TWI785913B - 行車預警系統 - Google Patents

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Abstract

一種行車預警系統，至少包含一資料處理單元、一影像處理單元及一判斷單元，該資料處理單元用以接收一第一車輛的一第一行車資料及一第二車輛的一第二行車資料，並分別形成一第一預測行車軌跡及一第二預測行車軌跡，該影像處理單元用以收集在該第一預測行車軌跡的一預定區域內的至少一影像擷取裝置所擷取的一影像圖，以形成該第二行車資料，該判斷單元用以接收該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡，並判斷該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡是否相交及發生撞擊。

Description

行車預警系統
本發明是關於一種運用於交通工具(汽車、機車、腳踏車等)或隨身電子產品(如手機、平板電腦、電子手錶等)的行車預警系統，其可在行車時預警，以避免發生撞擊事故。
在習知的技術中，會將全球定位系統(Global Positioning System，GPS）運用於一導航器，並將該導航器裝設於一交通工具(汽車、機車、腳踏車等)，以追蹤行車時的軌跡或進行導航，然而習知的導航器並無法預測路上行車的道路狀態，因此無法即時預警，以避免發生交通事故。
本發明的主要目的提供一種行車預警系統，其可預測路上行車的行車軌跡，並進行判斷是否會因行車軌跡相交而發生撞擊，以利使用者預先改變行車方向或減速，以避免發生交通事故。
本發明之一種行車預警系統包含一資料處理單元、一影像處理單元及一判斷單元，該資料處理單元用以接收一第一車輛的一第一行車資料，並形成該第一車輛在一電子地圖資料庫中的一第一預測行車軌跡，該第一行車資料包含該第一車輛的一第一行車速度，該影像處理單元用以收集在該第一預測行車軌跡的一預定區域內的至少一影像擷取裝置所擷取的一影像圖，該影像圖包含至少一第二車輛的至少一車輛移動影像及至少一固定物的一固定物影像，該影像處理單元藉由該影像圖形成一第二行車資料，該第二行車資料包含該第二車輛的一第二行車速度，該資料處理單元接收該第二行車資料，並形成該第二車輛在該電子地圖資料庫中的一第二預測行車軌跡，該判斷單元用以接收該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡，並判斷該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡是否相交，並藉由該第一行車速度及該第二行車速度判斷在該第一預測行車軌跡行駛的該第一車輛與在該第二預測行車軌跡行駛的該第二車輛是否會因行車軌跡相交而發生撞擊。
本發明藉由該影像處理單元收集在該第一預測行車軌跡的該預定區域內的該影像擷取裝置所擷取的該影像圖，以形成該第二行車資料，並藉由該資料處理單元接收該第一行車資料及該第二行車資料，以形成該第一預測行車軌跡及該第二預測行車軌跡，以使該判斷單元判斷該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡是否相交，以及判斷該第一車輛與該第二車輛是否會因行車軌跡相交而發生撞擊，以避免在行車時發生撞擊事故。
請參閱第1圖，一種行車預警系統100，其可運用於一交通工具(汽車、機車、腳踏車等)或隨身顯示器(如手機、平板電腦、電子手錶等)的一導航軟體，該行車預警系統100用以預測在路上行駛的車輛是否會因行車軌跡相交，而發生撞擊等交通事故，該行車預警系統100至少包含一資料處理單元110、一影像處理單元120及一判斷單元130，較佳地，該行車預警系統100更包含一回報單元140。
請參閱第1及2圖，該資料處理單元110用以接收一第一車輛A1的一第一行車資料及至少一第二車輛A2的一第二行車資料，在本實施例中，該第一車輛A1由一使用者使用，該第二車輛A2由其他使用者使用，該資料處理單元110藉由該第一行車資料形成該第一車輛A1在一電子地圖資料庫(如google map)中的一第一預測行車軌跡A11，以及藉由該第二行車資料形成該第二車輛A2在該電子地圖資料庫中的一第二預測行車軌跡A21，較佳地，該第一行車資料包含該第一車輛A1的一第一行車方向及一第一行車速度，該第二行車資料包含該第二車輛A2的一第二行車方向及一第二行車速度，該第一行車方向可依據該第一車輛A1的至少一第一轉彎角度而改變，該第一行車方向或該第一轉彎角度依據該第一車輛A1的一第一移動座標形成，該第一移動座標隨著該第一車輛A1移動而改變，在本實施例中，該第一移動座標由一定位系統(如全球定位系統，Global Positioning System，GPS）定位追蹤該第一車輛A1所形成，該資料處理單元110依據該第一行車方向形成第一預測行車軌跡A11，該第二行車方向可依據該第二車輛A2的至少一第二轉彎角度而，該第二行車方向或該第二轉彎角度是依據該第二車輛A2的一第二移動座標所形成，該資料處理單元110依據該第二行車方向形成該第二預測行車軌跡A21。
請參閱第1至3圖，該影像處理單元120用以收集在該第一預測行車軌跡A11的一預定區域A12內的至少一影像擷取裝置(圖未繪出，如即時影像監視器、道路監控系統等)所擷取的一影像圖(請參閱第3圖)，該預定區域A12隨著該第一車輛A1移動而改變位置，該影像擷取裝置可選自於位於該預定區域A12中的監視器裝置，但不以此為限，在本實施例中，該影像處理單元120包含一篩選模組123，該篩選模組123用以篩選在該預定區域A12內的影像擷取裝置的一設置位置及一擷取方向，以取得符合在該第一預測行車軌跡A11內的該影像圖，請參閱第3圖，該影像圖包含該第二車輛A2的一車輛移動影像及至少一固定物A3的一固定物影像，該第二車輛A2的該車輛移動影像會隨著該第二車輛A2移動而改變，該影像處理單元120藉由該影像圖形成該第二行車資料，在本實施例中，以該固定物A3為道路上的停車格或機車待轉區格說明，但不以此為限。
請參閱第1至4圖，該影像處理單元120包含一轉換模組121，該轉換模組121用以將該影像圖(請參閱第3圖)轉換成一鳥瞰圖(請參閱第4圖)，該轉換模組121可選自於OpenCV (Open Source Computer Vision Library)等電腦視覺技術，該影像處理單元120並於一空拍圖庫(如google map)中檢選出對應該影像圖的一空拍圖(請參閱第5圖)，該空拍圖具有該固定物影像，且該空拍圖庫具有該固定物影像的一固定座標組，該固定座標組是由該空拍圖庫的一座標系統(如googlemaps url_link)提供，在本實施例中，該固定座標組並不會顯示於該空拍圖中，該影像處理單元120並將該固定座標組標記至該鳥瞰圖中，以藉由該固定座標組計算該鳥瞰圖中該第二車輛A2的該第二移動座標，以形成該第二行車資料，在本實施例中，該固定座標組並不會顯示於該鳥瞰圖中，較佳地，該影像處理單元120包含一辨識模組122，該辨識模組122用以辨識該第二車輛A2的車種，該辨識模組122可選自於yolov4等演算法。
請參閱第3圖，在本實施例中，在該影像圖中的該固定物影像包含至少一第一端A31及一第二端A32，在該空拍圖庫中，該固定座標組具有對應該第一端A31的一第一座標及對應該第二端A32的一第二座標，請參閱第4圖，該鳥瞰圖包含對應該第二車輛A2的一移動點A22、對應該第一端A31的一第一固定點A33及對應該第二端A32的一第二固定點A34，該移動點A22會隨著該第二車輛A2移動而改變，該影像處理單元120並分別將對應該第一端A31的該第一座標及對應該第二端A32的該第二座標標記至該鳥瞰圖中的該第一固定點A33及該第二固定點A34，該影像處理單元120並以該空拍圖的畫素計算在該空拍圖中的該固定物影像的該第一端A31至該第二端A32之一第一距離，並藉由該第一距離計算該鳥瞰圖中該第一固定點A33或該第二固定點A34的其中之一至該移動點A22的一第二距離，以形成該第二車輛A2的該第二移動座標，相同地，該第二移動座標會隨著該第二車輛A2移動而改變，該資料處理單元110以該第一座標或該第二座標的其中之一與該第二車輛A2的該第二移動座標計算該第二車輛A2的該第二行車速度。
請參閱第1圖，該判斷單元130用以接收該第一預測行車軌跡A11與該第二預測行車軌跡A21，並判斷該第一預測行車軌跡A11與該第二預測行車軌跡A21是否相交，並藉由該第一行車速度及該第二行車速度判斷在該第一預測行車軌跡A11行駛的該第一車輛A1與在該第二預測行車軌跡A21行駛的該第二車 輛A2是否會因行車軌跡相交而發生撞擊。
請參閱第1圖，在本實施例中，該判斷單元130包含一計算模組131，該計算模組131用以計算以該第一行車速度在該第一預測行車軌跡A11行車的該第一車輛A1以及以該第二行車速度在該第二預測行車軌跡A21行駛的該第二車輛A2的一預測撞擊時間，較佳地，該計算模組131計算在該預測撞擊時間前，該第一車輛A1至該第二車輛A2的一煞車安全距離。
請參閱第1圖，當該判斷單元130判斷該第一車輛A1與該第二車輛A2會發生撞擊且該煞車安全距離不足時，該回報單元140用以形成一回報訊號至該第一車輛A1或位於該第一車輛A1內的一使用者的隨身顯示器，該回報訊號可包含該第二車輛A2的車種、該第二行車速度、該第一預測行車軌跡A11與該第二預測行車軌跡A21相交地點、該預測撞擊時間及該煞車安全距離不足的其中之一或其排列組合，該回報訊號140選自於聲音、影像或警示燈等，且當該第一車輛A1的該第一行車方向(即該預測行車軌跡A11)、該第一行車速度、該第二車輛的該第二行車方向(即該第二預測行車軌跡A21)、該第二行車速度的其中之一改變，使得該判斷單元130判斷該第一車輛A1及該第二車輛A2已無撞擊的可能時，該回報單元140即停止發送該回報訊號。
請參閱第1圖，本發明藉由該影像處理單元120收集在該第一預測行車軌跡A11的該預定區域A12內的該影像擷取裝置所擷取的該影像圖，以形成該第二行車資料，並藉由該判斷單元130判斷該第一預測行車軌跡A11與該第二預測行車軌跡A21是否相交及發生撞擊，以避免在行車時發生撞擊事故。
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，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。
100:行車預警系統 110:資料處理單元 120:影像處理單元 121:轉換模組 122:辨識模組 123:篩選模組 130:判斷單元 131:計算模組 140:回報單元 A1:第一車輛 A11:第一預測行車軌跡 A12:預定區域 A2:第二車輛 A21:第二預測行車軌跡 A22:移動點 A3:固定物 A31:第一端 A32:第二端 A33:第一固定點 A34:第二固定點
第1圖：本發明的行車預警系統的架構圖。 第2圖：本發明的行車預警系統的預測行車軌跡示意圖。 第3圖：本發明的行車預警系統的影像圖。 第4圖：本發明的行車預警系統的鳥瞰圖。 第5圖：本發明的行車預警系統的空拍圖。
100:行車預警系統
110:資料處理單元
120:影像處理單元
121:轉換模組
122:辨識模組
123:篩選模組
130:判斷單元
131:計算模組
140:回報單元

Claims (11)

  1. 一種行車預警系統，包含：一資料處理單元，用以接收一第一車輛的一第一行車資料，並形成該第一車輛在一電子地圖資料庫中的一第一預測行車軌跡，該第一行車資料包含該第一車輛的一第一行車速度；一影像處理單元，用以收集在該第一預測行車軌跡的一預定區域內的至少一影像擷取裝置所擷取的一影像圖，該影像圖包含至少一第二車輛的至少一車輛移動影像及至少一固定物的一固定物影像，該影像處理單元藉由該影像圖形成一第二行車資料，該影像處理單元包含一轉換模組，該轉換模組用以將該影像圖轉換成一鳥瞰圖，該影像處理單元並於一空拍圖庫中檢選出對應該影像圖的一空拍圖，該空拍圖具有該固定物影像，且該空拍圖庫具有該固定物影像的一固定座標組，該影像處理單元並將該固定座標組標記至該鳥瞰圖中，以藉由該固定座標組計算該鳥瞰圖中該第二車輛的一第二移動座標，以形成該第二行車資料，該第二行車資料包含該第二車輛的一第二行車速度，該資料處理單元接收該第二行車資料，並形成該第二車輛在該電子地圖資料庫中的一第二預測行車軌跡；以及一判斷單元，用以接收該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡，並判斷該第一預測行車軌跡與該第二預測行車軌跡是否相交，並藉由該第一行車速度及該第二行車速度判斷在該第一預測行車軌跡行駛的該第一車輛與在該第二預測行車軌跡行駛的該第二車輛是否會因行車軌跡相交而發生撞擊。
  2. 如請求項1之行車預警系統，其中該第一行車資料包含該第一車輛的一第一行車方向，並可依據該第一車輛的至少一第一轉彎角度改變該第一 行車方向，該第一行車方向或該第一轉彎角度依據該第一車輛的一第一移動座標形成，該第一移動座標由一定位系統追蹤該第一車輛所形成，該資料處理單元依據該第一行車方向形成第一預測行車軌跡。
  3. 如請求項1之行車預警系統，其中該固定物影像包含至少一第一端及一第二端，該固定座標組包含對應該第一端的一第一座標及對應該第二端的一第二座標，該鳥瞰圖包含對應該第二車輛的一移動點、對應該第一端的一第一固定點及對應該第二端的一第二固定點，該影像處理單元並將該第一座標及該第二座標分別標記至該鳥瞰圖中的該第一固定點及該第二固定點，該影像處理單元並以該空拍圖的畫素計算在該空拍圖中的該固定物影像的該第一端至該第二端之一第一距離，並藉由該第一距離計算該鳥瞰圖中該第一固定點或該第二固定點的其中之一至該移動點的一第二距離，以形成該第二車輛的該第二移動座標。
  4. 如請求項1之行車預警系統，其中該第二行車資料包含該第二車輛的一第二行車方向，並可依據該第二車輛的至少一第二轉彎角度改變該第二車輛的該第二行車方向，該第二行車方向或該第二轉彎角度是依據該第二車輛的該第二移動座標所形成，該資料處理單元依據該第二行車方向形成該第二預測行車軌跡。
  5. 如請求項3之行車預警系統，其中該資料處理單元以該第一座標或該第二座標的其中之一與該第二車輛的該第二移動座標計算該第二車輛的該第二行車速度。
  6. 如請求項5之行車預警系統，其中該判斷單元包含一計算模組，該計算模組用以計算以該第一行車速度在該第一預測行車軌跡行車的該第一車 輛以及以該第二行車速度在該第二預測行車軌跡行駛的該第二車輛的一預測撞擊時間。
  7. 如請求項6之行車預警系統，其中該計算模組用以計算在該預測撞擊時間前，該第一車輛至該第二車輛的一煞車安全距離。
  8. 如請求項1之行車預警系統，其中該影像處理單元包含一辨識模組，其用以辨識該第二車輛的車種。
  9. 如請求項1之行車預警系統，其中該影像處理單元包含一篩選模組，其用以篩選在該預定區域內的該影像擷取裝置的一設置位置及一擷取方向，以取得該影像圖。
  10. 如請求項1至9中任一項之行車預警系統，其另包含一回報單元，當該判斷單元判斷該第一車輛與該第二車輛會發生撞擊時，該回報單元用以形成一回報訊號至該第一車輛。
  11. 如請求項10之行車預警系統，其中當該第一車輛的一第一行車方向、該第一行車速度、該第二車輛的一第二行車方向、該第二行車速度的其中之一改變，使得該判斷單元判斷該第一車輛及該第二車輛已無撞擊的可能時，該回報單元即停止發送該回報訊號。
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