一种通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的装置及方法与流程

本发明涉及人车交互技术，特别涉及通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的装置。

背景技术：

DLP投影仪，即数字光处理(Digital Light Procession)投影仪，是一种基于DMD 芯片作为成像器件，通过大功率的光源照射于该成像器件上，以反射光实现投射图像的投影技术。DMD芯片，即数字微镜晶片(Digital Micromirror Device)，是一个由微镜片阵列构成的CMOS硅基片。每一个微镜片表示一个像素，通过电信号驱动微镜片转动，控制每一个像素的灰度值，微镜片在电信号的驱动下成像，之后通过光源的反射后通过镜头投射出画面。

今天，随着车联网、无人驾驶技术以及智能车载系统在汽车领域越来越火热，人们的驾驶体验和跟汽车之间的交互方式都在不断的发生变化。但目前，人车交互的方式还是仅限于物理接触，比如想要调整车内的温度，还是需要驾驶员调整空调开关。而这样的人车交互方式越来越难以满足用户的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术无法较好地实现人车交互，用户体验不佳的技术问题，本发明公开了一种通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的装置及方法。

本发明采用的技术方案是这样的：

本发明公开了一种通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的装置，其具体包括投影仪、汽车表面的投影面、摄像头、控制器以及执行机构；所述投影仪设置在汽车内部，用于将需交互虚拟按钮投影到汽车玻璃表面的投影面上；所述摄像头用于获取操作者的操作动作，并将该结果图片发送给控制器；所述控制器用于从图片中将操作者的操作动作转化为虚拟按钮的控制指令；所述执行机构用于在控制器的控制下执行相应的指令，完成操作者的操作动作。通过投影仪将虚拟按钮投影到汽车玻璃表面的投影面上，用户只须要在汽车玻璃表面的投影面上点击相应的虚拟按钮，摄像头就能够捕捉到该动作，从而自动完成后续的控制。

更进一步地，上述投影仪为DLP投影仪。

更进一步地，上述DLP投影仪和摄像头均集成在汽车前顶灯处。

更进一步地，上述摄像头为内镶摄像头。

更进一步地，上述汽车玻璃表面的投影面通过在车窗玻璃上贴背投高清透明膜来实现。

更进一步地，上述背投高清透明膜贴在司机侧的车窗玻璃上。

更进一步地，上述装置还包括投影仪校正装置，所述投影仪校正装置用于获取投影面与垂直面的夹角，根据该夹角来校正投影仪，使得投影出来的图片为矩形。

本发明还公开了一种通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、投影仪将带有虚拟按钮的图片投影到汽车玻璃表面的投影面上；步骤二、用户点击投影面上的虚拟按钮，摄像头获取到用户的点击动作后，将用户的点击动作转化为对应虚拟按钮的控制指令；步骤三、执行机构根据控制指令完成汽车的控制。通过投影仪将汽车的控制虚拟按钮转化到汽车玻璃表面的投影面上，用户只须要在汽车玻璃表面的投影面上点击相应的按钮，摄像头就能够捕捉到该动作，从而自动完成后续的控制。如此，当操作者在车外的时候也可以很方便的操作车内的按钮，实现汽车的控制，提高交互的体验。

更进一步地，上述方法还包括投影仪的校正过程，根据投影面与垂直面的斜率校正投影仪，使得投影出来的画面为矩形。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：驾驶员在车外就可以对汽车进行控制，提高了驾驶员的操作体验，方便了驾驶员操作。

附图说明

图1为投影仪Z向视图的投影过程示意图。

图2为投影仪Y向视图的投影过程示意图。

图3为投影仪投影在驾驶员侧玻璃上的投影结果示意图。

图4为经过校正之后的投影在在驾驶员侧玻璃上的投影结果示意图。

图5为驾驶员在车外看到的投影界面。

图6为摄像头捕捉到的图像信息。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的方法，其具体包括投影仪、汽车表面的投影面、摄像头、控制器以及执行机构；所述投影仪设置在汽车内部，用于将需交互虚拟按钮投影到汽车玻璃表面的投影面上；所述摄像头用于获取操作者的操作动作，并将该结果图片发送给控制器；所述控制器用于从图片中将操作者的操作动作转化为虚拟按钮的控制指令；所述执行机构用于在控制器的控制下执行相应的指令，完成操作者的操作动作。通过投影仪将汽车的控制虚拟按钮转化到汽车玻璃表面的投影面上，用户只须要在汽车玻璃表面的投影面上点击相应的按钮，摄像头就能够捕捉到该动作，从而自动完成后续的控制。如此，当操作者在车外的时候也可以很方便的操作车内的按钮，实现汽车的控制，提高交互的体验。

本实施例中的投影仪可以采用现有技术中较为常见的投影仪，也可以采用DLP投影仪。

DLP投影仪和内镶摄像头均集成在汽车前顶灯处。如此，汽车内部的结构没有太大的变化，使得车内仍然较为整洁，不调整其他配件，降低了改进的成本。

汽车玻璃表面的投影面一般通过在车窗玻璃上贴背投高清透明膜来实现，这样，一方面使得成本较低，同时整车的外观不需要太大的改变，降低了改进的成本。相比于其他的方式，比如加投影布的方式，显然更为美观。

为了便于操作以及避免误操作，背投高清透明膜一般会贴在司机侧的车窗玻璃上。方便用户使用且又尽量避免被其他人误操作。

在投影仪打开后，摄像头可以一直记录图片，也可以定时拍摄，比如采用定时器，每隔1秒或者其他设定的时间阈值内纪录一张图片进行分析。还可以设置比较电路，若前后两张图片的差别小于一定的值时，不进行后续控制器的分析处理，这样就可以减少控制器的运算量，提高控制器的运算效率。

当控制器的运算结果是存在用户对图片进行操作时，控制器会识别出用户操作的虚拟按钮，并转换成虚拟按钮的控制指令，并转发给控制器，执行机构在控制器的控制下执行相应的指令，完成操作者的操作动作。

以用户需要调整车内的温度为例，当然可以根据不同的需要调整投影出来的图片，从而最大化满足用户的需要。

投影出来的图片上可以设置两个按钮，一个是降低温度，一个是升高温度，当用户希望降低温度的时候，就可以减低降低温度的虚拟按钮，摄像头拍摄到用户点击这个按钮之后，就会转化为降低温度的控制指令，并将该控制指令发送给执行机构。该执行机构可以物理上连接汽车空调的按钮，比如通过齿轮等常规方式连接到按钮上，实现降低温度的控制。还可以采用CAN总线直接连接到汽车空调的控制器上，从而减少控制过程，快速实现空调温度的降低。

本发明的另外一个实施例

车窗为斜面，因此如果依照现有的投影仪校准之后投影出来的画面都为梯形结构，不方便用户使用。

在上述实施例的基础上，本发明还附加了投影仪校正装置，所述投影仪校正装置用于获取投影面与垂直面的夹角，根据该夹角校正投影仪，使得投影出来的图片为矩形。从而方便用户的使用。

本发明还公开了一种通过操作虚拟按钮对车辆进行控制的方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、投影仪将带有虚拟按钮的图片投影到汽车玻璃表面的投影面上；步骤二、用户点击投影面上的虚拟按钮，摄像头获取到用户的点击动作后，将用户的点击动作转化为对应虚拟按钮的控制指令；步骤三、执行机构根据控制指令完成汽车的控制。通过投影仪将汽车的虚拟控制按钮转化到汽车玻璃表面的投影面上，用户只须要在汽车玻璃表面的投影面上点击相应的虚拟按钮，摄像头就能够捕捉到该动作，从而自动完成后续的控制。如此，当操作者在车外的时候也可以很方便的操作相应的控制命令，实现汽车的控制，提高交互的体验。

本发明的另外一个实施例

上述方法还包括投影仪的校正过程，根据投影面与垂直面的斜率校正投影仪，使得投影出来的画面为矩形。

本发明是一种人车交互的车内集成技术,前顶灯处集成的DLP投影仪与玻璃上的高清透明膜形成背投，驾驶员在车外通过玻璃上的成像就可以进行操作，操作动作通过摄像头反馈给车辆实现人和车辆的信息交互。其中投影仪像素可以为600*400，成像采用背投，投影仪采购DLP技术，投影亮度800流明(含)-1000流明，内镶摄像头，车窗玻璃贴背投高清透明膜。

投影仪及内镶摄像头集成于前顶灯处，驾驶员侧车窗（当然，为了满足不同用户的需要，背投高清透明膜也可以贴在其他位置的玻璃上）贴背投高清透明膜。

下面以驾驶员侧车窗贴背投高清透明膜为例具体说明

DLP投影仪把图像投影于驾驶员侧玻璃的背投高清透明膜上，具体成像过程如图1、图2、图3所示。图1为投影仪Z向视图的投影过程示意图。图2为投影仪Y向视图的投影过程示意图。图3为投影仪投影在驾驶员侧玻璃上的投影结果示意图。

由图3所示投影图形为梯形，为了给驾驶者呈现一个规则的长方形图像，需要实车标定投影仪，对梯形图像进行矫正。经过矫正的图像如图4所示。图4为经过校正之后的投影在在驾驶员侧玻璃上的投影结果示意图。

通过内镶摄像头对投影进行图像识别，并把识别信息反馈给车辆，举例如下：假设驾驶员在车外看到的投影界面如图5所示，共有6个圆形的按键图形。

驾驶员用手按下1号按键，此时，集成到前顶灯的内镶嵌摄像头捕捉到的图像信息为图6所示的图像（手指遮挡了圆形按键1形成了阴影），并把该信息反馈给车辆，车辆就会执行相应的命令。

透过以上的步骤，实现了人与车辆的信息交互，给人一种全新的用车体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。