交通工具玻璃透明度的调节方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种交通工具玻璃透明度的调节方法和装置。本发明专利技术方法包括：按照预设的采样频率对交通工具的内部温度、外部光照强度进行连续采样，将最新的d个连续的采样数据作为第一数据集；其中，d为自然数；采用线型差值法去除所述第一数据中的异常数据，得到第二数据集；基于内部温度预测模型预测下一时刻内部温度的估计值；根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号，并依据该信号调整电致变色玻璃透明度。本发发明专利技术实现了对电致变色车窗透光率的超前调整，比常规反馈控制更加节能，控制稳定性更好。

Regulation Method and Device of Transportation Glass Transparency

【技术实现步骤摘要】
交通工具玻璃透明度的调节方法和装置
本专利技术涉及于计算机技术、电子信息技术，具体涉及一种交通工具玻璃透明度的调节方法和装置。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，城市内及城市间交通日益完善，人们乘坐交通工具的次数和频率也逐渐增多。高铁、汽车等交通工具已经成为人们日常生活中的一部分。高铁、汽车在快速移动过程中往往会形成相对封闭的空间，人在封闭空间中的温度舒适度的感觉成为人们出行体验的一个重要指标。高铁、汽车在运行环境中，特别是在炎热的夏天，阳光通过该车窗玻璃射入室内，使得室内温度升高，影响室内乘员的乘坐感受。往往通过空调保持室内温度在人体舒适的范围内，但如果可以减少通过玻璃进入室内的阳光就可以降低对资源的消耗，降低碳排放的产生。此外，高铁偶有发生停电故障，空调制冷往往失去作用，车厢内空气很难流通，温度难以下降，会造成人们受困于闷热的车厢内造成身体的不适。再者，汽车停车时如果将车停在没有遮阳的地方，阳光暴晒会使得车内温度急剧升高，当人员再进入车内，将感觉到车内非常的酷热，影响车内乘员的身体健康。因此，在交通工具的应用场景中，通过合理调整交通工具玻璃的透明度降低进入交通工具中的光照从而达到提高人体舒适度的目标显得尤为有意义。电致变色玻璃现已运用在建筑物、汽车等众多领域。在这些应用领域中，电致变色玻璃可以调节室温、保护隐私、减少对能源的消耗。对电致变色玻璃的控制采用常规的设定值(阈值)控制方法，即当温度超出设定值的下限或者上限时改变电致变色玻璃的透明状态，从而改变透过电致变色玻璃的光线。但这种阈值改变方法能耗高、系统稳定性差，传统的监测系统中基于阈值定性的判定方法已经无法适用于实时的动态分析需要。基于上述对交通工具内温度预测和控制的诉求，可将交通工具看成非线性耦合系统，外界温度、外界光照强度、风速、风向、交通工具结构、材料、加热或降温设施的状态等都会影响交通工具内的温度。如果采用传热学分析、气流场和温度场分析等对交通工具内温度进行预测和模拟研究，方法较为复杂，有必要提供一种交通工具玻璃透明度自动调节的控制算法和装置以解决现有技术存在的上述技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有交通工具内部温度调节方法基于当前监测值进行控制的控制滞后性问题，本专利技术的第一方面，提出了一种交通工具玻璃透明度的调节方法，该方法包括：步骤S10，按照预设的采样频率对交通工具的内部温度、外部光照强度进行连续采样，将最新的d个连续的采样数据作为第一数据集；其中，d为自然数；步骤S20，采用线型差值法去除所述第一数据中的异常数据，得到第二数据集；步骤S30，基于内部温度预测模型预测下一时刻内部温度的估计值；步骤S40，根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号，并依据该信号调整电致变色玻璃透明度。在一些优选的实施方式中，所述内部温度预测模型的初始参数基于所述第二数据集获得，在t时刻采样获取真实的采样数据后，通过以下方法对所述内部温度预测模型进行更新：计算t+1时刻采样的内部温度真实值与t时刻预测的内部温度估计值的偏离度；若所述偏离度大于预设的偏离度阈值，则基于t+1时刻的第二数据集重新获取内部温度预测模型参数，更新内部温度预测模型，并用于t+2时刻内部温度的估计值；若所述偏离度小于或等于预设的偏离度阈值，则不更新内部温度预测模型参数。在一些优选的实施方式中，所述内部温度预测模型基于时序模型、支持向量机、人工神经元网络、决策树、随机森林中的任一方法构建。在一些优选的实施方式中，步骤S40“根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号”，其方法为：将所述估计值依据预设的变换规则变为估计值对应的指标值；依据所述指标值，基于预设的控制规则生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号。在一些优选的实施方式中，所述变换规则为车内温度与人体热舒适度的映射关系。在一些优选的实施方式中，所述控制规则为人体热舒适度与交通工具电致变色玻璃透明度调整的映射关系。在一些优选的实施方式中，“计算t+1时刻采样的内部温度真实值与t时刻预测的内部温度估计值的偏离度”，其计算方法可以采用平均绝对误差、平均绝对百分误差、均方根误差、相关系数、决定系数中的一种计算偏离度，或者采用多种同时计算并通过加权求和的方式计算最终的偏离度。本专利技术的第二方面，提出了一种交通工具玻璃透明度的调节装置，该装置包括采集设备、控制设备、电致变色车窗装置；所述采集设备，配置为按照预设的采样频率对交通工具的内部温度、外部光照强度进行连续采样，将最新的d个连续的采样数据作为第一数据集；其中，d为自然数；所述控制设备，配置为选取最新的d个连续的采样数据构建第一数据集；采用线型差值法去除所述第一数据中的异常数据，得到第二数据集；基于内部温度预测模型预测下一时刻内部温度的估计值；根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号；所述电致变色车窗装置，配置为依据所述控制设备生成的控制信号调整电致变色车窗的透明度。在一些优选的实施方式中，所述采集设备包括温度传感器、光照传感器；所述温度传感器安装于交通工具内部，用于监测交通工具内部的温度；所述光照传感器安装于交通工具外表面，用于监测所述电致变色车窗外表面光照的辐射强度。在一些优选的实施方式中，所述电致变色车窗装置包括前挡风、后挡风、天窗、车窗中一个或多个的组合。本专利技术具有以下技术效果：由于温度改变存在延时，交通工具本身往往是个惯性系统，需要通过监测的电致变色车窗外表面光照的辐射强度、交通工具内部的温度，预测下一时刻内部温度的估计值，可以提前得到一个修正量,实现了对电致变色车窗透光率的超前调整，比常规反馈控制更加节能，控制稳定性更好。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术一种实施例的交通工具玻璃透明度的调节装置框架示意图；图2是本专利技术一种实施例的交通工具玻璃透明度的调节方法流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。由于温度改变存在延时，交通工具本身往往是个惯性系统，需要通过预测下一时刻交通工具内温度的变化量，提前给出一个修正量可以达到更好的控制效果。本专利技术的一种交通工具玻璃透明度的调节方法，包括：步骤S10，按照预设的采样频率对交通工具的内部温度、外部光照强度进行连续采样，将最新的d个连续的采样数据作为第一数据集；其中，d为自然数；步骤S20，采用线型差值法去除所述第一数据中的异常数据，得到第二数据集；步骤S30，基于内部温度预测模型预测下一时刻内部温度的估计值；步骤S40，根据所述估计值生成交通工具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交通工具玻璃透明度的调节方法，其特征在于，该方法包括：步骤S10，按照预设的采样频率对交通工具的内部温度、外部光照强度进行连续采样，将最新的d个连续的采样数据作为第一数据集；其中，d为自然数；步骤S20，采用线型差值法去除所述第一数据中的异常数据，得到第二数据集；步骤S30，基于内部温度预测模型预测下一时刻内部温度的估计值；步骤S40，根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号，并依据该信号调整电致变色玻璃透明度。

【技术特征摘要】
1.一种交通工具玻璃透明度的调节方法，其特征在于，该方法包括：步骤S10，按照预设的采样频率对交通工具的内部温度、外部光照强度进行连续采样，将最新的d个连续的采样数据作为第一数据集；其中，d为自然数；步骤S20，采用线型差值法去除所述第一数据中的异常数据，得到第二数据集；步骤S30，基于内部温度预测模型预测下一时刻内部温度的估计值；步骤S40，根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号，并依据该信号调整电致变色玻璃透明度。2.根据权利要求1所述交通工具玻璃透明度的调节方法，其特征在于，所述内部温度预测模型的初始参数基于所述第二数据集获得，在t时刻采样获取真实的采样数据后，通过以下方法对所述内部温度预测模型进行更新：计算t+1时刻采样的内部温度真实值与t时刻预测的内部温度估计值的偏离度；若所述偏离度大于预设的偏离度阈值，则基于t+1时刻的第二数据集重新获取内部温度预测模型参数，更新内部温度预测模型，并用于t+2时刻内部温度的估计值；若所述偏离度小于或等于预设的偏离度阈值，则不更新内部温度预测模型参数。3.根据权利要求1所述交通工具玻璃透明度的调节方法，其特征在于，所述内部温度预测模型基于时序模型、支持向量机、人工神经元网络、决策树、随机森林中的任一方法构建。4.根据权利要求1所述交通工具玻璃透明度的调节方法，其特征在于，步骤S40“根据所述估计值生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号”，其方法为：将所述估计值依据预设的变换规则变为估计值对应的指标值；依据所述指标值，基于预设的控制规则生成交通工具电致变色玻璃透明度的控制信号。5.根据权利要求4所述交通工具玻璃透明度的调节方法，其特征在于，所述变...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩宇，康孟珍，华净，郭少鑫，王飞跃，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11