一种车辆人机交互系统的制作方法

本实用新型属于汽车智能技术领域，特别涉及一种车辆人机交互系统。

背景技术：

智能驾驶系统是一个集中运用了先进的信息控制技术，集环境感知、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，智能驾驶系统作为汽车行业的趋势越来越受重视。

智能驾驶中包含诸多人机交互环节，其中，传统的车辆人机交互大部分集中在视觉、听觉等方面，比如仪表面板、灯光提醒、语音提示、音响警报、基于ar的抬头显示装置等等。尽管可以具体字和图形或者语音等方式给予人确切信息，但是由于视觉、听觉等交互方法提醒设置得过于轻柔，则可能有被忽略掉的风险；并且主要通过驾驶员的眼睛或者耳朵去主动收集信息，在驾驶过程中容易出现疲劳而导致分心。

可见，现有技术中主要通过简单的视觉和听觉实现汽车的智能驾驶容易忽视重要的驾驶信息，对于驾驶的安全保障越来越不能满足要求。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种车辆人机交互系统，旨在解决现有技术中通过视觉和听觉进行人机交互的车辆智能系统容易忽视重要的驾驶信息而无法保证驾驶安全的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种车辆人机交互系统，所述系统包括：

控制模块，用于获取车载智能系统状态信息，并根据所述车载智能系统状态信息生成交互控制指令，所述车载智能系统状态信息至少包括导航系统状态信息、巡航系统状态信息和车体检测系统状态信息中的一种或几种；以及

振动模块，其至少包括阵列设置在驾驶座椅上的振动单元，所述振动单元用于根据所述交互控制指令振动形成振动模式。

本实用新型实施例提供的一种车辆人机交互系统，通过在驾驶座椅上设置振动模块，让驾驶员感受通过振动产生的信号，能够将驾驶员日常习惯的驾驶状态信号直接触觉提示，缩短人的思考时间，且不容易发生混乱，获得较好的驾驶体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的人机交互系统的应用环境图；

图2为本实用新型实施例提供的人机交互系统的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的控制模块的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的控制模块的另一结构框图；

图5为本实用新型实施例提供的人机交互系统的另一结构框图；

图6为本实用新型实施例提供的用户设置模块的结构框图；

图7为本实用新型实施例提供的振动单元设置结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

图1为本实用新型实施例提供的车辆人家交互系统的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括车辆本体110、计算机设备120以及驾驶座椅130。

车辆本体110是指由动力装置驱动或牵引、在道路上行驶的、供乘用或运送物品或进行专项作业的轮式车辆，包括汽车及汽车列车、摩托车及轻便摩托车、拖拉机运输机组、轮式专用机械车和挂车等，驾驶座椅130即为车辆本体内部用于方便驾驶员驾驶操作的座椅。

计算机设备120可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和cdn等基础云计算服务的云服务器。

如图2所示，在一个实施例中，提出了一种车辆人机交互系统，本实施例主要以该系统应用于上述图1中来举例说明。一种车辆人机交互系统，包括：

控制模块201，用于获取车载智能系统状态信息，并根据车载智能系统状态信息生成交互控制指令，车载智能系统状态信息至少包括导航系统状态信息、巡航系统状态信息和车体检测系统状态信息中的一种或几种；以及

振动模块，其至少包括阵列设置在驾驶座椅上的振动单元202，振动单元202用于根据交互控制指令振动形成振动模式。

在本实用新型实施例中，车载智能系统是指汽车上搭载的包括但不限于用于导航、巡航、车体检测的功能系统，车载智能系统状态信息是指针对这类功能系统工作状态下的处理的数据信息提取的用于指导或者提醒驾驶人员的信息，比如导航系统状态信息可以是在导航系统工作时，根据导航路线对驾驶员进行的各种提醒，比如简单的向左转、向右转等导向信息；巡航系统状态信息比如巡航系统监测汽车速度时超速提醒、进入巡航驾驶状态时将实时的车速状况、抵达目的地提醒等信息；车体检测系统状态信息具体可以是汽车轮胎状况、油量状况等状态正常与否的信息。

在本实用新型实施例中，控制模块可以使用微处理器进行设计，如图3所示，为本实用新型实施例提供的控制模块的结构框图，控制模块201具体包括：

信息获取翻译单元301，用于获取车载智能系统状态信息，并将车载智能系统状态信息按照预设的状态信息内容映射关系转换为状态数据模型，状态数据模型至少包括与车载智能系统状态对应的振动图形函数；

第一控制程序生成单元302，用于根据振动图形函数生成交互控制程序；以及

第一振动控制单元303，用于根据交互控制程序发送交互控制指令控制振动模块形成与振动图形函数对应的振动模式。

在本实用新型实施例中，预设的状态信息内容映射关系可以采用树形映射结构，将车载智能系统状态信息中包含的关键字对应一种状态数据，比如导航系统状态信息中的转向信息，可以将关键字“向左转”、“左转”等对应一个指向向左的箭头，该向左的箭头可以通过振动图形函数进行表示，进而当汽车导航系统提醒驾驶员向左转的时候，信息获取翻译单元获取到导航系统发送的这一信号，通过映射关系调用对应的向左转的振动图形函数，将其发送给第一控制程序生成单元302。

进一步的，第一控制程序生成单元302在接收到这个振动图形函数之后，根据振动图像函数包含的区域或者轨迹，生成控制该区域内或者轨迹上的振动单元振动的交互控制程序。

再进一步的，第一振动控制单元303根据交互控制程序控制振动单元振动可以是事先将设置在驾驶座椅上的振动单元按照坐标系进行标定，进而交互控制程序执行的实质是相当于将振动图形函数所表示的图形直接附在振动单元所在的坐标系时，将振动图形函数所包含或者轨迹上的振动单元作为要控制振动的目标进行控制。

在本实用新型实施例中，振动图形函数可以包括同步或异步开始顺序产生、同步或异步结束的由任意条路径组合而成的线条图形；同步或异步开始顺序产生、同步或异步结束的由多个点组合而成的点阵图形；同步或异步开始顺序产生、同步或异步结束的由阴影面组合而成的实体图形。例如，当接受到导航系统所产生的“前方向左转”的信息时，则将其按照预设方案，将检索“前”“左”“转”等信息，并按照信息映射表将其对应到系统预设的振动图形函数，能控制产生由下往上画的左转线条的振动，其还可以要求包括在左转线条结束处稍加强振动面积，并进行运行2～3次，产生总时长控制在2～3秒内，振动强度中等等具体设置。

在本实用新型实施例中，将车载智能系统状态信息按照预设的状态信息内容映射关系转换为状态数据模型时，除了振动图形函数以外，还可以包括振动时长、振动频率等基本的参数在内，具体的本实用新型再进一步限制，可以根据实际需要进行设置。

在本实用新型实施例中，如图4所示，为本实用新型实施例提供的另一控制模块的结构框图，控制模块201还包括：

信息变化判断单元404，用于判断当前处理的车载智能系统状态信息与上一次处理的车载智能系统状态信息是否相同，若不相同则对状态数据模型进行信息变化标记，以使控制程序生成单元在交互控制程序时先插入预设的信息变化提醒程序。

在本实用新型实施例中，信息变化判断单元404接受到车载系统状态信息后，将会首先检测信息类型，并进行一次判断，先判断此信号是否与上次编译处理的信息的类型是否相同，若存在不同将对此次的车载系统状态信息进行标记，以便后面第一控制程序生成单元302会在此次所编制的程序前，插入一个信息变化提醒程序，比如全部振动单元开启长达一秒的中等强度振动的控制程序，提醒驾驶员车载系统的状态发生改变。

具体的，在本实用新型实施例中，判断此信号类型是否改变是藉由信息变化判断单元404中的对应检测端口保持值所完成的。通过将自动提取信息包含的关键字并与对应检测端口保持的关键字进行比对，若不同则进行标记，并改变对应检测端口的保持值；若相同，则继续进行下一步。

信息优先级判断单元405，用于根据预设的优先级规则判断当前处理的车载智能系统状态信息与上一次处理的车载智能系统状态信息的优先级顺序，若当前处理的车载智能系统状态信息优先级更高，则对当前的车载智能系统状态信息进行信息优先标记，以使控制程序生成单元在交互控制程序时先插入预设的中断复位程序。

在本实用新型实施例中，比对本次处理的车载系统状态信息的优先级与上一次车载系统状态信息的优先级的大小，若优先级要求覆盖前一条信息，则对此次的车载系统状态信息进行标记，以便后面第一控制程序生成单元302会在此次所编制的程序前，插入一个中断复位信号，以便中断当前执行的交互控制程序，优先执行优先级更高的交互控制程序。

在本实用新型优先级的设置可以是比如将车体检测系统状态信息包含的车体状况信息、导航系统状态信息包含的导航信息、实时路况信息、紧急事件信息分别记为001b到100b，其优先值设置则利用1代表需要覆盖上一条信息，0代表无需覆盖上一条信息，进而构建上述信息类型。比如，在处理导航信息001b的时候，突然发生紧急事件100b，将100b和001b逐位对比计算，根据上述规则最终得到结果为100b，即优先处理紧急事件。

在本实用新型实施例中，如图5所示，系统还包括：

用户设置模块503，用于接收用户输入的交互设置参数，并根据交互设置参数对系统进行初始化设置。

在本实用新型实施例中，如图6所示，用户设置模块503具体包括：

用户输入单元601，用于接收用户输入的交互设置参数，交互设置参数至少包括所要连接的目标车载智能系统信息、振动模式参数；

系统搭建单元602，用于根据目标车载智能系统信息将目标车载智能系统与控制模块进行数据连接；以及

系统设置调试单元603，用于根据振动模式参数进行振动模式参数设置，并在设置后根据用户输入单元接收到的用户调试请求进行测试。

在本实用新型实施例中，用户设置模块还可以用于完成用户的开关机、基础工作设置以及帮助用户设置自定义函数模型等功能工作。

具体的，用户设置模块503可设计为独立的触屏操作平台，亦可设计为车载中控平台的软件，从而接受用户设置与调控。用户设置模块能满足接受用户的开关服务请求、检测错误反馈、调控振动模式、设置获取通道、接受用户自定义函数模型等功能。

在本实用新型实施例中，如图7所示，振动单元阵列设置在驾驶座椅的椅背和椅面，分别与人体背部（左图）和人体臀部及大腿部分（右图）接触；振动单元可进行至少包括振动幅度、振动频率和振动时间中的一种或几种的设置。振动单元可控制其振动启动与停止、振动幅度与频率等，通过不同位置单元一连串的顺序振动，可由其时间顺序、空间变化、力度与面积不同组合成人体直观且易于判断的触觉信息，与驾驶员达成丰富的信息传递。振动单元的设计除音圈电机的电磁原理能够实现之外，还可以通过压电致动器、偏心电机、直线电机、以及液压式制动器都能做到。

另外，具体的结合上述振动单元的设置方式，还可以将部分车载智能系统状态信息分别设置在椅面上的振动单元和椅背上的振动单元，比如将导航系统状态信息通过椅面上的振动单元进行指示，具体可以是，比如“向左转”时控制左腿部位的振动单元振动，“向右转”时控制右腿部分的振动单元振动。其他一些具体的振动模式本实用新型不再进一步列举。

本实用新型实施例提供的一种车辆人机交互系统，通过在驾驶座椅上设置振动模块，让驾驶员感受通过振动产生的信号，能够将驾驶员日常习惯的驾驶状态信号直接触觉提示，缩短人的思考时间，且不容易发生混乱，获得较好的驾驶体验。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。