汽车空调系统及其热舒适性发展趋势探讨与展望
汽车工业经历了一百多年的快速发展，如今已走到一个关键的十字路口。汽车空调系统作为汽车EE系统的重要组成，伴随汽车工业走过了近百年的发展历程。汽车从最初简陋的“马车”发展成今天的功能纷繁的“Magicbox”，汽车空调也从功能单一的采暖系统发展为囊括温湿度调节、除霜除雾、杀菌除尘、香氛调节、电池加热/冷却等功能的座舱舒适性调节系统和整车热管理系统。在当今智能化、网联化、电动化、共享化的“新四化”浪潮下，汽车工业何去何从，汽车空调系统又将出现怎样的发展？
随着汽车电气架构的进化和域控制器的普及，在功能多样化、智能化上的发展
汽车电气架构是各车载ECU功能分配、网络拓扑、通讯机制的顶层设计，是特性和功能得以顺利实现的基础。随着“智能化”、“网联化”的推进，V2X技术、L3/L4级别的自动驾驶、车载信息娱乐系统等对汽车电气架构提出了更高要求。而随着整车电气架构按功能特点和算力需求的聚类，域控制器应运而生。域控制器将功能上有联系或者算力需求类似的功能模块集中到一个硬件平台，实现硬件的平台化，从而降低整车的ECU数量和网络复杂度，有利于复杂功能的模块化开发、功能安全设计，并能有效地控制成本。
Tesla无疑是当今世界域控制器开发最前沿的公司，Model 3已率先量产实现域控制器的概念，它的网络拓扑如下图所示。在Model 3的E/E构架中，整个构架分为四大模块：第一个是自动驾驶(Autopilot)及娱乐控制模块，相当于中央计算机，第二个是右车身控制器（RBCM），第三个是左车身控制器（LBCM），第四个是前车身控制器（FBCM）。电动压缩机和PTC加热器分别挂在FBCM和RBCM上进行控制。
图/ Model 3的E/E架构示意图
下图是宝马规划的下一代E/E架构，显得更为激进，它将整车所有的传感器、ECU、执行器进行整合分层。顶层为中央计算机，是整车的大脑；底层是传感器和执行器；中间层为简单的中继控制器，他们没有高级功能决策权，而是完成执行器、传感器、诊断以及传统I/O的连接汇总，类似于PC中的南北桥。
图| 宝马规划的下一代E/E架构
随着域控制器和以太网技术的普及，整车算力呈指数提升，且各ECU之间交互通讯的链路被打通，可为整车提供强大的硬件平台和标准化的接口，从而能够提供更为多样化、智能化的功能，实现真正意义上的“软件定义汽车”。
图| 法雷奥人体热舒适模型
发展机会：随着算力的几何级地提升，可实现车内“微气候”的智能控制，如通过智能手环、摄像头等采集体温、血压、心率、瞳孔大小、视角注意力等生理指标，通过中央计算机计算决策，对车内环境进行调控来满足驾乘人员的个性化需求。甚至可以大胆展望一下，未来汽车可能成为私人诊所或健康体检中心，通过采集人的生理数据，通过车载互联网传输到云端，由医护人员对其健康状态进行诊断。
难度挑战：★★★★★
尚在推进中，已有相关Tier1和互联网企业启动相应的预研。最大的工作量和难点在于如何获得普适的、可靠的人体舒适性模型，并且依赖于整车算力的提升进度。
来自Valeo的Smart Cocoon温度管理系统案例分享：
Step 1
利用系统生物传感器和红外线摄像头探测乘客的心跳和呼吸频率、衣着、年龄、性别、以及体重 ，对人体状况进行感知。
Step 2
利用人工智能和各种传感器对驾驶舱内的温度以及环境信息进行探测。
Step 3
监测司机和乘客的疲劳和分心程度以及情绪和压力的迹象，来感知身心状态。
Step 4
各方位探测分析完成之后，系统会根据实际探测情况将温度自动调节至最舒适的状态。除此之外，还能通过对照明、声音效果和香味进行组合来营造个性化的舒适环境。
法雷奥 Smart Cocoon 温度管理系统不仅能提供个性化的车舱舒适度,同时能最大程度地降低能耗至30%，在优化电动车的续航里程上发挥着至关重要的作用。