一種智能座艙抽煙自動通風系統設計方案

任 強， 鄭淳允， 陳文慶， 江凱敏， 顧啟清， 廖冬琴， 侯黎恒

（廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院， 廣東 廣州 511434）

1 前言

隨著汽車新四化的到來，汽車智能化、電動化、網絡化和共享化已經成為當前汽車發展的潮流，而智能座艙則成為新四化下各大汽車廠商角逐的焦點。

智能座艙將車內改造成一個數字化平臺，通過搭載多種傳感器和AI智能設備（DMS等），能夠從駕駛員的習慣、舒適度考慮，提供更舒適的駕駛體驗。

智能座艙會跟駕駛員的生活娛樂緊密聯系在一起，座艙內有很多可供娛樂消遣的設計和智能監控功能，能夠讓駕駛員在車內看電影、KTV、玩游戲、視頻通話的同時，還能夠實現駕駛員疲勞監控提醒，抽煙自動通風，打電話降噪等舒適性功能。

2 抽煙自動通風系統構成

抽煙自動通風功能主要為駕駛員在抽煙時提供一個舒適清新的駕駛室愉悅環境：系統自動開起車窗和天窗通風，打開負離子，調整空調的擋位，切換空調外循環模式等。

如圖1所示，抽煙自動通風系統主要是由駕駛員監控系統DMS、信息娛樂系統AVNT、集成式車身控制模塊IBCM、天窗模塊RM、門控制模塊DCM、空調控制模塊HVAC、底盤制動控制系統BCS等構成。

圖1 抽煙自動通風系統架構圖

2.1 DMS系統的交互控制邏輯

如圖2所示，駕駛員監控系統DMS通過車內攝像頭，持續采集圖像信息，監測駕駛員的動作并分析判斷駕駛員是否有抽煙的行為，并將駕駛員的行為狀態發給信息娛樂系統AVNT。

圖2 DMS系統的交互控制邏輯

當AVNT娛樂信息系統判斷到駕駛員處于抽煙狀態且抽煙通風功能處于設置打開時，在判斷車外沒雨（IBCM下雨狀態信號為0，雨刮沒有進入高低速擋） 和車速小于60km/h情況下，系統進入抽煙自動通風功能：天窗（完全關閉時）自動打開到起翹狀態，車窗（完全關閉時） 下降到20%位置；同時空調負離子/等離子啟動，空調切到外循環，風量調到中擋。

目的是方便座艙內抽煙通風，凈化空氣，提供舒適的駕駛環境。

2.2 集成式車身控制模塊IBCM系統交互控制邏輯

如圖3所示，集成式車身控制模塊IBCM通過接收雨量光線傳感器的雨量狀態信號和雨刮開關擋位信號，將其轉發給AVNT信息娛樂系統。

圖3 IBCM系統的交互控制邏輯圖

AVNT娛樂信息系統收到IBCM下雨狀態和雨刮高低速狀態信號后，進行是否有雨判斷；當有雨時（IBCM下雨狀態信號大于1或雨刮進入高/低速擋），則系統不開啟抽煙通風功能；當沒雨時（IBCM雨量信號為0且雨刮沒有進入高低速擋），則在車速小于60km/h時啟動抽煙通風功能：車窗和天窗自動打開（車窗下降到20%，天窗起翹），空調負離子啟動，空調切到外循環，風量調到中擋。

2.3 天窗模塊RM的交互控制邏輯

如圖4所示，天窗模塊RM接收AVNT娛樂信息系統的開度控制指令，調節天窗開度大小并反饋天窗開度大小給信息娛樂系統。

圖4 天窗模塊RM的交互控制邏輯圖

天窗模塊RM收到AVNT娛樂系統的天窗開度控制指令后需要執行開天窗動作：只有天窗處于完全關閉狀態時才需要執行起翹動作，其余狀態不做改變。

用戶抽煙過程天窗的開度狀態有變化時，IBCM則認為有用戶操作，抽煙動作結束時天窗不恢復進入抽煙通風前的狀態。

2.4 門控制模塊DCM交互控制邏輯

如圖5所示，車門控制模塊DCM接收AVNT娛樂信息系統的車窗開度指令，調節車窗開度大小并反饋車窗開度大小信息給信息娛樂系統。

圖5 門控制模塊DCM交互控制邏輯

DCM四門窗開度控制指令執行如下：當監測到駕駛員抽煙時，處于完全關閉狀態（開度為0%） 的門窗會打開一定開度（20%）；抽煙過程中車窗開度如果有變化時則認為有用戶操作車窗，抽煙動作結束時不恢復車窗位置狀態，其他工況恢復到完全關閉狀態。

2.5 空調控制模塊HVAC交互控制邏輯

如圖6所示，空調控制模塊HVAC接收信息娛樂系統的空調控制指令（開啟負離子，切換外循環，出風量調節等）后，開啟負離子，調整出風量為中擋，切換為外循環模式，同時反饋空調工作狀態給信息娛樂系統。

圖6 空調控制模塊HVAC交互控制邏輯

HVAC需要向AVNT發送當前空調工作狀態，包括內外循環進氣模式和離子發生器是否工作，以供執行通風換氣前判斷狀態，以及抽煙期間是否有用戶操作。

當抽煙前離子模式和風量都關閉時，監測到抽煙時，打開離子模式，同時打開風量為中擋；當抽煙結束時，關閉離子模式，并關閉風量。

2.6 底盤制動系統BCS

底盤制動系統BCS通過采集車輪轉速信號，再將其轉換成車速信號發送給信息娛樂系統。

2.7 信息顯示HMI系統

信息顯示HMI系統接收到娛樂信息系統AVNT發出的用戶提示控制指令（聲音和屏幕提示） 后，主動發出聲音提示信息和屏幕提示信息。

3 抽煙自動通風的整體控制邏輯

如圖7所示，抽煙自動通風的整體控制邏輯如下。

用戶在主機上設置開啟了“抽煙自動”功能，則信息娛樂系統AVNT將用戶的開啟指令發給駕駛員監控系統DMS，DMS將駕駛員的行為狀態發給AVNT。

在娛樂信息系統AVNT判斷到駕駛員處于抽煙狀態情況下，當車速（小于60km/h） 及雨量小于1（小雨以下） 或雨刮處于低速/高速擋時，則系統開啟自動通風功能。

開啟抽煙通風功能后，門控制模塊DCM控制完全關閉的車窗下降到20%的位置，不處于關閉的車窗不動。

開啟抽煙通風功能后，天窗控制模塊RM控制完全關閉的天窗到頂起翹的位置，天窗不處于關閉的位置，則不動。

開啟抽煙通風功能后，空調控制模塊HVAC將開啟負離子，切換外循環，調節空調出風量到中擋，同時反饋空調工作狀態給信息娛樂系統。

圖7 空調控制模塊HVAC交互控制邏輯

開啟抽煙通風功能后，信息顯示HMI系統會主動發出聲音提示信息和屏幕提示信息，目的是為了更加舒適性地提示和告知用戶，提高智能座艙的舒適感。

4 結束語

隨著汽車新四化的到來，智能座艙越來越成為各大主機廠的賣點，例如廣汽埃安Aion S Pluse和廣汽傳祺GS8的智能座艙等，其能夠有力地提高整車的舒適性和體驗性，進而提高汽車的產品競爭力。