CN101676741B - 可防止追撞意外的倒车侦测装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种可防止追撞意外的倒车侦测装置，是设置于一汽车上，其包括：多数超音波感测器；一车后影像摄影机；一控制主机，藉由超音波信号的飞行时间计算出一障碍物距离值，并自该车后影像摄影机所拍摄的影像信号中判断是否有物体高速地朝本车移动；一车载显示器，以显示撷取自该车后影像摄影机的影像，且一并显示控制主机所计算出的障碍物距离值；以及一警报模块，供在该控制主机判断有物体高速地朝本车移动时发出警报音。本发明可令使用者充分地了解车后与障碍物之间的距离，且配合侦测车后是否有物体高速朝本车移动，可有效避免发生碰撞意外。

Description

可防止追撞意外的倒车侦测装置

技术领域

本发明涉及一种倒车侦测装置，特别是涉及一种可防止追撞意外的倒车侦测装置。 

背景技术

为了辅助驾驶人员安全地倒车、停车，一般车辆尾端上安装有倒车雷达，以在倒车过程中，利用超音波反射原理判断车后方是否有障碍物，并藉由发出不同的警报音令驾驶人员得知车尾与障碍物之间的距离；甚至，在较高等的车辆尾端上多加装一摄影机，车内则设有一与该摄影机连接的显示器，以将摄影机所拍摄的车后影像传送到车内的显示器供驾驶人员观看车后情况。 

然而上述倒车侦测装置并无法令驾驶人员具体得知车尾与障碍物的相对关系，且当车辆倒车时，若后方有车辆急速靠近，由于两车是相向行驶，因此车后方车辆接近本车的速度是等同于两车移动速度的和，如此将可能造成原本是设计侦测静止障碍物用的倒车雷达无法及时反应。例如：假设在距离车后方1.2米处有一静止障碍物，而车辆的倒车速度为每小时3公里，由于一般车尾距离障碍物的最小安全距离为30公分，因此开始倒车后仅需(1.2m_30cm)/3km/h＝1.08秒，车尾即会移动至与障碍物相距30公分处，因此只要在开始倒车后的1秒内，倒车雷达侦测到障碍物并发出警报音，即可避免发生碰撞危险。 

然而若在车后方1.2米处有一以每小时5公里速度接近本车的车辆，则车后方的车辆将在(1.2m-30cm)/(3km/h+5km/h)＝0.405秒后移动至相距本车尾30公分处，故倒车雷达必须在0.4秒内侦知并发出警报音，方可令驾驶人员得知有障碍物靠近。因此，车辆倒车时，对于相向运动的障碍物不能等到进入超音波检测范围后才侦知并发出警报，否则将很容易发生危险。 

由此可见，上述现有的倒车侦测装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的可防止追撞意外的倒车侦测装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

有鉴于上述现有的倒车侦测装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的可防止追撞意外的倒车侦测装置，能够改进一般现有的倒车侦测装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。 

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的倒车侦测装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的可防止追撞意外的倒车侦测装置，所要解决的技术问题是使其可在倒车的同时，亦判断车后方有物体高速接近，即发出警示信号以提示驾驶人员，避免倒车时发生追撞意外，非常适于实用。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种可防止追撞意外的倒车侦测装置，是设置于一汽车上，其包括：多数超音波感测器，是设置于车尾；一车后影像摄影机，是设置于车尾；一控制主机，是电连接该超音波感测器及车后影像摄影机，以控制超音波感测器发出及接收超音波信号，藉由超音波信号的飞行时间计算出一障碍物距离值，判断是否有物体高速地朝本车移动；一车载显示器，是连接该控制主机，以显示撷取自该车后影像摄影机的影像，且一并显示控制主机所计算出的障碍物距离值；以及一警报模块，是连接该控制主机，供在该控制主机判断有物体高速地朝本车移动时发出警报音；又该控制主机包括：一处理器，是连接且控制该超音波感测器及该警报模块，并藉由计数超音波感测器发出与接收超音波信号的时间间隔，而据以计算出一障碍物距离值；一视频叠加模块，是连接该处理器及该车后影像摄影机，供取得该车后影像摄影机所拍摄的影像信号及处理器所计算的障碍物距离，并将障碍物距离数字化后叠加于车后影像摄影机所拍摄的影像信号后输出；及一视频识别模块，是连接该处理器、该车后影像摄影机及该视频叠加模块，藉由比对物体因移动而改变在影像信号中的位置以及物体的轮廓大小改变，而计算出物体朝本车移动的速度，供在判断车后影像摄影机拍摄的影像信号中有物体高速朝本车移动时，发出一警告信号予该处理器，由该处理器控制该警报模块发出警报音，且该视频识别模块是自该车后影像摄影机所拍摄的影像信号中较低的位置判断是否有具动物轮廓的物体距离过近，并在判定有具动物轮廓的物体距离过近时，控制该警报模块发出警报音。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其中所述的视频叠加模块包括：一电流提升单元，是连接该车后影像摄影机，供提升该车后影像摄影机所送出的影像信号的强度；一同步分离单元，是连接该电流提升单元，供将影像信号区分为行扫描数据与场扫描数据；及一处理单元，是连接该同步分离单元及处理器，供取得同步分离单元所输出的行扫描数据与场扫描数据以及障碍物距离值，以在影像信号中障碍物的位置旁叠加上障碍物距离值的数字影像后输出。 

前述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其中所述的视频识别模块包括：一视频解码器，是将取得的影像信号解码；一数字处理器，是连接该视频解码器和该处理器，以对经解码的影像信号进行优化，并从中判断是否有物体高速朝本车移动，若是则发出一警告信号予该处理器；及一视频编码器，是连接该视频叠加模块，供将经数字处理器优化的影像信号再编码后传送予该视频叠加模块。 

前述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其中所述的数字处理器是进一步从该经优化的影像信号中过滤非为具有动物轮廓的障碍物，而判断是否有具动物轮廓的障碍物距离过近，若是则发出一警告信号予该处理器，以控制该警报模块发出警报音。 

前述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其中所述的控制主机进一步包括一警报驱动电路，其是连接该警报模块。 

前述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其中所述的控制主机进一步包括：多数感测器驱动电路，是分别对应连接该多数超音波感测器，供驱动该超音波感测器发出超音波信号；一多工器，是连接该多数超音波感测器，以分时送出自各超音波感测器的回波信号；一放大电路，是连接于该多工器，供将多工器传来的回波信号放大后传予该控制主机。 

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种可防止追撞意外的倒车侦测装置，令前述倒车侦测装置设置于一汽车上，并包括： 

多数超音波感测器，是设置于车尾； 

一车后影像摄影机，是设置于车尾； 

一控制主机，是电连接该超音波感测器及车后影像摄影机，以控制超音波感测器发出及接收超音波信号，藉由超音波信号的飞行时间计算出一障碍物距离值，并自该车后影像摄影机所拍摄的影像信号中，藉由比对物体因 移动而改变的位置以及物体的轮廓大小改变，判断是否有物体高速地朝本车移动； 

一车载显示器，是连接该控制主机，以显示撷取自该车后影像摄影机的影像，且一并显示控制主机所计算出的障碍物距离值； 

一警报模块，是连接该控制主机，供在该控制主机判断有物体高速地朝本车移动时发出警报音。 

借由上述技术方案，本发明可防止追撞意外的倒车侦测装置至少具有下列优点及有益效果：驾驶人员除可观看车后方的影像外，更可清楚地得知车尾与障碍物之间的距离；且若有车辆在本车倒车时高速地靠近，该控制主机亦可随即反应，驱动该警报模块发出警报音，以警告驾驶人员留意车后状况，避免发生碰撞意外。 

综上所述，本发明是一种可防止追撞意外的倒车侦测装置，是在一汽车上设置一控制主机连接多数超音波感测器、一车后影像摄影机、一车载显示器及一警报模块，该控制主机可由该超音波感测器发出和接收超音波信号的时间间隔而计算出一障碍物距离值，并与车后影像摄影机所取得的影像一同显示于该车载显示器上，且当控制主机从车后影像摄影机所取得的影像中判断有物体高速朝本车移动时，即驱动该警报模块发出警报音；如此一来，本发明可令使用者充分地了解车后与障碍物之间的距离，且配合侦测车后是否有物体高速朝本车移动，可有效避免发生碰撞意外。本发明具有上述优点及实用价值，其不论在装置结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的倒车侦测装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。 

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。 

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的功能方框图。 

图2是本发明一较佳实施例中多数超音波感测器、一煞车启动单元和一控制主机的电路图。 

图3是本发明一较佳实施例中一视频叠加模块的电路图。 

图4是本发明一较佳实施例中一车载显示器所显示包含车后影像及障碍物距离的画面示意图。 

图5是本发明一较佳实施例中一视频识别模块的功能方框图。 

10：超音波感测器            20：车后影像摄影机 

30：控制主机                31：处理器 

32：感测器驱动电路          33：多工器 

34：放大电路                351：电流提升单元 

352：同步分离单元           353：处理单元 

36：视频识别模块            361：视频解码器 

362：数字处理器             363：视频编码器 

37：警报驱动电路            40：车载显示器 

50：警报模块 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的可防止追撞意外的倒车侦测装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。 

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参阅图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。 

关于本发明可防止追撞意外的倒车侦测装置的一较佳实施例，请参阅图1所示，图1是本发明一较佳实施例的功能方框图。其是设置于一汽车上，包括多数超音波感测器10、一车后影像摄影机20、一控制主机30、一车载显示器40以及一警报模块50。 

上述的多数超音波感测器10，是设置于车尾处以发射超音波信号，当超音波信号在传递过程中遭遇障碍物，则会被障碍物反射而再由超音波感测器10所接收，此时已接收到超音波信号的超音波感测器10将会发出回波信号。 

上述的车后影像摄影机20，是设置于车尾处，以拍摄车后方的影像。 

上述的控制主机30，是连接该超音波感测器10及该车后影像摄影机20，以由该超音波感测器10发出及接收超音波信号，藉由超音波信号的飞行时间计算出一障碍物距离值，并自该车后影像摄影机20所拍摄的影像信号中判断是否有物体高速地朝本车移动及是否有躺卧于地面的动物距离过近；请再参阅图2、图3及图5所示，图2是本发明一较佳实施例中多数超音波感测器、一煞车启动单元和一控制主机的电路图。图3是本发明一较佳实施例中一视频叠加模块的电路图。图5是本发明一较佳实施例中一视频识别模块的功能方框图。该控制主机30包括： 

一处理器31，是连接且控制该超音波感测器10，藉由计数超音波感测 器10发出与接收超音波信号的时间间隔，而据以计算出一障碍物距离值； 

多数感测器驱动电路32，是分别对应连接该多数超音波感测器10，当该处理器31欲驱动超音波感测器10运作时，即发出一脉波信号予对应的感测器驱动电路32，即可由该感测器驱动电路32将脉波信号放大后传送给超音波感测器10，如此一来，该超音波感测器10即会发出超音波信号； 

一多工器33，是连接该多数超音波感测器10，以分时送出自各超音波感测器10的回波信号； 

一放大电路34，是连接于该多工器33和处理器31之间，供将多工器33传来的回波信号放大后传予该处理器31，由该处理器31计算出障碍物距离； 

一视频叠加模块，是连接该处理器31及该车后影像摄影机20，供取得该车后影像摄影机20所拍摄的影像信号及处理器31所计算的障碍物距离，并将障碍物距离数字化后叠加于车后影像摄影机(20)所拍摄的影像信号后输出；请再参阅图3所示，在本实施例中该视频叠加模块包括一电流提升单元351、一同步分离单元352及一处理单元353，其中： 

该电流提升单元351，是连接该车后影像摄影机20，供提升该车后影像摄影机20所送出的影像信号的强度， 

另外，该同步分离单元352，是连接该电流提升单元351，供将影像信号区分为行扫描数据与场扫描数据， 

而，该处理单元353，是连接该同步分离单元353及处理器31，供取得同步分离单元352所输出的行扫描数据与场扫描数据以及障碍物距离值，以在影像信号中障碍物的位置旁叠加上障碍物距离值的数字影像后输出，请参阅图4所示，图4是本发明一较佳实施例中一车载显示器所显示包含车后影像及障碍物距离的画面示意图； 

一视频识别模块36，是连接该处理器31、该车后影像摄影机20及该视频叠加模块(如图5所示)，供在判断车后影像摄影机20所拍摄的影像信号中有物体朝本车移动时，发出一警告信号予该处理器31；在本实施例中，该视频识别模块36包括一视频解码器361、一数字处理器362及一视频编码器363，其中： 

该视频解码器361，是将该车后影像摄影机20取得的影像信号解码， 

该数字处理器362，是连接该视频解码器361，并通过电晶体Q109和Q109′连接该处理器31，以对经解码的影像信号进行优化，并在每一个经解码的影像信号的画面中，藉由比对物体因移动而改变的位置以及物体的轮廓大小改变(因为物体移动会改变其在画面中的位置，且若物体朝本车移动，其轮廓必然会变大)，而得以从中计算出物体朝本车移动的速度，进而判断是否有物体高速朝本车移动，若是则发出一警告信号予该处理器31， 

该视频编码器363，是连接该视频叠加模块，供将经数字处理器362优化 的影像信号再编码后传送予该视频叠加模块； 

一警报驱动电路37，是连接该处理器31。 

此外，该视频识别模块36另外具有判断是否有躺卧于地面的动物距离过近的功能，是在判断车后影像摄影机20所拍摄的影像信号中具有动物轮廓的物体距离过近，即会发出警告信号予该处理器31；在本实施例中，该视频解码器361将该车后影像摄影机20取得的影像信号解码后，该数字处理器362即对经解码的影像信号进行优化，并从中过滤非为具有动物轮廓的障碍物，且藉由比对在经解码的影像信号的画面中较低位置是否有具动物轮廓的障碍物(因若是躺卧在地上的人或动物距离车后很近，则其必然会显示于画面的较下方位置)，而判断是否有具动物轮廓的障碍物距离过近，若是则发出一警告信号予该处理器31。 

上述的车载显示器40，是连接该控制主机30，供显示撷取自该车后影像摄影机20的影像，且一并显示控制主机所计算出的障碍物距离值(如图4所示)；在本实施例中，该车载显示器40是连接该控制主机30中的视频叠加模块。 

上述的警报模块50，是连接该控制主机30，供在该处理器31收到视频识别模块36中数字处理器362传来的警告信号后发出警报音；在本实施例中，该警报模块50为一蜂鸣器，其是连接该控制主机30中的警报驱动电路37。 

由上述可知，本发明可计算出障碍物与车尾的距离，并由该视频叠加模块将车后影像摄影机20所撷取到的车后方影像信号和计算出的障碍物距离进行叠加处理，从而在该车载显示器40上的障碍物对应位置显示出障碍物到车辆尾部的实际距离；此外本发明同时可藉由判断车辆后方影像中是否有躺卧于地面的动物，以弥补倒车雷达的检测范围有所限制的缺点，并在与躺卧于地面的动物距离过近的情况下以警报音提示驾驶人员，以避免发生碰撞意外；再者，本发明还检测车辆后方是否有相向运动的障碍物，若是则以警报音提示驾驶人员，以避免驾驶人员反应不及而发生危险。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种可防止追撞意外的倒车侦测装置，是设置于一汽车上，其特征在于其包括：

多数超音波感测器，是设置于车尾；

一车后影像摄影机，是设置于车尾；

一控制主机，是电连接该超音波感测器及车后影像摄影机，以控制超音波感测器发出及接收超音波信号，藉由超音波信号的飞行时间计算出一障碍物距离值，判断是否有物体高速地朝本车移动；

一车载显示器，是连接该控制主机，以显示撷取自该车后影像摄影机的影像，且一并显示控制主机所计算出的障碍物距离值；以及

一警报模块，是连接该控制主机，供在该控制主机判断有物体高速地朝本车移动时发出警报音；

又该控制主机包括：

一处理器，是连接且控制该超音波感测器及该警报模块，并藉由计数超音波感测器发出与接收超音波信号的时间间隔，而据以计算出一障碍物距离值；

一视频叠加模块，是连接该处理器及该车后影像摄影机，供取得该车后影像摄影机所拍摄的影像信号及处理器所计算的障碍物距离，并将障碍物距离数字化后叠加于车后影像摄影机所拍摄的影像信号后输出；及

一视频识别模块，是连接该处理器、该车后影像摄影机及该视频叠加模块，藉由比对物体因移动而改变在影像信号中的位置以及物体的轮廓大小改变，而计算出物体朝本车移动的速度，供在判断车后影像摄影机拍摄的影像信号中有物体高速朝本车移动时，发出一警告信号予该处理器，由该处理器控制该警报模块发出警报音，且该视频识别模块是自该车后影像摄影机所拍摄的影像信号中较低的位置判断是否有具有动物轮廓的物体距离过近，并在判定有具有动物轮廓的物体距离过近时，控制该警报模块发出警报音。

2.根据权利要求1所述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其特征在于其中所述的视频叠加模块包括：

一电流提升单元，是连接该车后影像摄影机，供提升该车后影像摄影机所送出的影像信号的强度；

一同步分离单元，是连接该电流提升单元，供将影像信号区分为行扫描数据与场扫描数据；及

一处理单元，是连接该同步分离单元及处理器，供取得同步分离单元所输出的行扫描数据与场扫描数据及障碍物距离值，以在影像信号中障碍物 的位置旁叠加上障碍物距离值的数字影像后输出。

3.根据权利要求1所述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其特征在于其中所述的视频识别模块包括：

一视频解码器，是将取得的影像信号解码；

一数字处理器，是连接该视频解码器和该处理器，以对经解码的影像信号进行优化，并从中判断是否有物体高速朝本车移动，若是则发出一警告信号予该处理器；及

一视频编码器，是连接该视频叠加模块，供将经数字处理器优化的影像信号再编码后传送予该视频叠加模块。

4.根据权利要求3所述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其特征在于其中所述的数字处理器是进一步从该经优化的影像信号中过滤非为具有动物轮廓的障碍物，而判断是否有具有动物轮廓的障碍物距离过近，若是则发出一警告信号予该处理器，以控制该警报模块发出警报音。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其特征在于其中所述的控制主机进一步包括一警报驱动电路，其是连接该警报模块。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其特征在于其中所述的控制主机进一步包括：

多数感测器驱动电路，是分别对应连接该多数超音波感测器，供驱动该超音波感测器发出超音波信号；

一多工器，是连接该多数超音波感测器，以分时送出自各超音波感测器的回波信号；

一放大电路，是连接于该多工器，供将多工器传来的回波信号放大后传予该控制主机。

7.根据权利要求5所述的可防止追撞意外的倒车侦测装置，其特征在于其中所述的控制主机进一步包括：

多数感测器驱动电路，是分别对应连接该多数超音波感测器，供驱动该超音波感测器发出超音波信号；

一多工器，是连接该多数超音波感测器，以分时送出自各超音波感测器的回波信号；

一放大电路，是连接于该多工器，供将多工器传来的回波信号放大后传予该控制主机。 

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