车侧障碍物侦测警示方法及车侧障碍物侦测警示系统

文档序号:1593929 发布日期:2020-01-07 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 车侧障碍物侦测警示方法及车侧障碍物侦测警示系统 (Vehicle side obstacle detection and warning method and vehicle side obstacle detection and warning system ) 是由 许展维 廖学隆 江世丰 于 2018-06-29 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种车侧障碍物侦测警示方法及车侧障碍物侦测警示系统。车侧障碍物侦测警示方法包含量测步骤、感测器安装步骤、感测区域调整步骤及感测警示步骤。量测步骤中,量测移动载具的数据,依据数据取得移动载具前轮与后轮间的最大内轮差区域,最大内轮差区域具有外边界;感测器安装步骤中,依据最大内轮差区域安装多个感测器;感测区域调整步骤中,调整感测器的感测距离或安装角度,以形成感测区域,感测区域具有感测边界,感测边界涵盖外边界;于感测警示步骤中,当感测区域内的障碍物被感测器侦测到时,警示模块发出警示信息。借此有效感测车侧障碍物。(The invention provides a vehicle side obstacle detection and warning method and a vehicle side obstacle detection and warning system. The method for detecting and warning the obstacle on the side of the vehicle comprises a measuring step, a sensor mounting step, a sensing area adjusting step and a sensing and warning step. In the measuring step, measuring data of the mobile carrier, and obtaining a maximum inner wheel difference area between a front wheel and a rear wheel of the mobile carrier according to the data, wherein the maximum inner wheel difference area has an outer boundary; in the sensor installation step, a plurality of sensors are installed according to the maximum inner wheel difference area; in the step of adjusting the sensing area, the sensing distance or the installation angle of the sensor is adjusted to form the sensing area, the sensing area is provided with a sensing boundary, and the sensing boundary covers the outer boundary; in the sensing and warning step, when the obstacle in the sensing area is detected by the sensor, the warning module sends warning information. Thereby effectively sensing the vehicle-side obstacle.)

车侧障碍物侦测警示方法及车侧障碍物侦测警示系统

技术领域

本发明是有关于一种侦测警示方法及侦测警示系统,且尤其是有关一种车侧障碍物侦测警示方法及车侧障碍物侦测警示系统。

背景技术

车辆具有前轮及后轮,而转弯时因为前轮及后轮的半径差异,会产生内轮差。当车辆愈大且前轮与后轮之间的轮距愈长时,内轮差的范围愈大。

近年来,因为行人、自行车或机车等误判内轮差的距离,以及驾驶时的内轮差视线死角,造成了许多的意外事故。为了减少车祸及提升行车安全,有业者发展出一种内轮差警示方法,其在车辆上装设照明单元,且透过照明单元于路面上投出内轮差区域,以警示行人,然此种警示方式为被动的警示方式,而无法即时的警示驾驶,效果有限。

有鉴于此,如何有效地发展出能有效提醒驾驶的车侧障碍物侦测警示方法,遂成相关业者努力的目标。

发明内容

本发明提供一种车侧障碍物侦测警示方法及车侧障碍物侦测警示系统,透过感测器的安装及调整,以形成感测区域侦测障碍物,并能警示驾驶,而有效提醒驾驶。

依据本发明的一态样的一实施方式提供一种车侧障碍物侦测警示方法,其用于一移动载具且包含一量测步骤、一感测器安装步骤、一感测区域调整步骤及一感测警示步骤。于量测步骤中,量测移动载具的一数据,依据数据取得移动载具的一前轮与一后轮之间的一最大内轮差区域,最大内轮差区域具有一外边界;于感测器安装步骤中,依据最大内轮差区域安装多个感测器于前轮与后轮之间;于感测区域调整步骤中,调整至少一感测器的一感测距离或一安装角度,以形成一感测区域,感测区域具有一感测边界,感测边界较外边界远离移动载具;于感测警示步骤中,其中当感测区域内的一障碍物被其中任一感测器侦测到时,安装于移动载具的一警示模块发出一警示信息。

借此,透过量测步骤可得知移动载具的数据以取得最大内轮差区域,并于感测区域调整步骤调整感测器,以形成可以侦测到最大内轮差区域的外边界的感测区域,并于感测区域有障碍物被侦测到时发出警示信息提警驾驶,而可以使驾驶剎车或采取对应措施以避免发生危险。

依据前述的车侧障碍物侦测警示方法的多个实施例,其中于感测区域调整步骤中,可依据移动载具的一门距盲区,调整至少一感测器的安装角度。或于感测警示步骤中,可划分感测区域形成一第一区段及一第二区段,障碍物位于第一区段中的警示信息异于障碍物位于第二区段中的警示信息。

依据前述的车侧障碍物侦测警示方法的多个实施例,其中于感测警示步骤中,当操作移动载具的一方向灯时,安装于移动载具的一处理模块可接收感测器发出的信号,以选择性地使警示模块发出警示信息。或感测边界与移动载具之间具有一最小感测距离b,感测边界与距离前轮最近的感测器间具有一最大感测距离Y,距离前轮最近的感测器与前轮具有一安装距离e,后轮与前轮之间具有一轴距X,且感测边界呈一直线且具有一斜率a符合a=(Y-b)/(X-e)的关系式,外边界的一最远点位于感测边界上或位于感测边界内。

依据本发明的一态样的另一实施方式提供一种车侧障碍物侦测警示方法,其用于一移动载具且包含一量测步骤、一感测器安装步骤、一感测区域调整步骤及一感测警示步骤。于量测步骤中,量测移动载具的一数据,依据数据取得移动载具的一前轮与一后轮之间的一最大内轮差区域,最大内轮差区域具有一外边界;于感测器安装步骤中,依据最大内轮差区域安装多个感测器于前轮与后轮之间;于感测区域调整步骤中,调整至少一感测器的一感测距离或一安装角度,以形成一感测区域,感测区域具有一感测边界,感测边界较外边界远离移动载具;于感测警示步骤中,划分感测区域形成一警示区,警示区具有一警示边界,警示边界贴近外边界,当警示区内的障碍物被其中任一感测器侦测到时,安装于移动载具的一警示模块发出一警示信息。

依据前述的车侧障碍物侦测警示方法的多个实施例,其中警示边界与移动载具之间具有一最小感测距离b,警示边界与距离前轮最近的感测器间具有一最大感测距离Y,距离前轮最近的感测器与前轮具有一安装距离e,后轮与前轮之间具有一轴距X,且警示边界呈一直线且具有一斜率a符合a=(Y-b)/(X-e)的关系式,外边界的一最远点位于警示边界上或位于警示边界内。

依据前述的车侧障碍物侦测警示方法的多个实施例,其中警示边界与移动载具之间具有一最小感测距离b,外边界的一最远点与移动载具之间具有一最大内轮差距离M,最远点与后轮的轮心轴线间具有一垂直距离p,且警示边界呈一直线且具有一斜率a符合a=(M-b)/(p)的关系式。

依据本发明的另一态样的一实施方式提供一种车侧障碍物侦测警示系统,其用于一移动载具,移动载具的一前轮与一后轮之间具有一最大内轮差区域,车侧障碍物侦测警示系统包含多个感测器、一处理模块及一警示模块,感测器设置于移动载具的前轮与后轮之间,至少一感测器的一感测距离或一安装角度异于其他感测器的感测距离或安装角度,感测器形成一感测区域,且感测区域具有一感测边界,感测边界较最大内轮差区域的一外边界远离移动载具;处理模块信号连接感测器,以接受感测器的信号;警示模块电性连接至处理模块;其中当感测区域内的一障碍物被其中任一感测器侦测到时,处理模块使警示模块发出一警示信息。

依据前述的车侧障碍物侦测警示系统的多个实施例,其中感测区域可包含一警示区,警示区具有一警示边界,警示边界贴近外边界,当警示区内的障碍物被其中任一感测器侦测到时,处理模块使警示模块发出警示信息。或在最靠近移动载具的一车门的两侧的二感测器中,至少一感测器的一安装角度可相异于其他感测器的安装角度。

依据前述的车侧障碍物侦测警示系统的多个实施例,其中,当移动载具的一方向灯启动时,处理模块可接收感测器发出的信号,以选择性地使警示模块发出警示信息。或感测边界与移动载具之间具有一最小感测距离b,感测边界与距离前轮最近的感测器间具有一最大感测距离Y,距离前轮最近的感测器与前轮具有一安装距离e,后轮与前轮之间具有一轴距X,且感测边界呈一直线且具有一斜率a符合a=(Y-b)/(X-e)的关系式,外边界的一最远点位于感测边界上或位于感测边界内。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的一种车侧障碍物侦测警示方法的步骤流程图;

图2绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法的量测步骤的示意图;

图3绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法的感测器安装步骤的示意图;

图4绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法的感测区域调整步骤的示意图;

图5绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法的感测区域示意图;

图6绘示依照本发明另一实施例的一种车侧障碍物侦测警示方法的感测区域示意图;以及

图7绘示依照本发明又一实施例的一种车侧障碍物侦测警示系统的架构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的实施例。为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,阅读者应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明部分实施例中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示;并且重复的元件将可能使用相同的编号或类似的编号表示。

此外,本文中当某一元件(或机构或模块等)“连接”、“设置”或“耦合”于另一元件,可指所述元件是直接连接、直接设置或直接耦合于另一元件,亦可指某一元件是间接连接、间接设置或间接耦合于另一元件,意即,有其他元件介于所述元件及另一元件之间。而当有明示某一元件是“直接连接”、“直接设置”或“直接耦合”于另一元件时,才表示没有其他元件介于所述元件及另一元件之间。而第一、第二、第三等用语只是用来描述不同元件或成分,而对元件/成分本身并无限制,因此,第一元件/成分亦可改称为第二元件/成分。且本文中的元件/成分/机构/模块的组合非此领域中的一般周知、常规或已知的组合,不能以元件/成分/机构/模块本身是否为已知,来判定其组合关系是否容易被技术领域中的通常知识者轻易完成。

请参阅图1、图2、图3、图4及图5,其中图1绘示依照本发明一实施例的一种车侧障碍物侦测警示方法100的步骤流程图,图2绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法100的量测步骤110的示意图,图3绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法100的感测器安装步骤120的示意图,图4绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法100的感测区域调整步骤130的示意图,图5绘示图1的车侧障碍物侦测警示方法100的感测区域S1示意图。车侧障碍物侦测警示方法100其用于一移动载具V1且包含一量测步骤110、一感测器安装步骤120、一感测区域调整步骤130及一感测警示步骤140。

于量测步骤110中,量测移动载具V1的一数据,依据数据取得移动载具V1的一前轮WH1与一后轮WH2之间的一最大内轮差区域Z1,最大内轮差区域Z1具有一外边界(即图2中后轮WH2的轮心k与最远点c间的弧线)。

于感测器安装步骤120中,依据最大内轮差区域Z1安装多个感测器U1、U2、U3、U4、U5于前轮WH1与后轮WH2之间。

于感测区域调整步骤130中,调整至少一感测器U1~U5的一感测距离或一安装角度,以形成一感测区域S1,感测区域S1具有一感测边界L1,感测边界L1较外边界远离移动载具V1。

于感测警示步骤140中,其中当感测区域S1内的一障碍物C1被其中任一感测器U1~U5侦测到时,安装于移动载具V1的一警示模块发出一警示信息。

借此,本发明可以视每个移动载具V1的数据安装感测器U1~U5,且能形成合适的感测区域S1,再透过感测器U1~U5确认感测区域S1内是否具有障碍物C1,以进行主动警示,并能有效提升行车安全。后面将更详细的说明车侧障碍物侦测警示方法100的细节。

于量测步骤110中,可先量测移动载具V1的前轮WH1与后轮WH2的一轴距X,如图2所示,轴距X即为前轮WH1的轮心s与后轮WH2的轮心k之间的距离,再量测移动载具V1在前轮WH1的一最大转角θ,而可依式(1)计算得到前轮WH1的旋转圆R1的半径r1(即轮心s到圆心o之间的距离),再由式(2)计算得到后轮WH2的旋转圆R2的半径r2(即最远点c到圆心o之间的距离),最后可以依照相似三角形定理(轮心s、轮心k及圆心o形成的三角形相似于最远点c、虚拟点c'及圆心o形成的三角度)及式(3)计算得到外边界的一最远点c与移动载具V1之间的最大内轮差距离M(即虚拟点c'到轮心k的距离),其中最大转角θ约为40度至45度之间。图2的实施例中,轴距X可为5.85米,最大转角θ可为43度。

r1=X/sinθ (1)。

r2=X/tanθ (2)。

X=r2(r1-r2)/r1=(r1-r2)(r2/r1) (3)。

如图3所示,于感测器安装步骤120中,可安装多个感测器U1~U5。例如,感测器U1与前轮WH1的轮心s的距离为0.9米,感测器U2与感测器U1的距离为1米,感测器U3与感测器U2的距离为1米,感测器U5与后轮WH2的轮心k的距离为0.9米,感测器U4与感测器U5的距离为1米。在其他实施例中,感测器的数量及位置可依轴距调整,且感测器可为超音波感测器或毫米波雷达。

如图4所示,可于感测区域调整步骤130中,依据移动载具V1的一门距盲区D1,调整其中至少一感测器U1~U5的安装角度。也就是说,在最靠近移动载具V1的一车门(未标示)的两侧的二感测器U3、U4中,至少一感测器U3、U4的安装角度可相异于其他感测器U1、U2、U5的安装角度。

因此,在图4中,感测器U3、U4发出的场型涵盖范围可朝车门的方向倾斜,可以解决门距盲区D1无法安装感测器的问题。

此外,由于最大内轮差区域Z1约略为三角形,为了更准确地反应出是否有障碍物C1出现在最大内轮差区域Z1内,可调整至少一感测器U1~U5的感测距离,如图4所示,调整感测器U5的感测距离为1.5米,调整感测器U4的感测器距离为1.7米,而让感测器U1、U2、U3的感测器距离为2米,以改变感测区域S1的感测范围。

较佳地,配合最大内轮差区域Z1的形状,可调整调整至少一感测器U1~U5的感测距离或安装角度,让感测边界L1与移动载具V1之间具有一最小感测距离b,感测边界L1与距离前轮WH1最近的感测器U1间具有一最大感测距离Y,距离前轮WH1最近的感测器U1与前轮WH1具有一安装距离e,后轮WH2与前轮WH1之间具有轴距X,且感测边界L1呈直线且具有一斜率a符合a=(Y-b)/(X-e)的关系式,外边界的最远点c位于感测边界L1上或位于感测边界L1内。

换句话说,可让感测边界L1符合y=ax+b的线性方程式,其中y为移动载具V1的一车身的宽度方向距离,x为车身的长度方向距离,且后轮WH2的轮心k为原点,而当最大内轮差距离M代入y时,较佳地可符合此线性方程式。如图5所示,依感测器U1~U5相距于轮心k的距离,代入线性方程式可得到每一感测器U1~U5的所需要的感测距离,即可调整感测器U1~U5让感测边界L1为一斜线,使得感测区域S1成为涵盖最大内轮差区域Z1的三角形区域,且最远点c位于感测边界L1上。车身向外延伸至最小感测距离b所涵盖的区域为感测盲区。

举例来说,感测边界L1与车身之间最小感测距离b可为0.2米,感测边界L1与距离前轮WH1最近的感测器U1间的最大感测距离Y可为2米,距离前轮WH1最近的感测器U1与前轮WH1的轮心s的安装距离e为0.9米,轴距X为5.85米,因此斜率a为0.364,故感测边界L1符合y=0.364x+0.2的线性方程式,由于最大内轮差距离M为1.7米,且最远点c与后轮WH2的轮心k的轴线间具有一垂直距离p(即图2中最远点c到虚拟点c'之间的距离)为4.28米(相等于sinθ与r2的乘积),将4.28代入x后可得y为1.76,其大于1.7,因此最远点c位于感测边界L1内而可以感测到最远点c。在此情况下,由于感测区域S1的范围变小,因此可以加快感测及警示运算速度。

另外,可设定在移动载具V1的车速小于每小时20公里时以警示模块才会发出警示,然不以此为限。而在其他实施例中,亦可以是让感测边界为一拋物线或其他曲线,以更符合最大内轮差区域的形状。

在另一实施例中,亦可以是以最大内轮差距离M来计算感测边界。详述之,感测边界与移动载具之间具有最小感测距离b,外边界的最远点c与移动载具之间具有最大内轮差距离M,最远点c与后轮的轮心的轴线间具有垂直距离p,且感测边界呈一直线且具有一斜率a符合a=(M-b)/p的关系式。如以上述的数值代入计算,可得到a为0.35,而让感测边界符合y=0.35x+0.2的线性方程式,进而可以知道感测器U1的最大感测距离需为1.93米。

另外,亦可于感测警示步骤140中,划分感测区域S1为一第一区段S11及一第二区段S12,障碍物C1位于第一区段S11中的警示信息异于障碍物C1位于第二区段S12中的警示信息,例如障碍物C1位于第一区段S11时,可发出连续且快速的鸣笛声警示驾驶,而障碍物C1位于第二区段S12时,可发出单个鸣笛声警示驾驶。其中,在图5的实施例中,第一区段S11可以是指最靠近移动载具V1车身的50公分以内,但在其他实施例中,不以此为限。

又,于感测警示步骤140中,当操作移动载具V1的一方向灯(未绘示)时,安装于移动载具V1的处理模块可接收感测器U1~U5发出的信号,以选择性地使警示模块发出警示信息。换句话说,当方向灯***作时,代表移动载具V1即将转向,因此处理模块可以发出一触发信号,启动感测器U1~U5进行的侦测,且处理模块接收感测器U1~U5发出的信号,以判断是否有障碍物C1位于感测区域S1,再决定是否通知警示模块进行警示。

此外,亦可以安装一感测器U6,其设置于移动载具V1的前轮WH1与移动载具V1的车头之间,而能形成一第二感测区域S2,可于移动载具V1转向时确认是否有障碍物C1位于第二感测区域S2内。在此要特别说明的是,附图中的第二感测区域S2的形状仅为示例,其实际上形状依感测器而定。另外值得一提的是,在其他的实施例当中,移动载具V1可单独安装一个感测器,例如:移动载具V1只安装一个感测器U6而无感测器U1~U5,其亦可实现障碍物C1的侦测警示。

请参阅图6,图6绘示依照本发明另一实施例的一种车侧障碍物侦测警示方法的感测区域S1示意图。如图6所示,可划分感测区域S1形成一警示区W1,当警示区W1内的障碍物C1被其中任一感测器侦测到时,警示模块会发出警示信息。在此情况下,可以仅调整至少一感测器的安装角度,而不调整感测器的感测距离,而使得感测区域S1的范围较大。在划分警示区W1时,可以让警示区W1具有一警示边界L2,警示边界L2与车身之间具有一最小感测距离b,警示边界L2与距离前轮最近的感测器间具有一最大感测距离Y,距离前轮最近的感测器与前轮具有一安装距离e,后轮与前轮之间具有一轴距X(示于图2),且警示边界L2呈一直线且具有一斜率a符合a=(Y-b)/(X-e)的关系式。

因此,当障碍物C1或障碍物C2被侦测到时,安装于移动载具V1上且与警示模块及感测器信号连接的处理模块会进行判断。例如侦测到障碍物C1时,由于障碍物C1是位于警示区W1内,处理模块会通知警示模块发出警示信息进行警示;反之,当侦测到障碍物C2时,由于障碍物C2虽然位于感测区域S1内,但其不在警示区W1内,是以处理模块不会通知警示模块发出警示信息。

在其他实施例中,亦可以用最大内轮差距离M来计算警示边界。详述之,警示边界与移动载具之间具有最小感测距离b,外边界的最远点c与移动载具之间具有最大内轮差距离M,最远点c与后轮的轮心的轴线间具有垂直距离p,且警示边界呈一直线且具有一斜率a符合a=(M-b)/p的关系式。

也就是说,可以是在形成感测区域时即调整感测器的感测距离,以形成较符合最大内轮差区域的感测范围,或是透过在后端处理的方式,于感测区域再划分较符合最大内轮差区域的警示区。

请参阅图7,并请参阅图2至图6,其中图7绘示依照本发明又一实施例的一种车侧障碍物侦测警示系统200的架构示意图,车侧障碍物侦测警示系统200包含多个感测器U1~U5、一处理模块210及一警示模块220,感测器U1~U5设置于移动载具V1的前轮WH1与后轮WH2之间,至少一感测器U1~U5的一感测距离或一安装角度异于其他感测器U1~U5的感测距离或安装角度,感测器U1~U5形成一感测区域S1,且感测区域S1具有一感测边界L1,感测边界L1较最大内轮差区域Z1的一外边界远离移动载具V1的车身;处理模块210信号连接感测器U1~U5,以接受感测器U1~U5的信号;警示模块220电性连接至处理模块210;其中当感测区域S1内的一障碍物C1被其中任一感测器U1~U5侦测到时,处理模块210使警示模块220发出一警示信息。

其中,在最靠近移动载具V1的一车门的两侧的二感测器U3、U4中,至少一感测器U3、U4的安装角度可相异于其他感测器U1、U2、U5的安装角度。感测区域S1可以是透过调整至少一感测器U1~U5的感测距离,以使感测边界L1呈直线且具有斜率a符合a=(Y-b)/X的关系式。

或者,可让感测区域S1包含一警示区W1,警示区W1具有警示边界L2,警示边界L2贴近外边界,当警示区W1内的障碍物C1被其中任一感测器U1~U5侦测到时,处理模块210使警示模块220发出警示信息。

此外,当移动载具V1的方向灯启动时,处理模块210可接收感测器U1~U5发出的信号。当处理模块210判断有障碍物C1位于感测区域S1内时,将强制性地使警示模块220发出警示信息;反之,当处理模块210判断无障碍物C1位于感测区域S1内时,警示模块220不作动。换言之,处理模块210可依据感测器U1~U5发出的信号而选择性地使警示模块220发出警示信息。

此外,亦让一感测器U6安装于移动载具V1的前轮WH1与移动载具V1的车头之间,而能形成一第二感测区域S2,其可于移动载具V1转向时确认是否有障碍物C1位于第二感测区域S2内。另外值得一提的是,在其他的实施例当中,可单独安装一个感测器于移动载具V1上,例如:移动载具V1只安装一个感测器U6而无感测器U1~U5,其亦可实现障碍物C1的侦测警示。

虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

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