TWI274000B - Device and method of parking sensor to adjust automatically the scanning area of the sensor - Google Patents

Description

1274000 、 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種倒車雷達，尤指一種可自動修訂感 測裔掃描範圍的倒車雷達裝置及自動修訂感測器掃描範圍 的方法。 【先前技術】

為令駕駛人更安全更方便地停車，目前一般車輛上普 遍都女’有倒車雷達裝置，以減少駕駛人停車時因不易判 斷後方是否有障礙物所造成的意外，常見的倒車雷達係使 用超音波感測器向車輛後方發射超音波，並藉由是否收到 反射波來檢測車輛後方是否有障礙物出現，當超音波行進 過程中若遭遇障礙物，則超音波會被反射，並由超音波感 =器接收，再根據聲波的傳輸速度（每秒34〇公尺）來計 算出障礙物與感測器之間的實際距離。 热而一般超音波感 …、』叩、u。^ ，小μ /羽叩货出題晋波 (如第四圖所示），而非半圓形，因此超音波感測器（3 2 )的掃描範圍必出現掃描盲區（3 2 〇 )而不完整丨又 :為將上述掃描盲@ ( 3 2 〇 )的範圍減至最小，則必須 :超曰波：測器、（3 2 )儘可能以接近半圓形範圍發射超 二波（如弟五圖所示），惟如此一來，超音波感測器（3 :可月匕曰因掃描範圍過大，因而掃描到不在車體正後 方的P讀物’進而發出障礙物警告，造成駕駛人誤判。 :、解夬上述問題’有廠商設計出新的超音波感測器， 3 l274〇〇〇 其外側掃描範圍較前述超音波感測器小，因 U此將此超音波 4測器'設於車體後方兩側邊緣，可避免對位 、 1々、早體兩側之 物體產生感應·，惟須於一車輛上同時設有兩種不同型號之 超音波感測器，不但安裝和維護不易，且掣 立衣1卞或本必會因 此而提高。 因此，尚待謀求一改進的方法解決上述問題。 • 【發明内容】 •、為此，本發明之主要目的在提供一種自動修訂倒車雷 -達感測器掃描範圍的方法，其動態地調整位於車後兩側之 感測器的靈敏度，以解決習用倒車雷達裝置容易誤動 缺點。 為達成前述目的所採取之主要技術手段係將前述方法 .應用於一倒車雷達裝置的中央處理單元中，主要包括下列 步驟： • 預設複數個對應超音波感測器的補償值以及一臨界距 離； 方；倒車雷達裝置啟動時，複數個超音波感測器隨即發 j超音波進行障礙物感測，並得到複數個對應超音波感^ 器的初始感測結果； 將各初始感測結果分別儲存為一初始感測值； 超音波感測器繼續進行障礙物感測，而得到複數個對 應超音波感測器的後續感測結果； 將各後續感測結果分別儲存為一後續感測值； 1274000 s任一超音波感測器對應的後續感測值大於「初 測值+補償佶 ^ 」可’即判定感測到障礙物，並計算出 物與超音波感測琴之„— T-出P早铖 ^ j為之間的實際距離； 若障礙物斑你 一位於車尾兩側的超音波感測器之 距離大於兮胙興π μ R I；T； '離（例如60公分），則提高該補償值。 九 述技術手段，即可藉由判斷臨界距離内是否有 ί礙物’透過提高補償值令判定具有障礙物的條件提高， 了超音波感測器的靈敏度，因此達到動態地調整 過廣，因而檢知到掃描範圍 置誤動作。 在車體後方的物體’造成倒車雷達裝 本發明之另一主|日 ^ « η ^ ^ .在k七、一種自動修訂感測器掃 描辄圍的倒車雷達裝置，其主要係包括： 一中央處理單元； -記憶單元，係連接前述中央處理單元； 超音波發射/接收模組，用以發射與接收超立 其包括複數個感測器驅動 9 ， 把動電路以及複數個超 其中各超音波感測器係> ^ σ〇 ' 中央處理單元，由中央處 動电路連接則述 出超音波； ““區動超音波感測器發 一訊號放大模組，俜表彡 乂 ^ ^ 連接别述中央處理單元以万扣 音波發射/接收模組之間， 早兀乂及4 ) 將起曰波感測器接收於丨 δ孔號放大，再送入中央處理單元，· 勺 一警示模組，係連接前述中央處理單开 、处理早凡，用以提示 1274000 駛人障礙物訊息 前述超音波發射/接收模組進_ + v包括一多工哭，、由 接該中央處理單元、感測器驅動電 °。連 藉由所述多工器的切換選擇送人及訊號放大模纽’ 號。 #一就放大模組放大的訊 前述記憶單元可内建於中央處理 早内 ，：?玄中少 單元可為一型號為ATMega8之微處理器。 ΰ 、慝 前述警示模組包括一顯示單元以及 其中： 理 聲音警示單 7L ， 單元； 該顯示單元係透過-顯示驅動電路連接前述中央 處理 驅動電路連 該聲音警示單元係-蜂鳴器，其透過聲t 接該中央處理單元。 曰 【實施方式】 關於本發明之一較隹眚 一 <罕乂佳声'施例，請參閱第一盥第—同π 不本铉明之倒車雷達包括一中央處理單元（回 記憶單元（2 〇 )、一超音波發射，接收模組 、- 一訊號放大模組（4 η ) 逖-ρ υ )、 該中央處理單元f 1 η、么 (1 0 )係本發明之處理中樞，於太 貫施例中係採用Α 〇 ^ 方；本 i唬為ATMega8之微處理器（如 所示），其内令古·一圖 /、門3有lkb的記憶體。 L單元（2 〇 )係連接前述中央處理單元 用於存取數位杳斗止 士人丄 ） 、枓，於本貫施例中，所述記憶單元（2 〇 ) 1274000 即為ATMega8微處理裔内含之記憶體。 該超音波發射/接收模組（3 〇 )係用以發射與接收 超音波，請參閱第二圖所示，於本實施例中其包括=個感 測器驅動電路（3 1 )、四個超音波感測器（3 2丄）（3 22) (323) (324)以及一多工器（33) 中： 八 該等感測器驅動電路（3 ! ) ±要係分別包括_電晶 體Q1〜Q4以及一變壓器T1〜T4，其中電晶體Qi〜Q42 = 極係分別連接ATMega8微處理器之第13、14 上0上乂及15 ，腳，由中央處理單元（1〇)纟出脈波訊號後，再經電 晶體Q1〜Q4以及變壓器T1〜T4放大； 包 該等超音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) (3 2 4 )係分別透過一感測器驅動電路（3 1 )連接寸 $中央處理單元（1 0 )，除可由經電晶體Q1〜Q4以及 义M s T1〜T4放大後的脈波訊號控制·動超音波感測哭 (3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) (324)發出超二 之外，亦可接收被障礙物反射的超音波， 號； 座生—反射訊 該多工器（3 3 )係連接該ATMega8微處理器之— 與1 〇接腳以及感測器驅動電路（3丄）。 弟9 =訊號放大模組（4〇)係連接前述鑛咖微處理 °。弟24接腳以及超音波發射/接收模組（3 工哭r q ύ U )的多 。。（3 3 ) ’藉由前述多工器（3 3 )的切換 超音波感測器（3 2丄）（3 2 2 ) 擇，將 、d 2 3 ) ( 3 2 4 )

1274000 所接收到的反射訊號送入所述訊號放大模組（4 〇 )放大， 再送入中央處理單元（1 〇 )進行處理，於本實施例中， 請參閱第二圖所示，該訊號放大模組（4 〇 )主要係由三 個0P放大器U1C、U1D以及u 1A構成，由放大器U1C將超 音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 )

接收到的反射訊號放大後，送至由放大器U〗D與電阻R5 和電容C8構成的帶通濾波器濾除雜訊後，再由放大器ujA 將反射訊號再次放大，經二極體D3整流後送入中央處理 單元（1 0 )中。 該警不模組（5 0 )係連接前述中央處理單元（1 〇 )， 用以提示駕駛人障礙物訊息，請參閱第一與二圖所示，於 本貫施例中，所述警示模組（5 〇 )包括一顯示單元（5 1 1 )以及一聲音警示單元，其中該顯示單元丄工） 係透過一顯示驅動電路（5丄2 )連接ATMega8微處理器 之第30與31接腳，而該聲音警示單元係一蜂鳴器（5 2 2 )，其透過聲音驅動電路（5 2丄）連接讀哪8微處 理器之第1與1 2接腳。 另關方；本發明自動修訂倒車雷達感測器掃描範圍的方 法，係應用於前述中央處理單元（1 0 )中，主要係利用 超音波被障礙物反射後的超音波能量將與障礙物的大小成 正比為基# IV礙物越大，被反射的超音波能量也就越大， 因此請參閱第三圖所示，其包括下列步驟： 補 先預設四個補償 償值係分別對應、_ 值以及一臨界距離（100),其中各 超音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) 8 1274000 (3 2 3 ) ( 3 2 4 )，而該臨界距離之一較佳實施例係 60公分； 於倒車雷達裝置啟動時，各超音波感測器（3 2 1 ) (322) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 )隨即發出超音波進行障 礙物感測（1 〇 1); 各超音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 )接收被障礙物反射的超音波，以得到複數個對應超 •音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 ) ，的初始感測結果（1 〇 2 ); 由該中央處理單元（1 〇 )將各初始感測結果分別轉 換為一初始感測值存入記憶單元（2 〇 )中（1 〇3 ); 各超音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 )繼績發出超音波進行障礙物感測，並接收被障礙物 反射的超音波，以得到複數個對應超音波感測器（3 2 1 ) (3 2 2 ) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 )的後續感測結果（1 〇4); 由該中央處理單元（1 〇 )將各後續感測結果分別轉 除換為一後續感測值存入記憶單元（2 〇 )中（j 〇5 ); 判斷超音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) (3 2 4 )對應的後續感測值是否大於「初始感測值+補 償值」（106); 方否，則判疋亚未感測到障礙物（丨〇 7 ) ，· 方疋，則判定感測到障礙物（丨〇 8 ) ，· 又田判疋感測到障礙物時，根據聲波的傳輸速度（每 秒340么尺）以及超音波感測器（3 2丄）（3 2 3 9 1274000 2 3 ) ( 3 2 4 )發出與接收超音波的時 m ^ ^ ^ ^ 卞間間隔來計算出 早礙物與起音波感測器（3 2 1 )( 3 2 2 ) r q 〇 、 Γ Q O yl \ ^ 〇 2 3 ) 、J 2 4 )之間的實際距離（1〇9 ); X判斷障礙物與位於車尾兩側的超音波感測器之間的實 際距離是否大於該臨界距離（11 〇 ); ' 。若否，則中央處理單元（i 〇 )驅動警示模组（5 〇 ) 對駕駛人發出警告（111);

、1是’㈣由提高補償值（112) ’令「初始感測值 +補償值」變大，故需要更大的後續感測值方可大於「初 始感測值+補償值」，即障礙物的體積必須更大或更靠近 車體，因此可謂超音波感測器（3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 23) (324)的靈敏度被降低。 關於本發明之倒車雷達裝置的工作原理，係如下所 述： 車輛要倒車前，其應與障礙物之間係有一較遠距離， 因此能被障礙物反射而的超音波較少，即初始感測值會較 小； 當開始倒車後，由於與障礙物之間的距離可能越來越 接近’ P早礙物對於車尾的相對大小也就越來越大，因此可 反射超音波的面積也越來越大，故該後續感測值可能大於 倒車前所記錄的初始狀態值，並藉由定義後續感測值必須 大於初始狀態值加上一補償值後方認定有障礙物存在，以 避免誤差的產生； 當障礙物與兩側超音波感測器之間的實際距離大於60 10 !274〇〇〇 公分時，即矣- 、不卩早礙物可能係位於車 時鞋丄切一、、 、平尾兩側的外側處，此 9 咼補償值，即可降低倒車 避免造成誤動作。 以置的I敏度，以 惟本發明雖已於前述實施 前述每π ^ ^ Ί J甲所揭絡，但並不僅限於 月j攻声、施例中所提及之内容， 圍内所作之##μ 不脫離本發明之精神和範 r/r1下之任何變化與修改， ά 勺屬於本發明之保護範圍。 述可知，本發明之倒車雷 倒車時的用円 、置藉由先5己錄開始 斷是I# π # ^ _ /、彳j車知感測的周圍狀態比較以判 |疋否有卩早礙物存在；當確 力 物時，即自^ >'則並無較接近的障礙 即自動修訂設於車尾兩側的 描範圍，以降低其靈敏度，進而逵至曰波感測器感測器掃 感測到位;^ ^ 達到避免倒車雷達裝置因

J位於車尾兩側外側的障礙物， U 駛人。 而產生块動作誤導駕 、’、不上所述’本發明相較 功效拗淮*斤人 有倒車雷達裝置已具備領荖 刀欢、進，並符合發明專利要、< 两.，，、員者 犮依法提起申請。 【圖式簡單說明】 弟一圖 第二圖 第三圖 第四圖 範圍示意圖 第五圖 範圍示意圖 係本發明财雷達裝置之方塊圖。 係本發明倒車雷達 係本發明之方法的流程圖。 曰( 係習用倒車雷達梦 、置之超音波感測器的掃 係 另一倒車雷達梦 硬凌置之超音波感測器的掃 1274000 【主要元件符號說明】 (1〇 )中央處理單元 (2 0 )記憶單元 (3 0 )超音波發射/接收模組 (3 1 )感測器驅動電路 ( 3 2 ) ( 3 2 1 ) ( 3 2 2 ) ( 3 2 3 ) ( 3 2 4 ) 超音波感測器 (3 2 0 )掃描盲區 (3 3 )多工器 (4 0 )訊號放大模組 (5 0 )警示模組 (5 1 1 )顯示單元 （5 1 2 )顯示驅動電路 (5 2 1 )聲音驅動電路 （5 2 2 )蜂鳴器

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Claims (1)

1274000 十、申請專利範圍： 係庫用於一倒車！修訂倒車雷達感測器掃描範圍的方法， 保應用於一倒車雷達裝 列步驟： 。中央處理早兀中’主要包括下

預設複數個對應超音 波感測器的補償值 以及一臨界距 時’複數個超音波感測器隨即發 ，並得到複數個對應超音波感測 於倒車雷達裝置啟動 出超音波進行障礙物感測 器的初始感測結果； 7各初始感測結果分別儲存為—初始感測值； 超音波感測器繼續進行障礙物感測，而得到複數個對 應超音波感測器的後續感測結果； 將各後續感測結果分別儲存為一後續感測值； 當任一超音波感測器對應的後續感測 測值+補償值」時，即判定感測到障礙物 物與超音波感測器之間的實際距離； 值大於「初始感 ’並計算出障礙 若障礙物與位於車尾兩側的超音波感測器之間的實際 距離大於該臨界距離，則提高該補償值，以降低位於車: 兩側的超音波感測器之靈敏度。 2 ·如申請專利範圍第1項所述自動修訂倒車雷達感 測器掃描範圍的方法，該中央處理單元可為一型號為 ATMega8之微處理器。 3 · —種自動修訂感測器掃描範圍的倒車雷達筆置 其主要係包括： 13 1274000 • 一中央處理單元； 一記憶單元，係連接前述中央處理單元； -超音波發射/接收模組’用以發射與接收超音波， 其包括複數個感測器驅動電路以及複數個超音波感測器， 其中各超音波m係分別透過感測器驅動電路連接前述 中央處理單元，由中央處理單元控制驅動超音波感測器發 出超音波， 一訊號放大模組，係連接於前述中央處理單元以及超 音波發射/接收模組之間，用以將超音波感測器接收到的 訊號放大，再送入中央處理單元； 一警示模組，係連接前述中央處理單元，用以提示駕 敬人障礙物訊息。 4 ·如申請專利範圍第3項所述自動修訂感測器掃描 範圍的倒車雷達裝置，該超音波發射/接收模組進一步包 括一多工器，連接該中央處理單元、感測器驅動電路以及 汛號放大模組，藉由所述多工器的切換選擇送入訊號放大 模組放大的訊號。 5 如申请專利範圍第3項所述自動修訂感測器掃描 I巳圍的倒車雷達裝置，該警示模組包括一顯示單元以及一 聲音警示單元，其中： °玄》、、員示單元係透過顯示驅動電路連接前述中央處理單 元； 。玄^曰警示單元係一蜂鳴器，其透過聲音驅動電路連 接該中央處理單元。 14 I 1274000 - 6 ·如申請專利範圍第3至5項中任一項所i 訂感測器掃描範圍的倒車雷達裝置，該記憶單元4 中央處理單元内。 7 ·如申請專利範圍第6項所述自動修訂感注 範圍的倒車雷達裝置，該中央處理單元係為一 ATMega8之微處理器。 十一、圖式： I 如次頁 自動修 内建於 器掃描 型號為

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