一种列车乘员个性化舒适性控制系统及方法与流程

本发明涉及轨道交通车辆乘员舒适性提升技术领域，具体而言，涉及一种列车乘员个性化舒适性控制系统及方法。

背景技术：

随着铁路客运发展观念由生产者导向到消费者导向的转变，列车设计理念正经历着从“满足单纯的位移功能”到“重视硬件舒适度”并“考虑乘客的体验和感受”的过程。提高列车乘员乘坐舒适性是增强铁路客运竞争力的有效手段，温度、湿度及噪声等乘坐环境参数与乘员的舒适度密切相关。

由于人体对于温度、噪声等环境参数的舒适度感知因人体个体特质而异，引发相同乘坐环境下不同人群对环境舒适度变化的感知反应不一致，甚至出现极端且对立的两种体感反馈意见，列车运营单位无法有效针对乘客反馈进行进一步优化服务。另外，针对不同年龄、性别及体质的人群，对于舒适度的个人偏好信息也具有较大的差异。因此，需要开发一种列车乘员个性化舒适性控制系统及方法。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种列车乘员个性化舒适性控制系统及方法，该列车乘员个性化舒适性控制系统及方法综合考虑了不同人群对于舒适度的个人偏好信息差异，实现了列车乘员个性化舒适性控制，提高了乘员乘坐的舒适性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种列车乘员个性化舒适性控制系统，控制系统包括中央处理单元、空调控制系统、照明控制系统、健康监测手环和登录/显示/报警装置，空调控制系统、照明控制系统、健康监测手环和登录/显示/报警装置均与中央处理单元连接；健康监测手环实时监测乘员的心率和体温；登录/显示/报警装置用于登录个人账号、进行个人偏好信息设置、显示乘员的心率和体温，并在乘员的心率或体温超过设定值时发出报警提示；中央处理单元对比乘员的心率、体温数据和个人偏好信息，根据对比数据偏差对空调控制系统和照明控制系统进行调节。

进一步地，控制系统还包括噪声传感器，噪声传感器与中央处理单元连接，噪声传感器用于监测乘员周围的噪声值，并将噪声值发送至中央处理单元；登录/显示/报警装置还用于显示噪声值，并在噪声值超过设定值时发出报警提示。

进一步地，控制系统还包括一去噪防护耳机，去噪防护耳机与列车座椅的一个扶手连接。

进一步地，控制系统还包括一温度传感器和一湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均与中央处理单元连接，温度传感器和湿度传感器分别用于监测乘员周围的温度和湿度，并将温度数据和湿度数据发送至中央处理单元。

进一步地，噪声传感器、温度传感器和湿度传感器均安装在列车座椅的靠背顶部；登录/显示/报警装置安装在列车座椅的背面；健康监测手环连接在列车座椅的一个扶手上。

进一步地，登录/显示/报警装置包括登录模块、显示模块和报警模块；登录模块与12306平台信息系统连接，用于登录乘员个人账号和进行个人偏好信息设置；显示模块用于显示乘员的监测数据和乘员周围的环境数据；报警模块用于在乘员的监测数据或乘员周围的环境数据或乘员即将到站时发出报警提示。

进一步地，登录/显示/报警装置还包括一脸部表情监测系统，脸部表情监测系统用于监测乘员的脸部表情，中央处理单元还根据乘员的脸部表情判断乘员的舒适度等级，并对个人偏好信息进行调整。

根据本发明的另一方面，提供了一种列车乘员个性化舒适性控制方法，采用上述的控制系统进行控制，该控制方法包括以下步骤：

步骤s1、乘员登车后，佩戴健康监测手环，对个人信息进行登录及初始化设置，自行设定个人偏好信息，个人偏好信息包括适宜体温范围、适宜湿度范围、噪声等级以及心率正常范围；或者通过云平台调用已存储信息，定义舒适度等级；

步骤s2、通过健康监测手环、温度传感器、湿度传感器及噪声传感器分别对乘员的心率和体温、周围温度、周围湿度、周围噪声进行实时监测，在显示模块对监测信息进行显示，同时传输至中央处理单元，与个人偏好信息进行对比分析，根据数据偏差，对空调控制系统发出指令进行实时调节；

步骤s3、当实时监测的噪声值超过设置阈值，由报警模块进行声控警示，并由显示模块显示建议佩戴去噪防护耳机提示；当乘员的心率、体温以及周围环境的温度、湿度超过设置阈值时，由报警模块进行声控警示；结合12306平台信息系统调用乘员乘车区间信息，当临近到站时，由报警模块进行声控警示，并由显示模块显示退出个人账号提示，若到站后个人账号仍处于登录状态，则强制退出，防止个人信息泄露；

步骤s4、在通过实时监测数据确保乘员满足舒适度等级的情况下，采用脸部表情监测系统对乘员脸部表情进行识别，重新定义舒适度等级，若出现痛苦、疲劳的表现，则对个人偏好信息进行调整，通过云平台对个人偏好信息进行保存和更新。

应用本发明的技术方案，通过综合考虑不同人群对于舒适度的个人偏好信息差异，通过采集乘员的心率、体温等信息，并将这些信息数据与个人偏好信息进行对比，根据对比数据偏差对空调控制系统和照明控制系统进行调节，实现了列车乘员个性化舒适性控制，提高了乘员乘坐舒适性；并且结构简单、新颖、易于实现，具有广阔的应用前景。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的控制系统的结构示意图。

图2为本发明中乘员座椅的俯视图。

图3为本发明的控制系统中登录/显示/报警装置的结构示意图。

图4为本发明的控制方法的流程图。

图5为本发明的空调控制系统及照明控制系统的控制流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、中央处理单元；2、空调控制系统；3、照明控制系统；4、健康监测手环；5、登录/显示/报警装置；6、噪声传感器；7、去噪防护耳机；8、温度传感器；9、湿度传感器；10、乘员；11、列车车体；12、座椅；51、登录模块；52、显示模块；53、报警模块；54、脸部表情监测系统。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。

参见图1、图2和图3，一种本发明实施例的列车乘员个性化舒适性控制系统，该控制系统主要包括中央处理单元1、空调控制系统2、照明控制系统3、健康监测手环4和登录/显示/报警装置5。其中，空调控制系统2、照明控制系统3、健康监测手环4和登录/显示/报警装置5均与中央处理单元1连接；健康监测手环4用于实时监测乘员10的心率和体温，并将乘员10的心率和体温数据发送至中央处理单元1；登录/显示/报警装置5用于登录个人账号、进行个人偏好信息设置、显示乘员10的心率和体温，并在乘员10的心率或体温超过设定值时发出报警提示；中央处理单元1对比乘员10的心率、体温数据和个人偏好信息，根据对比数据偏差对空调控制系统2和照明控制系统3进行调节。

上述的列车乘员个性化舒适性控制系统，通过综合考虑不同人群对于舒适度的个人偏好信息差异，通过采集乘员10的心率、体温等信息，并将这些信息数据与个人偏好信息进行对比，根据对比数据偏差对空调控制系统2和照明控制系统3进行调节，实现了列车乘员10个性化舒适性控制，提高了乘员10乘坐舒适性；并且结构简单、新颖、易于实现，具有广阔的应用前景。

在本实施例中，该控制系统还包括一个噪声传感器6，该噪声传感器6与中央处理单元1相连接，该噪声传感器6用于监测乘员10周围(座椅12周围)的噪声值，并将噪声值发送至中央处理单元1；登录/显示/报警装置5还用于显示该噪声值，并且在噪声值超过设定阈值时发出报警提示。进一步地，该控制系统还包括一个去噪防护耳机7，该去噪防护耳机7安装在列车座椅12的一个扶手内，打开该扶手可取出该去噪防护耳机7。当噪声值超过设定阈值登录/显示/报警装置5发出报警提示信息时，乘员10可戴上该去噪防护耳机7对人耳进行舒适性的防护。

在本实施例中，该控制系统还包括一个温度传感器8和一个湿度传感器9，该温度传感器8和湿度传感器9均与中央处理单元1相连接，该温度传感器8和湿度传感器9分别用于监测乘员10周围(座椅12周围)的温度和湿度，并将该温度数据和湿度数据发送至中央处理单元1。当周围环境的温度、湿度超过乘员10的个人偏好值时，通过中央处理单元1对空调控制系统2和照明控制系统3进行实时调节。

具体地，参见图2，在本实施例中，上述的噪声传感器6、温度传感器8和湿度传感器9均安装在列车座椅12的靠背顶部位置；登录/显示/报警装置5安装在列车前一个座椅12的背面；健康监测手环4安装在列车座椅12的与安装去噪防护耳机7相对的一个扶手内；空调控制系统2和照明控制系统3安装在列车车体11的顶部且位于座椅12的正上方。

具体来说，在本实施例中，登录/显示/报警装置5主要包括登录模块51、显示模块52和报警模块53。其中，登录模块51与铁路部门的12306平台信息系统连接，用于登录乘员个人账号和进行个人偏好信息设置；在乘员登车后，采用登录模块51通过身份证号验证、指纹登录或脸部识别等方式登录个人账号，自行设定个人偏好信息，或通过云平台调用已存储信息，定义舒适度等级，在乘车区间内，乘员可自行退出账号，到站后个人账号强制退出，防止个人信息泄露。显示模块52用于显示乘员的监测数据(如心率和体温)和乘员周围的环境数据(如温度、湿度)。报警模块53用于在乘员的监测数据或乘员周围的环境数据或乘员即将到站时发出报警提示。

进一步地，在本实施例中，登录/显示/报警装置5还包括一个脸部表情监测系统54，该脸部表情监测系统54用于监测乘员的脸部表情，中央处理单元1还根据乘员的脸部表情判断乘员的舒适度等级，并根据舒适度等级对个人偏好信息进行调整，将调整后的个人偏好信息存储在云平台的个人账号中。

具体地，在本实施例中，照明控制系统3采用现有的led照明，内置红、绿、蓝三种颜色的led管芯(固体半导体芯片)和一个控制芯片，通过微机技术控制，根据空调控制系统2中的调节信号(制热/制冷)，启动色温灯控程序，延迟若干秒后自行恢复正常照明状态。

参见图4和图5，本发明的列车乘员个性化舒适性控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤s1、乘员登车后，佩戴好健康监测手环4，通过登录/显示/报警装置5中的登录模块51对个人信息进行登录及初始化设置，自行设定个人偏好信息；其中，个人偏好信息包括适宜体温范围、适宜湿度范围、噪声等级以及心率正常范围；或者通过云平台调用已存储的信息，定义舒适度等级；

步骤s2、通过健康监测手环4、温度传感器8、湿度传感器9及噪声传感器6分别对乘员10的心率和体温、周围温度、周围湿度、周围噪声值进行实时监测，通过登录/显示/报警装置5的显示模块52对监测信息进行显示，同时传输至中央处理单元1，将监测数据与个人偏好信息进行对比分析，根据数据偏差，对空调控制系统2发出指令进行实时调节；根据空调控制系统2中的调节信号(制热/制冷)，通过微机技术控制，启动色温灯控程序，延迟若干秒后自行恢复正常照明状态；

步骤s3、当实时监测的噪声值超过设置阈值时，由登录/显示/报警装置5中的报警模块53进行声控警示，并由显示模块52显示“建议佩戴去噪防护耳机”；当乘员的心率、体温以及周围环境的温度、湿度超过设置阈值时，由报警模块53进行声控警示；结合12306平台信息系统调用乘员乘车区间信息，当乘员临近到站时，由报警模块53进行声控警示，并由显示模块52显示“终点站马上就要到了，请退出个人账号”，若到站后个人账号仍处于登录状态，则强制退出，防止个人信息泄露；

步骤s4、在通过实时监测数据确保乘员满足舒适度等级的情况下，采用脸部表情监测系统54对乘员10脸部表情进行识别，重新定义舒适度等级，若出现痛苦、疲劳的表现，则对个人偏好信息进行调整，通过云平台对个人偏好信息进行保存和更新。

总体而言，本发明的列车乘员个性化舒适性控制系统及方法，综合考虑了不同人群对于舒适度的个人偏好信息差异，通过采集乘员10的心率、体温等信息，并将这些信息数据与个人偏好信息进行对比，根据对比数据偏差对空调控制系统2和照明控制系统3进行调节，该控制系统集数据采集、分析、控制和存储于一体，实现了列车乘员个性化舒适性控制，有效提高了乘员乘坐舒适性，并且结构简单、新颖、易于实现，具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。