CN212208628U - 智能座舱体验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能座舱体验设备，主要通过基于驾驶员监控***的感知摄像头、用于乘员触控操作的多联显示屏以及用于与乘员进行形象化交互的机器人，实现在确保驾驶状态安全、可靠前提下，由多屏操控所带来的交互便捷性及多样性，并通过交互机器人丰富了陈旧的交互方式，且从技术层面打破“人”“机”之间的交互隔阂，进而使得该智能座舱体验设备更贴合设计初衷，从而更加满足真实的用户所需。通过融合多种智能硬件载体，例如尾部灯带、氛围灯、麦克风阵列及功放音响等扬声装置，本实用新型进一步使得用户可以在同一个体验设备下实现多模态的交互操作，进而在确保成本可控基础上，能够更为集中化地改善用户的使用体验。

Description

智能座舱体验设备

技术领域

本实用新型涉及智能车辆领域，尤其涉及一种智能座舱体验设备。

背景技术

随着车辆智能化和车联网的发展，基于多人的车内智能座舱交互产品成为车内人机交互发展的趋势。用户可以在车内不同的位置控制不同的设备，并且每个乘员均可以拥有自己的操作设备和对应的显示屏。

由于该类产品较为新颖且具有较高的科技性能，一方面、容易引起一般消费者的兴趣，另一方面业内也需要一个模拟真车座舱的实物环境以进行仿真测试、功能验证、产品演示等，因而本实用新型认为有必要将智能座舱独立出来，形成一个半开放式的展示台架产品，使得用户可以在该展示台架内感受到真车座舱内的影音娱乐、智能操控等人机交互体验。

然而，现有的这类座舱体验设备，其设施简单、功能陈旧，有些设备也不是针对智能车辆这个领域范畴设计的，导致完全不能适应当前较为丰富的车内人机交互应用的发展，造成体验型产品反而不能满足用户真实的使用体验所需。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型旨在提供一种智能座舱体验设备，以解决传统的开放型展示台架功能单一、交互操作不便捷、缺乏人性化设计的问题，从而能够适应多样化的车内人机交互应用，并提升乘员的智能交互体验。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能座舱体验设备，包括底座以及承载其上的座舱台架，其中所述座舱台架包括：

设置于驾驶员区域的基于驾驶员监控***的感知摄像头；

设置于操控区域的多联屏；以及

用于与乘员进行形象化交互的机器人。

在其中一种可能的实现方式中，所述感知摄像头包括：红外感应镜头以及红外补光灯。

在其中一种可能的实现方式中，所述机器人主要由显示屏、摄像头、光线传感器、电机、氛围灯以及控制单元组成。

在其中一种可能的实现方式中，所述多联屏包括用于显示及触控的三联屏，所述三联屏分别为仪表屏、中控屏以及副驾驶屏。

在其中一种可能的实现方式中，所述三联屏的表面由一体的钢化玻璃覆盖。

在其中一种可能的实现方式中，所述座舱台架还包括：

设置于所述座舱台架内的座舱氛围灯；和/或

设置于所述座舱台架后部的尾部灯带。

在其中一种可能的实现方式中，所述尾部灯带包括用于根据预制指令进行变化的多色氛围灯。

在其中一种可能的实现方式中，所述座舱台架还包括：

设置于乘员座椅区域的无线充电装置，所述无线充电装置包括多线圈能量发生器。

在其中一种可能的实现方式中，所述座舱台架还包括：

设置于操控区域和/或乘员座椅区域麦克风阵列以及扬声装置。

在其中一种可能的实现方式中，所述座舱台架还包括：

基于人体工程学结构的乘员座椅；以及

具有实体和/或虚拟按键的方向盘。

本实用新型主要通过设置基于驾驶员监控***(DMS)的感知摄像头、多联屏以及用于与乘员进行形象化交互的机器人，实现在DMS***确保驾驶状态安全、可靠前提下，由多屏操控所带来的交互便捷性及多样性，并通过设置形象化的交互机器人，一方面、丰富了陈旧的交互方式，另一方面从技术层面打破了“人”“机”之间的交互隔阂，进而使得体验设备更贴合“体验”的设计初衷，更加满足真实的用户所需。

进一步地，通过融合多种智能硬件载体，例如尾部灯带、氛围灯、麦克风阵列及功放音响等扬声装置，使得用户可以在同一个体验设备下实现多模态的交互操作，而无需额外地独立开发相关功能，从而在确保整体成本可控的基础上，可以更为集中地改善用户的使用体验。

附图说明

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：

图1为本实用新型提供的智能座舱体验设备的实施例的示意图。

附图标记说明：

1底座 2座舱台架 3方向盘 4感知摄像头 5座椅 6机器人

7座舱氛围灯 8多联屏 9麦克风阵列 10无线充电装置

11尾部灯带

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

在对本实用新型技术方案进行说明之前，再对现有的此类体验产品进行简要说明：现有的这类体验产品并不适配功能更为多样、交互更为智能的车辆，一般是通过单屏幕以及基本的拾音输入、音频外放实现的座舱模拟，没有集成额外的智能交互、传感监测配件，无法使用户体验到智能座舱的丰富功能。

据此，本实用新型的初衷构思是通过不同的应用场景和用户所需，可以在体验设备上反馈出多样的交互内容和操控选项，并借由人性化的交互设计大幅提高用户的体验满意度以及该设备的趣味性、可玩性。

鉴于上述，本实用新型提供出如下实施方式以供参考，其中至少包括了如图1所示的一种智能座舱体验设备的实施例(需指出，图1是融合了后续优选方案的综合附图)，该实施例具体可以包括：底座1，底座1用于稳固地承载空载或载人后的座舱台架2。关于所述座舱台架2，其可以在驾驶员区域设置基于驾驶员监控***(Driver Monitor System，DMS)的感知摄像头4，并在乘员的操控区域设置用于展示用户交互界面及操控内容的多联屏8，以及在座舱台架2的操作区域的中部或者便于被乘员观察、接触到的区域，设置用于与乘员进行形象化交互的机器人6。

关于所述感知摄像头4，其主要作用是对驾驶员进行人脸识别检测、危险动作识别、疲劳状态感知以及手势识别。在实际操作中，该感知摄像头4可以由摄像头和红外补光灯组成，其中摄像头可以但不限于采用3.6mm\940nm红外感应镜头，且其可视角度为90°，类似的硬件配置可以使得识别和检测准确率更高，并且由补光灯的配合，可以支持在夜晚或昏暗条件下进行图像采集和识别。

关于所述机器人6，其主要作用是驾驶员或乘客在与体验设备交互时可以显示相应的表情或拟人化的符号等，在实际操作中，机器人6主要可以包括的部件有：显示屏(例如2.1寸全彩)、电机、氛围灯、高清摄像头、光线传感器等部件，基于这些设计，可以由现有的声源定位技术的旋转机器人并对座舱内进行拍照，此机器人的设计目的是通过形象化的交互显示输出，让驾驶员和乘客体验到人性化的交互感。当然，旋转动作只是示例，还可以根据实际所需设计仰俯、摆动等动作，并且在其他实施例中也可以将该机器人的外观设计成拟人化、卡通化的形象造型(而非必须按图1所示)，对此本实用新型不做限定。

关于多联屏8，可以但不限于由三块12.3寸的显示触摸屏组成，三块屏的优势是可以分别对应：仪表屏、中控屏和副驾驶屏。具体地，选型时每个显示屏的分辨率可以选为1920*720或更优，并支持多点触控、多屏互联等操作。当然，为了体现科技感并提升维护效率、避免接缝过多，多联屏的表面可由一体的钢化玻璃覆盖，在保证视觉冲击力和美观性的同时，也易于维护。

对于上述实施例及优选方案，还需说明三点：

其一、上述提及的多联屏、机器人、感知摄像头必然与该智能座舱体验设备中的控制模块电连接，例如智能中控平台等，该控制部件本身已部署在类似的座舱展示产品中，因而本实用新型不做赘述。

其二、而前述提及的DMS感知摄像头、多联屏、形象化的机器人等独立部件的操控方式、程序设计，也属于现有技术，例如DMS已有成熟多种驾驶员监测机制；多联屏基于多屏触控技术也已广泛应用于其他产品之中；而形象化的机器人更是当前其他类智能产品的成熟配置，例如智能音箱、智能穿戴设备等，皆有随着不同指令和内容输出能够改变的可视化形象的先例(例如显示出形象的表情、眼睛嘴部动作等)，因此本实用新型不对前述改进内容的程序控制、软件流程做出限定，实际实施本实用新型时可以借鉴、参考已有其他类产品。

其三、显而易见地是，本产品针对的对象是车辆的座舱，那么方向盘和座椅必然是标配，但为了配合本实用新型的设计初衷，满足用户对本类产品的体验要求，如图1所示，方向盘3可以由ABS、硅胶材质以及运动轴承组成，并且可以实现方向盘旋转和按键操作，例如设计成非传统圆形的方向盘并配置实体或虚拟按键等；座椅5也可以主要由ABS和硅胶等舒适的材质制作，并可以设置曲线型的设计符合人体工程学的结构，使乘员坐姿更正确、更舒适；进一步地，座椅5和/或方向盘3还可以配置氛围灯，以此提升交互体验性能。此外，作为智能交互产品，语音交互已然是当前的主流趋势，因为该智能座舱体验设备内也同样会配置拾音部件，例如设置于操控区域和/或乘员座椅区域的麦克风单元，当然，更优地，可以选择配置由高性能硅麦构成的麦克风阵列9，具体来说，将多个麦克风单元放置为线性阵列或环形阵列等，因为其灵敏度、相位一致性利于声源定位及窄波束计算的精准，并可采用≥16K/24bit的拾音采样，再结合声源定位、窄波束降噪和回声消除等成熟的阵列算法，自适应距离达到0.5～1米，输出的数据流更利于提高语音识别转写的准确率,并且，在实际操作中还可以将阵列技术与人声增强、语音唤醒、静音检测等功能相结合。相应地，音频输出的设备也会随之设置，例如扬声装置，环绕的功放、多组扬声器、音箱等等。总之，本实用新型的目的是提供丰富的硬件支持，而具体的算法功能可与现有技术相结合、相借鉴。

前文提及了氛围灯，在本实用新型的较佳实施例中，除了可以考虑为方向盘3和/或座椅5配置氛围灯，还可以结合图1示例，在座舱环境内设置座舱氛围灯7，当然，其作用同样可以是根据不同的业务操作和场景进行不同的颜色转换，以提升交互性能，增强体验类产品的沉浸式的带入感。具体来说，座舱氛围灯7可由144颗全彩LED灯组成，颜色级别为255级，并可通过相应的指令切换不同的颜色。更优地，还可以在该智能体验产品的座舱台架2后部，设置尾部灯带11，其可以由多色氛围灯组成，同样可显示不同的灯光效果，并依据不同的场景可默认显示一种颜色，当指令或业务变化时则可改为其他颜色灯，当然，这仅仅是一种使用层面的示例性举例。

最后，还可以结合图1，进一步考虑到用户通常会随身携带智能终端产品，例如智能手机、蓝牙耳机等，因而用户在使用座舱时也可能有对随身终端进行充电的需求，据此，本实用新型在座椅区域处还考虑设计无线充电装置10，具体来说，可采用多线圈(例如双线圈)能量发生器，输出功率达到7.5W，以便支持对无线充电手机和其他设备进行无线充电，免去线束带来的烦恼。

综上所述，本实用新型主要通过设置基于驾驶员监控***(DMS)的感知摄像头、多联屏以及用于与乘员进行形象化交互的机器人，实现在DMS***确保驾驶状态安全、可靠前提下，由多屏操控所带来的交互便捷性及多样性，并通过设置形象化的交互机器人，一方面、丰富了陈旧的交互方式，另一方面从技术层面打破了“人”“机”之间的交互隔阂，进而使得体验设备更贴合“体验”的设计初衷，更加满足真实的用户所需。

进一步地，通过融合多种智能硬件载体，例如尾部灯带、氛围灯、麦克风阵列及功放音响等扬声装置，使得用户可以在同一个体验设备下实现多模态的交互操作，而无需额外地独立开发相关功能，从而在确保整体成本可控的基础上，可以更为集中地改善用户的使用体验。

为了便于理解上述硬件配置的使用方式，本实用新型结合已有的常规处理算法，对在前的实施例及优选方案的使用方式，提供一种参考，目的是体现出经由本实用新型改进后的座舱体验设备所具备的丰富的体验功能，其中涉及到的程序算法、控制方式皆有大量现有技术可供选择，下述使用方式并非唯一，仅仅是摘选了一种使用层面和角度进行辅助介绍：

当用户进入智能座舱体验设备时，DMS摄像头可以检测用户身份，并根据用户数据进行个性化的欢迎和智能的业务和内容推荐。具体可以是DMS摄像头扫描驾驶员人脸，并通过后台账户数据库匹配登录该驾驶员账户，同时通过多联屏的对应显示屏显示出用户账户登陆以及个性化信息推荐等信息，还可以同时由音响播报欢迎语。

当用户在智能座舱体验设备内通过语音触发相关业务时，其总体工作方式可以是：a)麦克风阵列拾取用户语音；b)通过语音识别技术识别到用户意图，同时通过云端拉取相关内容和业务；c)在显示屏上显示业务信息；d)机器人转向用户并显示对应的表情；e)氛围灯根据业务的状态显示不同的颜色；f)扬声装置根据不同的业务输出不同的声音。

(1)例如用户通过语音查询天气信息时，麦克风阵列会拾取语音信息并完成声源定位和语音识别，并根据语音识别结果在多联屏的对应屏幕上显示当天的天气信息，并通过扬声装置(如音响等)播报天气信息，同时在机器人上会同步显示对应的说话表情或天气拟人化符号。

(2)例如用户通过语音查询歌曲时，麦克风阵列会拾取语音信息并完成声源定位和语音识别，并根据语音识别结果在多联屏的对应屏幕上显示歌曲信息并由扬声装置播放，同时在机器人上会同步显示对应的唱歌表情，氛围灯也可以根据歌曲信息进行相应的律动显示。

(3)例如用户通过语音导航时，麦克风阵列会拾取语音信息并完成声源定位和语音识别，并根据语音识别结果在多联屏的对应屏幕上显示导航路径信息，并通过音响播报导航信息，同时在机器人可以在路况播报、交通指引时同步显示说话的表情或者相应的导航地图路径等。

而且在导航时，如果用户使用手机打电话或者疲劳驾驶时，DMS摄像头可以检测到打电话动作以及疲劳驾驶动作，多联屏的对应屏幕上显示出请勿打电话或请勿疲劳驾驶等提示信息，也可以显示出推荐的缓解疲劳的业务，同时氛围灯显示明亮的红色报警灯、音响提示当前正在危险驾驶和疲劳驾驶，还可以播放报警音等。

当用户把智能终端，手机、平板、手表等，放置在无线充电装置上时，无线充电装置开始给智能终端充电，同时多联屏的对应显示屏显示终端的充电进度以及剩余时间等，同时也可以由音响播报如：正在为手机充电。

最后需说明的是，上述功能仅为一种示例性的介绍，本领域技术人员在本实用新型提供的硬件基础上可以根据实际所需进行更为具体的功能设计，对此本实用新型不做限定。

本实用新型实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以及，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能座舱体验设备，其特征在于，包括底座(1)以及承载其上的座舱台架(2)，其中所述座舱台架(2)包括：

设置于驾驶员区域的基于驾驶员监控***的感知摄像头(4)；

设置于操控区域的多联屏(8)；以及

用于与乘员进行形象化交互的机器人(6)。

2.根据权利要求1所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述感知摄像头(4)包括：红外感应镜头以及红外补光灯。

3.根据权利要求1所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述机器人(6)主要由显示屏、摄像头、光线传感器、电机、氛围灯以及控制单元组成。

4.根据权利要求1所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述多联屏(8)包括用于显示及触控的三联屏，所述三联屏分别为仪表屏、中控屏以及副驾驶屏。

5.根据权利要求4所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述三联屏的表面由一体的钢化玻璃覆盖。

6.根据权利要求1所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述座舱台架(2)还包括：

设置于所述座舱台架(2)内的座舱氛围灯(7)；和/或

设置于所述座舱台架(2)后部的尾部灯带(11)。

7.根据权利要求6所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述尾部灯带(11)包括用于根据预制指令进行变化的多色氛围灯。

8.根据权利要求1所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述座舱台架(2)还包括：

设置于乘员座椅区域的无线充电装置(10)，所述无线充电装置(10)包括多线圈能量发生器。

9.根据权利要求1所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述座舱台架(2)还包括：

设置于操控区域和/或乘员座椅区域麦克风阵列(9)以及扬声装置。

10.根据权利要求1～9任一项所述的智能座舱体验设备，其特征在于，所述座舱台架(2)还包括：

基于人体工程学结构的乘员座椅(5)；以及

具有实体和/或虚拟按键的方向盘(3)。

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