TWI426470B - Corner collision warning device - Google Patents

Description

轉角防撞警示裝置

本發明係有關一種轉角防撞警示裝置，特別是指一種可於碰撞前預先發出警報之轉角防撞警示裝置，其兼具有效防止轉角之碰撞及完整監測等優點及功效。

以影像辨識技術為主的裝置應用非常廣泛，其中不乏以安全性為考量的裝置，而預防碰撞則是這類的重點之一。

目前技術已有偵測移動物體距離、結合GPS(全球定位系统，Global Positioning System)鳥瞰圖、移動物體追蹤及結合超音波系統警示。

然而，這些方式大多用於車輛之安全防撞，若是為了防撞，而將超音波系統或攝影機系統裝設於行人身上，除了非常不便，人的移動也不如車子規律，較難達到準確的判斷；另外，上述的技術只適用於攝影機系統視野範圍內之防撞，當行走於轉角之一側時，並無法得知另一側之物體或行人行進情形，進而無法防止於轉角之碰撞。

因此，有必要研發新產品，以解決上述缺點及問題。

本發明之目的在於提供一種轉角防撞警示裝置，其兼具有效防止轉角之碰撞及完整監測等優點及功效，用以解決習知技術無法防止轉角碰撞之問題。

本發明解決上述問題之技術手段係提供一種轉角防撞警示裝置，其包括：一影像擷取模組，用以擷取一轉角兩側之即時影像資料，且該即時影像資料係包含學習階段影像及分析階段影像；一偵測模組，用以計算該即時影像資料中之預定物體的移動資訊；一警報裝置，用以產生一警示訊號；一控制模組，係先進行一學習階段、再進行一分析階段，當於該學習階段時，該控制模組係記錄該學習階段影像中之所有預定物體之移動路徑及時間，並計算出一平均移動速度值；之後再進行一分析階段，該控制模組係即時分析該分析階段影像中之預定物體之移動速度是否超過一警示值，該預定物體之移動速度超過該警示值時，則該控制模組係依該分析階段影像中之預定物體之移動方向及速度來預估抵達一轉角之時間，若與轉角另一側之另一預定物體之即時速度來推估到達該轉角之時間相同時，即代表有相撞之可能，該控制模組即控制該警報裝置發出該警示訊號，用以警告轉角兩側之預定物體避免相互碰撞。。

本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。

茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

如第一圖及第二圖所示，本發明係為一種轉角防撞警示裝置，其包括：一影像擷取模組10、一偵測模組20、一警報裝置30及一控制模組40。

關於該影像擷取模組10，其係用以擷取一轉角80兩側之即時影像資料11(如第四圖所示)，且該即時影像資料11係包含學習階段影像及分析階段影像。

該偵測模組20係用以計算該即時影像資料11中之預定物體70的移動資訊，包括移動速度、移動方向及移動軌跡。

關於該警報裝置30，其係用以產生一警示訊號；該警報裝置30係可為一般市面上販售之蜂鳴器、警示燈或語音裝置等可以藉由聲、光或語音進行警告之裝置。

而該控制模組40，係先進行一學習階段、再進行一分析階段，當於該學習階段時，該控制模組40係記錄該學習階段影像中之所有預定物體70之移動路徑及時間，並計算出一平均移動速度值；之後再進行一分析階段，該控制模組40係即時分析該分析階段影像中之預定物體70之移動速度是否超過一警示值，當該預定物體70之移動速度超過該警示值時，則該控制模組40係依該分析階段影像中之預定物體70之移動方向及速度來預估抵達該轉角80之時間，若與該轉角80另一側之另一預定物體70之即時速度來推估到達該轉角80之時間相同時，即代表有相撞之可能，該控制模組40即控制該警報裝置30發出該警示訊號，用以警告該轉角80兩側之預定物體70，避免相互碰撞；該控制模組40係包括單一或多個學習模組之集合，每一學習模組可能具有一種學習演算法，例如：類神經網路。

更詳細的說，該預定物體70係為行人或物體。

在使用程序上，該影像擷取模組10需先擷取該學習階段影像，也就是利用該影像擷取裝置10擷取該轉角80兩側之即時影像，由該偵測模組20計算行人或物體之移動位置及時間，確認擷取時間範圍內無行人或物體於該轉角80產生碰撞，使該控制模組40可學習、記錄該學習階段影像中之行人或物體之正常移動之平均移動速度值，並以學習階段之平均移動速度值為基準，定義出一警示值(例如：將平均移動速度值乘以預定倍率或將平均移動速度與一預定值相加)。

接著，該影像擷取裝置10係持續擷取該轉角80兩側之即時影像，此階段之影像即開始為該分析階段影像；也就是說，當該偵測模組20偵測到該分析階段影像中之行人或物體之移動速度超過該警示值時，該控制模組40係依該分析階段影像中之行人或物體之移動方向及速度來預估抵達一轉角之時間，若與轉角另一側之另一行人或物體之即時速度來推估到達該轉角之時間相同時，即代表有相撞之可能，該控制模組40即控制該警報裝置30發出該警示訊號，用以警告轉角兩側之行人或物體避免相互碰撞；舉例來說，本發明係可應用於中小學之走廊轉角，避免學童因奔跑嘻鬧而於轉角產生碰撞。

如第三圖所示，本發明之控制模組40又包括一計時模組41、一儲存單元42及一通訊模組43；該計時模組41係用以進行時間之記錄；該儲存單元42係用以儲存該即時影像資料11(例如：將碰撞前後一段時間之影像資料存到該儲存單元42中，以利事後調閱及檢視)；而該通訊模組43係用以將該即時影像資料11傳送到至少一監控系統85，進而達到即時監測。

該儲存單元42係可為記憶體、硬碟、固態硬碟、記憶卡、隨身碟及隨身硬碟等一般資料儲存裝置；而該通訊模組53係以紅外線、藍芽、無線網路、無線寬頻網路及行動電話網路而達到資料之傳送。

關於該預定物體70之移動，係標示於該即時影像資料11上，如第四圖所示，該預定物體70在該即時影像資料11中，係會被標示一外框71，並顯示其預測移動位置72；當然，速度低於該警示值之預定物件70與速度超過該警示值之預定物件70，係分別以不同方式標示(例如：不同顏色之外框)。另外，在標示上，也可以只針對速度超過該警示值之預定物件70進行標示。

舉例來說，如第五A及第五B圖所示，假設一轉角兩側分為具有一第一行人70A、一第二行人70B及一第三行人70C，皆往該轉角80行進，在經過一單位時間後，測得該第一行人70A及該第三行人70C係移動一第一距離S1，移動速度係低於該警示值之範圍，而該第二行人70B之移動距離係為一第二距離S2，移動速度係超出該警示值之範圍；如第五C圖所示，移動速度超出該警示值之第二行人70B，在即時影像中係會被標記一外框71，並分析預測該第二行人70B與轉角另一側之第三行人70C每一時間單位之移動位置(如第五C圖所示之第二行人預測移動位置72B及第三行人預測移動位置72C)，將其顯示於即時影像中，當該第二行人70B及該第三行人70C可能會在轉角80產生碰撞時，該控制模組40即控制該警報裝置30產生警示訊號，避免該第二行人70B及該第三行人70C產生碰撞。

如第六A至第六D圖所示，其係本發明之實際測試之影像示意圖。

如第六A圖所示，一轉角80兩側係分別具有一第四行人70D及一第五行人70E，皆往該轉角80前進，其移動速度皆在該警示值內，在影像中皆被標記相同之第一顏色外框71A。

如第六B圖所示，該第五行人70E之移動速度加快，且超出該警示值，此時，該第五行人係會被標記成一第二顏色外框71B，且該控制模組40係預估該第四行人70D及該第五行人70E抵達該轉角80的時間係會產生碰撞(此時該控制模組40係會控制該警報裝置30發出警告訊號)。

如第六C及第六D圖所示，當該第四行人70D及該第五行人70E不改變移動速度而繼續往該轉角80前進(因進行測試，故不因警告訊號而改變行人速度)，則會於該轉角80產生碰撞；由此可知，本發明係可有效預估行人於轉角產生碰撞的可能性，當該控制模組40係預估該第四行人70D及該第五行人70E抵達轉角的時間係會產生碰撞時，可即時發出該警告訊號，提醒行人減慢速度並注意該轉角80之情形，避免於該轉角80發生碰撞。

綜上所述，本發明之優點及功效可歸納為：

[1]有效防止轉角之碰撞。習知技術在轉角時，無法得知另一側之物體或行人行進情形，進而無法防止於轉角之碰撞；而本發明可依擷取之影像分析轉角兩端之預定物體70移動情形，在可能碰撞的情況下發出警告，可有效防止轉角之碰撞。

[2]完整監測。本發明可藉由該通訊模組43係用以將該即時影像資料11傳送到至少一監控系統，進而達到即時監測，也可利用該儲存單元42儲存該即時影像資料11，以利事後調閱及檢視，故，具有完整監測之優點。

以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出發明專利申請。

10．．．影像擷取模組

11．．．即時影像資料

20．．．偵測模組

30．．．警報裝置

40．．．控制模組

41．．．計時模組

42．．．儲存單元

43．．．通訊模組

70．．．預定物體

70A．．．第一行人

70B．．．第二行人

70C．．．第三行人

70D．．．第四行人

70E．．．第五行人

71A．．．第一顏色外框

71B．．．第二顏色外框

71．．．外框

72．．．預測移動位置

72B．．．第二行人預測移動位置

72C．．．第三行人預測移動位置

80．．．轉角

85．．．監控系統

S1．．．第一距離

S2．．．第二距離

第一圖係本發明之轉角防撞警示裝置之示意圖

第二圖係本發明之轉角防撞警示裝置之俯視示意圖

第三圖係本發明之系統結構之示意圖

第四圖係本發明之影像標記之示意圖

第五A圖係本發明之移動過程一之示意圖

第五B圖係本發明之移動過程二之示意圖

第五C圖係本發明之移動路徑預測之示意圖

第六A圖係本發明之實際測試之影像過程一之示意圖

第六B圖係本發明之實際測試之影像過程二之示意圖

第六C圖係本發明之實際測試之影像過程三之示意圖

第六D圖係本發明之實際測試之影像過程四之示意圖

10．．．影像擷取模組

20．．．偵測模組

30．．．警報裝置

40．．．控制模組

70．．．預定物體

80．．．轉角

Claims (8)

1. 一種轉角防撞警示裝置，其包括：一影像擷取模組，用以擷取一轉角兩側之即時影像資料，且該即時影像資料係包含學習階段影像及分析階段影像；一偵測模組，用以計算該即時影像資料中之預定物體的移動資訊；一警報裝置，用以產生一警示訊號；一控制模組，係先進行一學習階段、再進行一分析階段，當於該學習階段時，該控制模組係記錄該學習階段影像中之所有預定物體之移動路徑及時間，並計算出一平均移動速度值；之後再進行一分析階段，該控制模組係即時分析該分析階段影像中之預定物體之移動速度是否超過一警示值，該預定物體之移動速度超過該警示值時，則該控制模組係依該分析階段影像中之預定物體之移動方向及速度來預估抵達一轉角之時間，若與轉角另一側之另一預定物體之即時速度來推估到達該轉角之時間相同時，即代表有相撞之可能，該控制模組即控制該警報裝置發出該警示訊號，用以警告轉角兩側之預定物體避免相互碰撞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之轉角防撞警示裝置，其中，該警報裝置係為蜂鳴器、警示燈及語音裝置其中之一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之轉角防撞警示裝置，其控制模組又包括一計時模組、一儲存單元及一通訊模組；該計時模組係用以進行時間之記錄；該儲存單元係用以儲存該即時影像資料；而該通訊模組係用以將該即時影像資料傳送到至少一監控系統，進而達到即時監測。
4. 如申請專利範圍第3項所述之轉角防撞警示裝置，其中，該儲存單元係為記憶體、硬碟、固態硬碟、記憶卡、隨身碟及隨身硬碟至少其中之一。
5. 如申請專利範圍第3項所述之轉角防撞警示裝置，其中，該通訊模組係以紅外線、藍芽、無線網路、無線寬頻網路及行動電話網路其中之一。
6. 如申請專利範圍第1項所述之轉角防撞警示裝置，其中，該預定物體於該即時影像資料上，係標示有一外框。
7. 如申請專利範圍第6項所述之轉角防撞警示裝置，其中，該分析階段影像中，速度低於該警示值之預定物件與速度超過該警示值之預定物件，係分別以不同方式標示。
8. 如申請專利範圍第1項所述之轉角防撞警示裝置，其中，該分析階段影像中，速度超過該警示值之預定物件係標示有一外框。