CN112799499A - 一种机动车辆人机交互系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机动车辆人机交互系统，包含：检测装置，检测装置被配置为检测车辆乘员的动作；车载管理系统，车载管理系统至少包括交互装置以及处理器；交互装置包含至少一个可操作的显示区域，可操作的显示区域被配置显示一个或多个应用；处理器与检测装置通信连接并被配置用于识别车辆乘员的身份特征，以及处理器根据车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域选择性地激活一个或多个应用。本发明还公开了相应的车辆和方法。根据本发明的方案，能够识别驾驶者意图而向车辆驾驶者呈现相关的功能和/或信息，而不会由于需要操作复杂的人机交互界面而导致车辆行驶安全受到影响并能够为车辆乘员提供更好的乘坐体验。
Description
技术领域
本发明总体上涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种机动车辆人机交互系统和方法以及使用该系统和方法的机动车辆。
背景技术
在现代车辆的设计和制造中，车辆的行驶安全一直是机动车制造商和消费者始终重点关注的。随着车辆设计和制造技术的发展，当代的机动车辆包含了越来越多的车辆功能以辅助驾驶员对车辆进行操作以及使车辆乘员有更好的乘坐感受。
驾驶员通常经由车辆的车载管理系统的人机交互功能访问车辆功能、应用程序和各种信息。随着车辆功能、应用程序和信息变得日益繁多而复杂，驾驶者在车辆行驶的过程中可能需要使用与车辆驾驶相关的信息，然而，在驾驶的过程中操作人机交互系统进行信息的调取会导致分神，影响驾驶员的安全驾驶。
此外，对于车辆乘员来说，在不熟悉的车辆中通过常规的人机交互系统操作例如暖通空调(HVAC)系统、车载娱乐系统等与乘坐的舒适性相关的功能同样是比较困难的。这导致了很多车辆驾驶者或车辆乘员无法充分利用已有的车辆功能，也在一定程度上降低了驾驶者的满意度。
在以上背景下，本发明人意识到，需要一种改进的车载人机交互系统和方法以更好更便利地识别驾驶者意图而向车辆驾驶者呈现相关的功能和/或信息，而不会由于需要操作复杂的人机交互界面而导致车辆行驶安全受到影响并能够为车辆乘员提供更好的乘坐体验。
发明内容
由所附权利要求限定本申请。本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。
本发明的优势在于，提供了一种智能且便捷的机动车辆人机交互系统及方法，该系统和方法能够识别车辆驾驶员或乘员的意图并直观方便地向驾驶员或车辆乘员提供其所需要的功能显示和/或功能操作。
根据本发明，提供了一种机动车辆人机交互系统，其特征在于，包含：
检测装置，检测装置被配置为检测车辆乘员的动作；
车载管理系统，车载管理系统至少包括交互装置以及处理器；
交互装置包含至少一个可操作的显示区域，可操作的显示区域被配置显示一个或多个应用；
处理器与检测装置通信连接并被配置用于识别车辆乘员的身份特征，以及
处理器根据车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域选择性地激活一个或多个应用。
根据本发明的一个实施例，应用包含与乘员的动作和身份特征关联的功能显示和/或功能操作，以及激活包含放大应用的功能显示和/或打开应用的功能操作界面。
根据本发明的一个实施例，控制单元根据车辆乘员的动作识别车辆乘员的身份特征，身份特征包括男性或女性驾驶员、男性或女性乘客以及成年或未成年乘客中的至少一个。
根据本发明的一个实施例，动作包括视线、语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作。
根据本发明的一个实施例，检测装置被配置为检测动作与至少一个应用的关联和确认，并将关联和确认发送到控制单元。
根据本发明的一个实施例，控制单元根据在预定时间内获取的关联和确认以及车辆乘员的身份特征选择性地激活至少一个应用。
根据本发明的一个实施例，检测系统检测到视线的矢量与多个应用中的至少一个关联并将关联发送到控制单元，控制单元根据矢量判断乘员身份并根据关联及乘员身份激活应用。
根据本发明的一个实施例，当检测系统检测到至少两个车辆乘员的视线的矢量与一个或多个应用关联并将关联发送到控制单元，控制单元根据预设的身份特征优先级激活与具有较高优先级的车辆乘员相关联的应用。
根据本发明的一个实施例，控制单元接收并储存由车辆乘员预设的个人偏好设置，以及，控制单元根据车辆乘员的动作和身份特征应用个人偏好设置。
根据本发明的一个实施例，控制单元根据车辆乘员的动作和身份特征使用与乘员相关联的历史数据预设车辆功能。
根据本发明，提供了一种机动车辆人机交互方法，包括步骤：
检测车辆乘员的动作并识别车辆乘员的身份特征；以及，
根据车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域中激活一个或多个应用。
根据本发明的一个实施例，还包含：
通过车辆乘员的动作识别车辆乘员的身份特征，其中，身份特征包括男性或女性驾驶员、男性或女性乘客、成年或未成年乘客中的至少一个。
根据本发明的一个实施例，应用包含与乘员的动作和身份特征关联的功能显示和/或功能操作，以及激活包含放大应用的功能显示和/或打开应用的功能操作界面。
根据本发明的一个实施例，动作包括视线、语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作。
根据本发明的一个实施例，还包括：
检测车辆乘员的视线的矢量与多个应用中的至少一个关联，根据矢量判断乘员身份特征并根据关联及乘员身份特征激活应用。
根据本发明的一个实施例，还包括：
在预设的时间内检测到车辆乘员视线的矢量与多个应用中的至少一个关联并通过手势、语音、姿势中的至少一个确认关联，并根据关联和车辆乘员身份激活至少一个应用。
根据本发明的一个实施例，还包含：当视线矢量与第一应用的关联被确认时，如果第二应用在至少一个显示区域中显示，则适应性地调整第一应用和第二应用中的至少一个在至少一个显示区域中的显示位置。
根据本发明的一个实施例，还包含：当检测到至少两个车辆乘员的视线的矢量与应用关联，则根据身份特征的优先级设置激活与具有较高的优先级的车辆乘员相关联的应用。
根据本发明的一个实施例，还包含：根据车辆乘员的动作和身份特征应用个人偏好设置和/或基于历史数据的车辆设置。
根据本发明的一个实施例，还包含：根据外部环境特征和/或车辆设置自主调节可操作的显示区域的显示特性，显示特征包括亮度、饱和度、对比度中的至少一个。
根据本发明，还提供了一种机动车辆，该机动车辆包括一种机动车辆人机交互系统，人机交互系统包含：
检测装置，检测装置被配置为检测车辆乘员的动作；
车载管理系统，车载管理系统至少包括交互装置以及处理器；
交互装置包含至少一个可操作的显示区域，可操作的显示区域被配置显示一个或多个应用；
处理器与检测装置通信连接并被配置用于识别车辆乘员的身份特征，以及
处理器根据车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域选择性地激活一个或多个应用。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。
图1示出了包括根据本发明的人机交互系统的机动车辆的车舱；
图2示出了根据本发明的车载管理系统的示例性框式拓朴图；
图3示出了使用根据本发明的人机交互系统的人机交互方法的一实施例的步骤流程图；
图4示出了根据本发明的人机交互系统的可操作的显示区域的示意图；
图5示出了根据本发明的人机交互系统的一实施例中所包含的一应用程序的界面示意图；
图6示出了根据本发明的人机交互系统的一实施例中所包含的一应用程序的界面示意图；
图7示出了根据本发明的人机交互系统的一实施例中所包含的一应用程序的界面示意图；
图8示出了使用根据本发明的人机交互系统的人机交互方法的一实施例的步骤流程图；
图9示出了使用根据本发明的人机交互系统的人机交互方法的一实施例的步骤流程图；
图10示出了根据本发明的人机交互系统的可操作的显示区域显示应用程序界面的示意图。
具体实施方式
以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
如在以上背景技术中所提到的，在车辆与用户间的交互过程中，通常需要驾驶员对交互过程进行额外的关注和操作，由此导致驾驶员可能无法将注意力集中在驾驶行为上，从而导致车辆驾驶的安全性降低。而在目前的解决方案中，如何更好地了解车辆驾驶员的意图并由此向车辆驾驶者呈现相关的功能和/或信息并未得到重视，对话界面以及各个应用程序的控制界面经常会相互叠加显示，整体效果较为杂乱，使驾驶员或车辆乘员在需要使用这些信息或应用程序时感受到不顺畅的使用体验。基于现有技术中的一个或多个问题，本申请的发明人在一个或多个实施例中提供了一种机动车辆的人机交互系统以及相应的车辆和方法，相信其能解决现有技术中的一个或多个问题。
下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图说明系统所执行的过程，可以理解的是，流程图的执行并不需要按照顺序进行，可以省略一个或多个步骤，也可以增加一个或多个执行的步骤，以及可以以顺序或者相反的顺序，甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。
下面的实施例中涉及了“驾驶员”、“乘员”、“乘客”、“同一用户的其他客户端”等等，在一个或多个实施例中，其用于说明车辆与使用者双方之间的交互，在一些情形下，角色可以交换或者使用其他称呼而不脱离本申请的精神实质。
下面的实施例中所涉及的机动车辆可以是标准的汽油动力车辆、混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆和/或任何其他类型的车辆，以及还可以是公共汽车、船舶或航空器。车辆包括与机动性有关的部件，诸如发动机、电动马达、变速器、悬架、驱动轴和/或车轮等。车辆可以是非自主的、半自主的(例如一些常规运动功能由车辆控制)或自主的(例如运动功能由车辆控制，无需驾驶员的直接输入)。
图1示出了根据本发明的机动车辆的舱室，其中包括人机交互系统100，该人机交互系统100包括车载管理系统1以及与车载管理系统1通信连接的检测装置2。
如在图2的车载管理系统1的示例性框式拓朴图中进一步所示的，车载管理系统1包括处理器3和存储器7，存储器7存储有处理器可执行指令，指令被处理器3执行时实现图3、图8以及图9中所示的步骤。
下面，结合图2来说明用于车辆的车载管理系统(也称车辆计算系统VCS(vehiclecomputing system))1的示例性硬件环境。该车载管理系统1内装的操作系统的示例为由福特汽车公司制造的SYNC系统。设有车载管理系统1的车辆可包含位于车辆中的显示器4，显示器4可以为一个或者多个，以单独或者配合呈现车辆信息或与车辆进行交互的内容——例如与车辆及车辆行驶相关的信息的显示以及车载管理系统安装的各种应用程序的显示及交互。举例来说而非限定，显示器类型可以包括CRT(阴极射线管)显示器、LCD(液晶)显示器、LED(发光二级管)显示器、PDP(等离子显示器)、激光显示器、VR(虚拟现实)显示器等。
车载管理系统1中的处理器(CPU)3控制其自身运转的至少一部分。处理器3能够执行车载处理指令和程序，如本发明中针对车载管理系统1所述的处理器可执行指令。处理器3连接至非持久存储器5和持久存储器7。存储器5、7可以包括只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)和保活存储器(KAM)等等易失和非易失存储器。可以使用任何数量的已知存储装置(比如能存储数据的可编程只读存储器(PROM)、EPROM(电可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、闪存或任何其它电子、磁性、光学或者组合式存储装置)实施存储器5、7。存储器5、7可存储例如车载控制系统1的处理器可执行指令。
处理器3还设有多个不同的输入，以允许用户与处理器交互。在一说明性实施例中，输入包括配置用于接收语音信号的麦克风29、针对输入33的辅助输入25(例如CD(光盘)、磁带等)、USB(通用串行总线)输入23、GPS(全球定位系统)输入24、和蓝牙输入15。还设有输入选择器51以允许用户在多种输入之间切换。在麦克风和辅助连接器的输入传递至处理器之前可以通过转换器27将其从模拟信号转换为数字信号。另外，尽管未显示，与车载管理系统通信的多个车辆组件和辅助组件可使用车辆网络(例如但不限于CAN(控制器局域网)总线)以向车载管理系统1(或其组件)传递数据或从其接收数据。
额外地，处理器3可以经由输入/输出(I/O)接口与多个车辆传感器和驱动器通信，该输入/输出接口可以实施为提供多个原始数据或信号调整、处理和/或转换、短路保护等的单个集成接口。进一步地，举例来说而非限定，与处理器3通信连接的传感器类型例如可以包括摄像机、超声波传感器、压力传感器、燃料液位传感器、发动机转速传感器、温度传感器、光电容积脉搏波传感器等等，以识别诸如按压按扭、语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作这样的用户交互信息，以及识别诸如燃料液位、动力传动系统故障、车内温度等等车辆信息。
车载管理系统1的输出可包括但不限于显示器4、扬声器13和各种致动器。扬声器13可以连接至放大器11并通过数字-模拟转换器9从处理器3接收其信号。系统的输出还可分别沿19、21处所示的双向数据流输出至远程蓝牙设备(例如个人导航设备54)或USB设备(例如车辆导航设备60)。
在一个说明性实施例中，车载管理系统1使用蓝牙收发器15的天线17与用户的漫游设备53(例如蜂窝电话、智能电话、个人数字助理等)通信。漫游设备53可进而通过例如与蜂窝塔57的通信55来与车辆31外部的云端125通信59。在一些实施例中，蜂窝塔57可为Wi-Fi(无线局域网)接入点。信号14代表了漫游设备53和蓝牙收发器15之间的示例性通信。可通过按钮52或类似输入指示漫游设备53和蓝牙收发器15的配对，从而向处理器3指示车载蓝牙收发器将与漫游设备中的蓝牙收发器配对。
可利用例如与漫游设备53相关联的数据计划(data-plan)、声载数据(data overvoice)或双音多频(DTMF)音调在处理器3和云端125之间传递数据。可替代地，车载管理系统1可包括具有天线18的车载调制解调器63以便通过语音频带(voice band)在处理器3和漫游设备53之间传递16数据。随后，漫游设备53能够通过例如与蜂窝塔57的通信55来与车辆31之外的云端125通信59。在一些实施例中，调制解调器63可直接与蜂窝塔建立通信20以进一步用于与云端125通信。如非限制性示例，调制解调器63可为USB蜂窝调制解调器并且通信20可为蜂窝通信。
在一个说明性实施例中，处理器设有包括与调制解调器应用软件通信的API(应用编程接口)的操作系统。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器15上的嵌入式模块或固件以完成和远程蓝牙收发器(例如设在漫游设备里的蓝牙收发器)的无线通信。蓝牙是IEEE802 PAN(个人区域网络)协议的子集。IEEE 802 LAN(局域网络)协议包括Wi-Fi并且与IEEE802 PAN有相当多的交叉功能。两者都适合用于在车辆中无线通信。其它通信方式可以包括自由空间光通信(例如红外数据协议，IrDA)和非标准的消费者红外(consumer IR)协议等等。
在一实施例中，漫游设备53可为能够通过例如802.11网络(例如Wi-Fi)或WiMax(全球互通微波访问)网络通信的无线局域网(LAN)设备。其它可与车辆交互的来源包括具有例如USB连接56和/或天线58的个人导航设备54，或者具有USB 62或其它连接的车辆导航设备60、车载GPS设备24、或者与云端125连接的远程导航系统(未显示)。
此外，处理器3可与多个其它辅助设备65通信。这些设备可通过无线连接67或有线连接69相连。同样地或可替代地，CPU可使用例如Wi-Fi 71收发器连接至基于车辆的无线路由器73。这可允许CPU在本地路由器73范围内连接至远程网络。辅助设备65可包括但不限于个人媒体播放器、无线健康设备、移动计算机等。
具体地，下面参考图3来进一步阐述本发明的构思，其中示出了根据本发明的人机交互系统1的一实施例所包含的可执行指令在被执行时所实现的步骤流程300。
流程300从框305处开始，流程300的开始基于包括例如但不限于车载管理系统1检测到用户处于车辆内的任何时刻。在一个示例中，车载管理系统1可以通过诸如麦克风、摄像机、触摸传感器、压力传感器等传感器或者漫游设备的配对来检测到乘员处于车辆内部。在一个示例中，可以通过处于车辆座椅中的压力传感器感受座椅压力以判断乘员是否已经就座在车辆座椅上。
随后流程300从框305前进到框310，在确定车辆乘员处于车辆内的情况下，通过检测装置2检测车辆乘员视线的矢量，在一个示例中，该检测装置2可以是视线检测系统，该系统可以包括视线追踪计算单元，照明装置以及摄像装置。视线追踪计算单元被配置为从摄像装置接收视线数据并执行计算以确定车辆乘员——包括但不限于驾驶员和乘客——注视位置的视线矢量。在一个示例中，照明装置可以为红外照明设备，以用于在夜间对车辆乘员的视线矢量的检测。以及在一个示例中，该视线检测系统通过输入接口与车载管理系统1通信连接并将视线矢量数据传送给车载管理系统1。
随后，在框315中，车载管理系统1根据接收到的视线矢量数据，通过处理器3执行计算以判断车辆乘员的视线矢量是否指向交互装置的某个可操作的显示区域。
在一个示例中，该交互装置为车载管理系统1的至少一个显示器4。在本实施例中，显示器4为可触摸输入的交互式显示器，并且其显示区域可以被分隔成多个可操作的显示区域，以用于显示不同的内容。如图4所示，在一个示例中，显示器4被分隔为两个区域，分别为驾驶辅助信息显示区域3010以及应用程序显示区域3020。应当理解的是，显示器4的交互区域还可以根据车辆乘员的需求进行划分而不限于本实施例中的划分方式。在驾驶辅助信息显示区域3010中，可以显示各种与车辆驾驶员相关的信息。同样可以理解的是，交互装置还可以为多个显示器4，以作为多个可操作的显示区域显示不同的内容。还应当理解的是，在本发明的一个或多个实施例中，“应用”或“应用程序”可以包括在交互装置上显示的与车辆部件相关联各种操作功能，包括但不限于——车辆空调控制、车载娱乐系统控制、carplay控制等，还包括第三方开发的可以通过车载管理系统1安装的各种应用程序，包括但不限于——高德地图、微博、微信、知乎、腾讯视频、网易云音乐等。
例如图5所示，在一个示例中，机动车辆可以为自主车辆，在正常行驶过程中，车辆的操作由车载管理系统1来实施。在这种情况下，驾驶辅助信息显示区域3010中可以显示在车辆实施超车操作时的与超车操作相关的信息。此时，驾驶辅助信息显示区域3010显示的内容包括速度显示3011、时间和温度显示3012、燃料显示3013、提示信息显示3014、娱乐内容显示3015等。在车辆需要执行变道操作时，通过方向盘的震动提示驾驶员并在提示信息显示3014上显示信息指示驾驶员执行车辆操控。
如果处理器3根据车辆乘员的视线矢量判断驾驶员正看向例如提示信息显示3014，则流程进行到框320以在预设的时间范围内(例如0.5～2秒)持续检测驾驶员是否做出了确认动作，此处的确认动作可以包括语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作中的任意一项或多项。应当理解的是，本实施例中的方法流程中的确认步骤仅作为示例，可以仅通过视线矢量与显示区域的关联来放大相应区域的显示，确认动作并非不可或缺的步骤。车载管理系统1可以通过前面提到的传感器识别这些动作，例如通过麦克风、摄像机、触摸传感器、超声波传感器等等来进行识别。车载管理系统1的处理器3可以接收传感器的输入，以识别用户的语音、触摸、文字输入、预定姿势或动作并从中获取用户的交互信息。如果在预设时间范围内检测到了上述确认动作中的至少一个，则方法进行到框325，在此示例中，激活驾驶辅助信息显示区域3010中的提示信息显示3014，例如放大显示的信息内容，以便于驾驶员进行查看，从而提供更好的交互体验。可以理解的是，在本申请的一个或多个实施例中，对显示区域的“激活”包含但不限于对功能显示区域所显示内容的放大、亮度调节等多种操作，还包含功能显示区域中与车辆乘员视线相关联的应用程序的开启。本领域技术人员可以理解的是，可被放大的信息不仅限于文字信息，图形、图像以及其他能够通过显示器4显示的信息均可以基于与驾驶员视线矢量的关联进行放大操作，当驾驶员的视线矢量与其他区域的显示内容关联时，同样可以放大相应区域的显示内容。同样应该理解的是，基于驾驶员视线矢量与信息的关联所进行的操作不仅仅限于放大操作。在一个示例中，当驾驶员的视线矢量与显示区域中的信息关联时，还可以调整显示区域的屏幕亮度和对比度，例如通过提升信息亮度并降低背景内容亮度的方式使信息更清楚地显示。同时应当理解的是，亮度调节以及信息的放大操作可以同时执行也可选择性地执行其中任意一种。
在本文此处或其他位置处所述的用户与应用程序的“关联”可以指建立两者之间的联系。在一个实施例中，可以通过预先录入来识别应用和特定用户的关联关系，比如与特定身份特征人关联的社交软件，偏好应用，特定座椅位置的温度调节及座椅调节，导航应用等可以被预先设置从而可识别关联关系。在一个实施例中，用户的视线可以预先在后台触发该应用被启用的流程，但不立即启用，直至后续“确认”后才触发该应用，执行上述放大，或者点亮，增加对比度等操作，以避免对当前车辆的显示界面不期望的干扰，或者误操作误触发。
在另一示例中，在框315处，车载管理系统1根据接收到的视线矢量数据，通过处理器3执行计算判断车辆乘员的视线矢量指向应用程序显示区域3020的一个特定的应用程序，则建立车辆乘员的视线矢量与该应用程序的关联，在本实施例中，特定的应用程序为图6所示的能量管理应用。此时，流程进行到框320处。在框320处，检测在预设的时间范围内(例如0.5～2秒)驾驶员是否做出了确认动作，此处的确认动作可以包括语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作中的任意一项或多项。例如，驾驶员可以通过包括但不限于语音确认、触摸确认按钮、手部运动、点头等动作表示确认。在检测到确认动作后，流程进入框325中，打开能量管理应用3021并显示在应用程序显示区域3020。如图6所示的能量管理应用3021打开后的界面，其包括能量建议消息栏3022以及车辆电池状况显示3023，例如当车辆电池状况无法满足接下来的行程需求时，在应用界面上弹出能量建议消息栏3022，给出驾驶员一键调节车辆电池的电量分配减少空调系统的使用以更多地推进车辆。可以理解的是，进入应用程序后的显示界面同样可以根据驾驶员与界面上的相关区域的关联和确认来放大相关区域的信息显示和/或调节其亮度和对比度，并且对于程序内的确认操作可以通过包括语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作中的任意一项或多项来进行。
在本发明的构思中，应用程序自身的界面指的是应用程序自身的用户界面(UI)，在该界面中可以提供对应用程序的完整功能的控制。
在另一示例中，如图7所示，车载管理系统1根据接收到的视线矢量数据，通过处理器3执行计算判断车辆乘员的视线矢量指向应用程序显示区域3020的座椅按摩功能的应用程序，此时建立车辆乘员的视线矢量与座椅按摩应用程序的关联。同样在框320处，检测在预设的时间范围内(例如0.5～2秒)驾驶员是否做出了确认动作，此处的确认动作可以包括语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作中的任意一项或多项。例如，驾驶员可以通过包括但不限于语音确认、触摸确认按钮、手部运动、点头等动作表示确认。在检测到确认动作后，流程进入框325中，打开座椅按摩应用程序并显示在应用程序显示区域3020。如图7所示的座椅按摩应用打开后的界面，其包括按摩区域选择3024-3030、座椅选择310以及功能引导区域3034。车辆乘员可以根据功能引导区域3034的引导，按照需求通过点击3032或3033选择需要启动按摩功能的座椅，并通过点击3024-3030中的任意一个或多个选择相应的按摩区域开启按摩功能。
此外，可以理解的是，处理器3可以根据视线矢量判断车辆乘员的身份特征，例如根据视线矢量来自于驾驶座一侧或是副驾驶一侧来判断车辆乘员是否为驾驶员。并且在上述实施例中，可以设置只有当判断车辆乘员的身份为驾驶员时，才对驾驶辅助信息显示区3010中的驾驶辅助信息采用放大和/或亮度调节的操作，并可以设置为根据车辆乘员的身份选择性地打开应用程序显示区域3020中的应用。例如，当检测到非驾驶员的车辆乘员的视线矢量与能量管理应用3021的关联的情况下，则不会执行后续的确认动作的检测以及能量管理应用程序3021的打开等。
可以理解的是，处理器3同样可以根据其他传感器获得的信息对车辆乘员的身份特征进行判断，例如——通过面部特征、声音频率、身体特征来判断车辆乘员的性别、年龄等身份特征。
在一个实施例中，其他的车辆功能也同样可以根据车辆乘员的身份特征控制。例如，处理器3在检测到车辆乘员与车辆空调系统的关联，可以根据车辆乘员的身份是驾驶员或乘客来选择性地激活驾驶员侧或副驾驶侧的空调调节界面，以提供更便利并且更加个性化的操作体验。可以理解的是，其他的车辆功能同样可以根据上述方式基于车辆乘员的身份特征提供。例如，车载管理系统可以根据乘员性别和年龄进行娱乐内容或广告内容的推送，以向车辆乘员提供更好的交互体验。
下面参考图8来进一步阐述本发明的构思，其中示出了根据本发明的人机交互系统的另一实施例所包含的可执行指令在被执行时所实现的步骤流程400。
流程400从框405处开始，流程400的开始同样基于包括例如但不限于车载管理系统1检测到用户处于车辆内的任何时刻。
随后流程400从框405前进到框410，在确定车辆乘员处于车辆内的情况下，通过视线检测系统2检测车辆乘员视线的矢量。视线检测系统2包含视线追踪计算单元，其被配置为从摄像装置接收视线数据并执行计算以确定车辆乘员注视位置的视线矢量。视线检测系统通过输入接口与车载管理系统1通信连接并将视线矢量数据传送给车载管理系统1。
随后，在框415中，车载管理系统1根据接收到的视线矢量数据，通过处理器3执行计算以判断车辆乘员的视线矢量是否指向交互装置的某个可操作的显示区域。在本实施例中，车载管理系统1根据接收到的视线矢量数据判断驾驶员及乘员的视线矢量都与应用程序显示区域3020中的不同应用程序关联。
基于上述判断，流程继续进行到框420。在框420中，处理器3调取用户配置文件，用户配置文件中预先设定了车辆乘员的优先级权限，在本实施例中，驾驶员具有最高的优先级。可以理解的是，可以根据用户需求进行不同于本实施例中的优先级权限的设置。
随后在框425中，处理器3根据用户配置文件中设定的优先级权限，打开与驾驶员的视线矢量相关联的应用程序并将与乘客相关联的应用程序加入等待序列，在驾驶员完成对应用程序的使用后，处理器3顺序打开等待序列中的应用程序。可以理解的是，当检测到多个相同优先级权限的车辆乘员与应用程序关联时，可以根据不同乘员与应用程序产生关联的时间顺序对应用程序的打开顺序进行排序。还可以理解的是，处理器3也可以仅处理具有最高优先级权限的车辆乘员的需求并在该车辆乘员使用交互装置时忽略其他乘员的需求。
接下来参考图9和图10，其中示出了根据本发明的人机交互系统的另一实施例所包含的可执行指令在被执行时所实现的步骤流程500。
流程500从框505处开始，流程500的开始同样基于包括例如但不限于车载管理系统1检测到用户处于车辆内的任何时刻。
随后流程500从框505前进到框510，在确定车辆乘员处于车辆内的情况下，通过视线检测系统2检测车辆乘员视线的矢量。视线检测系统2包含视线追踪计算单元，其被配置为从摄像装置接收视线数据并执行计算以确定车辆乘员注视位置的视线矢量。该视线检测系统2通过输入接口与车载管理系统1通信连接并将视线矢量数据传送给车载管理系统1。
随后，在框515中，车载管理系统1根据接收到的视线矢量数据，通过处理器3执行计算判断车辆乘员的视线矢量指向交互装置的某个可操作的显示区域，在此实施例中，检测到车辆乘员的视线矢量正与显示区域下方的车辆基本功能栏中的“Climate”关联。
基于上述判断，流程继续进行到框520。在框520中，处理器3判断目前显示器4的显示区域是否被占用。如果判断结果为“是”，即如图10中所示的状况，显示器4的显示区域4010被导航应用完全占据。则流程进入到框525，处理器3控制导航应用的显示区域，将其适应性地缩小到显示区域4011，并根据关联打开空调系统调节界面，将其显示在另一显示区域4012中。如果在框520中的判断结果为“否”，则流程进入到框530，正常开启空调系统调节界面。
通过这样的调整方式，在不影响驾驶员对导航信息使用的前提下，同时进行了空调系统的调节操作，提高了车辆乘员的使用体验。
此外，在本申请的另一个实施例中，当检测到车辆乘员与显示区域下方的基本功能栏中的“Climate”关联但显示器4的显示区域被占用时，可以仅在显示区域4010的边界处弹出简易调节控制界面而不改变导航应用的控制界面，例如，仅弹出温度和风量的增减键，通过这样的方式，弹出的简易控制界面仅会对导航界面的边界处造成少量的遮挡，最小化弹出的控制界面对驾驶员使用导航应用的影响，保证驾驶员的良好驾驶感受。
进一步地，根据本发明的若干实施方式，车载管理系统1可以将应用程序的历史记录保存在用户配置文件中，车载管理系统1可以从云端125获取相同用户的其他客户端(也可称漫游设备)53上传的用户配置文件并基于获取的用户配置文件更新本地用户配置文件，以供车载管理系统1调用。
在本发明的构思中，用户配置文件可以包括用户所使用的应用程序的历史进度、偏好和设置、用户的车辆偏好、信息查询偏好等等个人信息，以及还可以包括来自用户的交互信息、预设事件、对应的反馈信息的历史记录。这样当用户从其他客户端53转换到车辆100时，他之前进行的交互进程可以通过车载管理系统1无缝衔接，从而提升了用户的使用体验。其中，其他客户端53可以是一个或者多个，并且可以是用户的漫游设备或者其他车辆的车载管理系统1。
进一步地，根据本发明的若干其他实施方式，车载管理系统1可以将应用程序的历史记录保存在用户配置文件中并同步到云端125，以供相同用户的其他客户端53获取。同样地，当用户由车载管理系统1转换到其他客户端53时，他/她与应用程序、其他用户交互界面或车载管理系统的交互进程可以无缝衔接，进一步提升了用户的使用体验。
进一步地，根据本发明的若干其他实施方式，车载管理系统1可以根据外部环境调节可操作的显示区域的显示特征，例如根据外部光线的变化调节显示区域的亮度、饱和度、对比度。或者根据车辆的设置对显示区域信息显示方式进行调节，包括但不限于将车辆乘员期望查看的信息以高于背景环境的亮度进行显示等。
综上所述，相比于现有技术，本发明提出了一种人机交互系统以及相应的车辆和交互方法，该系统以及相应的车辆和方法能够在交互界面中整合已有的应用程序、功能和信息，为车辆与用户提供了一种更安全便捷的交互方式，显著提高了与用户的交互效率以及用户满意度。
在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外实施例。
在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。
上述实施例是本发明的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本发明的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种机动车辆人机交互系统，其特征在于，包含：
检测装置，所述检测装置被配置为检测车辆乘员的动作；
车载管理系统，所述车载管理系统至少包括交互装置以及处理器；
所述交互装置包含至少一个可操作的显示区域，所述可操作的显示区域被配置显示一个或多个应用；
所述处理器与所述检测装置通信连接并被配置用于识别所述车辆乘员的身份特征，以及
所述处理器根据所述车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域选择性地激活一个或多个应用。
2.根据权利要求1所述的人机交互系统，其特征在于，所述应用包含与乘员的动作和身份特征关联的功能显示和/或功能操作，以及所述激活包含放大所述应用的功能显示和/或打开所述应用的功能操作界面。
3.根据权利要求2所述的人机交互系统，其特征在于，所述处理器根据所述车辆乘员的动作识别所述车辆乘员的身份特征，所述身份特征包括男性或女性驾驶员、男性或女性乘客以及成年或未成年乘客中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的人机交互系统，其特征在于，所述动作包括视线、语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作。
5.根据权利要求2所述的人机交互系统，其特征在于，所述检测装置被配置为检测所述动作与所述至少一个应用的关联和确认，并将所述关联和确认发送到所述处理器。
6.根据权利要求5所述的人机交互系统，其特征在于，所述处理器根据在预定时间内获取的所述关联和确认以及所述车辆乘员的身份特征选择性地激活所述至少一个应用。
7.根据权利要求4所述的人机交互系统，其特征在于，所述检测系统检测到所述视线的矢量与多个应用中的至少一个关联并将所述关联发送到所述处理器，所述处理器根据所述矢量判断所述乘员身份并根据所述关联及所述乘员身份激活所述应用。
8.根据权利要求7所述的人机交互系统，其特征在于，当所述检测系统检测到至少两个车辆乘员的视线的矢量与一个或多个应用关联并将所述关联发送到处理器，所述处理器根据预设的身份特征优先级激活与具有较高优先级的车辆乘员相关联的所述应用。
9.根据权利要求1所述的人机交互系统，其特征在于，所述处理器接收并储存由车辆乘员预设的个人偏好设置，以及，所述处理器根据所述车辆乘员的动作和身份特征应用所述个人偏好设置。
10.根据权利要求1所述的人机交互系统，其特征在于，所述处理器根据所述车辆乘员的动作和身份特征使用与所述乘员相关联的历史数据预设车辆功能。
11.一种机动车辆人机交互方法，其特征在于，包括步骤：
检测车辆乘员的动作并识别所述车辆乘员的身份特征；以及，
根据所述车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域中激活一个或多个应用。
12.根据权利要求11所述的人机交互方法，其特征在于，还包含：
通过所述车辆乘员的动作识别所述车辆乘员的身份特征，其中，所述身份特征包括男性或女性驾驶员、男性或女性乘客、成年或未成年乘客中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的人机交互方法，其特征在于，所述应用包含与乘员的动作和身份特征关联的功能显示和/或功能操作，以及所述激活包含放大所述应用的功能显示和/或打开所述应用的功能操作界面。
14.根据权利要求11所述的人机交互方法，其特征在于，所述动作包括视线、语音、触摸、文字输入、面部表情或动作、手部姿势或动作、头部姿势或动作和肢体姿势或动作。
15.根据权利要求14所述的人机交互方法，其特征在于，还包括：
检测所述车辆乘员的视线的矢量与多个应用中的至少一个关联，根据所述矢量判断所述乘员身份特征并根据所述关联及所述乘员身份特征激活所述应用。
16.根据权利要求14所述的人机交互方法，其特征在于，还包括：
在预设的时间内检测到所述车辆乘员视线的矢量与多个应用中的至少一个关联并通过手势、语音、姿势中的至少一个确认所述关联，并根据所述关联和所述车辆乘员身份激活至少一个应用。
17.根据权利要求16所述的人机交互方法，其特征在于，还包含：当视线矢量与第一应用的所述关联被确认时，如果第二应用在所述至少一个显示区域中显示，则适应性地调整所述第一应用和所述第二应用中的至少一个在所述至少一个显示区域中的显示位置。
18.根据权利要求15所述的人机交互方法，其特征在于，还包含：当检测到至少两个车辆乘员的视线的矢量与所述应用关联，则根据身份特征的优先级设置激活与具有较高的优先级的车辆乘员相关联的所述应用。
19.根据权利要求11所述的人机交互方法，其特征在于，还包含：根据所述车辆乘员的动作和身份特征应用个人偏好设置和/或基于历史数据的车辆设置。
20.一种机动车辆，其特征在于，包括一种机动车辆人机交互系统，所述人机交互系统包含：
检测装置，所述检测装置被配置为检测车辆乘员的动作；
车载管理系统，所述车载管理系统至少包括交互装置以及处理器；
所述交互装置包含至少一个可操作的显示区域，所述可操作的显示区域被配置显示一个或多个应用；
所述处理器与所述检测装置通信连接并被配置用于识别所述车辆乘员的身份特征，以及
所述处理器根据所述车辆乘员的动作和身份特征在至少一个可操作的显示区域选择性地激活一个或多个应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |