一种汽车视觉开关控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车视觉开关控制系统，包括汽车主机、摄像头、视觉处理单元、视觉控制开关，运行时，由摄像头实时监控获取驾驶员双眼动态特征，输出至视觉处理单元，视觉处理单元生成人眼动态数字模型并以此为基础进行双眼焦点高频计算，将求出的人眼焦点空间位置与视觉处理单元内置的视觉控制开关的空间位置进行比对，判断设备操作者是否在注视某个视觉控制开关，将判定结果输出至汽车主机，由汽车主机对设备下达控制指令，从而完成对汽车功能的视觉控制，本发明专利技术可将眨眼频率或者注视时长作为指令信号进行功能控制，进而实现视觉控制。

A visual switch control system for automobile

【技术实现步骤摘要】
一种汽车视觉开关控制系统
本专利技术属于汽车视觉交互控制
，涉及一种汽车视觉开关控制系统。
技术介绍
随着汽车行业的飞速发展，汽车已不仅仅是单纯的出行工具，人与汽车之间的交互内容越来越丰富，交互形式也愈加多样化，从传统的开关控制到触屏控制，再到今天的语音控制、手势控制，汽车操控越来越人性化，驾驶者越来越省心省力，尤其是自动驾驶技术的发展，直接改变了驾驶的定义，驾驶者在车内空间获得了更大的自由度，汽车也由最初的出行工具逐步变为私人舒享空间、移动办公空间。自动驾驶分为五个等级，L1为辅助驾驶，L2为部分自动驾驶，L3为有条件自动驾驶，L4为高度自动无人驾驶，L5为完全自动驾驶，自动驾驶的等级越高驾驶员的自由度越高，与驾驶有关的操作就越少，最终将驾驶员从驾驶中解放出来，转而进行娱乐消遣、移动办公等活动。然而，驾驶操作减少了，汽车上的附加功能却愈加丰富，驾驶员又不得不点击层层叠叠的功能菜单，操纵遍布各处的按键旋钮，不断重复各种语音指令，这与自动驾驶“身心全面解放”的初衷相违背，无法契合高度智能化、自动化的未来用车场景现有技术的缺点：1、传统按键、旋钮、拨杆需要布置在人手可触及界面内，占用较多的舱内空间，给汽车结构的多样化带来限制，也无法实现简约连贯的内饰设计，同时，这些部件产生繁琐的操纵动作，其内部形成复杂的电气线路也是不可忽视的安全隐患2、随着车辆附加功能增多，在触屏面积有限的情况下，图标较小难以观察，图标过大则层级较深，需要多次翻页。通常完成一项操作需要少则两三次、多则七八次的触碰动作，繁琐低效。未来在无人驾驶场景下使用大尺寸屏幕改善视觉体验时，触屏操作也存在单次操作距离较大、操作频率高的问题。3、在多语种背景下语音语义的识别准确率较低，空间环境因素对语音识别的影响(如嘈杂的环境、旁边有别人说话)较大、语音识别的距离以及发声音场景有所限制。4、手势操作，据调查显示，汽车手势控制要在14个以内，过多的手势动作会占用驾驶员大量的学习成本和精力。手势指令必须在特定的区域内操作，与此同时，所有手势还必须要符合系统对动作的标准要求否则易出现误操作，这在复杂的驾驶情境中无法满足需求。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术存在的上述问题，提供了一种汽车视觉开关控制系统。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种汽车视觉开关控制系统，其特征在于，包括至少一个安装在汽车驾驶室内的用于捕获驾驶员双眼的视焦点的摄像头、多个设置在汽车驾驶室内的用于驾驶员双眼的视焦点观察和停留的视觉控制开关、与摄像头相连的、用于分析和处理摄像头发来的驾驶员双眼视焦点在某个视觉控制开关上的观察频率及停留时间的视觉信息处理单元、用于控制汽车实现相关动作的视控终端件以及连接视觉信息处理单元和视觉控制终端件的汽车主机。进一步的技术方案包括：所述的摄像头可安装在汽车驾驶员前方的A柱、仪表板、顶棚前端、风窗玻璃上部或汽车驾驶室内其他便于对所述驾驶员双眼进行识别的位置。所述的摄像头为具有夜视功能的类红外摄像头，不受限于阳光强弱，可进行全天候高精度拍摄。所述的视觉控制开关是设置在汽车驾驶室内的一块区域，区域的表层设置有表明该区域控制功能的简易标识，需保证驾驶员双眼的视焦点观察和停留在该区域时驾驶员双眼可被摄像头捕捉，在视觉信息处理单元中包含每个区域的空间位置信息以及该区域相应的控制功能。所述的视觉信息处理单元具备数模分析功能，能对驾驶员双眼的视焦空间位置及瞳孔特征建模处理、获取驾驶员双眼视焦区的空间位置信息、观察频率信息和停留时间信息。所述视觉信息处理单元包含车内视觉控制开关的空间位置信息，且能与驾驶员双眼视焦区空间位置进行高频比对，通过驾驶员眨眼或者注视时间长短等视觉特征进行深度学习，判断驾驶员意向并将信号输出至汽车主机中，进而对视控终端件进行控制。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的一种汽车视觉开关控制系统，在L1-L3级别自动驾驶过程中，驾驶员双手不必脱离方向盘，意外情况下可及时响应，保障司乘安全。2、本专利技术提供的一种汽车视觉开关控制系统，在L4-L5级别自动驾驶中，驾驶员可完全从驾驶及操作中解放，消除按压、触摸、手势、发音等发力动作，仅需通过眨眼、注视即可完成远程操作，省心省力，符合未来全面自动化、智能化的趋势。3、本专利技术提供的一种汽车视觉开关控制系统，采用具有夜视功能的类红外摄像头，在任何时段的光线条件下均可进行清晰拍摄，并能通过控制单元快速分析计算。4、本专利技术提供的一种汽车视觉开关控制系统，允许将车内视线可达的任一区域定义为视控开关，简化内部电气管路，行车安全大大提升，同时也可消除结构限制、实现舱内场景的多样化；消除表层开关，可实现内饰设计的简约化、一体化。5、本专利技术提供的一种汽车视觉开关控制系统，有希望在未来为残疾(肢体不健全、聋哑)人士提供一种远程操作解决方案，体现科技发展中的人文关怀。附图说明图1为按照本专利技术的汽车视觉开关控制系统的一优选实施例的整体结构示意图；图2为按照本专利技术的汽车视觉开关控制系统的一优选实施例的连接结构示意图。图中：1.摄像头，2.驾驶员双眼，3.视觉控制开关，4.视觉信息处理单元，5.汽车主机，6.视控终端件具体实施方式如图1所示，本实施例提供的一种汽车视觉开关控制系统，包括至少一个安装在汽车驾驶室内的用于捕获驾驶员双眼2的视焦点的摄像头1、多个设置在汽车驾驶室内的用于驾驶员双眼2的视焦点观察和停留的视觉控制开关3、与摄像头1相连的、用于分析和处理摄像头1发来的驾驶员双眼(2)视焦点在某个视觉控制开关3上的观察频率及停留时间的视觉信息处理单元4、用于控制汽车实现相关动作的视控终端件6以及连接视觉信息处理单元4和视觉控制终端件6的汽车主机5。所述的摄像头1可安装在汽车驾驶员前方的A柱、仪表板、顶棚前端、风窗玻璃上部或汽车驾驶室内其他便于对所述驾驶员双眼2进行识别的位置。所述的摄像头1为具有夜视功能的类红外摄像头，不受限于阳光强弱，可进行全天候高精度拍摄。所述的视觉控制开关3是设置在汽车驾驶室内的一块区域，区域的表层设置有表明该区域控制功能的简易标识，需保证驾驶员双眼2的视焦点观察和停留在该区域时驾驶员双眼2可被摄像头1捕捉，在视觉信息处理单元4中包含每个区域的空间位置信息以及该区域相应的控制功能。所述的视觉信息处理单元4具备数模分析功能，能对驾驶员双眼2的视焦空间位置及瞳孔特征建模处理、获取驾驶员双眼2视焦区的空间位置信息、观察频率信息和停留时间信息。所述视觉信息处理单元4包含车内视觉控制开关3的空间位置信息，且能与驾驶员双眼2视焦区空间位置进行高频比对，通过驾驶员眨眼或者注视时间长短等视觉特征进行深度学习，判断驾驶员意向并将信号输出至汽车主机5中，进而对视控终端件6进行控制。在本实施例中，驾驶员双眼2看向用于视觉控制开关3时，摄像头1实时采集驾驶员双眼2的图像输入至视觉信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车视觉开关控制系统，其特征在于，包括至少一个安装在汽车驾驶室内的用于捕获驾驶员双眼(2)的视焦点的摄像头(1)、多个设置在汽车驾驶室内的用于驾驶员双眼(2)的视焦点观察和停留的视觉控制开关(3)、与摄像头(1)相连的、用于分析和处理摄像头(1)发来的驾驶员双眼(2)视焦点在某个视觉控制开关(3)上的观察频率及停留时间的视觉信息处理单元(4)、用于控制汽车实现相关动作的视控终端件(6)以及连接视觉信息处理单元(4)和视觉控制终端件(6)的汽车主机(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车视觉开关控制系统，其特征在于，包括至少一个安装在汽车驾驶室内的用于捕获驾驶员双眼(2)的视焦点的摄像头(1)、多个设置在汽车驾驶室内的用于驾驶员双眼(2)的视焦点观察和停留的视觉控制开关(3)、与摄像头(1)相连的、用于分析和处理摄像头(1)发来的驾驶员双眼(2)视焦点在某个视觉控制开关(3)上的观察频率及停留时间的视觉信息处理单元(4)、用于控制汽车实现相关动作的视控终端件(6)以及连接视觉信息处理单元(4)和视觉控制终端件(6)的汽车主机(5)。


2.根据权利要求1所述的一种汽车视觉开关控制系统，其特征在于：所述的摄像头(1)可安装在汽车驾驶员前方的A柱、仪表板、顶棚前端、风窗玻璃上部或汽车驾驶室内其他便于对所述驾驶员双眼(2)进行识别的位置。


3.根据权利要求1或2所述的一种汽车视觉开关控制系统，其特征在于：所述的摄像头(1)为具有夜视功能的类红外摄像头，不受限于阳光强弱，可进行全天候高精度拍摄。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宣武，夏华翅，邹曦阳，刘伟东，刘国亮，卢山，蒋明，
申请(专利权)人：一汽轿车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22