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技术领域

本发明涉及一种面向汽车共享业务的专属定制化人机交互界面设计系统。

背景技术

汽车驾驶室内的人机交互界面，是人与车载计算机之间传递和交换信息的 媒介和对话接口，是驾驶系统的重要组成部分。它的存在使得驾驶系统的内部 信息转换成为驾驶用户更为接受的表现形式，所以说汽车驾驶室的人机交互界 面直接影响了驾驶用户的驾驶体验感。一种适应驾驶员驾驶习惯并能使安全隐 患最小化的人机交互界面无疑会给驾驶用户带来轻松愉悦的驾驶感觉。另一方 面让驾驶员更为容易了解当前汽车性能与驾驶状态，同样会提高用户的驾驶能 力与安全驾驶意识。

汽车共享业务，即“汽车租赁业务”，因为无须办理保险、无须年检维 修、车型可随意更换等优点，逐渐受到企事业单位和个人用户的青睐。汽车共 享业务为城市内与城际间的交通接驳提供了有效途径，将逐渐成为平日通勤与 节假日旅行的一种新型的交通出行模式。然而，驾驶员面对陌生租赁车辆的不 熟悉的人机交互界面，不同类型车的仪表显示界面所反映的车辆状态信息也会 相差很大。这往往需要一个体验感知和适应操作的过程，对于驾驶员来说会产 生“新车效应”，影响驾驶员的驾驶状态，给驾驶员带来不必要的麻烦甚至因为 操作失误造成交通事故。根据当下视线跟踪技术获取驾驶员观看仪表板的眼动 指标反映的驾驶员对仪表板的视觉搜索效率，即把从计算任务开始至完成期间 驾驶员在仪表板上所有注视时间之和Th的倒数，即搜索速度S＝Th^-1，搜索速度 的取值只表示数值大小，则注视时间越短，搜索速度越大，搜索效率越高。可 以得出驾驶员熟悉的人机交互界面有助于提高驾驶员对仪表板的视觉搜索效 率。

发明内容

本发明是为了解决上述汽车共享业务中，驾驶员面对陌生车辆的人机交互 界面体验感知差，操作困难，适应能力弱等问题，而提供一种面向汽车共享业 务的专属定制化人机交互界面设计系统。针对汽车共享业务中驾驶员对陌生车 辆的不熟悉人机交互界面的体验感知，操作和界面显示等问题提供一种最优化 的车载仪表显示的专属使用权，驾驶员熟悉的人机交互界面有助于提高驾驶员 对仪表板的视觉搜索效率，可以减轻驾驶疲劳和视觉认知负荷，从而降低事故 发生率。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

本发明首先提供一种面向汽车共享业务的专属定制化人机交互界面设计系 统，包括：

云端服务器，其用于存储符合驾驶员驾驶习惯性需求的仪表相关信息；

界面显示设备，其设置在驾驶室内，与所述云端服务器网络通讯连接，用 于接收并显示存储在云端服务器中的数据；

所述界面显示设备包括仪表布置区界面显示设备及仪表布置区界面显示设 备控制模块、中控布置区界面显示设备及中控布置区界面显示设备控制模块， 仪表布置区界面显示设备与仪表布置区界面显示设备控制模块控制连接进行双 向通信，中控布置区界面显示设备与中控布置区界面显示设备控制模块控制连 接进行双向通信；

所述中控布置区界面显示设备设置在驾驶室内的中控台布置区，中控布置 区界面显示设备控制模块包括：

中控通讯模块，其用于与云端服务器建立网络连接，从云端服务器的云端 数据库下载驾驶员个人信息；

操作模块，其用于在驾驶员同步化自主设计仪表显示时，自主设计仪表布 置区界面显示设备的仪表显示类型，生成显示界面设计数据；

存储模块，其用于对操作模块操作完毕后的设计数据进行记忆存储；

处理模块，其用于对设计完毕后的显示界面设计数据提供通过眼动理论建 模生成的建议数据；

中控显示模块，其用于在中控布置区界面显示设备自动生成通过处理模块 处理后的显示界面预览；

所述仪表布置区界面显示设备设置在驾驶室内的仪表板布置区，用于显示 生成仪表界面，仪表布置区界面显示设备控制模块包括：

仪表通讯模块，其用于把在所述中控布置区界面显示设备预览成功后的设 计界面通过云端服务器与界面显示设备建立网络连接，传输给仪表布置区界面 显示设备；

仪表显示模块，其用于把驾驶员自行设计的显示界面在仪表布置区界面显 示设备生成显示。

本发明同时提供一种利用所述面向汽车共享业务的专属定制化人机交互界 面设计系统进行人机交互界面设计的方法，包括以下步骤：

步骤一、驾驶员在使用汽车共享业务前，将符合个人驾驶习惯的人机交互 界面信息共享到云端服务器的云端数据库中；

步骤二、驾驶员在使用共享业务时，应用云端服务器与中控布置区界面显 示设备建立网络连接，接收通过步骤一共享到云端服务器的人机交互界面信息， 并通过中控布置区界面显示设备显示出来：

1)在中控布置区界面显示设备登录共享业务载入界面，获取配置文件；

2)登录完毕后，通过所述步骤一存储的人机交互界面从云端服务器的云端 数据库中下载并存储到中控布置区界面显示设备控制模块中的存储模块中，通 过中控显示模块生成预览，预览成功后通过云端服务器传输在仪表布置区界面 显示设备生成显示；

步骤三、在驾驶室内，驾驶员在中控布置区界面显示设备上同步化自主设 计仪表显示：在中控布置区界面显示设备中，通过操作模块在选择功能区和选 择搭配区驾驶员自主设计仪表布置区界面显示设备的仪表显示类型，操作完毕 后通过存储模块将设计数据进行存储，随后处理模块对存储模块中的设计数据 提供通过眼动理论建模生成的建议数据，处理完毕后通过中控显示模块在中控 布置区界面显示设备自动生成预览，预览成功后应用云端服务器与仪表布置区 界面显示设备中的仪表通讯模块建立网络连接，通过仪表显示模块在仪表布置 区界面显示设备生成显示。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

1.解决了传统汽车共享业务中不具备给驾驶员专属定制化人机交互界面的 设计需求。本发明在驾驶室内的人机交互界面显示方法主要体现在仪表盘界面 显示区域，可以提供各种仪表的显示模式，驾驶员自行确定设计自己感兴趣的 仪表显示方式，使人机交互界面的仪表盘显示方式更具有专属化与熟悉感，同 时满足了驾驶用户的个性化和人性化的驾驶需求，仪表盘的造型、规格尺寸、 配色方案、所要呈现的信息、几何位置、所处的空间环境以及各仪表的排列、 布置等因素，与人体认读过程以及接受信息的习惯相符合；同时仪表盘所要传 达的信息可以让驾驶员在最短的时间内高效的获取可靠信息，保证最小的误读 几率，减轻驾驶员驾驶过程中读取显示界面数据时造成的疲劳感。熟悉的人机 交互界面显示方式和操作方式有助于提高驾驶员对仪表板的视觉搜索效率，可 以减轻驾驶疲劳和视觉认知负荷，从而降低事故发生率。

2.充分利用云端技术与车载互联技术。本发明考虑了共享驾驶信息到云端数 据库的方式，把符合驾驶员驾驶习惯性需求的仪表相关信息远程上传，建立汽 车共享用户的云端驾驶需求数据库，同时充分利用结合云端技术的车载电脑终 端，在接手“新车”时，驾驶员可从云端数据库获取符合驾驶员习惯性驾驶需 求的仪表相关信息，仪表整体布局结合我们对视觉界面搜索效率等理论分析， 自动生成最优合理化建议的界面显示方式，在使用汽车共享业务时只要在中控 触屏显示区域的共享业务载入界面内，输入用户名和密码，即可获取欢迎界面 及仪表显示界面等驾驶员专属定制化的配置文件，登录完毕后，仪表盘界面显 示区域自动转变成由云端数据库决定的驾驶员熟悉的人机交互界面，操作方便， 简单易行。

3.考虑视觉搜索效率等视觉界面认知规范理论的最优化界面生成技术。对于 驾驶员自主设定的人机交互界面，系统会为驾驶员提供有眼动理论支撑的生成 建议，旨在提供视觉搜索效率最高的界面布局指导方案，细化到仪表盘的造型、 规格尺寸、配色方案、所要呈现的信息、几何位置、所处的空间环境以及各仪 表的排列、布置等因素，既与人体认读过程以及接受信息的习惯相符合；同时 仪表盘所要传达的信息可以让驾驶员在最短的时间内高效的获取可靠信息，保 证最小的误读几率，减轻驾驶员驾驶过程中读取显示界面数据时造成的疲劳感。

附图说明

图1为本发明面向汽车共享业务的专属定制化人机交互界面设计系统的结 构框图。

图2为共享业务载入界面示意图。

图3为自主设置显示和选择界面示意图。

图4为生成仪表显示示意图。

图5为车速表搭配选择示意图。

图6为转速表搭配选择示意图。

图7为油量表搭配选择示意图。

图8为水温表搭配选择示意图。

具体实施方式

本实施方案在车内划分为2个显示界面区域，中控台布置区界面显示如图2、 图3、图5、图6、图7、图8所示；驾驶信息区界面显示如图4所示。

本发明首先提供一种面向汽车共享业务的专属定制化人机交互界面设计系 统，包括：

云端服务器1，是一种基于车载云端技术平台的虚拟服务器，用于存储符合 驾驶员驾驶习惯性需求的仪表相关信息，与界面显示设备中的通讯模块建立网 络连接，所述网络可以是3G网络或4G网络或无线网络；

界面显示设备，其设置在驾驶室内的中控台布置区和仪表板布置区，用于 接收并显示存储在云端服务器1中的数据；

其中，界面显示设备包括仪表布置区界面显示设备及仪表布置区界面显示 设备控制模块、中控布置区界面显示设备及中控布置区界面显示设备控制模块， 仪表布置区界面显示设备与仪表布置区界面显示设备控制模块控制连接进行双 向通信，中控布置区界面显示设备与中控布置区界面显示设备控制模块控制连 接进行双向通信。

中控布置区界面显示设备控制模块包括：

中控通讯模块4，其用于与云端服务器1建立网络连接，从云端服务器1的 云端数据库下载驾驶员个人信息；

操作模块5，其用于在驾驶员同步化自主设计仪表显示时，从选择功能区和 选择搭配区自主设计仪表布置区界面显示设备的仪表显示类型，并生成显示界 面设计数据；

存储模块6，其用于对通过操作模块5操作完毕后的各个设计区域(选择功 能区和选择搭配区)的设计数据进行记忆存储功能；

处理模块7，其用于对设计完毕后的界面提供通过眼动理论建模生成的建议 数据，旨在提供视觉搜索效率最高的界面布局指导方案；

中控显示模块8，其用于在中控布置区界面显示设备自动生成显示界面预 览。

仪表布置区界面显示设备控制模块包括：

仪表通讯模块9，其用于把在中控布置区预览成功后的设计界面通过云端服 务器1与界面显示终端建立网络连接，传输给仪表布置区界面显示设备；

仪表显示模块10，其用于把驾驶员自行设计的显示界面在仪表布置区界面 显示设备生成显示。

仪表布置区界面显示设备设置在驾驶室内的仪表板布置区，用于显示生成 个性化定制的仪表界面；

中控布置区界面显示设备设置在驾驶室内的中控台布置区，供驾驶员进行 自主设计操作。

利用本发明提供的面向汽车共享业务的专属定制化人机交互界面设计系统 进行人机交互界面设计的方法，包括以下过程：

步骤一、驾驶员在使用汽车共享业务前，将符合个人驾驶习惯的人机交互 界面信息共享到云端服务器1的云端数据库中；

步骤二、驾驶员在使用共享业务时，应用云端服务器1与中控布置区界面 显示设备中的中控通讯模块4建立网络连接，接收通过步骤一共享到云端服务 器1的人机交互界面信息，并通过中控布置区界面显示设备显示出来。

1)在中控布置区界面显示设备的共享业务载入界面内如图2，输入用户名 和密码即可获取欢迎界面及仪表显示界面等驾驶员专属定制化的配置文件。

2)登录完毕后，将通过步骤一存储的符合驾驶员个人驾驶习惯的人机交互 界面从云端服务器1的云端数据库中下载存储到中控布置区界面显示设备控制 模块中的存储模块6中，通过中控显示模块8生成预览，预览成功后通过云端 服务器1传输在仪表布置区界面显示设备生成显示。

步骤三、在驾驶室内，驾驶员可在中控布置区界面显示设备上同步化自主 设计仪表显示，在中控布置区界面显示设备中进入自主设置显示和选择界面如 图3后，通过操作模块5在选择功能区和选择搭配区驾驶员自主设计仪表布置 区界面显示设备的仪表显示类型，自主设计搭配示例如图5、图6、图7、图8 所示，各个设计区域操作完毕后通过存储模块6的记忆功能存储搭配，所有区 域(车速表布置区域设计，转速表布置区域设计，油温表布置区域设计，水温 表布置区域设计等)设计完毕后，中控布置区界面显示设备中的处理模块7会 为驾驶员提供有眼动理论支撑的生成建议，对存储模块6中的设计数据提供通 过眼动理论建模生成的建议数据，旨在提供视觉搜索效率最高的界面布局指导 方案，细化到仪表盘的造型、规格尺寸、配色方案、所要呈现的信息、几何位 置、所处的空间环境以及各仪表的排列、布置等因素，处理完毕后通过中控显 示模块8在中控布置区界面显示设备自动生成预览，预览成功后应用云端服务 器1与仪表布置区界面显示设备中的仪表通讯模块9建立网络连接，通过仪表 显示模块10在仪表布置区界面显示设备生成显示。

对于驾驶员自主设定的人机交互界面，系统会为驾驶员提供有眼动理论支 撑的生成建议，旨在提供视觉搜索效率最高的界面布局指导方案，细化到仪表 盘的造型、规格尺寸、配色方案、所要呈现的信息、几何位置、所处的空间环 境以及各仪表的排列、布置等因素，既与人体认读过程以及接受信息的习惯相 符合；同时仪表盘所要传达的信息可以让驾驶员在最短的时间内高效的获取可 靠信息，保证最小的误读几率，减轻驾驶员驾驶过程中读取显示界面数据时造 成的疲劳感。表1为对设计完毕后的界面提供有眼动理论支撑生成建议的理论 依据，表2为仪表表盘搭配设计依据。

表1

表2