一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统及方法与流程

1.本发明涉及汽车顶棚控制技术领域，具体为一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统及方法。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，人们越来越多的选择汽车出行，不仅因为出行方便，还可以自驾游，边开车边看车外的风景，但是在行驶过程中，汽车内外光照强度差过大，会影响到驾驶的安全性，若要调节光照强度差，每个驾驶员的习惯不同，适应的光照强度差也不同。
3.现有技术有以下问题：
4.1.汽车顶棚内光照强度和顶棚外的光照强度相差过大；
5.2.每个驾驶员的习惯不同，适应的光照强度差不同；
6.3.通过驾驶员眼部表情，调节汽车顶棚灯光，减少内外光照强度差不精确。
7.所以，人们需要一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统及方法来解决上述问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，所述系统包括：数据处理模块、收集模块、存储模块、控制模块；
10.通过所述收集模块实时采集光照强度值；
11.通过所述存储模块存储光照强度差值历史数据；
12.通过所述数据处理模块调取当前光照强度数据和光照强度差值历史数据，对调取到的数据进行处理后得到初始光照强度差值和当前光照强度差值，将处理结果传输到所述控制模块；
13.通过所述控制模块依据处理结果控制汽车顶棚内灯具亮度。
14.进一步的，收集模块包括外光照强度测量单元和内光照强度测量单元；外光照强度测量单元用于测量顶棚外光照强度值，内光照强度测量单元用于测量顶棚内光照强度值，其中外光照强度测量单元和内光照强度测量单元采用了不同的传感器，适应顶棚内外两种环境；所述外光照强度测量单元采用了光照传感器，可以测量顶棚外，夏季阳光直接照射下的光照强度，且体积小，结实，内光照强度测量单元采用了光照强度传感器，有接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性，让采集的数据更加精确。
15.进一步的，存储模块通过数据库存储光照强度差值历史数据，历史数据包括时间和光照强度差值，时间为获取到当前光照强度值的时间，光照强度差值为计算的当前光照强度差值，存储时间为获取到调节后光照强度值的时间，存储光照强度差值为调节后顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值的差值，读取时间是当前读取时间，读取光照强度差值
是读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值；所述通过存储模块数据，为智能化控制提供数据依据，存储调节后光照强度差值，让控制更加精确。
16.进一步的，数据处理模块包括当前光照强度差值计算单元和初始光照强度差值计算单元；当前光照强度差值计算单元获取当前收集模块采集的光照强度值，计算当前顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到当前光照强度差值，通过初始光照强度差值计算单元读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，采用中值滤波法，得到初始光照强度差值，将计算得到的当前光照强度差值和初始光照强度差值传输给控制模块，智能化控制后，若有手动调节，当前光照强度差值计算单元获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算调节后光照强度差值，将调节时间和调节后光照强度差值存储到存储模块，每隔时间t，重复采集数据；所述通过智能化控制和手动调节，不仅可以让驾驶员根据习惯不同和适应光照强度差不同进行调节，还可以让智能化控制更加精确，每隔时间t，重复采集数据，基于人工智能控制不同时间段光照强度差，更能满足人们在不同时间段，对不同光照强度差的需求。
17.进一步的，控制模块接收当前光照强度差值和初始光照强度差值，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制灯具亮度，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；所述控制模块通过比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制汽车顶棚灯具改变亮度，让汽车顶棚内光照强度和顶棚外的光照强度相差减少。
18.一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统及方法，包括以下步骤：
19.s1、获取当前光照强度值，计算当前光照强度差值；
20.s2、读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，计算初始光照强度差值；
21.s3、比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制灯具亮度，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；
22.s4、若有手动调节，获取调节后光照强度值，计算调节后光照强度差值并存储。
23.进一步的，在步骤s1中，获取当前光照强度值包括当前顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算当前顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到当前光照强度差值；所述可实时获取当前顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，确保数据的准确性。
24.进一步的，在步骤s2中，读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，采用中值滤波法，计算初始光照强度差值：y(i)表示计算出的中值，med{}表示取集合范围的中值，f(i)表示设置的中值，v表示以f(i)为中心加减v范围，n表示自然数，m表示取出数值的个数，i∈n，v＝(m-1)/2；根据上述四个定义给出中位值y(i)取值，式一为：
25.y(i)＝med{f(i-v),
…
,f(i-1),f(i),f(i+1),
…
,f(i+v)},i∈n，v＝(m-1)/2
26.式二为：
27.y(i)＝med{f(i-v),
…
,f(i-1),f(i),f(i+1),f(i+2),
…
,f(i+v+1)},i∈n,v＝(m-1)/2
28.式一和式二集合中的数值为获取该时间段中所有光照强度差值，v＝(m-1)/2，m若为奇数，用式一取出中位值f(i)为初始光照强度差值，m若为偶数，则v取商，用式二取出中间f(i)和f(i+1)两个值，算平均值，该平均值为初始光照强度差值；所述初始光照强度差值采用中值滤波法，计算数据更加精确。
29.进一步的，在步骤s3中，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，若当前
光照强度差值大于初始光照强度差值，控制调暗灯具，若当前光照强度差值大于初始光照强度差值，控制调亮灯具，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；所述数据处理模块通过比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，可以精准的控制亮度，实现智能化控制。
30.进一步的，在步骤s4中，智能化控制后，若有手动调节，获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算调节后顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到调节后光照强度差值，存储调节时间和调节后光照强度差值，每隔时间t，重复所述s1、s2、s3和s4步骤；所述通过存储调节后光照强度差值，提高数据的准确性，智能化控制的精确性，每隔时间t，重复所述s1、s2、s3和s4步骤，基于人工智能控制不同时间段光照强度差，更能满足人们在不同时间段，对不同光照强度差的需求。
31.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明智能化控制汽车顶棚灯具改变亮度，让汽车顶棚内光照强度和顶棚外的光照强度相差减少；系统进行智能化控制之后，还可以手动调节灯具，改变亮度，并且重新计算顶棚内外光照强度差值，并存储数据，适应了驾驶员习惯不同和适应光照强度差不同；系统通过智能化控制和手动调节，可以更精确的控制光照强度差，基于人工智能控制不同时间段光照强度差，更能满足人们在不同时间段，对不同光照强度差的需求。
附图说明
32.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
33.图1是本发明一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统结构框图；
34.图2是本发明一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法工作流程图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
36.下面结合图1-图2和具体实施例对本发明作进一步的说明。
37.实施例1：
38.如图1所示，一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，系统包括：数据处理模块、收集模块、存储模块、控制模块；
39.通过收集模块实时采集光照强度值；
40.收集模块包括外光照强度测量单元和内光照强度测量单元；外光照强度测量单元用于测量顶棚外光照强度值，内光照强度测量单元用于测量顶棚内光照强度值，其中外光照强度单元和内光照强度单元采用了不同的传感器，适应顶棚内外两种环境；例如：在10:10，收集模块收集到顶棚外的光照强度值为10000lx，顶棚内光照强度值2000lx，勒克斯(lux，法定符号lx)是照度的单位，在1平方米面积上所得的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯，简称勒，简作lx。
41.通过存储模块存储光照强度差值历史数据；
42.存储模块通过数据库存储光照强度差值历史数据，历史数据包括时间和光照强度
差值，时间为获取到当前光照强度值的时间，光照强度差值为计算的当前光照强度差值，存储时间为获取到调节后光照强度值的时间，存储光照强度差值为调节后顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值的差值，读取时间是当前读取时间，读取光照强度差值是读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值；例如：存储模块初始数据为10:01，8000lx；10:03,8100lx；10:04,8300lx；10:08,8200lx；10:11,8400lx，若存储时间为09:50，光照强度差值为7900lx，则存储后的数据为09:50，7900lx；10:01，8000lx；10:03,8100lx；10:04,8300lx；10:08,8200lx；10:11,8400lx，读取时间为10:10，则读取对应10:00-10:15一刻钟内，获取的光照强度差值数据有8000lx，8100lx，8300lx，8200lx，8400lx。
43.通过数据处理模块调取当前光照强度数据和光照强度差值历史数据，对调取到的数据进行处理后得到初始光照强度差值和当前光照强度差值，将处理结果传输到控制模块；
44.数据处理模块包括当前光照强度差值计算单元和初始光照强度差值计算单元；当前光照强度差值计算单元获取当前收集模块采集的光照强度值，计算当前顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到当前光照强度差值，通过初始光照强度差值计算单元读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，采用中值滤波法，得到初始光照强度差值，将计算得到的当前光照强度差值和初始光照强度差值传输给控制模块，智能化控制后，若有手动调节，当前光照强度差值计算单元获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算调节后光照强度差值，将调节时间和调节后光照强度差值存储到存储模块，每隔时间t，重复采集数据；例如：当前光照强度差值计算单元获取当前收集模块采集的光照强度值分别为：顶棚外光照强度值为10000lx，顶棚内光照强度值2000lx，则当前光照强度差值为10000-8000＝8000lx，初始光照强度差值计算单元从存储模块获取数据，若读取时间为10:10，则读取对应10:00-10:15一刻钟内，获取的光照强度差值数据有8000lx，8100lx，8300lx，8200lx，8400lx计算得出初始光照强度差值为8200lx，将当前光照强度差值8000lx和初始光照强度差值为8200lx传输给控制模块，智能化控制后，若没有手动调节，则没有操作，若有手动调节，当前光照强度差值计算单元获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值分别为10000lx，1900lx，获取到数据的时间为10:11，计算调节后光照强度差值10000-1900＝8100lx，将10:11,8100lx存储到存储模块，取时间t为一刻钟，则每隔一刻钟，重复采集数据。
45.通过控制模块依据处理结果控制汽车顶棚内灯具亮度；
46.控制模块接收当前光照强度差值和初始光照强度差值，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制灯具亮度，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；例如：控制模块接收当前光照强度差值为8000lx，初始光照强度差值为8200lx，比较两者大小8000lx《8200lx，则控制调暗灯具，直到两者相等。
47.实施例2：
48.如图2所示，本实施例提供了一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法，其基于实施例中的汽车顶棚智能化控制系统实现，具体包括以下步骤：
49.s1、获取当前光照强度值，计算当前光照强度差值；
50.在步骤s1中，获取当前光照强度值包括当前顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算当前顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到当前光照强度差值；例如：获取
当前顶棚外光照强度值为8000lx和顶棚内光照强度值为1200lx，计算当前光照强度差值为8000-1200＝6800lx。
51.s2、读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，计算初始光照强度差值；
52.在步骤s2中，读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，采用中值滤波法，计算初始光照强度差值：y(i)表示计算出的中值，med{}表示取集合范围的中值，f(i)表示设置的中值，v表示以f(i)为中心加减v范围，n表示自然数，m表示取出数值的个数，i∈n，v＝(m-1)/2；根据上述四个定义给出中位值y(i)取值，式一为：
53.y(i)＝med{f(i-v),
…
,f(i-1),f(i),f(i+1),
…
,f(i+v)},i∈n，v＝(m-1)/2
54.式二为：
55.y(i)＝med{f(i-v),
…
,f(i-1),f(i),f(i+1),f(i+2),
…
,f(i+v+1)},i∈n,v＝(m-1)/2
56.式一和式二集合中的数值为获取该时间段中所有光照强度差值，v＝(m-1)/2，m若为奇数，用式一取出中位值f(i)为初始光照强度差值，m若为偶数，则v等于商，用式二取出中间f(i)和f(i+1)两个值，算平均值，该平均值为初始光照强度差值；例如：设初始数据为10:14,6200lx；10:16，6300lx；10:18,6400lx；10:22,6600lx；10:25,6400lx；10:26,6500lx；10:31,6600lx，读取时间为10:23，则根据读取时间取10:15-10:30的光照强度差值，获取的值分别为6300lx，6400lx，6600lx，6400lx，6500lx，根据中值滤波法，m为获取值的个数，则m＝5，根据式一v＝(m-1)/2＝2，y(i)为6400lx，则初始光照强度为6400lx；若初始数据为10:14,6200lx；10:16，6300lx；10:18,6400lx；10:22,6600lx；10:25,6400lx；10:26,6500lx；10:29,6600lx；10:31,6600lx；则根据读取时间取10:15-10:30的光照强度差值，获取的值分别为6300lx，6400lx，6600lx，6400lx，6500lx，6600lx根据中值滤波法，m为获取值的个数，则m＝6，根据式二，v取商，v＝(m-1)/2＝2，则取6400lx和6500lx的平均值，则初始光照强度为6450lx。
57.s3、比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制灯具亮度，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；
58.在步骤s3中，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，若当前光照强度差值大于初始光照强度差值，控制调暗灯具，若当前光照强度差值大于初始光照强度差值，控制灯具亮度变亮，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；例如：已知当前光照强度差值为6800lx，初始光照强度差值为6400lx，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小6800lx》6400lx，控制调亮灯具，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值。
59.s4、若有手动调节，获取调节后光照强度值，计算调节后光照强度差值并存储；
60.在步骤s4中，智能化控制后，若有手动调节，获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算调节后顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到调节后光照强度差值，存储调节时间和调节后光照强度差值，每隔时间t，重复s1、s2、s3和s4步骤；例如：若有手动调节，获取调节后顶棚外光照强度值为8000lx和顶棚内光照强度值为1500lx，记录获取时间10:24，计算8000-1500＝6500lx，得到调节后光照强度差值为6500lx，存储获取到调节后光照强度值的时间和调节后光照强度差值10:24,6500lx，取时间t为一刻钟，每隔一刻钟，重复s1、s2、s3和s4步骤。
61.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽
管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，其特征在于：所述系统包括：数据处理模块、收集模块、存储模块和控制模块；通过所述收集模块实时采集光照强度值；通过所述存储模块存储光照强度差值历史数据；通过所述数据处理模块调取当前光照强度数据和光照强度差值历史数据，对调取到的数据进行处理后得到初始光照强度差值和当前光照强度差值，将处理结果传输到所述控制模块；通过所述控制模块依据处理结果控制汽车顶棚内灯具亮度。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，其特征在于：所述收集模块包括外光照强度测量单元和内光照强度测量单元；外光照强度测量单元用于测量顶棚外光照强度值，内光照强度测量单元用于测量顶棚内光照强度值，其中外光照强度测量单元和内光照强度测量单元采用了不同的传感器，适应顶棚内外两种环境。3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，其特征在于：所述存储模块通过数据库存储光照强度差值历史数据，历史数据包括时间和光照强度差值，时间为获取到当前光照强度值的时间，光照强度差值为计算的当前光照强度差值。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包括当前光照强度差值计算单元和初始光照强度差值计算单元；当前光照强度差值计算单元获取当前收集模块采集的光照强度值，计算当前顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到当前光照强度差值，通过初始光照强度差值计算单元读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，采用中值滤波法，得到初始光照强度差值，将计算得到的当前光照强度差值和初始光照强度差值传输给控制模块，智能化控制后，若有手动调节，当前光照强度差值计算单元获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算调节后光照强度差值，将调节时间和调节后光照强度差值存储到存储模块。5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统，其特征在于：所述控制模块接收当前光照强度差值和初始光照强度差值，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制灯具亮度，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值。6.一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、获取当前光照强度值，计算当前光照强度差值；s2、读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，计算初始光照强度差值；s3、比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，控制灯具亮度，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值；s4、若有手动调节，获取调节后光照强度值，计算调节后光照强度差值并存储。7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法，其特征在于：在步骤s1中，获取当前光照强度值包括当前顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算当前顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到当前光照强度差值。8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法，其特征在于：在步骤s2中，读取当前时间所在时间段内所有光照强度差值，采用中值滤波法，计算初始光照强度差值：y(i)表示计算出的中值，med{}表示取集合范围的中值，f(i)表示设置的中值，v表示以f(i)为中心加减v范围，n表示自然数，m表示取出数值的个数，i∈n，v＝(m-1)/2；根
据上述四个定义给出中位值y(i)取值，式一为：y(i)＝med{f(i-v)，...，f(i-1)，f(i)，f(i+1)，...，f(i+v)}，i∈n，v＝(m-1)/2式二为：y(i)＝med{f(i-v)，...，f(i-1)，f(i)，f(i+1)，f(i+2)，...，f(i+v+1)}，i∈n，v＝(m-1)/2式一和式二集合中的数值为获取该时间段中所有光照强度差值，v＝(m-1)/2，m若为奇数，用式一取出中位值f(i)为初始光照强度差值，m若为偶数，则v取商，用式二取出中间f(i)和f(i+1)两个值，算平均值，该平均值为初始光照强度差值。9.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法，其特征在于：在步骤s3中，比较当前光照强度差值和初始光照强度差值大小，若当前光照强度差值大于初始光照强度差值，控制调暗灯具，若当前光照强度差值大于初始光照强度差值，控制调亮灯具，直到当前光照强度差值等于初始光照强度差值。10.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制方法，其特征在于：在步骤s4中，若有手动调节，获取调节后顶棚外光照强度值和顶棚内光照强度值，计算调节后顶棚外光照强度值减顶棚内光照强度值，得到调节后光照强度差值，存储调节时间和调节后光照强度差值。

技术总结
本发明涉及汽车顶棚控制技术领域，具体为一种基于人工智能的汽车顶棚智能化控制系统及方法，包括：数据处理模块、收集模块、存储模块和控制模块，通过所述收集模块实时采集光照强度值，存储模块用于存储光照强度差值历史数据，数据处理模块调取当前光照强度数据和光照强度差值历史数据，对调取到的数据进行处理后得到初始光照强度差值和当前光照强度差值，将处理结果传输到所述控制模块，控制模块依据处理结果控制汽车顶棚内灯具亮度，若有手动调节，将调节时间和调节后光照强度差值存储到存储模块，基于人工智能控制不同时间段光照强度差，智能化控制和手动调节可以适应习惯和光照强度差的不同，让系统智能化控制更精确。让系统智能化控制更精确。让系统智能化控制更精确。


技术研发人员：高奎
受保护的技术使用者：苏州维卡工业设计有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/6/27