CN103885580A - 使用手势的车用控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆的使用手势的控制系统和方法。方法包括，通过处理器从所拍摄的车辆内手部图像中提取手势图像并且通过使图像叠加在车辆挡风玻璃上而呈现出所提取的手势图像。另外，方法包括在挡风玻璃上呈现出图形屏幕，并通过根据手势图像来操控图形屏幕，从而操作车辆内的设备。

Description

使用手势的车用控制系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年12月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0149951号优先权及其利益，其全部内容通过引用的方式合并入本文。
技术领域
本发明涉及车用控制系统和方法。更具体地，本发明涉及用于车辆的使用手势的控制系统和方法。
背景技术
通常而言，在车辆内安装显示单元，从而使用导航设备、收音机、电视（TV）和互联网系统。另外，对经由显示单元呈现的多种功能进行控制的用户界面（UI）提供直接的控制方法或间接的控制方法。
在本文中，直接的控制方法是用户直接触摸屏幕的类型，而间接的控制方法是用户经由其他控制器（例如，远程控制器）控制屏幕的类型。对于使用触摸屏的直接控制方法，使得用户可以特别逼真地识别（例如，基于图像识别）控制并直接控制屏幕。然而，当在直接控制方法中查看屏幕并同时驾驶车辆时，用户可能会分心。对于间接控制方法，用户可以使用其他控制器，通过握住控制器并推动控制器按钮。另外，在间接方法中，用户可能难以识别控制功能，因为屏幕和控制器是分开的。
以上在该章节中公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此，可能含有不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供用于车辆的使用手势的控制系统和方法，其具有的优势是，使用用户的手势来操作呈现在挡风玻璃的图形。
根据本发明示例性实施方式的使用手势的车用控制系统可以包含由处理器执行的多个单元。多个单元可以包含：图像拍摄单元，拍摄车内的手部图像；图像处理单元，从拍摄的手部图像中提取手势图像，并通过使图像叠加在车辆挡风玻璃上而呈现所提取的手势图像；图形显示单元，在挡风玻璃上输出图形屏幕；以及用户界面单元，使得图形屏幕可以基于手势图像而进行操控。
图像处理单元可以通过经由布置在驾驶员前方的图形显示单元而使图像叠加，从而呈现出手势图像，并且用户界面单元可以操作基于手势图像来操控的图形显示单元的图形屏幕。
此外，图形显示单元可以是平视显示器（HUD）。图形显示单元可以是影音导航（AVN）系统。用户界面单元可以执行操控，例如通过手势图像在呈现于挡风玻璃的图形屏幕上选择图标、轻击和拖动。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施方式的使用手势的车用控制系统的示意图；
图2是示出根据本发明示例性实施方式的用于提取手势图像并然后呈现出图像的过程的示意流程图。
图3是根据本发明示例性实施方式的使用手势的车用控制方法的示意流程图；
图4是示出根据本发明示例性实施方式的经由使用手势的车用控制系统而投射到车辆挡风玻璃的手势图像的示意图；以及
图5是示出根据本发明示例性实施方式的通过手势图像在图形屏幕中选择的图标以及进行拖动操作的示意图。
<附图标记>
110：图像拍摄单元  120：图像处理单元
122：图像提取单元  124：图像显示单元
130：图形显示单元  140：用户界面单元
具体实施方式
应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。
尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元来执行示例性进程，应当理解的是，示例性进程也可以由一个或多个模块执行。另外，应当理解的是，术语控制器/控制器单元是指包含存储器和处理器的硬件装置。存储器配置成存储模块，而处理器具体配置成执行该模块以进行将在以下进一步描述的一个以上进程。
此外，本发明的控制逻辑可以具体表现为，在含有由处理器、控制器/控制器单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非瞬时性计算机可读介质。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、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读记录介质也可以在连接网络的计算机系统中分布，从而计算机可读媒体可以通过例如远程信息处理服务器或控制器局域网络（CAN）以分布方式存储并执行。
本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式，而不是意在限制本发明。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，除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/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、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个以上相关所列项的任何和所有组合。
在下列详细的描述中，本发明的示例性实施方式已经简单地通过示例说明的方式示出并描述。正如本领域技术人员将意识到，所描述的示例性实施方式可以以多种不同的方式进行修饰，而所有均不脱离本发明的精神或范畴。因此，附图和说明将在本质上认为是示例性的而非限制性的。相同的附图标记通篇指代相同的元件。
在下文中，将参考所附的图1至图5来详细描述本发明的示例性实施方式。
图1是根据本发明示例性实施方式的使用手势的车用控制系统的示意图。根据图1的用于车辆的使用手势的控制系统100可以包含由处理器执行的多个单元。多个单元可以包含图像拍摄单元110、图像处理单元120、图形显示单元130、和用户界面单元140。
图像拍摄单元110可以布置在车辆内，并可以配置成拍摄车辆内的手部图像。根据本发明示例性实施方式的图像拍摄单元110可以是相机、录像设备等。另外，图像拍摄单元110可以包含通过向所要拍摄的目标物发射光线以促进手部图像的采集的照明单元（未示出）。
此外，图像处理单元120可以配置成，从由图像拍摄单元110拍摄的图像中仅仅提取手部图像（在下文中，称为手势图像）。而且，图像处理单元120可以配置成，通过使图像叠加在车辆前方（在下文中，挡风玻璃）而呈现出所提取的手势图像。根据本发明示例性实施方式的图像处理单元120可以包含图像提取单元122和图像显示单元124。图像提取单元122可以是配置成从所拍摄的手部图像中提取手势图像的设备。另外，图像显示单元124可以是配置成呈现出所提取的手势图像以与车辆挡风玻璃上的图像叠加的设备。
正如所描述的，手势图像可以经由图像处理单元120而显示在挡风玻璃上，因而车辆内的用户可以特别逼真地识别出手势图像。此外，图像处理单元120可以配置成，经由布置在驾驶员前方的其他用于显示图形的设备来呈现出手势图像，并且用户界面单元140可以操作，以使得手势图像可以控制其他设备的图形屏幕。
图形显示单元130可以配置成，在挡风玻璃上呈现出各种图形屏幕。在本文中，图形屏幕可以是布置在车辆内的多种屏幕，例如导航设备、收音机、TV、互联网等的屏幕。根据本发明示例性实施方式的图形显示单元130可以是平视显示器（HUD）。另外，HUD可以直接地呈现出从图像处理单元120的图像提取单元122处提供的手势图像，以将图形屏幕与手势图像投射在一起。此外，图形显示单元130可以是影音导航（AVN）系统。
用户界面单元140可以配置成，同时在挡风玻璃上呈现手势图像和图形屏幕，并进行操作，以使得可以经由手势图像来操控图形屏幕。换言之，图形屏幕可以经由用户界面单元140来操控。在本文中，手势图像可以在呈现于挡风玻璃的图形屏幕上执行操作，例如选择图标、轻击和拖动。
图2是示出根据本发明示例性实施方式的用于提取手势图像并然后呈现出图像的过程的示意流程图。参考图2，图像拍摄单元110可以配置成在步骤S110拍摄目标物，图像提取单元122可以配置成在步骤S120从所拍摄图像中提取手势图像。此外，图像显示单元124可以配置成，在步骤S130通过使图像叠加在挡风玻璃上而呈现出手势图像。
图3是根据本发明示例性实施方式的利用手势的车用控制方法的示意流程图。参考图3，根据本发明示例性实施方式的利用手势的车用控制方法可以包括：在步骤S210，通过成像设备来拍摄；在步骤S220和S230，通过处理器处理图像；以及在步骤S240，进行操作。
具体而言，图像拍摄单元110例如成像设备（例如，相机、录像机等）可以配置成在步骤S210拍摄车辆内的手部图像。在本文中，在根据本发明示例性实施方式的步骤S210中，拍摄在图像中的目标物可以通过照明单元而照亮。手势图像可以从步骤S210拍摄的手部图像中提取，并且所提取的手势图像可以在步骤S220和S230通过使图像叠加而呈现在挡风玻璃上。
此外，根据本发明的示例性实施方式，在步骤S220和S230的图像处理可以包括提取图像和呈现图像。首先，可以在步骤S220从所拍摄的手部图像中提取出手势图像。此外，手势图像可以在步骤S230通过使图像叠加而呈现在挡风玻璃上。手势图像可以在步骤S230通过使图像叠加而呈现在从HUD或AVN系统投射的图形屏幕上。
呈现在挡风玻璃上的图形屏幕可以在步骤S240通过手势图像来操控。在步骤S240中，手势图像可以操控图形屏幕，以在通过HUD或AVN系统而呈现在挡风玻璃的图形屏幕中的屏幕上选择图标以及轻击或拖动图标。此外，在步骤S220的图像处理中，手势图像可以呈现在布置于驾驶员前方的其他图形显示单元上，并且在步骤S240的操作中，手势图像可以操控图形显示单元的图形屏幕。
图4是示出根据本发明示例性实施方式的经由使用手势的车用控制系统而投射到车辆挡风玻璃的手势的示意图。参考图4，目标物（A）可以通过照明单元而照亮，且手部图像可以通过图像拍摄单元110来拍摄。所拍摄的手部图像可以通过图像处理单元120提取并转变成手势图像（B），并且所提取的手势图像（B）可以呈现在挡风玻璃。
另外，手势图像（B）可以与用户的手部运动同步，并且可以基于由相机110拍摄的手部图像的运动而自由地变换。所提取的手势图像（B）可以通过使图像叠加而与HUD的图形屏幕（C）一起呈现在挡风玻璃上，并且在图形屏幕（C）中的多种操控可以通过手势图像（B）来执行。
图5是示出根据本发明示例性实施方式的通过手势图像而在图形屏幕中选择图标以及进行拖动操作的示意图。参考图5，经由图像处理单元120呈现的手势图像B1可以标示对经由图形显示单元130而呈现在挡风玻璃上的图形屏幕的图标C1进行选择。手势图像可以标示图形屏幕上的图标的点击或拖动，以操作图形屏幕的各种功能。
因此，基于用户的手部运动，经由手势图像（例如，经由手势图像的标示），用户可以特别逼真地操作呈现在挡风玻璃上的各种显示设备和图形，从而在驾驶的同时使用户的眼睛仍然集中在前方道路，以确保驾驶便利性和安全性。
除通过上述设备和/或方法之外，本发明的上述示例性实施方式可以通过对应于示例性实施方式的配置而实现功能的程序或用于记录程序的记录介质而实现，这些均可以由本领域技术人员简单地加以实现。
尽管本发明已经结合当前被认为是示例性实施方式的内容进行了描述，应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式，但是，相反，本发明意在涵盖包括在所附权利要求的精神和范畴内的各种修饰和等同安排。

Claims (15)

1.一种用于车辆的使用手势的控制系统，包含：
处理器和存储器，所述存储器配置成存储程序指令，所述处理器配置成执行所述程序指令，在执行时所述程序指令配置成，
拍摄所述车辆内的手部图像；
从所拍摄的手部图像中提取手势图像；
通过使图像叠加在所述车辆的挡风玻璃上，呈现出所提取的手势图像；
在所述挡风玻璃上输出图形屏幕；以及
基于根据所述手势图像的图形屏幕的操控，来操作所述车辆内的设备。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，
通过经由布置在驾驶员的前方的图形显示器而使图像叠加，从而呈现出所述手势图像，并且用户界面操作基于所述手势图像来操控的图形屏幕。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，
所述图形显示器是平视显示器（HUD）。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，
所述图形显示器是影音导航（AVN）系统。
5.根据权利要求2所述的控制系统，其中，
所述用户界面执行例如通过所述手势图像而在呈现于所述挡风玻璃的图形屏幕中选择图标、轻击和拖动的操控。
6.一种用于车辆的使用手势的控制方法，包括：
通过处理器，从所拍摄的所述车辆内的手部图像中提取手势图像；
通过所述处理器，通过使图像叠加在所述车辆的挡风玻璃上而呈现出所提取的手势图像；
通过所述处理器，在所述挡风玻璃输出图形屏幕；以及
通过所述处理器，基于根据所述手势图像的所述图形屏幕的操控，来操作所述车辆内的设备。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
通过所述处理器，通过经由布置在驾驶员的前方的图形显示器而使图像叠加，从而呈现出所述手势图像。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，
所述图形显示器是平视显示器（HUD）。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，
所述图形显示器是影音导航（AVN）系统。
10.根据权利要求6所述的方法，还包括：
通过所述处理器，经由例如通过所述手势图像而在呈现于所述挡风玻璃的图形屏幕中选择图标、轻击和拖动的操控，来操作所述车辆内的设备。
11.一种包含由处理器执行的程序指令的非瞬时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包含：
从所拍摄的所述车辆内的手部图像中提取手势图像的程序指令；
通过使图像叠加在所述车辆的挡风玻璃上来呈现出所提取的手势图像的程序指令；
在所述挡风玻璃上输出图形屏幕的程序指令；以及
基于根据所述手势图像的所述图形屏幕的操控来操作所述车辆内的设备的程序指令。
12.根据权利要求11所述的非瞬时性计算机可读介质，还包含：
通过经由布置在驾驶员的前方的图形显示器而使图像叠加，从而呈现出所述手势图像的程序指令。
13.根据权利要求12所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，
所述图形显示器是平视显示器（HUD）。
14.根据权利要求12所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，
所述图形显示器是影音导航（AVN）系统。
15.根据权利要求11所述的非瞬时性计算机可读介质，还包含：
经由例如通过所述手势图像而在呈现于所述挡风玻璃的图形屏幕中选择图标、轻击和拖动的操控，从而操作所述车辆内的设备的程序指令。
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