CN112947806A - 一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆辅助驾驶技术领域，且公开了一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，包括仪表显示操作区、中央显示操作区和方控按键操作区，所述仪表显示操作区设有仪表显示交互模块、仪表显示屏，所述中央显示操作区设有中控显示交互模块、中央扩展模块、中控显示屏，所述方控按键操作区设有方控按键模块，该车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，通过将辅助驾驶的子功能的主操作区域划分到驾驶员的不同操作舒适区，即仪表显示屏、中控显示屏和方向盘按键模块，使一些重要的常用的子功能具有多种交互通道，提高了整个车辆辅助驾驶功能的人机交互系统的冗余性，从而提高了驾驶的安全性。

Description

一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统

技术领域

本发明涉及车辆辅助驾驶技术领域，具体为一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统。

背景技术

相比目前还无法大规模应用的无人驾驶，高级辅助驾驶系统是一种把汽车变的更智能的实用技术，在汽车上的使用变得越来越广泛。辅助驾驶和车联网的发展使汽车变得越来越智能，并正在逐渐改变人们将汽车仅仅定位为一种交通工具的传统看法，在这样的背景下，车辆的人机交互已成为智能汽车发展的核心问题，人机交互研究呈多学科融合特征，车辆的人机交互从汽车问世以来经历了三个发展阶段，越来越趋于人性化、高效化，现在已经进入了多通道人机交互阶段。

目前，辅助驾驶功能的人机交互作为整车人机交互的一部分在设计时既要遵循整车人机交互的一些普遍标准和规律，也要考虑到辅助驾驶本身的一些特征，比如说辅助驾驶的智能化、舒适性和安全性，但是现有的辅助驾驶功能人机交互系统在设计时没有将辅助驾驶功能当作一个整体系统化考虑，各个子功能的交互区与整车交互系统的其他部分夹杂在一起，零散无规律的分散在不同的操作区域，给驾驶员理解认知方面带来混乱，少部分辅助驾驶功能人机交互系统在设计时过于强调辅助驾驶功能的独立性，忽略了辅助驾驶功能各个子功能间的内在联系以及与车辆其他功能间的外部联系，将整个辅助驾驶功能的人机交互区域单独固定在某个操作区域，交互通道过于单一。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，具备简单易学、方便操作的优点，解决了驾驶员学习理解上困难与实际操作上复杂的问题。

(二)技术方案

为实现上述简单易学、方便操作的目的，本发明提供如下技术方案：一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，包括仪表显示操作区、中央显示操作区和方控按键操作区，所述仪表显示操作区设有仪表显示交互模块、仪表显示屏；所述中央显示操作区设有中控显示交互模块、中央扩展模块、中控显示屏；所述方控按键操作区设有方控按键模块；所述仪表显示交互模块、中控显示交互模块和方控按键模块分别与域控制器相连接并进行同步数据交互；所述域控制器包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元、环视成像单元、自动泊车辅助单元；所述仪表显示操作区、所述中央显示操作区和所述方控按键操作区分别设置于车辆驾驶区域的不同位置。

优选的，所述仪表显示交互模块包括车身设备状态显示区域、行车控制状态类显示区域和辅助驾驶相关类显示区域。

优选的，所述仪表显示交互模块、中控显示交互模块和方控按键模块通过串行数据通信总线与域控制器进行数据传输，所述仪表交互模块、中控交互模块和方控按键模块通过与域控制器的数据传输实现数据共享。

优选的，所述方控按键模块包括自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元。

优选的，所述仪表显示交互模块包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元，所述仪表显示操作区设置有设备状态图标模块、场景图片模块、功能状态图标模块。

优选的，所述中控显示交互模块包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元、环视成像单元、自动泊车辅助单元，所述中央显示操作区包括有按钮图标颜色显示模块、场景重构区显示优先模块，所述中央扩展模块包含有环视成像单元、自动泊车辅助单元。

优选的，所述方控按键模块包含有专用键、复用键。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，具备以下有益效果：

1、该车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，通过将辅助驾驶的子功能的主操作区域划分到驾驶员的不同操作舒适区，即仪表显示屏、中控显示屏和方向盘按键模块，一些重要的常用的子功能具有多种交互通道，提高了整个辅助驾驶功能人机交互系统的冗余性，从而提高了驾驶的舒适性和安全性。

2、该车辆辅助驾驶功能的人机交互系统的三部分即仪表显示操作区、中央显示操作区和方控按键操作区在物理空间上相互独立，在信息交流上又联系紧密，使得整个辅助驾驶功能人机交互系统，结构简洁，层次分明，降低了驾驶员学习理解的成本，同时交互系统整个装置没有引入新的零部件，对硬件要求相对较低，降低了生产制造成本。

附图说明

图1为本发明结构正面的示意图；

图2为本发明结构辅助驾驶显示区域的示意图；

图3为本发明结构中控显示屏主界面的功能交互入口示意图；

图4为本发明结构中控显示屏人机交互界面示意图；

图5为本发明结构方向盘按键的布局示意图；

图中：1、仪表显示操作区；2、中央显示操作区；3、方控按键操作区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，包括仪表显示操作区1、中央显示操作区2和方控按键操作区3，仪表显示操作区1设有仪表显示交互模块、仪表显示屏，仪表交互模块包括车身设备状态显示区域、行车控制状态类显示区域和辅助驾驶相关类显示区域，仪表显示交互模块包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元，仪表显示操作区1设置有设备状态图标模块、场景图片模块、功能状态图标模块，中央显示操作区2设有中控显示交互模块、中央扩展模块、中控显示屏，中控交互模块包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元、环视成像单元、自动泊车辅助单元，中央扩展模块包含有环视成像单元、自动泊车辅助单元，中央显示操作区2包括有按钮图标颜色显示模块、场景重构区显示优先模块，方控按键操作区3设有方控按键模块，方控按键模块包括自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元，方控按键模块包含有专用键、复用键，按键的操作方式有长按/短按、上拨/下拨、向上滚动/向下滚动以及上述方式多种的组合。通过这些操作可以实现位于方控按键操作区3子功能的开关状态切换以及功能参数的设置，仪表显示交互模块、中控显示交互模块和方控按键模块分别与域控制器相连接并进行同步数据交互，仪表交互模块、中控交互模块和方控按键模块通过串行数据通信总线与域控制器进行数据传输，所述仪表交互模块、中控交互模块和方控按键模块通过与域控制器的数据传输实现数据共享。域控制器包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元、环视成像单元、自动泊车辅助单元，所述仪表显示操作区、所述中央显示操作区和所述方控按键操作区分别设置于车辆驾驶区域的不同位置。

工作原理:在驾驶员仪表显示操作区1，通过设备状态图标模块、场景图片模块、功能状态图标模块显示出字符以及不同造型、颜色的图标区分对应功能的运行状态，并在车辆行驶过程中实时更新，仪表显示屏本身不具备操作性，通过方控按键操作区3中的方控按键模块操作，然后通过仪表显示屏显示操作区的功能菜单列表，可以查看各个子功能的当前工作状态，并可进行启动、关闭操作，配置功能参数，可通过菜单对前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元等辅助驾驶功能进行参数配置，在通过场景图片模块处理从而显示出启动状态下，然后通过方控按键模块操作后菜单延时5秒返回场景重构显示状态；在仪表显示屏的场景图片模块同时显示出系统关闭及异常状态时，功能列表菜单常显；在驾驶员仪表显示屏辅助驾驶显示区域，通过功能状态图标模块显示出不同形状不同颜色的图标、字符区分与不同功能的图标，从而显示出车辆行驶过程中实时的状态、模拟的行车状态场景，驾驶辅助功能工作状态显示区域通过场景重构区显示优先模块，按照优先级显示，车道偏离相关功能可与自适应巡航功能合并显示，其他功能同时开启时优先级高的运行并前台显示，优先级低的后台运行显示，当优先级高的功能处于待机状态时，显示次级处于工作状态功能的场景重构信息，当全部功能处于待机状态时，显示优先级较高功能的待机状态重构信息，当优先级高的功能场景重构信息处于显示状态时，触发次级功能的报警、干预控制，相关文字提示在功能场景重构区显示，全部功能处于关闭状态时，显示功能菜单项列表；辅助驾驶系统需具有检错能力，在异常发生后，通过场景图标状态模块显示出图标、文字等让用户清楚了解错误的性质和位置，以便用户处理，系统运行过程中实时对设备、行车环境进行检测判断，并将结果通过交互设备进行反馈，方便及时了解设备及行车状态，给驾驶员提供操作指导。

中央显示操作区2支持全部辅助驾驶功能的启动、关闭操作，通过中央扩展模块的界面查看环视成像单元、自动泊车辅助单元功能的图像、状态显示及控制操作。中控显示屏，辅助驾驶显示区域按4:3或16:9比例对角7.0英寸以上，分辨率72dpi以上，中控显示屏本身就可以通过触控方式进行操作。中控显示屏通过按钮图标颜色显示模块显示出按钮图标的颜色区分相应功能的状态。

向下拖动中控显示屏主界面顶部辅助驾驶功能启动图标或点击启动按钮，打开辅助驾驶功能列表界面后，向上拖动底部的关闭图标可以关闭辅助驾驶界面。整个辅助驾驶功能操作界面分为操作提示区和列表区两部分。在列表区所有子功能按钮图标按照一定顺序排列，通过按钮图标的颜色区分相应功能的状态，触控虚拟按钮能够实现相应功能的开关状态切换。触控具有扩展界面的功能按钮开启相应功能时，出现扩展界面。

方控按键操作区3包含有自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元的启动、关闭快捷操作，支持快速设置巡航速度、跟车距离；可配合驾驶员仪表显示屏功能菜单，实现控制类(不包含自动泊车辅助单元)、预警类功能的启动、关闭操作，支持车道报警时间点设置，常用功能及行驶中需要操作的功能按键布置于方向盘，方向盘的左侧为媒体功能操作，右侧为辅助驾驶功能操作，让驾驶员能够在双手不离开方向盘的情况下进行一些必要常用功能的操作。辅助驾驶中预警类、控制类相关功能操作需要的按键布置于方向盘右侧，行驶中需要操作的功能设置快捷操作按键，减少操作时视角方向变化对驾驶的影响。方向盘上的辅助驾驶功能按键分为专用键和复用键。按键的操作方式有长按/短按、上拨/下拨、向上滚动/向下滚动以及上述方式多种的组合，通过这些操作可以实现位于方控按键操作区3子功能的开关状态切换以及功能参数的设置。

综上所述，该车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，通过将辅助驾驶的子功能的主操作区域划分到驾驶员的不同操作舒适区，即仪表显示屏、中控显示屏和方向盘按键模块，一些重要的常用的子功能具有多种交互通道，提高了整个辅助驾驶功能人机交互系统的冗余性，从而提高了驾驶的安全性，该车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，通过仪表显示操作区1、中央显示操作区2和方控按键操作区3三部分在物理空间上相互独立在信息交流上又联系紧密，使得整个辅助驾驶功能人机交互系统，结构简洁，层次分明，降低了驾驶员学习理解的成本，同时装置没有引入新的零部件，对硬件要求相对较低，降低了生产制造成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，包括仪表显示操作区、中央显示操作区和方控按键操作区，其特征在于：所述仪表显示操作区设有仪表显示交互模块、仪表显示屏，所述中央显示操作区设有中控显示交互模块、中央扩展模块、中控显示屏，所述方控按键操作区设有方控按键模块，所述仪表显示交互模块、中控显示交互模块和方控按键模块分别与域控制器相连接并进行同步数据交互，所述域控制器包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元、环视成像单元、自动泊车辅助单元，所述仪表显示操作区、所述中央显示操作区和所述方控按键操作区分别设置于车辆驾驶区域的不同位置。

2.根据权利要求1所述的一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，其特征在于：所述仪表显示交互模块包括车身设备状态显示区域、行车控制状态类显示区域和辅助驾驶相关类显示区域。

3.根据权利要求1所述的一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，其特征在于：所述仪表显示交互模块、中控显示交互模块和方控按键模块通过串行数据通信总线与域控制器进行数据传输，所述仪表显示交互模块、中控显示交互模块和方控按键模块通过与域控制器的数据传输实现数据共享。

4.根据权利要求1所述的一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，其特征在于：所述方控按键模块包括自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元。

5.根据权利要求1所述的一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，其特征在于：所述仪表显示交互模块包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元，所述仪表显示操作区设有设备状态图标模块、场景图片模块、功能状态图标模块。

6.根据权利要求1所述的一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，其特征在于：所述中控显示交互模块包括前向碰撞预警单元、自动紧急制动单元、自适应巡航单元、车道偏移预警单元、车道保持辅助单元、盲区监视单元、环视成像单元、自动泊车辅助单元，所述中央显示操作区设有按钮图标颜色显示模块、场景重构区显示优先模块，所述中央扩展模块包含有环视成像单元、自动泊车辅助单元。

7.根据权利要求1所述的一种车辆辅助驾驶功能的人机交互系统，其特征在于：所述方控按键模块包含有专用键、复用键。

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