CN116572712A - 一种座舱3d模型物联网设备车机交互系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种座舱3D模型物联网设备车机交互系统及方法，系统包括：用于映射控制真实车辆功能的3D模型，用于净化车辆座舱内空气的空气净化器，用于实时监测车内空气质量的空气质量传感器，用于监测车辆座舱内的光线强度的光线传感器以及氛围灯、车机、5G通信模块和云服务器；本发明通过定时监测车辆内部空气质量和光照强度，智能开启空气净化器和氛围灯，能够保持车内空气清新，提升驾乘人员舒适度，保护健康，通过3D模型映射操作真实车辆功能，开启车门，车窗玻璃及后备箱等设备，能够提升用户交互体验和减少对车辆功能件的磨损。

Description

一种座舱3D模型物联网设备车机交互系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车智能座舱技术领域，尤其涉及一种座舱3D模型物联网设备车机交互系统及方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对于自身所处环境的要求也不断提高，人们对于汽车内空间的要求也在不断提高，希望车内也能变得越来越智能、舒适、安全。然而当前汽车操作车门开关、汽车玻璃升降、车载空调出风口，主要通过操作机械开关来实现，存在当车内光线较暗时不方便的问题；当前传统汽车的车内空气净化器必须要手动开启才能工作，所面临的问题，如司机长时间行驶于隧道等环境时，会存在司机不得不手动开启空气净化器而分散注意力，导致容易产生交通事故；而当汽车换成了不同的路段时，司机可能会选择开窗，但是这个时候又只能手动关闭净化器，如果不关闭，则会有不少能源浪费；当前汽车内氛围灯都需要司机手动开启，而在夜晚开启时，往往会让司机眼睛产生短暂的不适应，由此而带来安全隐患；当前汽车香薰普遍需要手动开启，如果在行车途中开启，也会短暂地分散司机的注意力，带来安全隐患；此外，长时间触碰操控车辆功能件易造成车辆功能件磨损。
针对上述问题，我们设计出了一种座舱3D模型物联网设备车机交互系统及方法来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种座舱3D模型物联网设备车机交互系统及方法，其目的是通过汽车内空气质量监测、光线监测来自动调整车内空气净化器的开关以及氛围灯和香薰的开关，通过3D模型映射车辆机械功能，为车辆驾乘人员创造便捷而舒适的车内环境，降低车辆功能件的磨损程度。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，交互方法包括以下内容：
101，用户通过双击或滑动的方式，开启和关闭车机屏幕上的3D模型上所对应的真实车辆功能；
102，空气质量传感器监测车辆座舱内空气质量，初始设定每隔一段时间启动一次空气质量传感器，并将空气质量传感器的监测数据发送给车机程序，当空气质量传感器发送给车机程序的监测数据大于预设值时，车机程序自动开启空气净化器和香薰；
103，光线传感器负责监测车辆座舱内光线强度，获取车辆座舱内对应的光线信号数据，光线传感器每间隔一定时间启动一次进行监测车辆座舱内光线强度，并将监测车辆座舱内光线强度的数据发送给车机程序，与车机程序内预设的光线强度进行比对，当光线传感器发送给车机程序的光线强度为弱时，车内氛围灯将被启用；
104，用户通过移动端或车机，自行设置空气净化器启动的临界值、监测时间间隔，以及氛围灯启动时所对应的光线强度；
105，用户通过车机程序获取车辆型号，给3D模型更换皮肤类型。
进一步的，真实车辆功能包括车门、后备箱、空调、氛围灯、空气净化器以及香薰的开启和关闭，车窗玻璃的升降。
进一步的，开启和关闭车机屏幕上的3D模型上所对应的真实车辆功能包括：用户通过触摸并滑动的方式改变3D模型在车机屏幕上显示的位置，通过双击3D模型中车门、后备箱及空调的方式打开车门、后备箱及空调，通过下滑双击3D模型中车窗玻璃的方式打开车窗玻璃，通过上滑双击3D模型中车窗玻璃的方式关闭车窗玻璃。
进一步的，空气质量传感器监测车内空气质量为车辆座舱内PM2.5的浓度含量数据，初始设定每隔三十分钟启动一次空气质量传感器，所述预设值为75微克/立方米。
进一步的，光线传感器每间隔十分钟启动一次进行监测车辆座舱内光线强度，所述车机程序内预设的光线强度划分为强、中、弱、微弱四个等级。
进一步的，3D模型更换皮肤类型采用5G信号处理器将车机程序所获取的车辆型号发送到云服务器，由云服务器根据车辆型号匹配3D模型皮肤，并将3D模型皮肤下载到车机上；用户在车机上自主选择车辆型号，匹配3D模型皮肤，进行更换3D模型皮肤类型。
一种应用于座舱3D模型物联网设备车机交互方法的系统，所述系统包括：
3D模型，由用户从应用市场下载，安装于车机上，在车机屏幕上用于显示车辆的3D模型，通过获取用户点击或滑动3D模型对应的车辆各部位的坐标，控制真实车辆功能；
空气净化器，位于中控位置，用于净化车辆座舱内空气；
空气质量传感器，安装于空气净化器上，并与车机相连 ，用于实时监测车内空气质量情况；
光线传感器，位于车机上方，通过线路集成安装在车机上，用于监测车辆座舱内的光线强度；
氛围灯，共设置有4处，一处位于车辆座舱的脚底，一处位于中控台，两处分别位于车辆座舱两侧的扶手，起到辅助车辆座舱的照明作用；
空调，为车载空调，用于调节车辆座舱内温湿度；
香薰，设置于车辆中控台上，其开启和关闭采用电动控制，用于调节车辆座舱内气味；
车机，内设有处理器和车机程序，位于中控台，用于接收和处理空气质量感应器和光线感应器监测数据；
5G通信模块，安装于车机上，用于车机跟云服务器建立通信；
云服务器，带有云数据库，用于验证用户登录信息的存储。
进一步的，通过获取用户双击或滑动3D模型对应的车辆各部位的坐标，形成动作指令，发送给车机内的处理器进行识别处理，由处理器向车辆各设备发送操控指令，控制真实车辆功能。
进一步的，所述真实车辆功能包括车门、后备箱、空调、氛围灯、空气净化器以及香薰的开启和关闭，车窗玻璃的升降。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过定时监测车辆内部空气质量和光照强度，智能开启空气净化器和氛围灯，能够保持车内空气清新，提升驾乘人员舒适度，保护健康，提高驾车安全性；通过3D模型映射操作真实车辆功能，开启车门，车窗玻璃及后备箱等设备，能够提升用户交互体验和减少对车辆功能件的磨损。
附图说明
图1为本发明实施例中系统的逻辑关系连接示意图；
图2为本发明实施例中系统硬件连接示意图。
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。
汽车新四化的到来，使得汽车的密闭、便利、舒适等先天优势得到更大发挥，汽车顺理成章地成为第三空间概念最主要的载体之一。随着人们生活水平的提高，人们对于自身所处环境的要求也不断提高，人们对于汽车内空间的要求也在不断提高，希望车内也能变得越来越智能、舒适、安全。
例如车机系统可以通过程序控制越来越多的传统机械功能，比如以前的收音机，比如空调开关等等；空气净化器的小型化，让车载空气净化器成为了现实，人们不但发明了车载空气净化器，还发明了能够利用太阳能的车载空气净化器，能够随车启动的空气净化器，能够放置于汽车不同位置的空气净化器等等；为了获得更好的空气质量，人们发明了各种各样的香薰，有主打除虫杀菌功能的香薰，有主打提神功能的香薰，有主打除甲醛功能的香薰，有能够随车启动的香薰，还有能够自动加液的香薰，等等。为了提升车内的感知体验，人们也发明了各种样式的氛围灯，有专门用于提神的氛围灯，有主要用于操作反馈的氛围灯，上述这些功能的使用均需要进行操控，根据功能不同被分布在车辆座舱的各个位置，给开启关闭带来不便，特别是有些功能采用英文标注，给使用者带来极大的不便，下面实施例将介绍一种将各功能操控集成在车机屏幕上，并将各功能模拟映射在车辆的3D模型上，通过双击或滑动车辆的3D模型就能实现开启或关闭各功能。
实施例1
如图1和图2所示，一种应用于座舱3D模型物联网设备车机交互系统，该3D模型物联网车机系统包括车机、3D模型、空气净化器、空气质量传感器、光线传感器、氛围灯、空调（汽车空调）、香薰、5G通信模块和云服务器，其中外部控制组件包括车门、车窗玻璃、后备箱、空调；
3D模型，由用户从应用市场下载，安装于车机上，在车机屏幕上用于显示车辆的3D模型，通过获取用户点双或滑动3D模型对应的车辆各部位的坐标，形成动作指令，发送给车机内的处理器进行识别处理，由处理器向车辆各设备发送操控指令，控制真实车辆功能，真实车辆功能包括车门、后备箱、汽车空调、氛围灯、空气净化器以及香薰的开启和关闭，车窗玻璃的升降。
车门、后备箱、汽车空调、车窗玻璃为车辆的外部控制组件，氛围灯、空气净化器以及香薰设置于车辆座舱内，属于车辆的内部控制组件。
3D模型为车机内汽车3D模型程序生成，在车机存储器内有多种不同的类型，可以由用户自行选择自己喜欢的车辆型号及皮肤类型；
在汽车3D模型程序下载时，会默认带多套3D模型直接存储到车机存储器内；用户也可以通过访问云服务器网站，从云服务器下载其他自己想要的3D模型；3D模型下载到本地车机时，仅仅只是一套骨架，需要车机程序在本地进行上色处理，给3D模型更换皮肤类型，合成更为美观的3D模型。
空气净化器，位于中控位置，用于净化车辆座舱内空气，在车辆经过有污染源的路段、道路施工、隧道以及遭遇堵车时，车辆周围产生大量有毒有害气体，进入车辆座舱内，空气净化器专用于净化汽车内空气中的PM2.5、有毒有害气体（甲醛、苯系物、TVOC等）、异味、细菌病毒等车内污染的空气净化设备。空气净化器的控制坐标显示在3D模型中映射在车辆前挡风玻璃上。
空气质量传感器，安装于空气净化器上，并与车机相连 ，用于实时监测车内空气质量情况。
光线传感器，位于车机上方，通过线路集成在车机上，用于监测车辆座舱内的光线强度。
氛围灯，共设置有4处，一处位于车辆座舱的脚底，一处位于中控台，两处分别位于车辆座舱两侧的扶手，氛围灯使用led光源，贯穿在车辆中控台、车门、座舱脚垫边缘等位置，颜色上分为单色和彩色，主要用于营造氛围，起到辅助车辆座舱的照明作用，还可以防止驾驶员疲劳驾驶，在一定程度上能提供驾驶员行车中的安全；氛围灯的控制坐标也显示在3D模型中映射在车辆前挡风玻璃上。
车机，内设有处理器和车机程序，位于中控台，用于接收和处理空气质量感应器和光线感应器监测数据，车机搭配触控屏，使用触控屏和车机程序的控制取代传统手动操作汽车内关联设备的装置。
5G通信模块，安装于车机上，用于车机跟云服务器建立通信。
云服务器，带有云数据库，用于验证用户登录信息的存储。
空调，为车载空调（汽车空调），用于调节车辆座舱内温湿度。
香薰，设置于车辆中控台上，其开启和关闭采用电动控制，如采用电动开启并加热使香薰挥发，用于调节车辆座舱内气味，香薰采用自然挥发薰蒸法，将植物精油加入精工制做的水晶汽车香薰瓶中，使其自然缓慢的扩散于车内，以达到芳香环境、杀菌除味和提神醒脑的效果，香薰的控制坐标也显示在3D模型中映射在车辆前挡风玻璃上。
实施例2
一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，该交互方法包括以下内容：
101，用户通过双击或滑动的方式，开启和关闭车机屏幕上的3D模型上所对应的真实车辆功能，真实车辆功能包括车门、后备箱、空调、氛围灯、空气净化器以及香薰的开启和关闭，车窗玻璃的升降；
用户通过触摸并滑动的方式改变3D模型在车机屏幕上显示的位置，通过双击3D模型中车门、后备箱及空调的方式打开车门、后备箱及空调，通过下滑双击3D模型中车窗玻璃的方式打开车窗玻璃，通过上滑双击3D模型中车窗玻璃的方式关闭车窗玻璃。
102，空气质量传感器监测车辆座舱内空气质量，初始设定每隔一段时间启动一次空气质量传感器，并将空气质量传感器的监测数据发送给车机程序，监测数据与车机程序内预设值进行比对，当空气质量传感器发送给车机程序的监测数据大于预设值时，车机程序自动开启空气净化器和香薰，对车辆座舱内的空气进行净化，以及对车辆座舱内的气味进行调节。
103，光线传感器负责监测车辆座舱内光线强度，获取车辆座舱内对应的光线信号数据，光线传感器每间隔一定时间周期启动一次进行监测车辆座舱内光线强度，时间周期间隔为每十分钟启动一次光线传感器，并将监测车辆座舱内光线强度的数据发送给车机程序，与车机程序内预设的光线强度进行比对，车机程序内预设的光线强度划分为强、中、弱、微弱四个等级，当光线传感器发送给车机程序的光线强度为弱时，车内氛围灯将被启用；
104，用户通过移动端（手机、平板、智能手表以及智能手环等移动终端设备）或车机，自行设置空气净化器启动的临界值、监测时间间隔，以及氛围灯启动时所对应的光线强度；
105，用户通过车机程序获取车辆型号，给3D模型更换皮肤类型；具体的，3D模型更换皮肤类型采用5G信号处理器将车机程序所获取的车辆型号发送到云服务器，由云服务器根据车辆型号匹配3D模型皮肤，并将3D模型皮肤下载到车机上；用户也可在车机上自主选择车辆型号，匹配3D模型皮肤，进行更换3D模型皮肤类型。
作为优选的，本实施例中，空气质量传感器监测车内空气质量为车辆座舱内PM2.5的浓度含量数据，初始设定每隔三十分钟启动一次空气质量传感器，车机程序内车辆座舱内空气质量的预设值预设值为75微克/立方米。
本发明借助空气质量传感器和光线传感器等监测装置，实时监测车内空气质量和光线强度，根据车内光线强度自行开启并调整氛围灯的亮度，无需司机再手动开启，虽然有些熏香能够随车一起启动，但是却无法根据汽车内空气状况调整大小；本发明能够根据根据监测到的汽车车内空气质量情况，自动开关香薰和调整香薰喷发频率，创建良好舒适的车辆座舱驾乘环境，以及通过3D模型映射操控车辆机械功能，为车辆驾乘人员创造便捷而舒适的车内环境的同时，让司机能够在各种环境下都更加方便操作车辆功能，借助于本实施例中所提出的3D模型，通过在车机屏幕上的触控操作，即可实现对真实车辆功能的控制，在一定程度上能够有效减少车辆功能件的磨损，提高车辆功能件的使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，其特征在于，
所述交互方法包括以下内容：
101，用户通过双击或滑动的方式，开启和关闭车机屏幕上的3D模型上所对应的真实车辆功能；
102，空气质量传感器监测车辆座舱内空气质量，初始设定每隔一段时间启动一次空气质量传感器，并将空气质量传感器的监测数据发送给车机程序，当空气质量传感器发送给车机程序的监测数据大于预设值时，车机程序自动开启空气净化器和香薰；
103，光线传感器负责监测车辆座舱内光线强度，获取车辆座舱内对应的光线信号数据，光线传感器每间隔一定时间启动一次进行监测车辆座舱内光线强度，并将监测的车辆座舱内光线强度数据发送给车机程序，与车机程序内预设的光线强度进行比对，当光线传感器发送给车机程序的光线强度为弱时，车内氛围灯将被启用；
104，用户通过移动端或车机，自行设置空气净化器启动的临界值、监测时间间隔，以及氛围灯启动时所对应的光线强度；
105，用户通过车机程序获取车辆型号，给3D模型更换皮肤类型；
所述交互方法的系统包括：
3D模型，由用户从应用市场下载，安装于车机上，在车机屏幕上用于显示车辆的3D模型，通过获取用户双击或滑动3D模型对应的车辆各部位的坐标，形成动作指令，发送给车机内的处理器进行识别处理，由处理器向车辆各设备发送操控指令，控制真实车辆功能；
空气净化器，位于中控位置，用于净化车辆座舱内空气；
空气质量传感器，安装于空气净化器上，并与车机相连 ，用于实时监测车内空气质量情况；
光线传感器，位于车机上方，通过线路集成安装在车机上，用于监测车辆座舱内的光线强度；
氛围灯，共设置有4处，一处位于车辆座舱的脚底，一处位于中控台，两处分别位于车辆座舱两侧的扶手，起到辅助车辆座舱的照明作用；
空调，为车载空调，用于调节车辆座舱内温湿度；
香薰，设置于车辆中控台上，其开启和关闭采用电动控制，用于调节车辆座舱内气味；
车机，内设有处理器和车机程序，位于中控台，用于接收和处理空气质量感应器和光线感应器监测数据；
5G通信模块，安装于车机上，用于车机跟云服务器建立通信；
云服务器，带有云数据库，用于验证用户登录信息的存储。
2.根据权利要求1所述的一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，其特征在于，真实车辆功能包括车门、后备箱、空调、氛围灯、空气净化器以及香薰的开启和关闭，车窗玻璃的升降。
3.根据权利要求1所述的一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，其特征在于，开启和关闭车机屏幕上的3D模型上所对应的真实车辆功能包括：用户通过触摸并滑动的方式改变3D模型在车机屏幕上显示的位置，通过双击3D模型中车门、后备箱及空调的方式打开车门、后备箱及空调，通过下滑双击3D模型中车窗玻璃的方式打开车窗玻璃，通过上滑双击3D模型中车窗玻璃的方式关闭车窗玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，其特征在于，所述空气质量传感器监测车内空气质量为车辆座舱内PM2.5的浓度含量数据，初始设定每隔三十分钟启动一次空气质量传感器，所述预设值为75微克/立方米。
5.根据权利要求1所述的一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，其特征在于，光线传感器每间隔十分钟启动一次进行监测车辆座舱内光线强度，所述车机程序内预设的光线强度划分为强、中、弱、微弱四个等级。
6.根据权利要求1所述的一种座舱3D模型物联网设备车机交互方法，其特征在于，3D模型更换皮肤类型采用5G信号处理器将车机程序所获取的车辆型号发送到云服务器，由云服务器根据车辆型号匹配3D模型皮肤，并将3D模型皮肤下载到车机上，用户在车机上自主选择车辆型号，匹配3D模型皮肤，进行更换3D模型皮肤类型。
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