CN107539129A - 一种插电式混合动力汽车人机交互系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种插电式混合动力汽车人机交互系统，汽车的IHU设有中控屏，所述IHU通过CAN总线与BMS、HCU和BCM通信，从BMS获取充电枪连接状态信号，从HCU获取发动机、发动机和电池的工况信号，从BCM获取汽车点火开关、模式开关当前状态信号，所述IHU将所获取的信号显示在中控屏上。本发明的优点在于交互架构层次、主次清晰；信息的场景化变化及自动控制，增强对比性、易读性、趣味性、智能性及美观丰富性；混动信息融合于开机动画，感知充分突出，并与品牌名称、技术名称、动能流功能图标联动；定义更合混动车信息需求的界面及名称，信息丰富，名称内涵与界面信息吻合。
Description
技术领域
本发明涉及汽车人机交互领域。
背景技术
插电式混合动力汽车是重要的新能源汽车种类之一，有先进的能源与节能技术，但受制于售价、社会认知等因素，还未能普及，需要基于与汽油车的典型差异予以突出、区分，而电驱动、动力切换与能量流转等是重要特点，应给用户传达。不同于汽油车，混动车动力系统工况多样，存在多种动力模式、能量消耗/再生模式，有必要将这些信息充分展示给用户，让用户据以自行调整驾驶行为或了解系统工作。
市面现有混动车虽大多也以中控屏作为交互设备，但其动能流显示界面信息量有限、表达与控制方式不佳、功能入口逻辑层次深，导致用户使用的时候不便认知、可读性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种便于操作、切换流畅、信息全面、指示明确的系统交互及控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种插电式混合动力汽车人机交互系统，汽车的IHU设有中控屏，所述IHU通过CAN总线与BMS、HCU和BCM通信，所述IHU从BMS获取充电枪连接状态信号，从HCU获取发动机、发动机和电池的工况信号，从BCM获取汽车点火开关、模式开关当前状态信号，所述IHU将所获取的信号显示在中控屏上。
基于所述插电式混合动力汽车人机交互系统的控制方法，IHU将所获取的信号构成动能流显示在中控屏上，
动能流的显示主题包括外接充电、车辆未启动、行驶动力-EV电动、行驶动力-AUTO自动、行驶动力-HV混动；
每个显示主题以能量传递路径及流向信息图示化，显示当前车辆状态。
所述动能流显示的图标包括发动机、电机、电池和车轮，所述发动机和电机之间具有光轴，所述电机与电池之间具有光轴，所述光轴，所述发动机与车轮之间具有光轴，所述电机与车轮之间具有光轴，所述光轴为能量或动力传递路径，所述光轴上具有移动的光斑，所述光斑的移动方向为能量或动力传递方向。
外接充电时，动能流为显示界面1：发动机、电机、电池和车轮的图标之间没有光轴，电池显示充电；
车辆未启动时，动能流为显示界面2：发动机、电机、电池和车轮的图标之间没有光轴；
车辆启动，发动机和电机未驱动车轮，发动机未启动时，动能流为显示界面3：发动机、电机、电池和车轮的图标之间没有光轴；
车辆启动，发动机和电机未驱动车轮，发动机怠速发电时，动能流为显示界面4：发动机与电机之间具有向电机流动的光轴，电机与电池之间具有向电池流动的光轴；
车轮再生制动发电时，动能流为显示界面5：车轮与电机之间具有向电机流动的光轴，电机与电池之间具有向电池流动的光轴；
发动机单独驱动时，动能流为显示界面6：车轮与发动机之间具有向车轮流动的光轴；
电机单独驱动时，动能流为显示界面7：电机与电池之间具有向电机流动的光轴，车轮与电机之间具有向车轮流动的光轴；
发动机与电机共同驱动，动能流为显示界面8：电机与电池之间具有向电机流动的光轴，车轮与电机之间具有向车轮流动的光轴，车轮与发动机之间具有向车轮流动的光轴；
发动机单独驱动，且发动机进行发电时，动能流为显示界面9：车轮与发动机之间具有向车轮流动的光轴，发动机与电机之间具有向电机流动的光轴，电机与电池之间具有向电池流动的光轴；
所述外接充电主题根据所获取的信号显示显示界面1；
所述车辆未启动主题所获取的信号显示显示界面2；
所述行驶动力-EV电动主题所获取的信号显示显示界面3、5或7；
所述行驶动力-AUTO自动主题：所获取的信号显示显示界面3、4、5、6、7或8；
所述行驶动力-HV混动主题：所获取的信号显示显示界面3、4、5、6、7、8或9。
所述外接充电和车辆未启动主题采用同色背景色，所述行驶动力-EV电动主题采用绿色背景色，所述行驶动力-AUTO自动和行驶动力-HV混动采用橙色或红色背景色。
所述动能流为二级菜单，在主界面时，点击动能流，进入动能流界面；进入动能流界面后，点击界面Home图标，返回主界面。
当IHU设置开机后显示动能流，则在开机动画结束后显示动能流界面，当IHU设置开机后显示记忆界面，则在开机动画结束后显示上一次关机时显示的界面。
本发明的优点在于交互架构层次、主次清晰；信息的场景化变化及自动控制，增强对比性、易读性、趣味性、智能性及美观丰富性；混动信息融合于开机动画，感知充分突出，并与品牌名称、技术名称、动能流功能图标联动；定义更合混动车信息需求的界面及名称，信息丰富，名称内涵与界面信息吻合。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为交互系统构架图；
图2为界面显示示意图；
图1中BMS为电池管理系统，HCU为混合动力系统控制器，BCM为车身控制模块，IHU为信息娱乐主机(中控屏)；
图2中的附图标记对应表1中的序号。
具体实施方式
交互及控制系统架构如图1所示，中控屏UI是重要的人机交互通道，易于用户感知，本设计以中控屏为人机交互装置，及开关、BCM、HCU的信号控制系统，对插电式混合动力汽车人机交互系统及控制方法进行了集成设计，提供了一种便于操作、切换流畅、信息全面、指示明确的系统交互及控制方法，构建了一种交互模型，可作为家族特性用于不同车型，传递一致的品牌特质。
1开机动画交互控制
逻辑：未关机，整车被唤醒，ACC上电，开机动画出现；关机，整车被唤醒，打开音响，开机动画出现。
2功能入口界面交互控制
定义混动车的动力、能量信息显示界面的功能名称为“动能流”。在主界面时，点击“动能流”，进入动能流界面。进入动能流界面后，点击界面Home图标，回主界面。
3动能流界面交互控制
通过背景、工况与混动模式、动能部件工作与否及能量传递方向、电压电流电量信息，更直观地展示发动机、电机、动力电池的工作状态及其能量传递方向。将动力传动模型简化，以发动机、电机、电池及车轮建构。
3.1动能流界面进入
在开机动画结束后显示动能流界面，15s后自动消失，进入机器记忆界面。或期间操作方向盘按键或控制面板按键切走。可在“设置”中设定开机动画结束后是否显示动能流界面。如Power Off前是动能流界面，Power On后记忆回返。
ACC/OFF/ON未启动时，动力系统未就绪，但可进入动能流界面。启动后就绪，可挂档行驶。
3.2动能流界面退出
动能流界面集成Home键，点击动能流界面Home键，回到主界面，与音响主机其它二级界面切换统一。
3.3动能流界面中交互
按两个维度方向对混动车辆工况进行定义，两个维度信息作为界面主体交互信息。两个维度子项是一对多关系，共有19种组合状态，见表1。每个子项由HCU逻辑控制策略判定。其中一维度为未行驶工况或行驶动力(动力模式，与整车开关对系统的控制对应)，作为界面主题，定义为：外接充电、车辆未启动、行驶动力-EV电动、行驶动力-AUTO自动、行驶动力-HV混动。每种主题存在多种“车辆状态”，即另一维度，也可看作主题下的二级信息，以能量传递路径及流向信息图示化直观呈现，即动能流图。此种模型，简化集成层级维度，将界面背后复杂技术与逻辑转化为通俗浅显、易于专注的用户语言，符合用户常规认知、心里潜意识，无需额外学习即可使用。
表1
动力模式的控制：车辆启动后，按EV/HV/AUTO键选择及HCU根据系统策略自动切换。
模式信息及背景色的控制：系统检测车辆未启动时，模式信息显示“外接充电”或“车辆未启动”。模式信息文字颜色、背景色、Home键色，根据动力模式或“外接充电”或“车辆未启动”对应显示信息及颜色。三种背景颜色：外接充电/车辆未启动时青灰色，行驶动力-EV电动时绿色，行驶动力-AUTO自动/行驶动力-HV混动时橙色。
动能部件能量传递的切换控制：动能部件能量传递，路径以光轴、流向以光斑在部件间移动表达。光轴、光斑有三种颜色，发动机输出为橙色，电机输出/电池输入输出/制动时电机发电为绿色，非制动时电机发电为由橙至绿动态渐变色。外接充电、车辆未启动及静止时无动能流，外接充电时，电池电量动画变化，并根据充电程度显示电量。其余依据HCU通过CAN输入的“车辆状态”按图2和表1及以上定义控制显示。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种插电式混合动力汽车人机交互系统，汽车的IHU设有中控屏，其特征在于：所述IHU通过CAN总线与BMS、HCU和BCM通信，所述IHU从BMS获取充电枪连接状态信号，从HCU获取发动机、发动机和电池的工况信号，从BCM获取汽车点火开关、模式开关当前状态信号，所述IHU将所获取的信号显示在中控屏上。
2.基于权利要求1所述插电式混合动力汽车人机交互系统的控制方法，其特征在于：IHU将所获取的信号构成动能流显示在中控屏上，
动能流的显示主题包括外接充电、车辆未启动、行驶动力-EV电动、行驶动力-AUTO自动、行驶动力-HV混动；
每个显示主题以能量传递路径及流向信息图示化，显示当前车辆状态。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述动能流显示的图标包括发动机、电机、电池和车轮，所述发动机和电机之间具有光轴，所述电机与电池之间具有光轴，所述光轴，所述发动机与车轮之间具有光轴，所述电机与车轮之间具有光轴，所述光轴为能量或动力传递路径，所述光轴上具有移动的光斑，所述光斑的移动方向为能量或动力传递方向。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：外接充电时，动能流为显示界面1：发动机、电机、电池和车轮的图标之间没有光轴，电池显示充电；
车辆未启动时，动能流为显示界面2：发动机、电机、电池和车轮的图标之间没有光轴；
车辆启动，发动机和电机未驱动车轮，发动机未启动时，动能流为显示界面3：发动机、电机、电池和车轮的图标之间没有光轴；
车辆启动，发动机和电机未驱动车轮，发动机怠速发电时，动能流为显示界面4：发动机与电机之间具有向电机流动的光轴，电机与电池之间具有向电池流动的光轴；
车轮再生制动发电时，动能流为显示界面5：车轮与电机之间具有向电机流动的光轴，电机与电池之间具有向电池流动的光轴；
发动机单独驱动时，动能流为显示界面6：车轮与发动机之间具有向车轮流动的光轴；
电机单独驱动时，动能流为显示界面7：电机与电池之间具有向电机流动的光轴，车轮与电机之间具有向车轮流动的光轴；
发动机与电机共同驱动，动能流为显示界面8：电机与电池之间具有向电机流动的光轴，车轮与电机之间具有向车轮流动的光轴，车轮与发动机之间具有向车轮流动的光轴；
发动机单独驱动，且发动机进行发电时，动能流为显示界面9：车轮与发动机之间具有向车轮流动的光轴，发动机与电机之间具有向电机流动的光轴，电机与电池之间具有向电池流动的光轴；
所述外接充电主题根据所获取的信号显示显示界面1；
所述车辆未启动主题所获取的信号显示显示界面2；
所述行驶动力-EV电动主题所获取的信号显示显示界面3、5或7；
所述行驶动力-AUTO自动主题：所获取的信号显示显示界面3、4、5、6、7或8；
所述行驶动力-HV混动主题：所获取的信号显示显示界面3、4、5、6、7、8或9。
5.根据权利要求2、3或4所述的控制方法，其特征在于：所述外接充电和车辆未启动主题采用同色背景色，所述行驶动力-EV电动主题采用绿色背景色，所述行驶动力-AUTO自动和行驶动力-HV混动采用橙色或红色背景色。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述动能流为二级菜单，在主界面时，点击动能流，进入动能流界面；进入动能流界面后，点击界面Home图标，返回主界面。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：当IHU设置开机后显示动能流，则在开机动画结束后显示动能流界面，当IHU设置开机后显示记忆界面，则在开机动画结束后显示上一次关机时显示的界面。
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