CN105700674A - 手势识别设备、具有其的车辆以及用于控制车辆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手势识别设备、具有该手势识别设备的车辆以及用于控制该车辆的方法。手势识别设备包括具有单个感测区域的收集单元，其被配置为收集关于在感测区域中进行的用户手势的信息。该手势识别设备还包括控制器，该控制器用于基于预定的车辆坐标系来检测用户手势的坐标和空间向量，以及基于用户手势的坐标和空间向量，从多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

Description

手势识别设备、具有其的车辆以及用于控制车辆的方法

技术领域

本发明的实施方式涉及一种手势识别设备、具有该手势识别设备的车辆以及用于控制车辆的方法。

背景技术

车辆可以实现基本的行驶功能以及为了用户方便的额外功能，例如，音频功能、视频功能、导航功能、空调控制功能、座椅控制功能、照明控制功能等。

在车辆中嵌入有配置为用于实现相应功能的电子装置。在车辆中还嵌入有配置为用于接收电子装置的操作指令的输入单元。这个输入单元可以由各种方案中的至少一个实现，例如，实体按键方案、触摸屏方案、语音识别方案、手势识别方案等。

发明内容

本发明的各种实施方式旨在提供一种手势识别设备、具有该手势识别设备的车辆以及用于控制车辆的方法，其大体上避免了因现有技术的限制和缺点造成的一个或多个问题。

因此，本公开的一个方面在于提供了一种基于车辆坐标系来确定用户手势的意图的手势识别设备、具有该手势识别设备的车辆以及用于控制该车辆的方法。

在下文描述中部分地陈述了额外的方面，并且从该描述中使这些方面部分变得显而易见，或者通过实践本公开可以了解这些方面。

根据本公开的一个方面，一种手势识别设备包括：具有单个感测区域的收集单元，该收集单元被配置为收集关于在所述感测区域中进行的用户手势的信息；以及控制器，该控制器用于：基于预定的车辆坐标系来检测用户手势的坐标和空间向量，以及基于用户手势的坐标和空间向量，从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

预定的车辆坐标系可以包括基于车辆的内部设计图的坐标系。

控制器可以基于收集单元相对于车辆坐标系的位置来检测相对于车辆坐标系检测的用户手势的坐标和空间向量。

控制器可以从所述一组电子装置中确定位于空间向量的延长线上的一个电子装置为手势识别对象。

手势识别设备还可以包括输出单元，该输出单元被配置为将基于收集的手势信息的操作指令输出至手势识别对象。

收集的手势信息可以包括从由用户的手信息、手指信息以及手臂信息构成的组中选择的至少一个。

收集单元可以包括图像收集单元，该图像收集单元被配置为收集用户手势的图像，以便识别该用户手势。

所述收集单元可以包括光传感器，用于接收从用户手势反射的光。

收集单元可以收集用户的脸部信息和用户的注视信息中的至少一个。

控制器可以基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量，并且可以基于用户脸部的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

控制器可以基于预定的车辆坐标系来检测用户注视的坐标和空间向量，并且可以基于用户注视的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

手势识别设备还可以包括警报单元，用于指示手势识别对象的决定。

根据本公开的另一个方面，一种车辆包括：具有单个感测区域的收集单元，该收集单元被配置为收集关于在感测区域中进行的用户手势的信息；以及控制器，该控制器用于：基于预定的车辆坐标系来检测用户手势的坐标和空间向量，以及基于用户手势的坐标和空间向量，从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

预定的车辆坐标系可以包括基于车辆的内部设计图的坐标系。

控制器可以基于收集单元相对于车辆坐标系的位置来检测相对于车辆坐标系的用户手势的坐标和空间向量。

控制器可以从一组电子装置中确定位于空间向量的延长线上的一个电子装置为手势识别对象。

车辆还可以包括输出单元，该输出单元将基于收集的手势信息的操作指令输出至手势识别对象。

收集的手势信息可以包括从由用户的手信息、手指信息以及手臂信息构成的组中选择的至少一个。

所述收集单元可以收集用户的脸部信息和用户的注视信息中的至少一个。

控制器可以基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量，并且可以基于用户脸部的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

控制器可以基于预定的车辆坐标系来检测用户注视的坐标和空间向量，并且可以基于用户注视的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

车辆还可以包括警报单元，用于指示手势识别对象的启动。

根据本公开的另一个方面，一种用于控制车辆的方法包括的步骤为：由收集单元收集关于用户手势的信息；基于预定的车辆坐标系来检测用户手势的坐标和空间向量；以及基于用户手势的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

基于预定的车辆坐标来检测手势的坐标和空间向量的步骤可以包括基于收集单元相对于车辆坐标系的位置来检测相对于车辆坐标系的用户手势的坐标和空间向量。

基于用户手势的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象的步骤可以包括从一组电子装置中确定位于空间向量的延长线上的电子装置为手势识别对象。

该方法还可以包括将基于收集的手势信息的操作指令输出至确定为手势识别对象的电子装置。

该方法还可以包括向用户通知手势识别对象的启动。

手势识别对象的确定可以包括基于用户脸部信息来确定手势识别对象。基于用户脸部信息来确定手势识别对象可以包括：由收集单元收集用户脸部信息；基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量；并且基于用户脸部的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

手势识别对象的确定可以包括基于用户注视信息来确定手势识别对象。基于用户注视信息来确定手势识别对象可以包括：由收集单元收集用户注视信息；基于预定的车辆坐标系来检测用户注视的坐标和空间向量；并且基于用户注视的坐标和空间向量而从一组电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

附图说明

将结合附图，从实施方式的下文描述中使这些和/或其他方面变得显而易见且更易理解，附图中：

图1是示出了根据本发明的一个实施方式的车辆的外观的示图；

图2和图3是示出了根据本发明的一个实施方式的车辆的内部结构的示图；

图4是示出了根据本发明的一个实施方式的手势识别设备的控制方框图；

图5是示出了根据本发明的另一个实施方式的手势识别设备的方框图；

图6是示出了根据本发明的另一个实施方式的手势识别设备的方框图；

图7是示出了形成在车辆中的收集单元的感测区域的示图；

图8和图9是示出了示例性用户手势的示图；

图10示出了用于形成车辆坐标系的实例；

图11示出了形成在图10所示的车辆坐标系中的感测区域的坐标系；

图12和图13示出了用于检测手势的空间向量和坐标的方法；

图14是示出了用于根据图12所示的手势坐标和空间向量来确定手势识别对象的方法的概念图；

图15是示出了用于根据在图13所示的手势坐标和空间向量来确定手势识别对象的方法的概念图；

图16是示出了打开位于影音导航(AVN)装置附近的灯的概念图；

图17是示出了打开位于后座娱乐(RSE)系统的显示器附近的灯的概念图；

图18是示出了根据本发明的一个实施方式的用于输入操作指令的示例性方法的概念图；

图19是示出了根据本发明的一个实施方式的用于控制车辆的方法的流程图；

图20是示出了根据本发明的另一个实施方式的用于控制车辆的方法的流程图；

图21是示出了根据本发明的另一个实施方式的用于控制车辆的方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的实施方式，在附图中显示了这些实施方式的实例，其中，在全文中相似的参考标号表示相似的元件。在下文中，将参照附图描述根据实施方式的一种手势识别设备、具有手势识别设备的车辆以及用于控制车辆的方法。

图1是示出根据本发明的一个实施方式的车辆100的外观的示图。

车辆100是在道路或轨道上行驶的移动机器，以将人或货物从一个地方运送到另一个地方。

参照图1，根据该实施方式的车辆100包括：主体1，形成车辆100的外观；车辆挡风玻璃30，用于向乘坐在车辆100中的车辆驾驶员提供车辆100的前方视野；车轮51、52，用于将车辆100从一个地方移动到另一个地方；驱动单元60，用于使车轮51、52转动；门71，用于从外面遮蔽车辆100的内部空间；以及侧视镜81、82，用于向车辆驾驶员提供车辆100的后方视野。

挡风玻璃30设置在主体1的前上部分处，使得乘坐在车辆100中的车辆驾驶员可以获得车辆100的前方向的视觉信息。挡风玻璃30还可以称为风挡玻璃。

车轮51、52可以包括设置在车辆100前部的前轮51以及设置在车辆100后部的后轮52。驱动单元60可以使主体1向前或向后移动的方式向前轮52或后轮52提供转动力。驱动单元60可以包括：引擎，用于通过燃烧化石燃料来生成转动力；或者马达，基于从电容器(condenser)(未示出)接收功率而生成转动力。

门71可转动地设置在主体1的右侧和左侧，使得在任一个门71打开时，车辆驾驶员可以进入车辆100中乘坐，并且在门71关闭时，可以从外面遮蔽车辆100的内部空间。

门71可以接合至窗户72，使得乘坐在车辆中的驾驶员或乘客可以从窗户72向外看，或者位于车辆外面的其他人可以从外面看到车辆内。根据该实施方式，可以仅乘坐在车辆中的驾驶员或乘客可以从窗户朝外看的方式设计窗户72，并且窗户还可以打开或关闭。

侧视镜81、82可包括设置在主体1的左边的左侧视镜81以及设置在主体1的右边的右侧视镜82，使得乘坐在车辆100中的驾驶员可以获得车辆100的侧方向和后方向的视觉信息。

此外，车辆100可以包括用于监控前方视野图像的前置摄像头以及用于监控侧方视野图像的右或左摄像头。车辆100可以包括各种传感装置，例如，用于检测存在位于车辆100的后方的障碍物的近距离传感器、用于检测是否降雨以及降雨量的雨量传感器等。

例如，近距离传感器可以向车辆100的侧方或向后方发射传感信号，并且接收从障碍物(例如，其他车辆)反射的信号。此外，近距离传感器可以根据所接收的反射信号的波形来检测是否具有障碍物，并且可以识别障碍物的位置。

雨量传感器可以收集关于落在挡风玻璃30上的降雨量的信息。例如，虽然雨量传感器可以由光学传感器、磁传感器等中的任一个实现，但本公开的范围或精神不限于此。

图2和图3是示出根据本发明的一个实施方式的车辆100的内部结构的示图。

参照图2和图3，车辆可以具有：座椅110，乘客可以坐在该座椅上；以及仪表板150，该仪表板包括变速箱120、中控台(也称为中央仪表板)130、方向盘140等。

座椅110包括用于驾驶员的驾驶员座椅、用于同伴乘客的乘客座椅以及设置在车辆的后部的后座。在这种情况下，后座娱乐(RSE)系统可以设置在驾驶员座椅和乘客座椅的背面上。RSE系统被配置为向坐在后座上的乘客提供方便，并且可以包括安装到驾驶员座椅和乘客座椅的背面的显示器。RSE系统显示器可以包括设置在驾驶员座椅的背面上的第一显示器以及设置在乘客座椅的背面上的第二显示器。

用于改变车轮100的传动装置的换挡杆121可以安装在变速箱120上，并且用于控制车辆100的功能的触摸板122可以安装在变速箱120中。另一方面，刻度盘操纵单元(dialmanipulationunit)123必要时可选地安装在变速箱120中。

中控台130可以包括空调131、时钟132、音频装置133以及AVN装置134等。

空调131可以将车辆100的室内空气的温度、湿度、纯净度以及气流保持在在适或愉悦的状态下。空调131可以安装在中控台130处，并且可以包括至少一个空气出口131a，空气通过该出口而排放到外面。用于控制空调131的按钮或刻度盘可以安装在中控台130处。用户(例如，车辆驾驶员)可以使用安装到中控台130的按钮或刻度盘来控制车辆的空调131。

时钟132可以位于用于控制空调131的按钮或刻度盘附近。

音频装置133可以包括操纵面板，该操作面板包括实现音频装置133的功能所需要的一组按钮。音频装置可以提供用于提供无线电功能的无线电模式以及用于再现储存在各种储存介质中的音频文件的媒体模式。

AVN装置134可以根据用户操纵而综合地实现音频功能、视频功能以及导航功能。AVN装置134可以提供：用于根据地面无线电信号再现无线电节目的视频服务；用于再现光盘(CD)等的音频服务；用于提供导航功能的导航服务；以及用于控制关于连接至车辆的移动电话是否接收另一方的电话呼叫的信息的电话服务。

AVN装置134可以包括显示器135，以用于提供音频屏幕图像、视频屏幕图像以及导航屏幕图像。显示器可以实现为液晶显示器(LCD)等。

AVN装置134可以安装在中控台130的顶部，如图2中所示，并且可移动或者可分离地安装至中控台130。

方向盘140是调节车辆100的行驶方向的装置、连接至由车辆驾驶员握住的轮缘141以及车辆100的转向装置、并且包括轮辐142，以用于将轮缘141连接至转动轴线的毂，以用于转向。根据一个实施方式，轮辐142可以包括嵌入车辆100中的各种装置，例如，用于控制音频装置的操纵装置142a、142b等。

此外，仪表板150可以包括各种仪表面板，在该面板上可以显示车辆行驶速度、引擎的每分钟转速(rpm)的量以及剩余的燃油量，并且还可以包括杂物箱，各种物品可以储存在该杂物箱中。

用于识别用户手势的手势识别设备200可以安装在车辆100中。更详细地，虽然手势识别设备200可以嵌入变速箱或AVN装置的外缘部分中，但手势识别设备200的安装位置不限于此。

手势识别设备200可以收集在单个感测区域中感测到的用户手势的信息，并且可以根据所收集的手势信息来确定手势识别对象。此外，手势识别设备可以将基于手势信息的操作指令输出至手势识别对象。即，将手势信息输入至单个感测区域，使得可以由输入手势控制一组电子装置。

在本发明的实施方式中，用户手势信息可以在概念上包括从由用户手的运动、用户手指的运动和用户手臂的运动构成的组中选择的至少一个。更详细地，用户手势信息可以包括与用户的手、手指或手臂的方向和位置有关的信息。

将在后文中详细描述手势识别设备200。

图4是示出了根据本发明的一个实施方式的手势识别设备200的控制方框图。

参照图4，手势识别设备200可以包括收集单元210、储存单元220、输出单元230以及控制器240。

收集单元210可以收集在形成于手势识别设备200附近的感测区域中进行的各种用户手势的信息。更详细地，收集单元210可以具有单个感测区域、可以收集在单个感测区域中进行的用户手势的信息、并且可以将收集到的信息输出至控制器240。

收集单元210可以包括图像收集器，以用于收集用户手势的图像。在这种情况下，图像收集器可以是单个摄像头、两个摄像头或者三维(3D)摄像头，以用于在不同的位置收集对象图像。

收集单元210可以包括：电容传感器，用于检测目标对象的电容；超声波传感器，用于检测与目标对象相距的距离；或者光传感器，用于检测从目标对象反射的光。收集单元210还可以包括对于本领域的技术人员众所周知的一组手势收集单元。

储存单元220可以储存各种数据和程序，以根据控制器240的控制信号来驱动/控制手势识别设备200。更详细地，储存单元220可以储存这组电子装置300的操作指令，并且可以储存与任一操作指令对应的用户手势的信息。

这组电子装置300可以包括RSE系统111，以用于向坐在车辆的后座上的乘客提供方便；空调131，用于调节车辆100的室内空气；音频装置133，用于播放无线电或音乐文件；导航装置134，用于导航到目的地；蓝牙装置(未示出)，用于与外部终端装置通信；加热器(未示出)，用于将车辆座椅加热；挡风玻璃打开/关闭单元(未示出)，用于自动打开或关闭挡风玻璃；天窗打开/关闭单元(未示出)，用于自动打开或关闭天窗；门打开/关闭单元，用于自动打开或关闭前门、后门、左门和右门；以及门锁定装置(未示出)，用于锁定或释放前门、后门、左门和右门。

储存单元220可以储存响应于用户一个手势的电子装置300的操作指令。

储存单元220还可以被称为在概念上包括安装到手势识别设备200的内存卡(例如，微型SD卡、USB存储器等)。此外，储存单元220可以包括非易失性存储器、易失性存储器、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。此外，储存单元220可以在概念上包括控制器240的ROM242以及RAM243。

输出单元230连接至每个电子装置300，使其可以将操作指令输出至至少一个电子装置300。如果确定这组电子装置300中的至少一个是手势识别对象，则输出单元230可以将基于手势信息的操作指令输出至电子装置300，以根据控制器240的控制信号来指示手势识别对象。

输出单元230可以包括连接至这组电子装置300的数字端口、模拟端口等。此外，输出单元230可以包括控制器局域网(CAN)通信，以用于与这组电子装置300通信。

控制器240可以包括：处理器241；ROM242，储存控制程序243，以用于控制手势识别设备200；以及RAM243，储存从手势识别设备200的外部部件中收集的用户手势信息或者用作与各种任务对应的储存区域。

控制器240可以控制手势识别设备200的总体操作以及在手势识别设备200的内部构成部件之中的信号流，并且可以在手势识别设备200的内部构成部件之中进行数据处理。

控制器240可以基于预定的车辆坐标系来检测用户手势的坐标和空间向量，并且可以基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象。

如果检测到车辆坐标系的手势坐标和空间向量，则控制器240可以从这组电子装置300之中确定位于空间向量的延长线上的一个特定的电子装置300为手势识别对象。

如果决定了手势识别对象，则控制器240可以控制输出单元230，以将与手势信息对应的操作指令输出至指示手势识别对象的电子装置300。下面给出其详细描述。

图5是示出了根据本发明的另一个实施方式的手势识别设备200a的方框图。

参照图5，根据该实施方式的手势识别设备200a可以包括收集单元210、储存单元220、输出单元230、警报单元235a以及控制器240。由于图5的手势识别设备200a还包括警报单元235a，所以图5的手势识别设备200a与图4的手势识别设备200之间具有差异。在下文中将参照图4的手势识别设备200与图5的手势识别设备之间的上述差异来描述手势识别设备200a的详细操作。

警报单元235a可以形成为设置在电子装置300附近的灯。根据该实施方式，警报单元235a可以可听见地提供警报消息。警报单元235a可以通知用户确定为手势识别对象的一个电子装置300，使得用户可以容易地识别手势识别对象。

例如，假设通过用户手势确定了AVN装置134是手势识别对象，安则装在AVN装置134附近的灯可以通过这样的方式打开，该方式为用户可以执行适于手势识别对象的控制操作，或者灯的颜色可以变成另一种颜色。根据该实施方式，必要时，可以将AVN装置134确定是手势识别对象这一事实可听见地提供为语音信号。

图6是示出了根据本发明的另一个实施方式的手势识别设备200b的方框图。

参照图6，根据另一实施方式的手势识别设备200b可以包括收集单元210b、储存单元220、输出单元230以及控制器240。收集单元210b可以包括第一收集单元211b和第二收集单元212b。在图6中示出的手势识别设备200b的收集单元210b具有与图4所示的手势识别设备200不同的结构。在下文中，参照图6的手势识别设备与图4的手势识别设备之间的上述差异来描述手势识别设备200b的详细操作。

根据该实施方式的手势识别设备200可以包括第一收集单元211b和第二收集单元212b。第二收集单元212b可以用作第一收集单元211b的辅助收集器。第一收集单元211b和第二收集单元212b的命名仅用于在这组收集单元210、210b之间进行区分，并且第一收集单元211b可以用作第二收集单元212b的辅助收集器。以下描述假设第二收集单元212b用作第一收集单元211b的辅助收集器。

第一收集单元211b可以收集在感测区域中进行的用户手势的信息。更详细地，第一收集单元211b可以具有单个感测区域、可以收集与在感测区域中进行的用户手势有关的信息、并且可以将收集到的信息输出至控制器240。

第二收集单元212b可以收集关于用户脸部的信息或者关于用户注视的信息中的至少一个。更详细地，如果仅根据车辆100的行驶情况使用用户手势难以识别用户的意图，则可以通过经由第二收集单元212b收集的用户脸部信息或用户注视信息来确定手势识别对象。在这种情况下，用户注视信息可以在概念上包括关于用户的眼瞳位置的信息。

第二收集单元212b可以包括图像收集器，以用于收集用户脸部的图像或用户眼睛的图像。在这种情况下，图像收集器可以是单个摄像头、两个摄像头或者三维(3D)摄像头，以用于在不同的位置收集用户脸部的图像或用户眼睛的图像。

控制器240可以基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量，并且可以基于用户脸部的坐标和空间向量来确定手势识别对象。更详细地，控制器240可以基于接收车辆坐标系的第二收集单元212b的位置来检测相对于车辆坐标系的用户脸部的坐标和空间向量，并且可以基于用户脸部的坐标和空间向量来确定位于空间向量的延长线上的电子装置300为手势识别对象。

通过相同的方式，控制器240可以基于预定的车辆坐标系来检测用户眼睛的坐标和空间向量，并且可以基于用户眼睛的坐标和空间向量来确定手势识别对象。更详细地，控制器240可以基于接收车辆坐标系的第二收集单元212b的位置来检测相对于车辆坐标系的用户眼睛的坐标和空间向量，并且可以基于用户眼睛的坐标和空间向量来确定位于空间向量的延长线上的电子装置300为手势识别对象。

根据该实施方式的手势识别设备200可以同时使用用户的脸部识别方案和用户的注视识别方案而更清晰地识别用户意图。相反，用户的脸部识别方案和用户的注视识别方案可以用作手势识别方案的辅助形式，如上所述。根据该实施方式，用户的脸部识别方案和用户的注视识别方案可以同时应用或者也可以应用其中任何一个。

公开了手势识别设备200、200a、200b的控制方框图。根据实施方式的车辆100可以包括上述手势识别设备200、200a、200b而不作任何改变，并且为了方便描述以及更好地理解特征，在本文中省略车辆100的额外的控制方框图。

将在下文中详细描述在这组电子装置300之中的用户期望的电子装置300的原理和操作指令输出实例。

将在下文中描述用户期望的电子装置300的原理。

根据一个实施方式的手势识别设备200通过收集单元210来收集用户手势信息、基于预定的车辆坐标系来检测用户手势的坐标和空间向量、并且基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象。

用户可以将手势信息输入至形成在收集单元210附近的感测区域。图7是示出了形成在车辆100中的收集单元210的感测区域S1的示图。

参照图7，单个感测区域S1可以形成在手势识别设备200的收集单元210附近。通过将手势输入至单个感测区域S1，用户可以控制各种电子装置300。虽然图7示出了感测区域S1形成在驾驶员座椅与乘客座椅之间的一个示例性情况，但感测区域S1的形成实例不限于此。

图8和图9是示出了示例性用户手势的示图。

参照图8，用户可以输入用户指向特定电子装置300并且在一个方向上摇摆的特定手势。收集单元210可以收集用户手势信息，并且可以将所收集的手势信息传输至控制器240。

参照图9，用户还可以输入用户指向特定电子装置300的特定手势。收集单元210可以收集上述用户手势信息，并且可以将所收集的手势信息传输至控制器240。

如果收集到用户手势信息，则控制器240可以基于预定的车辆坐标系来检测手势的坐标和空间向量。根据该实施方式，控制器240可以基于收集单元210相对于车辆坐标系的位置来检测车辆坐标系的手势的坐标和空间向量。在这种情况下，车辆坐标系可以是基于车辆100的内部设计的坐标系。

图10示出了用于形成车辆坐标系C1的实例。图11示出了形成在图10所示的车辆坐标系C1中的感测区域S1的坐标系C2。图12和图13示出了用于检测手势的空间向量和坐标的方法；

车辆坐标系C1被配置为如图10所示。车辆坐标系C1可以基于车辆100的内部设计所需要的预定图，并且包含在车辆100中的电子装置300可以设置在图10所示的坐标系上。根据该实施方式，AVN装置134在车辆坐标系C1上可以被定义为(x1、y1)，设置在乘客座椅的背面上的显示器在车辆坐标系C1上可以被定义为(x2、y2)，并且设置在RSE系统111的背面上的显示器可以被定义为(x3、y3)。

可以在车辆坐标系C1上的特定点上设置感测区域S1的坐标系C2，如图11中所示。可以预先储存关于感测区域的坐标系C2相对于车辆坐标系C1的相对位置的信息，并且感测区域的坐标系C2上的坐标可以转换成车辆坐标系C1上的坐标。

如果用户手势输入至感测区域的坐标系C2中，则可以检测手势的坐标和空间向量。

参照图12和图13，根据该实施方式的手势识别设备200可以检测与用户的手的食指尖对应的特定点为手势坐标P1。可以检测用户的手的食指尖的方向为手势的空间向量V1。

在图12和图13中，虽然为了方便描述以及更好地理解本公开而检测用户的手的食指尖位置为手势坐标P1，并且检测由用户的食指指向的方向为手势的空间向量V1，但本公开的范围或精神不限于此。可以识别用户手的手掌的中心部分为手势的坐标，并且还可以检测由手掌指向的方向为空间向量。

在感测区域坐标系C2上检测的用户手势的坐标P1和用户手势的空间向量V1可以转换成车辆坐标系C1的坐标P1a和空间向量V1a。在上述过程中，感测区域坐标系C2相对于预先储存的车辆坐标系C1的位置信息可以被提供至储存单元220。

如果检测到车辆坐标系C1的手势坐标P1a和手势空间向量V1a，则控制器240可以从这组电子装置300中确定位于手势空间向量V1a的延长线上的电子装置300为手势识别对象。

图14是示出了基于图12所示的手势坐标P1和空间向量V1来确定手势识别对象的方法的概念图。图15是示出了基于图13所示的手势坐标P1和空间向量V1来确定手势识别对象的方法的概念图。

如果检测到相对于车辆坐标系C1的坐标P1和空间向量V1，则可以确定位于空间向量V1a的延长线上的电子装置300为手势识别对象，如图14中所示。在图14中，可以确定位于由用户的食指尖指向的延长线上的AVN装置134为手势识别对象。在图15中，可以确定位于由用户的食指尖指向的延长线上的RSE系统111为手势识别对象。

如果确定出手势识别对象，则可以将警报消息提供给用户。

图16是示出了打开位于影音导航(AVN)装置134附近的灯134a的概念图。图17是示出了用于打开位于后座娱乐(RSE)系统111的显示器111b附近的灯111bb的示例性方法的概念图。

参照图16，灯134a可以设置在AVN装置134的显示器135附近。灯134a可以向用户通知确定AVN装置134为手势识别对象这一事实，使得可以通过灯134a将该事实反馈给用户。如果确定AVN装置134为手势识别对象，则可以打开AVN装置134。根据该实施方式，还可以生成或者可以单独地生成表示确定AVN装置134为手势识别对象的语音信号。

参照图17，灯111bb可以设置在位于乘客座椅110b的背面上的RSE系统111的显示器111b附近。灯111bb可以向用户通知启动了RSE系统111这一事实，使得可以通过灯111bb将该事实反馈给用户。如果启动了RSE系统111，则可以打开RSE系统111。根据该实施方式，可以通过使车辆驾驶员易于认识到启动了RSE系统111的方式在中控台130的正面上设置RSE系统111的额外的灯，并且还可以将表示RSE系统111启动的语音信号提供给车辆驾驶员。

如果确定了手势识别对象，则输出单元230可以输出电子装置300的操作指令。如果电子装置300的操作指令输出可以与手势识别对象的确定过程一起执行，则还可以根据由用户单独输入的信息来实施。例如，如果用户输入了如图8所示的摇摆手势，则确定手势识别对象，并且同时可以生成电子装置300的操作指令。相反，如果用户输入如图9所示的指向特定电子装置300的手势，则进行手势识别对象的确定，并且同时可以生成连续输入的用户手势的操作指令。

图18是示出了根据本发明的一个实施方式的用于输入操作指令的示例性方法的概念图。

参照图18，如果确定RSE系统111为手势识别系统，则用户可以输出RSE系统111的控制命令。

例如，用户输入特定手势(其中，用户从感测区域S1之中抓住一部分并且将抓住的部分投向RSE系统111的显示器111b的方向)，使得显示在AVN装置134的显示器135上的屏幕图像可以应用于RSE系统111的显示器111b。

将在下文中详细描述根据该实施方式的用于控制车辆100的方法。

图19是示出了根据本发明的一个实施方式的用于控制车辆的方法的流程图。

参照图19，根据本发明的一个实施方式的用于控制车辆的方法包括：步骤410，其中，收集单元210收集用户手势信息；步骤420，其中，基于预定的车辆坐标系来检测手势的坐标和空间向量；步骤430，其中，基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象；以及步骤440，其中，将基于手势信息的操作指令输出至手势识别对象。

在步骤410中，收集单元210收集与在感测区域S1中进行的用户手势有关的信息。如果用户手势输入到感测区域S1中，则收集单元210可以将用户手势信息输出至控制器240。

如果控制器240从收集单元210接收用户手势信息，则可以在步骤420中基于预定的车辆坐标系C1来检测手势的坐标和空间向量。基于预定的车辆坐标系C1来检测手势的坐标和空间向量的步骤420可以包括基于车辆坐标系C1的收集单元210的位置来检测相对于车辆坐标系C1的手势的坐标和空间向量。

如果检测到手势的坐标和空间向量，则可以在步骤430中基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象。基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象的步骤430可以包括从这组电子装置300之中确定位于空间向量的延长线上的一个电子装置300为手势识别对象。

如果确定了手势识别对象，则可以在步骤440中将基于手势信息的操作指令输出至手势识别对象。基于手势信息的操作指令可以预先储存在储存单元220中。控制器240可以根据基于预先储存的手势信息的操作指令信息，将基于手势信息的操作指令输出至储存单元220。

通过用户的单个手势输入动作，可以同时或依次实施用于确定手势识别对象的过程以及用于输出操作指令的过程。根据该实施方式，可以通过用户的第一输入手势来实施用于确定手势识别对象的过程，然后，可以通过用户的下一个手势来实施用于输出操作指令的过程。

将在下文中详细描述根据另一个实施方式的用于控制车辆的方法。

图20是示出了根据本发明的另一个实施方式的用于控制车辆的方法的流程图。

参照图20，根据本发明的另一个实施方式的用于控制车辆的方法包括：步骤410，其中，收集单元210收集用户手势信息；步骤420，其中，基于预定的车辆坐标系来检测手势的坐标和空间向量；步骤430，其中，基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象；步骤435a，其中，启动手势识别对象；以及步骤440，其中，将基于手势信息的操作指令输出至手势识别对象。即，在图20中所示的用于控制车辆100的方法还包括步骤435a，其中，通知用户表示启动手势识别对象的信息，这与在图19中所示的用于控制车辆100的方法不同。

根据该实施方式的用于控制车辆的方法还可以包括步骤435a，其中，如果确定了手势识别对象，则表示启动手势识别对象的信息可以被提供给用户。根据该实施方式，可以输入表示这组电子装置300之中的一个电子装置300的用户手势。在这种情况下，需要另外输入额外的手势，以用于将操作指令输出至手势识别对象。在这种情况下，根据用于控制车辆100的方法，将警报消息提供给用户，以使用户更方便。与用于提供警报消息的方法相关，为了方便和描述，在本文中省略与在上述描述中相同的描述。

在下文中，将参照图21描述根据另一个实施方式的用于控制车辆的方法。

图21是示出用于控制根据本发明的另一个实施方式的车辆的方法的流程图。

参照图21，根据本发明的另一个实施方式的用于控制车辆的方法包括：步骤410，其中，第一收集单元211b收集用户手势信息；步骤420，其中，基于预定的车辆坐标系来检测手势的坐标和空间向量；步骤430，其中，基于手势的坐标和空间向量来确定手势识别对象；以及步骤435b、440，其中，如果确定了手势识别对象，则将基于手势信息的操作指令应用于手势识别对象。

相反，如果未确定手势识别对象，则在步骤450b中，第二收集单元212b收集用户脸部信息。在步骤460b中，基于预定的车辆坐标系C1来确定用户脸部的坐标和空间向量。在步骤470b中，基于用户脸部的坐标和空间向量，可以确定手势识别对象。

即，根据该实施方式的用于控制车辆的方法包括用于使用第二收集单元212b来确定手势识别对象的算法，这与图19的车辆控制方法不同。将在下文中描述图21所示的车辆控制方法，集中描述图21与图19之间的差异。

如果在步骤435b中确定出将基于输入至第一收集单元211b的用户手势的信息未确定手势识别对象，则在步骤450b中，第二收集单元212b可以收集用户脸部信息。

根据本实施方式的车辆控制方法的目的在于实现一种用于正确地确定手势识别对象方法。由于在车辆100的行驶期间具有各种外部刺激，所以，仅使用第一收集单元211b收集的用户手势信息使得第一收集单元211b难以确定手势识别对象。在这种情况下，通过收集用户脸部信息来确定手势识别对象，使得可以更清晰地识别用户意图。

例如，空调131和AVN装置134彼此相邻。如果车辆100剧烈摇动或者如果用户驾驶车辆100，则难以识别用户手势旨在控制空调131还是AVN装置134。在这种情况下，如果用户通过点头指出AVN装置134，则这表示控制AVN装置134，使得更清晰地反应出用户意图以确定手势识别对象。

第二收集单元212b可以收集用户脸部信息，并且可以将收集的信息输出至控制器240。

基于从第二收集单元212b中收集用户脸部信息，控制器240可以在在步骤460b中基于车辆坐标系C1来检测用户脸部的坐标和空间向量。基于预定的车辆坐标系C1来检测用户脸部的坐标和空间向量的步骤460b可以包括基于车辆坐标系C1的第二收集单元212b的位置来检测相对于车辆坐标系C1的用户脸部的坐标和空间向量。例如，用户脸部的鼻尖可以设定为用户脸部的坐标，并且可以确定用户脸部的前方向是空间向量的方向。然而，本公开的范围和精神不限于此。

如果检测到用户脸部的坐标和空间向量，则在步骤470b中，可以执行用于根据所检测的坐标和空间向量来确定手势识别对象的操作。基于用户脸部的坐标和空间向量来确定手势识别对象的操作可以包括从这组电子装置300之中确定位于空间向量的延长线上的电子装置300为手势识别对象。

根据该实施方式，第二收集单元212b可以收集关于用户脸部的信息以及关于用户注视的信息，并且为了方便和描述，在本文中省略了与用于使用用户的注视信息的方法相关的上述描述中相同的描述。

根据各实施方式的手势识别设备200、200a、200b、具有该手势识别设备的车辆100以及用于控制车辆100的方法被公开为仅用于说明的目的。对于本领域的技术人员而言，在不背离本公开的精神或范围的情况下，显然可以进行各种修改和变化。因此，必须考虑到上述详细描述仅用于说明的目的，而非限制的目的。本公开的范围必须由权利要求的理性分析确定，并且在本公开的等效范围内的修改落在本公开的范围内。

从上文的描述中显而易见的是，根据一个实施方式的手势识别设备、具有该手势识别设备的车辆以及用于控制车辆的方法可以识别输入至单个感测区域的用户手势，以便根据所识别的结果来控制一组电子装置。

根据另一个实施方式的手势识别设备、具有该手势识别设备的车辆以及用于控制车辆的方法可以更精确地识别用户意图，从而确定手势识别对象。

虽然示出并描述了本发明的一些实施方式，但本领域的技术人员将理解到的是，在不背离本公开的原理和精神的情况下，可在这些实施方式中进行变化，本公开的范围限定在权利要求及其等同物中。

Claims (29)

1.一种手势识别设备，包括：

具有单个感测区域的收集单元，所述收集单元被配置为收集关于在所述感测区域中进行的用户手势的信息；以及

控制器，所述控制器用于：

基于预定的车辆坐标系来检测所述用户手势的坐标和空间向量，以及

基于所述用户手势的坐标和空间向量，从多个电子装置中将一个电子装置确定为手势识别对象。

2.根据权利要求1所述的手势识别设备，其中，预定的所述车辆坐标系包括基于车辆的内部设计图的坐标系。

3.根据权利要求1所述的手势识别设备，其中，所述控制器基于所述收集单元相对于所述车辆坐标系的位置来检测所述用户手势相对于所述车辆坐标系的坐标和空间向量。

4.根据权利要求1所述的手势识别设备，其中，所述控制器从所述多个电子装置中将位于所述空间向量的延长线上的一个电子装置确定为手势识别对象。

5.根据权利要求1所述的手势识别设备，还包括：

输出单元，所述输出单元被配置为将基于收集的手势信息的操作指令输出至所述手势识别对象。

6.根据权利要求5所述的手势识别设备，其中，所述收集的手势信息包括用户的手信息、手指信息以及手臂信息中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的手势识别设备，其中，所述收集单元包括：

图像收集单元，所述图像收集单元被配置为收集所述用户手势的图像，以便识别所述用户手势。

8.根据权利要求1所述的手势识别设备，其中，所述收集单元包括：

光传感器，用于接收从所述用户手势反射的光。

9.根据权利要求1所述的手势识别设备，其中，所述收集单元收集用户的脸部信息和用户的注视信息中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的手势识别设备，其中，所述控制器基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量，并且基于所述用户脸部的坐标和空间向量而从所述多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

11.根据权利要求9所述的手势识别设备，其中，所述控制器基于预定的车辆坐标系来检测用户注视的坐标和空间向量，并且基于所述用户注视的坐标和空间向量而从所述多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

12.根据权利要求1所述的手势识别设备，还包括：

警报单元，用于指示所述手势识别对象的确定。

13.一种车辆，包括：

具有单个感测区域的收集单元，所述收集单元被配置为收集关于在所述感测区域中进行的用户手势的信息；以及

控制器，所述控制器用于：

基于预定的车辆坐标系来检测所述用户手势的坐标和空间向量，以及

基于所述用户手势坐标和空间向量，从多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

14.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述车辆坐标系包括基于车辆的内部设计图的坐标系。

15.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述控制器基于所述收集单元相对于所述车辆坐标系的位置来检测相对于所述车辆坐标系的所述用户手势的坐标和空间向量。

16.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述控制器从所述多个电子装置中将位于所述空间向量的延长线上的一个电子装置确定为手势识别对象。

17.根据权利要求13所述的车辆，还包括：

输出单元，所述输出单元将基于所收集的手势信息的操作指令输出至所述手势识别对象。

18.根据权利要求17所述的车辆，其中，所述收集的手势信息包括用户的手信息、手指信息以及手臂信息中的至少一个。

19.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述收集单元收集用户的脸部信息和用户的注视信息中的至少一个。

20.根据权利要求19所述的车辆，其中，所述控制器基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量，并且基于所述用户脸部的坐标和空间向量而从所述多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

21.根据权利要求19所述的车辆，其中，所述控制器基于预定的车辆坐标系来检测用户注视的坐标和空间向量，并且基于所述用户注视的坐标和空间向量而从所述多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

22.根据权利要求13所述的车辆，还包括：

警报单元，用于指示所述手势识别对象的启动。

23.一种用于控制车辆的方法，所述方法包括以下步骤：

由收集单元收集关于用户手势的信息；

基于预定的车辆坐标系来检测所述用户手势的坐标和空间向量；以及

基于所述用户手势的坐标和空间向量而从多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，基于预定的车辆坐标系来检测所述用户手势的坐标和空间向量的步骤包括：

基于所述收集单元相对于所述车辆坐标系的位置来检测相对于所述车辆坐标系的所述用户手势的坐标和空间向量。

25.根据权利要求23所述的方法，其中，基于所述用户手势的坐标和空间向量而从多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象的步骤包括：

从所述多个电子装置中将位于所述空间向量的延长线上的所述电子装置确定为手势识别对象。

26.根据权利要求23所述的方法，还包括：

将基于所收集的手势信息的操作指令输出至确定为所述手势识别对象的电子装置。

27.根据权利要求23所述的方法，还包括：

向用户通知所述手势识别对象的启动。

28.根据权利要求23所述的方法，其中，所述手势识别对象的确定包括：

基于用户脸部信息来确定所述手势识别对象，

其中，基于用户脸部信息来确定所述手势识别对象的步骤包括：

由收集单元收集所述用户脸部信息；

基于预定的车辆坐标系来检测用户脸部的坐标和空间向量；以及

基于所述用户脸部的坐标和空间向量而从所述多个电子装置中确定所述一个电子装置为手势识别对象。

29.根据权利要求23所述的方法，其中，所述手势识别对象的确定包括：

基于用户的注视信息来确定所述手势识别对象，

其中，基于用户的注视信息来确定所述手势识别对象包括：

由收集单元收集用户的注视信息；

基于预定的车辆坐标系来检测用户注视的坐标和空间向量；并且

基于所述用户注视的坐标和空间向量而从所述多个电子装置中确定一个电子装置为手势识别对象。