CN104097587B - 一种行车提示控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行车提示控制方法及装置，其中该方法包括：接收信息采集设备上报的驾驶者行为参数，根据预设判断规则判断驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；并输出该判断结果；根据输出的判断结果控制导航系统在中控显示屏的界面输出，其中当判断结果为直视前方状态时，控制导航系统在中控显示屏上输出适配余光观察的界面；当判断结果为侧头状态时，控制导航系统在中控显示屏上输出适配侧头观察的界面。本发明通过判断驾驶者的行为来控制中控显示屏上的界面输出，尽可能地给驾驶者提供更方便的行车辅助信息，可以极大幅度地降低驾驶者在行车状态下采用侧头观察这种不安全的驾驶行为。

Description

一种行车提示控制装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，尤其涉及一种智能行车提示控制装置及对应的方法。

背景技术

越来越多的信息化以及网络技术被应用到汽车中。在新型的汽车，中控显示屏已经被广泛使用，部分高端车型甚至配置了触摸型的显示屏。显示屏一方面可以输出丰富的信息辅助驾驶者更好地使用汽车各项便利的功能，但在另一方面可能会成为安全隐患。以一种典型的应用为例，在使用车载导航系统时，驾驶者有时候为了确认行车路线会大幅度长期侧头观看中控显示屏的导航界面，此时驾驶者可能会忽略前方实际路况以及周围行车车辆，甚至可能因为侧头的动作惯性地带动其手部对方向盘进行不当操作，这些无疑会引发潜在的安全隐患。

目前一些汽车厂商以及软件厂商在导航系统中集成了丰富的语音提示功能，以尽量减少驾驶者侧头观看中控显示屏的次数。然而这样的方案仍然有其局限性：首先，语音提示建立在一个假设性基础上，也就是说系统预先判断驾驶者可能需要怎样的提示，然而这样的判断是开发者假设的，在很多时候能够给驾驶者带来便利，但计算机无法每次都准确知晓驾驶者的实际需求，因此难以从更大程度上避免驾驶者侧头查看中控显示屏上更为直观的导航界面。其次，语音提示相对于界面上的图形展示来说，直观度较差，或者说提供的用于判断的信息量依然较少。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种行车提示控制装置，应用于包括导航系统的行车计算机系统中，其中该行车计算机系统包括信息采集设备，该装置包括行为判断单元以及输出控制单元，其中：

行为判断单元，用于接收信息采集设备上报的驾驶者行为参数，根据预设判断规则判断驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；并输出该判断结果；

输出控制单元，用于根据行为判断单元输出的判断结果控制导航系统在中控显示屏的界面输出，其中当判断结果为直视前方状态时，输出控制单元控制导航系统在中控显示屏上输出适配余光观察的界面；当判断结果为侧头状态时，输出控制单元控制导航系统在中控显示屏上输出适配侧头观察的界面；其中所述适配余光观察的界面所包括的信息与适配侧头观察的界面所包括的信息不同。

优选地，所述行为参数为驾驶者双眼在行车平面上至少一个维度上的坐标值，所述预设判断规则为根据双眼在该维度上的坐标差值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态。

优选地，所述预设判断规则为：根据双眼在该维度上的坐标差值是否达到阈值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；当该坐标差值达到预设阈值时，确定驾驶者处于侧头状态，当该坐标差值未达到预设阈值时，确定驾驶者处于直视前方状态。

优选地，所述行为判断单元在将侧头状态的判断结果通知所述输出控制单元之前进一步判断驾驶者维持在侧头状态的时间是否达到第一预设时间阈值T1，如果是，则将该判断结果通知所述输出控制单元。

优选地，还包括：行车告警单元，用于在驾驶者维持在侧头状态的时间达到第二预设时间阈值T2且车辆处于行车状态时，输出行车告警；其中所述第二预设时间阈值T2大于第一预设时间阈值T1。

优选地，所述行车告警单元，进一步用于在所述判断结果为直视前方状态时或车辆处于非行车状态时，关闭正在输出的行车告警。

优选地，所述适配余光观察的界面包括预先定义的关键行车辅助信息；所述适配侧头观察的界面包括导航系统输出的正常行车辅助信息。

优选地，相对于所述正常行车辅助信息所包括的信息元素，所述关键行车辅助信息所包括的信息元素在中控显示屏上的显示尺寸更大。

优选地，所述信息采集设备设置于驾驶位前方。

本发明还提供一种行车提示控制方法，应用于包括导航系统的行车计算机系统中，其中该行车计算机系统包括信息采集设备，其中该方法包括：

步骤A、接收信息采集设备上报的驾驶者行为参数，根据预设判断规则判断驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；并输出该判断结果；

步骤B、根据步骤A输出的判断结果控制导航系统在中控显示屏的界面输出，其中当判断结果为直视前方状态时，控制导航系统在中控显示屏上输出适配余光观察的界面；当判断结果为侧头状态时，控制导航系统在中控显示屏上输出适配侧头观察的界面；

其中所述适配余光观察的界面所包括的信息与适配侧头观察的界面所包括的信息不同。

优选地，所述行为参数为驾驶者双眼在行车平面上至少一个维度上的坐标值，所述预设判断规则为根据双眼在该维度上的坐标差值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态。

优选地，所述预设判断规则为：根据双眼在该维度上的坐标差值是否达到阈值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；当该坐标差值达到预设阈值时，确定驾驶者处于侧头状态，当该坐标差值未达到预设阈值时，确定驾驶者处于直视前方状态。

优选地，所述步骤A进一步包括：在将侧头状态的判断结果输出之前进一步判断驾驶者维持在侧头状态的时间是否达到第一预设时间阈值T1，如果是，则将该判断结果输出。

优选地，还包括：

步骤C、在驾驶者维持在侧头状态的时间达到第二预设时间阈值T2且车辆处于行车状态时，输出行车告警；其中所述第二预设时间阈值T2大于第一预设时间阈值T1。

优选地，所述步骤C进一步包括：在所述判断结果为直视前方状态时或车辆处于非行车状态时，关闭正在输出的行车告警。

优选地，所述适配余光观察的界面包括预先定义的关键行车辅助信息；所述适配侧头观察的界面包括导航系统输出的正常行车辅助信息。

优选地，相对于所述正常行车辅助信息所包括的信息元素，所述关键行车辅助信息所包括的信息元素在中控显示屏上的显示尺寸更大。

优选地，所述信息采集设备设置于驾驶位前方。

本发明通过判断驾驶者的行为来控制中控显示屏上的界面输出，使之与驾驶者的行为相匹配，尽可能地给驾驶者提供更方便的行车辅助信息，可以极大幅度地降低驾驶者在行车状态下采用侧头观察这种不安全的驾驶行为。

附图说明

图1是本发明一种实施方式下的硬件结构及逻辑结构图。

图2是本发明一种实施方式中信息采集设备及中控显示屏的相对位置关系图。

图3是本发明一种实施方式的行车提示控制过程处理流程图。

图4是本发明一种实施方式的行车提示控制过程详细处理流程图。

图5是本发明一种实施方式中侧头观察模式到余光观察模式的转换示意图。

图6是本发明另一种实施方式中侧头观察模式到余光观察模式的转换示意图。

图7是本发明一种实施方式中避免误判侧头状态的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种相对通用的解决方案来极大程度降低驾驶者需要侧头观察中控显示屏的概率。本发明通过判断驾驶者的身体行为来调整中控显示屏的界面输出，让驾驶者在相对安全的状态下获取中控显示屏上导航系统的界面的输出情况。以下以计算机软件实现为例，但本发明并不排除其他实现方式，比如可编程逻辑器件、固件甚至专用硬件。本实施方式提供一种行车提示控制装置，其运行典型的硬件系统架构如图1所示。该硬件系统通常是汽车的行车计算机平台，其包括CPU、内存、非易失性存储器(如硬盘或者Flash)、包括中控显示屏在内的各种输入输出设备以及包括各种信息采集设备在内的若干底层硬件。

通常CPU将非易失性存储器中的软件代码加载到内存中加以执行，并通过驱动程序与底层业务硬件实现数据层面与控制层面的交互。在本实施方式中，所述行车提示控制装置可以被理解为内存中运行的逻辑装置，其包括逻辑意义上的行为判断单元以及输出控制单元。请参考图2、图3以及图4，该装置在运行过程中与底层硬件配合执行如下处理流程。

步骤101，行为判断单元接收信息采集设备上报的驾驶者行为参数，根据预设判断规则判断驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；并输出该判断结果；

步骤102，输出控制单元根据行为判断单元输出的判断结果控制导航系统在中控显示屏的界面输出，其中当判断结果为直视前方状态时，输出控制单元控制导航系统在中控显示屏上输出适配余光观察的界面；当判断结果为侧头状态时，输出控制单元控制导航系统在中控显示屏上输出适配侧头观察的界面。

请参考图2，在正常驾驶情况下，驾驶者应该直视前方，在直视前方状态下驾驶者通常是通过双眼的余光来观察两侧的反光镜以及中控显示屏上导航系统的界面输出。本发明在驾驶者正常行车直视前方的情况下，中控显示屏的界面输出默认为余光观察模式(参见图5或图6)。所谓余光观察模式是指对应的界面输出更方便驾驶者通过余光来观察，其相对于导航系统正常界面输出(侧头模式下的界面输出)的正常行车辅助信息来说来，驾驶者可轻易获得关键行车辅助信息而不必侧头观察。

请参考图5以及图6中从适配侧头观察的界面输出变为适配余光观察的界面输出后，此时界面所包括信息为预先定义的关键行车辅助信息，且相对于侧头观察模式下正常行车辅助信息的显示而言，关键行车辅助信息所包括的各种信息元素(比如文字或图标等)通常以更大的显示尺寸或其他更醒目的方式显示在中控显示屏上，以便于驾驶员用余光观察为佳。比如图5中余光观察模式中，显示与转向相关的行车辅助信息--120米掉头，当然也可以前方桥洞限高3米这样的关键行车辅助信息。关键行车辅助信息可以有很多种，不局限于文字以及简单的图标，其还可以是下一个路口的3D图像或实景图像等复杂的行车辅助信息。所谓关键行车辅助信息通常是在导航系统开发过程中预先定义好的。导航系统的开发者可以根据路况等多种因素来确定每个位置或者区域的关键行车辅助信息然后对应存入数据库表项。输出控制单元后续就可以从数据库中读取到当前位置的关键行车辅助信息进而在界面上进行相应的输出。此时所谓的预设输出规则为根据车辆当前位置查询表项获得对应的关键行车辅助信息。

驾驶者可能会在行驶过程中临时改变目的地或者搜寻新的行车路线，此时驾驶者通常会选择合适的位置靠边停车或者在等待红灯时，观察及操作中控显示屏。驾驶者此刻通常会扭转头部双眼正视中控显示屏，相对于行车方向而言此时驾驶者处于侧头状态。当驾驶者处于侧头状态时，前述关键行车辅助信息通常已经不能满足驾驶者当前的需求，驾驶者可能需要更加全面的信息，此时导航系统输出的正常行车辅助信息会对驾驶者更有帮助。比如说驾驶者可能希望观察更大地理区域上的实时路况来决定是否更改行车路线。一般情况下，驾驶者需要应用系统界面输出至少恢复到正常状态，以便其能够获得更多的信息。

在以上描述的实施方式中，显示关键行车辅助信息是适配余光观察的界面输出。然而适配余光观察的界面输出可以有很多种变形，请参考图6示例，比如说输出控制单元可以定义将导航系统输出的正常界面放大预定倍数后作为适配余光观察的界面输出。再比如说，输出控制单元可以保持原正常界面输出的地图比例不变，但是将地图中一些关键文字信息做适当倍数的放大处理后作为适配余光观察的界面输出。再比如说，输出控制单元可以保持界面输出的地图比例不变，但将与行车路线无关的信息做虚化处理，以使得界面上与行车路线相关信息能够更加突出。再比如说，可以将一些重要的文字或图标的颜色变更为更加醒目的颜色，而字体也可以进行变化等等。以上这些变化可以根据需要进行组合，由此可见，开发者只要定义好适配余光观察的界面后，并设计与之匹配的输出规则即可。更多的变化不再一一列举，本领域普通技术人员可以根据实际需要以及以上的教导进行相应的开发。

如前所述，行为判断单元可以根据信息采集设备上报的行为参数来判断开发者是否处于侧头状态。而判断规则通常与行为参数本身是匹配对应的。也就是说不同的信息采集设备输出的行为参数不尽相同，而相应的判断规则也会不同。本发明支持开发者选用不同的行为参数以及与之匹配的判断规则。以下给出几种示例作为实施教导。

信息采集设备可以是摄像头或者生物传感器等底层硬件，其可以设置驾驶位前方，比如前挡风玻璃的边沿或者汽车A柱上或者汽车内部的反光镜底座附近区域。信息采集设备可以将采集到的驾驶者的行为参数上报给CPU(也就是行为判断单元)。假设信息采集设备是摄像头，则上报的行为参数可以是一帧图像或者经过简单处理的一帧图像；此时行为判断单元可以将当前上报的图像与标准图像进行对比。标准图像可以预先采集到的驾驶者处于直视前方状态时采集到的，也就是驾驶者使用本发明功能之前为系统提供的图像样本。假设当前上报的图像与标准图像之间的差异达到一个预设的阈值时，则可以判定驾驶者处于侧头状态。在具体实现上，行为判断单元可以将先获取当前图像的特征信息(可以理解为简化的一帧图像)，然后与标准图像的特征信息进行对比，如果两帧图像的差异达到了预设的阈值则可以判定为驾驶者处于侧头状态。当然图像之间的差异对比技术有很多，本领域普通技术人员可以从现有的图像处理技术中获得教导，比如各种基于图片进行匹配搜索的技术。

假设信息采集设备是生物传感器，则上报的行为参数可以是眼睛或者鼻子等五官的位置参数。位置参数通常使用空间坐标来表达，在汽车领域，三个维度通常定义如下：X坐标轴通常表示由汽车后部向前部的方向，Z坐标轴表示由汽车下部向上部的方向，Y坐标轴就是由汽车左部向右部方向。以眼睛的位置为例，此时行为参数为驾驶者双眼在行车平面(也就是X坐标轴与Y坐标轴构建的平面)上至少一个维度上的坐标值，所述预设判断规则为根据双眼在该维度上的坐标差值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态。假设驾驶员两只眼睛的X坐标值是一样的，则说明驾驶员两只眼睛在X坐标轴上的投影是相同的，此时可以确定驾驶员处于直视前方状态(对于系统而言，可以理解为余光观察状态)，如两只眼睛的X坐标值有相当的差距，则可以确定驾驶员处于侧头看显示器状态。同样的道理，信息采集设备除了可以上报驾驶者双眼在X坐标轴上的坐标值之外，也可以上报Y坐标轴上的坐标值，在处理实现上的原理是相同的，不再赘述。

以上的判断是说明其工作原理，在实际应用中，驾驶者不可能永远保持一个标准姿势，其双眼的X坐标值有些许差异是正常的。请参考图7，在实际驾驶过程中，很多驾驶者在使用余光观察反光镜时会做出一定幅度的侧头，因此优选的方式中需要考虑判断过程中对坐标值差异的容忍度，尽量去屏蔽掉这些非真正侧头观察的行为，以避免误判。考虑到上述实际情况，行为判断单元通过判断双眼的X坐标值差异(也就是在汽车行进方向上的坐标值差异)是否达到预设阈值来确定驾驶者的状态。如果坐标值差异达到了预设阈值则说明驾驶者已经处于侧头状态，如果没有达到则可以确定驾驶者仍然处于余光观察状态。需要补充说明的是，本领域普通技术人员仍然可以采用其他的信息采集设备与行为判断单元进行配合，尤其是考虑到传感与面部识别等技术的演进，本发明的实现有更加丰富的途径。

驾驶者的行为可能频繁发生变化，因此从实际应用的角度而言，信息采集设备上报行为参数的周期必须短到足以反映出驾驶者实时行为变化。假设信息采集设备是摄像头，此时上报周期可以不用配置，通常摄像头可以做到每秒钟采集24帧或者更多帧的图像，因此上报周期通常会小于50ms，这样的时间周期足以反映出驾驶者实时行为变化。假设是信息采集设备是一些传感器，则可能需要对传感器进行配置使其上报周期最好维持在ms这样的量级上，比如说不大于50ms。

在实际使用过程中，驾驶者可能有一些习惯性或者临时性的快速侧头由转变为直视前方的行为会被系统的行为判断单元捕捉到，此时驾驶者通常不是观察中控显示屏，因此优选的方式需要将这些行为排除掉，否则会导致中控显示屏的界面输出在较短时间内反复切换。在优选的方式中，本发明行为判断单元进一步在通知输出控制单元之前判断驾驶者维持侧头状态的时间是否达到第一预设时间阈值T1，如果是则通知输出控制单元，否则继续等待，直到维持侧头状态的时间达到第一预设时间阈值T1或者驾驶者又返回到余光观察状态。从另外一个角度来理解，第一预设时间阈值T1是对驾驶者状态改变的延时确认，其数值通常远大于前述信息采集设备的上报周期，比如说第一预设时间阈值T1是上报周期的20倍，甚至更多。

如前所述，在行驶过程中最安全的行为是保持直视前方状态。因此在优选的方式中，所述行车提示控制装置还包括行车告警单元。所述行为判断单元在确定驾驶者维持在侧头状态达到第二预设时间阈值T2通知行车告警单元，而行车告警单元则判断车辆当前是否维持在行车状态，如果是相应通过音频或视频等方式输出告警以提示驾驶者尽快回到安全的驾驶行为上，如果否则忽略该通知。如前所述，当驾驶者返回到直视前方状态时，行为判断单元会在下一个上报周期到来的时候感知到驾驶者处于直视前方状态，此时行为判断单元可以确定驾驶者处于安全驾驶状态，关闭告警的条件满足，可相应通知行车告警单元相应关闭正在输出的告警。另一方面行车告警单元周期性地判断车辆是否维持在行车状态，如果车辆已经停止了，没有必要进一步告警，因此车辆停止状态可以理解为告警关闭条件满足，行车告警单元可以相应关闭正在输出的告警。

需要说明的是，以上的实施方式均以驾驶位在车辆左侧，道路行驶采用靠右行驶规则为例，在其他采用不同交通规则的国家地区同样适用，只是左右调换而已。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种行车提示控制装置，应用于包括导航系统的行车计算机系统中，其中该行车计算机系统包括信息采集设备，其特征在于：该装置包括行为判断单元以及输出控制单元，其中

行为判断单元，用于接收信息采集设备上报的驾驶者行为参数，根据预设判断规则判断驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；并输出该判断结果；

输出控制单元，用于根据行为判断单元输出的判断结果控制导航系统在中控显示屏的界面输出，其中当判断结果为直视前方状态时，输出控制单元控制导航系统在中控显示屏上输出适配余光观察的界面；当判断结果为侧头状态时，输出控制单元控制导航系统在中控显示屏上输出适配侧头观察的界面；其中适配余光观察的界面所包括的信息与适配侧头观察的界面所包括的信息不同；所述适配余光观察的界面包括预先定义的关键行车辅助信息；所述适配侧头观察的界面包括导航系统输出的正常行车辅助信息。

2.如权利要求1所述的行车提示控制装置，其特征在于，所述行为参数为驾驶者双眼在行车平面上至少一个维度上的坐标值，所述预设判断规则为根据双眼在该维度上的坐标差值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态。

3.如权利要求2所述的行车提示控制装置，其特征在于，所述预设判断规则为：根据双眼在该维度上的坐标差值是否达到阈值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；当该坐标差值达到预设阈值时，确定驾驶者处于侧头状态，当该坐标差值未达到预设阈值时，确定驾驶者处于直视前方状态。

4.如权利要求1或2或3所述的行车提示控制装置，其特征在于，所述行为判断单元在将侧头状态的判断结果通知所述输出控制单元之前进一步判断驾驶者维持在侧头状态的时间是否达到第一预设时间阈值T1，如果是，则将该判断结果通知所述输出控制单元。

5.如权利要求4所述的行车提示控制装置，其特征在于，还包括：

行车告警单元，用于在驾驶者维持在侧头状态的时间达到第二预设时间阈值T2且车辆处于行车状态时，输出行车告警；其中所述第二预设时间阈值T2大于第一预设时间阈值T1。

6.如权利要求5所述的行车提示控制装置，其特征在于，所述行车告警单元，进一步用于在所述判断结果为直视前方状态时或车辆处于非行车状态时，关闭正在输出的行车告警。

7.如权利要求1所述的行车提示控制装置，其特征在于，相对于所述正常行车辅助信息所包括的信息元素，所述关键行车辅助信息所包括的信息元素在中控显示屏上的显示尺寸更大。

8.如权利要求1所述的行车提示控制装置，其特征在于，所述信息采集设备设置于驾驶位前方。

9.一种行车提示控制方法，应用于包括导航系统的行车计算机系统中，其中该行车计算机系统包括信息采集设备，其特征在于，该方法包括：

步骤A、接收信息采集设备上报的驾驶者行为参数，根据预设判断规则判断驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；并输出该判断结果；

步骤B、根据步骤A输出的判断结果控制导航系统在中控显示屏的界面输出，其中当判断结果为直视前方状态时，控制导航系统在中控显示屏上输出适配余光观察的界面；当判断结果为侧头状态时，控制导航系统在中控显示屏上输出适配侧头观察的界面；

其中所述适配余光观察的界面所包括的信息与适配侧头观察的界面所包括的信息不同；所述适配余光观察的界面包括预先定义的关键行车辅助信息；所述适配侧头观察的界面包括导航系统输出的正常行车辅助信息。

10.如权利要求9所述的行车提示控制方法，其特征在于，所述行为参数为驾驶者双眼在行车平面上至少一个维度上的坐标值，所述预设判断规则为根据双眼在该维度上的坐标差值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态。

11.如权利要求10所述的行车提示控制方法，其特征在于，所述预设判断规则为：根据双眼在该维度上的坐标差值是否达到阈值确定驾驶者处于侧头状态还是直视前方状态；当该坐标差值达到预设阈值时，确定驾驶者处于侧头状态，当该坐标差值未达到预设阈值时，确定驾驶者处于直视前方状态。

12.如权利要求9或10或11所述的行车提示控制方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：

在将侧头状态的判断结果输出之前进一步判断驾驶者维持在侧头状态的时间是否达到第一预设时间阈值T1，如果是，则将该判断结果输出。

13.如权利要求12所述的行车提示控制方法，其特征在于，还包括：

步骤C、在驾驶者维持在侧头状态的时间达到第二预设时间阈值T2且车辆处于行车状态时，输出行车告警；其中所述第二预设时间阈值T2大于第一预设时间阈值T1。

14.如权利要求13所述的行车提示控制方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：

在所述判断结果为直视前方状态时或车辆处于非行车状态时，关闭正在输出的行车告警。

15.如权利要求9所述的行车提示控制方法，其特征在于，相对于所述正常行车辅助信息所包括的信息元素，所述关键行车辅助信息所包括的信息元素在中控显示屏上的显示尺寸更大。

16.如权利要求9所述的行车提示控制方法，其特征在于，所述信息采集设备设置于驾驶位前方。