TWI782810B

TWI782810B - 倒車軌跡線的產生方法

Info

Publication number: TWI782810B
Application number: TW110145411A
Authority: TW
Inventors: 林義昌; 林志峯; 陳弘清; 范姜宇; 張鈞維
Original assignee: 台灣松下電器股份有限公司
Priority date: 2021-12-06
Filing date: 2021-12-06
Publication date: 2022-11-01
Also published as: TW202323104A

Abstract

一種倒車軌跡線的產生方法適用於一行車電腦來實施並包含：根據該車輛的一方向盤轉向角度，決定一外側輪；根據一對照表及該方向盤轉向角度，決定該車輛的一回轉半徑及一外側輪轉向角度；根據該回轉半徑及該外側輪轉向角度，決定出一車輛回轉中心，進而產生通過該外側輪的車輪中心的一第一圓形；計算出分別通過一右倒車線標定位置及一左倒車線標定位置的一第二圓形及一第三圓形，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的中點設置有一倒車鏡頭；分別在該第二圓形及該第三圓形上標記各四個軌跡點，進而儲存為一組倒車軌跡線。

Description

倒車軌跡線的產生方法

本發明是有關於一種倒車軌跡線的產生方法，特別是指一種隨著方向盤的轉向角度的改變而動態調整的倒車軌跡線的產生方法。

倒車輔助系統已廣泛應用於現有的汽車配備中，其中，藉由一倒車鏡頭在倒車時拍攝車輛後方的一倒車影像，並藉由一行車電腦在該倒車影像中顯示一倒車輔助線更是一種最普遍的倒車輔助方式。然而，該倒車輔助線是藉由工程人員事先在各種情況下的該倒車影像中，利用手動調整與描繪的方式而產生並儲存。因此，是否存有其他方法來產生倒車時的倒車軌跡線，進而提供以作為產生現有的該倒車輔助線的參考資訊便成為一個待解決的問題。

因此，本發明的目的，即在提供一種隨著方向盤的轉向角度的改變而動態調整的倒車軌跡線的產生方法。

於是，本發明提供一種倒車軌跡線的產生方法，適用於一車輛，該車輛包含一右前輪、一左前輪、一倒車鏡頭、及一行車電腦。該倒車軌跡線的產生方法包含步驟(A)~(E)。

於步驟(A)，藉由該行車電腦根據該車輛的一方向盤轉向角度判斷該車輛處於一左轉倒車狀態或一右轉倒車狀態。當該行車電腦判斷該車輛處於該左轉倒車狀態時，決定一外側輪是該右前輪且決定一內側輪是該左前輪。當該行車電腦判斷該車輛處於該右轉倒車狀態時，決定該外側輪是該左前輪且決定該外側輪是該右前輪。

於步驟(B)，藉由該行車電腦根據所儲存的一對照表及該車輛的該方向盤轉向角度，決定該車輛的一回轉半徑、一內側輪轉向角度、及一外側輪轉向角度。該對照表對應該車輛，並包含多個不同的該回轉半徑、多個不同的該方向盤轉向角度、多個不同的該內側輪轉向角度、及多個不同的該外側輪轉向角度的對應關係。

於步驟(C)，藉由該行車電腦根據該回轉半徑及該外側輪轉向角度，決定出一車輛回轉中心，以該車輛回轉中心為圓心，且以該回轉半徑為半徑在該車輛所處的平面所產生的一第一圓形會通過該外側輪的車輪中心。

於步驟(D)，藉由該行車電腦以該車輛回轉中心為圓心，且分別以一右倒車線標定位置及一左倒車線標定位置至該車輛回轉中心的距離作為半徑在該車輛所處的平面計算出一第二圓形及一第三圓形。該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的中點設置有該倒車鏡頭，該右前輪的車輪中心與該左前輪的車輪中心的連線與該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的連線平行。

於步驟(E)，藉由該行車電腦在該第二圓形上朝倒車的方向依序標記分別距離該右倒車線標定位置為四個預定距離長度的四個軌跡點E1、E2、E3、E4，並在該第三圓形上朝倒車的方向依序標記分別距離該左倒車線標定位置為四個預定距離長度的四個軌跡點F1、F2、F3、F4，且儲存該右倒車線標定位置與該四個軌跡點E1、E2、E3、E4的一圓弧，及該左倒車線標定位置與四個軌跡點F1、F2、F3、F4的另一圓弧為一組倒車軌跡線。

在一些實施態樣中，其中，在步驟(B)中，該對照表在每一該方向盤轉向角度時所對應的該回轉半徑R、該內側輪轉向角度b、及該外側輪轉向角度a符合下列公式的對應關係。其中， L是該前後輪軸距，Tf是該左右前輪輪距。

在一些實施態樣中，其中，該倒車鏡頭設置於該車輛的中心線上且位於該車輛的後方，在步驟(D)中，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置距離大於該車輛的寬度。

在一些實施態樣中，其中，在步驟(D)中，定義該車輛回轉中心是一坐標系的一原點(0,0)，通過該原點與該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的連線平行的是該坐標系的一X軸，該X軸朝該車輛的方向為正，通過該原點與該X軸垂直的是該坐標系的一Y軸，該Y軸朝該車輛倒退的方向為正，該右前輪的車輪中心與該左前輪的車輪中心的中點(x1,y1)至該倒車鏡頭的距離是TL，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置距離是WL。該行車電腦計算該右倒車線標定位置在該坐標系的坐標是(x1+WL/2,y1+TL)，及該左倒車線標定位置在該坐標系的坐標是(x1-WL/2,y1+TL)。

在另一些實施態樣中，其中，在步驟(E)中，該右倒車線標定位置分別與該四個軌跡點E1、E2、E3、E4的該四個弧長的大小分別是0.5、1、2、3公尺。該左倒車線標定位置分別與該四個軌跡點F1、F2、F3、F4的該四個弧長的大小分別是0.5、1、2、3公尺。

本發明的功效在於：藉由該行車電腦根據該方向盤轉向角度及該對照表，即時地決定與計算出該迴轉半徑、該車輛回轉中心、及該第一圓形，並再根據該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置計算出該第二圓形及該第三圓形，進而決定出該倒車軌跡線及所包含的該等軌跡點。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明倒車軌跡線的產生方法之一實施例，適用於一車輛1，該車輛1包含一右前輪11、一左前輪、一右後輪、一左後輪、一倒車鏡頭、及一行車電腦。要特別說明的是：為方便說明起見，圖1省略該左前輪、該右後輪、該左後輪、該倒車鏡頭、該行車電腦、或其他車輛組件而未繪出，但並不影響實施本案的技術內容。

該倒車軌跡線的產生方法包含步驟S1~S5。

於步驟S1，藉由該行車電腦根據該車輛的一方向盤轉向角度判斷該車輛1處於一左轉倒車狀態或一右轉倒車狀態。更詳細地說，該行車電腦偵測該車輛1的變速箱是處於R檔位時，則判斷是倒車狀態，且還在判斷該車輛1的該方向盤轉向角度例如是大於零度(或小於零度)時，判斷是處於該右轉倒車狀態(或該左轉狀態)，即該車輛的一方向盤向右轉(或向左轉)。當該行車電腦判斷該車輛1處於該左轉倒車狀態時，即如圖1所示，決定一外側輪是該右前輪11且決定一內側輪是該左前輪。而當該行車電腦判斷該車輛1處於該右轉倒車狀態時，決定該外側輪是該左前輪且決定該外側輪是該右前輪。

於步驟S2，藉由該行車電腦根據所儲存的一對照表及該車輛的該方向盤轉向角度，決定該車輛的一回轉半徑、一內側輪轉向角度、及一外側輪轉向角度。該對照表對應該車輛，也就是說，不同款式的車輛會有不同內容的對照表。該對照表還包含多個不同的該回轉半徑、多個不同的該方向盤轉向角度、多個不同的該內側輪轉向角度、及多個不同的該外側輪轉向角度的對應關係。下表舉例說明該對照表的一種態樣。

回轉半徑(mm)	方向盤轉向角度(度)	內側輪轉向角度(度)	外側輪轉向角度(度)
0	0	0	0
49987	45	3.042	3.017
25381	90	6.118	6.020
17175	135	9.241	9.015
13065	180	12.426	12.011
10614	225	15.690	15.014
8983	270	19.056	18.030
7809	315	22.555	21.066
6923	360	26.227	24.129
6221	405	30.133	27.223
5643	450	34.368	30.356
5150	495	39.095	33.534
5005	506.225	40.384	34.334

此外，該對照表在每一該方向盤轉向角度時所對應的該回轉半徑R、該內側輪轉向角度b、及該外側輪轉向角度a符合下列公式的對應關係，其中， L是一前後輪軸距，Tf是一左右前輪輪距。另外值得一提的是：當該方向盤轉向角度不等於該對照表中的其中任一個角度數值時，則該行車電腦能夠藉由最接近的兩個角度數值利用內插法或其他數值方法取得對應的該回轉半徑、該內側輪轉向角度、及該外側輪轉向角度。

於步驟S3，藉由該行車電腦根據該回轉半徑及該外側輪轉向角度，決定出一車輛回轉中心O，且以該車輛回轉中心O為圓心，並以該回轉半徑R為半徑在該車輛1所處的平面所建立而產生的一第一圓形C1會通過該外側輪的車輪中心。也就是說，該行車電腦定義一個以該車輛回轉中心O為原點(0,0)，且以通過該原點且互相垂直的一X軸與一Y軸的一坐標系。該車輛1的該右前輪11、該右後輪、該左後輪、及該左前輪的四個車輪中心的所在位置在該坐標系分別是坐標A、B、C、及D。該X軸與坐標A及坐標D的連線(坐標B及坐標C的連線)平行。該X軸是以朝向該車輛1的方向為正，且該Y軸是以朝向該車輛1倒退的方向為正。且該車輛回轉中心O與該右前輪11的車輪中心(即坐標A)的連線與該X軸的夾角a會等於該外側輪轉向角度，該車輛回轉中心O與該左前輪的車輪中心(即坐標D)的連線與該X軸的夾角b會等於該內側輪轉向角度。

於步驟S4，藉由該行車電腦以該車輛回轉中心O為圓心，且分別以一右倒車線標定位置及一左倒車線標定位置至該車輛回轉中心O的距離作為半徑在該車輛1所處的平面計算出一第二圓形C2及一第三圓形C3。該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置距離大於該車輛1的寬度。該右倒車線標定位置(即坐標E)及該左倒車線標定位置(即坐標F)的中點(即坐標P)設置有該倒車鏡頭。一般來說，該倒車鏡頭是設置於該車輛的一牌照燈下方，且位於一牌照的上方。該右前輪11的車輪中心與該左前輪的車輪中心的連線(或該右後輪的車輪中心與該左後輪的車輪中心的連線)與該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的連線平行，即AD連線(BC連線)與EF連線平行。

更詳細地說，定義該右前輪11的車輪中心(即坐標A)與該左前輪的車輪中心(即坐標D)的中點的坐標是(x1,y1)，(x1,y1)至該倒車鏡頭(即坐標P)的距離是TL，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的距離是WL，該行車電腦計算該右倒車線標定位置在該坐標系的坐標是(x1+WL/2,y1+TL)，及該左倒車線標定位置在該坐標系的坐標是(x1-WL/2,y1+TL)。藉由該坐標系的該車輛回轉中心O、該第二圓形C2的半徑、該第三圓形C3的半徑、坐標E、及坐標F，該行車電腦能夠計算出該第二圓形C2及該第三圓形C3上任一個位置的坐標。

此外，在其他的實施例中，該行車電腦也能夠藉由是先儲存該右前輪11的車輪中心與該左前輪的車輪中心的中點，及該右後輪的車輪中心與該左後輪的車輪中心的中點之間的距離(相當於(x1,y1)與坐標Q的距離，即該前後輪軸距L)，及該右後輪的車輪中心與該左後輪的車輪中心的中點與該倒車鏡頭所設置的位置之間的距離(相當於坐標Q與坐標P的距離)，而獲得距離TL。

於步驟S5，藉由該行車電腦在該第二圓形C2上朝倒車的方向依序標記分別距離該右倒車線標定位置為四個預定距離長度的四個軌跡點E1、E2、E3、E4，並在該第三圓形C3上朝倒車的方向依序標記分別距離該左倒車線標定位置為四個預定距離長度的四個軌跡點F1、F2、F3、F4。在本實施例中，該右倒車線標定位置分別與該四個軌跡點E1、E2、E3、E4的該四個弧長的大小分別是0.5、1、2、3公尺，且該左倒車線標定位置分別與該四個軌跡點F1、F2、F3、F4的該四個弧長的大小分別是0.5、1、2、3公尺。

該行車電腦儲存該右倒車線標定位置與該四個軌跡點E1、E2、E3、E4的一圓弧的坐標資訊，及該左倒車線標定位置與四個軌跡點F1、F2、F3、F4的另一圓弧的坐標資訊為一組倒車軌跡線。換句話說，該行車電腦能夠根據該方向盤轉向角度，即時地計算並儲存該倒車軌跡線，進而能夠在倒車輔助系統所獲得的倒車影像中，利用現有的習知技術將該倒車軌跡線在該倒車影像中產生對應的倒車輔助線。

綜上所述，藉由該行車電腦根據該方向盤轉向角度及該對照表，即時地決定與計算出該迴轉半徑、該車輛回轉中心O、及該第一圓形C1，並再根據該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置計算出該第二圓形C2及該第三圓形C3，進而決定出該倒車軌跡線所包含的該等軌跡點等坐標資訊，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1:車輛 11:右前輪 A、B、C、D、E、F、P、Q:坐標 C1:第一圓形 C2:第二圓形 C3:第三圓形 a、b:夾角 O:車輛回轉中心 R:回轉半徑 TL、WL:距離 Tf:左右前輪輪距 L:前後輪軸距 S1~S5:步驟

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明倒車軌跡線的產生方法所適用的一車輛；及圖2是一流程圖，說明本發明倒車軌跡線的產生方法的一實施例。

S1~S5:步驟

Claims

一種倒車軌跡線的產生方法，適用於一車輛，該車輛包含一右前輪、一左前輪、一倒車鏡頭、及一行車電腦，該倒車軌跡線的產生方法包含：(A)藉由該行車電腦根據該車輛的一方向盤轉向角度判斷該車輛處於一左轉倒車狀態或一右轉倒車狀態，當該行車電腦判斷該車輛處於該左轉倒車狀態時，決定一外側輪是該右前輪且決定一內側輪是該左前輪，當該行車電腦判斷該車輛處於該右轉倒車狀態時，決定該外側輪是該左前輪且決定該外側輪是該右前輪；(B)藉由該行車電腦根據所儲存的一對照表及該車輛的該方向盤轉向角度，決定該車輛的一回轉半徑、一內側輪轉向角度、及一外側輪轉向角度，該對照表對應該車輛，並包含多個不同的該回轉半徑、多個不同的該方向盤轉向角度、多個不同的該內側輪轉向角度、及多個不同的該外側輪轉向角度的對應關係，該對照表在每一該方向盤轉向角度時所對應的該回轉半徑(R)、該內側輪轉向角度(b)、及該外側輪轉向角度(a)符合下列公式的對應關係，
其中，(L)是一前後輪軸距，(Tf)一左右前輪輪距；(C)藉由該行車電腦根據該回轉半徑及該外側輪轉向角度，決定出一車輛回轉中心，以該車輛回轉中心為圓心，且以該回轉半徑為半徑在該車輛所處的平面所產生的一第一圓形會通過該外側輪的車輪中心；(D)藉由該行車電腦以該車輛回轉中心為圓心，且分別以一右倒車線標定位置及一左倒車線標定位置至該車輛回轉中心的距離作為半徑在該車輛所處的平面計算出一第二圓形及一第三圓形，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的中點設置有該倒車鏡頭，該右前輪的車輪中心與該左前輪的車輪中心的連線與該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的連線平行；及(E)藉由該行車電腦在該第二圓形上朝倒車的方向依序標記分別距離該右倒車線標定位置為四個預定距離長度的四個軌跡點(E1)、(E2)、(E3)、(E4)，並在該第三圓形上朝倒車的方向依序標記分別距離該左倒車線標定位置為四個預定距離長度的四個軌跡點(F1)、(F2)、(F3)、(F4)，且儲存該右倒車線標定位置與該四個軌跡點(E1)、(E2)、(E3)、(E4)的一圓弧，及該左倒車線標定位置與四個軌跡點(F1)、(F2)、(F3)、(F4)的另一圓弧為一組倒車軌跡線。
如請求項1所述的倒車軌跡線的產生方法，其中，該倒車鏡頭設置於該車輛的中心線上且位於該車輛的後方，在步驟(D)中，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置距離大於該車輛的寬度。
如請求項2所述的倒車軌跡線的產生方法，其中，在步驟(D)中，定義該車輛回轉中心是一坐標系的一原點(0,0)，通過該原點與該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置的連線平行的是該坐標系的一X軸，該X軸朝該車輛的方向為正，通過該原點與該X軸垂直的是該坐標系的一Y軸，該Y軸朝該車輛倒退的方向為正，該右前輪的車輪中心與該左前輪的車輪中心的中點(x1,y1)至該倒車鏡頭的距離是(TL)，該右倒車線標定位置及該左倒車線標定位置距離是(WL)，該行車電腦計算該右倒車線標定位置在該坐標系的坐標是(x1+WL/2,y1+TL)，及該左倒車線標定位置在該坐標系的坐標是(x1-WL/2,y1+TL)。
如請求項1所述的倒車軌跡線的產生方法，其中，在步驟(E)中，該右倒車線標定位置分別與該四個軌跡點(E1)、(E2)、(E3)、(E4)的該四個弧長的大小分別是0.5、1、2、3公尺，該左倒車線標定位置分別與該四個軌跡點(F1)、(F2)、(F3)、(F4)的該四個弧長的大小分別是0.5、1、2、3公尺。