基于人机交互的智能物联式车载控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及车载设备领域，具体为基于人机交互的智能物联式车载控制系统及方法，包括：物联网模块

【技术实现步骤摘要】
基于人机交互的智能物联式车载控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及车载设备领域，具体为基于人机交互的智能物联式车载控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着近年来家用汽车的普及，汽车内的各类智能设备也逐步发展起来，车载导航
、
车载空调
、
车载雷达等车载设备为人们带来了便利舒适的驾驶体验
。
车载饮水工具也是其中之一，主流的车载饮水系统由饮料箱
、
水龙头和陶瓷面板组成，用户选择饮品后，打开水龙头，饮水系统就能够从饮料箱抽取饮料，供用户饮用
。
[0003]然而，传统的饮品系统只能靠用户手动选择饮品，但驾驶员专心于驾驶时，很难空出精力去完成选择饮品种类，调整饮品温度并打开水龙头等一系列操作
。
在不同行车地点
、
不同天气和不同驾驶时长等情况下，用户的饮品需求往往会发生改变，整个驾驶过程中只提供一类饮料也很难满足用户的需求
。
[0004]此外，现实中的路况是复杂的，传统车载饮品系统中的水龙头在出水时，若汽车发生急刹或突然加速，水龙头的水就容易洒出杯外，污染车内环境，甚至烫伤车内人员
。
传统系统中饮料箱的存储空间也很有限，用户需要频繁向饮料箱中投放各类饮品，也容易造成用户的不便
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于人机交互的智能物联式车载控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于人机交互的智能物联式车载控制系统，包括：物联网模块
、
饮品分析模块
、
智能交互模块
、
饮品制作模块和水流控制模块；
[0007]物联网模块用于获取车载设备的数据，并对用户进行定位；
[0008]饮品分析模块用于对行车过程中获取的数据进行分析，得到驾驶过程中外界环境的信息，并评估用户的疲劳程度，结合历史数据，分析用户当前的饮用偏好；
[0009]智能交互模块用于检测用户放置水杯的行为，计算水杯容积，并自动调节水龙头的高度；
[0010]饮品制作模块用于对水箱进行调温，根据饮品信息调整冲泡流程，检测到用户放置水杯后，从水龙头输出用户需要的饮品；
[0011]水流控制模块用于分析道路情况，评估车辆加速度，调整水龙头出水时的流量，检测到车辆变速时，调节水龙头的出水位置；
[0012]进一步的，物联网模块包括：设备读取单元和定位单元；
[0013]设备读取单元用于获取车载设备的数据，所述车载设备包括车载导航
、
车载雷达
、
行车记录仪和智能座椅；
[0014]定位单元用于根据车载导航与车载雷达提供的信息对车辆进行定位
。
[0015]进一步的，饮品分析模块包括：环境分析单元
、
疲劳分析单元和饮品选择单元；
[0016]环境分析单元用于根据车辆的定位信息获取车辆行驶的路况
、
所在地点的天气和所在地点的温度，并测量车内温度；
[0017]疲劳分析单元用于根据用户座椅的倾斜度
、
踩下踏板的力度
、
连续驾驶时长和当前时间，分析出用户的疲劳程度；
[0018]饮品选择单元用于根据历史数据
、
环境信息和疲劳程度，拟合出用户当前的饮用偏好，所述饮用偏好包括：饮品的种类
、
温度和浓度
。
[0019]进一步的，智能交互模块包括：光学测量单元和命令发布单元；
[0020]光学测量单元用于检测用户是否在陶瓷板上放置水杯，测量水杯的底面直径与杯子的高度，计算水杯容积，并根据杯高调节水龙头出水口的高度；
[0021]命令发布单元用于根据水杯容积和饮品的浓度计算出用水量和粉料量，向饮品制作模块发出制作饮品的命令
。
[0022]进一步的，饮品制作模块包括：水箱单元
、
粉料箱单元和水龙头单元；
[0023]水箱单元由两级水箱构成，一级水箱用于存储饮用纯净水，所述一级水箱内部连接有电热丝，可以对水箱中的水进行加热，水箱外部连接有压缩机，能够对水箱中的水进行降温，二级水箱用于存储并冲泡饮品；
[0024]粉料箱单元由水箱上部的粉料箱构成，用于存储各类饮料的粉料，所述粉料箱内部装有控制阀，能够控制粉料的输出种类和输出量，接收到命令后，向所述二级水箱中输出粉料；
[0025]水龙头单元由可伸缩水龙头构成，用于从二级水箱中抽取冲泡后的饮品，并输出到水杯中，所述可伸缩水龙头可以对出水口进行上下和前后的调节
。
[0026]进一步的，水流控制模块包括：路况分析单元
、
流量控制单元和位置调节单元；
[0027]路况分析单元用于根据车载导航的数据分析行驶路线上的通行情况，所述通行情况包括：与交通节点的距离
、
交通节点处车流的平均速度和车辆的当前速度；
[0028]流量控制单元用于分析车辆的加速度，调整水龙头的出水流量；
[0029]位置调节单元用于检测车辆的加速度方向与大小，根据车辆加速度和水杯的位置调节水龙头的出水口位置
。
[0030]基于人机交互的智能物联式车载控制方法，包括以下步骤：
[0031]S100.
用户启动汽车后，根据车载设备中的数据，获取车辆定位与用户特征；
[0032]S200.
根据步骤
S100
中的车辆定位，得到车辆所处的环境信息，并根据用户特征，计算出用户的疲劳程度；根据环境信息与用户疲劳程度，分析出用户当前需要的饮品信息；
[0033]S300.
检测到用户将水杯放置在面板后，测量水杯的高度与底面直径，计算出水杯的容积，并根据杯高调节水龙头出水口的高度，准备制作饮品，转到步骤
S400
；
[0034]S400.
根据步骤
S200
中的饮品信息，对饮水设备进行调控，提前对饮水设备中的饮品进行冲泡；
[0035]S500.
出水过程中，根据车载设备中的数据，分析汽车降速的加速度，调整水龙头出水口的水流大小，并在检测到汽车存在加速度时，根据加速度的大小和方向，调节水龙头的水平伸缩长度与旋转角度，进而调整出水口的位置，使出水口流出的水流能够恰好落入
杯中
。
[0036]进一步的，步骤
S100
包括：
[0037]步骤
S101.
获取车载设备的数据，所述车载设备包括车载导航
、
车载雷达
、
行车记录仪和智能座椅，获取的数据包括：车载导航上的行车路线
、
车载雷达上的行车速度
、
行车记录本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于人机交互的智能物联式车载控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100.
用户启动汽车后，根据车载设备中的数据，获取车辆定位与用户特征；
S200.
根据步骤
S100
中的车辆定位，得到车辆所处的环境信息，并根据用户特征，计算出用户的疲劳程度；根据环境信息与用户疲劳程度，分析出用户当前需要的饮品信息；
S300.
检测到用户将水杯放置在面板后，测量水杯的高度与底面直径，计算出水杯的容积，并根据杯高调节水龙头出水口的高度，准备制作饮品，转到步骤
S400
；
S400.
根据步骤
S200
中的饮品信息，对饮水设备进行调控，提前对饮水设备中的饮品进行冲泡；
S500.
出水过程中，根据车载设备中的数据，分析汽车降速的加速度，调整水龙头出水口的水流大小，并在检测到汽车存在加速度时，根据加速度的大小和方向，调节水龙头的水平伸缩长度与旋转角度，进而调整出水口的位置
。2.
根据权利要求1所述的基于人机交互的智能物联式车载控制方法，其特征在于：步骤
S100
包括：步骤
S101.
获取车载设备的数据，所述车载设备包括车载导航
、
车载雷达
、
行车记录仪和智能座椅，获取的数据包括：车载导航上的行车路线
、
车载雷达上的行车速度
、
行车记录仪上的驾驶视频以及智能座椅的倾斜角度；步骤
S102.
根据车载设备上传来的数据，获取用户特征，所述用户特征包括：座椅的倾斜角度
、
行车记录仪上的驾驶视频
、
连续驾驶时长和当前系统时间
。3.
根据权利要求1所述的基于人机交互的智能物联式车载控制方法，其特征在于：步骤
S200
包括：步骤
S201.
根据车载导航与车载雷达提供的信息对车辆进行定位，根据车辆的定位信息获取车辆所处的环境信息，所述环境信息包括：所在地点的天气
、
所在地点的温度和车内空调温度；步骤
S202.
使用
face_recognition
人脸识别技术，从行车记录仪上的驾驶视频中获取视频中驾驶员的眨眼频率；步骤
S203.
根据用户特征计算用户的疲劳程度，疲劳程度
P
的计算公式为：
P
＝
(A+E)
·
M+F
其中，
A
代表座椅倾斜角度对应的疲劳速度，
E
代表当前时间点用户的疲劳速度，
M
代表用户连续驾驶时长，座椅倾斜角度和时间点与疲劳速度的对应关系预置于数据库中；
F
代表驾驶视频中驾驶员的眨眼频率反映的疲劳程度，眨眼频率与疲劳程度的对应关系预置于数据库中，
A、F、M
和
E
均为常数，且
F、E、M
和
A
均大于0；步骤
S204.
调取所有在相同天气与环境温度下，用户饮用饮料的历史数据，选择其中疲劳程度与当前最接近的数据作为目标数据，数据中用户所饮用的饮品种类记为目标饮品，饮品浓度为目标浓度；步骤
S205.
根据环境温度
、
车内空调温度
、
目标饮品平均饮用温度与用户上车时间，按以下公式计算饮品温度：
其中，
T0
为目标饮品平均饮用温度，
C
为当地环境温度，
R
为车内空调温度，
S
为用户上车时间，
b
为温度调整系数，由所在地点的天气决定，
S
为正整数，且
S>1
，
b>0。4.
根据权利要求1所述的基于人机交互的智能物联式车载控制方法，其特征在于：步骤
S300
包括：步骤
S301.
用户在面板上放置水杯，在检测到水杯的重量后，激活饮水系统，通过置于陶瓷面板上的激光测量水杯的底面积与高度；步骤
S302.
计算水杯容积，根据杯高调节水龙头出水口的高度，并使出水口位于水杯中心位置；步骤
S303.
根据水杯容积和饮品的浓度计算出用水量和粉料量，发出制作饮品的命令；步骤
S400
包括：步骤
S401.
按照步骤
S200
计算出的饮品温度，对一级水箱进行调温，按照饮品类型与浓度，从粉料箱中向二级水箱推入相应饮品的固体饮料粉末；步骤
S402.
一级水箱调温完毕后，按步骤
S303
中得到的用水量，将水注入二级水箱，进行饮品冲泡；步骤
S403.
可伸缩水龙头从二级水箱中抽取冲泡后的饮品，并输出到水杯中，所述可伸缩水龙头可以对出水口进行调节
。5.
根据权利要求1所述的基于人机交互的智能物联式车载控制方法，其特征在于：步骤
S500
包括：步骤
S501.
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘海叶，
申请(专利权)人：广州临广电气机械有限公司，
类型：发明
国别省市：