一种基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统的制作方法

1.本发明涉及汽车按键系统技术领域，特别涉及一种基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统。


背景技术：

2.传统的座舱人机交互(hmi)按键设计是根据功能和组合开关在座舱内的布局来设计的，需要考虑人机工程、电气连接、线束设计等多种因素，一旦布局确定，按键种类和位置就确定了，后期很难更改。如果需要优化hmi设计，一般需要车型改版才能实现，这就导致了传统的座舱hmi按键的设计不够灵活，当无法适配到合适的按键或者升级改装需要变更按键的类型时候，需要大量的改版工作，原有的按键设计系统无法重用。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统，包括传感层、控制层和协调层，在保证控制层和协调层不变的情况下，只通过更新传感层中的按键检测模块，来适应外部按键的数量和/或类型的改变，实现了硬件与执行控制器之间的解耦，提高了智能座舱人机交互按键在应用中的适应性。
4.本发明的技术方案为：
5.一种基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统，包括：
6.传感层，其具有多个与外部按键的类型对应的按键检测模块，按键检测模块用于获取对应类型的外部按键的按键传感数据；
7.控制层，其具有多个与按键检测模块对应的提取模块，提取模块用于根据按键传感数据，获取外部按键的特征信息数据组；
8.协调层，其包括识别模块和多个组合响应模块，识别模块用于根据特征信息数据组和处理逻辑识别按键行为信息，组合响应模块用于根据一类或多类按键行为信息生成响应信息。
9.优选的是，还包括：
10.管理层，其用于根据组合响应信息，生成人机交互控制指令。
11.优选的是，外部按键包括机械按键、屏内硬按键和应用内软按键中的一种或多种。
12.优选的是，按键检测模块包括：
13.硬键检测模块，其用于获取由硬线实现的按键的按键传感数据；
14.软键检测模块，其用于获取由应用软件界面实现的按键的按键传感数据；
15.电子检测模块，其用于接收电子控制单元传输的按键传感数据。
16.优选的是，特征数据组包括：按键触发时间、触发时长、连续触发次数和触点轨迹中的一种或多种。
17.优选的是，协调层还包括：
18.筛分模块，其用于删除特征数据组中的无效数据；
19.仲裁模块，其用于当两类或多类特征数据组相冲突时，根据仲裁逻辑规则选择相冲突的特征数据组中的一类特征数据组。
20.优选的是，按键行为信息包括长按、短按、双击、滑动。
21.优选的是，处理逻辑包括：
22.当按键的触发时长大于或等于时间阈值时，判定为长按，小于时间阈值时，判定为短按；
23.当相邻两次触发的时间间隔小于间隔阈值时判定为双击。
24.一种电子设备，包括处理器，处理器应用上述的基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统。
25.一种车辆，包括上述的电子设备。
26.本发明的有益效果是：
27.本发明采用面向服务框架，构建智能座舱人机交互按键控制系统，其中设置了传感层以获取外部按键的按键传感数据，控制层进一步在按键传感数据的基础上提取不同类型按键传感数据的特征信息数据组，协调层进一步在特征信息数据组的基础上实现按键行为信息识别和组合响应。本发明在保证控制层和协调层不变的情况下，只通过更新传感层中的按键检测模块，来适应外部按键的数量和/或类型的改变，实现了硬件与执行控制器之间的解耦。本发明中传感层和控制层之间，以及，控制层和协调层之间，均可以实现各软件模块的数据共享与重用，实现了软件与软件之间的解耦，从而有效降低了执行控制器与外部按键在硬件和软件上的耦合性，提高了智能座舱人机交互按键在应用中的适应性。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的一种基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统示意图。
具体实施方式
29.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所述的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0032]
如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于面向服务的智能座舱人机交互按键
控制系统的结构示意图，该控制系统包括传感层100、控制层200和协调层300。
[0033]
传感层100负责匹配外部按键的数据传输方式和通讯协议，以获取完整的按键传感数据，并建立统一的按键传感数据对外输出或被调用的接口，具有多个与外部按键的类型对应的按键检测模块。
[0034]
其中，按键检测模块用于获取对应类型的外部按键的按键传感数据。
[0035]
实际应用中，外部按键可以为机械按键、屏内硬按键和应用内软按键中的一种或多种，在此不予以限制。
[0036]
一个优选的实施例是，按键检测模块根据外部按键类型、连接及数据传输模式的不同，可以包括硬键检测模块110、软键检测模块120和电子检测模块130。
[0037]
其中，硬键检测模块110用于获取由硬线实现的按键的按键传感数据，例如键控制器sws通过对按键的物理信号进行基础的滤波处理，最终获取稳定的按键状态信息；软键检测模块120用于获取由应用软件界面实现的按键的按键传感数据，例如通过some/ip服务调用或者软件函数调用的方式获取按键信息；电子检测模块130用于接收电子控制单元传输的按键传感数据，例如门控单元dcu通过解析周期性的按键信号，最终获取硬件连接在其它ecu的按键信息。
[0038]
控制层200根据外部按键类型和处理方式，独立地对不同外部按键的按键传感数据进行分类特征提取，具体的具有多个与按键检测模块对应的提取模块，提取模块用于根据按键传感数据，获取外部按键的特征信息数据组。
[0039]
一个优选的实时例是，控制层200包括与硬键检测模块110对应的第一提取模块210，与软键检测模块120对应的第二提取模块220，与电子检测模块120对应的第三提取模块230。
[0040]
特征数据组根据外部按键类型的不同，可以包括：按键触发时间、触发时长、连续触发次数和触点轨迹中的一种或多种。
[0041]
协调层300负责调用控制层200提取出的特征数据组，进行按键行为信息识别，并根据一类或多类按键行为信息生成组合响应信息(例如：同时按下方向盘上的菜单健和收藏健5s可以强制重启娱乐影音系统，应对异常情况下重启的处理)，具体包括识别模块310和多个组合响应模块320。识别模块310用于根据特征信息数据组和处理逻辑识别按键行为信息，组合响应模块320用于根据一类或多类按键行为信息生成响应信息。
[0042]
其中，处理逻辑包括当按键的触发时长大于或等于时间阈值时，判定为长按，小于时间阈值时，判定为短按；当相邻两次触发的时间间隔小于间隔阈值时判定为双击。
[0043]
具体的，协调层300还包括筛分模块和仲裁模块。其中，筛分模块用于删除特征数据组中的无效数据，例如某个功能因为硬件故障不可用，那么对应它的开启按键应该是不可用状态，其对应的特征数据组为无效数据。冲裁模块用于当两类或多类特征数据组相冲突时，根据仲裁逻辑规则选择相冲突的特征数据组中的一类特征数据组，例如手势控制或者语音控制逻辑与按键同时被触发的时候应该有先进先出的逻辑。
[0044]
为了实现该智能座舱人机交互按键控制系统的对外交互控制功能，本实施例还在上述结构基础上，增设了管理层400，用于根据组合响应信息，生成人机交互控制指令。
[0045]
在本实施例中，该智能座舱人机交互按键控制系统内部，各层对外数据接口可以采用统一的、通用的接口协议(例如some/ip协议)，实现各层数据之间各软件模块的数据共
享与重用，降低系统数据的冗余程度。
[0046]
传感层100中按键检测模块通过对应协议获取对应的外部按键的按键传感数据，通过传感层的对外数据接口，将相应按键传感数据分享至控制层200。
[0047]
控制层200中的各提取模块通过调用传感层的对外数据接口，可以获取外部按键的按键传感数据，并通过控制层200的对外数据接口，将提取出的相应的特征信息数据组，分享至协调层300。
[0048]
协调层300中的识别模块310通过调用控制层200的对外数据接口，可以获取相应的特征信息数据组，并根据处理逻辑识别按键行为信息，协调层300中的各组合响应模块320可以在内部直接获取识别模块310生成的一类或多类按键行为信息以生成组合响应信息，通过协调层300的对外数据接口，将生成的组合响应信息，分享至管理层400。
[0049]
管理层400最后通过can(controllerarea network，控制器域网)和/或以太网，实现数据交互和/或控制交互等功能。
[0050]
本实施例采用面向服务框架，构建智能座舱人机交互按键控制系统，其中设置了传感层以获取外部按键的按键传感数据，控制层进一步在按键传感数据的基础上提取不同类型按键传感数据的特征信息数据组，协调层进一步在特征信息数据组的基础上实现按键行为信息识别和组合响应。本实施例在保证控制层和协调层不变的情况下，只通过更新传感层中的按键检测模块，来适应外部按键的数量和/或类型的改变，实现了硬件与执行控制器之间的解耦。本实施例中传感层和控制层之间，以及，控制层和协调层之间，均可以实现各软件模块的数据共享与重用，实现了软件与软件之间的解耦，从而有效降低了执行控制器与外部按键在硬件和软件上的耦合性，提高了智能座舱人机交互按键在应用中的适应性。
[0051]
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器，并应用如上文所述的基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统。
[0052]
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆上设置有上文所述的电子设备，以实现智能座舱人机交互功能。
[0053]
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0054]
本发明采用面向服务框架，构建智能座舱人机交互按键控制系统，其中设置了传感层以获取外部按键的按键传感数据，控制层进一步在按键传感数据的基础上提取不同类型按键传感数据的特征信息数据组，协调层进一步在特征信息数据组的基础上实现按键行为信息识别和组合响应。本发明在保证控制层和协调层不变的情况下，只通过更新传感层中的按键检测模块，来适应外部按键的数量和/或类型的改变，实现了硬件与执行控制器之间的解耦。本发明中传感层和控制层之间，以及，控制层和协调层之间，均可以实现各软件模块的数据共享与重用，实现了软件与软件之间的解耦，从而有效降低了执行控制器与外部按键在硬件和软件上的耦合性，提高了智能座舱人机交互按键在应用中的适应性。
[0055]
利用本发明提供的基于面向服务的智能座舱人机交互按键控制系统，可以在架构上将一个门控按键移动到触摸屏上，而不会引起整车的软件以及电气连接的大规模修改。该系统兼容多种按键触发方式，并可以通过定义统一的逻辑策略，与物理层分离的特性，使得电气和软件架构具有更好的可重用性。该系统可以在人机工程等机械部件没有定样之前使用软按键的方式实现整车的整个按键策略，很多功能可以提前调试，这部分开发的工作
量可以在硬按键ready后无缝的迁移过去，提高开发效率、缩短开发周期更短、使项目分发更快。
[0056]
以上内容仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不脱离本发明的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。