CN115278595A - 一种基于智能手表的汽车交互系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能手表的汽车交互系统及方法，包括智能手表和智能驾驶系统；智能手表包括微处理器以及与微处理器连接的触摸显示模块、语音识别模块、手表定位模块、手表通讯模块和健康监测模块；智能驾驶系统包括车辆状态传感器模块Ⅰ、车辆状态传感器模块Ⅱ、网关以及与网关连接的环境感知模块、车载通讯模块、运动执行器模块、车载导航模块和车身控制模块，车辆状态传感器模块Ⅰ与运动执行器模块连接，车辆状态传感器模块Ⅱ与车身控制模块连接。本发明将召唤功能迁移到智能手表上，有效利用智能手表的健康状况监测功能，可有效解决目前汽车一键召唤功能较为单一、安全性较差的问题，取得提高自动驾驶安全性和用户使用体验的效果。

Description

一种基于智能手表的汽车交互系统及方法

技术领域

本发明属于汽车智能化的技术领域，具体涉及一种基于智能手表的汽车交互系统及方法。

背景技术

随着汽车智能化的快速发展，人们不再满足汽车仅仅作为出行的代步工具，人们越来越追求汽车的智能化体验和使用的趣味性，为满足人们日益增长的汽车智能化需求，汽车上搭载的智能化功能也越来越多，比如，自适应巡航、智能化车窗、智能化车内休息模式和自动泊车等。

自动泊车功能可有效解决停车场找车位困难和停车操作复杂的问题，可降低用户的操作难度、提高用户的出行质量；但自动泊车后用户需要用车时，在停车场中找车较为困难，因此，目前越来越多的汽车配备了一键召唤功能，即用户通过操作手机中应用软件触发召唤车辆的指令，实现车辆自动泊出车位并自动驾驶到用户身边，从而有效解决停车场找车困难的问题。随着智能穿戴设备的兴起，不仅手机可以与车辆进行交互，智能手表也可与车辆进行交互，如中国专利CN201520497767.X 智能手表与汽车间的交互系统和中国专利CN201611251045.1 智能手表与汽车中控系统交互的方法及装置，这两种方案中，用户可通过智能手表了解车辆的当前状态以及控制车辆完成开关车灯、车窗以及锁车等操作；但目前智能手表与车辆的交互不能实现一键召唤功能，且目前汽车的一键召唤功能较为单一，无法检测到用户的健康状态，容易导致用户在身体不适的时候使用召唤功能，增加驾驶的安全风险。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种基于智能手表的汽车交互系统及方法，解决目前汽车一键召唤功能较为单一、安全性较差的问题，取得提高自动驾驶安全性和用户使用体验的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于智能手表的汽车交互系统，包括智能手表和智能驾驶系统；智能手表包括微处理器以及与微处理器连接的触摸显示模块、手表时钟模块、语音识别模块、手表定位模块、手表通讯模块和健康监测模块；

智能驾驶系统包括车辆状态传感器模块Ⅰ、车辆状态传感器模块Ⅱ、网关以及与网关连接的环境感知模块、车载通讯模块、运动执行器模块、车身控制模块、车载时钟模块和车载导航模块，车辆状态传感器模块Ⅰ与运动执行器模块连接，车辆状态传感器模块Ⅱ与车身控制模块连接。

进一步地，智能驾驶系统具备安全停车、智能泊出、智能巡航和智能绕障功能，安全停车是指车辆自动完成靠边停车、下电和驻车，智能泊出是指车辆自动从车位泊出，智能巡航是指车辆沿规划路径自动行驶，智能绕障是指车辆自动绕开行人、车辆和障碍物。

进一步地，手表通讯模块和车载通讯模块均支持蓝牙、wifi、RFID、4G和5G通讯中的一种或几种协议，手表通讯模块与车载通讯模块可进行无线远距离双向通信和双向数据传输；手表时钟模块与车载时钟模块核对时间以确保所述双向通信的实时性。

进一步地，语音识别模块用于识别语音并将语音转换为指令，语音识别模块通过指令控制所述汽车交互系统启动、暂停或停止召唤功能。

进一步地，健康监测模块用于监测用户的健康状况，健康监测模块包括心率传感器、血压传感器和血样饱和度传感器。

进一步地，环境感知模块用于识别和分析本车行驶路径上以及四周的行人、车辆和障碍物信息；环境感知模块包括毫米波雷达、摄像头和超声波雷达。

进一步地，手表定位模块采用GPS定位智能手表位置并可通过触摸显示模块显示智能手表的地图定位信息；车载导航模块采用GPS定位本车位置、接收智能手表的地图定位信息并可自动规划本车到智能手表所在位置的行驶路径。

进一步地，车辆状态传感器模块Ⅰ包括轮速传感器、横摆角传感器、加速度传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、挡位传感器和转向盘转角传感器；运动执行器模块包括电子驻车制动系统、电子转向系统、动力控制系统和电子换挡系统。

进一步地，车辆状态传感器模块Ⅱ包括制动灯传感器、刮水器状态传感器、转向灯传感器和车门状态传感器；车身控制模块用于控制制动灯、刮水器、转向灯和车门的开启和关闭。

本发明还包括一种基于智能手表的汽车交互方法，使用如上所述一种基于智能手表的汽车交互系统，包括如下步骤：

1）智能手表与智能驾驶系统无线连接；

2）在智能手表上通过语音或触控方式开启召唤功能；

3）智能手表监测并判断用户的健康状况是否符合设定要求，是，则执行步骤4），否，则执行步骤9）；

4）智能手表向智能驾驶系统发出唤醒指令，智能驾驶系统判断本车是否唤醒成功，是，则执行步骤5），否，则执行步骤9）；

5）智能驾驶系统监测并判断本车周围环境是否安全，是，则执行步骤6），否，则执行步骤9）；

6）智能驾驶系统接收智能手表发来的地图定位信息并自动规划本车到智能手表所在位置的行驶路径；

7）智能驾驶系统控制本车自动从车位泊出并按自动规划的路径行驶到用户身边，同时，智能驾驶系统实时发送本车位置信息至智能手表显示；

8）智能驾驶系统控制本车驶向用户所在位置的过程中是否出现故障或用户取消召唤的情况，是，则执行步骤9)，否，则执行步骤10）；

9）智能驾驶系统控制本车安全停车并通过智能手表提醒用户召唤功能不可用或召唤失败，执行步骤1）；

10）智能驾驶系统控制本车安全停车并通过智能手表提醒用户召唤成功请上车，执行步骤1）。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明所述一种基于智能手表的汽车交互方法使用所述一种基于智能手表的汽车交互系统，将汽车的一键召唤功能迁移到智能手表上，并有效利用手表的健康状况监测功能以及智能驾驶系统的环境监测功能，当用户的健康状况不满足驾驶车辆或车辆周围的环境条件不满足自动驾驶时，一键召唤功能将无法使用，通过通过智能手表的语音和显示功能提醒用户，从而提高汽车一键召唤功能的安全性，可有效解决目前汽车一键召唤功能较为单一、安全性较差的问题，取得提高自动驾驶安全性和用户使用体验的效果。

附图说明

图1为实施例的一种基于智能手表的汽车交互系统的组成关系示意图；

图2为实施例的一种基于智能手表的汽车交互方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参见图1，一种基于智能手表的汽车交互系统，包括智能手表和智能汽车的智能驾驶系统；智能驾驶系统具备安全停车、智能泊出、智能巡航和智能绕障功能，安全停车是指车辆自动完成靠边停车、下电和驻车，智能泊出是指车辆自动从车位泊出，智能巡航是指车辆沿规划路径自动行驶，智能绕障是指车辆自动绕开行人、车辆和障碍物。

智能手表包括微处理器以及与微处理器通过CAN总线连接的触摸显示模块、内部存储模块、手表时钟模块、语音识别模块、手表定位模块、手表电源管理模块、手表通讯模块和健康监测模块；

语音识别模块用于识别语音并将语音转换为指令，语音识别模块通过指令控制所述汽车交互系统启动、暂停或停止召唤功能；健康监测模块用于监测用户的健康状况，健康监测模块包括心率传感器、血压传感器和血样饱和度传感器。

智能驾驶系统包括车辆状态传感器模块Ⅰ、车辆状态传感器模块Ⅱ、网关以及与网关通过CAN总线连接的环境感知模块、车载通讯模块、运动执行器模块、车身控制模块、车载时钟模块、车载导航模块和发动机电控模块，车辆状态传感器模块Ⅰ与运动执行器模块连接，车辆状态传感器模块Ⅱ与车身控制模块连接；

环境感知模块用于识别和分析本车行驶路径上以及四周的行人、车辆和障碍物信息；环境感知模块包括毫米波雷达、摄像头和超声波雷达；车辆状态传感器模块Ⅰ包括轮速传感器、横摆角传感器、加速度传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、挡位传感器和转向盘转角传感器；运动执行器模块用于控制车辆的启动、行驶、制动和驻车，运动执行器模块包括电子驻车制动系统、电子转向系统、动力控制系统和电子换挡系统；当车辆的发动机电控模块接收到来自网关的上电信号，可以控制车辆上电；车辆状态传感器模块Ⅱ包括制动灯传感器、刮水器状态传感器、转向灯传感器和车门状态传感器；车身控制模块用于控制制动灯、刮水器、转向灯和车门的开启和关闭。

手表通讯模块和车载通讯模块均支持蓝牙、wifi、RFID、4G和5G通讯中的一种或几种协议，手表通讯模块与车载通讯模块可进行无线远距离双向通信和双向数据传输；手表时钟模块与车载时钟模块核对时间以确保所述双向通信的实时性；

手表定位模块采用GPS定位智能手表位置并可通过触摸显示模块显示智能手表的地图定位信息；车载导航模块采用GPS定位本车位置、接收智能手表的地图定位信息并可自动规划本车到智能手表所在位置的行驶路径。

请参见图2，本发明还包括一种基于智能手表的汽车交互方法，使用如上所述一种基于智能手表的汽车交互系统，包括如下步骤：

1）智能手表与智能驾驶系统通过手表通讯模块和车载通讯模块实现无线通信连接；

2）通过智能手表上的语音识别模块或触摸显示模块以语音或触控方式开启召唤功能；

3）智能手表通过健康监测模块监测并判断用户的健康状况是否符合设定要求，健康状况包括用户的心率、血压和血氧饱和度情况，是，则执行步骤4），否则健康监测模块将发送指令给触控显示模块和语音识别模块，智能手表通过这两个模块以语音或/和文字提醒用户召唤功能不可用；

4）智能手表向智能驾驶系统发出唤醒指令，唤醒指令被进一步传递到发动机电控模块，从而控制车辆远程唤醒，使车辆启动、上电，智能驾驶系统判断本车是否唤醒成功，是，则执行步骤5），否则，“车辆未被唤醒”的信号将通过车载通讯模块转发到手表通讯模块，最终，“车辆未被唤醒”的信号被传递至智能手表的触控显示模块和语音识别模块，智能手表通过这两个模块以语音或/和文字提醒用户召唤功能不可用；

5）智能驾驶系统通过环境感知模块监测并判断本车周围环境是否安全，本车周围环境是否安全是指本车周围环境条件是否满足车辆自动从车位泊出，具体来说可以是本车周围是否存在行人、车辆或障碍物阻挡；是，则执行步骤6），否则，“周围环境不安全”的信号将通过车载通讯模块转发到手表通讯模块，最终，“周围环境不安全”的信号被传递至智能手表的触控显示模块和语音识别模块。智能手表通过这两个模块以语音或/和文字提醒用户召唤功能不可用；

6）智能驾驶系统接收智能手表发来的地图定位信息，并进一步传递至车载导航模块，车载导航模块根据智能手表的地图定位信息和本车所在的位置信息，自动规划本车到智能手表所在位置的行驶路径；同时，车载导航模块接收手表时钟模块和车载时钟模块的时间信息，将两个时间信息融合后，确定控制时间差，确保智能手表与智能驾驶系统与的实时通信；

7）智能驾驶系统控制本车自动从车位泊出并按自动规划的路径行驶到用户身边，车辆行驶过程中，车载导航模块实时发送地图数据给智能手表的触摸显示模块，使用户能实时查看车辆的位置，当中途出现行人、车辆或锥形桶等障碍物时，车辆基于智能绕障功能自动绕开障碍物；

8）若智能驾驶系统控制本车驶向用户所在位置的过程中出现故障（绕障失败、通讯异常等情况）或用户取消召唤的情况，车辆将靠边安全停车，车载导航模块将信息传递给智能手表的触控显示模块和语音识别模块，智能手表将通过语音、文字提醒用户召唤功能不可用；若未出现故障，则进入下一步；

9）若未出现故障，车辆自动行驶到用户身边，车载导航模块将信息传递给智能手表的触控显示模块和语音识别模块，智能手表将通过语音、文字提醒用户召唤成功，请上车。

本发明所述一种基于智能手表的汽车交互方法使用所述一种基于智能手表的汽车交互系统，将汽车的一键召唤功能迁移到智能手表上，并有效利用手表的健康状况监测功能以及智能驾驶系统的环境监测功能，当用户的健康状况不满足驾驶车辆或车辆周围的环境条件不满足自动驾驶时，一键召唤功能将无法使用，通过通过智能手表的语音和显示功能提醒用户，从而提高汽车一键召唤功能的安全性，可有效解决目前汽车一键召唤功能较为单一、安全性较差的问题，取得提高自动驾驶安全性和用户使用体验的效果。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于智能手表的汽车交互系统，包括智能手表和智能驾驶系统；其特征在于：智能手表包括微处理器以及与微处理器连接的触摸显示模块、手表时钟模块、语音识别模块、手表定位模块、手表通讯模块和健康监测模块；

智能驾驶系统包括车辆状态传感器模块Ⅰ、车辆状态传感器模块Ⅱ、网关以及与网关连接的环境感知模块、车载通讯模块、运动执行器模块、车身控制模块、车载时钟模块和车载导航模块，车辆状态传感器模块Ⅰ与运动执行器模块连接，车辆状态传感器模块Ⅱ与车身控制模块连接。

2.根据权利要求1所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：智能驾驶系统具备安全停车、智能泊出、智能巡航和智能绕障功能，安全停车是指车辆自动完成靠边停车、下电和驻车，智能泊出是指车辆自动从车位泊出，智能巡航是指车辆沿规划路径自动行驶，智能绕障是指车辆自动绕开行人、车辆和障碍物。

3.根据权利要求2所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：手表通讯模块和车载通讯模块均支持蓝牙、wifi、RFID、4G和5G通讯中的一种或几种协议，手表通讯模块与车载通讯模块可进行无线远距离双向通信和双向数据传输；手表时钟模块与车载时钟模块核对时间以确保所述双向通信的实时性。

4.根据权利要求3所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：语音识别模块用于识别语音并将语音转换为指令，语音识别模块通过指令控制所述汽车交互系统启动、暂停或停止召唤功能。

5.根据权利要求4所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：健康监测模块用于监测用户的健康状况，健康监测模块包括心率传感器、血压传感器和血样饱和度传感器。

6.根据权利要求5所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：环境感知模块用于识别和分析本车行驶路径上以及四周的行人、车辆和障碍物信息；环境感知模块包括毫米波雷达、摄像头和超声波雷达。

7.根据权利要求6所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：手表定位模块采用GPS定位智能手表位置并可通过触摸显示模块显示智能手表的地图定位信息；车载导航模块采用GPS定位本车位置、接收智能手表的地图定位信息并可自动规划本车到智能手表所在位置的行驶路径。

8.根据权利要求7所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：车辆状态传感器模块Ⅰ包括轮速传感器、横摆角传感器、加速度传感器、制动踏板传感器、加速踏板传感器、挡位传感器和转向盘转角传感器；运动执行器模块包括电子驻车制动系统、电子转向系统、动力控制系统和电子换挡系统。

9.根据权利要求8所述一种基于智能手表的汽车交互系统，其特征在于：车辆状态传感器模块Ⅱ包括制动灯传感器、刮水器状态传感器、转向灯传感器和车门状态传感器；车身控制模块用于控制制动灯、刮水器、转向灯和车门的开启和关闭。

10.一种基于智能手表的汽车交互方法，其特征在于：使用如权利要求2-9任一项所述一种基于智能手表的汽车交互系统，包括如下步骤：

1）智能手表与智能驾驶系统无线连接；

2）在智能手表上通过语音或触控方式开启召唤功能；

3）智能手表监测并判断用户的健康状况是否符合设定要求，是，则执行步骤4），否，则执行步骤9）；

4）智能手表向智能驾驶系统发出唤醒指令，智能驾驶系统判断本车是否唤醒成功，是，则执行步骤5），否，则执行步骤9）；

5）智能驾驶系统监测并判断本车周围环境是否安全，是，则执行步骤6），否，则执行步骤9）；

6）智能驾驶系统接收智能手表发来的地图定位信息并自动规划本车到智能手表所在位置的行驶路径；

7）智能驾驶系统控制本车自动从车位泊出并按自动规划的路径行驶到用户身边，同时，智能驾驶系统实时发送本车位置信息至智能手表显示；

8）智能驾驶系统控制本车驶向用户所在位置的过程中是否出现故障或用户取消召唤的情况，是，则执行步骤9)，否，则执行步骤10）；

9）智能驾驶系统控制本车安全停车并通过智能手表提醒用户召唤功能不可用或召唤失败，执行步骤1）；

10）智能驾驶系统控制本车安全停车并通过智能手表提醒用户召唤成功请上车，执行步骤1）。

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