CN114506279A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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李明元
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Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Abstract

一种车辆及其控制方法，该车辆包括：第一传感器，配置为获取后侧的图像数据；第二传感器，配置为获取用户的注视数据；显示器，配置为用于输出图像数据的屏幕；输入设备，配置为设置对用户注视的移动的灵敏度；以及控制器，配置为：基于在开始获取注视数据时的注视数据或预设的注视数据来确定参考向量数据；输出控制信号以通过所述显示器输出与所述参考向量数据相对应的图像数据的屏幕；基于所述参考向量数据获取包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据的结果数据；以及控制信号以将与所述结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到所述显示器。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆及其控制方法。
背景技术
最近，在汽车工业中，正在积极研究一种利用眼睛跟踪技术跟踪用户视线的技术。这种研究不仅在汽车行业积极开展，而且在涉及人员认证的制造和认证领域，或者在需要提高用户工作便利性的领域也在积极开展。
特别是，为了跟踪用户的注视，需要去除噪声数据。由于用户的注视与每个人的习惯有关，因此需要去除不想要的数据，并且正在积极研究用于确定不需要数据的标准和用于去除不想要数据的逻辑。
此外，在汽车行业中，正在积极研究通过替换侧视镜，通过使用摄像头监控系统(CMS)显示器向用户显示后侧图像的技术。
发明内容
本发明涉及一种车辆及其控制方法，具体的实施方式涉及通过跟踪用户的注视来自动改变显示屏的车辆及其控制方法。
本发明的实施方式提供一种车辆及其控制方法，其通过跟踪用户的注视来自动改变显示屏，使得用户无需手动操作即可查看后侧图像，从而提高用户便利性。
本发明的其它实施方式将部分地在下面的描述中阐述，并且通过这些描述可以显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。
根据本发明一种实施方式，提供一种车辆，包括：第一传感器，配置为获取后侧的图像数据；第二传感器，配置为获取用户的注视数据；显示器，配置为用于输出图像数据的屏幕；输入设备，配置为设置对用户注视的移动的灵敏度；以及控制器，配置为：基于在开始获取注视数据时的注视数据和预设的注视数据中的至少一种来确定参考向量数据；通过显示器输出控制信号以首先输出与参考向量数据相对应的图像数据的屏幕幕；获取注视移动数据，其中基于灵敏度去除注视数据中与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据；基于参考向量数据获取包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据的结果数据；以及控制信号以将与结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到显示器。
控制器可以基于注视移动数据，当用户注视的焦点位于距显示器的预定距离内时开始获取结果数据。
如果基于注视数据预测出用户注视的焦点在预定时间内位于显示器上，则控制器可以开始获取结果数据。
控制器可以通过低通滤波器去除与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据以获取注视移动数据。
车辆还包括变速杆，其中控制器可配置为响应于变速杆换挡到倒挡，将与结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到显示器的下部区域。
根据本发明的另一实施方式，提供一种控制车辆的方法，包括以下步骤：通过第一传感器获取后侧的图像数据；通过第二传感器获取用户的注视数据；通过显示器输出图像数据的屏幕；通过输入设备为用户注视的移动设置敏感度；基于在开始获取注视数据时的注视数据或者预设注视数据中的至少一种来确定参考向量数据；通过显示器输出控制信号以首先输出与参考向量数据相对应的图像数据的屏幕；获取注视移动数据，其中基于灵敏度去除了注视数据中与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据；获取结果数据包含相对于参考向量数据的注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据；以及控制信号以输出与结果数据相对应的图像数据的屏幕。
获取结果数据的步骤可包括基于注视移动数据，如果用户注视的焦点位于距显示器的预定距离内时开始获取结果数据。
获取结果数据的步骤可包括当基于注视数据预测出用户注视的焦点在预定时间内位于显示器上时，开始获取结果数据。
获取注视移动数据的步骤可包括通过低通滤波器去除与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据。
控制信号以输出与结果数据相对应的图像数据的屏幕的步骤可包括如果通过变速杆将所述车辆改变到倒挡模式，则控制信号以输出到屏幕下部区域，即低于与显示器下部区域的结果数据相对应的屏幕预定参考值的区域。
附图说明
结合附图，通过以下对示例性实施方式的描述，本发明的这些和/或其他实施方式将会变得显而易见，其中：
图1是示出根据一种实施方式向用户显示车辆的后侧图像的操作的图；
图2是根据一种实施方式的控制框图；
图3A和图3B是示出根据一种实施方式，基于参考向量为用户的每个位置获取用户注视数据的操作图；
图4是示出根据一种实施方式根据用户相对于参考向量的位置输出显示屏的操作的图；
图5是示出根据一种实施方式确定获取结果向量的时间的操作图；
图6是示出根据一种实施方式通过去除对应于高频的用户的注视数据来获取结果数据的操作的图；
图7是示出根据一种实施方式当用户将车辆的变速杆改变到后部时显示屏输出的图；以及
图8是根据一种实施方式的流程图。
具体实施方式
在整个说明书中，相似的附图标记指代相似的元件。将不描述本发明的实施方式的所有元件，并且将省略对本领域公知的内容或在实施方式中彼此重叠的内容的描述。例如在整个说明书中使用的诸如“～部”、“～模块”、“～构件”、“～块”等的术语，可以以软件和/或硬件来实现，并且多个“～部”、“～模块”、“～构件”、“～块”可以以单个元件形式来实施，或者单个“～部”、“～模块”、“～构件”、“～块”也可以以多个元件的模式来实施。
应当进一步理解，术语“连接”或它的衍生词指直接和间接连接，并且间接连接包括通过无线通信网络的连接。
应进一步理解，当在本说明书中使用措辞“包括”和/或“包含”时，规定了所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在或添加。
在本说明书中，应该理解，当一个部件被称为位于其他部件“上/下”时，其可以是直接在其他部件之上/下，也可以存在一个或多个中间构件。
尽管术语“第一”、“第二”、“A”、“B”等可用于描述各种组件，但这些术语并不限制相应的部件，而仅用于将一个部件与另一个组件区分开。
如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
用于方法步骤的附图标记仅是为了便于解释说明，而不是限制步骤的顺序。因此，除非上下文另有明确规定，否则写入的顺序可以不同的方式实施。
下面，将参照附图描述本发明的原理和实施方式。
图1是示出根据一种实施方式为用户显示车辆的后侧图像的操作的图。图2是根据一种实施方式的控制框图。
具体参见图1和图2，车辆1包括：第一传感器300，用于获取后侧的图像数据；第二传感器400，用于检测用户10的注视；显示器500，用于输出图像数据屏幕；输入装置100，用于设置对用户注视的移动的灵敏度；控制器200，用于基于在开始获取注视数据的时间点的注视数据或预设的注视数据中的至少一个确定参考向量数据，输出控制信号以通过显示器500初始输出与参考向量数据相对应的图像数据屏幕，获取注视移动数据，其中基于灵敏度从对应于注视数据的信号中去除了对应于高于或等于预定频率的高频注视数据的一部分，获取注视移动数据，包括注视移动数据相对于参考向量数据的相对位置数据和相对速度数据，以及控制信号以将与结果数据相对应的图像数据屏幕输出到显示器500；以及变速杆600。
第一传感器300可以指获取后侧图像数据的摄像头。可以使用摄像头监控系统(CMS)提供第一传感器300的摄像头。第一传感器300可以替换侧视镜或者可以安装在侧视镜旁边。在获取后侧的图像数据时，如下所述，可以基于结果数据来根据结果数据移动第一传感器300，以获取车辆1后侧的各种角度的图像。第二传感器400可以是获取用户10的注视数据的摄像头。注视数据可以指通过第二传感器400跟踪用户的注视所获取的数据。在这种情况下，注视数据可以包括用户注视的位置和速度数据。结果数据可以指用户最后观察后侧图像的图像所需的数据。结果数据可以指最终获取的用户10的注视数据并由第一传感器300使用以获取后侧的图像数据。如下所述，第二传感器400可以通过检测用户10的注视来获取数据，并将所获取的数据发送到控制器200。第二传感器400可被包括在显示器500中，并且可以安装在显示器500上。第二传感器400可设置为使用眼睛跟踪技术，并且可以包括多个摄像头。第二传感器400可以通过检测眼点(eye point)来获取用户10的注视数据。眼点可以指用户10的两只眼睛之间的中心点。显示器500可以输出图像数据屏幕。输出图像数据屏幕可以指通过显示器显示从图像数据获取的图像。通过显示器500，用户10可以查看通过第一传感器300获取的图像。
输入装置或输入设备100可以设置对用户10的注视移动的灵敏度。灵敏度可以指对通过第二传感器400实时获取的用户10的注视数据添加一定的校正。如下面将描述的，添加一定的校正可以指去除高频。用户10可以通过输入装置100设置灵敏度，并且可以根据用户10的设置来调整灵敏度。用户10可以输入灵敏度以去除对应于高于或等于预定频率的高频的注视数据，预定频率可以由用户10设置，从而获取用户10的注视数据，然后进行校正以获取基于所需结果数据的注视移动数据。
控制器200可以通过第二传感器400获取用户10的注视的参考向量数据。如下所述，用户10的注视的参考向量数据可以基于由用户10设置的注视向量或者在获取用户10的结果数据时的时间点的注视向量来获取。用户10的注视的参考向量数据可以是用作获取注视数据的参考的注视数据，包括用户10的注视的相对位置数据和相对速度数据。控制器200可以基于结果数据控制信号以在显示器500上显示与结果数据相对应的屏幕。变速杆600可指车辆1的换档装置。变速杆600可指手动或自动换档装置。
控制器200是控制车辆1的整体运行的处理器，并且可以是控制动力系统的整体运行的电子控制单元(ECU)的处理器。此外，控制器200可以控制内置于车辆1的各种模块、装置等的操作。根据一种实施方式，控制器200可以通过产生用以控制内置于车辆1的各种模块、装置等的控制信号来控制每个组件的操作。
此外，控制器200可包括其中存储有执行上述和以下将描述的操作的程序以及与其相关的各种数据的存储器，以及执行存储在该存储器中的程序的处理器。此外，控制器200可以集成到内置于车辆1的片上系统(SOC，System On Chip)中，并且可以由处理器操作。然而，由于车辆1中可以嵌入多个SOC而不是一个SOC，因此控制器200不限于仅集成到一个SOC中。
显示器可包括阴极射线管(CRT)、数字光处理(DLP)面板，等离子显示面板、液晶显示(LCD)面板、电泳发光(EL)面板、电泳显示(EPD)面板，电致变色显示(ECD)面板、发光二极管(LED)面板或者有机发光二极管(OLED)，但不限于此。
输入装置100包括硬件设备，例如用于用户输入的各种按钮、开关、踏板、键盘、鼠标、轨迹球，各种杠杆、手柄或棒。
此外，输入装置100可包括用于用户输入的图形用户界面(GUI)，例如触摸板，即软件设备。触摸板可被实现为触摸屏面板(TSP)，以与显示器一起形成相互层结构。
当输入装置被实现为与触摸板形成层结构的TSP时，显示器也可用作输入装置。
控制器200可以通过选自闪存型、硬盘型、多媒体卡微型、卡型存储器(例如，SD或XD存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘以及光盘中的至少一种类型的存储介质来实现。然而，本发明不限于此，并且控制器200还可以以本领域已知的任何其他形式来实现。
可以添加或省略至少一个组件，以对应于图2所示设备组件的性能。另外，可以改变组件的相互位置以对应于系统的性能或结构。
图2所示的一些组件可指软件组件和/或硬件组件，例如现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)。
图3A和3B是示出根据一种实施方式的获取基于参考向量的用户的每个位置的用户注视数据的操作的图，图4是示出根据一种实施方式根据用户相对于参考向量的位置输出显示屏幕的操作的图，图5是示出根据一种实施方式确定获取结果向量的时间的操作的图。
参见图3、4和5，可获取基于用户的参考向量数据，包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据在内的结果数据。为此，首先需要获取用户的参考向量数据。当用户的注视位于距离显示器500预定距离d3和d4的区域内的位置10a时，可以基于用户的注视数据开始获取结果数据。此外，通过特定算法分析注视移动数据，并且当预测在预定时间内用户的注视将位于对应于显示器500的d1和d2区域时，可以开始获取结果数据。在这种情况下，参考向量数据可以是开始获取结果数据的时间点时的注视数据。或者，可以通过用户设置预先设置参考向量。例如，可以预先设置用户的舒适坐姿，并且可以将用户以舒适坐姿观看显示器500时获得的注视数据用作参考向量数据。
设置参考向量数据的方法可以由用户通过输入装置执行，或者通过其他一般方法来执行。当确定参考向量数据时，获取基于参考向量数据，包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据在内的结果数据。例如，可以假设用户坐在左13L并且比可获取参考向量数据的位置11更高的13U的位置。可以获取相对于参考向量数据的对应于较高位置13U和左侧13L的结果数据。当用户位于可获取参考向量数据的位置11的左13L或右13R的位置时，可以根据每个位置获取不同的结果数据。例如，当用户位于可获取参考向量数据的位置时，通过第一传感器300获取中央部的图像数据11a，但是当用户位于左侧时，通过第一传感器300获取与中央部的左侧相对应的图像数据12a，并且，当用户位于右侧12R时，通过第一传感器300获取与中央部的右侧相对应的图像数据13a。这是因为通过第一传感器300获取的图像具有限制点(limit point)。限制点可以指可获取图像数据的特定尺寸和特定位置。例如，从可获取参考向量数据的位置11，可以基于中间角21获取参考向量数据，并且可以获取直到与中间极限角21a相对应的区域的屏幕图像。
在用户位于右侧12R的情况下，可以基于小角22来获取结果数据，并且可以获取直到与小极限角22a相对应的区域的屏幕图像，并且，在用户位于左侧13L的情况下，基于宽角23来获取结果数据，并且可获取直到与宽极限角23a相对应的区域的屏幕图像。极限角可以指在具有图像限制点的屏幕上可表示到的角度。结果数据的获取不限于从参考向量数据在左右位置获取结果数据，并且可包括在更高位置13U或更低位置12D获取结果数据。即使在这种情况下，也以与上述相同的方式获取图像数据。
图6是示出根据一种实施方式通过去除对应于高频的用户注视数据来获取结果数据的操作的图。
具体参考图6，可以通过检测用户的注视来获取用户的注视移动数据。此后，可以从注视数据获取注视的位置数据值、注视的速度数据值和注视的加速度数据值。x轴表示时间、y轴表示注视的位置数据值的模拟数据，注视的速度数据值和注视的加速度数据值可以用图形表示。这种模拟数据可转换为数字数据。当转换为数字数据时，可以通过低通滤波器执行去除高于或等于预定频带的高频的处理。当用户通过输入装置设置灵敏度时，可以设置预定频带。利用这种处理，去除对应于高频的数字数据，然后，将剩余的数字数据转换回模拟数据，以获取其中去除了与对应于高频的一部分注视数据的注视移动数据。获取注视移动数据的原因是为了防止通过观看显示器的错误检测而获取不想要的注视移动数据，即使在灵敏度过高时用户稍微移动眼睛的情况下。
首先参考模拟数据，在确定用户注视数据时，观察具有低可变性的数据22、具有中等可变性的数据21和具有高可变性的数据23。在此，具有高可变性的数据23可以是因为分析用户注视数据时用户注视变化过快，并且考虑这样的数据导致考虑不期望的数据。为此，在转换为数字数据之后，去除与对应于高频的注视数据。可以将这样的处理与设置灵敏度一起考虑。例如，当灵敏度被设置成非常低时，可以设置将高于或等于与具有小可变性的数据22相对应的频率22a的高频去除，可以设置将高于或等于与具有中等可变性的数据21相对应的高频21a去除，以及可以设置将高于或等于与具有高可变性的数据23相对应的频率23a的高频去除。
图7是示出根据一种实施方式当用户将车辆的变速杆改变到后部时输出的显示屏幕的图。
具体参考图7，车辆可以包括变速杆600，并且在用户通过显示器下端的变速杆输入倒挡时，控制器可显示与结果数据相对应的图像数据屏幕。也就是说，当车辆通过变速杆600改变为向后行驶模式时，可以控制信号以输出比对应于结果数据的屏幕低预定参考量的下部屏幕。例如，当用户向前行驶时，显示在显示器500上的图像30a可以是表示为通过结果数据获取的结果的图像。然而，当用户将变速杆换挡到后部时，屏幕可以将低于预定参考量的下部屏幕作为图像30b。
图8是根据实施方式的流程图。
具体参考图8，可以获得注视数据和参考向量数据(1001)。此后，可以在注视数据中去除与高于或等于预定频率的高频相对应的一部分注视数据(1002)。由此，可以获取注视移动数据(1003)。此后，可以基于参考向量数据获取结果数据(1004)。此后，基于结果数据，可以控制用于输出与结果数据相对应的屏幕的信号(1005)。在这种情况下，与结果数据相对应的屏幕可以指基于结果数据获取的图像数据的屏幕。上文已经描述了获取这些数据的方法。
同时，所公开的实施方式可以以存储由计算机可执行指令的记录介质的形式来实现。这些指令可以以程序代码的形式存储，并且当由处理器执行时，可以生成程序模块以执行所公开的实施方式的操作。记录介质可以实施为计算机可读记录介质。
计算机可读记录介质包括可以存储由计算机解码的指令的各种记录介质，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、磁盘、闪存以及光学数据存储设备等。
如上所述，车辆及其控制方法能够通过跟踪用户的注视来自动改变显示屏，从而使用户无需手动操作即可查看后侧图像，从而提高用户的便利性。
尽管已经出于说明的目的对本发明的实施方式进行描述，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，还可以进行各种修改、添加和替换。因此，本发明的实施方式并非出于限制的目的而被描述。

Claims (20)

1.一种车辆，包括：
第一传感器，配置为获取后侧的图像数据；
第二传感器，配置为获取用户的注视数据；
显示器，配置为用于输出图像数据的屏幕；
输入设备，配置为设置对用户注视的移动的灵敏度；以及
控制器，配置为：
基于在开始获取注视数据时的注视数据或预设的注视数据来确定参考向量数据；
输出控制信号以通过所述显示器输出与所述参考向量数据相对应的图像数据的屏幕；
基于所述参考向量数据获取包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据的结果数据；以及
控制信号以将与所述结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到所述显示器。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器还配置为：获取注视移动数据，其中基于所述灵敏度去除所述注视数据中与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器配置为：基于所述注视移动数据，当用户注视的焦点位于距所述显示器的预定距离内时开始获取所述结果数据。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器配置为：如果基于所述注视数据预测到用户注视的焦点在预定时间内位于所述显示器上，则开始获取所述结果数据。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器配置为：对所述注视数据应用低通滤波器，以去除与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据以获取所述注视移动数据。
6.根据权利要求1所述的车辆，还包括变速杆，其中所述控制器配置为响应于所述变速杆换挡到倒挡，将与所述结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到所述显示器的下部区域。
7.一种控制车辆的方法，所述方法包括以下步骤：
获取后侧的图像数据；
获取用户的注视数据；
输出图像数据的屏幕；
设置对用户注视的移动的敏感度；
基于在开始获取注视数据时的注视数据或者预设的注视数据来确定参考向量数据；
基于所述参考向量数据获取包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据的结果数据；以及
控制信号以输出与结果数据相对应的图像数据的屏幕。
8.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：获取注视移动数据，其中基于所述灵敏度去除所述注视数据中与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，获取结果数据的步骤包括：基于所述注视移动数据，如果用户注视的焦点位于距显示器的预定距离内时开始获取所述结果数据。
10.根据权利要求7所述的方法，其中获取结果数据的步骤包括：当基于所述注视数据预测到用户注视的焦点在预定时间内位于显示器上时，开始获取所述结果数据。
11.如权利要求7所述的方法，还包括：获取所述注视移动数据。
12.如权利要求11所述的方法，其中，获取所述注视移动数据的步骤包括：对所述注视数据应用低通滤波器，以去除与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，控制信号以输出与结果数据相对应的图像数据的屏幕的步骤包括：控制信号以响应于所述车辆的变速杆换挡到倒挡，将与所述结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到显示器的下部区域。
14.一种用于改变车辆的显示器的系统，所述系统包括：
第一传感器，配置为获取后侧的图像数据；
第二传感器，配置为获取用户的注视数据；
显示器，配置为用于输出图像数据的屏幕；
输入设备，配置为设置对用户注视的移动的灵敏度；以及
控制器，配置为：
基于在开始获取注视数据时的注视数据或者预设的注视数据来确定参考向量数据；
输出控制信号以输出与所述参考向量数据相对应的图像数据的屏幕；
基于所述参考向量数据获取包括注视移动数据的相对位置数据和相对速度数据的结果数据；以及
控制信号以将与所述结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到所述显示器。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述控制器还配置为：获取注视移动数据，其中基于所述灵敏度去除所述注视数据中与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器配置为：对所述注视数据应用低通滤波器，以去除与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据以获取所述注视移动数据。
17.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器配置为：基于所述注视移动数据，当用户注视的焦点位于距所述显示器的预定距离内时开始获取所述结果数据。
18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器配置为：如果基于所述注视数据预测到用户注视的焦点在预定时间内位于所述显示器上，则开始获取所述结果数据。
19.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器配置为：对所述注视数据应用低通滤波器，以去除与高于或等于预定频率的频率相对应的一部分注视数据以获取所述注视移动数据。
20.如权利要求14所述的系统，还包括变速杆，其中所述控制器配置为响应于所述变速杆换挡到倒挡，将与所述结果数据相对应的图像数据的屏幕输出到所述显示器的下部区域。
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