本發(fā)明涉及汽車空調(diào)系統(tǒng)控制，尤其涉及一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)通常只能通過(guò)手動(dòng)設(shè)置來(lái)調(diào)節(jié)溫度和風(fēng)速，無(wú)法根據(jù)每個(gè)人的個(gè)人喜好和情感狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。這可能導(dǎo)致不同乘客在同一車內(nèi)感受到的舒適程度不同，并且還具有以下技術(shù)缺陷：

2、反應(yīng)速度慢：傳統(tǒng)車空調(diào)系統(tǒng)可能需要一段時(shí)間才能感知到車內(nèi)環(huán)境的變化，并做出相應(yīng)的調(diào)整。這意味著在乘客感到不舒適時(shí)，系統(tǒng)可能無(wú)法及時(shí)作出反應(yīng)，從而影響乘客的舒適度和體驗(yàn)。

3、無(wú)法識(shí)別情感狀態(tài)：傳統(tǒng)車空調(diào)系統(tǒng)通常不能識(shí)別駕駛員或乘客的情感狀態(tài)。因此，它們無(wú)法根據(jù)情感狀態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，以提供更加貼近需求的駕乘體驗(yàn)。這可能導(dǎo)致在情緒低落或緊張時(shí)，車內(nèi)環(huán)境并未做出適當(dāng)調(diào)整，無(wú)法緩解乘客的情緒。

4、能耗較高：傳統(tǒng)車空調(diào)系統(tǒng)可能在整個(gè)車內(nèi)提供相同的溫度，而不考慮到不同區(qū)域的實(shí)際需求。這可能導(dǎo)致能源的浪費(fèi)，尤其是當(dāng)只有一部分車內(nèi)乘客需要調(diào)節(jié)溫度時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)及控制方法，利用語(yǔ)音、面部表情、生理參數(shù)等信息，情感智能算法能夠準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員和乘客的情感狀態(tài)。這使得系統(tǒng)可以更加智能地了解車內(nèi)人員的實(shí)際需求，從而做出相應(yīng)的調(diào)整，具體技術(shù)方案如下。

2、第一方面，一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)采集汽車駕駛員或乘客語(yǔ)音、面部表情和生理狀態(tài)，并對(duì)情感狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別；

4、步驟s2：汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)分析采集的情感信息，確定駕駛員或乘客情感狀態(tài)；

5、步驟s3：根據(jù)情感分析的結(jié)果，汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)的工作狀態(tài)，提供更符合情感需求的駕乘體驗(yàn)；

6、步驟s4：持續(xù)監(jiān)測(cè)駕駛員或乘客的情感狀態(tài)，根據(jù)情感狀態(tài)變換和駕駛需要調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)的工作狀態(tài)。

7、具體地，所述對(duì)情感狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別包括：語(yǔ)音情感識(shí)別、面部表情識(shí)別和生理參數(shù)分析，所述語(yǔ)音情感識(shí)別具體包括：

8、使用mfcc聲學(xué)特征提取算法，計(jì)算語(yǔ)音信號(hào)的頻譜特征；

9、基于支持向量機(jī)svm或深度學(xué)習(xí)模型，使用分類器對(duì)提取的特征進(jìn)行分類，分類公式表示為：

10、femotion＝classifier(fmfcc)；

11、其中，femotion表示駕駛員或乘客的語(yǔ)音情感分類結(jié)果，即識(shí)別出的情感狀態(tài)。

12、具體地，所述面部表情識(shí)別基于cnn卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用卷積層提取圖像特征，通過(guò)全連接層進(jìn)行情感分類，分類公式表示為：

13、femotion＝classifier(fcnn)。

14、具體地，所述生理參數(shù)分析包括：對(duì)生理參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，提取與情感狀態(tài)相關(guān)的特征，計(jì)算公式為：

15、femotion＝feature-extraction(fphysiological)。

16、具體地，所述步驟s2包括以下子步驟：

17、對(duì)語(yǔ)音、面部表情和生理參數(shù)提取的特征進(jìn)行統(tǒng)一的表示，將不同類型的特征進(jìn)行向量化；

18、使用分類器對(duì)提取的特征進(jìn)行情感分類，包括支持向量機(jī)svm或深度學(xué)習(xí)模型：

19、

20、其中，表示駕駛員或乘客的情感分類結(jié)果，即識(shí)別出的情感狀態(tài)；

21、將情感分類結(jié)果用于制定調(diào)節(jié)策略，決定空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方案，提高溫度、降低溫度或調(diào)整風(fēng)速。

22、具體地，所述步驟s3汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)的工作狀態(tài)具體包括：

23、根據(jù)情感分類結(jié)果制定調(diào)節(jié)策略，設(shè)定情感閾值，根據(jù)不同情感狀態(tài)制定調(diào)節(jié)方案；

24、根據(jù)情感分類結(jié)果和調(diào)節(jié)策略，使用自適應(yīng)控制算法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)，使用pl?d控制器進(jìn)行溫度和風(fēng)速的調(diào)節(jié)。

25、具體地，所述pid控制器的輸出直接映射到空調(diào)系統(tǒng)的工作參數(shù)，調(diào)節(jié)公式表示為：

26、

27、其中，u(t)表示根據(jù)情感分析和調(diào)節(jié)策略得到的空調(diào)系統(tǒng)的控制輸入，具體為溫度調(diào)節(jié)量或風(fēng)速調(diào)節(jié)量；e(t)表示情感分類結(jié)果與期望情感狀態(tài)之間的誤差，即情感狀態(tài)的偏差；kp、ki和kd分別表示pid控制器的比例、積分和微分系數(shù)，用于調(diào)節(jié)控制輸入。

28、另一方面，一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，包括：

29、情感信息采集模塊：設(shè)置多種傳感器，采集汽車駕駛員或乘客情感信息，包括語(yǔ)音、面部表情和生理狀態(tài)；

30、情感狀態(tài)分析模塊：對(duì)采集的汽車駕駛員或乘客情感信息進(jìn)行分析和分類，識(shí)別情感狀態(tài)；

31、空調(diào)控制模塊：獲取汽車駕駛員或乘客情感狀態(tài)，并根據(jù)情感狀態(tài)調(diào)節(jié)車內(nèi)空調(diào)工作狀態(tài)；

32、監(jiān)測(cè)反饋模塊：對(duì)汽車駕駛員或乘客情感狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋，調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)控制模塊參數(shù)。

33、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出了一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)及控制方法，利用語(yǔ)音、面部表情、生理參數(shù)等信息，情感智能算法能夠準(zhǔn)確識(shí)別駕駛員和乘客的情感狀態(tài)，可以更加智能地了解車內(nèi)人員的實(shí)際需求，從而做出相應(yīng)的調(diào)整，具備以下優(yōu)點(diǎn)：

34、個(gè)性化調(diào)節(jié)：情感智能算法的空調(diào)系統(tǒng)能夠根據(jù)不同人員的情感狀態(tài)和喜好進(jìn)行個(gè)性化調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員或乘客情緒低落或緊張時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，提供舒適、放松的駕乘環(huán)境。

35、實(shí)時(shí)反饋和調(diào)整：情感智能算法可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車內(nèi)人員的情感狀態(tài)，并及時(shí)作出相應(yīng)的調(diào)整。這意味著系統(tǒng)能夠更加靈活地應(yīng)對(duì)不同情況，提供更加符合人們需求的駕乘體驗(yàn)。

36、智能化管理：情感智能算法的空調(diào)系統(tǒng)可以通過(guò)智能算法管理車內(nèi)環(huán)境，根據(jù)駕駛環(huán)境、外部氣溫和車內(nèi)人員情感狀態(tài)等因素做出智能化的調(diào)整。這使得系統(tǒng)能夠更加高效地利用能源，提高能源利用率。

技術(shù)特征：

1.一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述對(duì)情感狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別包括：語(yǔ)音情感識(shí)別、面部表情識(shí)別和生理參數(shù)分析，所述語(yǔ)音情感識(shí)別具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述面部表情識(shí)別基于cnn卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用卷積層提取圖像特征，通過(guò)全連接層進(jìn)行情感分類，分類公式表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述生理參數(shù)分析包括：對(duì)生理參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，提取與情感狀態(tài)相關(guān)的特征，計(jì)算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述步驟s2包括以下子步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述步驟s3汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)的工作狀態(tài)具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述pid控制器的輸出直接映射到空調(diào)系統(tǒng)的工作參數(shù)，調(diào)節(jié)公式表示為：

8.一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述的一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于情感智能算法的汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)及控制方法，包括：步驟S1：汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)采集汽車駕駛員或乘客語(yǔ)音、面部表情和生理狀態(tài)，并對(duì)情感狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別；步驟S2：汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)分析采集的情感信息，確定駕駛員或乘客情感狀態(tài)；步驟S3：根據(jù)情感分析的結(jié)果，汽車車內(nèi)溫度系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)的工作狀態(tài)，提供更符合情感需求的駕乘體驗(yàn)；步驟S4：持續(xù)監(jiān)測(cè)駕駛員或乘客的情感狀態(tài)，根據(jù)情感狀態(tài)變換和駕駛需要調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)空調(diào)的工作狀態(tài)。本方案基于情感識(shí)別技術(shù)，提供了更加符合人們需求的駕乘體驗(yàn)，根據(jù)駕駛環(huán)境、外部氣溫和車內(nèi)人員情感狀態(tài)等因素做出智能化的調(diào)整，提高了能源利用率。

技術(shù)研發(fā)人員：謝文斌,吳燕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都大運(yùn)汽車集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4