CN115782536B - 一种车载香氛系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载香氛系统，包括：香氛模块、疲劳监测模块、影像采集模块、数据处理模块、疲劳特征数据库、特征比对模块、控制信息生成模块和系统控制模块,数据处理模块对疲劳监测模块和影像采集模块采集到的数据进行处理，并从中提取疲劳特征信息、车辆行驶状态，特征比对模块调取疲劳特征数据库中的所述疲劳特征数据,根据所述疲劳特征信息进行特征比对，控制信息生成模块,根据特征比对结果、车辆行驶状态、车辆所处环境,生成空调系统中出风口的控制信息，系统控制模块,用于根据出风口的控制信息开启或调节香氛模块。

Description

一种车载香氛系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及香氛技术领域，具体是一种车载香氛系统及其控制方法。

背景技术

随着汽车行业的发展，五感被越来越多地提及到了智能座舱领域。其中车用香氛作为味觉体验的一种，被使用在了不同类型的车机中。香氛与车内其他部件多模态结合，往往能够最大限度地丰富用户的体验感。目前市面上的香氛与车机的结合，大部分是获取驾驶场景信息或驾驶员的情绪，从而释放对应香氛，虽然使用场景比较广泛，但并没有考虑到用户使用车辆时，不是仅使用车，车内还包含很多外设。因此当前车用香氛的使用比较单一，不能为用户营造全方位的体验。市场上大部分利用摄像头/面部识别监测用户信息，从而释放阻止用户疲劳的醒神香氛，但并没有全方位为用户睡眠提供良好体验的香氛系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用户体验感更好的香氛系统及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种车载香氛系统，包括：

香氛模块,用于产生并释放有香味的气体，包括多个香氛盒，且每个香氛盒均与空调系统中的每个出风口单独连通；

疲劳监测模块，用于采集初始疲劳数据；

影像采集模块，用于采集车内信息和车外环境信息，所述车内信息包括用户面部表情、座椅靠背状态、车内人员位置信息；

数据处理模块,用于处理所述疲劳监测模块采集到的初始疲劳数据和影像采集模块采集到的图像数据,并从中提取疲劳特征信息和车辆行驶状态；

疲劳特征数据库，用于存储判定用户疲劳的特征数据；

特征比对模块,用于调取疲劳特征数据库中的所述疲劳特征数据,根据所述疲劳特征信息进行多次特征比对，并将每次特征比对结果发送至控制信息生成模块；

控制信息生成模块,根据每次特征比对结果、车辆行驶状态、所处环境,生成空调系统中出风口的控制信息，并将控制信息发送至系统控制模块；

系统控制模块,用于根据出风口的控制信息开启香氛模块或调节香氛模块散发的香味的浓度。

本发明的进一步改进在于：疲劳监测模块包括呼吸声音检测模块和检测驾驶员心率的手环。

本发明的进一步改进在于：数据处理模块包括音频信号处理模块、数字数据处理单元和影像数据处理单元；

所述音频信号处理模块，用于接收并处理呼吸声音检测模块所采集到的音频信息；

所述数字数据处理单元，用于处理检测到的心率值；

影像数据处理单元，用于处理影像采集模块采集到的影像信息，识别影像中车辆行驶状态、用户表情和座椅靠背状态。

本发明的进一步改进在于：所述音频信号处理模块包括鼾声识别模块和声源定位模块；

所述鼾声识别模块利用音频信号的过零率和共振峰特性，判断是否为鼾声信号；

所述声源定位模块利用麦克风阵列声源定位算法确定为鼾声的音频信号发出的位置。

本发明的进一步改进在于：所述特征比对包括将疲劳特征信息与特征数据的对比和当前时刻的疲劳特征信息与上一时刻的疲劳特征信息进行对比。

本发明的一种车载香氛控制方法，包括如下步骤：

步骤1，利用车载摄影设备采集车内信息和车外环境信息，并通过图像识别算法分析车辆行驶状态、车内用户面部表情、座椅靠背状态；

步骤2，将步骤1得到的信息与设定的判定处于疲劳状态的特征进行对比，若对比结果为步骤1得到的信息与设定的判定处于疲劳状态的特征匹配，则生成出风口的控制信息，若否，则继续返回步骤1；

步骤3，根据步骤2生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛；

步骤4，采集驾驶员的疲劳数据，并对疲劳数据进行分析和处理，提取疲劳特征信息；

步骤5，将步骤4得到的信息与设定的判定处于睡眠状态的疲劳特征进行对比，若对比结果匹配，则生成出风口的控制信息，若否，则继续返回步骤4；

步骤6，根据步骤5生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛；

步骤7，利用车载摄影设备采集当前车内用户面部表情、座椅靠背状态；

步骤8，将当前的车内用户面部表情、座椅靠背状态与上一时刻的车内用户面部表情、座椅靠背状态对比，若与上一时刻的车内用户面部表情、座椅靠背状态相反，则生成出风口的控制信息，若否，则继续返回步骤7；

步骤9，根据步骤8生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛，在维持设定时间后，生成出风口的控制信息为果香。

本发明的进一步改进在于：所述步骤4中利用手环采集驾驶员的心率信息，利用麦克风设备采集车内人员呼吸声，利用音频信号的过零率和共振峰特性，判断是否为鼾声信号，并利用麦克风阵列声源定位算法确定为鼾声的音频信号发出的位置是否为驾驶员所在位置。

本发明的进一步改进在于：步骤2中判定处于疲劳状态的特征包括：打哈欠、闭眼、座椅靠背放倒。

本发明的进一步改进在于：步骤5中判定处于睡眠状态的疲劳特征包括：心率低于50次/分、打鼾。

本发明的有益效果是：本发明的香氛系统同时考虑到了驾驶员和乘坐人员，可以对每个空调系统的出风口的香型进行单独调控。此外，本发明的香氛系统还考虑到了车辆的行驶状态和所处位置，与特征比对的结果结合来控制出风口的香型，使其能够适用于不同场景，进一步提高了用户的体验感。

附图说明

图1是本发明的香氛系统的示意图。

图2是本发明中实施例的香氛系统控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明是一种车载香氛系统，包括：

香氛模块,用于产生并释放有香味的气体，包括多个香氛盒，且每个香氛盒均与空调系统中的每个出风口单独连通，香氛盒可包括三种，分别为愉悦型、提神型和安神型，其中提神型可为薄荷香，愉悦型可为果香。

疲劳监测模块，用于采集初始疲劳数据，包括呼吸声音检测模块和检测驾驶员心率的手环；

影像采集模块，用于采集车内信息和车外环境信息，所述车内信息包括驾驶员面部表情、座椅靠背状态；

数据处理模块,用于处理所述疲劳监测模块采集到的初始疲劳数据和影像采集模块采集到的图像数据,并从中提取疲劳特征信息和车辆行驶状态；数据处理模块包括音频信号处理模块、数字数据处理单元和影像数据处理单元；

所述音频信号处理模块，用于接收并处理呼吸声音检测模块所采集到的音频信息，包括鼾声识别模块和声源定位模块；

所述鼾声识别模块利用音频信号的过零率和共振峰特性，判断是否为鼾声信号；

所述声源定位模块利用麦克风阵列声源定位算法确定为鼾声的音频信号发出的位置，并判断是否为驾驶员所在的位置。

所述数字数据处理单元，用于处理检测到的心率值；

影像数据处理单元，用于处理影像采集模块采集到的影像信息，识别影像中车辆行驶状态、驾驶员表情和座椅靠背状态。

疲劳特征数据库，用于存储判定驾驶员疲劳的特征数据；

特征比对模块,用于在车辆处于静止状态下调取疲劳特征数据库中的所述疲劳特征数据,根据所述疲劳特征信息进行三次特征比对，并将每次特征比对结果发送至控制信息生成模块，特征比对包括将疲劳特征信息与特征数据的对比和当前时刻的疲劳特征信息与上一时刻的疲劳特征信息进行对比；其中，第一次特征对比是将驾驶员表情和座椅靠背状态与疲劳特征数据库中判定处于疲劳状态的特征进行对比，若符合打哈欠或闭眼或座椅靠背放倒，则驾驶员处于疲劳状态；第二次特征对比是将心率或为驾驶员发出的鼾声的音频信号与疲劳特征数据库中判定驾驶员处于睡眠状态的疲劳特征进行对比，若心率低于50次/分或打鼾，则判定驾驶员处于睡眠状态；第三次特征对比是将当前驾驶员表情和座椅靠背状态与上一时刻的驾驶员表情和座椅靠背状态进行对比，对比结果若为：驾驶员睁眼、座椅靠背调直，则判定驾驶员已休息好。

控制信息生成模块,根据特征比对结果、车辆行驶状态和所处环境,生成空调系统中出风口的控制信息，并将控制信息发送至系统控制模块，

系统控制模块,用于根据出风口的控制信息开启或调节香氛模块。

本发明的车载香氛系统还包括操作指令输入模块，操作指令输入模块用于接收驾驶员的操作指令，并发送至所述控制模块；控制模块可以根据操作指令控制出风口的香型。

本发明的一种车载香氛控制方法，包括如下步骤：

步骤1，利用车载摄影设备采集车内信息和车外环境信息，并通过图像识别算法分析车辆行驶状态、车内驾驶员面部表情、座椅靠背状态；

步骤2，在车辆处于静止状态，特征比对模块将步骤1得到的车内驾驶员面部表情、座椅靠背状态与设定的判定处于疲劳状态的条件进行对比，若车内驾驶员表情为打哈欠或闭眼，且座椅靠背放倒，则判定为驾驶员处于疲劳状态，并将判定结果发送给控制信息生成模块, 控制信息生成模块生成出风口的控制信息为安神香，浓度为高；若不符合处于疲劳状态的条件，则返回步骤1；

步骤3，根据步骤2生成的出风口的控制信息控制空调系统的出风口散发的香型为安神香，浓度为高；

步骤4，利用疲劳监测模块采集驾驶员的心率和呼吸声，并对驾驶员的心率和呼吸声进行分析和处理，判断呼吸声是否属于驾驶员的鼾声，若是，则提取鼾声信号，同时提取心率值；

步骤5，将步骤4得到的驾驶员的心率与设定的判定处于睡眠状态的疲劳特征进行对比，若对比结果为符合判断处于睡眠状态的条件，将判定结果发送给控制信息生成模块,控制信息生成模块生成出风口的控制信息为安神香，浓度为低；若否，则继续返回步骤4；

步骤6，根据步骤5生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛；

步骤7，利用车载摄影设备采集当前车内驾驶员面部表情、座椅靠背状态；

步骤8，将当前的车内驾驶员面部表情、座椅靠背状态与上一时刻的车内驾驶员面部表情、座椅靠背状态对比，若与上一时刻的结果相反，即，驾驶员表情为睁眼，座椅靠背调直，则判定驾驶员已休息好，将判定结果发送给控制信息生成模块, 控制信息生成模块生成出风口的控制信息为薄荷香，若否，则继续返回步骤7；

步骤9，根据步骤8生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛，在维持设定时间后，生成出风口的控制信息为果香。

步骤5中，判定处于睡眠状态的疲劳特征包括心率低于50次/分或打鼾。

用户还可以通过发送操作指令控制出风口的香型。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种车载香氛系统，其特征在于：包括：

香氛模块,用于产生并释放有香味的气体，包括多个香氛盒，且每个香氛盒均与空调系统中的每个出风口单独连通；

疲劳监测模块，用于采集初始疲劳数据；

影像采集模块，用于采集车内信息和车外环境信息，所述车内信息包括用户面部表情、座椅靠背状态、车内人员位置信息；

数据处理模块,用于处理所述疲劳监测模块采集到的初始疲劳数据和影像采集模块采集到的图像数据,并从中提取疲劳特征信息和车辆行驶状态；

疲劳特征数据库，用于存储判定用户疲劳的特征数据；

特征比对模块,用于调取疲劳特征数据库中的所述疲劳特征数据,根据所述疲劳特征信息进行多次特征比对，并将每次特征比对结果发送至控制信息生成模块；

控制信息生成模块,根据每次特征比对结果、车辆行驶状态、所处环境,生成空调系统中出风口的控制信息，并将控制信息发送至系统控制模块；

系统控制模块,用于根据出风口的控制信息开启香氛模块或调节香氛模块散发的香味的浓度；

所述疲劳监测模块包括呼吸声音检测模块和检测驾驶员心率的手环；

所述数据处理模块包括音频信号处理模块、数字数据处理单元和影像数据处理单元；

所述音频信号处理模块，用于接收并处理呼吸声音检测模块所采集到的音频信息；

所述数字数据处理单元，用于处理检测到的心率值；

影像数据处理单元，用于处理影像采集模块采集到的影像信息，识别影像中车辆行驶状态、用户表情和座椅靠背状态；

所述音频信号处理模块包括鼾声识别模块和声源定位模块；

所述鼾声识别模块利用音频信号的过零率和共振峰特性，判断是否为鼾声信号；

所述声源定位模块利用麦克风阵列声源定位算法确定为鼾声的音频信号发出的位置；

所述特征比对包括将疲劳特征信息与特征数据的对比和当前时刻的疲劳特征信息与上一时刻的疲劳特征信息进行对比；

所述车载香氛系统对车载香氛的香型进行如下控制：

步骤1，利用车载摄影设备采集车内信息和车外环境信息，并通过图像识别算法分析车辆行驶状态、车内用户面部表情、座椅靠背状态；

步骤2，将步骤1得到的信息与设定的判定处于疲劳状态的特征进行对比，若对比结果为步骤1得到的信息与设定的判定处于疲劳状态的特征匹配，则生成出风口的控制信息，若否，则继续返回步骤1；

步骤3，根据步骤2生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛；

步骤4，采集驾驶员的疲劳数据，并对疲劳数据进行分析和处理，提取疲劳特征信息；

步骤5，将步骤4得到的信息与设定的判定处于睡眠状态的疲劳特征进行对比，若对比结果为步骤4得到的信息与设定的判定处于睡眠状态的疲劳特征匹配，则生成出风口的控制信息，若否，则继续返回步骤4；

步骤6，根据步骤5生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛；

步骤7，利用车载摄影设备采集当前车内用户面部表情、座椅靠背状态；

步骤8，将当前的车内用户面部表情、座椅靠背状态与上一时刻的车内用户面部表情、座椅靠背状态对比，若与上一时刻的车内用户面部表情、座椅靠背状态相反，则生成出风口的控制信息，若否，则继续返回步骤7；

步骤9，根据步骤8生成的出风口的控制信息控制空调系统的香氛，在维持设定时间后，生成出风口的控制信息为果香；

所述步骤4中利用手环采集驾驶员的心率信息，利用麦克风设备采集车内人员呼吸声，利用音频信号的过零率和共振峰特性，判断是否为鼾声信号，并利用麦克风阵列声源定位算法确定为鼾声的音频信号发出的位置是否为驾驶员所在位置；

步骤2中判定处于疲劳状态的特征包括：打哈欠、闭眼、座椅靠背放倒；

步骤5中判定处于睡眠状态的疲劳特征包括：心率低于50次/分、打鼾。