TWI822186B

TWI822186B - 調適車輛的人機介面的圖形化使用者介面的電腦實現方法、電腦程式產品、人機介面及車輛

Info

Publication number: TWI822186B
Application number: TW111126531A
Authority: TW
Inventors: 拉米扎里費; 奧利佛森斯
Original assignee: 德商蓮花科技創新中心有限公司
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2023-11-11
Also published as: WO2023284961A1; TW202319261A; CN117651655A; EP4370362A1

Abstract

描述一種調適一車輛的一人機介面的一圖形化使用者介面的電腦實現方法，其中該圖形化使用者介面由該人機介面的一控制器控制，其中被呈現在該圖形化使用者介面上的資訊佈局是由一配置決定，其中該控制器存取至少二個不同的配置，其中每個配置與至少一個雜亂指標或雜亂指標範圍相關聯，其中該控制器將一使用者設定檔、一區域、一使用資訊及/或一使用者警覺性中的至少一者與一雜亂指標或雜亂指標範圍相關聯，並且選擇具備一相容的雜亂指標或雜亂指標範圍的一配置。

Description

調適車輛的人機介面的圖形化使用者介面的電腦實現方法、電腦程式產品、人機介面及車輛

本揭露涉及調適一車輛的一人機介面的一圖形化使用者介面的諸多電腦實現方法、諸多電腦程式產品、諸多人機介面及諸多車輛。

在先前技術中通常已知需要對如何將資訊提供給人們給予很多關注，特別是當資訊對於決策制定很重要時，尤其是在複雜及時間敏感的情況下。這種情況經常出現在車輛行駛過程中，人們需要有關該車輛的諸多關鍵參數的即時資訊，諸如行駛速度。該資訊必須能夠以某種方式存取，即在獲取該資訊的同時，駕駛員盡可能少從交通狀況中分心。

認知科學已經識別的是，存在個別駕駛員應該接收到的最佳資訊，既不致太少，也不致太多。若該駕駛員接收到的資訊太少，則該駕駛員可能會搜尋該駕駛員期望的資訊。若該駕駛員收到太多資訊，該駕駛員可能不知所措，且無法快速識別必要的資訊。

待呈現的資訊量是非常個體化的。它與該駕駛員的認知能力、年齡、經驗及個人偏好有關。例如，一些駕駛員喜好得知有關引擎溫度，其他駕駛員可能不關心此數據。在另一示例中，一些駕駛員可能更偏好輕鬆存取導航資訊，其他駕駛員可能更偏好娛樂資訊。此外，還有非常不同類型的使用者，例如，非常忙碌的使用者喜歡更多的資訊密度，而數位化新手則偏好減少介面及很少的主要功能。

眾所周知，在不同的市場中，人們對人機介面上提供給他們的資訊的密度及數量的感知通常不同。例如，在中國的使用者通常傾向喜歡顯示更多的資訊及更高的特徵密度，而相比之下，歐盟的許多使用者偏好精簡及乾淨的數位化介面。

因此，眾所周知，設計適合所有此類市場及使用者類型的介面是一個普遍的挑戰。

還已知諸多駕駛員輔助系統諸如自調適性巡航控制及自動車道變換系統已被成功部署到市場，以提高駕駛員的舒適性及安全性。隨著這些駕駛員輔助系統越來越複雜，可能需要更少的駕駛員互動。在某些情況下，該些駕駛員輔助系統可能會在一段旅程中完全自動化。因此，至少在行程的某些部分，該駕駛員的角色已經從一主動的駕駛員轉變為一乘客。高度自動化的車輛允許該駕駛員在駕駛時將控制權交給自動化車輛並執行其他任務。使用者對處於一自動駕駛模式的顯示資訊的要求與一手動駕駛模式不同。

EP 3 240 715 B1公開一種用於具備自動車輛系統的車輛的自調適性使用者介面系統，該自調適性使用者介面系統包括：一顯示器；及一電子控制器，電性耦合到該顯示器，並且被配置為產生指示該自動車輛系統操作的一圖形化使用者介面，在該顯示器上輸出該圖形化使用者介面，該電子控制器的特徵在於進一步配置為監視一駕駛員的舒適度的一標記，基於該被監視的標記決定該駕駛員何時對該自動車輛系統的操作感到不適，並且修改該圖形化使用者介面，以響應於決定該駕駛員對該自動車輛系統的操作感到不適。

因而，本發明的一個目的是允許一種調整對一車輛的一使用者顯示資訊方式的更加微妙方法，使得該使用者不致不知所措，而是獲得一適當級別的資訊。

該目的是藉由根據請求項1的調適一車輛人機介面的一圖形化使用者介面的一電腦實現方法、根據獨立請求項11的一電腦程式產品、根據獨立請求項12的一人機介面以及根據獨立請求項13的一車輛。諸多附屬請求項中描述進一步的實施例。

描述一種調適一車輛的一人機介面的一圖形化使用者介面的電腦實現方法，其中該圖形化使用者介面由該人機介面的一控制器控制，其中被呈現在該圖形化使用者介面上的資訊佈局是由一配置決定，其中該控制器存取至少兩個不同的配置，其中每個配置與至少一個雜亂指標或雜亂指標範圍相關聯，其中該控制器將使用者設定檔、區域、使用資訊(usage information)及/或使用者警覺性(user alertness)中的至少一者與一雜亂指標或雜亂指標範圍相關聯，並且選擇具備一相容的雜亂指標或雜亂指標範圍的一配置。

該車輛可以是一汽車、一卡車、一公共汽車或諸如此類。

該圖形化使用者介面尤其可以是一座艙顯示器、一抬頭顯示器或一中央顯示器。使用顯示器代替儀表已成為許多車輛的一標準，因為它們比傳統儀表更具可配置性。

雜亂指標(clutter index)是由一人員如何感知某種資訊配置所衍生的一指標。在一個實施例中，一給定配置的該雜亂指標可以由測試人員評估。在另一個更具適應性的實施例中，該雜亂指標可以由一處理器計算。該雜亂指標可以有關於資訊與裝飾物的數量、定位及密度、被使用的字體，在一些實施例中，包括尺寸和類型、使用的顏色和其他標準。一顯示內容越顯雜亂，該雜亂指標將會越高。該雜亂指標越高，一使用者越需要精確得知到何處去尋找一相應資訊，以便快速有效地找到它。

該些配置可以是預先配置的及/或使用者可調整的及/或動態的。諸多動態顯示內容可以對某些場合做出反應，譬如，若一導航系統提供一個將很快採取行動的一方向通知，此資訊可能會比其他資訊更具可見性，該其他資訊然後將被移動到其他位置，不顯示或以一較小尺寸顯示。

在一些實施例中，具備各自相似或相同的諸多雜亂指標或重疊的諸多雜亂指標範圍的諸多配置可能存在。不同的配置可能按該雜亂指標被安排順序。該些雜亂指標可以在諸多範圍內被決定並且它們可能被重疊，從而可以決定多於一個的雜亂指標是合適的。

取決於如上所述的外部環境，該控制器可能會選擇一種或多種合適的配置。為此，該控制器必須從提供給該控制器的該使用者設定檔、區域、使用資訊及/或使用者警覺性資訊中的至少一者計算一雜亂指標或雜亂指標範圍。該控制器然後可以將這個被計算的雜亂指標或指標範圍與諸多可用配置相關聯的諸多雜亂指標或諸多雜亂指標範圍進行比較及匹配，並且選擇一個或多個最接近的匹配配置。

該雜亂指標可以被計算為諸多加權因數的一個被四捨五入的總和。在一些實施例中，該些因數可以在後來進行正規化及加權化，或者該些權重可以被計算以使得它們導致該些因數的正規化。

這些因數可以包括與該車輛的資訊娛樂系統的某些功能的使用度(usage)有關的因數，譬如在一給定時間段譬如上個月中的某些功能的使用度的一平均變異量。另一個因數可能與一智慧手機的使用有關，例如在一給定時間段中的該智慧手機內某些功能的使用度的平均變異量。這兩個因數都與使用者偏好有關，該使用者偏好關於使用者使用的諸多應用程式類型。另一個因數可以是該車輛的人機介面上的一使用者選擇的資訊密度。另一個因數可以衍生自一給定時間段內監視的眼動追踪及構件使用度。另一個因數可以衍生自監視該使用者與該人機介面的語音互動。

該雜亂指標被鏈接到一使用者的一專用設定檔(dedicated profile)。它可以在一雲端應用程式內的一群組級別上進行分析，譬如，為不同的地區及/或人口群組產生諸多特定的權重。

那樣，該使用者可被提供與該使用者的需求或能力相匹配的諸多顯示配置。

在一第一個進一步實施例中，將該被選擇的配置呈現給該使用者，其中，若該使用者確認該被選擇的配置，將該配置改變為該被選擇的配置。

這使得該使用者可以控制該使用者偏好及想要使用的配置。

在另一個進一步的實施例中，該雜亂指標從在一給定時間被顯示於該圖形化使用者介面上的資訊密度衍生。

該資訊密度可以基於同時顯示在該顯示器上的不同資訊的數量來計算。例如，若顯示一選單，則同時顯示具備12個選單項目的一選單比僅具備6個選單項目的一選單更雜亂。另一個示例是，同時顯示速度、引擎轉速、引擎溫度、燃油液位、外部溫度、導航資訊等的一座艙顯示器通常顯得比僅顯示速度及導航資訊的一顯示器更雜亂。

在另一個進一步的實施例中，該控制器分析該使用者通過該人機介面可存取的諸多功能的使用度，其中該控制器基於使用分析調整至少一個配置。

那樣，該控制器可以決定哪些資訊與特定使用者相關，並且可以定期優先處理該使用者需要的資訊。例如，若該使用者經常想要查看導航資訊，則此資訊可以用比譬如關於諸多當前引擎狀況的資訊更高的優先等級進行查看。

在另一個進一步的實施例中，一駕駛員監視系統被連接到該控制器，其中由該駕駛員監視系統捕獲的駕駛員資訊由該控制器處理，其中該控制器基於該駕駛員資訊選擇一配置。

那樣，若該駕駛員似乎較不專心，則該顯示配置可以被更改為具備一較低雜亂指標的一配置。

在另一個進一步的實施例中，該人機介面包括一語音識別系統，其中諸多語音命令的使用度相關的資訊由該控制器進行分析，其中該控制器基於諸多語音命令的使用度選擇一配置。

在本實施例中，可以將被呈現在該顯示器上的資訊與該使用者給出的該些命令相匹配，使得該資訊與個別使用者更相關。

在另一個進一步的實施例中，一配置的一選擇以一預定時間間隔呈現。

例如，這樣的時間間隔可以是一個月，以便該使用者擁有一定期提醒，該定期提醒關於該使用者的需求可能已經改變。它還可以保持讓該使用者參與對該使用者的偏好進行客製化該車輛，這被顯示對使用者滿意度及品牌賞識具有一有益影響。

在另一個進一步的實施例中，一行動裝置被連接到該人機介面，其中該控制器分析該行動裝置的配置，其中該控制器基於該行動裝置的配置選擇一配置。

已被發現的是，諸多使用者傾向於在多種不同的場景設定(settings)、行動裝置、電腦及車輛中對他們顯示資訊的方式具有相同的偏好。這樣，使用該行動裝置的該資訊，可以改善該車輛中的使用者體驗並且可以選擇最接近的配置。

在另一個進一步的實施例中，其中該控制器對於該配置的該選擇應用一機器學習演算法。

一旦達到某個區域及/或人口群組中的某個使用者群組大小，譬如等於或多於60個使用者，就可以通過強化學習來實現該學習機制。

在另一個進一步的實施例中，一使用者偏好設定檔(user preference profile)由該控制器儲存及存取。

該使用者偏好設定檔可以被儲存在該車輛中及/或外部存儲位置諸如一伺服器中。該伺服器可以經由一遠程網路連接進行存取。該設定檔也可以經由該使用者的一行動裝置進行儲存或存取。

一第一獨立方面涉及一種電腦程式產品，該電腦程式產品具備一非暫時性電腦可讀儲存媒體，該非暫時性電腦可讀儲存媒體具有被嵌入其中的諸多命令，當該些命令由一處理器執行時，致使該處理器執行如上所述的方法。

另一個獨立方面涉及一種具備一控制器的一車輛的人機介面，該控制器包括如上所述的具備一非暫時性電腦可讀儲存媒體的一電腦程式產品及一處理器。

另一個獨立方面涉及一種車輛，該車輛具備如上所述的一人機介面。

2:汽車

4:人機介面

6:座艙顯示器

8:中央顯示器

10:麥克風

12:揚聲器佈置

14:駕駛員

16:控制器

18:處理器

20:非暫時性電腦可讀儲存媒體

22:電腦程式產品

26:駕駛員監視系統

28:眼動追踪攝影機

30:眼睛

32:觀察方向

34:行動電話

40:選擇區

42:配置

44:配置

46:配置

50:左側區域

52:中央區域

54:右側區域

56:下部區域

60:滑件

62:軌道

64:停止位置

進一步的諸多特徵及諸多細節將在以下描述中被示出，其中，在適用的情況下參考圖式，將詳細描述至少一個示例性實施例。以本身或任何可能且有意義的組合被描述及/或被顯示的諸多特徵構成主題，最終也獨立於諸多請求項。特別是，它們可以是一個或多個單獨應用的標的。該些圖式示意性地顯示：〔第1圖〕：一種具備多個顯示器的汽車；〔第2a圖〕：一種顯示配置；〔第2b圖〕：不同顯示配置；〔第2c圖〕：不同顯示配置；及〔第3圖〕：一種選擇一顯示配置的方法。

第1圖顯示一汽車(car)2，該汽車2具備一人機介面(human machine interface，HMI)4。

該人機介面4包括一座艙顯示器(cockpit display)6、一中央顯示器(central display)8、一麥克風(microphone)10及一揚聲器佈置(loudspeaker arrangement)12。該中央顯示器8是觸碰敏感的。該人機介面4允許在一駕駛員(driver)14與該汽車2的各種系統之間的互動。資訊經由諸多顯示器6及8以及該揚聲器佈置12提供給該駕駛員14。該駕駛員14可以經由該麥克風10及經由該觸碰敏感的中央顯示器8以及通過其他眾所周知的但未被顯示的手段例如諸多按鈕及諸多控制桿而輸入諸多命令。

該人機介面4包括一控制器(controller)16，該控制器16包括一處理器(processor)18及一非暫時性電腦可讀儲存媒體(non-transitory computer-readable storage medium)20。一電腦程式產品(computer program product)22被儲存在該非暫時性電腦可讀儲存媒體20上。當該電腦程式產品22被該處理器18加載並執行時，該處理器實現在本文中所述的方法。

該控制器16負責對該些顯示器6、8提供待顯示的資訊。該控制器16還控制哪些資訊被提供作為經由該揚聲器佈置12的諸多聲音。

該控制器16還被連接到一駕駛員監視系統(driver monitoring system)26，該駕駛員監視系統26具備一眼睛追踪攝影機(eye tracking camera)28，用於追踪該駕駛員14的眼睛30。該駕駛員監視系統26還利用該麥克風10來記錄該駕駛員14產生的諸多聲音。該眼睛追踪攝影機28可以記錄該駕駛員14的一觀察方向(viewing direction)32。該資訊以及經由該麥克風10捕獲的聲學資訊可被用於決定該駕駛員14此時的注意力如何。該資訊可被用於調整該顯示器6及/或該顯示器8的配置。

該控制器16進一步經由有線或無線連接而被連接到該駕駛員14的一行動電話(mobile phone)34。與行動裝置(如見圖中34處)的配置相關的資訊被該控制器16利用，以決定該些顯示器6、8的一適當配置。

第2a圖至第2c圖顯示該座艙顯示器6的不同配置以及如何進行一選擇(selection)。

被顯示的是中央顯示器8的一螢幕，用於調整在該中央顯示器8處被呈現的該座艙顯示器6的該配置。在該中央顯示器6的呈現內容下方，呈現一選擇區40，該駕駛員14可以用於在不同的配置之間進行選擇，如第2a圖中所示的配置42、如第2b圖所示的配置44及如第2c圖所示的配置46。

該座艙顯示器6通常分成四個不同的區域，三個上部區域，左側區域(left zone)50、中央區域(central zone)52及右側區域(right zone)54，以及一下部的線狀區域(lower,line-like zone)56。

該雜亂指標與該座艙顯示器6上提供的資訊密度有關，並且基於在一給定時間提供給該駕駛員14多少資訊來計算。基於資訊的位置及資訊的類型，不同的資訊被賦予不同的權重。例如，在該中央區域52中提供的資訊對該雜亂指標的影響比在該左側區域50、該右側區域54或該下部區域56中提供的資訊對該雜亂指標的影響更高。另一方面，資訊的類型也很重要。強制性的或經常被該駕駛員14檢索的資訊像是該汽車2的速度對該雜亂指標的影響比其他不太相關的資訊像是引擎溫度對該雜亂指標的影響更低。

在一個具體的示例性實施例中，該雜亂指標C的範圍可以從1到6：C=round(A1×W1+A2×W2+A3×W3+A4×W4+A5×W5)，其中：A_n=諸多因數；W_n=諸多權重；Round()=捨入函數(rounding function)。

該些因數被描述如下：A1是上個月在該人機介面內的功能的使用度(function usage)的平均變異量(mean variance)。A1的範圍是0至1(以1=100%為百分比值)；譬如A1=0.8(80%)。A1代表該資訊娛樂系統的諸多主要功能的日常使用情況(daily usage)：導航、空調、媒體、駕駛輔助功能、語音輔助功能、通訊功能。一被增加的變異量將導致功能提升到一更高的層級，例如頂層，以便更直接的快捷功能在該人機介面的主螢幕上是可用的，從而導致一更高的資訊密度。

W1預設為等於1。在一進一步的實施例中，W1由於強化學習而得到調適，譬如針對諸多特定區域或諸多人口群體。

A2是智慧手機的功能的使用度的平均變異量。A2的範圍是0至1(以1=100%為百分比值)；譬如A2=0.8(80%)。A2代表在該智慧手機中的所有主要功能的日常使用情況：傳訊、通話、媒體、遊戲、輔助使用、智能家居應用程式、新聞等。一被增加的變異量將導致功能提升到一更高的層級，例如頂層，以便更直接的快捷功能在該人機介面的主螢幕上是可用的，從而導致一更高的資訊密度。

W2預設為等於1。在上述進一步的實施例中，W2由於強化學習而得到調適，譬如針對諸多特定區域或諸多人口群體。

A3是被選擇的人機介面的資訊密度。A3表示諸多高相關性構件 (譬如具備標籤及描述的開啟/按鈕)的數量除以一高資訊密度介面上的諸多構件的最大數量(譬如20個構件)。例如，10個高度相關的構件導致A3為0.5。

W3預設為等於1。在一個進一步的實施例中，W3由於強化學習而得到調適，譬如針對諸多特定區域或諸多人口群體。

A4涉及眼動追踪及構件使用度。A4可以由多個子因數組成，這些子因數基於該人機介面內的諸多構件，譬如，一滑件或一按鈕可被視為一構件。A4可被描述如下：A4=(A4_F1×SW1+A4_F2×SW2+A4_F3×SW3+A4_F4×SW4)×W4

配以：

F1：每週查看諸多構件的平均頻率；值的範圍為0至1(以1=100%為百分比值)。

F2：每週查看諸多構件及與諸多構件互動的平均頻率；值的範圍為0至1(以1=100%為百分比值)。

F3：每月查看諸多構件的平均變異量；值的範圍為0至1(以1=100%為百分比值)。

F4：每月查看諸多構件及與諸多構件互動的平均變異量；值的範圍為0至1(以1=100%為百分比值)。

此外，一子權重SWn條件適用於：SW1+SW2+SW3+SW4=1

對於每個構件，不同的子權重可被用於調適順序，譬如諸多場景設定，以及在該人機介面內的諸多位置，譬如選單等級、對齊等，並且產生新的人機介面變體。

W4預設為等於2，因此它的權重高於其他權重，因為它被認為是給定示例中最重要的因數。在上述進一步的實施例中，W4由於強化學習而得到調適，例如針對諸多特定區域或諸多人口群體。

A5與諸多語音互動有關。A5等於1-僅由語音執行但也以視覺化表示的功能數量相關的一功能，具備功能範圍為0至1。A5的範圍是0至1(以1=100%為百分比值)。此因數A5可被用於減少僅由使用者藉由語音執行的功能對應的諸多視覺元素。

預設W5=1。在上述進一步的實施例中，W5由於強化學習而得到適應，例如針對諸多特定區域或諸多人口群體。

該指標與一使用者的該專用設定檔相關聯，並且僅在雲端應用程式內的一群組級別上進行分析，譬如為不同的區域或人口群組產生諸多特定的權重(W1至W6)。

所有權重的總和可以等於一固定數字，在上述給定示例中，所有權重的總和為6。若根據如上所述作為進一步實施例的方法調適該些權重，則它們相互依存地調適，使得所有權重的總和保持相同。

被顯示於中央顯示器8上的選擇區40包括一滑件(slider)60，該滑件60可以在一軌道(track)62上移動，該軌道62具備多個停止位置(stop position)64，用於隨著雜亂指標增加而從左到右排序的多個不同配置。該駕駛員14可以將該滑件60滑動到任何停止位置64，而相關的座艙顯示配置42至46顯示在選擇區40上方。

如第2a圖所示的該配置42具有一非常低的雜亂指標，因為所有注意力都被吸往該中央區域52中的該汽車2的一速度的一顯示上，該左側區域50、該右側區域54及該下部區域56中的線條相對較為細小。

如第2b圖所示的該配置44具有一較高但仍然相對較低的雜亂指標，因為注意力仍然被吸往該中央區域52中的該汽車2的一速度的一顯示，該左側區域50、該右側區域54及該下部區域56中的線條相對較為細小。但是由於在該中央區域52及該下部區域56中顯示的附加資訊，該資訊密度與該配置42相比是被增加的。

如第2c圖所示的該配置46具有一相對高的雜亂指標且更適合有經驗的駕駛員。該汽車的速度的顯示被移至該左側區域50，而一充電容量可見於該右側區域54中。該中央區域52被一選單佔據，該選單具備多個列表行(list lines)。除此之外，在所有區域50、52、54、56中還顯示許多小字體(font)或圖符(icon)尺寸的附加資訊。

在選擇之後，該駕駛員14確認他的選擇並且相應的佈局將被用於該座艙顯示器6。

第3圖顯示一種選擇該顯示配置的方法。

一機器學習演算法被灌輸大量資訊。第一個資訊源是從該駕駛員與該人機介面4的互動中衍生的使用統計(usage statistics)。

第二個資訊源是從該駕駛員監視系統26衍生的注意力數據。

第三個資訊源是從利用該麥克風10的一語音識別系統衍生的數據。

第四個資訊源是該駕駛員的行動電話34的配置。

該機器學習演算法處理不同的資訊源並決定個別駕駛員14的一可容忍的雜亂指標。該機器學習演算法選擇及/或修改現有配置以滿足該駕駛員 14的一可容忍的雜亂指標範圍以及該駕駛員14相關的待顯示的資訊的一選擇。

如上所述的諸多構件及諸多系統可以是獨立的，或者可以由該汽車的其他系統使用。例如，感測器數據諸如攝影機數據可以提供給不同的系統並被利用於不同目的。諸多系統可以被實現為具備更多功能的諸多控制單元中的諸多功能，譬如具備多個構件的一駕駛輔助系統的一功能，諸如車道保持及自調適性巡航控制。

儘管至少一個示例性實施例已被呈現在前述概述及詳細描述以及請求項中，但是應當理解的是存在大量變化。還應理解的是，該示例性實施例或諸多示例性實施例僅是諸多示例，並非旨在以任何方式限制範圍、適用性或配置。相反，前述概述及詳細描述將為本領域技術人員提供用於實施至少一個示例性實施例的一便利路線圖，應當理解的是，對示例性實施例中描述的元件的功能及佈置可能進行各種改變，而不背離所附請求項及其法律等效物所闡述範圍。

申請專利範圍、說明書及圖式中揭露的任何特徵，包括構造細節、相對定位或方法步驟，都可以與孤立地或與任何其他特徵的任何有意義的組合所採取的本發明相關。