本發明涉及車輛，并且更具體地，涉及車輛內的用戶輸入技術。

背景技術：

基于觸摸的輸入技術已經被開發并應用于配備在車輛中的顯示器。例如，駕駛者可以觸摸在車輛顯示器上顯示的鍵盤，將期望的命令輸入車輛。

然而，為了在駕駛時通過觸摸顯示裝置來輸入命令，駕駛者可能需要移動他/她的身體以使他/她的手到達顯示裝置。駕駛時移動駕駛者身體會產生不利的駕駛狀況。因此，存在對車輛中的改進的用戶輸入技術的尚未滿足的需求。

技術實現要素：

本發明的實施例提供一種車輛及其控制方法，其使用用戶的身體信息來確定在顯示器上顯示鍵盤的可操作區域或確定包括駕駛者觸摸的點的可操作區域，從而在確定的可操作區域中顯示鍵盤。

根據本發明的一些方面，車輛包括：用于顯示鍵盤以通過用戶的觸摸手勢接收命令的顯示器；以及控制器，該控制器用于基于用戶的肩部高度和手臂長度確定用戶在顯示器上的可操作區域，并且用于控制顯示器在可操作區域中顯示鍵盤。

該車輛還可以包括：攝像機；以及操作識別器，該操作識別器用于使用由攝像機捕獲的用戶的圖像來識別用戶的至少一個關節位置。

控制器可以被配置成，基于關于車輛座椅的改變程度的信息來計算參考點，以作為獲取用戶的身體信息的參考，并且使用參考點和由操作識別器獲取的用戶的至少一個關節位置來計算身體信息，包括用戶的肩部高度、上臂長度、下臂長度和手長度。

控制器可以被配置成，確定以用戶的肩部為中心、具有半徑的球體，所述半徑對應于用戶的上臂長度、下臂長度和手長度之和，并且基于該球體和顯示器之間的重疊區域確定可操作區域。

控制器可以被配置成，如果用戶觸摸顯示器，則確定包括觸摸點的可操作區域。

控制器可以被配置成，在顯示鍵盤之前，在顯示器上顯示請求用戶觸摸顯示器的消息。

根據本發明的一些方面，車輛包括：用于顯示鍵盤以通過用戶的觸摸手勢接收命令的顯示器；以及控制器，該控制器用于如果用戶觸摸顯示器則計算包括觸摸點的可操作區域，并且用于控制顯示器在可操作區域中顯示鍵盤。

控制器可以被配置成，在顯示鍵盤之前，在顯示器上顯示請求用戶觸摸顯示器的消息。

控制器可以被配置成，基于用戶的肩部高度和手臂長度計算用戶在顯示器上的可操作區域，并且控制顯示器在可操作區域中顯示鍵盤。

該車輛還可以包括：攝像機；以及操作識別器，該操作識別器用于使用由攝像機捕獲的用戶的圖像來識別用戶的至少一個關節位置。

控制器可以被配置成，基于關于車輛座椅的改變程度的信息來計算參考點，以作為獲取用戶的身體信息的參考，并且使用參考點和由操作識別器獲取的用戶的至少一個關節位置來計算身體信息，包括用戶的肩部高度、上臂長度、下臂長度和手長度。

控制器可以被配置成，確定以用戶的肩部為中心、具有半徑的球體，所述半徑對應于用戶的上臂長度、下臂長度和手長度之和，并且基于該球體和顯示器之間的重疊區域確定可操作區域。

根據本發明的一些方面，用于控制車輛的方法包括：基于用戶的肩部高度和手臂長度確定用戶在車輛顯示器上的可操作區域；以及在顯示器的可操作區域中顯示用于通過用戶的觸摸手勢接收命令的鍵盤。

該方法還可以包括：基于關于車輛座椅的改變程度的信息計算參考點，以作為獲取用戶的身體信息的參考；以及使用參考點和由車輛的操作識別器獲取的用戶的至少一個關節位置計算身體信息，包括用戶的肩部高度、上臂長度、下臂長度和手長度。

基于用戶的肩部高度和手臂長度確定用戶在車輛顯示器上的可操作區域的步驟可以包括：確定以用戶的肩部為中心、具有半徑的球體，所述半徑對應于用戶的上臂長度、下臂長度和手長度之和，以及基于該球體和顯示器之間的重疊區域確定可操作區域。

該方法還可以包括：如果用戶觸摸顯示器，則確定可操作區域以包括觸摸點。

該方法還可以包括：在顯示鍵盤之前，在顯示器上顯示請求用戶觸摸顯示器的消息。

附圖說明

通過參考附圖詳細描述本發明的示例性實施例，本發明的上述和其他目的、特征和優點對于本領域技術人員將變得更加顯而易見，其中：

圖1示出根據本發明示例性實施例的車輛的外部特征；

圖2示出根據本發明示例性實施例的車輛的內部特征；

圖3是根據本發明示例性實施例的車輛的控制框圖；

圖4示出根據本發明示例性實施例的與車輛中的操作識別器執行的用戶身體信息的獲取相關的元素；

圖5示出根據本發明示例性實施例的由用戶做出的用以在車輛顯示器上設置可操作區域的觸摸手勢；

圖6和圖7示出根據本發明示例性實施例的在車輛顯示器的可操作區域中顯示的鍵盤；以及

圖8是示出根據本發明示例性實施例的用于控制車輛的方法的流程圖。

具體實施方式

本發明的實施例將參照附圖進行詳細描述。

圖1是根據本發明示例性實施例的車輛的外部視圖，并且圖2示出根據本發明示例性實施例的車輛的內部特征。

參照圖1，車輛包括構成車輛外部的主體1、用于移動車輛的車輪51和52、用于旋轉車輪51和52的驅動系統80、用于將車輛內部與外面隔離的車門71、駕駛者通過其能看到車輛前方的視野的前窗30，以及用于幫助駕駛者看到車輛后面和車輛側面區域的后視鏡81和82。

車輪51和52包括安置在車輛前側的前輪51和安置在車輛后側的后輪52。

驅動系統80向前輪51和/或后輪52提供扭矩，以使主體1向前或向后移動。驅動系統80可以包括從充電電池(未示出)供應的電力產生扭矩的電動機或燃燒燃料以產生旋轉力的內燃機(未示出)。

車門71附接到主體1的左側和右側，并且車門打開以用于進出車輛，并且車門關閉以用于將車輛的內部與外面隔離。

前窗30也稱為擋風玻璃，配備在主體1的前上部。車輛的駕駛者可以通過前窗30看到車輛前方的視野。

后視鏡81、82包括配備在主體1的左側和右側的左后視鏡81和右后視鏡82。車輛的駕駛者可以通過后視鏡81、82用他或她的眼睛查看主體1后面或車輛側面的狀況。

另外，車輛可以包括各種傳感器，用以檢測車輛周圍的障礙物，并幫助駕駛者識別車輛周圍的狀況。例如，車輛可以包括一定數量的攝像機以捕捉前方、后面和左右方向的圖像。

如圖2所示，車輛可以包括配備有變速箱120、中心儀表板130、方向盤140和儀表面板150的儀表板。

變速箱120包括用于換擋的變速桿121。如圖2所示，在車輛內部包括具有使得用戶能夠控制包括導航系統10或音頻系統133的多媒體系統的功能或車輛的主要功能的各種按鈕的撥盤111和輸入單元110。

在中心儀表板130中，可以安裝空氣調節(ac)系統、音頻系統133、導航系統10等。

ac系統通過控制車輛內部的溫度、濕度、空氣潔凈度和氣流來保持車輛內的空氣舒適。ac系統可以包括安裝在中心儀表板130中用于排出空氣的至少一個通風口132。例如，還可以在中心儀表板130中安裝按鈕或撥盤以控制ac系統。駕駛者或用戶可以通過操縱布置在中心儀表板130上的按鈕或撥盤來控制車輛的ac系統。ac系統還可以通過安裝在變速箱120上的輸入單元110的撥盤111或按鈕來控制。

在一些實施例中，導航系統10可以安裝在中心儀表板130中。導航系統10也可以內置在車輛的中央儀表板130中。在一個實施例中，控制導航系統10的輸入單元可以安裝在中心儀表板130中。在一個實施例中，導航系統10的輸入單元可以安裝在中心儀表板130之外的其他地方。例如，導航系統10的輸入單元可以形成在導航系統10的顯示器300周圍。在另一示例中，導航系統10的輸入單元可以安裝在變速箱120中。

方向盤140是用于控制車輛的行進方向的裝置，并且可以包括由駕駛者握持的輪緣141和連接到車輛的轉向系統的輪輻142，所述輪輻142用于將輪緣141連接到用于使車輛轉向的旋轉軸的輪轂。在一個實施例中，控制裝置142a、142b可以形成在輪輻142上以控制車輛中的各種裝置，例如音頻系統。方向盤140還可以具有引起駕駛者注意安全駕駛的功能。例如，如果駕駛者在方向盤后打瞌睡，方向盤140可以振動并警告駕駛者疲勞駕駛，并且如果存在因駕駛條件變化而導致交通事故的風險，則方向盤140還可以通過振動警告駕駛者有危險。

此外，儀表盤可以包括各種儀表面板150，以指示車輛的速度、每分鐘發動機轉數(rpm)、剩余燃料量等。儀表面板150可以包括用于顯示關于車輛條件的信息、關于車輛行駛的信息和關于多媒體系統操縱的信息等的儀表面板顯示器151。

導航系統的顯示器300可以接收來自用戶的基于觸摸的命令(或觸摸命令)，并且根據觸摸命令執行功能。由于駕駛者的身體條件、尺寸或朝向，可能存在不容易觸摸界面(例如在顯示器300上顯示的鍵盤)的場合。因此，本發明的實施例提供了一種車輛和用于控制該車輛以根據駕駛者的身體條件在容易觸摸的區域顯示界面的方法。這將結合圖3至圖7進行詳細描述。

圖3是根據本發明示例性實施例的車輛的控制框圖，并且圖4示出根據本發明示例性實施例的與車輛中操作識別器400執行的用戶身體信息獲取相關的元素和/或步驟。圖5示出根據本發明示例性實施例的由用戶做出的用以在車輛顯示器300上設置可操作區域的觸摸，并且圖6和圖7示出根據本發明示例性實施例的在車輛顯示器300的可操作區域中顯示的鍵盤。

參照圖3，根據本發明實施例的車輛可以包括操作識別器400、顯示器300和控制器410，所述操作識別器400用于識別用戶(即，車輛中的駕駛者或乘客)的運動，以獲取包括用戶的關節位置的用戶身體信息，所述顯示器300用于接收來自用戶的觸摸命令，所述控制器410用于基于由操作識別器400獲取的用戶身體信息或基于顯示器300上的觸摸手勢來確定顯示器300上的可操作區域，并且用于在可操作區域中顯示鍵盤。

操作識別器400可以包括用于捕獲駕駛者的圖像的攝像機。只要一個或多個攝像機能夠捕獲用戶的圖像，則對用于安裝攝像機的位置或多少攝像機沒有限制。攝像機可以包括電荷耦合裝置(ccd)或互補金屬氧化物半導體(cmos)。如圖4所示，操作識別器400可以從攝像機捕獲的駕駛者的圖像獲取確定可操作區域所需的身體信息。具體地，操作識別器400可以獲取關于對應于駕駛者肩部、肘部、手腕和/或指尖的點的信息。此類身體信息可以發送到控制器410并且由控制器410使用以確定可操作區域。

顯示器300可以位于中心儀表板130中或位于儀表盤的中心區域中。顯示器300可以采用自輻射發光二極管(led)或有機發光二極管(oled)、配備有額外光源的液晶顯示器(lcd)等。此外，顯示器300可以包括用于接收來自用戶的控制命令的觸摸屏面板(tsp)并顯示與接收到的控制命令相對應的操作信息。tsp可以包括用于顯示操作信息和用戶能夠輸入的控制命令的顯示器、用于檢測與用戶的身體部位接觸的坐標的觸摸面板、以及用于基于由觸摸面板檢測到的接觸的坐標確定用戶輸入的控制命令的觸摸屏控制器。觸摸屏控制器可以通過比較由觸摸面板檢測到的用戶觸摸的坐標和通過顯示器顯示的控制命令的坐標來識別由用戶輸入的控制命令。

如圖4所示，控制器410可以通過使用關于駕駛者座椅改變(shift)程度的信息獲取對應于從駕駛者座椅的后端向前、向上或垂直向上預定距離的點作為參考點h。

一旦獲取了參考點h，控制器410可以使用參考點h和由操作識別器400獲取的駕駛者的關節信息，計算對應于參考點h到肩部點的長度的肩部高度a、對應于肩部點到肘部點的長度的上臂長度b、對應于肘部點到手腕點的長度的下臂長度c、以及對應于手腕點到指尖點的長度的手長度d。可選地，也可以使用預先存儲在存儲器420中的對于用戶高度的標準或近似身體數據來計算以上數據。

控制器410可以通過將上臂長度、下臂長度和手長度相加來計算以肩部點為中心的球體，并且將顯示器300上與該球體重疊的區域確定為可操作區域。可選地，控制器410可以通過將考慮到駕駛者執行操縱動作時伸展他/她的手臂而確定的額外長度(例如，大約100mm)與上臂長度、下臂長度和手長度之和相加，來計算以駕駛者的肩部點為中心的球體，并且將顯示器300上與該球體重疊的區域確定為可操作區域。

控制器410可以使用如上所述的由操作識別器400獲取的駕駛者的身體信息來確定可操作區域，或者如圖5所示，如果駕駛者觸摸顯示器300上的點p，則可以將可操作區域確定為包括觸摸點p的預定尺寸的區域。在顯示鍵盤之前，控制器410可以在顯示器300上顯示請求駕駛者觸摸顯示器300的消息，從而提示駕駛者觸摸顯示器300。

在顯示請求駕駛者觸摸顯示器300的消息之后，如圖5所示，如果觸摸了顯示器300，則可以確定包括觸摸點的可操作區域。否則，如果在預定的時間段內沒有觸摸顯示器，則可以使用如上所述的身體信息來確定可操作區域。

可選地，控制器410可以通過將駕駛者的身體信息和關于顯示器300上的觸摸點的信息組合，來確定駕駛者更容易做出觸摸手勢的可操作區域。

在確定可操作區域之后，如圖6所示，控制器410可以在可操作區域r中顯示預定形式的鍵盤。圖6所示的鍵盤布置僅作為示例，并且鍵盤的許多不同的設計和布置可以預先存儲在存儲器420中，并且可以從中為鍵盤選擇適合于可操作區域的尺寸和形狀的設計或布置。

考慮到可能不是駕駛者而是乘客在顯示器300上做出觸摸手勢的場合，如圖7所示，控制器410可以在顯示器300接近乘客的區域中確定對應于為駕駛者確定的可操作區域的尺寸和形狀的尺寸和形狀的可操作區域。

可選地，如上所述，可以獲取乘客的身體信息并將其用于確定顯示器300上的可操作區域，或者可操作區域可以被確定為包括由乘客觸摸的顯示器300上的點。

如上所述，不是在顯示器300上的預定固定區域，而是通過考慮駕駛者的身體條件在動態區域中顯示諸如鍵盤的用以接收觸摸命令的界面，可以允許駕駛者或乘客容易地輸入觸摸命令，而不需要駕駛者或乘客移動太多或者伸展他/她的手臂太多。

圖8是示出根據本發明示例性實施例的用于控制車輛的方法的流程圖。

參照圖8，在800中，控制器410確定是否已經輸入觸摸手勢以設置可操作區域，并且如果沒有輸入觸摸手勢，則在810中確定參考點以作為獲取用戶的身體信息的參考，并且在820中操作識別器400獲取關于用戶的關節位置的信息。在830中，控制器410使用參考點和關于關節位置的信息計算用戶的身體信息，并且在840中使用所計算的身體信息確定可操作區域。

如圖4所示，如果沒有輸入用于在顯示器300上設置可操作區域的觸摸命令，則控制器410通過使用關于駕駛者座椅改變程度的信息獲取對應于從駕駛者座椅的后端向前或向上預定距離的點作為參考點h。

如圖4所示，操作識別器400從攝像機捕獲的駕駛者的圖像獲取確定可操作區域所需的身體信息。具體地，操作識別器400可以獲取關于對應于駕駛者的肩部、肘部、手腕和/或指尖的點的信息。控制器410使用參考點h和由操作識別器400獲取的駕駛者的關節信息，計算對應于參考點h到肩部點的長度的肩部高度a、對應于肩部點到肘部點的長度的上臂長度b、對應于肘部點到手腕點的長度的下臂長度c、以及對應于手腕點到指尖點的長度的手長度d。可選地，也可以使用預先存儲在存儲器420中的對于用戶高度的標準身體數據來計算上述數據。控制器410可以通過將上臂長度、下臂長度和手長度相加來計算以肩部點為中心的球體，并且將顯示器300上與該球體重疊的區域確定為可操作區域。可選地，控制器410可以通過將考慮到駕駛者執行操縱動作時伸展他/她的手臂而確定的額外長度(例如，大約100mm)與上臂長度、下臂長度和手長度之和相加，來計算以駕駛者的肩部點為中心的球體，并且將顯示器300上與該球體重疊的區域確定為可操作區域。

一旦確定了可操作區域，則在850中，控制器410在可操作區域上顯示鍵盤。

換句話說，在確定可操作區域之后，控制器410可以在可操作區域r中顯示預定形式的鍵盤。考慮到乘客可以在顯示器300上做出觸摸手勢的場合，如圖7所示，控制器410可以在顯示器300接近乘客的區域中確定對應于為駕駛者確定的可操作區域的尺寸和形狀的尺寸和形狀的可操作區域。

如果輸入了用以在顯示器300上設置可操作區域的觸摸命令，則在860中，控制器410確定包括觸摸點的可操作區域，并且在850中在所確定的可操作區域中顯示鍵盤。

控制器410可以使用如上所述的由操作識別器400獲取的駕駛者的身體信息來確定可操作區域，或者如圖5所示，如果駕駛者觸摸顯示器300上的點p，則可以將可操作區域確定為包括觸摸點p的預定尺寸的區域。在確定可操作區域之后，如圖6所示，控制器410可以在可操作區域r中顯示預定形式的鍵盤。

根據本發明的實施例，所公開的系統和方法實現輔助駕駛者舒適性、功能性和安全性的定制和優化的用戶輸入技術。

雖然參考如上所述的一些實施例和附圖描述了本發明，但是對于本領域的技術人員來說，顯然可以對這些實施例進行各種修改和改變。例如，上述方法可以以不同的順序執行，和/或上述系統、結構、裝置、電路等可以以與上述不同的組合方式進行組合，和/或由其他部件或其等同物代替或替換，以獲得適當的結果。

因此，其他實施方式、其他實施例及其等同物均落入權利要求的范圍。