一种车载音乐交互系统的制作方法

本发明涉及新能源，尤其涉及一种车载音乐交互系统。

背景技术：

1、随着汽车座舱智能化水平的提升，车载音乐交互功能已较为普及。现有车载音乐交互系统通常由交互输入单元、音频处理单元和显示输出单元构成，其功能控制逻辑独立于车辆安全控制系统运行。

2、然而，现有技术存在以下技术问题：车辆安全状态信号与音乐交互控制信号之间缺乏实时关联的控制机制，系统无法根据车辆安全状态的变化，对音乐交互功能的执行与否及执行程度进行动态调整，导致音乐交互功能与车辆安全控制之间难以协同。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种车载音乐交互系统，其解决了现有技术中存在着的音乐交互功能与车辆安全控制之间难以协同的技术问题。

3、（二）技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种车载音乐交互系统，包括：压力感应按键阵列，集成于主驾驶位方向盘上，包括多个压力感应按键，被配置为在音乐交互模式处于激活状态时，检测驾驶员对压力感应按键的按压操作，并输出包含被按压按键标识的音乐交互控制信号；驾驶安全约束模块，与整车控制器、压力感应按键阵列、音色生成模块和ar投射模块分别通信连接，驾驶安全约束模块被配置为：当压力感应按键阵列输出音乐交互控制信号，且车辆安全状态信号指示车辆处于驻车模式或l4及以上自动驾驶模式时，将音乐交互控制信号输出至音色生成模块，并向ar投射模块输出投射允许信号；音色生成模块，被配置为在收到音乐交互控制信号时，根据音乐交互控制信号和预设的音色配置参数生成音频信号，并将音频信号输出至车载音响系统播放，以及还同步生成显示数据；显示数据包括由被按压按键标识及及该按键被按压的先后顺序构成的音符序列；ar投射模块，还与音色生成模块通信连接，被配置为在收到投射允许信号后，将显示数据投射于主驾驶位正前方的前挡风玻璃的预设投射区域。

6、可选地，压力感应按键阵列中每个压力感应按键集成有压力传感器，压力传感器用于检测按压操作的压力值；压力感应按键阵列还被配置为：当压力值小于第一压力阈值时，输出节奏音乐交互控制信号；当压力值大于第二压力阈值时，输出旋律音乐交互控制信号；其中第二压力阈值大于第一压力阈值；

7、音色生成模块还被配置为：当接收到节奏音乐交互控制信号时，生成节奏音频信号；当接收到旋律音乐交互控制信号时，根据音色配置参数和旋律音乐交互控制信号中的被按压按键标识，生成包含音高和音色的旋律音频信号；其中，音色配置参数用于确定旋律音频信号的音色，被按压按键标识用于确定旋律音频信号的音高。

8、可选地，驾驶安全约束模块还被配置为：当车辆安全状态信号指示车辆处于l4及以上自动驾驶模式时，获取导航路径信息；导航路径信息包括车辆前方预设距离内的道路类型；当道路类型属于预设的自动驾驶系统不可处理类型时，根据当前车速和车辆到该道路类型对应路段的距离，确定车辆到达该路段的剩余时间；

9、当剩余时间小于第一预设时间时，降低向音色生成模块输出音乐交互控制信号的频率，并减少向ar投射模块输出投射允许信号的持续时间；

10、当剩余时间小于第二预设时间，或者检测到驾驶员对方向盘施加的扭矩超过预设接管扭矩阈值，或者检测到制动踏板被踩下时，停止向音色生成模块输出音乐交互控制信号，并停止向ar投射模块输出投射允许信号；其中，第二预设时间小于第一预设时间。

11、可选地，音色生成模块还被配置为：获取车辆周围的环境声音信号，从环境声音信号中识别出多个音高，并将识别出的各音高分别分配至压力感应按键阵列中的不同压力感应按键；在音乐交互模式处于激活状态时，根据被按压按键所对应的音高和音色配置参数，生成包含音高和音色的旋律音频信号；

12、ar投射模块还被配置为：将各压力感应按键与其所对应音高的对应关系，投射于前挡风玻璃的预设投射区域。

13、可选地，音色生成模块还被配置为：从环境声音信号中提取节奏特征，基于节奏特征生成伴奏音频信号；将伴奏音频信号与根据被按压按键所对应的音高生成的旋律音频信号进行混合，并将混合后的音频信号输出至车载音响系统；

14、ar投射模块还被配置为：将节奏特征以节拍指示符的形式，与显示数据融合投射于前挡风玻璃的预设投射区域。

15、可选地，驾驶安全约束模块还与驾驶员状态监测装置通信连接，驾驶员状态监测装置用于输出驾驶员视线方向数据；

16、驾驶安全约束模块还被配置为：当驾驶员视线方向偏离正前方预设角度范围且持续时间超过第一预设时间时，降低向音色生成模块输出音乐交互控制信号的频率，并控制ar投射模块降低投射亮度；

17、当驾驶员视线方向偏离正前方预设角度范围且持续时间超过第二预设时间时，停止向音色生成模块输出音乐交互控制信号，并停止向ar投射模块输出投射允许信号；其中第二预设时间大于第一预设时间；

18、当驾驶员视线方向重新回到正前方预设角度范围并持续第三预设时间后，逐步提高向音色生成模块输出音乐交互控制信号的频率，并控制ar投射模块恢复投射亮度，直至恢复正常水平。

19、可选地，还包括语音采集单元，与音色生成模块和ar投射模块通信连接，语音采集单元被配置为采集驾驶员的哼唱音频信号；

20、音色生成模块被配置为：从哼唱音频信号中提取哼唱音符序列，并基于哼唱音符序列生成按键提示信息；

21、ar投射模块还被配置为：将按键提示信息投射于前挡风玻璃的预设投射区域，以引导驾驶员按压与哼唱音符序列对应的压力感应按键。

22、可选地，还包括生理信号获取单元，与驾驶安全约束模块通信连接；生理信号获取单元用于获取驾驶员的生理信号，生理信号包括心率、皮肤电导和呼吸频率中的至少一种；生理信号获取单元通过以下至少一种方式获取生理信号：通过设于方向盘握持区域的电极采集驾驶员的生理信号；通过车内摄像头采集驾驶员的生理信号；通过车辆与驾驶员佩戴的可穿戴设备之间的通信接口，接收可穿戴设备采集的驾驶员的生理信号；

23、驾驶安全约束模块还被配置为：根据生理信号判断驾驶员的情绪状态，并将情绪状态发送至音色生成模块；

24、音色生成模块还被配置为：根据情绪状态调整音色配置参数，以生成与情绪状态匹配的音频信号。

25、可选地，压力感应按键阵列还被配置为：识别同时被按压的多个压力感应按键，输出包含多个被按压按键标识的音乐交互控制信号；

26、驾驶安全约束模块还被配置为：根据车辆安全状态信号确定当前允许的最大同时按压按键数量；当同时按压的按键数量超过最大同时按压按键数量时，按照各按键被按压的先后顺序，将被按压时间靠前的最大同时按压按键数量以内的按键所对应的音乐交互控制信号输出至音色生成模块，对被按压时间靠后的其余按键所对应的音乐交互控制信号不进行输出；

27、其中，车辆处于驻车模式时允许的最大同时按压按键数量大于车辆处于l4及以上自动驾驶模式时允许的最大同时按压按键数量。

28、可选地，还包括用户身份识别单元，与音色生成模块和ar投射模块通信连接，用户身份识别单元被配置为获取用户的身份信息；

29、音色生成模块还被配置为：根据身份信息，从预设的个性化配置库中调取与身份信息对应的个性化音色配置参数，并基于个性化音色配置参数生成音频信号；

30、ar投射模块还被配置为：在收到投射允许信号时，将个性化音色配置参数中的音色信息与显示数据融合投射于前挡风玻璃的预设投射区域。

31、第二方面，本发明实施例提供一种新能源汽车，包括第一方面所述的车载音乐交互系统。

32、（三）有益效果

33、本发明的有益效果是：

34、本发明实施例提出了一种车载音乐交互系统，通过在方向盘上集成压力感应按键阵列，用户按压按键时输出包含被按压按键标识的音乐交互控制信号。当收到音乐交互控制信号时，驾驶安全约束模块直接根据当前车辆安全状态信号进行判断，只有在车辆安全状态信号指示车辆处于驻车模式或l4及以上自动驾驶模式时，才将该音乐交互控制信号转发给音色生成模块，并向ar投射模块发送投射允许信号；否则不转发该信号，也不发送投射允许信号。以及，音色生成模块只有在收到被放行的音乐交互控制信号后，才结合预设音色配置参数生成音频信号输出至车载音响系统播放，并同步生成由被按压按键标识及其按压先后顺序构成的音符序列作为显示数据。以及，ar投射模块只有在收到投射允许信号后，才将显示数据投射至主驾驶位正前方的前挡风玻璃预设投射区域。由此，音乐交互功能是否执行完全取决于当前车辆安全状态，车辆安全状态变化时音乐交互功能会随之开放或关闭，实现了车辆安全状态信号与音乐交互控制信号的实时关联和动态调整，使音乐交互功能与车辆安全控制协同运行。