障礙物警示系統(tǒng)及其運(yùn)作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種警示系統(tǒng)及其運(yùn)作方法，尤指一種運(yùn)用于車輛，讓駕駛在未注意到有障礙物可能會(huì)與車輛發(fā)生碰撞時(shí)，發(fā)出警示訊息通知駕駛，確保其有注意到障礙物的存在并作出反應(yīng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車基于駕駛所能提供的舒適性，進(jìn)而成為廣泛受到民眾應(yīng)用的交通工具之一，然而當(dāng)車輛在道路行駛時(shí)，可能會(huì)因?yàn)轳{駛存在視覺死角、精神疲勞或其它用路人不守法等因素，使得駕駛以及行人的生命安全雙雙受到威脅。為了提高安全性，不少被動(dòng)安全配備已為汽車出廠時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)配備，而主動(dòng)安全配備也在各大車廠的努力下被持續(xù)開發(fā)。
[0003]在現(xiàn)有的主動(dòng)安全配備技術(shù)中，已有些許可警告使用者的安全警示功能裝置，例如設(shè)置訊號(hào)發(fā)射器以及訊號(hào)接收器作為倒車?yán)走_(dá)，或是安裝當(dāng)有其它物體貼近車體時(shí)，會(huì)以音效提醒駕駛的設(shè)備。然而這些主動(dòng)安全配備并不足以讓駕駛更早預(yù)知車輛可能將發(fā)生碰撞的危機(jī)，例如將預(yù)警時(shí)間提升為數(shù)秒鐘而有足夠時(shí)間進(jìn)行回避，特別是可能會(huì)與車輛發(fā)生碰撞的物體本身也在是在移動(dòng)。
[0004]再者，當(dāng)駕駛接收到音效警示時(shí)，其可能會(huì)不確定即將碰撞到的物體是位在何處、外觀為什么形狀、是往什么方向移動(dòng)、移動(dòng)速度有多快，致使駕駛無法作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)以避開危險(xiǎn)；另外，由于現(xiàn)有技術(shù)僅判斷物體與車體的距離，而無法分辨物體，因此當(dāng)車輛周邊為雜草等無礙物體，仍然會(huì)產(chǎn)生警示音效，甚至是因而觸發(fā)自動(dòng)剎車等，造成不必要的麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的，在于提供一種障礙物警示系統(tǒng)，其結(jié)合了偵測(cè)車外障礙物以及車內(nèi)駕駛視角的技術(shù)，因此可在偵測(cè)到有礙行車安全的障礙物時(shí)，若駕駛沒有查覺到障礙物的存在，此時(shí)可透過聲音的方式進(jìn)行警示，直到駕駛發(fā)現(xiàn)障礙物的存在為止。
[0006]本發(fā)明的另一目的，在于提供一種障礙物警示系統(tǒng)，其以駕駛的瞳孔方向?yàn)閭蓽y(cè)標(biāo)的，能準(zhǔn)確的掌握駕駛的視角是否在安全的狀態(tài)。
[0007]本發(fā)明的再一目的，在于提供一種障礙物警示系統(tǒng)，其在偵測(cè)障礙物時(shí)，能分辨障礙物的位置、移動(dòng)方向以及移動(dòng)速度，以計(jì)算出其路徑是否會(huì)與駕駛所在的車輛重迭而發(fā)生碰撞，因此本發(fā)明能針對(duì)有實(shí)際碰撞風(fēng)險(xiǎn)的障礙物進(jìn)行警示，避免無謂的警示聲流于擾人的噪音。
[0008]本發(fā)明的更一目的，在于提供一種障礙物警示系統(tǒng)的運(yùn)作方法，其可將障礙物的影像投影于擋風(fēng)玻璃上，特別是部分障礙物是位于車輛的側(cè)后方或側(cè)下方，駕駛難以僅透過后視鏡而察覺的。
[0009]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明揭示了一種障礙物警示系統(tǒng)，其系設(shè)置于一移動(dòng)載具，該障礙物警示系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)組成上系包含:一偵測(cè)模組，其系包含一障礙物偵測(cè)單元以及一視線偵測(cè)單元，該障礙物偵測(cè)單元系設(shè)置于該移動(dòng)載具之內(nèi)或至少一側(cè)，該視線偵測(cè)單元?jiǎng)t系設(shè)置于該移動(dòng)載具之內(nèi)；一運(yùn)算模組，其系耦接于該偵測(cè)模組，以接收該障礙物偵測(cè)單元以及該視線偵測(cè)單元所產(chǎn)生的復(fù)數(shù)個(gè)偵測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)運(yùn)算產(chǎn)生一警示數(shù)據(jù)；以及一警示模組，其系耦接于該運(yùn)算模組，其接收該警示數(shù)據(jù)而發(fā)送一警示訊息至該移動(dòng)載具之內(nèi)。而其操作步驟則包含:使用一障礙物偵測(cè)單元偵測(cè)該移動(dòng)載具外的至少一障礙物的一位置信息以及一移動(dòng)方向信息；使用一投射單元投射該障礙物的影像于一板面；使用一視線偵測(cè)單元偵測(cè)該移動(dòng)載具的駕駛的視線方向信息；使用一運(yùn)算模組利用該障礙物的該位置信息及該移動(dòng)方向信息而計(jì)算該障礙物碰撞該移動(dòng)載具的可能性，以及利用該視線方向信息判斷該板面是否位于該駕駛的視線范圍內(nèi)；以及若該障礙物與該移動(dòng)載具有碰撞的可能，以及該板面不在該駕駛的視線范圍內(nèi)，則該運(yùn)算模組發(fā)送一警示數(shù)據(jù)至一警示模組而利用該警示模組發(fā)送一警示訊息通知該駕駛。
【附圖說明】
[0010]圖1:其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的部分組件設(shè)置位置示意圖，用以表示其相對(duì)于移動(dòng)載具的位置；
圖2:其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
圖3:其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的步驟流程圖；以及圖4:其為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的步驟流程圖，用以表示有使用投影模組。
【圖號(hào)對(duì)照說明】
1移動(dòng)載具
2偵測(cè)模組
21障礙物偵測(cè)單元 22視線偵測(cè)單元
3運(yùn)算模組
4警示模組
5投影模組 SlO?13步驟 S20?24步驟
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，特用較佳的實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明，說明如下:
[0012]首先請(qǐng)一并參考圖1以及圖2，本發(fā)明所揭示的障礙物警示系統(tǒng)設(shè)置于一移動(dòng)載具1，例如汽車，而此障礙物警示系統(tǒng)包含一偵測(cè)模組2、一運(yùn)算模組3以及一警示模組4。其中的偵測(cè)模組2包含至少一障礙物偵測(cè)單元21以及一視線偵測(cè)單元22，此些障礙物偵測(cè)單元21設(shè)置于移動(dòng)載具I之內(nèi)或至少一側(cè)，而視線偵測(cè)單元22則設(shè)置于移動(dòng)載具I之內(nèi)；運(yùn)算模組3耦接于偵測(cè)模組2，至于警示模組4，則耦接于運(yùn)算模組3。
[0013]偵測(cè)模組2所包含的障礙物偵測(cè)單元21用以偵測(cè)移動(dòng)載具I周邊空間是否存在可能會(huì)影響行車安全的物體，例如行人、動(dòng)物、其它移動(dòng)載具，或者是固定的柵欄、灌木叢等。由于駕駛的視角范圍有限，因此必然存在各種死角，特別是車輛側(cè)身、后方，或者是車輛周邊的低緣處。這些死角為本發(fā)明設(shè)置障礙物偵測(cè)單元21的優(yōu)先選擇位置，不過其也可設(shè)置于車內(nèi)而以其為中心對(duì)四周作全方位的偵測(cè)。障礙物偵測(cè)單元21的組件結(jié)構(gòu)可包含深度傳感器及二維相機(jī)，其可在取得影像的同時(shí)獲得深度訊息，也就是可獲取完整的空間訊息以進(jìn)行后續(xù)的分析、計(jì)算與重建，例如參考障礙物相對(duì)于車輛的移動(dòng)方向以及移動(dòng)速度，以判斷障礙物是否會(huì)與車輛發(fā)生碰撞，抑或是兩者緊臨但實(shí)際上無擦撞的虞。障礙物偵測(cè)單元21另可包含嵌入式芯片，作為可獨(dú)立進(jìn)行偵測(cè)參數(shù)調(diào)?；驍?shù)據(jù)存取的子系統(tǒng)。
[0014]設(shè)置于移動(dòng)載具I之內(nèi)的視線偵測(cè)單元22則是用以偵測(cè)駕駛的視線方向，其可與設(shè)置于移動(dòng)載具I之內(nèi)的障礙物偵測(cè)單元21整合為一體。視線偵測(cè)單元22的一些可行方法包含了偵測(cè)駕駛頭部的方向而判斷其視線所及的方向，或者是辨識(shí)駕駛的臉部，不過本發(fā)明在一較佳實(shí)施例中則是使用RGB-D相機(jī)作為瞳孔偵測(cè)組件，以實(shí)現(xiàn)視線偵測(cè)單元22。瞳孔偵測(cè)組件可為透過影像拍攝而獲取并追蹤眼球位置，以辨識(shí)駕駛眼睛的注視點(diǎn)是否能觀察到碰撞風(fēng)險(xiǎn)信息的存在。視線偵測(cè)單元22的組件結(jié)構(gòu)也可包含嵌入式芯片。
[0015]上述的碰撞風(fēng)險(xiǎn)信息可區(qū)分為兩種類型，一種是實(shí)際數(shù)據(jù)，另一種則是仿真數(shù)據(jù)。實(shí)際數(shù)據(jù)指駕駛在其車輛行進(jìn)方向上可輕易觀察到的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，例如前方車輛、從車頭路過的行人等，駕駛能在不轉(zhuǎn)動(dòng)頭部的條件下直接對(duì)碰撞風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生認(rèn)知；而仿真數(shù)據(jù)則是基于駕駛的視線范圍有其限制，例如對(duì)于車輛側(cè)身、后方、低緣處等位置，駕駛必須透過轉(zhuǎn)動(dòng)頭部或是透過后視鏡的反射才有可能觀察到、甚至是仍無法觀察到的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明可利用前述的障礙物偵測(cè)單元21的設(shè)置而取得相關(guān)影像，然后利用投影的方式將影像重現(xiàn)于駕駛可輕易觀察到的位置，例如投影于前方擋風(fēng)玻璃上。
[0016]仿真數(shù)據(jù)的投影需利用到與運(yùn)算模組3耦接的投影模組5，此投影模組5可將障礙物偵測(cè)單元21所取得的障礙物影像經(jīng)過障礙物偵測(cè)單元21本身的嵌入式芯片處理或是由運(yùn)算模組3處理后投影在一板面上，而較易取得且效果良好的板面就是車輛前方的擋風(fēng)玻璃。由于障礙物偵測(cè)單元21能取得影像的深度訊息，因此投影模組5所投影的影像也為重建后的立體空間影像，讓駕駛能更清楚地辨識(shí)障礙物的形態(tài)。以色彩的變化方式強(qiáng)調(diào)與障礙物與車輛距離也是一種較佳的投影方式。而若不將影像投影在擋風(fēng)玻璃，另于車用顯示屏幕呈現(xiàn)投影結(jié)果也是一種可行的方式。
[0017]然而，即便障礙物就存在于車輛前方或是透過前述的投影技術(shù)呈現(xiàn)于擋風(fēng)玻璃上，駕駛?cè)杂锌赡芤驗(yàn)椴粚Ｐ幕蚴钦谧⒁馄渌繕?biāo)物而忽略了這些碰撞風(fēng)險(xiǎn)存在，因此本發(fā)明利用前述的視線偵測(cè)單元22判斷駕駛是否有觀察到這些碰撞風(fēng)險(xiǎn)。例如，在車身前方有行人跑過時(shí)，或者是在投影模組5所提供的影像正在告知駕駛車輛側(cè)邊有機(jī)車在數(shù)公尺外且參考其移動(dòng)方向及速度而有可能導(dǎo)致與本車發(fā)生碰撞時(shí)，駕駛的眼睛是否正對(duì)著車輛前方或是有看到投影模組5所提供的影像。
[0018]如果視線偵測(cè)單元22的偵測(cè)結(jié)果顯示駕駛沒有注意到這些信息，特別是在經(jīng)過一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間(例如:1?2秒，也可利用車速以及障礙物的移動(dòng)速度進(jìn)行運(yùn)算，取得預(yù)計(jì)發(fā)生碰撞前的特定秒數(shù))后仍沒有注意到這些信息，則運(yùn)算模組3就可利用與其耦接的警示模組4對(duì)駕駛者作提醒。運(yùn)算模組3在參考障礙物偵測(cè)單元21以及視線偵測(cè)單元22的偵測(cè)結(jié)果后產(chǎn)生警示數(shù)據(jù)，并發(fā)送至警示模組4，警示模組4接收警示數(shù)據(jù)而發(fā)送一警示訊息至該移動(dòng)載具I之內(nèi)。警示訊息的較佳格式為聲音，因此警示模組4包含至少一音效單元，其可持續(xù)發(fā)出預(yù)錄的音頻提醒駕駛，直到駕駛注意到障礙物的存在才解除。例如視線偵測(cè)單元22偵測(cè)到駕駛的視線方向與前述的板面位置相符合時(shí)，警示模組4方才停止發(fā)送警/Jn Tfi ^窗、ο
[0019]音效單元在移動(dòng)載具I內(nèi)可利用空間配置而在以不同方位發(fā)出聲音，例如將音效單元設(shè)置于移動(dòng)載具I內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)角落，并參考障礙物相對(duì)于車輛的方位，而在警示時(shí)僅讓該方位上的音效單元發(fā)出聲音，輔助駕駛在最快時(shí)間內(nèi)警覺到障礙物在何方。
[0020]依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖3，本發(fā)明在障礙物警示系統(tǒng)的運(yùn)作方法，其包含步驟: 步驟SlO:使用障礙物偵測(cè)單元偵測(cè)移動(dòng)載具外至少一障礙物的位置信息以及移動(dòng)方向信息；
步驟Sll:使用視線偵測(cè)單元偵測(cè)移動(dòng)載具的駕駛的視線方向信息；
步驟S12:使用運(yùn)算模組利用障礙物的位置信息及移動(dòng)方向信息而計(jì)算障礙物碰撞移動(dòng)載具的可能性，以及利用視線方向信息判斷障礙物是否位于駕駛的視線范圍內(nèi)；以及步驟S13:若障礙物與移動(dòng)載具有碰撞的可能，以及障礙物不在駕駛的視線范圍內(nèi)，則運(yùn)算模組發(fā)送警示數(shù)據(jù)至警示模組而利用警示模組發(fā)送警示訊息通知駕駛。
而若是有使用到投影模組，則請(qǐng)參考圖4，其步驟包含:
步驟S20:使用障礙物偵測(cè)單元偵測(cè)移動(dòng)載具外至少一障礙物的位置信息以及移動(dòng)方向信息；
步驟S21:使用投射單元投射障礙物的影像于板面；
步驟S22:使用視線偵測(cè)單元偵測(cè)移動(dòng)載具的駕駛的視線方向信息；
步驟S23:使用運(yùn)算模組利用障礙物的位置信息及移動(dòng)方向信息而計(jì)算障礙物碰撞移動(dòng)載具的可能性，以及利用視線方向信息判斷板面是否位于駕駛的視線范圍內(nèi)；以及
步驟S24:若障礙物與移動(dòng)載具有碰撞的可能，以及板面不在駕駛的視線范圍內(nèi)，則運(yùn)算模組發(fā)送警示數(shù)據(jù)至警示模組而利用警示模組發(fā)送警示訊息通知駕駛。
[0021]本發(fā)明所揭示的障礙物警示系統(tǒng)在首次安裝于移動(dòng)載具，或者是每次啟動(dòng)上路之時(shí)，可先進(jìn)行定位校正，以調(diào)整投影模組所產(chǎn)生的影像與駕駛視線之間的位置關(guān)系。
[0022]綜上所述，本發(fā)明詳細(xì)揭示了一種障礙物警示系統(tǒng)及其運(yùn)作方法，其可透過偵測(cè)設(shè)備以及結(jié)合觀察駕駛瞳孔而進(jìn)行視角估算，強(qiáng)化現(xiàn)階段駕駛警示系統(tǒng)至偵測(cè)車輛周邊約數(shù)十公尺范圍內(nèi)的活動(dòng)物體或固定對(duì)象，不但可判斷是否會(huì)受障礙物影響行車安全，更可確保駕駛能夠注意到這些風(fēng)險(xiǎn)。再者，本發(fā)明的成本低但準(zhǔn)確度高，不會(huì)受到環(huán)境影響，在安裝上也不需要改變車體結(jié)構(gòu)，可直接適用于一般車輛，有鑒于大眾日益重視行車安全，本發(fā)明的障礙物警示系統(tǒng)及其運(yùn)作方法無疑深具有開發(fā)潛力與應(yīng)用價(jià)值。
[0023]上文僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種障礙物警示系統(tǒng)，其特征在于，其設(shè)置于一移動(dòng)載具，該障礙物警示系統(tǒng)包含: 一偵測(cè)模組，其包含一障礙物偵測(cè)單元以及一視線偵測(cè)單元，該障礙物偵測(cè)單元設(shè)置于該移動(dòng)載具之內(nèi)或至少一側(cè)，該視線偵測(cè)單元?jiǎng)t設(shè)置于該移動(dòng)載具之內(nèi)； 一運(yùn)算模組，其耦接于該偵測(cè)模組，以接收該障礙物偵測(cè)單元以及該視線偵測(cè)單元所產(chǎn)生的復(fù)數(shù)個(gè)偵測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)運(yùn)算產(chǎn)生一警示數(shù)據(jù)；以及 一警示模組，其耦接于該運(yùn)算模組，其接收該警示數(shù)據(jù)而發(fā)送一警示訊息至該移動(dòng)載具之內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的障礙物警示系統(tǒng)，其特征在于，其中該障礙物偵測(cè)單元包含深度傳感器及二維相機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的障礙物警示系統(tǒng)，其特征在于，其中該視線偵測(cè)單元包含一瞳孔偵測(cè)組件，該瞳孔偵測(cè)組件用以偵測(cè)該移動(dòng)載具的駕駛的視線方向。4.如權(quán)利要求1所述的障礙物警示系統(tǒng)，其特征在于，其中該警示模組系包含至少一音效單元。5.如權(quán)利要求4所述的障礙物警示系統(tǒng)，其特征在于，其中該些音效單元設(shè)置于該移動(dòng)載具內(nèi)的復(fù)數(shù)個(gè)角落，且該警示訊息以部分的該些音效單元發(fā)出。6.如權(quán)利要求1所述的障礙物警示系統(tǒng)，其特征在于，其更包含一投影模組，該投影模組耦接于該運(yùn)算模組，用以投影該障礙物的影像至一板面。7.一種障礙物警示系統(tǒng)的運(yùn)作方法，其特征在于，該障礙物警示系統(tǒng)設(shè)置于一移動(dòng)載具，其包含步驟: 使用一障礙物偵測(cè)單元偵測(cè)該移動(dòng)載具外至少一障礙物的一位置信息以及一移動(dòng)方向信息； 使用一視線偵測(cè)單元偵測(cè)該移動(dòng)載具的駕駛的視線方向信息； 使用一運(yùn)算模組利用該障礙物的該位置信息及該移動(dòng)方向信息而計(jì)算該障礙物碰撞該移動(dòng)載具的可能性，以及利用該視線方向信息判斷該障礙物是否位于該駕駛的視線范圍內(nèi)；以及 若該障礙物與該移動(dòng)載具有碰撞的可能，以及該障礙物不在該駕駛的視線范圍內(nèi)，則該運(yùn)算模組發(fā)送一警示數(shù)據(jù)至一警示模組而利用該警示模組發(fā)送一警示訊息通知該駕駛。8.如權(quán)利要求7所述的障礙物警示系統(tǒng)的運(yùn)作方法，其特征在于，其中于利用該警示模組發(fā)送該警示訊息通知該駕駛的步驟中，使用該警示模組的至少一音效單元發(fā)出該警示^窗、。9.一種障礙物警示系統(tǒng)的運(yùn)作方法，其特征在于，該障礙物警示系統(tǒng)設(shè)置于一移動(dòng)載具，其包含步驟: 使用一障礙物偵測(cè)單元偵測(cè)該移動(dòng)載具外至少一障礙物的一位置信息以及移動(dòng)方向信息； 使用一投射單元投射該障礙物的影像于一板面； 使用一視線偵測(cè)單元偵測(cè)該移動(dòng)載具的駕駛的視線方向信息； 使用一運(yùn)算模組利用該障礙物的該位置信息及該移動(dòng)方向信息而計(jì)算該障礙物碰撞該移動(dòng)載具的可能性，以及利用該視線方向信息判斷該板面是否位于該駕駛的視線范圍內(nèi)；以及若該障礙物與該移動(dòng)載具有碰撞的可能，以及該板面不在該駕駛的視線范圍內(nèi)，則該運(yùn)算模組發(fā)送一警示數(shù)據(jù)至一警示模組而利用該警示模組發(fā)送一警示訊息通知該駕駛。10.如權(quán)利要求9所述的障礙物警示系統(tǒng)的運(yùn)作方法，其特征在于，其中該視線偵測(cè)單元偵測(cè)到該駕駛的視線方向與該板面位置相符合時(shí)，則該警示模組停止發(fā)送該警示訊息。
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種障礙物警示系統(tǒng)及其運(yùn)作方法，其可透過障礙物偵測(cè)單元以及結(jié)合視線偵測(cè)單元觀察駕駛瞳孔而進(jìn)行視角估算，以偵測(cè)車輛周邊約數(shù)十公尺范圍內(nèi)的活動(dòng)物體或固定對(duì)象，并參考這些障礙物的移動(dòng)方向與速度而判斷其是否會(huì)實(shí)質(zhì)影響行車安全，本發(fā)明更在駕駛沒有注意到風(fēng)險(xiǎn)存在時(shí)，能夠發(fā)出警示訊息以確保駕駛注意到這些風(fēng)險(xiǎn)而作出反應(yīng)。
【IPC分類】B60Q9/00
【公開號(hào)】CN105711492
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410721108
【發(fā)明人】江進(jìn)豐, 徐世鈞, 魏宏源, 李宗翰, 林其禹, 唐培文
【申請(qǐng)人】財(cái)團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心