CN109917919A - 一种手势控制车载智能***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手势控制车载智能***及其控制方法，智能***包括有智能指环，包括指环外壳和集成在指环外壳内部的识别电路，所述识别电路包括加速度传感器、陀螺仪、方向传感器、微控模块、信号发送模块和电源模块，所述加速度传感器、陀螺仪、方向传感器均与微控模块信号连通；所述信号发送模块与微控模块电性连接，所述电源模块与微控模块电性连接；中控组件包括中控芯片、与中控芯片电性连接的信号接收模块；其控制方法为将指环的运动数据与存储模块中的预设运动数据进行匹配，当匹配程度达到设定值后判定该运动数据的手势动作正常，则自动生成对应的触发指令，控制车载电脑执行对应操作，从而提高车载控制的便捷性和智能程度。

Description

一种手势控制车载智能***及其控制方法

技术领域

本发明涉及车载智能***领域，尤其涉及一种手势控制车载智能***及其控制方法。

背景技术

目前，在市面普遍的汽车上均安装有控制面板供用户享受各种驾车功能，例如在显示面板上显示导航路线，显示车载音乐的歌单列表，显示外置摄像头的摄像画面等，一系列的辅助功能都可在控制面板上显示，以提高用户的使用体验。

但是，现有的控制面板一般只采用触屏及按键的方式对面板内容进行切换，以上的切换方式存在以下缺陷：

(1)驾驶员在切换面板内容时需要将手伸到面板上进行触屏点击，会使得手与方向盘的距离过远，当出现紧急状况时双手无法及时握紧方向盘，容易导致安全事故的发生；

(2)触屏或以按键的方式切换面板显示内容一般只局限在驾驶员或副驾驶位的乘客使用，坐在后座的乘客由于距离面板过远，无法对面板内容进行切换，导致后座的乘客体验感不强。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可手势控制的车载***及其控制方法，使得车载面板内容的切换不在局限于驾驶员或坐在副驾驶位的乘客，车内的任意乘客均可对面板内容进行切换，提高切换的便捷程度，同时提高驾驶的安全性。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种手势控制车载智能***，包括：

智能指环，所述智能指环被配置成佩戴在用户的任一手指上；智能指环包括指环外壳和集成在指环外壳内部的识别电路，所述识别电路包括加速度传感器、陀螺仪、方向传感器、微控模块、信号发送模块和电源模块，所述加速度传感器、陀螺仪、方向传感器均与微控模块信号连通，用于识别指环的运动轨迹及其方向；所述信号发送模块与微控模块电性连接，所述电源模块与微控模块电性连接；所述指环外壳的外表面安装有用于启动手势控制功能的按键，所述按键与微控模块电性连接；

中控组件，包括中控芯片、与中控芯片电性连接的信号接收模块和存储模块，所述存储模块用于存储每个手势动作的预设运动数据；所述中控芯片负责控制信号接收模块通过无线网络接收由信号发送模块传送的指环的运动数据，将指环的运动数据与存储模块中的预设运动数据进行匹配，当匹配程度达到设定值后判定该运动数据的手势动作正常，则自动生成与该手势动作相对应的触发指令，控制与中控芯片相连接的车载电脑根据触发指令执行对应操作。

进一步地，所述电源模块设置为无线电源模块。

进一步地，所述运动数据至少包括位置信息和方向信息。

进一步地，所述手势动作包括但不限于横向滑动、纵向滑动、斜向滑动和旋转动作。

进一步地，所述信号发送模块为蓝牙模块。

进一步地，所述中控组件还包括省电模块，智能指环在设定时间内不发出任何控制指令，省电模块自动切断智能指环与中控组件的连接，让智能指环处于离线状态。

一种手势控制车载智能控制方法，包括：

步骤S1：接收由智能指环无线传输的按钮指令后，控制车载电脑的手势控制功能启动；

步骤S2：接收由智能指环无线传输的某一手势动作的运动数据，将手势动作的运动数据拆分成至少n个运动状态点(n≥3)，分别将各个运动状态点的运动数据与对应状态点的预设运动数据进行比对，若比对的匹配程度达到设定值，则判定为正常手势动作；其中所述预设运动数据是由将预设的手势动作拆分为n个运动状态点的运动数据组合而成(n≥3)；

步骤S3：生成与该正常的手势动作相对应的触发指令，根据触发指令控制车载电脑执行对应的操作。

进一步地，所述n个运动状态点至少包括开始运动时刻的状态点、运动过程中的任一时刻状态点、结束运动时刻的状态点。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)利用智能指环可随时对原车载***进行控制，让驾驶员或坐在任意位置的乘客均可对面板内容进行控制，进一步提高汽车的智能程度；

(2)智能指环内置多种传感器，使得指环的运动轨迹监测更加准确，提高准确程度；

(3)只对预设手势动作进行识别，同时搭配按键用于启动手势控制的功能，可避免其余手部动作影响控制的精准程度。

附图说明

图1为本发明的车载智能***的信号传输示意图；

图2为本发明的车载智能***的手势控制演示示意图；

附图标记：1、指环；2、按键；3、加速度传感器；4、陀螺仪；5、方向传感器；6、微控模块；7、信号发送模块；8、电源模块；9、中控芯片；10、信号接收模块；11、存储模块；12、车载电脑。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1、图2所示，一种手势控制车载智能***，包括：

智能指环1，所述智能指环1被配置成佩戴在用户的任一手指上，最佳佩戴在用户的食指上，而智能指环1上的触摸朝外，即可通过拇指来按压智能指环1上的按键2。智能指环1的指环1外壳的外观可根据实际情况进行调整，同时智能指环1可设置为开口式指环1，可根据用户手指尺寸对指环1的大小的进行适当的调整。所述智能指环1的内部设置为中空结构，在指环1外壳的内部设置有集成电路板，所述集成电路板设置为具有一定柔性的电路板，可弯折成近似指环1形状的弧形结构，在集成电路板上集成有识别电路，识别电路用于捕捉用户的手势动作。

所述识别电路包括加速度传感器3、陀螺仪4、方向传感器5、微控模块6、信号发送模块7和电源模块8，所述加速度传感器3、陀螺仪4、方向传感器5均与微控模块6信号连通，用于识别指环1的运动轨迹及其方向，当指环1佩戴在手指上时，指环1的多种传感器可识别手势动作；其中加速度传感器3用于测量线性加速度，而陀螺仪4用于测量角速度，加速度传感器3在较长时间的测量值是正确的，而在较短时间内由于信号噪声的存在而存在误差。而陀螺仪4在较短时间内则比较准确而较长时间则会有与漂移而存有误差，因此将加速度传感器3和陀螺仪4两者结合使用，可互相调整，以确保指环1运动位置的准确捕捉。而方向传感器5则用于测量指环1运动的方向，从而保证指环1运动方向的准确捕捉。

加速度传感器3、陀螺仪4、方向传感器5等一系列传感器集成在指环1的识别电路中，并与微控模块6电性连接，各种方向及位置的测量数据经传感器检测后传送到微控模块6中进行集中处理，从而实现可以跟踪用户手部的运动并识别方向，提供位置追踪的准确度。其中微控模块6在集合各种传感器的测量数据后分析得出该次手势运动的轨迹，再经过信号发送模块7将手势运动数据传输到中控组件中进行二次分析，将用户的手势动作的运动数据与预设的运动数据进行比对，从而达到过滤多余手势动作的作用，提高准确程度。

而中控组件与原有的车载电脑12相连接，中控组件在接收到各种传感器的测量数据后进行二次分析，经过分析后将指环1的动作落实到对车载电脑12的控制上，实现利用智能指环1智能控制车载电脑12的效果。其中中控组件包括中控芯片9、与中控芯片9电性连接的信号接收模块10和存储模块11，所述存储模块11用于存储每个手势动作的预设运动数据，所述预设运动数据是由将预设的手势动作拆分为n个运动状态点的运动数据组合而成(n≥3)；例如存储模块11中的一个横向从左到右的手势动作的运动数据，即包括了开始运动时在左侧的位置信息和方向信息，正在运动时中间位置的位置信息和方向信息，结束运动时在右侧的位置信息和方向信息；同理，将每个预设的手势动作拆分为多个运动状态点进行存储，便于后期手势动作的识别，提高识别的准确程度。

而所述中控芯片9负责控制信号接收模块10通过无线网络接收由信号发送模块7传送的指环1的运动数据，中控芯片9同样将指环1的运动数据拆分为多个运动状态点，指环1的运动数据所拆分的运动状态点数量与存储模块11中预设运动数据的运动状态点数量相同，并将指环1的运动数据与存储模块11中的预设运动数据的多个运动状态点对应起来，进行每个运动状态点的运动数据的一一匹配，当匹配程度达到设定值后判定该运动数据的手势动作正常，则自动生成与该手势动作相对应的触发指令，控制与中控芯片9相连接的车载电脑12根据触发指令执行对应操作，即可在识别了指环1的手势动作正常后将手势动作反映在车载电脑12上，控制车载电脑12的光标或指针执行与手势动作相对应的操作。

为了实现智能指环1与中控组件的快速无线连接，所述信号发送模块7可设置为蓝牙模块，通过蓝牙实现智能指环1与中控组件的连接，使两者之间快速搭建用于信号传输的无线通道。

而指环1的电能由指环1内置的电源模块8提供，所述电源模块8与微控模块6电性连接，为微控模块6提供足够的电能；而电源模块8设置为无线电源模块8，即在指环1内部设置有无线充电的线圈设备，将指环1放置在无线充电底座上即可完成充电动作，无需在指环1外表面开设充电插口，起到美观的作用。与此同时，所述为了能节省指环1的电能，当智能指环1在设定时间内不发出任何控制指令，省电模块自动切断智能指环1与中控组件的连接，让智能指环1处于离线状态。而若要唤醒指环1，可通过按下按键2实现智能指环1与中控组件的再次连接。所述按键2设置在指环1外壳的外表面，所述按键2与微控模块6电性连接，当按下一次按键2时，即可唤醒指环1，让指环1重新与中控组件搭建无线通道。此外，按键2还可通过编程录入其他的功能，例如快速按下两下，可实现面板的确认功能，即通过智能指环1将面板的光标或指针移动到适当的位置后，可快速按下两下按键2，从而进入智能指环1光标所在图标的下一个界面或实现光标所在图标的所绑定的功能；又或者长按按键2设定秒数后，自动断开智能指环1与中控组件的联系，自动进入休眠状态等。按键2的一系列功能可根据实际需求根据编程录入设定的代码，从而实现对应的动作。

所述手势动作包括但不限于横向滑动、纵向滑动、斜向滑动和旋转动作。其中纵向滑动的手势动作搭配按键2的使用可用于改变车载电脑12的光标或指针位置，可应用于车载电脑12上各功能的选择；而横向滑动的手势动作可用于车载电脑12上音乐或各种显示画面的切换；而斜向滑动的手势动作可用于实现导航界面的放大或缩小功能；而旋转的手势动作可用于调整车载电脑12上音乐音量的大小。与此同时，手势控制可搭配车载电脑12的语音***同步使用，可进一步提高便捷程度。

实施例二

一种手势控制车载智能控制方法，包括：

步骤S1：接收由智能指环1无线传输的按钮指令后，控制车载电脑12的手势控制功能启动；用户在使用智能指环1时可按下按键2，按键2发出启动手势控制的控制指令，并将该控制指令通过信号发送模块7传送到中控组件中，唤醒并开始启动车载电脑12的手势控制功能，用户即可作出相应的手势动作来控制车载电脑12。

步骤S2：当智能指环1识别到某一手势动作后，将手势动作的运动数据通过信号发送模块7传送到中控芯片9中对手势动作进行分析。中控芯片9接收由智能指环1无线传输的某一手势动作的运动数据，将手势动作的运动数据拆分成至少n个运动状态点(n≥3)，分别将各个运动状态点的运动数据与对应状态点的预设运动数据进行一一对应式的比对，若比对的匹配程度达到设定值，则判定为正常手势动作；其中所述预设运动数据是由将预设的手势动作同样拆分为n个运动状态点的运动数据组合而成(n≥3)；所述n个运动状态点至少包括开始运动时刻的状态点、运动过程中的任一时刻状态点、结束运动时刻的状态点。

步骤S3：当被判定为异常手势，则该手势不会生成触发指令；当手势动作被判定为正常时，中控芯片9自动生成与该正常的手势动作相对应的触发指令，根据触发指令控制车载电脑12执行对应的操作。

在智能指环1被唤醒并与中控组件建立信号传输通道后，当佩戴上指环1后用户做出从左到右的横向滑动的手势动作时，智能指环1将该手势动作拆分为三个运动状态点，三个运动状态点分别为开始运动时位于左侧的位置坐标信息和方向信息，运动0.5s后位于中间位置的坐标信息和方向信息，结束运动时位于右侧的位置坐标信息和方向信息，并将三个运动状态点的运动数据分别于存储模块11中所存储的每个手势动作的运动数据进行比对，从而识别出指环1所做的手势动作并判断该手势动作是否正确有效，在识别出用户所做的手势动作后，中控芯片9对车载电脑12发送对应的触发指令，让车载电脑12的光标或指针从左到右横向进行移动，并在接收到按键2发送的确认指令后，控制车载电脑12光标或指针进行单击，进入光标或指针所在图标对应的下一界面或直接执行相关功能，从而实现智能指环1对车载电脑12的智能控制，让远离车载控制面板的乘客同样能进行面板控制，提高智能程度。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种手势控制车载智能***，其特征在于，包括：

智能指环，所述智能指环被配置成佩戴在用户的任一手指上；智能指环包括指环外壳和集成在指环外壳内部的识别电路，所述识别电路包括加速度传感器、陀螺仪、方向传感器、微控模块、信号发送模块和电源模块，所述加速度传感器、陀螺仪、方向传感器均与微控模块信号连通，用于识别指环的运动轨迹及其方向；所述信号发送模块与微控模块电性连接，所述电源模块与微控模块电性连接；所述指环外壳的外表面安装有用于启动手势控制功能的按键，所述按键与微控模块电性连接；

中控组件，包括中控芯片、与中控芯片电性连接的信号接收模块和存储模块，所述存储模块用于存储每个手势动作的预设运动数据；所述中控芯片负责控制信号接收模块通过无线网络接收由信号发送模块传送的指环的运动数据，将指环的运动数据与存储模块中的预设运动数据进行匹配，当匹配程度达到设定值后判定该运动数据的手势动作正常，则自动生成与该手势动作相对应的触发指令，控制与中控芯片相连接的车载电脑根据触发指令执行对应操作。

2.根据权利要求1所述的手势控制车载智能***，其特征在于，所述电源模块设置为无线电源模块。

3.根据权利要求1所述的手势控制车载智能***，其特征在于，所述运动数据至少包括位置信息和方向信息。

4.根据权利要求1所述的手势控制车载智能***，其特征在于，所述手势动作包括但不限于横向滑动、纵向滑动、斜向滑动和旋转动作。

5.根据权利要求1所述的手势控制车载智能***，其特征在于，所述信号发送模块为蓝牙模块。

6.根据权利要求1所述的手势控制车载智能***，其特征在于，所述中控组件还包括省电模块，智能指环在设定时间内不发出任何控制指令，省电模块自动切断智能指环与中控组件的连接，让智能指环处于离线状态。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的手势控制车载智能***的控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1：接收由智能指环无线传输的按钮指令后，控制车载电脑的手势控制功能启动；

步骤S2：接收由智能指环无线传输的某一手势动作的运动数据，将手势动作的运动数据拆分成至少n个运动状态点(n≥3)，分别将各个运动状态点的运动数据与对应状态点的预设运动数据进行比对，若比对的匹配程度达到设定值，则判定为正常手势动作；其中所述预设运动数据是由将预设的手势动作拆分为n个运动状态点的运动数据组合而成(n≥3)；

步骤S3：生成与该正常的手势动作相对应的触发指令，根据触发指令控制车载电脑执行对应的操作。

8.根据权利要求7所述的手势控制车载智能***的控制方法，其特征在于，所述n个运动状态点至少包括开始运动时刻的状态点、运动过程中的任一时刻状态点、结束运动时刻的状态点。