TWI546214B - 車輛的行進路線警示系統 - Google Patents

車輛的行進路線警示系統 Download PDF

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TWI546214B TW104127481A TW104127481A TWI546214B TW I546214 B TWI546214 B TW I546214B TW 104127481 A TW104127481 A TW 104127481A TW 104127481 A TW104127481 A TW 104127481A TW I546214 B TWI546214 B TW I546214B
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林倩如
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

車輛的行進路線警示系統
本發明是有關於一種警示系統，且特別是有關於一種車輛的行進路線警示系統。
隨著工業科技的發達，車輛已成為現代人常用的代步工具。在車輛普及的情況下，交通事故的已成為現代人意外死亡的主要原因之一，其中造成交通事故的原因中，人為因素佔了較大的比例，並且許多的人為因素是可以避免或降低的。因此，如何降低人為因素所造成的交通事故是一個極具未來性的課題。
本發明提供一種車輛的行進路線警示系統，可降低交通事故的發生機率。
一種車輛的行進路線警示系統，包括一路線預測處理器、一影像產生器及一投影裝置。路線預測處理器耦接車輛，以接收車輛的一行進資訊，並且依據行進資訊判斷該車輛的一行進軌跡以提供一行進軌跡資訊。影像產生器耦接路線預測處理器， 以依據行進軌跡資訊產生一軌跡警示圖案。投影裝置耦接影像產生器，以依據軌跡警示圖案投射一軌跡影像於車輛的一行進地面。
基於上述，本發明實施例的車輛的行進路線警示系統， 其偵測車輛的行進路線，並且在車輛的行進路線上投射軌跡影像。藉此，可提示其他駕駛本車輛的行進路線，以降低交通事故的發生機率。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧車輛
11‧‧‧轉速計
12‧‧‧時速計
13‧‧‧檔位
14‧‧‧方向盤
15‧‧‧行車電腦
16‧‧‧油門
100‧‧‧行進路線警示系統
110‧‧‧通信介面
120‧‧‧路線預測處理器
130‧‧‧攝影裝置
140‧‧‧影像產生器
151、153‧‧‧投影裝置
A~F、B1、C1、E1、F1、O‧‧‧端點
AC1~AC4‧‧‧警戒區域圖案
AC11‧‧‧前向警戒區域圖案
AC12、AC13‧‧‧側向警戒區域圖案
AC14‧‧‧逆向警戒區域圖案
AD1~AD4‧‧‧危險區域圖案
AD11‧‧‧前向危險區域圖案
AD12、AD13‧‧‧側向危險區域圖案
AD14‧‧‧逆向危險區域圖案
CID1、CID2‧‧‧內輪差空間
ICA1~ICA4‧‧‧軌跡影像
IDR‧‧‧方向資訊
IGR‧‧‧檔位資訊
IMH‧‧‧行進資訊
IPA‧‧‧參數資訊
IRPM‧‧‧轉速資訊
ISPH‧‧‧時速資訊
ITE‧‧‧油門資訊
ITK‧‧‧行進軌跡資訊
PTC‧‧‧軌跡警示圖案
SEI‧‧‧環境影像信號
圖1為依據本發明一實施例的車輛及其行進路線警示系統的系統示意圖。
圖2為依據本發明一實施例的車輛前行的軌跡影像示意圖。
圖3為依據本發明一實施例的車輛後退的軌跡影像示意圖。
圖4為依據本發明一實施例的車輛右轉的軌跡影像示意圖。
圖5為依據本發明一實施例的車輛左轉的軌跡影像示意圖。
圖6為依據本發明一實施例的車輛轉轉的內輪差示意圖。
圖1為依據本發明一實施例的車輛及其行進路線警示系 統的系統示意圖。請參照圖1，在本實施例中，行進路線警示系統 100連接至車輛10，且例如包括通信介面110、路線預測處理器120、攝影裝置130、影像產生器140及投影裝置(如151、153)。 其中，車輛10例如包括轉速計11、時速計12、檔位13、方向盤14、行車電腦15及油門16。投影裝置(如151、153)可以是液晶投影機、雷射投影機或類似的裝置，本發明實施例不以此為限。
通信介面110耦接於路線預測處理器120與車輛10。路線預測處理器120透過通信介面110耦接至車輛10的轉速計11、時速計12、檔位13、方向盤14、行車電腦15及油門16，以接收車輛10的行進資訊IMH，並且依據車輛10的行進資訊IMH預測車輛10的行進路線，接著依據車輛10的行進路線提供行進軌跡資訊ITK。進一步來說，路線預測處理器120可依據車輛10的行進資訊IMH、相關的時間設定(例如危險時間設定、警示時間設定)及相關的範圍設定(如危險範圍設定、警示範圍設定)來判定車輛10的危險區域及警示區域，並依據車輛10的危險區域及警示區域提供行進軌跡資訊ITK。
在本實施例中，車輛10的行進資訊IMH至少包括時速 計12提供的時速資訊ISPH(亦即行進速度)及方向盤14提供的方向資訊IDR(亦即行進方向)，但在其他實施例中，車輛10的行進資訊IMH可更包括轉速計11提供的轉速資訊IRPM、檔位13提供的檔位資訊IGR、行車電腦15提供的參數資訊IPA及油門16提供的油門資訊ITE的至少其一，此可依據本領域通常知識者而定，本發明實施例不以此為限。其中，參數資訊IPA例如包括路 面傾斜度。
攝影裝置130用以擷取車輛10週遭的環境影像，並且依 據所擷取到的環境影像產生環境影像信號SEI。影像產生器140耦接路線預測處理器120及攝影裝置130，以依據行進軌跡資訊ITK產生軌跡警示圖案PTC至投影裝置(如151、153)。投影裝置(如151、153)耦接影像產生器140，以依據軌跡警示圖案PTC投射軌跡影像於車輛10的行進地面。
在本實施例中，攝影裝置130是配置於行進路線警示系 統100中，但在其他實施例中，攝影裝置130可配置在車輛10中，並且影像產生器140可透過通信介面110耦接至攝影裝置130，亦即車輛10可與行進路線警示系統100共用攝影裝置130，此可依據本領域通常知識者的設計而定。
圖2為依據本發明一實施例的車輛前行的軌跡影像示意 圖。請參照圖1及圖2，其中相似及相同元件使用相似或相同標號。在本實施例中，假設車輛10是往前行，並且投影裝置(如151、153)所投射的軌跡影像ICA1會包圍車輛10並且軌跡影像ICA1包括危險區域圖案AD1及警戒區域圖案AC1，其中危險區域圖案AD1及警戒區域圖案AC1可依據相關的時間設定(亦即危險時間設定及警戒時間設定)及當時車輛10的時速來設定。一般而言，危險區域圖案AD1會靠近車輛10，代表危險性較高，並且警戒區域圖案AC1可包圍部份或全部危險區域圖案AD1，代表危險性相對較低。
進一步來說，危險區域圖案AD1可包括前向危險區域圖案AD11、側向危險區域圖案AD12及AD13、以及逆向危險區域圖案AD14，其中前向危險區域圖案AD11位於車輛10的前進方向(在此為車輛10的前方)，側向危險區域圖案AD12及AD13位於車輛10的側邊，後向危險區域圖案AD14位於車輛10的逆行車方向(在此為車輛10的後方)。
在本發明的一實施例中，前向危險區域圖案AD11的寬度為W+2Dw+2 α×s×t1，前向危險區域圖案AD11的長度為Dp+s×t1+1/2×a×t12；側向危險區域圖案AD12及AD13的長度為L，側向危險區域圖案AD12及AD13的寬度為2 α×s×t1；後向危險區域圖案AD14的寬度為W+2Dw，後向危險區域圖案AD14的長度為Dp+|s-β Sl|×t1。其中，W為車輛10的車寬(單位為長度)，Dw為橫向緩衝常數(為使用者自定義，單位為長度)，α為橫向速度調整常數(為使用者自定義，為單純數值)，s為車輛10的車行速度(單位為長度/時間)，t1為危險時間設定(亦即第一時間，為使用者自定義)，L為車輛10的車長，Dp為縱向緩衝常數(為使用者自定義，單位為長度)，a為車輛10的加速度，β為縱向速度調整常數(為使用者自定義，為單純數值)，Sl為道路速限。
警戒區域圖案AC1包括前向警戒區域圖案AC11、側向警戒區域圖案AC12及AC13、以及逆向警戒區域圖案AC14，其中前向警戒區域圖案AC11位於車輛10的前進方向(在此為車輛10的前方)且鄰接前向警戒區域圖案AD11，側向警戒區域圖案 AC12、AC13位於車輛10的側邊且分別鄰接側向危險區域圖案AD12、AD13，後向警戒區域圖案AD14位於車輛10的逆行車方向(在此為車輛10的後方)且鄰接後向危險區域圖案AD14。
在本發明的一實施例中，前向警戒區域圖案AC11的寬度 為W+2Dw+2 α×s×t2，前向警戒區域圖案AC11的長度為Dp+s×(t2-t1)+1/2×a×(t22-t12)；側向危險區域圖案AC12、AC13的長度為L，側向危險區域圖案AC12、AC13的寬度為2 α×s×(t2-t1)；後向危險區域圖案AC14的寬度為W+2Dw，後向危險區域圖案AC14的長度為Dp+|s-Sl|×(t2-t1)。其中，t2為警戒時間設定(亦即第二時間，為使用者自定義)，且警戒時間設定大於危險時間設定，例如危險時間設定為3秒，警戒時間設定可以為7秒，但本發明實施例不以此為限。
依據上述，危險區域圖案AD1可標示危險時間設定內車 輛10的行經路線，警戒區域圖案AC1可標示警戒時間設定內車輛10的行經路線。並且，由於危險區域圖案AD1及警戒區域圖案AC1都與車輛10的時速s有關，因此軌跡影像ICA1的面積正比於車輛10的行進速度。
在本實施例中，前向危險區域圖案AD11、側向危險區域 圖案AD12及AD13、逆向危險區域圖案AD14、前向警戒區域圖案AC11、側向警戒區域圖案AC12及AC13、以及逆向警戒區域圖案AC14皆以矩形圖案為例，且警戒區域圖案AC1是以涵蓋前向警戒區域圖案AC11、側向警戒區域圖案AC12及AC13、以及 逆向警戒區域圖案AC14的矩形為例。然而，依據實際情況的不同，例如投影裝置(如151、153)的設置位置或車輛10的行進方式，讓圖示呈現為梯形。或者，車輛10前進時，軌跡影像ICA1可省略逆向危險區域圖案AD14及逆向警戒區域圖案AC14；車輛10左轉時，軌跡影像ICA1可省略側向危險區域圖案AD13及側向警戒區域圖案AC13；車輛10右轉時，軌跡影像ICA1可省略側向危險區域圖案AD12及側向警戒區域圖案AC12，本領域通常知識者可自行設定，本發明實施例不以此為限。
舉例來說，假設車輛10的車寬W為1.8公尺，橫向緩衝 常數Dw為0.3公尺，橫向速度調整常數α為0.01，危險時間設定t1為3秒，車輛10的車長L為5公尺，縱向緩衝常數Dp為0.5公尺，縱向速度調整常數β為0.3，道路速限Sl為100時速100。 依據上述設定，當車輛10的加速度a為0公里/秒平方時，則前向危險區域圖案AD11、側向危險區域圖案AD12及AD13、逆向危險區域圖案AD14的尺寸可參照下表：
當車輛10的加速度a為2公里/秒平方時，則前向危險區 域圖案AD11、側向危險區域圖案AD12及AD13、逆向危險區域圖案AD14的尺寸可參照下表：
當車輛10的加速度a為5公里/秒平方時，則前向危險區域圖案AD11、側向危險區域圖案AD12及AD13、逆向危險區域圖案AD14的尺寸可參照下表：
當車輛10的加速度a為10公里/秒平方時，則前向危險 區域圖案AD11、側向危險區域圖案AD12及AD13、逆向危險區域圖案AD14的尺寸可參照下表：
圖3為依據本發明一實施例的車輛後退的軌跡影像示意 圖。請參照圖1至圖3，其中相似及相同元件使用相同或相似標號。在本實施例中，假設車輛10是往後退，並且投影裝置(如151、153)所投射的軌跡影像ICA2包括危險區域圖案AD2及警戒區域圖案AC2，其中危險區域圖案AD2包括前向危險區域圖案AD21、側向危險區域圖案AD22及AD23、以及逆向危險區域圖案AD24，警戒區域圖案AC2包括前向警戒區域圖案AC21、側向警戒區域圖案AC22及AC23、以及逆向警戒區域圖案AC24，並且危險區域圖案AD2及警戒區域圖案AC2同樣可依據相關的時間設定(亦即危險時間設定及警戒時間設定)及當時車輛10的時速來設定， 但危險區域圖案AD2及警戒區域圖案AC2於車輛10的相對位置相反於危險區域圖案AD1及警戒區域圖案AC1。
圖4為依據本發明一實施例的車輛右轉的軌跡影像示意圖。請參照圖1及圖4，其中相似及相同元件使用相同或相似標號。在本實施例中，假設車輛10是右轉，並且投影裝置(如151、153)所投射的軌跡影像ICA3包括危險區域圖案AD3及警戒區域圖案AC3，其中危險區域圖案AD3及警戒區域圖案AC3同樣可依據相關的時間設定(亦即危險時間設定及警戒時間設定)及當時車輛10的時速及轉彎方向來設定。換言之，當車輛10向右轉彎時，危險區域圖案AD4會標示車輛10於危險時間設定內右轉的行經路線及內輪差空間CID1，警戒區域圖案AC3會標示車輛10於警戒時間設定內右轉的行經路線，並且警戒區域圖案AC3會包圍危險區域圖案AD3。
圖5為依據本發明一實施例的車輛左轉的軌跡影像示意 圖。請參照圖1及圖5，其中相似及相同元件使用相同或相似標號。在本實施例中，假設車輛10是左轉，並且投影裝置(如151、153)所投射的軌跡影像ICA4包括危險區域圖案AD4及警戒區域圖案AC4，其中危險區域圖案AD4及警戒區域圖案AC4同樣可依據相關的時間設定(亦即危險時間設定及警戒時間設定)及當時車輛10的時速及轉彎方向來設定。換言之，當車輛10向左轉彎時，危險區域圖案AD4會標示車輛10於危險時間設定內左轉的行經路線及內輪差空間CID2，警戒區域圖案AC4會標示車輛10 於警戒時間設定內左轉的行經路線，並且警戒區域圖案AC3會包圍危險區域圖案AD3。
圖6為依據本發明一實施例的車輛轉彎的內輪差示意 圖。請參照圖4及圖6，其中端點A~D代表車輛10的所在位置，端點B、B1、C、C1、E、E1、F、F1之間的弧線代表車輛10右轉的軌跡，端點O表示車輛10右轉的圓心，1為車輛軸距，d為車輛後輪距，r為車輛最小轉彎半徑。
根據內輪差的定義，內輪差m=-，亦即需要和 的資料來計算內輪差m。如圖6所示，△OCD是直角三角形，根據畢氏定理，^2=^2+^2，其中就是車輛軸距l，所以需要的資料來計算線段。如圖6所示，=-，其中就是車輛後輪距d，所以需要的資料來算算線段。如圖6所示，△OAB是直角三角形，根據畢氏定理，^2=^2-^2，所以需要和的資料來計算線段。 如圖6所示，就是車輛最小轉彎半徑r，而等於，也就是車輛軸距l，所以最大內輪差m可透過上述計算得到。在本發明的實施例中，是設定危險區域AD3包括內輪差空間CID1，亦即危險區域AD3可包括端點C、E、E1、C1所形成的圓弧區段。
綜上所述，本發明實施例的車輛的行進路線警示系統， 其偵測車輛的行進路線，並且在車輛的行進路線上投射軌跡影像。藉此，可提示其他駕駛本車輛的行進路線，以降低交通事故的發生機率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧車輛
11‧‧‧轉速計
12‧‧‧時速計
13‧‧‧檔位
14‧‧‧方向盤
15‧‧‧行車電腦
16‧‧‧油門
100‧‧‧行進路線警示系統
110‧‧‧通信介面
120‧‧‧路線預測處理器
130‧‧‧攝影裝置
140‧‧‧影像產生器
151、153‧‧‧投影裝置
IDR‧‧‧方向資訊
IGR‧‧‧檔位資訊
IMH‧‧‧行進資訊
IPA‧‧‧參數資訊
IRPM‧‧‧轉速資訊
ISPH‧‧‧時速資訊
ITE‧‧‧油門資訊
ITK‧‧‧行進軌跡資訊
PTC‧‧‧軌跡警示圖案
SEI‧‧‧環境影像信號

Claims (9)

  1. 一種車輛的行進路線警示系統，係應用於一車輛，該車輛的行進路線警示系統包括：一路線預測處理器，耦接該車輛，以接收該車輛的一行進資訊，並且依據該行進資訊判斷該車輛的一行進軌跡以提供一行進軌跡資訊；一影像產生器，耦接該路線預測處理器，以依據該行進軌跡資訊產生一軌跡警示圖案；以及一投影裝置，耦接該影像產生器，以依據該軌跡警示圖案投射一軌跡影像於該車輛的一行進地面；其中，該行進資訊包括該車輛的一行進方向及一行進速度，並且該軌跡影像的面積正比於該行進速度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的車輛的行進路線警示系統，其中該影像產生器依據該車輛的尺寸決定該軌跡警示圖案的尺寸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的車輛的行進路線警示系統，其中該軌跡警示圖案包括一危險區域圖案及一警戒區域圖案。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的車輛的行進路線警示系統，其中當該車輛直行時，該危險區域圖案用以標示該車輛於一第一時間內的行經路線，並且該警戒區域圖案包圍部分或全部該危險區域圖案。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的車輛的行進路線警示系統，其中該危險區域圖案包括一前向危險區域圖案、兩側向危險區域圖案及一逆向危險區域圖案，其中該前向危險區域圖案位於該車輛的前進方向，該些側向危險區域圖案位於該車輛的側邊，該後向危險區域圖案位於該車輛的逆行車方向。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的車輛的行進路線警示系統，其中該前向危險區域圖案的寬度為W+2Dw+2 α×s×t1，該前向危險區域圖案的長度為Dp+s×t1+1/2×a×t12，各該些側向危險區域圖案的長度為L，各該些側向危險區域圖案的寬度為2 α×s×t1，該後向危險區域圖案的寬度為W+2Dw，該後向危險區域圖案的長度為Dp+|s-Sl|×t1，W為該車輛的車寬，Dw為橫向緩衝常數，α為橫向速度常數，s為該車輛的車行速度，t1為一第一時間，L為該車輛的車長，Dp為縱向緩衝常數，a為該車輛的加速度，Sl為道路速限。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的車輛的行進路線警示系統，其中該警戒區域圖案包括一前向警戒區域圖案、兩側向警戒區域圖案及一逆向警戒區域圖案，其中該前向警戒區域圖案鄰接該前向警戒區域圖案，該些側向警戒區域圖案分別鄰接該些側向危險區域圖案，該後向警戒區域圖案鄰接該後向危險區域圖案。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的車輛的行進路線警示系統，其中該前向警戒區域圖案的寬度為W+2Dw+2 α×s×t2，該前向警戒區域圖案的長度為Dp+s×(t2-t1)+1/2×a×(t22-t12)，各該些側 向警戒區域圖案的長度為L，各該些側向警戒區域圖案的寬度為2 α×s×(t2-t1)，該後向警戒區域圖案的寬度為W+2Dw，該後向警戒區域圖案的長度為Dp+|s-Sl|×(t2-t1)，t2為一第二時間，且該第二時間大於該第一時間。
  9. 如申請專利範圍第3項所述的車輛的行進路線警示系統，其中當該車輛轉彎時，該危險區域圖案用以標示該車輛於一第一時間內轉彎的行經路線及內輪差空間。
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