CN102740055A - 环场监控装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种环场监控装置及其方法，其使用一可转向摄像装置组，以水平摄像，一控制单元整合前述的摄像，以输出一180度或360度的环场图像，该环场图像可为前方环场图像、后方环场图像或周围环场图像，以消弥一驾驶者的视觉死角，并增加视野的宽度，以降低意外发生的机率。

Description

环场监控装置及其方法

技术领域

一种环场监控装置及其方法(ADAPTIVE SURROUNDING VIEW MONITORING APPARATUS AND METHOD THEREOF)，其提供一种水平摄像的可转向摄像装置组与能生成环场图像的控制单元(controlling unit)，并通过环场图像的输出，以消弥驾驶者的视觉死角，并增加视野的宽度，以降低意外发生的机率。 

背景技术

为了便于明确地指出现今车体的内部的位置，故将车体的挡风玻璃与左右后视镜之间的柱体称为A柱，车体的前座与后座之间的柱体称为B柱，如果从车体内部观察，安全带大都设置于B柱处，而后座的头枕的两侧称为C柱。 

对驾驶者而言，在行驶过程中，因车体结构的关系，导致车体周围具有许多视觉死角区域，而使驾驶者无法直接以肉眼或通过后视镜看到该区域，如果驾驶者于进行转弯、倒车或变换车道等行为时，又受限于A柱的位置或有限制角度转动的后视镜，导致驾驶者需要转头或改变身体的位置，方能看到该区域，如此提驾驶的危险性。 

另外，在一般静止状态下，人的双眼水平视野约为210度，但仅有前方视野70度较为清晰，如果于车体移动的状态下，车速越慢，视野较为宽广，车速越快，则视野较小，再加上驾驶者部分视野或视线会被车体结构遮蔽，如上述的A柱，所以驾驶者的视野又更小了，导致驾驶者于驾驶过程中会因车体结构与本身的水平视野，而产生有视觉死角区域，故无法了解全面的路况。 

有鉴于此，现今已有能够提供车辆周围鸟瞰画面或分别显示前后左右的图像画面的技术或已商品化的系统，但现今的技术或系统均有其缺陷所在如下： 

一、车辆周围鸟瞰画面中，非地面物体因经过鸟瞰转换，使得非地面 物体呈现失真现象，不易清楚辨别。 

二、多个车辆周围鸟瞰画面未有接合，故呈现有死角的鸟瞰画面。 

三、若于两图像重叠区域的范围内，则要使用超音波雷达检测该区域的状态。 

四、仅能呈现单一方向或同时显示两方向的图像，但无法呈现邻近方向的画面，造成视野死角。 

综合上述，现有的技术或已商品化的系统，其具有失真、呈现具有死角的鸟瞰画面、需要使用额外装置与无法呈现邻近方向的画面的缺点。 

发明内容

有鉴于上述的缺点，本公开的目的在于提供一种环场监控装置及其方法，其是一可转向摄像装置组摄取图像，再利用一图像处理单元将所摄图像予以图像扭曲、图像对准及缝合与数据搬运，以得一环场图像，藉此辅助一驾驶者清楚地看到车体周围的图像，以避免产生视觉死角，进而降低意外发生的机率，并且无须使用额外装置检测车体外部状态，以及可呈现邻近方向的画面。 

为了达到上述的目的，本公开的技术手段在于提供一种环场监控装置，其包括有一可转向摄像装置组、一控制单元(controlling unit)、一显示装置与一模式切换开关，其中，控制单元电性连接可转向摄像装置组，显示装置电性连接控制单元，模式切换开关电性连接控制单元。 

本公开的技术手段还提供一种环场监控方法，其步骤包括有： 

判断车速是否小于阈值：若低于一阈值，则一控制单元处于启动状态，并至下一步骤。 

判断是否为R档信号：若是，则至一判断模式切换开关的模式的步骤；若模式切换开关处于一前方环景图像模式，则至一输出前方环景图像的步骤，则将一车体前方的环景图像显示于一显示装置；若模式切换开关处于一后方环景图像模式，则至一输出后方环景图像的步骤，则将车体后方的环景图像显示于显示装置；若模式切开开关处于一周围环景图像模式，则至一输出周围环景图像的步骤，则该车体周围的环景图像显示于显示装置。 

综合上述，本公开的环场监控装置及其方法，其能够达到下述的优点： 

一、可转向摄像装置组以水平摄像方式，所以非地面物体不会呈现失 真现象，所以能够清楚地辨别。 

二、本公开可提供180度或360度的环场图像，所以呈现的画面，无视觉死角产生，藉以提供驾驶者较广的视野。 

三、通过环场图像的提供，消弭视觉死角，故无须使用额外的检测装置，以检测车体周围的状态。 

四、环场图像能够呈现邻近方向的画面或多重方向的画面，以增加视野的宽度，故可消弭视觉死角。 

附图说明

图1是本公开的环场监控装置的示意图。 

图2是一可转向摄像装置组设于一车体的示意图。 

图3是可转向摄像装置组设于车体的另一示意图。 

图4是本公开的环场监控方法的流程图。 

图5是一前方环景图像的示意图。 

图6是一后方环景图像的示意图。 

图7是一周围环景图像的示意图。 

【主要元件符号说明】 

1                  可转向摄像装置组 

10                 第一可转向摄像装置 

11                 第二可转向摄像装置 

12                 第三可转向摄像装置 

13                 第四可转向摄像装置 

100、110、120、130 微处理单元 

101、111、121、131 马达模块 

102、112、122、132 图像传感器 

2                  控制单元 

20                 摄像装置控制单元 

21                 图像输入单元 

22                 信号处理单元 

23                 图像处理单元 

24                 存储器单元 

25                图像输出单元 

26                图像数据库 

3                 显示装置 

4                 模式切换开关 

40                前方环景图像模式 

41                后方环景图像模式 

42                周围环景图像模式 

5                 车体 

50                A柱 

51                B柱 

52                C柱 

53                前端 

54                后端 

55                后照镜 

60～627           步骤 

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。 

请参阅图1所示，本公开是一种环场监控装置，其具有一可转向摄像装置组1、一控制单元2、一显示装置3与一模式切换开关4。 

可转向摄像装置组1具有多个可转向摄像装置10、11、12、13，可转向摄像装置10、11、12、13具有一微处理单元100、110、120、130、一马达模块101、111、121、131与一图像传感器102、112、122、132，马达模块101、111、121、131电性连接微处理单元100、110、120、130，马达模块101、111、121、131连接图像传感器102、112、122、132，以使图像传感器102、112、122、132得以转动至所需的角度，可转向摄像装置10、11、12、13的水平可视角度为30度至210度，为了便于论述于后，各可转向摄像装置10、11、12、13区分为一第一可转向摄像装置10、一第二可转向摄像装置11、一第三可转向摄像装置12与一第四转向摄像装置13。 

控制单元2具有一摄像装置控制单元20、一图像输入单元21、一信号 处理单元22、一图像处理单元23、一存储器单元24、一图像输出单元25与一图像数据库26。 

摄像装置控制单元20分别电性连接可转向摄像装置组1的微处理单元100、110、120、130，以分别控制第一至第四可转向摄像装置10、11、12、13，摄像装置控制单元20进一步电性连接图像处理单元23。 

图像输入单元21分别电性连接可转向摄像装置组1的图像传感器102、112、122、132，以将模拟信号转换为数字信号，图像输入单元21电性连接图像处理单元23。 

信号处理单元22处理一车体的信号，如左方向灯、右方向灯、车速、R档信号、非R档信号及开关信号，信号处理单元22电性连接图像处理单元23，并将前述的车体的信号传送给图像处理单元23，以使图像处理单元23得以发出对应的指令。 

图像处理单元23用于图像扭曲、图像对准及缝合、数据搬运及装置启动控制，而图像缝合的方法已公开于本申请发明人的中国台湾发明申请第098145942号「全周鸟瞰图像无缝接合方法与系统」中，故不再赘述，特先陈明。 

存储器单元24用于数据暂存或缓冲，存储器单元24电性连接图像处理单元23。 

图像输出单元25是将数字信号转变为模拟信号，图像输出单元25电性连接图像处理单元23。 

图像数据库26电性连接图像处理单元23，以存储经图像处理单元23所处理的图像。 

显示装置3电性连接图像输出单元25，以显示图像。 

模式切换开关4电性连接图像处理单元23，模式切换开关4具有一前方环景图像模式40、一后方环景图像模式41与一周围环景图像模式42。 

上述的各电性连接的方式为无线或有线的其中一种。 

请配合参阅图2所示，其是本公开的可转向摄像装置组1设置于一车体5的示意图，车体5具有一前端53、一后端54、二A柱50、二B柱51、二C柱52与二后照镜55，A柱50、B柱51与C柱52分别设于车体5的两侧，并且依序由前端53至后端54分布，各后照镜55设于相邻于各A柱50处。 

如图所示，第一可转向装置10设于车体5的前端53，并且位于该前端53的中央处；第二可转向摄像装置11与第三可转向摄像装置12分别设于车体5的A柱50与C柱52之间或B柱51处，即位于车体5的左侧、右侧或左右二侧；第四可转向摄像装置13设于车体5的后端54，并且位于该后端54的中央处。 

请配合参阅图3所示，其是本公开的可转向摄像装置组1设于车体5的另一示意图，承上所述，第一可转向装置10与第四可转向摄像装置13设置位置如上所述，第三可转向摄像装置11与第三可转向摄像装置12分别设于各后照镜55处。 

控制单元2、显示装置3与模式切换开关4可设于车体5中(图中未视)，而模式切换开关4与显示装置3可设于邻近于驾驶者处，显示装置3可供驾驶者以较为便利且迅速地观看所需的画面，模式切换开关4可供驾驶者切换至所需的环景图像模式。 

以上论述本公开的环场监控装置的构件与其设置方式，以下论述本公开的环场监控方法，请配合参阅图4所示，其为本公开的环场监控方法的流程图。 

如图所示，本公开是一种环场监控方法，其步骤包括有： 

判断车速是否小于阈值60：阈值为一设定且能够调整的车速，如果高于阈值，则控制单元2处于待机600的状态，如果低于阈值，则控制单元2处于启动601状态，并至下一步骤，而本公开的环场监控装置的设置方式，请见上述。 

判断是否为R档信号61： 

如果是，则至判断模式切换开关4的模式610的步骤； 

如果模式切换开关4处于前方环景图像模式40，则至输出前方环景图像611的步骤，摄像装置控制单元20控制第一至第三可转向摄像装置10、11、12的微处理单元100、110、120及马达模块101、111、121，以使第一至第三可转向摄像装置10、11、12的图像传感器102、112、122转向至适当角度，以进行摄像，并通过图像输入单元21将所摄的图像传送给图像处理单元23，图像处理单元23则进行图像扭曲、图像对准及缝合与数据搬运，再通过图像输出单元25，将车体5前方180度的环景图像显示于显示装置3，如图5所示； 

如果模式切换开关4处于后方环景图像模式41，则至输出后方环景图像612的步骤，摄像装置控制单元20控制第二至第四可转向摄像装置11、12、13，如上所述，图像传感器112、122、132转向至适当角度并摄像，而后，图像处理单元23通过图像输出单元25，将车体5后方180度的环景图像显示于显示装置3，如图6所示； 

如果模式切开开关4处于周围环景图像模式42，则至输出周围环景图像613的步骤，摄像装置控制单元20控制第一至第四可转向摄像装置10、11、12、13，图像传感器102、112、122、132转向至适当角度，以进行摄像，并通过图像输入单元21将所摄的图像传送给图像处理单元23，图像处理单元23则进行图像扭曲、图像对准及缝合与数据搬运，再通过图像输出单元25，将车体5周围360度的环景图像显示于显示装置3，如图7所示； 

如果否，则至下一步骤。 

判断是否有左或右方向灯信号62： 

如果是，则至判断模式切换开关4的模式620的步骤，如上所述，如果模式切换开关4处于前方环景图像模式40，则至输出前方环景图像621的步骤，将车体5前方180度的环景图像显示于显示装置3，如图5所示； 

如果模式切换开关4处于后方环景图像模式41，则至输出后方环景图像622的步骤，将车体5后方180度的环景图像显示于显示装置3，如图6所示； 

如果切开开关处于周围环景图像模式42，则至输出周围环景图像623的步骤，将车体5周围360度的环景图像显示于显示装置3，如图7所示； 

如果否，则至判断模式切换开关4的模式624的步骤； 

如果模式切换开关4处于前方环景图像模式40，则至输出前方环景图像625的步骤，将车体5前方180度的环景图像显示于显示装置3； 

如果模式切换开关4处于后方环景图像模式41，则至输出后方环景图像626的步骤，将车体5后方180度的环景图像显示于显示装置36； 

如果切开开关处于周围环景图像模式42，则至输出周围环景图像627的步骤，将车体5周围360度的环景图像显示于显示装置3。 

综合上述，本公开的环场监控装置及其方法，其利用可转向摄像装置组1以水平方式摄像，以克服现有技术以鸟瞰方式所造成的失真现象。 

另外，图像处理单元23可缝合及图像处理的功能，故使显示装置3得 以显示360度(周围环景图像)或180度(前方环景图像或后方环景图像)，所以可克服具有死角的图像的缺点。 

再者，180度或360度的环景图像已克服具有死角的图像的缺点，故本公开无需使用额外的装置，以检测环境状态，180度或360度的环景图像可辅助驾驶者不受车体5结构的影响，以避免驾驶者产生视觉死角。 

再一，驾驶者可通过模式切换开关4，任意切换至前方环景图像模式40、后方环景图像模式41或周围环景图像模式42，并使可转向摄像装置组1转向至适当角度，以进行摄像，而利环景图像的生成。 

然而以上所述的具体实施例，仅用于例释本公开的特点及功效，而非用于限定本公开的可实施范围，在未脱离本公开上揭的精神与技术范围下，任何运用本公开所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为所附权利要求书要求保护的范围所涵盖。 

Claims (20)

1.一种环场监控装置，其包括有：

一可转向摄像装置组；

一控制单元，其电性连接该可转向摄像装置组；

一显示装置，其电性连接该控制单元；以及

一模式切换开关，其电性连接该控制单元。

2.如权利要求1所述的环场监控装置，其中该可转向摄像装置组具有多个可转向摄像装置，各可转向摄像装置具有一微处理单元、一马达模块与一图像传感器，该微处理单元电性连接该马达模块，该马达模块连接该图像传感器。

3.如权利要求2所述的环场监控装置，其中该可转向摄像装置的水平可视角度为30度至210度。

4.如权利要求3所述的环场监控装置，其中该可转向摄像装置组的可转向摄像装置为第一可转向摄像装置、第二可转向摄像装置、第三可转向摄像装置与第四可转向摄像装置。

5.如权利要求2所述的环场监控装置，其中该控制单元具有一摄像装置控制单元、一图像输入单元、一信号处理单元、一图像处理单元、一存储器单元与一图像输出单元，该摄像装置控制单元电性连接该可转向摄像装置组的微处理单元，以控制各可转向摄像装置，该摄像装置控制单元进一步电性连接该图像处理单元，该图像输入单元电性连接该可转向摄像装置组的图像传感器，该图像输入单元电性连接该图像处理单元，该信号处理单元电性连接该图像处理单元，该存储器单元电性连接图像处理单元，该图像输出单元电性连接该图像处理单元。

6.如权利要求5所述的环场监控装置，其中该控制单元进一步具有一图像数据库，该图像数据库电性连接该图像处理单元。

7.如权利要求1、2、5或6所述的环场监控装置，其中该电性连接为无线或有线的其中一个。

8.如权利要求1所述的环场监控装置，其中该模式切换开关具有一前方环景图像模式、一后方环景图像模式与一周围环景图像模式。

9.一种环场监控方法，其步骤包括有：

判断车速是否小于阈值：若低于一阈值，则一控制单元处于启动状态，并至下一步骤；

判断是否为R档信号：若是，则至一判断模式切换开关的模式的步骤；若该模式切换开关处于一前方环景图像模式，则至一输出前方环景图像的步骤，则将一车体前方的环景图像显示于一显示装置；若该模式切换开关处于一后方环景图像模式，则至一输出后方环景图像的步骤，则将该车体后方的环景图像显示于该显示装置；若该模式切开开关处于一周围环景图像模式，则至一输出周围环景图像的步骤，则将该车体周围的环景图像显示于该显示装置。

10.如权利要求9所述的环场监控方法，其中于该判断是否为R档信号的步骤，如果否，则至一判断是否有左或右方向灯信号的步骤，在该判断是否有左或右方向灯信号的步骤中，如果是，则至一判断模式切换开关的模式的步骤；若该模式切换开关处于一前方环景图像模式，则至一输出前方环景图像的步骤，则将一车体前方的环景图像显示于一显示装置；若该模式切换开关处于一后方环景图像模式，则至一输出后方环景图像的步骤，则将该车体后方的环景图像显示于该显示装置；若该模式切开开关处于一周围环景图像模式，则至一输出周围环景图像的步骤，则将该车体周围的环景图像显示于该显示装置。

11.如权利要求10所述的环场监控方法，其中于该判断是否有左或右方向灯信号的步骤中，如果否，则至一判断模式切换开关的模式的步骤；若该模式切换开关处于一前方环景图像模式，则至一输出前方环景图像的步骤，则将一车体前方的环景图像显示于一显示装置；若该模式切换开关处于一后方环景图像模式，则至一输出后方环景图像的步骤，则将该车体后方的环景图像显示于该显示装置；若该模式切开开关处于一周围环景图像模式，则至一输出周围环景图像的步骤，则将该车体周围的环景图像显示于该显示装置。

12.如权利要求9所述的环场监控方法，其中于判断车速是否小于阈值的步骤中，该阈值为一设定且能够调整的车速。

13.如权利要求9所述的环场监控方法，其中于判断车速是否小于阈值的步骤中，如果高于该阈值，则该控制单元处于一待机的状态。

14.如权利要求9、10或11所述的环场监控方法，其中该车体前方的环景图像为该车体前方180度的环景图像；该车体后方的环景图像为该车体后方180度的环景图像；该车体周围的环景图像为该车体周围360度的环景图像。

15.如权利要求14所述的环场监控方法，其中若该模式切换开关处于该前方环景图像模式，则一摄像装置控制单元控制一第一至第三可转向摄像装置的微处理单元及马达模块，以使该第一至第三可转向摄像装置的图像传感器转向至适当角度，以进行摄像，并通过一图像输入单元将所摄的图像传送给一图像处理单元，该图像处理单元则进行图像扭曲、图像对准及缝合与数据搬运，再通过一图像输出单元，将该车体前方180度的环景图像显示于该显示装置。

16.如权利要求14所述的环场监控方法，其中若该模式切换开关处于该后方环景图像模式，则一摄像装置控制单元控制一第二至第四可转向摄像装置的微处理单元及马达模块，以使该第二至第四可转向摄像装置的图像传感器转向至适当角度，以进行摄像，并通过一图像输入单元将所摄的图像传送给一图像处理单元，该图像处理单元则进行图像扭曲、图像对准及缝合与数据搬运，再通过一图像输出单元，将该车体后方180度的环景图像显示于该显示装置。

17.如权利要求14所述的环场监控方法，其中若该模式切开开关处于该周围环景图像模式，则一摄像装置控制单元控制一第一至第四可转向摄像装置的微处理单元及马达模块，以使该第一至第四可转向摄像装置的图像传感器转向至适当角度，以进行摄像，并通过一图像输入单元将所摄的图像传送给一图像处理单元，该图像处理单元则进行图像扭曲、图像对准及缝合与数据搬运，再通过一图像输出单元，将该车体周围360度的环景图像显示于该显示装置。

18.如权利要求9所述的环场监控方法，其中该判断车速是否小于阈值的步骤中，一第一可转向摄像装置设于一车体的前端，一第二可转向摄像装置与一第三可转向摄像装置分别设于该车体的左右二侧，一第四可转向摄像装置设于该车体的后端。

19.如权利要求9所述的环场监控方法，其中该判断车速是否小于阈值的步骤中，一控制单元、一显示装置与一模式切换开关可设于车体中。

20.如权利要求19所述的环场监控方法，其中该模式切换开关与该显示装置可设于邻近于一驾驶者处。

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