车辆系统及车外环境模拟方法
【专利摘要】本发明涉及汽车领域，公开了一种车辆系统及车外环境模拟方法。本发明中，车辆系统包括：车辆本体、风速风向仪、控制装置以及风速风向模拟装置；控制装置连接于风速风向仪与风速风向模拟装置；风速风向仪安装于车辆本体外，且用于测量车外风速与车外风向；风速风向模拟装置安装于车辆本体内；控制装置用于根据车外风速与车外风向，控制风速风向模拟装置模拟车外的风速和风向。本发明还提供了一种车外环境模拟方法。本发明使得用户在车内直接体验车外模拟风，给予用户新的体验。
【专利说明】
车辆系统及车外环境模拟方法
技术领域
[0001]本发明涉及汽车领域，特别涉及一种车辆系统及车外环境模拟方法。【背景技术】
[0002]随着生活方式的改变，人们在各方面越来越追求生活品质，其中，车辆是人们日常的的交通工具之一，而现有车辆内部功能单一，行驶时间内生活较为枯燥，用户体验一般。
[0003]例如，现有车辆中，当人们置身于车辆内部时，只能感受车辆内部固有环境带来的感觉，封闭的车内基本与车外环境隔绝，想要体验车外环境，观看车外的沿途风景，聆听外界的声音，只能通过打开车窗以一定的坐姿(头部侧过，眼睛基本要朝车窗外)来体验车外的自然环境;即使这样，视角广度有限，也无法完全身临其境。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种车辆系统及车外环境模拟方法，使得用户在车内可体验到车外模拟风，给予用户新的体验。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种车辆系统，包括:车辆本体、 风速风向仪、控制装置以及风速风向模拟装置;控制装置连接于风速风向仪与风速风向模拟装置;风速风向仪安装于车辆本体外，且用于测量车外风速与车外风向；风速风向模拟装置安装于车辆本体内；控制装置用于根据车外风速与车外风向，控制风速风向模拟装置模拟车外的风速和风向。
[0006]本发明的实施方式还提供了一种车外环境模拟方法，包含:通过安装在车辆本体外的风速风向仪测量车外风速与车外风向；根据车外风速与车外风向，控制安装在车辆本体内的风速风向模拟装置模拟车外的风速和风向。
[0007]本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在车辆本体内、车辆本体外分别安装风速风向模拟装置、风速风向仪，使得风速风向模拟装置可以模拟出符合车外实际自然风速、实际自然风向角度的自然风，使得用户在车内无需开窗即可实时感受车外的自然风，给予车内用户新的体验。
[0008]另外，风速风向模拟装置设置于车辆本体内的位置与风速风向仪安装于车辆本体外的位置相对应;使得模拟时出风位置与实际检测位置一致，模拟出的风速更加逼真。
[0009]另外，风速风向模拟装置包括:风源设备与风向调节设备;控制装置连接于风源设备与风向调节设备;控制装置用于根据车外风速控制风源设备产生模拟风源，并根据车外风向控制风向调节设备调节模拟风向；使得模拟出的风源按照车外风向产生，体验更加真实。
[0010]另外，声音采集器与声音播放器，分别连接于控制装置;声音采集器安装于车辆本体外，且用于采集车外环境音;声音播放器安装于车辆本体内，且用于播放车外环境音;将车外的声音模拟并播放于车内，使得用户无需打开车窗就可直接聆听外界的自然环境音。
[0011]另外，定位装置与声音播放器，分别连接于控制装置;定位装置位于车辆本体内，且用于获取车辆本体的当前位置;控制装置用于根据当前位置与车外风速产生车外模拟风声;声音播放器用于播放车外模拟风声;相对于在车内直接播放车外环境音，本实现方式仅播放车外环境音中的车外模拟风声，更注重车外模拟风声的播放质量，使用户在车内能听到清晰的车外模拟声，而无其他车外声音的干扰。
[0012]另外，车辆系统还包括:至少一摄像头与显示设备，分别连接于控制装置;摄像头安装于车辆本体，且用于获取车外图像;显示设备位于车辆本体内，且用于显示车外图像； 将视觉、听觉、触觉相结合，更加逼真，给予车内用户全新的体验。【附图说明】
[0013]图1是根据第一实施方式的车辆系统的示意图；
[0014]图2是根据第二实施方式的车辆系统的示意图；[〇〇15]图3是根据第三实施方式的车辆系统的示意图；
[0016]图4是根据第四实施方式的车外环境模拟方法的流程图；
[0017]图5是根据第五实施方式的车外环境模拟方法的流程图；
[0018]图6是根据第六实施方式的车外环境模拟方法的流程图。【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中， 为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0020]本发明的第一实施方式涉及一种车辆系统。如图1所示，车辆系统包括:车辆本体、 风速风向仪、控制装置、风速风向模拟装置、声音采集器、声音播放器。
[0021]风速风向仪安装于车辆本体外，且用于测量车外风速与车外风向；风速风向仪例如可以安装于车头、车顶等无挡风障碍的位置，风速风向仪例如为超声波共振式风速风向仪，然而，实际中不限于此，这里不作任何限制。
[0022]风速风向模拟装置安装于车辆本体内，且设置于车辆本体内的位置与风速风向仪安装于车辆本体外的位置相对应，例如，当风速风向仪安装于车顶时，则风速风向模拟装置可以对应安装于车顶内，这样模拟时出风位置与实际检测位置一致，从而模拟出的风速及风向更加逼真。
[0023]风速风向模拟装置包括:风源设备与风向调节设备。具体而言，风源设备例如为封闭式高压风源电机，可以模拟各种风速的自然风(即产生模拟风源)。风向调节设备例如包括壳体、驱动电机以及设置于壳体内的多个扇叶，壳体的入风口连接于风源设备;驱动电机连接于多个扇叶，以调节各扇叶的方向；风源设备模拟出来的风经由各扇叶的导引后，由壳体的出风口吹出。其中，各扇叶的方向即为出风的方向。然而，本实施方式对风速风向模拟装置的具体结构不作任何限制。
[0024]控制装置用于根据车外风速与车外风向，控制风速风向模拟装置模拟车外的风速和风向。控制装置连接于风源设备与风向调节设备，且用于根据车外风速控制风源设备产生模拟风源，并根据车外风向控制风向调节设备调节模拟风向。
[0025]声音采集器安装于车辆本体外，连接于控制装置，且用于采集车外环境音;声音采集器可以安装在车顶部，即，车辆本体的中间位置，使得采集的声音较为均匀，也可以安装多个声音米集器于车辆本体外，如在车辆本体的两侧分别安装一个;另外，声音米集器例如可以为麦克风，然而，对此不作任何限制。
[0026]声音播放器安装于车辆本体内，连接于控制装置，且用于播放车外环境音，声音播放器例如为音箱。声音采集器和声音播放器可以安装在车辆本体内外相对应的位置，即，播放声音的位置和采集声音的位置一致，播放的声音效果更加真实。
[0027]本发明相对于现有技术而言，通过在车辆本体内、外分别安装风速风向模拟装置、 风速风向仪，使得风速风向模拟装置可以模拟出符合车外自然风速、自然风向角度的模拟风，使得用户在车内无需开窗即可实时感受车外的模拟风;本车辆系统还在车辆本体内、夕卜分别安装声音播放器及声音采集器，声音播放器播放声音采集器采集的车外的环境音，使用户在车内也可以聆听车外固有的自然环境音；即，本车辆系统将触觉、听觉相结合，使用户在车内直接体验车外模拟风，给予用户全新体验。
[0028]值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单J L 〇[〇〇29]本发明的第二实施方式涉及一种车辆系统。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于:在本发明第一实施方式中，在车内播放的是车外环境音，而在本发明第二实施方式中，本车辆系统中增加了定位装置，通过显示屏控制定位装置与声音播放器在车内播放车外模拟风声。
[0030]本实施方式中，如图2所示，车辆系统还包括:定位装置，其连接于控制装置。定位装置位于车辆本体内，且用于获取车辆本体的当前位置;或者，用户可以用车体自带的具有定位功能的电子设备(例如手机)进行定位，并将电子设备获取的当前位置传输至控制装置。
[0031]控制装置用于根据当前位置与车外风速产生车外模拟风声，声音播放器用于播放车外模拟风声。由于不同的地区或地形对于风声会有不同影响；即，同一等级的自然风在不同地区或不同地形，产生的风声是不同的。例如，在平原地区和丘陵地区，由于地形不同(平原地区的大片区域没有遮挡物)，对风声具有不同的影响;或者，城市地区或者农村地区，由于建筑物的疏密不同(城市地区建筑物较为密集)，对风声也具有不同的影响。因此，控制装置内可预设多个区域(以地理位置表示)分别对应的模拟风声(这个可以根据实际检测得出)；当获得当前位置后，识别出当前位置所属的区域，以获取对应的模拟风声。然而，本实施方式对此不作任何限制。
[0032]本发明相对于现有技术而言，车辆系统中包括定位装置与声音播放器，并且控制装置控制声音播放器根据车辆所处的当前位置、车外风速播放在此位置下车外模拟风所具有的独特风声，声音效果更加逼真、清晰，相对于第一实施方式中在车内直接播放车外环境音，本实施方式仅播放车外模拟风声，更注重车外环境音中的车外模拟风声，使用户在车内直接感受车外模拟风的同时，能够清晰的听到车外模拟风声，而无其他车外环境音的干扰。 提升了车内用户的体验。
[0033]本发明的第三实施方式涉及一种车辆系统。第三实施方式在第一实施方式的基础上作出了改进，主要改进之处在于:在本发明第三实施方式中，车辆系统中增加了摄像头和显示设备。[〇〇34]本实施方式中，如图3所示，车辆系统还包括:至少一摄像头与显示设备，分别连接于控制装置;摄像头安装于车辆本体，且用于获取车外图像;显示设备位于车辆本体内，且用于显示车外图像。
[0035]具体而言，可以安装一个摄像头于车辆本体，以获取车辆一个方位的车外图像;较佳的，可以安装多个摄像头在车辆本体的不同位置(车内或者车外，不作限制)，可以根据各摄像头的拍摄范围合理安装各摄像头，使得每个摄像头获取的车外图像拼接起来正好是车夕卜360度全景图像。
[0036]具体的，当安装一个摄像头于车辆本体时，如安装于车头位置，则显示屏可以安装在用户车内落座后眼睛最适宜观看的位置，如安装显示屏于前座的遮阳板、前座座椅面对后座的后背位置;当安装多个摄像头时，可以安装在车辆本体的前、后、左、右、上方位置，相应的，可以在车内的前、后、左、右、上方位置安装显示屏，即，相同位置的摄像头与显示屏对应，从而，当用户观看左侧显示屏时，左侧显示屏显示的图像即车外左侧的图像，其他各位置同理，这样符合用户的方位判断习惯。进一步的，显示屏可以是柔性环形屏，贴合于整个车体内部，包括车窗位置，在车内就能实时看到车辆在一定范围内行驶时的360度车外图像，使用户身临其境，用户还可以戴上3D眼镜，体验3D效果，观看立体逼真的车外图像，提升用户体验。
[0037]较佳的，本实施方式还可以采用虚拟现实技术显示车外图像；用户可以佩戴虚拟现实显示头盔，摄像头可以与电子设备如手机有线连接或者无线连接，将显示数据传输于手机中，用户通过虚拟现实显示头盔观看电子设备上显示的车外图像;例如当在在盘旋的山路上行驶时，可以视觉体验到车辆行驶的速度、颠簸程度及车辆附近的风景。
[0038]本实施方式相对于现有技术而言，在车辆本体安装摄像头、车内安装显示屏，将车外的沿途景象显示在车内，从而，视觉、听觉、触觉相结合，更加逼真，用户可以以自己最舒适的姿态(躺着、正座等)观赏车外景象，使用户身临其境，提高了用户体验。
[0039]上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
[0040]本发明第四实施方式涉及一种车外环境模拟方法，如图4所示，车外环境模拟方法包括:[0041 ]步骤401，通过安装在车辆本体外的风速风向仪测量车外风速与车外风向。[〇〇42]步骤402,根据车外风速与车外风向，控制安装在车辆本体内的风速风向模拟装置模拟车外的风速和风向。
[0043]本实施方式中，可以预设风速等级，例如预设0至10级风速，控制装置将风速风向仪测量到的车外风速自动换算为预设的风速等级，从而控制风源设备根据相应的预设风速等级模拟出风；另外，还可以预设风向，可分为八个预设风向(东、西、南、北、西北、东北、西南、东南，然，不作任何限制)，控制装置将风速风向仪检测到的车外风向运用识别算法识别出预设风向，并控制风向调节设备将风的角度调节至相应的预设风向，实际中不限于此，这里只是示例性说明。
[0044]步骤403,通过安装于车辆本体外的声音采集器采集车外环境音。
[0045]步骤404,通过安装于车辆本体内的声音播放器播放车外环境音。
[0046]本实施方式中，车外环境音包括车外所有清晰的自然声音。
[0047]本实施方式中，可以通过车内的导航设备(具有导航功能的电子设备、GPS定位，然不作任何限制)实时定位获取车辆本体的当前位置，根据当前位置、获取的预设风速等级模拟车外风声，使用户在车内实时体验车外风声，增加新的听觉体验，与车内以预设风速等级、预设风向吹出的模拟自然风相结合，体验更加新鲜[〇〇48]需要说明的是，本实施方式中对模拟风速风向(步骤401与402)与获取并播放车外环境音(步骤403与404)的顺序不作限制，两者也可同时执行，图4中的步骤顺序仅为示例说明。
[0049]不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0050]本发明第五实施方式涉及一种车外环境模拟方法。第五实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于:在本发明第四实施方式中，通过声音采集器及声音播放器采集并播放车外环境音;而在本发明第五实施方式中，车外环境模拟方法可以根据车辆的所处位置及车外风速，在车内模拟并播放车外模拟风声。
[0051]本实施方式中的车外环境模拟方法的具体流程路如图5所示，其中，步骤501至502 与第四实施方式中的步骤401至步骤402大致相同，此处不再赘述;不同之处在于，本实施方式中新增了步骤503至505,具体说明如下:[〇〇52]步骤503,通过位于车辆本体内的定位装置获取车辆本体的当前位置。[〇〇53]步骤504,根据当前位置与车外风速产生车外模拟风声。[〇〇54]步骤505,通过安装于车辆本体内的声音播放器播放车外模拟风声。[〇〇55]需要说明的是，本实施方式中对模拟风速风向(步骤501与502)与产生并播放车外模拟风声(步骤503至505)的顺序不作限制，两者也可同时执行，图5中的步骤顺序仅为示例说明。[〇〇56]由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
[0057]本发明第六实施方式涉及一种车外环境模拟方法。第六实施方式在第四实施方式的基础上作出改进，主要区改进之处在于:在本发明第六实施方式中，将车外图像显示于车内。[〇〇58]本实施方式中的车外环境模拟方法的具体流程路如图6所示，其中，步骤601至604与第四实施方式中的步骤401至步骤404对应相同，本实施方式中新增了步骤605及606，具体说明如下:
[0059]步骤605,通过安装于车辆本体外的摄像头获取车外图像。
[0060]步骤606,通过安装于车辆本体内的显示设备显示车外图像。[〇〇61]本实施方式中，将各个摄像头与显示屏相连接，每个位置的摄像头获取的车外图像可以显示在显示屏的对应位置，如设置在车辆左侧的摄像头，那么可以将摄像头获取的车外图像显示在设置于车内左侧的显示屏上，这样方便启示用户左侧的显示画面即车外左侧的图像。[〇〇62]需要说明的是，本实施方式中对模拟风速风向(步骤601与602 )、获取并播放车外环境音(步骤603与604)、以及获取并显示车外图像(步骤605与606)的顺序不作限制，三者也可同时执行，图6中的步骤顺序仅为示例说明。[〇〇63]由于第三实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第三实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。[〇〇64]本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(R0M，Read-0nly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0065]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例， 而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种车辆系统，其特征在于，包括:车辆本体、风速风向仪、控制装置以及风速风向模 拟装置;所述控制装置连接于所述风速风向仪与所述风速风向模拟装置；所述风速风向仪安装于所述车辆本体外，且用于测量车外风速与车外风向；所述风速风向模拟装置安装于所述车辆本体内；所述控制装置用于根据车外风速与车外风向，控制所述风速风向模拟装置模拟车外的 风速和风向。2.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述风速风向模拟装置设置于所述车 辆本体内的位置与所述风速风向仪安装于所述车辆本体外的位置相对应。3.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述风速风向模拟装置包括:风源设 备与风向调节设备;所述控制装置连接于所述风源设备与所述风向调节设备；所述控制装置用于根据所述车外风速控制所述风源设备产生模拟风源，并根据所述车 外风向控制所述风向调节设备调节模拟风向。4.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，还包括:声音采集器与声音播放器，所 述声音采集器与所述声音播放器分别连接于所述控制装置；所述声音采集器安装于所述车辆本体外，且用于采集车外环境音；所述声音播放器安装于所述车辆本体内，且用于播放所述车外环境音。5.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，还包括:定位装置与声音播放器，所述 定位装置与所述声音播放器分别连接于所述控制装置；所述定位装置位于所述车辆本体内，且用于获取所述车辆本体的当前位置；所述控制装置用于根据所述当前位置与所述车外风速产生车外模拟风声；所述声音播放器用于播放所述车外模拟风声。6.根据权利要求1所述的车辆系统，其特征在于，所述车辆系统还包括:至少一摄像头 与显示设备，所述至少一摄像头与所述显示设备分别连接于所述控制装置；所述摄像头安装于所述车辆本体，且用于获取车外图像；所述显示设备位于所述车辆本体内，且用于显示所述车外图像。7.—种车外环境模拟方法，其特征在于，包括:通过安装在车辆本体外的风速风向仪测量车外风速与车外风向；根据所述车外风速与车外风向，控制安装在所述车辆本体内的风速风向模拟装置模拟 车外的风速和风向。8.根据权利要求7所述的车外环境模拟方法，其特征在于，还包括:通过安装于所述车辆本体外的声音采集器采集车外环境音；通过安装于所述车辆本体内的声音播放器播放所述车外环境音。9.根据权利要求7所述的车外环境模拟方法，其特征在于，还包括:通过位于所述车辆本体内的定位装置获取所述车辆本体的当前位置；根据所述当前位置与所述车外风速产生车外模拟风声；通过安装于所述车辆本体内的声音播放器播放所述车外模拟风声。10.根据权利要求7所述的车外环境模拟方法，其特征在于:通过安装于所述车辆本体外的摄像头获取车外图像；通过安装于所述车辆本体内的显示设备显示所述车外图像。
【文档编号】B60Q5/00GK105946514SQ201610366378
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】郭立明
【申请人】乐视控股（北京）有限公司, 乐视电子商务（北京）有限公司