專利名稱：控制車輛空調的方法
技術領域：
為了調節和/或控制空調，眾所周知通過外部溫度和車輛內的加熱程度間接地確定陽光的入射。一種這樣的方法基于DE19829143C1。
背景技術：
DE19744414A1描述了一種具有多個工作狀態的機動車空調，這些工作狀態根據預定的規定工作范圍，即車輛所處的區域，自動地進行調整。另外，在德國、美國等國家內對于這種規定工作范圍考慮到了各地居民的不同氣候舒適度感覺。為了自動調整工作狀態，將一個控制單元連接到導航系統，所述導航系統具有用于接收GPS數據的傳感器。
DE19802594A1也描述了一種用于控制自動駕駛功能裝置的方法，如調節空調的氣候特性。為了獲得關于當前停車地點的答復數據，需要調整專用于各國的程序。其中除了GPS數據外還采用了RDS(無線電數據系統)數據，這些數據包含了各國特定的信息。
DE19953511A1中公開了一種用于控制/調節車輛中熱流的方法。其中已知通過GPS數據來獲得當前環境信息或者從所存儲的地圖環境模型得到的信號中采集信息。但控制/調節本身是借助于車輛馬達的當前最新狀態以及當前車輛工作條件和環境條件來實現的。
此外，在DE19902201A1中還公開了一種用于調節車內氣候的方法以及相應的裝置。其中根據各人所希望的車內氣候以及目標地點處所獲得的車外氣候，使車內氣候慢慢地與目標地點所表現出的氣候相匹配，以免對氣候感覺到不適。
由DE4024431C2已知了一種用于控制車輛空調的方法，其中根據日照強度，通過控制流經右側和左側的空氣通道的空氣流量來實現均勻的氣候控制。這種控制的實現也考慮到了車內乘客的愿望。借助于利用兩個日照傳感器檢測陽光照射方向的日照方向分析儀，以及一個用于計算陽光照射強度的日照強度分析儀，對車內溫度進行自動調節。日照傳感器測量車輛右側和左側的陽光照射。
然而，不僅要知道實際的日照強度，而且還要知道太陽相對于車輛的位置，只有這樣才可能實現最佳的車內舒適度調節。
DE19748826C1描述了一種用于確定陽光的入射角度和入射方向的太陽位置檢測器。這種傳感器圍繞著一個障板，在障板上開了一個通孔，以允許陽光通過。根據穿過所述通孔的陽光入射角度，在位于障板下面的傳感器陣列上照射出了不同的像點，這樣就可以唯一地確定陽光的入射角度和入射方向。其中建議利用這些信號來開關車輛的照明。這里沒有提出能確定日照強度的方案。
由DE4041770C1已知了一種太陽傳感器的結構。
發明內容
本發明的目的在于提供一種方法，通過該方法可以考慮到日照強度和方向來實現車內氣候的單獨調節。
該任務通過權利要求1所述的特征來解決。
本發明基于以下思想照射到車輛上的日照強度和方向通過太陽的絕對位置、車輛在地點處的空間定位、以及所測得的陽光強度來確定。
其中太陽的絕對位置根據在天球上的位置以及日間的時刻和季節來確定。太陽相對于車輛的相對位置由車輛在地球上的定位來確定，所述車輛的定位可以借助于GPS數據、加速度傳感器和/或附帶的車輛羅盤來確定。根據這些數據，單獨地或者結合起來考慮，并根據實際上太陽的絕對位置，即當前太陽在天空中的位置，可以確定太陽相對于車輛的位置。當考慮日光的強度時，由此可以直接確定車內的日照強度。
對太陽精確位置的了解可以實現對日照強度的精確測量，其中日照強度會對車內的人產生影響。通過了解車輛所處的日間時刻、季節以及氣候帶，可以附帶地對強度測量結果進行可信度檢驗。以避免例如在太陽光譜有很強的紅移的情況下出現錯誤調節。這樣可以采用簡單的傳感器，例如硅光電二極管或硅光敏晶體管。
在本發明的改進方案中，此外還可以借助于斜度傳感器，用較高的精確度來確定車輛相對于車的縱軸和橫軸的傾斜度，并在確定作用到車內的陽光強度時考慮所述的傾斜度。
該方法可以為直接曝露在陽光照射下的乘客單獨地提供氣候舒適度調節，而不會引起其他乘客，例如處于車輛頂蓋遮蓋下的乘客的舒適度下降。
下面借助附圖所示實施例詳細說明本發明。如圖所示圖1帶有太陽傳感器的車輛，圖2用框圖來表示的結構，圖3用框圖來表示的方法流程。
具體實施例方式
圖1中示出了一個車輛1，它裝備有太陽傳感器2以及其他駕車所必需的電子器件組3。用10來表示相對于車輛1處于不同位置的太陽。其中由此出發，車輛1配備有導航設備4和/或GPS接收器5、連接有CAN總線的RDS無線電6或者帶有時鐘的日期顯示器7、和/或羅盤8或者至少一個加速度傳感器9和至少一個斜度傳感器10，它們連接到微處理器11(圖2)。上述的器件組3以已知的類型和方式集成在車輛1上或車輛中。
第一個加速度傳感器9的任務是確定車輛的橫向光照，(沒有詳細示出的)第二個加速度傳感器用來傳送車輛縱向光照的信號，該信號也可以根據車輛速度的改變來確定。與之相反，第一個斜度傳感器10的任務在于確定車輛的縱向傾斜度，沒有示出的傾斜度傳感器最好用來測量車輛的橫向傾斜度。
但是還存在這樣的可能性，即僅通過一個加速度傳感器9和一個斜度傳感器10的結合來得到必需的測量數據。光照值盡管給出了關于方向改變的信息，但是沒有給出關于車輛方向的信息，因此最好利用GPS接收器5的GPS數據進行校正來得到確切的信息。
該方法在圖3中以框圖的形式來表示。利用GPS數據或其他定義了規定范圍的數據，現在在第一個步驟中確定車輛的當前位置。與此同時例如從RDS 6得出其他數據，如日期和時間。由這兩種信息得到了關于當地太陽絕對位置的第一個值。
除了這種確定太陽絕對位置的步驟外，還確定了車輛方向以及車輛1的縱向和橫向傾斜度，以得到車輛1相對于地表100的空間定位。
關于車輛方向或行駛中車輛位置改變的信息、以及可能發生的距離的增長可以通過已經獲取的GPS數據來確定。關于微小空間運動的信息，例如泊車時的車輛定位，可以通過車輛1的(沒有示出的)轉向角傳感器來得到。
此外車輛1的定位還可以通過車輛羅盤8的數據來確定。
另外，縱向傾斜度例如在距離增加時可以由GPS數據來確定，為此將相應的信息存儲在微處理器11中，或者由垂直位置的改變直接確定。
由當前的車輛方向和當前的傾斜度這兩種信息可以確定車輛1的空間定位。
現在在第二個步驟中利用太陽絕對位置和空間定位來確定太陽相對于車輛1的相對位置。
此外，最好通過一個簡單的太陽傳感器2來測量照射到車輛1上的日照強度，并且在此之后將其與所確定的太陽的相對位置一起用來確定照射到車輛1車內的日照。由該值出發實現對車內溫度的單獨調節，其中例如為直接曝露在陽光照射下的一名或多名乘客提供比其他乘客更多的冷氣。
在應用簡單的太陽傳感器8時，中間電路提供了一個電路級12，在該電路級中為了進行檢驗將測得的日照強度與DPS 5和RDS 6的已知數據進行相互比較。硅傳感器在典型情況下在380nm到大約1150nm的范圍內是敏感的，而在采用日光濾光器時在730nm到大約1120nm的范圍內是敏感的。因此用這種傳感器2只能測量到入射的日光功率的一部分。全部日光功率(強度)借助于陽光的光譜分布來確定。特別是在太陽10升起或下落時，太陽光譜發生顯著改變，使得整個光強度顯得很高。但實際的日照強度由于引起誤差的紫外線分量和可見光分量而變得更低。借助于太陽位置，以及與日間時刻相關的、在給定地點希望得到最大值的日照強度，可以得知傳感器2的測量誤差，并進行補償。
另外，可以用這個電路級12來進行功能檢驗。然后可以將比較的結果應用到方法流程中。例如如果比較的結果是正面的，即測得的強度位于可能的強度范圍內，則開始進行單獨的調節。如果相反的話，結果是負面的，則重新進行計算，尤其是重新進行強度測量。如果再次得到了負面的結果，則可以得出傳感器2發生了故障的結論。應該對傳感器進行更換。對于空調調節的其他功能性能，例如可以使用為進行補償而存儲的數據。對于車輛(Fahrzeug)的概念，除了機動車(Krafthahrzeuge)和營業用車輛(Nutzfahrzeuge)之外，還可以定義為軌道車輛(Schienenfahrzeuge)和船舶(Wasserfahrzeuge)。
權利要求
1.用于控制車輛(1)的空調的方法，其中考慮到陽光照射和日照強度，其特征在于，-在第一個步驟中實現對車輛(1)的位置確定，由此-確定太陽的絕對位置，-在另一個步驟中確定車輛(1)的空間定位，其中-由這兩個值確定太陽相對于車輛(1)的位置，由此-通過使用測得的日照強度確定照射到車輛(1)車內的直接日照。
2.如權利要求1所述的方法，特征在于，確定車輛(1)車內的陽光照射方向。
3.如權利要求1或2所述的方法，特征在于，由GPS數據和/或RDS數據實現位置確定。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，特征在于，借助于日期和時間來確定太陽的絕對位置。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，特征在于，車輛的空間定位由GPS接收器(5)的GPS數據、至少一個加速度傳感器(9)的數據、和/或車輛羅盤(8)來確定。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，特征在于，空間定位通過附帶的、對車輛的縱向和橫向傾斜度的測量來確定。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，車輛的縱向和橫向的傾斜度通過至少一個斜度傳感器(10)來測量。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，較小的運動改變通過轉動角傳感器的信號來得到。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，日照強度由太陽傳感器(2)來測量。
10.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，將測得的日照強度與GPS數據和/或RDS數據進行相互比較。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，根據比較的結果來補償太陽傳感器(2)的測量誤差。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，在對空調的控制過程中加入下列步驟當出現負面的結果時重新進行各個步驟。
全文摘要
為了調節和/或控制空調，已知通過外部的溫度和車輛(1)內的加熱程度間接地確定太陽照射。另外，借助于對當前停車位置給出應答的數據，調節各國專用的程序。其中除了GPS接收器(5)的GPS數據之外還采用了RDS(無線電數據系統)數據，它包含有各國特定的信息。本發明的解決方案實現了最佳的車輛內舒適度單獨調節。為此確定日照強度。根據太陽在天球上的位置以及日間時刻和季節確定太陽的絕對位置。太陽相對于車輛(1)的位置由車輛(1)在地球上的定位來確定，這可以通過GPS數據、至少一個加速度傳感器(9)和/或附帶的車輛羅盤(8)來確定。根據這些數據，單獨地或共同考慮，并根據實際上的太陽絕對位置，及當前太陽在天球上的位置，可以確定太陽(10)相對于車輛(1)的位置，并由此確定照射到車輛(1)內的日照強度。
文檔編號G01S5/14GK1585704SQ02822312
公開日2005年2月23日 申請日期2002年10月17日 優先權日2001年11月10日
發明者托馬斯·加特布洛德, 托馬斯·諾斯 申請人:普雷有限公司