CN111332308A - 用于设计车载交互系统的方法和车载交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车载通信技术，具体涉及用于设计车载交互系统的方法、系统、实现该方法的车辆控制器和计算机可读存储介质。按照本发明一个方面的用于设计车载交互系统的方法包含下列步骤：采集车辆中用户的人体数据；以及基于所述人体数据的处理在车辆中控屏幕上显示可视化分析结果。

Description

用于设计车载交互系统的方法和车载交互系统

技术领域

本发明涉及车载通信技术，具体涉及用于设计车载交互系统的方法、系统、实现该方法的车辆控制器和计算机可读存储介质。

背景技术

汽车的发明使得人类的活动空间得到极大的拓展。现代社会中，

车辆已经成为日常生活的必需品，其不仅是交通工具，也是亲密伙伴，

而且随着电动汽车的飞速发展，这种趋势正变得越来越明显。

作为汽车制造商和服务商，总是期望车辆能够得为用户提供更好的服务，车载系统能够被用户更为充分地使用，用户的车辆使用体验能够更为完美和精彩。上述各种目标的实现都有赖于车载交互系统的开发与界面设计。但是迄今为止，业界尚未认识到这一点。有鉴于此，提供一种基于驾驶者的人体数据而设计的车载交互系统是迫切需要的。

发明内容

为实现以上目的的一个或多个，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的第一方面，提供一种用于设计车载交互系统的方法，其包含下列步骤：采集车辆中用户的人体数据；以及基于所述人体数据的处理在车辆中控屏幕上显示信息和数据可视化分析结果。

根据本发明一实施例的用于设计车载交互系统的方法，其中，所述人体数据包括用户在驾驶中或者休息中时所采集的下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于设计车载交互系统的方法，其中，所述可视化分析结果包括下列中的一项或多项：身体适于驾驶指数、驾驶建议和穴位状态指示。可选地，身体适于驾驶指数的数据也包括来自用户的驾驶总时间或者总里程，依据合理的算法计算出当下用户的身体适于驾驶指数。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于设计车载交互系统的方法，其中，所述穴位状态指示由屏幕上的多个移动的气泡来表示，所述气泡的颜色和大小基于用户的驾驶时长和穴位疲劳程度的改变而改变。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于设计车载交互系统的方法，其中，所述可视化分析结果基于所述人体数据的动态改变而实时地改变。

根据本发明的第二方面，提供一种车载交互系统，其包括：传感器模块，其被安装在车辆座椅中接近于用户穴位的位置以用于采集用户的人体数据；处理器模块，其用于处理所采集的人体数据以得到可视化分析结果；以及显示模块，其用于显示所述可视化分析结果。

根据本发明第二方面的一实施例的车载交互系统，其中，所述传感器模块包括压力传感器和温度传感器，所述传感器模块还被配置为：

当用户在驾驶中或者休息中时采集下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。

根据本发明第二方面的一实施例或以上任一实施例的车载交互系统，其中，所述可视化分析结果包括下列中的一项或多项：身体适于驾驶指数、驾驶建议和穴位状态指示。

根据本发明第二方面的一实施例或以上任一实施例的车载交互系统，其中，所述身体适于驾驶指数由屏幕上圆圈动画的效果来表示，以及其中，所述压力传感器采集的人体数据决定圆圈的大小；所述温度传感器采集的人体数据决定圆圈的颜色强弱；以及所述圆圈的颜色随着所述身体适于驾驶指数的改变而改变。

根据本发明第二方面的一实施例或以上任一实施例的车载交互系统，其中，所述穴位状态指示由屏幕上的多个移动的气泡来表示，所述气泡的颜色和大小基于用户的驾驶时长和穴位疲劳程度的改变而改变。可选地，用户也可以选择显示或不显示气泡中的穴位名字。

根据本发明的第三方面，提供一种车辆控制器，包含存储器、处理器以及存储在存储器上并且可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器运行所述程序以实现如本发明的第一方面中的任一实施例所述的用于设计车载交互系统的方法。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其中，该程序可在被处理器执行时实现如本发明的第一方面中的任一实施例所述的用于设计车载交互系统的方法。

根据本发明，可以采用如上所述的车载交互系统，所述系统可以收集和分析用户在驾驶中或者休息状态中的人体数据，从而将其转化成为用户量身定做的实时数据可视化分析，以帮助用户更舒适地驾驶车辆。此外，上述车载交互系统实现了人体数据与视觉动画的结合，增加了视觉新颖性，同时使得人机交互不再局限于手指和屏幕的交互，传感器对于人体数据的获取实现了与车机的交互。此外，通过用户的数据分析来告知用户当前的驾驶状态，改善用户健康的驾驶习惯，并且分析人体数据的同时，可以鼓励驾驶员避免疲劳驾驶，从而有助更多驾驶者拥有更健康的驾驶生活体验。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和系统所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1为按照本发明一实施例的用于设计车载交互系统的方法的流程图。

图2为按照本发明又一实施例的用于设计车载交互系统的方法的流程图。

图3为按照本发明实施例的车载交互系统中人机交互界面的示意图。

图4为按照本发明实施例的车载交互系统中屏幕穴位气泡运动的示意图。

图5为按照本发明实施例的车载交互系统的框图。

图6为按照本发明实施例的车辆控制器的示意框图。

具体实施方式

在本说明书中，参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

下文参考根据本发明实施例的方法和系统的流程图说明、框图和/或流程图来描述本发明。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器以构成机器，以便由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。

可以将这些计算机程序指令存储在计算机可读存储器中，这些指令可以指示计算机或其他可编程处理器以特定方式实现功能，以便存储在计算机可读存储器中的这些指令构成包含实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/操作的指令部件的制作产品。

可以将这些计算机程序指令加载到计算机或其他可编程数据处理器上以使一系列的操作步骤在计算机或其他可编程处理器上执行，以便构成计算机实现的进程，以使计算机或其他可编程数据处理器上执行的这些指令提供用于实施此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能或操作的步骤。还应该注意在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。

图1为按照本发明一实施例的用于设计车载交互系统的方法的流程图。

如图1所示，在步骤110中，采集车辆中用户的人体数据，驾驶环境中可以通过多种渠道获取人体的数据，诸如温度传感器、压力传感器等。其中，数据采集的对象可以是驾驶员或者副驾驶。在一实施例中，步骤110可以在用户驾驶过程中持续不断地进行采集。在另一实施例中，步骤110可以响应于用户的输入而执行采集。在又一实施例中，步骤110可以在用户休息过程中执行采集。可选地，所述采集的人体数据包括下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。随后，进入步骤120。

在步骤120中，对传感器所采集的人体数据进行处理和分析。在步骤130中，在车辆中控屏幕上显示可视化分析结果。可选地，可以采用Arduino、Java、Matlab、Processing等数据可视化编程软件来进行数据可视化分析，以基于最终数据逻辑分析结果将用户的体验报告显示在车辆中控屏幕上。可选地，所述可视化分析结果包括下列中的一项或多项：身体适于驾驶指数、驾驶建议和穴位状态指示。可选地，所述可视化分析结果基于所述人体数据的动态改变而动态地改变。所述可视化分析结果将在下文图3和图4中详细描述。

图2为按照本发明又一实施例的用于设计车载交互系统的方法的流程图。

如图2所示，在步骤210中，通过温度传感器、压力传感器采集车辆中用户的人体数据。在一实施例中，步骤210可以在用户驾驶过程中持续不断地进行采集。在另一实施例中，步骤210可以响应于用户的输入而执行采集。在又一实施例中，步骤210可以在用户休息过程中执行采集。可选地，所述采集的人体数据包括下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。随后，进入步骤220。

在步骤220中，通过Arduino进行数据处理。在步骤230中，得到数据的可视化代码。其中，Arduino是硬件传感器的数据传输通道，其芯片可以记忆代码，使得硬件、传感器和中控屏幕进行交互。具体而言，Arduino是一款开源电子原型平台，其包括硬件（Arduino电路板）和软件（Arduino IDE）。在IDE中编写程序代码以进行所采集数据的处理，然后将程序上传到Arduino电路板后，通过程序指示Arduino电路板要呈现什么，最后相关内容会显示在车辆中控屏幕上。其中，以USB的接口方式连接Arduino，所采集数据的传输无需通过云端服务器，所述数据的传输方式是经由Arduino来集合传感器所采集的人体数据，以可编程语言决定数据信息的呈现方式，然后显示在车辆中控屏幕上。其中，Arduino具有多种记忆代码的芯片，其是用来连接硬件、软件和中控屏幕的中间载体，Arduino的芯片记忆了代码之后将会发送给车机端的中控屏幕上，从而进行信息设计或者数据动画的显示。随后，进入步骤240。

在步骤240中，实现数据与车机的交互。也就是说，基于所采集的人体数据的处理通过信息设计输出、打分系统和数据动画在车辆中控屏幕上显示下列中的一项或多项：身体适于驾驶指数、驾驶建议和穴位状态指示。其中该系统应用的具体算法和数据处理将在图5中详细描述。

图3为按照本发明实施例的车载交互系统中人机交互界面的示意图，图中所示出的交互图为模拟的系统界面。其中，左侧为用户在座椅上的效果图，中间为“身体适于驾驶指数”的评分系统，右侧为所述系统给出的驾驶建议。在图3中，左侧人物中圈点所在的位置为传感器安装的位置，传感器一般安装在最接近于用户穴位的地方处。在本实施例中，压力传感器和温度传感器所采集的人体数据决定了“身体适于驾驶指数”的圆圈的动画效果以及“身体适于驾驶指数”和驾驶建议。

具体而言，压力传感器采集的人体数据决定了圆圈的大小，温度传感器采集的人体数据决定了圆圈颜色的强弱，以及圆圈的红色、橙色和绿色为“身体适于驾驶指数”的状态的颜色，其随着分数的改变而改变。例如，当“身体适于驾驶指数”的分数在80-100分时，所述圆圈的颜色为绿色；当“身体适于驾驶指数”的分数在60-80分时，所述圆圈的颜色为橙色；以及当“身体适于驾驶指数”的分数在60分以下，所述圆圈的颜色为红色。此外，该车载交互系统基于“身体适于驾驶指数”的分数为用户提供驾驶建议。例如，如图所示，当“身体适于驾驶指数”的分数为100分时，该车载交互系统为用户给出的建议为“您的身体已经恢复正常，可以持续开车2小时”；以及当“身体适于驾驶指数”的分数为50分时，该车载交互系统为用户给出的建议为“正在为您舒缓身体，您已驾驶3小时，身体需要舒缓”。可选地，以上建议的驾驶时间可以基于“身体适于驾驶指数”的分数而动态地调整，以上只是建议值。可选地，在计算“身体适于驾驶指数”的时候，算法的主要参数是用户的驾驶时长，身体舒缓后，算法可以根据身体休息的时间长短基于传感器得到的人体数据来为“身体适于驾驶指数”加分。可选地，用户还可以基于“身体适于驾驶指数”的分数来为自己选择轻度按摩、中度按摩和长时休息，三种模式下的人机交互界面上的动画效果是不一样的。图3中所示出的“穴位运动”将在图4中详细解释。

图4为按照本发明实施例的车载交互系统中屏幕穴位气泡运动的示意图。其中，每个气泡代表了图3中左侧示出的用户的每个穴位。

所述气泡的颜色和大小基于用户驾驶的时长和穴位疲劳程度的改变而改变。图中的穴位气泡可以向四周运动，压力传感器和温度传感器采集的人体数据决定了气泡的大小和颜色的深浅。无论气泡如何运动也不会重叠在一起，用户可以从这种趣味的交互动画方式中了解到自身数据情况，以帮助用户更舒适地驾驶车辆。

可选地，对于传感器模块采集的人体数据，还可以有别的运用。例如，座椅中按摩穴位的激活、运作和更新数据。为了提升用户的交互体验，可以将图4中所示出的用户穴位作为气泡在屏幕中进行动画展示，其中，气泡的运行速度要相对慢。当车辆座椅中的传感器接触到用户穴位并且传感器被激活的时候，相应的气泡穴位的大小会动态地改变，例如，压力传感器采集的穴位点压力和体重压力越大，所述气泡越大。此外，气泡的颜色也会随着用户体验的时长的改变而改变，例如，红色表示用户穴位疲劳驾驶，绿色表示用户穴位逐渐恢复状态，橙色表示用户穴位需要休息。

图5为按照本发明实施例的车载交互系统的框图。

如图5所示，该车载交互系统50包括传感器模块510，其被安装在车辆座椅中接近于用户穴位的位置以用于采集用户的人体数据；处理器模块520，其用于处理所采集的人体数据以得到可视化分析结果；以及显示模块530，其用于显示所述可视化分析结果。可选地，传感器模块510可以包括压力传感器和温度传感器，所述传感器一般安装在最接近于用户穴位的地方处。优选地，处理器模块520通过Arduino来实现。Arduino包含硬件（Arduino电路板）和软件（Arduino IDE）部分。传感器模块510所采集的人体数据进行代码切换后输入Arduino IDE，在IDE中编写程序代码以进行所采集数据的处理，然后将程序上传到Arduino电路板后，通过程序指示Arduino电路板要呈现什么，最后相关内容会显示在显示模块530上，从而实现信息设计或者数据动画的体现。

具体而言，通过传感器模块510对人体数据的采集，通过Arduino形成实时的数据传送。显示模块530上的可视化分析结果基于所述人体数据的动态变化而动态地改变，所述人体数据包括下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。处理器模块520中应用的具体算法是Arduino和Processing，两者为兄弟语言。其中，Processing语言中的ellipse(a,b,c,d)可以控制图3中代表“身体适于驾驶指数”的圆圈的位置和大小，其中，a和b表示圆圈的圆心坐标点，c和d决定圆圈的大小。Arduino语言中的fill(v1,v2,v3,alpha)可以控制图3中代表“身体适于驾驶指数”的圆圈的颜色，其中，alpha表示颜色透明度值，人体温度数据可以控制alpha的大小，v1、v2和v3表示颜色的RGB的值。可选地，上述a、b、c、d以及alpha、，v1、v2和v3的取值可以通过传感器模块510采集的人体数据来决定。此外，所述车载交互系统50配置有打分模块，该打分模块基于采集的人体数据在显示模块530上显示“身体适于驾驶指数”，“身体适于驾驶指数”越高，圆圈越大，如图3中所示。

图6为按照本发明还有一实施例的车辆控制器的示意框图。该车辆控制器包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并且可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器运行所述程序以实现上述用于设计车载交互系统方法。

按照本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述用于设计车载交互系统方法。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。

Claims (12)

1. 一种用于设计车载交互系统的方法，其特征在于，包含下列步骤：

采集车辆中用户的人体数据；以及

基于所述人体数据的处理在车辆中控屏幕上显示可视化分析结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述人体数据包括当用户在驾驶中或者休息中时所采集的下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可视化分析结果包括下列中的一项或多项：身体适于驾驶指数、驾驶建议和穴位状态指示。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述穴位状态指示由所述中控屏幕上的多个移动的气泡来表示，所述气泡的颜色和大小基于用户的驾驶时长和穴位疲劳程度的改变而改变。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述可视化分析结果基于所述人体数据的动态改变而实时地改变。

6.一种车载交互系统，其特征在于，包括：

传感器模块，其被安装在车辆座椅中接近于用户穴位的位置以用于采集用户的人体数据；

处理器模块，其用于处理所采集的人体数据以得到可视化分析结果；以及

显示模块，其用于显示所述可视化分析结果。

7.根据权利要求6所述的车载交互系统，其特征在于，所述传感器模块包括压力传感器和温度传感器，所述传感器模块还被配置为：

当用户在驾驶中或者休息中时采集下列中的一项或多项：人体温度、体重压力和穴位点压力。

8.根据权利要求6所述的车载交互系统，其中，所述可视化分析结果包括下列中的一项或多项：身体适于驾驶指数、驾驶建议和穴位状态指示。

9.根据权利要求8所述的车载交互系统，其特征在于，所述身体适于驾驶指数由屏幕上圆圈动画的效果来表示，其中，

所述压力传感器采集的人体数据决定圆圈的大小；

所述温度传感器采集的人体数据决定圆圈的颜色强弱；以及

所述圆圈的颜色随着所述身体适于驾驶指数的改变而改变。

10.根据权利要求8所述的车载交互系统，其特征在于，所述穴位状态指示由屏幕上的多个移动的气泡来表示，所述气泡的颜色和大小基于用户的驾驶时长和穴位疲劳程度的改变而改变。

11.一种车辆控制器，包含存储器、处理器以及存储在所述存储器上并且可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述程序以实现：

如权利要求1-5中的任一项所述的用于设计车载交互系统的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，其特征在于，该程序可在被处理器执行时实现：

如权利要求1-5中的任一项所述的用于设计车载交互系统的方法。

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