[发明专利]驾驶情境下手势交互控制系统

权利要求书

1.一种驾驶情境下手势交互控制系统，其特征在于，包括：佩戴在驾驶员手中的手势腕带，以及带有显示屏的用户终端设备；其中：

所述手势腕带，用于通过内置传感器采集用户手臂的表面肌电信号和运动轨迹，并对采集到的数据依次进行预处理、特征提取及分类器识别操作，再将获得手势识别结果发送至用户终端设备；

所述用户终端设备，用于接收手势识别结果，并对其进行解析，若解析结果对应预先设定的控制指令，且相应的控制指令能够应用于当前显示的界面，则触发相应控制操作并通过显示屏反馈给用户。

2.根据权利要求1所述的一种驾驶情境下手势交互控制系统，其特征在于，所述手势腕带包括：

表面肌电信号采集单元，其利用肌电传感器采集用户手臂的表面肌电信号；

运动轨迹采集单元，其利用加速度计、陀螺仪与磁力计采集用户手臂的运动轨迹；

系统控制及处理单元，用于对采集到的数据依次进行预处理、特征提取及分类器识别操作，获得手势识别结果；

通信单元，用于将手势识别结果发送至用户终端设备。

3.根据权利要求1所述的一种驾驶情境下手势交互控制系统，其特征在于，所述用户终端设备包括：

数据接收单元，用于接收手势识别结果，并对其进行解析；

功能控制单元，用于判定解析结果是否对应预先设定的控制指令，若是，则触发相应控制操作；

显示单元，即显示屏，用于控制操作反馈给用户。

4.根据权利要求1所述的一种驾驶情境下手势交互控制系统，其特征在于，所述用户终端设备包括：智能手机或者多媒体导航仪；

预先设定的控制指令包括：音乐播放器、电话应用、短信应用与导航应用中的功能切换；或者，音乐播放器中音乐的播放、暂停、上一曲、下一曲或者停止和返回；或者，电话应用中呼叫设置的联系人、拨号、接听或者挂断；或者，短信应用中朗读短信、停止朗读和返回、上一条或者下一条；或者，导航应用中缩小地图尺寸、放大地图尺寸、设置目的地、开始导航或者取消和返回。

5.根据权利要求4所述的一种驾驶情境下手势交互控制系统，其特征在于，手势识别结果与控制指令的对应关系如下：

手势动作1：掌心向下，沿顺时针方向旋转手掌90度，其识别记为手势识别结果1；

手势动作2：握拳，其识别记为手势识别结果2；

手势动作3：伸掌并曲腕向内，其识别记为手势识别结果3；

手势动作4：伸掌并曲腕向外，其识别记为手势识别结果4；

手势动作5：握拳，拇指连续弯曲两下，其识别记为手势识别结果5；

手势动作6：伸掌，其识别记为手势识别结果6；

其中：

手势识别结果1对应的控制指令S1包括：音乐播放器、电话应用、短信应用与导航应用中的功能切换；

手势识别结果2对应的控制指令S2包括：音乐播放器中音乐的播放与暂停，电话应用中的接听与呼叫联系人，短信应用中朗读短信，以及导航应用中的开始导航；

手势识别结果3对应的控制指令S3包括：音乐播放器中的上一曲，短信应用中的上一条，以及导航应用中的缩小地图尺寸；

手势识别结果4对应的控制指令S4包括：音乐播放器中的下一曲，短信应用中的下一条，以及导航应用中的放大地图尺寸；

手势识别结果5对应的控制指令S5包括：电话应用中设置联系人，以及导航应用中的设置目的地；

手势识别结果6对应的控制指令S6包括：音乐播放器中的停止和返回，电话应用中的挂断，短信应用中的停止朗读和返回，导航应用中的取消和返回。

6.根据权利要求5所述的一种驾驶情境下手势交互控制系统，其特征在于，所述若解析结果对应预先设定的控制指令，且相应的控制指令能够应用于当前显示的界面，则触发相应控制操作包括：

在功能选择界面，共响应2条控制指令：S1用于户功能切换，S2用于确认并进入下级应用。对于控制指令S3～S6不响应；

在音乐播放器界面下，共响应4条控制指令：S3用于控制切换至上一曲，S4用于控制切换至下一曲，S2用于控制播放和暂停，S6用于控制停止和返回；对于控制指令S1与S5不响应；

在导航界面下，共响应5条控制指令：S3用于控制缩小地图尺寸，S4用于放大地图尺寸，S5用于设置目的地，S2用于开始导航，S6用于取消和返回；对于控制指令S1不响应；

在电话界面下，共响应3条控制指令：S5用于设置联系人，S2用于确认并拨号，S6用于挂断；对于控制指令S1、S3与S4不响应；

在短信界面下，共响应4条控制指令：S3用于控制切换上一条，S4用于控制切换下一条，S2用于语音播放短信内容，S6用于停止朗读和返回；对于控制指令S1与S5不响应；当有短信时，用户终端设备自动弹出短信界面，此时仅响应控制指令S2朗读短信和S6停止朗读和返回。