目前，車(chē)載人機(jī)交互以觸控顯示屏和語(yǔ)音為主。雖然，觸控顯示屏的識(shí)別精度和清晰度日漸提升，但其必須接觸于屏幕表面，限制了用戶(hù)的使用空間和靈活性。因此，多層次的交互方式逐漸被主機(jī)廠(chǎng)所關(guān)注，觸控、語(yǔ)音以及與體感控制的融合將成為下一波熱潮。

本文將重點(diǎn)從已量產(chǎn)車(chē)企、展示過(guò)但未量產(chǎn)車(chē)企、國(guó)內(nèi)手勢(shì)識(shí)別方案商三個(gè)維度來(lái)詳細(xì)介紹手勢(shì)識(shí)別在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

手勢(shì)識(shí)別原理

基本原理：通過(guò)攝像頭內(nèi)置的紅外LED光發(fā)射裝置與接受裝置，分析光線(xiàn)發(fā)射與接受之間的時(shí)間差來(lái)判斷手勢(shì)變化，最終數(shù)據(jù)傳遞給車(chē)載系統(tǒng)控制單元，由控制單元調(diào)出與識(shí)別出的手勢(shì)相對(duì)應(yīng)的功能。

技術(shù)分類(lèi)：根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)方式的不同，目前分為三類(lèi)：結(jié)構(gòu)光、TOF時(shí)間光、雙目立體成像。

手勢(shì)識(shí)別在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用

自2013年谷歌宣布正在研發(fā)利用手勢(shì)控制汽車(chē)的技術(shù)至今，手勢(shì)控車(chē)系統(tǒng)被越來(lái)越多的車(chē)企及Tier1關(guān)注，包括寶馬、奧迪、拜騰、大眾、現(xiàn)代、起亞、德?tīng)柛！⒋箨?、偉世通等，其中已?jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的有兩家：寶馬和君馬；拜騰已能實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別功能，但車(chē)型還未上市；其它車(chē)企則展示過(guò)搭載手勢(shì)識(shí)別功能的概念車(chē)。

01

已量產(chǎn)或已能實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別的車(chē)企

①、寶馬

手勢(shì)識(shí)別功能搭載車(chē)型：寶馬7系、5系

手勢(shì)識(shí)別區(qū)域：車(chē)機(jī)屏前方

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作：7個(gè)手勢(shì)動(dòng)作

手勢(shì)識(shí)別技術(shù)提供商：德?tīng)柛?/p>

量產(chǎn)情況：已量產(chǎn)，2015年9月首次搭載在寶馬7系，目前5系、7系等車(chē)型都可選裝。

采用方案：TOF方案，通過(guò)中控臺(tái)上方的3D紅外攝像頭發(fā)出光線(xiàn)，得到的數(shù)據(jù)會(huì)傳遞給車(chē)載系統(tǒng)的控制單元，由控制單元調(diào)出與識(shí)別出手勢(shì)相對(duì)應(yīng)的功能。

②、君馬

手勢(shì)識(shí)別功能搭載車(chē)型：君馬SEEK 5

手勢(shì)識(shí)別區(qū)域：車(chē)機(jī)屏前方

手勢(shì)識(shí)別距離：15cm-35cm

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作及控制功能：9個(gè)手勢(shì)動(dòng)作

量產(chǎn)情況：2018年8月20日上市

采用方案及工作原理：TOF方案，通過(guò)中控臺(tái)區(qū)域的3D紅外攝像頭發(fā)出光線(xiàn)，得到的數(shù)據(jù)傳遞給車(chē)載系統(tǒng)的控制單元，由控制單元調(diào)出與識(shí)別出的手勢(shì)相對(duì)應(yīng)的功能。

③、拜騰

手勢(shì)識(shí)別功能搭載車(chē)型：BYTON Concept

手勢(shì)識(shí)別區(qū)域：50寸大屏+后排娛樂(lè)系統(tǒng)前方

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作：5個(gè)：整個(gè)手?jǐn)偲?，手掌朝下（開(kāi)始）；單手指移動(dòng)（相當(dāng)于光標(biāo)）；手掌朝上抬起（返回主界面）；單手指拖拽；OK（確認(rèn)）

手勢(shì)識(shí)別控制功能：完全取代屏幕觸控，所有的操作界面都可通過(guò)手勢(shì)識(shí)別控制

手勢(shì)識(shí)別技術(shù)提供商：凌感科技

量產(chǎn)情況：未量產(chǎn)

采用方案及工作原理：雙目立體成像方案

02

展示過(guò)但暫未量產(chǎn)手勢(shì)識(shí)別的車(chē)企/TIER1

①、谷歌

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作：目前專(zhuān)利有6個(gè)：掃手、輕拍、指向、抓取、聚攏、擺手，谷歌也提到通過(guò)手、胳膊、腿部和頭部等部位做出任何手勢(shì)控制。

手勢(shì)識(shí)別控制功能：地點(diǎn)導(dǎo)航、調(diào)整車(chē)內(nèi)溫度、調(diào)整車(chē)載音樂(lè)音量、選擇歌曲、調(diào)整座椅位置及改變巡航控制系統(tǒng)的速度等。

②、福特（&英特爾）：Mobii車(chē)載系統(tǒng)

福特的手勢(shì)識(shí)別有兩種實(shí)現(xiàn)方式：手勢(shì)識(shí)別單獨(dú)控制和結(jié)合語(yǔ)音識(shí)別實(shí)現(xiàn)控制功能。

其中，手勢(shì)識(shí)別單獨(dú)控制：在儀表盤(pán)前面扭動(dòng)手部可以打開(kāi)空調(diào)或者車(chē)載收音機(jī)等；

結(jié)合語(yǔ)音識(shí)別：手指著天窗說(shuō)“Open”則打開(kāi)天窗；手指前風(fēng)擋說(shuō)“Phone”則撥打電話(huà)；打響指會(huì)啟動(dòng)雨刮器或者指示燈。

③、起亞：UDC車(chē)載系統(tǒng)

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作：手掌的翻動(dòng)、手指的移動(dòng)以及多種手勢(shì)比劃等。

手勢(shì)識(shí)別功能：暫未知

④、奧迪：后排手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作及功能：

有兩種：移動(dòng)張開(kāi)的手掌實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊；移動(dòng)握緊的拳頭實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)（如在導(dǎo)航界面，手向上下左右平移能夠?qū)崿F(xiàn)地圖的平移操作；手向前或后移動(dòng)則能夠?qū)崿F(xiàn)地圖的放大和縮小操作）。

⑤、江淮：PHONEBOOK車(chē)載系統(tǒng)

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作及功能：向左滑動(dòng)（翻頁(yè)）；向右滑動(dòng)（返回）；向下滑動(dòng)（確定）；支持連續(xù)書(shū)寫(xiě)（僅限英文）；支持控制影音、空調(diào)、導(dǎo)航等。

⑥、奇瑞：LION智能座艙

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作及功能：移動(dòng)、放大、縮小等9個(gè)操作手勢(shì)，具體手勢(shì)動(dòng)作細(xì)節(jié)和控制功能位置。

03

國(guó)內(nèi)手勢(shì)識(shí)別方案商

目前國(guó)內(nèi)專(zhuān)注汽車(chē)行業(yè)手勢(shì)識(shí)別方案的方案商主要有：未動(dòng)科技、鋒時(shí)互動(dòng)、凌感科技、極魚(yú)科技、京龍睿信、光暈網(wǎng)絡(luò)等。其中未動(dòng)科技、鋒時(shí)互動(dòng)、凌感科技、極魚(yú)科技主要希望通過(guò)與車(chē)企深度合作實(shí)現(xiàn)手勢(shì)交互在車(chē)載領(lǐng)域的落地，而京龍睿信、光暈網(wǎng)絡(luò)則通過(guò)HUD結(jié)合手勢(shì)交互、語(yǔ)音交互、AR的方式對(duì)手勢(shì)交互進(jìn)行落地。

①、未動(dòng)科技

北京未動(dòng)科技有限公司成立于2014年，是一家專(zhuān)注于智能駕艙交互與安全的新技術(shù)公司。未動(dòng)科技擁有領(lǐng)先的手勢(shì)識(shí)別，人臉識(shí)別和人體姿態(tài)識(shí)別等技術(shù)，為智能駕艙提供視覺(jué)交互技術(shù)和解決方案。創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)來(lái)自于微軟研究院、諾基亞、清華大學(xué)和中科院等，產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。未動(dòng)科技已入選博世PNP“汽車(chē)上的人工智能”加速器第二期。

未動(dòng)科技智能駕艙場(chǎng)景

未動(dòng)科技研發(fā)的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，采用多種攝像頭技術(shù)（TOF，紅外和RGB），保證識(shí)別效果不受外界光照及車(chē)況影響，為用戶(hù)提供2D或3D駕艙手勢(shì)操控技術(shù)。提供精準(zhǔn)的手骨骼的26自由度信息，基于手勢(shì)和骨骼信息可以動(dòng)態(tài)跟蹤手勢(shì)，實(shí)現(xiàn)豐富的2D和3D交互，例如，大屏幕光標(biāo)移動(dòng)，拖拽，地圖縮放等。

目前未動(dòng)科技產(chǎn)品可支持30余種手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作，并根據(jù)客戶(hù)手勢(shì)定制要求實(shí)現(xiàn)對(duì)不同手勢(shì)的識(shí)別。手勢(shì)命令可以提供便捷的操控，常用的場(chǎng)景例如接聽(tīng)掛斷電話(huà)、音量調(diào)節(jié)、車(chē)載媒體操控等。同時(shí)，手勢(shì)識(shí)別產(chǎn)品的安裝位置不受限制，既可以安裝在車(chē)頂，也可以安裝在中控屏幕上方，均可對(duì)手勢(shì)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。

未動(dòng)科技聯(lián)合語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)提供商推出國(guó)內(nèi)首款多模態(tài)交互技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音與手勢(shì)交互的無(wú)縫對(duì)接。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于小米生態(tài)鏈企業(yè)云米智能音箱產(chǎn)品。

相關(guān)參數(shù)：識(shí)別區(qū)間：10cm-120cm；手勢(shì)識(shí)別顆粒度：26自由度；靜態(tài)指令識(shí)別準(zhǔn)確率 ≥99%；動(dòng)態(tài)指令識(shí)別準(zhǔn)確率 ≥97% 。

②、鋒時(shí)互動(dòng)

手勢(shì)識(shí)別原理：采用雙目立體成像方案，車(chē)頂安裝120Hz高頻雙目深度傳感器，配有SOC架構(gòu)FPGA芯片

手勢(shì)動(dòng)作及功能：8種手勢(shì)動(dòng)作：開(kāi)合open 、指戳poke、敲擊 tap、拍打 pat 、劃動(dòng) swipe、揮動(dòng) wave、繞圈circle、懸停 hold等；

相關(guān)參數(shù)：底層識(shí)別精度 ≤1mm；手部姿態(tài)指令識(shí)別≥95%；手部動(dòng)作指令識(shí)別 ≥98% 。

③、凌感科技

凌感科技是一家為AR/VR提供三維人機(jī)交互解決方案的公司，目前已經(jīng)在硅谷、北京、杭州、深圳等地設(shè)立研發(fā)及運(yùn)營(yíng)中心。近期，凌感科技陸續(xù)宣布進(jìn)軍智能家居、車(chē)載交互領(lǐng)域。在車(chē)載交互領(lǐng)域，目前主要是與拜騰的合作，拜騰的手勢(shì)識(shí)別功能由凌感科技提供。

凌感科技的車(chē)載手勢(shì)交互產(chǎn)品：目前提供2種模組：TOF景深模組和單目IR模組。交互方式：主駕駛位上的交互（中控屏、HUD的交互）；副駕駛位的交互（中控屏）；后排乘客的交互（乘客屏）。

④、極魚(yú)科技

極魚(yú)科技是一家基于TOF手勢(shì)交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的方案提供商，從AR/VR和智能家居領(lǐng)域切入，目前重點(diǎn)面向汽車(chē)領(lǐng)域，可以提供中控手勢(shì)交互、HUD手勢(shì)交互、車(chē)內(nèi)乘客娛樂(lè)交互三種系統(tǒng)方案。2017年入選Startup Autobahn第一期加速營(yíng)（Startup Autobahn是2016年5月由戴姆勒與 Plugand Play聯(lián)合發(fā)起的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新加速器），獲得了與戴姆勒合作的機(jī)會(huì)。

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作及功能：5-10種手勢(shì)動(dòng)作，支持車(chē)廠(chǎng)自選3-5個(gè)手勢(shì)并自定義相應(yīng)功能；極魚(yú)科技CEO劉博提到公司正在探索與天窗、座椅、車(chē)門(mén)之間的裸手交互。

相關(guān)參數(shù)：識(shí)別精度在1-2cm，識(shí)別準(zhǔn)確度達(dá)95%以上。延遲率控制在25ms內(nèi)。

⑤、京龍睿信

京龍睿信是一家定位前裝及準(zhǔn)前裝HUD研發(fā)與銷(xiāo)售的公司，HUD產(chǎn)品配備語(yǔ)音交互、手勢(shì)交互功能。京龍睿信創(chuàng)始人陳曉華畢業(yè)于清華大學(xué)激光專(zhuān)業(yè)，擁有碩士學(xué)歷和超過(guò)20年的通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)，精通硬件設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)等多方面技術(shù)。京龍睿信先后研發(fā)或量產(chǎn)了HUD、CHUD、WHUD、AR-HUD等。

2017年，與阿里YunOS達(dá)成合作，雙方基于YunOS系統(tǒng)推出京龍第三代HUD產(chǎn)品H3。

其中，手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作：4種，通過(guò)“上下左右”四個(gè)方向的手勢(shì)動(dòng)作來(lái)識(shí)別相應(yīng)的指令；手勢(shì)識(shí)別原理：通過(guò)HUD機(jī)體面向車(chē)主一側(cè)的夜視紅外線(xiàn)傳感器實(shí)現(xiàn)。

2018上半年公司主打的后裝產(chǎn)品H3-PRO獨(dú)創(chuàng)雙屏異顯功能，搭載思必馳語(yǔ)音系統(tǒng)，車(chē)主只需要對(duì)著機(jī)器說(shuō)一聲“小so，你好”，就可以喚醒它進(jìn)行服務(wù)。可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音導(dǎo)航，語(yǔ)音播放音樂(lè)，天氣查詢(xún)，語(yǔ)音聊天，語(yǔ)音通話(huà)等功能。

H3 Pro的HUD上不僅可以顯示通話(huà)的相關(guān)信息，在HUD前方有一個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)，當(dāng)有電話(huà)時(shí)駕駛員只需要通過(guò)一個(gè)向左或向右的手勢(shì)就可以接聽(tīng)或掛斷電話(huà)。手勢(shì)感應(yīng)主要是為行車(chē)途中，駕駛員接聽(tīng)來(lái)電時(shí)安全考慮，這可以避免駕駛員在接到一些重要來(lái)電時(shí)，沒(méi)有注意到前方行駛路況而發(fā)生的意外。

⑥、光暈網(wǎng)絡(luò)

光暈網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)注于車(chē)內(nèi)交互，首款HUD產(chǎn)品主打手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音交互（云知聲提供）以及AR導(dǎo)航三位一體的集成體驗(yàn)。

手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作：5種。

產(chǎn)品定位：前裝及后裝，前裝將手勢(shì)識(shí)別技術(shù)、AR導(dǎo)航解決方案提供給車(chē)企。