一种基于手势操作的车内交互系统及车辆的制作方法

本发明涉及人机交互领域，尤其涉及基于手势操作的车内交互系统及车辆。

背景技术：

1、随着计算机技术的快速发展，人们越来越倾向于使用更加自然的方式实现人机交互，虚拟现实技术的出现为人机间的交互提供了一种新的形式和发展方向，由于手势具有自然和直观的优势，手势交互如今已经成为人机交互的主要交互方式之一，已广泛应用于手机、计算机控制、躯体感官游戏及机器人控制等。而汽车交互作为一个较新的交互设计领域为交互设计提供了新的挑战和机会。

2、公开号为cn107102731a的专利公开了一种手势控制方法，用于一车辆，所述车辆包括一车载中控系统，所述车载中控系统设置于所述车辆并与所述车辆通信设置，所述车载中控系统控制所述车辆进行动作，其中所述手势控制方法包括以下步骤：进入手势控制模式；发出手势指令；所述车载中控系统接收所述手势指令；所述车载中控系统根据所述手势指令控制所述车辆；所述车辆根据所述车载中控系统的控制进行动作。

3、公开号为cn111469859a的专利公开了一种汽车手势交互系统,包括采集装置和控制装置；所述采集装置,用于实时采集汽车内部特定区域的图像；所述控制装置包括识别单元,匹配单元以及执行单元；其中,识别单元用于对所述图像进行人手识别；所述匹配单元将上述识别结果与预设动作进行匹配,如果匹配成功,所述执行单元执行相应指令。

4、然而，现有技术中存在以下几方面问题：

5、1、目前主流的语音交互的反应速度较缓慢，需要呼出语音助手后再进行语音识别，且对于非普通话的语音识别性较差，常会产生识别错误的情况。

6、2、现有的手势识别操作基本针对驾驶员来设计，而乘客们的乘车体验则常常被忽视。

7、3、目前的感应器大多通过检测乘客的肢体动作实现交互，涉及手、手臂、腿、头部等位置，这种情况会带来多方面问题，例如，监控的范围过大会造成用户的误触，一些常见的肢体动作可能会改变车内的智能环境，即使用户并不想改变它；再如，大范围、多角度的监控也代表着技术的复杂度以及成本的提升。

8、4、目前的感应器还存在对环境光线较为敏感的缺点，在光线不足的情况下，会极大影响感应的精确性，而这种弱光环境的出现在车内并不罕见。

9、因此，如何提供能够解决上述技术问题的基于手势操作的车内交互系统及车辆成为本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出基于手势操作的车内交互系统及车辆的技术方案，以解决上述技术问题。

2、本发明第一方面公开了一种基于手势操作的车内交互系统，所述系统包括电连接的传感器和车身控制器；

3、所述车身控制器包括依次连接的手势分割模块、手势跟踪模块、手势识别模块和执行模块；

4、其中，所述传感器用于采集车内图像信息；

5、所述车身控制器用于接收所述图像信息并生成控制信号，对车载功能进行控制；

6、所述对车载功能进行控制的方法包括：

7、车辆中控系统打开手势控制开关，进入手势控制模式；

8、所述交互系统判定是否识别到手势，如未识别，则返回；如可识别，则进行手势内容判定并与所述车身控制器中存储的预设手势指令数据库信息进行链接，生成控制指令数据，具体包括：

9、所述传感器采集车内图像信息；

10、所述手势分割模块接收所述图像信息，计算得到人手的初始位置信息；

11、所述手势跟踪模块接收所述初始位置信息，并对人手进行跟踪识别，得到具象化的手部信息和传感器检测范围信息；

12、所述手势识别模块接收所述手部信息和所述传感器检测范围信息，计算得到手势信息；

13、所述执行模块接收所述手势信息，并与所述预设手势指令数据库信息进行对比，计算得到控制指令数据；

14、所述交互系统根据所述控制指令数据对车载功能进行控制，并输出执行指令。

15、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，所述预设手势指令数据库信息可以修改，所述修改的方法包括：

16、进入车辆中控系统修改界面；

17、接收手势图像；

18、判断所述手势图像是否合规，如不合规，则返回；如合规，则录入手势内容；

19、读取所述手势内容对应的操纵指令；

20、判定所述操纵指令是否与所述预设手势指令数据库信息冲突，如冲突，则返回；如不冲突，则将所述操纵指令录入所述预设手势指令数据库信息。

21、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，所述传感器为红外双目立体视觉传感器。

22、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，所述可至少安装在主驾驶位、副驾位、副驾右前方与控制台按钮保持预设距离的地方、前排座椅朝向后排乘客的椅背上或后排乘客头顶的前上方中的任意一处。

23、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，所述传感器上方安装有遮挡物。

24、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，所述交互系统还包括屏幕；所述交互系统根据所述传感器识别的手部模型数据下达操作指令，同时在所述屏幕上对所述手部模型数据对应的手势指令进行反馈。

25、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，所述预设手势指令数据库信息包括静态或动态的手势定义，还包括对车内的硬件设备或多媒体系统进行操作的指令定义。

26、根据本发明第一方面的基于手势操作的车内交互系统，驾驶员可以通过所述车辆中控系统调整手势操作的权限。

27、本发明第二方面提供了一种车辆，包括本发明第一方面任一项的基于手势操作的车内交互系统。

28、根据本发明公开的技术内容，具有如下有益效果：

29、1、本发明的技术方案不仅关注驾驶员，同时关注非驾驶员的用户体验，驾驶员可通过手势来减少驾驶过程的安全隐患；而乘客由于离中控台较远，无法对车内环境进行有效的控制，因此在各方位设置传感器可以在占用空间较少的情况下满足更多用户的需求，提升后排乘客的乘坐体验。同时，驾驶员可以通过中控调整手势操作的权限，以保证行车安全。

30、2、相较于语音交互，手势交互的速度更快速，同时手势交互还可以在特定环境下使用。例如有乘客在打电话或是睡觉期间，手势操作会更加安静。

31、3、本发明的技术方案调整了使用的图像传感器，缩小了传感器的监测范围，可以在短距离内实现更快捷精准的控制，帧数每秒超过200帧，精度甚至可以达到0.01毫米。且范围的缩小和遮挡物的增加可以减少用户的误触。调整后的传感器还可以适应更多环境场景，减少光线对摄像的影响，提高了适用性。

32、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，所述预设手势指令数据库信息可以修改，所述修改的方法包括：

3.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，所述传感器为红外双目立体视觉传感器。

4.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，所述传感器可至少安装在主驾驶位、副驾驶位、副驾右前方与控制台按钮保持预设距离的地方、前排座椅朝向后排乘客的椅背上或后排乘客头顶的前上方中的任意一处。

5.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，所述预设手势指令数据库信息包括静态或动态的手势定义，还包括对车内的硬件设备或多媒体系统进行操作的指令定义。

8.根据权利要求1所述的基于手势操作的车内交互系统，其特征在于，驾驶员可以通过所述车辆中控系统调整手势操作的权限。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的基于手势操作的车内交互系统。

技术总结
本发明提出一种基于手势操作的车内交互系统及车辆，该系统包括电连接的传感器和车身控制器；所述传感器用于采集车内图像信息；所述车身控制器包括依次连接的手势分割模块、手势跟踪模块、手势识别模块和执行模块，用于接收所述传感器采集的图像信息并生成控制信号，对车载功能进行控制。本发明的技术方案可兼顾驾驶员和乘客的体验，既可以满足车内多个位置的人员的交互需求，也可以提高车内交互系统及车辆的安全性，同时还提高了交互系统的精度和适用性。

技术研发人员：孙梦頔,范维全,李雪梅,伍爱萍,赖嘉涛
受保护的技术使用者：安徽江淮汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13