TWI310007B - - Google Patents

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1310007 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 -立本發明係關於-種車㈣礙物檢測裝置，尤指一種可 不忍障礙物距離的車用障礙物檢測裴置。 【先前技術】 在科技越來越發達的今天，倒車雷達幾已成為汽車之 土本配備’-般倒車雷達係於車尾處裝設超音波感測哭， 於排入倒退檔時即啟動超音波感測器發射超音波信號，當 f音波信號遇到障礙物時，係折返而由該超音波感測器: 絮再利用—設於車内之聲音警示器提示傳達障礙物訊息 予駕駛人，精此輔助駕駛人可順利完成停車之過程。 目前市面上有一種較佳的倒車雷達裝置，係更進一 攝影機拍攝後方影像，再由—顯示器呈現後 =人=令駕敬人除可聽到聲音提示瞭解車後障礙 ’更可精由觀看顯示器所呈現之影像，更加瞭解車 間位置；甚至有業者更利用計算超音波折返之時 Β ’求㈣礙物與車尾之距離’並於顯示器上以數字呈現 该距離，希望可提供駕駛人最完備之資訊。 Α惟使用上述倒車雷達裝置時，仍無法具體得知車尾與 障礙物之相對關係，雖然顯 、 字資1S上係已王現表不距離的數 字概人A ^ 而言這僅是—數字呈現，必須要將數 次轉換為實際的距離概念，故無法由晝面 獲付代表與障礙物距離的圖像式概念。因此，若要提供駕 1310007

駛人更多 撞之機會 更凡善之倒車資訊，以減少駕駛人倒車時發 ，仍有待謀求一較佳之方案。 【發明内容】 為提供駕駛人更明確 在提供一種可示意障礙物 可呈現超音波信號之傳輸 障礙物之距離與相對位置 生石並 之倒車資訊，本發明之主要目的 距離的車用障礙物檢測裝置，其 路徑，供駕駛人輕易瞭解車尾與 為達成前述目的所絲之主要㈣手段係令前述可示 思p早礙物距離的車用障礙物檢測裝置係包括： 複數個超音波感測器，係發射與接收超音波信號丨 —“中央處理益，係、連接且控制前述複數個超音波感測 ^猎由計算超音波感測器發出與接收超音波信號之時間 間隔，以求出障礙物之位置座標資料； 一記憶體’❹丨分有複射㈣攔位，該複數儲存搁位 係分別對應超音波信號可傳達之不同區域的座標，且所述 記憶體係連接前述中央處理器’以依據該中央處理器所計 异出之障礙物位置座標資料，於各儲存攔位中填人對應代 表是否有障礙物之狀態資料； —視訊擷取器，係擷取車後方之影像視訊 -視頻疊加模組，係連接前述中央處理器以及視訊擷 取器，以依據記憶體内各儲存攔位所代表之座標，於視訊 擷取器所操取之影像視訊畫面中劃分出複數個對應的座標 區域， 再配合超音波感測器之位 置和儲存襴位内存之狀態 5 1310007 2料’而在該影像視訊中疊加—超音波傳輸路徑影像；以 ’係連接前述視訊疊加模組，_示纟 豎加梹組處理之影像視訊。 訊 、、則^ = ί述技術手段，本發明藉由㈣音波感測器的感 ’、11 :1 4數個微小感測區，並於記憶體内相應的二 欄位處記錄有無障礙物之 予 二=盗所操取之影像視訊與該狀態資料結合，以於顯 二;取-現對應無障礙物區域座標之超音波傳輸路徑與視 衿路二：擷取之影像視訊兩者疊加的影像，該超音波傳 ::而' 更直覺地判斷車尾與障礙物之間距 離’進而減少倒車時碰撞之機會。 【實施方式】 關於本發明之一較佳實施例，請參閱第— 包括複數個超音波感測器（10)、一中央處理器圖(斤:’係 複數個感測器驅動電路（1 〇 1 。 / 夕盗(1〇2)、 一放大電路（1 〇 3 )、一記憶體（ 考Γ /1 η、 、β —視訊擷取 益（40)、-視頻疊加模組（5Q)、_顯示

以及一聲音警示模組（7 〇 ) 。 J 請參閱第二圖所示，各超音波感測 U)择 1•於 t尾處以發射超音波信號，當超音波信號之傳遞路線：有 障礙物時’該超音波信號將被障礙 測器（…接收，並依據反射之超音波，=音波感 及唬輪出一座標 6 1310007 計算訊號。 、X中央處理盎（2 〇 )係連接且控制前述複數個超音 波感測器（1 0 )，藉由計算超音波感測器（丄〇 )發出 t接收超音波信號之時間間隔’以求出障礙物之位置：標 貧料’如第三圖所示，於本實施例中所述中央處理器（^ 〇 )係使用ATMEL公司的本 J的ATMega8處理器，該ATM 8 處理器並内含有一·容, u ..., 為1kb ( kilo-bytes)的隨機存取記 fe ( Random-Access Memory，rAM )。 :複數個感測器·動電路（1 〇 u係分別對應連接 ^述超音波感測器（10)與該中央處理器（20)， α參閱第二圖所示，該複數個感測器驅動電路（1 0 1 ) 係分別包括一電晶體（Q1) (Q2) (Q3) (Q4) 變壓器（ΤΙ) ( T2) Γ τι h,、 (3 ) ( Τ4)，其中該電晶體（Q1 ) (Q3 ) ( Q4 )之基極係、連接該中央處理器（2 ◦)， 而集極則連接變㈣（Τ1) (Τ2) (τ3) (Μ)以 波感測器（1 〇 )，當中央虛拽s , η η、 田〒央處理早兀（1 ο)發出一脈波 :遽，經該電晶體（QI) (Q2) (Q3) (Q4)以及變麼 -(τι) (T2) (T3) (T4)將脈波訊號放大後送予該超 曰波感測器（1〇)，即可發出超音波信號。 又如第三圖所示’該多工器（2 〇 2 )係連接於前述 複數個超音波感測器（1Q)，以分時送出自 測器（10)輸出的座標計算訊號。 該放大電路f 1 Ω q、 係連接於前述中央處理考（2 〇)與該多工1¾Λ 1〇2)之間，放大自多工器（工〇2) 7 1310007 接收之座標計算訊號後，再輸出至該中央處理器（2 〇 ) 中，請配合參閱第三圖所示，於本實施例中所述放大電路 (1 0 3 )主要係由一第一、第二與第三運算放大器（U1C) (U1D) (U1A)、一電阻（R5)以及一電容（C8)構成， 其中： 該第一運算放大器（U1C)之反相輸入端係連接該多 工器（1 02)，以接收並放大該多工器（1 〇2)所輸 出的座標計算訊號；

該第二運算放大器（U1D )之反相輸入端係連接該第 一放大姦（U1C )之輸出端’且該電阻（R5 )和電容（c8 ) 係跨接於S二放大器（U1D )之反相輸人端與輸出端之間， 而組成一帶通濾波器以濾除座標計算訊號内之雜訊； 該第三運算放大器（U1A)之反相輸入端係連接該第 —放大器（U1D)之輸出端，而輸出端則連接該中央處理 斋（2 0 )’再次放大濾除雜訊後的座標計算訊號後送入 中央處理單元（2〇)，該中央處理單元（2〇)即可藉 此分析計算出以車尾作為基準時，該障礙物之位置座標。 該記憶體（3 0 )係連接前述中央處理器（2 〇 ) 於本實施例中，所述記憶體（3〇)即是該_肸8處理 器内建的則’且該記憶體（3 〇)内規劃有複數個對應 車後座標之儲存攔位，並由該中央處理器（2 〇 )於各儲 存攔位中填入對應代表是否有障礙物之狀態資料，於本實 施例中，對應有障礙物處之儲存攔位内係填入 無障礙物處之儲存欄位内則填入〇。 1，而對應 8 1310007 該視訊擷取器（4 0 )係擷取車後方之影像而送出_ 影像視訊訊號，而該視頻疊加模、组（5 〇 )係連接前述中 央處理器以及視訊操取器，以依據記憶體内各儲存搁位所 代表之座標，於視訊擷取器所擷取之影像視訊晝面中設定 出對應的座標區域，再配合超音波感測器之位置和儲存搁 位内存之狀態資料’而在該影像視訊中疊加複數個超音波 傳輸路徑影像 請進一步參閱第四圖所示’於本實施例中，該視頻疊 加模組（5 0 )係包括： 一電流提升單元（5 1 )，係連接前述視訊擷取器（4 〇 )’將視訊擷取器、（4 0 )所送出之影像視訊訊號的信 號強度提升，於本實施例中，所述電流提升單元（5丄） 係包括一第一、一第二與一第三電晶體（Q6〇5) (Q6〇6) (Q607 )，其中該第二電晶體（Q6〇6)之基極係連接該視 訊擷取器（4 0 )以及該第一電晶體（Q6〇5)的射極，而 該第三電晶體（q6〇7 )之基極係連接該第二電晶體（卩的6 ) 之射極，集極則與第一與第二電晶體（Q605 ) ( Q606 )之 集極相互連接； 一同步分離單元（52),係連接前述電流提升電路 (51)，將影像視訊訊號區分為行掃描資料與場掃描資 料；於本實施例中，該同步分離電路（5 2 )係包括一第 一積分電路（521)以及一第二積分電路（522)， 其中§亥第一積分電路（5 2 1 )係由兩個電晶體（q6〇i) (Q602 )、三個電&(R603 ) (R6〇4) (R6〇5)以及一 1310007 電合（C605 )組成，並連接前述電流提升電路（5 1 )， 以自影像視訊訊號中分離出行择描資料，·而該第二積分電 路（5 2 2 )係由四個電阻（R6〇7)(R6〇8)(R6〇9)(r6 以及兩個電容（C6〇7) (C6〇8)所組成，並連接前述第— 、琶路（5 2 1 )’以自影像視訊訊號中分離 資料； τ细 -處理單元（53)，係連接前述同步分離單元（5 =)與中央處理器（2〇)，透過該中央處理器（ 獲取記憶體（3 Q )中各儲存欄位内之狀態資料， 取該同步分雜置^^ 離早1(52)所輸出之行掃描資料與場掃描 p °1心五®所示’利用該行掃描與場掃描f料於 雜視訊畫面中設定出對應記憶體（3〇)中各： = = = =:域(41)，再配合超音波感測器 =〇_影像視訊中疊加上複數個超音波傳輪路 像（80) ’於本實施例中，所述處理單元〜 兩個積體電路（integr t d r ·. )係由 組成。 gratedc~，簡稱 ic)(U6G2)(U6〇3) 該顯示器（6 0)係連接前述視 以顯示疊加有超音波傳輸路徑影像車(後5方〇:， 視汛（如第六圖所示）。 灸方衫像 又清參閱第一與二圖立 係連接該中央處理器（2 、：曰S不模組（70) "以及-蜂鳴器（Λ)η —警報驅動電路。 2 )，其中该蜂鳴器（7 2 )係連 1310007 接該警報驅動電路（7 1 ) 由該中央處理器（2 0 )偵知 1 )控制所述蜂鳴器（7 2 ) 意。 當障礙物過於接近車尾時， 並透過该警報驅動電路（7 發出警示音以通知駕駛人留 一由上述可知，本發明可對於檢測到的障礙物進行準確 的疋位，並將定位結果對應儲存於該記憶體中，之後再由 該視頻疊加模組將視訊操取器所操取到的車後方視訊影像 ^己憶體内存的障礙物位置進行疊加處理，而在顯示器上 王現出超音波傳輸路徑與車後方影像視訊兩者疊加的影 像’因此本發明之倒車f達不但可檢知障礙物之實際位 置，該超音波傳輸路徑更可提供駕驶人更直覺地判斷車尾 與障礙物之間距離’再配合聲音警示模組以警示音告知駕 駛人留意，藉此減少倒車時發生碰撞之機會。 ，惟本發明雖已於前述實施例中所揭露，但並不僅限於 前述實施例中所提及之内容，在不脫離本發明之精神和範 圍内：作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。 上所述本發明已具備顯著功效增進，並符合發明 專利要件’爰依法提起申請。 【圖式簡單說明] 第一圖.係本發明一較佳實施例之功能方塊圖。 第二圖·係本發明一較佳實施例中該超音波感測器之 超音波感測範圍示意圖。 第二圖.係本發明一較佳實施例中該超音波感測器、 1310007 中央處理器、感測器驅動電路、多工器、放大電路、記憶 體以及聲音篮 '^曰S不槟組之電路圖。 第四圖：係本發明一較佳實施例中該視頻疊加模組之 電路圖。 第五圖：係本發明一較佳實施例中該顯示器上的座標 區域示意圖。 第丄 /、圖：係本發明—較佳實施例中該顯示器呈現超音 • 波傳輪路徑與車後方影像視訊的影像示意圖。 【主要元件符號說明】 0 )超g波感測器（1 0 1 )感測器驅動電路 1〇2)多工器 （103)放大電路 (2 0 )中央處理器 （3 0 )記憶體 (4〇)視訊擷取器 （41)座標區域 < 5 〇)視頻疊加模組

(5 1 )電流提升電路 （5 9〕η牟八^ f 叼步分離電路 ^ 5 3 )處理單元 (6 〇 ) (71) (8 0 ) 顯示器 警報驅動電路 超音波傳輸路徑 (7 0 )聲音警 (7 2 )蜂鳴器 影像 12

Claims (1)

1310007 、申請專利範園： 係包括： 種可示意障礙物距 離的車用障礙物檢測裝置

σ曰；感叫说叩狀珩興筏收超音仪行篪 一中央處理器，係連接且栌 D ’u ’ 哭，蕻接且控制則述複數個超音波感測 ;;精由：，超曰波感測器發出與接收超音波信號之時間 :隔，以求出障礙物與超音波感測器之相對位置座標資 一記憶體，係連接前述中央處理器並規劃有複數個儲 存攔位’該複數儲存攔位元係對應超音波信號可傳達之區 =複數錢，且依據前述位置座標資料1各儲存搁位 真入代表疋否有障礙物之對應狀態資料； 一視訊擷取器，係擷取車後方之影像視訊； 。。-視頻疊加模組’係連接前述中央處理器以及視訊擷 取益’以依據記憶體内各儲存攔位所代表之座標，於視訊 細取益所擷取之影像視訊晝面中設定出對應的座標區域， 再配合超音波感測器之位置和儲存攔位内存之狀態資料， 而在该影像視訊中疊加複數個超音波傳輸路徑影像·，以及 田 顯不益，係連接前述視訊疊加模組，以顯示經視訊 疊加模組處理之影像視訊。 2 ·如申請專利範圍第χ項所述可示意障礙物距離的 車用障礙物檢測裝置，該視頻疊加模組係包括： —電流提升電路，連接前述視訊擷取器，以將視訊擷 取益所送出之影像視訊訊號的電流提升； 13 1310007 同步77離電路’係連接前述電流提升電路，以將影 視訊訊號區分為行掃描資料與場掃描資料； 處理早兀’係連接前述同步分離單元與中央處理 二以透過該中央處理器獲取記憶體中各儲存攔位内之狀 =料’以及接收該同步分離單⑽輸出之行掃描資料斑 用該行掃描與場掃描資料於該影像視訊 憶體中各儲存搁位所代表座標之座標 心西“超曰波感測器之位置和儲存攔位内之存狀能 貧料，而於該影像視气中&門之存狀態 像。 ㉛中疊力口上複數個超音波傳輸路徑影 3 ·如申請專利範固笛 車用障礙物檢測裝置，：二 =述可示意障礙物距離的 卜 及同步分離單元係包括： —第一積分電路，係造扱义 像視訊訊號，分離出行:二二流路，以自影 仃輙描貝科，並送入該處理單元. 像视Γ積分電路’係連接前述第—積分電路，以自景； 像視訊訊號中分離出場 格以自汾 ^田貝枓，並送入該處理單元。 4 如申請專利範®坌9 Τ5 車用障礙物檢測裝置，==所述可示意障礙物距離的 Μ 该電流提升單元係包括： 一弟一電晶體，· 一第二電晶體，复其扛总、± -電晶體之射極連接該視訊擷取器以及該第 弟二電晶體，发其## 集極則與該第一盥第：、‘、、·第-電晶體之射極’而 弟/、弟一電晶體之集極相互連接。 5 如申請專利範 圍弟1至4項中任一項所述可示意 14 1310007 障礙物距離的車用障礙物檢^置1 立、.…… α則益.15動電路係分別連接於前述超 f曰_ iri β @ r* Ρ各感洌器驅動電路並包括一 ΐ日日體以及一變屡考，立由文 ^ 3„ „„ ^ ” 電晶體之基極係連接該中央 處理斋’而集極則連接對應 變麼斋與超音波感測器。 •如申請專利範圍第1至4項令任一項所述可示音 障礙物距離的車用障礙物檢測 了丁心 器與一放大電路，其中：襄置，係進-步包括-多工 該多工器係連接於前述複數個超音波感測器； 該放大電路係連接於前述 間，並包心 Μ處心與該多工器之 一第一放大器’其負端輪入係連接該多工器； 一第二放大器，其負端輪入係連接該第-放大哭 之輸出端； 示现大益 一電阻與一電容，係跨接於 入與輸出端之間； 、 益之負端輸 一第三放大器，其負踹鈐 、 j係連接該第二放大5| 之輸出端，而該第三放大器之輪 入态 . 輸出端則連接該中央處理 裔〇 7 ·如申請專利範圍第1至4 4負中任一項所述可示音 P早礙物距離的車用障礙物檢測裝罟 认1 ’係進一步句扭_ & 警示模組’該聲音警示模組包括： 9 一警報驅動電路’係連接前述中央處理器； 一蜂鳴器，係連接前述警報驅 籾4路，由該中央處理 15 1310007 器控制。 8 .如申請專利範圍第1至4項中任— 障礙物距離的車用障礙物檢測裝置，、 —項所述可示意 中央處理器内。 X °己隐體係内建於該 9 .如申請專利範圍第8箱所、+、1 — 由 、斤^4可示意障礙物距離的 車用障礙物檢測裝置，該中央處理器係型號為ATMega8之 微處理器。

十一、圖式： 如次頁

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