車載人機交互裝置及車載系統的制作方法

專利名稱：車載人機交互裝置及車載系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車載系統技術，尤其是一種車載人機交互裝置及車載系統。
背景技術：
汽車作為人們的日常交通工具已經擁有了 120多年的歷史，在此期間隨著科技的發展，汽車也經歷了日新月異的變化。伴隨著汽車技術的不斷發展與進步，車載系統作為汽車的輔助產品，逐漸走進人們的生活。傳統的車載系統一般包括車載監控系統、車載GPS系統、3G車載系統、車載信息系統等。隨著生活水平的提高，生活需求的不斷增加，人們對車載系統的功能和性能的要求也越來越高，不僅僅限于導航、定位等功能，娛樂功能也逐漸成為車載系統的一個發展方向。目前，由于汽車數量的大幅度增加，經常會出現堵車的情況，有時堵車的時間長至幾個小時。司機在這漫長的幾小時中，只能枯坐干等，這極為破壞司機的心情。另外，對于乘客來講，由于在司機駕駛過程中，不方便與司機交談，妨礙司機的駕駛，因此對于長途乘客來講，漫長的旅途特會變得枯燥無味。專利號為ZL 200610060456. 2的發明專利，公開了一種車載多媒體娛樂系統以及該系統實現靜態圖像動態顯示的方法，解決了車載系統只能以靜態畫面顯示呆板、缺乏動感的問題。但是增強人與車載系統之間的互動，增強車載系統的娛樂功能，改善車載系統枯燥無味的使用性能，提高用戶的體驗度，成為目前車載系統的發展方向。

實用新型內容本實用新型解決的問題是增強人與車載系統之間的互動，增強車載系統的娛樂功能，提高用戶的體驗度。為解決上述問題，本實用新型提供了一種車載人機交互裝置，包括適于產生內部手勢數據的數據生成單元，所述內部手勢數據包含多種手勢信息中的一種，所述多種手勢信息具有不同的等級；與所述數據生成單元相連接，適于由啟動命令觸發，向用戶輸出所述內部手勢數據的數據輸出單元；適于由所述啟動命令觸發，采集用戶發出的外部手勢數據并識別其中包含的手勢信息的數據采集單元；與所述數據采集單元和數據生成單元相連接，適于對所述外部手勢數據與所述內部手勢數據中所包含的手勢信息的等級進行比對，并將比對結果輸出至用戶的數據比對單兀。 可選的，所述車載人機交互裝置還包括與所述數據比對單元相連，適于獲取所述比對結果，對外部手勢數據中的手勢信息的等級高于內部手勢數據中的手勢信息的等級的連續次數進行計數并將計數結果輸出至用戶的結果計數單元。 可選的，所述數據采集單元包括攝像頭、照相機、鍵盤和/或麥克風。[0013]可選的，所述數據輸出單元包括顯示器和/或揚聲器。可選的，所述啟動命令為用戶發出的語音信號，所述數據輸出單元包括適于獲取所述啟動命令的語音輸入模塊；適于與所述語音輸入模塊連接，由所述啟動命令觸發，將所述內部手勢數據輸出的數據輸出模塊。可選的，所述語音輸入模塊包括麥克風。可選的，所述啟動命令為用戶發出的文字信號，所述數據輸出單元包括適于獲取所述啟動命令的文字輸入模塊；適于與所述文字輸入模塊連接，由所述啟動命令觸發，將所述內部手勢數據輸出的數據輸出模塊。可選的，所述文字輸入模塊包括鍵盤和/或手寫板。可選的，所述數據生成單元包括適于從所述多種手勢信息中隨機抽選出其中一種的偽隨機模塊；與所述偽隨機模塊相連，適于將所述偽隨機模塊抽選出的手勢信息轉換為相應的內部手勢數據的轉換模塊。可選的，所述數據比對單元包括適于對所述外部手勢數據包含的手勢信息的等級和所述內部手勢數據包含的手勢信息的等級進行比對，并產生比對結果的比對模塊；與所述比對模塊相連，適于將所述比對結果輸出的結果輸出單元。可選的，所述結果輸出單元包括揚聲器和/或顯示器。本實用新型還提供了一種車載系統，包括上述任一項所述的車載人機交互裝置。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點本實用新型實施例的車載人機交互裝置產生內部手勢數據，其中包含多種手勢信息，不同的手勢信息具有不同的等級；并依據啟動命令，輸出內部手勢數據，并采集用戶的外部手勢數據，對兩者進行比較，返回比較的結果。采用人機交互的方式，使得用戶與車載裝置之間可以進行互動，大大提高了用戶的體驗度。此外，還對部分比對結果進行計數，若用戶的外部手勢數據的等級連續高于內部手勢數據，就對比對結果進行累加，累加至預設次數后可以輸出獎勵的畫面或聲音等，提高了用戶的興趣，激發了用戶使用的激情。用戶可以通過麥克風或鍵盤等裝置，以語音或文字的形式輸入啟動命令或外部手勢數據。用戶還可以通過攝像頭、照相機、鍵盤等裝置，以影像的形式輸入外部手勢數據。內部手勢數據或比對結果可以通過顯示器或揚聲器等裝置，以影像、文字或語音的形式反饋。本實用新型還提供了一種車載系統，包括所述車載人機交互裝置。所述車載系統增強人與車載系統之間的互動，增強車載系統的娛樂功能，提高用戶的體驗度。

圖1是本實用新型提供的車載人機交互裝置的一種實施例的結構示意圖；圖2是圖1所示車載人機交互裝置中數據輸出單元的一種實施例的結構示意圖；圖3是圖1所示車載人機交互裝置中數據輸出單元的另一種實施例的結構示意圖；圖4是圖1所示車載人機交互裝置中數據生成單元的一種實施例的結構示意圖；圖5是圖1所示車載人機交互裝置中數據比對單元的一種實施例的結構示意圖；圖6是本實用新型提供的車載系統的一種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣。因此本實用新型不受下面公開的具體實施方式
的限制。為使本實用新型的特征和優點能夠更為明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。圖1是本實用新型提供的車載人機交互裝置的一種實施方式的結構示意圖，下面結合圖1詳細說明。所述車載人機交互裝置，包括數據生成單元1，適于產生內部手勢數據，所述內部手勢數據包含多種手勢信息中的一種，所述多種手勢信息具有不同的等級；數據輸出單元2，與數據生成單元1相連接，適于由啟動命令觸發，向用戶輸出所述內部手勢數據；數據采集單元3，適于由所述啟動命令觸發，采集用戶發出的外部手勢數據并識別其中包含的手勢信息；數據比對單元4，與數據采集單元3和數據生成單元1相連接，適于對所述外部手勢數據與所述內部手勢數據中所包含的手勢信息的等級進行比對，并將比對結果輸出至用戶。數據采集單元3包括攝像機、照相機、鍵盤、麥克風等中的一種或幾種設備。數據輸出單元2包括顯示器或揚聲器中一種或兩種。由于目前圖像識別技術已經較為成熟，因此數據采集單元3大多采用照相機采集外部手勢數據。為了增強比對結果的可視性，也為了增加所述車載人機交互裝置的娛樂效果，比對結果通常以夸張的圖像顯示在顯示器中， 并配以詼諧幽默的背景音樂或其他音效。所述車載人機交互裝置，還包括結果計數單元5，與數據比對單元相連4，適于獲取所述比對結果，對外部手勢數據中的手勢信息的等級高于內部手勢數據中的手勢信息的等級的連續次數進行計數并將計數結果輸出至用戶。圖2是圖1所示車載人機交互裝置中數據輸出單元的一種實施方式的結構示意圖，參考圖2，其中若所述啟動命令為用戶發出的語音信號，則數據輸出單元21包括適于獲取所述啟動命令的語音輸入模塊211 ；適于與語音輸入模塊211連接，由所述啟動命令觸發，將所述內部手勢數據輸出的數據輸出模塊212。圖3是圖1所示車載人機交互裝置中數據輸出單元的另一種實施方式的結構示意圖，參考圖3，若所述啟動命令為用戶發出的文字信號，例如輸入文字“游戲開始”，或者點擊 “笑臉”圖像等，則“游戲開始”或“笑臉”圖像就表示啟動命令，則數據輸出單元22包括[0055]適于獲取所述啟動命令的文字輸入模塊221 ；適于與文字輸入模塊221連接，由所述啟動命令觸發，將所述內部手勢數據輸出的數據輸出模塊222。啟動命令一般以語音形式、文字或圖像形式發出，若是語音形式，語音輸入模塊一般包括麥克風，若是文字或圖像形式，文字輸入模塊一般包括鍵盤、鼠標、手寫板等。為節約成本，麥克風、顯示器、揚聲器等裝置，可以兼具多種用途。比如，麥克風既可以用以做語音輸入模塊還可以作為外部手勢數據的數據采集單元，顯示器既可以用以輸出內部手勢數據還可以輸出比對結果。也就是說，不同功能模塊之間可以分時的共用同一個部件、裝置。圖4是圖1所示車載人機交互裝置中數據生成單元的一種實施方式的結構示意圖，數據生成單元11包括適于從所述多種手勢信息中隨機抽選出其中一種的偽隨機模塊111 ；與偽隨機模塊111相連，適于將偽隨機模塊111抽選出的手勢信息轉換為相應的內部手勢數據的轉換模塊112。為防止車載人機交互裝置作弊，數據生成單元11中包含偽隨機模塊111，用以隨即抽選一種手勢信息。因為是隨機抽選，因此抽選的結果較為公平公正，不會給用戶帶來負面的比對結果。數據生成單元11中還包含轉換模塊112，將抽選出來的手勢信息轉換為相應的內部手勢數據，便于顯示輸出。圖5是圖1所示車載人機交互裝置中數據比對單元的一種實施方式的結構示意圖，其中數據比對單元41包括適于對所述外部手勢數據包含的手勢信息的等級和所述內部手勢數據包含的手勢信息的等級進行比對，并產生比對結果的比對模塊411 ；與比對模塊411相連，適于將所述比對結果輸出的結果輸出單元412。上述列舉的單元或者模塊之間一般通過串口線連接，或者通過無線信號實現各單元或模塊之間的連接。各單元或模塊之間的連接關系，連接方式，甚至是單元或模塊的數量、功能等，可以根據實際情況做適應性修改，不受上述內容限制。為詳細說明本實用新型提供的車載人機交互裝置的使用過程，下面結合圖1，以一個常見的游戲-“剪刀石頭布”進行說明。其中將表示石頭、剪刀、布的內部手勢數據存入數據生成單元1，其中包含三種手勢信息，石頭手勢信息，剪刀手勢信息，布手勢信息。這三種手勢信息之間具有一定的等級關系，石頭手勢信息高于剪刀手勢信息，剪刀手勢信息高于布手勢信息，布手勢信息高于石頭手勢信息。也就是說，不同手勢信息的等級排序可以是單向的，即逐級遞減或遞增；也可以形成一個閉合的等級大小關系的“環”。用戶通過語音發出啟動命令，該啟動命令可以是“游戲開始”、“剪刀石頭布”、“猜丁殼”等。該語音形式的啟動命令，通過數據輸出單元2的語音輸入模塊如麥克風等傳入后，觸發數據輸出單元2的數據輸出模塊如顯示器、揚聲器等，將內部手勢數據輸出。用戶在會在下達啟動命令的同時或少有延時，發出外部手勢數據。數據采集單元 3，一般為攝像頭、照相機等影像采集裝置，采集用戶發出的外部手勢數據并識別其中包含的手勢信息。因為圖像識別技術要求，被識別的圖像必須在某一特定的范圍內才有效，也就是說，用戶發出的外部手勢數據距離攝像頭的距離，要在攝像頭的可采集的范圍內才有效，若超出該范圍，則本次外部手勢數據無效。所述可采集的范圍一般為10-20cm為佳。數據比對單元4對所述外部手勢數據與所述內部手勢數據中所包含的手勢信息的等級進行比對，并將比對結果輸出至用戶。用戶在數據采集單元3能夠探測的范圍內，可以與車載人機交互裝置進行互動游戲。當用戶喊出“剪刀石頭布”的時候，數據輸出單元2接收了該語音命令，并向用戶亮出數據生成單元1隨機抽選的內部手勢數據，比如是“剪刀”。數據采集單元3收集用戶所出的外部手勢數據，比如是“布”，并識別其中包含的手勢信息。數據比對單元4將“布”與車載人機交互裝置出的“剪刀，，進行對比，給出比對結果“你輸啦”等文字，顯示在顯示器中， 輸出給用戶。若車載人機交互裝置還安裝了揚聲器等裝置時，它會高興的說“哈哈，我贏了，，； 當輸了的時候會喪氣的說“唉，被你打敗了”;當出的一樣的時候，它會說“再來一次”等等的語音和圖像提示。若用戶三次連續勝利，五次連續勝利等，還會發出歡呼聲、口哨聲、喇叭聲等。同時還可以設置一些意外獎等，結果計數單元5會對連續的勝利進行計數，達到預定值可以給予一定的獎勵。比如用戶取得連續三連勝、五連勝等，可以免費使用一段時間付費軟件或者延長某些軟件的試用期等。為避免用戶提前看到內部手勢數據，車載人機交互裝置還會設置一個延時模塊。 該延時模塊會先判斷用戶是否在規定的時間內，發出了外部手勢數據。若用戶在規定的時間內未發出外部手勢數據，或者外部手勢數據為不可識別的數據，則此次游戲終止。該規定時間一般為0. 3-0. 5秒。若用戶在規定的時間內發出外部手勢數據，則數據輸出單元2會將內部手勢數據影像顯示給用戶或語音告知給用戶。例如，用戶發出“剪刀石頭布”的語音啟動命令，用戶在0. 4秒內給出了剪刀手勢數據，則顯示屏上顯示出車載人機交互裝置的石頭手勢數據，其中包含手勢信息為石頭。攝像頭采集剪刀手勢數據，并識別其中的手勢信息為剪刀。數據比對單元4將石頭的等級與剪刀的等級作比對，得到比對結果，石頭的等級高于剪刀的等級，則本次游戲用戶為勝利方。將比對結果一個笑臉或者愛心的圖案顯示在顯示器中，表示用戶勝利。—般情況下，為激發用戶玩游戲的動力和興趣，結果計數單元5會對比對結果進行計數。例如，若用戶連續出了 10次石頭，車載人機交互裝置連續給出10次剪刀，則用戶連續勝利10次。此時結果計數單元5會記錄用戶的勝利次數，也就是說，用戶連續勝利時， 結果計數單元5就會記錄勝利的次數，若中間出現一次失敗，結果計數單元5就會將記錄清零，并重新開始計數。當用戶連續勝利的次數達到預定值時，還會給予用戶一定的獎勵。例如，連續勝利 15次，可以免費使用車載系統的界面主題包，或者可以免費使用某殺毒軟件一個月等。當連續勝利的次數達到更高的級別，例如連續勝利1000次，則可以去4S店進行一次全車保養寸。圖6是本實用新型提供的車載系統的一種實施方式的結構示意圖，車載系統100 包括所述車載人機交互裝置，所述車載人機交互裝置包括數據生成單元1，數據輸出單元 2，數據采集單元3，數據比對單元4和結果計數單元5。所述車載人機交互裝置隨著車載系統100安裝在汽車上。通過使用包含所述車載人機交互裝置的車載系統100，增強人與車載系統100之間的互動，增強車載系統100的娛樂功能，提高用戶的體驗度。車載系統100還可以包括其他裝置，例如導航裝置，定位裝置，通話裝置等。車載系統100的設計與安裝可以根據實際需要進行設置。上述只是以“剪刀石頭布”為例進行說明，在實際運用中，還可以以“老虎棒子雞” 等其他游戲作為實施例運用。隨著網絡的不斷發展與壯大，還可以實現車友之間的互動游戲。例如，安裝在不同汽車上的所述車載人機交互裝置，用戶在不同的汽車上，通過本車的車載人機交互裝置，與其他車載人機交互裝置的用戶進行游戲。隨著技術的進步，還可以將游戲的范圍擴大至多人團隊游戲，例如“三國殺”、“斗地主”等。針對不同的游戲，將內部手勢數據和外部手勢數據，更改為與游戲相適應的數據即可。本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本實用新型技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
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權利要求1.一種車載人機交互裝置，其特征在于，包括適于產生內部手勢數據的數據生成單元，所述內部手勢數據包含多種手勢信息中的一種，所述多種手勢信息具有不同的等級；與所述數據生成單元相連接，適于由啟動命令觸發，向用戶輸出所述內部手勢數據的數據輸出單元；適于由所述啟動命令觸發，采集用戶發出的外部手勢數據并識別其中包含的手勢信息的數據采集單元；與所述數據采集單元和數據生成單元相連接，適于對所述外部手勢數據與所述內部手勢數據中所包含的手勢信息的等級進行比對，并將比對結果輸出至用戶的數據比對單元。
2.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，還包括與所述數據比對單元相連，適于獲取所述比對結果，對外部手勢數據中的手勢信息的等級高于內部手勢數據中的手勢信息的等級的連續次數進行計數并將計數結果輸出至用戶的結果計數單元。
3.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述數據采集單元包括攝像頭、照相機、鍵盤和/或麥克風。
4.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述數據輸出單元包括顯示器和/或揚聲器。
5.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述啟動命令為用戶發出的語音信號，所述數據輸出單元包括適于獲取所述啟動命令的語音輸入模塊；適于與所述語音輸入模塊連接，由所述啟動命令觸發，將所述內部手勢數據輸出的數據輸出模塊。
6.如權利要求5所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述語音輸入模塊包括麥克風。
7.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述啟動命令為用戶發出的文字信號，所述數據輸出單元包括適于獲取所述啟動命令的文字輸入模塊；適于與所述文字輸入模塊連接，由所述啟動命令觸發，將所述內部手勢數據輸出的數據輸出模塊。
8.如權利要求7所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述文字輸入模塊包括鍵盤和/或手寫板。
9.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述數據生成單元包括 適于從所述多種手勢信息中隨機抽選出其中一種的偽隨機模塊；與所述偽隨機模塊相連，適于將所述偽隨機模塊抽選出的手勢信息轉換為相應的內部手勢數據的轉換模塊。
10.如權利要求1所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述數據比對單元包括 適于對所述外部手勢數據包含的手勢信息的等級和所述內部手勢數據包含的手勢信息的等級進行比對，并產生比對結果的比對模塊；與所述比對模塊相連，適于將所述比對結果輸出的結果輸出單元。
11.如權利要求10所述的車載人機交互裝置，其特征在于，所述結果輸出單元包括揚聲器和/或顯示器。
12. —種車載系統，其特征在于，包括如權利要求1-11任一項所述的車載人機交互裝置。
專利摘要一種車載人機交互裝置，包括適于產生內部手勢數據的數據生成單元；與所述數據生成單元相連接，適于由啟動命令觸發，向用戶輸出所述內部手勢數據的數據輸出單元；適于由所述啟動命令觸發，采集用戶發出的外部手勢數據并識別其中包含的手勢信息的數據采集單元；與所述數據采集單元和數據生成單元相連接的數據比對單元。本實用新型還提供了一種包括上述車載人機交互裝置的車載系統，所述車載人機交互裝置和車載系統，增強人與車載系統之間的互動，增強車載系統的娛樂功能，改善車載系統枯燥無味的使用性能。
文檔編號G06F3/01GK202025281SQ20112011265
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者馮佳希 申請人:上海博泰悅臻電子設備制造有限公司