CN105759642A - 通过分析无线电信号来识别动作的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种通过分析无线电信号来识别动作的系统包括：无线电信号发射器，其配置成发射无线电信号；无线电信号接收器，其配置成接收所发射的无线电信号；以及动作识别处理设备，其配置成i)分析所接收的无线电信号，ii)从所分析的无线电信号中提取手势并对其分类，iii)识别所提取并分类的手势，以及iv)基于所识别的手势来执行车辆设备控制。

Description

通过分析无线电信号来识别动作的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0124552号优先权及其权益，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。

技术领域

本公开涉及通过分析无线电信号来识别动作的系统和方法，更具体地，涉及能够使用在车辆中生成的无线电信号来识别用户的动作的技术。

背景技术

近来，随着各种数字形式介质的普遍化，与电子终端设备相关联的技术发展迅速崛起。另外，用于控制电子终端设备的输入设备的种类也不断增多。

相对于一般的用户电子设备，诸如TV、视频播放器、DVD播放器和音频播放器等，远程控制器(或者称作“遥控器”)可以用作一般的控制装置。然而，由于这些用户电子设备的类型和数量的增长，用于控制各种用户电子设备的遥控器的数量也成比例地增长。结果，为控制所有的用户电子设备，必须不方便地使用对应于各个设备的单独的遥控器。因此，当驾驶员在驾驶时想要控制车辆中的设备时，驾驶员必须转动他的头部，例如，朝中控台或仪表板的中心转动，并手动地操作必要仪器，从而危险地导致驾驶员的注意力被分散。

发明内容

本公开的实施方式提供一种能够通过分析由车辆中无线电信号设备发射并接收的无线电信号来准确地识别车辆中乘客的动作的技术。

根据本公开的实施方式，通过分析无线电信号来识别动作的系统可以包括：无线电信号发射器，其配置成发射无线电信号；无线电信号接收器，其配置成接收所发射的无线电信号；以及动作识别处理设备，其配置成i)分析所接收的无线电信号，ii)从所分析的无线电信号提取手势并对其分类，iii)识别所提取并分类的手势，以及iv)基于所识别的手势来执行车辆设备控制。

另外，动作识别处理设备可以包含：i)无线电信号分析器，其配置成分析无线电信号的失真和变化；ii)手势提取器，其配置成根据所分析的无线电信号的失真和变化来提取车辆中乘客的手势；iii)手势分类器，其配置成对所提取的手势进行分类；以及iv)手势识别器，其配置成基于所分类的手势和车辆信息来识别车辆设备控制命令。

当车辆中有多名乘客时，在事先记录预定义的动作之后，动作识别处理设备还可以配置成连续地识别在执行预定义的动作的多名乘客中的特定乘客的动作。

另外，系统可以安装成使车辆中的乘客位于无线电信号发射器与无线电信号接收器之间。

另外，无线电信号发射器可以安装在车辆的后座中，并且无线电信号接收器安装在车辆的车辆音响本体中。

根据本公开的通过分析无线电信号来识别动作的系统可以包含：移动终端，其配置成识别车辆中乘客的动作并发送动作识别结果；以及动作识别处理设备，其配置成i)从所发送的动作识别结果中提取手势并对其分类，ii)识别所提取并分类的手势，以及iii)基于所识别的手势来执行车辆设备控制。

另外，动作识别处理设备可以包含：i)手势提取器，其配置成从动作识别结果中提取乘客的手势；ii)手势分类器，其配置成对所提取的手势进行分类；以及iii)手势识别器，其配置成基于所分类的手势和车辆信息来识别车辆设备控制命令。

另外，当车辆中有多名乘客时，在事先记录预定义的动作之后，动作识别处理设备还可以配置成连续地识别在执行预定义的动作的多名乘客中的特定乘客的动作。

根据本公开的通过分析无线电信号来识别动作的方法可以包括以下步骤：在车辆中发射无线电信号；接收所发射的无线电信号；分析所接收的无线电信号的失真和变化；基于所分析的失真和变化来提取车辆中乘客的手势并对其分类；以及基于所提取并分类的手势来识别车辆控制命令。

另外，方法还可以包括基于所识别的车辆控制命令来控制车辆设备的步骤。

包含通过分析无线电信号来识别动作的程序指令的非瞬时性计算机可读介质可以包括：在车辆中发射无线电信号的程序指令；接收所发射的无线电信号的程序指令；分析所接收的无线电信号的失真和变化的程序指令；基于所分析的失真和变化来提取车辆中乘客的手势并对其分类的程序指令；以及基于所提取并分类的手势来识别车辆控制命令的程序指令。

因此，所公开的实施方式可以通过仅发射并接收无线电信号就能准确地识别车辆中乘客的动作，而无需在车辆中安装单独的硬件。

附图说明

基于结合附图的以下详细描述，本发明的以上和其他目的、特征及优点将更加明显，其中：

图1为根据本公开实施方式的通过分析无线电信号来识别动作的系统的配置示意图。

图2为根据本公开实施方式的将通过分析无线电信号来识别动作的系统安装在车辆中的示例性示意图。

图3为图1的动作识别处理设备的具体配置示意图。

图4为示出根据本公开实施方式的通过分析无线电信号来识别动作的方法的流程图。

图5为根据本公开实施方式的用于说明发射无线电信号的实例的示意图。

图6为根据本公开实施方式的用于说明无线电信号失真分析方法的示意图。

图中各元件的附图标记

100：无线电信号发射器

200：无线电信号接收器

300：动作识别处理设备

400：移动终端

410：动作识别传感器

310：无线通信设备

320：无线电信号分析器

330：手势提取器

340：手势分类器

350：手势识别器

360：存储设备

370：车辆控制器

380：车辆通信设备

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述本公开的实施方式。

本文使用的术语仅为说明具体实施方式，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，除非上下文中另外明确指明。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、元素和/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、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他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、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文中提到的混合动力车是具有两种或更多种动力来源的车，例如同时为汽油动力和电动力的车。

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元以执行示例性进程，但应理解的是，示例性进程还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”是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置成对模块进行存储，处理器具体配置成执行该模块以执行将在以下进一步描述的一个或更多进程。另外，应当理解，以下方法可以由包含控制器的装置执行，由此该装置在本领域中被已知为适于使用车辆中生成的无线电信号来识别乘客的动作。

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设备。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，从而计算机可读介质可以通过例如远程信息处理服务器或控制器局域网络(CAN)以分布方式进行存储并执行。

如上所说明的，本公开内容公开了经由失真或变化分析来识别车辆中乘客的动作从而控制车辆设备的技术。在下文中，将参考图1至图6来详述本公开的实施方式。

图1为根据本公开实施方式的通过分析无线电信号来识别动作的系统的配置示意图。

根据本公开实施方式的通过分析无线电信号来识别动作的系统包括无线电信号发射器100、无线电信号接收器200、动作识别处理设备300和移动终端400。无线电信号发射器100发射无线电信号，并且无线电信号接收器200接收无线电信号(例如，由无线电信号发射器100发射的无线电信号)。动作识别处理设备300通过分析从无线电信号接收器200接收的无线电信号并识别车辆中乘客的动作，从而控制车载设备。

如图2所示，无线电信号发射器100可以安装在车辆后部，并且无线电信号接收器200可以安装在车辆前部。但是，无线电信号发射器100和无线电信号接收器200的位置不限于如图2所示分别在车辆的后部(例如，后座或后挡风玻璃)和前部(例如，中央仪表盘、车辆音响主体、仪表板等)。相反，无线电信号发射器100和无线电信号接收器200可以安装在车辆的任何位置。

因此，如果从无线电信号发射器100发射的无线电信号穿过乘客10被改变(例如，反射或衰减)并被传送到无线电信号接收器200，则动作识别处理设备300通过分析从无线电信号发射器100发射的信号和被无线电信号接收器200接收到的信号，根据信号的变化来识别乘客的动作。另外，如图2所示，可以通过使用从乘客的移动终端400发送的动作识别数据来识别动作。需要注意的是，无线电信号接收器200和动作识别处理设备300可以分开实现。但是，无线电信号接收器200和动作识别处理设备300也可以构成为单个模块。

移动终端400可以通过具有动作识别传感器410来识别乘客的动作并将动作识别数据发送到动作识别处理设备300。动作识别传感器410还可以包括陀螺仪和近距离传感器以及其他部件。

图3示出图1和图2的动作识别处理设备300的具体配置。参考图3，动作识别处理设备300包括无线通信设备310、无线信号分析器320、手势提取器330、手势分类器340、以及手势识别器350和存储设备360、车辆控制器370及车辆通信设备380。

无线通信设备310与无线电信号接收器200或移动终端400进行无线通信。无线通信设备310可以经由诸如无线信号接收器200、Wi-Fi、蓝牙等的无线通信技术接收无线电信号，并且可以从移动终端400接收动作传感器数据。

无线信号分析器320对经由无线通信设备310接收的无线电信号进行分析。即，从无线电信号发射器100发射的无线电信号通过乘客的身体被反射或衰减，并被传送到无线电信号接收器200。另外，无线电信号分析器320测量无线电信号的变化量和信号衰减量，并且可以从所接收的信号中分离出从车辆外部传送的信号。

在另一方面，如果动作识别传感器410安装在移动终端400中，则其可以被实施成使通过动作传感器测量的数据直接传送到手势提取器330，而无需经过无线电信号分析器320。手势提取器330基于从无线电信号分析器320接收的所接收无线电信号的分析结果，通过将变化量例如使用多普勒效应转换成手势，从而提取手势。如本领域已知的，多普勒效应是当波源或波的观测者中的至少一个移动时产生的效应。另外，如果波源与观测者之间的距离变窄，则波的频率会增大，而如果该距离变宽，则波的频率会减小。因此，在本公开中，可以根据无线电信号的频率的变化量将乘客的动作提取为手势。

手势分类器340分析所提取手势的类型。例如，其将手势的类型分为“推”(例如，将手推向身体外侧的动作)、“拉”(例如，将手拉向身体的动作)、“躲闪”(例如，身体向右或向左躲闪的动作)、“画圈”(例如，用手画圈的动作)、“重击”(例如，将手向右或左重击的动作)等。用于手势的类型分类的信息可以事先存储在存储设备360中。

手势识别器350通过使用所分类的手势和车辆信息，根据手势来识别车辆设备控制命令。用于各个手势的车辆设备控制命令的匹配信息可以预先存储在存储设备360中，并且手势识别器350可以基于所分类的手势来识别车辆设备控制命令，并将该车辆设备控制命令传送到车辆控制器370。另外，当存储设备360中不存在与所分类的手势相匹配的控制命令时，手势识别器350可以重新定义所分类的手势(即，当所分类的手势没有事先被分类时)，并且，将其存储在存储设备360中。

车辆信息可以包括当前状态、车速、车辆设备状态等。例如，如果在空调的“开启”状态下执行将手举起的手势，则手势识别器350可以将该手势识别为提升空调的强度的命令。

存储设备360对各个手势进行车辆控制命令匹配并将其存储。另外，存储设备360可以存储用于各个手势的手势分类信息。例如，“推”手势可以是升高音频的音量的命令，“拉”手势可以是降低音频的音量的命令等。因此，车辆控制命令可以针对各个所识别的手势进行匹配。

车辆控制器370使用从手势识别器460接收的识别结果将车辆控制命令传送到车辆设备(未示出)。对车辆设备(未示出)的控制可以包括车载多媒体控制、车窗打开/关闭控制、座椅位置控制、音频音量控制、广播频道控制、空调控制、显示设备控制等。

车辆通信设备380经由控制器局域网络(CAN)通信、本地互联网(LIN)通信、面向媒体的系统传输(MOST)通信等与车载设备连接。本公开还可以通过使用无线电信号识别乘客的动作，而无需具有单独操作设备，并根据动作识别结果来控制车载设备(例如，音频音量、广播频道、车窗、座椅位置、空调控制等)。

在下文中，参考图4，其为示出根据本公开实施方式的通过分析无线电信号来识别动作的方法的流程图。

首先，如果无线电信号发射器100发射无线电信号，如图5所示，则无线电信号经乘客10a、10b到达无线电信号接收器200。如果无线电信号接收器200接收无线电信号并将其传送至动作识别处理设备300，则动作识别处理设备300的无线电信号分析器320分析所接收的无线电信号的失真(S100)。换言之，如图6所示，信号在穿过乘客10b时通过乘客的动作产生失真和变化，诸如信号的衰减和反射等，并且无线电信号分析器320通过检测无线电信号的波变化，例如基于多普勒效应来分析信号的失真和变化。

之后，手势提取器330从分析结果中提取手势(S200)。即，无线电信号分析器320通过使用多普勒效应分析通过乘客的动作而改变的无线电信号的波，产生分析结果，手势提取器330从该分析结果中检测动作的类型。例如，检测到动作的类型，诸如将手“推”向外侧。

接着，手势分类器340对所提取的手势的类型进行分类(S300)。例如，将手推向外侧的手势被分类为“推”类型。然后，手势识别器350经由车辆控制器370将车辆控制命令信号传送到车辆设备(未示出)，使得通过使用车辆信息和手势分类信息，将对应手势表示的命令传送到对应的车辆设备(S400)。

在另一方面，如果使用具有动作识别传感器410的移动终端400(而不是无线电信号接收器200)，则动作识别传感器410可以直接测量乘客的动作，并将所测量的动作识别结果传送到手势提取器330。为此，无线数据信道可以连接在移动终端400与动作识别处理设备300之间。之后，在手势提取器330中从动作识别结果中提取手势，并且在手势分类器340中对所提取的手势分类之后，在手势识别器350中执行对于与所分类的手势相对应的车辆设备的控制。

另外，如果在本公开的车辆中存在多名乘客，则特定的动作可以被事先记录，以识别特定的乘客。例如，如果“X”被记录为特定乘客的识别引导码(即，引导动作)，则多名乘客中只有画“X”并在之后进行所期望动作的乘客的动作被识别。

上述的本公开的实施方式仅用于说明的目的，在所附权利要求的精神和范围之内，本领域技术人员可以进行各种修改、变化、替代和添加、改变等，并且应当解读为所附权利要求包括这些修改、变化等。

Claims (10)

1.一种通过分析无线电信号来识别动作的系统，包含：

无线电信号发射器，其配置成发射无线电信号；

无线电信号接收器，其配置成接收所发射的无线电信号；以及

动作识别处理设备，其配置成i)分析所接收的无线电信号，ii)从所分析的无线电信号中提取手势并对所述手势分类，iii)识别所提取并分类的手势，以及iv)基于所识别的手势来执行车辆设备控制。

2.根据权利要求1所述的通过分析无线电信号来识别动作的系统，其中，所述动作识别处理设备包含：

i)无线电信号分析器，其配置成分析所述无线电信号的失真和变化；ii)手势提取器，其配置成根据所分析的无线电信号的失真和变化来提取车辆中乘客的手势；iii)手势分类器，其配置成对所提取的手势进行分类；以及iv)手势识别器，其配置成基于所分类的手势和车辆信息来识别车辆设备控制命令。

3.根据权利要求1所述的通过分析无线电信号来识别动作的系统，其中，当车辆中有多名乘客时，在事先记录预定义的动作之后，所述动作识别处理设备还配置成连续地识别在执行所述预定义的动作的多名乘客中的特定乘客的动作。

4.根据权利要求1所述的通过分析无线电信号来识别动作的系统，其中，所述系统安装成使车辆中的乘客位于所述无线电信号发射器与所述无线电信号接收器之间。

5.根据权利要求4所述的通过分析无线电信号来识别动作的系统，其中，所述无线电信号发射器安装在所述车辆的后座中，并且所述无线电信号接收器安装在所述车辆的车辆音响主体中。

6.一种通过分析无线电信号来识别动作的系统，包含：

移动终端，其配置成识别车辆中乘客的动作并发送动作识别结果；

以及动作识别处理设备，其配置成i)从所发送的动作识别结果中提取手势并对所述手势分类，ii)识别所提取并分类的手势，以及iii)基于所识别的手势来执行车辆设备控制。

7.根据权利要求6所述的通过分析无线电信号来识别动作的系统，其中，所述动作识别处理设备包含：

i)手势提取器，其配置成从所述动作识别结果中提取所述乘客的手势；ii)手势分类器，其配置成对所提取的手势进行分类；以及iii)手势识别器，其配置成基于所分类的手势和车辆信息来识别车辆设备控制命令。

8.根据权利要求7所述的通过分析无线电信号来识别动作的系统，其中，当所述车辆中有多名乘客时，在事先记录预定义的动作之后，所述动作识别处理设备还配置成连续地识别在执行所述预定义的动作的多名乘客中的特定乘客的动作。

9.一种通过分析无线电信号来识别动作的方法，包括以下步骤：

在车辆中发射无线电信号；

接收所发射的无线电信号；

分析所接收的无线电信号的失真和变化；

基于所分析的失真和变化来提取所述车辆中乘客的手势并对所述手势进行分类；以及

基于所提取并分类的手势来识别车辆控制命令。

10.根据权利要求9所述的通过分析无线电信号来识别动作的方法，其中所述方法还包括以下步骤：

基于所识别的车辆控制命令来控制车辆设备。