一种智能座舱抽烟自动通风系统设计方案

任 强， 郑淳允， 陈文庆， 江凯敏， 顾启清， 廖冬琴， 侯黎恒

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院， 广东 广州 511434）

1 前言

随着汽车新四化的到来，汽车智能化、电动化、网络化和共享化已经成为当前汽车发展的潮流，而智能座舱则成为新四化下各大汽车厂商角逐的焦点。

智能座舱将车内改造成一个数字化平台，通过搭载多种传感器和AI智能设备（DMS等），能够从驾驶员的习惯、舒适度考虑，提供更舒适的驾驶体验。

智能座舱会跟驾驶员的生活娱乐紧密联系在一起，座舱内有很多可供娱乐消遣的设计和智能监控功能，能够让驾驶员在车内看电影、KTV、玩游戏、视频通话的同时，还能够实现驾驶员疲劳监控提醒，抽烟自动通风，打电话降噪等舒适性功能。

2 抽烟自动通风系统构成

抽烟自动通风功能主要为驾驶员在抽烟时提供一个舒适清新的驾驶室愉悦环境：系统自动开起车窗和天窗通风，打开负离子，调整空调的挡位，切换空调外循环模式等。

如图1所示，抽烟自动通风系统主要是由驾驶员监控系统DMS、信息娱乐系统AVNT、集成式车身控制模块IBCM、天窗模块RM、门控制模块DCM、空调控制模块HVAC、底盘制动控制系统BCS等构成。

图1 抽烟自动通风系统架构图

2.1 DMS系统的交互控制逻辑

如图2所示，驾驶员监控系统DMS通过车内摄像头，持续采集图像信息，监测驾驶员的动作并分析判断驾驶员是否有抽烟的行为，并将驾驶员的行为状态发给信息娱乐系统AVNT。

图2 DMS系统的交互控制逻辑

当AVNT娱乐信息系统判断到驾驶员处于抽烟状态且抽烟通风功能处于设置打开时，在判断车外没雨（IBCM下雨状态信号为0，雨刮没有进入高低速挡） 和车速小于60km/h情况下，系统进入抽烟自动通风功能：天窗（完全关闭时）自动打开到起翘状态，车窗（完全关闭时） 下降到20%位置；同时空调负离子/等离子启动，空调切到外循环，风量调到中挡。

目的是方便座舱内抽烟通风，净化空气，提供舒适的驾驶环境。

2.2 集成式车身控制模块IBCM系统交互控制逻辑

如图3所示，集成式车身控制模块IBCM通过接收雨量光线传感器的雨量状态信号和雨刮开关挡位信号，将其转发给AVNT信息娱乐系统。

图3 IBCM系统的交互控制逻辑图

AVNT娱乐信息系统收到IBCM下雨状态和雨刮高低速状态信号后，进行是否有雨判断；当有雨时（IBCM下雨状态信号大于1或雨刮进入高/低速挡），则系统不开启抽烟通风功能；当没雨时（IBCM雨量信号为0且雨刮没有进入高低速挡），则在车速小于60km/h时启动抽烟通风功能：车窗和天窗自动打开（车窗下降到20%，天窗起翘），空调负离子启动，空调切到外循环，风量调到中挡。

2.3 天窗模块RM的交互控制逻辑

如图4所示，天窗模块RM接收AVNT娱乐信息系统的开度控制指令，调节天窗开度大小并反馈天窗开度大小给信息娱乐系统。

图4 天窗模块RM的交互控制逻辑图

天窗模块RM收到AVNT娱乐系统的天窗开度控制指令后需要执行开天窗动作：只有天窗处于完全关闭状态时才需要执行起翘动作，其余状态不做改变。

用户抽烟过程天窗的开度状态有变化时，IBCM则认为有用户操作，抽烟动作结束时天窗不恢复进入抽烟通风前的状态。

2.4 门控制模块DCM交互控制逻辑

如图5所示，车门控制模块DCM接收AVNT娱乐信息系统的车窗开度指令，调节车窗开度大小并反馈车窗开度大小信息给信息娱乐系统。

图5 门控制模块DCM交互控制逻辑

DCM四门窗开度控制指令执行如下：当监测到驾驶员抽烟时，处于完全关闭状态（开度为0%） 的门窗会打开一定开度（20%）；抽烟过程中车窗开度如果有变化时则认为有用户操作车窗，抽烟动作结束时不恢复车窗位置状态，其他工况恢复到完全关闭状态。

2.5 空调控制模块HVAC交互控制逻辑

如图6所示，空调控制模块HVAC接收信息娱乐系统的空调控制指令（开启负离子，切换外循环，出风量调节等）后，开启负离子，调整出风量为中挡，切换为外循环模式，同时反馈空调工作状态给信息娱乐系统。

图6 空调控制模块HVAC交互控制逻辑

HVAC需要向AVNT发送当前空调工作状态，包括内外循环进气模式和离子发生器是否工作，以供执行通风换气前判断状态，以及抽烟期间是否有用户操作。

当抽烟前离子模式和风量都关闭时，监测到抽烟时，打开离子模式，同时打开风量为中挡；当抽烟结束时，关闭离子模式，并关闭风量。

2.6 底盘制动系统BCS

底盘制动系统BCS通过采集车轮转速信号，再将其转换成车速信号发送给信息娱乐系统。

2.7 信息显示HMI系统

信息显示HMI系统接收到娱乐信息系统AVNT发出的用户提示控制指令（声音和屏幕提示） 后，主动发出声音提示信息和屏幕提示信息。

3 抽烟自动通风的整体控制逻辑

如图7所示，抽烟自动通风的整体控制逻辑如下。

用户在主机上设置开启了“抽烟自动”功能，则信息娱乐系统AVNT将用户的开启指令发给驾驶员监控系统DMS，DMS将驾驶员的行为状态发给AVNT。

在娱乐信息系统AVNT判断到驾驶员处于抽烟状态情况下，当车速（小于60km/h） 及雨量小于1（小雨以下） 或雨刮处于低速/高速挡时，则系统开启自动通风功能。

开启抽烟通风功能后，门控制模块DCM控制完全关闭的车窗下降到20%的位置，不处于关闭的车窗不动。

开启抽烟通风功能后，天窗控制模块RM控制完全关闭的天窗到顶起翘的位置，天窗不处于关闭的位置，则不动。

开启抽烟通风功能后，空调控制模块HVAC将开启负离子，切换外循环，调节空调出风量到中挡，同时反馈空调工作状态给信息娱乐系统。

图7 空调控制模块HVAC交互控制逻辑

开启抽烟通风功能后，信息显示HMI系统会主动发出声音提示信息和屏幕提示信息，目的是为了更加舒适性地提示和告知用户，提高智能座舱的舒适感。

4 结束语

随着汽车新四化的到来，智能座舱越来越成为各大主机厂的卖点，例如广汽埃安Aion S Pluse和广汽传祺GS8的智能座舱等，其能够有力地提高整车的舒适性和体验性，进而提高汽车的产品竞争力。