TW200917167A - Apparatus and method with memory function for monitoring car door closing - Google Patents

Description

200917167 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係—種具記憶功能之車門關閉監測裝置及方 尤指-種裝設於車門周圍進行棒而可避免車門灸 傷乘客之監測裝置及方法。 【先前技術】 —/大眾交通卫具中’因車門開關不慎導致意外夾傷乘 二，/公車及巴士為例’-般係具有前、後兩車門，車 人=和關閉是由司機控制，爲了防止車門關閉時失到 =勿體，司機在關閉車門前要通過車厢内的後視鏡或車 輛外側的倒後鏡觀察是否有人或物位於車門區域。在乘客 二:下車之際’人數較多時極有可能因為駕駛者之視線被 二’而發生誤關車門之人為錯誤判斷，尤其是於後門， 此％乘客若仍處於上、 磁土 、 卜早「白奴日守，便遭車門夾傷，像此 故：人為方式判斷車門關閉與否’㊉夾傷民眾的意外事 故係時有所聞。 尹 k -種解決的辦法是在鄰近車門處安裝—攝影機，於駕 ’坐:旁邊安裝—小型監視器（m_㈣，但考慮到監視 ,R &㈣本^ ’且夏季時該攝影機有可能拍攝到 口的女士走光照’因此這種設備並未得到廣泛使用。 另—種解決辦法是在車門上安裝感測器（類似於電 ^，當車門關閉時若有人員或物體被夾住，則車門自動 =開，但當被夾住的是背包帶、圍巾、衣腳等柔性物體時， 边感測器可能無法偵測得知，故無法保證下車乘客的安 200917167 全，舉例來說，乘完开— 射mm η 車時因為背包帶被夹住而遭 啟動後的車輛拖倒。

第三種解決辦法I r 疋在車門上方安裝紅外線或超聲波的 2應車門處有人時，提示駕駛員不要關閉車門，但 車門 ：：日”紅外線或超聲波感應器有可能檢測到 皁門附近的人貝或妨y _ , 4物體，從而導致系統誤報。 【發明内容】 鑑於現有偵測車門關 太,… 的裝置仍有系統誤報等缺點， Μ明之-目的係提供一 法，藉由預券蚀纟* U ^之皁門關閉監測方 -子一車門外側之淨空狀態， 時判斷是否仍右 J #旱Η關閉 、Τ邊於車門外側為參考標準，& $ 低誤判情況發生。 Τ平错此降 為達成前述目的，本發明 測方法係包含： 之"ate功I之車門關閉監 於車門開啟時發射第一摘測信號 車門外側環境狀態； 錄储存 於欲關閉車門時發如_ M , 部正下方古b 測信號，以偵測車門框頂 r㈣冑"、、暉礙物存在，其中，若第二偵測信费判斷益 障礙物存在即允許車門M M ^ 唬判斷無 閉； 允呼車門關閉，若有障礙物係禁止車門關 外車門關閉時發射第三偵測信號，以偵測及記紆車門 外部環境狀態； 』久屺錄車門 第三第一須測信號所測得之車門外側環境狀態应 ㈣測得之車門外側環境狀態，若兩者明顯； 200917167 同即禁止車門關閉。 再者’本發明之另一目的孫 H a 的係^供一種具記憶功能之車 門關閉監測裝置，該裝置包含： 、弟-超音波感測器，係安裝於_車門之門框頂部，係負 貝伯測車門頂框正下方處； 第-超音波感測器’係負責偵測車門外側的鄰近區域； u處理窃，係内建有一内部記憶體； 號收發單元’係連該微處理器及分別控制前述第一超 音波感測器及第二超音波感測器以發出超音波探測信號，並接 收其回波信號； -回波放大單元，係連接於信號收發單元與微處理器之 間’係放大該信號收發單元所接收之回波信號，該放大後的回 波信號係傳輸至微處理器進行處理； -車門開關判斷暨控制電路，係連接前述微處理器，可偵 測車門疋否開啟或關閉’並輸出—對應信舒微處理器，並依 據前述微處理器的控制而決定車門的開啟/關閉動作； 其中，該第一超音波感測器係受微處理器控制，於車 門開啟時發射第—彳貞測信號’以制並記錄儲存車門外側 壤境狀悲，該第二超音波感測器於欲關閉車門時發射第二 偵測信號，以'偵測車門框頂部正下方有無人員存在；於車 門關閉時’該第一超音波係發射第三偵測信號，以偵測及 記錄車門外部環境狀態，該微處理器係比對前述第一偵測 200917167 信號所測得$查 車門外側環境狀能^環境狀態與第三_信號所測得之 A 右兩者明顯不同即禁止車門關閉。 【霄施方式】 用之請：閲第一圖所示，為本發明之車Η開關監測装置實際應 ^ Χ應用於公車或巴士為例，該車門開關監測裝置 糸於車門之門框頂部設第—超音波感測器⑴及第二超音波 感測器（2)，其中’第一超音波感測器⑴係安裝於車門 頂框，:於檢測車Η頂框其正下方處是否有任何物體或乘客存 在，而第二超音波感測器（2 )之债測範圍係略為偏外，針對 車門外側的附近區域偵測於車門關閉後是否仍有距離過近的障 礙物’兩超音波感測器（1 ) ( 2 )。 請參考第二、三圖所示，為該控制電路之電路方塊圖及局 部詳細電路圖，其包括有： 一微處理器（1 0 )，在本實施例中，係採用ATMEL公 司的AtMega8微處理器組成，係内建有_内部記憶體； 一仏號收發單元（2 0 )，係連該微處理器（1 〇 )，該 信號收發單元（2 0 )包含一第一信號收發電路（2 2 )及一 第二信號收發電路（2 4 )’係分別控制前述第一超音波感測 杰（1 )及第二超音波感測器（2 )以發出超音波探測信號， 而超音波探信號之反射信號亦經由該第一信號收發電路（2 2 ) 及第二信號收發電路（2 4)所接收； 一回波放大單元（3 0)’係連接該信號收發單元（2 〇 ) 200917167 與微處理器（1 〇)之間，係包含第一放大電路（3 2 )及第 二放大電路（34)，各放大電路（32) (34)中主要是 由一 40KHz的帶通濾波器（3 2 2 ) ( 3 4 2 )及一放大器（3 2 4 ) ( 3 4 4 )組成，該40KHZ的帶通濾波器（3 2 2 ) (3 4 2 )係分別連接第一信號收發電路（2 2 )及第二信號收發 電路（2 4 )以濾除40KHz以外的噪音信號’藉此提高回波信 號的信噪比；放大器（3 2 4 ) ( 3 4 4 )可將微弱的回波信 [ 號放大，放大後的回波信號傳輸至微處理器（i 〇 )進行處理； 一車門開關判斷暨控制電路（4 〇 )，其輸出端係連接至 丽述微處理器（1 〇 )之輸入端，可制車門是否開啟並輸出 一信號予微處理器（1 〇 )，並依據前述微處理器（i ◦)的 控制而決定車門的開啟//關閉動作，該車門開關判斷暨控制電 路（4 0 )主要包含有連接微處理器（i Q )的—開門按紐（4 2 )、一關門按# ( 4 4 )及一車門開關（4 6 )，該車門開 I 關（4 6 )可由一繼電器構成； 一警報器（5 0 )，係連接該微處理器（丄〇 )的—輸出 端’該警報H ( 5 Q )可安裝在駕駛座位附近，在微處理器（丄 〇)的控制下可發出聲音、光線之類的信號提示駕駛司機。 前述兩超音波感測器（1) (2)在微處理器（1〇)的 控制下’可發射頻率爲40KHZ的超音波信號，發射出的超音波 信號以340m/s的速度在空氣中傳播，當超音波信號遇娜礙 200917167 物時，一部分超音波信號將被反射而由第一信號收發電路（2 2 )及第二信號收發電路（2 4)所接收。接收到的回波信號 、工回波放大單元（3 〇 )放大後，送到微處理器（工q )處理。 微處理器（1 0)會將類比形式的回波㈣（類比信號）轉換 為數位#號，再根據車門的狀態執行不同的操作。 請參考第四圖所示，本發明在實際運用時，於司機按下開 門按紐（4 2)時，微處理器（1 ◦)可檢知車門開啟（401): 驅動該第二超音波感測器（2)對車門外部環境進行檢測，並 將外口P %化的檢測結果儲存於其内建記憶體(術）。 當司機按下關門按紐（44)時，微處理器（10)W 知車門關閉（403)並驅動第一超音波感測器（i)先掃晦車門： 下方環境_)，判斷是否有障礙物（405)，若發現車門下 物體’將禁止車Η關閉，並通過該警報器（5㈧提示司機. …車門正下方無物體，則微處理器（… 車 門開關暨判斷控制電路（4〇η ㈣車 -夺立.古n 車門關閉(406)，同時驅動第 二广 (2)再次掃描車門外部環境，並將離果 和微處理器（1〇)内建記憶體中記錄 ]，、、。果 比對（術），判斷兩次 〜卜料境進行 』、σ果疋否有顯著不同斗七 明顯不同，則判定存在可能車門有夹 ）右有 器（10)會驅動邀報号“。、I礙物的可能，微處理 動車輛。 不應啟 200917167 為了防止車門處仍有人或物體時司機關閉車門，微處理器 (1〇)通過該車門開關（4 6)(繼電器）控制車門的開關， 當司機關閉車門時，若微處理H (丄Q )韻不應關門，微處 理器（1 0 )將輸出一信號令車門開M(4 6 )成為斷路，如 此一來’由於無法構成-完整迴路，將使得車門無法關閉從而 防止車門誤夾乘客。 本發明係使用超音波感測器（1) (2)為感測元件，不 同於直線㈣的紅外線，超音波的傳播方向為扇型，可保證車 門檢測區域不會有盲區，此外超音波傳播的方向性與超音波探 頭的腔體形狀兩者存有密切關係，製造超音波探頭時可使超聲 波在平行於車體的傳播方向上覆蓋角度盡可能大，而在垂直於 車組的傳播方向上覆蓋角度盡可能小，保證距離車輛較遠的物 體不會觸發誤報警。 L圖式簡單說明】 第一圖：係本發明之實施示意圖。 第二圖：係本發明之實施另一示意圖。 第二圖：係本發明之整體方塊圖。 =四圖.係本發明-實施例之局部詳細電路圖 第五圖：係本發明之方法流程圖。 【主要元件符號說明】 (1 )第一超音波感測器 200917167 (2 )弟二超音波感測器 (1 0 )微處理器 (2 0 )信號收發單元 (2 2 )第一信號收發電路 (2 4 )第二信號收發電路 (3 0 )回波放大單元 (32)第一放大電路 (3 2 2 )帶通濾波器 (3 2 4 )放大器 (34)第二放大電路 (3 4 2 )帶通滤波器 (3 4 4 )放大器 (4 0 )車門開關判斷暨控制電路 (4 2 )開門按鈕 (4 4 )關門按鈕 (4 6 )車門開關 (5 0 )警報器 11

Claims (1)

1. 200917167 十、申請專利範圍： 1 種具記憶功能之車門關閉監測方法，係包含. 於車門開啟時發射第-領測信號，以债測 車門外側環境狀態； 录儲存 於欲關閉車門時發射第二偵 彳貝判仏號，以偵測車門框頂 口丨正下方有無障礙物存 障礙物存在即允，車… 弟貞測㈣判斷無 閉； p允5午車門關閉，若有障礙物係禁止車門關 於車門關閉時發射第三制信號，則貞測 外部環境狀態； #車門 〜一比對前述第一偵測信號所測得之車門外側環境狀態與 弟一偵測k號所測得之車門外側環境狀態，若兩 同即禁止車門關閉。 1不 2 ·如申請專利範圍第丄項所述具記憶功能 閉的 '、日,！ +、_L . \干Π關 、'，岫述第一偵測信號、第二偵測信號及第_ έ 測信號為超音波信號。 乐-偵 3 ·如申請專利^圍第1或2項所述具記憶功能之車 門關閉監測方法，該第二偵測信號係由車門框頂部向下朝 外發射’以偵測鄰近車門外側是否存有障礙物。 4 ·如申請專利範圍第3項所述具記憶功能之 閉玫、、目I丨士 4 干f』關 曰i劂方法，於發射第二感測信號前，係包含—判斷車 疋否即將關閉之步驟。 5 ·如申請專利範圍第4項所述具記憶功能之車門^ 閉臣A、1 t U關 a測方法，當第—偵測信號所測得之車門外側環境狀態 12 200917167 與弟二備娜信號所挪得之卓門外側環境狀態比對結 不同時’係進—步發出一警報信號。 4 門申明專利乾圍第5項所述具記憶功能之車門關 閉測方法，^楚_ yJU , , J 測器所發出。° 由同1 7 一種具記憶功能之車門關閉監測裝· 一第一超音波感測器，係安裝於—車Η之Η框頂部係負 責偵測車門頂框正下方處； 、 一第二超音波感測器，係負貴偵測車Η外側的鄰近區域. -微處理器，係内建有—内部記憶體； 立-信號收發單元，係連該微處理器及分別控制前述第一超 、感L及第—超音波感測器以發出超音波探測信號，並接 收其回波信號； :回波放大單元，係連接於信號收發單元與微處理器之 間’係放大該信號收發單元所接收之回波信號，該放大後的回 波k號係傳輪至微處理器進行處理； I -車門開關判斷暨控制電路’係連接前述微處理器，可偵 2門是否開啟或關閉，並輸出一對應信號予微處理器，並依 月”迷微處理器的控制而決定車門的開啟/關閉動作·， 时士其中，該第—超音波感測器係受微處理器控制，於車門開 該:發㈣-摘測信號’以债測並記錄儲存車門外側環境狀態； 4 -超音波感測器於欲關閉車門時發射第二偏測信號，以偵 13 200917167 測車門框頂部正下方有 有無人貝存在；於車門關閉日寺，該第一超 音波係發射第三偵測作骑 超 、彳。唬，以偵測及記錄車門外部環境狀離， 該微處理器係比對前述裳Μ Η 兄狀L 能 d測信號所測得之車門外側環境狀 態’若兩者明顯不 —_⑽所測得之車門外側環境狀 同即禁止車門關閉 8 ’如申請專利範圍第7項所述具記憶功能 閉監測装詈，在、仓止 刀月匕之皁門關 糸進一步包含一連接該微 在微處理器控制下發出—警示信號。 "之““ 閉料利範圍第8項所述具記憶功能之車門關 閉…則I置’該信號收發單元包含： 感測=二號收發電路，係連接並驅動前述卜超音波 之回波信號/音波探測信號’並接收該超音波探測信號 :乜唬收發電路’係連接並驅動前述第二超音波 i回出超音波探測信號，並接㈣超音波探測信號 <㈡及k號。 I: ·如申請專利範圍第9項所述具記憶功能之車門 裝置’該車門開關判斷暨控制電路包含連接該微 A益之—開門按鈕、-關門按鈕及-車門開關。 ηηρΊ.如中請專利範圍帛1 ◦項所述具記憶功能之車 節才監測裝置，該車門開關係為一繼電器。 如申請專利範圍帛11項所述具記憶功能之車 4監測裝置’該回波放大單元包含： 第放大电路，係由一帶通濾波器串接一放大器組 14 200917167 成，該帶通濾波器連接第一信號收發電路； 一第二放大電路，係由一帶通濾波器串接一放大器組 成，該帶通濾波器係連接第二信號收發電路。 十一、圖式： 如次頁 15