具有用于舱内气候控制的热舒适度传感器的车辆制造技术

本发明专利技术题为“具有用于舱内气候控制的热舒适度传感器的车辆”。本发明专利技术公开了一种车辆，所述车辆具有邻近该车辆的乘客室内的座椅的头枕部分设置的传感器系统。该传感器系统包括空气速度传感器、空气温度传感器、辐射热流传感器、热流传感器或湿度传感器中的至少一者。该传感器系统被定位在头枕附近，面向车辆的前端部，并且位于不被坐在座椅中的乘客的头部遮挡的位置中。该传感器系统提供与空气速度、空气温度、辐射热流、热流或相对湿度有关的数据，使得气候控制器能够准确地计算坐在座椅中的乘客的当前等效均一化温度(EHT)。然后，气候控制器可以基于所计算的EHT来控制该车辆的气候系统，以提供期望的EHT。

Vehicles with thermal comfort sensors for in cabin climate control

【技术实现步骤摘要】
具有用于舱内气候控制的热舒适度传感器的车辆
技术介绍
本公开整体涉及具有气候控制系统的车辆，以及控制车辆的气候控制系统的方法。用于车辆的气候控制系统可以包括影响乘客的热舒适度的许多不同的车辆系统和/或特征结构。例如，气候控制系统可以包括用于加热车辆的乘客室的加热系统、用于使乘客室降温的空调系统、向乘客室提供环境空气流的通风系统、引导和控制通过乘客室的空气流的可控管道系统、可移动窗户和/或天窗等。气候控制系统可以由乘客手动控制，或者可以由计算机(例如，气候控制器)基于乘客定义的设定点或乘客期望的温度输入自动控制。车辆的乘客室内的感知温度取决于环境因素和个人因素两者。环境因素可以包括空气速度、空气温度、辐射热流和相对湿度。环境因素可以组合成单个温度值，将其称为等效均一化温度(EHT)。EHT表示由个体感知的热状态。个人因素可以包括个体的代谢率和由个体穿着的当前衣服。个人因素可以与环境因素组合以定义热舒适度的平均热感觉指数(PMV)。如本领域技术人员所理解的，热舒适度的PMV是对人热舒适感觉的经验拟合，其预测了一大群人针对介于-3(冷)至+3(热)之间的七点热感觉标度的平均投票结果，其中0是表示温度适中的理想值或温度。在任一方向上与零相差越大，个体就越不可能对热状态感到满意。可以基于热舒适度的EHT和/或PMV来设计和/或控制气候控制系统。
技术实现思路
提供了一种车辆。该车辆包括形成乘客室的主体结构以及固定到乘客室内的主体结构的座椅。座椅包括头枕部分。传感器系统邻近座椅的头枕部分设置。传感器系统包括湿度传感器，该湿度传感器可操作以感测乘客室内邻近头枕部分的相对湿度。在该车辆的一个实施方案中，传感器系统包括湿度传感器和热流传感器，该热流传感器可操作以感测乘客室内邻近头枕部分的热流。传感器系统包括面向乘客室的前端部的外表面，以及可操作以感测外表面的温度的温度传感器。传感器系统包括温度控制器，该温度控制器可操作以将表面的温度保持在预定义温度下。预定义温度约等于或大于34摄氏度(34℃)，该温度大致为人的皮肤温度。在该车辆的另一个实施方案中，传感器系统包括：湿度传感器；空气速度传感器，该空气速度传感器可操作以感测乘客室内邻近头枕部分的空气速度；空气温度传感器，该空气温度传感器可操作以感测乘客室内邻近头枕部分的空气温度；以及辐射热流传感器，该辐射热流传感器可操作以感测乘客室内邻近头枕部分的辐射热流。在该车辆的一个方面，气候控制器被设置成与传感器系统进行通信。气候控制器可操作以从传感器系统接收与乘客室内邻近头枕部分的空气速度、空气温度、辐射热流、热流或相对湿度中的至少一者有关的数据。气候控制器可操作以使用来自传感器系统的数据来计算当前等效均一化温度。在该车辆的一个实施方案中，气候控制器可操作以基于当前等效均一化温度与期望等效均一化温度之间的差异来控制至少一个气候系统。气候系统与气候控制器进行通信并且由气候控制器控制。气候系统可操作以影响车辆的乘客室内的气候。气候系统可以包括空调系统、加热系统、通风系统、天窗、一个或多个窗户、一个或多个座椅加温器等。在该车辆的一个实施方案中，传感器系统包括容纳空气速度传感器、空气温度传感器、辐射热流传感器和湿度传感器的单个传感器单元。在车辆的一个方面，座椅的头枕部分包括第一区和第二区。第一区由可能被坐在座椅中的乘客的头部覆盖或遮挡的区域限定。第二区设置在第一区的外部，并且由可能未被坐在座椅中的乘客的头部覆盖或遮挡的区域限定。传感器系统被定位在头枕部分的第二区内。在该车辆的另一个方面，传感器系统被定位成面向乘客室的前端部，并且被定位成不被坐在座椅中的乘客的头部覆盖或遮挡。在一个实施方案中，传感器系统由座椅的头枕部分支撑。传感器系统可以结合到座椅的头枕部分中并且与座椅的头枕部分成为整体，或者可以结合到滑盖中并且定位在座椅的头枕部分之上。在该车辆的一个实施方案中，乘客室限定多个区。乘客室的每个区包括具有头枕部分的相应座椅、和相应的传感器系统。每个相应区的相应传感器系统可操作以感测乘客室的其相应区内邻近其相应座椅的头枕部分的空气速度、乘客室的其相应区内邻近其相应座椅的头枕部分的空气温度、乘客室的其相应区内邻近其相应座椅的头枕部分的辐射热流、以及乘客室的其相应区内邻近其相应座椅的头枕部分的相对湿度。在一个实施方案中，该车辆还包括生物识别传感器。生物识别传感器可操作以感测坐在座椅中的乘客的皮肤温度、坐在座椅中的乘客的血压、坐在座椅中的乘客的脉搏率、或坐在座椅中的乘客的代谢率中的至少一者。在一个实施方案中，气候控制器被设置成与传感器系统和生物识别传感器进行通信。气候控制器可操作以从传感器系统接收与乘客室内邻近头枕部分的空气速度、空气温度、辐射热流、热流和相对湿度中的至少一者有关的数据。气候控制器可操作以从生物识别传感器接收与坐在座椅中的乘客的皮肤温度、坐在座椅中的乘客的血压、坐在座椅中的乘客的脉搏率、或坐在座椅中的乘客的代谢率中的至少一者有关的数据。气候控制器可操作以使用来自传感器系统的数据和来自生物识别传感器的数据来计算热舒适度的当前平均热感觉指数。在该车辆的一个实施方案中，气候控制器可操作以基于热舒适度的当前平均热感觉指数与热舒适度的期望平均热感觉指数之间的差异来控制至少一个气候系统。在一个实施方案中，生物识别传感器是可操作以供乘客穿戴的可穿戴制品。在另选的实施方案中，生物识别传感器可以包括被定位成与乘客皮肤接触的车辆的固定制品，诸如方向盘。在该车辆的一个方面，气候控制器包括处理器和其上保存有气候控制算法的存储器。处理器可操作以执行气候控制算法，以使用来自传感器系统的与乘客室内邻近头枕部分的空气速度、空气温度、辐射热流、热流和相对湿度中的至少一者有关的数据计算座椅的当前等效均一化温度。气候控制算法可操作以接收定义期望等效均一化温度和/或热舒适度的期望平均热感觉指数的输入，并且确定当前等效均一化温度与期望等效均一化温度之间的差异，以及/或者热舒适度的当前平均热感觉指数和热舒适度的期望平均指数之间的差异。然后，气候控制算法可以基于当前等效均一化温度与期望等效均一化温度之间的差异，以及/或者热舒适度的当前平均热感觉指数和热舒适度的期望平均指数之间的差异来控制气候系统，以实现期望等效均一化温度和/或热舒适度的期望平均热感觉指数。还提供了一种控制车辆的气候控制系统的方法。该方法包括在车辆的乘客室内邻近座椅的头枕部分定位传感器系统。传感器系统可操作以感测乘客室内邻近头枕部分的空气速度、乘客室内邻近头枕部分的空气温度、乘客室内邻近头枕部分的辐射热流、乘客室内邻近头枕部分的热流、或乘客室内邻近头枕部分的相对湿度中的至少一者。然后，可以利用传感器系统感测与乘客室内邻近头枕部分的空气速度、空气温度、辐射热流和相对湿度有关的数据。将感测的数据从传感器系统传送到气候控制器。气候控制器基于从传感器系统感测到的数据来控制车辆的至少一个气候系统。在控制气候系统的方法的一个方面，传感器系统被定位在头枕附近，使得传感器系统面向车辆的乘客室的前端部，并且不被坐在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆，包括：/n形成乘客室的主体结构；/n座椅，所述座椅固定到所述乘客室内的所述主体结构，并且具有头枕部分；以及/n传感器系统，所述传感器系统邻近所述座椅的头枕部分设置并且具有湿度传感器，所述湿度传感器能够操作以感测所述乘客室内邻近所述头枕部分的相对湿度。/n

【技术特征摘要】
20181212 US 16/2174841.一种车辆，包括：
形成乘客室的主体结构；
座椅，所述座椅固定到所述乘客室内的所述主体结构，并且具有头枕部分；以及
传感器系统，所述传感器系统邻近所述座椅的头枕部分设置并且具有湿度传感器，所述湿度传感器能够操作以感测所述乘客室内邻近所述头枕部分的相对湿度。


2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述传感器系统包括热流传感器，所述热流传感器能够操作以感测所述乘客室内邻近所述头枕部分的热流。


3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述传感器系统包括面向所述乘客室的前端部的外表面，以及能够操作以感测所述外表面的温度的温度传感器。


4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述传感器系统包括温度控制器，所述温度控制器能够操作以将所述外表面的温度保持在预定义温度下。


5.根据权利要求1所述的车辆，其中所述传感器系统包括：空气速度传感器，所述空气速度传感器能够操作以感测所述乘客室内邻近所述头枕部分的空气速度；空气温度传感器，所述空气温度传感器能够操作以感测所述乘客室内邻近所述头枕部分的空气温度；以及辐射热流传感器，所述辐射热流传感器能够操作以感测所述乘客室内邻近所述头枕部分的辐射热流。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·韩，S·考希克，B·哈里发，P·E·克拉热夫斯基，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US