汽车空调智能控制方法与应用

吴柳燕 李建民 闵雪敏

摘 要：文章主要介绍了汽车空调的智能控制功能实现方法，语音空调控制，远程空调控制，功能组成模块，功能逻辑定义，信号交互信息等。空调控制模块与语音模块、远程控制模块（TBOX）及发动机控制模块（ECU）通过CAN-BUS进行信息交互，根据定义好的信号列表及逻辑执行相应的控制。

关键词：语音空调控制；远程空调控制；信息交互

中图分类号：U463.6 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）12-100-03

Abstract： This paper introduces the intelligent control technique of the motorcar air-conditioning. Speech sound air- condition control， remote air-condition control and the control strategy of the air-condition during motorcar start-stopping. Functional component， functional logic， signal mutual information. They exchange messages through CAN-BUS among the air-condition control module， T-BOX module， speech sound module and the engine control module. Then it executive control function according to signal list definition and logic definition.

Keywords： Speech sound air-condition control； Remote air-condition control； Start-stop control strategy； infor -mation interacts

CLC NO.： U463.6 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-100-03

引言

随着现代智能科技的发展，越来越多的智能产品进入人们的生活，改变着人们的生活方式和生活习惯。比如智能手机、智能家电、智能办公等。智能产品带给人们的舒适体验和科技体验是有目共睹的，目前各个行业都在产品智能化方面加大投入，汽车行业也不例外，各大主机厂都在积极研发智能化配置，比如车道偏离预警系统，360全景泊车，自动巡航系统等，无人驾驶技术也慢慢走近人们视野，正在进一步改变人们的出行方式。汽车空调系统作为汽车上的一个舒适性配置，肩负着给车内降温、采暖、除湿、净化空气的作用，在智能化方面也有较大的改善空间。比如在炎热的夏季，车辆在室外暴晒两个小时，车内温度能高达60℃，当人们大汗淋漓的走到车旁，希望能进入一个凉快舒适的车内环境；同样在冬季气温较低的时候，早晨上班去开车，前档上厚厚的霜给人们带来较大困惑，人们希望开车前霜已除好。远程启动和远程空调控制便能有效解决这个问题，在家即可通过手机APP远程操作启动您的爱车，并打开空调，设定温度，当您上车时，车内已经调到舒适温度或者前档玻璃上的霜已经除尽，上车即可出发，舒适又节省时间。

除了远程控制，语音控制目前也是汽车智能化的一个亮点。本文将详细介绍语音空调控制、远程空调控制以及整车启停功能空调控制策略。

1 远程空调控制技术方案

1.1 远程空调控制功能组成框图

远程空调控制技术，依赖于远程telematics技术的发展，目前的telematics技术可以实现远程启动和关闭发动机，远程开关空调、调整温度、调整风量等操作，远程开关空气净化装置等功能。远程操作系统主要包括手机APP终端、T-BOX模块（车载远程控制模块），PEPS模块（无钥匙进入及无钥匙启动系统），HVAC模块（空调控制模块），及整个空调系统的执行机构。

如上原理框图，用户手机安装车辆远程控制的APP程序并注册用户信息，手机通过移动网络信号与车载远程控制模块T-BOX进行通讯，T-BOX接收手机发送的指令信号，接收到指令信号后与PEPS模块进行相互认证，确认满足条件后，由PEPS模块转发用户指令信号给空调HVAC控制模块，HVAC控制模块根据指令输出执行信号，由空调系统执行相应动作，比如：开启空调、调节风量、执行除霜指令、开启或关闭压缩机等。这样用户在家里即可通过手机APP操作，控制车内空调系统，使其提前执行指令，给车内降温，升温或者除霜。

1.2 远程空调控制功能逻辑及交互信号

远程空调控制，用户可以通过手机APP进行操作，主要包括以下功能：开启和关闭空调，温度调节（温度上升或者下降，左右可以独立调节，也可左右同步调节），风量调节（风量上升或者下降），开启或者关闭压缩机，空调内外循环调节（新风或者回风模式），开启和关闭除霜，出风模式调节；也可以根据用户意愿直接设定温度值，或者直接设定风量。

以上这些远程功能调节的信号定义、信号功能、信号值控制的逻辑和指令如表1所示。

2 语音空调控制技术方案

语音技术的发展已經比较成熟，语音控制目前大量应用于智能机器人、智能家电、自动化控制等各个领域。汽车上的语音控制也有较多应用，比如语音导航、语音播放歌曲等。语音空调控制是语音控制的又一应用，实现语音控制空调的开关、风量调节、温度调节、出风模式调节等功能。此功能可以解放驾驶员手动操作，提高驾驶安全性，是智能控制的又一亮点。

2.1 语音空调控制功能组成框图

语音空调控制系统主要包括方向盘语音按键开关、语音降噪模块、多媒体主机、空调控制模块、空调系统机构等部件和系统组成。按下方向盘上的语音开关，则进入语音状态，语音小助手会提示用户输入语音指令，语音降噪模块会录入识别语音指令并过滤掉噪音，传输给多媒体主机，多媒体主机接到指令搜索语音库，分析语音指令转化为可执行的语音信号，将信号发送给空调控制模块，空调控制模块按照定义输出执行信号，空调系统执行相应功能。

驾乘人员按下方向盘语音按键开启语音控制系统，语音降噪模块采集驾乘人员的语音指令并把信息传输给多媒体主机，多媒体主机搜索语音库进行识别判断，理解驾乘人员的空调控制意图，分析计算后，将语音转化为CAN网络信号（通过网关转发）输出到空调控制模块。空调控制模块读取语音发出的CAN网络信号，进行分析判断、及功能输出。根据驾驶员意图进行调整空调开与关、温度设定、出风模式调节、内外循环调节及风量调节等。但若是存在CAN网络读取信号错误，或者语音意图与现有空调状态进行冲突，则反馈CAN信号给语音系统。

2.2 语音空调控制功能逻辑及交互信号（表2）

3 结论

以上远程空调控制和语音空调控制虽属于不同的功能，但其控制流程相同，都是由指令采集模块，信号分析识别及信号转发模块，然后再由空调控制模块接收指令信号，然后输出执行信号给空调系统，系统执行相应的功能。两种功能所涉及的功能信号、信号类型、信号值基本相同，只是在不同的控制模块之间交互通讯。给予CAN通讯的信号采集、传输和识别执行，简单的控制流程即可实现更智能、更人性化的亮点配置。

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