一种综合交互系统的制作方法

文档序号:12469262阅读:214来源:国知局

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种综合交互系统。



背景技术:

现有的汽车内都配备有车载系统,使用者可方便的对车载系统进行操作以实现对应的功能,例如在车载系统中使用较多的是导航功能,使用者在选择导航时,通常都是在车载系统的触屏上选择导航功能,在进入导航界面中选择好导航路线,开始导航,而这种操作方式不仅操作不便且车辆在行驶过程中操作也极不安全,另有车载系统中还会提供多媒体功能,如音乐播放以及收音机功能等,而这些操作方式都是需要使用者在车载系统的触摸屏进行选择操作,这对于正在驾驶车辆的使用者来说,操作非常的不安全。



技术实现要素:

针对现有技术中对车载系统操作存在的上述问题,现提供一种旨在实现操作方便简单且更安全的综合交互系统。

具体技术方案如下:

一种综合交互系统,应用于车载系统,其中,包括:

图像采集模块,用以采集使用者的面部图像以及手势图像,并将所述面部图像及所述手势图像输出;

第一处理模块,与所述图像采集模块连接,用以将所述面部图像与标准面部图像比较,以获得比较结果,根据所述比较结果判断使用者身份;

第二处理模块,与所述图像采集模块连接,用以将采集的使用者的所述手势图像,与标准手势图像进行匹配,以获得匹配结果,并根据所述匹配结果于所述车载系统中执行与所述手势图像对应的操作;

语音采集模块,用以采集使用者的控制语音,并将所述控制语音输出;

第三处理模块,与所述语音采集模块连接,用以将所述控制语音与标准语音进行比对,以获得比对结果,根据所述比对结果于所述车载系统中执行与所述控制语音对应的操作。

优选的,还包括:

第一储存模块,与所述第一处理模块连接,用以储存使用者的所述面部图像,和

第二储存模块,与所述第二处理模块连接,用以储存使用者的所述标准手势图像,和

第三储存模块,与所述第三处理模块连接,用以储存使用者的所述标准控制语音。

优选的,所述控制系统还包括:

导航系统,与所述第三处理单元连接,用以根据使用者的所述控制语音,于所述导航系统中执行对应所述控制语音的操作。

优选的:控制模块,设置于所述汽车的门上与车载系统连接,用以在使用者打开车门时控制所述综合交互系统启动。

优选的,还包括:

影音系统,与所述第二处理单元连接,用以根据使用者的所述手势图像,于所述影音系统中执行对应所述手势图像的操作。

优选的,所述图像采集模块为摄像头。

优选的,还包括:

生理采集模块,用以采集使用者的生理特征值并输出;

生理处理模块,与所述生理采集模块连接,用以将采集的所述生理特征值与一标准生理值进行比较,以获得第一比较结果;

第一判断模块,与所述生理处理模块连接,根据所述比较结果,如所述生理特征值小于所述标准值,则判断使用者处于疲劳驾驶状态,如所述生理特征值大于所述标准值,则判断使用者处于非疲劳驾驶状态。

优选的,还包括:

图像处理模块,与所述图像采集模块连接,用以将采集的使用者的多个所述面部图像进行处理,以获得使用者的所述面部图像变化值并将所述面部图像变化值与一预设阈值比较,以获得第二比较结果;

第二判断模块,与所述图像处理模块连接,用以根据所述第二比较结果,如所述面部图像变化值大于所述预设阈值,则判断使用者处于疲劳驾驶状态,如所述面部图像变化值小于所述预设阈值,则判断使用者处于非疲劳驾驶状态。

优选的,还包括:

第一计时模块,用以计算使用者打开车辆转向灯持续的工作时间值并输出;

第二计时模块,用以计算使用者持续驾驶车辆的驾驶时间值并输出;

异常操作检测模块,用以检测使用者驾驶车辆驾的异常偏移值并输出;

第四处理模块,与所述第一计时模块,第二计时模块以及异常操作检测模块连接,用以将所述转向灯的工作时间值,驾驶时间值以及异常偏移值通过一预设算法进行计算以获得计算结果;

第三判断模块,与所述第四处理模块连接,用以判断所述计算结果是否查过一预设值,如超过,则判断使用者当前属于疲劳驾驶状态,如不超过,则使用者处于非疲劳驾驶状态。

优选的,所述生物采集模块为生理传感器。

上述技术方案具有如下优点或有益效果:通过手势图像以及控制语音的方式实现与车载系统的交互,不仅操作简单方便,而且在车辆行驶的过程中使得操作更加安全,克服了现有技术中操作车载系统不便且在车辆驾驶过程中操作不安全的缺陷。

附图说明

参考所附附图,以更加充分的描述本发明的实施例。然而,所附附图仅用于说明和阐述,并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种综合交互系统实施例的结构示意图。

上述说明书中各附图标记表示:

(1)、综合交互系统;(11)、图像采集模块;(12)、第一处理模块;(13)、第二处理模块;(14)、语音采集模块;(15)、第三处理模块;(16)、第一储存模块;(17)、第二储存模块;(18)、第三储存模块;(19)、生理采集模块;(20)、生理处理模块;(21)、第一判断模块;(22)、图像处理模块;(23);第二判断模块;(24)、第一计时模块;(25)、第二计时模块;(26)、第四处理模块;(27)、第三判断模块,其中控制模块,导航系统以及影音系统未于图中标出。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

本发明包括一种综合交互系统。

如图1所示,一种综合交互系统的实施例,应用于车载系统2,其中,包括:

图像采集模块11,用以采集使用者的面部图像以及手势图像,并将面部图像及手势图像输出;

图第一处理模块12,与图像采集模块11连接,用以将面部图像与标准面部图像比较,以获得比较结果,根据比较结果判断使用者身份;

第二处理模块13,与图像采集模块11连接,用以将采集的使用者的手势图像,与标准手势图像进行匹配,以获得匹配结果,并根据匹配结果于车载系统2中执行与手势图像对应的操作;

语音采集模块14,用以采集使用者的控制语音,并将控制语音输出;

第三处理模块15,与语音采集模块14连接,用以将控制语音与标准语音进行比对,以获得比对结果,根据比对结果于车载系统2中执行与控制语音对应的操作。

上述技术方案中,图像采集可设置于汽车仪表盘的上方,且朝向驾驶座椅方向以方便采集使用者的面部图像以及使用者的手势图像,再使用者进入驾驶座上准备驾驶车辆时,通过图像采集模块11,采集使用者的面部图像,并通过对图像进行特征提取,以形成面部特征,通过将面部特征与标准图像进行比较,如比较结果一致则判断当前的使用者为车主本身,并在判断使用者为车主本身后,以语音的方式问候使用者,并且赋予使用与车载系统2交互的权限;

在使用者拥有与车载系统2的交互权限时,可通过手势来与车载系统2进行交互,其中不同的手势可对应车载系统2中的不同操作,在使用者做出手势操作时,通过图像采集模块11采集使用者的手势图像,并对手势图像进行特征提取,以形成手势特征,通过将手势特征与标准手势图像进行匹配,如匹配结果一致,则于车载系统2中执行与手势图像对应的操作;

使用者还可通过语音的方式与车载系统2进行交互,其中,具体操作为使用者发出控制语音,在语音采集模块14采集到使用者的控制语音后,通过对控制语音进行控制语音的特征提取,以形成语音特征,通过将语音特征与标准进行比对,如比对结果一致,则于车载系统2中执行与控制语音对应的操作。

在一种较优的实施方式中,还包括:

第一储存模块16,与图第一处理模块12连接,用以储存使用者的面部图像。

上述技术方案中,通过采集图像采集模块11可预先采集使用者的面部图像,并通过对面部图像进行特征提取,进而将提取出的面部特征作为标准面部图像,其中为了比较的识别率较高,可提供采集录入多个标准面部图像。

在一种较优的实施方式中,还包括:

第二储存模块17,与第二处理模块13连接,用以储存使用者的标准手势图像。

上述技术方案中,通过图像采集模块11采集使用者的不同手势图像,并对采集的每个手势图像进行特征提取以获得手势特征,并将手势特征作为标准手势图像保存,其中,可将每个标准手势图像关联于车载系统2中的任一功能,例如通过不同的手势打开音乐,或者调解音量大小,关闭音乐等。

不同的手势于车载系统2中对应的操作,

在一种较优的实施方式中,还包括:

第三储存模块18,与第三处理模块15连接,用以储存使用者的标准控制语音。

上述技术方案中,可通过语音采集模块14,预先采集使用者的控制语音,通过对控制语音进行特征提取,以获得语音特征,并将语音特征为标准控制语音,其中,可将每个标准控制语音关联于车载系统2中的任一功能,例如通过控制语音打开收音机等。

在一种较优的实施方式中,车载系统2还包括:

导航系统,与第三处理单元连接,用以根据使用者的控制语音,于导航系统中执行对应控制语音的操作。

上述技术方案中,使用者可在驾驶过程中,通过语音的方式控制导航系统,例如,使用者通过控制语音“开始导航”,以开启导航系统,在进入导航系统后,可通过语音输入目的地。如“去某某地名”,导航系统根据控制语音规划出导航路线,如使用者在驾驶过程中需要调整目的地,则通过语音输入“调整路线”,导航系统在接收到控制语音“调整路线”后,反馈一语音提示“去往何处”,此时使用者可通过控制语音“去某某地名”,即导航系统重新规划导航路线,如使用者不需要使用导航系统,则通过控制语音“退出导航”控制导航系统退出。

在一种较优的实施方式中,还包括:

控制模块,设置于汽车的门上,用以在使用者打开车门时控制综合交互系统启动。

上述技术方案中,可通过使用者打开车门时,由控制模块发送一控制指令控制综合交互系统启动。

在一种较优的实施方式中,还包括:

影音系统,与第二处理单元连接,用以根据使用者的手势图像,于影音系统中执行对应手势图像的操作。

上述技术方案中,语音系统中可包括,音乐播放器,收音机等,其中在第二储存模块17中可将标准手势图像与分别与影音系统中的如音乐播放器,收音机关联,进而使用者可通过手势操作,在图像采集模块11采集到使用者的手势图像后,将手势图像于第二储存模块17中的标准手势图像进行匹配,并在匹配结果一致时,执行与手势图像所关联的如启动音乐播放器,或者调解音量大小,以及关闭音乐播放器等。

在一种较优的实施方式中,图像采集模块11为摄像头。

在一种较优的实施方式中,还包括:

生理采集模块19,用以采集使用者的生理特征值并输出;

生理处理模块20,与生理采集模块19连接,用以将采集的生理特征值与一标准生理值进行比较,以获得第一比较结果;

第一判断模块21,与生理处理模块20连接,根据比较结果,如生理特征值小于标准值,则判断使用者处于疲劳驾驶状态,如生理特征值大于标准值,则判断使用者处于非疲劳驾驶状态。

在一种较优的实施方式中,生物采集模块可为生理传感器。

上述技术方案中,生理特征值可包括,脉搏,心率,体温变化值,呼吸率、血氧饱和度以及收缩压和舒张压,其中不同的生命体征的数据可通过设置与之对应的生理传感器进行数据采集,本发明中通过测试使用者的脉搏进行具体说明,使用者可通过将生理传感器设置于车辆的方向盘上,从而可以在使用者驾驶车辆过程中采集到使用者一段时间内的脉搏值,并将采集到的脉搏值与使用者的标准脉搏值进行比较,其中标准脉搏值在使用者处于非疲劳状态下通过生理传感器将采集的脉搏值作为标准脉搏值并保存;如采集到的一段时间内的脉搏值小于标准脉搏值则可判断出使用者当前处于疲劳驾驶状态,如采集到的一段时间内的脉搏值大于标准脉搏值则可判断出使用者当前处于非疲劳驾驶状态。

在一种较优的实施方式中,还包括:

图像处理模块22,与图像采集模块11连接,用以将采集的使用者的多个面部图像进行处理,以获得使用者的面部图像变化值并将面部图像变化值与一预设阈值比较,以获得第二比较结果;

第二判断模块23,与图像处理模块22连接,用以根据第二比较结果,如面部图像变化值大于预设阈值,则判断使用者处于疲劳驾驶状态,如面部图像变化值小于预设阈值,则判断使用者处于非疲劳驾驶状态。

上述技术方案中,当使用者处于非疲劳状态下,将采集的使用者的面部图像作为标准面部图像,图像采集模块11通过使用者在驾驶车辆过程中实时的采集使用者的面部图像与标准面部图像进行比对,如实时采集到的面部图像中的使用者的上下眼皮距离值小于标准图像中的眼皮距离值,则判断使用者处于疲劳驾驶状态,或者使用者根据实时采集的面部图像中脸部所占的面积小于标准面部图像中脸部所占的面积,则判断使用者处于疲劳驾驶状态;

上述的判断使用者是否处于疲劳状态的判断方法,还可通过采集使用者的打哈欠的嘴巴图像,并通过采集的时间值获取使用者的打哈欠的频率,如果分析出的打哈欠的频率值超过一预设频率值,则判断使用者处于疲劳状态;

还可基于上述的眼皮距离值以及打哈欠频率值,通过将眼皮距离值以及打哈欠的频率值进行相加获得判断疲劳综合值,并将判断疲劳综合值与预设综合值进行比较,如超过预设综合值则判断此时的使用者处于驾驶疲劳状态,通过将眼皮距离值以及打哈欠频率值进行综合分析可使判断更加的准确。在一种较优的实施方式中,还包括:

第一计时模块24,用以计算使用者打开车辆转向灯持续的工作时间值并输出;

第二计时模块25,用以计算使用者持续驾驶车辆的驾驶时间值并输出;

异常操作检测模块,用以检测使用者驾驶车辆驾的异常偏移值并输出;

第四处理模块26,与第一计时模块,第二计时模块25以及异常操作检测模块连接,用以将转向灯的工作时间值,驾驶时间值以及异常偏移值通过一预设算法进行计算以获得计算结果;

第三判断模块27,与第四处理模块26连接,用以判断计算结果是否查过一预设值,如超过,则判断使用者当前属于疲劳驾驶状态,如不超过,则使用者处于非疲劳驾驶状态。

当使用者处于疲劳状态时,其操作车辆则会出现相应的异常操作,如方向灯打开长时间未关,或者驾驶车辆频繁的打方向盘等,上述技术方案中,通过将打开转向灯的持续工作时间值,驾驶者持续驾驶车辆的驾驶时间值,以及异常偏移值,其中异常偏移值表示使用者在操作方向盘时车辆偏移驾驶者及时纠正行驶方向的偏移值,通过预设算法进行计算,以获得计算结果,并判断如果计算结果超过预设值,则判断使用者处于疲劳驾驶状态;

上述的判断驾驶者是否处于疲劳状态,还可通过对使用者的驾驶时间进行记录,如果使用者的连续驾驶时间超过预设时间,优选为5小时,则可以语音的方式提示驾驶者“您已经疲劳驾驶”,并且控制打开车辆的双闪灯,以起到安全驾驶的作用。

以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

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