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汽车信息娱乐系统中的手势控制,中国机械网,okmao.com
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汽车信息娱乐系统中的手势控制
2019年04月18日    阅读量:333    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

无论是在德国高速公路上高速驾驶还是在加利福尼亚州的1号高速公路上行驶,因为它沿着大苏尔海岸蜿蜒曲折,驾驶员不能将手从车轮上移开,也不能将他们的目光从路上移开。分心驾驶是不可能的,这正是汽车制造商正在设计的功能,以保持驾驶员的眼睛在路上,而不是在大型中控台显示器上。 


突出的人机界面(HMI)技术包括抬头显示,改进的语音识别和手势控制中国机械网okmao.com。目前使用简单滑动手势控制的应用包括更改无线电频道,接听电话,播放播放列表中的下一首歌曲,菜单滚动,导航屏幕缩放,天窗打开和关闭以及头顶顶灯控制。手势控制和支持该功能的传感器现在主要用于高端汽车。 


全球市场洞察在2018年进行的市场研究预测,汽车姿态识别市场规模将从2017年的110万美元增长到2024年的136亿美元。到2024年,手势识别市场份额预计将超过86亿美元。美国和欧洲的2018年和2024年预计将超过40%。该报告指出,由于诸如车辆电子系统的兼容性和改进的机动控制等优点,各政府制定的安全法规正在改善产品渗透率。然而,从2017年到2024年,成本,复杂性和集成度过高可能会对汽车手势识别市场构成挑战。


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光学手势系统

Vishay的VCNL4035等基于光学的传感器用于检测滑动手部动作。基本上,集成的接近传感器能够一个接一个地快速连续地脉冲多达三个发射器,并与外部连接的红外发射器组合以创建可以执行手势的区域。 


对于简单的左右滑动和放大和缩小动作,只需要两个发射器。在图1中,内部LED驱动器将驱动左发射器,在此期间进行接近读数。该值转换为数字计数,数字在0到65k之间,因为模数转换器具有16位分辨率。然后,多路复用器将从连接到左发射器的输出切换到连接到右发射器的输出,进而驱动右发射器,同时进行另一次接近读数。两个读数都保存在传感器内的独立数据寄存器中,以便主机微控制器可以单独读取它们。然后,微控制器将获取这些测量值并比较两个读数。 


如果手靠近左发射器,则传感器的输出计数最初将高于左读数与右读数。当手继续向右滑动时,传感器的输出计数将变得大致相等,因为手到达两个发射器之间的中心,然后当手完成时,与右发射器相关联的输出将高于左侧。从左向右滑动。 


此方案可以旋转90度以启用向上和向下手势控制。通过在传感器移近或远离传感器时测量传感器的输出来启用缩放功能。这些算法的前提是具有阈值接近值,该阈值接近值超过了手的初始存在,该阈值接近值应该高于传感器在其前面没有任何东西时读取的偏移量。存在更稳健和复杂的算法,其中每个发射器的信号被记录在连续流中,并且测量帧被重叠以使得可以分析信号的形状。 


然后可以使用一个发射器的信号相对于另一个的百分比叠加来表示时间差,其表示已经做出手势。添加第三个发射器将改善上述简单手势的分辨率,并且可能用于识别更复杂的手势。有许多变量需要考虑:对象的大小(如果不是手),物体到传感器和发射器的距离,移动物体的速度,移动物体的反射率,发射器之间的距离,避免误检测的阈值水平和环境因素的计算照明和可能的光学干扰。 


放置离散发射器的灵活性对于设计工程师来说很重要,因为它用于控制手势和灵敏度区域的大小。有些传感器将发射器集成在一个封装内,这消除了这种灵活性。红外发射器和传感器系统的典型感应范围是20厘米或8英寸。 


虽然之前的系统使用红外发射器和光数字接近传感器,但其他系统通过将飞行时间传感器与3D相机相结合来提供毫米级粒度。这显然是一个更昂贵的系统,但它确实允许测量“小”手指手势与大型滑动动作。随着第一代应用程序在利用大型运动的车辆中发布,第二代系统正在寻找识别多个手指手势。想象一下在智能手机屏幕上放大照片时手指的动作。汽车制造商希望在空中识别这种姿态。这必然需要3D相机系统。


正如Murray Slovick最近指出的那样,这种能力就像游戏系统中使用的玩家运动检测一样。例如,微软用于Xbox游戏机的Kinect系统可检测到距离大约10英尺的距离。游戏系统跟踪玩家的整个身体运动,但他们的汽车同行只会追踪驾驶员的手势。用于测量手势的系统越复杂,中间件将传感器的输出转换为可定义的动作就越复杂。


长期展望

LG和索尼等公司正在加入更典型的一级汽车制造商,如德尔福汽车PLC,哈曼国际,大陆集团和BHTC,以开发汽车手势识别系统。客户舒适度,多媒体,导航和信息娱乐应用正在承担更大的优先级,与驾驶员辅助和无人驾驶汽车的发展相吻合。当这成为现实时,避免驾驶员分心不会成为问题,因为只有乘客才能进入车内。


标签:行业资讯今日头条产品资讯汽车及配件配件与设备 音响及用品
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