本发明涉及汽车内部空气质量优化技术领域，尤其是涉及一种基于车内空气质量检测的氛围灯控制系统及方法。
背景技术：
氛围灯是一种应用在汽车内部用于烘托车内环境的装饰，一般安装在脚底、中控、车门扶手、车辆顶部或周围等，根据车厂设定显示固定一种或几种颜色，有的车型用户可根据自己的喜好选择设定某种氛围灯颜色，达到良好的用户体验效果。随着消费者对汽车内饰个性化需求越来越关注，氛围灯在汽车上的应用也越来越多。
现有的技术中，氛围灯颜色的调节主要是主机厂自己设定的单一或者几种固定颜色，也有专利中表述和环境温度、人的情绪、车速、音响、故障等信息关联，调节氛围灯显示颜色。
车内空气质量一直是备受人们关注的话题，尤其是孕妇、儿童、老人或者有呼吸系统疾病的病人这几类群体，对车内空气质量尤为敏感。由于车辆自身的特殊性，车内空气污染物成分非常复杂，来自车外的各种粉尘、汽车尾气等，车内挥发的苯、醛类等都会导致车内空气变差。
车内污染物成分非常复杂，若车内存在刺激性较强的或者有明显异味的空气污染物，人们可以很容易识别并采取相应的开窗通风、启用车内空气净化装置等措施对车内污染物进行有效去除。但是，对于一些无色、无味或人体不易感知的污染物，比如PM2.5、一氧化碳、氮氧化物等达到一定浓度时就会在不知不觉中对人体造成较大危害。另外，车内作为一个相对独立的密封空间，车内二氧化碳浓度超过一定量时也会影响人的呼吸健康。当空气中二氧化碳的体积分数为1％时，人就会感到气闷，头昏，心悸，达到4％～5％时感到眩晕，若超过6％可能会使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
当前，市场上存在的各种各样的车内空气质量控制装置，作为厂家卖点之一，缺乏有效显示和提醒，顾客也很难直观了解当前车内空气质量的状态。车内氛围灯作为车内烘托环境氛围的装饰，一般都装在比较显眼位置，若氛围灯颜色发生变化，则极容易被车内人员察觉，从而达到很好的提醒效果。目前氛围灯功能较为单一，不能显示和代表车内空气质量状态。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于车内空气质量检测的氛围灯控制系统及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于车内空气质量检测的氛围灯控制系统，包括氛围灯控制器和与氛围灯控制器连接的多个氛围灯，还包括：
空气质量检测单元，包括用于检测车内空气中不同污染物浓度的多种传感器；
数据采集控制器，与所述氛围灯控制器和空气质量检测单元连接，用于采集空气质量检测单元各个传感器的信号，并将各个信号根据对人体的危害程度转换为氛围灯控制信号发送给氛围灯控制器；
所述氛围灯控制器根据从数据采集控制器得到的氛围灯控制信号控制氛围灯产生相应的视觉效果。
优选的，所述空气质量检测单元包括PM2.5传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器和氮氧化物传感器。
优选的，所述氛围灯为三基色灯。
优选的，所述视觉效果为单色显示、色彩渐变动态显示和光线闪烁中的一种或多种。
优选的，所述数据采集控制器连接车内的语音播放器、显示器和仪表盘中的一种或多种。
一种上述基于车内空气质量检测的氛围灯控制系统的控制方法，包括：
S1、通过传感器获取车内多种空气污染物的浓度值；
S2、通过数据采集控制器将每种空气污染物的浓度值根据对人体的不同危害程度分别转换为相应的氛围灯控制信号，将表示危害程度最高的氛围灯控制信号发送给氛围灯控制器；
S3、氛围灯控制器根据收到的氛围灯控制信号控制氛围灯产生相应的视觉效果。
优选的，所述步骤S3中视觉效果为单色显示、色彩渐变动态显示和光线闪烁中的一种或多种。
优选的，所述空气污染物包括PM2.5、一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、针对车内无色、无味及不易察觉的空气污染物，通过氛围灯的视觉效果变化，可以让消费者第一时间判别出车内空气质量状态，采取相应的解决措施，有利于保证乘坐环境的安全与乘员身体的健康。
2、检测的污染物包括PM2.5、一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物等，涵盖了空气中主要的污染物质，可以更全面的了解车内空气污染情况。
附图说明
图1为本发明氛围灯控制系统的结构示意图；
图2为本发明氛围灯控制系统的布置示意图；
图3为实施例中PM2.5与二氧化碳空气危害程度比较的流程示意图。
图中标注：1、氛围灯，2、氛围灯控制器，3、数据采集控制器，4、空气质量检测单元，5、PM2.5传感器，6、一氧化碳传感器，7、二氧化碳传感器，8、氮氧化物传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种基于车内空气质量检测的氛围灯控制系统，包括：氛围灯控制器2和与氛围灯控制器2连接的多个氛围灯1；空气质量检测单元4，包括用于检测车内空气中不同污染物浓度的多种传感器；数据采集控制器3，包括存储器和微控制器，与氛围灯控制器2和空气质量检测单元4分别连接，用于采集空气质量检测单元4各个传感器的信号，并将各个信号根据对人体的危害程度分别转换为氛围灯控制信号，本实施例中，数据采集控制器3将表示污染程度最高的氛围灯控制信号发送给氛围灯控制器2，存储器用于存储空气质量检测单元4的检测数据。氛围灯控制器2根据从数据采集控制器3得到的氛围灯控制信号控制氛围灯1产生相应的视觉效果，达到装饰车内氛围及提醒客户车内空气质量的作用。
空气质量检测单元4包括PM2.5传感器5、一氧化碳传感器6、二氧化碳传感器7和氮氧化物传感器8等，用于检测车内不易被人体感知无色、无味的PM2.5、CO2、CO和氮氧化物等污染物。传感器可以分散布置在车内各个位置，也可以是多个集成在一起放在车顶或中央扶手的位置等，图2所示为传感器集中放在车顶的示意图，图中椭圆圈表示氛围灯1的视觉效果区域，基本涵盖在仪表板、中控、脚部空间、车门、扶手、储物空间等，这些区域中的灯光效果更容易被车内乘员(主驾、前部以及后排乘员)识别。
氛围灯1为三基色灯，通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色。
氛围灯的视觉效果采用单色显示、色彩渐变动态显示和光线闪烁中的一种或多种。
数据采集控制器3还连接车内的语音播放器、显示器和仪表盘中的一种或多种，数据采集控制器3可以把空气质量检测结果发送至信息娱乐系统(例如：仪表盘、收音机、导航显示器等)，通过文字、图片、声音或者几种组合对车内乘员提出空气质量状态提醒。
上述氛围灯控制系统的控制方法，包括：
S1、通过传感器获取车内多种空气污染物的浓度值；
S2、通过数据采集控制器3将每种空气污染物的浓度值根据对人体的不同危害程度分别转换为相应的氛围灯控制信号，将表示危害程度最高的氛围灯控制信号发送给氛围灯控制器2；
S3、氛围灯控制器2根据收到的氛围灯控制信号控制氛围灯1产生相应的视觉效果。
步骤S3中视觉效果为单色显示、色彩渐变动态显示和光线闪烁中的一种或多种。当视觉效果为单色显示时，既可以根据污染物浓度值大小显示渐变的单种颜色，也可以将污染浓度分为多个等级，每个等级显示相应的固定颜色，此时氛围灯控制信号包括红、绿、蓝的强度值。当视觉效果为色彩渐变动态显示时，利用三基色RGB调节出各个颜色，并且相互之间无间隙的逐渐变换，此时氛围灯控制信号包括相互转换的三基色的强度值。光线闪烁可以与单色显示、色彩渐变动态显示相结合达到提醒效果。
实施例
本实施例中，氛围灯1的显示效果采用单色显示，且根据污染浓度大小显示渐变的颜色。数据采集控制器3将每种空气污染物的浓度值根据对人体的不同危害程度分别转换为三基色的强度值，作为氛围灯控制信号。
本实施例中，数据采集控制器3通过三基色函数将空气污染物的浓度值转换为三基色的强度值，设定氛围灯1的三基色函数为F(x)＝([R(x)],[G(x)],[B(x)])，其中x为当前空气污染物的测定值，为整数，采用国际单位，[R(x)]，[G(x)]，[B(x)]是取整函数，得到的F(x)作为三基色的强度值。本实施例中，假设通过空气质量检测单元4检测到PM2.5、CO2、CO和氮氧化物4类气体的浓度，设PM2.5的三基色函数为F(m)；CO2的三基色函数为F(n)；CO的三基色函数为F(y)；氮氧化物的三基色函数为F(z)。本实施例中，设定每类污染物无污染时氛围灯1显示为绿色，浓度达到中度污染时氛围灯1显示黄色，浓度达到对人体产生危害的重度污染时氛围灯1显示红色，污染物浓度位于无污染与中度污染之间、中度重度污染与重度污染之间时，氛围灯1分别显示绿与黄、黄与红之间的渐变颜色。不同污染物划分中度污染、重度污染的浓度值不同，根据现有的相关资料设定。
PM2.5的三基色函数F(m)＝([R(m)],[G(m)],[B(m)])：
B(m)＝0。
CO2的三基色函数F(n)＝([R(n)],[G(n)],[B(n)])：
B(n)＝0。
CO的三基色函数F(y)＝([R(y)],[G(y)],[B(y)])：
B(y)＝0。
氮氧化物的三基色函数F(z)＝([R(z)],[G(z)],[B(z)])：
B(z)＝0。
当系统中存在多个三基色函数值时，需对这些数值进行空气质量等级比较分析。在对PM2.5、CO2、CO和氮氧化物的检测结果两两进行比较分析后，选取出空气质量最差，即危害程度最高的一种气体，把该气体对应的三基色函数F(x)作为氛围灯1的色彩控制值。本实施例的比较方法为：先比较两个污染物的三基色函数的G值是否相差20以上，若是，则输出G值较小的三基色函数，否则输出R值较大的三基色函数。图3所示为PM2.5和CO2的三基色函数的比较流程图。
当数据采集控制器3接收的空气污染物危害等级最高达到“重度污染”甚至“严重污染”时，氛围灯控制器2根据收到的三基色函数值控制氛围灯1颜色为红色，提醒客户当前车内空气质量差，需要根据当前车辆状态马上开启空调、车窗进行车内通风或尽快下车避免待在车内；当数据采集控制器3接收的空气污染物危害等级最高达到“中度污染”时，氛围灯控制器2根据收到的三基色函数值控制氛围灯1颜色转换为橙黄色系，提醒客户当前空气质量一般，如果有老人、小孩或敏感体质特殊人群需要开空调或车窗通风或避免长时间待在车内；当数据采集控制器3接收到所有空气质量等级为“空气质量优良”时，数据采集控制器3将三基色函数值发送给氛围灯控制器2，氛围灯控制器2控制氛围灯1颜色转换为绿色系，提醒客户当前车内空气质量较好。