汇春科技 | 人机交互新热潮,手势识别方兴未艾

 人机交互新热潮,手势识别方兴未艾  

智能化,可以说是所有电子产品演变的大方向。过去,手机只用来接打电话,冰箱只是用来冷藏食物,汽车的唯一目的是将我们从A点带到B点。随着技术的快速发展,手机变成智能移动电脑,冰箱成为饮食管家搭载冷藏保鲜容器,汽车也开始往智能化方向进行演变,最明显的特征是车内屏幕增多和人机交互的改变。

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人机交互的下一波“热潮”

汽车作为人类生活中运输工具,一直以来与互联网等网络技术缺少关联,近年来随着传感器和显示技术的进步,搭载在汽车上的移动应用不断丰富,大大满足了用户的功能和娱乐需求。另一方面,与其他电子产品相比,汽车的智能化程度还远远不够。

按键触摸作为汽车百年发展史中最成熟的操作方式,主要指通过方向盘、实体按键等设备来操控汽车,这是最基本、最高效的交互方式。但随着汽车功能的不断增加,过多的物理按钮必然会给用户带来很多困扰。

目前,大部分汽车都配备了大小不同的触控屏幕来分担一些汽车的操控功能。触屏交互不仅比物理按键更加智能,而且解决了物理按键只能对应一个功能的局限性,有效解决按钮数量增加的问题。不过,触屏交互的准确性不如物理交互,操作上也不够直接,在复杂的驾驶环境下会存有一定的安全隐患。

因此在物理按钮控制和触屏控制的基础上,车企也在不断探索新的交互方式,使驾驶者在驾驶车辆时能够顺畅交互而不增加负荷,比如语音控制系统、手势控制系统、视觉控制系统、脑电控制系统等。

手势作为人们与生俱来的一种自然交互方式,能最大限度减少认知和沟通成本,在汽车人机交互中同样具有巨大的发展潜力。手势控制目前依旧是比较新的技术,主要搭载在高端车型上,比如宝马全新7系、5系以及X3车型等。除了奔驰、宝马、福特、大众等汽车厂商,还有德尔福、大陆等供应商,英特尔、微软等科技公司都在纷纷布局,成为继语音控制之后,另一项受到追捧的技术。

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手势交互的特征

好的交互设计应该是能够帮助驾驶者更高效地操作、更轻松地驾驶。但目前汽车交互方式更偏向于使用者的视觉和听觉,这是目前业内普遍存在的问题。减轻驾驶过程中视觉和听觉过多的信息处理负担,把信息平衡到所有感知器官中,手势控制显然是重要未来人机交互的重要发展方向。

其实在游戏领域,任天堂和微软等游戏公司早就研发了手势交互产品,通过摄像头识别常见的手势和身体动作,用户不必重新学习复杂的命令和控制工具,彻底颠覆了传统游戏的交互方式。

一般而言,手势控制由3D摄像头、控制单元组成。其中3D摄像头包括摄像头、红外LED、传感器等对手部动作进行捕捉,然后利用相应的图像处理算法去识别手势的类型,从而下达相关指令。不过传统的手势交互需要操作者佩戴手套或者其他辅助识别的器材,但在日常驾驶中这显然是不切实际的,因此在汽车中,手势控制对传感器或者摄像头的要求会更高。

目前的手势识别技术主要分三种技术路线。一是ToF技术,以宝马、大众为代表,通过计算光线的传播时间来策略距离,同时根据距离的不同来判断手指位置和动作;二是结构光技术,以英特尔为代表,这个与ToF类似,不同之处在于采用的是具有点、线或者面等模式图案的光;最后一种是毫米波雷达,原理同样与ToF技术基本相同,只不过测量的介质从光线变成了无线电波,谷歌发布的ProjectSoli就采用毫米波雷达传感器。

YS4004是汇春科技自主研发的第一款低功耗高性能隔空手势识别与应用控制的人机交互SOC芯片。采用红外成像的原理实现隔空手势识别,使用高性能RISC CPU,通过内部实时高速的手势采集与运算处理实现了手势的快速检测识别、信号输出指示以及终端应用控制可应用于人工智能、工业控制、医疗设备、消费电子、智能穿戴、智能家居、仪器仪表、汽车电子、虚拟现实等领域。

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手势识别方兴未艾

手势识别方兴未艾,谷歌、苹果、英伟达、微软、亚马逊等巨头纷纷在手势识别领域布局,当然不只面向智能汽车市场,还涉及智能家居、AR/VR等领域。国内外各大厂商也在逐鹿其中。

不过,国内大多数公司仍处于产品化、市场化的早期阶段,有些初创公司还处于技术研发阶段。汇春科技作为手势识别领域的先锋企业,是国内首家手势识别芯片及模块量产公司。汽车产业是一个更为庞大而且成熟的产业,巨大的用户基数和产品附加值意味着手势识别有发展的空间。

因此,手势识别是技术实力、产业链整合、服务网络等多维度的竞争,对厂商亦提出了多重考验。

新技术的生命周期趋于一致且遵循五阶段模式,一旦进入第四阶段—复苏期,那么此后新技术将稳步发展,步入成熟期并最终跻身主流市场,即进入第五阶段--实质生产高峰期。而在汽车应用中,复苏期的爬坡阶段尤其漫长。但趁着车联网的东风,手势识别技术能否快速“跟进”,将决定未来的应用走向。

手势控制的诞生是为了让人机交互更协调,但现阶段这项技术的发展还远没超越按钮、触屏等方式的用户体验,这也注定了它目前不会是市场的“宠儿”。不过目前的手势控制都是属于辅助驾驶系统,以安全和降低认知负荷为主要目标。在未来自动驾驶普及后,汽车逐渐由驾驶工具向生活空间转化,汽车手势的安全需求也逐步让位于娱乐需求,这时手势交互将会有更大的发挥空间。


汇春科技手势识别



YS4004是汇春科技自主研发的第一款低功耗高性能隔空手势识别与应用控制的人机交互SOC芯片。
采用红外成像的原理实现隔空手势识别,使用高性能RISC CPU,通过内部实时高速的手势采集与运算处理实现了手势的快速检测识别、信号输出指示以及终端应用控制

主要特性

工作电压3.0V~3.6V
UART接口通信
隔空手势操作感应距离可达15cm
待机功耗低、外围元件少
检测灵敏度高、响应速度快
支持前后左右上下移动以及
悬停、单击、挥动等多种隔空手势操作
隔空手势一体化解决方案
便于二次开发与拓展应用

应用领域

手势应用方案操作控制安全、卫生、高效、便捷,去除了人机交互时的繁琐配置与复杂处理,降低了外部环境因素干扰,提高了检测灵敏度,改善了用户体验,增强了隔空手势识别与处理的实用性与可靠性。


产品可应用于人工智能、工业控制、医疗设备、消费电子、智能穿戴、智能家居、仪器仪表、汽车电子、虚拟现实等领域,可根据客户需求做个性化的设计和控制方案开发,欢迎各大厂商欢迎前往官网(深圳市汇春科技股份有限公司)了解详情。

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