一种基于HUD的车载互动游戏方法与系统与流程

一种基于hud的车载互动游戏方法与系统
技术领域
1.本发明涉及车载互动游戏技术领域，具体涉及一种基于hud的车载互动游戏方法与系统。


背景技术：

2.随着汽车行业的不断发展，汽车已不仅仅只是一种代步的交通工具，其还能够给驾驶员提供娱乐，例如进行车载游戏，当前车载游戏主要基于主机屏幕触控，或者外接游戏手柄的方式进行游戏，与手机或游戏机的游戏方式无明显区别。同时，驾驶员在长时间连续行车后容易产生眼睛疲劳，目前汽车并没有能够为驾驶员提供舒缓眼睛疲劳、保护眼睛的方案。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种基于hud的车载互动游戏方法与系统，其区别于手机或游戏机的游戏方式，能够实现在获得区别于传统游戏的娱乐体验的同时又有利于舒缓眼睛疲劳、保护眼睛。
4.为实现上述目的，本发明的第一个实施方式提出一种基于hud的车载互动游戏方法，所述方法包括：
5.控制hud显示游戏准备画面；
6.根据用户输入的第一用户指令开始游戏，控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；其中，每幅动态图像均包含指示用户眼睛按动作要求进行动作的预设动作内容；
7.识别用户眼睛按所述多幅动态图像的预设动作内容进行动作的多个动作信息；
8.将所述多个动作信息与所述多幅动态图像的预设动作内容进行一一对应比较，并根据比较结果得出游戏结果。
9.优选地，所述动作信息至少包括动作内容；
10.其中，所述将所述多个动作信息与所述多幅动态图像的预设动作内容进行一一对应比较，包括：
11.将每一动作信息的动作内容与对应的动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度；
12.其中，所述比较结果至少包括每一动作信息的动作相似度。
13.优选地，所述每一动作信息的动作内容包括用户眼睛瞳孔中心的运动轨迹。
14.优选地，所述方法还包括：
15.控制hud显示校准点，获取用户眼睛注视校准点时的眼睛焦点坐标，并建立所述眼睛焦点坐标与所述校准点的坐标之间的映射关系；
16.其中，所述将每一动作信息的动作内容与对应的动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度，包括：
17.根据所述映射关系和所述眼睛运动轨迹获得用户眼睛的动作内容在hud的呈现情况，并将所述呈现情况与动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度。
18.优选地，所述动作信息还包括动作时间；
19.其中，所述将所述多个动作信息与所述多幅动态图像的预设动作内容进行一一对应比较，包括：
20.将每一动作信息的动作时间与对应的动态图像开始显示的时间进行比较获得动作跟随度；
21.其中，所述比较结果包括每一动作信息的动作跟随度和动作相似度。
22.优选地，所述根据比较结果得出游戏结果，包括：
23.根据比较结果对用户的游戏完成情况进行评分，并将所述评分累计至用户账户积分；其中，所述用户账户积分用于兑换奖品或者换取优惠服务。
24.优选地，所述方法还包括：
25.根据用户输入的第二用户指令确定游戏难度；
26.其中，所述根据用户输入的第一用户指令开始游戏，控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像，包括：
27.根据所述游戏难度获取与所述游戏难度对应的多幅动态图像，并控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；
28.或者，
29.获取多幅动态图像，并控制hud按照与所述游戏难度对应的预设显示方式依序显示该多幅动态图像。
30.作为同一发明构思，与上述方法对应，本发明的第二个实施方式提出一种基于hud的车载互动游戏系统，所述系统包括：
31.第一控制单元，用于控制hud显示游戏准备画面；
32.第二控制单元，用于根据用户输入的第一用户指令开始游戏，控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；其中，每幅动态图像均包含指示用户眼睛按动作要求进行动作的预设动作内容；
33.眼睛识别单元，用于识别用户眼睛按所述多幅动态图像的预设动作内容进行动作的多个动作信息；
34.比较单元，用于将所述多个动作信息与所述多幅动态图像的预设动作内容进行一一对应比较，并根据比较结果得出游戏结果。
35.优选地，所述系统还包括：
36.第三控制单元，用于控制hud显示校准点，获取用户眼睛注视校准点时的眼睛焦点坐标，并建立所述眼睛焦点坐标与所述校准点的坐标之间的映射关系；
37.其中，所述比较单元，具体用于：
38.根据所述映射关系和所述眼睛运动轨迹获得用户眼睛的动作内容在hud的呈现情况，并将所述呈现情况与动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度。
39.优选地，所述系统还包括：
40.难度设定单元，用于根据用户输入的第二用户指令确定游戏难度；
41.其中，所述第二控制单元，具体用于：
42.根据所述游戏难度获取与所述游戏难度对应的多幅动态图像，并控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；
43.或者，
44.获取多幅动态图像，并控制hud按照与所述游戏难度对应的预设显示方式依序显示该多幅动态图像。
45.本发明的方法与系统至少具有以下有益效果：
46.本发明的车载互动游戏基于车载hud(抬头显示，又称平时显示系统)和车载摄像系统实现，其区别于手机或游戏机的游戏方式，用户只需要根据动态图像指示的动作要求进行眼睛的运动即可进行游戏，能够实现在获得区别于传统游戏的娱乐体验的同时又有利于舒缓眼睛疲劳、保护眼睛。
47.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本发明实施例中一种基于hud的车载互动游戏方法的流程图。
50.图2为本发明实施例中hud显示界面和校准点示意图。
51.图3为本发明实施例中根据所述映射关系和所述眼睛运动轨迹获得用户眼睛的动作内容在hud显示界面的呈现情况示意图。
52.图4为本发明实施例中一种基于hud的车载互动游戏系统的框架图。
具体实施方式
53.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
54.本发明一实施例提出一种基于hud的车载互动游戏方法，参阅图1，本实施例的方法包括以下步骤：
55.步骤s10、控制hud显示游戏准备画面；
56.具体而言，在一个例子中，可以是用户主动进入游戏，根据用户输入的用户指令m来启动游戏，启动游戏后，控制hud显示游戏准备画面；所述用户指令m的输入方式可以是物理按键输入方式、虚拟按键输入方式、语音控制输入方式等，本实施例中不局限于某一种方式；当接收到用户输入的用户指令m时，判定进入游戏，控制hud显示游戏准备画面；其中，抬头显示简称hud，又被叫做平视显示系统，是指以车辆驾驶员为中心、盲操作、多功能仪表盘，其通常作用是把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息；本实施例中，进一步地扩展了hud的使用用途，将hud与车载摄像系统联合，提出本实施例的游戏方法；
57.其中，本实施例中的用户指的是驾驶员或者副驾驶的乘员；
58.步骤s20、根据用户输入的第一用户指令开始游戏，控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；其中，每幅动态图像均包含指示用户眼睛按动作要求进行动作的预设动作内容；
59.具体而言，所述第一用户指令可以是与上述第一用户指令的输入方式相同，即例如是物理按键输入方式、虚拟按键输入方式、语音控制输入方式等；进一步地，本实施例中还提出一种指令输入方式，即，用户眼睛调整到合适位置后进行眨眼动作或其他类似眼部动作，车载摄像系统采集用户眼睛图像并进行图像识别，当图像识别结果为用户输入所述第一用户指令时，确认游戏开始，从预先设定好的动作库中提取多幅动态图像；所述预设显示方式可以是随机的依次显示图像，也可以是其他的设定的固定顺序，例如按图像编号来排序显示；
60.优选地，所述预设动作内容比如是重复向上运动的箭头3s，又比如是重复向下的箭头3s，又比如是绕中心点顺时针旋转3周，又比如是绕中心点逆时针旋转3周等；
61.优选地，动态图像的显示方式可以是，每幅动态图像的显示时间均为定值，当显示时间达到预设的定值时，比如5秒，自动进入下一动态图像的显示；
62.步骤s30、识别用户眼睛按所述多幅动态图像的预设动作内容进行动作的多个动作信息；
63.具体而言，在进行游戏时，用户眼睛需要跟随hud显示的动态图像的预设动作内容进行动作，步骤中具体通过车载摄像系统来识别用户眼睛的动作，所述车载摄像系统具有拍摄用户图像和识别拍摄图像中用户眼睛的功能，所述车载摄像系统例如是疲劳驾驶预警系统，目前，许多配置有疲劳驾驶预警功能的汽车都设置有疲劳驾驶预警系统(driver fatigue monitor system)，其一般是基于驾驶员生理图像反应，由ecu和摄像头两大模块组成，利用驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等推断驾驶员的疲劳状态，并进行报警提示和采取相应措施的装置，对驾驶员给予主动智能的安全保障；对于本实施例方法而言，可以借助现有的疲劳驾驶预警系统识别驾驶员眼部信号的部分功能来实现本实施例中的步骤s30，故此处不对用户眼睛动作识别部分进行赘述；
64.基于以上内容可知，本实施例的游戏方法可以广泛应用于配置有hud和疲劳驾驶预警系统的汽车，而不需要增设新的硬件，只需要对软件进行开发即可，不会造成新的硬件成本，也可以视作是对原有疲劳驾驶预警系统的功能补充，起到缓解眼睛疲劳、保护眼睛的效果；
65.步骤s40、将所述多个动作信息与所述多幅动态图像的预设动作内容进行一一对应比较，并根据比较结果得出游戏结果。
66.通过以上实施例的描述可知，本实施例的车载互动游戏方法基于车载hud(抬头显示，又称平时显示系统)和车载摄像系统实现，其区别于手机或游戏机的游戏方式，用户只需要根据动态图像指示的动作要求进行眼睛的运动即可进行游戏，能够实现在获得区别于传统游戏的娱乐体验的同时又有利于舒缓眼睛疲劳、保护眼睛。
67.在一些更具体的实施例中，所述动作信息至少包括动作内容；该动作内容指的是用户根据动态图像的预设动作内容，例如，重复向上运动的箭头3s，则用户眼睛的动作内容为用户眼睛按照“重复向上运动的箭头3s”的指示进行眼睛运动，最终用户眼睛的动作内容
可能是与指示的一致，即“重复向上运动3s”，也可能是与指示的有偏差，例如，“重复向上运动2s”，通过上述的车载摄像系统获得该动作内容；
68.其中，所述步骤s40，包括：
69.将每一动作信息的动作内容与对应的动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度；
70.其中，所述比较结果至少包括每一动作信息的动作相似度。
71.在一些更具体的实施例中，所述每一动作信息的动作内容包括用户眼睛瞳孔中心的运动轨迹。
72.具体而言，参阅图3，以水平向右的箭头动作为例，根据上述车载摄像系统采集眼睛视频图像并识别处理后提取的用户眼睛瞳孔中心的运动轨迹p，将其放大到车载hud的显示界面后变为曲线p'，hud显示的动态图像的预设动作内容为水平向右运动箭头图案，该水平向右运动箭头图案的中心曲线为q。将曲线p'和曲线q的起始端点重合，从曲线p'和曲线q均匀提取出坐标点序列b和坐标点序列a，然后对坐标点序列b和坐标点序列a采用最长公共子序列lcss算法计算lcss(b,a)，设相似度c＝lcss(b,a)。
73.在一些更具体的实施例中，所述方法还包括：
74.步骤s50、控制hud显示校准点，获取用户眼睛注视校准点时的眼睛焦点坐标，并建立所述眼睛焦点坐标与所述校准点的坐标之间的映射关系；
75.具体而言，参阅图2，可以在hud的显示界面的中心和四个角依次出现校准点显示，需要用户眼睛注视校准点一段时间，例如用户可接受的数秒时间内，通过布置在车内的车载摄像系统采集用户图像后通过图像处理技术识别用户眼睛焦点坐标，将其与hud对应的当前校准点坐标形成映射，从而建立所述映射关系，完成中心和四个角的5个校准点后即完成系统对眼睛位置的校准；
76.其中，所述步骤s40，将每一动作信息的动作内容与对应的动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度，具体包括：
77.根据所述映射关系和所述眼睛运动轨迹获得用户眼睛的动作内容在hud的呈现情况，并将所述呈现情况与动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度。
78.需说明的是，所述映射关系用于确定用户眼睛实际实施的动作内容在hud显示界面的呈现情况，例如图3中运动轨迹p放大到车载hud的显示界面后变为曲线p'；具体而言，参阅图3，以水平向右的箭头动作为例，根据上述车载摄像系统采集眼睛视频图像并识别处理后提取的用户眼睛瞳孔中心的运动轨迹p，将其放大到车载hud的显示界面后变为曲线p'，hud显示的动态图像的预设动作内容为水平向右运动箭头图案，该水平向右运动箭头图案的中心曲线为q。将曲线p'和曲线q的起始端点重合，从曲线p'和曲线q均匀提取出坐标点序列b和坐标点序列a，然后对坐标点序列b和坐标点序列a采用最长公共子序列lcss算法计算lcss(b,a)，设相似度c＝
79.lcss(b,a)。
80.在一些更具体的实施例中，所述动作信息还包括动作时间t1；所述动作时间t2通过上述车载摄像系统拍摄到用户眼睛动作的起始时间来确定；
81.其中，所述步骤s40，包括：
82.将每一动作信息的动作时间与对应的动态图像开始显示的时间进行比较获得动
作跟随度；
83.具体而言，将每一动作信息的动作时间t1与对应的动态图像的预设动作内容(例如向右箭头)开始显示的时间t2进行比较获得两者的时间差值，即动作跟随度可以定义为d＝(t1-t2)，其表示用户眼睛动作对于hud动态图像的指示动作的跟随速度；
84.其中，所述比较结果包括每一动作信息的动作跟随度d和动作相似度c。
85.在一些更具体的实施例中，所述步骤s40，还包括：
86.根据比较结果对用户的游戏完成情况进行评分，并将所述评分累计至用户账户积分；其中，所述用户账户积分用于兑换奖品或者换取优惠服务，以提高用户参与游戏积极性。
87.具体而言，步骤中评分包括分别对每一动作信息的动作跟随度d和动作相似度c进行评分，假设有五个动作信息，对应的会有五个动作跟随度d＝[d1,d2,d3,d4,d5]和动作相似度c＝[c1,c2,c
3,
c4,c5]；
[0088]
具体地，动作跟随度的评分可以设置为：s1＝a/d，a为预设权重值；当动作跟随度越小时，评分越高，对于多个动作跟随度，可以求解它们的平均得分值作为最终结果；动作相似度的评分可以设置为：s2＝b*c，b为预设权重值；当动作相似度越大时，评分越高，对于多个动作相似度，可以求解它们的平均得分值作为最终结果；
[0089]
其中，需说明的是，a和b的取值使得s1和s2的范围在同一数量级，且s1不超过s的1/3；
[0090]
最终根据比较结果对用户的游戏完成情况进行评分的结果为：s＝s1+s2；
[0091]
其中，奖励积分数量在一定评分级别以上，评分越高积分越多，还可以设置单次游戏和一段时间周期内的奖励积分上限。
[0092]
在一些更具体的实施例中，所述方法还包括：
[0093]
步骤s60、根据用户输入的第二用户指令确定游戏难度；
[0094]
举例而言，游戏难度例如设置为初级、中级、高级等，本实施例中不进行具体限定。其中，游戏难度可以是通过动态图像的动作难度和/或动态图像的更新频率来确定；
[0095]
其中，所述步骤s20，包括：
[0096]
根据所述游戏难度获取与所述游戏难度对应的多幅动态图像，并控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；具体而言，游戏难度越高，则动作难度越高，比如“绕中心点逆时针旋转3周”比“重复向下的箭头3s”的难度较高；
[0097]
或者，
[0098]
获取多幅动态图像，并控制hud按照与所述游戏难度对应的预设显示方式依序显示该多幅动态图像；具体而言，游戏难度越高，则动态图像的更新频率越高，图像变化的时间越快，用户眼睛跟随难度越大。
[0099]
此外，游戏持续时间应当设置范围为既能够达到活动眼睛的效果又不至于疲劳。
[0100]
与上述实施例所述的方法对应，本发明另一实施例提出一种基于hud的车载互动游戏系统，其包括多个功能单元，所述多个功能单元可以用于执行上述实施例所述的方法的对应步骤；参阅图4，本实施例的系统包括：
[0101]
第一控制单元1，用于控制hud显示游戏准备画面；
[0102]
第二控制单元2，用于根据用户输入的第一用户指令开始游戏，控制hud按照预设
显示方式依序显示多幅动态图像；其中，每幅动态图像均包含指示用户眼睛按动作要求进行动作的预设动作内容；
[0103]
眼睛识别单元3，用于识别用户眼睛按所述多幅动态图像的预设动作内容进行动作的多个动作信息；
[0104]
比较单元4，用于将所述多个动作信息与所述多幅动态图像的预设动作内容进行一一对应比较，并根据比较结果得出游戏结果。
[0105]
在一些更具体的实施例中，所述动作信息至少包括动作内容；
[0106]
其中，所述比较单元4，具体用于：
[0107]
将每一动作信息的动作内容与对应的动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度；
[0108]
其中，所述比较结果至少包括每一动作信息的动作相似度。
[0109]
在一些更具体的实施例中，所述每一动作信息的动作内容包括用户眼睛瞳孔中心的运动轨迹。
[0110]
在一些更具体的实施例中，所述系统还包括：
[0111]
第三控制单元5，用于控制hud显示校准点，获取用户眼睛注视校准点时的眼睛焦点坐标，并建立所述眼睛焦点坐标与所述校准点的坐标之间的映射关系；
[0112]
其中，所述比较单元4，具体用于：
[0113]
根据所述映射关系和所述眼睛运动轨迹获得用户眼睛的动作内容在hud的呈现情况，并将所述呈现情况与动态图像的预设动作内容进行比较获得动作相似度。
[0114]
在一些更具体的实施例中，所述动作信息还包括动作时间；
[0115]
其中，所述比较单元4，具体用于：
[0116]
将每一动作信息的动作时间与对应的动态图像开始显示的时间进行比较获得动作跟随度；
[0117]
其中，所述比较结果包括每一动作信息的动作跟随度和动作相似度。
[0118]
在一些更具体的实施例中，所述比较单元4，具体用于：
[0119]
根据比较结果对用户的游戏完成情况进行评分，并将所述评分累计至用户账户积分；其中，所述用户账户积分用于兑换奖品或者换取优惠服务。
[0120]
在一些更具体的实施例中，所述系统还包括：
[0121]
难度设定单元6，用于根据用户输入的第二用户指令确定游戏难度；
[0122]
其中，所述第二控制单元5，具体用于：
[0123]
根据所述游戏难度获取与所述游戏难度对应的多幅动态图像，并控制hud按照预设显示方式依序显示多幅动态图像；
[0124]
或者，
[0125]
获取多幅动态图像，并控制hud按照与所述游戏难度对应的预设显示方式依序显示该多幅动态图像。
[0126]
以上所描述的实施例的系统仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现实施例的系统的方案的目的。
[0127]
需说明的是，上述实施例的系统与上述实施例的方法对应，因此，上述实施例的系统未详述部分可以参阅上述实施例的方法的内容得到，即上述实施例的方法记载的具体步骤内容可以理解为上述实施例的系统所能够实现的功能，此处不再赘述。
[0128]
并且，上述实施例的系统若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，因此作为另一个实施例，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述基于hud的车载互动游戏方法的步骤。
[0129]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。