车体转向侧照影像定点追踪辨识装置制造方法
【专利摘要】一种车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，所述装置包括：一广角型数位摄影机、一显示器及一影像追踪控制器；利用广角型数位摄影机摄取车体外侧至少包含视觉死角区域的广角监视影像，利用影像追踪控制器从摄取的广角监视影像中撷取视觉死角区域的即时影像，持续将视觉死角区域的即时影像显示于显示器，达到在车辆转弯过程中持续监视视觉死角区域的目的，解决现有固定式后视镜中的影像可能会在车体转弯时偏离视觉死角区域的问题；本实用新型的进一步实施例还包含一物体侦测器，可以在有物体进入视觉死角区域时主动发出警告。
【专利说明】车体转向侧照影像定点追踪辨识装置
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关于一种车辆转弯的视觉死角的摄影装置，特别是一种可以在大型车辆转弯时辅助车辆驾驶者监控车辆转弯的视觉死角区域的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置。
【背景技术】
[0002]已知有许多的辅助装置用于协助驾驶者观察车辆周围的路况或环境情况，但是对于车辆的驾驶者而言每一种车辆仍然存在特定的视觉死角区域，特别是车辆在转弯时的内轮差更容易产生视觉死角区域，这种情形对于车长较大的大型车辆例如半联结车(一般所称的货柜车即属此种车辆)最为严重。一辆联结有20尺长的货柜的半联结车的全长约为14公尺(M)，而联结有40尺长的货柜的半联结车的全长更可达20公尺(M)，由于半联结车是由一部曳引车与一辆重型半拖车所组成的车辆，在转弯时曳引车的前轮轨迹和其后方联结的重型半拖车(装载货柜的部份)的后轮轨迹的差距，使得半联结车因为内轮差而产生的视觉死角区域范围极大，而且在半联结车转弯的过程中，现有装置于曳引车的固定式后视镜的主要功能在于显示预设的监视范围的即时影像，特别是指半联结车后段的重型半拖车及其后轮的即时影像。事实上，半联结车在转弯的过程中由于曳引车与重型半拖车之间的相对角度会产生变化，现有装置于曳引车的固定式后视镜中的影像将会在车体转弯时偏离原有的监视范围，所以半联结车的驾驶者在车辆转弯时容易因此看不到视觉死角区域而造成令人遗憾的交通事故。
[0003]为了辅助车辆驾驶者观看车辆的视觉死角区域，已有许多相关的技术被提出，在已核准公告的中国台湾发明专利1333904 “汽车辅助视讯告警装置”，利用多组影像撷取元件分别撷取汽车的左前、右前、左后、右后及正后方的影像，通过一视频辨识单元辨识影像，在影像中的移动物体、异常状态、车后方是否有移动物体或有物体快速变大时，通过切换的方式将影像显示于一显示器将影像输入，以及利用声光警报提示驾驶人。已核准公告的中国台湾发明专利1405682“利用灯号讯号启动的车侧影像辅助系统”，依据车辆的左方向灯号、右方向灯号、倒车灯号和警不灯号启动时的启动讯号，在一预设的临界时间后启动两个分设于左右车侧的摄影装置摄取对应车侧的影像，再将影像显示于显示器装置。以上的已知技术需要多个影像撷取元件或摄影装置，而且摄影装置的摄影视角固定不动，无法自动调整摄影机对车辆转弯时的视觉死角进行监视摄影，不适用于具有较大车长的大型车辆。
[0004]在已核准公告第588003号的中国台湾发明专利“应用于车外状况监视器的监视范围调整装置及方法”，利用一侦测器因应轮胎的转向幅度大小、车辆方向盘的转向幅度大小、车辆上的电子罗盘或是全球定位系统的输出信号产生一调整信号，再利用一控制器因应调整信号的变化而使车外状况监视器由一监视范围启始位置改变到至少两种不同监视范围的工作位置。此一已知技术可以将车外状况监视器的监视范围改变到至少两种不同监视范围，其监视范围的调整仍有预定的位置，而非线性的连续调整监视范围；另一方面，要取得车辆的轮胎的转向幅度或是方向盘的转向幅度，由于涉及车辆的轮胎和方向盘的机械运动的侦测，在实施上较为麻烦，再一方面，车辆的方向盘或是轮胎的转向运动与车体的转弯动作，在车辆的转弯过程并非一直维持正相关的关系，具体而言，车辆的车体在未完全通过转角时，轮胎和方向盘就已开始反向的回正操作，尤其是半联结车这种车身长度较大的车辆，曳引车在转弯后开始直线行驶时，后侧的重型半托车的车体可能还处于转向运动中，甚至还未完全离开内轮差所造成的视觉死角区域，如果依据轮胎和方向盘的转向幅度大小立即调整车外状况监视器的监视范围，可能会有提早调整监视范围的问题；以民用的全球定位系统(GPS)而言，其定位精度大约在10公尺(M)的范围，因此，依据GPS的信号调整车外状况监视器的监视范围在实用上仍有很大的误差，恐难以即时获得准确的监视范围。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种可以在大型车辆转弯时辅助车辆驾驶者监控车辆转弯的视觉死角的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置。
[0006]本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例，包括:一广角型数位摄影机，设置于车体外侧用于摄取车体外侧至少包含视觉死角区域的广角监视影像；一显示器，用于显示视觉死角区域的即时影像；以及一影像追踪控制器，电性连接于广角型数位摄影机和显示器，影像追踪控制器内建有影像辨识装置用以从广角监视影像中撷取视觉死角区域的即时影像，持续将视觉死角区域的即时影像显示于显示器。
[0007]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，该广角型数字摄影机包括一数字摄影机和一广角鱼眼镜头；以及该该广角型数字摄影机装设于该车辆的车体外侧的一后视镜的一支撑架。
[0008]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，该显示器可安装在该车辆的驾驶者和该右侧后视镜之间的位置，以及该车辆的驾驶者和该左侧后视镜之间的位置之中的任一者或其全部。
[0009]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，该物体侦测器为一超音波距离传感器，该警告发生器可以是喇叭和发光组件其中的任一种和其组合。
[0010]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，所述广角型数位摄影机包含彩色数位摄影机和红外线数位摄影机其中的任一种。
[0011]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，所述广角型数位摄影机及系装设于车体外部两侧的后视镜，也可以设于该车辆一右侧后视镜和一左侧后视镜的支撑架其中的任一者或其全部。
[0012]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，包含一物体侦测器，该物体侦测器电连接有一警告发生器，该物体侦测器装设于该车体的外侧靠近该视觉死角区域的位置，当有其它物体和该物体侦测器的距离过近，该物体侦测器会驱动该警告发生器透过声音和光线两种形式其中的任一种或其组合发出警告。
[0013]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，包含一数位影像记录器(DVR)，数位影像记录器与影像追踪控制器电连接用以记录广角型数位摄影机摄取的广角监视影像和视觉死角区域的即时影像其中的任一种，进而实现行车记录器的功倉泛。
[0014]在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例中，该广角型数位摄影机可以采用有线连接，或是利用无线传输的任一种方式和影像追踪控制器连接。
[0015]有关本实用新型的其他功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例的技术原理流程图。
[0017]图2，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例的功能方块图。
[0018]图3，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例构造图，显示广角型数位摄影机装设于车辆的车体外侧的后视镜。
[0019]图4，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例构造图，显示后视镜、显示器和驾驶者的位置关系。
[0020]图5A?图5C，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的动作示意图，显示车辆在直行时广角型数位摄影机的摄影范围，在广角型数位摄影机摄取的广角监视影像利用一矩形框将围住的范围设为影像撷取范围，以及显示器所显示的内容。
[0021]图6A?6C，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的动作示意图，显示车辆在转弯时广角型数位摄影机的摄影范围，在广角型数位摄影机摄取的广角监视影像利用一矩形框将围住的范围设为影像撷取范围，以及显示器所显示的内容。
[0022]图7，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例构造，绘示在车辆的车体外侧装设物体侦测器。
[0023]图8，为本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的另一实施例的功能方块图。
[0024]符号说明:
[0025]10 广角型数位摄影机
[0026]1a广角型数位摄影机
[0027]1b广角型数位摄影机
[0028]20 显示器
[0029]20a显示器
[0030]20b 显示器
[0031]30 影像追踪控制器
[0032]40a物体侦测器
[0033]40b物体侦测器
[0034]41 警告发生器
[0035]50 数位影像记录器(DVR)
[0036]60R右侧后视镜
[0037]60L左侧后视镜
[0038]6 IR支撑架
[0039]Pl 影像特征的位置
[0040]Al 影像撷取范围
[0041]BI影像掘取范围的基准点
[0042]dX基准点BI和位置Pl在X轴方向的距离
[0043]H曳引车
[0044]T重型半拖车
【具体实施方式】
[0045]请参阅图1，本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例，其利用的技术原理包括下列步骤:
[0046]A.摄取车体外侧至少包含视觉死角区域的一广角监视影像；
[0047]B.在摄取的广角监视影像中设定一影像撷取范围用以涵盖视觉死角区域(如图5A所示的一种实施方式将一矩形范围作为影像撷取范围Al)；
[0048]C.利用影像辨识装置在广角监视影像的即时影像中撷取视觉死角区域的即时影像；以及
[0049]D.将撷取的视觉死角区域的即时影像显示于一显示器。
[0050]前述步骤C中利用影像辨识装置在广角监视影像的即时影像中撷取视觉死角区域的即时影像的一种实施方式，包括下列步骤:
[0051]C-1.利用影像辨识装置在影像撷取范围中寻找一影像特征并记录影像特征与影像掘取范围的相对位置关系；以及
[0052]C-2.在广角监视影像的即时影像中撷取影像撷取范围所涵盖的影像作为视觉死角区域的即时影像。
[0053]请参阅图2本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的一实施例，包括:
[0054]一广角型数位摄影机10，设置于车体外侧用于摄取车体外侧至少包含视觉死角区域的广角监视影像；
[0055]一显示器20，用于显示视觉死角区域的即时影像；以及
[0056]一影像追踪控制器30，电性连接于广角型数位摄影机10和显示器20，影像追踪控制器30内建有影像辨识装置用以从广角监视影像中撷取视觉死角区域的即时影像，持续将视觉死角区域的即时影像显示于显示器30。
[0057]广角型数位摄影机10的一种实施方式可以通过装配有一广角鱼眼镜头(如180°广角)的一数位摄影机加以实现，其中的数位摄影机可以是一种彩色数位摄影机和红外线数位摄影机其中的任一种，其中的红外线数位摄影机可以采用附设有红外线发光元件(如红外线发光二极体)的机型，用以在低光源的环境下主动提供拍摄所需的红外线光源；数位摄影机的另一种实施方式是数位影像撷取装置，例如采用光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)和互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor, CMOS)其中任一种影像感测器的数位摄影机。
[0058]以左驾(驾驶者位于左侧)的车辆而言，车辆在转弯特别是右转时，视觉死角区域位于车辆的右侧，因此广角型数位摄影机10适合装设在车辆的车体右侧车外用于摄取车辆右侧的影像(见图3)，同理，对于右驾的车辆而言，视觉死角区域在车辆左转弯时出现在车辆的左侧，因此广角型数位摄影机10适合装设在车辆的车体左侧车外；而另一种实施方式是在车辆的两侧(左侧和右侧)都装置广角型数位摄影机1a和广角型数位摄影机1b (见图4)。在本实用新型的一种实施方式，将广角型数位摄影机10装设于车辆的车体右侧车外的后视镜附近的位置，具体而言，可以装设在不影响驾驶者观看后视镜的位置，例如大型车辆的右侧后视镜60R的支撑架61R(见图3)，通过向外伸出车体一段距离的支撑架61R令广角型数位摄影机10能获得较佳的拍摄范围。
[0059]在本实用新型的一实施例中，包括两个显示器20a和20b可安装在驾驶者观看后视镜的同时可以目视看到的视野为佳，如图4所示，以左驾(驾驶者位于左侧)的车辆而言，显示器20a可安装在驾驶室中介于驾驶者和右侧后视镜60R之间的位置，显示器20b可安装在驾驶室中介于驾驶者和左侧后视镜60L之间的位置，驾驶者在观看右侧后视镜60R或是左侧后视镜60L的同时也能方便的观看到数位广角型摄影机10摄取的视觉死角区域的即时影像，大幅提高了行车的安全性。
[0060]前述本实用新型技术原理的步骤中所述的影像特征例如但不限于车体、车轮和特定形状的记号其中的任一种，特定形状的记号的一种实施方式例如在车体绘制特别的记号，再利用影像辨识装置寻找此特别的记号；寻找影像特征的一种方式是利用影像辨识技术中的边缘侦测法(edge detect1n)找出影像特征的边缘进而得知影像特征的位置Pl (见图5B)，进一步计算出位置Pl和设定的影像撷取范围Al相对位置关系，例如将一矩形范围作为影像撷取范围Al，取矩形范围的其中一个角的位置作为影像撷取范围的基准点BI，计算位置Pl和基准点BI的相对座标就可获得影像特征与影像撷取范围的相对位置关系，例如以基准点BI和位置Pl在X轴方向的距离dX表示其相对位置关系，其中dX =Bl-Pl0下文将配合图式说明本实用新型装置的使用情形。
[0061]以包含曳引车H和重型半拖车T的半联结车为范例作一说明，当车辆在直行时装设于曳引车H的广角型数位摄影机10的摄影范围如图5A中扇形涵盖的范围，此时广角型数位摄影机10摄取的广角监视影像的内容如图5B所示，依据本实用新型可以利用一矩形框所围住的范围设为影像撷取范围Al，影像追踪控制器30也会利用内建的影像辨识装置找出前述影像特征的位置P1，以及位置Pl和基准点BI的相对位置关系，同时影像追踪控制器30会撷取影像撷取范围Al所涵盖的影像作为视觉死角区域的即时影像，并将此时的视觉死角区域的即时影像显示于显示器20(如图5C所示)。
[0062]请参阅图6A，当半联结车开始转弯曳引车H和重型半拖车T之间的相对位置会发生变化，由于广角型数位摄影机10的拍摄方向会随着曳引车H的转向而改变，此时广角型数位摄影机10摄取的广角监视影像的内容如图6B所示，依据本实用新型的技术特征，将利用影像辨识装置寻找前述影像特征的位置P1，再依据位置Pl和基准点BI的相对位置关系重新决定矩形框所围住的影像撷取范围Al (如图6B)所示，然后影像追踪控制器30会重新撷取影像撷取范围Al所涵盖的影像作为视觉死角区域的即时影像，并将此时的视觉死角区域的即时影像显示于显示器20(如图6C所示)，由于广角型数位摄影机10摄取的广角监视影像系为连续影像，因此本实用新型的影像追踪控制器30将会依据本实用新型方技术原理所述的步骤C，持续撷取影像撷取范围Al所涵盖的影像作为视觉死角区域的即时影像，然后将视觉死角区域的即时影像显示于显示器20，达到在车辆转弯过程中持续监视视觉死角区域的目的，解决现有固定式后视镜中的影像可能会在车体转弯时偏离视觉死角区域的问题。
[0063]请参阅图7，在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的另一实施例，包含一物体侦测器40a，在本实用新型的一实施例中物体侦测器40a可以只设置于车体的其中一侧，也可以在车体的左侧和右侧皆装设物体侦测器40a和物体侦测器40b ;物体侦测器40a的一种实施方式为超音波距离感测器，物体侦测器40a电连接有一警告发生器41，物体侦测器40a被装置于车体的外测靠近视觉死角区域的位置(例如靠近车体的后轮的位置)，警告发生器41可以是喇叭和发光元件(如红外线发射器、发光二极体或灯泡)其中的任一种和其组合，警告发生器41可装设于车辆的驾驶室，当有其他物体和物体侦测器40a的距离过近(小于一预设的安全距离)，物体侦测器40a将会驱动警告发生器41通过声音和光线两种形式其中的任一种或其组合发出警告。
[0064]如图8所示，在本实用新型车体转向侧照影像定点追踪辨识装置的另一种实施例，其中还可以设置一数位影像记录器(DVR) 50，数位影像记录器50与该影像追踪控制器30电连接用以记录广角型数位摄影机10摄取的广角监视影像和视觉死角区域的即时影像其中的任一种，进而能实现行车记录器的功能；广角型数位摄影机10可以采用有线连接，或是利用无线传输的方式和影像追踪控制器30连接，通过无线传输的方式将广角型数位摄影机10拍摄的影像传输给影像追踪控制器30和数位影像记录器50。
[0065]虽然本实用新型已通过上述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围以权利要求中所界定的内容为准。
【权利要求】
1.一种车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，用以在大型车辆转弯时辅助车辆驾驶者监控车辆转弯的视觉死角区域，包括: 一广角型数位摄影机，设置于该车辆的车体外侧用于摄取该车体外侧至少包含该视觉死角区域的一广角监视影像； 一显示器，用于显示该视觉死角区域的即时影像；以及 一影像追踪控制器，电性连接于该广角型数位摄影机和该显示器，该影像追踪控制器内建有一影像辨识装置用以从该广角监视影像中撷取该视觉死角区域的即时影像，持续将该视觉死角区域的即时影像显示于该显示器。
2.如权利要求1所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该广角型数位摄影机包括一数位摄影机和一广角鱼眼镜头。
3.如权利要求2所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该数位摄影机是一种彩色数位摄影机和红外线数位摄影机其中的任一种。
4.如权利要求1所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该广角型数位摄影机装设于该车辆的车体外侧的一后视镜的一支撑架。
5.如权利要求1所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该广角型数位摄影机装设于该车辆的一右侧后视镜和一左侧后视镜的支撑架其中的任一者或其全部。
6.如权利要求1所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该显示器可安装在该车辆的驾驶者和该右侧后视镜之间的位置，以及该车辆的驾驶者和该左侧后视镜之间的位置之中的任一者或其全部。
7.如权利要求1所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，包含一物体侦测器，该物体侦测器电连接有一警告发生器，该物体侦测器装设于该车体的外测靠近该视觉死角区域的位置，当有其他物体和该物体侦测器的距离过近，该物体侦测器会驱动该警告发生器通过声音和光线两种形式其中的任一种或其组合发出警告。
8.如权利要求7所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该物体侦测器为一超音波距离感测器，该警告发生器可以是喇叭和发光元件其中的任一种和其组口 ο
9.如权利要求1所述车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，包含一数位影像记录器，该数位影像记录器与该影像追踪控制器电连接用以记录该广角型数位摄影机摄取的该广角监视影像和该视觉死角区域的即时影像其中的任一种。
10.如权利要求1所述的车体转向侧照影像定点追踪辨识装置，其特征在于，该广角型数位摄影机可以采用有线连接，或是利用无线传输的任一种方式和影像追踪控制器连接。
【文档编号】B60R11/02GK204055602SQ201420160448
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】许佑正 申请人:许佑正