一种支持手持娱乐设备的车辆交互方法及系统、汽车与流程

1.本发明属于车载娱乐技术领域，具体涉及支持手持娱乐设备的车辆交互技术。


背景技术：

2.随着智能汽车的发展，以及人们对美好娱乐生活的追求，车辆不再只有运输这一个应用场景，譬如拓展而来的车载ktv、车载影院以及车载游戏等应用场景。当前车载游戏刚刚兴起，普遍的实现方式都是基于车辆已有的显示屏、转向、制动、悬架等系统。
3.公开号为cn211328116u公开的名称为“一种基于实车的沉浸式赛车游戏系统和汽车”的技术，该技术虽然丰富了车辆的使用场景，却增加了车辆零件，如电磁离合控制器、游戏控制器；公开号为cn110368682a公开的名称为“一种车载游戏的交互系统和方法”的技术，该技术对部分车载零件提出了更高的需求，如挡风玻璃、电子后视镜；另，游戏的进行必须要靠大量的车载控制器以及执行器，增加了能量的消耗，同时增加了控制器的开发难度，又因为它们与制动、转向等关重系统产生了交互，带来了新的不安全因素。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种支持手持娱乐设备的车辆交互方法及系统、汽车，解决的技术问题：在丰富用户体验时，新增加了控制器、执行器，对车载零件提出了额外的要求，成本高，与制动、转向等关重系统产生的交互带来了新的不安全因素。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种支持手持娱乐设备的车辆交互方法，
6.s01，显示屏发出请求开始游戏信号；
7.s02，esc提供车速信号、epb工作状态信号至t-box；
8.s03，t-box判断车速为0且epb工作状态为夹紧时，t-box发送游戏启动信号至体感反馈设备、车载音响及显示屏；
9.s04，体感反馈设备、车载音响进入游戏模式并响应后续游戏指令；
10.s05，显示屏基于t-box发送的游戏启动信号在前端界面发出提示；
11.s06，t-box循环检测安装有游戏程序的手持娱乐设备是否完成与t-box的连接，如完成连接，执行下一步；
12.s07，t-box发送车型及配置信息至手持娱乐设备；
13.s08，游戏程序识别车型及配置信息后，将在游戏中加载对应的车辆零部件参数，用于游戏中的车辆状态计算；
14.s09，t-box发送游戏准备完成信号至手持娱乐设备，游戏程序进入待开始状态；
15.s10，手持娱乐设备发送游戏开始指令至t-box，t-box发出游戏中信号；
16.s11，游戏程序基于操作指令、游戏地图、车辆零部件参数计算车辆状态，并发送交互内容信号至t-box；
17.s12，t-box将交互内容信号转换为can信号并发送至can总线；
18.s13，体感反馈设备、车载音响基于can信号做出响应。
19.优选地，
20.还包括的步骤为：
21.s141，手持娱乐设备发送游戏退出信号至t-box；
22.s151，t-box发出游戏退出信号；
23.s161，体感反馈设备、车载音响基于游戏退出信号退出游戏模式，变为正常驾驶，整车恢复至正常驾驶模式。
24.优选地，
25.还包括的步骤为：
26.s142，显示屏发出退出请求信号至t-box；
27.s152，t-box转发退出请求信号；
28.s162，体感反馈设备、车载音响基于退出请求信号退出游戏模式，变为正常驾驶，整车恢复至正常驾驶模式。
29.优选地，
30.在所述s03中，t-box判断车速不为0或epb工作状态为释放或车速不为0且epb工作状态为释放时，显示屏给出对应提示。
31.优选地，
32.在所述s06中，t-box检测到未完成连接，显示屏持续发出提醒，直至t-box检测到完成连接为止。
33.优选地，
34.所述体感反馈设备包括主动式安全带、主动稳定杆及主动悬架。
35.优选地，
36.在所述s11中，交互内容信号包括主动式安全带控制信号、主动稳定杆控制信号、主动悬架控制信号及车载音响控制信号。
37.优选地，
38.在所述s12中，can信号包括主动式安全带拉紧力矩信号、主动稳定杆力矩信号、主动悬架刚度信号、主动悬架阻尼信号、主动悬架高度信号及车载音响信号。
39.本发明还提供一种支持手持娱乐设备的车辆交互系统，包括：
40.手持娱乐设备、t-box、显示屏、esc、体感反馈设备及车载音响；
41.手持娱乐设备与t-box通信，t-box通过can总线分别与显示屏、esc、体感反馈设备、车载音响通信；
42.手持娱乐设备安装有游戏程序，游戏程序中包含车辆信息、与车辆信息对应的车辆零部件参数，用于游戏中的车辆状态计算；
43.t-box为远程信息处理器，用于接收、处理或者发出信号；
44.显示屏，用于发出提醒或者接收操作指令；
45.esc为车身电子稳定性控制系统，用于提供车速信号及反馈电子驻车执行系统是否工作；
46.体感反馈设备对应的控制器通过can总线获取指令后响应对应动作；
47.车载音响用于游戏中播放游戏背景音乐、模拟发动机声浪或其他特定音效；
48.所述车辆交互系统实现权利要求1至8任一项所述的方法。
49.优选地，
50.手持娱乐设备为智能手机、平板电脑或掌上游戏机；
51.手持娱乐设备通过wifi、蓝牙或数据线的方式与t-box相互通信；
52.体感反馈设备包括主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架。
53.本发明还提供一种汽车，所述汽车采用上述的车辆交互系统。
54.通过采用上述技术方案，本发明可达到的有益技术效果为：本发明在丰富用户体验的情况下，最大限度的利用了现有执行器与控制器，没有新增控制器与执行器，没有对零件提出额外的要求，降低了整车能源消耗，更重要的是不增加整车价格，提高了产品竞争力；本发明不与制动、转向等关重系统产生交互，提高了安全性；游戏的运行在手持娱乐设备中进行，给客户带来身临其境的体验；车辆状态计算在手持娱乐设备中进行，只需要车载ecu转发与执行相应指令，减少了车载ecu内存和算力的需求，大大降低了对芯片的要求。
附图说明
55.图1为本发明的系统架构图；
56.图2为本发明的启动阶段流程图；
57.图3为本发明的准备阶段流程图；
58.图4为游戏中的流程图；
59.图5为本发明的退出机制。
具体实施方式
60.下面结合附图对本发明作进一步说明。
61.如图1所示，本发明提供一种支持手持娱乐设备的车辆交互系统，包括：
62.手持娱乐设备、t-box、显示屏、esc、体感反馈设备及车载音响；手持娱乐设备与t-box通信，t-box通过can总线分别与显示屏、esc、体感反馈设备、车载音响通信；手持娱乐设备安装有游戏程序，游戏程序中包含车辆信息、与车辆信息对应的车辆零部件参数，用于游戏中的车辆状态计算；t-box为远程信息处理器，用于接收、处理或者发出信号；显示屏，用于发出提醒或者接收操作指令；esc为车身电子稳定性控制系统，用于提供车速信号及反馈电子驻车执行系统是否工作；体感反馈设备对应的控制器通过can总线获取指令后响应对应动作；车载音响用于游戏中播放游戏背景音乐、模拟发动机声浪或其他特定音效。手持娱乐设备为智能手机、平板电脑或掌上游戏机；手持娱乐设备通过wifi、蓝牙或数据线的方式与t-box相互通信；体感反馈设备包括主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架。
63.该系统包括手持娱乐设备、与车辆can总线连接的车载音响、体感反馈设备、显示屏、esc以及t-box。手持娱乐设备可以是智能手机、平板电脑或掌上游戏机等，其中存储有赛车类游戏程序。赛车类游戏程序中包含有一系列的车辆信息，譬如车型和配置等级。赛车类游戏程序还包含有车辆的零部件参数等，这些参数与车型和配置等级一一对应，用于游戏进程中计算车辆状态，进而根据车辆状态发送相应指令到t-box。当车型增加、零部件参数变化或者车载软件更新，需同步的对赛车类游戏程序进行更新，以保证手持娱乐设备的可用性。车载音响，用于游戏进程中给游戏玩家播放游戏背景音乐、模拟发动机声浪或其他
特定音效。体感反馈设备包含主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架，当它们的控制器通过can总线获取到指令后，即可实施相应动作，为游戏玩家带来游戏体感反馈。显示屏用于提醒游戏玩家以及接受游戏玩家的操作指令。esc为车身电子稳定性控制系统，用以提供车速信号以及反馈电子驻车执行系统是否工作。t-box为车联网系统，可与手持娱乐设备进行通讯，并接受其指令。车载音响、体感反馈设备、显示屏、esc以及t-box都连接在can总线上。如车辆配置有其它的部件，如震动座椅等，亦可拓展至体感反馈设备中。
64.手持娱乐设备与t-box之间通过通信线路进行连接与通讯，其连接与通讯需要驾驶员根据需要进行选择，可以是wifi、蓝牙或数据线等。手持娱乐设备的交互内容如下：
65.交互内容手持娱乐设备t-box车型及配置信息receivesend游戏状态信号receivesend游戏开始指令sendreceive主动式安全带控制sendreceive主动稳定杆控制sendreceive主动悬架控制sendreceive车载音响控制sendreceive
66.t-box接收到手持娱乐设备的交互内容，将其转换为can信号后，直接转发到can总线。主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架、车载音响和显示屏根据指令执行相应动作。显示屏可接收驾驶员的游戏请求，并提供至t-box。t-box将根据驾驶员的游戏请求与esc发出的车速、电子驻车执行机构工作状态判断能否进行游戏。t-box、主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架、车载音响、显示屏、esc通过can总线以can信号进行通讯，涉及的信号定义如下：
67.[0068][0069]
本发明还提供一种汽车，汽车采用上述的车辆交互系统。
[0070]
本发明还提供一种支持手持娱乐设备的车辆交互方法，包括的步骤为：s01，显示屏发出请求开始游戏信号；s02，esc提供车速信号、epb工作状态信号至t-box；s03，t-box判断车速为0且epb工作状态为夹紧时，t-box发送游戏启动信号至体感反馈设备、车载音响及显示屏；s04，体感反馈设备、车载音响进入游戏模式并响应后续游戏指令；s05，显示屏基于t-box发送的游戏启动信号在前端界面发出提示；s06，t-box循环检测安装有游戏程序的手持娱乐设备是否完成与t-box的连接，如完成连接，执行下一步；s07，t-box发送车型及配置信息至手持娱乐设备；s08，游戏程序识别车型及配置信息后，将在游戏中加载对应的车辆零部件参数，用于游戏中的车辆状态计算；s09，t-box发送游戏准备完成信号至手持娱乐设备，游戏程序进入待开始状态；s10，手持娱乐设备发送游戏开始指令至t-box，t-box发出游戏中信号；s11，游戏程序基于操作指令、游戏地图、车辆零部件参数计算车辆状态，并发送交互内容信号至t-box；s12，t-box将交互内容信号转换为can信号并发送至can总线；s13，体感反馈设备、车载音响基于can信号做出响应。还包括的步骤为：s141，手持娱乐设备发送游戏退出信号至t-box；s151，t-box发出游戏退出信号；s161，体感反馈设备、车载音响基于游戏退出信号退出游戏模式，变为正常驾驶，整车恢复至正常驾驶模式。还包括的步骤为：s142，显示屏发出退出请求信号至t-box；s152，t-box转发退出请求信号；s162，体感反馈设备、车载音响基于退出请求信号退出游戏模式，变为正常驾驶，整车恢复至正常驾驶模式。
[0071]
在s03中，t-box判断车速不为0或epb工作状态为释放或车速不为0且epb工作状态为释放时，显示屏给出对应提示。在s06中，t-box检测到未完成连接，显示屏持续发出提醒，直至t-box检测到完成连接为止。体感反馈设备包括主动式安全带、主动稳定杆及主动悬架。在s11中，交互内容信号包括主动式安全带控制信号、主动稳定杆控制信号、主动悬架控制信号及车载音响控制信号。在s12中，can信号包括主动式安全带拉紧力矩信号、主动稳定杆力矩信号、主动悬架刚度信号、主动悬架阻尼信号、主动悬架高度信号及车载音响信号。
[0072]
如图2所示，是交互的启动机制，用以判断当前车辆能否能否进入游戏模式。
[0073]
第一步，在非游戏模式工况下，game_state＝0x00。
[0074]
第二步，当驾驶员通过显示屏点击选择游戏模式，进入下一步。
[0075]
第三步，显示屏发出游戏请求game_request＝0x01。
[0076]
第四步，系统开始对车速以及电子驻车执行系统的工作状态进行判断：当车速为0且电子驻车执行系统工作为夹紧时，即esc vehicle_spd＝0且esc epb_state＝0x01，进入下一步。
[0077]
第五步，游戏模式启动，此时，game_state＝0x01。
[0078]
第六步，若条件不满足，则进入第七步。
[0079]
第七步，显示屏提示原因，如车速不满足要求或电子驻车执行系统不处于夹紧状态或车速不满足要求且电子驻车执行系统不处于夹紧状态。
[0080]
第八步，驾驶员按照提示进行操作后，进入第九步。
[0081]
第九步，驾驶员在显示屏上点击重试，进入第四步，t-box再次对车速以及电子驻车执行系统的工作状态进行判断。
[0082]
如图3所示，是交互的准备阶段。
[0083]
显示屏在接收到game_state＝0x01的时候，同时进入到步骤第一步和第二步。
[0084]
第一步，显示屏会发出提示“请连接手持游戏设备”。
[0085]
第二步，主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架、车载音响、在接收到game_state＝0x01的时候，会进入到游戏模式中，并响应后续的游戏指令。
[0086]
第三步，游戏玩家按照提示，采用wifi、蓝牙或数据线等方式连接手持娱乐设备和t-box，同时打开手持娱乐设备中的游戏程序。
[0087]
第四步，t-box会不断检测手持娱乐设备和t-box是否连接完成，如未完成，则返回第一步，屏幕会持续进行提醒，直到连接完成。
[0088]
第五步，t-box会把车型及配置信息发送到手持娱乐设备中。
[0089]
第六步，游戏程序识别车型及配置信息后，将在游戏中加载相应的车辆零部件参数，用于游戏中的车辆状态计算。
[0090]
第七步，在t-box把车型及配置信息发送到手持娱乐设备中1秒后，游戏模式准备完成，t-box会发送game_state＝0x02。
[0091]
如图4所示，是交互的游戏阶段。
[0092]
第一步，在t-box会发送game_state＝0x02后，游戏程序收到该指令会进入到待开始界面。
[0093]
第二步，接着玩家在游戏程序中选择期望的游戏地图，以便接下来的游戏使用。
[0094]
第三步，选择完毕地图后，玩家点击游戏程序中的开始游戏按钮，手持娱乐设备会发送游戏开始指令到t-box中，此时游戏开始，t-box发出game_state＝0x03。
[0095]
第四步，在游戏过程中，玩家根据游戏的进展，不断操纵游戏中的虚拟车辆的运行，游戏程序根据玩家操作、游戏地图、加载的实车零部件参数，计算整车姿态，并发送交互的内容到t-box中，交互内容为：主动式安全控制、主动稳定杆控制、主动悬架控制、车载音响控制。
[0096]
第五步，t-box会把交互的内容转换为can信号。
[0097]
第六步，t-box把can信号发送至can总线上，分别是主动悬架刚度、主动悬架阻尼、主动悬架高度、主动稳定杆力矩、主动式安全带拉紧力矩以及车载音响信号。
[0098]
第七步，主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架、车载音响等接受can信号并做出响应。
[0099]
如图5所示，是游戏的退出机制。游戏的退出有两种情况。
[0100]
第一种：
[0101]
第一步，玩家点击手持娱乐设备中的退出按钮。
[0102]
第二步，手持娱乐设备会把游戏状态信号发送给t-box。
[0103]
第三步，t-box转发退出游戏请求到can总线上，此时game_state＝0x04。
[0104]
第四步，主动式安全带、主动稳定杆、主动悬架、车载音响收到game_state＝0x04，退出游戏模式，变为正常驾驶。
[0105]
第五步，整车恢复至正常驾驶模式。
[0106]
第二种：
[0107]
第一步，玩家在车上点击显示屏中的退出按钮。
[0108]
第二步，game_request＝0x02，该信号发至总线，进入到第一种的第三步。
[0109]
上述的车辆交互系统实现上述的车辆交互方法。
[0110]
在显示屏与手持娱乐设备中始终显示有退出按键，可在任意时刻点击退出变为正常驾驶模式。
[0111]
手持娱乐设备中的游戏程序，存储有所有相关车辆的信息，这些信息用于游戏程序在游戏中计算车辆状态，进而发送相应指令到t-box。
[0112]
当车型增加或者车载软件进行更新后，同步的对游戏软件进行更新，以保证手持娱乐设备的可用性。
[0113]
本发明所使用的体感反馈设备仅是本实施例车辆中包含有的零部件，如车辆配置有其它的零部件，譬如震动座椅等，均可纳入到体感反馈设备范围中。