三个维度来详细介绍手势识别在汽车行业的应用现状

目前，车载人机交互以触控显示屏和语音为主。虽然，触控显示屏的识别精度和清晰度日渐提升，但其必须接触于屏幕表面，限制了用户的使用空间和灵活性。因此，多层次的交互方式逐渐被主机厂所关注，触控、语音以及与体感控制的融合将成为下一波热潮。

本文将重点从已量产车企、展示过但未量产车企、国内手势识别方案商三个维度来详细介绍手势识别在汽车行业的应用现状。

手势识别原理

基本原理：通过摄像头内置的红外LED光发射装置与接受装置，分析光线发射与接受之间的时间差来判断手势变化，最终数据传递给车载系统控制单元，由控制单元调出与识别出的手势相对应的功能。

技术分类：根据硬件实现方式的不同，目前分为三类：结构光、TOF时间光、双目立体成像。

手势识别在汽车行业的应用

自2013年谷歌宣布正在研发利用手势控制汽车的技术至今，手势控车系统被越来越多的车企及Tier1关注，包括宝马、奥迪、拜腾、大众、现代、起亚、德尔福、大陆、伟世通等，其中已经实现量产的有两家：宝马和君马；拜腾已能实现手势识别功能，但车型还未上市；其它车企则展示过搭载手势识别功能的概念车。

01

已量产或已能实现手势识别的车企

①、宝马

手势识别功能搭载车型：宝马7系、5系

手势识别区域：车机屏前方

手势识别动作：7个手势动作

手势识别技术提供商：德尔福

量产情况：已量产，2015年9月首次搭载在宝马7系，目前5系、7系等车型都可选装。

采用方案：TOF方案，通过中控台上方的3D红外摄像头发出光线，得到的数据会传递给车载系统的控制单元，由控制单元调出与识别出手势相对应的功能。

②、君马

手势识别功能搭载车型：君马SEEK 5

手势识别区域：车机屏前方

手势识别距离：15cm-35cm

手势识别动作及控制功能：9个手势动作

量产情况：2018年8月20日上市

采用方案及工作原理：TOF方案，通过中控台区域的3D红外摄像头发出光线，得到的数据传递给车载系统的控制单元，由控制单元调出与识别出的手势相对应的功能。

③、拜腾

手势识别功能搭载车型：BYTON Concept

手势识别区域：50寸大屏+后排娱乐系统前方

手势识别动作：5个：整个手摊平，手掌朝下（开始）；单手指移动（相当于光标）；手掌朝上抬起（返回主界面）；单手指拖拽；OK（确认）

手势识别控制功能：完全取代屏幕触控，所有的操作界面都可通过手势识别控制

手势识别技术提供商：凌感科技

量产情况：未量产

采用方案及工作原理：双目立体成像方案

02

展示过但暂未量产手势识别的车企/TIER1

①、谷歌

手势识别动作：目前专利有6个：扫手、轻拍、指向、抓取、聚拢、摆手，谷歌也提到通过手、胳膊、腿部和头部等部位做出任何手势控制。

手势识别控制功能：地点导航、调整车内温度、调整车载音乐音量、选择歌曲、调整座椅位置及改变巡航控制系统的速度等。

②、福特（&英特尔）：Mobii车载系统

福特的手势识别有两种实现方式：手势识别单独控制和结合语音识别实现控制功能。

其中，手势识别单独控制：在仪表盘前面扭动手部可以打开空调或者车载收音机等；

结合语音识别：手指着天窗说“Open”则打开天窗；手指前风挡说“Phone”则拨打电话；打响指会启动雨刮器或者指示灯。

③、起亚：UDC车载系统

手势识别动作：手掌的翻动、手指的移动以及多种手势比划等。

手势识别功能：暂未知

④、奥迪：后排手势识别系统

手势识别动作及功能：

有两种：移动张开的手掌实现点击；移动握紧的拳头实现滑动（如在导航界面，手向上下左右平移能够实现地图的平移操作；手向前或后移动则能够实现地图的放大和缩小操作）。

⑤、江淮：PHONEBOOK车载系统

手势识别动作及功能：向左滑动（翻页）；向右滑动（返回）；向下滑动（确定）；支持连续书写（仅限英文）；支持控制影音、空调、导航等。

⑥、奇瑞：LION智能座舱

手势识别动作及功能：移动、放大、缩小等9个操作手势，具体手势动作细节和控制功能位置。

03

国内手势识别方案商

目前国内专注汽车行业手势识别方案的方案商主要有：未动科技、锋时互动、凌感科技、极鱼科技、京龙睿信、光晕网络等。其中未动科技、锋时互动、凌感科技、极鱼科技主要希望通过与车企深度合作实现手势交互在车载领域的落地，而京龙睿信、光晕网络则通过HUD结合手势交互、语音交互、AR的方式对手势交互进行落地。

①、未动科技

北京未动科技有限公司成立于2014年，是一家专注于智能驾舱交互与安全的新技术公司。未动科技拥有领先的手势识别，人脸识别和人体姿态识别等技术，为智能驾舱提供视觉交互技术和解决方案。创始团队来自于微软研究院、诺基亚、清华大学和中科院等，产品已实现量产。未动科技已入选博世PNP“汽车上的人工智能”加速器第二期。

未动科技智能驾舱场景

未动科技研发的手势识别系统，采用多种摄像头技术（TOF，红外和RGB），保证识别效果不受外界光照及车况影响，为用户提供2D或3D驾舱手势操控技术。提供精准的手骨骼的26自由度信息，基于手势和骨骼信息可以动态跟踪手势，实现丰富的2D和3D交互，例如，大屏幕光标移动，拖拽，地图缩放等。

目前未动科技产品可支持30余种手势识别动作，并根据客户手势定制要求实现对不同手势的识别。手势命令可以提供便捷的操控，常用的场景例如接听挂断电话、音量调节、车载媒体操控等。同时，手势识别产品的安装位置不受限制，既可以安装在车顶，也可以安装在中控屏幕上方，均可对手势进行精准识别。

未动科技联合语音识别技术提供商推出国内首款多模态交互技术产品，实现语音与手势交互的无缝对接。此项技术已经应用于小米生态链企业云米智能音箱产品。

相关参数：识别区间：10cm-120cm；手势识别颗粒度：26自由度；静态指令识别准确率 ≥99%；动态指令识别准确率 ≥97% 。

②、锋时互动

手势识别原理：采用双目立体成像方案，车顶安装120Hz高频双目深度传感器，配有SOC架构FPGA芯片

手势动作及功能：8种手势动作：开合open 、指戳poke、敲击 tap、拍打 pat 、划动 swipe、挥动 wave、绕圈circle、悬停 hold等；

相关参数：底层识别精度 ≤1mm；手部姿态指令识别≥95%；手部动作指令识别 ≥98% 。

③、凌感科技

凌感科技是一家为AR/VR提供三维人机交互解决方案的公司，目前已经在硅谷、北京、杭州、深圳等地设立研发及运营中心。近期，凌感科技陆续宣布进军智能家居、车载交互领域。在车载交互领域，目前主要是与拜腾的合作，拜腾的手势识别功能由凌感科技提供。

凌感科技的车载手势交互产品：目前提供2种模组：TOF景深模组和单目IR模组。交互方式：主驾驶位上的交互（中控屏、HUD的交互）；副驾驶位的交互（中控屏）；后排乘客的交互（乘客屏）。

④、极鱼科技

极鱼科技是一家基于TOF手势交互技术实现人机交互的方案提供商，从AR/VR和智能家居领域切入，目前重点面向汽车领域，可以提供中控手势交互、HUD手势交互、车内乘客娱乐交互三种系统方案。2017年入选Startup Autobahn第一期加速营（Startup Autobahn是2016年5月由戴姆勒与 Plugand Play联合发起的产业创新加速器），获得了与戴姆勒合作的机会。

手势识别动作及功能：5-10种手势动作，支持车厂自选3-5个手势并自定义相应功能；极鱼科技CEO刘博提到公司正在探索与天窗、座椅、车门之间的裸手交互。

相关参数：识别精度在1-2cm，识别准确度达95%以上。延迟率控制在25ms内。

⑤、京龙睿信

京龙睿信是一家定位前装及准前装HUD研发与销售的公司，HUD产品配备语音交互、手势交互功能。京龙睿信创始人陈晓华毕业于清华大学激光专业，拥有硕士学历和超过20年的通信和互联网技术管理经验，精通硬件设计、嵌入式系统、云计算平台架构设计等多方面技术。京龙睿信先后研发或量产了HUD、CHUD、WHUD、AR-HUD等。

2017年，与阿里YunOS达成合作，双方基于YunOS系统推出京龙第三代HUD产品H3。

其中，手势识别动作：4种，通过“上下左右”四个方向的手势动作来识别相应的指令；手势识别原理：通过HUD机体面向车主一侧的夜视红外线传感器实现。

2018上半年公司主打的后装产品H3-PRO独创双屏异显功能，搭载思必驰语音系统，车主只需要对着机器说一声“小so，你好”，就可以唤醒它进行服务。可以实现语音导航，语音播放音乐，天气查询，语音聊天，语音通话等功能。

H3 Pro的HUD上不仅可以显示通话的相关信息，在HUD前方有一个感应系统，当有电话时驾驶员只需要通过一个向左或向右的手势就可以接听或挂断电话。手势感应主要是为行车途中，驾驶员接听来电时安全考虑，这可以避免驾驶员在接到一些重要来电时，没有注意到前方行驶路况而发生的意外。

⑥、光晕网络

光晕网络专注于车内交互，首款HUD产品主打手势识别、语音交互（云知声提供）以及AR导航三位一体的集成体验。

手势识别动作：5种。

产品定位：前装及后装，前装将手势识别技术、AR导航解决方案提供给车企。