一种车载人机交互界面系统技术方案

本发明专利技术涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种车载人机交互界面系统。本发明专利技术设置交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块配合。其中交互模块又包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元。用户可以设置激活语音/动作，通过激活语音/动作激活本系统后，即可开始驾驶。驾驶过程中，用户发出语音/动作和系统进行快速、高效、精准的互动反馈。同时通过摄像头和视觉传感器对驾驶人员和非驾驶人员进行动作记录，出现不安全动作和情绪时进行预警。通过上述主动和被动交互，实现了车载人机交互界面系统的智能性，提高了车辆行驶的安全性和人机交互的互动性。车辆行驶的安全性和人机交互的互动性。车辆行驶的安全性和人机交互的互动性。

【技术实现步骤摘要】
一种车载人机交互界面系统


[0001]本专利技术涉及人机交互
，尤其涉及一种车载人机交互界面系统。

技术介绍

[0002]人机交互是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分，用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作，小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室，人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解，那是为了系统的可用性或者用户友好性。
[0003]随着汽车智能性的提高，车载人机交互界面系统开始普及。传统的车载人机交互界面系统主要是采用触控式或按键式，但便捷性、安全性不足。现有的车载语音交互技术解放了人的手和眼睛，使人机交互能够以人类最熟悉的方式进行，只需用户发出语音指令就可以完成相关操作。但仍然为被动式交互，即用户发出语音/动作指令，系统被动做出反应。因此驾驶过程中的互动性、智能不足，造成车载人机交互界面系统的使用局限。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种车载人机交互界面系统。通过主动和被动交互，实现了车载人机交互界面系统的智能性，提高了车辆行驶的安全性和人机交互的互动性。
[0005]本专利技术提出一种车载人机交互界面系统，包括交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块。交互模块包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元，用于接收和发送交互指令。数据采集模块包括数据采集单元、车外数据采集单元和车体数据采集单元，用于采集驾驶过程中车内的所有数据。安全情况分析模块包括数据接收单元、数据分析单元和安全情况判断单元，用于分析驾驶过程中的所有数据。预警模块包括预警生成单元、警报单元和预警解除单元，用于预测、避免安全事故的发生。控制模块用于接收系统指令，并控制对应的模块完成指令，协调系统各模块的供能。通讯模块用于系统各模块的信号传输，实现数据流通。
[0006]优选的，被动交互单元是通过用户发出语音，做出动作的方式主动与车载人机交互界面进行交互，包括语音交互子单元和动作交互子单元存。
[0007]优选的，语音交互子单元包括语音输入端、语料库、语音模板、语音特征提取器和反馈端一，通过语音特征提取器提取用户发出的语音特征数据，填充至现有的语音模板，与语料库进行比对，找到匹配度高的语料，将对应的指令发送至控制模块。
[0008]优选的，语音特征包括短时功率谱密度、语谱图和共振峰，提取时先对用户语音进行语音分帧，再对每个语音帧按照时序分别进行快速傅里叶变换，最后将变换后的频谱幅度值作为纵坐标，语音帧对应的时间作为横坐标，语音能量作为坐标点值，得到语谱图。
[0009]优选的，提取前需要对语音信号进行预处理；预处理包括消除回音、噪声抑制和自
动增益，并将预处理后的语音信号编码成码流。
[0010]优选的，动作交互子单元包括多组输入端、动作库、动作模板、动作特征提取器和反馈端二，通过用户做出特定或个性化动作，动作特征提取器对动作进行特征提取，填充至现有的动作模板，与动作库进行比对，找到匹配度高的动作，将对应的指令发送至控制模块。
[0011]优选的，动作特征提取器通过多个手势动作传感器，记录手势动作轨迹图像，通过HOG特征算子，利用矩方法获取图像的灰度密度分布特征，完成图像的特征提取。
[0012]优选的，主动交互单元是通过监测车内用户的动作，车载人机交互界面系统预判可能存在的安全问题，主动与用户交互，包括监测子单元。
[0013]优选的，车内设置摄像头和视觉传感器；摄像头和视觉传感器对驾驶人员的面部进行识别，出现不稳定情绪时，进行情绪辅助，对车内非驾驶人员的进行动作记录，出现不安全动作时，进行预警。
[0014]优选的，预警模块与第三方网络连接；第三方为公安机关相关部门。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：
[0016]本专利技术设置交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块配合。其中交互模块又包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元。用户可以设置激活语音/动作，通过激活语音/动作激活本系统后，即可开始驾驶。驾驶过程中，用户发出语音/动作和系统进行快速、高效、精准的互动反馈。同时通过摄像头和视觉传感器对驾驶人员和非驾驶人员进行动作记录，出现不安全动作和情绪时进行预警。通过上述主动和被动交互，实现了车载人机交互界面系统的智能性，提高了车辆行驶的安全性和人机交互的互动性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术一种实施例的结构框图。
具体实施方式
[0018]实施例一
[0019]如图1所示，本专利技术提出的一种车载人机交互界面系统，包括交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块。交互模块包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元，用于接收和发送交互指令。数据采集模块包括数据采集单元、车外数据采集单元和车体数据采集单元，用于采集驾驶过程中车内的所有数据。安全情况分析模块包括数据接收单元、数据分析单元和安全情况判断单元，用于分析驾驶过程中的所有数据。预警模块包括预警生成单元、警报单元和预警解除单元，用于预测、避免安全事故的发生。控制模块用于接收系统指令，并控制对应的模块完成指令，协调系统各模块的供能。通讯模块用于系统各模块的信号传输，实现数据流通。
[0020]实施例二
[0021]如图1所示，本专利技术提出的一种车载人机交互界面系统，包括交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块。交互模块包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元，用于接收和发送交互指令。数据采集模块包括数据采集单元、车外
数据采集单元和车体数据采集单元，用于采集驾驶过程中车内的所有数据。安全情况分析模块包括数据接收单元、数据分析单元和安全情况判断单元，用于分析驾驶过程中的所有数据。预警模块包括预警生成单元、警报单元和预警解除单元，用于预测、避免安全事故的发生。控制模块用于接收系统指令，并控制对应的模块完成指令，协调系统各模块的供能。通讯模块用于系统各模块的信号传输，实现数据流通。
[0022]需要进一步说明的是，被动交互单元是通过用户发出语音，做出动作的方式主动与车载人机交互界面进行交互，包括语音交互子单元和动作交互子单元存。
[0023]实施例三
[0024]如图1所示，本专利技术提出的一种车载人机交互界面系统，包括交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块。交互模块包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元，用于接收和发送交互指令。数据采集模块包括数据采集单元、车外数据采集单元和车体数据采集单元，用于采集驾驶过程中车内的所有数据。安全情况分析模块包括数据接收单元、数据分析单元和安全情况判断单元，用于分析驾驶过程中的所有数据。预警模块包括预警生成单元、警报单元和预警解除单元，用于预测、避免安全事故的发生。控制模块用于接收系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载人机交互界面系统，其特征在于，包括交互模块、数据采集模块、通讯模块、控制模块、安全情况分析模块和预警模块；交互模块包括主动交互单元、被动交互单元和激活单元，用于接收和发送交互指令；数据采集模块包括数据采集单元、车外数据采集单元和车体数据采集单元，用于采集驾驶过程中车内的所有数据；安全情况分析模块包括数据接收单元、数据分析单元和安全情况判断单元，用于分析驾驶过程中的所有数据；预警模块包括预警生成单元、警报单元和预警解除单元，用于预测、避免安全事故的发生；控制模块用于接收系统指令，并控制对应的模块完成指令，协调系统各模块的供能；通讯模块用于系统各模块的信号传输，实现数据流通。2.根据权利要求1所述的一种车载人机交互界面系统，其特征在于，被动交互单元是通过用户发出语音，做出动作的方式主动与车载人机交互界面进行交互，包括语音交互子单元和动作交互子单元存。3.根据权利要求2所述的一种车载人机交互界面系统，其特征在于，语音交互子单元包括语音输入端、语料库、语音模板、语音特征提取器和反馈端一，通过语音特征提取器提取用户发出的语音特征数据，填充至现有的语音模板，与语料库进行比对，找到匹配度高的语料，将对应的指令发送至控制模块。4.根据权利要求3所述的一种车载人机交互界面系统，其特征在于，语音特征包括短时功率谱密度、语谱图和共振峰，提取时先对用户语音进行语音分帧，再对每个语音帧按照时序分别进行快速傅里叶变换，最后将变换后的频谱幅度值作为纵坐标，语...

【专利技术属性】
技术研发人员：付圣茂，陈飞，庞佳涵，
申请(专利权)人：上海蓁康电子有限公司，
类型：发明
国别省市：