CN107274646A - 防晕车的信号采集及发送、接收及处理方法和发送端、终端 - Google Patents

防晕车的信号采集及发送、接收及处理方法和发送端、终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防晕车的信号采集及发送、接收及处理方法和发送端、终端，属于汽车领域。所述信号采集及发送方法包括：获取车辆运动参数；对车辆运动参数进行处理，获取影音控制参数；将影音控制参数通过无线协议对外发送。所述信号接收及处理方法包括：读取接终端接收的影音控制参数，并根据这些参数控制虚拟影像效果。所述发送端为车载控制器系统，完成信号的获取、处理及发送功能。所述终端为为眼镜类可穿戴智能设备，根据影音控制参数实现特定的虚拟影像效果。本专利方案能将乘客的视觉感受与对车辆的运动受力感受进行同步，使人体对二者的感受相一致，达到克服晕车不适的目的。

Description

防晕车的信号采集及发送、接收及处理方法和发送端、终端
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及汽车电子领域的信号获取、传输和应用。
背景技术
晕车是一种较为常见的不适感，可发生于各个年龄段，产生一系列不适症状。
在乘坐交通工具时，人体一般对加速度比较敏感，座椅传递给人体的力比较直接。而人体对视觉的感受不太敏锐，一方面是因为视角的因素，另一方面是因为得不到足够多的视觉刺激、光线不充足、注意力不能集中等。关于晕车的生物学机理，全球范围内最早最权威的成果发表在1977年7月29日《科学》杂志上，文章名为Motion sickness:an evolutionary hypothesis 。基于该文章的理论成果，晕车的原因被认定为，在乘坐交通工具时，大脑接收到的视觉信号和加速度信号不一致，人体出于自保而出现头晕呕吐等各种不适症状。通常情况下，车辆越高档、加速度越平顺，晕车症状越严重。
解决视觉信号和加速度信号不一致的问题，是减轻晕车不适的理想手段。当代的汽车行业技术越来越成熟，电子电控模块技术等级越来越高，传感器种类越来越多，汽车运动相关的信号越来越丰富、详细。而各种现场总线技术逐渐普及化应用，为这些参数的快速获取及传输提供了进一步的可能。另一方面，便携式媒体播放设备，尤其是眼镜类可穿戴智能设备的蓬勃发展，为开发高性能虚拟影像技术提供了良好的平台。
检索发现，国内汽车或汽车电子行业，没有为解决晕车问题而开发的汽车控制器系统，相关的产品或方法专利方面还是空白。国际上而言，谷歌公司的专利（公开日：1999-10-12，公开号：US 5966680 A，）描述了一种可穿戴设备，此设备可检测人体所处的状态，进而控制虚拟图形直接投射到人眼视网膜上，但其所接的传感器与该可穿戴设备直接相连，使用较为繁琐且通用性差，且由于传感器与车身结构的固定刚性较差，导致信号精度低，实用价值不大。
发明内容
本发明提供了一种防晕车的信号采集及发送方法，信号来源为汽车现有的信号，所述方法包括：
获取车辆运动相关的信号，所述车辆运动相关的信号包含车速、加速踏板深度、扭矩、纵向加速度、转向角度、转向开关状态、转弯半径的一种或多种，所述获取为实时获取，所述获取的方式为直接获取和间接获取两种方法的一种或两种，所述直接获取为通过与发送端自身直接相连的传感器采集获取，所述间接获取为通过整车通讯网络获取，所述整车通讯网络包含控制器局域网络总线（CAN）、传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP）、FlexRay、面向媒体的系统传输总线（MOST）四种协议的至少一种；
对获取的信号进行处理，获得影音控制参数，所述处理包含直接复制、滤波、插值、加减乘除运算、查表、积分、反馈中的一种或多种；
将影音控制参数通过无线协议对外发送，所述影音控制参数包含车速、加速踏板深度、扭矩、纵向加速度、转向角度、转向开关状态、转弯半径的一种或多种，所述无线协议为蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种。
所述车辆运动相关信号还包括车辆的竖向加速度和横向加速度，以进一步丰富车辆运动相关信号的种类，为所述终端提供更多类型的影音控制参数，提高终端的虚拟影像的精度。
获取车辆运动相关的信号的同时，提取信号的时间标签或为信号新建时间标签。若从整车的报文信号带有时间标签，则直接提取其时间标签；若该信号为通过传感器直接到的信号，则在采集的同时为该信号新建时间标签。
与相关的整车网络中的其他控制模块以及所述终端进行时间同步，提高终端的虚拟影像的时间精度。
所述将影音控制参数通过无线协议对外发送，所述无线协议数据包包含时间标签。
所述将影音控制参数通过无线协议对外发送之前，所述方法还包括：
通过蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种与终端建立通信连接。
本发明提供了一种防晕车的信号接收及处理方法，所述方法包括：
读取无线模块接收的影音控制参数；
根据所述影音控制参数，控制终端的虚拟影像效果，使虚拟影像效果和乘客乘坐车辆时的受力感受相一致，所述虚拟影像效果为视频显示效果或声音效果二者至少其一，所述视频显示效果包含环境图像的转弯旋转、前后移动、上下移动、左右移动至少其一，所述控制，其方法为直接控制和间接控制的至少一种，所述直接控制为采用影音控制参数直接控制视终端频显示或声音效果，所述间接控制为对影音控制参数进行运算和变换，根据运算和变换之后的值对终端视频显示和声音效果进行控制。
所述信号接收及处理方法，还包括：
与发送端进行时间同步；
解析影音控制参数时间标签信息并进行时序排列，且读取无线模块接收的影音控制参数之前，通过蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种与发送端建立通信连接。
所述信号接收及处理方法，还包括：
根据影音控制参数，控制视频显示界面里悬浮的条状图形的填充度随整车动力增减而增减。
本发明提供了一种防晕车的发送端，为一车载控制器系统，安装于车辆上，其特征在于，采用直接获取或间接获取两种方式中的至少一种，从整车获取车辆运动相关的信号，所述直接获取为通过与发送端自身直接相连的传感器采集获取，所述间接获取为通过整车通讯网络获取，所述整车通讯网络包含控制器局域网络总线（CAN）、传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP）、FlexRay、面向媒体的系统传输总线（MOST）四种协议的至少一种，所述发送端，其特征还在于，具有无线通信模块，且采用的无线协议为蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种，所述发送端包括：
信号获取单元，用于实现所述获取车辆运动相关的信号；
信号处理单元，用于实现所述对获取的信号进行处理，获得影音控制参数；
参数发送单元，用于实现所述将影音控制参数通过无线协议对外发送。
本发明提供了一种防晕车的终端，为眼镜类可穿戴智能设备，具有蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种无线协议通信接口，且实现了所述信号接收及处理方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明的实施例进行详细介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的举例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是系统方法的整体构成原理图。
图2是发送端的功能模块构成图。
图3是终端控制虚拟影像效果的基本功能图。
图4是发送端获取车辆竖向加速度值的图。
图5是发送端处理信号的时间标签的流程图。
图6是终端处理信号的时间标签的图。
图7是终端控制虚拟影像效果另一种效果图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行具体说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例中系统方法的模块构成原理图。
模块101是一个集合，包含一个或多个传感器。发送端与其直连，采集车辆运动相关的信号。所述直连为控制器（发送端）和传感器直接相连，采集传感器的输出信号，中间不经处理，比如控制器电压采集脚和电压型传感器的电压信号输出脚直连，采集其输出电压。
模块102即为权利要求书中所述发送端，包含信号获取单元、信号处理单元、参数发送单元。其获取车辆运动相关信号的方式包含两大类，其一是通过直连传感器直接采集，其二是通过整车通讯网络从其他控制器模块获取。
模块101和模块102的连接方法为硬线直连。
模块103是一个集合，包含一个或多个控制器。发送端通过整车通讯网络从整车其它控制器模块获取车辆运动相关的信号。模块102和模块103的连接方法为通讯总线，总线协议包括控制器局域网络总线（CAN）、传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP）、FlexRay、面向媒体的系统传输总线（MOST）的至少一种。
在本实施例中，硬线的介质均为金属导线，通讯总线的介质为金属导线或者非金属光缆等。发送端所需车辆运动相关的信号由模块101或模块103二者至少其一提供。模块101中的元素和模块103中的元素在特定情况下可以相互替代，比如车速即可以从模块101的车速传感器直接采集获取，也可以从整车网络获取。极端情况下，可取消101模块，所有信号均从模块103获取；或者取消103模块，所有信号均从模块101获取。
模块104为所述终端（可同时存在多个终端，但本发明实施例以单个终端为例进行阐述）。
模块102和模块104的交互方式为无线通讯，采用的协议为蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种。
图2为本发明实施例中发送端的功能模块构成图。
模块201为信号获取单元，用于获取车辆运动相关的信号。一般而言，获取车辆运动相关的信号的方法有两种，一种是硬线获取，另一种是总线获取。模块101所包含的传感器，提供硬线形式的车辆运动相关的信号，传感器类型例如开关型、电阻型、电流型、电压型、脉冲宽度调制型（PWM）型、脉冲频率调制（PFM）型等；模块103代表整车其他控制器模块，提供总线报文形式的车辆运动相关的信号，协议类型例如控制器局域网络总线（CAN）、传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP）、FlexRay、面向媒体的系统传输总线（MOST）等。在实时性可以满足的情况下，硬线信号和总线信号可以替换，比如加速踏板深度信号，可以由发送端通过电压型传感器直接采集，也可以由其他模块采集该传感器电压输出，并发送至总线，发送端通过总线报文的方式获取该电压信号。
模块202为信号处理单元，用于对获得的信号进行处理，获取影音控制参数。
T（时间，下同）=0时刻，发送端信号获取单元201采集电压型加速踏板深度传感器输出电压，并经信号处理单元202滤波后为2.00伏，换算成深度为37.5%；
信号处理单元202读取常量得轴距2.70米；
信号处理单元202读取常量得驱动模式为后轮驱动；
信号处理单元202读取常量得转向传动比为16；
信号处理单元202读取常量得轮胎半径为0.31725米；
信号处理单元202查表得车重为1500公斤；
发送端信号获取单元201通过总线（优选的，CAN总线，下同）读取整车其他控制器模块发送的状态信息，得知动力系统状态正常，扭矩需求值能正常实现；
发送端信号获取单元201通过总线读取车速信息，得知此时的车速为15米每秒；
发送端信号获取单元201通过总线读取方向盘转角信息，得知此时的方向盘转角角度为顺时针96度；
信号处理单元202结合车速等参数，查表或者计算得知加速踏板深度37.5%对应的动力系统扭矩需求为90牛米。
一般而言，整车网络的总线报文发送方式为周期发送，从接收到某报文算起，一个周期时长内，发送端无法再次获取该报文。为进一步提高系统的实时性和准确性，发送端应结合车辆运动相关的参数，对部分报文的数据值进行插值处理，估算其此刻的值，以估算的值参与运算。
信号处理单元202根据轮距、轴距、方向盘转角角度等参数计算得出转弯半径，或者根据方向盘转角角度查表得知转弯半径，转弯半径为25.83米；
信号处理单元202根据扭矩需求、扭矩传递效率、风阻系数、轮胎半径、变速箱速比和车重等参数计算得出预期纵向加速度，加速度为1 ms-2。
优选的，在开发阶段，若实际车速恒定的情况下，计算得出的预期纵向加速度相对于零偏差较大，则应采用反馈矫正的方式对该车速下的风阻系数进行反馈调节，从而获取多个车速下的风阻系数表。
模块203为参数发送单元，将影音控制参数通过无线协议对外发送。模块203将车速、预期纵向加速度、加速踏板深度、转弯半径等控制命令填充至无线协议通讯数据区，并采用无线协议（优选的，蓝牙协议，下同）将这些数据对外广播发送。
应当强调的是，所述发送端，为一车载控制器系统，其可以是由外壳封装了的单个车载控制器，信号获取单元201、信号处理单元202、参数发送单元203均固定在其电路板上，控制器接口对外引出引脚以用于连接传感器、通信总线、电源等外围模块。也可以是将信号获取单元201、信号处理单元202、参数发送单元203简单地机械结构相分离，通过延长导线代替原来电路板上印刷线路进行连接。比如，将发送端的参数发送单元203与发送端其他部分进行机械结构上分离之后，又通过延长导线进行简单直接连接，以便于分布式布置安装，此种情况下，模块203无法脱离所述发送端其他部分而独立工作，应将其当作所述发送端的内部模块对待。此两种结构方式等效，均为权利要求所述发送端的技术特征。
本领域的技术人员应当明白，车辆运动相关信号存在可替代性，即某一个信号可以通过其他一个或者多个信号运算得出，此种技术方案上的等效替代，无论是否会降低信号质量，均应被视作同等技术。比如，本方案通过扭矩需求和动力系统状态来计算动力输出，动力系统状态正常的情况下，扭矩需求近似等于实际输出扭矩，且此方法可以使发送端102较早得知动力输出大小，为参数发送单元203发送数据、终端104控制视频显示及声音效果预留更多时间，降低对这两个环节的实时性要求。而作为一种可替代的方法，也可以采用动力系统实际输出扭矩信号，但是会减少参数发送单元203发送数据、终端104控制视频显示及声音效果的可用时间。
本领域的技术人员应当明白，多个模块配合工作的系统方案，会牵涉到任务分配。在本发明该实施例所描述的方案中，发送端信号处理单元202可将所获取的车辆运动相关信号直接原样复制至其信号发送单元203，通过无线协议发送出去，也可采用滤波、插值、加减乘除运算、查表、积分、反馈中的一种或多种，对车辆运动相关信号进行处理，变形生成处理后的影音控制参数，通过无线协议发送出去，或者通过两种方式混合使用。该三种处理方法均属于本发明所描述的技术方案。
图3是终端控制虚拟影像效果的基本功能图。其中位置301为T=0时，终端的虚拟影像界面的效果图，位置302为T=1s终端的虚拟影像界面的效果图。此1s内，终端持续获取的影音控制参数，用于直接控制虚拟影像效果，或者经过运算变换之后，控制虚拟影像效果。
终端接收到的影音控制参数中预期纵向加速度值持续不变，加速踏板深度值持续不变，转弯半径值持续不变，车速由15米每秒增大至16米每秒。
车辆实际运动角度偏移约34°，车辆的实际纵向加速度及向心加速度均可由人体直接感知。终端控制虚拟影像效果，使其视频显示效果和人体实际感受到的作用于人体的作用力相一致。
终端读取蓝牙模块接收到的影音控制参数，并控制终端的虚拟影像效果。所述终端为为眼镜类可穿戴智能设备。
终端对车速的虚拟影像显示方法为控制环境物体前后移动。当车速为正时，环境物体后移，当车速为负时，环境物体前移，移动速度根据车速大小而定。
终端对转弯操作的虚拟影像显示方法为控制环境物体随影音控制参数而旋转，且控制道路图形随影音控制参数而产生变化，比如影音控制参数反映出车辆正进行转弯，则虚拟影像需同步显示出相应的转弯效果。道路变化的方式有弧线弯曲、直角弯曲等。
终端实时获取影音控制参数，根据影音控制参数控制虚拟影像显示效果。例如，对车速进行积分，获取移动路程；根据车速和实时转弯半径获取实时角速度，对角速度进行积分从而获取转弯角度。终端控制虚拟影像环境物体前后移动的速度应和车速相一致，控制环境物体旋转的速度应与实时角速度对应，以使视频显示效果和人体实际感受到的作用力一致。
该实施例中，终端根据影音控制参数，控制道路图像向右转向，同时控制虚拟影像中环境物体比如房屋、树木、建筑等同步移动和旋转，并进行持续的实时动态控制，形成连续的虚拟影像视频。
图3中，位置302在位置301的的右前方。
通常的，终端控制虚拟影像显示界面中环境物体的旋转、移动等为实时、短期控制，较为容易。但是影音控制参数是由发送端实时发出的，终端无法对此进行较长时间段的预测，即无法对远处的道路形状进行早期显示，因此终端控制道路图形的长距离生成较为困难。此类问题可通过三种方法解决：第一种方法是对虚拟影像中前方远处道路进行虚化、模糊化，使其不确定，只对较近距离的道路进行有效显示，当影音控制参数里有有效转弯命令时，虚拟影像界面里道路方向的改变只需对车辆前进方向较近距离里予以实现即可，难度得以降低；第二种方法是根据影音控制参数，当需要转弯时，在目前行驶道路路径上生成道路分支，完全进入分支道路后，即以该道路为行驶道路路径，等待下一次有效转弯命令，再次生成道路分支；第三种方法是无道路行驶，终端控制的视频显示界面中内没有道路，视野内车辆在无限大的地面上行驶，车辆的转弯等操作通过路面的标识或远处的山、云彩予以视觉强化。本实施例采用的即为第一种方式处理远处道路。
本领域的技术人员应当明白，多个模块配合工作的系统方案，会牵涉到任务分配。在本发明该实施例所描述的方案中，终端获取影音控制参数之后，可直接用于控制虚拟影像，或者对影音控制参数进行运算变换，再用于控制控制虚拟影像，或者两种方式混合使用。该三种处理方法均属于本发明所描述的技术方案。
本领域的技术人员应当明白，本专利文档中，术语“虚拟影像”包含“视频”和“声音”，但本实施例主要以“视频”为描述对象，在本实施例中，“虚拟影像”和“视频”含义相近，不做严格区分。
需要强调的是，本发明所述该实施例中，部分步骤不是必须的，部分信号也不是必须的，其只用于充分描述该实施例的具体实施方法。本实施例中所述的虚拟影像，其视频图景也不一定和现实图景完全一致，而是尽可能是人体的受力感觉和虚拟影像相一致。
图4是在本发明的第二个实施例中，发送端获取车辆竖向加速度值的图。在该实施例中，车身底盘的车头部和车尾部分别布置一个竖向加速度传感器，用于采集车辆的纵向加速度值。设定此时T=0s：
发送端信号获取单元201通过总线读取车速信息，得知此时的车速为20米每秒；
发送端信号获取单元201通过总线读取方向盘转角信息，得知此时的方向盘转角角度为顺时针0度；
信号处理单元202结合车速等参数，查表或者计算得知加速踏板深度对应的动力系统扭矩需求为40牛米，计算得知，该扭矩可使车辆保持接近20米每秒的匀速运动。
优选的，在开发阶段，发送端还通过车速的持续检测得知，该扭矩输出下，车速确实保持了一段时间不变，为20米每秒，说明由扭矩输出计算加速状态的计算方法及参数基本准确。
图4中，竖向加速度为“力电转换”型传感器，当加速度传感器完全失重时，加速度值为0，当加速度传感器水平移动时，加速度值为9.8（重力加速度的标准值取9.8），当加速度传感器竖直向上加速时，加速度值大于9.8。
由图4可知，在T≈0.09s时，车头部失重，T≈0.16s时，车尾部失重；T≈0.22s时，车头部处于超重状态，T≈0.29s时，车尾部处于超重状态。综合判断可知，车辆在匀速前进时，局部道路凹下，造成车辆先俯后仰，并且对人体造成较大的加速度冲击。但乘客处于车内相对封闭的空间里，对外界环境的感知有限，无法通过视觉有效感受到车辆的俯仰运动，势必会造成不适感。
终端在接收到此加速度值时，应实时控制虚拟影像界面的环境图像上下移动，视野上仰或者下俯，使虚拟影像的视频显示效果和车辆的运动状态相符，强化人体的视觉感受。
当系统对信号的时间精度要求较高时，整车网络其他模块和发送端之间、发送端和终端之间的通信延时、拥塞、迟滞，会造成虚拟影像的视频显示和人体的受力感受的脱节或畸变，使使用效果变差，因此本发明还公开了一种时间同步的的方法和时间标签的使用方法。
时间同步的方法为（以发送端和终端为例，整车网络其他模块和发送端之间的时间同步方法与其类似）：
发送端向终端发送“同步开始标识数据包”，并同时初始化内部时钟，使时钟从零计时；
终端接收并识别发送端发送的“同步开始标识数据包”，并返回给发送端“响应数据包”，并同时初始化内部时钟，使时钟从零计时；
发送端接收并识别终端返回的“响应数据包”，并读取此时的内部时钟时间，得出同步过程所消耗的时间，即为同步精度。若同步精度符合要求，则向终端发送“同步完成数据包”。
优选的，若同步精度不符合要求，则发送端可再次发送“同步开始标识数据包”，重新同步。若同步精度符合要求，则发送端向终端发送的“同步完成数据包”里可包含同步精度值，终端接收到“同步完成数据包”后，可向发送端返回“同步完成响应数据包”。
显而易见，同步相关的数据包的发送应有较高的优先级，而且，若同步过程是由终端发起，则方法类似，不作重复描述。在特定技术条件下，还可以根据经验，对时钟同步及同步精度做进一步调整，比如将所述同步过程所消耗的时间的一半作为同步精度，以及在此条件下，终端接收到发送端发送的“同步完成数据包”里的同步精度值之后，将自身基准时钟增大一个同步精度。
图5是发送端处理信号的时间标签的流程图。发送端处理的信号只有两种，硬线信号和总线报文信号，硬线信号由发送端通过直连传感器采集获取，总线报文信号从整车通信网络获取（总线信号、总线报文信号、报文信号为相同概念，不做严格区分）。发送端通过步骤501判断该信号是否为硬线信号，如果是硬线信号，则通过步骤505为其添加时间标签（如果系统对该信号实时性要求不高，也可以不添加）为采集到该硬线信号的时刻。如果该信号不是发送端通过直连传感器采集获取，而是通过整车通信网络获取，则发送端在接收到该报文信号的之后，通过步骤503检测其是否存在时间标签，若有时间标签，则以该已有的时间标签为准，若没有时间标签，则通过步骤505判断系统对该信号的时间精度是否为高，若要求较高，则发送端需向发送该信号的源头模块请求其为该信号添加时间标签，并在必要的情况对该源头模块进行时间同步。
本领域的技术人员应当明白，信号的采集、处理可通过并行的方式进行，一次采集、处理多个通道的值，图5针对单个信号进行的流程说明，并不限制本方案一次只能处理一个信号。该图仅作为实例，其同样适用于多个信号并行处理的工作方式，不影响本专利描述的严谨性。
本专利技术中所谓时间标签，是和该信号密切相关的一种属性，能反映出该信号值是何时获取的。对于硬线信号，比如本实施例中的车头竖向加速度值而言，其时间标签即为和该信号值逻辑上密切关联的，能反映出获取该加速度值的时间的数值变量，时间标签的读写和信号数值本身的读写同步。一般而言，硬线信号的信号值和时间标签通过结构体的数据形式进行捆绑，而报文形式的时间标签，和该信号处于同一报文信号的数据包里。显而易见，若两个硬线信号的采集总是同时进行，则这两个信号可以共用时间标签，进一步地，如果这两个信号总是通过同一个报文数据包对外发送，则这两个信号在报文数据包里的时间标签也可以共用。
本领域的技术人员应当明白，所谓时间为抽象概念。在本专利方案中，时间标签的本质为能反映出时间先后顺序的数值量。针对所述“时间标签”所引申出的形式改变，若其仍应用为反映时间顺序的数值量，则应当作同等技术方案看待。
图6是终端处理信号的时间标签的图，以发送端通过直连传感器采集车头竖向加速度为例。图中604部分为横坐标，代表时间，单位为10ms（毫秒）。图中601所在的一行代表发送端采集加速度信号，并在采集到该信号的同一时刻，为该信号添加时间标签，其中t代表时间标签的值（单位：ms），a代表加速度值（单位：ms-2）。由图中标识可知，发送端在T=80ms、100ms、120ms、140ms、160ms、180ms、200ms、220ms时刻采集到车头竖向加速度值分别为9.0、1.6、1.0、0.3、0.1、7.6、9.0、17，较为均匀。
一般而言，加速度传感器采集到的加速度，先于人体感受到的加速度，其时间差取决于传感器的响应速度以及车身结构、座椅缓冲等参数，该时间差可通过车型选择来获取，优选地，还可以让用户在使用过程中进行微调矫正。本例中，假设该时间差为60ms。
图中602所在行代表终端在与发送端进行时间同步之后，通过无线传输实际接收到带有时间标签的竖向加速度值的时序，由图可知，终端分别在时刻为128ms、154ms、170ms、195ms、210ms、286ms、246ms、270ms接收到了时间标签（即采集到该信号的时刻）分别为80ms、100ms、120ms、140ms、160ms、180ms、200ms、220ms的加速度信号。很容易知道，由于通信的原因，部分数据包的时序产生了改变。
假设终端接收到该信号后，处理该信号使其在虚拟影像中生效所消耗的时间为10ms。很容易得知，时间标签为80ms的加速度值，终端应使其在T=140ms时生效，即在T=130ms时进行采用、处理。
图中603行即为终端对带时间标签的加速度值信号进行时序排列之后的结果。其中：
时间标签为80ms的加速度值，在T=128ms处被接收到，其应当于T=130ms时被处理；
时间标签为100ms的加速度值，在T=154ms处被接收到，但其应当于T=150ms时被处理，故只能采用向后插值法，插值得出可在T=154ms时刻被处理的加速度值为a’=1.4，并立刻处理；
时间标签为120ms的加速度值，在T=170ms的时刻被接收到，可直接处理。
时间标签为140ms的加速度值，在T=195ms处被接收到，但其应当于T=190ms时被处理，故只能采用向后插值法，插值得出可在T=195ms时刻被处理的加速度值为a’=0.2，并立刻处理；
时间标签为160ms的加速度值，在T=210ms的时刻被接收到，可直接处理。
时间标签为200ms的加速度值，在T=246ms处被接收到，其应当于T=250ms时被处理；
时间标签为220ms的加速度值，在T=270ms的时刻被接收到，可直接处理。
时间标签为180ms的加速度值，在T=286ms的时刻被接收到，无效，丢弃。
图7是终端控制虚拟影像效果另一种效果图。终端根据此时的影音控制参数（包含竖向加速度值），对虚拟影像进行控制，得出图7所示的效果。
图中701为车辆从路面凹陷处向下俯冲所对应虚拟影像的效果图，图中703区域为俯冲之后的道路，需做模糊化处理。图中707区域为车辆下俯时的前方远处视野，如建筑、天空等，车辆向下俯冲时，前方视野偏低，因此区域707只有很小的建筑和天空。
702为车辆从路面凹陷处上仰爬出时，所对应的虚拟影像的效果图，图中704区域为虚化的道路（不可见），车头上仰之后的道路无法看到，间接表明车头是朝上仰起的。区域708为远处建筑、天空、云彩等，用于视觉强化，使虚拟影像更有真实感。因为车辆是向上仰的，所以区域708较大，包含较多的远处天空及建筑等。
条状区域705和706代表动力大小，条状区域的填充度随动力增大而增高，，从而更为直观地用视觉的方式体现车辆的纵向加速度值，使视觉感受和人体受力感受相一致。视频显示界面可添加的其他输入按钮或控件，不做赘述。
图7仅为对该实施例的形象化描述，其图形尺寸、位置关系等，均不构成对本专利方法的限制。此外，在终端的虚拟影像里，驾驶室是非必须的，虚拟影像里也可以完全不含有驾驶室，而重点在于控制视频影像的移动、旋转等。
本领域的技术人员应当明白，加速度传感器的使用方法类似，虽然本实施例仅以竖向加速度为例，但其处理方法同样适用于一个或分散采集的多个横向加速度，以处理车辆在运行过程中的左右摇晃。横向加速度传感器的虚拟影像控制方法在此不做重述。本领域的技术人员还应当明白，该实施例中的具体参数，比如加速度传感器采集到的加速度先于人体感受到的加速度的时长等，在实际使用中应根据实际使用的元件的参数特性，比如加速度传感器的响应速度、发送端处理器的处理能力等，进行适当的修改，以优化系统性能。所谓修改，不影响该专利描述的严谨性。
优选的，本发明所述该实施例，终端根据动力大小，控制音频输出。音频输出响度随动力的增大而增大。通过听觉刺激辅助终端视频界面的视觉刺激，从而避免枯燥，且能使人体的视觉感受更好地和人体受力相一致。
本领域的技术人员应当明白，通讯协议的连接建立、数据传输，可能包含“握手”确认等动作，比如本发明该实施例中，发送端向终端发送影音控制参数的同时，终端可能向发送端发送响应数据，但该响应数据是因发送端向终端发送数据而引起，整个过程仍可以描述为“发送端向终端发送影音控制参数”，且不影响该描述的严谨性。本发明所描述该实施例的其他通讯协议数据传输的场景，需同样采用该方式进行理解。
本领域的技术人员应当明白，对于本发明所述的发送端而言，所述读取常量和查表，所述常量值和常量表格数据，不属于从外部获取的信号，而是控制器内部保存的值，此类常量值及常量表格数据，一般通过程序直接定义或者标定的方法进行设置。本领域的技术人员还应当明白，对于本发明所述的终端而言，若终端需要对获取的影音控制参数进行运算变换，不可避免地需要一些常量值或常量表格数据，此类常量值或常量表格数据一般通过界面按钮操作予以导入，或者通过网络下载获取，或者从内部存储器直接读取，相关技术为行业常规技术，在此不再赘述。
本领域的技术人员应当明白，一般而言，车辆运行时，其运动相关的参数在不断变化，本发明实施例一仅对车辆前进且右转弯的情形进行了描述与分析，实施例二仅对匀速运行的车辆的上仰下俯动作进行了描述与分析，意在解释本发明，而非作为对本发明的限制。根据该描述与分析，本领域的技术人员很容易实现时间上连续的终端虚拟影像控制，以及实现更多的运行场景所对应的虚拟影像。
本领域的技术人员应当知晓，FlexRay是戴姆勒克莱斯勒公司的注册商标，代表一种汽车总线通讯技术，相关的详细信息很容易从行业资料中获取，不再赘述，且文中所述“FlexRay”即为该总线技术。WiFi是由Wi-Fi联盟所持有品牌，是基于IEEE 802.11系列协议的无线局域网技术规范，相关信息也很容易从行业资料中获取，不再赘述，且文中所述“WiFi”即为基于该系列协议的、本领域技术人员所普遍认为的技术。
在本说明书的描述中，术语“相等”、“一致”、“以上”、“以下”、“等效”、“实时”、“直接”、“之后”等描述程度和数量的词，要结合其所处的句子段落和该段落所描述的技术方案予以理解。在本说明书中，所附附图仅用于对本发明予以示例和解释说明，图中步骤的先后顺序以及图中的位置关系等均不构成对本发明的限制。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种防晕车的信号采集及发送方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆运动相关的信号，所述车辆运动相关的信号包含车速、加速踏板深度、扭矩、纵向加速度、转向角度、转向开关状态、转弯半径的一种或多种，所述获取为实时获取，所述获取的方式为直接获取和间接获取两种方法的一种或两种，所述直接获取为通过与发送端自身直接相连的传感器采集获取，所述间接获取为通过整车通讯网络获取，所述整车通讯网络包含控制器局域网络总线（CAN）、传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP）、FlexRay、面向媒体的系统传输总线（MOST）四种协议的至少一种；
对获取的信号进行处理，获得影音控制参数，所述处理包含直接复制、滤波、插值、加减乘除运算、查表、积分、反馈中的一种或多种；
将影音控制参数通过无线协议对外发送，所述影音控制参数包含车速、加速踏板深度、扭矩、纵向加速度、转向角度、转向开关状态、转弯半径的一种或多种，所述无线协议为蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆运动相关信号，所述信号还包括车辆的竖向加速度和横向加速度。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征还在于：
获取车辆运动相关的信号的同时，提取信号的时间标签或为信号新建时间标签；
对相关的整车网络中的其他控制模块以及所述终端进行时间同步，所述同步的方法为发送标识数据包，并计算返回数据包所耗时间，根据所耗时间计算同步精度；
所述将影音控制参数通过无线协议对外发送，所述无线协议数据包包含时间标签。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将影音控制参数通过无线协议对外发送之前，所述方法还包括：
通过蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种与终端建立通信连接。
5.一种防晕车的信号接收及处理方法，其特征在于，所述方法包括：
读取无线模块接收的影音控制参数；
根据所述影音控制参数，控制终端的虚拟影像，使虚拟影像效果和乘客乘坐车辆时的受力感受相一致，所述虚拟影像效果为视频显示效果或声音效果二者至少其一，所述视频显示效果包含环境图像的转弯旋转、前后移动、上下移动、左右移动至少其一，所述控制终端的虚拟影像，其方法为直接控制和间接控制的至少一种，所述直接控制为采用影音控制参数直接控制视频显示或声音效果，所述间接控制为对影音控制参数进行运算和变换，根据运算和变换之后的值对视频显示和声音效果进行控制。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征还在于，与发送端进行时间同步，所述同步的方法为发送标识数据包，并计算返回数据包所耗时间，通过所耗时间计算同步精度，解析影音控制参数时间标签进行时序排列。
7.如权利要求5或6所述的方法，所述读取无线模块接收的影音控制参数之前，所述方法还包括，通过蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种与发送端建立通信连接。
8.如权利要求5所述的方法，其特征还在于，根据影音控制参数，控制视频显示界面里悬浮的条状图形的填充度随整车动力增减而增减，控制声音输出响度随动力的增减而增减。
9.一种防晕车的发送端，为一车载控制器或车载控制器系统，安装于车辆上，其特征在于，采用直接获取或间接获取两种方式中的至少一种，从整车获取车辆运动相关的信号，所述直接获取为通过与发送端自身直接相连的传感器采集获取，所述间接获取为通过整车通讯网络获取，所述整车通讯网络包含控制器局域网络总线（CAN）、传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP）、FlexRay、面向媒体的系统传输总线（MOST）四种协议的至少一种，所述发送端，其特征还在于，具有无线通信模块，且采用的无线协议为蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种，所述发送端包括：
信号获取单元，用于实现如权利要求1至4所述获取车辆运动相关的信号；
信号处理单元，用于实现如权利要求1至4所述对获取的信号进行处理，获得影音控制参数；
参数发送单元，用于实现如权利要求1至4所述将影音控制参数通过无线协议对外发送。
10.一种防晕车的终端，为眼镜类可穿戴智能设备，其特征在于，具有蓝牙协议、WIFI和 紫蜂协议（ZigBee）的至少一种无线协议通信接口，且实现如权利要求5至7所述的方法。
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