TWI438434B - 測速方法及其相關電子裝置 - Google Patents

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TWI438434B
TWI438434B TW101120923A TW101120923A TWI438434B TW I438434 B TWI438434 B TW I438434B TW 101120923 A TW101120923 A TW 101120923A TW 101120923 A TW101120923 A TW 101120923A TW I438434 B TWI438434 B TW I438434B
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Description

測速方法及其相關電子裝置
本發明係提供一種測速方法及其相關電子裝置，尤指一種設置於一活動發射源上，以測量一外部物體之移動速度的測速方法及其相關電子裝置。
市面上的運載工具，如自小客車、貨運貨櫃車、大型遊覽車，大都會安裝行車記錄器，可隨時以錄影及錄音方式紀錄車輛行進間的周邊環境資訊，當有車禍發生時，便可依據行車記錄器的紀錄內容評斷肇事責任歸屬。然後，傳統的行車記錄器皆是在車禍發生後，才可利用其記錄的影像來釐清車禍發生原因，並無法在事前預防車禍的發生。因此，若能進一步改善傳統行車記錄器的功能，使其在記錄行車資訊的同時，亦可偵測周遭環境的來車距離與速度，以提示使用者小心突然接近的來車，更可有效避免與來車發生衝擊，提高行車安全。
本發明係提供一種設置於一活動發射源上，以測量一外部物體之移動速度的測速方法及其相關電子裝置，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種測速方法，其包含有發送一偵測波，當一外部物體進入該偵測波的覆蓋範圍時， 接收該偵測波通過該外部物體所產生之一反射波，計算該偵測波與該反射波之一頻率變化量，以及讀取一對照表，並依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式。
本發明之申請專利範圍另揭露依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式包含有：當該頻率變化量為一正值時，發出一警示訊號。
本發明之申請專利範圍另揭露依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式另包含有：將該頻率變化量套入都卜勒公式，以計算發送該偵測波之一發射源與該外部物體的一相對速度變化量，連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速度，以及依據該相對速度變化量與該發射源之該移動速度，計算並顯示該外部物體之一移動速度。
本發明之申請專利範圍另揭露發出該警示訊號包含有：該頻率變化量大於一第一門檻值且小於一第二門檻值時，驅動該發射源產生一聲波或光波訊號，以及該頻率變化量大於該第二門檻值時，降低該發射源之一移動速度。其中該第二門檻值實質上大於該第一門檻值。
本發明之申請專利範圍另揭露該聲波或光波訊號係依據該頻率變化量之一數值調整其輸出頻率或輸出強度。
本發明之申請專利範圍另揭露依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式包含有：當該頻率變化量為一負值時，將該頻率變化量套入都卜勒公式，以計算發 送該偵測波之一發射源與該外部物體的一相對速度變化量，連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速度，以及依據該相對速度變化量與該發射源之該移動速度，計算並顯示該外部物體之一移動速度。
本發明之申請專利範圍另揭露該對照表包含有複數個門檻值與複數個應用程式，各應用程式係於該頻率變化量介於其相應門檻值之範圍內被驅動執行。
本發明之申請專利範圍另揭露該複數個應用程式包含有驅動發送該偵測波之一發射源產生一聲波或光波訊號的功能，及降低該發射源之一移動速度的功能。
本發明之申請專利範圍另揭露一種具有測速功能的電子裝置，設置於一發射源上，該電子裝置用來測量一外部物體之一移動速度。該電子裝置包含有一無線訊號接收發射模組，一記憶體以及一控制單元。該無線訊號接收發射模組用以發送一偵測波，並於該外部物體進入該偵測波的覆蓋範圍時，接收該偵測波通過該外部物體所產生之一反射波。該記憶體係儲存一對照表，且該對照表包含有複數個門檻值與複數個應用程式。該控制單元電連接於該無線訊號接收發射模組與該記憶體，並以外接方式電連接到該發射源。該控制單元係計算該偵測波與該反射波之一頻率變化量，並讀取該對照表，以依據該頻率變化量門檻值執行該相應的應用程式。其中各應用程式係於該頻率變化量介於其對應門檻值之範圍內被驅動執行，且該電子裝置為一行車記錄器。
本發明之申請專利範圍另揭露本發明之申請專利範圍另揭露一種具有測速功能的電子裝置，設置於一發射源上，該電子裝置用來測量一外部物體之一移動速度。該電子裝置包含有一無線訊號接收發射模組，一記憶體以及一控制單元。該無線訊號接收發射模組用以發送一偵測波，並於該外部物體進入該偵測波的覆蓋範圍時，接收該偵測波通過該外部物體所產生之一反射波。該記憶體係儲存一對照表，且該對照表包含有複數個門檻值與複數個應用程式。該控制單元電連接於該無線訊號接收發射模組與該記憶體，且內建在該發射源內部的電路。該控制單元係計算該偵測波與該反射波之一頻率變化量，並讀取該對照表，以依據該頻率變化量門檻值執行該相應的應用程式。其中各應用程式係於該頻率變化量介於其對應門檻值之範圍內被驅動執行，且該電子裝置為一行車記錄器。
本發明之電子裝置可強化傳統行車記錄器的功能，於紀錄行車資訊的聲音檔及影像檔之同時，還可有效偵測前後方來車的速度，並依據其行車速度執行發出警示訊號或啟動煞車等安全保護，以提高用路安全。
請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之一電子裝置10之應用態樣的示意圖。電子裝置10可為一行車記錄器，其係利用錄影及錄音的技術來保存車輛行進間的行車資訊，因此電子裝置10係裝設在一發射源12(即車輛)上，發射源12 可包含有一處理器121，處理器121隨時偵測發射源12之一移動速度V12 ，而電子裝置10可電連接於處理器121以取得其移動速度V12 之數值。本發明之電子裝置10除了既有的錄影與錄音技術外，另具有利用都卜勒效應來測量發射源12周邊之外部物體14之一移動速度V14 的功能，藉此可偵測使用者周邊車輛(即外部物體14)的行車速度，當外部物體14接近或遠離發射源12時發出相關提示訊息，以提高用路安全。
請參閱第1圖與第2圖，第2圖為本發明實施例之電子裝置10之功能方塊示意圖。電子裝置10包含有一無線訊號接收發射模組16、一記憶體18、一控制單元20、以及一顯示面板22。無線訊號接收發射模組16可沿著電子裝置10的行進方向發送一偵測波W1，當外部物體14接近發射源12時，即進入電子裝置10之偵測波W1的覆蓋範圍。偵測波W1與外部物體14接觸會產生一反射波W2，並且反射波W2會沿著偵測波W1的移動方向反向移動，進而由無線訊號接收發射模組16接收。記憶體18係儲存一對照表181，對照表181內可包含有由廠商內建或使用者自訂的複數個門檻值T與複數個應用程式F。複數個門檻值T可為偵測波W1與反射波W2之一頻率變化量△f的級距值，且複數個應用程式可預設為發出不同程度的警示訊號。
控制單元20係電連接於無線訊號接收發射模組16、記憶體18與顯示面板22，並且控制單元20另可選擇以外接方 式電連接到發射源12，或選擇內建在發射源12的內部電路上。控制單元20用來分析及計算偵測波W1與反射波W2之頻率變化量△f，並同時讀取對照表181的資訊。各應用程式係設定有其相對應的門檻值T範圍，控制單元20可依據計算所得的頻率變化量△f，找出其數值介於何項門檻值T內，並執行對應該門檻值T的應用程式，藉此提示使用者如何因應接近或遠離的外部物體14。此外，控制單元20還可將頻率變化量△f套入都卜勒公式而計算出發射源12與外部物體14之一相對速度變化量△V，及外部物體14之真實速度，並顯示於顯示面板22上以供使用者參考。
請參閱第3圖，第3圖為本發明實施例之電子裝置10之測速方法的流程圖。其測速方法包含下列步驟：
步驟300：利用無線訊號接收發射模組16發送偵測波W1。
步驟302：當外部物體14進入偵測波W1的覆蓋範圍時，無線訊號接收發射模組16會接收到偵測波W1通過外部物體14所產生之反射波W2。
步驟304：控制單元20計算偵測波W1與反射波W2的頻率變化量△f。
步驟306：控制單元20連線至記憶體18以讀取對照表181，當頻率變化量△f為正值時，執行步驟208；當頻率變化量△f為負值時，執行步驟310。
步驟308：控制單元20比較頻率變化量△f與複數個門檻值T，發出相對應的警示訊號，接著執行步驟310。
步驟310：控制單元20依據頻率變化量△f之數值，計算外部物體14之移動速度V14 。
步驟312：結束。
於此對上述步驟進行詳細說明。本發明之電子裝置10係利用無線訊號接收發射模組16發出偵測波W1，偵測波W1可以輻射狀往外發散而形成一扇型的訊號覆蓋範圍。當有外部物體14進入此訊號覆蓋範圍時，偵測波W1會自外部物體14表面反彈形成反射波W2，並相對偵測波W1反向移動，而最終會由無線訊號接收發射模組16所接收。無線訊號接收發射模組16接收到反射波W2後，控制單元20可啟動來計算偵測波W1與反射波W2之間的頻率變化量△f，接著連線至記憶體18來讀取對照表181。控制單元20可依據頻率變化量△f之數值，自對照表181內查詢該數值所代表發射源12與外部物體14之間的相對速度變化量△V；或可進一步判斷頻率變化量△f是為正值或負值，以依據對照表181的預設資訊來執行相應的應用程式，如發出警示訊號。
舉例來說，當計算出頻率變化量△f為正值時，代表發射源12與外部物體14之間的距離在逐步拉近，因此控制單元20可驅動發射源12產生警示訊號，提醒使用者注意接近的來車(意即外部物體14)。警示訊號可包含有聲波訊號及光波訊號，聲波訊號可為喇叭聲響，光波訊號可為燈光閃爍，且聲波訊號與光波訊號並可依據頻率變化量△f的數值大小調整其輸出頻率或輸出強度。進一步來說，對照表181內可 包含有一第一門檻值T1與一第二門檻值T2，且第二門檻值T2實質上大於第一門檻值T1。當頻率變化量△f大於第一門檻值T1且小於第二門檻值T2時，代表發射源12與外部物體14之間的距離逐漸縮短，因此控制單元20可驅動發射源12產生喇叭聲響或閃燈信號，以警示使用者注意接近的來車(外部物體14)。其中喇叭聲響的頻率或音量、或閃燈信號的亮度變化及閃爍頻率係可相應頻率變化量△f的數值來增減調整，以表示發射源12與外部物體14之間相隔距離的長短。而當頻率變化量△f大於第二門檻值T2時，則表示發射源12又更加接近外部物體14，由於可能有撞擊的危險，故控制單元20可直接操控發射源12之煞車系統來降低其移動速度V12 ，藉此可有效避免發射源12撞上外部物體14。
請參閱第4圖，第4圖為本發明實施例之外部物體14之移動速度V14 的計算流程圖。該流程包含下列步驟：
步驟400：將頻率變化量△f之數值套入都卜勒公式，計算發射源12與外部物體14之相對速度變化量△V。
步驟402：連線至發射源12之處理器121，以讀取發射源12之移動速度V12 。
步驟404：依據相對速度變化量△V與發射源12之移動速度V12 ，來計算外部物體14之移動速度V14 。
步驟406：將外部物體14之移動速度V14 顯示於顯示面板22。
步驟408：結束。
於此對上述步驟進行詳細說明。當控制單元20取得頻 率變化量△f之數值後，將其套入都卜勒公式以計算發射源12與外部物體14之相對速度變化量△V。由於相對速度變化量△V僅表示外部物體14與發射源12間的速度差值，而非外部物體14的真實速度，因此控制單元20另可連線至處理器121，取得處理器121偵測所得之移動速度V12 後，將速度變化量△V與移動速度V12 加總以計算出外部物體14的移動速度V14 (真實速度)。最後，控制單元20還可選擇性地將移動速度V14 顯示在顯示面板22上，便於使用者目視觀察以做出如何因應接近或遠離的外部物體14的判斷。
如前所述，對照表181可包含有偵測波W1的發射頻率Tx、反射波W2的接收頻率Rx、頻率變化量△f、相對速度變化量△V、門檻值T以及多個應用程式F。一般來說，電子裝置10透過無線訊號接收發射模組16所發送之偵測波W1的發射頻率Tx係為定值，利用無線訊號接收發射模組16所接收之反射波W2的接收頻率Rx則視實際情況而定，其係為一變動值。控制單元20可依據發射頻率Tx與接收頻率Rx之差異計算出頻率變化量△f以及相對速度變化量△V。門檻值T和應用程式F則為電子裝置10的預設值，或 可由使用者視自身需求而隨意增減修改。
為了達到本發明之依據測速結果執行相應安全保護的目的，控制單元20係比較頻率變化量△f與門檻值T(或可選擇比較相對速度變化量△V與門檻值T，端視設計需求而定)，並判斷計算所得之頻率變化量△f是落在哪一項門檻值T的範圍內，例如落在第一門檻值T1內或落在第二門檻值T2內，以執行相應其門檻值的應用程式F，例如喇叭聲響、燈光閃爍或煞車啟動。各應用程式係於頻率變化量△f介於其相應門檻值T的範圍時而被驅動執行。如前所述，第二門檻值T2實質上大於第一門檻值T1，當頻率變化量△f對應到第一門檻值T1時，電子裝置10僅驅動發射源12產生聲波警示訊號或光波警示訊號，以供使用者參考。當頻率變化量△f急速增加而對應到第二門檻值T2時，表示發射源12與外部物體14的距離快速拉近，其危險性大幅提高，因此對應第二門檻值T2的應用程式便可預設為煞車啟動，電子裝置10可自動降低發射源12的移動速度V12 ，藉此有效避免發射源12與外部物體14相互撞擊。
綜上所述，本發明之電子裝置可裝設於發射源(車輛)的前方或後方以偵測來車的速度。本發明之電子裝置係利用無線電波及都卜勒效應的原理，來偵測前車或後車(外部物體)與所在車輛(發射源)之間的相對速度變化量。相對速度變化量為負值時，頻率變化量亦為負值，此時外部物體係遠離電子裝置的所在車輛，可判斷使用者沒有立即性的危險，故電 子裝置僅執行測速功能，提示使用者外部物體的真實行車速度。另一方面，當相對速度變化量為正值時，頻率變化量亦為正值。頻率變化量的數值越高，表示發射源接近外部物體的速度越快，因此電子裝置係進行頻率變化量(或相對速度變化量)與門檻值之比對，以依據頻率變化量(或相對速度變化量)的數值來發出相應的聲波警示訊號、光波警示訊號，以提醒使用者注意接近中的來車(外部物體)；或自動執行煞車啟動的應用程式，以避免發射源與外部物體產生撞擊。其中，應用程式的內容可不限於前述警示訊號或煞車啟動等實施例所述，端視設計需求而定。
相較先前技術，本發明之電子裝置可強化傳統行車記錄器的功能，於紀錄行車資訊的聲音檔及影像檔之同時，還可有效偵測前後方來車的速度，並依據其行車速度執行發出警示訊號或啟動煞車等安全保護，以提高用路安全。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧發射源
121‧‧‧處理器
14‧‧‧外部物體
16‧‧‧無線訊號接收發射模組
18‧‧‧記憶體
181‧‧‧對照表
20‧‧‧控制單元
22‧‧‧顯示面板
W1‧‧‧偵測波
W2‧‧‧反射波
V12 、V14 ‧‧‧移動速度
△f‧‧‧頻率變化量
△V‧‧‧相對速度變化量
T‧‧‧門檻值
T1‧‧‧第一門檻值
T2‧‧‧第二門檻值
F‧‧‧應用程式
Tx‧‧‧發射頻率
Rx‧‧‧接收頻率
300、302、304、306、308、310、312‧‧‧步驟
400、402、404、406、408‧‧‧步驟
第1圖為本發明實施例之電子裝置之應用態樣的示意圖。
第2圖為本發明實施例之電子裝置之功能方塊示意圖。
第3圖為本發明實施例之電子裝置之測速方法的流程圖。
第4圖為本發明實施例之外部物體之移動速度的計算流程圖。
300、302、304、306、308、310、312‧‧‧步驟

Claims (20)

  1. 一種測速方法，其包含有：發送一偵測波；當一外部物體進入該偵測波的覆蓋範圍時，接收該偵測波通過該外部物體所產生之一反射波；計算該偵測波與該反射波之一頻率變化量；以及讀取一對照表，並依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式，其中當該頻率變化量大於該對照表之一第二門檻值時，啟動一發射源之一煞車系統，當該頻率變化量在該煞車系統的啟動過程中產生變化而小於該第二門檻值時，該煞車系統係相應關閉。
  2. 如請求項1所述之方法，其中依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式包含有：當該頻率變化量為一正值時，發出一警示訊號。
  3. 如請求項2所述之方法，其中依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式另包含有：將該頻率變化量套入都卜勒公式，以計算發送該偵測波之一發射源與該外部物體的一相對速度變化量；連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速度；以及依據該相對速度變化量與該發射源之該移動速度，計算 並顯示該外部物體之一移動速度。
  4. 如請求項2所述之方法，其中發出該警示訊號包含有：該頻率變化量大於一第一門檻值且小於一第二門檻值時，驅動一發射源產生一聲波或光波訊號；以及該頻率變化量大於該第二門檻值時，降低該發射源之一移動速度；其中該第二門檻值實質上大於該第一門檻值。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該聲波或光波訊號係依據該頻率變化量之一數值調整其輸出頻率或輸出強度。
  6. 如請求項1所述之方法，其中依據該頻率變化量於該對照表內之資訊執行相應的應用程式包含有：當該頻率變化量為一負值時，將該頻率變化量套入都卜勒公式，以計算發送該偵測波之一發射源與該外部物體的一相對速度變化量；連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速度；以及依據該相對速度變化量與該發射源之該移動速度，計算並顯示該外部物體之一移動速度。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該對照表包含有複數個門檻值與複數個應用程式，各應用程式係於該頻率變化量介於其相應門檻值之範圍內被驅動執行。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該複數個應用程式包含有驅動發送該偵測波之一發射源產生一聲波或光波訊號的 功能，及降低該發射源之一移動速度的功能。
  9. 一種具有測速功能的電子裝置，設置於一發射源上，該電子裝置用來測量一外部物體之一移動速度，該電子裝置包含有：一無線訊號接收發射模組，用以發送一偵測波，並於該外部物體進入該偵測波的覆蓋範圍時，接收該偵測波通過該外部物體所產生之一反射波；一記憶體，儲存一對照表，該對照表包含有複數個門檻值與複數個應用程式；以及一控制單元，電連接於該無線訊號接收發射模組與該記憶體，並以外接方式電連接到該發射源，該控制單元係計算該偵測波與該反射波之一頻率變化量，並讀取該對照表，以依據該頻率變化量門檻值執行該複數個應用程式的其中之一應用程式；其中，各應用程式係於該頻率變化量介於其對應門檻值之範圍內被驅動執行，且該電子裝置為一行車記錄器，當該頻率變化量大於該對照表之一第二門檻值時，啟動一發射源之一煞車系統，當該頻率變化量在該煞車系統的啟動過程中產生變化而小於該第二門檻值時，該煞車系統係相應關閉。
  10. 如請求項9所述之電子裝置，其中該控制單元係於該頻率變化量為一正值時驅動該發射源發出一警示訊號，或連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速 度，以配合都卜勒公式計算出該外部物體之該移動速度。
  11. 如請求項10所述之電子裝置，其中該控制單元係於該頻率變化量為該正值時，依據該頻率變化量所對應的該門檻值，驅動該發射源產生一聲波或光波訊號，或降低該發射源之一移動速度。
  12. 如請求項11所述之電子裝置，其中該聲波或該光波訊號係依據該頻率變化量之一數值調整其輸出頻率或輸出強度。
  13. 如請求項9所述之電子裝置，其中該控制單元係於該頻率變化量為一負值時，連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速度，以配合都卜勒公式計算出該外部物體之該移動速度。
  14. 如請求項9所述之電子裝置，其中該控制單元另驅動該發射源之一顯示面板顯示該外部物體之該移動速度。
  15. 一種具有測速功能的電子裝置，設置於一發射源上，該電子裝置用來測量一外部物體之一移動速度，該電子裝置包含有：一無線訊號接收發射模組，用以發送一偵測波，並於該外部物體進入該偵測波的覆蓋範圍時，接收該偵測波通過該外部物體所產生之一反射波；一記憶體，儲存一對照表，該對照表包含有複數個門檻值與複數個應用程式；以及一控制單元，電連接於該無線訊號接收發射模組與該記 憶體，且內建在該發射源內部的電路，該控制單元係計算該偵測波與該反射波之一頻率變化量，並讀取該對照表，以依據該頻率變化量門檻值執行該複數個應用程式的其中之一應用程式；其中，各應用程式係於該頻率變化量介於其對應門檻值之範圍內被驅動執行，且該電子裝置為一車用感測雷達，當該頻率變化量大於該對照表之一第二門檻值時，啟動一發射源之一煞車系統，當該頻率變化量在該煞車系統的啟動過程中產生變化而小於該第二門檻值時，該煞車系統係相應關閉。
  16. 如請求項15所述之電子裝置，其中該控制單元係於該頻率變化量為一正值時驅動該發射源發出一警示訊號，或連線至該發射源之一處理器讀取該發射源之一移動速度，以配合都卜勒公式計算出該外部物體之該移動速度。
  17. 如請求項16所述之電子裝置，其中該控制單元係於該頻率變化量為該正值時，依據該頻率變化量所對應該門檻值，驅動該發射源產生一聲波或光波訊號，或降低該發射源之一移動速度。
  18. 如請求項17所述之電子裝置，其中該聲波或該光波訊號係依據該頻率變化量之一數值調整其輸出頻率或輸出強度。
  19. 如請求項15所述之電子裝置，其中該控制單元係於該頻率變化量為一負值時，連線至該發射源之一處理器讀 取該發射源之一移動速度，以配合都卜勒公式計算出該外部物體之該移動速度。
  20. 如請求項15所述之電子裝置，其中該控制單元另驅動該發射源之一顯示面板顯示該外部物體之該移動速度。
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