[實用新型]基于電容傳感的手勢控制車載音頻處理系統

有效

• 申請號: 201920303150.8
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN209250868U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 索朝舉;沈沛雨;徐寧;劉靜波
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本實用新型提供一種基于電容傳感的手勢控制車載音頻處理系統，包括手勢識別傳感模塊、MCU模塊、電子開關模塊、數字音量控制模塊和車載音頻模塊，手勢識別傳感模塊包括FDC2214芯片、電容傳感板一、電容傳感板二、電容傳感板三和電容傳感板四，電容傳感板一、電容傳感板二、電容傳感板三和電容傳感板四分別連接FDC2214芯片的四個通道，且電容傳感板一、電容傳感板二、電容傳感板三和電容傳感板四按照十字形排列。該系統高效、成本低、功耗小、性價比較高，不受無線電、電源、燈光和電機、溫濕度、環境噪聲等因素的影響，不依賴于使用者佩戴手持設備，無需增加額外的攝像頭或光電傳感器。

技術領域

本實用新型涉及一種基于電容傳感的手勢控制車載音頻處理系統。

背景技術

人機交互技術已成為當今重大科學技術之一，目前手勢識別技術廣泛應用于各個領域，如智能家居、汽車制造、機械控制、計算機輸入設備、娛樂設備、醫療電子、可穿戴設備等等?！笆謩荨痹谌藱C交互中，具有生動、形象直觀的優點，在智能化設備中具有重要應用價值。但現有的手勢識別方案大多依賴于使用者持有手持端、穿戴相關設備或通過其他諸如光電、攝像頭傳感進行手勢識別，手勢識別時，需要使用者做出特定動作或手勢，增加操作的復雜度，并不利于在車載音頻系統中使用，降低了駕駛的安全性。目前手勢識別采用的主要種類為：

第一種，目前手勢識別多媒體控制系統的實現大多借助數據手套、攝像頭等輸入設備，通過測量三維空間人肢體、手勢、表情等相關信息，包括靜止和運動信息的處理，經過數據處理對比，依賴于攝像頭和處理器的靈敏度，可以實現高精度的識別，從而對比分析實現對多媒體設備的控制。

采用數據手套、攝像頭等設備進行識別控制的方案主要有三方面不足：

其一，識別率依賴攝像頭和處理器的性能，在保證高精度的識別控制的前提下，需要的硬件設備成本高，算法復雜；

其二，采用攝像頭檢測其識別度依賴車內光線明亮程度，在光線充足的情況下識別度較高，光線較暗的情況下錯誤率較高；

其三，攝像頭、處理器精度的提高會進一步增加耗能，可能會引起發熱發燙的情況。

第二種，使用紅外對管做輸入輸出信號，利用單片機等MCU模塊控制并檢測和處理信號的方案，如ELMOS推出的汽車級多用途紅外傳感器IC-E909.6，可以實現手勢的檢測和識別，通過MCU模塊將采集到信號通過處理后用紅外或其他方式傳送出去從而實現控制多媒體設備。

ELMOS紅外對管實現識別控制的方案主要存在以下不足，第一：識別精度取決于紅外管的性能，一對紅外對管有一個出現問題，系統則陷入崩潰狀態無法正常工作；第二：紅外對管受光強影響較大，對周圍環境光和紅外光敏感，識別精度差，可能會影響系統的穩定性和性能。

第三種，基于HALIOS(High Ambient Light Independent Optical System)技術，可以有效的抵抗外部環境光干擾。周立功單片機科技有限公司基于E909.06推出了GS100-x系列手勢檢測模塊，該模塊采用4個發射LED燈，1個補償LED燈和一個接收燈，擺脫了穿戴設備的束縛，通過光反射原理進行手勢檢測，可識別上下左右手勢，單擊、雙擊等手勢，并將其轉換成控制多媒體設備的信號進而控制多媒體設備。后繼續推出GS200手勢檢測模塊，進一步提高其性能。

GS200系列手勢檢測模塊采用LED光反射原理，只能實現四種手勢的識別和處理，產品固化，如有更強大的用戶需求則無法迭代開發，在此GS200模塊上無法通過簡單的疊加實現更多的功能。

上述問題是在手勢控制車載音頻處理系統的設計過程中應當予以考慮并解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于電容傳感的手勢控制車載音頻處理系統解決現有技術中存在的傳統車載多媒體設備手勢識別設備成本高、功耗大等缺點的問題。