专利名称：倒车轨迹导引方法
技术领域：
本发明有关于一种倒车轨迹导引方法，此方法利用陀螺仪与车速侦测器为感测器所测得的参数，提供给控制装置运算后，并在显示幕上标示出预定停车位置的倒车轨迹，藉此导引驾驶人快速安全倒车。
背景技术：
行车的安全需要依靠高度专心与应变能力，人们常因为驾驶分心、疲倦形成危险驾驶，危害自身及他人的安全，造成生命及财产的损失。因此近年来在车辆的发展上，渐渐地朝向电子化、安全化的方向发展，试图发展出各类的电子或机构辅助驾驶人行车。停车是新手驾驶及女性驾驶常感到头痛的问题，由于对于方向操作、障碍物观测、车行轨迹及停车空间判定等经验不足，往往造成车体损伤及无法顺利进入停车格的窘境； 即便是驾驶老手，在不熟悉的停车环境下也容易发生相同的停车问题，尤其在拥挤的大都会地区，停车的问题更是对驾驶者的考验。除了停车空间判定，对于方向盘操作与车辆动态反应，亦是停车里重要的课题，经验不足的驾驶者可能必须反复操作着方向盘，仍未能正确的停好车。目前最常使用的停车导引方式为利用距离感测器配合警示声音装置，用声音的长短变化告知驾驶者与障碍物的约略距离。有的会在增加摄影机与显示器提供驾驶者倒车画面，使驾驶者能清楚车子周遭的状况。但如果驾驶者技术不够或是上述装置无法侦测到的地方，驾驶者仍然无法顺利的将汽车停到预定的位置，也可能会与周遭障碍物产生碰撞；因此有人针对此问题提出停车辅助系统(如中国台湾省1229645号专利案)，此案利用一偏航率感知器感知车辆偏移角度方向的角速度，并绘出一倒车预报路径的轨迹，驾驶人可根据该轨迹停车，虽然其能有效导引停车，但仍有其不便之处，即每当驾驶人要停车时，都必须依「路边停车」或「倒车入库」的现况，选择其导引的开关为前者或后者，故而在操作上甚不方便。此外，更有人利用旋转半径作为导引的依据(如中国台湾省11288718号专利案)，但是方向盘其旋转角度与内、外轮胎的旋转角度间，却存有定位是否正确的问题，因此其所估得的参数常有失准情况，故亦非理想的导引系统。再者，又如图I所示，是中国台湾省1315271号专利案，其利用多个距离侦测器111、112、113、114、影像感测器121、122侦测车体两侧的距离及影像，并以两轴旋转感测单元及使用陀螺仪来判定车辆的方位，因此在倒车过程中，必须等待取得距离参数后，才能规划及显示出导引轨迹，如此有一大缺失，就是不易及早在倒车进入停车格之前，精准预判倒车角度是否正确，而当正确的导引轨迹出现时，往往已是过于接近障碍物的位置。在这种情况下，驾驶人为了安全起见，则必须被迫重新调整车头再倒车，严格说来，此案也不是理想的倒车系统
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种倒车轨迹导引方法，主要是利用陀螺仪与车速侦测器为感测器所测得的参数，提供给控制装置运算后，并在显示幕上标示出预定停车位置的倒车导引轨迹，藉此导引驾驶人快速安全倒车。为达到上述的目的，本发明是在提供一种可利用陀螺仪与车速侦测器为感测器的倒车轨迹导引系统，其包括有一陀螺仪、一监视器、一显示器、一车速侦测器及一控制装置，其中该陀螺仪，用以侦测汽车转动的角速度，该陀螺仪与该控制装置连接以判定汽车方位；该监视器，装设在汽车后方，以撷取汽车后方的影像；该显示器，包括显示幕，该显示器装设在车内前座提供驾驶人观察所述显示幕上的导引轨迹；
该车速侦测器，用以撷取车速信号以提供行车速度；该控制装置，分别与该陀螺仪、该监视器、该显示器及该车速侦测器连接，利用该陀螺仪与车速侦测器为感测器所测得的参数，利用该参数算出汽车转动的角速度或角加速度、车速信号的数值，提供给该控制装置运算后，该控制装置透过该监视器所撷取影像画面，在该显示幕上标示出一预定停车位置，以取得现行位置与该预定停车位置的相对座标，并估算出一停车起始位置，在该显示器上显示现行位置，以及标示该停车起始位置与预定停车位置间的导引轨迹，藉此引导驾驶人安全停车。上述本发明的倒车轨迹导弓丨系统，其更包含有一倒车雷达。上述本发明的倒车轨迹导弓丨系统，其更包含有一扬声器。上述本发明的倒车轨迹导引系统，其中该显示器是一液晶显示器。上述本发明的倒车轨迹导引系统，其中该显示器是一触控显示器。上述本发明的车速侦测器，其与汽车连接，并由该汽车撷取车速信号。又为达到上述的目的，本发明更提供一种倒车轨迹导引方法，其包括以下的步骤a、提供一倒车轨迹导引系统，该倒车轨迹导引系统包括有一陀螺仪、一监视器、一显示幕、一车速侦测器及一控制装置；b、作动该倒车轨迹导引系统，利用所述陀螺仪侦测汽车转动的角速度，以及由所述车速侦测器提供行车速度；C、所述控制装置根据该角速度和该行车速度算出回转半径，再根据该回转半径算出倒车的导引轨迹；d、将监视器取得的影像与该导引轨迹叠合显示于所述显示幕。该c步骤中，该控制装置根据该陀螺仪侦测算出角速度《，并由该车速侦测器撷取车速信号以提供行车速度V，再依数学方程式V = CO X R，计算出回转半径R的数值。该b步骤中，该陀螺仪侦测算出角速度《，该车速侦测器是一加速仪时，其测得角加速度Yaw，依数学方式V = Yaw/ ，先计算出其行车速度V，然后再依c步骤中的数学方程式V= X R，计算出该回转半径R的数值。与现有技术相比，本发明所述的倒车轨迹导引方法，利用陀螺仪与车速侦测器为感测器所测得的参数，提供给控制装置运算后，并在显示幕上标示出预定停车位置的倒车轨迹，藉此导引驾驶人快速安全倒车。
图I是现有倒车导引系统侦测的示意图。图2是本发明的系统方块图。图3是本发明的倒车平面示意图。图4是本发明的另一实施例系统方块图。图5是本发明其方法的步骤流程图。图6是本发明的操作示意图(一)。图7是本发明的操作示意图(二)。图8是本发明的操作示意图(三)。附图标记说明111、112、113、114_距离侦测器；121、122_影像感测器；2_倒车轨迹导引系统；21_陀螺仪；22_监视器23-显示器；230_显示幕；231_停车格；232_预定停车 位置；233_导引轨迹；24_车速侦测器；25_控制装置；26_倒车雷达；27_扬声器；231’_停车格；3-方法；31、32、33、34_步骤;A_现行位置；B_停车起始位置B ;C_汽车；V_行车速度；
角速度；R_回转半径；YAw-角加速度。
具体实施例方式图2所示，本发明的倒车轨迹导引系统2的方块示意图，此系统至少包括有一陀螺仪21、一监视器22、一显示器23、一车速侦测器24及一控测装置25，其中该陀螺仪21，用以侦测汽车转动的角速度《，其与该控制装置25连接，以判定汽车C的方位(请同时参阅图3所示)；该监视器22，装设在汽车C后方，以撷取车后方的影像；该显示器23，装设在车内前座提供驾驶人观察其显示幕230上的一导引轨迹233 (请参阅图6所示)；该车速侦测器24，用以撷取车速信号；该控制装置25，连接该陀螺仪21、监视器22该显示器23及车速侦测器24，利用该陀螺仪21与车速侦测器24为感测器所测得的参数，利用该参数算出汽车转动的角速度《或角加速度Yaw、车速信号的数值，提供给该控制装置25运算后，该控制装置25透过该监视器22所撷取影像画面，在该显示幕230上标示出一预定停车位置232，并配合该陀螺仪21与车速侦测器24取得一现行位置A与该预定停车位置232的相对座标，再估算出一停车起始位置B，并在该显示器23上显示该现行位置，以及标示该停车起始位置B与该预定停车位置232间的导引轨迹233，藉此引导驾驶人安全停车。上述本发明的显示器23，其是一液晶显示器。上述本发明的显示器23，其是一触控荧幕。上述本发明的车速侦测器24与汽车连接，并由该汽车撷取车速信号以提供汽车行车速度V。上述本发明的车速侦测器24是一加速仪，其侦测算出的角加速度Yaw，配合该陀螺仪21侦测算出角速度《，求出汽车行车速度V。
如图4所示，本发明的倒车轨迹导引系统2，其更包含有一扬声器27，通过该扬声器27与控制装置25的连接，可将倒车相关信号透过该扬声器27以音响警示及引导驾驶人。上述本发明的倒车轨迹导引系统2，其更包含有一倒车雷达26，通过该倒车雷达26以侦测倒车路径上的障碍物，并将侦测信号传输给该控制装置25，以透过该显示幕230或扬声器27以警示及导引驾驶人。上述本发明的车速侦测器24，其与汽车C连接，并由该汽车C撷取车速信号。请参阅图6所示，当驾驶人将汽车C倒车至停车格231’前方(请同时参阅图3所示)，并使该预定停车位置232对入在该显示幕230中停车格231内的区域，此时该显示幕230所显示的车后方影像画面中，也会同时显示出一导引轨迹233，当该导引轨迹233与该预定停车位置232重叠时，表示倒车的方向正确，只要以直线倒退即可停放在停车格231’内；如果导引轨迹233与预定停车位置232并未重叠，驾驶人可轻易从该导引轨迹233的位置，判断该汽车C位置是否对正，例如偏向右侧时(如图7所示)，表示驾驶人的方向盘左 转角度过大，此时驾驶人应根据该导引轨迹233的导引，修正其倒车方向及角度，并随着汽车C的移动，该导引轨迹233也会对应随机变其位置；如果导引轨迹233偏向左侧时(如图8所示)，表示驾驶人的方向盘右转角度过大，此时驾驶人应根据该导引轨迹233的导引，修正其倒车方向及角度，藉此以引导驾驶人安全停车。。为达到上述的目的，本发明在倒车轨迹导引系统2的基本架构下，更提供一种倒车轨迹导引方法3，其至少包括以下的步骤(如图5所示)提供一倒车轨迹导引系统2 (步骤31)；作动该倒车轨迹导引系统2，利用陀螺仪21侦测汽车转动的角速度《，以及由车速侦测器24提供行车速度V (步骤32)；控制装置25根据角速度《、行车速度V算出回转半径R，再根据回转半径R算出倒车的导引轨迹233 (步骤33)；将监视器22取得影像与导引轨迹233叠合显示于显示幕230 (步骤34)。上述c步骤中，该控制装置25根据该陀螺仪21侦测算出角速度《，并由该车速侦测器24撷取车速信号以提供行车速度V，再依数学方程式V = X R，计算出回转半径R的数值。上述b步骤中，该陀螺仪侦测算出角速度《，该车速侦测器24是一加速仪时，其侦测算出的角加速度Yaw，依数学方式V = Yaw/ ，先计算出其行车速度V，然后再依c步骤的数学方程式V= XR，计算出该回转半径R的数值。综上所述，本发明的倒车轨迹导引方法，利用陀螺仪与车速侦测器为感测器所测得的参数，提供给控制装置运算后，并在显示幕上标示出一预定停车位置的倒车轨迹，藉此导引驾驶人可快速安全倒车。以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明的实施范围；即大凡依本发明其申请专利范围所作的均等变化及修饰，皆属本发明专利所涵盖的范围。
权利要求
1.一种倒车轨迹导引方法，其特征在于，其包括以下的步骤 a、提供一倒车轨迹导引系统，该倒车轨迹导引系统包括有一陀螺仪、一监视器、一显示幕、一车速侦测器及一控制装置； b、作动该倒车轨迹导引系统，利用所述陀螺仪侦测汽车转动的角速度，以及由所述车速侦测器提供行车速度； C、所述控制装置根据该角速度和该行车速度算出回转半径，再根据该回转半径算出倒车的导引轨迹； d、将监视器取得的影像与该导引轨迹叠合显示于所述显示幕。
2.如权利要求I所述的倒车轨迹导引方法，其特征在于，该c步骤中，该控制装置根据该陀螺仪侦测算出角速度ω，并由该车速侦测器撷取车速信号以提供行车速度V，再依数学方程式V= ω X R，计算出回转半径R的数值。
3.如权利要求2所述的倒车轨迹导引方法，其特征在于，该b步骤中，该陀螺仪侦测算出角速度ω，该车速侦测器是一加速仪时，其测得角加速度Yaw，依数学方式V = Yaw/ ω，先计算出其行车速度V，然后再依c步骤中的数学方程式V = ω XR，计算出该回转半径R的数值。
全文摘要
本发明有关于一种倒车轨迹导引方法，其系统至少包括一陀螺仪、一监视器、一显示器、一车速侦测器及一控制装置，利用该陀螺仪与车速侦测器为感测器所测得的参数，提供给该控制装置运算后，该控制装置透过监视器所撷取影像画面，在该显示幕上标示出一预定停车位置，并取得现行位置与该预定停车位置的相对座标，估算出一停车起始位置，并在该显示器上显示现行位置，以及标示该停车起始位置与预定停车位置间的导引轨迹，藉此引导驾驶人安全停车。
文档编号B60R11/04GK102795166SQ20111013639
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者陈锡勋 申请人:怡利电子工业股份有限公司