一种汽车用人机接口系统及汽车

技术领域

本发明属于人机接口系统技术领域，具体涉及一种汽车用人机接口系统及汽车。

背景技术

人机接口系统，又称用户界面系统，是系统和用户之间进行信息交互和信息交互的媒介。

车用HMI系统主要包括车载电脑的触摸屏以及车内各种电子电器设备的控制部件，现有的车用HMI系统主要集成在汽车的中控台。

随着车内各种电子电器设备的增多，控制按键的数量也相应增加，且车载电脑具有的触摸屏的尺寸也越来越大。

经检索，专利号CN103287363A的中国专利，公开了一种车用人机接口系统及汽车，其目的是，提高驾车安全，减少了中控台上的按键数量，降低设计中控台的复杂性，使得其不会分散驾驶者的注意力。

但是，汽车驾驶的安全往往更多的出现在因为长时间开车，驾驶员注意力不集中，导致因为一时间的精神恍惚造成的失误，而显然现有的车用人机接口系统虽然功能繁多，却因为中控台的位置无法移动，并不能在安全预警提示方面，给予驾乘人员更直接的物理刺激。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种汽车用人机接口系统，通过获取车内硬件组件较为精准的状态数据，并加以数据分析后，下发相应的硬件运动决策信息，使对应的硬件通过如物理感知和物理刺激方式来给与驾乘人员驾驶安全预警提示。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种汽车用人机接口系统，包括硬件反馈控制模块、中心处理模块以及处理执行模块，所述硬件反馈控制模块与所述中心处理模块进行双向通讯连接，所述中心处理模块与所述处理执行模块进行双向通讯连接；

所述处理执行模块包含多个硬件组件，处理执行模块将各硬件组件的状态数据通过中心处理模块发送至硬件反馈控制模块；

所述硬件反馈控制模块根据获取的各硬件组件的状态数据进行分析驾乘人员是否存在驾驶安全风险，并生成相应的硬件运动决策信息，将决策信息通过中心处理模块发送至处理执行模块；

所述处理执行模块根据接收的硬件运动决策信息执行相应硬件组件的操作，通过物理方式向车辆驾乘人员进行安全预警提示，并实时反馈各硬件组件的状态数据。

进一步地，所述硬件反馈控制模块包括数据分析模块、无线通信模块以及硬件反馈模块；

所述无线通信模块用于连接所述中心处理模块；

所述硬件反馈模块通过所述中心处理模块实时获取所述处理执行模块中的各硬件组件的状态数据，并将获取的状态数据发送至数据分析模块；

所述数据分析模块根据接收的各硬件组件的状态数据，分析车内驾乘人员是否存在驾驶安全风险并将分析结果发送至硬件反馈模块；

硬件反馈模块根据数据分析模块发送的分析结果，生成相应的硬件运动决策信息并通过中心处理模块发送至所述处理执行模块。

更进一步地，所述硬件反馈模块包括语音提示模块、光线变化模块、摄像模块；

所述语音提示模块用于根据数据处理中心模块的分析结果，生成语音提示命令及相应的语音提示信息，并发送至处理执行模块；

所述光线变化模块用于根据数据处理中心模块的分析结果，生成颜色变化指令、光亮强度变化指令以及对应的颜色信息和光亮强度信息，并发送至处理执行模块；

所述摄像模块用于根据获取的图像信息生成摄像头运动指令，并发送至处理执行模块。

进一步地，所述处理执行模块包括触摸屏、扬声器和若干摄像头；

摄像头采集的驾乘人员人脸图像实时通过所述中心处理模块发送至所述硬件反馈控制模块；触摸屏、扬声器及摄像头根据硬件反馈控制模块下发的硬件运动决策信息进行相应操作，并将各自状体数据实时反馈至硬件反馈控制模块。

更进一步地，所述摄像头对称分布在所述触摸屏的两侧，摄像头的朝向为人脸位置。

更进一步地，所述扬声器根据所述语音提示模块发送的指令播放相应的语音提示。

更进一步地，所述触摸屏根据所述光线变化模块发送的指令显示颜色变化和光亮强度变化。

更进一步地，所述处理执行模块还包括震动马达，震动马达通过所述中心处理模块与所述硬件反馈模块通讯连接，根据硬件反馈模块发送的决策信息进行震动提示。

优选地，所述人机接口系统通过有线或无线方式与汽车中控台连接。

本发明同时提供一种汽车，其包括所述的汽车用人机接口系统。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1.实现多个方向的同步数据获取，利用影像识别获取数据并分析运动状态轨迹，并以判断是否为正常状态进行预警；

2.安全预警提示方式通过更容易感知变化的震动方式和光线变化方式，光线变化模块接收运动决策指令，按照决策指令实现触摸屏显示的颜色变化和光亮强度变化。在预警提示的同时，此类提示方式，能够让用户更加清醒，具有明显的变化感知，使驾驶员受到精神刺激，让精神清醒，从而能在保证人机交互功能的同时，大大增加提醒和安全的功能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例1所述的一种汽车用人机接口系统组成原理图；

图2为本发明实施例1所述的硬件反馈控制模块组成框图；

图3为本发明实施例1所述的硬件反馈模块组成框图；

图4为本发明实施例1所述的处理执行模块组成框图。

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。

本发明提供一种汽车用人机接口系统，包括硬件反馈控制模块、中心处理模块以及处理执行模块，所述硬件反馈控制模块与所述中心处理模块进行双向通讯连接，所述中心处理模块与所述处理执行模块进行双向通讯连接；

所述处理执行模块包含多个硬件组件，处理执行模块将各硬件组件的状态数据通过中心处理模块发送至硬件反馈控制模块；

所述硬件反馈控制模块根据获取的各硬件组件的状态数据进行分析驾乘人员是否存在驾驶安全风险，并生成相应的硬件运动决策信息，将决策信息通过中心处理模块发送至处理执行模块；

所述处理执行模块根据接收的硬件运动决策信息执行相应硬件组件的操作，通过物理方式向车辆驾乘人员进行安全预警提示，并实时反馈各硬件组件的状态数据。

进一步地，所述硬件反馈控制模块包括数据分析模块、无线通信模块以及硬件反馈模块；

所述无线通信模块用于连接所述中心处理模块；

所述硬件反馈模块通过所述中心处理模块实时获取所述处理执行模块中的各硬件组件的状态数据，并将获取的状态数据发送至数据分析模块；

所述数据分析模块根据接收的各硬件组件的状态数据，分析车内驾乘人员是否存在驾驶安全风险并将分析结果发送至硬件反馈模块；

硬件反馈模块根据数据分析模块发送的分析结果，生成相应的硬件运动决策信息并通过中心处理模块发送至所述处理执行模块。

更进一步地，所述硬件反馈模块包括语音提示模块、光线变化模块、摄像模块；

所述语音提示模块用于根据数据处理中心模块的分析结果，生成语音提示命令及相应的语音提示信息，并发送至处理执行模块；

所述光线变化模块用于根据数据处理中心模块的分析结果，生成颜色变化指令、光亮强度变化指令以及对应的颜色信息和光亮强度信息，并发送至处理执行模块；

所述摄像模块用于根据获取的图像信息生成摄像头运动指令，并发送至处理执行模块。

进一步地，所述处理执行模块包括触摸屏、扬声器和若干摄像头；

摄像头采集的驾乘人员人脸图像实时通过所述中心处理模块发送至所述硬件反馈控制模块；触摸屏、扬声器及摄像头根据硬件反馈控制模块下发的硬件运动决策信息进行相应操作，并将各自状体数据实时反馈至硬件反馈控制模块。

更进一步地，所述摄像头对称分布在所述触摸屏的两侧，摄像头的朝向为人脸位置。

更进一步地，所述扬声器根据所述语音提示模块发送的指令播放相应的语音提示。

更进一步地，所述触摸屏根据所述光线变化模块发送的指令显示颜色变化和光亮强度变化。

更进一步地，所述处理执行模块还包括震动马达，震动马达通过所述中心处理模块与所述硬件反馈模块通讯连接，根据硬件反馈模块发送的决策信息进行震动提示。

优选地，所述人机接口系统通过有线或无线方式与汽车中控台连接。

实施例1

如图1所示，一种汽车用人机接口系统，其通过有线或无线方式与汽车中控台连接；所述汽车用人机接口系统包括硬件反馈控制模块、中心处理模块以及处理执行模块，所述硬件反馈控制模块与所述中心处理模块进行双向通讯连接，所述中心处理模块与所述处理执行模块进行双向通讯连接；所述处理执行模块包含多个硬件组件，处理执行模块将各硬件组件的状态数据通过中心处理模块发送至硬件反馈控制模块；硬件反馈控制模块根据获取的各硬件组件的状态数据进行数据分析，如果车内驾乘人员存在驾驶安全风险，则生成相应的硬件运动决策信息并将决策信息通过中心处理模块发送至处理执行模块；处理执行模块根据接收的硬件运动决策信息执行相应硬件组件的操作，通过物理方式向车辆驾乘人员进行安全预警提示，并实时反馈各硬件组件的状态数据。

如图2所示，所述硬件反馈控制模块包括数据分析模块、无线通信模块以及硬件反馈模块；所述无线通信模块用于连接所述中心处理模块；所述硬件反馈模块通过所述中心处理模块实时获取所述处理执行模块中的各硬件组件的状态数据，并将获取的状态数据发送至数据分析模块；所述数据分析模块根据接收的各硬件组件的状态数据，分析车内驾乘人员是否存在驾驶安全风险并将分析结果发送至硬件反馈模块；硬件反馈模块根据数据分析模块发送的分析结果，生成相应的硬件运动决策信息并通过中心处理模块发送至处理执行模块。

如图3所示，所述硬件反馈模块包括语音提示模块、光线变化模块、摄像模块；所述语音提示模块用于根据数据处理中心模块的分析结果，生成语音提示命令及相应的语音提示信息，并发送至处理执行模块，进而通过扬声器播放相应的语音提示；所述光线变化模块用于根据数据处理中心模块的分析结果，生成颜色变化指令、光亮强度变化指令以及对应的颜色信息和光亮强度信息，并发送至处理执行模块，进而通过触摸屏显示颜色变化和光亮强度变化；所述摄像模块用于根据获取的图像信息生成摄像头运动指令，并发送至处理执行模块，进而控制摄像头角度，实时采集人脸图像。

如图4所示，所述处理执行模块包括震动马达、触摸屏、扬声器和若干摄像头；所述摄像头对称分布在所述触摸屏的两侧，摄像头的朝向为人脸位置；摄像头采集的驾乘人员人脸图像实时通过所述中心处理模块发送至所述硬件反馈控制模块，硬件反馈控制模块通过数据分析模块对人脸图像进行处理，分析驾乘人员是否存在驾驶安全风险；另一方面，震动马达、触摸屏、扬声器及摄像头根据硬件反馈控制模块下发的硬件运动决策信息进行相应操作，并将各自状体数据实时反馈至硬件反馈控制模块。

实施例2

一种汽车，其包括实施例1所述的汽车用人机接口系统。

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。