车辆、控制车辆的方法以及识别车辆外部手势的方法与流程

1.本技术涉及车辆领域，并且更具体地涉及识别车辆外部手势的方法及利用该手势控制车辆的方法。


背景技术：

2.在日常生活中，经常需要对车辆的不同部件进行多种操作，例如，开关车窗、开关前后备箱盖、控制车辆灯光、切换音乐等。这类操作通常需要人员进入车辆内部触控相应的按钮或面板，或者在车外通过车辆钥匙或智能电话的应用程序进行控制。
3.然而，上述控制方法费时费力，不仅降低了乘车人员的体验感并且还提高了操作复杂度。为了解决此问题，正在研究一种通过手势控制车辆的方法。


技术实现要素：

4.本技术的一个目的在于提供一种识别车辆外部手势的方法、控制车辆的方法和车辆，其可以通过全天候使用超声波(即，超声波不受天气、温度、湿度、气压、光强、电磁辐射等因素的干扰)来识别手势，从而扩大场景的适用范围。
5.本技术的另一个目的在于提供一种识别车辆外部手势的方法，其可以通过超声波识别手势，并减小超声波的衰减。
6.本技术的另一个目的在于提供一种识别车辆外部手势的方法，其可以根据不同的车辆设置不同的超声波频率，以减小超声波的衰减，进而确保手势识别的准确性。
7.本技术的另一个目的在于提供一种控制车辆的方法，用户可以通过手势便捷地控制车辆，而无需与车辆进行实质性接触或通过智能设备控制车辆。
8.本技术的另一个目的在于提供一种控制车辆的方法，车辆可以根据用户手部的位置、轨迹和动作来执行控制指令，从而提高控制的智能化和便捷性。
9.本技术的另一个目的在于提供一种车辆，其中，用于识别手势的超声波阵列安装在车辆的车壳内侧，从而不影响车辆外观和密封性，并且降低了车辆的制造成本。
10.本技术的其它优势和特点将通过下述的详细说明得以充分体现。
11.根据本技术的一个方面，提供了一种识别车辆外部手势的方法，该方法包括：基于车辆的车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的频率；从车壳的内侧向外发射具有频率的多个超声波，并接收多个超声波经障碍物反射而返回的多个反射波；根据多个超声波的发射时间和与其对应的反射波的接收时间之间的时间差，确定障碍物是否为手部；以及响应于确定出障碍物为手部，识别手部的手势。
12.在一实施方式中，基于车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的频率的步骤可以包括：基于车辆的车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的频率，以使得车壳对超声波的衰减小于或等于预定阈值。
13.在一实施方式中，根据车辆的车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的频率的步骤可以包括：获取车辆的厚度和车辆的车壳对超声波的衰减系数；以及根据厚
度和衰减系数从预定的多个备选超声波频率中选择出预发射的超声波的频率。
14.在一实施方式中，从车壳的内侧向外发射多个超声波可以包括：通过位于车壳内侧的多个超声波单元发射多个超声波。
15.在一实施方式中，根据多个超声波的发射时间和与其对应的反射波的接收时间之间的时间差，确定障碍物是否为手部可以包括：基于多个超声波单元中的每一个的超声波的发射时间和与其对应的反射波的接收时间之间的时间差，确定多个超声波单元中的每一个与障碍物之间的距离；以及根据距离确定障碍物是否为手部。
16.在一实施方式中，识别手部的手势可以包括：通过确定手部的轨迹和动作以识别手部的手势。
17.在一实施方式中，通过确定手部的轨迹和动作以识别手部的手势可以包括：通过周期性地确定手部的轨迹和动作以识别手部的手势。
18.在一实施方式中，多个超声波单元的安装位置可以包括车门内侧、车辆前盖内侧、车辆后盖内侧、保险杆内侧和车辆b柱内侧中的至少一个。
19.在一实施方式中，多个超声波单元可以通过传导胶垫附接至车壳。
20.根据本技术的另一个方面，提供了一种控制车辆的方法，包括：基于车辆的车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的频率；从车壳的内侧向外发射具有频率的多个超声波，并接收多个超声波经障碍物反射而返回的多个反射波；根据多个超声波的发射时间和与其对应的反射波的接收时间之间的时间差，确定障碍物是否为手部；响应于确定出障碍物为手部，确定手部的位置并识别手部的手势；以及基于手部的位置和手部的手势执行命令以对车辆进行控制。
21.在一实施方式中，基于手部的位置和手部的手势执行命令以对车辆进行控制可以包括：响应于车辆未被唤醒，基于手部的特定位置和手部的特定手势唤醒车辆。
22.在一实施方式中，基于手部的位置和手部的手势执行命令以对车辆进行控制可以包括：响应于车辆已被唤醒，基于手部的位置和所述手部的手势确定待控制的车辆组件，并且基于手部的手势控制车辆组件以执行与命令对应的操作。
23.根据本技术的另一个方面，提供了一种车辆，包括：车壳；至少一个超声波阵列，位于车壳的内侧，至少一个超声波阵列向车壳外发射具有特定频率的多个超声波并接收经障碍物反射而返回的多个反射波；以及控制单元，通信地连接至至少一个超声波阵列。控制单元可以配置为：根据车辆的车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的特定频率；根据多个超声波的发射时间和与其对应的反射波的接收时间之间的时间差，确定障碍物是否为手部；以及响应于确定出障碍物为手部，识别手部的位置和手势。
附图说明
24.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
25.图1是示出根据本技术的实施方式的识别车辆外部手势的场景示意图。
26.图2是示出根据本技术的实施方式的车辆的超声波阵列的安装位置的示意图。
27.图3是示出根据本技术的实施方式的识别车辆外部手势的流程图。
28.图4是示出根据本技术的实施方式的控制车辆的流程图。
29.图5是示出根据本技术的实施方式的车辆的系统框图。
具体实施方式
30.为了更好地理解本技术，将参照附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解的是，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了诸多具体细节以提供对各种实施方式的透彻理解。然而，显而易见的是，各种实施方式可在没有这些具体细节或具有一个或多个等同布置的情况下实施。在其他实施方式中，公知的结构和设备以框图形式示出，以避免不必要地模糊各种实施方式。
31.如本文中所使用的，“约”或“近似”包括所述值以及如由本领域普通技术人员在考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)时所确定的特定值的可接受偏差范围内的平均值。例如，“约”可表示在一个或多个标准偏差内，或在所述值的
±
30％、
±
20％、
±
10％、
±
5％内。
32.除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括工程术语和科技术语)具有与本技术所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应理解的是，除非本技术中有明确的说明，否则诸如在常用词典中限定的术语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，而不应以理想化或过于形式化的意义解释。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。另外，除非明确限定或与上下文相矛盾，否则本技术所记载的方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序，而可以任意顺序执行或并行地执行。
34.以上描述仅为本技术的实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。下面将参照附图并结合实施方式来详细说明本技术。
35.通常来说，除了被相近频率的其他超声波干扰外，超声波不受天气、温度、湿度、气压、光强、电磁辐射等因素干扰。因此，可以将超声波应用到探测和识别领域。以下将结合多个实施方式具体描述基于超声波探测车辆外部手势以及基于手势控制车辆的方法。
36.图1是示出根据本技术的实施方式的识别车辆外部手势的场景示意图。图2是示出根据本技术的实施方式的车辆的超声波阵列的安装位置的示意图。图3是示出根据本技术的实施方式的识别车辆外部手势的流程图。以下将结合图1至图3描述识别车辆外部手势的方法。
37.在本实施方式中，超声波阵列110可以安装在车辆100的车壳内侧。例如，如图1中所示，超声波阵列110可以安装在车辆100的前车门内侧。然而，虽然图1示出了一个超声波阵列110安装在车辆100的前车门内侧处，但是本技术不限于此，在不背离本技术的教导和精神的情况下，可以在车辆100的多个位置处安装多个超声波阵列。例如，多个超声波阵列110可以安装在车辆100的后车门内侧、前盖内侧、后盖内侧、前保险杆内侧、后保险杠内侧和车辆b柱内侧中的至少一个位置处。在一个实施方式中，可以在以上列举的安装位置中的
多个或全部位置处安装超声波阵列110。在超声波阵列110安装在多个或全部安装位置处的情况下，可以全方位地、更准确地识别车辆周边的障碍物(例如，手部)。然而，本技术不限于此，根据需要/考虑成本，可以仅在车辆b柱内侧处或者任意一个位置处安装超声波阵列110。此外，还可以在以上列出的多个位置中的一个位置处设置多个超声波阵列110。例如，可以在车辆100的前门内侧处设置两个、三个或更多个超声波阵列。在本实施方式中，超声波阵列可以是一维超声波阵列或二维超声波阵列。然而，只要不背离的本技术的教导，可以应用具有任意特性和工作模式的超声波阵列。
38.进一步参考图1，超声波阵列110可以包括多个超声波单元111，多个超声波单元111中的每个可以是发射超声波的最小单元。例如，每个超声波单元111可以发射具有特定频率的超声波。如图1中所示，根据实施方式的安装在车辆前车门内侧的超声波阵列110包括5
×
5的超声波单元111的阵列，即，超声波阵列110包括25个超声波单元111。然而，本技术不限于此，可以根据安装超声波阵列的位置、期望的探测精度、制造成本等在一个超声波阵列中设置不同数量的超声波单元。
39.在本实施方式中，超声波阵列110的多个超声波单元111可以在垂直于超声波阵列的方向上向外部(例如，从车壳内侧向车辆外部)发射超声波，从而可以在周围存在障碍物的情况下识别障碍物的形状，并且在基于障碍物的形状判断出障碍物是手部时，可以进一步获取手部的位置和手势。以下将结合图3详细描述获取手部的手势的方法，并且将结合图4详细描述获取手部的位置的方法。
40.在本实施方式中，通过将超声波阵列安装在车辆车壳内侧的一个或多个位置处，可以使得一个或多个超声波阵列被车辆的车壳覆盖，从而避免从车辆外部观察到超声波阵列。以此方式，可以增加车辆外观的完整性以增加美观，并且可以提高车壳强度以增加安全性和/或减小风阻等影响。此外，由于超声波阵列安装在车辆车壳的内侧，因此无需在车壳上钻孔，并且车壳上不存在缝隙，由此可以增加车壳的密封性并且简化车壳的制作工艺以及车辆的组装工艺。
41.参考图2，在本实施方式中，超声波阵列210可以例如通过传导胶垫220附接至车壳230的内侧。在本实施方式中，传导胶垫220可以是对超声波的衰减可约为0的材料，例如，固态水凝胶。即，当超声波穿过上述材料(例如，固态水凝胶)时，超声波的强度可以几乎不减小。然而，本技术不限于此，只要能够将超声波阵列210附接至车壳230的内侧并且几乎不对超声波的强度造成影响，可以将任意种类或类型的材料应用为传导胶垫。
42.以下将结合图3描述基于超声波的识别车辆外部手势的方法300。
43.参考图3，在步骤s310中，可以基于车辆的车壳的厚度和车壳对超声波的衰减系数设置超声波的频率。
44.具体地，超声波可以具有穿透特性，例如可以穿透车壳。然而，车壳可以对超声波的强度产生影响，例如降低超声波的强度。车壳对超声波的这种影响与车壳的厚度、车壳对超声波的衰减系数有关。车壳越厚，超声波穿过车壳后强度降低得越多，并且车壳对超声波的衰减系数越大，超声波穿过车壳后强度降低得越多。然而，当超声波强度过低时，可能影响探测物体的精度和准确性。因此，需要设置特定频率的超声波以在满足探测精度的同时降低车壳对超声波的影响。以下等式(1)给出了超声波衰减与车壳厚度、车壳对超声波的衰减系数以及超声波的频率之间的关系：
45.a＝α
·
t
·fꢀꢀꢀꢀ
(1)
46.其中，a表示车壳对超声波的衰减，α表示车壳对超声波的衰减系数，t表示车壳厚度，f表示超声波的频率。
47.如等式(1)所示出的，当车壳对超声波的衰减a过大时，可以减小超声波的频率f，以减小超声波的强度的降低。
48.例如，假设车壳对超声波的衰减系数α可以为10db/(cm
·
mhz)，并且车壳的厚度为0.2cm。若需要将车壳对超声波的衰减a设置为小于或等于10db，则根据等式(1)可以得出超声波的频率f需要小于或等于5mhz，例如2mhz或4mhz。然而，本技术不限于此，本领域技术人员可以根据需要设置具有任意阈值的车壳对超声波的衰减a。此外，对于不同类型的车辆，在确定其车壳对超声波的衰减a的情况下，可以根据不同车辆的车壳厚度和车壳对超声波的衰减系数计算出特定的超声波频率。
49.如上所述，超声波仅可被相近频率的其他超声波干扰，而不受天气、温度、湿度、气压、光强、电磁辐射等因素干扰。因此，为了减少周边相近频率的超声波干扰，可以设置多个不同的超声波频率，以在探测受到干扰时，使超声波的频率跳变到其他频率上以防止受到周围环境的影响。例如，在根据等式(1)得到的超声波频率需要小于或等于5mhz的情况下，可以将超声波频率预设为4mhz、3mhz、2mhz、1mhz等，当在某个频率(例如，4mhz)上受到干扰时，可以将超声波频率设置为其他频率(例如，2mhz)以避免受到干扰。
50.在本实施方式中，超声波阵列可以通过自身所安装的收发装置获取车辆的参数(例如，车壳厚度t和车壳对超声波的衰减系数α)。当超声波阵列获取到上述参数时，超声波阵列可以根据上述参数计算预发射的超声波的频率f(例如，多个预设频率)，以使得车壳对超声波的衰减a小于或等于预定阈值(例如，10db)。然而，本技术不限于此，还可以通过车辆的其他组件获取车辆的参数(例如，车壳厚度t和车壳对超声波的衰减系数α)，并根据所获取的参数设置待发射的超声波的频率f。此后，可以将频率f传输至超声波阵列，以使得超声波阵列的超声波单元发射具有频率f的超声波。以下将参考图5对此进行详细描述。
51.此后，在步骤s320中，可以从车壳的内侧向外发射具有上述频率的多个超声波，并且接收多个超声波经障碍物反射而返回的多个反射波。
52.具体地，安装在车辆车壳内侧的超声波阵列的多个超声波单元可以分别向车辆的外部发射多个超声波。当多个超声波遇到障碍物时，多个超声波可以发生发射，并且多个超声波单元可以分别接收与从其发射的超声波对应的反射波。在本实施方式中，多个超声波单元所发射的超声波的频率可以是在步骤s310中得出的预发射的超声波频率中的一个。
53.此后，在步骤s330中，可以根据多个超声波的发射时间和与其对应的反射波的接收时间之间的时间差，确定障碍物是否为手部。
54.具体地，由于障碍物具有立体形状，因此针对多个超声波单元中的每一个超声波单元，可以确定从该超声波单元发射的超声波与由其接收的反射波之间的时间差，并且可以基于时间差得到多个超声波单元中的每个距障碍物的距离。然后，可以基于多个超声波单元中的每个距障碍物的距离，确定障碍物的位置以及障碍物的形状。最后，可以基于障碍物的形状确定障碍物是否为手部。应注意，在不背离本技术的教导和范围的情况下，可以采用任意的方式识别障碍物的形状并判断障碍物是否为手部。例如，可以将障碍物的形状与预先存储的手部形状的数据进行匹配，当匹配度大于或等于特定阈值时，可以将障碍物确
定为手部。此外，在识别出障碍物整体为人体的情况下，还可以基于人体的形状判断手部的大致位置范围，从而可以更快速地定位到手部并进行手势识别。
55.此后，在步骤s340中，响应于确定出障碍物为手部，识别手部的手势。
56.在本实施方式中，可以通过探测手部的轨迹、动作等信息确定手部的手势。在本技术中，手部的轨迹指的是探测到的手部在空间中运动所通过的全部路径，并且手部的动作指的是探测到的手部的姿态变化。以下将结合具体示例阐述基于手部的轨迹和动作来识别手势的方法。
57.在一个示例中，在用户的手部向下摆动的情况下，可以检测到手部的轨迹为向下摆动，并且由于手部姿态未发生变化，则未检测到手部动作。在这种情况下，可以将手部的手势确定为向下摆动。在另一示例中，在用户招手的情况下，由于手部未发生空间移动，则未检测到手部轨迹，并且可以检测到手部姿态为招手。在这种情况下，可以将手部的手势确定为招手。在又一示例中，在用户的手部向下摆动且连续握拳的情况下，可以检测到手部轨迹为向下摆动，并且可以检测到手部姿态为握拳，则可以将手部的手势确定为向下摆动且握拳。
58.此外，还可以通过周期性地探测手部的轨迹、动作等信息来确定手部的手势。例如，可以通过周期性地探测手部的轨迹和动作确定手部的手势来进一步改善手势识别的准确性和正确率。
59.在根据本技术的实施方式的识别车辆外部手势的方法中，可以通过超声波阵列的多个超声波单元所发射的具有特定频率的超声波来探测用户的手部的手势，并且可以基于车辆车壳的厚度以及车壳对超声波的衰减来确定所待发射的超声波的频率。以此方式，可以在识别车辆外部的手势的同时降低车壳对超声波的影响。
60.图4是示出根据本技术的实施方式的控制车辆的流程图。在参考图4描述的方法中，步骤s410至步骤s440可以与参考图3描述的步骤s310至步骤s340基本上相同，并且因此将省略其详细描述。
61.参考图4，在方法400中，可以通过步骤s410至步骤s440确定手部的位置并识别手部的手势。以下将详细描述确定手部的位置的过程。例如，在一个示例中，在用户的手部距左前车门0.3m且距前保险杠0.5m的情况下，由于车辆前门内侧和前保险杠内侧的超声波阵列均可能探测到用户的手部，则此时可以将手部的位置确定为距离特定超声波阵列更近的位置。例如，由于通过位于车辆前门内侧处的超声波阵列检测到手部距其0.3m并且通过位于前保险杠内侧处的超声波阵列检测到手部距其0.5m，因此可以确定手部的位置为车辆前门附近。此外，在另一示例中，在仅车辆前门内侧的超声波阵列检测到用户的手部时，则可以直接确定手部的位置为车辆前门附近。
62.此后，在步骤s450中，可以基于手部的位置和手部的手势执行相应的命令以对车辆进行控制。
63.具体地，在获得车辆外的手部的位置和手部的手势之后，可以基于手部的位置和手势相应地控制车辆。例如，当车辆熄火(例如，尚未唤醒)时，用户可以在车辆的车头位置处连续握拳，当车辆探测到位于车辆车头位置处的手部以及“连续握拳”的手势时，车辆可以自行启动(唤醒)，而无需用户通过车辆钥匙或智能电话来控制车辆启动。以此方式，可以改善用户的操控体验感并提高了操作的便捷性。应注意的是，以上作为示例给出了手部的
位置“车辆车头”以及手势“连续握拳”，然而用户可以根据自身需要预先设置与启动车辆对应的手部位置和特定手势。
64.在另一实施方式中，当车辆已经启动(例如，已经被唤醒)时，可以基于用户的手部的位置确定待控制的一个或多个车辆组件，并且可以基于待控制的一个或多个车辆组件和手部的手势确定最终待控制车辆组件并执行与该手势对应的操作。例如，在一个示例中，在用户的手部位于车辆前门附近且向下摆动的情况下，可以确定待控制的车辆组件为车前门或车前窗。此外，可以检测到手部的轨迹为向下摆动，并且由于手部姿态未发生变化，则未检测到手部动作。此时，可以将手部的手势确定为向下摆动。在这种情况下，由于预先存储的命令中不存在与前车门处向下摆动对应的命令而仅存在与前车窗处向下摆动对应的命令，则此时可以确定最终待控制的车辆组件为左车窗，并且由于手势为向下摆动，则可以基于该命令控制左车窗降下。
65.在另一示例中，在用户的手部位于车辆车头3m处且招手的情况下，可以检测到手部位置为车辆车头附近。在这种情况下，可以确定待控制的车辆组件为车前盖、车前灯或车辆行驶组件。此外，未检测到手部轨迹，并且可以检测到手部姿态为招手。此时，可以将手部的手势确定为车辆车头处的招手。在这种情况下，由于预先存储的命令中不存在与车前盖+摆手对应的命令、与车前灯+摆手对应的命令而仅存在与车辆行驶组件+摆手对应的命令，则此时可以确定最终待控制的车辆组件为车辆行驶组件，并且由于手势为摆手，则可以基于该命令控制车辆向前驶出特定距离。
66.以下将给出一些其他示例的简要描述。例如，作为另一示例，当用户的手部位于后保险杠后方且向上摆动时，可以识别出待控制的车辆组件为后备箱盖，并且可以控制车辆的后备箱盖向上打开。
67.此外，例如，当手部位于特定车门旁且手部向外摆动时，可以识别出待控制的车辆组件为车门，并且可以打开特定车门，并且当手部位于特定车门旁且手部向内摆动时，可以识别出待控制的车辆组件为车门，并且可以关闭特定车门。此外，当与手势对应的命令为打开特定车门时，还可以进一步判断车辆外用户与车门的距离，并且可以在保证车门开门轨迹不与用户碰撞的情况下打开相应的车门。
68.例如，当手部位于前备箱旁且向上摆动时，可以识别出待控制的车辆组件为前箱盖，并且可以打开前箱盖，并且当手部位于前备箱旁且向下摆动时，可以识别出待控制的车辆组件为前箱盖，并且可以关闭前箱盖。
69.例如，当手部位于车辆旁且手部平放并向上缓慢抬起时，可以识别出待控制的车辆组件为外置扬声器，并且可以逐渐增加车外的音量，并且当手部位于车辆旁且手部平放并向下缓慢落下时，可以识别出待控制的车辆组件为外置扬声器，并且可以逐渐减小车外的音量。
70.例如，当手部位于车辆旁且手部竖放并向左缓慢移动时，可以识别出待控制的车辆组件为音乐控制系统，并且可以将车辆正播放的音乐切换到上一首音乐，并且当手部位于车辆旁且手部竖放并向右缓慢移动时，可以识别出待控制的车辆组件为音乐控制系统，并且可以将车辆正播放的音乐切换到下一首音乐。
71.例如，当手部位于车辆前方且手指指向车灯并做点击状时，可以识别出待控制的车辆组件为车前灯，并且可以控制车辆的车前灯在近光、远光、熄灭之间切换。
72.在本技术的另一实施方式中，当车辆外部在同一时段内存在多个手势且与多个手势对应的命令彼此矛盾时，车辆可以不执行命令。例如，当车辆的车窗旁同时存在两个手部、其中一个手部向上摆动且另一个手部向下摆动时，由于与两个手部的手势对应的命令彼此矛盾，则车辆不执行任何操作。
73.以上描述了如何基于手部的位置和手势控制车辆的几个不同的场景。然而，本技术不限于此，可以根据需要预先设置与不同的命令对应的手部位置和手势，以在相应的情况控制车辆的特定组件执行相应的操作。
74.此外，上述手势可以通过二维超声波阵列进行探测。然而，在一些特定的情况(例如，简单的左划或右划手势)下，可以通过一维超声波阵列识别用户的手势并基于手势相应地控制车辆。然而，本技术不限于此，在本技术的教导和范围内，对于其他情况，可以采用更高维或具有其他特性的超声波阵列来探测用户的手部并识别用户的手势。
75.在根据本技术的实施方式的控制车辆的方法中，可以通过超声波阵列的多个超声波单元所发射的具有特定频率的超声波来探测用户的手部的位置和手势，并且可以基于车辆车壳的厚度以及车壳对超声波的衰减来确定所待发射的超声波的频率。以此方式，可以在识别车辆外部的手势的同时降低车壳对超声波的影响。此外，由于无需用户主动获取控制权限且无需与车辆有任何实质性的碰触或者通过移动设备来控制车辆，可以改善用户体验感并简化控制车辆的操作。
76.此外，由于的超声波阵列位于车壳内侧，因此可以简化车辆的改装，从而降低生产制造成本。
77.图5是示出根据本技术的实施方式的车辆的系统框图。在参考图5的描述中，将省略或简化与以上参考其他实施方式描述的组件或步骤相同的组件或步骤的描述。
78.车辆可以包括车壳和车辆系统500。参考图5，车辆系统500可以包括超声波阵列510、主机系统520、扬声器530、车窗电机540、车门/前后备箱电机550、车门/前后备箱锁560和车灯控制器570。主机系统520可以包括控制单元521和音量控制电路522。然而，车辆系统500所包括的组件不限于图5中所示的组件，车辆500还可以包括未在下文中描述的其他组件。此外，图5中所示的各个框图仅为示例性的，可以根据需要将不同的组件设置在同一框图中，或者可以将同一框图中的组件设置在不同的框图中。
79.以下将详细描述图5中示出的车辆组件。
80.在本实施方式中，主机系统520的控制单元521可以读取车辆的参数(例如，车壳厚度和车壳对超声波的衰减系数)。当控制单元521获取到上述参数时，控制单元521可以根据上述参数计算预发射的超声波的特定频率(例如，多个预设特定频率)，以使得车壳对超声波的衰减小于或等于预定阈值(例如，10db)。此后，控制单元521可以将特定频率传输至超声波阵列510，以使得超声波阵列510的超声波单元发射具有特定频率的超声波。
81.在本技术的另一实施方式中，超声波阵列510自身可以读取车辆的参数(例如，车壳厚度和车壳对超声波的衰减系数)，并且可以根据该参数计算预发射的超声波的频率。
82.在本技术的实施方式中，超声波阵列510的超声波单元可以向车辆外部发射具有特定频率的超声波并接收经由障碍物反射回的反射波。控制单元521可以从超声波阵列510获得每个超声波单元发射超声波的时间和接收反射波的时间，从而基于每个超声波单元的超声波的发射时间和与其对应的反射的接收时间之间的时间差，确定每个超声波单元距障
碍物的距离，并且根据每个超声波单元距障碍物的距离确定障碍物是否为手部。当控制单元521确定障碍物为手部时，控制单元521可以进一步确定手部的位置和手势。具体地，控制单元521可以通过周期性地获取手部的位置、轨迹和动作来识别手部的位置和手势。
83.在本实施方式中，超声波阵列510可以安装在车辆的后车门内侧、前盖内侧、后盖内侧、前保险杆内侧、后保险杠内侧和车辆b柱内侧中的至少一个位置处，并且还可以通过传导胶垫附接至车壳。
84.以下将结合图5给出通过手势控制车辆的若干应用场景。
85.在本实施方式中，当控制单元521识别到手部位于车窗旁并作出相应手势时，控制单元521可以控制车窗电机540升起或降下车窗。在另一实施方式中，当控制单元521识别到手部位于车门旁并作出相应手势时，控制单元521可以控制车门/前后备箱电机550或车门/前后备箱锁560以开关车门或锁定/解锁车门。在另一实施方式中，当控制单元521识别到手部位于前后备箱旁并作出相应手势时，控制单元521可以控制车门/前后备箱电机550或车门/前后备箱锁560以开关前后备箱或锁定/解锁前后备箱。当控制单元521识别到手部位于车灯旁并作出相应手势时，控制单元521可以控制车灯控制器570使得车灯在近光、远光或熄灭之间切换。当控制单元521识别到手部位于车旁并作出与控制音乐相关的手势时，控制单元521可以控制音量控制电路522使得音乐切换到上一首/下一首，或者使得外置扬声器提高或降低音乐播放音量。但是本技术不限于此，根据需要，可以通过不同位置的手部和不同的手势控制车辆的其他组件以实现相应的功能。
86.如上所述，通过将超声波阵列安装在车辆内部，可以使得车辆外观整洁，并简化制造工艺以降低生产成本。此外，通过设定超声波的特定发射频率，可以在满足探测精度的同时降低车壳对超声波的影响。进一步地，在通过超声波阵列检测外部手势的情况下，用户可以通过手势便捷地控制车辆，而无需与车辆进行实质性接触或通过智能设备控制车辆，这改善了操作体验感并简化了控制车辆的操作。
87.以上描述仅为本技术的实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的保护范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离技术构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。