TWI475241B

TWI475241B - Vehicle radar system

Info

Publication number: TWI475241B
Application number: TW102112142A
Authority: TW
Original assignee: Chao Long Motor Parts Corp
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2015-03-01
Also published as: TW201439573A

Description

車用雷達系統

本發明係有關一種車用雷達，特別是指一種能夠有效提升物體偵測準確度，以及有效提升系統運算速度的車用雷達系統。

按，汽車對於現今社會上已成為必要交通工具，且車輛之種類非常多，如跑車、轎車、或大型車輛等；又，現今車輛幾乎都結合了科技裝備，電子產品也大量的運用在車輛上，如影/音多媒體播放設備、衛星導航裝置等等，且於車內設置許多增加車內人員之安全性的安全裝備(如安全氣囊)，以及相關的預警裝置，對車體、人員提供更為完善的保護。

其中，早期使用於車輛的預警裝置，大致上係配設於預定位置的測距雷達所構成，在汽車移動時，能夠量測出車間或與障礙物的安全距離，一旦發現異常狀態，即啟動煞車系統，或是警示等防撞預警措施，以期降低事故發生。

原則上，一般車用雷達係由一發射器發出偵測訊號，再由一接收器接收回傳的偵測訊號，藉由將所回傳的偵測訊號與所發射的偵測訊號相比對，計算出車輛與偵測方向內的物體相對距離及速度。

惟，受限於一般車用雷達之發射器與接收器之配置距離必需在車體的有限空間內，因此在車用雷達實際運作時，會因為發射器與接收器之距離過短而產生極大的背景雜訊，此背景雜訊不但會對系統計算車輛與物體相對距離及速度的準確度造成影響，而且更會佔用系統計算輛與物體相對距離及速度的資源，嚴重影響系統之資料處理速度。

有鑑於此，本發明即在提供一種能夠有效提升物體偵測準確度，以及有效提升系統運算速度的車用雷達系統，為其主要目的者。

為達上述目的，本發明之車用雷達系統，係由一控制與計算單元電氣連接一訊號發射模組及一訊號接收模組，由該控制與計算單元透過該訊號發射模組產生發射信號，由該訊號接收模組接收外界回傳的接收信號交由該控制與計算單元對發射訊號及接收訊號進行比對；其特徵在於：該控制與計算單元係預先記錄一組沒有待測物體時之背景雜訊波形，另於該控制與計算單元之訊號輸出端電氣連接一背景雜訊記錄波形產生單元，另有一背景雜訊抵消單元與該控制與計算單元、該訊號接收模組、該背景雜訊記錄波形產生單元電氣連接；由該控制與計算單元將其所預錄的背景雜訊波形傳送至該背景雜訊紀錄波形產生單元，產生與原來背景雜訊相同的信號給該背景雜訊抵消單元，由該背景雜訊抵消單元將來自背景雜訊紀錄波形產生單元的信號與來自訊號接收模組的信號作抵消動作，然後將相減後的信號送至控制與計算單元，經由該控制與計算單元計算出車輛與待測物體之相對距離與速度資訊。

利用上述技術特徵，本發明之車用雷達系統於實際運作時，可將訊號接收模組所接收的信號當中，可能因為訊號發射模組與訊號接收模組之距離過短而相互干擾，或是受到車輛上之其他設備干擾而產生的雜訊予以抵消，使控制與計算單元得以準確計算出車輛與待測物體實際之相對距離與速度資訊，更可藉以減輕於系統中所佔用的資源，有效提升系統之運算速度。

依據上述主要技術特徵，所述車用雷達系統係於該控制與計算單元與該背景雜訊抵消單元之間電氣連接一信號放大器。

所述背景雜訊抵消單元係可以為一比較器。

所述背景雜訊抵消單元係可以為一比較器OP放大器。

所述背景雜訊抵消單元係可以為一差動放大器。

所述背景雜訊記錄波形產生單元可以為一數位/類比轉換器(DAC)。

所述背景雜訊記錄波形產生單元可以為一任意波形產生器。

所述訊號發射模組係由一發射端迴路及一天線組成。

所述訊號接收模組係由一接收端迴路及一天線組成。

具體而言，本發明之車用雷達系統係可以產生下列功效：

1.可準確計算出車輛與待測物體實際之相對距離與速度資訊，相對增加車用雷達系統之可靠度。

2.有效提升系統之運算速度，尤適合車用雷達系統與車輛其他預警裝置或系統之功能整合或擴充。

10‧‧‧車用雷達系統

11‧‧‧控制與計算單元

12‧‧‧訊號發射模組

121‧‧‧發射端迴路

122‧‧‧天線

13‧‧‧訊號接收模組

131‧‧‧接收端迴路

132‧‧‧天線

14‧‧‧背景雜訊記錄波形產生單元

15‧‧‧背景雜訊抵消單元

16‧‧‧信號放大器

20‧‧‧車輛

30‧‧‧待測物體

40‧‧‧警示裝置

第一圖係為本發明一較佳實施例之車用雷達系統組成架構方塊示意圖。

第二圖係為本發明之車用雷達系統使用配置參考圖。

第三圖係為本發明之車用雷達系統另一使用配置參考圖。

第四圖係為本發明之車用雷達系統另一實施例之示意圖。

本發明之特點，可參閱本案圖式及實施例之詳細說明而獲得清楚地瞭解。

如第一圖本發明一較佳實施例之車用雷達系統組成架構方塊示意圖所示，本發明之車用雷達系統10，基本上係由一控制與計算單元11電氣連接一訊號發射模組12及一訊號接收模組13，由該控制與計算單元11透過該訊號發射模組12產生發射信號，由該訊號接收模組13接收外界回傳的接收信號並交由該控制與計算單元11對發射訊號及接收訊號進行比對，藉以判斷車輛與其偵測方向內之待測物體相對距離與速度資訊。

本發明之重點在於：該控制與計算單元11係預先記錄一組沒有待測物體時之背景雜訊波形，於該控制與計算單元11之訊號輸出端電氣連接一背景雜訊記錄波形產生單元14，另有一背景雜訊抵消單元15與該控制與計算單元11、該訊號接收模組13、該背景雜訊記錄波形產生單元14電氣連接。

於實施時，上揭訊號發射模組12係可以由一發射端迴路121及一天線122組成；該訊號接收模組13係可以由一接收端迴路131及一天線132組成。以及，本發明之車用雷達系統10 係可進一步於該控制與計算單元11與該背景雜訊抵消單元15之間電氣連接一信號放大器16，藉以增加其信號準度；至於，該背景雜訊抵消單元15係可以為一比較器、一比較器OP放大器或一差動放大器；該背景雜訊記錄波形產生單元14則可以為一數位/類比轉換器(DAC)或一任意波形產生器。

請同時配合參照第一圖及第二圖所示，本發明之車用雷達系統10係可依照實際使用需求，安裝於車輛20之預定位置，並且在完成安裝之後，首先啟動系統，由該控制與計算單元11係預先記錄一組於偵測方向內沒有出現任何待測物體之狀態下的背景雜訊波形。

本發明之車用雷達系統10於實際運作時，即由該控制與計算單元11將其先前所預錄的背景雜訊波形傳送至該背景雜訊記錄波形產生單元14，由該背景雜訊記錄波形產生單元14產生與原來背景雜訊相同的信號並傳送給該背景雜訊抵消單元15，由該背景雜訊抵消單元15將來自背景雜訊記錄波形產生單元14的信號與來自訊號接收模組13的信號作抵消動作，然後將相減後的信號送至控制與計算單元11，經由該控制與計算單元11計算出車輛20與待測物體30(如其他車輛、障礙物或行人等物體)之相對距離與速度資訊。

由於本發明之車用雷達系統10於實際運作時，係可將訊號接收模組13接收的信號當中，可能因為訊號發射模組12與訊號接收模組13之距離過短而相互干擾，或是受到車輛20上之其他設備干擾而產生的雜訊予以抵消，藉由此背景雜訊抵消機制，使控制與計算單元11得以準確計算出車輛20與待測物體實際之相對距離與速度資訊，相對增加車用雷達系統之可靠度，並可降低車用雷達系統10之安裝限制，大幅提升車用雷達系統10 之實用性及適用性。

尤其，藉由上述背景雜訊抵消機制，更可減輕於系統中所佔用的資源，有效提升系統之運算速度，尤適合車用雷達系統10與車輛20其他預警裝置之功能整合或擴充；例如，可與車輛之警示裝置40、煞車系統整合，於量測出車間或與受側物體的安全距離，一旦發現異常狀態，可於車輛之警示裝置40產生警示，於必要時可配合啟動車輛之煞車系統等防撞預警措施，以相對更為積極的手段降低事故發生。

如上所述，本發明提供一較佳可行之車用雷達系統，爰依法提呈發明專利之申請；本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。