TWM578665U - Human car travel smart collision warning system - Google Patents

Abstract

一種人車出行智慧防撞警示系統，至少包括複數個移動裝置，每一移動裝置上係配置有由所對應之一使用者所下載之應用程式；以及一定位裝置，連結該應用程式，並儲存有該些移動裝置之位置訊息。其中，每一移動裝置係至少包括一處理單元與一提示單元，處理單元用以供使用者設定其各自之移動裝置之偵測範圍，處理單元係連接定位裝置，以根據該些位置訊息、偵測範圍與移動裝置之行進速度計算在一設定時間內是否遭遇其他移動裝置，若在設定時間內有其他移動裝置進入其警示範圍，則觸發提示單元發出一警示訊號，藉此使得出行變得更智慧也更安全。

Description

人車出行智慧防撞警示系統

本創作係有關於一種安全警示系統，特別是一種利用移動通訊技術融合網路P2P技術，以使得出行更加智慧化之人車出行智慧防撞警示系統。

按，隨著汽車科技的進步，依據美國汽車工程師協會（Society of Automotive Engineers，SAE）所制定的標準，目前汽車自動駕駛等級正從第二層級（Level 2）接續往第三層級（L3）、第四層級（L4）發展。但目前已知自駕車透過感測器來辨識周遭的環境，其解決方案不外乎使用光達（LiDAR）、攝像機、毫米波雷達（MMW Radar）、以及超音波（Ultrasonic）等等，惟發展迄今，這些解決方案都尚未達到非常成熟的程度。舉例來說，自駕車所搜集到的資訊，仍僅限於單一車輛層次，如果是車輛無法檢測到的死角，或者是不可見的遠方發生突發事件，則須透過車聯網才能取得更近一步的輔助資料。

又如檢測效果最穩定的雷達，除了價格昂貴導致無法廣泛應用之外，其判斷精度業不夠準確，舉例來說，若前方一輛載運棄土的工程車飛馳而去，導致滿天塵土時，則自駕車容易因該些塵土而判斷前方都是障礙物。

又者，遇到暴風雨或暴風雪等惡劣天氣時，自駕車也很難檢測到正確的車道線以及障礙物等訊息。此時，唯有藉由車聯網（Internet of Vehicles，IoV）技術，方可有效把人、車、 路、以及雲端平台串連在一起，以使得車輛彼此之間得以「溝通」。

而除了車聯網之外，10毫米等級的高精地圖（High-precision map）應用，更是自動駕駛中十分重要的一環。這三項技術的發展讓未來在路上奔馳的汽車從裡到外皆具有智能，並可達到有效的交通事故預防及安全警示，得以安全或自主抵達目的地。目前已知，全世界大約有13億輛車，而其中乘用車大概佔10億輛左右，這些車輛都不具前述自駕、感測、以及車聯網的能力。

緣是，考量到上述之諸多缺失，故，本創作人係有感於該些缺失之可改善，悉心觀察且研究之，並配合學理之運用，而提出一種設計新穎且有效改善上述缺失之本創作，其係揭露一種人車出行智慧防撞警示系統，旨在提供這些既有車輛在不需添加新設備的情況下，得具備部分車聯網能力，讓出行變得更智慧，也更安全，其具體之架構及實施方式將詳述於下。

為解決習知技術存在的問題，本創作之一主要目的係在於利用一全球定位系統結合地理資料系統，以在接收衛星廣播訊號後，接收移動裝置的地理座標位置。

本創作之再一目的係在於利用網際網路系統的架構技術，並將其應用於移動裝置或移動終端上，使各個移動裝置或移動終端之間可直接建立點對點（peer to peer）的私有P2P網路，係為移動通訊技術與網路P2P技術之一種融合。

鑑於以上，本創作係揭露一種人車出行智慧防撞警示系統，係包括複數個移動裝置，每一移動裝置上係配置有由所對應之一使用者所下載之應用程式；以及一定位裝置，連結該應用程式，並儲存有該些移動裝置之位置訊息。其中，每一移動裝置係至少包括一處理單元與一提示單元，處理單元用以供使用者設定其各自之移動裝置之偵測範圍，處理單元係連接定位裝置，以根據該些位置訊息、偵測範圍與移動裝置之行進速度計算在一設定時間內是否遭遇其他移動裝置，若在設定時間內有其他移動裝置進入一警示範圍，則觸發提示單元發出一警示訊號。

根據本創作之實施例，其中，所述之警示訊號係可為一聲音訊號或一影像訊號。系統可配置有一揚聲器，揚聲器係用以輸出該聲音訊號，以提醒使用者。抑或是，系統可配置有一顯示單元，顯示單元係用以輸出該影像訊號，以提醒使用者。或者，當警示訊號係為一聲音結合影像之複合訊號，則所述之揚聲器與顯示單元亦可同時具備。

除此之外，使用者係可透過該應用程式註冊個人帳號並且輸入個人資料、分享場景街道、或選擇想接收到的其他移動裝置之類別。在一實施例中，移動裝置之類別例如可包含但不限於使用者所攜載之電子設備、汽車、機車、自行車、或其他車輛等等。

為了達到實時車輛間彼此連線與溝通之功效，本創作所揭露之系統更可針對同一偵測範圍內之每一移動裝置之間，利用一私有通訊網路（Private Peer to Peer，P2P）連結，使得通過驗證的使用者之間係可藉由網際網路P2P的技術，相互連續分享各個移動裝置之位置訊息，進而達到群組間即時通訊（Instant Messaging，IM）之目的。

甚者，當本創作所揭示之系統應用於車輛上，使其具有車聯網或自駕功能者，則所述之警示訊號亦可選擇接入本地之行車電腦作為判讀之用，藉此亦可以擴大本地之行車電腦判讀周遭環境車輛或行人等之動態狀況。

於此，本創作係基於特定範圍內移動裝置分享之空間座標，對應其GIS地理位置，並基於移動定位服務（Location Based Service，LBS）計算後在顯示單元顯示該區域地圖以及特定範圍內所有其他移動裝置（包括車輛及行人）之訊息，以產生本地行進中可能和其他移動裝置產生碰撞之推估警示，藉此提供行進中預防碰撞之安全輔助系統。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本創作之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以上有關於本創作的內容說明，與以下的實施方式係用以示範與解釋本創作的精神與原理，並且提供本創作的專利申請範圍更進一步的解釋。有關本創作的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

以現有技術而言，由於迄今絕大多數之車輛皆不具有自駕、感測、以及車聯網之能力，無法達到有效的交通事故預防與安全警示。有鑒於該等缺失，本創作係針對此創作目的提出一種較佳的改良設計，其係為一種人車出行智慧防撞警示系統。其中，為了能更佳的理解本創作所述之技術內容，首先，請參閱本創作圖示第1圖所示，其係為根據本創作一較佳實施例之架構示意圖，如第1圖所示，本創作所揭示之人車出行智慧防撞警示系統包括複數個移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d以及一定位裝置200，其中，每一移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d上係配置有由所對應之一使用者所下載之應用程式。

根據本創作之實施例，此應用程式例如可為一APP，其係利用網際網路系統（Internet）的架構技術撰寫完成，可讓使用者下載並供使用者使用。舉例來說，此應用程式係可安裝於每一個下載的使用者的電子設備中，如：使用者的手機、平板電腦、個人數位助理、智慧手錶等等。抑或，該應用程式更可由使用者下載並直接安裝於每一移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d之電子晶片，如GPS晶片中，而形成車內行動裝置、車載移動裝置、或穿戴移動式裝置之一部分。當然，該應用程式下載並安裝於移動裝置之電子晶片中的種類，並不以GPS晶片為限。在本創作之其他實施例中，應用程式亦可下載並集成於移動裝置之系統晶片中（System on Chip，SOC），則同樣可用以實施本創作之創作目的。

在此情況下，本創作所揭露之每一移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d之類別係可為：使用者所攜載之電子設備、汽車、機車、或自行車等車輛種類。若該移動裝置係為車輛（vehicle），則應用程式可下載並安裝於該車輛（vehicle）之電子設備中；或是，該應用程式可下載並安裝於該車輛（vehicle）所配備之GPS晶片或防撞提示等其他電子晶片中，則皆可用以實施本創作之創作目的。

定位裝置200係連結所述之應用程式，以儲存有每一移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d之位置訊息。根據本創作之實施例，其中，這些移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d之位置訊息係同時透過一全球定位系統（Global Positioning System，GPS）與一地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）呈現之，也就是本創作係揭示一種採用GPS與GIS的複合系統，其中，所用之地理資訊系統係可彈性依據不同使用者而選擇使用不同層級之地圖。

舉例來說，本創作所揭露之系統係可區分有一般使用者或是高階使用者，當該使用者係屬於一般使用者時，則系統可配置一般Google地圖或是選擇使用車輛本身的原始配置圖資。至於，當該使用者係屬於一高階使用者時，則系統可配置一高精地圖，並以例如10毫米等級之層級來顯示所對應移動裝置之位置訊息。

續請參閱第2圖所示，其係為根據本創作實施例之一移動裝置之結構示意圖，如圖所示，承以移動裝置100為例，則該移動裝置100至少包括一處理單元102與一提示單元104，處理單元102例如可為一微處理器（MCU）用以供使用者設定移動裝置100之偵測範圍。

詳細而言，根據本創作之實施例，當使用者下載應用程式時，使用者係可透過應用程式首先註冊個人帳號並且輸入個人資料、分享場景街道、或選擇想接收到的其他移動裝置之類別，並在經過驗證程序後得以開始使用。其中，所述之個人資料例如可包含車輛之廠牌、型號、以及顏色；想接收到的其他移動裝置類別例如可包含但不限於汽車、卡車、消防車、機車、或行人等等。而參與分享場景的類別，亦可包含但不限於巷道、一般道路、快速道路、或高速公路等等。

隨後，當使用者利用處理單元102設定移動裝置100之偵測範圍時，則本系統將以使用者座落之地理位置作為一中心點，由此設定一縱向較長，橫向較短之偵測範圍，並在此偵測範圍內呈現所有經過驗證的其他使用者及其移動裝置地理位置範圍內的動態警示。根據本創作之實施例，此偵測範圍係可藉由地圖定位來知悉移動裝置的所處位置。其中，偵測範圍需定義出一縱向距離與一橫向距離，一般而言，該縱向距離係可由使用者自行定義，而橫向距離係與所行駛的道路範圍寬度有關。

在考量縱向距離的設定上，首先使用者須分別選定所對應之該移動裝置的行進速度與行進秒數，若該移動裝置為車輛時，則為該車輛的行進時速與行進秒數。以該車輛為中心點，依據設定時速往前距離M公尺，加上往後距離0.5M公尺，則前後總縱向距離為1.5M公尺。

以高速公路及快速道路而言，當車輛時速100公里/時，行進秒數為15秒的情況下，則以該車輛為中心，往前417公尺，往後208公尺，係定義出縱向距離為625公尺。若以一般道路而言，則當車輛時速60公里/時，行進秒數為15秒的情況下，則以該車輛為中心，往前250公尺，往後125公尺，係定義出縱向距離為375公尺。

至於橫向距離的設定，以高速公路及快速道路而言，則係根據地圖所標示該高速公路或快速道路的寬度為準；若以一般道路而言，考量左右側橫向道路的來車，故以該車輛為中心點，左右方向各不得小於40公尺範圍，亦即總橫向距離寬度至少需為80公尺。此資料係來自於高公局所提供之最小安全距離數據。

是以，在一實施例中，若移動裝置所隸屬之位置訊息屬於一高速公路，則該偵測範圍例如可設定為縱向625公尺，橫向30公尺的範圍。在另一實施例中，若移動裝置所隸屬之位置訊息屬於一般道路，則該偵測範圍可設定為縱向375公尺，橫向80公尺的範圍。

緣此，處理單元102係連結定位裝置200，以根據移動裝置100之位置訊息、偵測範圍與移動裝置100之行進速度計算在一設定時間內是否會遭遇到其他移動裝置100a, 100b, 100c或100d，根據本創作之一實施例，則該設定時間例如可設定為10秒、20秒或1分鐘等等。之後，處理單元102計算若在此設定時間內，當維持其他條件不變且不減速的情況下，若有其他移動裝置100a, 100b, 100c或100d進入本地之警示範圍，則驅動提示單元104發出一警示訊號。

請參閱第3圖所示，其係為根據本創作之實施例，當一移動裝置100d進入移動裝置100之一警示範圍300之示意圖。由圖所示，此時提示單元104係會被觸發，而發出一警示訊號提醒使用者。根據本創作之一實施例，當移動裝置100與移動裝置100d間的距離除以移動裝置100時速小於3秒時，則系統驅動提示單元104發出該警示訊號，以提醒使用者。

其中，所述之警示訊號可以是一聲音訊號（audio）、一影像訊號（video）、或是兩者兼具的複合訊號。

在一實施例中，當警示訊號包括一聲音訊號時，則系統中係可配置有一揚聲器108，以供輸出該聲音訊號，以提醒使用者。在此一實施例中，該揚聲器108例如可為喇叭、車內音響、或蜂鳴器。

至於，在另一實施例中，當警示訊號包括一影像訊號時，則系統中係可配置有一顯示單元106，以供輸出該影像訊號，以提醒使用者。根據本創作之一實施例，則顯示單元106例如可為車內之一裝置屏幕或車輛抬頭顯示器（HUD），唯本創作並不以此為限，本領域具通常知識者，當可在本創作之技術啟示下根據其實際實施層面自行修飾與變化其設計，而皆屬於本創作之創作範圍。

更進一步而言，當移動裝置100中設置有顯示單元106時，則其他所有移動裝置100a, 100b, 100c, 100d的影像亦可顯示於該顯示單元106上，以呈現予使用者查看。當車輛具有車聯網或自駕功能者，則警示訊號亦可選擇接入本地之行車電腦判讀之用，由此可以擴大本地之行車電腦判讀周遭環境車輛或行人等之動態狀況。

甚者，基於安全自駕的考量，如第2圖所示，必要時移動裝置100上更可設置有一減速單元110，當處理單元102計算在設定時間內係會遭遇其他移動裝置100a, 100b, 100c, 100d時，且移動裝置100與其他遭遇的移動裝置間之距離除以移動裝置100時速小於2秒時，則移動裝置100上之減速單元110係可被觸發，以達到自動減速之功效，避免碰撞發生。

在本創作之一實施例中，當複數個移動裝置係為車輛時，一車輛製造公司係可提供有官方帳號，並以每一移動裝置之車身號碼（Vehicle Identification Number，VIN）作為子帳號，以利用這些子帳號作為該些移動裝置彼此之間分享訊息的金鑰。請參閱第4圖所示，其係為根據本創作一實施例之複數個移動裝置係可由一私有通訊網路連結之示意圖。在此情況下，則在同一偵測範圍400內之每一移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d，其彼此之間係可由一私有通訊網路（Private Peer to Peer，P2P）連結，使得通過驗證的使用參與者之間係可藉由網際網路P2P的技術，相互連續分享每一移動裝置100, 100a, 100b, 100c, 100d之位置訊息。並且，藉由此重要技術特徵，本創作所揭露之人車出行智慧防撞警示系統，更可進一步地提供同一偵測範圍400內特定群組即時通訊（Instant Messaging，IM）之目的，如機車車隊、自行車隊、甚或汽車車隊等等，達到實時車輛間彼此連線與溝通之功效，進而擴大本創作之應用範疇。

緣是，本創作所揭露之人車出行智慧防撞警示系統，係基於特定範圍內移動裝置分享之空間座標，對應其GIS地理位置，並基於移動定位服務（Location Based Service，LBS）計算後，利用在裝置屏幕或車輛之抬頭顯示器顯示該區域地圖以及特定範圍內所有其他移動裝置（包括車輛及行人）之訊息，以產生本地行進中可能和其他移動裝置產生碰撞之推估警示，藉此提供行進中預防碰撞之安全輔助系統。

本創作更可應用於行人，尤其是盲人或小孩身上，由於視障者在行動上確實比一般人困難許多，道路上及環境中大大小小的各種障礙對於未曾受過定向行動訓練的視障者來說，實為相當危險的存在；同樣地，小孩在道路及環境中行走，由於反應未如成年人般敏捷，判斷周遭用路環境中是否存在危險也較為不易，因此，當應用本創作於盲人或小孩身上，則實用性更高，得以讓周遭的車輛能夠準確辨識他們的位置，避免碰撞到他們，達到保護盲人及小孩的用路安全之目的。而盲人與小孩亦可藉由配戴安裝本系統之智慧型手錶（或手機），接收其他車輛位置訊息，並於其他車輛進入設定範圍內以震動或警示聲響提醒之。儘管是在夜間或郊區山間的蜿蜒道路，亦可具有相當的精確度。又，尤其應用於惡劣的天候，或是習見的感測訊號受前車或者旁車阻擋而導致判斷錯誤時，則本系統所發出之警示訊號將會成為最重要的判斷來源之一。

除此之外，針對汽車行進間經常聽到救護車或消防車等鳴笛聲，卻不知其確切方向及位置時，無論其行進速度是否會與本地之人車在設定時間內相遇，則本創作所揭露之人車出行智慧防撞警示系統仍會優先推播這些具有優先通行車輛之地理位置，以達到警示使用者之效用。

更進一步而言，本創作所揭露之人車出行智慧防撞警示系統，亦可設計為針對側方橫向道路匯入主幹道之車輛，提供初步的警示訊號。是以，綜上所陳，基於先前技術存在已久的問題，本創作係旨在解決該些缺失，而提出一種創新之安全警示輔助系統，藉由此系統的整合，有效地減少交通事故之發生，同時提升使用者之用路安全。

再者，承前述第4圖所示之實施例中，如該些移動裝置係為一群使用者所攜載之電子設備，換言之係由一群使用者約定共同出行時，則該些使用者係可各自利用本創作所揭示之應用程式設立出一個臨時出行群組，此臨時出行群組中，其道路或應用範圍的使用場景並不受限於一般道路、巷弄、或山路、步道等等，這些下載有相同應用程式的使用者們即可藉由該群組的通訊功能，使其通訊範圍擴展至無限大。並且，更可與原有顯示功能疊層使用。舉例來說，請參閱第5圖所示，在原訂偵測範圍400外之共同出行者（對應於移動裝置100e, 100f）之位置影像訊號，係可以獨立縮小視窗或其他方式顯示於顯示單元上，使得此共同出行群組使用者間可利用P2P技術達成個別通訊或群體通訊之目的。

除此之外，根據本創作之其他實施例，則前述應用亦可擴及至導覽用途，尤其在觀光旅遊團體場景，惟本創作並不以此為限，依此應用方式，領隊則可利用此通訊功能進行景點解說及人員位置之掌控等等應用。

是以，鑒於以上，相較於習知技術，可明顯看出本創作所揭露之人車出行智慧防撞警示系統，確實具有極佳之產業利用性及競爭力，同時，亦解決了無論是傳統車輛或是具有自駕感測設備車輛所用感測系統的諸多缺點，全球目前超過10億輛乘用車皆適合安裝運用。由此顯見本創作所揭露之技術特徵、方法手段與達成之功效係顯著地不同於現行方案，實非為熟悉該項技術者能輕易完成者，故應具備有專利要件，祈 貴審查委員詳鑑之。

100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f‧‧‧移動裝置 102‧‧‧處理單元 104‧‧‧提示單元 106‧‧‧顯示單元 108‧‧‧揚聲器 110‧‧‧減速單元 200‧‧‧定位裝置 300‧‧‧警示範圍 400‧‧‧偵測範圍

第1圖係為根據本創作一較佳實施例之人車出行智慧防撞警示系統之架構示意圖。 第2圖係為根據本創作一實施例之移動裝置之結構示意圖。 第3圖係為根據本創作一實施例其他移動裝置進入本地移動裝置之一警示範圍之示意圖。 第4圖係為根據本創作一實施例之複數個移動裝置係可由一私有通訊網路連結之示意圖。 第5圖係為根據本創作另一實施例之若有移動裝置在偵測範圍內則仍可藉由私有通訊連結之示意圖。

Claims (16)

1. 一種人車出行智慧防撞警示系統，包括：複數個移動裝置，每一該移動裝置上係配置有由所對應之一使用者所下載之應用程式；以及一定位裝置，連結該應用程式，並儲存有該些移動裝置之位置訊息；其中，每一該移動裝置係包括一處理單元與一提示單元，該處理單元用以供該使用者設定其各自之該移動裝置之偵測範圍，該處理單元係連接該定位裝置，以根據該些位置訊息、該偵測範圍與該移動裝置之行進速度計算在一設定時間內是否遭遇其他該移動裝置，若在該設定時間內有其他該移動裝置進入一警示範圍，則由該提示單元發出一警示訊號。
2. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該警示訊號係為一聲音訊號或一影像訊號。
3. 如請求項2所述之人車出行智慧防撞警示系統，更包括一顯示單元，該顯示單元係用以輸出該影像訊號，以提醒該使用者。
4. 如請求項3所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中所有該移動裝置更可顯示於該顯示單元上，以呈現予該使用者查看。
5. 如請求項2所述之人車出行智慧防撞警示系統，更包括一揚聲器，該揚聲器係用以輸出該聲音訊號，以提醒該使用者。
6. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該些使用者係可透過該應用程式註冊個人帳號並且輸入個人資料、分享場景街道、或選擇想接收到的其他該移動裝置之類別。
7. 如請求項6所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中每一該移動裝置之類別係可為該使用者所攜載之電子設備、汽車、機車、或自行車。
8. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中當該些移動裝置係為車輛時，一車輛製造公司係提供一官方帳號，並以該些移動裝置之車身號碼作為子帳號，以利用該些子帳號作為該些移動裝置彼此之間分享訊息的金鑰。
9. 如請求項8所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中在同一該偵測範圍內之每一該移動裝置間係由一私有通訊網路(Private Peer to Peer，P2P)連結。
10. 如請求項9所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中在原訂該偵測範圍外的該移動裝置之位置影像訊號，係可以獨立縮小視窗顯示於一顯示單元上，使得每一該移動裝置間可執行一個別通訊或一群體通訊。
11. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該些移動裝置之位置訊息係同時透過一全球定位系統與一地理資訊系統呈現之。
12. 如請求項11所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該地理資訊系統係使用一Google地圖或一高精地圖。
13. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該應用程式係可安裝於每一該使用者之電子設備，或直接安裝於每一該移動裝置之電子晶片中。
14. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中當該處理單元計算在該設定時間內會遭遇其他該移動裝置時，該移動裝置上之一減速單元係被觸發，以避免碰撞發生。
15. 如請求項1所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該使用者座落之地理位置係為該偵測範圍之中心點，該偵測範圍根據該中心點定義一縱向距離以及一橫向距離。
16. 如請求項15所述之人車出行智慧防撞警示系統，其中該縱向距離係可由該使用者自行定義，並與所對應之該移動裝置的行進速度與行進秒數有關。