一种基于情绪感知的多座位车门投影并行情绪疗愈方法

本发明涉及汽车智能座舱，具体涉及一种基于情绪感知的多座位车门投影并行情绪疗愈方法。

背景技术：

1、在汽车智能座舱领域，基于乘员情绪状态进行环境自适应调节已成为提升驾乘体验的重要技术方向。现有技术中，部分方案通过座舱内的摄像头、雷达、麦克风或生物识别传感器采集乘员的面部表情、语音特征或生理信号，并利用情绪识别模型输出情绪类别或情绪维度（如效价、唤醒度），进而驱动车内的氛围灯、音响、空调、香氛、座椅按摩等执行器产生多感官刺激，以改善或匹配乘员的情绪状态。例如，某些系统能够根据识别出的悲伤或愤怒情绪自动调节内部照明的颜色与亮度、播放舒缓的音乐或建议更改导航路线。在情绪表征方面，部分研究采用了包含效价、唤醒度和支配度的三维情感空间模型，以更精细地描述情绪状态。此外，少数技术方案开始关注车辆多乘员场景下的差异化需求，通过座舱分区为不同座位区域的灯光或音响提供独立控制，或者通过加权平均、优先级选择等方式将多乘员的情绪需求折中为一个综合调节指令，对座舱环境进行整体或分区调整。然而，上述现有技术仍存在明显局限：一方面，大多数调节手段仍局限于颜色渐变、亮度呼吸或抽象光效等较为单一的视觉反馈，缺乏经过心理学与生物亲和设计验证的具象化、可引导呼吸节律的动态光影主题，且情绪到光影的映射多为线性或固定规则，未充分考虑人类对色彩饱和度和干预时长感知的非线性心理物理学特性。另一方面，在多乘员并行场景下，现有方案要么对所有座位采用全局统一的调节策略，无法在同一时刻为不同乘员提供真正并行、互不干扰的个性化疗愈；要么虽然实现了分区的独立控制，但忽略了多个车门投影或光影装置同时工作时可能产生的光线窜扰、频闪叠加等视觉干扰问题，且缺乏系统性的冲突消解机制。因此，如何在兼顾多乘员差异化情绪需求的同时，实现基于心理学模型的非线性光影调制以及多路光影之间的协同避扰，成为当前车载情绪疗愈系统亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了在兼顾多乘员差异化情绪需求的同时，实现基于心理学模型的非线性光影调制以及多路光影之间的协同避扰，本发明提出了一种基于情绪感知的多座位车门投影并行情绪疗愈方法，包括步骤：

2、s1、通过座舱感知系统获取滑动窗口时间内各座位乘员的情绪状态，所述情绪状态至少包括代表情绪愉悦程度的平均效价和代表生理激活水平的平均唤醒度；

3、s2、根据各座位乘员的情绪状态，分别计算该座位对应的动态光影参数，所述动态光影参数至少包括基于平均效价按照史蒂文斯幂定律非线性调制的饱和度，基于平均唤醒度按照耶克斯多德森定律分段计算的总调节时长，以及情绪状态对应的动态速度；

4、s3、基于各座位的安全优先级，以及由平均效价计算出的归一化偏离度与平均唤醒度进行加权组合后得到的情绪强度，计算每个座位的综合优先级；

5、s4、根据综合优先级中最高优先级与次高优先级的比值调整动态光影参数，在比值大于等于预设阈值时，保持最高优先级对应座位按原动态光影参数运行，并控制其余座位执行降级模式；否则，将各座位动态光影参数中的动态速度调整至彼此错开，饱和度限制在预设上限值以内；

6、s5、根据调整后的动态光影参数，分别控制安装于各车门内侧的投影模组向对应乘员投射动态光影图案。

7、本发明通过引入基于史蒂文斯幂定律和耶克斯多德森定律的非线性调制以及基于优先级与情绪强度的双模冲突消解策略，在多乘员并行场景下为各座位独立提供与乘员情绪状态相匹配的动态光影疗愈，同时有效减少不同投影之间的视觉干扰，提升个性化疗愈的精准性与整体舒适性。

8、进一步地，所述s1步骤中，座舱感知系统包括一颗广角座舱监控摄像头，通过空间三维标定与空间权重滤波算法，将检测到的人脸三维坐标与预设的座椅空间域进行比对，若人脸三维坐标落入某一座椅空间域内，则将该人脸的面部数据标记为该座椅的有效输入并用于该座位的情绪识别；若人脸三维坐标不落入任何座椅空间域或落入相邻座椅空间域，则将该人脸的面部数据标记为无效并予以剔除。

9、进一步地，所述s2步骤中，基于平均效价按照史蒂文斯幂定律非线性调制的饱和度，公式表达为：

10、

11、式中，为滑动窗口内检测到的平均效价，为平均效价对应的饱和度，为基准饱和度，为最大饱和度，为效价偏离度，为平静基准效价，为最大效价偏离度，为史蒂文斯幂定律的幂指数，且当时饱和度固定为。

12、进一步地，所述s2步骤中，基于平均唤醒度按照耶克斯多德森定律分段计算的总调节时长，公式表达为：

13、

14、式中，为滑动窗口内检测到的平均唤醒度，为平均唤醒度对应的总调节时长，为最优唤醒度，分别为最小、中等、最大调节时长，为低唤醒区幂指数，为高唤醒区幂指数，且。

15、进一步地，所述s3步骤中，计算每个座位的综合优先级，公式表达为：

16、

17、式中，为第i个座位的综合优先级，为第i个座位预设的安全优先级权重，为第i个座位归一化的效价偏离度，为第i个座位的平均效价，为第i个座位的平均唤醒度，为权重系数，且。

18、进一步地，所述s6步骤之后，还包括步骤：

19、重新采集乘员的平均效价与平均唤醒度，根据调节前后的变化计算连续奖励值，采用ε-greedy策略和q学习更新最小调节时长、中等调节时长、最大调节时长、低唤醒区幂指数 、高唤醒区幂指数、最优唤醒度中的一个或多个。

20、进一步地，所述s4步骤中，降级模式具体为：

21、以基准饱和度为饱和度的最低调节限值，将其余座位的饱和度调节至平均效价对应饱和度的50%，并将其余座位的亮度降低至该座位情绪类别所对应预设固定亮度值的50%。

22、进一步地，所述s4步骤中，将各座位的动态速度调整至彼此错开，具体为：

23、检测任意两个座位的动态周期之比，若该比值落入预设区间内，则将其中一座位的动态周期乘以预设倍数因子。

24、进一步地，所述s6步骤中，投影模组的出光口安装有遮光格栅，所述遮光格栅用于将动态光影图案的水平方向发散角限制在预设角度范围内。

25、进一步地，所述车门设有动态光影图案投影区域，并涂覆有定向漫反射图层，通过定向漫反射将动态光影图案反射至对应乘员的侧向视野。

26、与现有技术相比，本发明至少含有以下有益效果：

27、（1）本发明提出的一种基于情绪感知的多座位车门投影并行情绪疗愈方法，通过为每个座位配备独立车门投影模组并结合空间权重滤波算法，实现了单摄像头下多乘员情绪状态的无串扰并行采集与独立疗愈，使得同一时刻不同座位的乘员能够获得互不干扰的个性化光影干预；

28、（2）基于史蒂文斯幂定律的非线性饱和度调制和基于耶克斯多德森定律的分段时长调制，使光影参数的变化更贴合人类对色彩和时长的心理感知规律，从而提升了情绪调节的科学性与有效性；

29、（3）通过综合座位权重与情绪强度的优先级仲裁策略，能够在多席位优先级悬殊时保障高优先级座位的完整疗愈效果，或在优先级相近时通过饱和度上限约束和动态速度错开减少视觉干扰，兼顾了驾驶安全与整体疗愈收益。