一种汽车空调温度调节系统及调节方法

本发明涉及车辆舒适测试领域，特别涉及一种汽车空调温度调节系统及调节方法。

背景技术：

1、为了验证车辆的空调温度舒适性，需要对乘员在车辆不同空调温度下的舒适度进行评测。目前车辆空调温度的设置一般由乘员手动调节，导致上车后设置的初始温度很有可能并非最佳舒适温度，在后续驾驶过程中需要分心对其反复调节，影响安全。

2、现今已经有根据车辆外部温度对车辆空调温度进行调节的方法，但是由于乘员的温度舒适性不同，在相同的温度下有的乘员会觉得冷，有的乘员会觉得热，这种方法并不能准确地输出乘员需要的温度。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述问题，本发明提出了一种汽车空调温度调节系统及调节方法。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种汽车空调温度调节系统，包括特征人体模型自适应生成模块、汽车空调参数调节模块、数据记录及处理单元、乘员适宜温度判断模块、车辆外部条件检测模块；

3、所述特征人体模型自适应生成模块用于生成不同生物特征、不同姿态下的人体有限元模型，包括人体特征识别单元、人体体表统计学基础几何模型单元、人体骨骼统计学基础几何模型单元、国人体征数字化系列模型变换单元；

4、所述汽车空调参数调节模块可用于根据乘员适宜温度判断模块所反馈的信息对汽车空调温度及各参数进行正反馈及负反馈调节；

5、所述乘员适宜温度判断模块可对乘员的体表温度及核心温度进行检测，并对乘员体态进行分析，结合各体征人体适宜温度数据库以及车辆外部条件信息判断乘员舒适度，并将所收集到的信息提交给汽车空调参数调节模块；

6、所述车辆外部条件检测模块可对车外压力，车外温度，阳光，车内温度以及车内压力进行检测，从而根据外部条件的不同将信息反馈至汽车空调参数模块。

7、根据上述技术内容，本发明还提供一种汽车空调温度调节方法，包括以下步骤：

8、步骤1，通过相机对人体进行拍摄，获取人体rgb图像，然后将其输入到特征人体模型自适应生成模块，从而获得不同生物特征、不同姿态下的人体有限元模型；

9、步骤2，在现实中对乘员各项待测因素进行检测，从而得出在不同的汽车空调风速、风向及汽车空调温度的情况下不同生物特征的人群最佳舒适温度，结合多体征人体有限元模型进行分析，建立数据库用于后续各参数的设计；

10、步骤3，通过车辆外部条件检测模块对车外压力，车外温度，阳光，车内温度以及车内压力进行检测，将采集到的数据输出至乘员适宜温度判断模块；

11、步骤4，在乘员适宜温度判断模块中对乘员的体表温度以及核心温度进行检测，根据步骤2及步骤3中得到的数据库推断乘员的舒适温度，将信息输出至汽车空调参数调节模块中；

12、步骤5，在汽车空调参数调节模块中，对步骤4中输入的信息进行整理，得出合适的空调参数进行调节，并在后续过程中持续进行检测及调节。

13、进一步优选的，步骤1中包含以下步骤：

14、步骤1.1,选取标定后的rgb相机对待测人体进行拍摄，获取待测人体的rgb图像；

15、步骤1.2，在人体特征识别单元中对人体rgb图像进行识别，获取人体特征标签；

16、步骤1.3，将获取的人体特征标签输入到人体体表统计学基础几何模型单元和人体骨骼统计学基础几何模型单元，输出该特征参数下的人体体表和骨骼点云；

17、步骤1.4，将获取的体表点云与骨骼点云输入到国人体征数字化系列模型变换单元，生成不同特征下的人体有限元模型。

18、进一步优选的，步骤2中包含以下步骤：

19、步骤2.1，选取不同体征的人群，如5％、30％、50％、70％、95％人群等，依次进入现有车辆中，在汽车中对空调风速、风向以及温度等进行手动调节；

20、步骤2.2，实时记录用户对汽车空调的感受，温度是否合适，风向是否需要调节，风速是否需要调节，同时记录汽车空调数据，将数据传输至数据记录及处理单元；

21、步骤2.3，通过步骤2.2得出的数据，结合人体有限元模型在分析软件中的分析结果、汽车空调风速、风向及汽车空调温度，得出适宜温度与人体特征之间的关系，如风向正对乘员会提高空调适宜温度数显温度，风速升高会提高空调适宜温度数显温度；

22、步骤2.4，在分析软件中进行分析并建立数据库，应包含不同体征人群在不同的风速、风向及温度条件下的适宜温度，以便于后续步骤的开展实施。

23、进一步优选的，步骤3中包含以下步骤：

24、步骤3.1，通过各种传感器检测出汽车车外压力，车外温度，阳光强度，车内温度以及车内压力；

25、步骤3.2，将上述信息输出至乘员适宜温度判断模块中。

26、进一步优选的，步骤4中包含以下步骤：

27、步骤4.1，利用红外温度检测仪对乘员的体表温度及核心温度进行测量，核心温度为从人体体表开始往身体内部的温度变化趋势，得出数据并记录；

28、步骤4.2，利用摄像头初步判断乘员的人体特征，如乘客身高，外形等，同时，座椅下的压力传感器可对乘员的体重进行进一步判断，从而可得出该乘员的人体特征数据，并将其输出至乘员适宜温度判断模块中；

29、步骤4.3，结合步骤3.2中输入的数据以及步骤4.1和步骤4.2中得到的数据，并根据步骤2.4中建立的数据库选取合适的汽车空调温度，风速以及风向等参数；

30、步骤4.4，将信息输出至汽车空调参数调节模块中。

31、进一步优选的，步骤5中包含以下步骤：

32、步骤5.1，根据步骤4.4中输入的数据对空调参数进行设置；

33、步骤5.2，实时检测乘员的温度舒适度状态，并进行反馈调节；

34、步骤5.3，根据乘员手动输入的适宜温度等参数进行特化调节并记录，在下次汽车启动时按照该适宜温度对汽车空调各参数进行设置。

35、综上所述，本发明具有以下有益效果：

36、其一、本发明提出了外部条件以及乘员体表温度和核心温度相结合检测的方式，解决了大多数情况下单凭外部温度检测导致空调自适应温度不合适的问题，提高了绝大多数用户的驾驶体验；

37、其二、本发明提出的空调温度，风向以及风速自适应控制可减少驾驶员在驾驶过程中的分心程度，降低事故发生概率，同时让驾驶员舒适度增加，减小疲劳驾驶的可能性；

38、其三、本发明提出的利用数字假人对实际工况进行模拟的方法极大减少了实际劳动量，更有利于实际运用的开展。

技术特征：

1.一种汽车空调温度调节系统，其特征在于：包括特征人体模型自适应生成模块、汽车空调参数调节模块、数据记录及处理单元、乘员适宜温度判断模块、车辆外部条件检测模块；

2.根据权利要求1所述的一种汽车空调温度调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种汽车空调温度调节方法，其特征在于：步骤1中包含以下步骤：

4.根据权利要求2所述的一种汽车空调温度调节方法，其特征在于：步骤2中包含以下步骤：

5.根据权利要求2所述的一种汽车空调温度调节方法，其特征在于：步骤3中包含以下步骤：

6.根据权利要求2所述的一种汽车空调温度调节方法，其特征在于：步骤4中包含以下步骤：

7.根据权利要求2所述的一种汽车空调温度调节方法，其特征在于：步骤5中包含以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种汽车空调温度调节系统及调节方法，包括特征人体模型自适应生成模块，汽车空调参数调节模块，乘员适宜温度判断模块，车辆外部条件检测模块。特征人体模型自适应生成模块用于生成不同生物特征、不同姿态下的人体有限元模型；汽车空调参数调节模块可用于对汽车空调温度及各参数进行正反馈及负反馈调节；乘员适宜温度判断模块可对乘员的体表温度及核心温度进行检测，判断乘员舒适度，并将所收集到的信息提交给汽车空调参数调节模块。车辆外部条件检测模块根据外部条件的不同将信息反馈至汽车空调参数模块。本发明提出了外部条件以及乘员体表温度和核心温度相结合检测的方式，解决了单凭外部温度检测导致空调自适应温度不合适的问题。

技术研发人员：徐世伟,黎彬,袁秋奇,秦云,肖志,肖培杰,曾卓然,袁泉,刘瑜,李可维
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6