一种智能人机交互界面的实现方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能人机交互界面的实现方法及其系统，所述方法包括制作用户界面，所述界面包括竖直刻度尺、圆形刻度盘和水平刻度尺；由车速偏移量、航向角偏移量、水平偏移量三种元素组成，针对偏移量的大小，设定了不同的危险等级划分范围，并用不同的色彩代表不同的危险程度。所述系统包括：车速偏移仪表模块，用于指示速度刻度和实时显示速度数据；航向角偏移模块，用于指示角度刻度和实时显示角度数据；水平偏移仪表模块，用于指示长度刻度和实时显示长度数据本发明专利技术相较与其他的人机交互界面，与脑机接口的研究相结合，利用QT中函数进行视觉反馈模块的控制进行信息反馈，提醒驾驶员集中注意力，实现双向信息传递。

【技术实现步骤摘要】
一种智能人机交互界面的实现方法及其系统
本专利技术涉及智能驾驶领域，具体涉及一种智能人机交互界面的实现方法及其系统。
技术介绍
随着汽车的智能化发展，汽车与驾驶员间的有效交互成为提高驾驶安全性的重要研究内容。人机交互界面(Human-machine-interface,HMI)作为驾驶员从信息系统读取信息的主要渠道，一旦出现显示错误，会导致重大的人力物力损失。从世界上50年来国内外军事事故来看，由于信息显示和人机交互因素造成的事故占绝大多数。由此可见，如何有效提高人机交互中用户从系统中提取信息的正确率以及提取速度是保障用户使用安全的重要措施。结合神经认知科学、人机工程学的研究发现，脑机接口的最新研究将对人机交互效率与准确率的提高提供重大支持。现有的人机交互与信息反馈系统相关设计展现了不同形式的界面元素对驾驶员认知效率的影响。基于视觉信号的提示性碰撞预警系统的人机交互界面，向驾驶员显示车辆周围出现的危险方位及危险等级信息；研究人员对人机界面中的字符颜色、危险区域及安全区域的颜色进行视觉注意过程分析，发现人机界面元素特征相同时可以降低驾驶员的信息处理时间，而特征不同时可以提高驾驶员的探测强度。人机交互界面的设计逐渐成熟，信息反馈也显得尤为重要。在现有人机界面的研究上，结合神经认知科学及人机工程学的相关研究，对驾驶员的实时反应进行监控并分析，是对人机交互界面的有效评估与完善。本专利设计了智能车的人机交互界面，主要有三种信息提示：车速偏移、航向角偏移及水平位置偏移。BiopacactiCHamp放大器的使用可以对驾驶员脑电信号进行检测，实时进行信息反馈。
技术实现思路
为完善人机交互界面与信息反馈系统，提供了一种智能人机交互界面的实现方法及其系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：根据本专利技术的第一方面的一种智能人机交互界面的实现方法，其特征在于，包括：S1、制作刻度尺，所述刻度尺包括竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺；S2、用所述竖直刻度尺作为表示汽车车速偏移量的仪表盘；用所述圆形刻度尺作为表示汽车航向角偏移量的仪表盘；用所述水平刻度尺作为表示汽车水平偏移量的仪表盘；S3、在所述竖直刻度尺的刻度线旁标示速度数值，并设置能根据实时偏移速度纵向平移的指针；在所述圆形刻度尺的刻度线旁标示角度数值，并设置能以刻度尺圆心为轴转动的指针；在所述水平刻度尺的刻度线旁标示长度数值，并设置能横向平移的指针；S4、分别在所述竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺的下方显示实时的速度数据、角度数据和长度数据；S5、分别将所述竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺的取值值域划分为安全、警示、危险三个安全等级；S6、将所述三个安全等级用不同的颜色表示，显示实时的速度数据、角度数据和长度数据根据所落在的取值值域对应的安全等级变换颜色。在上述方面中，所述步骤S3还包括：S31所述竖直刻度尺的中点位置标示的速度数值为0km/h，所述中点位置向上的数值代表正偏移量；所述中点位置向下的数值代表负偏移量；S32所述圆形刻度尺的中点位置标示的角度数值为0°，所述中点位置逆时针方向旋转代表左偏移量；所述中点位置顺时针方向旋转代表右偏移量；S33所述水平刻度尺的中点位置标示的长度数值为0m，所述中点位置向左的数值代表左偏移量；所述中点位置向右的数值代表右偏移量。在上述方面中，所述步骤S5具体包括：S51当速度数据在-5km/h～5km/h范围内时，安全等级为安全；当速度数据的绝对值大于5km/h且小于等于10km/h时，安全等级为警告；当速度数据的绝对值大于10km/h且小于等于30km/h时，安全等级为危险；S52当角度数据在-10°～10°范围内时，安全等级为安全；当角度数据的绝对值大于10°且小于等于30°时，安全等级为警告；当角度数据的绝对值大于30°且小于等于90°时，安全等级为危险；S53当长度数据在-0.5m～0.5m范围内时，安全等级为安全；当长度数据的绝对值大于0.5m且小于等于1m时，安全等级为警告；当速度数据的绝对值大于1m且小于等于2m时，安全等级为危险。在上述方面中，所述步骤S6具体为：S61使用绿色代表安全等级为安全，使用黄色代表安全等级为警告，使用红色表示安全等级为危险；S62当速度数据在-5km/h～5km/h范围内时，显示实时的速度数据为绿色；当速度数据的绝对值大于5km/h且小于等于10km/h时，显示实时的速度数据为黄色；当速度数据的绝对值大于10km/h且小于等于30km/h时，显示实时的速度数据为红色；S63当角度数据在-10°～10°范围内时，显示实时的角度数据为绿色；当角度数据的绝对值大于10°且小于等于30°时，显示实时的角度数据为黄色；当角度数据的绝对值大于30°且小于等于90°时，显示实时的角度数据为红色；S64当长度数据在-0.5m～0.5范围内时，显示实时的角度数据为绿色；当长度数据的绝对值大于0.5m且小于等于1m时，显示实时的角度数据为黄色；当速度数据的绝对值大于1m且小于等于2m时，显示实时的长度数据为红色。根据本专利技术的第二方面的一种智能人机交互界面的系统，其特征在于，所述系统包括位于同一平面且紧凑相接的车速偏移仪表模块、航向角偏移仪表模块和水平偏移仪表模块，车速偏移仪表模块位于航向角偏移仪表模块和水平偏移仪表模块左部，用于指示速度刻度和实时显示速度数据；航向角偏移模块位于水平偏移仪表模块上部，用于指示角度刻度和实时显示角度数据；水平偏移仪表模块用于指示长度刻度和实时显示长度数据。在上述方面中，所述车速偏移仪表模块包括竖直刻度尺单元、速度指针单元、速度安全单元和速度数据显示单元，竖直刻度尺单元用于标示汽车的行驶速度数值；速度指针单元用于根据汽车行驶速度纵向平移实时指向竖直刻度尺单元上的速度数值；速度安全单元用于将竖直刻度尺单元上的取值值域划分为安全、警示、危险三个安全等级；速度数据显示单元用于根据汽车速度实时显示速度数据，并通过速度安全单元，结合实时显示速度数据所落在的取值值域对应的安全等级变换显示颜色。在上述方面中，所述航向角偏移仪表模块包括圆形刻度尺单元、角度指针单元、角度安全单元和角度数据显示单元，圆形刻度尺单元用于标示汽车的角度数值；角度指针单元用于根据汽车行驶角度顺时针或逆时针方向转动实时指向圆形刻度尺单元上的角度数值；角度安全单元用于将圆形刻度尺单元上的取值值域划分为安全、警示、危险三个安全等级；角度数据显示单元用于根据汽车行驶角度实时显示角度数据，并通过角度安全单元，结合实时显示角度数据所落在的取值值域对应的安全等级变换显示颜色。在上述方面中，所述水平偏移仪表模块包括水平刻度尺单元、长度指针单元、长度安全单元和长度数据显示单元，水平刻度尺单元用于标示汽车的行驶长度数值；长度指针单元用于根据汽车行驶长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能人机交互界面的实现方法，其特征在于，包括：/nS1、制作刻度尺，所述刻度尺包括竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺；/nS2、用所述竖直刻度尺作为表示汽车车速偏移量的仪表盘；用所述圆形刻度尺作为表示汽车航向角偏移量的仪表盘；用所述水平刻度尺作为表示汽车水平偏移量的仪表盘；/nS3、在所述竖直刻度尺的刻度线旁标示速度数值，并设置能根据实时偏移速度纵向平移的指针；在所述圆形刻度尺的刻度线旁标示角度数值，并设置能以刻度尺圆心为轴转动的指针；在所述水平刻度尺的刻度线旁标示长度数值，并设置能横向平移的指针；/nS4、分别在所述竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺的下方显示实时的速度数据、角度数据和长度数据；/nS5、分别将所述竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺的取值值域划分为安全、警示、危险三个安全等级；/nS6、将所述三个安全等级用不同的颜色表示，显示实时的速度数据、角度数据和长度数据根据所落在的取值值域对应的安全等级变换颜色。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能人机交互界面的实现方法，其特征在于，包括：
S1、制作刻度尺，所述刻度尺包括竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺；
S2、用所述竖直刻度尺作为表示汽车车速偏移量的仪表盘；用所述圆形刻度尺作为表示汽车航向角偏移量的仪表盘；用所述水平刻度尺作为表示汽车水平偏移量的仪表盘；
S3、在所述竖直刻度尺的刻度线旁标示速度数值，并设置能根据实时偏移速度纵向平移的指针；在所述圆形刻度尺的刻度线旁标示角度数值，并设置能以刻度尺圆心为轴转动的指针；在所述水平刻度尺的刻度线旁标示长度数值，并设置能横向平移的指针；
S4、分别在所述竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺的下方显示实时的速度数据、角度数据和长度数据；
S5、分别将所述竖直刻度尺、圆形刻度尺和水平刻度尺的取值值域划分为安全、警示、危险三个安全等级；
S6、将所述三个安全等级用不同的颜色表示，显示实时的速度数据、角度数据和长度数据根据所落在的取值值域对应的安全等级变换颜色。


2.根据权利要求1所述的一种智能人机交互界面的实现方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
S31所述竖直刻度尺的中点位置标示的速度数值为0km/h，所述中点位置向上的数值代表正偏移量；所述中点位置向下的数值代表负偏移量；
S32所述圆形刻度尺的中点位置标示的角度数值为0°，所述中点位置逆时针方向旋转代表左偏移量；所述中点位置顺时针方向旋转代表右偏移量；
S33所述水平刻度尺的中点位置标示的长度数值为0m，所述中点位置向左的数值代表左偏移量；所述中点位置向右的数值代表右偏移量。


3.根据权利要求1所述的一种智能人机交互界面的实现方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
S51当速度数据在-5km/h～5km/h范围内时，安全等级为安全；当速度数据的绝对值大于5km/h且小于等于10km/h时，安全等级为警告；当速度数据的绝对值大于10km/h且小于等于30km/h时，安全等级为危险；
S52当角度数据在-10°～10°范围内时，安全等级为安全；当角度数据的绝对值大于10°且小于等于30°时，安全等级为警告；当角度数据的绝对值大于30°且小于等于90°时，安全等级为危险；
S53当长度数据在-0.5m～0.5m范围内时，安全等级为安全；当长度数据的绝对值大于0.5m且小于等于1m时，安全等级为警告；当速度数据的绝对值大于1m且小于等于2m时，安全等级为危险。


4.根据权利要求1所述的一种智能人机交互界面的实现方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：
S61使用绿色代表安全等级为安全，使用黄色代表安全等级为警告，使用红色表示安全等级为危险；
S62当速度数据在-5km/h～5km/h范围内时，显示实时的速度数据为绿色；当速度数据的绝对值大于5km/h且小于等于10km/h时，显示实时的速度数据为黄色；当速度数据的绝对值大于10km/h且小于等于30km/h时，显示实时的速度数据为红色；
S63当角度数据在-10°～10°范围内时，显示实时的角度数据为...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜莉蓉，文田田，卢炽华，袁守利，王海雄，李超，张鹏程，高海龙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司，襄阳达安汽车检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42