CN104670382B - 后视镜控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种后视镜控制系统与方法，用于控制行动载具的一个后视镜体，系统包含发送装置、多个接收装置、定向装置、控制装置和电动机。发送装置发送参考信号。接收装置设于后视镜体，接收参考信号以产生相对定位信号。定向装置设于后视镜体，感测后视镜体于三维空间中的方向性。控制装置依据该相对定位信号，判断后视镜体与发送装置的相对位置并与预设相对位置比对，并比对感测出的方向性与预设方向性，以产生驱动信号。当相对位置不合预设达某预设秒数且方向性亦不合预设时，驱动信号指示电动机调整后视镜体至预设组态。本发明提供的后视镜控制系统与方法可记忆预设的后视镜配置，在判断后视镜偏斜时能够自动回复。

Description

后视镜控制系统与方法

技术领域

本发明关于提供行动载具驾驶后方视野的技术，特别关于一种自动维护后视镜预设组态的系统与方法。

背景技术

倒车雷达和车尾摄影机虽在行动载具市场日渐普及，后视镜行之有年且构造简单，仍是标准安全配备之一，最为驾驶员所熟悉和仰赖。传统后视镜分为车内和车外（side-view mirror，又称翼镜［wing mirror］）两种，前者对驾驶员提供（接近）正后方的视野，后者则提供其所在行动载具外一侧的景象。

后视镜的调整，尤其其中镜片的方向性，取决于作为观察者的驾驶员的体型、驾姿和习惯。后视镜配置不当显然即无法适当地提供后方视野。然而车外的后视镜往往突出于车体，形成行动载具的最宽处，行车过程中免不了偶尔受力歪斜，无论是因为擦撞了其他车辆，还是由于道路不平整造成车体与后视镜的惯性差异。即使是车内的后视镜，也容易因驾驶或乘客于有限空间中的肢体活动而偏离驾驶喜好的配置。此时靠边停车由驾驶员重新手动回复设定是最被建议的做法，但驾驶员往往无法或不愿意中断旅途，在分心调整后视镜时招致更多危险。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种后视镜控制系统与方法，用于控制行动载具的一个后视镜体。所谓后视镜体包括镜片（组）本身和用以支撑、延伸、包覆等等的杆、架、座、台之属。

本发明提供的后视镜控制系统包含发送装置、多个接收装置、定向装置、控制装置和电动机。发送装置用于发送参考信号。接收装置设置于后视镜体，用于接收参考信号，以产生相对定位信号。定向装置设置于后视镜体，用于感测后视镜体于三维空间中的方向性。控制装置用于依据相对定位信号，判断后视镜体与发送装置的相对位置并与预设相对位置比对，并比对感测出的方向性与预设方向性，以产生驱动信号。电动机设置于后视镜体，并受控于该驱动信号以调整该后视镜体。当控制装置判断出的相对位置不符合预设相对位置达某预设秒数，且定向装置感测出的方向性不符合预设方向性时，驱动信号指示电动机调整后视镜体至预设相对位置与预设方向性。

进一步，该控制装置具有一储存模块，该储存模块用于记录该后视镜体与该发送装置的该预设相对位置，以及该后视镜体于三维空间中的该预设方向性。

进一步，该发送装置设置于一穿戴式配件，且当该行动载具的一方向指示器动作，判断出的该第一相对位置不符合该预设相对位置未达该预设秒数，以及感测出的该方向性不符合该预设方向性时，该控制装置更用于依据该方向指示器所指示的方向产生该驱动信号。

进一步，该发送装置设置于该行动载具，且当该行动载具的一方向指示器动作，以及感测出的该方向性不符合该预设方向性时，该控制装置更用于依据该方向指示器所指示的方向产生该驱动信号。

进一步，该控制装置依据一状态产生该驱动信号，该状态为该后视镜体与该发送装置具有一第二相对位置。

本发明提供的后视镜控制方法包含如下步骤：接收来自发送装置的参考信号，以产生相对定位信号；依据相对定位信号，判断后视镜体与发送装置的相对位置；以及感测后视镜体于三维空间中的方向性。当判断出的相对位置不符合预设相对位置达某预设秒数，且感测出的方向性不符合预设方向性时，调整后视镜体至预设相对位置与预设方向性。

进一步，更包含记录该后视镜体与该发送装置的该预设相对位置，以及该后视镜体于三维空间中的该预设方向性。

进一步，该发送装置设置于一穿戴式配件，且当该行动载具的一方向指示器动作，判断出的该第一相对位置不符合该预设相对位置未达该预设秒数，以及感测出的该方向性不符合该预设方向性时，依据该方向指示器所指示的方向调整该后视镜体。

进一步，该发送装置设置于该行动载具，且当该行动载具的一方向指示器动作，以及感测出的该方向性不符合该预设方向性时，依据该方向指示器所指示的方向调整该后视镜体。

进一步，调整该后视镜体至该预设相对位置与该预设方向性的步骤依据一状态，该状态为该后视镜体与该发送装置具有一第二相对位置。

综上所述，本发明提供的后视镜控制系统与方法可记忆预设的后视镜配置，在判断后视镜偏斜时能够自动回复。由于行车状况千变万化，本发明采认多因子以避免误判，包括引入参考物的概念而定义后视镜与参考物（发送装置）的相对位置，以及前述的预设秒数和驱动电动机的状态。另外，在一些实施例中，本发明更考量行动载具的转弯方向，主动地调整后视镜以提供更为有用的视野。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1为依据本发明一实施例发送装置和接收装置的配置示意图。

图2为依据本发明一实施例后视镜控制系统的高阶方块图。

图3为依据本发明一实施例发送装置、接收装置和设定钮的配置示意图。

图4为依据本发明一实施例后视镜控制方法的流程图。

图5为依据本发明一实施例后视镜控制方法的流程图。

图6为依据本发明一实施例后视镜控制方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

1 后视镜体

2 方向灯

3 车头大灯

4 把手

5 后视镜控制系统

51 发送装置

53a、53b、53c 接收装置

54 设定钮

55 定向装置

57 控制装置

571 储存模块

59 电动机

S401－S617 步骤

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且依据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参见图1。图1是依据本发明一实施例发送装置和接收装置的配置示意图，所示为一般机车龙头的局部。如图1所示，机车龙头可能具有后视镜体1、方向灯2、车头大灯3和把手4等等常见配备。后视镜控制系统的接收装置53a、53b和53c（以三个为例）可设于后视镜体1上缘，用以接收来自发送装置51的无线的参考信号。参考信号可以是红外线信号，因此发送装置51需设于龙头上能与前述接收装置建立直线信号传递（line-of-sightpropagation）的其他位置；举例而言，在图1中，发送装置51设于现有仪表板所在区域旁，箭头代表参考信号的传递路径，而接收装置53b恰在传递路径之上。由于是接收装置53b接收到参考信号（或接收装置53b接收到的参考信号相对其他接收装置最强），可知参考信号发送的方向不变时会落在接近后视镜体1中央。如果是较外侧的接收装置53a接收到参考信号，则知后视镜体1可能往机车后方逆时针（俯视）拗折；如果接收装置53b和53c接收到等强的参考信号，则知后视镜体1可能小幅度地顺时针（俯视）倾向车前；如果没有任何接收装置接收到参考信号，则知后视镜体1严重歪斜，或控制系统有某处故障。除需设置于后视镜体1，本发明并不限定前述接收装置的具体位置和数量。信号传递的需求之外，发送装置51若设于机车或任何行动载具上，亦可置于任何在无不可预期的外力作用下与后视镜体1具固定相对位置的点。

请续参见图2。图2是依据一实施例完整的后视镜控制系统5的高阶方块图。如图2所示，承图1之例，接收到参考信号的接收装置53b产生相对定位信号给控制装置57，其他接收装置则以折断线表达。依据众接收装置产生的相对信号，控制装置57判断发送装置51和后视镜体1的相对位置，如上段所述。定向装置55可为一陀螺仪（gyroscope），设置于后视镜体1上或内部，用以感测并告知控制装置57当前于三维空间中后视镜体1的方向性。控制装置57设置于行动载具（不一定在后视镜体1外或内），包含微控制器（microcontroller）、处理器（processor）、比较器（comparator）和／或储存模块571等等。储存模块571包含电子抹除式可复写唯读记忆体（electrically erasable programmable read-only memory，简称EEPROM）或快闪记忆体（flash memory），记录着后视镜体1与发送装置51的预设相对位置，以及后视镜体1于三维空间中的预设方向性。预设相对位置和预设方向性可以是驾驶员所设定，或后视镜控制系统出厂时即已写入。当控制装置57判断出的相对位置与预设相对位置不符，预设方向性也不吻合定向装置55感测出当前后视镜体1的方向性时，则知后视镜体1歪斜，控制装置57会在某些条件下（后述）驱动电动机（motor，或译马达）59，调整后视镜体1的架、座或镜片（组）本身，恢复后视镜体1的预设组态。

请参见图3。图3系另一实施例中行动载具两侧对称的两组后视镜控制系统的配置示意图。在此实施例中，发送装置51并非固定于龙头或机车，而是置于机车驾驶员所穿戴的式配件上，如安全帽6，用以模拟驾驶员观察后视镜体1的视线。行车过程中驾驶员会时常转头留意各方路况，使发送装置51和后视镜体1的相对位置频繁地改变。这虽不可预期但并非异常，因此控制装置57在判断当前相对位置与预设相对位置不符时亦需考量这情况是否持续存在，例如已经维持了超过一预设秒数。当确认不符的情况持续存在时，控制装置57方进行下一步的判断或驱动电动机59。

值得注意的是，图3中安全帽6上另设有设定钮54，其功能在于辅助控制装置57记录预设相对位置和预设方向性。驾驶准备行车时可先将后视镜体1中架、座或镜片的长度、角度等调整至理想组态，固定头部朝正常行车方向并按下设定钮54，将此时后视镜体1的方向性和发送装置51和后视镜体1的相对位置（相当于驾驶的视线）写入储存模块571。显然设定钮54不一定要置于安全帽6上，且设定钮54只是设定机制的一种，凡本发明所属技术领域具有通常知识者皆可自由发想。举例而言，设定钮54可设在行动载具上任何在保持正常行车姿势时能为驾驶所轻易触及的位置，譬如仪表板旁、后视镜体1或发送装置51上。不包含设定钮54的设定机制举例来说可以采用某种结合发送装置51和一或多个接收装置的肢体动作（gesture），比方说在发送装置51与接收装置53b建立相对位置后驾驶可以给定节奏用手阻挡或容许参考信号的传递，影响接收装置53b产生的相对控制信号，让接收控制装置57得以进入写入储存模块571的程序。

请配合图2参见图4。图4是依据本发明一实施例后视镜控制方法的流程图。如图4所示，于步骤S401中，储存模块571记录后视镜体1与发送装置51的预设相对位置。于步骤S402中，储存模块571记录后视镜体1于三维空间中的预设方向性。于步骤S403中，接收装置53a、53b和53c其中一或多个接收来自发送装置51的参考信号以产生相对定位信号。于步骤S405中，定向装置55感测后视镜体1于三维空间中的方向性。请注意步骤S403和S405共同代表后视镜控制系统5处于监测状态；这两个步骤彼此不具有绝对的顺序关系。控制装置57依据相对定位信号判断当前后视镜体1与发送装置51的第一相对位置，并于步骤S407中判断第一相对位置是否与预设相对位置相符；若相符则回到步骤S403或S405继续监测，若不符则进行步骤S409。于步骤S409中，控制装置57判断第一相对位置不符合预设相对位置是否已达某预设秒数；若是则进行步骤S411，若否则回到步骤S403或S405。于步骤S411中，控制装置57判断当前后视镜体1的方向性是否与预设方向性相符；若是则回到步骤S403或S405，若否则进行步骤S415，驱动电动机59调整后视镜体1。在一实施例中，进行步骤S415前控制装置57尚于步骤S413中判断某个特殊状态是否已发生；若是则进行S415，若否则回到步骤S403或S405继续监测。步骤S413旨在再次确认后视镜体1是因不正常歪斜而需要调整，而非如转弯时自然的方向性或相对位置变异（行动载具转弯时无法预期驾驶员会如何转头）。特殊状态可以是类似前述肢体动作的由驾驶员所下的一个指令，例如机车驾驶员摆头，使接收参考信号的接收装置短暂地由歪斜时的接收装置53a变成接收装置53c。

本发明的后视镜控制装置与方法尚具有于行动载具转弯时主动调整后视镜以提供对驾驶更为有用的视野的功能。一般而言，这是指转弯时将后视镜外扩（右转时逆时针“俯视”调整，左转时顺时针“俯视”），使镜片反映原行车方向后方的路况。图5即在于阐明本发明一实施例中上述功能的流程图。请一并参见图1、图2与图4。注意本实施例假设发送装置51设置于行动载具，控制装置57耦接行动载具的用以指示向左的方向灯2，且图5省略了与上述功能不直接相关的步骤。如图5所示，步骤S502相当于图4中的步骤S402；步骤S505相当于步骤S405；步骤S511相当于步骤S411。于步骤S505之后，控制装置57于步骤S510中判断驾驶是否拨动了方向灯2的开关使其动作（闪光）；若是则进行步骤S511，若否则回到步骤S505的监测状态。若于步骤S511中控制装置57判断定向装置55感测出的当前方向性与预设方向性不符（配合方向灯2的动作，代表行动载具正在转弯），则进行步骤S517，依据方向灯2所指示的方向调整后视镜体1。

若假设发送装置51不设置于行动载具，则转弯时自然后视镜体1与发送装置51的相对位置会有变化。图6即在于阐明本发明一实施例中考量相对位置的依据行动载具转弯方向主动调整后视镜的流程图。请一并参见图2、图4与图5。如图6所示，步骤S601、S603、S607和S609分别对应图4中的步骤S401、S403、S407和S409；步骤S602相当于步骤S402或图5中的步骤S502；步骤S605相当于步骤S405或S505；步骤S611相当于步骤S411或S511；步骤S610和S617分别对应步骤S510和S517。图6与图4系描述可同时存在于后视镜控制系统5的不同功能，其间差别主要在控制装置57于步骤S609中若判断第一相对位置不符合预设相对位置未达预设秒数，则知行动载具可能仅暂时在转弯；类似图5，控制装置57配合步骤S610和S611的判断结果可进行步骤S617调整后视镜体1。若第一相对位置不符合预设相对位置已达预设秒数，则依图4中的流程继续确认后视镜体1是否不正常歪斜。

综上所述，本发明提供的后视镜控制系统与方法可应用于汽机车等行动载具，用以记忆预设的后视镜配置，在后视镜不正常偏斜时自动回复其功能，后视镜控制系统中发送装置可为固定或佩带式，亦可再包含如设定钮的预设组态设定机制。由于行车状况千变万化，本发明采认以避免误判的因子包括：第一相对位置是否与预设相对位置相符；第一相对位置不符合预设相对位置是否已达某预设秒数；当前后视镜的方向性是否与预设方向性相符；以及预设状态是否已发生。另外，在一些实施例中，本发明更考量行动载具的转弯方向，主动地调整后视镜，增加行车安全性。

虽然本发明以前述之实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所为之更动与润饰，均属本发明之专利保护范围。关于本发明所界定之保护范围请参考所附之申请专利范围。

Claims (4)

1.一种后视镜控制系统，用于控制一行动载具的一后视镜体，其特征在于，该后视镜控制系统包含：

一发送装置，用于发送一参考信号；

多个接收装置，设置于该后视镜体，用于接收该参考信号，以产生一相对定位信号；

一定向装置，设置于该后视镜体，用于感测该后视镜体于三维空间中的一方向性；

一控制装置，用于依据该相对定位信号，判断该后视镜体与该发送装置的一第一相对位置，用以比对该第一相对位置与一预设相对位置，比对该方向性与一预设方向性，以产生一驱动信号，其中该控制装置具有一储存模块，该储存模块用于记录该后视镜体与该发送装置的该预设相对位置，以及该后视镜体于三维空间中的该预设方向性；以及

一电动机，设置于该后视镜体，受控于该驱动信号，以调整该后视镜体；

其中，当判断出的该第一相对位置不符合该预设相对位置达一预设秒数，且感测出的该方向性不符合该预设方向性时，该驱动信号用以指示该电动机，以调整该后视镜体至该预设相对位置与该预设方向性；以及

该发送装置设置于一穿戴式配件，且当该行动载具的一方向指示器动作，判断出的该第一相对位置不符合该预设相对位置达到该预设秒数，以及感测出的该方向性不符合该预设方向性时，该控制装置更用于依据该方向指示器所指示的方向产生该驱动信号。

2.如权利要求1所述的后视镜控制系统，其特征在于，该控制装置依据一状态产生该驱动信号，该状态为该后视镜体与该发送装置具有一第二相对位置。

3.一种后视镜控制方法，用于控制一行动载具的一后视镜体，其特征在于，该后视镜控制方法包含：

接收来自一发送装置的一参考信号，以产生一相对定位信号；

记录该后视镜体与该发送装置的一预设相对位置，以及该后视镜体于三维空间中的一预设方向性；

依据该相对定位信号，判断该后视镜体与该发送装置的一第一相对位置；以及

感测该后视镜体于三维空间中的一方向性；

其中，当判断出的该第一相对位置不符合该预设相对位置达一预设秒数，且感测出的该方向性不符合该预设方向性时，调整该后视镜体至该预设相对位置与该预设方向性；以及

该发送装置设置于一穿戴式配件，且当该行动载具的一方向指示器动作，判断出的该第一相对位置不符合该预设相对位置达到该预设秒数，以及感测出的该方向性不符合该预设方向性时，依据该方向指示器所指示的方向调整该后视镜体。

4.如权利要求3所述的后视镜控制方法，其特征在于，调整该后视镜体至该预设相对位置与该预设方向性的步骤依据一状态，该状态为该后视镜体与该发送装置具有一第二相对位置。