车辆及用于车辆的图像显示方法与流程

车辆及用于车辆的图像显示方法
1.与相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年6月16日提交的韩国专利申请第10
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2020
‑
0073028号的优先权，其全部内容出于各种目的通过引用而合并于此。
技术领域
3.本发明涉及一种车辆及用于车辆的图像显示方法，用于防止显示器颜色根据驾驶员的视角而失真。


背景技术：

4.为了支持和改进车辆的功能，在车辆中设置有各种类型的显示器。例如，广泛使用设置在车辆中并提供到目的地的路线引导的导航系统。
5.导航系统是将从当前位置到驾驶员设置的目的地的路线与地图信息进行匹配并且提供路线的装置。导航系统倾向于设置有高性能显示器，以提供各种类型的信息以方便驾驶员以及显示路线信息。因此，相对于传统液晶显示装置，具有更高响应速度以及更高亮度和对比度的有机发光二极管(oled)显示器越来越受到关注。
6.在oled显示器的情况下，经常应用其中由金属材料形成阴极和阳极并在它们之间具有发光层的微腔(microcavity)以提高光学效率。在应用微腔结构的oled显示器中，当视角从正面移动到侧面时，面板的正面和侧面的颜色不同，这导致色偏并且降低r、g和b的颜色再现性。
7.然而，由于设置在车辆中的导航系统的显示器设置在驾驶员视线的侧面，所以当将oled显示器用作导航系统的显示器时，难以避免清晰度根据视角而劣化。
8.在本发明背景技术部分中公开的信息仅用于加强对本发明总体背景的理解，而不应视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

9.本发明的各个方面旨在提供一种车辆及车辆的图像显示方法，其能够防止显示器颜色由于驾驶员的视角而失真。
10.本发明的各个方面旨在提供一种车辆及用于车辆的图像显示方法，当使用采用oled的导航系统时，能够防止根据驾驶员的视角而表现出不期望的颜色。
11.本发明的各个方面旨在提供一种车辆及用于车辆的图像显示方法，当应用具有微腔的oled时，由于根据驾驶员位置的驾驶员的视角变化时，能够防止基于视角的色偏和亮度劣化，并且提高颜色再现性和外部可视性。
12.本领域技术人员将理解的是，本发明可以实现的目的不限于以上所述，并且从下述详细描述中将更加清楚地理解本发明的以上及其他目的。
13.为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明，如本文所实施且广泛描述的，一种用于车辆的图像显示方法包括以下步骤：追踪驾驶员的视线；确定显示器与驾驶员的视
线之间形成的角度；从预先存储的增益补偿表加载与确定的角度相对应的增益值；将加载的增益值应用至显示器上显示的图像数据；以及在显示器上显示已经应用增益值的图像数据。
14.在本发明的另一方面中，一种车辆包括：显示器，用于显示图像数据；视线追踪单元，用于追踪驾驶员的视线；角度计算单元，配置为确定显示器与驾驶员的视线之间形成的角度；增益补偿表，用于存储响应于显示器与驾驶员的视线之间形成的角度而应用的增益值；显示控制器，配置为从存储的增益补偿表的增益值中加载与角度计算单元确定的角度相对应的增益值，将增益值应用至图像数据，并且在显示器上显示应用了增益值的图像数据。
15.根据如上配置的本发明至少各种示例性实施例的车辆及用于车辆的图像显示方法可以通过响应于驾驶员的视角实时地补偿显示器颜色，以防止显示器颜色由于视角问题而失真。
16.另外，当使用采用oled显示器的导航系统时，本发明可以防止根据驾驶员的视角而表现出不期望的颜色。
17.另外，当应用具有微腔的oled，由于根据驾驶员位置的驾驶员的视角变化时，本发明可以防止基于视角的色偏和亮度劣化，并且提高颜色再现性和外部可视性。
18.本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点从结合在本文中的附图和以下具体实施例中将会显而易见或在其中得以更详细地阐明，附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
19.图1是示出根据本发明各种示例性实施例的车辆的示例的示意图。
20.图2是根据本发明各种示例性实施例的车辆的框图。
21.图3是cie1931坐标系。
22.图4是用于描述根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法的流程图。
23.图5是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法来补偿图像数据的方法的图。
24.图6是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法来补偿图像数据的方法的图。
25.图7是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法来补偿图像数据的方法的图。
26.图8是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法来补偿图像数据的方法的图。
27.应当理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的有所简化的表示。如本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。
28.在附图中，贯穿附图的多幅图形中，附图标记表示本发明的相同或等效的部件。
具体实施方式
29.现在将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并在以下予以说明。虽然将结合本发明的示例性实施例说明本发明，但是应当理解的是，本说明并非旨在将本发明限制于这些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖本发明的这些示例性实施例，而且涵盖可包括在由所附权利要求所限定的本发明的思想和范围内的各种替代形式、修改、等同物和其他实施例。
30.将提供本发明的示例性实施方式的详细描述，而使本领域的技术人员能够参照附图实现并实践本发明。然而，本发明可以以各种不同的形式实现，并且不限于本文所描述的示例性实施例。另外，为了在附图中清楚地描述，将省略与描述无关的部件，并且在整个说明书中，相同的附图标记用于表示相同或类似的部件。
31.在整个说明书中，当说某部分“包括”特定元件时，意味着该部分还可以包括其它元件，不排除相同元件，除非另有说明。另外，术语
“‑
器”、“模块”、“部分”或“部件”用于表示用于执行至少一个功能或操作的单元，并且该单元可以实现为硬件、软件或其组合。
32.在整个说明书中，当说某部件“包括”特定元件时，这意味着该部件不排除其他元件，而进一步包括其他元件，因此除非另外指出，否则可以包括相应的元件。另外，在整个说明书中，相同或相似的元件由相同的附图标记表示。
33.在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，如果与本描述相关的已知技术的详细描述会不必要地模糊本描述的要点，则省略对其的详细描述。在说明书中使用的部件名称是考虑到易于描述而选择的，并且可以能与实际产品的部件名称不同。
34.图1是示出根据本发明各种示例性实施例的车辆的示例的示意图。
35.如图1所示，在车辆中可以设置有显示导航屏幕s的显示器200。用于导航的显示器200可以设置在驾驶员座位与乘客座位之间。
36.显示器200可以采用oled显示器。oled具有以下结构，即，在用于注入电子的阴极和用于注入空穴的阳极之间形成有机发光层。微腔结构可以应用至oled显示器以提高光效率。微腔具有以下结构，其中，阴极由金属材料形成以用作反射电极，阳极形成为铟锡氧化物(ito)层和ag层的层结构，并且在阴极与阳极之间形成光学腔。
37.在采用微腔结构的oled显示器中，当视角从显示面板的正面移动到侧面时，增强光(constructive light)之间的光路差(opd)减小，并且增强波长范围沿短波长方向移动。因此，面板的正面和侧面的颜色不同，因此可能导致色偏。本发明旨在解决这种色偏问题，并且提出了一种通过基于驾驶员的位置实时地应用增益来补偿rgb图像数据的方法。
38.图2是示出根据本发明各种示例性实施例的车辆的配置的示例的框图，重点在于与本发明的示例性实施例有关的部件。
39.参照图2，根据本发明各种示例性实施例的车辆包括：显示图像数据的显示器200、捕捉驾驶员图像的相机100、视线追踪单元320、增益补偿表330、以及控制这些部件的显示控制器310。
40.显示器200可以显示导航信息以及方便于驾驶员的各种类型的信息。示例性实施例的显示器200可以是应用微腔结构的oled显示器。
41.相机100捕捉坐在驾驶员座椅上的驾驶员面部的图像，并将图像提供给视线追踪单元320。
42.视线追踪单元320根据驾驶员的面部图像来追踪驾驶员面部的运动以及眼睛瞳孔的运动。视线追踪单元320可以通过执行视线追踪(即，眼睛追踪)来实时地确定驾驶员的视线的位置。视线追踪单元320可以通过对相机100捕捉的图像进行分析来检测眼睛瞳孔的运动，并且根据检测到的运动来确定驾驶员的视线。尽管已经在本发明的各种示例性实施例中描述了通过使用相机的视频分析来追踪视线的方法，但是也可以应用诸如隐形眼镜方法以及传感器附接方法的眼睛追踪技术。
43.增益补偿表330存储基于显示器200与驾驶员的视线之间形成的角度的增益值。增益补偿表330存储用于针对各个视角来校正显示器200的色偏的增益值。例如，在分辨率是1920
×
720的情况下，每个像素可以存储1920
×
(0
°
至90
°
)
×
(3(r,g,b)
×1°
的视角)的增益。增益补偿需要控制rgb数据的增益以实现期望的颜色，并且可以参考作为通常使用的颜色坐标系的cie1931坐标系来设置校正值。图3示出cie1931坐标系。参照图3，如果当输入数据(128,128,128)时测量到红色坐标(0.34,0.32)，则可以通过对绿色(g)和蓝色(b)增加10％的增益，来将颜色变化校正为(128,140,140)和白色(0.31.32)。增益补偿表330可以存储在包括于显示器200中的定时控制器或h/u存储器中。另外，在增益补偿表330中，显示器200与驾驶员之间形成的角度可以包括在水平方向上的角度和在垂直方向上的角度。因此，可以在增益补偿表330中存储根据在水平方向上的角度的增益值、根据在垂直方向上的角度的增益值、以及根据在水平方向和垂直方向上的角度组合的增益值。例如，在水平补偿的情况下，可以基于驾驶员在0
°
至90
°
范围内以1
°
为单位存储90个增益值。当需要垂直补偿时，可以在垂直方向上在
‑
90
°
至90
°
范围内以1
°
为单位存储180个增益值。因此，可以根据水平方向上的90个增益值和垂直方向上的180个增益值的组合来执行水平方向上的0
°
至90
°
的角度以及垂直方向上的
‑
90
°
至90
°
的角度的颜色补偿。在此，为了使增益补偿表330的数据最小化，可以将驾驶员与显示器之间的有效角度限制在水平方向上的10
°
至70
°
的范围以及垂直方向上的
‑
60
°
至20
°
的范围。考虑到存储器效率，增益补偿表330的大小可以减小到1
×
2或1
×
4，并且当以每帧为单位应用增益时，可以应用2
×
2或4
×
4的增益。
44.显示控制器310基于视线追踪单元320的追踪结果来确定显示器200与驾驶员的视线之间形成的角度，从增益补偿表330加载与确定的角度相对应的增益值，将增益值应用至图像数据，并且在显示器200上显示应用了增益值的图像数据。执行此控制功能的显示控制器310可以包括：图像信号输出单元312、增益应用单元314以及角度计算单元316。
45.角度计算单元316可以确定基于视线追踪单元320的追踪结果的用户的视线与显示器200的中心点之间的在水平方向上和垂直方向上的角度。
46.增益应用单元314可以从增益补偿表330加载与通过角度计算单元316确定的角度相对应的增益值，并将所加载的增益值应用于图像数据。闪存可以用于增益补偿表330，并且sram可以用于增益应用单元314。增益应用单元314可以根据显示器200的长宽比而仅执行水平补偿或垂直和水平补偿。例如，对于长宽比为24:9和32:9的显示器，垂直长度较短，因此在垂直方向上的颜色变化的影响不显著。因此，可以在这种显示器上仅执行水平补偿。增益应用单元314可以将与显示器200和驾驶员的视线之间的水平角相对应的增益值仅应用于一行，并且以帧为单位应用与垂直角相对应的增益值。在此，当增益应用单元314以2
°
为单位应用增益而不是以1
°
为单位应用增益，并且执行线性插值时，可以使增益补偿表330的大小最小化以节省存储器。同时，当驾驶员的位置快速变化时，颜色补偿值增大，因此可
以感觉到差异感。因此，增益应用单元314可以通过1秒的驱动频率步长来顺序控制增益值，从而使差异感最小化。另外，即使当驾驶员的位置略微改变也应用补偿时，频繁补偿可能引起差异感。因此，可以基于当前角度将细微运动(例如，约 /
‑5°
的运动)设为参考值，并且可以仅对等于或大于参考值的运动执行补偿。另外，可以检测连续的细微运动，并且当发生从初始位置的 /
‑5°
的变化时，可以更新当前位置，然后可以应用增益值使得由于频繁补偿而引起的差异感最小化。
47.图像信号输出单元312可以将在增益应用单元314应用了增益值的图像数据输出到显示器200。
48.根据该配置，根据本发明示例性实施例的车辆可以根据驾驶员的位置实时地应用增益来补偿图像数据的颜色，然后在显示器200上显示补偿后的图像数据。因此，可以解决由于显示器200与驾驶员视线之间的角度差异而表现出不期望的颜色的问题。
49.图4是用于描述根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法的流程图。
50.参照图4，视线追踪单元320实时地追踪驾驶员的视线并且输出追踪结果(s110)。视线追踪单元320可以使用诸如图像分析、隐形眼镜方法或传感器附接方法的方法来实时地追踪驾驶员视线的变化。
51.显示控制器310的角度计算单元316基于视线追踪单元320的追踪结果来确定驾驶员的视线和显示器200之间形成的角度(s120)。角度计算单元316可以确定驾驶员的视线与显示器200的中心点之间的在水平方向上或垂直方向上的角度。
52.显示控制器310的增益应用单元314从增益补偿表330加载与角度计算单元316中确定的角度相对应的增益值(s130)。
53.显示控制器310可以将加载的增益应用至图像数据，并且在显示器200上显示颜色补偿的图像数据(s140)。
54.图5是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法补偿图像数据的方法的图，并且示出了在水平方向上补偿颜色的情况。
55.当显示器200具有24:9或32:9的长宽比时，垂直长度较短，因此在垂直方向上的颜色变化不明显。因此，可以在显示器上仅执行水平补偿。在水平补偿的情况下，可以从0
°
到90
°
以1
°
为单位在增益补偿表330中存储90个增益值。
56.使用相机100追踪驾驶员的视线，然后可以确定驾驶员的视线与显示器200之间的在水平方向上的角度。
57.将在水平方向上的角度为30
°
的情况与在水平方向上的角度为45
°
的情况进行比较，相比于45
°
的情况下，驾驶员在角度为30
°
的情况下距显示器200的中心更远。即，当在水平方向上的角度为30
°
时，色偏可能变得严重。因此，在30
°
的情况下，可以将增益补偿表330的增益值设置为更大。在对水平方向上的角度进行色偏补偿时，增益应用单元314可以将与显示器200和驾驶员的视线之间的在水平方向上的角度相对应的增益值仅应用于一行。
58.图6是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法补偿图像数据的方法的图，并且示出了在垂直方向上补偿颜色的情况。
59.使用相机100追踪驾驶员的视线，然后可以确定驾驶员的视线与显示器200之间的在垂直方向上的角度。图6示出了以下情况，即，在驾驶员的视线与显示器200之间的角度固定为45
°
的情况下，驾驶员头部位置的角度在垂直方向上改变为0
°
、15
°
和30
°
。
60.当需要水平和垂直补偿时，可以在增益补偿表330中在垂直方向上以1
°
为单位从
‑
90
°
到90
°
设置180个增益值。因此，可以根据水平方向上的90个增益值和垂直方向上的180个增益值的组合来进行水平方向上的0
°
至90
°
的以及垂直方向上的
‑
90
°
至90
°
的颜色补偿。图6的增益补偿表330示出分辨率是1920
×
1920的显示器中，当驾驶员的视线与显示器之间的角度是向左45
°
且垂直方向上的高度角是0
°
时应用的增益表。当以这种方式执行垂直和水平补偿时，可以每帧为单位应用增益以执行颜色补偿。
61.图7是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法补偿图像数据的方法的图，并且示出在驾驶员的位置快速改变时防止由于突然的颜色补偿而产生差异感的方法。
62.当显示器与驾驶员的视线之间的在水平方向上的角度与在垂直方向上的角度中的至少一者在预定时间内改变了参考角度或大于参考角度时，即，当驾驶员的位置快速变化时，增益值可能快速增加。增益值的快速增加导致颜色补偿值快速变化，使得驾驶员可能感知图像数据的快速的颜色变化。以这种方式，当显示器颜色由于驾驶员位置的快速变化而快速变化时，驾驶员可能感知到差异感。
63.因此，在本发明的各种示例性实施例中，如图7所示，可以通过1秒的驱动频率步长来顺序控制增益值来校正图像数据。即，当补偿值快速改变时，可以通过每帧1秒地顺序地改变增益值来补偿图像数据，而不是在图像数据中实时地反映快速改变的补偿值。
64.图8是用于描述通过根据本发明各种示例性实施例的图像显示方法补偿图像数据的方法的图，并且示出了即使在驾驶员细微运动也应用补偿时，防止由于频繁补偿而产生差异感的方法。
65.显示控制器310可以检查驾驶员的当前位置(s210)，并且确定驾驶员的位置是否改变(s220)。因为视线追踪单元320实时地追踪驾驶员的视线并且输出追踪结果，因此显示控制器310可以基于视线追踪单元320的追踪结果来检查驾驶员的当前位置和改变后的位置。
66.显示控制器310确定驾驶员的视线的变化，即，显示器200与驾驶员之间的角度的变化是否为 /
‑5°
(s230)。在此， /
‑5°
是用于确定是否在补偿中反映驾驶员的运动的参考值，并且可以根据系统设计方法以各种方式改变参考值。
67.在确定驾驶员的视线改变了 /
‑5°
时，将增益应用至图像数据以校正图像数据(s240)。
68.在确定变化不是 /
‑5°
时，确定当前位置是否相对于初始位置改变了 /
‑5°
或更大(s260)。
69.当当前位置相对于初始位置改变了 /
‑5°
或更大时，更新当前位置和初始位置两者(s270)，并且根据角度变化将增益应用至图像数据以校正图像数据(s240)。
70.当当前位置相对于初始位置改变小于 /
‑5°
时，不执行补偿，并且更新驾驶员的当前位置(s250)。因此，当驾驶员的细微运动累积，并且当驾驶员的位置相对于初始位置改变了 /
‑5°
时，可以将增益应用至图像数据以校正图像数据。
71.如上所述，本发明可以通过响应于驾驶员的视角实时地补偿显示器颜色，来防止显示器颜色由于视角问题而失真。
72.另外，当使用采用oled显示器的导航系统时，本发明可以防止根据驾驶员的视角
而表现出不期望的颜色，特别是，当使用具有微腔的oled时，可以防止基于视角的色偏和亮度劣化，并且提高颜色再现性和外部可视性。
73.另外，与控制装置(例如，“控制器”、“控制单元”、“控制装置”或“控制模块”等)相关的术语是指硬件装置，包括存储器和配置为执行被解释为算法结构的一个或多个步骤的处理器。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本发明的各种示例性实施例的方法的一个或多个过程。根据本发明的示例性实施例的控制器可以通过非易失性存储器和处理器来实现，非易失性存储器配置为存储用于控制车辆的各种部件操作的算法或者关于用于执行算法的软件命令的数据，处理器配置为使用存储在存储器中的数据执行上文中描述的操作。存储器和处理器可以是单独的芯片。可替代地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个处理器或多个处理器。
74.控制装置可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，该预定程序可以包括用于执行包括在本发明的各种示例性实施例中的方法的一系列命令。
75.上述本发明可以实现为记录有程序的介质中的计算机可读代码。计算机可读介质包括所有类型的记录装置，其存储由可由计算机系统读取的数据。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(hdd)、固态驱动器(ssd)、硅盘驱动器(sdd)、rom、ram、cd
‑
rom、磁带、软盘、光学数据存储设备等。
76.在本发明的各种示例性实施例中，上述各操作可以由控制器执行，并且控制器可以配置为多个控制器或集成的单个控制器。
77.为了在所附权利要求中方便说明和准确定义，使用术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后方”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“内”、“外”、“向前”和“向后”等，参照示例性实施例的特征在附图中所示的位置来描述这些特征。还应理解，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
78.另外，术语“固定连接”表示固定连接的构件总是以相同的速度旋转。另外，术语“选择性可连接”表示“当选择性可连接的构件未彼此接合时，选择性可连接的构件分别旋转；当选择性可连接的构件彼此接合时，选择性可连接的构件以相同的速度旋转；当选择性连接的构件中的至少一者是静止构件，而其余的选择性可连接构件与静止构件接合时，选择性可连接构件静止。”79.为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的特定示例性实施例的前述说明。该说明并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的确切形式，并且鉴于上述教导，显然多种修改和变形是可能的。选择和说明示例性实施例是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够实施和利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代形式和变型。旨在由所附权利要求及其等效形式来限定本发明的范围。