TWI495343B - 行車記錄系統及其位置判斷方法 - Google Patents

Description

行車記錄系統及其位置判斷方法

本發明是有關於一種影像記錄系統，特別是有關於一種能夠以利用曲率影像鏡頭記錄周圍影像並以座標定位其所擷取之曲率影像中各物件之環境位置判斷行車記錄系統。

近年來，由於市場上的需求，各式各樣的影像記錄器陸續被開發出來，以滿足不同的使用者。例如，監視系統及行車記錄器等。然而，習知技藝之行車記錄器僅具備影像擷取的功能，無法判定其影像中各個物件確實的位置，因此無法準確得知行車記錄器與其擷取的影像中特定物件之相對運動關係，故習知技藝之行車記錄器在功能上有很大的限制。

例如，習知技藝之行車記錄器設置於移動中的汽車上時，其僅能夠擷取汽車前方的影像及時間資訊，並儲存於儲存裝置中，並無法得知移動中的汽車與來車的速度及距離等資訊，因此無法判定兩者的相對運動關係。因此，當移動中的汽車與來車發生碰撞時，其所記錄的影像也無法提供足夠的資訊，來釐清肇事的原因。

另外，習知技藝之行車記錄器僅能擷取汽車前方的影像，無法記錄汽車其它方位的影像，因此無法確切地得知汽車周圍環境的資 訊。而其它習知技藝的影像記錄器也有著相同的問題。因此，如何提出一種環境位置判斷系統，能擷取其周圍環境的影像，且能夠判斷此系統與其擷取的影像中特定物件之相對運動關係，即為本發明所欲解決的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種行車記錄系統及其位置判斷方法，以解決習知技藝的無法提供足夠的資訊，來釐清意外發生的原因及無法得知其周圍環境的資訊的問題。

根據本發明之目的，提出一種行車記錄系統，係包含：曲率影像鏡頭，係擷取其周圍環境之曲率影像；運算模組，係將曲率影像還原為還原影像；處理模組，係接收還原影像，並產生時間資訊；顯示模組，係顯示還原影像及時間資訊；以及儲存模組，係儲存還原影像及時間資訊。

根據本發明之目的，再提出一種位置判斷方法，係包含下列步驟：利用曲率影像鏡頭擷取其周圍環境之曲率影像；藉由運算模組將曲率影像還原為一還原影像；藉由處理模組接收還原影像，並產生時間資訊；經由顯示模組顯示還原影像及時間資訊；以及透過儲存模組儲存還原影像及時間資訊。

較佳地，此系統更可包含座標定位模組，可接收還原影像，並以座標定位還原影像，以產生經座標定位之還原影像，處理模組則可接收經座標定位之還原影像，再將其顯示於顯示模組及儲存於儲存模組中。

較佳地，此系統更可包含衛星定位模組，可提供行車記錄系統之速度及位置資訊。

較佳地，座標定位模組可根據還原影像的角度方位，以產生經座標定位之還原影像。

較佳地，此系統更可包含重力感測器，係連結於處理模組，重力感測器可測定行車記錄系統的瞬時加速度，藉以提供處理模組計算行車記錄系統之瞬時速度及位移的資訊。

較佳地，處理模組可根據經座標定位之還原影像、時間資訊及速度及位置資訊來計算行車記錄系統及還原影像中之至少一特定物件的速度及相對運動關係。

較佳地，相對運動關係可包含相對速度及相對距離。

較佳地，此系統更可包含警示模組，處理模組可根據相對運動關係來判斷是否驅動警示模組發出警示訊號。

承上所述，依本發明之行車記錄系統及其位置判斷方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之行車記錄系統能夠以座標定位還原影像中各個物件的位置，因此可以準確得知此系統與其影像中之特定物件的相對運動關係，因此其所擷取的影像能夠幫助釐清意外發生的原因。

(2)本發明之行車記錄系統整合了重力感測器及衛星定位系統，因此能更準確的得知其速度及位移等資訊。

(3)本發明之行車記錄系統能夠意外發生前，以警示訊號警示使用者，故可以有效地避免意外的發生。

(4)本發明之行車記錄系統能夠記錄全景影像，因此能夠提供使用者周圍環境的資訊。

(5)本發明之行車記錄系統可以設置於任何的載具或是固定的地點，因此用途非常廣泛。

1、2、4、7‧‧‧行車記錄系統

11、21、41‧‧‧曲率影像鏡頭

111、211、411‧‧‧曲率影像

12、22、42‧‧‧運算模組

121、221、421‧‧‧還原影像

13、23、43‧‧‧處理模組

131、231、431‧‧‧時間資訊

232、432‧‧‧相對運動關係

433‧‧‧瞬時速度及位移的資訊

14、24、44‧‧‧儲存模組

15、25、45‧‧‧顯示模組

26、46‧‧‧座標定位模組

261、461‧‧‧經座標定位之還原影像

47‧‧‧重力感測器

471‧‧‧瞬時加速度

48‧‧‧警示模組

481‧‧‧警示訊號

49‧‧‧衛星定位模組

491‧‧‧速度及位置資訊

A‧‧‧汽車

B‧‧‧機車

S31~S36、S51~S56、S91~S95‧‧‧步驟流程

第1圖係為本發明之行車記錄系統之方塊圖。

第2圖係為本發明之行車記錄系統之第一實施例之方塊圖。

第3圖係為本發明之行車記錄系統之第一實施例之流程圖。

第4圖係為本發明之行車記錄系統之第二實施例之方塊圖。

第5圖係為本發明之行車記錄系統之第二實施例之流程圖。

第6A及6B圖係為本發明之行車記錄系統之第三實施例之示意圖。

第7及8圖係為本發明之行車記錄系統之第四實施例之示意圖。

第9圖係為本發明之行車記錄系統之位置判斷方法之流程圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之行車記錄系統及其位置判斷方法之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

本發明所提出的行車記錄系統不但能夠適用於各種移動載具，例如汽車、火車、高速鐵路、捷運系統及飛機等，更可以做為於一般固定地點的監視系統來使用。

請參閱第1圖，係為本發明之行車記錄系統之方塊圖。如圖所示，此行車記錄系統1包含位曲率影像鏡頭11、運算模組12、處理模組13、儲存模組14及顯示模組15。

其中，曲率影像鏡頭11可擷取此行車記錄系統1周圍環境之曲率影像111。運算模組12則將此曲率影像111轉換為還原影像121。處理模組13則接收還原影像121，並產生時間資訊131。顯示模組15則顯示還原影像121及時間資訊131。儲存模組14則儲存還原影像121及時間資訊131。

值得一提的是，本發明提出之行車記錄系統整合了曲率影像鏡頭，使行車記錄系統能夠提供更為廣角的錄像，以提供更豐富的資訊給使用者。其中，此曲率影像鏡頭可為魚眼鏡頭、球型鏡頭或漏斗型鏡頭等任何能夠拍攝曲率影像及系統周圍環境之區域影像的鏡頭。也就是說，本發明之行車記錄系統並非僅提供鏡頭前方的影像，更能進一步提供系統周圍環境之區域影像，且能將曲率影像還原為還原影像並儲存。

請參閱第2圖，係為本發明之行車記錄系統之第一實施例之方塊圖。如圖所示，此行車記錄系統2包含位曲率影像鏡頭21、運算模組22、處理模組23、儲存模組24及顯示模組25及座標定位模組26。

曲率影像鏡頭21連結於運算模組22，其可擷取其周圍環境的曲率影像211，並將曲率影像211傳送至運算模組22。運算模組22接收曲率影像211，並利用積分等方式將曲率影像211轉換為還原影像221。座標定位模組26接收此還原影像221，並根據其角度方位利用各種座標系統，如直角座標系統等，將還原影像221轉換為一經座標定位的還原影像261，使還原影像221中的各個物件均能夠以座標來定位。處理模組23連結於座標定位模組261，其接收經座標定位的還原影像261並產生時間資訊231。儲存模組24則儲存 經座標定位的還原影像261及時間資訊231，以供使用者調閱。顯示模組25則顯示經座標定位的還原影像261及時間資訊231。因此，使用者可以獲取經座標定位的還原影像261、時間資訊231及影像中各物件的位置資訊。

此外，處理模組23則可根據經座標定位的還原影像261及時間資訊231來計算行車記錄系統2的移動速度、影像中特定物件的移動速度及兩者間的距離，也可以利用各種方式來計算出行車記錄系統2本身及影像中特定物件的速度。例如，可根據影像中參考點的位移及螢幕之幀與幀之間的時間間隔，來計算出行車記錄系統2本身及影像中各物件的移動速度。更可以藉由上述的資訊計算出兩者的相對運動關係232，其可包含相對速度及相對距離。因此，本發明之行車記錄系統2能夠完整的呈現之影像中各物件與系統2本身的相對運動關係232，儲存模組24及顯示模組25則各別儲存及顯示座標定位的還原影像261、時間資訊231及相對運動關係232。這樣一來，當行車記錄系統2被設置於一車輛中時，行車記錄系統2能夠提供足夠的資訊來幫助使用者判斷車禍發生的原因。

值得一提的是，由於習知技藝之行車記錄器不具備有座標定位的功能。因此，當行車記錄器設置於移動中的車輛時，其僅具備有記錄影像的功能，且由於其無法判斷其所在之車輛與來車的相對運動關係，故在車禍發生時，其所擷取的影像對判斷車禍發生的原因幫助不大，因此其功能受到很大的限制。因此，本發明所提出的系統及方法確實能夠有效地解決習知技藝之行車記錄器的問題。此外，由於本發明之行車記錄系統使用曲率影像鏡頭，因此 能記錄系統周圍環境的資訊，以提供給使用者，讓使用者能夠更加的了解周圍環境的狀況。

請參閱第3圖，係為本發明之行車記錄系統之第一實施例之流程圖。

在步驟S31中，利用曲率影像鏡頭擷取其周圍環境的曲率影像。

在步驟S32中，經由運算模組接收曲率影像，並將曲率影像轉換為還原影像。

在步驟S33中，座標定位模組根據還原影像中之角度方位將還原影像轉換為經座標定位的還原影像，使影像中各物件能以座標來定位。

在步驟S34中，透過處理模組接收經座標定位的還原影像，並產生時間資訊，以計算系統與影像中各物件的相對運動關係。

在步驟S35中，由儲存模組儲存經座標定位的還原影像、時間資訊及相對運動關係。

在步驟S36中，由顯示模組則顯示經座標定位的曲率影像、時間資訊及相對運動關係。

請參閱第4圖，係為本發明之行車記錄系統之第二實施例之方塊圖。如圖所示，此行車記錄系統4包含位曲率影像鏡頭41、運算模組42、座標定位模組46、處理模組43、儲存模組44、顯示模組45、重力感測器47及警示模組48。

同樣的，曲率影像鏡頭41擷取曲率影像411，經運算模組42將其轉換為還原影像421，再經由座標定位模組46以座標定位還原影 像421以產生經座標定位之還原影像461。處理模組43則根據經座標定位之還原影像461及時間資訊431計算系統4與影像中各物件的相對運動關係432，並傳送經座標定位之還原影像461、時間資訊431及相對運動關係432至儲存模組44及顯示模組45。

而在本實施例中，行車記錄系統4更整合了重力感測器47、警示模組48及衛星定位模組49。重力感測器47可以用來測定系統4的瞬時加速度471，因此可以幫助處理模組43更精確的計算系統4之瞬時速度及位移的資訊433，並將瞬時速度及位移的資訊433傳送到儲存模組44及顯示模組45。除此之外，衛星定位模組49則可以精確地提供系統4本身之速度及位置資訊491。這樣一來，當行車記錄系統4設置於一移動中的車輛時，使用者即能夠更清楚的得知在意外發生時，發生碰撞的瞬間，系統4當時的瞬時速度及位移的資訊。

而在另一方面，由於本發明之行車記錄系統4可以精確地判斷系統4本身與影像中各個物件的相對運動關係432，因此，處理模組43可以根據此相對運動關係432來判斷是否有必要驅動警示模組48發出警示訊號481來提示使用者，讓使用者能夠即時做出適當的反應。

舉例而言，當本發明之行車記錄系統4作為行車記錄器使用時，處理模組43可以根據經座標定位之還原影像461、影像中的各個參考點及時間資訊431來測定系統4與來車的相對速度及相對距離。當系統4與來車之相對速度及相對距離大於一預設值時，處理模組43即可驅動警示模組48發出警示訊號481警示使用者，以避免意外的發生。也就是說，本發明之行車記錄系統4不但可以在 意外發生後，幫助使用者精確地鑒定意外發生的原因，更可以在意外發生前，以警示訊號481提示使用者，以避免意外的發生。

值得一提的是，習知技藝之行車記錄器缺乏重力感測器及座標定位的功能，因此當車禍發生時，無法提供有效的資訊以幫助使用者釐清意外發生的原因，更無法提供車輛與來車的相對運動關係。然而，本發明之行車記錄系統整合了重力感測器，使用者能夠更清楚的得知在意外發生的瞬間，車輛當時的瞬時速度及位移的資訊。因此，本發明所提出之行車記錄系統能夠提供更為完善的原始資料，以幫助使用者分析意外發生時的各種細節，更精確地幫助使用者釐清意外發生的原因。

更重要的是，本發明之行車記錄系統更可以根據系統本身與來車之相對速度及相對距離，來判斷是否需警示使用者立即採取減速或剎車等動作，以預防車禍的發生。因此，與習知技藝之行車記錄器相比，本發明之行車記錄系統實具進步性之專利要件。

請參閱第5圖，係為本發明之行車記錄系統之第二實施例之流程圖。

在步驟S51中，利用曲率影像鏡頭擷取其周圍環境的曲率影像。

在步驟S52中，利用運算模組接收曲率影像並將曲率影像轉換為還原影像。

在步驟S53中，藉由座標定位模組接收還原影像，並以座標定位還原影像，以產生一經座標定位的還原影像。

在步驟S53中，以衛星定位模組測量行車記錄系統之速度及位置 資訊，並傳送至處理模組。

在步驟S54中，透過處理模組接收系統之速度及位置資訊、經座標定位的還原影像，並產生時間資訊，以計算系統與影像中各物件的相對運動關係。

在步驟S55中，經由重力感測器測定系統的瞬時加速度，並傳送至處理模組以計算系統之速度及位移的資訊。

在步驟S56中，透過處理模組根據相對運動關係來判斷是否需要驅動警示模組發出警示訊號來提示使用者。

請參閱第6A及6B圖，係為本發明之行車記錄系統之第三實施例之示意圖。如第6A圖所示，本發明之行車記錄系統利用曲率鏡頭，因此可提供較為廣角的影像。在本實施例中，行車記錄系統擷取到的影像中含有特定物件機車A及汽車B。如第6B圖所示，經過了一段時間，汽車A及機車B已經移動，然而由於本發明之行車記錄系統具備有座標定位的功能，因此有許多種計算方式能獲取汽車A及機車B之速度。例如，可藉由分析汽車A及機車B在各個時間點的座標，並根據螢幕之幀與幀之間的時間間隔(如每秒鐘30個幀)來計算兩者之速度。另外，行車記錄系統本身之速度則可以利用同樣的方式或是直接由衛星定位模組來提供。

請參閱第7圖，係為本發明之行車記錄系統之第四實施例之示意圖。如圖所示，由於行車記錄系統7使用曲率影像鏡頭，因此可以記錄周圍環境的資訊。由於行車記錄系統7能夠精確地計算來車與系統7本身的相對運動關係，在來車車速過快時，行車記錄系統7能夠立即以警示訊號提示駕駛，使駕駛可以立即採取必要 的動作，因此可以大幅地降低意外發生的機率。

行車記錄系統7可以應用於各種移動載具，例如汽車、火車、高速鐵路、捷運系統及飛機等，當然也可以設置於一般住宅、辦公大樓、工廠、公寓及銀行等，以做為於一般固定地點的監視系統來使用，如第8圖所示。

儘管前述在說明本發明之行車記錄系統的過程中，亦已同時說明本發明之行車記錄系統之位置判斷方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。

請參閱第9圖，係為本發明之行車記錄系統之位置判斷方法之流程圖。本方法係包含下列步驟：在步驟S91中，利用曲率影像鏡頭擷取其周圍環境之曲率影像。

在步驟S92中，藉由運算模組將曲率影像還原為還原影像。

在步驟S93中，藉由處理模組接收還原影像，並產生時間資訊。

在步驟S94中，經由顯示模組顯示還原影像及時間資訊。

在步驟S95中，透過儲存模組儲存還原影像及時間資訊。

本發明之行車記錄系統之位置判斷方法的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之行車記錄系統時描述過，在此為了簡略說明便不再敘述。

綜上所述，本發明能夠以座標定位還原影像中各個物件的位置，因此可以準確得知此系統與其影像中之特定物件的相對運動關係，因此其所擷取的影像能夠幫助釐清意外發生的原因。而本發明 整合了重力感測器及衛星定位模組，因此能更準確的得知其速度及位移等資訊。除此之外，本發明能夠意外發生前，以警示訊號警示使用者，故可以有效地避免意外的發生。再者，本發明能夠記錄周圍環境之區域影像，因此能夠記錄大範圍的資訊。更進一步的，本發明可以設置於任何的載具之上或是固定的地點，因此用途非常廣泛。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧行車記錄系統

11‧‧‧曲率影像鏡頭

111‧‧‧曲率影像

12‧‧‧運算模組

121‧‧‧還原影像

13‧‧‧處理模組

131‧‧‧時間資訊

14‧‧‧儲存模組

15‧‧‧顯示模組

Claims (14)

1. 一種行車記錄系統，係包含：一曲率影像鏡頭，係擷取其周圍環境之一曲率影像；一運算模組，係將該曲率影像還原為一還原影像；一座標定位模組，係接收該還原影像，並以座標定位該還原影像，以產生一經座標定位之還原影像；一處理模組，係接收該經座標定位之還原影像，並產生一時間資訊；一顯示模組，係顯示該經座標定位之還原影像及該時間資訊；以及一儲存模組，係儲存該經座標定位之還原影像及該時間資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行車記錄系統，更包含一衛星定位模組，係提供該行車記錄系統之一速度及位置資訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行車記錄系統，其中該座標定位模組係根據該還原影像的角度方位，以產生該經座標定位之還原影像。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之行車記錄系統，更包含一重力感測器，係連結於該處理模組，該重力感測器能夠測定該行車記錄系統的瞬時加速度，以提供該處理模組計算該行車記錄系統之瞬時速度及位移的資訊。
5. 如申請專利範圍第2項所述之行車記錄系統，其中該處理模組係根據該經座標定位之還原影像、該時間資訊及該速度及位置資訊 來計算該行車記錄系統及該還原影像中之至少一特定物件的速度及一相對運動關係。
6. 如申請專利範圍第5項所述之行車記錄系統，其中該相對運動關係包含相對速度及相對距離。
7. 如申請專利範圍第5項所述之行車記錄系統，更包含一警示模組，該處理模組係根據該相對運動關係來判斷是否驅動該警示模組發出警示訊號。
8. 一種位置判斷方法，係包含下列步驟：利用一曲率影像鏡頭擷取其周圍環境之一曲率影像；藉由一運算模組將該曲率影像還原為一還原影像；由一座標定位模組以座標定位該還原影像，以產生一經座標定位之還原影像；藉由一處理模組接收該經座標定位之還原影像，並產生一時間資訊；經由一顯示模組顯示該經座標定位之還原影像及該時間資訊；以及透過一儲存模組儲存該經座標定位之還原影像及該時間資訊。
9. 如申請專利範圍第8項所述之位置判斷方法，更包含下列步驟：利用一衛星定位模組提供該行車記錄系統之一速度及位置資訊。
10. 如申請專利範圍第8項所述之位置判斷方法，更包含下列步驟：由該座標定位模組根據該還原影像的角度方位，以產生該經座標定位之還原影像。
11. 如申請專利範圍第8項或第9項所述之位置判斷方法，更包含下列步驟：藉由一重力感測器感測該行車記錄系統的瞬時加速度。
12. 如申請專利範圍第9項所述之位置判斷方法，更包含下列步驟：藉由該處理模組根據該經座標定位之還原影像、該時間資訊及該速度及位置資訊來計算該行車記錄系統及該還原影像中之一特定物件的速度及一相對運動關係。
13. 如申請專利範圍第12項所述之位置判斷方法，其中該相對運動關係包含相對速度及相對距離。
14. 如申請專利範圍第12項所述之位置判斷方法，更包含下列步驟：由該處理模組根據該相對運動關係來判斷是否驅動一警示模組發出警示訊號。