CN108928345A - 车辆横向侦测系统及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆横向侦测系统及其操作方法。车辆横向侦测系统包括物体侦测器、雷达回波侦测器以及处理单元。物体侦测器设置于车辆上，用以侦测位于车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物；雷达回波侦测器设置于车辆上，用以侦测遮蔽物周围气流的物理变化量；处理单元用以接收遮蔽物的地理信息及对应遮蔽物周围气流的物理变化量，计算遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。本发明通过计算遮蔽物的风险值，并针对高风险值的遮蔽物，藉由提示车辆的驾驶者或自动减速，提早预防横向来车，以降低碰撞的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆侦测系统，且特别涉及一种车辆横向侦测系统及其操作方法。
背景技术
近年来，交通碰撞事故频繁，造成多人伤亡的情形，因而各国均在寻求有效且实用的先进车辆控制安全系统，以减少交通事故。例如：前方预防防撞系统、交叉路口防撞系统以及车道维持辅助系统。然而，由于车辆驾驶者对于横向来车有视角盲点，侦测不易，因而常常来不及减速或警示有横向来车而发生碰撞。
尤其是，当横向来车被遮蔽物遮蔽时，更加缩短车辆驾驶者反应的时间，发生碰撞的风险更高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种车辆横向侦测系统及其操作方法，以降低碰撞的风险。
为达到上述目的，本发明提供了一种车辆横向侦测系统，其包括：
物体侦测器，设置于车辆上，该物体侦测器用以侦测位于该车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物及该至少一个遮蔽物的地理信息；
雷达回波侦测器，设置于该车辆上，该雷达回波侦测器用以侦测该遮蔽物周围气流的物理变化量；以及
处理单元，用以接收该遮蔽物的该地理信息及对应该遮蔽物周围气流的该物理变化量，并计算该遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。
较佳的，其中该处理单元比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，且在判断该遮蔽物位于交叉路附近时，通知该车辆发出该交叉路有遮蔽物的警示。
较佳的，该处理单元比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，且在判断该遮蔽物位于交叉路附近时：当该遮蔽物位于该交叉路的远侧，该风险值为低；当该遮蔽物位于该交叉路的近侧，该风险值为高。
较佳的，该雷达回波侦测器仅侦测该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量，和/或，该处理单元仅获取该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量。
较佳的，当该风险值高于阈值时，该处理单元通知该车辆发出警示。
较佳的，该雷达回波侦测器发出电磁波并接收该电磁波的回波信号，该电磁波的波长在微波到无线电波的波长之间。
较佳的，该电磁波的频率在1GHz到300GHz之间。
为达到上述目的，本发明还提供了一种车辆横向侦测系统的操作方法，其包括：
通过物体侦测器侦测位于车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物及该至少一个遮蔽物的地理信息；
通过雷达回波侦测器侦测该遮蔽物周围气流的物理变化量；以及
通过处理单元接收该遮蔽物的地理信息及对应该遮蔽物周围气流的该物理变化量，并计算该遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。
较佳的，该操作方法还包括：
比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，判断该遮蔽物位于交叉路附近时，通知该车辆发出该交叉路有遮蔽物的警示。
较佳的，比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，判断该遮蔽物位于交叉路附近时：当该遮蔽物位于该交叉路的远侧，该风险值为低；当该遮蔽物位于该交叉路的近侧，该风险值为高。
较佳的，该雷达回波侦测器仅侦测该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量，和/或，该处理单元仅获取该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量。
较佳的，当该风险值高于阈值时，通知该车辆发出警示。
较佳的，该雷达回波侦测器发出电磁波并接收该电磁波的回波信号，该电磁波的波长在微波到无线电波之间，该电磁波的频率在1GHz到300GHz之间。
为达到上述目的，本发明还提供了一种车辆横向侦测系统的操作方法，其包括：
获取车辆前方的道路信息；
通过处理单元依据该道路信息判断该车辆前方具有交叉路；
通过物体侦测器侦测位于该车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物及该至少一个遮蔽物的地理信息；以及
通过该处理单元接收该遮蔽物的地理信息及该交叉路的地理信息，并根据该遮蔽物的地理信息和该交叉路的地理信息计算该遮蔽物遮蔽该交叉路上的横向来车的风险值。
较佳的，当该遮蔽物位于该交叉路的远侧，该风险值为低；当该遮蔽物位于该交叉路的近侧，该风险值为高。
较佳的，还包括：当该风险值为高时，以雷达回波侦测器侦测该遮蔽物周围气流的物理变化量；以及
当该物理变化量大于预设值时，提高该风险值。
较佳的，当风险值高于阈值，提示该车辆的驾驶者。
与现有技术相比，本发明所揭露的车辆横向侦测系统及其操作方法，是根据遮蔽物的地理信息及对应遮蔽物周围气流的物理变化量，计算遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。或者，根据遮蔽物及交叉路的地理信息，计算遮蔽物遮蔽横向来车在交叉路上的风险值。由此，当风险值高时，可藉由提示车辆的驾驶者或自动减速，提早预防横向来车，以降低碰撞的风险。
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的车辆横向侦测系统的简易示意图。
图2A、2B及2C分别绘示依照本发明一实施例的车辆横向侦测系统侦测遮蔽物的示意图。
图3绘示依照本发明一实施例的车辆横向侦测系统的操作方法的流程示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
以下系提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的元件做说明。在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。
图1绘示依照本发明一实施例的车辆横向侦测系统100的简易示意图。图2A、2B及2C分别绘示依照本发明一实施例的车辆横向侦测系统100侦测遮蔽物的示意图。图3绘示依照本发明一实施例的车辆横向侦测系统100的操作方法200的流程示意图。
请参照图1及2A，依照本发明一实施例，车辆横向侦测系统100包括物体侦测器110、雷达回波侦测器120以及处理单元130。物体侦测器110设置于车辆102上，用以侦测位于车辆102前方侦测范围内的至少一个遮蔽物112及其地理信息。雷达回波侦测器120设置于车辆102上，用以侦测遮蔽物112周围气流的物理变化量X。处理单元130用以接收遮蔽物112的地理信息及对应遮蔽物112周围气流的物理变化量X，并计算遮蔽物112遮蔽横向来车104的风险值。
此外，车辆横向侦测系统100包括储存于存储器中的道路信息，处理单元130可藉由比对遮蔽物112的地理信息以及车辆102前方的道路信息，判断遮蔽物112位于交叉路106的近侧106a或远侧106b，来计算风险值；具体地，处理单元130获取车辆前方的道路信息，依据该道路信息判断车辆102前方是否具有交叉路106；并在具有交叉路时，通过物体侦测器110侦测位于车辆102前方侦测范围内的至少一个遮蔽物112及其地理信息；处理单元130接收遮蔽物112的地理信息及交叉路106的地理信息，并根据遮蔽物112的地理信息和交叉路106的地理信息计算遮蔽物遮蔽交叉路106上的横向来车104的风险值。在风险值为高时，雷达回波侦测器侦测遮蔽物周围气流的物理变化量X，并在物理变化量X大于预设值时，提高风险值；在风险值高于阈值时，提示车辆102的驾驶者。
处理单元130也可基于物体侦测器110侦测到的遮蔽物的地理信息、储存于存储器中或其他方法获得的道路信息、以及遮蔽物112周围气流的物理变化量X中的至少一个来计算风险值，并根据上述至少一个和其他至少一个参数以及更新风险值。
在本实施例中，交叉路106是指与车辆102行驶的道路105相交的横向道路，位于车辆102的前方。交叉路106可与道路105垂直相交或不垂直相交，例如二者夹角为30度、60度或90度。
遮蔽物112可以是高楼、矮房、广告看板、停在路边的车辆或其他具有一定大小足以遮蔽车辆104的物体。雷达回波侦测器120可藉由发射电磁波W来侦测遮蔽物112周围的气流变化，尤其是遮蔽物112后方的特定区域A1的气流变化，如图2A所示。
在一实施例中，遮蔽物112较佳是可让电磁波W能穿过其周围而到达一特定区域A1，例如可让电磁波W穿过遮蔽物112的上方而到达遮蔽物112的后方区域。
在一实施例中，遮蔽物112周围气流的物理变化量X例如是空气中气体分子g扰动状况或压力变化。当横向来车104行经遮蔽物112后方的特定区域A1时，空气中气体分子g被扰动或产生振动。雷达回波侦测器120可藉由发出电磁波W并接收电磁波W的回波信号，来侦测空气中气体分子g扰动状况或压力变化。
在一实施例中，电磁波W的波长例如在微波到无线电波的波长之间，和/或，电磁波W的频率在1GHz到300GHz之间。在一实施例中，电磁波W的频率例如在10GHz到100GHz之间、20GHz到80GHz之间、30GHz到60GHz之间或40GHz到50GHz之间。
当车辆102行驶在道路105上时，若车辆102前方没有遮蔽物112时，驾驶者可以轻易侦测到前方道路的其他车辆动态，尤其是横向来车104的动态。然而，在图2A中，当车辆102前方有遮蔽物112时，遮蔽物112可能遮蔽驾驶者的视线，不易侦测到横向来车104，因而存在碰撞的风险。在本实施例中，为了提高驾驶的安全性，藉由侦测遮蔽物112周围气体分子g的扰动状况，提早得知前方交叉路106的状况，以提示驾驶者注意横向来车104。
尤其是，当横向来车104的速度够快时，空气中气体分子g被扰动更剧烈，使得车辆横向侦测系统100更容易判断是否有横向来车104，以提高预警的能力。当物理变化量X大于预设值(例如气体分子g的瞬间动能大于平均动能)时，表示风险值高，反之，风险值为低。
此外，处理单元130还可比对遮蔽物112的地理信息车辆102前方的道路信息；判断遮蔽物112位于交叉路106附近时，处理单元130通知车辆102发出交叉路106有遮蔽物112的警示，以提示驾驶者注意前方有遮蔽物112。
例如，车辆102发出语音提示，告知驾驶者「前方交叉路106有遮蔽物112，请减速通过」，或是在车辆102通过交叉路106时，车辆102主动发出闪灯信号以警示可能的横向来车104，降低发生碰撞的风险。
在一实施例中，遮蔽物112的地理信息例如是遮蔽物112距离交叉路106的距离、方位、遮蔽物112是否位在交叉路106附近以及遮蔽物112位于交叉路106的近侧106a或远侧106b。近侧106a指的是交叉路106靠近车辆102的一侧，此时，相对车辆102，遮蔽物112可遮蔽驶近交叉路106的横向来车104，远侧106b指的是交叉路106远离车辆102的一侧，此时，相对车辆102，遮蔽物112,不会遮蔽驶近交叉路106的横向来车104。
物体感测器110用以侦测遮蔽物112的方位、距离等地理信息。此外，物体感测器110还可具有测距的功能，例如为光感测器、雷射感测器、红外线感测器或影像感测器。物体感测器110可设置于车辆102顶部或车辆102前方，用以投射光线并接收由遮蔽物112所反射的光线。此外，物体感测器110还可以是具有影像追踪或影像辨识功能的雷达装置，当遮蔽物112进入侦测范围时，可经由影像判断为何种遮蔽物。
请参照图2A，当遮蔽物112位于交叉路106的近侧106a时，横向来车104行经交叉路106时，车辆102驾驶者无法直接侦测到横向来车104，因此遮蔽物112遮蔽横向来车104的风险值高。反之，请参照图2B，当遮蔽物114位于交叉路106的远侧106b时，横向来车104行经交叉路106时，车辆102驾驶者可以直接侦测到横向来车104，因此遮蔽物114遮蔽横向来车104的风险值低。
在一实施例中，当处理单元130判断遮蔽物112位于交叉路106近侧106a时，处理单元130可通知车辆102发出交叉路106可能有横向来车104的警示，以提示驾驶者注意横向来车104。
此外，当处理单元130比对车辆102前方的道路信息之后，可先排除不会遮蔽横向来车104的遮蔽物114后，再进一步寻找可能遮蔽横向来车104的遮蔽物112，以节省计算时间。
例如，请参照图2C，根据侦测到的遮蔽物的地理信息或车辆102前方的道路信息可得知，其中遮蔽物116在道路105的左侧且距离前方的交叉路106的近侧106a尚有一段距离，因此可将遮蔽物116排除，不需计算遮蔽物116遮蔽横向来车104的风险值。此外，另一遮蔽物118在交叉路106的远侧106b，不会遮蔽横向来车104，因此风险值低，不需侦测和计算遮蔽物118周围气流的物理变化量X。
由上述的说明可知，处理单元130在计算获得至少一个遮蔽物112的风险值后，雷达回波侦测器120仅需侦测风险值为高的至少一个遮蔽物112周围气流的物理变化量X即可，不需计算所有遮蔽物周围气流的物理变化量X，以节省侦测时间；另外，处理单元130也可仅需从雷达回波侦测器120获取风险值为高的至少一个遮蔽物112周围气流的物理变化量X，以作进一步修正该遮蔽物遮蔽横向来车的风险值的依据，不需获取所有遮蔽物周围气流的物理变化量X，以节省数据交互和计算处理时间。
请参照图1、2A、2B及3，依照本发明一实施例，车辆横向侦测系统100的操作方法200包括下列步骤S11-S20。
在步骤S11中，侦测位于车辆102前方侦测范围内的至少一个遮蔽物112。侦测遮蔽物112的方式例如是以影像辨识或是比对道路信息来得知车辆102前方是否有遮蔽物112。
在步骤S12中，处理单元130可选择性地由地理信息判断车辆102前方具有交叉路106，以供判断遮蔽物112相对于交叉路106的距离、方位。也可以先执行步骤S12，处理单元130获取车辆102前方的道路信息，并根据道路信息判断车辆102前方是否具有交叉路106；再执行步骤S11，在判断有交叉路106时，再侦测位于车辆102前方侦测范围内的至少一个遮蔽物112及其地理信息。
在步骤S13中，判断遮蔽物112是否在交叉路106近侧106a。
当侦测到遮蔽物112位于交叉路106近侧106a时，处理单元130还可通知车辆102发出交叉路106有遮蔽物112的警示，以提示驾驶者注意前方有遮蔽物112。
在步骤S14中，当遮蔽物114不在交叉路106近侧106a时，不会遮蔽横向来车104，因此，排除此遮蔽物114，并在步骤S15中，设定风险值为低。
在步骤S16中，当遮蔽物112位在交叉路106近侧106a时，设定风险值为高时，当风险值高于一阈值时，在步骤S20中，处理单元130还可通知车辆102发出交叉路106有遮蔽物112的警示，以提示驾驶者注意前方有遮蔽物112。当风险值不高于该阈值时，可进入步骤S17，以进一步更新风险值；或者，处理单元130同时接收到遮蔽物的地理信息以及其他参数信息时，还可进入进一步更新风险值，例如，其他参数信息为遮蔽物周围气流变化时，可进入步骤S17。
在步骤S17中，更可进一步以雷达回波侦测器120侦测遮蔽物112周围气流的物理变化量X，物理变化量X例如是遮蔽物112后方特定区域A1的空气气体分子g的扰动状况或压力变化。
在步骤S18中，根据遮蔽物112及交叉路106的地理信息及对应遮蔽物112周围气流的物理变化量X，计算遮蔽物112遮蔽横向来车104的风险值。
在步骤S19中，当物理变化量X大于一预设值时，再提高风险值。
在步骤S20中，当风险值高于一阈值，提示车辆102的驾驶者和/或自动减速，提早预防横向来车104，以降低碰撞的风险。
本实施例的车辆横向侦测系统可搭配自动驾驶系统一起使用，以提高自动驾驶的安全性。此外，遮蔽物112的地理信息以及道路信息亦可透过卫星定位系统来获得，以供处理单元130进行车辆102的定位。
在一实施例中，车辆的车速与风险值呈反向对应关系，也就是说，车辆102的车速越快时，车辆102遭遇横向来车碰撞危险的风险程度、以及车辆102对该风险的应对需求会随之增加，此时横向来车被遮蔽物遮蔽的风险值可随之上升，以作安全警示、提早预防横向来车的考量。同样，气流扰动越剧烈，横向来车104的车速越快时，车辆102遭遇该横向来车104碰撞危险的风险程度随之增加，风险值可随之上升，以作安全警示、提早预防横向来车的考量。
本发明上述实施例所揭露的车辆横向侦测系统及其操作方法，是根据遮蔽物的地理信息及对应遮蔽物周围气流的物理变化量，计算遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。或者，根据遮蔽物及交叉路的地理信息，计算遮蔽物遮蔽横向来车在交叉路上的风险值。当风险值高时，可藉由提示车辆的驾驶者或自动减速，提早预防横向来车，以降低碰撞的风险。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (17)
1.一种车辆横向侦测系统，其特征在于，包括：
物体侦测器，设置于车辆上，该物体侦测器用以侦测位于该车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物及该至少一个遮蔽物的地理信息；
雷达回波侦测器，设置于该车辆上，该雷达回波侦测器用以侦测该遮蔽物周围气流的物理变化量；以及
处理单元，用以接收该遮蔽物的该地理信息及对应该遮蔽物周围气流的该物理变化量，并计算该遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。
2.如权利要求1所述的车辆横向侦测系统，其特征在于，其中该处理单元比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，且在判断该遮蔽物位于交叉路附近时，通知该车辆发出该交叉路有遮蔽物的警示。
3.如权利要求1所述的车辆横向侦测系统，其特征在于，该处理单元比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，且在判断该遮蔽物位于交叉路附近时：当该遮蔽物位于该交叉路的远侧，该风险值为低；当该遮蔽物位于该交叉路的近侧，该风险值为高。
4.如权利要求3所述的车辆横向侦测系统，其特征在于，该雷达回波侦测器仅侦测该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量，和/或，该处理单元仅获取该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量。
5.如权利要求3或4所述的车辆横向侦测系统，其特征在于，当该风险值高于阈值时，该处理单元通知该车辆发出警示。
6.如权利要求1所述的车辆横向侦测系统，其特征在于，该雷达回波侦测器发出电磁波并接收该电磁波的回波信号，该电磁波的波长在微波到无线电波的波长之间。
7.如权利要求6所述的车辆横向侦测系统，其特征在于，该电磁波的频率在1GHz到300GHz之间。
8.一种车辆横向侦测系统的操作方法，其特征在于，包括：
通过物体侦测器侦测位于车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物及该至少一个遮蔽物的地理信息；
通过雷达回波侦测器侦测该遮蔽物周围气流的物理变化量；以及
通过处理单元接收该遮蔽物的地理信息及对应该遮蔽物周围气流的该物理变化量，并计算该遮蔽物遮蔽横向来车的风险值。
9.如权利要求8所述的操作方法，其特征在于，该操作方法还包括：
比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，判断该遮蔽物位于交叉路附近时，通知该车辆发出该交叉路有遮蔽物的警示。
10.如权利要求9所述的操作方法，其特征在于，比对该遮蔽物的该地理信息以及该车辆前方的道路信息，判断该遮蔽物位于交叉路附近时：当该遮蔽物位于该交叉路的远侧，该风险值为低；当该遮蔽物位于该交叉路的近侧，该风险值为高。
11.如权利要求9所述的操作方法，其特征在于，该雷达回波侦测器仅侦测该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量，和/或，该处理单元仅获取该风险值为高的至少一个遮蔽物周围气流的该物理变化量。
12.如权利要求10或11所述的操作方法，其特征在于：当该风险值高于阈值时，通知该车辆发出警示。
13.如权利要求8所述的操作方法，其特征在于，该雷达回波侦测器发出电磁波并接收该电磁波的回波信号，该电磁波的波长在微波到无线电波之间，该电磁波的频率在1GHz到300GHz之间。
14.一种车辆横向侦测系统的操作方法，其特征在于，包括：
通过处理单元获取车辆前方的道路信息；
通过处理单元依据该道路信息判断该车辆前方具有交叉路；
通过物体侦测器侦测位于该车辆前方侦测范围内的至少一个遮蔽物及该至少一个遮蔽物的地理信息；以及
通过该处理单元接收该遮蔽物的地理信息及该交叉路的地理信息，并根据该遮蔽物的地理信息和该交叉路的地理信息计算该遮蔽物遮蔽该交叉路上的横向来车的风险值。
15.如权利要求14所述的操作方法，其特征在于，当该遮蔽物位于该交叉路的远侧，该风险值为低；当该遮蔽物位于该交叉路的近侧，该风险值为高。
16.如权利要求15所述的操作方法，其特征在于，还包括：
当该风险值为高时，以雷达回波侦测器侦测该遮蔽物周围气流的物理变化量；以及
当该物理变化量大于预设值时，提高该风险值。
17.如权利要求16所述的操作方法，其特征在于，当风险值高于阈值，提示该车辆的驾驶者。
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