隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車人機交互控制技術(shù)發(fā)展多元化,經(jīng)歷了 “物理按鍵控制系統(tǒng)”到“觸摸控制系統(tǒng)”、 “語音控制系統(tǒng)”(成熟)、“手勢控制系統(tǒng)”(逐漸成熟)、“視覺控制”(研究中),“腦電控制”(研究中)六種不同的控制方式,其中手勢控制機技術(shù)逐漸成熟,反映出駕駛者對體驗感和行車安全的重視。
什么是手勢控制?
手勢控制(Gesture control)指的是可以通過手部在攝像頭上方移動,使手機感應(yīng)到手的運動,這樣就能實現(xiàn)鬧鐘靜音和來電鈴聲靜音(不會掛斷電話)的效果。同樣的功能已經(jīng)在當(dāng)年的愛立信R520m上出現(xiàn)過。
比如在來電或鬧鈴響起時,攝像頭下方的白色LED閃爍,就證明“手勢控制”已經(jīng)打開。這時可以使手部從攝像頭順著機身方向開始來回移動,就能關(guān)閉鈴聲或鬧鈴,手部距離手機的高度必須在0-7厘米之間(說明書提到),否則就不能關(guān)閉聲音了。不過實現(xiàn)“手勢控制”并不太容易,換句話說就是W380i的感應(yīng)器還不是很靈敏,用戶需要多多練習(xí)才能提高該功能的成功率。
手勢控制技術(shù)原理
通過攝像頭內(nèi)置的紅外LED光發(fā)射裝置與接受裝置,根據(jù)光線發(fā)射與接受之間的時間差來分析出手勢的變化,最終數(shù)據(jù)傳遞給車載系統(tǒng)的控制單元,由控制單元調(diào)出與識別出的手勢相對應(yīng)的功能。
3.技術(shù)分類
目前手勢控制三分天下,分別為TOF技術(shù)、結(jié)構(gòu)光技術(shù)和毫米波雷達技術(shù)。
1)ToF技術(shù),以大眾Golf R Touch為代表:一種通過計算光線的傳播時間來測量距離的技術(shù)。根據(jù)距離的不同來判斷出不同手指的具體位置,從而判斷出具體的手勢,再對應(yīng)到相應(yīng)的控制命令之上。
2)結(jié)構(gòu)光技術(shù):基本原理與ToF技術(shù)類似,不同之處在于其采用的是具有點、線或者面等模式圖案的光。以英特爾集成式前置實感攝像頭為例,其包括了紅外激光發(fā)射器、紅外傳感器、色彩傳感器以及實感圖像處理芯片。
3)毫米波雷達技術(shù),以谷歌為代表:原理與ToF技術(shù)基本相同,但用于測量的介質(zhì)從光線變成了無線電波。利用內(nèi)置的毫米波發(fā)生器把無線電波(雷達波)發(fā)射出去,然后利用接收器接收回波。內(nèi)置的處理芯片會根據(jù)收發(fā)之間的時間差實時計算目標的位置數(shù)據(jù)。
4. 技術(shù)特征
(1)構(gòu)成:手勢控制系統(tǒng)由3D攝像頭、控制單元2大模塊構(gòu)成。其中3D攝像頭模塊主要包括攝像頭、紅外LED、攝像頭傳感器三部分。
3D攝像頭模塊作用:利用TOF原理,根據(jù)光線發(fā)射與接受之間的時間差來分析出手勢的變化、并將所獲得信息傳遞給車載系統(tǒng)的控制單元;操作角度,42度,手距攝像頭最大有效距離20厘米,左右幅度距離15cm。控制單元的作用:根據(jù)預(yù)設(shè)程序和所接收到的信息,調(diào)出與識別出的手勢相對應(yīng)的功能。
(2)可實現(xiàn)功能:手勢控制系統(tǒng)目前可實現(xiàn)預(yù)設(shè)的7種手勢功能:
1)手掌張開向右揮動表示掛電話、取消操作;
2)單指前后移動表示接聽電話、選擇、確定;
3)V形手勢表示暫停、播放和自定義操作;
4)單指順時針轉(zhuǎn)動表示增大音量、縮小導(dǎo)航地圖;
5)單逆時針轉(zhuǎn)動表示減小音量、放大導(dǎo)航地圖;
6)五指收攏成圈向右移動表示下一曲、回到主菜單;
7)五指收攏成圈向左移動表示上一曲、回到主菜單。
(3)技術(shù)優(yōu)勢
行車過程中司機操作無需轉(zhuǎn)移視線即可實現(xiàn)功能操作,可大幅提高行車安全。
5.手勢控制技術(shù)的應(yīng)用前景
寶馬新七系已經(jīng)采用了第一代手勢控制技術(shù),作為未來汽車行駛安全的重要保障,智能和體驗化時代的到來是不可避免的。目前谷歌、微軟、偉世通、福特等很多一流車企或供應(yīng)商也在紛紛研究和應(yīng)用手勢控制技術(shù)。
盡管未來手勢控制是否會應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向、加速、制動及倒車尚不得而知,不過近期概念車的設(shè)計對于駕駛座艙內(nèi)部更加關(guān)注,相信這種極具未來感和安全性的汽車技術(shù)將在未來得到更廣泛的應(yīng)用
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