汽車空調智能控制方法與應用

吳柳燕 李建民 閔雪敏

摘 要：文章主要介紹了汽車空調的智能控制功能實現方法，語音空調控制，遠程空調控制，功能組成模塊，功能邏輯定義，信號交互信息等。空調控制模塊與語音模塊、遠程控制模塊（TBOX）及發動機控制模塊（ECU）通過CAN-BUS進行信息交互，根據定義好的信號列表及邏輯執行相應的控制。

關鍵詞：語音空調控制；遠程空調控制；信息交互

中圖分類號：U463.6 文獻標識碼：B 文章編號：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

隨著現代智能科技的發展，越來越多的智能產品進入人們的生活，改變著人們的生活方式和生活習慣。比如智能手機、智能家電、智能辦公等。智能產品帶給人們的舒適體驗和科技體驗是有目共睹的，目前各個行業都在產品智能化方面加大投入，汽車行業也不例外，各大主機廠都在積極研發智能化配置，比如車道偏離預警系統，360全景泊車，自動巡航系統等，無人駕駛技術也慢慢走近人們視野，正在進一步改變人們的出行方式。汽車空調系統作為汽車上的一個舒適性配置，肩負著給車內降溫、采暖、除濕、凈化空氣的作用，在智能化方面也有較大的改善空間。比如在炎熱的夏季，車輛在室外暴曬兩個小時，車內溫度能高達60℃，當人們大汗淋漓的走到車旁，希望能進入一個涼快舒適的車內環境；同樣在冬季氣溫較低的時候，早晨上班去開車，前檔上厚厚的霜給人們帶來較大困惑，人們希望開車前霜已除好。遠程啟動和遠程空調控制便能有效解決這個問題，在家即可通過手機APP遠程操作啟動您的愛車，并打開空調，設定溫度，當您上車時，車內已經調到舒適溫度或者前檔玻璃上的霜已經除盡，上車即可出發，舒適又節省時間。

除了遠程控制，語音控制目前也是汽車智能化的一個亮點。本文將詳細介紹語音空調控制、遠程空調控制以及整車啟停功能空調控制策略。

1 遠程空調控制技術方案

1.1 遠程空調控制功能組成框圖

遠程空調控制技術，依賴于遠程telematics技術的發展，目前的telematics技術可以實現遠程啟動和關閉發動機，遠程開關空調、調整溫度、調整風量等操作，遠程開關空氣凈化裝置等功能。遠程操作系統主要包括手機APP終端、T-BOX模塊（車載遠程控制模塊），PEPS模塊（無鑰匙進入及無鑰匙啟動系統），HVAC模塊（空調控制模塊），及整個空調系統的執行機構。

如上原理框圖，用戶手機安裝車輛遠程控制的APP程序并注冊用戶信息，手機通過移動網絡信號與車載遠程控制模塊T-BOX進行通訊，T-BOX接收手機發送的指令信號，接收到指令信號后與PEPS模塊進行相互認證，確認滿足條件后，由PEPS模塊轉發用戶指令信號給空調HVAC控制模塊，HVAC控制模塊根據指令輸出執行信號，由空調系統執行相應動作，比如：開啟空調、調節風量、執行除霜指令、開啟或關閉壓縮機等。這樣用戶在家里即可通過手機APP操作，控制車內空調系統，使其提前執行指令，給車內降溫，升溫或者除霜。

1.2 遠程空調控制功能邏輯及交互信號

遠程空調控制，用戶可以通過手機APP進行操作，主要包括以下功能：開啟和關閉空調，溫度調節（溫度上升或者下降，左右可以獨立調節，也可左右同步調節），風量調節（風量上升或者下降），開啟或者關閉壓縮機，空調內外循環調節（新風或者回風模式），開啟和關閉除霜，出風模式調節；也可以根據用戶意愿直接設定溫度值，或者直接設定風量。

以上這些遠程功能調節的信號定義、信號功能、信號值控制的邏輯和指令如表1所示。

2 語音空調控制技術方案

語音技術的發展已經比較成熟，語音控制目前大量應用于智能機器人、智能家電、自動化控制等各個領域。汽車上的語音控制也有較多應用，比如語音導航、語音播放歌曲等。語音空調控制是語音控制的又一應用，實現語音控制空調的開關、風量調節、溫度調節、出風模式調節等功能。此功能可以解放駕駛員手動操作，提高駕駛安全性，是智能控制的又一亮點。

2.1 語音空調控制功能組成框圖

語音空調控制系統主要包括方向盤語音按鍵開關、語音降噪模塊、多媒體主機、空調控制模塊、空調系統機構等部件和系統組成。按下方向盤上的語音開關，則進入語音狀態，語音小助手會提示用戶輸入語音指令，語音降噪模塊會錄入識別語音指令并過濾掉噪音，傳輸給多媒體主機，多媒體主機接到指令搜索語音庫，分析語音指令轉化為可執行的語音信號，將信號發送給空調控制模塊，空調控制模塊按照定義輸出執行信號，空調系統執行相應功能。

駕乘人員按下方向盤語音按鍵開啟語音控制系統，語音降噪模塊采集駕乘人員的語音指令并把信息傳輸給多媒體主機，多媒體主機搜索語音庫進行識別判斷，理解駕乘人員的空調控制意圖，分析計算后，將語音轉化為CAN網絡信號（通過網關轉發）輸出到空調控制模塊。空調控制模塊讀取語音發出的CAN網絡信號，進行分析判斷、及功能輸出。根據駕駛員意圖進行調整空調開與關、溫度設定、出風模式調節、內外循環調節及風量調節等。但若是存在CAN網絡讀取信號錯誤，或者語音意圖與現有空調狀態進行沖突，則反饋CAN信號給語音系統。

2.2 語音空調控制功能邏輯及交互信號（表2）

3 結論

以上遠程空調控制和語音空調控制雖屬于不同的功能，但其控制流程相同，都是由指令采集模塊，信號分析識別及信號轉發模塊，然后再由空調控制模塊接收指令信號，然后輸出執行信號給空調系統，系統執行相應的功能。兩種功能所涉及的功能信號、信號類型、信號值基本相同，只是在不同的控制模塊之間交互通訊。給予CAN通訊的信號采集、傳輸和識別執行，簡單的控制流程即可實現更智能、更人性化的亮點配置。

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