CN109669529A - 车载人机交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车载人机交互系统，包括：手势感应单元，用于感应并识别用户手势；至少一按键，用于接收并识别用户的接触式输入；交互显示单元，用于根据用户指令显示出相应的功能调节面板，供用户调节相应车载系统的功能和/或参数；控制单元，与手势感应单元、按键、以及交互显示单元分别在通信上耦合，用于将用户手势和/或接触式输入转换为用户指令。其解决了现有的车载系统中人车交互时实体按键过多或过少带来的不便，以及车内按键/屏幕反光导致看不清等问题。

Description

车载人机交互系统
技术领域
本发明涉及人机交互技术领域，更具体地说，涉及一种车载人机交互系统。
背景技术
现今，各种人机交互方式种类繁多，从传统的实体按键到触摸屏控制，从语音识别到手势识别，但将这些交互方式应用在汽车上则仍受到诸多限制，其中部分原因是技术尚不成熟、车内布置空间有限、应用成本较高等；而即使这些交互方式能够勉强地应用，也在用户体验方面存在不足，甚至其功能并不能完全发挥。
举例来说，将人机交互系统应用于汽车上有可能受到以下各因素限制：1、实体按键过多/过少；2、语音识别、手势识别技术待完善；3、车内造型设计不美观；4、高光印刷按键以及彩色屏幕的反光、眩光带来的安全隐患。
因此，将人机交互方式应用于空间相对狭小的汽车中，而同时保证其功能的有效、完善，是本领域技术人员期望实现的目标。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适用于汽车上的人机交互系统。
为实现上述目的，本发明提供一种技术方案如下：
一种车载人机交互系统，包括：手势感应单元，用于感应并识别用户手势；至少一按键，用于接收并识别用户的接触式输入；交互显示单元，用于根据用户指令显示出相应的功能调节面板，供用户调节相应车载系统的功能和/或参数；控制单元，与手势感应单元、按键、以及交互显示单元分别在通信上耦合，用于将用户手势和/或接触式输入转换为用户指令。
优选地，系统还包括语音识别单元，语音识别单元识别用户的语音输入，控制单元将语音输入与用户手势和/或接触式输入相结合，来生成用户指令。
优选地，手势感应单元感应并识别：多重手势；多指滑动手势；以及特定图案手势。
优选地，功能调节面板包括反馈单元，反馈单元通过震动和/或提示音来向用户反馈其对相应车载系统的功能和/或参数的调节的程度。
优选地，车载系统包括：空调系统；多媒体系统；灯光系统；以及，座位调节系统。
本发明各实施例提供的车载人机交互系统，解决了现有的车载系统中人车交互时实体按键过多或过少带来的不便，车内按键/屏幕反光导致看不清等问题，其不仅能够方便用户定制自己喜欢的、对相应车载系统的调控方式，也能够避免用户的误输入、系统的误识别，从而提高车辆驾驶的安全性。
附图说明
图1示出本发明第一实施例提供的车载人机交互系统的模块结构示意图。
图2示出本发明第二实施例提供的车载人机交互系统的模块结构示意图。
具体实施方式
在以下描述中提出具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚地知道，即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例。在本发明中，可进行具体的数字引用，例如“第一元件”、“第二装置”等。但是，具体数字引用不应当被理解为必须服从于其字面顺序，而是应被理解为“第一元件”与“第二元件”不同。
本发明所提出的具体细节只是示范性的，具体细节可以变化，但仍然落入本发明的精神和范围之内。术语“耦合”定义为表示直接连接到组件或者经由另一个组件而间接连接到组件。
以下通过参照附图来描述适于实现本发明的方法、系统和装置的优选实施例。虽然各实施例是针对元件的单个组合来描述，但是应理解，本发明包括所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件A、B和C，而第二实施例包括元件B和D，则本发明也应被认为包括A、B、C或D的其他剩余组合，即使没有明确公开。
如图1所示，本发明第一实施例提供的车载人机交互系统，包括：手势感应单元110、多个按键111、控制单元120以及交互显示单元130。其中，手势感应单元110感应并识别用户手势；多个按键111用于接收并识别用户的接触式输入。
交互显示单元130用于根据用户指令显示出相应的功能调节面板，供用户调节相应车载系统的功能和/或参数。
控制单元120与手势感应单元110、多个按键111、以及交互显示单元130分别在通信上耦合，用于将用户手势和/或接触式输入转换为用户指令。
具体地，手势感应单元110能够感应并识别多重手势、多指滑动手势，以及特定图案手势。本文所述“多重手势”指的首先进行第一手势，随后进行第二手势，以及，还可以包括再随后进行的第三手势。这些不同手势的组合构成多重手势。“多指滑动手势”指的是多根手指按同一方向滑动。“特定图案手势”指的是用户利用手指来模拟特定图案，例如“C”形，“L”形、“O”形等等。
手势感应单元110可以作为触控板设置于车载多媒体系统侧翼位置，或与车载多媒体系统的主屏幕相集成，其位置以不致影响驾驶员的正常驾驶操作为宜。手势感应单元110的造型可以变化，以适应车内的驾驶环境或内饰。
手势感应单元110可以采用包括多个传感器电极的透明印刷感应电路或红外触控系统来具体实现对用户手势的感应。
多个按键111可以支持组合按压操作（包括以不同的先后顺序来按压不同按键）、多次按压（同一按键）操作等，还可以接收并识别用户的其他接触式输入，包括旋动、拨动、打开/关闭等其他操作，以及这些接触式输入的各种组合。此外，各按键111的造型均可以变化，以适应车内的驾驶环境或内饰，且不会影响驾驶员的正常驾驶操作。按键111在方便驾驶员触碰的情况下可以分布于车内任何角落。
作为进一步的改进，手势感应单元110可以辅助实现多个按键111的功能。例如，在采用红外触控技术的场合，将实体触控按键所在的区域设定为可触控区域，从而手势感应单元110还能够判断用户是否触碰实体按键111，避免用户不慎触碰到实体按键111而引起误操作。
作为另一种类似的改进，某一特定按键111可以辅助实现手势感应单元110的功能。例如， 仅在该特定按键111处于按压状态时，手势感应单元110才会处于工作状态，避免用户不慎触碰到手势感应单元110而引起误操作。
控制单元120接收手势感应单元110以及多个按键111的输出作为用户输入，并将用户输入转换（例如，理解或翻译）为具体的用户指令，从而用来在显示屏上绘制功能调节面板。
交互显示单元130可以根据当前的用户指令，在显示屏（例如，车载多媒体系统的主屏幕）上显示出相应的功能调节面板，供用户调节相应车载系统的功能和/或参数，从而减少实体按键的数量。作为示例，车载系统包括：空调系统；多媒体系统；灯光系统；以及，座位调节系统。根据车辆制造方的设计，功能调节面板还可以供用户用来调节其他的车载系统。
可以理解，在显示屏上显示出功能调节面板时，该功能调节面板将与相应的车载系统相耦合，使得用户可以通过触碰功能调节面板上的虚拟按钮、或在功能调节面板上以手指滑动一定距离来实现对该车载系统的功能和/或参数的调控。
作为进一步的改进，功能调节面板还包括反馈单元，该反馈单元通过震动和/或提示音来向用户反馈其对相应车载系统的功能和/或参数的调节的程度，包括：调节成功与否、调节力度。
交互显示单元130优选地采用柔光墨水屏来制备，在白天强烈日光照射时，显示内容依然清晰可见。
根据上述第一实施例，在优选情况下，车载人机交互系统还包括语音识别单元，语音识别单元识别用户的语音输入，控制单元将语音输入与用户手势和/或接触式输入相结合，来共同生成用户指令。
上述第一实施例提供的车载人机交互系统，通过识别用户手势或接收用户的接触式输入而能够理解用户想要调节特定车载系统的期望，进而在显示屏上显示出相应的功能调节面板，解决了现有的车载系统中人车交互时实体按键过多或过少带来的不便，车内按键/屏幕反光导致看不清等问题，也可以避免多个调控按键按单一造型设计导致用户不能分辨，以及按多种造型设计导致车辆制造成本上升的问题。
如图2所示，本发明第二实施例提供的车载人机交互系统，包括：手势感应单元210、按键组211、控制单元220以及交互显示单元230，此外，还包括第一自定义模块240、第二自定义模块250。
其中，手势感应单元210感应并识别用户手势；按键组211用于接收并识别用户的接触式输入；控制单元220将用户手势和/或接触式输入转换为用户指令；交互显示单元230则根据用户指令在多媒体显示屏上显示出相应的功能调节面板，供用户调节相应车载系统的功能和/或参数。
与上述第一实施例不同的是，第一自定义模块240与手势感应单元210相耦合，使得用户能够通过第一自定义模块240来设置至少部分用户手势以供手势感应单元210来感应并识别。换言之，手势感应单元210可以仅识别经用户定义或设置的手势，而忽略其他手势，从而在用户与系统之间达成一种关于手势的协议。
利用第一自定义模块240，用户可以自定义基于单指的任何滑动图案，并将其与对应车载、车设、车控功能相关联，同理也可自定义基于多指的任何滑动方向或图案。这使得用户通过几个简单约定手势就能够使系统显示出专用的功能调节面板，进而方便地调控相应车载系统。作为示例，用户进行某个手势或者按下某个按键，唤醒了空调系统调节功能，或者用户通过语音识别唤醒空调系统调节功能，随后墨水屏将切换成空调调节界面，界面中包括多个空调控制按键，比如风量增减、内外循环切换、模式调整等。空调控制按键被按下时将会有震动或提示音来告知用户。
另外，第二自定义模块250与按键组211相耦合，使得用户能够通过第二自定义模块来定义至少部分接触式输入，以供按键组211来接收并识别。
第一自定义模块240、第二自定义模块250的设置使得在用户与系统之间达成关于手势、关于接触式输入的协议，这不仅能够方便用户定制自己喜欢的、对相应车载系统的调控方式，也能够避免用户的误输入、系统的误识别，从而提高车辆驾驶的安全性。
在本发明的一些实施例中，系统的至少一部分（例如，手势感应单元210和/或控制单元220）可基于“云”来实现，以通过使用其共享资源来提供服务。
基于“云”的实现可提供一个或多个优点，包括：开放性、灵活性和可扩展性、可中心管理、可靠性、可缩放性、对计算资源所优化、具有聚合和分析跨多个用户的信息的能力、跨多个地理区域进行连接、以及将多个移动或数据网络运营商用于网络连通性的能力。
上述说明仅针对于本发明的优选实施例，并不在于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可能作出各种变形设计，而不脱离本发明的思想及附随的权利要求。

Claims (10)

1.一种车载人机交互系统，包括：
手势感应单元，用于感应并识别用户手势；
至少一按键，用于接收并识别用户的接触式输入；
交互显示单元，用于根据用户指令显示出相应的功能调节面板，供用户调节相应车载系统的功能和/或参数；
控制单元，与所述手势感应单元、按键、以及所述交互显示单元分别在通信上耦合，用于将所述用户手势和/或所述接触式输入转换为所述用户指令。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括语音识别单元，所述语音识别单元识别用户的语音输入，所述控制单元将所述语音输入与所述用户手势和/或所述接触式输入相结合，来生成所述用户指令。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手势感应单元感应并识别：
多重手势；
多指滑动手势；以及
特定图案手势。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功能调节面板包括反馈单元，所述反馈单元通过震动和/或提示音来向用户反馈其对所述相应车载系统的功能和/或参数的调节的程度。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一自定义模块，使得用户通过所述第一自定义模块来设置至少部分所述用户手势以供所述手势感应单元来感应并识别。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二自定义模块，使得用户通过所述第二自定义模块来定义至少部分所述接触式输入以供所述按键来接收并识别。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述车载系统包括：
空调系统；多媒体系统；灯光系统；以及，座位调节系统。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述交互显示单元与所述手势感应单元集成为一体。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述交互显示单元为柔光墨水屏。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述手势感应单元为触控屏幕或触控板。
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