CN108762661A - 车辆内饰交互方法与系统以及包括该系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆内饰交互系统，其中，该系统包括：设置于在车辆内饰的表面下以形成感应区域的传感器，所述传感器用于感测作用于该感应区域的动作并将其转化为检测信号；控制装置，所述控制装置根据来自所述传感器的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令；以及车载设备，所述车载设备用于根据来自所述控制装置的控制指令实现相应的车辆功能。本发明还涉及包括该系统的车辆以及借助该系统实施的车辆内饰交互方法。

Description

车辆内饰交互方法与系统以及包括该系统的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，本发明涉及一种车辆内饰交互系统、包括该内饰交互系统的车辆以及相应的车辆内饰交互方法。

背景技术

随着车辆技术的革新和互联网思维的盛行，传统的车辆制造业也受到了潜移默化的影响，车辆消费者越来越关注车辆的乘行舒适度和智能的人车交互体验。

车辆内饰系统是车辆车身的最重要的组成部分之一，而且内饰系统在整个车辆结构中占比非常大。一般而言，车辆内饰仅作为一种包装车辆室内外观的结构，其本身不具有任何交互功能，如今车辆内饰的竞争也主要集中在内饰的外观设计和材料选择等上，例如有的车辆制造商采取减少物理按键、采用极简主义的设计风格来制造车辆内饰。

通常，驾驶员通过操作物理按钮或触摸屏的方式来操控车辆功能，这种传统的交互方式必须借助于设置在车辆内饰上的特定的交互界面来完成，这些传统的交互界面会破坏车辆内饰的一体性并且对统一的内饰风格造成不利影响。为此，专利文献DE19653595C1已提出了采用摄像头捕捉驾驶员手势的方式来控制车辆功能，然而这种手势识别的识别差错率较高，且受环境影响较大，例如在黑暗环境下识别效果较差。

发明内容

本发明旨在解决上述问题中的一个或多个，提出一种将原本仅用于装饰车辆内部产品的内饰用作实现人车交互的新媒介的新构思，具体提出了一种能够实现人或物体与车辆内饰之间的智能交互的系统与方法，通过设置在车辆内饰的表面下的传感器检测来自操作者的动作以实现相应的车辆功能，不需要在车辆内饰上设置额外的物理按钮或触摸屏，从而保持了车辆内饰的一体性和统一的内饰风格。另外，传感器的识别精度高且不受环境影响，能够保证良好稳定的交互效果。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆内饰交互系统，其中，该系统包括：设置于在车辆内饰的表面下以形成感应区域的传感器，所述传感器用于感测作用于该感应区域的动作并将其转化为检测信号；控制装置，所述控制装置根据来自所述传感器的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令；以及车载设备，所述车载设备用于根据来自所述控制装置的控制指令实现相应的车辆功能。

其中，在所述感应区域的指定位置处可布置有一个或多个输入指示模块，用于指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的功能，以引导操作者执行相应的动作。

其中，所述指示模块可以虚拟图标或物理标识的形式呈现。

其中，该系统还可包括投影装置，所述虚拟图标借助于该投影装置投射在所述感应区域上。

其中，在所述感应区域上可布置有LED阵列，所述虚拟图标借助于该LED阵列显示在所述感应区域上。

其中，所述虚拟图标可包括多个层级，每个层级包括多个标识栏，每个标识栏被分配给至少一种车辆功能。

其中，通过作用在相应标识栏上的动作能够在相邻层级之间进行切换。

其中，所述车载设备可包括显示装置，该显示装置用于接收来自所述控制装置的控制指令并根据所接收的控制指令向操作者呈现相应的视觉信息。

其中，当将移动设备放置于所述感应区域的特定位置时，可实现该移动设备与所述显示装置之间的多屏交互。

其中，作用于所述感应区域的动作可包括接触式动作和非接触式动作。

其中，作用于所述感应区域的动作可包括点击、靠近、远离、滑动、悬停。

其中，所述车辆功能可包括导航功能、信息娱乐功能、车内环境参数调节功能、车辆座椅按摩功能、车门操作、天窗操作、方向盘操作。

其中，所述系统还可包括辅助指示装置，用于以音频或震动的方式辅助引导操作者在所述感应区域上执行相应的动作。

所述传感器是电容传感器，该电容传感器可基于其电容量的变化来检测外界物体在所述感应区域中的动作。

根据本发明的另一方面，还提供了包括上述车辆内饰交互系统的车辆。

根据本发明的又一方面，还提供了一种车辆内饰交互方法，该方法借助根据本发明的车辆内饰交互系统来实施，该方法可包括如下步骤：借助所述传感器感测作用于所述感应区域的动作并将其转化为检测信号；借助控制装置根据来自所述传感器的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令；以及借助车载设备根据来自所述控制装置的控制指令实现相应的车辆功能。

其中，该方法还可包括：借助一投影装置在所述感应区域上投射一个或多个虚拟图标，用于指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的车辆功能，以引导操作者执行相应的动作。

其中，作用于所述感应区域的动作包括点击、靠近、远离、滑动、悬停。

其中，该方法还可包括：当检测到操作者的手指以非接触的方式悬停在相应的虚拟图标上方超过设定时长时，该虚拟图标呈现变化状态，以提示客户该虚拟图标被预选中，或者提示该虚拟图标所对应的车辆功能。

其中，所述虚拟图标包括多个层级，每个层级包括多个标识栏，每个标识栏被分配给至少一种车辆功能；该方法还包括：当操作者的手指以直接接触的方式在所述标识栏上执行点击、滑动操作时，执行该标识栏对应的车辆功能或进入下一层级。

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，本发明的方法所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。

附图说明

下文将参考附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明的车辆内饰交互系统的结构示意图；

图2示出了以投影方式在车辆内饰的感应区域显示的虚拟图标的示意图；

图3示出了根据本发明的示例性实施例的车辆内饰交互方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本发明的车辆内饰交互系统与方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了根据本发明的车辆内饰交互系统的结构示意图。如图1中所示，在车辆内饰的表面下设置有传感器，以在车辆内饰上形成感应区域，该传感器可用于感测作用于该感应区域的动作。本发明所采用的传感器例如为电容传感器，该电容传感器能够基于其电容量的变化来检测是否有人或物体接近或接触车辆内饰上的感应区域。该传感器可检测作用于车辆内饰中的感应区域的接触式动作，例如肢体在车辆内饰表面上执行的点击、滑动、夹捏(利用至少两个手指进行缩小或放大)动作。另外，该传感器还可检测作用于感应区域的非接触式动作(可理解为是一种“预接触动作”)，例如，人或物体向感应区域的靠近、远离动作、悬停，在距离内饰表面一定距离处执行的平行滑动动作等。根据本发明的传感器可基于作用于感应区域的具体动作和接触面积产生相应的检测信号。

此外，根据本发明的车辆内饰交互系统还包括控制装置，用于接收传感器所产生的检测信号并基于所接收的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令。随后，车辆内部的相应车载设备可根据来自所述控制装置的控制指令实现相应的车辆功能，例如，根据来自控制装置的控制指令可实现车辆导航功能、信息娱乐功能、车内环境参数调节功能、车辆座椅按摩功能、车门操作、天窗操作、方向盘操作、游戏功能等。

优选地，车载设备包括显示装置，其与控制装置进行信号相连，用于根据控制装置的控制指令向操作者呈现相应的视觉信息，例如游戏界面、导航图、电影视频等，该显示装置可以是抬头显示器，或者设置在车辆前面板区域、座椅后背区域的显示屏。另外，当将移动设备(例如手机、平板电脑)放置于车辆内饰的感应区域上的特定位置时，可自动激活移动设备的屏幕与内饰交互系统的显示装置之间的连接，以将移动设备上的当前界面显示在车辆的显示装置上，从而实现手机与车辆之间的多屏交互。例如，当将手机放置于车辆内饰的感应区域上时，可借助蓝牙、WiFi、DLNA(数字生活网络联盟)等方式将手机界面投射到显示装置上，由此可将显示装置用作手机的临时显示屏，以向乘行人员提供更便利、丰富的视觉体验。

在一特殊示例中，当在上述感应区域的特定位置处检测到有目标(例如人的手掌、手机或其他物体)接触的面积大于设定的尺寸时，启用车辆与目标屏幕之间的多屏交互功能。

如图1中所示，在车辆内饰上的感应区域的指定位置(该指定位置例如基于传感器的布置结构通过编程预先确定)处布置有一个或多个输入指示模块，用于指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的车辆功能，以引导操作者执行相应的动作。本领域技术人员应当理解的是，这里的输入指示模块实际上是一种用于指示人或物体施加在感应区域上的预定位置处的动作所对应的车辆功能的指示标志，通过预先编程可将这些指示标志与相应的控制指令相关联，以引导操作者实现相应的车辆功能。在一优选示例中，设置在车辆内饰的表面下的传感器可以包括多个传感器单元，每个传感器单元对应于布置在内饰上的相应位置的输入指示模块，从而使得作用在某一输入指示模块上的动作可触发与其对应的传感器单元的感测功能。

作为一个示例，所述输入指示模块可以物理标识(例如带有凹凸感的物理结构或可视的图形、文字标志、箭头等)的形式呈现。

作为另一示例，所述输入指示模块可以虚拟图标的形式呈现。优选地，这些虚拟图标通过预先的编程可借助投影装置投射在感应区域的指定位置(例如使得例如每个虚拟图标对应于布置在该位置处的传感器单元)，以引导操作者执行相应的动作。这种借助投影装置将虚拟图标投射到内饰感应区域中的指定位置的方式能够有效引导操作者在相应位置进行操作，同时不需要对车内饰做出任何结构和材料方面的调整。也就是说，感应区域(包括布置在内饰表面下的传感器单元和投影的输入指示图标)可在车内的任何位置实现，而不受位置、形状(例如弧形表面)和材料的限制，例如可将感应区域设置在车门、扶手箱、副驾驶前方的手套箱、前排座椅后背、天窗、车窗等位置。

作为又一示例，在车辆内饰材料的透光度足够的情况下，也不排除可借助LED阵列的方式在相应的感应区域上显示所述虚拟图标。

除了上述视觉形式的输入指示模块以外，还可设置额外的辅助指示装置，用于例如以音频(通过车内扬声器)或震动(通过在感应区设置额外的震动装置)方式辅助引导操作者在所述感应区域上执行相应的动作。

图2示出了本发明的一个具体实施方式中以投影方式在车辆内饰的感应区域显示的虚拟图标的示意图，所示虚拟图标包括多个层级，每个层级包括多个标识栏，每个标识栏投射在内饰表面上的指定位置处，优选与内饰表面下预先布置好的传感器单元相对应，从而每个标识栏对应于特定的控制指令(或者对应于至少一种车辆功能)，通过作用在相应标识栏上的动作能够在相邻功能层级之间进行切换。

如图2中所示，投射在感应区域上的虚拟图标包括主层级和多个次层级，每个次层级都包括主层级图标，点击该图标可从任一次层级返回至主层级。当在待机模式下或在启动准备阶段下，感应区域上显示主层级的三个功能图标，这三个功能图标包括分别对应于车内环境参数调节功能、导航功能和信息娱乐功能。

作为一个优选示例，当根据本发明的内饰交互系统处于上述待机模式或启动准备阶段时，主层级上的三个功能图标可以以动画的形式呈现，例如，当人的手指在内饰表面的感应区域上方划过或者悬停超过预定时长(例如1秒)时，可激活内饰交互系统进入启动准备阶段，此时指示车内环境参数调节功能的虚拟图标可呈现出闪烁的动画效果，或者指示导航功能的虚拟图标可呈现出旋转的动画效果，又或者指示信息娱乐功能可呈现出渐变显示的效果。随后，当人的肢体(例如手指)进一步靠近感应区域时，虚拟图标会自动变换至图2中的层级A所示的三个下滑箭头，以提示操作者通过下滑操作进入相应的次层级，同时优选地也可在车辆的显示装置上显示这三个下滑箭头所对应的车辆功能。

作为一个示例，如果用户通过下滑操作选择了车内环境参数调节功能，则交互系统进入次层级A1，该层级A1包括分别对应温度调节、气流调节、光亮调节功能的三个图标。在这一层级用户可通过拖拽或点击相应的图标进入下一次层级，例如，如果用户选择了温度调节功能，则进入下一次层级A11，在该层级A11用户可通过滑动长框型图标中的控制块来调节车内温度的高低。

优选地，当检测到操作者的手指悬停在某一个图标上方超过设定时长(即在某一虚拟图标上方执行“预接触动作”)，该图标将呈现变化状态(可以是动态效果，或者被选中的静态效果，例如温度调节功能所对应的温度计图标变红，气流调节功能所对应的风扇图标转动，或其它车辆功能所对应的图标呈现阴影、变色、闪动、滚动信息等效果)，以提示操作者这一图标被预选中或者提示相应功能。优选地，当操作者手指实际接触该图标时，则进入该图标对应的功能层级界面或进入下一次层级界面。

作为另一示例，如果在层级A下用户通过下滑操作选择了导航功能，则交互系统进入导航功能对应的次层级A2，在该层级A2用户可将手机放在图标指示的感应位置，则手机里的导航地图会自动传输到交互系统的显示屏幕上，由此实现了车辆与手机之间的多屏交互。同样，用户在主层级下可选择信息娱乐功能以选择播放音乐、观看电影视频或玩游戏，其操作方式和原理与上文所描述的类似，因此不再详细赘述。

图3示出了根据本发明的车辆内饰交互方法的各个步骤，该方法可借助上文所述的车辆内饰交互系统来实施。其中，在车辆内饰的表面下设置有传感器(例如电容传感器)，从而在车辆内饰上形成可接收操作者的动作的感应区域，所述传感器可用于感测作用于该感应区域的动作，所述电容传感器能够检测是否有人或物体接近或接触车辆内饰上的感应区域并基于作用于感应区域的具体动作产生相应的检测信号。下面参考步骤S101至S103详细描述本发明的内饰交互方法的各个步骤。

首先，在步骤S101中，借助设置在所述感应区域上的传感器感测作用于该感应区域的动作并将其转化为检测信号，该检测信号例如是电容值、电压值等模拟信号。

随后，在步骤S102中，借助控制装置根据来自所述传感器的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令，例如，该控制指令可以是二进制码形式的数字信号。

最后，在步骤S103中，根据来自所述控制装置的控制指令实现车载设备的相应车辆功能。所述车辆功能包括但不限于：车辆导航功能、信息娱乐功能、车内环境参数调节功能、车辆座椅按摩功能、车门操作、天窗操作、方向盘操作、游戏功能。优选地，车辆内饰交互系统还包括显示装置，其与控制装置进行信号相连，用于根据控制装置的控制指令向操作者呈现相应的视觉信息，例如游戏界面、导航图、电影视频等。

本领域技术人员可以理解，该方法还包括：在所述感应区域的指定位置处设置一个或多个输入指示模块(该步骤例如可在步骤S101之前完成)，用于指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的车辆功能，以引导操作者执行相应的动作。其中，所述一个或多个输入指示模块以虚拟图标或物理标识的形式呈现。下面仅针对以虚拟图标的形式在感应区域上呈现输入指示模块的场景进行描述。

具体而言，根据本发明的内饰交互系统优选包括投影装置，因此，对应的交互方法还包括借助所述投影装置将一个或多个虚拟图标投射在内饰感应区域上的指定位置，该虚拟图标可指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的功能，以引导操作者作用于感应区域的动作。其中，可借助特定动作来激活在感应区域上投影虚拟图标，所述特定动作例如可设置为长时间触摸所述感应区域或点击开机键。本领域技术人员可以理解的是，所述虚拟图标的显示可贯穿整个车辆内饰交互过程，并且可根据操作者的具体动作进行变化或切换层级。

其中，所述虚拟图标包括多个层级，每个层级包括多个标识栏，每个标识栏被分配给至少一种车辆功能。根据一特殊实施例，当检测到操作者的手指以非接触的方式悬停在相应的虚拟图标上方超过设定时长时，该虚拟图标呈现出变化状态(可以是动态或者不同于之前图标图案的静态效果)，以提示客户该虚拟图标被预选中，或者提示该虚拟图标所对应的车辆功能。根据另一特殊实施例，当操作者的手指以直接接触的方式在所述标识栏上执行点击、滑动操作时，执行该标识栏对应的车辆功能或进入下一层级。

结合上文所述的车辆内饰交互系统与方法可知，本发明提出了一种将原本仅用于装饰车辆内部产品的内饰用作实现人车交互的新媒介的新构思，具体而言，通过设置在车辆内饰的表面下的传感器检测来自操作者的动作以实现相应的车辆功能，从而保持了车辆内饰的一体性和统一的内饰风格，并且，传感器的识别精度高且不受环境影响，能够保证良好稳定的交互效果。

本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器或微控制器执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并非用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种车辆内饰交互系统，其中，该系统包括：

设置于在车辆内饰的表面下以形成感应区域的传感器，所述传感器用于感测作用于该感应区域的动作并将其转化为检测信号；

控制装置，所述控制装置根据来自所述传感器的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令；以及

车载设备，所述车载设备用于根据来自所述控制装置的控制指令实现相应的车辆功能。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述感应区域的指定位置处布置有一个或多个输入指示模块，用于指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的车辆功能，以引导操作者执行相应的动作。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述一个或多个输入指示模块以虚拟图标或物理标识的形式呈现。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，该系统还包括投影装置，所述虚拟图标借助于该投影装置投射在所述感应区域上。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，在所述感应区域上布置有LED阵列，所述虚拟图标借助于该LED阵列显示在所述感应区域上。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统，其中，所述虚拟图标包括多个层级，每个层级包括多个标识栏，每个标识栏被分配给至少一种车辆功能。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，通过作用在相应标识栏上的动作能够在相邻层级之间进行切换。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述车载设备包括显示装置，该显示装置用于接收来自所述控制装置的控制指令并根据所接收的控制指令向操作者呈现相应的视觉信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，当将移动设备放置于所述感应区域的特定位置时，能够实现该移动设备与所述显示装置之间的多屏交互。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，作用于所述感应区域的动作包括接触式动作和非接触式动作。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，作用于所述感应区域的动作包括点击、靠近、远离、滑动、悬停。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述车辆功能包括导航功能、信息娱乐功能、车内环境参数调节功能、车辆座椅按摩功能、车门操作、天窗操作、方向盘操作。

13.根据权利要求2至5中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括辅助指示装置，用于以音频或震动的方式辅助引导操作者在所述感应区域上执行相应的动作。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器是电容传感器，该电容传感器能够基于其电容量的变化来检测外界物体在所述感应区域中的动作。

15.一种包括根据权利要求1至14中任一项所述的车辆内饰交互系统的车辆。

16.一种车辆内饰交互方法，其中，在车辆内饰的表面下设置有传感器以形成感应区域，该方法包括如下步骤：

借助所述传感器感测作用于所述感应区域的动作并将其转化为检测信号；

借助控制装置根据来自所述传感器的检测信号生成用于控制车载设备的控制指令；以及

借助车载设备根据来自所述控制装置的控制指令实现相应的车辆功能。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，该方法还包括：

借助一投影装置在所述感应区域上投射一个或多个虚拟图标，用于指示作用于所述感应区域的预定位置处的动作所对应的车辆功能，以引导操作者执行相应的动作。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，作用于所述感应区域的动作包括点击、靠近、远离、滑动、悬停。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，该方法还包括：

当检测到操作者的手指以非接触的方式悬停在相应的虚拟图标上方超过设定时长时，该虚拟图标呈现变化状态，以提示客户该虚拟图标被预选中，或者提示该虚拟图标所对应的车辆功能。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述虚拟图标包括多个层级，每个层级包括多个标识栏，每个标识栏被分配给至少一种车辆功能；该方法还包括：

当操作者的手指以直接接触的方式在所述标识栏上执行点击、滑动操作时，执行该标识栏对应的车辆功能或进入下一层级。