FR2995418A1

FR2995418A1 - Procede et dispositif de commande d'un composant de vehicule automobile a l'aide de gestes

Info

Publication number: FR2995418A1
Application number: FR1358692A
Authority: FR
Inventors: Thomas Rosenstock; Alexander Stege
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2014-03-14
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: DE102012216193A1; US9524032B2; FR2995418B1; CN104603720A; US20150234470A1; DE102012216193B4; CN104603720B; WO2014040930A1

Abstract

La présente invention concerne un procédé de commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes, dans lequel un geste réalisé à l'aide d'un moyen de saisie, en particulier d'une main (3) ou de parties d'une main (3) d'un utilisateur est détecté dans un espace de commande en trois dimensions (2) qui fait partie d'un habitacle (1) d'un véhicule automobile et une fonction de commande liée au geste détecté est réalisée, un signal de retour étant émis dès que le moyen de saisie entre ou est entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions (2).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN COMPOSANT DE VEHICULE AUTOMOBILE A L'AIDE DE GESTES La présente invention concerne un procédé de commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes, pour lequel un geste réalisé à l'aide d'un moyen de saisie, en particulier d'une main ou de parties d'une main d'un utilisateur, est détecté dans un espace de commande en trois dimensions qui fait partie d'un habitacle d'un véhicule automobile et une fonction de commande liée au geste détecté est réalisée. La présente invention concerne en outre une unité de commande d'un véhicule automobile pour la commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes avec des moyens : pour la détection d'un mouvement d'un moyen de saisie, en particulier d'une main ou de parties d'une main d'un utilisateur dans un espace de commande en trois dimensions qui fait partie d'un habitacle du véhicule automobile, pour l'extraction de paramètres d'état et/ou de mouvement du moyen de saisie, pour la comparaison des paramètres extraits avec des paramètres enregistrés de gestes, et pour la sélection d'une fonction de commande liée à un geste détecté du composant de véhicule automobile. Des composants de véhicule automobile peuvent être commandés de différente manière. La commande via des éléments de commande mécaniques ou électromécaniques tels que des commutateurs, des actionneurs rotatifs ou commutateurs tourner-pousser est largement répandue. On utilise déjà également la voix pour la commande des composants du véhicule automobile. De plus, les véhicules automobiles contiennent aussi des écrans tactiles qui permettent de commander confortablement des composants de véhicule automobile. Pour ces derniers, la commande peut alors être réalisée par exemple aussi à l'aide de la saisie manuscrite de lettres ou caractères.

En outre, on connaît en principe la commande de composants de véhicule automobile à l'aide de gestes. Un tel procédé est décrit par exemple dans le document WO 2009/155465 Al. Les gestes, pour lesquels il peut s'agir par exemple de gestes de doigt ou de main, sont détectés et convertis en une fonction de commande. Les gestes peuvent être réalisés en plusieurs étapes afin de sélectionner par exemple une entrée déterminée dans une liste et d'activer ensuite une certaine fonction relative à cette entrée de liste. Des gestes simples sont prévus pour des fonctions de base telles que le réglage d'un volume, de sorte à réduire le choix des étapes de commande dans ce cas. Dans le système qui y est décrit, un retour acoustique est aussi prévu, lequel se rapporte au geste même. Un retour est prévu par exemple en ce qui concerne un geste détecté à l'aide de la voix synthétisée. Le geste doit être réalisé en règle générale dans un espace de commande en trois dimensions prédéfini. Cet espace de commande fait partie de l'habitacle du véhicule automobile mais ses limites ne sont pas détectables pour un utilisateur, en particulier le conducteur du véhicule automobile. L'utilisateur reste par conséquent dans l'incertitude et ne sait pas s'il se trouve vraiment dans l'espace de commande en trois dimensions prévu lors de la réalisation du geste.

La présente invention commence maintenant ici. Son objectif est de soutenir l'utilisateur lors de la détection de l'espace de commande en trois dimensions. Cet objectif est atteint selon l'invention par un procédé de commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes, dans lequel un geste réalisé à l'aide d'un moyen de saisie en particulier d'une main ou de parties d'une main d'un utilisateur, est détecté dans un espace de commande en trois dimensions qui fait partie d'un habitacle d'un véhicule automobile et une fonction de commande liée au geste détecté est réalisée, caractérisé en ce qu'un signal de retour est émis dès que le moyen de saisie entre ou est entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions. Cet objectif est également atteint selon l'invention par une unité de commande d'un véhicule automobile pour la commande d'un composant du véhicule automobile à l'aide de gestes avec des moyens : pour la détection d'un mouvement d'un moyen de saisie, en particulier d'une main ou de parties d'une main d'un utilisateur dans un espace de commande en trois dimensions qui fait partie d'un habitacle du véhicule automobile, pour l'extraction de paramètres d'état et/ou de mouvement du moyen de saisie, pour la comparaison des paramètres extraits avec des paramètres enregistrés de gestes, pour la sélection d'une fonction de commande liée à un geste détecté du composant de véhicule automobile, caractérisée par une unité de retour qui est réalisée pour la génération d'un signal de retour dès que le moyen de saisie entre ou soit entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions. Pour le procédé selon l'invention de commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes, un geste réalisé à l'aide d'un moyen de saisie, en particulier d'une main ou de parties d'une main d'un utilisateur est détecté dans un espace de commande en trois dimensions qui fait partie d'un habitacle d'un véhicule automobile et une fonction de commande liée au geste détecté est réalisée, un signal de retour étant émis dès que le moyen de saisie entre ou est entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions. Le signal de retour peut être émis en particulier par voie acoustique ou optique. Un signal de retour haptique est en outre également possible. Le signal de retour peut être généré dans différentes variantes. Le signal de retour peut être généré par exemple si le moyen de saisie est complètement entré dans l'espace de commande en trois dimensions de sorte qu'un geste puisse être réalisé immédiatement. Mais le signal de retour peut aussi être généré dès qu'une première zone partielle, par exemple le bout d'un doigt d'une main, entre dans l'espace de commande en trois dimensions. Dans ce cas, l'utilisateur reçoit le retour peu avant que le moyen de saisie ne se trouve complètement dans l'espace de commande en trois dimensions. En raison du sens de mouvement du moyen de saisie, l'utilisateur perçoit déjà toutefois le sens, dans lequel il doit continuer à déplacer le moyen de saisie afin que celui-ci entre complètement dans l'espace de commande en trois dimensions. Pour cette deuxième variante, le signal de retour peut être différent si le moyen de saisie n'entre que partiellement dans l'espace de commande par rapport au cas de l'entrée complète du moyen de saisie dans l'espace de commande. Par exemple un signal acoustique peut être émis dès l'entrée du bout d'un doigt dans l'espace de commande, dont la fréquence augmente ou décroît jusqu'à ce que le moyen de saisie soit entré complètement dans l'espace de commande. Pour la détection du geste, un mouvement et/ou un état du moyen de saisie peut être détecté et des paramètres correspondants extraits. Les paramètres extraits peuvent être comparés avec des paramètres de geste enregistrés et en cas de concordance suffisante des paramètres extraits avec des paramètres enregistrés d'un geste, une fonction de commande liée à ce geste peut être sélectionnée. Si un signal de retour optique est prévu, une indication optique peut en particulier être prévue à ce sujet dans le champ de vision primaire du conducteur du véhicule automobile, laquelle s'allume par exemple lors de l'entrée du moyen de saisie dans l'espace de commande ou dont la couleur se modifie à l'entrée du moyen de saisie dans l'espace de commande. Il est possible de configurer la modification de la couleur par exemple de telle manière que lors de l'entrée d'une zone partielle du moyen de saisie dans l'espace de commande, de la lumière jaune-orange soit émise, laquelle passe du jaune au vert au fur et à mesure que le moyen de saisie entre dans l'espace de commande, pour la lumière verte, le moyen de saisie étant entré complètement dans l'espace de commande et un geste pouvant être réalisé. Le signal de retour peut être émis tant que le moyen de saisie se trouve dans l'espace de commande en trois dimensions et aucun geste n'a encore été détecté. Par là-même, l'utilisateur reçoit le retour que la réalisation d'un geste est possible. Si l'émission du signal de retour est terminée après la détection d'un geste, l'utilisateur reçoit alors de plus le retour de la détection du geste. En variante, un signal de retour modifié peut aussi être émis lors de la détection d'un geste afin de donner à l'utilisateur une indication correspondante. La fonction de commande liée au geste détecté peut être émise en particulier sous forme vocale. Si le signal de retour est émis sous forme de signal de retour acoustique continu, l'utilisateur reçoit le même retour tant que le moyen de saisie se trouve dans l'espace de commande en trois dimensions.

Si le signal de retour est émis sous forme de signal de retour acoustique variable, la modification du signal de retour acoustique signale à l'utilisateur qu'il s'approche d'une zone de bord de l'espace de commande en trois dimensions. Dans ce cas, l'utilisateur reçoit une autre indication sur les limites de l'espace de commande. Le signal de retour acoustique peut être émis à fréquence variable en 5 fonction d'une vitesse du mouvement du moyen de saisie ou d'une position du moyen de saisie dans l'espace de commande en trois dimensions. En variante, le signal de retour peut aussi être émis dans ces cas avec un volume variable. Si le moyen de saisie est une main de l'utilisateur, le signal de retour acoustique peut être émis avec un facteur de distorsion harmonique en fonction 10 d'un état d'ouverture de la main. En d'autres termes, le facteur de distorsion harmonique dépend de l'ouverture ou de la fermeture de la main. Il peut en outre être prévu que le signal de retour acoustique ne soit émis que si une étape d'activation a été réalisée au préalable. Cette étape d'activation permet de mettre en ou hors service le retour acoustique même ou d'activer le 15 système. En outre, un geste d'annulation peut être prévu, pour le geste d'annulation détecté, le signal de retour acoustique étant annulé et la saisie du geste terminée. Le processus peut ainsi être annulé à temps lors de l'entrée accidentelle du moyen de saisie dans l'espace de commande en trois dimensions. 20 Une unité de commande selon l'invention d'un véhicule automobile pour la commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes présente des moyens - pour la détection d'un mouvement d'un moyen de saisie, en particulier d'une main ou de parties d'une main d'un utilisateur dans un espace de 25 commande en trois dimensions qui fait partie d'un habitacle du véhicule automobile, - pour l'extraction de paramètres d'état et/ou de mouvement du moyen de saisie, - pour la comparaison des paramètres extraits avec des paramètres de 30 gestes enregistrés, - pour la sélection d'une fonction de commande liée à un geste détecté du composant de véhicule automobile, l'unité de commande présentant en outre une unité de retour qui est réalisée pour la génération d'un signal de retour dès que le moyen de saisie entre ou est entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions. La présente invention est expliquée en détail ci-après à l'aide des figures et d'un exemple de réalisation, dont les figures représentent : figure 1 : une représentation de principe de l'agencement de l'espace de commande, figure 2 : un schéma fonctionnel d'une unité de commande. La figure 1 représente schématiquement un habitacle de véhicule automobile 1 sous la forme d'un parallélépipède. Cet habitacle 1 contient un espace de commande en trois dimensions 2 surveillé par un capteur, en particulier une caméra, lequel espace de commande 2 ne présente aucune limitation visible.

Dans l'espace de commande 2, des gestes peuvent être réalisés à l'aide d'une main 3 de manière connue, ces gestes permettant de commander un composant du véhicule automobile. L'espace de commande 2 est disposé par exemple à proximité d'une console médiane du véhicule automobile afin de pouvoir être bien atteint par le conducteur. Si la main 3 de l'utilisateur, en particulier du conducteur, entre dans l'espace de commande 2, un signal de retour est alors généré afin de donner à l'utilisateur un retour correspondant. Par là-même, l'utilisateur peut détecter de manière sûre si sa main 3 se trouve dans l'espace de commande 2. Dans une première variante, le signal de retour est généré si la main 3 se trouve complètement dans l'espace de commande 2 de sorte que des gestes puissent être réalisés directement. Dans un autre mode de réalisation, le signal de retour est déjà émis si le bout d'un doigt de la main 3 entre dans l'espace de commande 2. Dans ce cas, l'utilisateur reçoit un retour à temps sur le fait qu'une main entre maintenant dans l'espace de commande 2, mais n'est pas encore complètement entrée. Pour ce mode de réalisation, le signal de retour peut être émis de manière variée de l'entrée du bout du doigt dans l'espace de commande 2 jusqu'à l'entrée complète de la main 3 dans l'espace de commande 2 de sorte que l'utilisateur reçoive un retour correspondant. Si le signal de retour est émis par exemple par voie acoustique, la fréquence du signal de retour acoustique peut être augmentée ou réduite en continu de l'entrée du bout du doigt dans l'espace de commande 2 jusqu'à l'entrée de la main complète 3 dans l'espace de commande 2.

Si la main 3 est entrée complètement dans l'espace de commande 2, la fréquence est alors maintenue constante. Si après l'entrée de la main 3 dans l'espace de commande 2, un geste est détecté, un signal de retour modifié est émis afin de signaler à l'utilisateur que le geste a été détecté. Un signal de retour modifié peut aussi se produire en particulier dans une reproduction de la fonction de commande sélectionnée. Si par exemple une fonction pour augmenter le volume d'un autoradio est activée par le geste, la sortie vocale « augmenter le volume » ou « le volume est augmenté » peut être émise comme retour acoustique. Si la main 3 se trouve dans l'espace de commande 2 et aucun geste n'a encore été détecté, le signal de retour acoustique peut aussi être émis avec une fréquence variable ou un volume variable en fonction d'une vitesse du mouvement de la main 3 ou une position de la main 3 dans l'espace de commande en trois dimensions 2. Par là-même, l'utilisateur peut recevoir d'autres informations sur le processus de commande, par exemple que la main 3 s'approche de la limitation extérieure de l'espace de commande 2 et ainsi la main 3 risque de quitter l'espace de commande 2 et le geste risque de ne pas pouvoir être complètement détecté. Comme signal de retour, un signal de retour optique peut aussi être prévu en particulier. Dans ce cas, par exemple un affichage lumineux coloré peut être prévu dans le champ de vision primaire du conducteur. Si la main 3 se trouve complètement dans l'espace de commande 2, cet affichage lumineux peut imiter la lumière verte afin de signaler au conducteur qu'il peut commencer à saisir le geste. En cas d'entrée seulement partielle de la main 3 dans l'espace de commande 2, une couleur lumineuse divergente peut être émise afin de signaler aussi cet état au conducteur. En variante, le retour optique peut être émis par un affichage tête haute.

Afin de pouvoir arrêter en cas de réalisation accidentelle d'un geste dans l'espace de commande 2, la réalisation de la fonction de commande correspondante, un geste d'annulation est en particulier prévu, avec lequel la fonction de commande sélectionnée précédemment par geste peut être annulée. Ce geste d'annulation peut aussi être utilisé si la main 3 entre certes de manière consciente dans l'espace de commande 2, mais aucun geste de commande ne doit être réalisé. Dans ce cas, le signal de retour peut être terminé par le geste d'annulation. La figure 2 représente un schéma fonctionnel d'une unité de commande pour la réalisation du procédé selon l'invention. Un capteur de geste 4 qui est disposé dans l'habitacle 1 du véhicule automobile et surveille l'espace de commande 2 permet de recevoir une image en trois dimensions de l'espace de commande 2. Pour le capteur de geste 4, il s'agit par conséquent en particulier d'une caméra ou d'un système de caméra. Côté sortie, le capteur de geste 4 est relié à un détecteur de geste 5. Dans le capteur de geste 5, il se produit en particulier une segmentation, c'est-à-dire que l'élément d'image de la main 3 est séparé de l'image d'arrière-plan. Le détecteur de geste 5 génère une liste avec des informations par exemple sur l'orientation de la main ou des différents doigts ainsi que le mouvement de la main ou des doigts. Ces paramètres sont transmis au module d'extraction de paramètre 6 qui extrait les paramètres nécessaires à la détection de geste à partir des informations ou paramètres mis à disposition par le détecteur de geste 5. Une position extraite du module d'extraction de paramètre 6 de la main 3 est amenée à un discriminateur spatial de geste 7. Dans le discriminateur spatial de geste 7, il est vérifié si la main 3 se trouve dans l'espace de commande 2. Le capteur de geste 4 surveille un espace qui est supérieur à l'espace de commande 2, cet espace n'est toutefois pas délimité de manière nette. L'espace de commande 2 délimité est par conséquent défini pour la détection sûre d'un geste. Le module d'extraction de paramètre 6 est en outre relié côté sortie à un module de sélection de fonction en ce qu'une association d'une sélection de fonction avec des paramètres extraits ou avec le geste détecté par là-même est effectuée. La fonction de commande correspondante est ainsi sélectionnée et activée par le module de sélection de fonction 8. La sélection de fonction dans le module de sélection de fonction 8 est réalisée seulement si la main 3 se trouve dans l'espace de commande 2, c'est-à- dire que le geste a aussi été réalisé dans l'espace de commande 2. Le module de sélection de fonction 8 reçoit l'information correspondante à ce sujet du discriminateur spatial de geste 7. En outre, le module d'extraction de paramètre 6 est relié à un module de retour acoustique 9. Un signal acoustique est généré et émis par le module de retour acoustique 9 dès que la main 3 entre dans l'espace de commande 2. Le module de retour acoustique 9 reçoit la validation pour l'émission du signal de retour du discriminateur spatial de geste 7. Le module de retour 9 peut de plus déduire des paramètres reçus par le module d'extraction de paramètre 6 le type de retour acoustique, par exemple un signal avec une fréquence croissante au fur et à mesure que la main 2 entre dans l'espace de commande 3. Au moins quelques-uns des modules cités tels que le détecteur de geste 5, le module d'extraction de paramètre 6 et le discriminateur spatial de geste 7 sont entièrement ou partiellement réalisés comme un élément d'un programme informatique qui s'exécute sur une unité de microprocesseur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci- dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un composant de véhicule automobile à l'aide de gestes, dans lequel un geste réalisé à l'aide d'un moyen de saisie en particulier d'une main (3) ou de parties d'une main (3) d'un utilisateur, est détecté dans un espace de commande en trois dimensions (2) qui fait partie d'un habitacle (2) d'un véhicule automobile et une fonction de commande liée au geste détecté est réalisée, caractérisé en ce qu'un signal de retour est émis dès que le moyen de saisie entre ou est entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions (2).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la détection du geste - un mouvement et/ou un état du moyen de saisie est détecté et des paramètres correspondants sont extraits, - les paramètres extraits sont comparés avec des paramètres de geste enregistrés, - en cas de concordance suffisante des paramètres extraits avec des paramètres enregistrés d'un geste, une fonction de commande liée à ce geste est sélectionnée.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de retour est émis tant que le moyen de saisie se 20 trouve dans l'espace de commande en trois dimensions (2) et aucun geste n'a encore été détecté.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la sortie du signal de retour est annulée ou un signal de retour modifié est émis dès qu'un geste a été détecté. 25
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de retour est émis sous forme de signal de retour acoustique, optique ou haptique.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le signal de retour est émis sous forme de signal de retour acoustique continu.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le signal de retour est émis sous forme de signal de retour acoustique variable.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le signal de retour acoustique est émis avec une fréquence variable en fonction d'une vitesse 5 du mouvement du moyen de saisie ou d'une position du moyen de saisie dans l'espace de commande en trois dimensions (2).
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le signal de retour acoustique est émis avec un volume variable en fonction d'une vitesse du mouvement du moyen de saisie ou de la position du moyen de saisie dans l'espace 10 de commande en trois dimensions (2).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le moyen de saisie est une main (3) et le signal de retour acoustique est émis avec un facteur de distorsion harmonique en fonction d'un état d'ouverture de la main (3). 15
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une étape d'activation, le signal de retour n'étant émis que si l'étape d'activation a été réalisée.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les gestes enregistrés contiennent un geste d'annulation et en 20 cas de geste d'annulation détecté, le signal de retour est annulé et/ou la saisie de geste est terminée.
13. Unité de commande d'un véhicule automobile pour la commande d'un composant du véhicule automobile à l'aide de gestes avec des moyens - pour la détection d'un mouvement d'un moyen de saisie, en particulier 25 d'une main (3) ou de parties d'une main d'un utilisateur dans un espace de commande en trois dimensions (2) qui fait partie d'un habitacle (1) du véhicule automobile, - pour l'extraction de paramètres d'état et/ou de mouvement du moyen de saisie, 30 - pour la comparaison des paramètres extraits avec des paramètres enregistrés de gestes,- pour la sélection d'une fonction de commande liée à un geste détecté du composant de véhicule automobile, caractérisée par une unité de retour (9) qui est réalisée pour la génération d'un signal de retour dès que le moyen de saisie entre ou soit entré de l'extérieur dans l'espace de commande en trois dimensions (2).
14. Unité de commande selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle est configurée pour la réalisation d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.