CN105700673A - 车辆中使用可穿戴设备的手势识别方法及执行其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用可穿戴设备使车辆能够识别驾驶者的手势以及执行对应于所识别手势的功能的方法和***。所述车辆中的手势识别方法包括以下步骤：执行与可穿戴设备的无线连接；以及从所连接的可穿戴设备接收由可穿戴设备感测的手势信息。另外，确定对应于接收到的手势信息的功能并且执行该功能。

Description

车辆中使用可穿戴设备的手势识别方法及执行其的车辆
技术领域
本发明涉及一种能够利用可穿戴设备使车辆识别驾驶者手势(gesture，姿势)并且用于执行对应于所识别的手势的功能的方法以及执行该方法的车辆。
背景技术
一般而言，已开发出了这样一种技术，其利用成像设备或各种传感器如近距离传感器来识别用户身体特定部位的运动，即手势，接收所识别的手势并将其作为用户命令。当前技术包括这样的传感器，其当用户在后背箱下移动其脚步时，识别涉及打开车辆后背箱的脚步的用户手势(gesture；姿势)。
然而，在上述方法中传感器必须安装在每个手势识别位置，并且近距离传感器和成像装置传感器的使用导致了识别区域有限，或者由异物产生的传感器阻塞导致了性能劣化。
发明内容
因此，本发明提供一种车辆中使用可穿戴设备的手势识别方法及执行该方法的车辆，并且还提供一种有效地识别驾驶者的手势以执行各种功能的方法和执行该方法的设备。
为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如本文体现和广泛描述的，一种车辆中的手势识别方法可以包括以下步骤：执行与可穿戴设备的无线连接；从所连接的可穿戴设备接收由可穿戴设备感测的手势信息；确定对应于接收到的手势信息的功能；以及执行所确定的功能。
根据本发明的另一方面，一种配置成通过可穿戴设备来识别手势的车载手势识别***可以包括：无线通信单元，其连接到可穿戴设备以接收由可穿戴设备感测的手势信息；有线通信单元，其配置成与车辆的其它控制器进行通信；以及控制器，其配置成确定对应于接收到的手势信息的功能，并且操作有线通信单元以将执行命令发送到用于执行所确定的功能的控制器，从而允许相应的控制器执行所确定的功能。
附图说明
从与附图结合的以下详细描述中将更加清楚本公开上述的和其它的目的、特征和优点。
图1是示出根据本发明的示例性实施方式的手势和佩戴着用于感测手势的可穿戴设备的身体部位的示例图；
图2A-图2C是示出适用于本发明的示例性实施方式的可穿戴设备的示例图；
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的识别区域的示例图；
图4是示出根据本发明的示例性实施方式的执行对应于车辆中使用可穿戴设备感测到的手势的功能的示例性步骤的示例性流程图；以及
图5是示出根据本发明的示例性实施方式的能够实施手势识别操作的车载手势识别***的示例性配置的示例性框图。
具体实施方式
本文使用的术语仅出于说明具体实施方式的目的，而不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一种”、“该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。例如，为了使本发明的描述清晰，不相关的部分不显示，并且层和区域的厚度被夸大。此外，如果说一层是“在”另一层或基底层上，则该层可以直接在另一层或基底层上，或者第三层可以设置在该两层之间。
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”、“车辆的”或其他类似术语包括一般的机动车辆，比如包含多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商业车辆的客运汽车、包括各种轮船和舰船的船只、飞机等，还包括氢动力车、电动车、混合动力车、插电式混合动力电动车和其它替代燃料车辆(例如，燃料是从非石油资源中提炼出来的)。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性进程，可以理解的是，上述示例性进程也可以由一个或多个模块执行。此外，应该理解的是，术语控制器/控制单元指的是包括存储器和处理器的硬件设备。该存储器被配置为存储所述模块，以及处理器被专门配置为执行所述模块以实现其在下面进一步描述的一个或多个进程。
此外，本发明的控制逻辑可被实施为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布在连接计算机***的网络上，这样可以通过分布式方式例如通过远程服务器或控制器局域网络(CAN：controllerareanetwork)存储和执行计算机可读介质。
下文中，本公开的示例性实施方式将会参照附图进行描述。然而，下面描述的附图和下面的详细描述涉及用于有效地解释本发明特性的多个示例性实施方式中的一个示例性实施方式。因此，本发明不应被解释为仅限于附图和下面的描述。
另外，在以下示例性实施方式中，为了有效地解释本发明的主要技术特征，术语被适当的改变、组合或分解使得本领域技术人员可以更清楚地理解他们，但本发明并不限定于此。
在本发明的实施方式中手势可以通过由车辆乘客佩戴的可穿戴设备来输入，以及车辆可以被配置成当无线地接收到关于手势的信息时，检测所输入的手势以执行对应于所识别的手势的功能。该可穿戴设备可以戴在使用者的手臂或手上，并且车辆可以被配置成利用来自可穿戴设备的无线信号的强度(接收信号强度指示，如RSSI)来感测佩戴者是位于车内还是车外。此外，当感测到佩戴者(例如，具有可穿戴设备的主体)位于车内时，所述车辆可以被配置成确定佩戴者是否为驾驶者以向驾驶者和乘客提供不同的功能。对此的确定方法将在下文中进一步做详细地描述。
图1和图2A-图2C是手势和用于感测手势的可穿戴设备的示例性实施方式。图1是示出手势和可以佩戴(例如，附着)用于感测手势的可穿戴设备的身体部位的图。如上所述，手势可以通过手来输入。如图1所示，可穿戴设备100a可以戴在手指上以感测手的运动，可替代地，可穿戴设备100b可以佩戴(例如，以任何已知方式附着)在手腕上。
图2A-图2C示出了上述可穿戴设备。如图2A所示，设计成戴在手指上的可穿戴设备可以是智能戒指210。如图2B所示，设计成戴在手腕上的可穿戴设备可以是智能手环(smartbracelet)220，或者是如图2C所示的智能手表230。
图2A-图2C所示的可穿戴设备的类型以示例方式给出，并且本发明不应该被限制于此，以及只要任何其他类型的可穿戴设备佩戴在如手臂、手指和手腕上以感测佩戴者的手势并将感测到的手势无线的发送到车辆(例如，车辆控制器)，则该可穿戴设备可以被使用。因此，每个可穿戴设备可以包括至少一个运动感测模块和无线通信单元。例如，运动感测模块可以包括陀螺仪传感器和加速度计。无线通信单元可以至少支持蓝牙技术或Wi-Fi技术。
如上所述，在本发明中，车辆的控制器可以配置成设置识别区域以感测可穿戴设备的佩戴者是位于车辆外部还是位于车辆内部。图3是示出根据本发明实施方式的识别区域的示例图。参照图3，外部识别区域310可以设置在车辆给定的外部范围内。因此，当佩戴可穿戴设备210到230中的任一者的用户接近车辆时，车辆控制器可以配置成基于来自可穿戴设备的信号的强度，感测可穿戴设备位于外部识别区域310内。该车辆控制器可以配置成请求可穿戴设备发送与由可穿戴设备感测到的手势相关的信息。相反，当车辆控制器感测到可穿戴设备偏离外部识别区域310时，车辆控制器可以配置成请求可穿戴设备不再发送感测到的手势信息，这可以有助于降低可穿戴设备中的功耗。
此外，附加外部识别区域311可以设置在车辆的后背箱部分，并且当可穿戴设备在对应区域被感测到时，根据手势输入可以用于确定是否打开或关闭后背箱。此外，当可穿戴设备被感测到在内部识别区域320(例如，在车辆内)中时，区分驾驶者和乘客的识别可以被实施。具体而言，可以通过把握由可穿戴设备感测的手势的特征，并且确定可穿戴设备的佩戴者是驾驶车辆还是只是单纯地位于车辆内，来执行驾驶者和乘客的识别。例如，当车辆感测到方向盘操作或变速器控制运动之后可穿戴设备感测到对应于该运动或操作的手势时，车辆控制器可以配置成确定相应的可穿戴设备由驾驶者佩戴。
响应于确定出可穿戴设备的佩戴者是驾驶者，上述车辆控制器可以配置成响应于手势仅允许实现不导致注意力分散的功能。当车辆控制器确定佩戴者不是驾驶者时，该车辆能够提供可通过手势执行的所有功能。
图4示出基于手势识别的示例性功能执行过程。具体地，图4中，流程图示出执行对应于车辆中通过可穿戴设备感测到的手势的功能的示例性过程。参考图4，车辆和可穿戴设备可以被连接S410。车辆可以连接到可穿戴设备，并且车辆控制器可以配置成测量从可穿戴设备接收到的无线信号的强度来确定可穿戴设备的位置，例如，可穿戴设备是否在识别空间内以及可穿戴设备是否在内部识别空间或外部识别空间中的任一个中S420。当可穿戴设备存在于识别空间中时，该车辆控制器可以配置成从可穿戴设备请求与感测到的手势相关的信息。其结果是，可穿戴设备可以配置成激活运动感测模块，并且当感测到手势时，与感测到的手势相关的信息可以被发送到车辆控制器。车辆可以接收发送的信息S430。
与手势相关的信息(即手势信息)可以包括与感测到的前进方向、时间和速度有关的信息。车辆控制器可以配置成基于每个识别空间基来比较手势信息与预先设定的多个手势模式(pattern)。可以基于比较结果而识别对应于接收到的手势信息的模式(pattern)S440。例如，当可穿戴设备位于外部识别空间并且手势具有伸出手臂并向着身体将手臂再次移动给定的距离的模式时，车辆控制器可以配置成将该手势识别为车门打开命令。在另一示例中，当可穿戴设备位于外部空间并且手势具有伸出并举起手臂的模式时，车辆控制器可以配置成将该手势识别为后背箱打开命令。一旦识别空间和手势被识别出，车辆控制器就可以配置成执行相应的功能S450。此外，当识别空间是内部空间时，车辆控制器可以配置成确定可穿戴设备是否附着到驾驶者，并且基于手势识别限制功能实现。
在下文中，将会描述实施上文描述的实施方式的设备结构。图5示出执行上文描述的功能的车载手势识别***的示例性结构。具体地，图5示出能够实现手势识别操作的车载手势识别***的示例性结构的示例性框图。参考图5，车载手势识别***可以包括连接到可穿戴设备的无线通信单元510，其通过无线通信协议如蓝牙或Wi-Fi来交换各种控制信号和手势信息。有线通信单元520可以被连接以将执行命令发送到实现对应于所识别的手势的功能的控制器，或者接收各车辆部件的运行状态以基于模式比较确定佩戴者是否为驾驶者。控制器530可以配置成操作上述部件并且实施要实现本示例性实施方式所需的确定和计算。例如，该控制器530可以配置成操作无线通信单元510以实现与可穿戴设备的无线连接，利用从所连接的可穿戴设备接收到的信号的强度来确定可穿戴设备所处的识别区域，并且识别接收到的手势信息以通过有线通信单元将执行命令发送到相应的控制器，使得对应于所识别的手势信息的功能能够实现。
另外，通常的手势传感器540可以安装在车辆内部和车辆外部。上述有线通信单元520可以支持选自CAN、CANFD、FlexRay、Lin和以太网的至少一种通信标准。本领域技术人员将会清楚地理解图5的配置是以示例方式给出的并且可以提供不同数目的构成元件。例如，无线通信单元可以存在于配置成执行远程信息处理功能或免提功能的车辆的AVN***中。
上述手势识别***可以提供更好的便利性并且降低了成本。特别是，相比于基于摄像机的手势识别，车载手势识别可以在没有安装额外的传感器的情况下被实现，并且手势识别区域可以扩展到车辆的外部。其结果，例如，泊车后锁定车门的功能或存储泊车位置的功能可以通过手势来实现。因为由乘客佩戴的可穿戴设备配置成识别手势，所以不要求附加的传感器。此外，根据可穿戴设备的佩戴者是否为驾驶者以及根据识别区域可以执行不同的功能。
如上所述的本发明可以实现为在其上记录程序的计算机可读介质的计算机可读代码。该计算机可读介质包括存储有可以由计算机***读取的数据的各种各样的记录设备。该计算机可读介质的示例可以包括硬盘驱动(HDD：harddiskdrive)、固态硬盘(SSD：solidstatedisk)、硅盘驱动器(SDD：silicondiskdrive)、ROM、RAM、CD-ROM、磁带(magnetictape)、软盘(floppydisk)和光学数据存储装置。此外，计算机可读记录介质包括载波(例如，通过因特网传输数据)。
尽管本公开结合目前被认为是可实现的示例性实施方式已经进行了描述，但是应当理解本公开并不限于所公开的示例性实施方式，而相反的，意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同装置。此外，应该考虑到所有这些修改和变化都落在本公开的范围之内。

Claims (16)

1.一种车辆中的手势识别方法，所述手势识别方法包括以下步骤：
通过控制器执行与可穿戴设备的无线连接；
通过所述控制器从所连接的可穿戴设备接收由可穿戴设备感测的手势信息；
通过所述控制器确定对应于接收到的手势信息的功能；以及
通过所述控制器执行所确定的功能。
2.根据权利要求1所述的手势识别方法，所述手势识别方法还包括以下步骤：
通过所述控制器确定可穿戴设备的位置，
其中基于所确定的位置实现所述功能的确定。
3.根据权利要求2所述的手势识别方法，其中所述可穿戴设备的位置包括车辆的内部识别区域和车辆的外部识别区域。
4.根据权利要求3所述的手势识别方法，所述手势识别方法还包括以下步骤：
响应于确定出可穿戴设备的位置在内部识别区域或外部识别区域，通过所述控制器请求可穿戴设备发送手势信息。
5.根据权利要求3所述的手势识别方法，所述手势识别方法还包括以下步骤：
响应于确定出可穿戴设备的位置在内部识别区域，通过所述控制器将手势信息与车辆的方向盘或变速器的操作模式进行比较，
其中当手势信息对应于操作模式时，至少一部分功能被限制。
6.根据权利要求1所述的手势识别方法，其中所述可穿戴设备戴在手腕或手指上。
7.根据权利要求1所述的手势识别方法，其中所述可穿戴设备包括选自智能戒指、智能手环和智能手表中的任一个。
8.根据权利要求1所述的手势识别方法，其中所述手势信息包括选自由可穿戴设备感测的手势的方向、时间和速度中的至少一个。
9.一种配置成通过可穿戴设备来识别手势的车载手势识别***，所述手势识别***包括：
无线通信单元，其无线连接到可穿戴设备以接收由可穿戴设备感测的手势信息；
有线通信单元，其配置成与多个车辆部件控制器进行通信；以及
车辆控制器，其配置成确定对应于接收到的手势信息的功能，并且操作有线通信单元以将执行命令发送到用于执行所确定的功能的车辆部件控制器。
10.根据权利要求9所述的手势识别***，其中所述车辆控制器配置成根据可穿戴设备接收到的信号的强度来确定可穿戴设备的位置，并且利用所确定的位置来确定对应于手势信息的功能。
11.根据权利要求10所述的手势识别***，其中所述可穿戴设备的位置包括车辆的内部识别区域和车辆的外部识别区域。
12.根据权利要求11所述的手势识别***，其中所述车辆控制器配置成响应于确定出可穿戴设备的位置在内部识别区域或外部识别区域，请求可穿戴设备发送手势信息。
13.根据权利要求11所述的手势识别***，其中所述车辆控制器配置成响应于确定出可穿戴设备的位置在内部识别区域，将手势信息与通过有线通信单元获得的车辆的方向盘或变速器的操作模式进行比较，并且当手势信息对应于操作模式时，限制至少一部分功能的执行。
14.根据权利要求9所述的手势识别***，其中所述可穿戴设备戴在手腕或手指上。
15.根据权利要求9所述的手势识别***，其中所述可穿戴设备包括选自智能戒指、智能手环和智能手表中的任一个。
16.根据权利要求9所述的手势识别***，其中所述手势信息包括选自至少一个可穿戴设备感测的手势的方向、时间和速度中的任一个。
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