本發(fā)明屬于汽車駕駛室環(huán)境質(zhì)量控制領(lǐng)域，具體涉及一種駕駛室內(nèi)環(huán)境主動控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

汽車在行駛過程中駕駛員常通過開啟車窗換氣，但是在行駛環(huán)境較差時，如進入連續(xù)隧道或者地下停車場時，車窗往往需要駕駛員手動關(guān)閉，以較小噪聲和空氣污染，而此時視線較暗，駕駛員如果分心，容易發(fā)生安全事故。

現(xiàn)有技術(shù)通常通過控制空調(diào)內(nèi)外循環(huán)，忽略了對車窗的控制，如中國專利cn104149576a所述的系統(tǒng)通過感光模塊和gps系統(tǒng)判斷車輛行使在隧道中，繼而自動控制汽車空調(diào)的內(nèi)外循環(huán)切換，在車窗關(guān)閉時效果明顯，但是車窗開啟時駕駛室仍會有較大的噪聲和空氣污染。

而且由于現(xiàn)在很多駕駛員的經(jīng)驗不太充足，部分駕駛員由于在車內(nèi)長期滯留而導(dǎo)致死亡，而現(xiàn)有技術(shù)仍未對極端情況下的駕駛室空氣質(zhì)量進行主動控制，因此現(xiàn)有技術(shù)的對環(huán)境的適應(yīng)性尚不能完全滿足用戶的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)僅通過感光模塊和gps系統(tǒng)判斷車輛行使在隧道中，繼而自動控制汽車空調(diào)的內(nèi)外循環(huán)切換的缺陷，提供了一種駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制系統(tǒng)及其控制方法，在車窗開啟時兼顧風(fēng)阻和風(fēng)噪。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制系統(tǒng)，包括：

信息采集模塊，其包括環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊、駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊及車輪轉(zhuǎn)速傳感器，分別用于獲取車外空氣質(zhì)量、車內(nèi)空氣質(zhì)量以及車輪轉(zhuǎn)速；

執(zhí)行模塊，其包括車窗玻璃升降系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)以及空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)；所述車窗玻璃升降系統(tǒng)用于控制車窗的升降，所述空調(diào)控制系統(tǒng)用于控制空調(diào)內(nèi)外循環(huán)的切換；所述空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)用于產(chǎn)生負(fù)離子和氧氣；

中央集控器，其分別與信息采集模塊和執(zhí)行模塊連接，用于獲取信息采集模塊采集的車內(nèi)外空氣質(zhì)量參數(shù)和車輪轉(zhuǎn)速，并控制車窗玻璃升降系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、以及空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)工作。

優(yōu)選的是，所述執(zhí)行模塊還包括報警系統(tǒng)，所述報警系統(tǒng)包括蜂鳴器和振動器。

優(yōu)選的是，所述振動器安裝在駕駛員座椅處。

優(yōu)選的是，所述環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊包括二氧化碳傳感器、一氧化碳、顆粒物濃度傳感器、氮氧化物傳感器、相對濕度傳感器、溫度傳感器，分別用于檢測車外空氣中二氧化碳、氧氣、顆粒物及氮氧化物的含量以及相對濕度和溫度。

優(yōu)選的是，所述駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊包括二氧化碳傳感器、氧傳感器、相對濕度傳感器，分別用于檢測車內(nèi)駕駛室內(nèi)二氧化碳、氧氣含量以及相對濕度。

優(yōu)選的是，還包括：

香水傳感器，用于檢測駕駛室內(nèi)香水濃度；

香水發(fā)生器，其設(shè)置在車內(nèi)副駕駛位置前面以及后排左側(cè)乘客位置后面，所述香水發(fā)生器包括香水瓶和設(shè)置在香水瓶內(nèi)的加熱電絲；

其中，所述香水傳感器和香水發(fā)生器分別與中央集控器連接。

優(yōu)選的是，還包括：

駕駛內(nèi)溫度檢測系統(tǒng)，其設(shè)置在駕駛室內(nèi)，用于檢測駕駛室內(nèi)的溫度；

腳部暖風(fēng)系統(tǒng)，其設(shè)置在乘客腳部位置處，用于對乘客腳部進行取暖；

副駕駛暖手加熱系統(tǒng)，其設(shè)置在車內(nèi)副駕駛位置前面，用于對付副駕駛位置乘客進行手部取暖。

一種駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制方法，包括以下步驟：

步驟一、車外環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊實時采集環(huán)境中二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、顆粒物濃度、氮氧化物濃度、相對濕度、溫度，并與預(yù)設(shè)閾值比較，當(dāng)同時滿足二氧化碳濃度低于預(yù)設(shè)二氧化碳閾值，一氧化碳低于預(yù)設(shè)一氧化碳閾值，氮氧化物低于預(yù)設(shè)氮氧化物閾值，顆粒物含量低于預(yù)設(shè)顆粒物閾值，相對濕度介于預(yù)設(shè)相對濕度閾值范圍內(nèi)，溫度介于預(yù)設(shè)溫度閾值范圍內(nèi)時，車外環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊向中央集控器輸出1，否則輸出0；

步驟二、當(dāng)中央集控器讀取到環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊的輸出為0時，判斷車窗是否開啟，若開啟則向車窗玻璃升降系統(tǒng)發(fā)出關(guān)閉指令，并向空調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)出開啟內(nèi)循環(huán)指令，并記錄此時車窗及內(nèi)外循環(huán)的狀態(tài)；當(dāng)中央集控器讀取到環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊連續(xù)多次輸出為1時，控制車窗和空調(diào)內(nèi)外循環(huán)切換到前一個狀態(tài)；

步驟三、駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊實時采集駕駛室內(nèi)二氧化碳濃度、氧濃度和相對濕度，并與預(yù)設(shè)閾值比較，當(dāng)同時滿足二氧化碳濃度低于預(yù)設(shè)二氧化碳閾值，氧氣濃度高于預(yù)設(shè)氧氣閾值，相對濕度介于預(yù)設(shè)相對濕度閾值范圍內(nèi)時，駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊向中央集控器輸出1，否則輸出0；

步驟四、當(dāng)中央集控器讀取到駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊的輸出為1時，則保持車窗和空調(diào)狀態(tài)不變；

當(dāng)中央集控器讀取到駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊的輸出為0，環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊的輸出為0時，控制報警系統(tǒng)報警，并控制空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)離子和氧氣；

當(dāng)中央集控器讀取到駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊的輸出為0，環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊的輸出為1時，讀取車速數(shù)據(jù)，當(dāng)車速大于車速閾值時，記錄車速輸出為1，否則為0；

當(dāng)駕駛室空氣質(zhì)量輸出為0，車速輸出為1，環(huán)境空氣質(zhì)量輸出為1時，切換到外循環(huán)；

當(dāng)駕駛室空氣質(zhì)量輸出為0，車速輸出為0，環(huán)境空氣質(zhì)量輸出為1時，開副駕駛側(cè)對角車窗。

一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的駕駛室內(nèi)環(huán)境主動控制方法，包括以下步驟：

步驟一、按照采樣周期，通過車外環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊測量環(huán)境中二氧化碳濃度x1、一氧化碳濃度x2、顆粒物濃度x3、氮氧化物濃度x4、相對濕度x5、溫度x6、車速x7；

步驟二、依次將上述參數(shù)進行規(guī)格化，確定三層bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7}；其中x1為二氧化碳濃度系數(shù)、x2為一氧化碳濃度系數(shù)、x3為顆粒物濃度系數(shù)、x4為氮氧化物濃度系數(shù)、x5為相對濕度系數(shù)、x6為溫度系數(shù)、x7為車速系數(shù)；

步驟三、所述輸入層向量映射到中間層，所述中間層向量y＝{y1,y2,…,ym}；m為中間層節(jié)點個數(shù)；

步驟四、得到輸出層向量o＝{o1,o2,o3,o4}；o1為車窗狀態(tài)信號、o2為內(nèi)外循環(huán)狀態(tài)信號、o3為凈化器狀態(tài)信號、o4為報警器信號；o1、o2、o3、o4均為邏輯變量；

步驟五、實時判斷o1、o2、o3、o4的邏輯值；

當(dāng)o1＝0時，控制車窗關(guān)閉；當(dāng)o1＝1時，控制車窗打開；

當(dāng)o2＝0時，控制空調(diào)到外循環(huán)狀態(tài)；當(dāng)o2＝1時，控制空調(diào)到內(nèi)循環(huán)狀態(tài)；

當(dāng)o3＝0時，控制空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)關(guān)閉；當(dāng)o3＝1時，控制空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)開啟；

當(dāng)o4＝0時，控制報警器關(guān)閉；當(dāng)o4＝1時，控制報警器開啟。

優(yōu)選的是，步驟二中，進行規(guī)格化的公式為：

其中，xj為輸入層向量中的參數(shù)，j＝1,2,3,4,5,6，；xjmax和xjmin分別為相應(yīng)測量參數(shù)中的最大值和最小值。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明將在駕駛室換氣時綜合考慮了車窗和空調(diào)內(nèi)外循環(huán)，并且能夠在行駛環(huán)境變差時主動關(guān)閉車窗和切換至內(nèi)循環(huán)，較好的防止了駕駛室空氣質(zhì)量受到污染和噪聲對乘員的影響；

2、本發(fā)明通過預(yù)警系統(tǒng)和主動空氣質(zhì)量優(yōu)化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在極端情況下提醒駕駛員并對駕駛室空氣質(zhì)量主動凈化和加氧，較好的保障了駕駛員的生命安全；

3、本發(fā)明在車窗控制策略了綜合考慮了風(fēng)噪風(fēng)阻以及乘員的熱舒適性，控制參數(shù)能夠較好的適應(yīng)行車需求；

4、本發(fā)明將空氣質(zhì)量和溫度結(jié)合起來，共用一個中央處理器，根據(jù)各自的傳感器輸入信號做出相應(yīng)的判斷。

5、本發(fā)明的系統(tǒng)及控制方法簡單靈活，適用性較強，易于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制方法流程圖。

圖3為本發(fā)明所述的駕駛室室內(nèi)溫度主動控制系統(tǒng)及控制方法處理的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制系統(tǒng)，包括信息采集模塊110、中央集控器120以及執(zhí)行模塊130。

其中，所述信息采集模塊110包括環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊111、駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊112以及車輪轉(zhuǎn)速傳感器113。

所述環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊111安裝在空調(diào)外循環(huán)進氣口處，即擋風(fēng)玻璃附近，所述環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊111包括二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、顆粒物濃度傳感器、氮氧化物傳感器、相對濕度傳感器、溫度傳感器，分別用于檢測車外空氣中二氧化碳、氧氣、顆粒物及氮氧化物的含量以及相對濕度和溫度。

所述駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊112安裝在車內(nèi)駕駛員附近，所述駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊112包括二氧化碳傳感器、氧傳感器、相對濕度傳感器、微粒傳感器、香水傳感器，分別用于檢測車內(nèi)駕駛室內(nèi)二氧化碳、氧氣含量以及相對濕度、微粒濃度以及香水濃度。

所述環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊111和駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊112輸出端均分別與中央集控器120連接，將采集的數(shù)據(jù)傳遞給中央集控器120。

所述執(zhí)行模塊130包括車窗玻璃升降系統(tǒng)131、空調(diào)控制系統(tǒng)132、報警系統(tǒng)133以及空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)134。

所述車窗玻璃升降系統(tǒng)131用于控制車窗玻璃的升降，所述空調(diào)控制系統(tǒng)132用于控制空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)外循環(huán)的切換，所述報警系統(tǒng)133包括蜂鳴器和振動器，所述蜂鳴器安裝在駕駛員附近，所述振動器安裝在駕駛員座椅處，用于在空氣質(zhì)量較差時向駕駛員提供警告；所述空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)134包括負(fù)離子發(fā)生器和氧發(fā)生器，所述負(fù)離子發(fā)生器和氧發(fā)生器安裝在空調(diào)進氣道中部，分別通過兩個旁通電磁閥控制開啟與關(guān)閉，用于極端工況下主動殺菌凈化空氣和供氧；所述車窗升降系統(tǒng)131、空調(diào)控制系統(tǒng)132、報警系統(tǒng)133、空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)144輸入端均分別與中央集控器120連接。通過中央集控器120對其進行控制。

本發(fā)明還包括一套溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括駕駛室內(nèi)溫度檢測系統(tǒng)114、腳部暖風(fēng)系統(tǒng)135、副駕駛暖手加熱系統(tǒng)136。

溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，駕駛員可以根據(jù)不同的季節(jié)設(shè)置舒適溫度范圍，溫度傳感器將所檢測的溫度跟設(shè)置溫度溫度范圍對比，自動開啟空調(diào)系統(tǒng)，使駕駛室內(nèi)溫度控制在設(shè)定溫度范圍內(nèi)。腳部暖風(fēng)系統(tǒng)除空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)包括的出風(fēng)口外，額外增加空氣加熱設(shè)備，防止在惡劣環(huán)境下，駕駛員的腳部溫度過低，影響行駛安全性。副駕駛暖手加熱系統(tǒng)，根據(jù)實際情況需要，隨時可以開啟的加熱系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種駕駛室環(huán)境質(zhì)量主動控制方法，所述控制方法基于車窗與空調(diào)內(nèi)外循環(huán)協(xié)調(diào)控制駕駛室空氣質(zhì)量，在行駛環(huán)境較差時主動關(guān)閉車窗切換內(nèi)循環(huán)，在控制車窗時綜合考慮了風(fēng)阻和風(fēng)噪，并在駕駛室和環(huán)境質(zhì)量均較差時主動預(yù)警駕駛員并啟動主動優(yōu)化系統(tǒng)，智能凈化和供氧，保證駕駛室空氣質(zhì)量；具體控制方法如下：

步驟一s210：中央集控器120判斷駕駛員是否開啟主動控制系統(tǒng)，并記錄系統(tǒng)開啟前駕駛員的操作，若開啟進入步驟二，否則結(jié)束。

步驟二s220：車外環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊111采集環(huán)境中二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、顆粒物濃度、氮氧化物濃度、相對濕度、溫度，并根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷環(huán)境空氣質(zhì)量，各參數(shù)的邏輯關(guān)系為與邏輯，空氣質(zhì)量較好時向中央集控器輸出1，否則輸出0，并在預(yù)設(shè)的周期內(nèi)循環(huán)本步驟，邏輯關(guān)系如下表所示；

所述1是指二氧化碳濃度低于預(yù)設(shè)閾值，一氧化碳低于預(yù)設(shè)閾值，氮氧化物低于預(yù)設(shè)閾值，顆粒物含量低于預(yù)設(shè)閾值，濕度介于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)，溫度介于15℃-30℃之間，否則為0。當(dāng)二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、顆粒物、濕度、溫度均輸出為1時，車外環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊輸出1給中央集控器，否則輸出0。

步驟三s230：中央集控器讀取環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊的輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)信號為0時，判斷車窗是否開啟，若開啟則向車窗升降系統(tǒng)發(fā)出關(guān)閉指令，并向空調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)出切換內(nèi)循環(huán)指令，并記錄此時車窗及內(nèi)外循環(huán)的狀態(tài)；當(dāng)駕駛員主動控制時，自動調(diào)節(jié)結(jié)束，按照駕駛員的操作執(zhí)行相應(yīng)的指令；若駕駛員無操作，重新讀取環(huán)境檢測模塊的輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)為1的次數(shù)為m(m為大于等于2的自然數(shù))時車窗和內(nèi)外循環(huán)切換到之前的狀態(tài)；否則保持現(xiàn)在的狀態(tài)。

步驟四s240：駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊檢測駕駛室內(nèi)二氧化碳濃度、氧濃度及相對濕度，并根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷空氣質(zhì)量，各參數(shù)的邏輯關(guān)系為與邏輯，空氣質(zhì)量較好時向中央集控器輸出1，否則輸出0，并在預(yù)設(shè)的周期內(nèi)循環(huán)本步驟；

步驟五s250：中央集控器讀取駕駛室空氣質(zhì)量檢測模塊的輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)信號為0時，讀取車速數(shù)據(jù)，車速數(shù)據(jù)可以通過與esc建立通信讀取，并判斷車速是否大于預(yù)設(shè)閾值(優(yōu)選為60km/h)，車速大于閾值記錄1，否則記錄0，控制邏輯為：

所述報警器報警是指當(dāng)駕駛室和環(huán)境質(zhì)量均較差時，蜂鳴器報警，安裝在駕駛員座椅下方的振動器啟動，并通過信號發(fā)生器將該警示信息發(fā)到預(yù)訂手機上；所述主動凈化加氧是指駕駛室和環(huán)境空氣較差時，負(fù)離子發(fā)生器和氧發(fā)生器的旁通電磁閥接通，負(fù)離子發(fā)生器凈化空氣，氧發(fā)生器增加氧氣含量；微粒過濾系統(tǒng)，當(dāng)駕駛內(nèi)的微粒濃度大于設(shè)定值時，自動開啟微粒過濾系統(tǒng)。當(dāng)駕駛員有主動操作時，自動控制系統(tǒng)控制結(jié)束，設(shè)備遵循駕駛員的意愿運行，香水控制系統(tǒng)是駕駛員半自動控制系統(tǒng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的香水濃度值，當(dāng)駕駛員開啟此系統(tǒng)時，香水瓶內(nèi)部電阻絲加熱，香水開始揮發(fā)，當(dāng)香水傳感器檢測到香水濃度在在預(yù)設(shè)定值范圍內(nèi)時，香水瓶加熱電絲自動關(guān)閉。并在預(yù)設(shè)的周期內(nèi)循環(huán)上述的步驟；

駕駛室室內(nèi)環(huán)境主動控制系統(tǒng)及控制方法，包括空氣質(zhì)量主動控制系統(tǒng)及方法和溫度主動控制系統(tǒng)及方法。

作為一種優(yōu)選的，駕駛室空氣質(zhì)量主動控制系統(tǒng)及其控制方法，步驟五中，車窗開啟方式為開啟副駕駛側(cè)對角車窗，車窗開度與車速有關(guān)，保證乘員附件空氣流速不高于0.5m/s，確定方法為基于流體仿真軟件，確定不同的不同車速下的車窗開度，以某款車型為例，車窗開度分為四個檔位，分別為20mm，15mm，10mm，5mm，對應(yīng)的車速區(qū)間分別為0-30km/h，30-40km/h，40-50km/h，50-60km/h。

如圖3所示，駕駛室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，根據(jù)溫度傳感器將信號輸入到中央處理器，中央處理器根據(jù)開始設(shè)定的溫度進行判斷，當(dāng)溫度不在設(shè)定范圍內(nèi)時，自動開啟空調(diào)系統(tǒng)，進行溫度調(diào)節(jié)。腳部傳感器將腳部溫度傳給中央處理器，若在空調(diào)系統(tǒng)作用下，腳部還沒有達到預(yù)設(shè)溫度，則腳部加熱系統(tǒng)自動開啟，對腳部空間進行加熱。副駕駛暖手加熱系統(tǒng)是手動控制，根據(jù)副駕駛的需要開啟。

本發(fā)明還提供了一種基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的駕駛室內(nèi)環(huán)境主動控制方法，

步驟一：建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

本發(fā)明采用的bp網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由三層組成。

第一層為輸入層，共n＝7個節(jié)點，對應(yīng)了二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、顆粒物濃度、氮氧化物濃度、相對濕度、溫度、車速的檢測信號。

第二層為隱層，共m個節(jié)點，由網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程以自適應(yīng)的方式確定。

第三層為輸出層，共p＝4個節(jié)點，分別表示車窗狀態(tài)、內(nèi)外循環(huán)狀態(tài)、凈化器狀態(tài)、報警器狀態(tài)。

該網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型為：

輸入向量：x＝(x1,x2,...,xn)^t

中間層向量：y＝(y1,y2,...,ym)^t

輸出向量：o＝(o1,o2,...,op)^t

本發(fā)明中，輸入層節(jié)點數(shù)為n＝7，輸出層節(jié)點數(shù)為p＝4。隱藏層節(jié)點數(shù)m由下式估算得出：

輸入信號7個參數(shù)分別表示為：x1為二氧化碳濃度系數(shù)、x2為一氧化碳濃度系數(shù)、x3為顆粒物濃度系數(shù)、x4為氮氧化物濃度系數(shù)、x5為相對濕度系數(shù)、x6為溫度系數(shù)、x7為車速系數(shù)。

由于傳感器獲取的數(shù)據(jù)屬于不同的物理量，其量綱各不相同。因此，在數(shù)據(jù)輸入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之前，需要將數(shù)據(jù)規(guī)格化為0-1之間的數(shù)。

按照采樣周期，通過車外環(huán)境空氣質(zhì)量檢測模塊測量環(huán)境中二氧化碳濃度x1、一氧化碳濃度x2、顆粒物濃度x3、氮氧化物濃度x4、相對濕度x5、溫度x6、車速x7。

將上述7個參數(shù)進行規(guī)格化，規(guī)格化的公式為：

xjmax和xjmin分別為相應(yīng)測量參數(shù)中的最大值和最小值。

輸出信號的4個參數(shù)分別表示為：o1為車窗狀態(tài)信號、o2為內(nèi)外循環(huán)狀態(tài)信號、o3為凈化器狀態(tài)信號、o4為報警器信號；o1、o2、o3、o4均為邏輯變量。

步驟二、進行bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。

建立好bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模型后，即可進行bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。根據(jù)產(chǎn)品的歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)獲取訓(xùn)練的樣本，并給定輸入節(jié)點i和隱含層節(jié)點j之間的連接權(quán)值wij，隱層節(jié)點j和輸出層節(jié)點k之間的連接權(quán)值wjk，隱層節(jié)點j的閾值θj，輸出層節(jié)點k的閾值θk、wij、wjk、θj、θk均為-1到1之間的隨機數(shù)。

在訓(xùn)練過程中，不斷修正wij和wjk的值，直至系統(tǒng)誤差小于等于期望誤差時，完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程。

在bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，誤差信號反向傳遞傳播。假設(shè)輸出層的所有結(jié)果為dj，誤差函數(shù)如下

而bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要目的是反復(fù)修正權(quán)值和閥值，使得誤差函數(shù)值達到最小。學(xué)習(xí)規(guī)則是通過沿著相對誤差平方和的最速下降方向，連續(xù)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閥值，根據(jù)梯度下降法，權(quán)值矢量的修正正比于當(dāng)前位置上e(w,b)的梯度，對于第j個輸出節(jié)點有

假設(shè)選擇激活函數(shù)為

對激活函數(shù)求導(dǎo)，得到

那么接下來針對wij有

其中有

同樣對于bj有

通過改變神經(jīng)元之間的連接權(quán)值來減少系統(tǒng)實際輸出和期望輸出的誤差。

上面是對隱含層和輸出層之間的權(quán)值和輸出層的閥值計算調(diào)整量，而針對輸入層和隱含層和隱含層的閥值調(diào)整量的計算更為復(fù)雜。假設(shè)wki是輸入層第k個節(jié)點和隱含層第i個節(jié)點之間的權(quán)值，那么有

其中有

利用上述公式，根據(jù)梯度下降法，那么對于隱含層和輸出層之間的權(quán)值和閥值調(diào)整如下

而對于輸入層和隱含層之間的權(quán)值和閥值調(diào)整同樣有

步驟三、采集運行參數(shù)輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到調(diào)控系數(shù)。

采用訓(xùn)練好的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)控，給定初始輸出參數(shù)。

通過將輸入?yún)?shù)規(guī)格化，得到bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始輸入向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7}，通過bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運算得到初始輸出向量o＝{o1,o2,o3,o4}。

步驟四s240、控制輸出參數(shù)。

得到初始輸出向量o＝{o1,o2,o3,o4}后，即可進行速度的調(diào)控，

當(dāng)o1＝0時，控制車窗關(guān)閉；當(dāng)o1＝1時，控制車窗打開；

當(dāng)o2＝0時，控制空調(diào)到外循環(huán)狀態(tài)；當(dāng)o2＝1時，控制空調(diào)到內(nèi)循環(huán)狀態(tài)；

當(dāng)o3＝0時，控制空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)關(guān)閉；當(dāng)o3＝1時，控制空氣質(zhì)量主動優(yōu)化系統(tǒng)開啟；

當(dāng)o4＝0時，控制報警器關(guān)閉；當(dāng)o4＝1時，控制報警器開啟。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。