
本發(fā)明屬于智能車
技術(shù)領(lǐng)域:
,即將先進(jìn)的計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)及嵌入式微控制技術(shù)等有效的集成應(yīng)用于車內(nèi)環(huán)境監(jiān)測而建立的檢測方法及檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:隨小型家用車的普及以及自動駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,車內(nèi)環(huán)境已經(jīng)成為人們常處的環(huán)境之一。傳感器技術(shù)可以實現(xiàn)車內(nèi)環(huán)境的實時監(jiān)測,通過單片機處理環(huán)境數(shù)據(jù)并實現(xiàn)控制,并將該單片機內(nèi)嵌入汽車的控制模塊,可以實現(xiàn)對車內(nèi)環(huán)境的自適應(yīng)調(diào)節(jié),即自動調(diào)節(jié)使車內(nèi)環(huán)境達(dá)到對人體有益的舒適范圍。趙越等在《車內(nèi)空氣質(zhì)量與有害氣體探測方法的研究》中主要講述了車內(nèi)空氣污染的現(xiàn)狀和監(jiān)測方法。該文獻(xiàn)首先論證了對于多種氣體同時監(jiān)測的可實現(xiàn)性,然后通過分析各種類型傳感器的優(yōu)劣,選擇了電化學(xué)傳感器。其次給出了用c語言完成的信號采集,串口發(fā)送等功能的源代碼并且進(jìn)行了分析。同時論文中還包括了電路的設(shè)計、傳感器采樣放大電路和體統(tǒng)檢測精度的設(shè)計??墒窃撐墨I(xiàn)沒有包含其他對車內(nèi)舒適度有影響的非氣體因素,比如溫度,濕度等,并且也沒有詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型對采集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,所以無法實現(xiàn)對車內(nèi)整體環(huán)境的評定。關(guān)于舒適度的評定數(shù)學(xué)模型,黃慧隆等在《高速列車旅行環(huán)境舒適度評價模型研究》中通過對乘客進(jìn)行的旅行舒適度問卷調(diào)查,來對高速列車舒適度進(jìn)行評價。該文獻(xiàn)中采用因子分析和層次分析的方法構(gòu)建高速列車旅行環(huán)境舒適度評價模型,進(jìn)而提出了高速列車車內(nèi)環(huán)境設(shè)計的相關(guān)建議和方向。其中因子分析法中將影響因素大致分為5類,分別是:空氣品質(zhì)、物理刺激、微小氣候、公共設(shè)施以及座椅設(shè)計,之后再運用層次分析法將上述的5類影響因素車廂環(huán)境和車內(nèi)設(shè)施兩類,利用ahp的判斷尺度構(gòu)造比較判斷矩陣,從而將兩兩比較的結(jié)果數(shù)量化進(jìn)而計算出被調(diào)查人員對車廂環(huán)境和車內(nèi)設(shè)施的得分情況。該文獻(xiàn)中采樣數(shù)量大,分析較詳細(xì),并且所考慮的環(huán)境影響因素較全面,但是并不能進(jìn)行實時判斷車內(nèi)舒適度,只是經(jīng)過統(tǒng)計被調(diào)查人的舒適度評價來建立的總體舒適度評價結(jié)果,并且對于乘坐不同車型的高速列車的乘客對舒適度評價有顯著的差異,不適用于小型家用車內(nèi)的實時環(huán)境監(jiān)測。目前市場上并沒有一個完善的車內(nèi)環(huán)境檢測及處理、顯示的系統(tǒng),主要問題是現(xiàn)在汽車的自動駕駛技術(shù)尚未成熟,汽車的控制接口尚未開放,所以市場上僅有獨立的溫濕度檢測儀器、空氣凈化儀器或有害氣體報警裝置,不能實現(xiàn)對車內(nèi)環(huán)境從實時監(jiān)測到給出總體評價和調(diào)節(jié)依據(jù)的完整系統(tǒng)。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,特別創(chuàng)新地提出了一種車內(nèi)環(huán)境檢測方法及檢測系統(tǒng)。為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明提供了一種車內(nèi)環(huán)境檢測方法,其包括如下步驟:s1,采集車內(nèi)傳感器數(shù)據(jù),或者采集車內(nèi)傳感器和車外的傳感器數(shù)據(jù),所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、pm2.5傳感器、co傳感器和其余有害氣體檢測傳感器之一或任意組合;s2,利用溫度傳感器數(shù)據(jù)、濕度傳感器數(shù)據(jù)和pm2.5傳感器數(shù)據(jù)計算直觀感受模塊等級,利用co傳感器數(shù)據(jù)和其余有害氣體檢測傳感器檢測的數(shù)據(jù)之一計算危險系數(shù)模塊等級;s3,確定直觀感受模塊和危險系數(shù)模塊的權(quán)重并求解總體舒適度的等級;s4,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測各指標(biāo)趨勢:獲得最近的m組檢測數(shù)據(jù),取其中n組并利用至少兩種擬合方式進(jìn)行擬合,取誤差最小的一種擬合方式對應(yīng)的擬合曲線預(yù)測各指標(biāo)趨勢,所述m為正整數(shù),所述n為不大于m的正整數(shù);s5,將傳感器數(shù)據(jù)中一種作為比較指標(biāo),其余作為參考指標(biāo),計算參考指標(biāo)和比較指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度,利用步驟s4獲得的擬合曲線獲取比較指標(biāo)的預(yù)測值,并計算比較指標(biāo)預(yù)測值對應(yīng)的參考指標(biāo)的數(shù)據(jù),判斷t時間內(nèi)是否有預(yù)測值達(dá)到危險值,若沒有,則執(zhí)行步驟s6,否則,則判斷比較指標(biāo)與達(dá)到危險值的預(yù)測值的關(guān)聯(lián)度是否大于閾值,如果大于閾值,則發(fā)出報警,否則執(zhí)行步驟s6;s6,輸出理想溫濕度和步驟s3獲得的實際的總體舒適度。本發(fā)明通過傳感器實時監(jiān)測車內(nèi)各項環(huán)境數(shù)據(jù),計算出當(dāng)前狀態(tài)下車內(nèi)環(huán)境的舒適程度,根據(jù)計算結(jié)果在手機上進(jìn)行顯示,并根據(jù)最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)給出車內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)的依據(jù),在一定程度上讓用戶對車內(nèi)環(huán)境更為了解,便于調(diào)節(jié)以獲得更好的乘車環(huán)境,從長久考慮更有利于用戶的身體健康。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,所述計算直觀感受模塊等級的方法為:測量n組數(shù)據(jù)后得到:設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn):評價指標(biāo)/等級優(yōu)秀(1)良好(2)中等(3)較差(4)很差(5)溫度y11y12y13y14y15濕度y21y22y23y24y25pm2.5y31y32y33y34y35在各評價指標(biāo)的每兩個等級值之間等間隔插入5個數(shù)值,最終標(biāo)準(zhǔn)值將擴展為25個數(shù)值,對應(yīng)等級為[1,25]的整數(shù),由以上兩表格分別得到實測值矩陣和擴充后參考值矩陣:分別計算以下公式:將矩陣x和y轉(zhuǎn)換成無量綱的實測數(shù)據(jù)矩陣a和無量綱的擴充標(biāo)準(zhǔn)值矩陣b計算矩陣a中各行向量到矩陣b中各列向量的歐氏距離dij,其中i=1,2,3,…,n;j=1,2,…,25,其中最小距離對應(yīng)的等級即為該模塊的等級。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式中,所述計算危險系數(shù)模塊等級的方法為:測量n組數(shù)據(jù)后得到:設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn):評價指標(biāo)/等級安全(1)較安全(2)較危險(3)危險(4)很危險(5)coy'11y'12y'13y'14y'15空氣質(zhì)量y'21y'22y'23y'24y'25在各評價指標(biāo)的每兩個等級值之間等間隔插入5個數(shù)值,最終標(biāo)準(zhǔn)值將擴展為25個數(shù)值,對應(yīng)等級為[1,25]的整數(shù),由以上兩表格分別得到實測值矩陣和擴充后參考值矩陣:將矩陣x’和y’轉(zhuǎn)換成無量綱的實測數(shù)據(jù)矩陣a’和無量綱的實測數(shù)據(jù)矩陣b’,其中矩陣a’和矩陣b’分別通過以下公式得到得到無量綱的實測數(shù)據(jù)及擴充標(biāo)準(zhǔn)值矩陣,計算矩陣a’中各行向量到矩陣b’中各列向量的歐氏距離d′ij,其中,i=1,2,3,…,n;j=1,2,…,25,根據(jù)得到的危險系數(shù)模塊的歐式距離d′ij,其中最小距離對應(yīng)的等級即為該模塊的等級。該方法計算較簡單,并且將相同類別的因素歸為一類,不涉及權(quán)重問題(單個指標(biāo)的權(quán)重一般難以科學(xué)的計算出來),增加了準(zhǔn)確程度;將標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行擴充,等級劃分的更為詳細(xì),判定也更為科學(xué)。在本發(fā)明的再一種優(yōu)選實施方式中,確定直觀感受模塊和危險系數(shù)模塊的權(quán)重的方法為:根據(jù)步驟s2中得到的n組分模塊等級計算一次權(quán)重,其中直觀感受模塊的各等級為c11,c12,···,c1n,危險系數(shù)模塊的各等級為c21,c22,···,c2n,由公式計算出各模塊等級的平均值分別為x1,x2:通過公式計算出各模塊等級的方差:求得各模塊等級的變異系數(shù):vi=si/xi對vi進(jìn)行歸一化,即可得到各模塊等級的客觀權(quán)重值:本發(fā)明得到兩個子模塊的權(quán)重,相較于得到具體單個指標(biāo)的權(quán)重,更為科學(xué):由于單個指標(biāo)在相對其他指標(biāo)波動較大時,其獲得的權(quán)重就會過大,不夠科學(xué),但是當(dāng)把它們歸類成模塊后,其模塊等級的變化比較穩(wěn)定,對子模塊的權(quán)重分配更為科學(xué)。在本發(fā)明的再一種優(yōu)選實施方式中,求解總體舒適度的等級的方法為:評價指標(biāo)的集合即為評價指標(biāo)空間:a={直觀感受模塊,危險系數(shù)模塊},隸屬度空間s={s0,s1,s2,s3,s4}={優(yōu)秀,良好,中等,較差,極差},求得各評價指標(biāo)的權(quán)重的集合即為各評價指標(biāo)權(quán)重空間w={w1,w2};確定各模塊等級的標(biāo)準(zhǔn)值eij,具體權(quán)利要求2和3中得到的各模塊等級的值為[1,25]區(qū)間內(nèi)的整數(shù)值,通過線性變換即可將分模塊等級映射到[1,5]區(qū)間內(nèi),即為各模塊等級的標(biāo)準(zhǔn)值eij;由下列公式計算:其中r即為各評價指標(biāo)的隸屬度,將各評價指標(biāo)的隸屬度代入如下關(guān)系式得到模糊關(guān)系矩陣:由得到的各評價指標(biāo)權(quán)重空間w={w1,w2}和隸屬度空間s={s0,s1,s2,s3,s4}={優(yōu)秀,良好,中等,較差,極差},通過模糊綜合評價矩陣s=w*r即得到綜合評價的舒適度等級。通過劃分子模塊,計算總體舒適度的對象減少,簡化了總體舒適度的這一計算過程。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,步驟s4具體包括:每分鐘得到每個評價指標(biāo)在這一分鐘內(nèi)的一個測量平均值,在一個小時內(nèi)即可得到60組實際測量平均值,每6個值中取一個值(即每隔5個點取一個實測值),得到10個實測值(y1,y2,…,y10),對應(yīng)x的取值為時刻值,取值范圍(1,60),單位(分鐘),將這10個實測值進(jìn)行兩兩組合,得到5組用于求擬合直線的待定系數(shù)的數(shù)據(jù):[(x1,y1)(x6,y6)],[(x2,y2)(x7,y7)],[(x3,y3)(x8,y8)],[(x4,y4)(x9y9)],[(x5y5)(x10y10)],依次代入y=kx+b中可以得到下列5條直線:y=k1x+b1,y=k2x+b2,y=k3x+b3,y=k4x+b4,y=k5x+b5,對這5條直線的k和b求平均即可得到最終的擬合直線y=kx+b。將x=(1,60)代入該直線得到60個預(yù)測值((x1,y′1),(x2,y′2),…,(x60,y′60)),根據(jù)下式求出預(yù)測值與實測值的方差s1:對上述所得60組測量值每5個點取一個值,在一個小時之內(nèi)得到12個實測值(y1,y2,…,y12),將這10個實測值進(jìn)行分組,每3個值為一組,得到4組用于求二次拋物線待定系數(shù)的數(shù)據(jù):[(x1,y1)(x5,y5)(x9,y9)],[(x2,y2)(x6,y6)(x10,y10)],[(x3y3)(x7,y7)(x11,y11),[(x4,y4)(x8,y8)(x12,y12)],依次代入二次函數(shù)y=ax2+bx+c中可以得到4條曲線:y=a1x2+b1x+c1y=a2x2+b2x+c2y=a3x2+b3x+c3y=a4x2+b4x+c4對這4條曲線的a、b、c求平均值:即可得到最終的擬合曲線y=ax2+bx+c,將x=(1,60)代入該直線得到60個預(yù)測值(x1,y′1),(x2,y′2),…,(x60,y′60),根據(jù)下式求出預(yù)測值與實測值的方差s2:比較方差s1和s2,取較小的方差對應(yīng)的擬合曲線作為最終的各評價指標(biāo)的趨勢。通過采用兩種擬合方式,比較選擇最優(yōu),減小誤差,計算簡單,并且這兩種曲線比較符合各指標(biāo)的真實變化情況。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,步驟s5具體包括:將濕度、co、pm2.5和空氣質(zhì)量分別作為參考指標(biāo),得到參考數(shù)列ai={ai1,ai2,…,ain}(i=2,3,4,5);將溫度作為比較指標(biāo),得到比較數(shù)列a1={a11,a12,…a1n},通過下列公式得到比較數(shù)列a1對參考數(shù)列ai在對應(yīng)時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù):其中,k代表時刻(k=1,2,…,n),ρ∈[0,1]為分辨系數(shù),為兩級最小差,為兩級最大差,計算比較數(shù)列a1分別對參考數(shù)列ai的關(guān)聯(lián)度:根據(jù)獲得的溫度趨勢,求得未來某一時刻溫度的預(yù)測值y1,將預(yù)測值y1與當(dāng)前溫度值y0進(jìn)行處理即可得到數(shù)據(jù)增長的百分比j,對于與溫度關(guān)聯(lián)的某一指標(biāo),通過(yi0×j+yi0)得到下一時刻該評價指標(biāo)在溫度變化影響下的預(yù)測值yi1;求出未來t時間內(nèi)的濕度、co、pm2.5、空氣質(zhì)量的預(yù)測值yi1,yi2,…,yi30(i=2,3,4,5),所述t為正數(shù);得到預(yù)測數(shù)據(jù)后對其進(jìn)行判斷,若在t時間內(nèi)有預(yù)測值達(dá)到危險值,先判斷溫度對某評價指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度pi是否大于0.5,即該指標(biāo)在溫度的影響下有概率pi會達(dá)到該危險值,若pi大于0.5,說明該評價指標(biāo)在該預(yù)測時刻的實際值有pi的可能達(dá)到該危險預(yù)測值,此時即可判定為危險,發(fā)出警告。本發(fā)明以計算所得關(guān)聯(lián)度判斷比較指標(biāo)和參考指標(biāo)的相關(guān)性,更為科學(xué),由此預(yù)測出的受比較指標(biāo)影響的參考指標(biāo)的變化也更為科學(xué)。為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明提供了一種車內(nèi)環(huán)境檢測系統(tǒng),其包括溫度傳感器、濕度傳感器、pm2.5傳感器、co傳感器和其余有害氣體檢測傳感器之一或任意組合,所述傳感器的輸出端與控制器相連,所述控制器根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)利用權(quán)利要求1-7之一所述的檢測方法進(jìn)行檢測。本發(fā)明采用極大地降低成本,并且可結(jié)合日新月異的智能車技術(shù),內(nèi)嵌入智能車內(nèi),根據(jù)模型給出的調(diào)節(jié)依據(jù)信號實現(xiàn)對車內(nèi)環(huán)境的自適應(yīng)調(diào)節(jié),同時也可以讓用戶在手機上時刻掌握車內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù),讓用戶對自己所處的車內(nèi)環(huán)境更加明了。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,溫度傳感器在車內(nèi)和車外各設(shè)置一個,濕度傳感器設(shè)置于車內(nèi),co傳感器安放在車內(nèi)頂部,其余有害氣體檢測傳感器安放在車內(nèi)頂部,pm2.5傳感器車內(nèi)和車外各設(shè)置一個。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:圖1是本發(fā)明車內(nèi)環(huán)境檢測方法的流程圖;圖2是本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中車內(nèi)環(huán)境檢測方法的流程圖;圖3是本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中求解子模塊等級的流程圖;圖4是本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中計算總體舒適度的流程圖;圖5是本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測各指標(biāo)趨勢的流程圖;圖6是本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中關(guān)聯(lián)度及計算并預(yù)測值預(yù)警的流程圖。具體實施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中,除非另有規(guī)定和限定,需要說明的是,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是機械連接或電連接,也可以是兩個元件內(nèi)部的連通,可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。本發(fā)明利用傳感器采集車內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù),通過有線的方式傳輸?shù)絾纹瑱C,構(gòu)建舒適度處理模型在單片機內(nèi)進(jìn)行舒適度的計算,并且給出自適應(yīng)調(diào)節(jié)環(huán)境依據(jù),最后可在手機端顯示。本發(fā)明提供了一種車內(nèi)環(huán)境檢測方法,如圖1和圖2所示,其包括如下步驟:s1,采集車內(nèi)傳感器數(shù)據(jù),或者采集車內(nèi)傳感器和車外的傳感器數(shù)據(jù),所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、pm2.5傳感器、co傳感器和其余有害氣體檢測傳感器之一或任意組合。在本實施方式中,其余有害氣體檢測傳感器(可以為mq-135傳感器),主要用于檢測有毒氣體或者超標(biāo)后對人體有害的氣體,比如氨氣,氮氧化合物,乙醇,芳香族化合物,硫化物,煙霧,二氧化碳之一或者其任意組合,在具體計算時,采用其余有害氣體檢測傳感器檢測的一種數(shù)據(jù),具體可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。本發(fā)明中的一種優(yōu)選實施方式中,主要采集的環(huán)境因素有溫濕度、co、pm2.5、其余有害氣體。其中溫濕度傳感器由dht11完成采集,由于車內(nèi)空間在傳感器的檢測范圍內(nèi),所以設(shè)置一個溫濕度傳感器,安放在車內(nèi)頂部,同時由于在算法內(nèi)需要對車外的溫度檢測判斷車內(nèi)溫度應(yīng)制冷或制熱,故車外也設(shè)置一個溫濕度傳感器;co檢測由mq-7傳感器完成檢測,設(shè)置一個安放在車內(nèi)頂部;檢測其余有害氣體的傳感器可以為mq-135傳感器,設(shè)置一個安放在車內(nèi)頂部;pm2.5檢測由gp2y1010au0f粉塵傳感器完成檢測,設(shè)置一個安放在車內(nèi)頂部、一個安放在車外頂部,檢測車內(nèi)外的環(huán)境質(zhì)量,據(jù)此決定汽車的循環(huán)方式。各傳感器的采樣頻率均為1hz,每個傳感器測得五組數(shù)據(jù)后由數(shù)學(xué)模型求平均值進(jìn)行總體舒適度的評價處理,該采樣頻率保證車內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測時延在1min之內(nèi)。s2,利用溫度傳感器數(shù)據(jù)、濕度傳感器數(shù)據(jù)和pm2.5傳感器數(shù)據(jù)計算直觀感受模塊等級,利用co傳感器數(shù)據(jù)和其余有害氣體檢測傳感器檢測的數(shù)據(jù)之一計算危險系數(shù)模塊等級。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,如圖3所示,計算直觀感受模塊等級的方法為:測量n組數(shù)據(jù)后得到:設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn):評價指標(biāo)/等級優(yōu)秀(1)良好(2)中等(3)較差(4)很差(5)溫度y11y12y13y14y15濕度y21y22y23y24y25pm2.5y31y32y33y34y35在各評價指標(biāo)的每兩個等級值之間等間隔插入5個數(shù)值,最終標(biāo)準(zhǔn)值將擴展為25個數(shù)值,對應(yīng)等級為[1,25]的整數(shù),由以上兩表格分別得到實測值矩陣和擴充后參考值矩陣:分別計算以下公式:將矩陣x和y轉(zhuǎn)換成無量綱的實測數(shù)據(jù)矩陣a和無量綱的擴充標(biāo)準(zhǔn)值矩陣b計算矩陣a中各行向量到矩陣b中各列向量的歐氏距離dij,其中i=1,2,3,…,n;j=1,2,…,25,其中最小距離對應(yīng)的等級即為該模塊的等級。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式中,所述計算危險系數(shù)模塊等級的方法為:測量n組數(shù)據(jù)后得到:設(shè)定評價標(biāo)準(zhǔn):評價指標(biāo)/等級安全(1)較安全(2)較危險(3)危險(4)很危險(5)coy'11y'12y'13y'14y'15空氣質(zhì)量y'21y'22y'23y'24y'25在各評價指標(biāo)的每兩個等級值之間等間隔插入5個數(shù)值,最終標(biāo)準(zhǔn)值將擴展為25個數(shù)值,對應(yīng)等級為[1,25]的整數(shù),由以上兩表格分別得到實測值矩陣和擴充后參考值矩陣:將矩陣x’和y’轉(zhuǎn)換成無量綱的實測數(shù)據(jù)矩陣a’和無量綱的實測數(shù)據(jù)矩陣b’,其中矩陣a’和矩陣b’分別通過以下公式得到得到無量綱的實測數(shù)據(jù)及擴充標(biāo)準(zhǔn)值矩陣,計算矩陣a’中各行向量到矩陣b’中各列向量的歐氏距離d′ij,其中,i=1,2,3,…,n;j=1,2,…,25,根據(jù)得到的危險系數(shù)模塊的歐式距離d′ij,其中最小距離對應(yīng)的等級即為該模塊的等級。該等級的值為[1,25]區(qū)間內(nèi)的整數(shù)值,通過線性變換x=[1,25],y=[1,5],即可將分模塊等級映射到[1,5]區(qū)間內(nèi)。s3,確定直觀感受模塊和危險系數(shù)模塊的權(quán)重并求解總體舒適度的等級。如圖4所示,確定直觀感受模塊和危險系數(shù)模塊的權(quán)重的方法為:根據(jù)步驟s2中得到的n組分模塊等級計算一次權(quán)重,其中直觀感受模塊的各等級為c11,c12,···,c1n,危險系數(shù)模塊的各等級為c21,c22,···,c2n,由公式計算出各模塊等級的平均值分別為x1,x2:通過公式計算出各模塊等級的方差:求得各模塊等級的變異系數(shù):vi=si/xi對vi進(jìn)行歸一化,即可得到各模塊等級的客觀權(quán)重值:求解總體舒適度的等級的方法為:評價指標(biāo)的集合即為評價指標(biāo)空間:a={直觀感受模塊,危險系數(shù)模塊},隸屬度空間s={s0,s1,s2,s3,s4}={優(yōu)秀,良好,中等,較差,極差},求得各評價指標(biāo)的權(quán)重的集合即為各評價指標(biāo)權(quán)重空間w={w1,w2};確定各模塊等級的標(biāo)準(zhǔn)值eij,具體權(quán)利要求2和3中得到的各模塊等級的值為[1,25]區(qū)間內(nèi)的整數(shù)值,通過線性變換即可將分模塊等級映射到[1,5]區(qū)間內(nèi),即為各模塊等級的標(biāo)準(zhǔn)值eij;由下列公式計算:其中r即為各評價指標(biāo)的隸屬度,將各評價指標(biāo)的隸屬度代入如下關(guān)系式得到模糊關(guān)系矩陣:由得到的各評價指標(biāo)權(quán)重空間w={w1,w2}和隸屬度空間s={s0,s1,s2,s3,s4}={優(yōu)秀,良好,中等,較差,極差},通過模糊綜合評價矩陣s=w*r即得到綜合評價的舒適度等級。s4,根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測各指標(biāo)趨勢:獲得最近的m組檢測數(shù)據(jù),取其中n組并利用至少兩種擬合方式進(jìn)行擬合,取誤差最小的一種擬合方式對應(yīng)的擬合曲線預(yù)測各指標(biāo)趨勢,所述m為正整數(shù),所述n為不大于m的正整數(shù)。如圖5所示,每分鐘得到每個評價指標(biāo)在這一分鐘內(nèi)的一個測量平均值,在一個小時內(nèi)即可得到60組實際測量平均值,每6個值中取一個值(即每隔5個點取一個實測值),得到10個實測值(y1,y2,…,y10),對應(yīng)x的取值為時刻值,取值范圍(1,60),單位(分鐘),將這10個實測值進(jìn)行兩兩組合,得到5組用于求擬合直線的待定系數(shù)的數(shù)據(jù):[(x1,y1)(x6,y6)],[(x2,y2)(x7,y7)],[(x3,y3)(x8,y8)],[(x4,y4)(x9,y9)],[(x5,y5)(x10,y10)],依次代入y=kx+b中可以得到下列5條直線:y=k1x+b1,y=k2x+b2,y=k3x+b3,y=k4x+b4,y=ksx+bs,對這5條直線的k和b求平均即可得到最終的擬合直線y=kx+b。將x=(1,60)代入該直線得到60個預(yù)測值((x1,y′1),(x2,y′2),…,(x60,y′60)),根據(jù)下式求出預(yù)測值與實測值的方差s1:對上述所得60組測量值每5個點取一個值,在一個小時之內(nèi)得到12個實測值(y1,y2,…,y12),將這10個實測值進(jìn)行分組,每3個值為一組,得到4組用于求二次拋物線待定系數(shù)的數(shù)據(jù):[(x1,y1)(x5,y5)(x9,y9)],[(x2,y2)(x6,y6)(x10,y10)],[(x3,y3)(x7,y7)(x11,y11)],[(x4,y4)(x8,y8)(x12y12)],依次代入二次函數(shù)y=ax2+bx+c中可以得到4條曲線:y=a1x2+b1x+c1y=a2x2+b2x+c2y=a3x2+b3x+c3y=a4x2+b4x+c4對這4條曲線的a、b、c求平均值:即可得到最終的擬合曲線y=ax2+bx+c,將x=(1,60)代入該直線得到60個預(yù)測值(x1,y′1),(x2,y′2),…,(x60,y′60),根據(jù)下式求出預(yù)測值與實測值的方差s2:比較方差s1和s2,取較小的方差對應(yīng)的擬合曲線作為最終的各評價指標(biāo)的趨勢。s5,將傳感器數(shù)據(jù)中一種作為比較指標(biāo),其余作為參考指標(biāo),計算參考指標(biāo)和比較指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度,利用步驟s4獲得的擬合曲線獲取比較指標(biāo)的預(yù)測值,并計算比較指標(biāo)預(yù)測值對應(yīng)的參考指標(biāo)的數(shù)據(jù),判斷t時間內(nèi)是否有預(yù)測值達(dá)到危險值,若沒有,則執(zhí)行步驟s6,否則,則判斷比較指標(biāo)與達(dá)到危險值的預(yù)測值的關(guān)聯(lián)度是否大于閾值,如果大于閾值,則發(fā)出報警,否則執(zhí)行步驟s6。如圖6所示,將濕度、co、pm2.5和空氣質(zhì)量分別作為參考指標(biāo),得到參考數(shù)列ai={ai1,ai2,…,ain}(i=2,3,4,5);將溫度作為比較指標(biāo),得到比較數(shù)列a1={a11,a12,…,a1n},通過下列公式得到比較數(shù)列a1對參考數(shù)列ai在對應(yīng)時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù):其中,k代表時刻(k=1,2,…,n),ρ∈[0,1]為分辨系數(shù),為兩級最小差,為兩級最大差,計算比較數(shù)列a1分別對參考數(shù)列ai的關(guān)聯(lián)度:根據(jù)獲得的溫度趨勢,求得未來某一時刻溫度的預(yù)測值y1,將預(yù)測值y1與當(dāng)前溫度值y0進(jìn)行處理即可得到數(shù)據(jù)增長的百分比j,對于與溫度關(guān)聯(lián)的某一指標(biāo),通過(yi0×j+yi0得到下一時刻該評價指標(biāo)在溫度變化影響下的預(yù)測值yi1;求出未來t時間內(nèi)的濕度、co、pm2.5、空氣質(zhì)量的預(yù)測值yi1,yi2,…,yi30(i=2,3,4,5),所述t為正數(shù);得到預(yù)測數(shù)據(jù)后對其進(jìn)行判斷,若在t時間內(nèi)有預(yù)測值達(dá)到危險值,先判斷溫度對某評價指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度pi是否大于0.5,即該指標(biāo)在溫度的影響下有概率pi會達(dá)到該危險值,若pi大于0.5,說明該評價指標(biāo)在該預(yù)測時刻的實際值有pi的可能達(dá)到該危險預(yù)測值,此時即可判定為危險,發(fā)出警告。s6,輸出理想溫濕度和步驟s3獲得的實際的總體舒適度。本發(fā)明通過傳感器實時監(jiān)測車內(nèi)各項環(huán)境數(shù)據(jù),并計算出當(dāng)前狀態(tài)下車內(nèi)環(huán)境的舒適程度,根據(jù)計算結(jié)果在手機上進(jìn)行顯示,并根據(jù)最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)給出車內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)的依據(jù),在一定程度上讓用戶對車內(nèi)環(huán)境更為了解,便于調(diào)節(jié)以獲得更好的乘車環(huán)境,從長久考慮更有利于用戶的身體健康。在本實施方式中,對舒適度評判模型所得結(jié)果輸出后進(jìn)行判斷,若評價等級為優(yōu)秀或良好,則直接進(jìn)行下一次舒適度的計算準(zhǔn)備,否則通過對實際測量的溫度的判斷來確定對溫度和濕度的調(diào)節(jié)方式,將溫濕度單位增加或減少后再次代入舒適度綜合評價算法中進(jìn)行舒適度等級計算,得到結(jié)果后重復(fù)上述步驟,直到舒適度等級為優(yōu)秀或良好,此時輸出修改后的溫濕度值,將該溫濕度的數(shù)值與實際溫濕度的數(shù)值進(jìn)行比較,大于實際數(shù)值則給出上調(diào)信號,小于則給出下調(diào)信號。對于汽車的循環(huán)方式調(diào)節(jié)依據(jù)的給出,本發(fā)明直接比較車內(nèi)外pm2.5的濃度大小,如果車內(nèi)高于車外,則給出調(diào)節(jié)為外循環(huán)的輸出信號,否則給出調(diào)節(jié)為內(nèi)循環(huán)的信號。該調(diào)節(jié)依據(jù)僅提供溫濕度和汽車循環(huán)方式的調(diào)節(jié),即在其他環(huán)境因素不改變的條件下,計算出達(dá)到最優(yōu)車內(nèi)環(huán)境的范圍所需的溫濕度。根據(jù)人體舒適度的要求,在一般使用過程中,可以將空調(diào)的室內(nèi)溫度設(shè)定在:夏季26℃,冬季20℃(天氣不太寒冷時18℃即可),因此在此將溫度小于20度和大于26度的環(huán)境中的溫濕度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,直到達(dá)到良好以上的舒適度等級,據(jù)此對空調(diào)的溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié);在汽車循環(huán)方式方面,對車內(nèi)外的pm2.5數(shù)值進(jìn)行比較,以此決定是車內(nèi)循環(huán)還是車外循環(huán),如果車內(nèi)pm2.5數(shù)值大于或等于車外pm2.5數(shù)值,則采用車外循環(huán);如果車內(nèi)pm2.5數(shù)值小于車外pm2.5數(shù)值,則采用車內(nèi)循環(huán)。為幫助用戶實時了解車內(nèi)環(huán)境,本發(fā)明采用在手機app上進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示。手機與單片機的數(shù)據(jù)傳輸由該單片機外接的藍(lán)牙模塊完成,可實現(xiàn)在車內(nèi)或者車附近的數(shù)據(jù)傳輸及顯示。本發(fā)明還提供了一種車內(nèi)環(huán)境檢測系統(tǒng),其包括溫度傳感器、濕度傳感器、pm2.5傳感器、co傳感器和其余有害氣體檢測傳感器之一或任意組合,所述傳感器的輸出端與控制器相連,所述控制器根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)利用本發(fā)明所述的檢測方法進(jìn)行檢測。本發(fā)明采用極大地降低成本,并且可結(jié)合日新月異的智能車技術(shù),內(nèi)嵌入智能車內(nèi),根據(jù)模型給出的調(diào)節(jié)依據(jù)信號實現(xiàn)對車內(nèi)環(huán)境的自適應(yīng)調(diào)節(jié),同時也可以讓用戶在手機上時刻掌握車內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù),讓用戶對自己所處的車內(nèi)環(huán)境更加明了。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中,溫度傳感器在車內(nèi)和車外各設(shè)置一個,濕度傳感器在車內(nèi)設(shè)置,co傳感器安放在車內(nèi)頂部,其余有害氣體檢測傳感器安放在車內(nèi)頂部,pm2.5傳感器車內(nèi)和車外各設(shè)置一個。優(yōu)選地,溫度傳感器和濕度傳感器可采用一個獨立的溫濕度傳感器,溫濕度的標(biāo)準(zhǔn)值有兩組,夏天和冬天的,根據(jù)車外的溫度決定使用其中的一組,具體可采用現(xiàn)有的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或者自行設(shè)定。在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。當(dāng)前第1頁12