车辆座舱的触觉交互装置、方法、车辆及存储介质与流程

本申请涉及车辆交互，特别涉及一种车辆座舱的触觉交互装置、方法、车辆及存储介质。

背景技术：

1、相关技术中，使用隔空手势识别进行车内中控或仪表的智能交互，从而使得驾驶员无需分心观察中控或仪表的按键位置，提高驾驶员的驾驶体验，并提高驾驶员的驾驶安全性。

2、然而，相关技术中，在驾驶员做出隔空手势动作后，难以得到相应的触发反馈，容易产生误操作、重复操作、超出边界无提醒的问题，行车过程中可能会导致驾驶员分心或转移视线，容易引发交通事故，亟待改进。

技术实现思路

1、本申请提供一种车辆座舱的触觉交互装置、方法、车辆及存储介质，以解决相关技术中，在驾驶员做出隔空手势动作后，难以得到相应的触发反馈，影响驾驶员正常驾驶车辆，存在一定的安全隐患的技术问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种车辆座舱的触觉交互装置，包括：触觉反馈系统，用于利用目标阵列声辐压力进行触觉反馈；视觉采集系统，用于采集座舱内的图像数据，以基于所述图像数据识别驾驶员的交互位置坐标和所述触觉反馈系统的系统坐标；数据处理系统，用于基于所述交互位置坐标和所述系统坐标得到所述驾驶员的交互位置与所述触觉反馈系统的相对位置坐标，以得到所述触觉反馈系统的焦点，并基于所述相对位置坐标生成触觉反馈信号，以利用所述触觉反馈信号控制所述触觉反馈系统在所述焦点进行触觉反馈。

3、根据上述技术手段，本申请实施例可以通过视觉采集系统采集座舱内的图像数据，以基于图像数据识别驾驶员的交互位置与触觉反馈系统的焦点，并控制触觉反馈系统利用声辐射压力进行触觉反馈，从而有效提高驾驶员隔空操作的准确率，使得驾驶员无需分心确认交互指令是否正确，提高车辆行驶的安全性，且成本较低，便于推广使用。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述触觉反馈系统包括：由多个超声波发射器组成的超声波发射器阵列；控制模块，用于在目标时刻控制所述超声波发射器阵列上的全部超声波发射器发射超声波，以使得所述全部超声波发射器发射的超声波的相位叠加在所述焦点处。

5、根据上述技术手段，本申请实施例可以利用触觉反馈系统对驾驶员手部进行模拟触觉反馈，从而使得驾驶员无需分心，即可确认交互指令是否正确。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，所述控制模块进一步用于基于所述焦点确定所述超声波发射器辐射面的面积，结合所述面积和预设触觉反馈公式得到目标阵列声辐压力，以使得所述触觉反馈系统利用所述目标阵列声辐压力在所述焦点处进行触觉反馈。

7、根据上述技术手段，本申请实施例可以根据交互面积的不同而调整声辐压力，从而基于不同的交互动作，进行不同的反馈。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述预设触觉反馈公式为：

9、f＝pns0，

10、其中，f为声辐压力，p为单个超声波发射器均方根声压，n为超声波发射器的数目，s0为所述超声波发射器辐射面的面积。

11、可选地，在本申请的一个实施例中，所述超声波发射器阵列中的超声波发射器均匀排布，且所述超声波发射器阵列为组合矩形板状模组。

12、根据上述技术手段，本申请实施例的触觉反馈系统可以产生人体可感知的触觉反馈，实现对交互动作的超声波反馈。

13、可选地，在本申请的一个实施例中，所述视觉采集系统包括驾驶员状态检测摄像头、车内广角摄像头和手势控制的摄像头中的至少之一。

14、根据上述技术手段，本申请实施例可以实现对驾驶员交互动作的精准采集。

15、本申请第二方面实施例提供一种车辆座舱的触觉交互方法，包括以下步骤：采集座舱内的图像数据，以基于所述图像数据识别驾驶员的交互位置坐标和触觉反馈系统的系统坐标；基于所述交互位置坐标和所述系统坐标得到所述驾驶员的交互位置与所述触觉反馈系统的相对位置坐标，以得到所述触觉反馈系统的焦点，并基于所述相对位置坐标生成触觉反馈信号；利用所述触觉反馈信号控制所述触觉反馈系统在所述焦点利用目标阵列声辐压力进行触觉反馈。

16、可选地，在本申请的一个实施例中，所述利用所述触觉反馈信号控制所述触觉反馈系统在所述焦点利用声辐射压力进行触觉反馈，包括：基于所述焦点确定超声波发射器辐射面的面积；结合所述面积和预设触觉反馈公式得到目标阵列声辐压力，以使得所述触觉反馈系统利用所述目标阵列声辐压力在所述焦点处进行触觉反馈。

17、可选地，在本申请的一个实施例中，所述预设触觉反馈公式为：

18、f＝pns0，

19、其中，f为声辐压力，p为单个超声波发射器均方根声压，n为超声波发射器的数目，s0为所述超声波发射器辐射面的面积。

20、本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的车辆座舱的触觉交互方法。

21、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的车辆座舱的触觉交互方法。

22、本申请实施例可以通过视觉采集系统采集座舱内的图像数据，以基于图像数据识别驾驶员的交互位置与触觉反馈系统的焦点，并控制触觉反馈系统利用声辐射压力进行触觉反馈，从而有效提高驾驶员隔空操作的准确率，使得驾驶员无需分心确认交互指令是否正确，提高车辆行驶的安全性，且成本较低，便于推广使用。由此，解决了相关技术中，在驾驶员做出隔空手势动作后，难以得到相应的触发反馈，影响驾驶员正常驾驶车辆，存在一定的安全隐患的技术问题。

23、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种车辆座舱的触觉交互装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触觉反馈系统包括：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块进一步用于基于所述焦点确定所述超声波发射器辐射面的面积，结合所述面积和预设触觉反馈公式得到目标阵列声辐压力，以使得所述触觉反馈系统利用所述目标阵列声辐压力在所述焦点处进行触觉反馈。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述预设触觉反馈公式为：

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述超声波发射器阵列中的超声波发射器均匀排布，且所述超声波发射器阵列为组合矩形板状模组。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视觉采集系统包括驾驶员状态检测摄像头、车内广角摄像头和手势控制的摄像头中的至少之一。

7.一种车辆座舱的触觉交互方法，其特征在于，利用如权利要求1-6任一项所述的车辆座舱的触觉交互装置，其中，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用所述触觉反馈信号控制所述触觉反馈系统在所述焦点利用声辐射压力进行触觉反馈，包括：

9.一种车辆，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求7或8所述的车辆座舱的触觉交互方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求7或8所述的车辆座舱的触觉交互方法。

技术总结本申请涉及一种车辆座舱的触觉交互装置、方法、车辆及存储介质，其中，装置包括：触觉反馈系统，用于利用目标阵列声辐压力进行触觉反馈；视觉采集系统，用于采集座舱内的图像数据，以基于图像数据识别驾驶员的交互位置坐标和触觉反馈系统的系统坐标；数据处理系统，用于基于交互位置坐标和系统坐标得到驾驶员的交互位置与触觉反馈系统的相对位置坐标，以得到触觉反馈系统的焦点，并基于相对位置坐标生成触觉反馈信号，以利用触觉反馈信号控制触觉反馈系统在焦点进行触觉反馈。由此，解决了相关技术中，在驾驶员做出隔空手势动作后，难以得到相应的触发反馈，影响驾驶员正常驾驶车辆，存在一定的安全隐患的技术问题。技术研发人员：赵喜坤,高长胜,刘斌,吴杭哲,刘枫,甘棣元受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15