隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車人機(jī)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(yǔ)音控制系統(tǒng)”(成熟)、“手勢(shì)控制系統(tǒng)”(逐漸成熟)、“視覺(jué)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(shì)控制機(jī)技術(shù)逐漸成熟,反映出駕駛者對(duì)體驗(yàn)感和行車安全的重視。
什么是手勢(shì)控制?
手勢(shì)控制(Gesture control)指的是可以通過(guò)手部在攝像頭上方移動(dòng),使手機(jī)感應(yīng)到手的運(yùn)動(dòng),這樣就能實(shí)現(xiàn)鬧鐘靜音和來(lái)電鈴聲靜音(不會(huì)掛斷電話)的效果。同樣的功能已經(jīng)在當(dāng)年的愛(ài)立信R520m上出現(xiàn)過(guò)。
比如在來(lái)電或鬧鈴響起時(shí),攝像頭下方的白色LED閃爍,就證明“手勢(shì)控制”已經(jīng)打開。這時(shí)可以使手部從攝像頭順著機(jī)身方向開始來(lái)回移動(dòng),就能關(guān)閉鈴聲或鬧鈴,手部距離手機(jī)的高度必須在0-7厘米之間(說(shuō)明書提到),否則就不能關(guān)閉聲音了。不過(guò)實(shí)現(xiàn)“手勢(shì)控制”并不太容易,換句話說(shuō)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(shì)控制技術(shù)原理
通過(guò)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(shí)間差來(lái)分析出手勢(shì)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(shí)別出的手勢(shì)相對(duì)應(yīng)的功能。
3.技術(shù)分類
目前手勢(shì)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(dá)技術(shù)。
1)ToF技術(shù),以大眾Golf R Touch為代表:一種通過(guò)計(jì)算光線的傳播時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的技術(shù)。根據(jù)距離的不同來(lái)判斷出不同手指的具體位置,從而判斷出具體的手勢(shì),再對(duì)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(diǎn)、線或者面等模式圖案的光。以英特爾集成式前置實(shí)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(shí)感圖像處理芯片。
3)毫米波雷達(dá)技術(shù),以谷歌為代表:原理與ToF技術(shù)基本相同,但用于測(cè)量的介質(zhì)從光線變成了無(wú)線電波。利用內(nèi)置的毫米波發(fā)生器把無(wú)線電波(雷達(dá)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(huì)根據(jù)收發(fā)之間的時(shí)間差實(shí)時(shí)計(jì)算目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)。
4. 技術(shù)特征
(1)構(gòu)成:手勢(shì)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(shí)間差來(lái)分析出手勢(shì)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(shí)別出的手勢(shì)相對(duì)應(yīng)的功能。
(2)可實(shí)現(xiàn)功能:手勢(shì)控制系統(tǒng)目前可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的7種手勢(shì)功能:
1)手掌張開向右揮動(dòng)表示掛電話、取消操作;
2)單指前后移動(dòng)表示接聽電話、選擇、確定;
3)V形手勢(shì)表示暫停、播放和自定義操作;
4)單指順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)表示增大音量、縮小導(dǎo)航地圖;
5)單逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)表示減小音量、放大導(dǎo)航地圖;
6)五指收攏成圈向右移動(dòng)表示下一曲、回到主菜單;
7)五指收攏成圈向左移動(dòng)表示上一曲、回到主菜單。
(3)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
行車過(guò)程中司機(jī)操作無(wú)需轉(zhuǎn)移視線即可實(shí)現(xiàn)功能操作,可大幅提高行車安全。
5.手勢(shì)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(shì)控制技術(shù),作為未來(lái)汽車行駛安全的重要保障,智能和體驗(yàn)化時(shí)代的到來(lái)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(shì)控制技術(shù)。
盡管未來(lái)手勢(shì)控制是否會(huì)應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向、加速、制動(dòng)及倒車尚不得而知,不過(guò)近期概念車的設(shè)計(jì)對(duì)于駕駛座艙內(nèi)部更加關(guān)注,相信這種極具未來(lái)感和安全性的汽車技術(shù)將在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用
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