TW202017782A

TW202017782A - 基於導航圖資的定速系統與基於導航圖資的定速方法

Info

Publication number: TW202017782A
Application number: TW107140289A
Authority: TW
Inventors: 詹彧彬
Original assignee: 華創車電技術中心股份有限公司
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-05-16
Also published as: TWI686319B

Abstract

一種基於導航圖資的定速系統，用於執行基於導航圖資的定速方法。所述定速方法包含接收一定速設定值以及一當前車速，以執行一車速控制作業；擷取一行車影像；顯示行車影像，並於行車影像中疊合當前車速、定速設定值及車速控制作業的一執行狀態；載入一圖資，並接收一當前定位座標，依據當前定位座標於圖資中取得一圖資限速值；比對定速設定值與圖資限速值；當定速設定值與圖資限速值之差值超過一門檻值，產生一定速選擇提示；以第一顯示介面顯示定速選擇提示；及接收一定速選擇，依據定速選擇調整定速設定值。

Description

基於導航圖資的定速系統與基於導航圖資的定速方法

本發明有關定速巡航以及車距控制，特別是基於導航圖資的定速系統與基於導航圖資的定速方法。

現有的主動式車距調節定速系統（Adaptive Cruise Control，ACC），雖然啟用以及快速設定按鈕都是設定於方向盤，有利於駕駛人在視線不偏離前方以及雙手不離開方向盤的情況下進行。但現有的ACC系統所提供的資訊相對複雜，相關設定或運作訊息都由中控台的顯示器進行顯示。

前述中控台的顯示器雖然可以顯示完整資訊，但對於駕駛人而言，視線經常性偏離前方反而影響行車安全。另，ACC系統雖然主動地依據前車的行車狀態調整定速速度，但若前車持續以超過法規規範速度超速行駛，ACC系統也會因為追隨前車，而使本車同樣地以超過法規規範速度超速行駛。

先前技術的定速巡航系統以及車距控制系統存在本車可能以超過法規規範速度超速行駛的問題，因此，本發明提出一種基於導航圖資的定速系統與基於導航圖資的定速方法，係可避免違反法規的超速問題發生。

本發明提出一種基於導航圖資的定速系統，包含一定速控制總成、一影像擷取模組、一定位單元以及一車載設備單元。定速控制總成用以接收一定速設定值以及一當前車速，執行一車速控制作業。影像擷取裝置用以擷取一行車影像。定位單元用以取得一當前定位座標。車載設備單元電連接於定速控制總成、影像擷取裝置以及定位單元，且車載設備單元具有一第一顯示介面、一儲存單元以及一處理器；第一顯示介面用以顯示行車影像、當前車速以及定速設定值，其中當前車速、定速設定值及車速控制作業的一執行狀態疊合於行車影像中；儲存單元儲存一圖資，且圖資包含對應不同定位座標之圖資限速值；以及處理器電性連接於儲存單元且執行以下操作：

依據當前定位座標於圖資中取得圖資限速值，並比對定速設定值與圖資限速值；當定速設定值與圖資限速值之差值超過一門檻值，產生一定速選擇提示，驅動第一顯示介面顯示定速選擇提示；及接收一定速選擇，依據定速選擇調整定速設定值，傳輸至定速控制總成以更新車速控制作業。

本發明還提出一種基於導航圖資的定速方法，包含：接收一定速設定值，並偵測一當前車速，以執行一車速控制作業；擷取一行車影像；以一第一顯示介面顯示行車影像，並於行車影像中疊合當前車速、定速設定值及車速控制作業的一執行狀態；載入一圖資，並接收一當前定位座標，依據當前定位座標於圖資中取得一圖資限速值；比對定速設定值與圖資限速值；當定速設定值與圖資限速值之差值超過一門檻值，產生一定速選擇提示；以第一顯示介面顯示定速選擇提示；及接收一定速選擇，依據定速選擇調整定速設定值。

依據上述基於導航圖資的定速系統與基於導航圖資的定速方法，車輛定速控制時的定速設定值，係持續與實際道路限速值比較。於超過速線幅度大時適時提示駕駛人，以使駕駛人切換定速設定值，從而避免超速違規。於本發明至少一實施例中，前述定速系統與定速方法結合於主動車距控制時，當前車速同樣地會持續與實際道路限速值比較，以避免盲目跟隨前車而導致超速違規。

請參閱圖1與圖2所示，為本發明實施例所揭露的一種基於導航圖資的定速系統，包含一控制介面110、一定速控制總成120、一影像擷取裝置130、一定位單元140、一車載設備單元150以及一第二顯示介面160。

如圖1與圖2所示，控制介面110可為一組獨立的切換按鈕，設置於一方向盤總成，用以供駕駛人可以在以雙手握持方向盤的狀態進行操作。控制介面110通常具有多個按鈕，用以供駕駛人以按壓方式進行操作，以啟用車速控制作業，並且可以增減方式提昇或降低定速設定值以達成切換定速設定值。或以循環、前後切換方式，在多個預設的定速設定值選擇一個定速設定值。

如圖2與圖3所示，定速控制總成120用以接收定速設定值及當前車速，執行一車速控制作業。當前車速可由輪速偵測線路偵測輪速後，由輪徑換算後取得。除了透過輪速偵測線路偵測當前車速，也可以依據定位單元140取得的當前定位座標，計算當前定位座標隨時間之變化以作為當前車速。於一具體實施例中，定速控制總成120可包含一檔位控制單元122、一油門控制單元124以及一煞車控制單元126，依據定速設定值，切換檔位、控制油門並適時煞車，以維持車輛以對應定速設定值的速度行駛。

如圖1、圖2與圖4所示，影像擷取裝置130用以擷取一行車影像。影像擷取裝置130可為單一攝影機或多個攝影機之組合。於本發明中，影像擷取裝置130主要為擷取車輛前方影像的一或多個攝影機，藉以取得位於車輛前方的行車影像，使行車影像包含車輛行駛方向（即前方）的景物。定位單元140的具體實施例為GPS定位裝置，用以取得當前定位座標；定位單元140不排除為其他的定位裝置，例如以行動通訊網路為基礎的AGPS定位裝置，或是車輛對路側設備（vehicle-to-roadside, V2R）的通訊裝置，由路側設備取得當前定位座標。

如圖1、圖2與圖4所示，車載設備單元150(On-board Unit, OBU)電連接於定速控制總成120、影像擷取裝置130以及定位單元140，以建立通訊連接，而由車載設備單元150發出控制指令或接收回饋資訊。

如圖1、圖2與圖4所示，車載設備單元150具有一第一顯示介面152、一儲存單元154以及一處理器156。第一顯示介面152用以顯示行車影像、當前車速以及定速設定值；圖4中以當前車速55 km/h與定速設定值60 km/h為例示。當前車速及定速設定值疊合於行車影像中，使得駕駛人可以同時由第一顯示介面152觀看到行車影像、當前車速以及定速設定值。第一顯示介面152也可以具備觸控功能，以駕駛人透過第一顯示介面152進行輸入、操作或啟動各種必要功能。

儲存單元154儲存一圖資，儲存單元154可包括任何適合的揮發性或非揮發性電腦可讀取儲存媒體（volatile or non-volatile computer readable storage media），例如：一隨機儲存記憶體(random access memory；RAM)、一唯讀記憶體(read-only memory；ROM)、一通用串列匯流排(Universal Serial Bus；USB)碟、一硬碟、一光碟(Compact Disk；CD)、一隨身碟或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知且具有相同功能之任何其他儲存媒體或電路。

處理器156可為中央處理單元(Central Processing Unit；CPU)、微處理器、控制元件、其他可執行指令的硬體元件或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知之其他計算裝置中之任一者。處理器156可映射當前定位座標於圖資，而提供一導航功能。此外，圖資包含對應不同定位座標之圖資限速值，亦即圖資提供不同道路的限速值。當處理器156依據當前定位座標比對圖資而有對應之圖資限速值時，則驅動第一顯示介面152顯示圖資限速值，疊合於行車影像中，如圖4中的圖資限速值50km/h。處理器156更可產生定速設定值與圖資限速值的差值，顯示於第一顯示介面152，如圖中所示的大於10km/h。如前所述，當前定位座標隨時間之變化可用於作為當前車速，因此偵測當前車速的作業可由處理器156計算當前定位座標隨時間之變化，取得當前車速後，傳送給定速控制總成120進行接收以執行車速控制作業。

如圖1、圖2與圖5所示，車載設備單元150的第一顯示介面152通常為具有較大的尺寸的液晶顯示器或有機機電發光顯示器，而適合顯示較多的資訊，特別是行車影像。但車載設備單元150的位置不適合駕駛人行車過程中持續觀看。因此，基於導航圖資的定速系統還包含一第二顯示介面160，連接於車載設備單元150，同步顯示定速選擇提示。

第二顯示介面160也可以顯示當前車速、定速設定值、圖資限速值及差值。於一具體實施例中，第二顯示介面160為抬頭顯示裝置（head up display, HUD），位於車輛擋風玻璃的下緣，因此，駕駛人在行車過程中，視線不需離開前方即可觀看到第二顯示介面160。第二顯示介面160可以採用比較簡易的顯示手段，例如以LED配置出幾個特定的文字訊息以及圖案分別對應示當前車速、定速設定值、圖資限速值及差值，將LED光線投射在位於擋風玻璃的反射膜片。行車影像等較為複雜的訊息則不透過第二顯示介面160顯示，僅由第一顯示介面152進行顯示。

於本發明中，車速控制作業啟動係由控制介面110進行操作，以避免駕駛人分心操作車載設備單元150。駕駛人可透過於控制介面110操作設定車速控制作業進入待命狀態，此時，第一顯示介面152不顯示車速控制作業的相關資訊，而繼續執行其他的附屬功能。而第二顯示介面160可以顯示除了定速設定值以外的其他資訊。當駕駛人透過控制介面110操作啟用車速控制作業，則第一顯示介面152顯示包含行車影像在內的完整資訊，並且第二顯示介面160也可以開始顯示定速設定值，以提示車速控制作業啟用中。

如圖2、圖4與圖6所示，處理器156電性連接於儲存單元154，以載入指令程式碼以及必要參數，藉以執行基於導航圖資的定速方法之操作過程。所述基於導航圖資的定速方法之操作過程說明如下。

如圖6所示，處理器156接收定速設定值以及當前車速，並傳送給定速控制總成120進行接收以執行車速控制作業，如步驟S110所示。如前所述，當前車速可以由輪速偵測線路直接偵測輪速後依據輪徑換算取得，也可以依據定位單元140取得的當前定位座標之變化計算取得。

同時，處理器156也驅動影像擷取裝置130持續擷取行車影像，並回傳至處理器156，如步驟S120所示。需注意的是，步驟S110與步驟S120並無執行順序先後的限制，甚至可以同時執行。

有了行車影像、當前車速以及定速設定值，處理器156驅動第一顯示介面152顯示行車影像，並於行車影像中疊合當前車速以及定速設定值，使得同一顯示畫面中同時具備行車影像、當前車速以及定速設定值，如步驟S130所示。

步驟S110、步驟S120以及步驟S130持續地循環執行，使得顯示畫面中所顯示的行車影像、當前車速以及定速設定值不斷被更新。

處理器156由儲存單元154載入圖資，並由定位單元140接收當前定位座標，如步驟S140所示。處理器156並持續判斷圖資中是否具有對應當前定位座標的圖資限速值，如步驟S150所示。

如圖7所示，當圖資中具有對應當前定位座標的圖資限速值時，處理器156比對定速設定值與圖資限速值，取得定速設定值與圖資限速值之差值，如步驟S160所示。處理器156並判斷定速設定值與圖資限速值之差值是否超過一門檻值，如步驟S170所示。

如圖4、圖5與圖7所示，當定速設定值與圖資限速值之差值超過門檻值，如圖4中以圖資限速值50km/h與定速設定值60km/h為例示，此時差值10km/h超過門檻值5km/h，處理器156產生定速選擇提示，如步驟S180所示，處理器156並驅動第一顯示介面152與第二顯示介面160顯示定速選擇提示。

若當定速設定值與圖資限速值之差值沒有超過門檻值，則處理器156的作業回歸步驟S110，持續更新當前車速、當前定位座標以及圖資限速值，並依序執行步驟S120至步驟S160。

在此，定速設定值與圖資限速值之差值是以絕對值與門檻值比較。圖資限速值即為車輛當前所在道路的實際限速值。當定速設定值與圖資限速值之差值為正值，且差值之絕對值超過門檻值，則代表所設定的定速設定值會致使車輛超速，因此定速選擇提示可同時包含超速警告。當定速設定值與圖資限速值之差值為負值，且差值之絕對值超過門檻值，則代表所設定的定速設定值會致使車輛速度低於平均車流速度，因此定速選擇提示可同時包含速度過低警告。

設定門檻值的目的是作為一個緩衝區間，使得定速選擇提示不會太頻繁地出現。通常，門檻值可以設定在5km/h至10km/h之間，且可由駕駛人透過第一顯示介面152的觸控操作功能或其他輸入介面自行於車載設備單元150進行設定。5~10km/h的差距通常為交通執法單位可以接受的容許範圍。

如圖4與圖5所示，第一顯示介面152及/或第二顯示介面160可以直接顯示需要可切換的定速設定值。例如處理器156找出符合圖資限速值與門檻值限制的可接受定速設定值，以前後定速設定值的變化（如詢問是否由60km/h切換為55km/h）作為定速選擇提示，並由駕駛人由控制介面110以單鍵按壓方式設定新的定速設定值。但也可以由駕駛人自行以增減定速設定值方式設定新的定速設定值。

如圖7所示，處理器156於接收定速選擇後，處理器156依據定速選擇調整定速設定值，如步驟S190與步驟S200所示。處理器156傳輸新的定速設定值至定速控制總成120以更新車速控制作業，以變更車輛的定速巡航速度，使車輛當前速度與當前道路的限速值的差值不會太大。在步驟S200調整定速設定值之後，或者是步驟S190中駕駛人於一段時間沒有輸入定速選擇，處理器156的作業仍然回歸步驟S110，持續更新當前車速、當前定位座標以及圖資限速值，並依序執行步驟S120至步驟S160。

基於導航圖資的定速系統及其方法同時也可作為跟車警示，並可在定速模式中維持與前車的車距。

如圖4與圖8所示，處理器156同時於行車影像中識別車道以及位於車道之前車，並產生一跟車標記M以疊合於行車影像，如步驟S210所示。

處理器156同時透過偵測手段偵測與前車之車距，如步驟S220所示。跟車標記M可用於提示駕駛人前方一定距離內有前車需注意碰撞狀態。如圖4所示，跟車標記M可用示意方式顯示與前車之車距。例如，由遠至近以多個橫條圖案顯示距離，橫條數量越多代表距離遠，而橫條數量越少代表距離近。與前車之車距通常由前車影像於行車影像中的大小來判斷；處理器156亦可利用其他的測距手段，例如車距偵測單元，直接偵測本車與前車之間的車距，測距手段可以是使用光學或聲波測距之測距雷達。

如圖5所示，同樣地，當處理器156於行車影像中識別出車道以及位於車道之前車，也可以產生跟車標記M以顯示於第二顯示介面160，駕駛人由第二顯示介面160得知前方有需要注意的前車，並且可以快速理解與前車之間的車距。

由於前車的速度可能小於本車的定速設定值，而本車與前車之間又必須維持足夠的安全距離，因此，在有前車的情況下，需要隨時調整車速以維持車距。

駕駛人可透過控制介面110或車載設備單元150的輸入介面，輸入一個車距設定值，儲存於儲存單元154。或，儲存單元154中可預存多個車距設定值，分別對應於不同的當前車速。

處理器156由儲存單元154載入車距設定值後，依據當前車速、車距設定值以及與前車之車距，產生一車速調整值並傳輸至定速控制總成120，如步驟S230及S240。車速調整值係用以改變當前車速，使得車距不小於車距設定值且當前車速不超過定速設定值。此時，對於當前車速之控制，略過駕駛人原先設定的定速設定值，而係以此一車速調整值改變定速設定值。

例如於車輛的當前車速超過前車之車速時，此時車距會持續減少，而小於車距設定值。此時，依據車距小於車距設定值之狀態，降低當前車速，使得車距增加而維持當前車距不小於車距設定值，且不會超出車距設定值過多。於車輛的當前車速低於前車之車速時，此時車距會持續增加，而超過車距設定值。此時，依據車距大於車距設定值之狀態，車速調整值將為正值，而增加當前車速，使得車距縮短。當前車速雖然增加，但仍不會使其超過定速設定值。

前述依據車距設定值，產生一車速調整值之步驟，係與定速方法的步驟流程平行進行。亦即，不論有無對應的圖資限速值需要對定速設定值進行調整，都強制定速系統依據車距設定值改變當前車速，以維持本車與前車之間的安全距離。

基於導航圖資的定速系統是以車載設備單元150所執行，而車載設備單元150通常也會包含其他的附屬功能，例如各種資訊的顯示。因此，基於導航圖資的定速方法還包括處理器156更用以執行一附屬功能，並以第一顯示介面152顯示附屬功能之附屬影像。為了避免附屬影像持續佔用第一顯示介面152，且處理器156於附屬影像顯示一預定時間後或接收控制介面110發出之一觸發訊號後，切換第一顯示介面152顯示行車影像、當前車速以及定速設定值。

前述之基於導航圖資的定速方法為一種實施方式，可由包含複數個指令之一電腦程式產品實現。各電腦程式產品可為能被於網路上傳輸之檔案，亦可被儲存於一非暫態電腦可讀取儲存媒體（non-transitory computer readable storage medium）中。針對各電腦程式產品，在其所包含之該等指令被載入一電子計算裝置(例如：前述之基於導航圖資的定速系統)之後，該電腦程式執行前述之基於導航圖資的定速方法。非暫態電腦可讀取儲存媒體可為一電子產品，例如：一唯讀記憶體(read only memory；ROM)、一快閃記憶體、一軟碟、一硬碟、一光碟(compact disk；CD)、一隨身碟、一磁帶、一可由網路存取之記錄元件或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知且具有相同功能之任何其他儲存媒體。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

110:控制介面120:定速控制總成122:檔位控制單元124:油門控制單元126:煞車控制單元130:影像擷取裝置140:定位單元150:車載設備單元152:第一顯示介面154:儲存單元156:處理器160:第二顯示介面M:跟車標記S110~240:步驟

圖1是應用本發明實施例之基於導航圖資的定速系統與基於導航圖資的定速方法的車輛中控台視意圖。圖2是本發明實施例之基於導航圖資的定速系統的系統方塊圖。圖3是本發明實施例之基於導航圖資的定速系統中，定速控制總成之方塊示意圖。圖4是本發明實施例之基於導航圖資的定速系統中，車載設備單元的第一顯示介面。圖5是本發明實施例之基於導航圖資的定速系統之第二顯示介面。圖6至圖8是本發明實施例之基於導航圖資的定速方法之流程圖。

S110~S150:步驟

Claims

一種基於導航圖資的定速系統，包含：一定速控制總成，用以接收一定速設定值以及一當前車速，執行一車速控制作業；一影像擷取裝置，用以擷取一行車影像；一定位單元，用以取得一當前定位座標；以及一車載設備單元，電連接於該定速控制總成、該影像擷取裝置以及該定位單元，且該車載設備單元具有：一第一顯示介面，用以顯示該行車影像、該當前車速以及該定速設定值，其中該當前車速、該定速設定值及該車速控制作業的一執行狀態疊合於該行車影像中；一儲存單元，儲存一圖資，且該圖資包含對應不同定位座標之圖資限速值；以及一處理器，電性連接於該儲存單元且執行以下操作：依據該當前定位座標於該圖資中取得該圖資限速值，並比對該定速設定值與該圖資限速值；當該定速設定值與該圖資限速值之差值超過一門檻值，產生一定速選擇提示，驅動該第一顯示介面顯示該定速選擇提示；及接收一定速選擇，依據該定速選擇調整該定速設定值，傳輸至該定速控制總成以更新該車速控制作業。
如請求項1所述的基於導航圖資的定速系統，其中該處理器於該行車影像識別一車道以及位於該車道之一前車，並產生一跟車標記以疊合於該行車影像。
如請求項1所述的基於導航圖資的定速系統，還包含一第二顯示介面，連接於該車載設備單元，同步顯示該定速選擇提示。
如請求項3所述的基於導航圖資的定速系統，其中該第二顯示介面更同步顯示該當前車速、該定速設定值、該圖資限速值及該差值。
如請求項3所述的基於導航圖資的定速系統，其中該處理器於該行車影像識別一車道以及位於該車道之一前車，並產生一跟車標記以顯示於該第二顯示介面。
如請求項1所述的基於導航圖資的定速系統，還包含一控制介面，用以輸入該定速選擇。
如請求項6所述的基於導航圖資的定速系統，其中該定速選擇包含切換該定速設定值，使該差值小於該門檻值。
如請求項6所述的基於導航圖資的定速系統，其中該控制介面更用以產生一啟用訊號，以啟用該車速控制作業。
如請求項6所述的基於導航圖資的定速系統，其中，該處理器更用以執行一附屬功能，並以該第一顯示介面顯示該附屬功能之附屬影像；且該處理器於該附屬影像顯示一預定時間後或接收該控制介面發出之一觸發訊號後，切換該第一顯示介面顯示該行車影像、該當前車速、該定速設定值以及該車速控制作業的該執行狀態。
如請求項6所述的基於導航圖資的定速系統，其中，該控制介面設置於一方向盤總成。
如請求項1所述的基於導航圖資的定速系統，還包含該處理器依據一車距以及一車距設定值，傳輸一車速調整值至該定速控制總成，使該車距不小於該車距設定值且該當前車速不超過該定速設定值。
一種基於導航圖資的定速方法，包含：接收一定速設定值以及一當前車速，以執行一車速控制作業；擷取一行車影像；以一第一顯示介面顯示該行車影像，並於該行車影像中疊合該當前車速、該定速設定值及該車速控制作業的一執行狀態；載入一圖資，並接收一當前定位座標，依據該當前定位座標於該圖資中取得一圖資限速值；比對該定速設定值與該圖資限速值；當該定速設定值與該圖資限速值之差值超過一門檻值，產生一定速選擇提示；以該第一顯示介面顯示該定速選擇提示；及接收一定速選擇，依據該定速選擇調整該定速設定值。
如請求項12所述的基於導航圖資的定速方法，還包含於該行車影像識別一車道以及位於該車道之一前車，並產生一跟車標記以疊合於該行車影像。
如請求項12所述的基於導航圖資的定速方法，還包含以一第二顯示介面，顯示該定速選擇提示。
如請求項14所述的基於導航圖資的定速方法，還包含以該第二顯示介面顯示該當前車速、該定速設定值、該圖資限速值及該差值。
如請求項14所述的基於導航圖資的定速方法，還包含於該行車影像識別一車道以及位於該車道之一前車，並產生一跟車標記以顯示於該第二顯示介面。
如請求項12所述的基於導航圖資的定速方法，其中該定速選擇包含切換該定速設定值，使該差值小於該門檻值。
如請求項12所述的基於導航圖資的定速方法，還包含執行一附屬功能，並以該第一顯示介面顯示該附屬功能之附屬影像；且於該附屬影像顯示一預定時間後或接收一觸發訊號後，切換該第一顯示介面顯示該行車影像、該當前車速、該定速設定值及該車速控制作業的該執行狀態。
如請求項12所述的基於導航圖資的定速方法，還包含偵測一車距，並依據一車距設定值，調整該當前車速使該車距不小於該車距設定值且該當前車速不超過該定速設定值。