專利名稱：車輛技 風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)及其執(zhí)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種警示系統(tǒng)，特別是與一種車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)及其執(zhí)行方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代人常用的代步工具之一，然而汽車駕駛常常因?yàn)橐暰€不佳或不夠?qū)Ｐ?，而撞上例如行人、?dòng)物、其它車輛等等突然出現(xiàn)在車輛前方的障礙物，并導(dǎo)致意外事故的發(fā)生。為降低上述意外發(fā)生機(jī)率，目前市面上已有使用于智能型車輛之行人警示系統(tǒng)， 其利用裝設(shè)在汽車前方之?dāng)z影機(jī)拍攝前方影像，并在經(jīng)過影像處理后將可能出現(xiàn)或進(jìn)入車道內(nèi)的障礙物框出并顯示于車內(nèi)的監(jiān)視器上，藉此提醒汽車駕駛者小心駕駛，以免撞上行人。一般而言，該監(jiān)視器是設(shè)置于車內(nèi)儀表板附近，其位置低于汽車駕駛者的雙眼，因此汽車駕駛者在觀看監(jiān)視器時(shí)必須把頭低下至雙眼能看到監(jiān)視器的位置，然而汽車駕駛把頭低下觀看監(jiān)視器此一動(dòng)作，往往因?yàn)闊o法注意前方狀況而屬于危險(xiǎn)之動(dòng)作。同時(shí)汽車駕駛者雙眼視線若必須在汽車前方及監(jiān)視器來回觀看，更是會增加駕駛時(shí)的危險(xiǎn)。因此，目前需要對上述習(xí)知智能型車輛之行人警示系統(tǒng)的缺點(diǎn)提出解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)之問題，本發(fā)明之目的是在提供一種車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)及其執(zhí)行方法，其能立即且方便的呈現(xiàn)一警示符號來提醒前方之危險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)包括一影像捕捉單元、一影像處理單元、一計(jì)算及控制單元以及一光投射單元。該影像捕捉單元用以連續(xù)地拍攝該車輛前方之影像。該影像處理單元電性連接至該影像捕捉單元，以根據(jù)該車輛前方之影像而判斷一障礙物及其位置。該計(jì)算及控制單元電性連接至該影像處理單元，以根據(jù)一駕駛者頭部位置以及該障礙物之間的一連接直線，來計(jì)算出該連接直線與該擋風(fēng)玻璃之一交點(diǎn)。該光投射單元電性連接至該計(jì)算及控制單元，該光投射單元在該計(jì)算及控制單元的控制下，于該擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生一警示符號，以讓駕駛者可藉由該警示符號而輕易看到位于其后方之該障礙物。根據(jù)本發(fā)明之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的執(zhí)行方法，該執(zhí)行方法包括 以一影像捕捉單元連續(xù)地拍攝該車輛前方之影像；
根據(jù)該車輛前方之影像來判斷一障礙物及其位置；
根據(jù)一駕駛者頭部位置以及該障礙物之間的一連接直線，來計(jì)算出該連接直線與該車輛之擋風(fēng)玻璃之一交點(diǎn)；以及
以一光投射單元在該交點(diǎn)上產(chǎn)生一警示符號于該擋風(fēng)玻璃上。本發(fā)明之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)及其執(zhí)行方法，可以使駕駛者直接從擋風(fēng)玻璃上看到位于該警示符號后方可能造成危險(xiǎn)的障礙物，進(jìn)而降低習(xí)知實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)在低頭觀看監(jiān)視器時(shí)，可能發(fā)生的意外與危險(xiǎn)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的示意圖。圖3為該警示符號被投射于該擋風(fēng)玻璃上之示意圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的執(zhí)行方法流程圖。
具體實(shí)施例方式請參閱圖1，為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的示意圖。該實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)包括一影像捕捉單元14、一影像處理單元16、一計(jì)算及控制單元18以及一光投射單元20。于本實(shí)施例中，該影像捕捉單元14設(shè)置于一車輛10的外部，其用以拍攝該車輛 10前方之影像。于其它實(shí)施例中，該影像捕捉單元14可以設(shè)置于該車輛10的內(nèi)部，只要其可以拍攝該車輛10前方之影像即可。該影像捕捉單元14可以為例如為一電荷耦合組件(charge coupled device, CCD)或一互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)感應(yīng)器。該影像處理單元16電性連接至該影像捕捉單元14，其針對該影像捕捉單元14所拍攝之影像進(jìn)行分析及處理。該計(jì)算及控制單元18電性連接至該影像處理單元16。該光投射單元20電性連接至該計(jì)算及控制單元18，其所設(shè)置位置并無限制，只要使其是位于可以將光投射至該擋風(fēng)玻璃12上之位置即可。當(dāng)該實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)開始運(yùn)作時(shí)，首先是藉由該影像捕捉單元14連續(xù)地捕捉該車輛10前方的影像，并將所捕捉到的影像傳送給該影像處理單元16。該影像處理單元16會進(jìn)行分析并處理所接收到的影像，進(jìn)而判斷該車輛10前方是否有一障礙物22及其之位置。 于本實(shí)施例中，該障礙物22是以一行人表示，然而其并不局限于此，其可以為其它的移動(dòng)目標(biāo)，例如其它行進(jìn)中的車輛、動(dòng)物等等，或者也可以是靜止的目標(biāo)，例如倒在路上的自行車或躺在地上的行人。當(dāng)該影像處理單元16判斷該車輛10前方有該障礙物22時(shí)，將會同時(shí)計(jì)算出該障礙物22的位置，進(jìn)而使得該計(jì)算及控制單元18得以根據(jù)一駕駛者M(jìn)頭部位置以及該障礙物22之間的一連接直線沈，來計(jì)算出該連接直線沈與該擋風(fēng)玻璃12之一交點(diǎn)28，并控制該光投射單元20使其于該擋風(fēng)玻璃12上產(chǎn)生一警示符號30，并使得該駕駛者M(jìn)能直接從該擋風(fēng)玻璃12上之該警示符號30看到障礙物22以實(shí)時(shí)防范危險(xiǎn)。由于當(dāng)該影像捕捉單元14擷取該車輛10前方的影像，并傳給該影像處理單元16 以進(jìn)行該障礙物22的分析，并在確認(rèn)有該障礙物22后再將該障礙物22的位置傳輸給該計(jì)算及控制單元18時(shí)，這兩個(gè)階段需要花費(fèi)一小段時(shí)間。此外，在該計(jì)算及控制單元18在計(jì)算出該障礙物22與該駕駛者M(jìn)之該連接直線沈與該擋風(fēng)玻璃12之該交點(diǎn)觀，并立即控制光投射單元20在該交點(diǎn)觀上產(chǎn)生該警示符號30時(shí)，這兩個(gè)階段也需要花費(fèi)一小段時(shí)間。 因此，如果該障礙物22是靜止的，而且該車輛10也是靜止的，該交點(diǎn)觀的位置將不會隨時(shí)間更改，所以在該交點(diǎn)觀上產(chǎn)生的該警示符號30僅是遲延一小段時(shí)間出現(xiàn)，而不會影響位置正確性。但是如果該障礙物22是行動(dòng)中，或該車輛10是行進(jìn)間，則在該交點(diǎn)28上產(chǎn)生的該警示符號30不僅會遲延出現(xiàn)，更會出現(xiàn)在不正確的地方。因此于一較佳實(shí)施例中，該計(jì)算及控制單元18可以根據(jù)該障礙物22的移動(dòng)方向和速度，與該車輛10的前進(jìn)方向和速度，來計(jì)算出經(jīng)過一遲延時(shí)間后的障礙物22預(yù)估位置以及一駕駛者M(jìn)頭部之預(yù)估位置，再計(jì)算出經(jīng)過該遲延時(shí)間后，該兩者之該連接直線沈與該擋風(fēng)玻璃12的交點(diǎn)觀，并控制該光投射單元在該交點(diǎn)觀上產(chǎn)生該警示符號30。在某些情況下，該影像處理單元16會判斷該車輛10前方所具有之該障礙物22不見得有危險(xiǎn)，舉例來說，該影像處理單元16判斷該車輛10前方有障礙物22，且該車輛10是逐漸遠(yuǎn)離(例如轉(zhuǎn)彎)該障礙物22時(shí)，此時(shí)該計(jì)算及控制單元18仍然會計(jì)算出該交點(diǎn)觀， 但由于已遠(yuǎn)離該障礙物22，因此便不會控制該光投射單元20，于該擋風(fēng)玻璃12上產(chǎn)生該警示符號30?；蛘?，該影像處理單元16在判斷該車輛10前方有障礙物22，而該障礙物22是逐漸遠(yuǎn)離(例如轉(zhuǎn)彎)該車輛10時(shí)，此時(shí)該計(jì)算及控制單元18仍然會計(jì)算出該交點(diǎn)觀，但不會控制該光投射單元20于該擋風(fēng)玻璃12上產(chǎn)生該警示符號30。該計(jì)算及控制單元18可對該光投射單元20作多個(gè)自由度的控制，亦即該光投射單元20在該控制單元18的控制下，將可作多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，而使得該光投射單元20能夠于該擋風(fēng)玻璃12上之任何位置上產(chǎn)生該警示符號30。該警示符號30產(chǎn)生的方式可以例如是將一雷射光圈投射至該擋風(fēng)玻璃12上，以提醒該駕駛者M(jìn)于該車輛10前方有危險(xiǎn)。 其它適合于反射在車窗玻璃上的光源當(dāng)然也可以被使用。于一較佳實(shí)施例中，該警示符號 30是產(chǎn)生于該交點(diǎn)觀上，以使得該駕駛者M(jìn)的視線能直接透過該警示符號30來觀看到該障礙物22。又，該計(jì)算及控制單元18可根據(jù)不同的危險(xiǎn)情況，進(jìn)而控制例如為一雷射光發(fā)射器之該光投射單元20，來投射出不同顏色、亮度的光，例如在該車輛10與該障礙物22距離10公尺以內(nèi)是屬于最危險(xiǎn)的情況，該計(jì)算及控制單元18即會控制該光投射單元20投射出紅色光，以提醒該駕駛M者須立即注意并避免危險(xiǎn)。要進(jìn)一步說明的是，該計(jì)算及控制單元18需先知道該駕駛者M(jìn)頭部位置才能得知該聯(lián)機(jī)沈，并進(jìn)一步計(jì)算出該交點(diǎn)觀。得知該駕駛者M(jìn)之頭部位置的方法，包括預(yù)先將駕駛者M(jìn)頭部位置的信息，儲存于該計(jì)算及控制單元18或一內(nèi)存(未圖示)中，當(dāng)該影像處理單元16判斷該車輛10前方有障礙物22時(shí)，便可以直接求得該駕駛者M(jìn)頭部位置以及該障礙物22之間的聯(lián)機(jī)沈，再進(jìn)一步計(jì)算出該交點(diǎn)觀。此一預(yù)先儲存駕駛者M(jìn)頭部位置的信息，適合應(yīng)用于該車輛10是由固定駕駛者對來駕駛的情況下。一般來說，駕駛者M(jìn) 頭部位置約略為駕駛者M(jìn)之椅背頭靠處的前方，因而可采用統(tǒng)計(jì)方式來統(tǒng)計(jì)出多數(shù)人駕駛者M(jìn)頭部位置的信息，并儲存于內(nèi)存(未圖示)中。此外，若調(diào)整駕駛者座椅時(shí)，其之相關(guān)的調(diào)整信息亦可以被傳送至該計(jì)算及控制單元18，以使得該計(jì)算及控制單元18可相對應(yīng)地更新駕駛者M(jìn)頭部位置的信息。若該車輛10是由身高不同的駕駛者M(jìn)駕駛時(shí)、或是駕駛間駕駛者的坐姿改變、或者駕駛者調(diào)整與方向盤的距離時(shí)，該駕駛者M(jìn)頭部位置的信息可能會隨時(shí)改變時(shí)，請參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的示意圖。該車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)與圖1之實(shí)施例相比，進(jìn)一步包括一電性連接至該計(jì)算及控制單元 18之感應(yīng)單元40，其用以感測該駕駛者M(jìn)頭部位置并將結(jié)果傳送至該計(jì)算及控制單元18， 以使得該計(jì)算及控制單元18能用來求得該駕駛者M(jìn)頭部位置以及該障礙物22之間的聯(lián)機(jī)沈，再進(jìn)一步計(jì)算出該交點(diǎn)28。該感應(yīng)單元40之設(shè)置位置例如鄰近于該光投射單元20， 或是位在其它可以拍攝到該駕駛者M(jìn)頭部位置之處。該感應(yīng)單元40可以例如為一電荷耦合組件(charge coupled device, CCD)、一互補(bǔ)金氧半導(dǎo)體(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)感應(yīng)器或是其它距離傳感器。綜上可知，如圖1所示之實(shí)施例并未感測該駕駛者M(jìn)頭部位置，而如圖2所示之實(shí)施例則包括該感應(yīng)單元40來感測該駕駛者M(jìn)頭部位置，因此其所計(jì)算出之該交點(diǎn)將更為精確。請參閱圖3，為該警示符號30被投射于該擋風(fēng)玻璃12上之示意圖。圖中所示該警示符號30是呈一圓形，該圓形會圍繞該擋風(fēng)玻璃12前方之該障礙物22，要說明的是，該警示符號30之形狀并不局限于圓形，其亦可以為三角形、方形、多邊形或不規(guī)則形狀。此外， 該警示符號30可以為虛線或?qū)嵕€，且如前所述，其之顏色、亮度也可以根據(jù)危險(xiǎn)程度而作不同的呈現(xiàn)，例如，紅色代表最危險(xiǎn)的情況，以提醒該駕駛者M(jìn)須立即注意。請參閱圖4，為根據(jù)本發(fā)明之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的執(zhí)行方法流程圖， 該執(zhí)行方法包括下列步驟。在步驟S400中，以一影像捕捉單元連續(xù)地拍攝該車輛前方之影像。在步驟S410中，根據(jù)該車輛前方之影像來判斷一障礙物。當(dāng)判斷該車輛前方有該障礙物時(shí)將同時(shí)計(jì)算出該障礙物的位置。在步驟S420中，根據(jù)一駕駛者以及該障礙物之間的一連接直線，來計(jì)算出該連接直線與該車輛之擋風(fēng)玻璃之一交點(diǎn)。于一較佳實(shí)施例中，是根據(jù)該障礙物的移動(dòng)方向和速度，以及該車輛的前進(jìn)方向與速度，來計(jì)算出經(jīng)過一遲延時(shí)間后的一障礙物預(yù)估位置以及一駕駛者頭部預(yù)估位置，進(jìn)而計(jì)算出該障礙物之預(yù)估位置以及該駕駛者頭部之預(yù)估位置兩者，在經(jīng)過該遲延時(shí)間后之該連接直線與該擋風(fēng)玻璃之該交點(diǎn)。于另一實(shí)施例中，該駕駛者頭部位置的信息是預(yù)先被儲存。于又一實(shí)施例中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一感測該駕駛者頭部位置的步驟。在步驟S430中，以一光投射單元在該交點(diǎn)處，于該擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生一警示符號。 該光投射單元可作多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，以使得該光投射單元能夠于該擋風(fēng)玻璃上之任何位置產(chǎn)生該警示符號。較佳地，該警示符號是產(chǎn)生于該交點(diǎn)上。本發(fā)明之車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)及其執(zhí)行方法，能使駕駛者直接從擋風(fēng)玻璃上看到可能造成危險(xiǎn)的障礙物，進(jìn)而降低習(xí)知低頭觀看監(jiān)視器時(shí)可能發(fā)生的危險(xiǎn)。此夕卜，光投射單元例如雷射光發(fā)射器易于控制及安裝，在使用上會比習(xí)知監(jiān)視器更為方便且省電。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)，其特征在于該實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)包括一影像捕捉單元，用以連續(xù)地拍攝該車輛前方之影像；一影像處理單元，電性連接至該影像捕捉單元，以根據(jù)該車輛前方之影像來判斷一障礙物及其位置；一計(jì)算及控制單元，電性連接至該影像處理單元，以根據(jù)一駕駛者頭部位置以及該障礙物之間的一連接直線，來計(jì)算出該連接直線與該車輛之擋風(fēng)玻璃之一交點(diǎn)；以及一光投射單元，電性連接至該計(jì)算及控制單元，該光投射單元在該計(jì)算及控制單元的控制下，于該擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生一警示符號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于該計(jì)算及控制單元會根據(jù)該障礙物的移動(dòng)方向和速度，與該車輛的前進(jìn)方向和速度，來計(jì)算出經(jīng)過一遲延時(shí)間后的一障礙物預(yù)估位置以及一駕駛者頭部預(yù)估位置，再計(jì)算出該障礙物預(yù)估位置以及該駕駛者頭部預(yù)估位置兩者，于經(jīng)過該遲延時(shí)間后之該連接直線與該擋風(fēng)玻璃之該交點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其進(jìn)一步包括一電性連接至該計(jì)算及控制單元之感應(yīng)單元，用以感測該駕駛者頭部位置并將結(jié)果傳送至該計(jì)算及控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于該光投射單元在該計(jì)算及控制單元的控制下可作多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于該光投射單元會投射一雷射光以產(chǎn)生該警示符號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于該警示符號是產(chǎn)生于該交點(diǎn)。
7.—種車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)的執(zhí)行方法，其特征在于該執(zhí)行方法包括以一影像捕捉單元連續(xù)地拍攝該車輛前方之影像；根據(jù)該車輛前方之影像來判斷一障礙物；根據(jù)一駕駛者頭部位置以及該障礙物之間的一連接直線，來計(jì)算出該連接直線與該車輛之擋風(fēng)玻璃之一交點(diǎn)；以及以一光投射單元在該交點(diǎn)上產(chǎn)生一警示符號于該擋風(fēng)玻璃上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的執(zhí)行方法，其特征在于在根據(jù)該駕駛者頭部位置以及該障礙物之間的該連接直線，來計(jì)算出該直線與該擋風(fēng)玻璃之該交點(diǎn)的步驟中，是根據(jù)該障礙物的移動(dòng)方向和速度，與該車輛的前進(jìn)方向和速度，而計(jì)算出經(jīng)過一遲延時(shí)間后的一障礙物預(yù)估位置以及一駕駛者頭部預(yù)估位置，再計(jì)算出該障礙物之預(yù)估位置，以及該駕駛者頭部之預(yù)估位置兩者，在經(jīng)過該遲延時(shí)間后之該連接直線與該擋風(fēng)玻璃之該交點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的執(zhí)行方法，其特征在于在根據(jù)該駕駛者頭部位置以及該障礙物之間的該連接直線，來計(jì)算出該直線與該擋風(fēng)玻璃之該交點(diǎn)的步驟中，進(jìn)一步包括一感測該駕駛者頭部位置的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的執(zhí)行方法，其特征在于該警示符號是產(chǎn)生于該交點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛擋風(fēng)玻璃上之實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)及其執(zhí)行方法。該實(shí)時(shí)警示系統(tǒng)包括一影像捕捉單元、一影像處理單元、一計(jì)算及控制單元以及一光投射單元。影像捕捉單元用以連續(xù)地拍攝車輛前方之影像。影像處理單元用以根據(jù)車輛前方之影像而判斷障礙物及其位置。計(jì)算及控制單元?jiǎng)t用以根據(jù)駕駛者以及障礙物之間的一連接直線，來計(jì)算出該連接直線與車輛之擋風(fēng)玻璃之一交點(diǎn)。光投射單元在計(jì)算及控制單元的控制下，于擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生一警示符號，以讓駕駛者可藉由該警示符號而輕易看到直后方之障礙物。
文檔編號B60R11/02GK102529832SQ20111000037
公開日2012年7月4日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者林其禹, 江進(jìn)豐 申請人:林其禹