人机接口系统和方法与流程

本公开总体上涉及人机接口（hmi），并且更具体地涉及用于将来自与hmi的用户输入表面的用户操纵相关联的力或应变传感器数据可靠地与对应于所述用户操纵的控制信号相关联的系统和方法。

背景技术：

1、在人机接口中使用力和/或应变传感器来检测用户命令并生成适当的控制信号已变得普遍。在许多应用中，例如在制造过程控制系统中，触摸屏可以提供大量的控件，例如按钮、滑块和文本字段，这些控件是直观的、用户友好的，并允许与显示的信息进行直接交互。大型触摸屏hmi的一个优点在于：将用户操纵转换成期望的控制信号相对简单，通常仅需要确定用户触摸了触摸屏的哪个位置。机动车辆（例如汽车和卡车）的驾驶员通常必须将注意力集中在交通上。因此，在驾驶机动车辆时操作大型触摸屏可能会分散注意力并且很危险。在车辆应用中，通常更期望的是提供单个hmi，该单个hmi可以被容易地感知和操作而不会使驾驶员的视线从交通和路况上转移开。用户可能不需要触摸屏幕的特定区域，而是可以使用对单个用户表面的不同类型的操纵，例如推、拉、偏航、横滚、俯仰、多级力、多次敲击等。然而，对于这种稍微复杂的操纵范围，需要更复杂的系统和方法来准确地确定用户输入表面上的用户操纵的类型以及用户正在请求的相关联的控制信号。

2、另外，用于机动车应用的这种方法和系统必须更稳健，以考虑可能由温度变化、湿度变化、振动和电干扰引起的各种环境噪声，而在更受控制的环境（例如工厂控制室）中，这些因素更容易避免和管理。

技术实现思路

1、所描述的hmi系统包括：用户输入表面；传感器，所述传感器与所述用户输入表面相关联，以用于对施加到所述用户输入表面的力或应变进行检测；以及微控制器，所述微控制器与所述传感器电连接且通信以从所述传感器接收力或应变值或读数。所述微控制器被配置成对作为时间的函数的移动平均力或应变值进行计算、对作为时间的函数的所述移动平均力或应变值的标准差进行计算、对标准差峰值以及所述标准差峰值之间的移动平均力或应变值的模式进行识别，并基于所识别出的模式而生成控制信号。

2、所公开的方法包括以下步骤：收集应变或力传感器输出信号或读数；对作为时间的函数的移动平均力或应变值以及作为时间的函数的所述移动平均力或应变值的标准差进行计算；对标准差峰值以及所述标准差峰值之间的移动平均力或应变值的模式进行识别；以及基于所识别出的模式而生成控制信号。

1.一种人机接口系统，所述人机接口系统包括：

2.根据权利要求1所述的人机接口系统，其中，所述传感器是应变传感器。

3.根据权利要求1所述的人机接口系统，其中，所述传感器是力传感器。

4.根据权利要求1所述的人机接口系统，其中，所述移动平均力或应变是在小于一秒的时间窗口的时段内采样的离散值的算术平均值。

5.根据权利要求1所述的人机接口系统，其中，所述传感器力或应变值经受动态重基线化。

6.一种用于解释人机接口的用户输入表面上的用户操纵的方法，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述传感器输出是应变值。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述传感器输出是力值。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述移动平均力或应变是在小于一秒的时间窗口内采样的离散值的算术平均值。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述传感器力或应变值经受动态重基线化。