芯耀
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佐思汽研發(fā)布《2022-2023年中國汽車手勢交互發(fā)展研究報告》，從手勢交互技術、標桿車型手勢交互方案、手勢交互產(chǎn)業(yè)鏈以及手勢交互方案商四個方面進行分析研究。
一、2022年車載手勢識別功能裝配量同比增長315.6%
隨著智能座艙技術的迭代升級，座艙服務從被動智能逐漸演變?yōu)橹鲃又悄埽?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E4%BA%BA%E6%9C%BA%E4%BA%A4%E4%BA%92/">人機交互模式從單一模態(tài)的交互方式轉向多模態(tài)交互。在這一趨勢影響下，車載手勢交互功能得到了快速的發(fā)展。2022年，中國乘用車手勢識別（標配）裝配量總計42.7萬輛，同比增長315.6%；裝配率為2.1%，較2021年增加了1.6個百分點。
2019-2022年中國乘用車手勢識別(標配)裝配率
來源：佐思汽研《2022-2023年中國汽車手勢交互發(fā)展研究報告》
分品牌來看，2022年長安汽車手勢識別功能裝配量最高，達到33.0%，較2021年提升13.1個百分點。從具體車型表現(xiàn)上來看，2022年長安汽車旗下共有UNI-V、CS75、UNI-K等6款車型標配了手勢識別功能，較2021年增加了5款。
2022年中國乘用車手勢識別(標配)裝配量占比排名Top10(分車型)
來源：佐思汽研《2022-2023年中國汽車手勢交互發(fā)展研究報告》
長安UNI-K的手勢識別功能是采用3D ToF方案，能夠實現(xiàn)切換歌曲、開啟導航等功能。具體為：左右平移手掌——播放上/下一曲、“比心”——導航回家、“點贊”——導航至公司。
長安UNI-V 手勢識別圖
來源：車主指南
二、手勢識別控制范圍正從軟件向硬件、從車內向車外延伸
隨著手勢交互技術的普及和應用場景的不斷擴大，車載手勢交互技術也得到了迅速發(fā)展。目前，汽車制造商正積極推動座艙交互功能的布局，手勢交互技術從最初控制車內信息娛樂系統(tǒng)，包括接掛電話、調整音量、控制導航等功能，發(fā)展到可控制車身硬件以及安全系統(tǒng)，如車窗/天窗/遮陽簾開啟或關閉、關閉車門、車輛行駛等功能。
此外，車外手勢控制也是各大廠商積極拓展的技術領域。例如，WEY摩卡已經(jīng)實現(xiàn)了駕駛員可以在車外通過手勢控制車輛點火、前進、后退、暫停、熄火操作。未來，手勢識別功能將不再局限于駕乘人員，而會逐步實現(xiàn)對車外路人的動作識別，例如識別路上交警的指揮手勢或汽車周圍騎車人做出的手勢。
車載手勢交互功能演進
來源：佐思汽研《2022-2023年中國汽車手勢交互發(fā)展研究報告》
三、手勢識別六種技術路線
從技術路線來看，手勢識別技術主要包括基于3D攝像頭的結構光、ToF、雙目成像，基于雷達的毫米波、超聲波，以及基于生物電的肌電技術。
手勢識別技術路線
來源：佐思汽研《2022-2023年中國汽車手勢交互發(fā)展研究報告》
目前，基于3D攝像頭的手勢感應技術路線是車載手勢識別的主流技術路線。該技術路線由3D攝像頭和控制單元組成。3D攝像頭包括攝像頭、紅外LED、傳感器等部分，用于捕捉手部動作，然后利用相應的圖像處理算法識別手勢的類型，并下達相關指令。基于3D攝像頭的技術路線可細分為結構光、ToF和雙目視覺。
結構光技術
結構光技術是將帶有編碼信息的光投射到人體，由紅外傳感器采集反射結構圖案，最后由處理芯片構建3D模型的方案，適用于10米以內的近距場景，擁有硬件成熟、可識別精度高、分辨率高等優(yōu)勢。于2022年7月上市的哪吒S搭載的手勢識別方案即為結構光方案。
哪吒S艙內手勢識別傳感器位于內后視鏡上方，可識別6個手勢動作，包括：手掌前后移動調節(jié)天幕透光率、比“噓”靜音、手指順/逆時針調整音量、手掌張開左右移動切換音視頻節(jié)目、比“V”車內自拍以及點贊收藏節(jié)目。
哪吒S 手勢識別傳感器位置圖
來源：哪吒官網(wǎng)
ToF技術
ToF技術即根據(jù)光的飛行時間測距，由底層感光元件構建3D圖像實現(xiàn)，其可以獲得5米內的有效與實時深度信息，適用場景更廣，無論環(huán)境光較強（如：日光）或較弱，都可獲得有效的景深信息。寶馬iX、理想L9、極狐阿爾法S全新HI版等量產(chǎn)車型搭載的手勢識別方案均為ToF方案。
寶馬iX艙內手勢識別傳感器位于中控屏上方車頂燈處，可識別8個手勢動作，包括：① 手左右揮動拒接電話/忽略提示；
② 食指前后接聽電話/確認提示；
③ 順時針旋轉可增大音量或放大導航地圖；
④ 逆時針旋轉可減小音量或縮小導航地圖；
⑤ 手握拳伸出大拇指向左右揮動，調整上一曲/下一曲；
⑥ 兩手指指向顯示器可自定義；
⑦ 做出五-零-五手勢（自定義）；
⑧ 手握空拳，食指與大拇指相碰，左右揮動拉扯可查看車輛四周影像（需要車輛帶自動泊車輔助系統(tǒng)PLUS）。
寶馬iX 手勢識別功能示意圖
來源：安波福
理想L9為保證駕乘人員均可實現(xiàn)手勢識別控制，在車內前艙及后艙分別安裝了手勢識別傳感器。前艙傳感器位于內后視鏡上方，后艙傳感器則位于后排娛樂屏處上方。
前艙可識別2個手勢動作，包括：① 控制車窗/天窗/遮陽簾（結合語音交互）；
② 播放頁面長握拳，上下移動調整音量。
后艙可識別7個手勢動作，包括：① 五指張開內側手肘放置于扶手保持2秒，可進行手勢定位；
② 五指張開，向下?lián)]手打開屏幕；
③ 五指張開，手掌移動光標；
④ 握拳抓取圖標；
⑤ 長握拳，抓取并移動實現(xiàn)畫面甩屏；
⑥ 在播放頁面，長握拳，左右移動可調節(jié)播放進度；
⑦ 在播放頁面，五指張開，向上揮手可退出當前內容。
雙目立體成像技術
雙目立體成像技術基于視差原理，由多幅圖像獲取物體三維幾何信息實現(xiàn)。該技術對硬件要求低，無需額外的特殊設備，是一種性價比高的方案。于2022年5月上市的奔馳EQS搭載的手勢識別方案即為雙目立體成像方案。
奔馳EQS艙內手勢識別傳感器位于車頂閱讀燈處，可識別3個手勢動作，包括：① 比“V”調出收藏夾；
② 在內后視鏡下方前/后揮手，控制天窗關/開；
③ 手向車內揮動，自動關門（需選配四門電動開閉）。
目前，基于雷達的毫米波、超聲波以及基于生物電的肌電等手勢識別技術，在汽車艙內手勢識別功能中尚未被廣泛應用。與傳統(tǒng)的視覺手勢識別技術相比，這些技術仍然存在一些限制和挑戰(zhàn)。
毫米波雷達
毫米波雷達是一種無線電波傳感器，即使在有障礙物的情況下，也能準確探測手的位置和運動。
2020年，木?？萍济绹庸続instein，與美國ADAC Automotive成立合資品牌RADAC，并在CES展上正式發(fā)布了基于毫米波雷達的車載手勢識別解決方案。該方案中的手勢識別傳感器位于尾門上方，可通過手部的左右揮動打開車門。
超聲波雷達
2020年2月，DS在日內瓦車展上推出的Aero Sport Lounge概念車，集成了Leap Motion體感控制技術和Ultrahaptics超聲波觸覺反饋技術，可輕松識別、解讀駕乘者的每個手勢動作，并通過微型揚聲器發(fā)出的立體超聲波予以駕乘者觸覺反饋。
DS Aero Sport Lounge艙內手勢識別以及超聲波反饋傳感器位于車內中央扶手處，可識別5個手勢動作，包括：① 艙內溫度和吹風速度調節(jié)；② 曲目以及音量調節(jié)；③ 處理導航/地圖，包括設置新路線；④ 接聽/拒絕電話；
⑤ 菜單功能切換。
生物電
生物電是指人體肌肉運動產(chǎn)生的電信號。生物電傳感器可以通過測量這些電信號來識別手勢與動作。目前，基于生物電的肌電手勢識別技術更多應用于控制外部設備和交互界面，例如控制假肢、虛擬現(xiàn)實和游戲設備等方面。致力于研發(fā)智能手勢控制產(chǎn)品的加拿大公司Thalmic Labs，推出的首款可穿戴設備MYO腕帶采用的就是肌電技術。該腕帶內嵌8個肌電傳感器記錄手臂肌肉的電信號，通過分析這些信號識別不同的手勢。在實際應用過程中，用戶可以通過MYO腕帶的藍牙連接來控制無人機、電腦、智能手機等電子設備。目前尚無車內應用案例。
