[go: up one dir, main page]

RU2518404C2 - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device Download PDF

Info

Publication number
RU2518404C2
RU2518404C2 RU2012138583/11A RU2012138583A RU2518404C2 RU 2518404 C2 RU2518404 C2 RU 2518404C2 RU 2012138583/11 A RU2012138583/11 A RU 2012138583/11A RU 2012138583 A RU2012138583 A RU 2012138583A RU 2518404 C2 RU2518404 C2 RU 2518404C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
emitter
vehicle
steering wheel
television cameras
Prior art date
Application number
RU2012138583/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012138583A (en
Inventor
Андрей Михайлович Литманович
Михаил Герцевич Литманович
Александр Владимирович Никифоров
Дмитрий Константинович Румянцев
Александр Алексеевич Закрытной
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АНГСТРЕМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "АНГСТРЕМ" filed Critical Открытое акционерное общество "АНГСТРЕМ"
Priority to RU2012138583/11A priority Critical patent/RU2518404C2/en
Publication of RU2012138583A publication Critical patent/RU2012138583A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2518404C2 publication Critical patent/RU2518404C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: vehicle control device contains steering wheel, optical emitter and optically linked with it radiation receivers connected to dedicated computer. Optical receivers represent digital television cameras the field of view of which is optical emitter surface. In the first version, optical emitter is made as strip attached to inner surface of steering wheel. In the second version, the device contains the second optical receiver, herewith the receivers represent light emitting diodes and provide illumination of objects falling into field of view of the first and the second optical receiver. The zone where vehicle operator gestures can be recognised is intersection of fields of view the first and the second television cameras on the surface of optical emitter. Appearance of operator's finger in this zone causes emitted light flux intersection and consequently appearance of shaded segments on images generated by the first and the second television cameras, and according to coordinates of these segments the dedicated computer calculates a number of spatial positions of operator's finger at successive time points and determines motion trajectory from them.
EFFECT: vehicle control device functionality enhancement.
5 cl, 9 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к транспортной технике и предназначено для облегчения управления транспортными средствами (автомобилем, самолетом, морским судном). Это достигается приданию существующим средствам управления - автомобильному рулю, штурвалу и прочим устройствам управления, функции распознавания жестов оператора (водителя, пилота и пр.) данного транспортного средства. Это позволяет оператору, не отрываясь от процесса управления, подавать дополнительные команды в виде заданных заранее простых жестов, формируемых, например, большими пальцами левой и/или правой руки в пространстве, ограниченном элементами конструкции автомобильного руля или штурвала. Команды, выдаваемые предлагаемым устройством, в свою очередь, могут служить для управления электронной аппаратурой, установленной на транспортном средстве (магнитолой, навигатором, видеорегистратором, стеклоочистителями и стеклоподъемниками), а также для управления различным оборудованием (кондиционером, вентиляторами, освещением, системами оповещения и контроля и пр.).The present invention relates to vehicles and is intended to facilitate the management of vehicles (car, plane, sea vessel). This is achieved by imparting to the existing controls - the car steering wheel, steering wheel and other control devices, the gesture recognition function of the operator (driver, pilot, etc.) of the vehicle. This allows the operator, without interrupting the control process, to submit additional commands in the form of predetermined simple gestures, formed, for example, by the thumbs of the left and / or right hand in the space limited by the structural elements of the car steering wheel or helm. The commands issued by the proposed device, in turn, can be used to control electronic equipment installed on the vehicle (radio, navigator, DVR, wipers and windows), as well as to control various equipment (air conditioning, fans, lighting, warning and control systems etc.).

Известен ряд устройств, используемых, например, в автомобилях, и упрощающих управление электронным оборудованием. Наиболее распространенный из них - инфракрасный пульт дистанционного управления, позволяющий сформировать управляющие сигналы для автомагнитолы, недостатком которого является необходимость для оператора транспортного средства взять этот пульт в руки, т.е. оторваться от процесса управления. Функции этого пульта могут выполнять кнопки, размещенные на рулевом колесе, но и в этом случае необходим зрительный, либо тактильный поиск требуемой для нажатия кнопки, что также отвлекает оператора от процесса управления транспортным средством.A number of devices are known, used, for example, in automobiles, and simplifying the management of electronic equipment. The most common of these is the infrared remote control, which allows generating control signals for the car radio, the disadvantage of which is the need for the vehicle operator to pick up this remote control, i.e. break away from the management process. The functions of this remote control can be performed by buttons located on the steering wheel, but in this case a visual or tactile search of the button required for pressing is also required, which also distracts the operator from the process of driving the vehicle.

Имеются системы, предназначенные для передачи информации с зоны рулевого колеса в электронные узлы автомобиля, например, предложенные в патентах фирм Aciers et Outillage Peugeot (Франция) [1], Toyoda Gosei Co., Ltd. (Япония) [2]. С помощью описанных там технических решений возможно управление автомобильной аппаратурой с поверхности рулевого колеса, но все они обладают обозначенным недостатком - отвлекают водителя от его основной функции - управления движением.There are systems designed to transmit information from the steering wheel area to the electronic components of the car, for example, proposed in patents by Aciers et Outillage Peugeot (France) [1], Toyoda Gosei Co., Ltd. (Japan) [2]. Using the technical solutions described there, it is possible to control automotive equipment from the surface of the steering wheel, but they all have a marked drawback - they distract the driver from his main function - traffic control.

В патенте фирмы International Business Machines Corporation (США) [3] предложена система управления автомобильным оборудованием, основанная на использовании распознавания жестов и голосовых команд. Для этого, кроме всего прочего, предлагается установить на поверхности руля так называемое устройство Touchpad (широко применяемое в ноутбуках). Далее, как предлагается авторами этого изобретения, используется перемещение пальца водителя по поверхности Touchpad, причем вычислительное устройство, входящее в состав системы, распознает определенный заранее набор команд, сопоставляемый с определенными движениями пальца. Недостатком данной системы является наличие Touchpad, с активной зоной, занимающей поверхность рулевого колеса.The patent of International Business Machines Corporation (USA) [3] proposes a system for controlling automotive equipment based on the use of gesture recognition and voice commands. For this, among other things, it is proposed to install the so-called Touchpad device (widely used in laptops) on the surface of the steering wheel. Further, as proposed by the authors of this invention, the driver’s finger is used to move along the surface of the Touchpad, and the computing device that is part of the system recognizes a predefined set of commands that can be compared with certain finger movements. The disadvantage of this system is the presence of Touchpad, with the active zone occupying the surface of the steering wheel.

Наиболее близким по техническому решению с предлагаемым (прототипом), является устройство, запатентованное фирмой Robert Bosh GmbH (Германия) [4]. В этом устройстве с помощью оптически связанных оптоволоконной линией фотоприемника и оптического излучателя регистрируется сила сжатия руля кистью руки водителя транспортного средства. При этом, как утверждается в патенте, сила, с которой водитель сжимает оптоволокно, определяется путем измерения степени поляризации излучения, прошедшего через данное оптоволокно, обкрученное спирально вокруг рулевого колеса. Используя данную систему, водитель может передать команды, изменяя степень сжатия рулевого колеса автомобиля.The closest technical solution to the proposed (prototype) is a device patented by Robert Bosh GmbH (Germany) [4]. In this device, using the optically coupled fiber optic line of a photodetector and an optical emitter, the steering force is recorded by the hand of the driver of the vehicle. In this case, as stated in the patent, the force with which the driver compresses the optical fiber is determined by measuring the degree of polarization of the radiation transmitted through this optical fiber, wound spirally around the steering wheel. Using this system, the driver can transmit commands by changing the compression ratio of the steering wheel of the car.

Недостатками данной системы является ограниченный набор команд, которые может сформировать водитель, регулируя силу сжатия руля и недостаточную информативность этих команд.The disadvantages of this system is the limited set of commands that the driver can form by adjusting the steering compression force and the lack of information content of these commands.

Целью заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей существующих устройств управления транспортными средствами путем использования внутреннего пространства, ограниченного рулевым колесом автомобиля либо штурвалом авиационного или морского судна.The purpose of the claimed device is to expand the functionality of existing vehicle control devices by using the internal space bounded by the steering wheel of the car or the helm of an aircraft or sea vessel.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, состоящая из рулевого колеса 1, светоизлучателя 2, выполненного в виде полоски, размещенной с внутренней поверхности рулевого колеса, первой и второй телевизионных камер 3 и 4, оптически сопряженных со светоизлучателем 2, и специализированного вычислителя 5, на входы которого поступают сигналы с выходов телевизионных камер. На выходе специализированного вычислителя 5 формируются сигналы управления оборудованием транспортного средства - магнитолой, навигатором, видеорегистратором, стеклоочистителями и стеклоподъемниками, кондиционером, световым и звуковым оборудованием и пр.Figure 1 presents the functional diagram of the proposed device, consisting of a steering wheel 1, a light emitter 2, made in the form of a strip placed on the inner surface of the steering wheel, the first and second television cameras 3 and 4, optically paired with a light emitter 2, and a specialized computer 5 , the inputs of which receive signals from the outputs of television cameras. At the output of a specialized computer 5, control signals of the vehicle’s equipment are generated — radio, navigator, video recorder, wipers and windows, air conditioning, lighting and sound equipment, etc.

Как видно из оптической схемы, приведенной на фиг.2, рабочая зона W данного устройства образуется пересечением углов обзора первой - и второй - Ψ2 телевизионных камер 3, 4, с поверхностью S светоизлучателя 2. Рабочая зона W имеет узкую ширину h в направлении оси Y, и фактически является двумерной плоскостью, являющейся пространственным аналогом стеклянной touch-панели [5]. При отсутствии в рабочей зоне объектов, на фотоприемных матрицах 6 и 7 формируются изображения светоизлучателя 2 - полоски β1 и β2 соответственно. Появление в рабочей зоне объекта R (пальца оператора транспортного средства), пересекающего рабочую область в направлении Y, вызывает появление на фотоприемных матрицах 6 и 7, входящих в состав телевизионных камер 3 и 4, затененных участков α1 и α2. Их середины позволяют определить пространственное положение точки М, находящейся в рабочей зоне W и принадлежащей объекту R. Определение координат точки М поясняется на фиг.3 и основано на предложенном, например в [3], анализе стереосъемки с двух телевизионных камер с параллельными оптическими осями. Учитывая, что оптические центры объективов O и О2 лежат в плоскости W, Y - координата объекта R всегда равна нулю, расчетные формулы координат X и Z имеют вид [6]As can be seen from the optical scheme shown in figure 2, the working area W of this device is formed by the intersection of the viewing angles of the first - and second - Ψ 2 television cameras 3, 4, with the surface S of the light emitter 2. The working area W has a narrow width h in the direction of the axis Y, and in fact is a two-dimensional plane, which is a spatial analogue of a glass touch-panel [5]. In the absence of objects in the working area, images of the light emitter 2 — strips β 1 and β 2, respectively, are formed on the photodetector arrays 6 and 7, respectively. The appearance in the working area of the object R (the finger of the operator of the vehicle) crossing the working area in the Y direction causes the appearance of shaded sections α 1 and α 2 on the photodetector arrays 6 and 7, which are part of the television cameras 3 and 4. Their midpoints make it possible to determine the spatial position of the point M located in the working area W and belonging to the object R. The determination of the coordinates of the point M is illustrated in Fig. 3 and is based on the analysis, for example, proposed in [3], of stereo shooting from two television cameras with parallel optical axes. Considering that the optical centers of the O and O 2 lenses lie in the W, Y plane - the coordinate of the object R is always zero, the calculation formulas of the X and Z coordinates have the form [6]

1 ) X = b ( X ' u + X ' ' u ) 2 ( X ' u X ' ' u ) ,

Figure 00000001
one ) X = b ( X '' u + X '' '' u ) 2 ( X '' u - X '' '' u ) ,
Figure 00000001

Z = b f ' 1 ( X ' u ) X ' ' u .

Figure 00000002
Z = b f '' one ( X '' u ) - X '' '' u .
Figure 00000002

На фиг.4 приведены упрощенные изображения 6 - и жестов {A, B, C, D, E, F}, которые могут быть сформированы оператором транспортного средства для управления.Figure 4 shows simplified images of 6 - and gestures {A, B, C, D, E, F}, which can be formed by the operator of the vehicle for control.

Очевидно, что каждый из жестов i∈ {А, В, С, D, Е, F] может быть представлен в виде траекторий [Mt]i, t∈{tin...tout}, оцифрованных специализированным вычислителем с циклом σt за промежуток времени между входом пальца в рабочую зону (tin) и выходом из нее (tout). Этот набор координат может быть также представлен в виде набора сигналов ri(t).Obviously, each of the gestures i∈ {A, B, C, D, E, F] can be represented in the form of trajectories [M t ] i , t∈ {t in ... t out }, digitized by a specialized calculator with a cycle σ t for the time interval between the entrance of the finger into the working area (t in ) and the exit from it (t out ). This set of coordinates can also be represented as a set of signals r i (t).

Если эталонные жесты, хранящиеся в памяти специализированного вычислителя, представить в виде траекторий [Nt]i,t∈{tin...tour}, или в виде набора сигналов si(t), можно определить корреляционный приемник, состоящий из i корреляторов, выполняющих преобразование входного сигнала (траектории) r(t) в i-выходов корреляторов Zi;(t), каждый из которых описывается уравнением сверткиIf the reference gestures stored in the memory of a specialized calculator are represented in the form of trajectories [N t ] i , t∈ {t in ... t our }, or as a set of signals s i (t), we can determine the correlation receiver, consisting of i correlators that convert the input signal (path) r (t) to the i-outputs of the correlators Zi; (t), each of which is described by the convolution equation

2 ) Z i ( t ) = S i ( t ) * r ( t )

Figure 00000003
; 2 ) Z i ( t ) = S i ( t ) * r ( t )
Figure 00000003
;

илиor

3 ) Z i ( t ) = 0 t r ( t ) S i ( t ) d t [ 7 ]

Figure 00000004
3 ) Z i ( t ) = 0 t r ( t ) S i ( t ) d t [ 7 ]
Figure 00000004

Выбирая i, соответствующий максимальному значению zi(t), можно определить, какому жесту соответствует траектория, описываемая пальцем оператора транспортного средства.Choosing i corresponding to the maximum value of z i (t), it is possible to determine which gesture corresponds to the trajectory described by the finger of the vehicle operator.

Обнаружение затененных участков α1 и α2 в специализированном вычислителе 5, осуществляется в результате пороговой обработки, учитывая, что яркость светоизлучателя 2, превышает уровень паразитных засветок. На фиг.2 изображение светоизлучателя 2 на фотоприемных матрицах 6 и 7 обозначено β1 и β2 соответственно. При этом величина видеосигнала, представляющего изображения зон β1 и β2, превышает уровень паразитных засветок на участках α1 и α2.The detection of the shaded areas α 1 and α 2 in a specialized computer 5 is carried out as a result of threshold processing, given that the brightness of the light emitter 2 exceeds the level of spurious illumination. In Fig.2, the image of the light emitter 2 on the photodetector arrays 6 and 7 is designated β 1 and β 2, respectively. Moreover, the magnitude of the video signal representing the images of the zones β 1 and β 2 exceeds the level of spurious illumination in the regions α 1 and α 2 .

На фиг.5 приведен один из возможных вариантов оптической схемы светоизлучателя 2, где:Figure 5 shows one of the possible options for the optical scheme of the light emitter 2, where:

8 - светорассеиватель, 9 - набор светоизлучающих диодов, например, ИК-диапазона.8 - diffuser, 9 - a set of light emitting diodes, for example, infrared.

В качестве светорассеивателя может быть использован светорассеивающий экран, выполненный из оптической керамики К01 (в случае применения светоизлучающих диодов 9, работающих в ближней инфракрасной области [8, стр.217].As a diffuser, a diffuser screen made of K01 optical ceramics can be used (in the case of using light emitting diodes 9 operating in the near infrared region [8, p. 217].

Светоизлучатель может быть также выполнен на основе оптоволокна бокового свечения [9], как изображено на фиг.6, где: 10 - оптоволокно бокового свечения, 11 -светодиод, например, ИК-излучения.The light emitter can also be made on the basis of the side-glow optical fiber [9], as shown in Fig.6, where: 10 is the side-glow optical fiber, 11 is an LED, for example, IR radiation.

На фиг.7 приведен второй вариант функциональной схемы устройства, состоящей из рулевого колеса 1, первой и второй телевизионных камер 3 и 4, с углами обзора Ψ1 и Ψ2, первого и второго излучателя 13 и 14 с потоками излучения Ф1 и Ф2, светопоглощающей полоски 12 и вычислительного устройства 5.Figure 7 shows the second variant of the functional diagram of the device, consisting of a steering wheel 1, the first and second television cameras 3 and 4, with viewing angles Ψ 1 and Ψ 2 , the first and second emitter 13 and 14 with radiation fluxes F 1 and F 2 , light-absorbing strips 12 and computing device 5.

В данной схеме происходит подсвечивание объектов, находящихся в рабочей зоне устройства W, благодаря действию первого и второго излучателей 13 и 14. Их мощность должна обеспечивать яркость участков α1 и α2, (фиг.2), превышающую яркость паразитных засветок. Для предотвращения появления бликов от внутренней поверхности рулевого колеса 1 можно разместить на ее поверхности светопоглотитель, выполненный, например, в виде полоски 12. Она препятствует появлению на фотоприемных матрицах 6 и 7 паразитных засветок, возникающих от переотражения световых потоков Ф1 и Ф2. Светопоглощающая полоска 12 может быть выполнена известным в оптической технике способом, например из стекла с коэффициентом отражения ρ≤0,016 и с полным отсутствием светопропускания [8, стр.354]. Ее роль может также выполнять бленда, выполненная в виде канавки 15, проходящей вдоль внутренней поверхности рулевого колеса 1, как показано на фиг.8. Обнаружение в видеосигнале телекамер 3 и 4 участков, соответствующих α1 и α2, осуществляется специализированным вычислителем 5, учитывающем превышение видеосигналом определенного порогового уровня.In this scheme, the highlighting of objects located in the working area of the device W, due to the action of the first and second emitters 13 and 14. Their power should provide the brightness of the sections α 1 and α 2 , (figure 2), exceeding the brightness of spurious illumination. To prevent glare from the inner surface of the steering wheel 1, it is possible to place a light absorber on its surface, made, for example, in the form of a strip 12. It prevents the appearance of stray light on photodetector arrays 6 and 7 arising from the reflection of light fluxes Ф 1 and Ф 2 . The light-absorbing strip 12 can be made by a method known in optical technology, for example, from glass with a reflection coefficient ρ≤0.016 and with a complete absence of light transmission [8, p. 354]. Its role can also be played by a hood made in the form of a groove 15 extending along the inner surface of the steering wheel 1, as shown in Fig. 8. Detection of 3 and 4 portions corresponding to α 1 and α 2 in the video signal of the cameras is carried out by a specialized computer 5, which takes into account the excess of a certain threshold level by the video signal.

Излучатели 13 и 14 представляют собой ИК-светодиоды с углом излучения, достаточным для охвата внутренней поверхности рулевого колеса, и мощностью, позволяющей надежное обнаружение отраженного от пальца водителя излучения на фоне паразитных засветок.The emitters 13 and 14 are infrared LEDs with a radiation angle sufficient to cover the inner surface of the steering wheel, and a power that allows reliable detection of radiation reflected from the driver’s finger against spurious illumination.

На фиг.9 приведена оптическая схема размещения элементов устройства управления, выполненного в виде штурвала.Figure 9 shows the optical layout of the elements of the control device, made in the form of a helm.

Специализированный вычислитель 5 может быть выполнен на базе процессоров, обладающих скоростным каналом связи с цифровыми телевизионными камерами, например типа DM8168 DaVinci или TMS320 ОМАРTM фирмы Texas Instruments. Их программное обеспечение должно осуществлять:Specialized computer 5 can be performed on the basis of processors with a high-speed communication channel with digital television cameras, for example, DM8168 DaVinci or TMS320 OMAR TM from Texas Instruments. Their software should implement:

- пороговое обнаружение и фиксацию координат α1 и α2 на фотоприемных матрицах 6 и 7;- threshold detection and fixation of the coordinates α 1 and α 2 on the photodetector matrices 6 and 7;

- расчет пространственных координат точки, принадлежащей R, согласно формулы 1, возможно модифицированной с учетом сдвига и конвергенции оптических осей телевизионных камер 3 и 4;- calculation of the spatial coordinates of the point belonging to R, according to formula 1, possibly modified taking into account the shift and convergence of the optical axes of television cameras 3 and 4;

- принятие решения о совершении водителем управляющего жеста на основе данных корреляционного приемника, описываемого формулами 2 или 3.- making a decision on the driver making a control gesture based on the data of the correlation receiver described by formulas 2 or 3.

В качестве телевизионных камер могут использоваться миниатюрные цифровые сенсоры, например OVM7690 фирмы OmniVision. As television cameras can be used miniature digital sensors, for example OVM7690 company OmniVision.

ЛитератураLiterature

1. Патент США №4678906 от 7.07.1987 г.1. US Patent No. 4,678,906 dated July 7, 1987.

2. Патент США №4772799 от 20.09.1988 г.2. US patent No. 4772799 from 09/20/1988

3. Патент США №7295904 от 13.11.2007 г.3. US patent No. 7295904 from 11/13/2007

4. Патент США №6114949 от 5.09.2000 г.4. US Patent No. 6114949 dated September 5, 2000.

5. Вихрев Л. Легким движением руки... Компоненты и технологии. №5, 2005 г., Санкт-Петербург, Finestreet.5. Vikhrev L. With a flick of the wrist ... Components and technologies. No. 5, 2005, St. Petersburg, Finestreet.

6. Коротаев В.В., Краснящих А.В. Телевизионные измерительные системы. Учебное пособие. Санкт-Петербург, ИТМО, 2008 г. (стр.42).6. Korotaev V.V., Krasnyashchikh A.V. Television measuring systems. Tutorial. St. Petersburg, ITMO, 2008 (p. 42).

7. Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Второе издание. Москва, С-Петербург, Киев, 2003 г. (стр.206).7. Sklyar Bernard. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Second edition. Moscow, St. Petersburg, Kiev, 2003 (p. 206).

8. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Под общ. ред. В. А. Панова. Ленинград, Машиностроение, 1980 г.8. Reference designer of optical-mechanical devices. Under the total. ed. V.A. Panova. Leningrad, Engineering, 1980

9. http://www.fiberopticproducts.com/Sideglow.htm9. http://www.fiberopticproducts.com/Sideglow.htm

Claims (5)

1. Устройство для управления транспортным средством, содержащее рулевое колесо, оптический излучатель и оптически сопряженный с ним приемник излучения, подключенные к специализированному вычислителю, дополнительно содержит второй приемник излучения, оптически сопряженный с излучателем и подключенный к дополнительному входу специализированного вычислителя, причем первый и второй оптические приемники представляют собой цифровые телевизионные камеры, зоной обзора которых является поверхность оптического излучателя, при этом оптический излучатель выполнен в виде полоски, закрепляемой на внутренней поверхности рулевого колеса, а зоной, в которой может осуществляться распознавание жестов оператора транспортного средства, является пересечение секторов обзора первой и второй телевизионных камер на поверхности оптического излучателя, при этом появление в этой зоне пальца оператора вызывает пересечение светового потока, формируемого излучателем, и соответственно появление теневых сегментов на изображениях, формируемых первой и второй телевизионными камерами, причем по координатам этих сегментов специализированный вычислитель рассчитывает ряд пространственных положений пальца оператора в последовательные моменты времени и определяет по ним траекторию движения, которая затем сопоставляется с набором определенных заранее в памяти специализированного вычислителя жестов, и принимается решение о принадлежности этого жеста к одному из них и вырабатывается соответствующая этому жесту команда управления оборудованием транспортного средства.1. A device for driving a vehicle, comprising a steering wheel, an optical emitter and an optically coupled radiation receiver connected to a specialized calculator, further comprises a second radiation receiver optically coupled to the emitter and connected to an additional input of a specialized calculator, the first and second optical the receivers are digital television cameras, the field of view of which is the surface of the optical emitter, while optical the emitter is made in the form of a strip fixed on the inner surface of the steering wheel, and the zone in which gestures can be recognized by the operator of the vehicle is the intersection of the viewing sectors of the first and second television cameras on the surface of the optical emitter, while the appearance of the operator’s finger in this area causes the intersection of the light flux generated by the emitter, and accordingly the appearance of shadow segments in the images formed by the first and second television cameras, m, based on the coordinates of these segments, a specialized calculator calculates a number of spatial positions of the operator’s finger at successive times and determines the motion path from them, which is then compared with the set of gestures defined in advance in the memory of a specialized calculator, and a decision is made on whether this gesture belongs to one of them and is worked out the vehicle equipment control command corresponding to this gesture. 2. Устройство для управления транспортным средством по п.1, отличающееся тем, что оптический излучатель выполнен в виде светорассеивающего экрана, диффузно пропускающего свет, внешняя поверхность которого направлена в сторону приемников излучения, а внутренняя - в сторону расположенных за ней светоизлучающих диодов.2. The device for driving a vehicle according to claim 1, characterized in that the optical emitter is made in the form of a light-diffusing screen diffusely transmitting light, the outer surface of which is directed towards the radiation receivers, and the inner one - towards the light emitting diodes located behind it. 3. Устройство для управления транспортным средством по п.1, отличающееся тем, что оптический излучатель представляет собой отрезок оптоволокна бокового свечения, излучение которого направлено в сторону приемников излучения, причем, по крайней мере, с одного торца этого оптоволокна размещается оптически связанный с ним светоизлучающий диод.3. The device for driving a vehicle according to claim 1, characterized in that the optical emitter is a piece of lateral glow fiber, the radiation of which is directed towards the radiation receivers, and at least one light-emitting optically coupled to it is placed at the end of this fiber diode. 4. Устройство для управления транспортным средством, содержащее рулевое колесо, установленные на нем оптический излучатель и оптически сопряженный с ним приемник излучения, подключенные к специализированному вычислителю, дополнительно содержит оптически сопряженные второй оптический приемник и второй оптический излучатель, причем первый и второй оптические приемники представляют собой цифровые телевизионные камеры, а первый и второй оптические излучатели представляют собой светодиоды, например, ИК-диапазона и обеспечивают засветку объектов, попадающих в поля обзора первого и второго оптического приемника, причем зоной, в которой может осуществляться распознавание жестов оператора транспортного средства, является пересечение секторов обзора первой и второй телевизионных камер на внутренней поверхности рулевого колеса, при этом появление в этой зоне пальца, пересекающего световые потоки первого и второго излучателя, вызывает его засветку и появление соответствующих сегментов на изображениях, формируемых первой и второй телевизионными камерами, и далее, по координатам этих сегментов, специализированный вычислитель рассчитывает ряд пространственных положений пальца руки в последовательные моменты времени и определяет по ним траекторию его движения, которая затем сопоставляется с набором определенных заранее в памяти специализированного вычислителя жестов, и принимается решение о принадлежности этого жеста к одному из них и вырабатывается соответствующая этому жесту команда управления оборудованием транспортного средства.4. A device for controlling a vehicle, comprising a steering wheel, an optical emitter mounted thereon and a radiation receiver optically coupled thereto, connected to a specialized calculator, further comprises an optically paired second optical receiver and a second optical emitter, the first and second optical receivers being digital television cameras, and the first and second optical emitters are LEDs, for example, infrared and provide illumination objects falling into the field of view of the first and second optical receiver, and the area in which gestures can be recognized by the operator of the vehicle is the intersection of the viewing sectors of the first and second television cameras on the inner surface of the steering wheel, while the appearance of a finger crossing the light streams of the first and second emitter, causes its illumination and the appearance of the corresponding segments in the images formed by the first and second television cameras, and further, by Inatam of these segments, a specialized calculator calculates a number of spatial positions of the finger at consecutive moments of time and determines the trajectory of its movement, which is then compared with a set of gestures defined in advance in the memory of a specialized calculator, and a decision is made on whether this gesture belongs to one of them and is developed the vehicle equipment control command corresponding to this gesture. 5. Устройство для управления транспортным средством для управления транспортным средством по п.4, отличающееся тем, что внутренняя поверхность рулевого колеса содержит светопоглотитель, обращенный в сторону первого и второго излучателей, препятствующий отражению от него световых потоков в сторону оптических приемников. 5. The device for driving a vehicle for driving a vehicle according to claim 4, characterized in that the inner surface of the steering wheel contains a light absorber facing the first and second emitters, preventing light from being reflected from it towards optical receivers.
RU2012138583/11A 2012-09-11 2012-09-11 Vehicle control device RU2518404C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138583/11A RU2518404C2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138583/11A RU2518404C2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Vehicle control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012138583A RU2012138583A (en) 2014-03-20
RU2518404C2 true RU2518404C2 (en) 2014-06-10

Family

ID=50279860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012138583/11A RU2518404C2 (en) 2012-09-11 2012-09-11 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2518404C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288078A (en) * 1988-10-14 1994-02-22 David G. Capper Control interface apparatus
US6703999B1 (en) * 2000-11-13 2004-03-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha System for computer user interface
RU2410259C2 (en) * 2006-03-22 2011-01-27 Фольксваген Аг Interactive control device and method of operating interactive control device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288078A (en) * 1988-10-14 1994-02-22 David G. Capper Control interface apparatus
US6703999B1 (en) * 2000-11-13 2004-03-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha System for computer user interface
RU2410259C2 (en) * 2006-03-22 2011-01-27 Фольксваген Аг Interactive control device and method of operating interactive control device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012138583A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7970173B2 (en) Object-detecting device and method of extracting operation object
US20130222346A1 (en) Optical touch device and detection method thereof
US9784973B2 (en) Micro doppler presentations in head worn computing
KR101399756B1 (en) Optical position detecting device
US20140141887A1 (en) Generating position information using a video camera
US20170123213A1 (en) Suppression of stray light in head worn computing
KR20060132219A (en) Apparatus and method for implementing a pointing user interface using a signal from a light source
CN105518576A (en) Controlling device operation according to hand gestures
US20150035799A1 (en) Optical touchscreen
TW201636686A (en) Optical device and operation input apparatus
US9407305B2 (en) Instruction beam detection apparatus and method of detecting instruction beam
KR100532525B1 (en) 3 dimensional pointing apparatus using camera
US20170168592A1 (en) System and method for optical tracking
CN104679349A (en) Touch positioning method and optical touch system
CN102314264B (en) Optical touch screen
CN101618277A (en) Electronic game manipulating device capable of sensing body figure of user and method
KR101103058B1 (en) Computer system and its driving method
US20160004385A1 (en) Input device
RU2518404C2 (en) Vehicle control device
US9489077B2 (en) Optical touch panel system, optical sensing module, and operation method thereof
KR20120070320A (en) Display system including stereo camera and position detecting method using the same
JP2010061392A (en) Imaging device and operation input device
CN111782059A (en) VR keyboard and VR office equipment
JP6946345B2 (en) Multi-function sensing system
JP6837496B2 (en) Touch panel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150912

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160620

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190912