CN103978924A - 行驶方向辅助导引系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载具导引系统，公开了一种行驶方向辅助导引系统，安装于一载具，且行驶方向辅助导引系统包含至少一光源、一感测载具的行驶方向的感测模组及一调光装置，调光装置依据感测模组感测到的载具的行驶方向及其它外部控制信号以调整光源的光线为一与载具的行驶方向相关联的导引光束，当载具直行时，将光源的光线调控为一直线导引光束，以及当载具转弯时，将光源的光线调控为一弯弧导引光束，导引光束的方向和弧度随着方向盘的转动角度变化；藉此，让驾驶员可以清楚得知载具在直行与转弯时的预期行驶轨迹，有效保护行驶的安全。

Description

行驶方向辅助导引系统

技术领域

本发明涉及一种载具导引系统，特别是涉及一种可在载具直行时投射直线光束或转弯时投射弯弧光束的行驶方向辅助导引系统。

背景技术

一般载具对于夜间行驶安全的设计是在载具前方设置投射灯，载具后方则是设置警示灯；在夜间行驶载具时，载具前方的投射灯可以清楚看见前方的大范围视野，但是由于投射灯是用来照明载具的大范围视野，无法精细的标示出载具实际前进方向的轨迹；后方警示灯由于是警示作用，视野相较于投射灯更为不清楚，当然也无法判断载具后退方向的轨迹。

虽然，现有的载具导引提示技术也有利用摄影机拍摄载具行进方向的影像，并藉由载具上显示器的影像画面显示载具的行进方向；但是，驾驶员需要将视线转移至显示器上，无法直接得知载具在直行与转弯时的预期行驶轨迹。

发明内容

本发明的目的是在提供一种可以解决前述缺失的行驶方向辅助导引系统。

本发明行驶方向辅助导引系统安装于一载具，且行驶方向辅助导引系统包含至少一光源、一感测该载具的行驶方向的感测模组及一调光装置，该调光装置依据该感测模组感测到的该载具的行驶方向及其它外部控制信号以调整该光源的光线为一与该载具的行驶方向相关联的各种样式导引光束，当该载具直行时，将该光源的光线调控为一直线导引光束，以及当该载具转弯时，将该光源的光线调控为一弯弧导引光束，且导引光束的方向与弧度随载具的转弯角度改变。

优选地，所述的载具包括一调整该行驶方向的方向盘，其特征在于：所述的感测模组是一侦测该方向盘或其连动装置的转动角度的侦测器。

优选地，所述的调光装置包括一控制单元及一记忆单元，该控制单元可依据该感测模组感测到的转弯角度及其它外部控制信号，配合该记忆单元所记录的控制指令与数据，将该光源的光线调控为一与该转弯角度相关联的各种样式导引光束；所述外部控制信号包含驾驶员对导引光束功能的选择，或其它装置的输出信号，用来控制导引光束的样式变化。

优选地，所述的记忆单元中预存的控制指令与数据包括：一转弯角度对应投射光束的方向与弧度对照表、一行车速度对应投射光束的长度与颜色对照表、一调控光束样式的指令，或一调控光束样式的编号，所述的调控光束样式的指令包含：一光源颜色的选择指令、一光源亮度的控制指令、一线状光束或面状光束的选择指令、一投射角度补偿指令、一光束终点的样式指令、或一图象资料或投射的X-Y座标数据。

优选地，所述的调光装置包括至少一透镜及一控制单元，该控制单元可依据该感测模组感测到的转弯角度及其它外部控制信号，将该光源的光线调控为一与该转弯角度相关联的各种样式导引光束，该控制单元于该载具直行时，将该光源的光束经过透镜的其中一部位调控为直线导引光束，以及于该载具转弯时，将该光源的光束经过透镜的不同部位调控为各种弯弧导引光束。

优选地，所述的透镜使用光学原理设计成一曲率或折射率由透镜的下层往上层逐渐改变，让入射光束在上层与下层的横向偏转量不同，呈现弯弧导引光束；透镜上层与下层的曲率或折射率的差异量越大，经调控后的光束弯弧程度越大，此差异量在透镜的各部位并不相同，当该载具转弯的角度越大时，藉由差异量较大的部位进行调控。

优选地，所述的透镜是一个具有多种曲率或折射率的透镜，或是多个不同曲率或折射率的透镜元件组成，透镜组件总成的其中一个透镜元件调控直线导引光束，其余的透镜元件调控不同弧度的弯弧导引光束。

本发明行驶方向辅助导引系统的有益效果在于：当载具在行驶时，藉由本发明的调光装置将光源的光线调控为一与载具行驶方向相关联的直线或弧形的导引光束，因此，让驾驶员可以清楚得知载具在直行与转弯时的预期行驶轨迹，有效保护行驶的安全。

附图说明

图1为本发明行驶方向辅助导引系统的方块示意图；

图2为本发明行驶方向辅助导引系统安装在载具的示意图；

图3为本发明行驶方向辅助导引系统实施例的方块示意图，其导引光束的直线/弧形关联于方向盘的转动角度；

图4为本发明行驶方向辅助导引系统的另一实施例方块示意图，其调光装置具有一透镜以将光源的光线调控为直线或各种弧度的弧形；

图5为本发明行驶方向辅助导引系统的透镜立体示意图；

图6为图5的透镜上层的剖面示意图；

图7为图5的透镜下层的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的两个较佳实施例的详细说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明行驶方向辅助导引系统100安装于一载具8，行驶方向辅助导引系统100包含至少一产生光线的光源11、一感测该载具8的行驶方向的感测模组10，及一调光装置3，调光装置3可依据感测模组10感测到的载具8的行驶方向或其它外部控制信号以调整该光源11的光线为一与该载具8的行驶方向相关联的各种样式导引光束，当该载具8直行时，将该光源11的光线调控为一直线导引光束，以及当该载具8转弯时，将该光源11的光线调控为一弯弧导引光束。

外部控制信号的范例包含：驾驶员对导引光束功能的选择，或其它装置的输出信号；外部控制信号用来控制导引光束的样式变化，包含开启与关闭何种颜色的光源、控制光源亮度、开启线状光束或面状光束、投射补偿的角度、光束终点的样式等。

参阅图2，本发明的一实施例中，行驶方向辅助导引系统100’安装于一载具8，行驶方向辅助导引系统100’包含一产生光线的光源11’、一感测该载具8的行驶方向的感测模组10’，及一连接感测模组10’及光源11’的调光装置3’。

载具8具有一方向盘111、前轮21、22、后轮23、24、一驱动前轮21、22转弯的前驱动模组112或一驱动后轮23、24转弯的后驱动模组113；当载具8采用前驱动模组112进行转弯时，方向盘111的旋转对应驱使前驱动模组112带动前轮组21、22相对于载具8的中轴转弯，当载具8采用后驱动模组113进行转弯时，方向盘111的旋转对应驱使后驱动模组113带动后轮组23、24相对于载具8中轴转弯；因此，方向盘111、前驱动模组112及后驱动模组113都是用于调整该载具8的行驶方向，感测模组10’是一侦测该方向盘111、前驱动模组112、后驱动模组113、轮组21、22、23、24或与前述元件为连动装置的转弯角度侦测器。

参阅图3，调光装置3’包括一控制单元31’及一记忆单元32’，控制单元31’电性连接感测模组10’、光源11’及记忆单元32’，控制单元31’，可藉由感测模组10’感测到的转弯角度以及其它外部控制信号，对应参照记忆单元32’所预存的控制指令与数据，将光源11’的光线调控为一与转弯角度相关联的各种样式导引光束，当载具8的行驶方向为直行时，调控成直线导引光束，当载具8的行驶方向为转弯时，对于不同的转弯角度调控成各种弯弧导引光束。行驶方向的改变可以包括前进或后退，以向前导引为例，藉由向载具的前方、侧方、下方或于前挡风玻璃上投射与行驶方向相关联的直线或弯弧导引光束让驾驶员可以清楚得知载具在直行与转弯时的预期行驶轨迹。

本发明行驶方向辅助导引系统100’中，光源11’及控制单元31’可以采用一种激光投影机的设计，内部还可包括多色光调制器（PCAOM）、光束切换器、特效镜、X-Y扫描器等元件，其中的X-Y扫描器可以控制激光光束的投射方向，因此可依据激光投影机的控制原理，于实际行驶方向包含直行与转弯的情况将光束的形式进行最适设计。

本实施例中，记忆单元32’中预存的控制指令与数据可以包括：一转弯角度对应投射光束的方向与弧度对照表、一行车速度对应投射光束的长度与颜色对照表、一调控光束样式的指令，或一调控光束样式的编号，所述的调控光束样式的指令包含：一光源颜色的选择指令、一光源亮度的控制指令、一线状光束或面状光束的选择指令、一投射角度补偿指令、一光束终点的样式指令、或一图象资料或投射的X-Y座标数据。

参阅图4，本发明的另一实施例中，行驶方向辅助导引系统100”包括一光源11”、一感测模组10”及一调光装置3”。

感测模组10”的作用是感测一方向盘111的转动角度、任一驱动模组112、113的转动角度、任一轮组21、22、23、24的转动角度，或与前述元件为连动装置的转动角度，光源11”提供一直线光束，可采用已广为使用的一字型激光光源。调光装置3”包括一控制单元31”及一透镜4’，控制单元31”可依感测模组10”感测到的转弯角度以及其它外部控制信号于该载具（图未示）直行时，让该光源11”的直线光束经过透镜4’的其中一部位，保持为一直线导引光束101，以及于转弯时，让该光源11”的直线光束经过不同的透镜部位调控为对应各透镜部位的各种弯弧角度变化的导引光束101”。

为了使投射出来的光线轨迹有不同的弧度变化，可以使用光学原理设计此透镜4’，让此透镜4’的曲率或折射率由下层往上层逐渐改变，入射的纵向直线光束经过透镜的调控后，上层光束的横向偏转量大于下层光束的横向偏转量，呈现弯弧光束。透镜上层与下层的曲率或折射率的差异量越大，经调控后的光束弯弧程度越大，此差异量在透镜的各部位并不相同。当载具转弯的角度越大时，使用差异量较大的部位进行调控。

以图5至图7为例，透镜4’的上层设计为内侧弧度与外侧弧度不同（如图6），也就是内径相同且外径不相同，透镜4’的下层设计为内侧弧度与外侧弧度相同（如图7），这样可让透镜4’的上层及下层有不同的曲率变化。

参阅图5，其中一直线光束（第一点、第二点与第三点的连线）经过透镜4’后，第一点对应的第一投射点、第二点对应的第二投射点与第三点对应的第三投射点都没有发生横向偏转，第一投射点、第二投射点与第三投射点的连线保持为一直线光束；另一直线光束（第四点、第五点与第六点的连线）经过透镜4’后，第四点对应的第四投射点的横向偏转量最大，第五点对应的第五投射点的横向偏转量次之，第六点对应的第六投射点的横向偏转量最小，如此第四投射点、第五投射点与第六投射点的连线便呈现一弯弧光束。

补充说明的是，透镜4’除了可以是上述一个具有多种曲率或折射率的透镜，另一种设计范例也可以是各种不同曲率或折射率的透镜元件组成，其一透镜元件可使直线光束保持为直线导引光束，其余透镜元件分别负责将直线光束调控为不同弧度的弯弧导引光束。

综合以上所述，本发明行驶方向辅助导引系统100、100’、100”的有益效果在于：当载具8在行驶时，藉由本发明行驶方向辅助导引系统100、100’、100”投射的直线或弧形光轨迹，让驾驶员可以清楚得知载具8在直行与转弯的预期行驶轨迹，有效保护行驶的安全。

Claims (7)

1.一种行驶方向辅助导引系统，安装于一载具，其特征在于：所述的行驶方向辅助导引系统包含至少：

一光源，用于产生光线；

一感测模组，感测所述载具的行驶方向；及

一调光装置，依据所述感测模组感测到的所述载具的行驶方向及其它外部控制信号以调整所述光源的光线为一与所述载具的行驶方向相关联的导引光束，当所述载具直行时，将所述光源的光线调控为一直线导引光束，以及当所述载具转弯时，将所述光源的光线调控为一弯弧导引光束，且导引光束的方向与弧度随载具的转弯角度改变。

2.如权利要求1所述的行驶方向辅助导引系统，所述的载具包括一调整所述行驶方向的方向盘，其特征在于：所述的感测模组是一侦测所述方向盘或其连动装置的转动角度侦测器。

3.如权利要求2所述的行驶方向辅助导引系统，其特征在于：所述的调光装置包括至少一控制单元及一记忆单元，所述控制单元可依据所述感测模组感测到的转弯角度及其它外部控制信号，配合所述记忆单元所记录的控制指令与数据，将所述光源的光线调控为一与所述转弯角度相关联的各种样式导引光束；所述外部控制信号包含驾驶员对导引光束功能的选择，或其它装置的输出信号，用来控制导引光束的样式变化。

4.如权利要求3所述的行驶方向辅助导引系统，其特征在于：所述的记忆单元中预存的控制指令与数据包括：一转弯角度对应投射光束的方向与弧度对照表、一行车速度对应投射光束的长度与颜色对照表、一调控光束样式的指令，或一调控光束样式的编号，所述的调控光束样式的指令包含：一光源颜色的选择指令、一光源亮度的控制指令、一线状光束或面状光束的选择指令、一投射角度补偿指令、一光束终点的样式指令、或一图象资料或投射的X-Y座标数据。

5.如权利要求1所述的行驶方向辅助导引系统，其特征在于：所述的调光装置包括至少一透镜及一控制单元，该控制单元可依据所述感测模组感测到的转弯角度及其它外部控制信号，于所述载具直行时，将所述光源的光束经过透镜的其中一部位调控为各种样式的直线导引光束，以及于所述载具转弯时，将所述光源的光束经过透镜的不同部位调控为各种样式的弯弧导引光束。

6.如权利要求5所述的行驶方向辅助导引系统，其特征在于：所述的透镜使用光学原理设计成一曲率或折射率由透镜的下层往上层逐渐改变，让入射光束在上层与下层的横向偏转量不同，呈现弯弧导引光束；透镜上层与下层的曲率或折射率的差异量越大，经调控后的光束弯弧程度越大，此差异量在透镜的各部位并不相同，当所述载具转弯的角度越大时，藉由差异量较大的部位进行调控。

7.如权利要求5所述的行驶方向辅助导引系统，其特征在于：所述的透镜是一个具有多种曲率或折射率的透镜，或是多个不同曲率或折射率的透镜元件组成，透镜组件总成的其中一个透镜元件调控直线导引光束，其余的透镜元件调控不同弧度的弯弧导引光束。