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摘 要 本文设计的汽车舒适度评价系统以ATmega16微控制器为主控单元，利用温湿度传感器、三轴加速度计获取相关信息，数据经过初步处理后发送给PC机，并在PC机上对数据进行分析处理，最终做出综合评价。本文内容包括软硬件系统的设计、PC上位机的设计和运用层次分析法，关联矩阵法等方法对汽车舒适度进行综合评价。
关键词 舒适度；ATmega16；上位机；层次分析法
中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0026-02
随着汽车工业的发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经逐渐进入百姓家，成为与人们工作和生活密切相关的交通工具。除了传统的动力性、燃油经济性、安全性方面以外，人们在汽车性能的要求方面，对于汽车的舒适度也变得愈来愈高。出色的驾驶性能、舒服的操作环境、低振动以及低噪音逐渐成为当代轿车的主要标记。汽车舒适度与使用者联系密切，良好的汽车舒适度能保证驾驶者的身心健康，提高工作效率，进而保证行车的安全性；同时，也有助于汽车的多种使用性能的发挥和增加汽车使用年限。
1 选取评价指标
汽车舒适度的影响因素有很多，包括温度、湿度、光照、气流速度、振动程度、噪声、空气品质、操作装置总体布置、车内空间、座椅、内饰以及个人生理和心理状况等。本文只考虑其中的客观因素。确定温度、湿度、振动作为汽车舒适度评价系统的评价指标，其中，因为温度和湿度相互关联，两者都是热舒适性的主要参数，而振动的舒适度则是平顺性，因而，最终选取的评价指标为热舒适性和平顺性[1]。
2 确定评价指标权重
本文采用9标度法确定各自的权重因子[2]。对校园内的学生进行问卷调查，分别对因素进行评价，问卷调查表如下。
表1 指标评价人数统计值
指标重要程度/人数 评价值之和
9 7 5 3 1
热舒适性 19 15 17 4 1 374
平顺性 5 12 17 12 10 239
根据表1的评价值之和，可以计算出判断矩阵B，矩阵B的数值如下：
（1）
得到判断矩阵后，需要进一步确定各指标的权重。因此需要计算判断矩阵每一行的指标的和为
（2）
将判断矩阵的各行数值相加，得到向量
（3）
对向量做归一化处理，可以得出各指标的权重向量为
（4）
即汽车舒适度两个指标的权重值如下表。
表2 两个评价指标的权重值
热舒适性 平顺性
权重值 0.610 0.390
3 指标评价值的确定
热舒适性指标评价值的计算方法[3]：
根据环境温度的预测平均投票值PMV计算可以得出汽车内环境温度对乘客的主观感觉，PMV=-3～+3，所对应的热感觉分别为冷、凉、稍凉、热中性、稍暖、暖、热。预测不满意百分率PPD是在PMV计算的基础上反应乘客对热舒适性的不满意情况，所以，使用PPD 评估热舒适性能够很好的体现乘客的热舒适感觉满意度，使用百分制汽车热舒适评价如下：
R1 =100（1-PPD） （5）
平顺性指标评价值的计算方法：
在ISO2631/CD-1991委员会草案中引入“总乘坐值法”并给出了加速度值与人的主观感觉间的关系。如果将人对振动平顺性的主观感觉用0～1来表示，其中0为极不舒适，1为没有不舒适，则将表2-5数据拟合后得到平顺性舒适度Cv：
Cv=1.186-0.593aw （6）
根据式（6），对平顺性舒适度Cv以百分制计算平顺性的评价值为：
R2=100Cv （7）
4 构建评价模型
为了方便表达，采用百分制数值表示评价的结果。分别对上文确定的两个评价指标，进行百分制的量化评价，再乘以各自的权重值，求和，就得到此次汽车舒适度评价的总体评价值。
汽车舒适度的总体评价公式为
（8）
这里n是评价指标的数量，Wi为第i个评价指标的权重值，Ri为第i个评价指标评价值，该值以百分制计算。
将权重系数矩阵代入上式，
得到：
Z=0.610R1+0.390R2 （9）
将各指标的评价值公式代入上式，得到：
Z=107.254-61PPD-23.127aw （10）
5 系统整体结构图
系统的整体结构分为硬件部分和PC机软件部分。硬件部分主要是实现评价指标定量数据的实时采集和传输。PC机软件部分主要是接收单片机传输过来的数据，并进行分析处理，最终给出综合评价[4-5]。系统整体结构图如下。
6 上位机软件
上位机软件的编程实现过程。如图2表示上位机软件编程实现的流程图。
7 全文总结
本文通过分析影响汽车舒适度的相关因素，使用层次分析法和关联矩阵法来确定了热舒适性和平顺性两个评价指标的权重系数，结合各评价指标的计算公式得出汽车舒适度总体评价模型。利用传感器技术采集了各个指标数据，再通过信号处理和分析手段计算得到各个指标评价值以及整个评价系统的总体评价值，达到分析汽车舒适度水平的目的，最终在上位机上显示出舒适度的评分。
参考文献
[1]郑郧.汽车振动舒适性的测量与评价[J].客车技术与研究，2000（04）：23-26.
[2]朱天军，宗长富，杨得军，李伟，向晖.轿车乘坐舒适性主观评价方法[J].汽车技术，2008（03）：8-11.
[3]范李，宾军.汽车内热舒适环境的模糊评价方法[J].公路与汽运，2009（03）：01-04.
[4]韩峻峰，杨叙，潘盛辉，石玉秋.基于多传感器融合技术的模糊舒适度传感器系统[J].传感器与微系统，2007.
[5]陈毅强.基于MSP430单片机的汽车舒适度评价系统设计[J].汽车电子技术，2010：76-78.
关键词 舒适度；ATmega16；上位机；层次分析法
中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0026-02
随着汽车工业的发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经逐渐进入百姓家，成为与人们工作和生活密切相关的交通工具。除了传统的动力性、燃油经济性、安全性方面以外，人们在汽车性能的要求方面，对于汽车的舒适度也变得愈来愈高。出色的驾驶性能、舒服的操作环境、低振动以及低噪音逐渐成为当代轿车的主要标记。汽车舒适度与使用者联系密切，良好的汽车舒适度能保证驾驶者的身心健康，提高工作效率，进而保证行车的安全性；同时，也有助于汽车的多种使用性能的发挥和增加汽车使用年限。
1 选取评价指标
汽车舒适度的影响因素有很多，包括温度、湿度、光照、气流速度、振动程度、噪声、空气品质、操作装置总体布置、车内空间、座椅、内饰以及个人生理和心理状况等。本文只考虑其中的客观因素。确定温度、湿度、振动作为汽车舒适度评价系统的评价指标，其中，因为温度和湿度相互关联，两者都是热舒适性的主要参数，而振动的舒适度则是平顺性，因而，最终选取的评价指标为热舒适性和平顺性[1]。
2 确定评价指标权重
本文采用9标度法确定各自的权重因子[2]。对校园内的学生进行问卷调查，分别对因素进行评价，问卷调查表如下。
表1 指标评价人数统计值
指标重要程度/人数 评价值之和
9 7 5 3 1
热舒适性 19 15 17 4 1 374
平顺性 5 12 17 12 10 239
根据表1的评价值之和，可以计算出判断矩阵B，矩阵B的数值如下：
（1）
得到判断矩阵后，需要进一步确定各指标的权重。因此需要计算判断矩阵每一行的指标的和为
（2）
将判断矩阵的各行数值相加，得到向量
（3）
对向量做归一化处理，可以得出各指标的权重向量为
（4）
即汽车舒适度两个指标的权重值如下表。
表2 两个评价指标的权重值
热舒适性 平顺性
权重值 0.610 0.390
3 指标评价值的确定
热舒适性指标评价值的计算方法[3]：
根据环境温度的预测平均投票值PMV计算可以得出汽车内环境温度对乘客的主观感觉，PMV=-3～+3，所对应的热感觉分别为冷、凉、稍凉、热中性、稍暖、暖、热。预测不满意百分率PPD是在PMV计算的基础上反应乘客对热舒适性的不满意情况，所以，使用PPD 评估热舒适性能够很好的体现乘客的热舒适感觉满意度，使用百分制汽车热舒适评价如下：
R1 =100（1-PPD） （5）
平顺性指标评价值的计算方法：
在ISO2631/CD-1991委员会草案中引入“总乘坐值法”并给出了加速度值与人的主观感觉间的关系。如果将人对振动平顺性的主观感觉用0～1来表示，其中0为极不舒适，1为没有不舒适，则将表2-5数据拟合后得到平顺性舒适度Cv：
Cv=1.186-0.593aw （6）
根据式（6），对平顺性舒适度Cv以百分制计算平顺性的评价值为：
R2=100Cv （7）
4 构建评价模型
为了方便表达，采用百分制数值表示评价的结果。分别对上文确定的两个评价指标，进行百分制的量化评价，再乘以各自的权重值，求和，就得到此次汽车舒适度评价的总体评价值。
汽车舒适度的总体评价公式为
（8）
这里n是评价指标的数量，Wi为第i个评价指标的权重值，Ri为第i个评价指标评价值，该值以百分制计算。
将权重系数矩阵代入上式，
得到：
Z=0.610R1+0.390R2 （9）
将各指标的评价值公式代入上式，得到：
Z=107.254-61PPD-23.127aw （10）
5 系统整体结构图
系统的整体结构分为硬件部分和PC机软件部分。硬件部分主要是实现评价指标定量数据的实时采集和传输。PC机软件部分主要是接收单片机传输过来的数据，并进行分析处理，最终给出综合评价[4-5]。系统整体结构图如下。
6 上位机软件
上位机软件的编程实现过程。如图2表示上位机软件编程实现的流程图。
7 全文总结
本文通过分析影响汽车舒适度的相关因素，使用层次分析法和关联矩阵法来确定了热舒适性和平顺性两个评价指标的权重系数，结合各评价指标的计算公式得出汽车舒适度总体评价模型。利用传感器技术采集了各个指标数据，再通过信号处理和分析手段计算得到各个指标评价值以及整个评价系统的总体评价值，达到分析汽车舒适度水平的目的，最终在上位机上显示出舒适度的评分。
参考文献
[1]郑郧.汽车振动舒适性的测量与评价[J].客车技术与研究，2000（04）：23-26.
[2]朱天军，宗长富，杨得军，李伟，向晖.轿车乘坐舒适性主观评价方法[J].汽车技术，2008（03）：8-11.
[3]范李，宾军.汽车内热舒适环境的模糊评价方法[J].公路与汽运，2009（03）：01-04.
[4]韩峻峰，杨叙，潘盛辉，石玉秋.基于多传感器融合技术的模糊舒适度传感器系统[J].传感器与微系统，2007.
[5]陈毅强.基于MSP430单片机的汽车舒适度评价系统设计[J].汽车电子技术，2010：76-78.