CN106155320B - 一种基于手势识别的车载终端控制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于手势识别的车载终端控制方法及其装置，其中，该方法包括：发射红外线；接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；根据驾驶员的手势动作执行相应的功能。在本发明实施例中，驾驶员可以通过手势与车载装置进行交互，提高了车载装置的可操作性，给驾驶员带来了极大的便利，并提高了行车安生性；同时也降低了车载装置的成本。
Description
技术领域
本发明涉及车载控制技术领域，特别是涉及一种基于手势识别的车载终端控制方法及其装置。
背景技术
目前车载装置的控制操作装置大多是位于遥控器、车载装置上的按钮，或者是在车载装置的显示屏上显示的虚拟按钮等。由于设置空间的问题，这些按钮大多数都比较小、且数量也较少，而且通常需要通过按键方式和菜单分层的切换来实现产品的多种功能，因此在实际的操作中，繁琐的功能操作过程需要驾驶员来注视这些功能按钮或者画面。但是，因为驾驶员在驾驶中注视与驾驶无直接关系的装置比较危险，容易发生事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于手势识别的车载终端控制方法及其装置，使得驾驶员可以通过手势与车载装置进行交互，提高了车载装置的可操作性，并提高了行车安生性。
为了解决上述问题，本发明提出了基于手势识别的车载终端控制方法，所述方法包括：
发射红外线；
接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；
对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；
根据驾驶员的手势动作执行相应的功能。
优选地，在所述接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据的步骤之后，还包括：
根据反射的红外线的距离获取所要分析的数据，判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求，若是，则对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；若否，则停止分析。
优选地，所述对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作的步骤包括：
获取两组红外线数据的变化情况；
根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作。
优选地，所述判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求的步骤具体为：预先设定靠近的阈值，如果该数据大于阈值，则判定该数据为有效数据。
优选地，所述根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作包括：
步骤10，检测是否有手势数据正在处理，是则继续监测，否则执行下一步；
步骤20，判断所述D≤6是否满足，是则执行下一步，否则执行步骤40；
步骤30，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，且LED1[D]>LED2[D]，以及MD1>MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，且LED2[D]>LED1[D]，以及MD1＜MD2；
步骤40，判断所述6＜D≤12是否满足，是则执行下一步，否则执行执行步骤60；
步骤50，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，LED2[1]>LED1[1]，且LED1[D]>LED2[D]，以及MD1>MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，LED1[1]>LED2[1]，且LED2[D]>LED1[D]，以及MD1＜MD2；
步骤60，判断所述12＜D≤20是否满足，是则执行下一步；
步骤70，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，LED2[1]>LED1[1]，且LED1[D]>LED2[D]，LED1[D-1]>LED2[D-1]，以及MD1＞MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，LED1[1]>LED2[1]，且LED2[D]>LED1[D]，LED2[D-1]>LED1[D-1]，以及MD1＜MD2。
所述D表示各红外传感器的数据索引号，MDn表示最大数据索引号，LEDn[i]表示编号为n的红外传感器的第i组数据。
相应地，本发明还提供一种基于手势识别的车载终端控制装置，所述装置包括：
红外灯(LED)，用于发射红外线；
红外传感器，用于接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；
手势识别模块(Micro Control Unit，MCU)，用于对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；
功能执行模块，用于根据驾驶员的手势动作执行相应的功能。
优选地，所述红外传感器还用于根据反射的红外线的距离获取所要分析的数据，判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求，若是，则由所述手势识别模块对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；若否，则停止分析。
优选地，所述手势识别模块还用于获取两组红外线数据的变化情况，并根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作。
优选地，所述红外传感器还用于预先设定靠近的阈值，如果该数据大于阈值，则判定该数据为有效数据。
在本发明实施例中，驾驶员可以通过手势与车载装置进行交互，提高了车载装置的可操作性，给驾驶员带来了极大的便利，并提高了行车安生性；同时也降低了车载装置的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的基于手势识别的车载终端控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的车载人机交互装置的结构组成示意图；
图3是本发明实施例中获得手势动作的原理示意图；
图4是本发明实施例中数据获取的过程示意图；
图5是本发明实施例中手势判定的分析流程图；
图6是本发明实施例中不同应用场景的功能处理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例的基于手势识别的车载终端控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
S101，发射红外线；
S102，接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；
S103，对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；
S104，根据驾驶员的手势动作执行相应的功能。
在S101中，红外灯持续发出红外线，遇到驾驶员的肢体(例如手掌)遮挡或靠近时，红外线产生反射；在S102中，通过红外传感器接收反射的红外线的信号强度，并转为系统可读的数据。
在S102之后，还包括：
根据反射的红外线的距离获取所要分析的数据，判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求，若是，则对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；若否，则停止分析。
在具体实施中，通过MCU预先设置设定靠近的阈值，如果该数据大于阈值，则判定该数据为有效数据。MCU每12ms读取红外传感器的数据状态位，判断数据是否准备好；如果数据准备好，则分别存入第一缓冲区(Buffter1)、第二缓冲区(Buffter2)。
具体地，所述步骤S103包括：
获取两组红外线数据的变化情况，并根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作。
在具体实施时，以D表示各红外传感器的数据索引号，MDn表示最大数据索引号，LEDn[i]表示编号为n的红外传感器的第i组数据，则所述根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作包括：
S1031，检测是否有手势数据正在处理，是则继续监测，否则执行下一步；
S1032，判断所述D≤6是否满足，是则执行下一步，否则执行S1034；
S1033，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，且LED1[D]>LED2[D]，以及MD1>MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，且LED2[D]>LED1[D]，以及MD1＜MD2；
S1034，判断所述6＜D≤12是否满足，是则执行下一步，否则执行执行S1036；
S1035，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，LED2[1]>LED1[1]，且LED1[D]>LED2[D]，以及MD1>MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，LED1[1]>LED2[1]，且LED2[D]>LED1[D]，以及MD1＜MD2；
S1036，判断所述12＜D≤20是否满足，是则执行下一步；
S1037，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，LED2[1]>LED1[1]，且LED1[D]>LED2[D]，LED1[D-1]>LED2[D-1]，以及MD1＞MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，LED1[1]>LED2[1]，且LED2[D]>LED1[D]，LED2[D-1]>LED1[D-1]，以及MD1＜MD2。
另外，本发明实施例还提供一种基于手势识别的车载终端控制装置，如图2所示，该装置包括：
红外灯1，用于发射红外线，当红外线遇到驾驶员遮挡时进行反射；
红外传感器2，用于接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；
手势识别模块3，用于对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；
功能执行模块4，用于根据驾驶员的手势动作执行相应的功能处理。
其中，该红外传感器2还用于根据反射的红外线的距离获取所要分析的数据，判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求，若是，则由手势识别模块对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；若否，则停止分析。另外，红外传感器2预先设定靠近的阈值，如果该数据大于阈值，则判定该数据为有效数据。
手势识别模块3还用于获取两组红外线数据的变化情况，并根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作；具体实施中，手势识别模块3还用于比较两组红外线数据的大小，并根据两组红外线数据的大小变化情况分析获得驾驶员的手势动作。
下面结合图3至图6对本发明实施例的基于手势识别的车载终端控制方法及其装置进行详细说明。
如图3所示，在本发明实施例中，采用两个LED，当手等肢体逐渐靠近LED时，读数会逐渐增大，当远离LED的时候，读数也会逐渐减小。
图4示出了数据获取的过程：MCU读取红外传感器的数据状态，定时进行数据的读取，数据需要大于设定的阈值才能认为是有效，否则当作干扰不处理。一次手势的动作，MCU缓存的最大数据为20组，在达到最大数后，进行数据的分析，如果数据连续小于阈值，等待一定的时间再进行处理。
图5示出了手势判定的分析流程图：
数据分析是根据手势的快慢而得到数据的多与少进行处理的。手势比较快，在一定的时间内扫描到的数据比较少，判断的条件符合一定的规则就认为有效。如果是手势速度比较均匀，得到的数据量比较大，可以用更多的数据比较，得到更准确的方向。
手势识别模块获得驾驶员的手势动作后，发送消息到动作执行模块。
比如，音视频处于正常播放状态时的处理：
1、判断当前音视频种类，将手势操作消息转换成软件内部的功能操作消息；
2、将功能操作消息发送给相应的软件模块；
3、软件模块执行相应动作；
4、操作结束，回到正常播放状态。
另外，在其它不同的场景中，收到手势的命令后，可作出不同的功能处理，如图6所示，当产生“手势向上”动作时，若车载装置处于“主界面”状态，则为“向前翻页”功能；若车载装置处于“收音”状态，则为“向上搜台”功能；若车载装置处于“DVD播放”状态，则为“快退”功能；若车载装置处于“歌曲播放”状态，则为“播放上一曲”功能；在本发明实施例中，能够根据不同的场景或情景对不同的手势实现不同的响应功能。
在本发明实施例中，驾驶员可以通过手势与车载装置进行交互，提高了车载装置的可操作性，给驾驶员带来了极大的便利，并提高了行车安生性；同时也降低了车载装置的成本。
通过以上描述的实施例说明了本发明，需要理解的是，以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于手势识别的车载终端控制方法，其特征在于，所述方法包括：
发射红外线；
接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；
对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作，包括：
获取两组红外线数据的变化情况；根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作，包括：
步骤10，检测是否有手势数据正在处理，是则继续检测，否则执行下一步；
步骤20，判断D≤6是否满足，是则执行下一步，否则执行步骤40；
步骤30，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，且LED1[D]>LED2[D]，以及MD1>MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，且LED2[D]>LED1[D]，以及MD1＜MD2；
步骤40，判断6＜D≤12是否满足，是则执行下一步，否则执行执行步骤60；
步骤50，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，LED2[1]>LED1[1]，且LED1[D]>LED2[D]，以及MD1>MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，LED1[1]>LED2[1]，且LED2[D]>LED1[D]，以及MD1＜MD2；
步骤60，判断12＜D≤20是否满足，是则执行下一步；
步骤70，若满足下列条件则判断为向上的手势：LED2[0]>LED1[0]，LED2[1]>LED1[1]，且LED1[D]>LED2[D]，LED1[D-1]>LED2[D-1]，以及MD1＞MD2；若满足下列条件则判断为向下的手势：LED1[0]>LED2[0]，LED1[1]>LED2[1]，且LED2[D]>LED1[D]，LED2[D-1]>LED1[D-1]，以及MD1＜MD2；
所述D表示各红外传感器的数据索引号，MDn表示最大数据索引号，LEDn[i]表示编号为n的红外传感器的第i组数据；
根据驾驶员的手势动作执行相应的功能。
2.如权利要求1所述的基于手势识别的车载终端控制方法，其特征在于，在所述接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据的步骤之后，还包括：
根据反射的红外线的距离获取所要分析的数据，判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求，若是，则对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；若否，则停止分析。
3.如权利要求2所述的基于手势识别的车载终端控制方法，其特征在于，所述判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求的步骤具体为：预先设定靠近的阈值，如果该数据大于阈值，则判定该数据为有效数据。
4.一种如权利要求1中所述的基于手势识别的车载终端控制方法的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
红外灯，用于发射红外线；
红外传感器，用于接收反射的红外线，并获得反射的红外线所对应的数据；
手势识别模块，用于对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；
功能执行模块，用于根据驾驶员的手势动作执行相应的功能。
5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述红外传感器还用于根据反射的红外线的距离获取所要分析的数据，判断该数据是否符合进行手势动作判断的要求，若是，则由所述手势识别模块对反射的红外线所对应的数据进行分析，获得驾驶员的手势动作；若否，则停止分析。
6.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述手势识别模块还用于获取两组红外线数据的变化情况，并根据两组红外线数据的变化情况分析获得驾驶员的手势动作。
7.如权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述红外传感器还用于预先设定靠近的阈值，如果该数据大于阈值，则判定该数据为有效数据。
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