TW201434688A - 影像產生裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種影像產生裝置，包括至少一光源、全像片、感測元件、儲存單元及處理單元。光源用以產生一同調光。全像片則設置在同調光的傳遞路徑上。感測元件偵測物體與感測元件之間的相對位置及相對速度。儲存單元儲存一對應表，對應表記錄相對速度及一警示範圍的對應關係。處理單元電性耦接於光源、感測元件及儲存單元。處理單元擷取相對速度及相對位置，並參照對應表得知警示範圍，當相對位置位於警示範圍內時，處理單元開啟光源產生同調光，使同調光照射於全像片以產生立體影像。

Description

影像產生裝置

本發明有關於一種影像產生裝置，且特別是有關於全像術影像的產生裝置。

現行法規(高速公路及快速公路交通管制規則第15條)規定汽車因機械故障或其他緊急狀況無法行駛，等待救援期間，除顯示危險警告燈，需在故障車輛後方五十至一百公尺處設置車輛故障標示警示。若無法滑離車道，應該在故障車輛後方一百公尺以上處設置車輛故障標示，以警示後方來車。

當車輛行駛於高速公路或快速公路的期間發生故障時，若駕駛人無法將車輛行駛至路肩，汽車駕駛人需下車在故障車輛後方五十至一百公尺處設置車輛故障標誌，以警示後方來車。然而，在高速公路或快速公路行駛的車輛速度都相當快，當駕駛人為了放置警示標誌而逆向行走於高速公路或快速公路上時，駕駛人容易被閃避不及的車輛撞上而發生意外事故。此外，放置於地面之標誌，亦容易因位置較低、表面較暗而使警示效果不顯著，產生對後方車輛人員的潛在危險。

有鑑於上述問題，本發明之實施例提供一種影像產生裝置，包括至少一光源、全像片、感測元件、儲存單元及處理單元，其中光源、感測元件及儲存單元皆電性耦接於處理單元。光源用以產生同調光，而全像片設置在同調光的傳遞路徑上。儲存單元儲存一對應表，對應表記錄相對速度及一警示範圍的對應關係。處理單元擷取相對速度及相對位置，並參照對應表得知警示範圍，當相對位置位於警示範圍內時，處 理單元開啟光源產生同調光，使同調光照射於全像片以產生立體影像。

綜上所述，本發明實施例所提供的影像產生裝置可以設置於車輛上。當車輛故障時，影像產生裝置將可產生醒目的立體影像，特別在夜晚或天候不佳情形下，上述立體影像較容易被後方來車的駕駛者注意到而提前閃避。同時故障車輛的駕駛人不需下車放置警示裝置，可降低該駕駛人放置警示標誌過程中發生意外事故的機率。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

請參照圖1，為本發明一實施例的影像產生裝置應用於汽車之示意圖。本發明實施例中，影像產生裝置1設置於車輛A的車尾端，並能在車輛A故障時，投射出立體影像來警示後方的車輛B。車輛A指以原動機行駛之汽車(包括機車)、慢車及其他行駛於道路之動力車輛。但本發明實施例的影像產生裝置1也可適用於其他交通工具，例如：腳踏車、機械腳踏車、輪船、火車等等。

在另一實施例中，影像產生裝置1也可以設置在車輛A的後擋風玻璃上緣處，使立體影像能被影像產生裝置1投影在高於車輛A的高度位置。如此，位於車輛B後方的車輛駕駛人也能看到立體影像，從而得知前面的車輛A發生故障。

在本實施例中，影像產生裝置1包括一光源10、一全像片11、一處理單元12、一感測元件13及一儲存單元16。光源10用以產生一同調光100，且可以是一雷射光源，而全像片11設 置在同調光100的傳遞路徑上。

重建影像時，利用原入射的參考光或是其共軛光照射全像片11，來得到一立體影像I。在圖1的實施例中，立體影像I為三角錐立體投影。若是入射全像片11的同調光100是利用原入射的參考光，則全像片11所產生的立體影像I是虛像；若同調光100為原入射參考光之共軛光，則產生的立體影像I為實像。

全像片11可利用參考光及物光來製作。詳言之，在製作全像片11的過程中，首先，將參考光直接照射到底片上。接著，照射物光於拍攝物，並且通過此拍攝物而投射到前述底片。如此，參考光及物光在底片上會產生建設性及破壞性干涉，而底片會記錄參考光及物光相互干涉所產生條紋，從而成為全像片11。

在一實施例中，全像片11為一種離軸式(off-axis)全像片。詳細而言，同調光100的傳遞路徑與投影路徑P之間會呈現一夾角α，其中夾角α小於90度，大於0度，如圖1所示。因此，立體影像I並不會在光源10所發出的同調光100之光軸上。

感測元件13例如(但不限於)是一紅外線感測器、一光感應器、一超音波感測器或一微波雷達，並用以感測物體與感測元件13之間的相對位置或相對速度，其中此物體例如是車輛或行人。前述的相對位置指相對於感測元件13而言，物體所在的方位及距離。舉例來說，感測元件13可偵測物體的位置座標，其中位置座標是以感測元件13為參考原點，並且位置座標包含物體相對於感測元件13的距離及方位。在另一實施例中，感測元件13為具有強方向性的光感測元件，可感測車輛B的車燈對感測元件13的照射光線強度，來測得車輛B與感測 元件13之間的距離。

儲存單元16可以為快閃記憶體、可抹除可程式化ROM(EPROM)、硬碟(HD)，其儲存一對應表160。對應表160記錄了物體與感測元件13之間的相對速度及警示範圍的關係，當測量到的相對速度越快，則警示範圍越大。舉例而言，可以設定當物體(車輛B)和感測元件13之間的相對速度為時速60公里時，則以車輛A為圓心，以車輛A後方70公尺為半徑所畫之半圓區域為警示範圍；當物體和感測元件13之間的相對速度為時速100公里時，則以車輛A為圓心，以車輛後方120公尺為半徑所畫的半圓區域為警示範圍。

處理單元12電性耦接於光源10、感測元件13及儲存單元16。處理單元12可以是一處理器或一程式化晶片，其中處理器例如是微處理器(micro processor，μP)。處理單元12控制光源10的開啟或關閉，在一實施例中，處理單元12控制光源10間歇地產生同調光100，使投射出的立體影像I閃爍。

在圖1的實施例中，處理單元12擷取感測元件13所測得車輛B的相對速度及相對位置，並參照對應表160得知警示範圍，當感測元件13感測到後方車輛B的相對位置已進入警示範圍內時，處理單元12開啟光源10產生同調光100。同調光100會照射全像片11，而在車輛A後方產生一立體影像I，以警示後方來車。在一實施例中，立體影像I與車輛A之間的距離約50至100公尺處。

請參照圖2，為本發明影像產生裝置的另一實施例。除了前述實施例中的元件之外，本實施例的影像產生裝置2更包括一驅動元件14，同樣電性連接於前述的處理單元12。全像片11則設置於驅動元件14上。驅動元件14可包含驅動馬達及連 動元件。驅動馬達可使用步進馬達、伺服馬達、感應馬達或同步馬達等等。

在一實施例中，當處理單元12控制光源10開啟時，處理單元12也開啟驅動元件14，以驅動全像片11相對於光源10來回轉動。當驅動元件14驅動全像片11來回轉動時，同調光100對全像片11的入射角會改變，以使投影出來的立體影像I的位置改變，從而產生位置可變的立體影像I。

此外，在另一實施例中，驅動元件14也能驅動全像片11沿任意方向，例如沿圖2中的X方向、Y方向或Z方向，相對於光源10作往復移動，而不論是驅動元件14驅動全像片11移動或轉動，都會使投射出來的立體影像I的位置不斷改變，從而產生位置可移動的立體影像I。但不論全像片11如何轉動或移動，全像片11皆需位於同調光100所通過的路徑上。

請參照圖3，為本發明影像產生裝置的另一實施例的示意圖。在圖3的實施例中，影像產生裝置3包括至少兩個光源，也就是光源10及第二光源20。光源10與第二光源20分別產生同調光100及第二同調光200，以分別在相對於感測元件13的不同方向投射出多個立體影像I、I'。

而處理單元12更包括一時序處理晶片120，其中光源10及第二光源20皆電性連接於處理單元12。處理單元12利用時序處理晶片120來控制光源10及第二光源20交替地產生同調光100及第二同調光200，而同調光100及第二同調光200皆照射於全像片11。

值得說明的是，同調光100及第二同調光200入射全像片11的角度不同，會在不同的位置投射出立體影像I及第二立體影像I’。也就是說，當開啟光源10並關閉第二光源20時，同 調光100會照射到全像片11上，而投射出立體影像I。當光源10關閉而第二光源20開啟時，第二同調光200照射於全像片11，而投射出第二立體影像I’。以處理單元12控制光源10及第二光源20輪流開啟，能交替地產生同調光100及第二同調光200。若切換光源10及第二光源20的頻率夠快，可以使光源10及第二光源20所投射的立體影像I及第二立體影像I'，在人眼視覺暫留的效應下，會產生可往復運動的立體顯像。

另外，處理單元12會依據物體的相對位置，來切換光源10及第二光源20的開啟或關閉，以使立體影像被投射在物體所在方位。也就是說，處理單元12依據感測元件13所測得物體的位置座標，來切換光源10及第二光源20的開啟或關閉，以切換立體影像的投射方位，從而投射出立體影像I及/或第二立體影像I'。請參照圖3A，顯示圖3之影像產生裝置於車輛中應用的俯視示意圖。

具體而言，影像產生裝置3設置於車輛A後方，其中車輛A為故障車輛。由於以全像術產生的立體影像必須在特定方向才能被觀察到，比如圖3A中，在車輛A左後方區域L中行駛的車輛B的駕駛者，無法看到投射在車輛A右後方區域R的第二立體影像I'。同樣地，在車輛A右後方區域R中行駛的車輛C之駕駛者，無法看到投射於車輛A左後方區域L中的立體影像I。

因此，本發明實施例中，感測元件13測得後方車輛B(及/或車輛C)的相對位置，也就是車輛B(及/或車輛C)相對於感測元件13的方位及距離。處理單元12自感測元件13擷取車輛B(及/或車輛C)的相對位置，得知車輛B(及/或車輛C)的方位後，控制光源10(及/或第二光源20)投射立體影像I(及/或第二 立體影像I')於左後方區域L(及/或右後方區域R)，以使車輛B(及/或車輛C)的駕駛者可觀察到立體影像I(及/或第二立體影像I')。

請參照圖4。圖4顯示本發明另一實施例的影像產生裝置示意圖。在本實施例中，影像產生裝置4同樣包括光源10及第二光源20。光源10及第二光源20分別產生同調光100及第二同調光200，和前一實施例不同的是，同調光100與第二同調光200具有不同的波長，且全像片11’中錄製了不同物體影像的資訊。也就是說，在一開始製作全像片11’時，是分別以不同波長的同調光，將不同樣態的物體錄製於同一片全像片11’上。因此，當以不同波長之同調光100及第二同調光200打在全像片11’時，即可投射出不同的立體影像I及第二立體影像II。

在本實施例中，光源10及第二光源20電性連接於處理單元12。處理單元12透過時序處理晶片120交替切換光源10及第二光源20，以交替產生立體影像I及第二立體影像II，而可產生連續動畫效果或場景/物件切換效果。此外，感測元件13電性連接處理單元12。依據感測元件13所偵測到後方車輛的相對速度或相對位置，處理單元12可選擇開啟光源10或第二光源20，以投射相對應的資訊。在一實施例中，同樣可使用一對應表，隨著後方車輛與故障車輛的距離逐漸靠近，可依序投射「注意」、「危險」或「前方50M」等警示標語，或虛擬人型、警察、警車等圖樣，來提醒後方車輛的駕駛人。

綜上所述，本發明實施例之影像產生裝置可在車輛故障停駛時，投射立體影像以警示後方來車，避免繼續發生追撞，且駕駛人不需親自下車放置交通錐等警示標誌，可避免駕駛人下車後被車輛撞到。其次，在本發明的其中一實施例中，影像產 生裝置可設置於車輛後擋風玻璃上緣，並能將警示用的立體影像投影至車頂。此外，在一實施例中，影像產生裝置可依據後方車輛的方位，而在相對應的方向投射立體影像，因此，後方來車的駕駛者觀測到立體影像的機率增加，可提早閃避故障車輛，而降低二次事故發生的機率。

相較於習知放置於路面上的交通錐、閃光棒等，本發明產生之標誌因具有位置顯明、可動態變化、可符合接近者之特定觀測方向等特性，將能讓警示標誌更明顯、更快速地及時呈現，進而減少交通事故的發生。此外，在夜間、下雨或起霧等視線較差的環境下，車輛停置於路邊時，本發明影像產生裝置可在其他車輛/人員靠近時，主動式在其行經路徑上產生立體投影，警示路過車輛的駕駛注意，儘可能避免發生危險。

以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

1、2、3、4‧‧‧影像產生裝置

10‧‧‧光源

20‧‧‧第二光源

11、11'‧‧‧全像片

12‧‧‧處理單元

13‧‧‧感測元件

14‧‧‧驅動元件

16‧‧‧儲存單元

100‧‧‧同調光

200‧‧‧第二同調光

120‧‧‧時序處理晶片

160‧‧‧對應表

I‧‧‧立體影像

I’、II‧‧‧第二立體影像

A、B、C‧‧‧車輛

P‧‧‧投影路徑

R‧‧‧右後方區域

L‧‧‧左後方區域

圖1 是本發明一實施例影像產生裝置應用於車輛的示意圖。

圖2 是本發明另一實施例的影像產生裝置的示意圖。

圖3 是本發明另一實施例的影像產生裝置的示意圖。

圖3A 顯示圖3之影像產生裝置於車輛中應用的俯視示意圖。

圖4 是本發明另一實施例的影像產生裝置的示意圖。

1‧‧‧影像產生裝置

10‧‧‧光源

11‧‧‧全像片

12‧‧‧處理單元

13‧‧‧感測元件

16‧‧‧儲存元件

160‧‧‧對應表

100‧‧‧同調光

I‧‧‧立體影像

A、B‧‧‧車輛

P‧‧‧投影路徑

Claims (10)

1. 一種影像產生裝置，包括：一光源，用以產生一同調光；一全像片，設置在該同調光的傳遞路徑上；一感測元件，用以偵測一物體與該感測元件之間的一相對位置及一相對速度；一儲存單元，該儲存單元儲存一對應表，該對應表記錄該相對速度及一警示範圍的對應關係；及一處理單元，電性耦接於該光源、該感測元件及該儲存單元，其中該處理單元擷取該相對速度及該相對位置，並參照該對應表，得知該警示範圍，當該相對位置位於該警示範圍內時，該處理單元開啟該光源產生該同調光，使該同調光照射該全像片以產生一立體影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，其光源為一雷射光源。
3. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，其中該感測元件為一紅外線感測器、一光感應器、一微波雷達或一超音波感測器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，更包括多個光源，以產生多個同調光照射於該全像片，以分別在相對於該感測元件的不同方向投射出多個立體影像。
5. 如申請專利範圍第4項所述之影像產生裝置，其中該處理單元更包括一時序處理晶片，以控制該些光源交替地產生該些同調光照射於該全像片。
6. 如申請專利範圍第4項所述的影像產生裝置，其中該處理單元電性連接於該些光源，並依據該感測元件所測得 的該物體的相對位置，來切換該些光源的開啟或關閉，以在該物體所在方向投射該立體影像。
7. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，其中該處理單元控制該光源間歇地產生該同調光。
8. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，更包括一驅動元件，該全像片設置於該驅動元件上，該驅動元件電性連接於該處理單元，當該處理單元控制該光源開啟時，同時開啟該驅動元件，以驅動該全像片相對於該光源移動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，更包括一驅動元件，該全像片設置於該驅動元件上，該驅動元件電性連接於該處理單元，當該處理單元控制該光源開啟時，同時開啟該驅動元件，以驅動該全像片相對於該光源轉動。
10. 如申請專利範圍第1項所述之影像產生裝置，其中該立體影像偏離該同調光的光軸。