(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機載システムを制御する方法であって、
ステアリング・ホイールに取り付けられた複数の超音波センサを使用することによって、ある期間内に超音波信号を取得することと、
前記超音波信号から、前記ステアリング・ホイールを把持しているドライバの部分から反射された反射信号を選択すること、
前記反射信号に基づいて前記ドライバの前記部分の輪郭情報を決定することと、
前記輪郭情報に基づいて前記ドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することと、
前記現在のジェスチャの前記軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから前記現在のジェスチャのタイプを決定することと、
前記現在のジェスチャの前記タイプに対応する操作を実行するよう前記機載システムを制御することと
を有する方法。
【請求項２】
前記輪郭情報に基づいて前記ドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することは、
前記現在のジェスチャの前記軌道を決定するよう、前記選択された反射信号に基づき、ある期間内の前記ドライバの手又は指の位置を確認すること
を有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の超音波センサを使用することによって前記超音波信号を取得することより前に、当該方法は、前記ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定することを更に有し、
前記超音波信号は、前記ステアリング・ホイールが非回転状態にあるときに、前記複数の超音波センサを使用することによって取得される、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ジャイロスコープが前記ステアリング・ホイールに取り付けられ、
前記ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定することは、前記ステアリング・ホイールが前記回転状態にあるかどうかを前記ジャイロスコープに基づき判定することを有する、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ、
２本の指を内側又は外側にスライドすること、
２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること、
１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること、
１本の指でダブルクリックすること、
片手を振ること、
前記ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること、並びに
２本の指でダブルクリックすること
のうちの少なくとも１つを有する、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ステアリング・ホイールの外周は複数のサウンド・ホールを設けられ、該複数のサウンド・ホールは、前記複数の超音波センサと一対一の対応にあり、前記サウンド・ホールの方向は、前記ドライバの手又は指の活動エリアと、前記超音波信号のカバレッジとに基づき決定される、
請求項２に記載の方法。
【請求項７】
機載システムを制御する装置であって、
ステアリング・ホイールに取り付けられた複数の超音波センサを使用することによって、ある期間内に超音波信号を取得し、
前記超音波信号から、前記ステアリング・ホイールを把持しているドライバの部分から反射された反射信号を選択し、
前記反射信号に基づいて前記ドライバの前記部分の輪郭情報を決定し、
前記輪郭情報に基づいて前記ドライバの現在のジェスチャの軌道を決定するよう構成される第１決定モジュールと、
前記現在のジェスチャの前記軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから前記現在のジェスチャのタイプを決定するよう構成される第２決定モジュールと、
前記現在のジェスチャの前記タイプに対応する操作を実行するよう前記機載システムを制御するよう構成される制御モジュールと
を有する装置。
【請求項８】
前記第１決定モジュールは特に、
前記現在のジェスチャの前記軌道を決定するよう、前記選択された反射信号に基づき、ある期間内の前記ドライバの手又は指の位置を確認する
よう構成される、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
当該装置は、前記ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定するよう構成される第３決定モジュールを更に有し、
前記第１決定モジュールは特に、前記ステアリング・ホイールが非回転状態にあるときに、前記複数の超音波センサを使用することによって前記超音波信号を取得するよう構成される、
請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
ジャイロスコープが前記ステアリング・ホイールに取り付けられ、
前記第３決定モジュールは特に、前記ステアリング・ホイールが前記回転状態にあるかどうかを前記ジャイロスコープに基づき判定するよう構成される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ、
２本の指を内側又は外側にスライドすること、
２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること、
１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること、
１本の指でダブルクリックすること、
片手を振ること、
前記ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること、並びに
２本の指でダブルクリックすること
のうちの少なくとも１つを有する、
請求項７乃至１０のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記ステアリング・ホイールの外周は複数のサウンド・ホールを設けられ、該複数のサウンド・ホールは、前記複数の超音波センサと一対一の対応にあり、前記サウンド・ホールの方向は、前記ドライバの手又は指の活動エリアと、前記超音波信号のカバレッジとに基づき決定される、
請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、“METHOD  AND  APPRATUS  FOR  CONTROLLING  ONBOARD  SYSTEM”と題されて、２０１７年２月２７日付けで中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１７１０１０６７９５．８号の優先権を主張するものであり、この中国特許出願は、その全文を参照により本願に援用される。
【０００２】
本発明の実施形態は、車両エレクトロニクスの分野に、より具体的には、機載システムを制御する方法及び装置に関係がある。
【背景技術】
【０００３】
車両安全標準及び車両エレクトロニクス化レベルの継続的な改善、並びに運転安全性に対する人々の要求の高まりに伴って、車両電子マーケットの安定成長は大いに推進されている。
【０００４】
従来の車両では、異なる機能を実行するために、例えば、音楽が再生される場合に歌の切り替え、再生、又は一時停止などの機能を実行するために、あるいは、車載ナビゲーションが表示される場合に車内ディスプレイ上で地図のサイズを制御することなどの機能を実行するために、異なる機能操作が、ステアリング・ホイール、車内のセンター・コンソール、又は他の場所に配置されたファンクション・キーを使用することによって実行される必要がある。しかし、ステアリング・ホイール、車内のセンター・コンソール、又は他の場所でのファンクション・キーの位置は固定されており、調整不可能であり、ファンクション・キーの個数が多くなったり、いくつかのファンクション・キーがステアリング・ホイールの位置から相対的に遠くなったりし得る。そのため、ドライバは、車両を運転しているときに、対応する操作を実行することに気を取られなければならず、交通事故の危険性がある。従って、車両エレクトロニクスに関して、より安全で、より信頼でき、且つ、より簡単な操作方法が、ヒトとコンピュータとの相互作用において必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施形態は、機載システムを制御する方法及び装置を提供する。ドライバによって実行されるいくつかのジェスチャのタイプが、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによって識別され、異なるタイプのジェスチャに対応する操作が、ジェスチャのタイプに基づき機載システムに対して実行され、それにより、車両を運転中のドライバのいくつかの機能操作要件は望ましく満足され、運転安全性は確保され、車両とヒトとの間の相互作用はより近づく。
【０００６】
一態様によれば、機載システムを制御する方法が提供される。方法は、ドライバがステアリング・ホイールを把持している最中に、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することと、現在のジェスチャの軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから現在のジェスチャのタイプを決定することと、現在のジェスチャのタイプに対応する操作を実行するよう機載システムを制御することとを含む。
【０００７】
本発明のこの実施形態において、ドライバが手を使ってステアリング・ホイールを把持するとき、ドライバによって実行されるいくつかのジェスチャのタイプは、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによって識別され得、異なるタイプのジェスチャに対応する操作は、ジェスチャのタイプに基づき機載システムに対して実行され、それにより、車両を運転中のドライバのいくつかの機能操作要件は望ましく満足され、運転安全性は確保され、車両とヒトとの間の相互作用はより近づく。
【０００８】
第１の態様を参照して、第１の態様の第１の実施において、複数のセンサがステアリング・ホイールに取り付けられる。複数のセンサは複数の超音波センサである。ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することは、ある期間内に複数の超音波センサによって収集された超音波信号を取得することと、収集された超音波信号から反射信号を選択することと、現在のジェスチャの軌道を決定するよう、選択された反射信号に基づき、ある期間内にドライバの手又は指の位置を確認することを含む。
【０００９】
本発明のこの実施形態において、反射信号は、現在のジェスチャの軌道を正確に決定するために、超音波信号内で決定される。
【００１０】
第１の態様又は第１の態様の第１の実施を参照して、第１の態様の第２の実施において、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することより前に、方法は、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定することを更に含む。ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することは、ステアリング・ホイールが非回転状態にあるときに、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定することを含む。
【００１１】
第１の態様又は第１の態様の第１及び第２の実施のうちいずれか１つを参照して、第１の態様の第３の実施において、ジャイロスコープがステアリング・ホイールに取り付けられる。ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定することは、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかをジャイロスコープに基づき判定することを含む。
【００１２】
本発明のこの実施形態において、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかは、ステアリング・ホイールが回転状態にあるときにドライバのジェスチャを識別することを回避して、ジェスチャ識別の正確さを確かにするために、決定される。
【００１３】
第１の態様又は第１の態様の第１乃至第３の実施のうちいずれか１つを参照して、第１の態様の第４の実施において、前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ：２本の指を内側又は外側にスライドすること、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること、１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること、１本の指でダブルクリックすること、片手を振ること、ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること、並びに２本の指でダブルクリックすること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００１４】
第１の態様又は第１の態様の第１乃至第４の実施のうちいずれか１つを参照して、第１の態様の第５の実施において、ステアリング・ホイールの外周は複数のサウンド・ホールを設けられている。複数のサウンド・ホールは、複数の超音波センサと一対一の対応にある。サウンド・ホールの方向は、ドライバの手又は指の活動エリアと、超音波信号のカバレッジとに基づき決定される。
【００１５】
第１の態様の第５の実施を参照して、第１の態様の第６の実施において、耐水通気薄膜が超音波センサとサウンド・ホールとの間に配置される。耐水通気薄膜は、水蒸気がサウンド・ホールを通って超音波センサに入ることを防ぐよう構成される。
【００１６】
本発明のこの実施形態において、耐水通気薄膜は、ジェスチャ識別の正確さを確かにするために、水蒸気が超音波センサに入ることを防ぐことができる。
【００１７】
第２の態様によれば、機載システムを制御する装置が提供される。装置は、ドライバがステアリング・ホイールを把持している最中に、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定するよう構成される第１決定モジュールと、現在のジェスチャの軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから現在のジェスチャのタイプを決定するよう構成される第２決定モジュールと、現在のジェスチャのタイプに対応する操作を実行するよう機載システムを制御するよう構成される制御モジュールとを含む。
【００１８】
第２の態様を参照して、第２の態様の第１の実施において、複数のセンサがステアリング・ホイールに取り付けられる。複数のセンサは複数の超音波センサである。第１決定モジュールは特に、ある期間内に前記複数の超音波センサによって収集された超音波信号を取得し、収集された超音波信号から反射信号を選択し、現在のジェスチャの軌道を決定するよう、選択された反射信号に基づき、ある期間内にドライバの手又は指の位置を確認するよう構成される。
【００１９】
第２の態様又は第２の態様の第１の実施を参照して、第２の態様の第２の実施において、装置は、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定するよう構成される第３決定モジュールを更に含む。第１決定モジュールは特に、ステアリング・ホイールが非回転状態にあるときに、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定するよう構成される。
【００２０】
第２の態様又は第２の態様の第１及び第２の実施のうちいずれか１つを参照して、第２の態様の第３の実施において、ジャイロスコープがステアリング・ホイールに取り付けられる。第３決定モジュールは特に、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかをジャイロスコープに基づき判定するよう構成される。
【００２１】
第２の態様又は第２の態様の第１乃至第３の実施のうちいずれか１つを参照して、第２の態様の第４の実施において、前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ：２本の指を内側又は外側にスライドすること、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること、１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること、１本の指でダブルクリックすること、片手を振ること、前記ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること、並びに２本の指でダブルクリックすること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００２２】
第２の態様又は第２の態様の第１乃至第４の実施のうちいずれか１つを参照して、第２の態様の第５の実施において、ステアリング・ホイールの外周は複数のサウンド・ホールを設けられている。複数のサウンド・ホールは、複数の超音波センサと一対一の対応にある。サウンド・ホールの方向は、ドライバの手又は指の活動エリアと、超音波信号のカバレッジとに基づき決定される。
【００２３】
第２の態様の第５の実施を参照して、第２の態様の第６の実施において、耐水通気薄膜が超音波センサとサウンド・ホールとの間に配置される。耐水通気薄膜は、水蒸気がサウンド・ホールを通って超音波センサに入ることを防ぐよう構成される。
【００２４】
第３の態様によれば、機載システムを制御する装置が提供される。装置は、メモリ及びプロセッサを含む。メモリは、プログラムコードを記憶するよう構成される。プロセッサは、第１の態様及び第１の態様の実施に従う方法を実装するようにプログラムコードを呼び出すよう構成される。
【００２５】
第４の態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体が提供される。コンピュータ可読記憶媒体は命令を記憶する。命令がコンピュータで実行されるとき、コンピュータは、上記の態様に従う方法を実行することを可能にされる。
【００２６】
本発明の実施形態において、ドライバによって実行されるいくつかのジェスチャのタイプは、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによって識別され、異なるタイプのジェスチャに対応する操作が、ジェスチャのタイプに基づき機載システムに対して実行され、それにより、機載システムに対するドライバの異なる操作は実施され、ドライバは大いに助けられ、運転安全性は確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に従って機載システムを制御する方法の略フローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に従う第１ジェスチャの適用の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に従う第２ジェスチャの適用の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に従う第３ジェスチャの適用の概略図である。
【図５】本発明の実施形態に従う第４ジェスチャの適用の概略図である。
【図６】本発明の実施形態に従う第５ジェスチャの適用の概略図である。
【図７】本発明の実施形態に従う第６ジェスチャの適用の概略図である。
【図８】本発明の実施形態に従う第７ジェスチャの適用の概略図である。
【図９】本発明の実施形態に従ってステアリング・ホイールの外周上に設けられたサウンド・ホールの概略図である。
【図１０】本発明の実施形態に従ってステアリング・ホイールに取り付けられた超音波センサの概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に従うフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣＢ）のレイアウトフォームの概略図である。
【図１２】本発明の実施形態に従って機載システムを制御する方法の他の略フローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に従って機載システムを制御する装置の略ブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態に従って機載システムを制御する装置の他の略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下は、添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決法について説明する。
【００２９】
従来の車両では、ドライバは、異なるファンクション・キーを使用することによって、異なる機能操作を実施する必要がある。例えば、マルチメディア再生中の音量調整などの機能は、ステアリング・ホイール上のキーを使用することによって実施され、車載電話機を備えた車両では、ステアリング・ホイール上のキーは、電話に出ることなどの機能を更に実装することができ、あるいは、ナビゲーション表示機能、車内温度調整機能、又は他の機能は、車内のセンター・コンソール上のキーを使用することによって実装可能である。しかし、車両内には多数のファンクション・キーが存在し、ファンクション・キーの位置は固定されており、多くのファンクション・キーの位置がドライバから比較的に遠いことなどが起こり得る。そのため、ドライバの通常運転中に、ドライバがいくつかのファンクション・キーに対して操作を実行する必要がある場合に、ドライバは気を散らされる可能性があり、交通事故が起こりやすい。
【００３０】
上記の問題を解決するために、本発明の実施形態は、機載システムを制御する方法を提供する。ドライバのジェスチャは、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによって識別され、それにより、車両の運転中にドライバによって必要とされるいくつかの機能操作は、都合良く且つ高速に実施され得、車両とヒトとの間の相互作用は、より近くなる。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に従って機載システムを制御する方法１００の略フローチャートである。図１に示される方法１００は、次のステップの一部又は全てを含む。
【００３２】
１１０：ドライバがステアリング・ホイールを把持している最中に、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定する。
【００３３】
１２０：現在のジェスチャの軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから現在のジェスチャのタイプを決定する。
【００３４】
現在のジェスチャのタイプに対応する操作を実行するよう機載システムを制御する。
【００３５】
具体的に、ドライバが手を使ってステアリング・ホイールを把持する場合に、ドライバによって実行されるジェスチャのタイプは、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによって識別され得、異なるタイプのジェスチャに対応する操作は、ジェスチャのタイプに基づき機載システムに対して実行される。プロセス全体で、ドライバの手は、ステアリング・ホイールを把持した状態のままである可能性があり、いくつかのジェスチャは、ドライバの何本かの指又は片方の手のみを使用することによって実行される必要があり、それにより、異なる機能操作が実施され得、車両の運転中のドライバのいくつかの機能操作要件が望ましく満足され、運転安全性が確保され、車両とヒトとの間の相互作用がより近づく。
【００３６】
本発明のこの実施形態における機載システムは、機載ヘッド・アップ・ディスプレイ（Head  Up  Display，ＨＵＤ）であっても、あるいは、機載ナビゲーションシステム、機載メニューシステム、及び機載マルチメディアシステム、又は他の機載システムであってもよいことが理解されるべきである。これは、本発明のこの実施形態で制限されない。
【００３７】
任意に、いくつかの実施形態において、センサは、ステアリング・ホイールの外周上に取り付けられ得る。
【００３８】
任意に、いくつかの実施形態において、複数のセンサが存在してもよい。複数のセンサは、センサアレイを形成するよう直列に接続される。
【００３９】
センサの具体的な数量は、ステアリング・ホイールのサイズによって決定されても、あるいは、ジェスチャ識別に必要とされる精度によって決定されてもよいことが理解されるべきである。例えば、ドライバによって実行されるジェスチャが正確に識別される必要がある場合に、センサの数量は適切に増やされ得る。
【００４０】
任意に、いくつかの実施形態において、センサは超音波センサであってよい。
【００４１】
任意に、いくつかの実施形態において、複数の超音波センサがやはり存在してもよい。複数の超音波センサの具体的な数量は、ステアリング・ホイールのサイズによって決定されても、あるいは、ジェスチャ識別の精度によって決定されてもよい。複数の超音波センサは、超音波センサアレイを形成するよう直列に接続される。
【００４２】
本発明のこの実施形態において、ドライバによって実行されるジェスチャは、ジェスチャを識別するために、超音波多点位置決め原理に従って位置決めされることが理解されるべきである。
【００４３】
センサが超音波センサである場合に、超音波センサは送信端として使用されても、あるいは、受信端として使用されてもよいことが理解されるべきである。
【００４４】
任意に、いくつかの実施形態において、センサが超音波センサである場合に、超音波センサによって受信される超音波信号は、ドライバによって実行されるジェスチャの信号を含むことができ、更には、何らかの他の干渉信号、例えば、固定発動機の雑音信号及び他の機械構造の雑音信号、並びに非超音波センサによって送信される、他の周波数を有する信号を含む可能性がある。
【００４５】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサの受信端によって受信される超音波信号は、ある期間内の超音波信号であることができ、例えば、サンプリング期間内の超音波信号であることができる。このようにして、処理される必要があるデータのボリュームが比較的に大きく、データを処理することが困難であるという問題は、回避され得る。
【００４６】
任意に、いくつかの実施形態において、サンプリング期間のパラメータは、超音波センサにおいて前もってセットされ得る。ユーザは、サンプリング期間の長さを自由にセットしても、あるいは、信号速度に基づき超音波センサにおいてサンプリング期間の長さを前もってセットしてもよい。
【００４７】
サンプリング期間は連続的であっても、あるいは、インターバルを有してもよいことが理解されるべきである。
【００４８】
サンプリング期間が連続的である場合に、超音波センサによって受信される超音波信号の時間がサンプリング期間に達するとき、超音波センサでデータを記憶するユニットは、サンプリング期間に収集された超音波信号を自動的にプロセッサへ送信し、記憶ユニット内の超音波信号を空にすることができ、あるいは、記憶ユニットが現在収集されているデータ信号を処理する必要がないときには、記憶ユニットは、次のサンプリング期間に収集される超音波信号を記憶する準備をするために、そのサンプリング期間に受信された超音波信号を直接に削除してもよい。
【００４９】
サンプリング期間がインターバルを有している場合に、割り込みが実施のために超音波センサにおいてセットされ得る。サンプリング時間が現在のサンプリング期間に達するとき、超音波センサでデータを記憶するユニットは同じく、サンプリング期間内の超音波信号を自動的にプロセッサへ送信し、記憶ユニット内の超音波信号を空にし得る。２つのサンプリング期間の間の内部時間内に、超音波センサ内の割り込みが起動される。超音波センサは超音波信号を送受信し始める。この方法は、超音波信号が長期間作動状態にあることを防ぎ、超音波センサのエネルギ消費を減らすことができる。
【００５０】
割り込み時間インターバルは、ユーザによってセットされても、あるいは、超音波センサにおいて前もってセットされてもよい。これは、本発明のこの実施形態で制限されない。
【００５１】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサが超音波信号を受信した後、反射信号が超音波信号内で決定され得る。例えば、超音波信号の伝播距離は、超音波信号の位相差及び遅延パラメータに基づき決定され得、超音波信号内の反射信号は、最終的に、超音波信号の異なる信号伝播距離に基づき決定される。反射信号は、ドライバによって実行されているジェスチャを識別するための有用な信号である。
【００５２】
任意に、いくつかの実施形態において、反射信号のいくつかは、ドライバの手又は指の活動エリア外の信号であり得る。ドライバの手又は指の活動エリア外の信号は、ドライバのジェスチャの識別に対する干渉を引き起こす。そのため、ドライバの手又は指の活動エリア内の反射信号が更に、反射信号の位相差及び遅延パラメータに基づき決定され得る。ドライバの手又は指の活動エリア内の反射信号は、ジェスチャの最終的な識別に必要な信号である。
【００５３】
任意に、いくつかの実施形態において、反射信号が超音波信号内で決定される前に、方法１００は、超音波センサの受信端が超音波信号を受信するときに、受信された超音波信号を最初に事前判定することと、超音波信号を送信することから超音波信号を受信することまでの時間長が前もってセットされた条件を満たすときに、受信された超音波信号を記憶することと、前もってセットされた条件が満足されないときに、現在の超音波信号を超音波センサによって記憶することをスキップすることと、次の期間に超音波信号を受信し、該超音波信号を事前判定することとを更に含む。前もってセットされた条件は、ユーザによって前もってセットされた時間閾値であってよい。超音波信号を送信することから超音波信号を受信することまでの時間長が前もってセットされた時間閾値よりも長い場合には、超音波信号は前もってセットされた条件を満足すると決定され得る。
【００５４】
本発明のこの実施形態において、事前判定するステップを通じて、反射されずに超音波センサの受信端に直接に入る受信された超音波信号の一部は、前もって除去され得、それによって、ジェスチャ識別時間が短縮され、ジェスチャ識別効率が改善される。
【００５５】
事前判定するステップを通じて、超音波信号の一部は除去され得るが、超音波信号内で反射されない全ての信号が除去され得るわけではないことが理解されるべきである。ステップは、ただ事前判定だけである。超音波信号が前もってセットされた条件を満足しないと決定されるとき、受信された超音波信号はそれ以上処理されず、ジェスチャ識別効率が改善される。
【００５６】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサの受信端によって受信された超音波信号が事前判定される前に、方法１００は、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定することと、ステアリング・ホイールが非回転状態にある場合に、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバのジェスチャを識別することとを更に含む。
【００５７】
ドライバはステアリング・ホイールを操作するので、例えば、曲がるか又は車線変更するときにステアリング・ホイールを操作するので、通常は、ステアリング・ホイールは回転状態にあると理解されるべきである。この場合に、機載システムに対するドライバの操作の可能性は非常に低い。その上、ドライバがステアリング・ホイールを操作する場合に、ドライバの手の置き位置は、ジェスチャに対するセンサの識別に影響を及ぼすことがある。そのため、ステアリング・ホイールが回転状態にある場合には、ドライバのジェスチャは識別されない。
【００５８】
任意に、いくつかの実施形態において、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定することは、ステアリング・ホイールに配置されているジャイロスコープによって行われ得る。具体的に、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかは、ジャイロスコープによって取得されたデータ情報に基づき判定され得る。
【００５９】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサによって受信される超音波信号は、他の干渉信号を更に含む。そのため、ドライバのジェスチャをより効率的且つ正確に識別するよう、反射信号が超音波信号内で決定される前に、超音波信号内の干渉信号が更に除去される必要がある。
【００６０】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサによって受信される超音波信号は、固有周波数を有するいくつかの干渉信号、例えば、エンジンの音及び他の機械構造の雑音を含むことがある。雑音信号は、固有周波数を有する信号である。そのため、時間領域及び周波数領域変換が、固有周波数を有する雑音信号に対して行われ得る。次いで、固有周波数を有する雑音信号は、帯域通過フィルタを使用することによって除去される。
【００６１】
任意に、いくつかの実施形態において、固有周波数を有する雑音信号が除去された後、得られた超音波信号は何らかの他の信号を更に含むことがある。他の信号は、超音波センサによって送信されていない。超音波センサによって送信された信号は、固有周波数を有する信号である。そのため、他の信号の周波数は、超音波センサによって送信された信号のそれらと異なる。時間領域及び周波数領域変換が、他の信号の周波数に対して行われ得る。他の周波数を有する信号は、帯域通過フィルタを使用することによって除去される。
【００６２】
固有雑音信号を除去するステップと、他の周波数を有する信号を除去するステップとの間には、明確な順序がないことが理解されるべきである。その上、本発明のこの実施形態では、２つのステップのうちの一方しか実行されなくてもよく、あるいは、２つのステップの両方ともが実行される。両方のステップを実行することは、受信された超音波信号において全ての干渉信号を除去し、ジェスチャ識別の正確さを確保することができる。従って、これは、本発明のこの実施形態において一例として使用される。しかし、本発明のこの実施形態は、それに限られない。
【００６３】
任意に、いくつかの実施形態において、反射信号が超音波信号内で決定された後、期間内のドライバの手又は指が、期間内の反射信号に基づき位置決めされ得る。例えば、期間内のドライバの手又は指の位置の座標は、超音波多点位置決め原理に従って決定され得る。
【００６４】
任意に、いくつかの実施形態において、期間内のドライバの手又は指が位置決めされた後、ドライバの現在のジェスチャの軌道が、得られた位置情報に基づき決定され得る。例えば、関数あてはめが、あてはめられた関数曲線を得るために、期間内のドライバの手又は指の位置の座標に対して実行され得る。あてはめられた関数曲線が、ドライバの現在のジェスチャの軌道である。
【００６５】
任意に、いくつかの実施形態において、現在のジェスチャのタイプが、現在のジェスチャの決定された軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから決定され得る。
【００６６】
例えば、現在のジェスチャの軌道の関数曲線は、データベース内の関数曲線と比較されてよく、現在のジェスチャの軌道の関数曲線と最も良く一致している関数曲線が、データベース内の関数曲線から選択される。最も良く一致している関数曲線に対応するジェスチャタイプが、現在のジェスチャのタイプである。
【００６７】
任意に、いくつかの実施形態において、前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ：
２本の指を内側又は外側にスライドすること；
２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること；
１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること；
１本の指でダブルクリックすること；
片手を振ること；
ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること；並びに
２本の指でダブルクリックすること
のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【００６８】
２本の指は左手及び右手の同じ指であると理解されるべきである。例えば、２本の指で内側にスライドすることは、左手の親指及び右手の親指で内側にスライドすることであり、２本の指で時計回りにスライドすることは、左の親指及び右手の親指で時計回りにスライドすることである。１本の指は、左手又は右手の任意の指であることができ、片手は、左手又は右手のどちらか一方であることができる。
【００６９】
ドライバが車両を運転するとき、手は、通常はステアリング・ホイールに置かれており、親指以外の指は、通常はステアリング・ホイールを把持する状態にあり、親指は、通常は自由に動かすことができると理解されるべきである。そのため、本発明のこの実施形態では、親指のみが、様々なジェスチャを詳細に記載するために一例として使用される。しかし、本発明のこの実施形態は、それに限られない。
【００７０】
ジェスチャタイプの管理を容易にするよう、前述のジェスチャの中の、２本の指を内側又は外側にスライドするジェスチャは、第１ジェスチャと標記され、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすることは、第２ジェスチャと標記され、１本の指を上、下、左、及び右へスライドすることは、第３ジェスチャと標記され、１本の指でダブルクリックすることは、第４ジェスチャと標記され、片手を振ることは、第５ジェスチャと標記され、ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすることは、第６ジェスチャと標記され、２本の指でダブルクリックすることは、第７ジェスチャと標記される。
【００７１】
前もってセットされたジェスチャタイプの記載は、前もってセットされたジェスチャタイプを制限するよう意図されないことが理解されるべきである。その後の開発段階で、研究者は、他の機能を制御するジェスチャを、前もってセットされたジェスチャタイプに更に加えることができる。本発明のこの実施形態では、７つのジェスチャのみが、前もってセットされたジェスチャを詳細に記載するために一例として使用される。しかし、本発明のこの実施形態は、それに限られない。
【００７２】
図２は、本発明の実施形態に従う第１ジェスチャの適用の概略図である。第１ジェスチャは、２本の指を内側又は外側にスライドすることであり、機載システムの表示サイズ又は表示されている内容のサイズを制御することができる。
【００７３】
図２に示されるように、２本の指を内側又は外側にスライドするジェスチャは、ＨＵＤを制御するために使用され、ＨＵＤの表示サイズを制御すること、ＨＵＤに表示されている情報のフォントサイズを制御すること、などができる。例えば、ジェスチャは、車両のフロントガラス上のＨＵＤの表示サイズを制御するために使用され得る。代替的に、ドライバが、車両が燃料の補給を受ける必要があるかどうかを判定するために、燃料消費情報に注意を払う必要がある場合に、ジェスチャにおいて２本の指を外側にスライドすることは、ドライバが見やすくなるように、ＨＵＤに表示されている情報、例えば、燃料消費及び車両速度、のフォントサイズを拡大することができる。
【００７４】
図２に示されるように、２本の指を内側又は外側にスライドするジェスチャが、機載ナビゲーションシステムを制御するために使用される場合に、機載の中央制御ディスプレイ画面に表示されている地図のサイズは、ジェスチャを実行することによって調整され得る。いくつかの道路状況が複雑であるか、あるいは、車両が車線を変更したり又は曲がったりする必要がある場合に、ジェスチャにおいて２本の指を外側にスライドすることは、ドライバがいつでも地図内の比較的小さいマークを見るのを助けるよう、地図を拡大することができる。道路状況が比較的良好であるか、あるいは、車両が高速道路を走っている場合に、ジェスチャにおいて２本の指を内側にスライドすることは、地図を縮小することができる。
【００７５】
図２に示されるように、２本の指を内側又は外側にスライドするジェスチャが機載メニューシステムを制御するために使用される場合に、機載の中央制御ディスプレイ画面上のメニューのフォントサイズは、ジェスチャを実行することによって調整され得る。例えば、ドライバが高齢者であるか、又は比較的視力が弱い場合に、２本の指を外側にスライドすることは、ドライバが見やすくなるように、機載システムのメニューのフォントを拡大することができる。
【００７６】
図３は、本発明の実施形態に従う第２ジェスチャの適用の概略図である。第２ジェスチャは、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすることであり、機載システムにおける表示されている内容の視角の変換を制御することができる。
【００７７】
図３に示されるように、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドするジェスチャが、ＨＵＤに表示されている道路状況を制御するために使用される場合に、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすることは、ＨＵＤに表示されている道路状況を参照してディスプレイの取付角度を調整することができる。
【００７８】
図３に示されるように、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドするジェスチャが、機載ナビゲーションシステムを制御するために使用される場合に、２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすることは、ドライバが地図内で特定の建物又は特定の道路状況を見る必要があるときに、機載ナビゲーションシステムの地図を上面図、正面図、又は他の視角でのビューに切り替えることができる。
【００７９】
図４は、本発明の実施形態に従う第３ジェスチャの適用の概略図である。第３ジェスチャは、１本の指を上、下、左、及び右へスライドすることであり、機載システムのディスプレイ位置を制御するとともに、メニューの選択肢の選択又はマルチメディアシステムにおける選択肢の操作などの機能を実装することができる。
【００８０】
図４に示されるように、１本の指を上、下、左、及び右へスライドするジェスチャが、ＨＵＤを制御するために使用される場合に、車両のフロントガラス上に表示されているＨＵＤの位置を制御する機能が実装され得る。例えば、１本の指を上、下、左、及び右へスライドするジェスチャは、ドライバの身長及び運転席にいるドライバの異なる眼球位置に基づき、ＨＵＤのディスプレイ位置を調整することができる。
【００８１】
図４に示されるように、１本の指を上、下、左、及び右へスライドするジェスチャが、機載ナビゲーションシステムを制御するために使用される場合に、機載の中央制御ディスプレイ画面に表示されている地図の位置を制御する機能が実装され得る。例えば、１本の指は、現在地の上にある何らかの位置情報を見るために上方向にスライドすることができ、１本の指は、現在地の左にある何らかの位置情報を見るために左方向にスライドすることができる、などが可能である。
【００８２】
図４に示されるように、１本の指を上、下、左、及び右へスライドするジェスチャが、機載メニューシステムを制御するために使用される場合に、メニュー内の特定の選択肢を選択する機能が実装され得る。例えば、１本の指は、現在の選択肢の次の選択肢を選ぶために下方向にスライドすることができ、１本の指は、現在の選択肢の右にある選択肢を選ぶために右方向にスライドすることができる、などが可能である。
【００８３】
図４に示されるように、１本の指を上、下、左、及び右へスライドするジェスチャが、マルチメディアシステムを制御するために使用される場合に、マルチメディアシステムにおける特定の選択肢の操作を制御する機能が実装され得る。例えば、マルチメディアシステムが音楽を再生するために使用される場合に、１本の指を上方向にスライドすることは、前の歌を再生するよう制御することができ、１本の指を下方向にスライドすることは、次の歌を再生するよう制御することができ、１本の指を左方向にスライドすることは、音量を下げることができ、１本の指を右方向にスライドすることは、音量を上げることができる、などが可能である。
【００８４】
図５は、本発明の実施形態に従う第４ジェスチャの適用の概略図である。第４ジェスチャは、１本の指でダブルクリックすることであり、機載システムにおいて異なる選択肢に入ること又は再生の一時停止、などの機能を実装することができる。
【００８５】
図５に示されるように、１本の指でダブルクリックするジェスチャは、ＨＵＤを制御するために使用され、異なる表示内容の選択肢に入る機能を実装することができる。例えば、１本の指で一度ダブルクリックすることを行うことで速度選択肢に入ることができ、次いで、１本の指でもう一度ダブルクリックすることを行うことで燃料消費選択肢に入ることができる、などが可能である。
【００８６】
図５に示されるように、１本の指でダブルクリックするジェスチャが、機載ナビゲーションシステムを制御するために使用される場合に、例えば、現在地の近くにある商家又はユーザの目的とする建物の位置を検索する機能が実装され得る。例えば、商家又は他の建物の位置は、１本の指で一度ダブルクリックすることを行うことで見ることができ、次いで、別の商家又は建物は、１本の指でもう一度ダブルクリックすることを行うことで切り替えられ得る。
【００８７】
図５に示されるように、１本の指でダブルクリックすることが、機載メニューの表示を制御するために使用される場合に、メニュー内の特定の選択肢に入る機能が実装され得る。
【００８８】
図５に示されるように、１本の指でダブルクリックすることが、マルチメディアシステムを制御するために使用される場合に、一時停止の機能が実装され得る。例えば、歌が再生される場合に、１本の指でダブルクリックすることは、再生を一時停止することができる。
【００８９】
図６は、本発明の実施形態に従う第５ジェスチャの適用の概略図である。第５ジェスチャは、片手を振ることであり、機載システムにおいて異なるアプリケーション又は異なるモードの間の切り替えを制御することができる。
【００９０】
図６に示されるように、片手を振るジェスチャがＨＵＤを制御するために使用される場合に、異なる表示内容がジェスチャを実行することによって切り替えられ得る。例えば、ＨＵＤが現在リアルタイムの燃料消費を表示している場合に、平均燃料消費が、片手を振ることを行うことで切り替えられ得る。
【００９１】
図６に示されるように、片手を振るジェスチャが、機載の中央制御ディスプレイ画面を制御するために使用される場合に、機載の中央制御ディスプレイ画面上の異なるアプリケーションが、片手を振ることを行うことで切り替えられ得る。例えば、機載の中央制御ディスプレイ画面が現在機載ナビゲーションの地図を表示している場合に、ラジオ放送などの他のアプリケーションが、片手を振ることを行うことで切り替えられ得る。
【００９２】
図６に示されるように、片手を振るジェスチャが、機載メニューシステムを制御するために使用される場合に、異なる設定モードが、ジェスチャを実行することによって切り替えられ得る。例えば、車両が現在一般モードにある場合に、安全性モードが、片手を振ることを行うことで切り替えられ得る。
【００９３】
図６に示されるように、片手を振るジェスチャが、マルチメディアシステムを制御するために使用される場合に、異なるアプリケーションが、ジェスチャを実行することによって切り替えられ得る。例えば、マルチメディアシステムが現在音楽を再生している場合に、音楽再生は、片手を振ることを行うことで、ビデオ再生、画像、などへ切り替えられ得る。
【００９４】
図７は、本発明の実施形態に従う第６ジェスチャの適用の概略図である。第６ジェスチャは、ステアリング・ホイールの内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすることであり、前のメニューに戻る機能又はアプリケーションから出る機能を実装することができる。
【００９５】
図７に示されるように、ステアリング・ホイールの内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドするジェスチャが、ＨＵＤを制御するために使用される場合に、ジェスチャを実行することによって、現在の表示内容から前のメニューに戻ることが可能である。
【００９６】
図７に示されるように、ステアリング・ホイールの内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドするジェスチャが、機載ナビゲーションシステムを制御するために使用される場合に、ジェスチャを実行することによって、機載ナビゲーションシステムから出ることが可能である。
【００９７】
図７に示されるように、ステアリング・ホイールの内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドするジェスチャが、機載メニューシステムを制御するために使用される場合に、ジェスチャを実行することによって、機載メニューシステムから出ることが可能である。
【００９８】
図７に示されるように、ステアリング・ホイールの内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドするジェスチャが、マルチメディアシステムを制御するために使用される場合に、ジェスチャを実行することによって、マルチメディアシステムから出ることが可能である。
【００９９】
図８は、本発明の実施形態に従う第７ジェスチャの適用の概略図である。第７ジェスチャは、２本の指でダブルクリックすることであり、アプリケーションを閉じる機能及びジェスチャ識別モードを開始又は中止する機能を実装することができる。
【０１００】
図８に示されるように、２本の指でダブルクリックするジェスチャが、ＨＵＤを制御するために使用される場合に、ＨＵＤは、ジェスチャを実行することによって直接閉じられ得、あるいは、ジェスチャ識別モードは、ジェスチャを実行することによって開かれたり閉じられたりし得る。
【０１０１】
図８に示されるように、２本の指でダブルクリックするジェスチャが、機載ナビゲーションシステムの表示を制御するために使用される場合に、ナビゲーションモードは、ジェスチャを実行することによって直接閉じられ得、あるいは、ジェスチャ識別モードは、ジェスチャを実行することによって開かれたり閉じられたりし得る。
【０１０２】
図８に示されるように、２本の指でダブルクリックするジェスチャが、機載メニューシステムの表示を制御するために使用される場合に、ジェスチャ識別モードは、ジェスチャを実行することによって開かれたり閉じられたりし得る。
【０１０３】
図８に示されるように、２本の指でダブルクリックするジェスチャが、マルチメディアシステムを制御するために使用される場合に、ジェスチャ識別モードは、ジェスチャを実行することによって開かれたり閉じられたりし得る。
【０１０４】
任意に、いくつかの実施形態において、ジェスチャ識別モードが複数の表示モードの間で切り替えられる、例えば、ＨＵＤから機載ナビゲーション表示モードへ切り替えられる必要がある場合に、最上位のメニューに戻るまで、ステアリング・ホイールの内側に沿ってタッチ及びスライドするジェスチャを実行することによって、１階層ずつ前のメニューに戻ることができる。最上位のメニューまで戻った後、ステアリング・ホイールの内側に沿ってタッチ及びスライドするジェスチャが再び実行され得る。機載の中央制御ディスプレイ画面は、複数のモードの選択メニュー、例えば、４つのモード、すなわち、ＨＵＤ、機載ナビゲーション表示モード、機載メニュー表示モード、及びマルチメディア表示モードを提示する選択メニューを提示する。この場合に、異なるモードは、１本の指を上、下、左、及び右へスライドするジェスチャを実行することによって選択され得る。
【０１０５】
任意に、いくつかの実施形態において、ステアリング・ホイールの外周は、複数のサウンド・ホールを設けられている。複数のサウンド・ホールは、音響センサと一対一の対応にある。
【０１０６】
図９は、本発明の実施形態に従ってステアリング・ホイールの外周上に設けられるサウンド・ホールの概略図である。
【０１０７】
図９に示されるように、複数のサウンド・ホールが存在し得る。複数のサウンド・ホールは、ステアリング・ホイールの外周上に均等に分布している。
【０１０８】
任意に、いくつかの実施形態において、センサが超音波センサである場合に、サウンド・ホールの数量は少なくとも２つである。
【０１０９】
任意に、いくつかの実施形態において、サウンド・ホールは、超音波センサと一対一の対応にある。
【０１１０】
図１０は、本発明の実施形態に従ってステアリング・ホイールに取り付けられる超音波センサの概略図である。
【０１１１】
図１０に示されるように、耐水通気薄膜１０が、サウンド・ホール０５と超音波センサ１５との間に配置される。耐水通気薄膜は、水蒸気、例えば、ドライバの手の汗又は空気中の水蒸気がサウンド・ホール０５を通って超音波センサ１５に入り、超音波センサ１５の正常な動作に影響を及ぼすことを防ぐよう構成される。
【０１１２】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサ１５は、表面実装技術（Surface  Mount  Technology，ＳＭＴ）によりフレキシブル印刷回路基板（ＦＰＣＢ）２０に取り付けられる。
【０１１３】
図１１は、本発明の実施形態に従うフレキシブル印刷回路基板ＦＰＣのレイアウトフォームの概略図である。
【０１１４】
図１１に示されるように、ＦＰＣは、マイクロプロセッサへの接続を実装するよう、ステアリング・ホイールの外周ブラケットを通ってステアリング・ホイールのシャフトへ配線される。
【０１１５】
図１０に示されるように、補強板２５がＦＰＣ２０の後ろに取り付けられる。補強板２５は、超音波センサを補強するとともに、ねじ３０により超音波センサ１５及びＦＰＣ２０を固定するよう構成される。
【０１１６】
図１０に示されるように、サウンド・ホール０５の方向は、ドライバの手又は指の活動エリアと、超音波センサの視野（Field  of  View，ＦＯＶ）、すなわち、超音波信号のカバレッジとに基づき、決定され得る。
【０１１７】
図１２は、本発明の実施形態に従って機載システムを制御する方法２００の略フローチャートである。方法２００において、ステアリング・ホイールに取り付けられているセンサは、超音波センサである。図１２に示されるように、方法２００は、次のステップのいくつか又は全てを含む。
【０１１８】
２００：超音波センサを初期化する。
【０１１９】
任意に、いくつかの実施形態において、初期化は、超音波センサの電源をオンし、超音波センサのパラメータを設定すること、例えば、超音波センサのサンプリング時間長を設定すること、及び超音波センサの割り込みを設定することを含む。
【０１２０】
２１０：ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定する。
【０１２１】
任意に、いくつかの実施形態において、ジャイロスコープがステアリング・ホイールに取り付けられてもよい。ジャイロスコープは、ジャイロスコープによって収集されたデータ情報に基づき、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定し得る。ステアリング・ホイールが回転状態にある場合には、超音波センサによって送信される超音波信号は収集される必要がなくてよい。具体的に言えば、ドライバによって行われるジェスチャは、ジェスチャ識別の精度を確保するために、識別されない。
【０１２２】
２２０：超音波信号を事前判定する。
【０１２３】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波センサの受信端がある期間内で超音波信号を受信した後、その期間内の超音波信号は、超音波信号を送信することから超音波信号を受信することまでの時間長が前もってセットされた条件を満足するかどうかを判定するよう事前判定され得る。前もってセットされた条件は、超音波信号を送信することから超音波信号を受信することまでの時間長が、前もってセットされた時間閾値以上であることである。時間長が前もってセットされた条件を満足する場合に、受信された超音波信号は記憶され、更に処理され得る。時間長が前もってセットされた条件を満足しない場合には、超音波センサは、現在の超音波信号を記憶せず、次の期間に再び超音波信号を受信し事前判定する。
【０１２４】
本発明のこの実施形態において、超音波信号は、ジェスチャ識別の役に立たない超音波信号内の信号を前もって除去し、ジェスチャ識別精度を確保するために、事前判定され得る。
【０１２５】
２３０：固有雑音信号をキャンセルする。
【０１２６】
任意に、いくつかの実施形態において、固有雑音信号は、車両エンジンの雑音信号又は他の機械構造の雑音信号であることができる。
【０１２７】
任意に、いくつかの実施形態において、時間領域及び周波数領域変換が、固有周波数を有する雑音信号に対して実行され得る。次いで、固有周波数を有する雑音信号は、帯域通過フィルタを使用することによって除去される。
【０１２８】
２４０：干渉信号をキャンセルする。
【０１２９】
任意に、いくつかの実施形態において、干渉信号は、超音波センサによって送信された信号ではない。従って、干渉信号は、ドライバのジェスチャの識別にとって不要な信号である。時間領域及び周波数領域変換が干渉信号に対して実行され得る。干渉信号は、帯域通過フィルタを使用することによって除去され、超音波センサによって送信された超音波信号のみが残る。
【０１３０】
２５０：反射信号を決定する。
【０１３１】
任意に、いくつかの実施形態において、固有雑音信号及び干渉信号が除去された後、超音波信号内の残りの信号は全て、超音波センサによって送信された信号である。超音波信号は、直接信号及び反射信号を含む。直接信号は、超音波センサの送信端から送信され、如何なる物体によっても反射されずに超音波センサの受信端に直接入る。従って、直接信号は、ジェスチャ識別にとって不要な信号である。反射信号は、超音波センサの送信端から送信され、物体によって反射された後に受信端に入る信号である。超音波を反射する物体は、ドライバの手又は指であるかもしれないし、あるいは、他の物体であるかもしれない。反射信号において、ドライバの手又は指によって反射された信号は、ジェスチャ識別のための最終の望ましい信号である。
【０１３２】
任意に、いくつかの実施形態において、超音波信号の伝播距離は、超音波信号の位相差及び遅延パラメータを使用することによって計算され得、次いで、超音波信号内の反射信号は、異なる伝播距離に基づき決定される。反射信号が決定された後、反射信号の伝播距離は、反射信号の位相差及び遅延パラメータを使用することによって計算され、それによって、ドライバの手又は指によって反射される反射信号の中の信号、具体的に言えば、ドライバの手又は指の活動エリア内の反射信号を決定することができる。信号は、ジェスチャ識別のための最終の望ましい信号である。
【０１３３】
２６０：ある時点での現在のジェスチャの輪郭情報を、その時点での反射信号の位置情報に基づき決定し、輪郭情報が有効であるかどうかを判定する。
【０１３４】
ある時点でのドライバの手又は指の活動エリア内の反射信号の位置情報は、反射信号を使用することによって決定される。ある時点での現在のジェスチャの輪郭情報は、位置情報に基づき決定される。輪郭情報は、前もって記憶されている輪郭情報と比較される。類似度が前もってセットされた閾値以上である場合に、輪郭情報は有効な輪郭情報と見なされ得る。具体的に言えば、輪郭情報は、ヒトの手又は指の輪郭情報であり、それによって、反射信号に対するその後の処理が、反射信号によって表されるジェスチャを決定するよう実行される。輪郭情報が有効でない場合には、その後の処理は、ジェスチャ識別時間を短くするよう、反射信号に対して行われなくてもよい。
【０１３５】
ドライバの手又は指の輪郭情報は、得られた反射信号がドライバの手又は指によって反射された反射信号であるかどうかを判定するよう決定され、それによってジェスチャ識別精度を更に確保する。
【０１３６】
２７０：ドライバの現在のジェスチャの軌道を決定する。
【０１３７】
任意に、いくつかの実施形態において、反射信号が超音波信号から決定された後、期間内のドライバの手又は指が、期間内の反射信号に基づき位置決めされ得る。例えば、期間内のドライバの手又は指の位置の座標が、超音波多点位置決め原理に従って決定され得る。
【０１３８】
任意に、いくつかの実施形態において、期間内のドライバの手又は指が位置決めされた後、ドライバの現在のジェスチャの軌道が、得られた位置情報に基づき決定され得る。例えば、関数あてはめが、あてはめられた関数曲線を得るよう、期間内のドライバの手又は指の位置の座標に対して実行され得る。あてはめられた関数曲線が、ドライバの現在のジェスチャの軌道である。
【０１３９】
２８０：現在のジェスチャのタイプを決定する。
【０１４０】
任意に、実施形態において、現在のジェスチャのタイプは、現在のジェスチャの決定された軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから決定され得る。
【０１４１】
例えば、現在のジェスチャの軌道の関数曲線は、データベース内の関数曲線と比較されてよく、現在のジェスチャの軌道の関数曲線と最も良く一致している関数曲線が、データベース内の関数曲線から選択される。最も良く一致している関数曲線に対応するジェスチャタイプが、現在のジェスチャのタイプである。
【０１４２】
任意に、いくつかの実施形態において、前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ：
２本の指を内側又は外側にスライドすること；
２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること；
１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること；
１本の指でダブルクリックすること；
片手を振ること；
ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること；並びに
２本の指でダブルクリックすること
のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【０１４３】
２９０：現在のジェスチャのタイプに対応する操作を実行するよう、現在のジェスチャのタイプに基づき機載システムを制御する。
【０１４４】
本発明のこの実施形態における機載システムは、機載ヘッド・アップ・ディスプレイ（Head  Up  Display，ＨＵＤ）、機載ナビゲーションシステム、機載メニューシステム、及び機載マルチメディアシステム、又は他の機載システムであることができる。これは、本発明のこの実施形態で制限されない。
【０１４５】
本発明の実施形態のうち方法の実施形態は、図１乃至図１２を参照して先に詳細に記載されている。以下は、本発明の実施形態において機載システムを制御する装置の実施形態について図１３及び図１４を参照して詳細に記載する。機載システムを制御する装置の実施形態は、方法の実施形態に対応することが留意されるべきである。同様の記載については、方法の実施形態を参照されたい。
【０１４６】
図１３は、本発明の実施形態に従って機載システムを制御する装置３００の略ブロック図である。図１３に示されるように、装置は、次のモジュール：
ドライバがステアリング・ホイールを把持している最中に、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによってドライバの現在のジェスチャの軌道を決定するよう構成される第１決定モジュール３１０；
現在のジェスチャの軌道に基づき、前もってセットされたジェスチャタイプから現在のジェスチャのタイプを決定するよう構成される第２決定モジュール３２０；及び
現在のジェスチャのタイプに対応する操作を実行するように機載システムを制御するよう構成される制御モジュール３３０
のいくつか又は全てを含む。
【０１４７】
具体的に、ドライバが手を使ってステアリング・ホイールを把持する場合に、ドライバによって実行されるジェスチャのタイプは、ステアリング・ホイールに取り付けられたセンサを使用することによって識別され得、異なるタイプのジェスチャに対応する操作は、ジェスチャのタイプに基づき機載システムに対して実行される。プロセス全体で、ドライバの手は、ステアリング・ホイールを把持した状態のままである可能性があり、いくつかのジェスチャは、ドライバの何本かの指又は片方の手のみを使用することによって実行される必要があり、それにより、異なる機能操作が実施され得、車両の運転中のドライバのいくつかの機能操作要件が大いに助けられ、運転安全性が確保され、車両とヒトとの間の相互作用がより近づく。
【０１４８】
本発明のこの実施形態における機載システムは、機載ヘッド・アップ・ディスプレイ（Head  Up  Display，ＨＵＤ）であっても、あるいは、機載ナビゲーションシステム、機載メニューシステム、及び機載マルチメディアシステム、又は他の機載システムであってもよいことが理解されるべきである。これは、本発明のこの実施形態で制限されない。
【０１４９】
任意に、いくつかの実施形態において、センサは、ステアリング・ホイールの外周上に取り付けられ得る。
【０１５０】
任意に、いくつかの実施形態において、複数のセンサが存在してもよい。複数のセンサは、センサアレイを形成するよう直列に接続される。
【０１５１】
センサの具体的な数量は、ステアリング・ホイールのサイズによって決定されても、あるいは、ジェスチャ識別に必要とされる精度によって決定されてもよいことが理解されるべきである。例えば、ドライバによって実行されるジェスチャが正確に識別される必要がある場合に、センサの数量は適切に増やされ得る。
【０１５２】
任意に、いくつかの実施形態において、センサは超音波センサであってよい。
【０１５３】
任意に、いくつかの実施形態において、複数の超音波センサがやはり存在してもよい。複数の超音波センサの具体的な数量は、ステアリング・ホイールのサイズによって決定されても、あるいは、ジェスチャ識別の精度によって決定されてもよい。複数の超音波センサは、超音波センサアレイを形成するよう直列に接続される。
【０１５４】
ジェスチャは超音波多点位置決め原理に従って特定されることが理解されるべきである。従って、超音波センサの数量は少なくとも２つである。
【０１５５】
センサが超音波センサである場合に、超音波センサは送信端として使用されても、あるいは、受信端として使用されてもよいことが理解されるべきである。
【０１５６】
任意に、いくつかの実施形態において、センサが超音波センサである場合に、超音波センサは、具体的に、ある期間内に複数の超音波センサによって収集される超音波信号を取得し、収集された超音波信号から反射信号を選択し、選択された反射信号に基づきある期間内のドライバの手又は指の位置を確認して、現在のジェスチャの軌道を決定するよう構成される。
【０１５７】
任意に、いくつかの実施形態において、装置３００は、第３決定モジュール３４０を更に含む。第３決定モジュール３４０は、ステアリング・ホイールが回転状態にあるかどうかを判定するよう構成される。
【０１５８】
任意に、いくつかの実施形態において、前もってセットされたジェスチャタイプは、次のジェスチャタイプ：
２本の指を内側又は外側にスライドすること；
２本の指を時計回り又は反時計回りにスライドすること；
１本の指を上、下、左、及び右へスライドすること；
１本の指でダブルクリックすること；
片手を振ること；
ステアリング・ホイールの外周の内側に沿って１本の指をタッチ及びスライドすること；並びに
２本の指でダブルクリックすること
のうちの少なくとも１つを含む。
【０１５９】
任意に、いくつかの実施形態において、ステアリング・ホイールの外周は、複数のサウンド・ホールを設けられる。複数のサウンド・ホールは、複数の超音波センサと一対一の対応にある。サウンド・ホールの方向は、ドライバの手又は指の活動エリア及び超音波信号のカバレッジに基づき決定される。
【０１６０】
任意に、いくつかの実施形態において、耐水通気薄膜が超音波センサとサウンド・ホールとの間に配置される。耐水通気薄膜は、水蒸気がサウンド・ホールを通って超音波センサに入ることを防ぐよう構成される。
【０１６１】
本発明のこの実施形態に従って機載システムを制御する装置は、本発明の実施形態において機載システムを制御する方法に対応することができ、機載システムを制御する装置３００のモジュールの上記及び他の動作及び／又は機能は、図１及び図１２の方法の対応するプロシージャを夫々実装することが理解されるべきである。簡潔さのために、詳細はここで再びは記載されない。
【０１６２】
図１４は、本発明の実施形態に従って機載システムを制御する装置４００の略構造図である。図１４に示されるように、装置４００は、メモリ４１０及びプロセッサ４２０を含む。メモリ４１０及びプロセッサ４２０は、互いと通信し、内部接続パスを通じて制御及び／又はデータ信号を受け渡す。
【０１６３】
メモリ４１０は、プログラムコードを記憶するよう構成される。
【０１６４】
プロセッサ４２０は、プログラムコードを呼び出して、本発明の実施形態の中の前述の実施形態における方法を実装するよう構成される。
【０１６５】
本発明のこの実施形態において、プロセッサ４２０は、中央演算処理装置（Central  Processing  Unit，ＣＰＵ）、ネットワーク・プロセッサ（network  processor，ＮＰ）、又はＣＰＵとＮＰとの組み合わせであってよい。プロセッサは、ハードウェア・チップを更に含んでもよい。前記のハードウェア・チップは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit，ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（programmable  logic  device，ＰＬＤ）、又はそれらの組み合わせであってよい。
【０１６６】
本発明の実施形態は、コンピュータプログラムのコードを記憶するよう構成されるコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータプログラムは、図１乃至図１２の本発明の実施形態における機載システムの制御方法を実行するために使用される命令を含む。可読記憶媒体は、リード・オンリー・メモリ（read-only  memory，ＲＯＭ）又はランダム・アクセス・メモリ（random  access  memory，ＲＡＭ）であってよい。これは、本発明のこの実施形態で制限されない。
【０１６７】
本発明の実施形態のいくつか又は全ては、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって実装され得る。ソフトウェアが実施形態を実装するために使用される場合に、実施形態は、完全に又は部分的にコンピュータプログラム製品の形で実装されてよい。コンピュータプログラム製品は、１つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータにロードされ実行される場合に、本発明の実施形態に従うプロセス又は機能の全て又はいくつかが実現される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータ・ネットワーク、又は他のプログラム可能な装置であってよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読媒体に記憶されても、又はコンピュータ可読記憶媒体から他のコンピュータ可読記憶媒体へ送信されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターから他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターへ有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、若しくはデジタル加入者回線（Digital  Subscriber  Line，ＤＳＬ））又は無線（例えば、赤外線、電波、及びマイクロ波）で送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な如何なる使用可能な媒体であっても、あるいは、１つ以上の使用可能な媒体を組み込む、サーバ若しくはデータセンターなどのデータ記憶デバイスであってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピー・ディスク、ハード・ディスク、磁気テープ）、光学媒体（例えば、デジタル・ビデオ・ディスク（Digital  Video  Disc，ＤＶＤ））、又は半導体媒体（例えば、ソリッド・ステート・ディスク（Solid  State  Disc，ＳＳＤ））などであってよい。
【０１６８】
本発明のこの実施形態に従って機載システムを制御する装置は、本発明の実施形態において機載システムを制御する方法に対応することができ、機載システムを制御する装置４００のモジュールの上記及び他の動作及び／又は機能は、図１及び図１２の方法の対応するプロシージャを夫々実装することが理解されるべきである。簡潔さのために、詳細はここで再びは記載されない。
【０１６９】
本明細書中の語「及び／又は」は、関連するオブジェクトについて記載する単なる関連関係を記載し、３つの関係が存在する可能性があることを表す。例えば、Ａ及びＢは、次の３つの場合を表し得る：Ａのみが存在する、Ａ及びＢの両方が存在する、Ｂのみが存在する。その上、本明細書中の文字「／」は、一般に、関連するオブジェクトの間の“論理和”関係を示す。
【０１７０】
当業者は、本明細書で開示される実施形態で記載される例と組み合わせて、ユニット及びアルゴリズムステップが電子ハードウェア又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの組み合わせによって実装され得ると気付くことができる。機能がハードウェア又はソフトウェアによって実行されるかどうかは、技術的解決法の設計制約条件及び特定の用途に依存する。当業者は、夫々の特定の用途のために、記載されている機能を実装すべく異なる方法を使用し得るが、実装は、本発明の実施形態の適用範囲を越えることが考えられるべきではない。
【０１７１】
便宜上及び簡潔な記載のために、前述のシステム、装置、及びユニットの詳細な作動プロセスについては、前述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照されたく、詳細はここで再びは記載されないことが当業者によって明りょうに理解され得る。
【０１７２】
本発明で提供されるいくつかの実施形態において、開示されているシステム、装置、及び方法は、他の様態で実装されてもよいことが理解されるべきである。例えば、記載されている装置の実施形態は一例にすぎない。例えば、ユニット分割は、単に、論理的な機能分割であり、実際の実施では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは他のシステムに結合又は一体化されてもよく、あるいは、いくつかの機能は無視されるか又は実行されなくてもよい。その上、表示又は議論されている相互結合又は直接的な結合若しくは通信接続は、何らかのインターフェイスを使用することによって実施されてもよい。装置又はユニット間の間接的な結合又は通信接続は、電気的な、機械的な、又は他の形で実施されてもよい。
【０１７３】
別個の部分として記載されているユニットは、物理的に分離していてもいなくてもよく、ユニットとして表示されている部分は、物理的なユニットでもあってもなくてもよく、一箇所に位置していても、又は複数のネットワークユニットに分布していてもよい。ユニットのいくつか又は全ては、実施形態の解決法の目的を達成すべく、実際の要件に基づき選択され得る。
【０１７４】
その上、本発明の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに一体化されてもよく、あるいは、ユニットの夫々は物理的に単独で存在してもよく、あるいは、２つ以上のユニットが１つのユニットに一体化される。
【０１７５】
機能がソフトウェア機能ユニットの形で実装され、独立した製品として販売又は使用される場合に、機能はコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。そのような理解に基づき、本発明の実施形態の技術的解決法は本質的に、又は先行技術に寄与する部分、若しくは技術的解決法のいくつかは、ソフトウェア製品の形で実装され得る。コンピュータソフトウェア製品は記憶媒体に記憶され、本発明の実施形態で記載されている方法のステップの全て又は一部を実行するようにコンピュータ装置（パーソナル・コンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスであってよい。）に指示するためのいくつかの命令を含む。前記の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュ・ドライブ、リムーバブル・ハード・ディスク、リード・オンリー・メモリ（Read-Only  Memory，ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（Random  Access  Memory，ＲＡＭ）、磁気ディスク、又は光ディスクなどの、プログラムコードを記憶することができる如何なる媒体も含む。
【０１７６】
前述の記載は、本発明の実施形態の具体的な実施にすぎず、本発明の実施形態の保護範囲を制限する意図はない。本発明の実施形態で開示されている技術的範囲内で当業者によって容易に想到される如何なる変形又は置換も、本発明の実施形態の保護範囲内にあるべきである。従って、本発明の実施形態の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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