CN101173859A - 感应导航装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种感应导航装置，适用于一交通工具，包括了定位模块、感测单元和显示模块。其中，感测单元用来感测交通工具与周边物体的距离，并且会产生一感测信号。而定位模块则是用来接收一定位数据，以对交通工具目前位置进行定位。另外，本发明还包括一处理单元，其连接了感测单元和定位模块，以依据感测信号和定位数据，而在显示模块上显示交通工具目前位置，以及交通工具与周边物体的相对位置。当交通工具与周边物体之间的距离低于一默认值时，处理单元会在显示模块上显示一警告信号。

Description

感应导航装置和方法

【技术领域】

本发明是有关于一种感应导航装置和方法，且特别是有关于一种可以感测周边是否有障碍物的感应导航装置和方法。

【背景技术】

新手驾驶汽车时，最常碰见的问题就是与周围障碍物的距离感不足。也就是说，新手驾驶时，通常会无法判断本身与周围物体之间的实际距离。因为这样，刚开始驾车时总是很容易紧张，因而容易造成意外事故的发生。

又或者由于驾驶时的视觉死角，汽车驾驶常无法有效判断汽车与障碍物之间的相对位置，因而经常发生意外事故。这种情形常会发生在驾驶人准备超车或是变换车道的状况。另外，最近常见砂石车发生意外事故的情形，也是因为砂石车体积太过庞大，因而很容易造成砂石车驾驶视觉上的死角，使得意外频传，并且夺去了许多宝贵的性命。

在目前来说，为了解决上述的问题，在汽车上已采取了一些措施。例如，目前的汽车上大都安装有倒车雷达系统，当驾驶在进行倒车时，若是汽车与障碍物之间的距离低于一预设距离时，倒车雷达系统就会发出警告信号告知驾驶。然而，倒车雷达系统仅能够使用在汽车的正后方。而若是在汽车的多数个方位安装如倒车雷达系统的雷达系统，当同时在多个方向出现障碍物时，反而会让驾驶无法及时判断障碍物的正确方位。

此外，倒车雷达系统仅会发出例如语音或是文字提示等警示信号，驾驶并不能利用倒车雷达系统得知实际上汽车周围环境的状况。

【发明内容】

因此，本发明的目的就是在提供一种感应导航装置，适用在交通工具上，可以提供实时的信号让驾驶人得知交通工具实际周围的情况，以让驾驶人能够及早反应。由于在目前来说，全球定位系统(Globe Positioning System，以下简称GPS)已经非常普及化，并且可以针对全球定位系统接收机的位置进行精准定位。因此，本发明是利用全球定位系统的特性来实现。

本发明的再一目的是提供一种感应导航方法，除了在交通工具接近障碍物时会告知驾驶人之外，还可以提供交通工具与障碍物之间的相对位置。

本发明所提供的感应导航装置，包括了感测单元、定位模块和显示模块。其中，感测单元用来感测交通工具与周边物体的距离，并且会产生一感测信号。而定位模块则是用来接收一定位数据，以对交通工具目前位置进行定位。另外，本发明还包括一处理单元，其连接了感测单元和定位模块，以依据感测信号和定位数据，而在显示模块上显示交通工具目前位置，以及交通工具与周边物体的相对位置。当交通工具与周边物体之间的距离低于一默认值时，处理单元会在显示模块上显示一警告信号。

在较佳的状况下，处理单元还连接了一扬声器，当交通工具与周边物体之间的距离低于默认值时，处理单元会通过扬声器发出一语音提示。

在本发明的实施例中，感测单元包括了第一感测装置、第二感测装置、第三感测装置和第四感测装置。其中，第一感测装置用来感测一第一感测范围内的状况，而第一感测范围是从交通工具正前方起算，顺时针旋转一预设角度后所夹的扇形区域。类似地，第二感测装置是用来感测一第二感测范围内的状况，而第二感测范围则是从交通工具正前方起算，逆时针旋转上述的预设角度后所夹的扇形区域。此外，第三感测装置用来感测一第三感测范围内的状况，而第三感测范围是从交通工具正后方起算，顺时针旋转上述的预设角度后所夹的扇形区域。同样地，第四感测装置用来感测一第四感测范围内的状况，而第四感测范围是从交通工具正后方起算，逆时针旋转上述的预设角度后所夹的扇形区域。

从另一观点来看，本发明提供一种感应导航方法，其包括了对交通工具所在位置进行定位。然后提供一电子地图，并且在电子地图上标示出交通工具目前的位置。接着，侦测在交通工具周边一预设范围内是否存在有一障碍物。当在交通工具周边的预设范围内发现有障碍物时，则在电子地图上标示出交通工具与障碍物之间的相对位置。

其中，对交通工具所在位置进行定位的步骤，包括搜寻多数个GPS卫星所发出的信号，并且分别从搜寻到信号的GPS卫星上下载一定位数据。然后，再依据这些定位数据来对交通工具所在位置进行定位。

另外，侦测在预设范围内是否存在有障碍物的步骤，包括发射一雷达波，并且启动一频率信号。接着，计数此频率信号而产生一计数值。然后持续侦测是否接收到被反射的雷达波。当侦测到被反射的雷达波时，则停止计数频率信号，并且判断最新的计数值是否小于一默认值。当计数值小于上述的默认值时，则判断在交通工具周边的预设范围内存在有障碍物。

由以上可知，由于本发明具有定位模块与感测单元。因此本发明不但可以侦测交通工具周围的预设范围内是否出现障碍物，并且更可以依据定位数据而在显示模块上显示交通工具与障碍物之间的相对位置。因此，使用者就可以获得实时的信号，而得知目前交通工具周围的实际状况，以能及早进行应变。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

【附图说明】

图1绘示了依照本发明一较佳实施例的一种感应导航装置的电路方块图。

图2绘示了依照本发明一较佳实施例的一种感应导航方法的步骤流程图。

图3绘示了依照本发明一较佳实施例的一种对交通工具实施定位的步骤流程图。

图4绘示了依照本发明一较佳实施例的一种判断在交通工具周围的预设范围内是否有障碍物的步骤流程图。

【具体实施方式】

图1绘示了依照本发明一较佳实施例的一种感应导航装置的电路方块图，而此感应导航装置适用在例如汽车等的交通工具上。请参照图1，在本发明所提供的感应导航装置中，包括了处理单元110，其连接了感测单元120，以依据感测单元120所产生的感测信号来感测交通工具与周边物体的距离。另外，处理单元110也连接了定位模块130，以依据定位模块130所接收的定位资料而对交通工具目前位置进行定位。而处理单元110更连接了显示模块140，以实时提供目前交通工具实际的周边状况让使用者得知。

图2绘示了依照本发明一较佳实施例的一种感应导航方法的步骤流程图。请参照图1和图2，在本实施例中，处理单元110可以是中央处理器，其可以如步骤S201所述，利用定位模块130来对交通工具目前位置进行定位。然后处理单元110会进行步骤S203，也就是在显示模块140上提供一电子地图，并且在此电子地图上标示交通工具目前的位置。接着，处理单元110会如步骤S205所述，侦测交通工具周围的一预设范围内是否存在有一物体。

若是交通工具周围的预设范围内没有发现有任何物体(就是步骤S205所标示的“否”)，则处理单元110可以重复上述步骤S201等流程。相对地，当处理单元110判断交通工具的周围的预设范围内出现有物体时(就是步骤S205所标示的“是”)，则处理单元110就会在上述的电子地图上，标示交通工具与物体之间的相对位置，并且在显示模块140上显示警告信号。在本实施例中，显示模块140可以利用液晶显示器来实现。

另外，如图1所示，处理单元110还可以连接扬声器142。当处理单元110判断交通工具周围的预设范围内出现物体时，还可以利用扬声器发出语音提示来告知交通工具的驾驶。

此外，定位模块130可以是GPS定位模块。处理单元110可以利用定位模块130搜寻GPS卫星的卫星信号，并从其上下载定位数据，以对交通工具目前所在的位置进行定位，而详细的步骤可以参照以下所述。

图3绘示了依照本发明一较佳实施例的一种对交通工具实施定位步骤流程图，可以适用于图2的步骤S201。请参照图1和图3，首先，处理单元110需要如步骤S301所述，利用定位模块130搜寻多数个GPS卫星的卫星信号。

目前来说，在距离地面20200公里处分布了24颗GPS卫星，并且平均的分配在六个轨道面。若是要对交通工具所在的经纬度作详细的定位，则需要搜寻到至少三颗GPS卫星的位置。若是需要更精准的位置信息，则需要搜寻到更多GPS卫星的位置。

当处理单元110利用定位模块130搜寻到多数颗GPS卫星的位置时，则处理单元110会通过定位模块130分别从搜寻到信号的GPS卫星上下载定位数据，也就是步骤S303所述的内容。一般来说，上述的定位数据包括了每一颗GPS卫星的星历数据和方位俯仰角信息。等到下载了每一颗卫星的定位数据后，处理单元110就可以如步骤S305所述，对交通工具的目前位置进行定位。

请再参照图1，感测单元120可以包括四个感测装置，其分别标号分别为122、124、126和128。在较佳的情况下，感测装置122、124、126和128都可以利用雷达模块来实现。其中，雷达模块可以发射一雷达波。若是交通工具的周围出现物体时，雷达波会被所出现的物体反射。而当雷达模块接收到被物体反射后的雷达波之后，会产生上述的感测信号至处理单元110，使得处理单元110能够计算交通工具与物体之间的距离。

在较佳的情况下，感测装置122、124、126和128用来分别感测第一感测范围、第二感测范围、第三感测范围和第四感测范围内的状况。其中，第一感测范围可以是从交通工具正前方起算，顺时针旋转一预设角度后所夹的扇形区域。类似地，第二感测范围可以是从交通工具正前方起算，逆时针旋转上述的预设角度后所夹的扇形区域。另外，第三感测范围可以是从交通工具正后方起算，顺时针旋转上述的预设角度后所夹的扇形区域。同样地，第四感测范围可以是从交通工具正后方起算，逆时针旋转上述的预设角度后所夹的扇形区域。

虽然上述本发明在感测单元120中提供了四个感测装置。然而，熟悉该技术当知，感测装置的数量当视实际的情况来进行调整，本发明并不做任何的限制。

图4绘示了依照本发明的一较佳实施例的一种判断在交通工具周围的预设范围内是否有障碍物的步骤流程图，适用于图2的步骤S207。请合并参照图1和图4，假设，感测装置122、124、126和128为雷达模块，则首先，处理单元110会如步骤S401所述，控制感测装置122、124、126和128分别发出雷射波，并且同时启动一频率信号。此时，处理单元110会如步骤S403所述，计数此频率信号而产生一计数值。接着，处理单元110会如步骤S405所示，持续判断感测装置122、124、126和128其中之一是否收到被物体反射的雷达波。

当感测装置122、124、126和128其中之一接收到被反射的雷达波后，处理单元110就会如步骤S407所述，停止计数上述的频率信号，并且执行步骤S409，就是判断最新的计数值是否小于一默认值。在较佳的情况下，此默认值可以让交通工具的驾驶自行设定。

当处理单元110发现，最新的计数值大于上述的默认值时(就是步骤S409所标示的“否”)，则重复步骤S401等流程。相对地，当处理单元110发现最新的计数值小于上述的默认值时(就是步骤S409所标示的“是”)，则就会如步骤S411所述，判定在交通工具周围的预设范围内出现物体。此时，处理单元110就会依据最新的计数时间，以及感测单元120接收到反射的雷达波的角度，而判断交通工具与物体之间的相对位置，并且标示在显示模块140上。

综上所述，由于本发明具有感测单元和定位装置。因此，当本发明所在的交通工具周围的预设范围内出现障碍物时，本发明会依据感测单元所产生的感测信号而判断出交通工具与障碍物之间的相对位置，并且显示给交通工具的驾驶。因此，驾驶人就可以依据本发明得知交通工具目前周围的状况，以及早进行反应动作，而减低意外发生的机率。

Claims (14)

1.一种感应导航装置，适用于一交通工具，其特征在于：该感应导航装置包括：

一感测单元，用以感测该交通工具与一周边物体的距离，并产生一感测信号；

一定位模块，用以接收一定位数据，以对该交通工具目前位置进行定位；

一显示模块；以及

一处理单元，连接该感测单元和该定位模块，用以依据该感测信号和该定位数据，而在该显示模块上显示该交通工具目前位置，以及该交通工具与该周边物体的相对位置，当该交通工具与该周边物体之间的距离低于一默认值时，该处理单元会在该显示模块上显示一警告信号。

2.如权利要求1所述的感应导航装置，其特征在于：其中该处理单元更连接一扬声器，当该交通工具与该周边物体之间的距离低于该默认值时，该处理单元会通过该扬声器发出一语音提示。

3.如权利要求1所述的感应导航装置，其特征在于：其中该感测单元包括：

一第一感测装置，用以感测一第一感测范围内的状况，其中该第一感测范围是从该交通工具正前方起算，顺时针旋转一预设角度后所夹的扇形区域；

一第二感测装置，用以感测一第二感测范围内的状况，其中该第二感测范围是从该交通工具正前方起算，逆时针旋转该预设角度后所夹的扇形区域；

一第三感测装置，用以感测一第三感测范围内的状况，其中该第三感测范围是从该交通工具正后方起算，顺时针旋转该预设角度后所夹的扇形区域；以及

一第四感测装置，用以感测一第四感测范围内的状况，其中该第四感测范围是从该交通工具正后方起算，逆时针旋转该预设角度后所夹的扇形区域。

4.如权利要求3所述的感应导航装置，其特征在于：其中该第一感测装置、该第二感测装置、该第三感测装置和该第四感测装置都为一雷达模块，而该些雷达模块会各自发射一雷达波，且当该些雷达模块感测到被反射后的雷达波时，会产生该感测信号至该处理单元。

5.如权利要求1所述的感应导航装置，其特征在于：其中该定位模块包括一全球卫星定位系统模块，用以接收从多数个导航卫星所传送的定位数据。

6.如权利要求1所述的感应导航装置，其特征在于：其中该显示模块包括一液晶显示器。

7.如权利要求1所述的感应导航装置，其特征在于：其中该交通工具包括一汽车。

8.一种感应导航方法，适用于一交通工具，其特征在于：该感应导航方法的步骤包括下列步骤：

对该交通工具所在位置进行定位；

提供一电子地图，并在该电子地图上标示出该交通工具目前的位置；

侦测在该交通工具周边一预设范围内是否存在有一障碍物；以及

当在该交通工具周边的该预设范围内发现有该障碍物时，则在该电子地图上标示出该交通工具与该障碍物之间的相对位置。

9.如权利要求8所述的感应导航方法，其特征在于：其中当在该交通工具周边一预设范围内发现有该障碍物时，更包括发出一警告信号。

10.如权利要求8所述的感应导航方法，其特征在于：其中对该交通工具所在位置进行定位的步骤，包括下列步骤：

搜寻多数个全球定位系统卫星所发出的信号；

分别从搜寻到信号的全球定位系统卫星上下载一定位数据；以及

依据这些定位数据来对该交通工具所在位置进行定位。

11.如权利要求10所述的感应导航方法，其特征在于：其中这些定位数据包括搜寻到信号的全球定位系统卫星的星历数据和方位俯仰角信息。

12.如权利要求8所述的感应导航方法，其特征在于：其中侦测在该预设范围内是否存在有障碍物的步骤，包括下列步骤：

发射一雷达波，并启动一频率信号；

计数该频率信号而产生一计数值；

持续侦测是否接收到被反射的雷达波；

当侦测到被反射的雷达波时，则停止计数该频率信号；

判断最新的计数值是否小于一默认值；以及

当该计数值小于该默认值时，则判断在该预设范围内存在有障碍物。

13.如权利要求12所述的感应导航方法，其特征在于：其中当该计数值大于该默认值时，则重复发射该雷达波的步骤。

14.如权利要求8所述的感应导航方法，其特征在于：其中该交通工具为一汽车。

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