CN113799791A - 基于摄像头的方向盘按键防误触方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于摄像头的方向盘按键防误触方法、装置及车辆，基于摄像头的方向盘按键防误触方法包括：步骤一：压力触摸按键区检测被触发的按键位置，从而生成第一电子信号发送给控制组件；步骤二：摄像头识别压力触摸按键区中用户手部触碰信息，从而生成第二电子信号发送给控制组件；步骤三：控制组件将第一电子信号中按键位置信息与第二电子信号中用户手部触碰信息进行比对，当比对结果一致时，控制组件触发控制信号并发送至整车控制单元，以启动压力触摸按键对应的整车功能。本实施例通过上述双重确认后整车控制单元才能执对应的整车功能，从而能够有效降低误触事件发生，进而提高了整车驾驶的安全性。

Description

基于摄像头的方向盘按键防误触方法、装置及车辆

技术领域

本说明书涉及车辆的防误触系统领域，具体涉及一种基于摄像头的方向盘按键防误触方法、装置及车辆。

背景技术

目前，在现有的车辆中，为了操作方便，方向盘上采用压力触摸感应按键，通过感应用户在触摸区域上的手势来执行不同的功能，以方便驾驶员的操作，缩短驾驶员找按键的时间，但是方向盘上的便捷操作区域毕竟有限，无法识别用户是否误触按键，容易引起误操作。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种基于摄像头的方向盘按键防误触方法、装置及车辆，以达到防止误触的目的。

本说明书实施例提供以下技术方案：一种基于摄像头的方向盘按键防误触方法，包括：步骤一：压力触摸按键区检测被触发的按键位置，从而生成第一电子信号发送给控制组件；步骤二：摄像头识别压力触摸按键区中用户手部触碰信息，从而生成第二电子信号发送给控制组件；步骤三：控制组件将第一电子信号中按键位置信息与第二电子信号中用户手部触碰信息进行比对，当比对结果一致时，控制组件触发控制信号并发送至整车控制单元，以启动压力触摸按键对应的整车功能。

进一步地，在步骤三中，当比对结果不一致时，控制组件发送至整车控制单元的控制信号，仅能启动压力触摸按键对应的整车安全相关的功能。

进一步地，在步骤二中：第二电子信号中用户手部触碰信息包含摄像头采集的用户的至少部分手指与压力触摸按键区重叠位置信息。

进一步地，在步骤三中：当第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致时，控制组件则判定比对结果一致。

进一步地，在步骤二中，第二电子信号中用户手部触碰信息还包含用户操作动作，在步骤三中，当第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致且用户操作属于操作手势时，控制组件则判定比对结果一致。

进一步地，在步骤三中，操作手势为：用户的所有手指完全张开；或用户的手掌呈抓握状且同时伸出拇指或食指。

本发明还提供了一种基于摄像头的方向盘按键防误触装置，用于执行上述基于摄像头的方向盘按键防误触方法，基于摄像头的方向盘按键防误触装置包括：压力触摸按键区，设置在车辆的方向盘上，压力触摸按键区用于感应用户触摸按键的按键位置并生成第一电子信号；摄像头，设置在方向盘的上方并能够采集压力触摸按键区的图像并生成第二电子信号；ECU控制器，与压力触摸按键区和摄像头均电连接，ECU控制器用于识别处理第一电子信号和第二电子信号并对应生成控制信号，且ECU控制器能够将对应生成的控制信号发送至整车控制单元。

进一步地，ECU控制器包括：图像识别算法控制单元，与摄像头电连接并能够接收摄像头发送的第二电子信号，图像识别算法控制单元用于识别第二电子信号中用户手部触碰信息，同时图像识别算法控制单元能够输出包含识别结果的中间信号；电子控制单元，与图像识别算法控制单元和压力触摸按键区均电连接，电子控制单元用于接收第一电子信号和中间信号，以判断用户触摸按键功能是否有效，电子控制单元能够生成对应的控制信号；电源及通信单元，与整车控制单元和电子控制单元电连接，电源及通信单元用于将电子控制单元生成的对应的控制信号传输至整车控制单元。

进一步地，压力触摸按键区包括：传感器单元，设置在车辆的方向盘上，传感器单元用于检测用户触摸按键的压力信号；按键控制单元，与传感器单元电连接，按键控制单元用于接收传感器单元发送的压力信号以识别被触发的按键位置并生成第一电子信号；按键电源及通讯单元，与ECU控制器电连接、按键控制单元和传感器单元均电连接，按键电源及通讯单元用于向按键控制单元和传感器单元供电，同时按键电源及通讯单元能够将第一电子信号发送至ECU控制器处。

本发明进一步提供了一种车辆，包括车体、方向盘和基于摄像头的方向盘按键防误触装置，基于摄像头的方向盘按键防误触装置为上述的基于摄像头的方向盘按键防误触装置，基于摄像头的方向盘按键防误触装置的摄像头设置在车体内侧顶棚处，基于摄像头的方向盘按键防误触装的压力触摸按键区设置在方向盘上。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本实施例压力触摸按键区作为实体开关被触发时，控制组件会对比摄像头拍摄的第二电子信号中的用户手部触碰信息作为上述实体开关能否启动的辅助依据，通过上述双重确认后整车控制单元才能执对应的整车功能，从而能够有效降低误触事件发生，进而提高了整车驾驶的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的流程示意图；

图2为本发明第一种实施例中用户手部与压力触摸按键区的触碰信息示意图；

图3为本发明第二种实施例中用户手部与压力触摸按键区的触碰信息示意图；

图4为本发明第三种实施例中用户手部与压力触摸按键区的触碰信息示意图；

图5是本发明实施例的结构示意图；

图6为图5的中各部件的详细结构示意图。

附图标记：1、压力触摸按键区；2、摄像头；3、ECU控制器；4、整车控制单元。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于摄像头的方向盘按键防误触方法，包括：

步骤一：压力触摸按键区检测被触发的按键位置，从而生成第一电子信号发送给控制组件；

步骤二：摄像头识别压力触摸按键区中用户手部触碰信息，从而生成第二电子信号发送给控制组件；

步骤三：控制组件将第一电子信号中按键位置信息与第二电子信号中用户手部触碰信息进行比对，当比对结果一致时，控制组件触发控制信号并发送至整车控制单元，以启动压力触摸按键对应的整车功能。

本实施例压力触摸按键区作为实体开关被触发时，控制组件会对比摄像头拍摄的第二电子信号中的用户手部触碰信息作为上述实体开关能否启动的辅助依据，通过上述双重确认后整车控制单元才能执对应的整车功能，从而能够有效降低误触事件发生，进而提高了整车驾驶的安全性。

进一步地，在步骤三中，当比对结果不一致时，控制组件发送至整车控制单元的控制信号，仅能启动压力触摸按键对应的整车安全相关的功能。需要说明的是，本实施例中当比对结果不一致时控制组件发送至整车控制单元的控制信号能够对压力触摸按键的功能进行降级，即在这种情况下该压力触摸按键只能实现安全相关的按键功能，对应的娱乐功能则不启动。

在步骤二中：第二电子信号中用户手部触碰信息包含摄像头采集的用户的至少部分手指与压力触摸按键区重叠位置信息。用户手部触碰信息可以是一个或者多个手指与压力触摸按键区重叠位置信息，也可以是指定的某个或者某几个手指与压力触摸按键区重叠位置信息。

或者，根据用户的使用习惯，用户可以设定采用某个手指进行按压操作时才可作为二次确认的依据。当然，在一种实施例中，控制组件还可以记录用户的使用习惯，通过计算分析自动设定用户的惯用指，且仅通过该惯用指进行按压的时候才可以对应触发相应功能。

进一步地，在步骤三中：当第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致时，控制组件则判定比对结果一致。

其中，上述判定时需对第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区的所在位置和覆盖面积进行判断，当二者所在位置相同且覆盖面积超过设定值(例如超过80％的覆盖面积，根据不同设定该覆盖面积具体数值可以改变)，则认定第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致，即控制组件则判定比对结果一致。反之，则认定第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区不一致，即控制组件则判定比对结果不一致。

优选地，第二电子信号中用户手部触碰信息还包含用户操作动作，在步骤三中，当第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致且用户操作属于操作手势时，控制组件则判定比对结果一致。

本实施例对用户的操作进行甄别，以避免用户手部在执行其他操作时误触压力触摸按键而造成误触事件发生。例如手持其他物品时，手指部分触摸到压力触摸按键而发生误触，但由于此时手持操作其他物品的操作不属于设定的操作手势，因此该操作触发压力触摸按键的降级功能。

在步骤三中，操作手势为：用户的所有手指完全张开；或用户的手掌呈抓握状且同时伸出拇指或食指。本申请此处仅提及了两种操作手势，但是并不对本申请造成限制，凡是有效的按键触摸操作手势均应该在本申请的保护范围内。

在其他实施例中，上述操作手势还可以为手掌呈持握状态，同时伸出食指和中指进行按压操作。或者，可以根据不同实用习惯设定某一特殊操作手势，例如用小手指进行按压操作。

下面将列举几种具体判定实施例进行说明：

如图2所示，在第一种实施例中，用户手指至少有部分覆盖在压力触摸按键区域上，即从摄像头视场中，用户手指与被触发的压力触摸按键存在重叠；用户操作动作是用户手掌呈持握状且伸出拇指或单独伸出食指在压力触摸按键区域上。该实施例中控制组件则判定对比结果一致。

如图3所示，在第二种实施例中，用户手指至少有部分覆盖在压力触摸按键区域上，即从摄像头视场中，用户手指与被触发的压力触摸按键存在重叠；用户操作动作是用户手掌的所有手指完全张开。该实施例中控制组件则判定对比结果一致。

如图4所示，在第三种实施例中，非用户的手在压力触摸按键区域上，即从摄像头视场中，非用户的手与被触发的压力触摸按键存在重叠，摄像头没有识别到用户有手。此时控制组件判定对比结果不一致，进而对按键功能降级，仅根据第一电子信号执行控制，但只实现非安全相关的按键功能。同理，当用户操作动作属于操作手势时，控制组件判定对比结果不一致，整车只实现与安全相关的按键功能。

如图5和图6所示，本发明实施例还提供了一种基于摄像头2的方向盘按键防误触装置，用于执行上述基于摄像头2的方向盘按键防误触方法，基于摄像头2的方向盘按键防误触装置包括压力触摸按键区1、摄像头2和ECU控制器3。压力触摸按键区1设置在车辆的方向盘上，压力触摸按键区1用于感应用户触摸按键的按键位置并生成第一电子信号。摄像头2设置在方向盘的上方并能够采集压力触摸按键区1的图像并生成第二电子信号。ECU控制器3与压力触摸按键区1和摄像头2均电连接，ECU控制器3用于识别处理第一电子信号和第二电子信号并对应生成控制信号，且ECU控制器3能够将对应生成的控制信号发送至整车控制单元4。

本实施例中通过设置摄像头2对用户手部触碰信息进行采集，从而能够对压力触摸按键是否开启进行二次确认，以达到避免误触的目的。

具体地，ECU控制器3包括图像识别算法控制单元、电子控制单元、电源及通信单元、第一开关电源单元、第二开关电源单元、电源管理单元、解串器、程序存储单元和内存单元。

其中，第一开关电源单元与摄像头2连接并用于对摄像头2进行供电。整车控制单元4与该第一开关电源单元连接并能够为其充电，同时，当整车控制单元4电力过低时，上述第一开关电源单元也能够为整车控制单元4供电。

第二开关电源单元与电源管理单元连接用于对电源管理单元进行供电。整车控制单元4与该第二开关电源单元连接并能够为其充电，同时，当整车控制单元4电力过低时，上述第二开关电源单元也能够为整车控制单元4供电。

电源管理单元用于电源管理控制，电源管理单元与图像识别算法控制单元和解串器连接，并给图像识别算法控制单元和解串器供电。

解串器使用STP电缆与摄像头2连接，用于传输摄像头2采集的图像数据给图像识别算法控制单元，并且在模块设计中无需更换器件即可无缝转换至同轴电缆方案，为可靠灵活的设计提供充足裕量。

图像识别算法控制单元通过解串器与摄像头2电连接并能够接收摄像头2发送的第二电子信号，图像识别算法控制单元用于识别第二电子信号中用户手部触碰信息，同时图像识别算法控制单元能够输出包含识别结果的中间信号。摄像头2连接至图像识别算法控制单元，可以更容易的用计算机视觉的方法检测出用户的手指是否接触到方向盘，这样对判别手指动作有很大的帮助，降低了识别的难度，提高了系统可靠性。

电子控制单元，与图像识别算法控制单元和压力触摸按键区1均电连接，电子控制单元用于接收第一电子信号和中间信号，以判断用户触摸按键功能是否有效，电子控制单元能够生成对应的控制信号。

电源及通信单元，与整车控制单元4和电子控制单元电连接，电源及通信单元用于将电子控制单元生成的对应的控制信号传输至整车控制单元4。电源及通信单元通过连接器和线束将整车控制单元4连接至车辆本体上的控制单元。

内存单元与图像识别算法控制单元连接，内存单元用于图像数据的分析和计算。

程序存储单元与图像识别算法控制单元连接，程序存储单元用于图像识别算法程序的存储。

进一步地，摄像头2的硬件架构包括线性电源、控制单元、红外补光单元、图像传感器和串行器。

线性电源与第一开关电源单元连接并用于给控制单元、串行器、图像传感器供电。

控制单元与串行器、图像传感器和红外补光单元均电连接。控制单元能够控制串行器和图像传感器进行工作。同时，控制单元能够控制摄像头2在空闲时是否开启红外补光单元。

红外补光单元用于红外补光，在微光或无光的情况下，摄像头2可以通过低速快门、双滤光、智能算法等多种技术方法使摄像头2呈现高清全彩画面，在完全无光的情况下，开启暖光补光灯补光，以达到呈现全彩的画面效果。

图像传感器，与串行器和控制单元连接，图像传感器用于采集图像数据。

串行器，通过连接器和线束与ECU控制器3的解串器相连接，串行器能够发送图像数据到ECU控制器3。

压力触摸按键区1包括传感器单元、按键控制单元和按键电源及通讯单元。

传感器单元，设置在车辆的方向盘上，传感器单元用于检测用户触摸按键的压力信号并发送给按键控制单元。

按键控制单元与传感器单元电连接，按键控制单元用于接收传感器单元发送的压力信号以识别被触发的按键位置并生成第一电子信号。

按键电源及通讯单元与ECU控制器3电连接、按键控制单元和传感器单元均电连接，按键电源及通讯单元用于向按键控制单元和传感器单元供电，同时按键电源及通讯单元能够将第一电子信号发送至ECU控制器3处。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括车体、方向盘和上述基于摄像头2的方向盘按键防误触装置，基于摄像头2的方向盘按键防误触装置的摄像头2设置在车体内侧顶棚处，基于摄像头2的方向盘按键防误触装置的压力触摸按键区1设置在方向盘上。上述ECU控制器3可以根据不同需要设置在车体的驾驶室内的任意可安装位置。

本实施例中，摄像头2为一个，摄像头2设置于所述车辆本体的驾驶位方向盘的上方区域，在安装和拆卸的时候十分方便。同时，摄像头2的设置位置不影响驾驶员的视线，可以较方便的拍摄到驾驶员手部和方向盘对应的区域。

同时，压力触摸按键区1与方向盘深度结合，用户根据自身具体情况可以提高控制按键的便利性。

当然，根据不同情况，上述摄像头2的数量可以为两个甚至多个，上述两个或者多个摄像头2呈设定角度分布在顶棚，通过两个或者多个摄像头2呈设定角度分布的摄像头2可以实现用户手部图像的精确采集，从而进一步降低防误触的概率发生。

本实施例还可以辅助设置语音确认系统，当摄像头2采集图像不清楚或者被遮蔽时，可以通过语音确认实现摄像头2的二次确认功能，即通过识别设定词语，如确认或者是等词则判定对比结果一致。反之，若未识别上述设定词语，则判定对比结果不一致。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，包括：

步骤一：压力触摸按键区检测被触发的按键位置，从而生成第一电子信号发送给控制组件；

步骤二：摄像头识别压力触摸按键区中用户手部触碰信息，从而生成第二电子信号发送给控制组件；

步骤三：控制组件将第一电子信号中按键位置信息与第二电子信号中用户手部触碰信息进行比对，当比对结果一致时，控制组件触发控制信号并发送至整车控制单元，以启动压力触摸按键对应的整车功能。

2.根据权利要求1所述的基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，在步骤三中，当比对结果不一致时，控制组件发送至整车控制单元的控制信号，仅能启动压力触摸按键对应的整车安全相关的功能。

3.根据权利要求2所述的基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，在步骤二中：第二电子信号中用户手部触碰信息包含摄像头采集的用户的至少部分手指与压力触摸按键区重叠位置信息。

4.根据权利要求3所述的基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，在步骤三中：当第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致时，控制组件则判定比对结果一致。

5.根据权利要求4所述的基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，在步骤二中，第二电子信号中用户手部触碰信息还包含用户操作动作，在步骤三中，当第二电子信号中的重叠位置与第一电子信号中的触摸按键区一致且用户操作属于操作手势时，控制组件则判定比对结果一致。

6.根据权利要求5所述的基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，在步骤三中，操作手势为：

用户的所有手指完全张开；

或用户的手掌呈抓握状且同时伸出拇指或食指。

7.一种基于摄像头的方向盘按键防误触装置，用于执行权利要求1至6中任一项所述的基于摄像头的方向盘按键防误触方法，其特征在于，所述基于摄像头的方向盘按键防误触装置包括：

压力触摸按键区，设置在车辆的方向盘上，压力触摸按键区用于感应用户触摸按键的按键位置并生成第一电子信号；

摄像头，设置在方向盘的上方并能够采集压力触摸按键区的图像并生成第二电子信号；

ECU控制器，与压力触摸按键区和摄像头均电连接，ECU控制器用于识别处理第一电子信号和第二电子信号并对应生成控制信号，且ECU控制器能够将对应生成的控制信号发送至整车控制单元。

8.根据权利要求7所述的基于摄像头的方向盘按键防误触装置，其特征在于，ECU控制器包括：

图像识别算法控制单元，与摄像头电连接并能够接收摄像头发送的第二电子信号，图像识别算法控制单元用于识别第二电子信号中用户手部触碰信息，同时图像识别算法控制单元能够输出包含识别结果的中间信号；

电子控制单元，与图像识别算法控制单元和压力触摸按键区均电连接，电子控制单元用于接收第一电子信号和中间信号，以判断用户触摸按键功能是否有效，电子控制单元能够生成对应的控制信号；

电源及通信单元，与整车控制单元和电子控制单元电连接，电源及通信单元用于将电子控制单元生成的对应的控制信号传输至整车控制单元。

9.根据权利要求7所述的基于摄像头的方向盘按键防误触装置，其特征在于，压力触摸按键区包括：

传感器单元，设置在车辆的方向盘上，传感器单元用于检测用户触摸按键的压力信号；

按键控制单元，与传感器单元电连接，按键控制单元用于接收传感器单元发送的压力信号以识别被触发的按键位置并生成第一电子信号；

按键电源及通讯单元，与ECU控制器电连接、按键控制单元和传感器单元均电连接，按键电源及通讯单元用于向按键控制单元和传感器单元供电，同时按键电源及通讯单元能够将第一电子信号发送至ECU控制器处。

10.一种车辆，包括车体、方向盘和基于摄像头的方向盘按键防误触装置，其特征在于，基于摄像头的方向盘按键防误触装置为权利要求7至9中任一项所述的基于摄像头的方向盘按键防误触装置，基于摄像头的方向盘按键防误触装置的摄像头设置在车体内侧顶棚处，基于摄像头的方向盘按键防误触装的压力触摸按键区设置在方向盘上。

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