TWI771094B - 具有防撞偵測之踏板及具有雷達安裝空間的踏板 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有防撞偵測之踏板，其能夠拆裝於車輛之後方，且踏板包括踏板本體及雷達偵測裝置，踏板本體的後側面延伸出的插接段。踏板本體自其後側面朝前側面方向間隔設置複數個弧形肋條及自後側面朝前側面方向呈放射狀設置的複數個直肋條，所述弧形肋條與所述直肋條呈交錯設置，踏板本體於其前側面的內側且朝向後側面方向設有安裝空間，以供雷達偵測裝置安裝設置，所述弧形肋條與所述直肋條之間設有複數個加強空間，且每一個加強空間內設有強化結構。藉此達到強化踏板的結構強度，並具有防護雷達偵測裝置之作用。

Description

具有防撞偵測之踏板及具有雷達安裝空間的踏板
本發明係關於一種具有防撞偵測之踏板及具有雷達安裝空間的踏板，其能夠拆裝於車輛之後方，用以提供盲點偵測及倒車偵測之功能。
皮卡車（Pickup Truck）是時下流行的車輛之一種，其具有拖掛露營車、水上摩托車等功能，以便於人們從事旅行或相關的戶外活動，因此相當受到歡迎。
由於此種車輛之後方需要拖掛所述的物體或是配置金屬防撞保桿，因此無法在車輛之後方加盲點偵測(Blind Spot Detection , BSD)或是倒車偵測的系統，以防止碰撞事故產生；而所述車輛在未掛載物體時，通常會裝設一個踏板，以供車輛後方上下車之用，惟踏板的踩踏面積通常不大，由於需要承受人們上下車時的瞬間重力，因此踏板的結構需要具備一定強度及荷重能力。
為此，本發明欲解決車輛未拖掛物體時具有防撞偵測的功能，據以提供一種具有防撞偵測之踏板及具有雷達安裝空間的踏板，並且踏板在裝設有防撞偵測之裝置後，仍具有高強度及荷重能力。
為達成上述目的，本發明提供一種具有防撞偵測之踏板，其能夠拆裝於車輛之後方，踏板包括一踏板本體及一雷達偵測裝置。踏板本體沿著一縱軸設有分隔設置的一前側面及一後側面，前側面與後側面不在同一面且其兩者之間連接一踩踏面，踩踏面的兩側延伸出一第一連接面及一第二連接面，第一連接面與第二連接面分別連接於前側面與後側面之間，以使踏板本體具有一凹槽，後側面延伸出一插接段，踏板本體於凹槽內且自後側面朝前側面方向間隔設置複數個弧形肋條及自後側面朝前側面方向的複數個直肋條，踏板本體於前側面的內側且朝向後側面方向設有一安裝空間，所述弧形肋條與所述直肋條之間設有複數個加強空間，所述加強空間相鄰於安裝空間旁，且每一個加強空間內設有一強化結構；以及安裝於安裝空間的雷達偵測裝置。
為達成上述目的，本發明另提供一種具有雷達安裝空間的踏板，其能夠拆裝於車輛之後方，踏板包括一踏板本體，其沿著一縱軸設有分隔設置的一前側面及一後側面，前側面與後側面不在同一面且其兩者之間連接一踩踏面，踩踏面的兩側延伸出一第一連接面及一第二連接面，第一連接面與第二連接面分別連接於前側面與後側面之間，以使踏板本體具有一凹槽，後側面延伸出一插接段，踏板本體於凹槽內且自後側面朝前側面方向間隔設置複數個弧形肋條及自後側面朝該前側面方向呈放射狀設置的複數個直肋條，踏板本體於該前側面的內側且朝向後側面方向設有一安裝空間，所述弧形肋條與所述直肋條之間設有複數個加強空間，且每一個加強空間內設有一強化結構。
藉此，本發明之踏板本體利用交錯設置的複數個直肋條與複數個弧形肋條，以及設於複數個直肋條與複數個弧形肋條之間的加強空間，且各加強空間內具有強化結構，以使踏板本體的結構強度提升，使其達到耐重能力佳，同時又能留有安裝雷達偵測裝置的安裝空間，並對安裝空間內的雷達偵測裝置提供防護作用，確保雷達偵測裝置的有效運行。
此外，本發明踏板係安裝於車輛後方，即可讓所述車輛具有盲點偵測以及倒車偵測之功能，以使車輛在行進或是後退時，提供警示之作用，避免碰撞事故產生。
為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖4所示，本發明提供一種具有防撞偵測之踏板100，其能夠拆裝於車輛1之後方。踏板100係具有一踏板本體10及一自踏板本體10延伸出的插接段30，而踏板本體10內部設有一雷達偵測裝置20。所述的車輛1例如是皮卡車、貨車或是客貨兩用車等，但不以此為限。雷達偵測裝置20具有盲點偵測以及倒車偵測之功能，以使車輛在行進或是後退時，提供警示之作用，避免碰撞事故產生。
踏板本體10，其沿著一縱軸X設有分隔設置的一前側面11及一後側面12，前側面11與後側面12不在同一面且其兩者之間連接一踩踏面13，踩踏面13具有複數個止滑槽131，用以供人們上下車輛時的踩踏，並提供止滑及排水的效果。其中，踩踏面13為踏板本體10的頂側，踩踏面13的兩側延伸出一第一連接面13a及一第二連接面13b，第一連接面13a與第二連接面13b分別連接於前側面11與該後側面12之間，以使踏板本體10具有一凹槽14，亦即凹槽14係由前側面11、後側面12、踏板面13以及第一連接面13a、第二連接面13b圍設而形成。於本發明實施例中，插接段30係沿著縱軸X方向而自後側面12延伸出，凹槽14提供踏板本體10具有減輕重量，以及節省成型材料之功效。
踏板本體10於凹槽14內側且自後側面12朝前側面11方向間隔設置複數個弧形肋條15，以及自後側面12朝前側面11方向呈放射狀設置的複數個直肋條16，踏板本體10於前側面11的內側且朝向後側面12方向設有一安裝空間17，以供雷達偵測裝置20安裝設置。此外，所述弧形肋條15與所述直肋條16係朝遠離踩踏面13方向延伸且呈交錯設置，於較佳實施例中，所述弧形肋條15與所述直肋條16係連接於踩踏面13之內側。且所述弧形肋條15與所述直肋條16之間設有複數個加強空間18，所述加強空間18鄰近於安裝空間17旁，且每一個加強空間18內設有一強化結構，各強化結構與各弧形肋條15、各直肋條16能夠提供踏板本體10承受人們上下車輛時的瞬間力量，達到強化結構的目的。其中，安裝空間17內設有一對直立設置的擋部171，兩擋部171與前側面11背面的內側面111之間的位置供雷達偵測裝置20穩固安置定位，使雷達偵測裝置20不會晃動地設置於安裝空間17內。
於本發明實施例中，各加強空間18各別設有一內周緣181，各強化結構包括一個空心圓柱狀的強化柱19及連接設置於強化柱19與內周緣181之間設有複數個呈放射狀的連接肋191，且每一個強化柱19及所述連接肋191朝踩踏面13方向延伸並連接於踩踏面13之內側，使強化柱19呈直立設置，而與人們踩踏於踏板本體10上的力量略呈平行，以便直接承受踩踏力量，提供較高的荷重能力，而連接肋191設於強化柱19的周緣，能夠對各強化柱19的周緣提供支撐的力量，以使踏板本體10具有較高的結構強度。而在其他實施例中，強化結構也可以僅具有一個強化柱19設置加強空間18內並連接於內周緣181。在其他實施例中，強化結構也可以是複數個強化柱19並列連接構成。在其他實施例中，強化柱19也可以是非圓形，例如是矩形或多角形，且當數量為多個時，能夠構成類蜂巢結構，同樣具有強化結構之作用。
此外，在本發明實施例中，安裝空間17至少對應有3個加強空間18，每一個加強空間18內的連接肋191數量為6個，且安裝空間17以及至少一個加強空間18位於縱軸X上，縱軸X的兩側分別設有兩個加強空間18。在本發明實施例中，各加強空間18的數量共為5個並呈現V形排列於安裝空間17的旁，其中安裝空間17內側係以一個面朝向踏板本體10外側，其餘三個面則對應於加強空間18，使得安裝空間17能夠受到較多的加強空間18圍繞，進而對於安裝空間17內的雷達偵測裝置20提供較高的結構防護。而各連接肋191與各強化柱19構成類似太陽放射狀的結構體，亦提升了踏板本體10的耐重能力，同時對設置在踏板本體10的安裝空間17內的雷達偵測裝置20起到保護的作用，避免在踏板100經常的使用下，而產生結構破壞並影響雷達偵測裝置20使用壽命。
如圖4所示，於本發明另一項實施例中，踏板本體10具有一線槽101連通於安裝空間17，線槽101可供電線201電性連接於雷達偵測裝置20與車輛之行車電腦之間。安裝空間17具有一第一開口172，後側面12具有一第二開口121，線槽101通過其中一個加強空間18而一端連接於第一開口172，另一端連接於第二開口121，為了使電線201不會懸垂，本發明實施例更包括一彈簧夾202，係電線201夾設於所述弧形肋條15或是直肋條16，避免電線201的斷裂及磨損。需說明的是，為了使電線201的佈設路徑較短，電線201穿越過的加強空間18內的強化柱19與各連接肋191的高度較其他加強空間18內的強化柱19的高度與各連接肋191的高度較小，用以提供避讓空間，以供電線201以較短路徑佈設於第一開口172與第二開口121之間。其中，在本發明實施例中，第一開口172與第二開口121的位置較靠近踏板本體10遠離踩踏面13之一側。
如圖5所示，於本發明另一項實施例中，線槽101也可以設置成通過其中一個加強空間18且沿著其中一個弧形肋條15而一端連接於第一開口172與第二開口121之間，讓彈簧夾202將電線201夾設於所述弧形肋條15或是直肋條16，如此設置則不會影響所通過加強空間18內的強化柱19與連接肋191之結構，即強化柱19的高度不受布線所影響，亦不會影響結構強度。
插接段30，係於縱軸X方向的兩側分別設有一第一外側面31及一第二外側面32，插接段30能夠透過一鎖固組件40而鎖設於車輛1之掛接器2之一插槽2a。第一外側面31與第二外側面32之間具有一鎖固部33，鎖固部33一端具有一穿孔331，另一端具有一非圓形卡固槽332與穿孔331連通。此外，插接段30的第一外側面31朝縱軸X方向設有一第一強化肋區34，插接段30的第二外側面32朝縱軸X方向設有一第二強化肋區35。插接段30更包括連接於第一外側面31與第二外側面32之間的一頂面36及一底面37，底面37朝頂面36方向設有一鏤空強化肋區38，鏤空強化肋區38鄰近於踏板本體10的後側面12，第一強化肋區34、第二強化肋區35及鏤空強化肋區38具有減輕重量以及強化結構強度之作用。
如圖6a及圖6b所示，係分別為本發明踏板與習知踏板的Von Mises應力分布圖，其以300lbf作為測試力。圖6b中的習知踏板僅為一般柵格狀的設計結構。在圖6a及圖6b中，X1、X2表示為最小應力區（其對應於1.26000e -001N/mm 2至1.36550e 000N/mm 2的範圍），Y1、Y2為最大應力區（其對應於1.37605e 001N/mm 2至1.50000e 001N/mm 2的範圍）。由圖6a所示，本發明踏板的最大應力區Y1對比於圖6b中的習知踏板之最大應力區Y2範圍小，且本發明踏板的最小應力區X1的範圍較習知踏板的最小應力區X2的範圍大，並且習知踏板所對應於2.60500e 000N/mm 2至1.25210e 001N/mm 2的應力範圍也相較於本發明所對應於2.60500e 000N/mm 2至1.25210e 001N/mm 2的應力範圍來的大，同時本發明踏板透過前述V形排列於安裝空間17旁的加強空間18，令對應2.60500e 000N/mm 2至1.25210e 001N/mm 2的應力範圍大部分落在加強空間18所在的區域內，進而使強化結構能夠多承擔一些應力，有效提升整體踏板的結構強度，故本發明踏板確實能增強結構強度並明顯優於習知踏板，而具有較佳的荷重之能力。
鎖固組件40包括一第一螺件41、一第二螺件42及一鎖固件43，第一螺件41與第二螺件42例如是螺帽，鎖固件43例如是螺栓。第一螺件41能夠設置於非圓形卡固槽332內且不會產生相對旋轉，鎖固件43具有一頭部431及一自頭部431延伸出的螺設部432，頭部431能夠抵靠於第一外側面31，第二螺件42抵設於第二外側面32，鎖固件43的螺設部432穿伸鎖固部33的穿孔331而鎖設於第一螺件41與第二螺件42，以將踏板本體10鎖固於掛接器2之插槽2a，其中，插接段30利用鎖固組件40螺鎖定位時，插接段30受到第一螺件41、第二螺件42及鎖固件43的螺設關係而能被夾緊定位於插槽2a，且藉由第一螺件41不會相對非圓形卡固槽332產生旋轉關係之故，而能避免踏板本體10相對插槽2a的晃動，而能夠確保雷達偵測裝置20偵測的準確度，使雷達偵測裝置20不因晃動而導致偵測失準之情形發生。
如圖7至圖9所示，本發明實施例的雷達偵測裝置20包含一中央處理模組21及電性連接於中央處理模組21的一訊號收發模組22及一路徑預判模組23。訊號收發模組22係對車輛1後方一偵測區域Z發出一第一訊號S1，且獲得一經偵測區域Z內之所在物體反射的第二訊號S2，雷達偵測裝置20得藉由第二訊號S2進行盲點偵測。
於本發明實施例中，訊號收發模組22係為毫米波雷達（mmWave Radar）之應用，且偵測頻段為77GHz。所述毫米波雷達以偵測頻段為77GHz發出第一訊號S1時，反射的第二訊號S2在100cm的偵測範圍內可產生20~30個反射點，平均每4cm即有一反射點，相較於偵測頻段為24GHz而平均每100cm才有兩反射點者已具有相對高的解析度。所述偵測頻段於本發明中也不以77GHz為限，所述偵測頻段可以是在77GHz之上或之下，而使用不同之偵測頻段僅在於反射點之解析度的差異，故凡本發明之偵測頻段如在反射點可允許的解析度範圍內，皆屬於本發明所欲保護之偵測頻段。
所述中央處理模組21與訊號收發模組22電性連接而可接收第二訊號S2，而中央處理模組21包含有一速度計算單元211以及一接近物偵測單元212，且於另一項實施例中，中央處理模組21更包括一眾數運算單元213，眾數運算單元213電性連接速度計算單元211；此外，速度計算單元211包括一移動平均累加子單元214。所述接近物偵測單元212依所接收之第二訊號S2，辨別偵測區域Z內的接近物以進行盲點偵測，中央處理模組21進而判斷所述接近物距離車輛1之碰撞可能性。
所述接近物偵測單元212依第二訊號S2進行盲點偵測時，車輛1設有警示器1a在有接近物於偵測區域Z趨近車輛1時產生警示動作。所述警示器1a，例如本發明實施例中以兩警示燈分別設於車輛1兩側之後視鏡位置為例(圖中未示)，所述警示器1a也可以是蜂鳴器(圖中未示)，或進一步為前述警示燈和蜂鳴器兩者之組合。
接著以下說明本發明實施例之盲點偵測方法，其中：
訊號收發模組22(即前述毫米波雷達)對車輛1後方偵測區域Z發出第一訊號S1，且獲得經偵測區域Z內之所在物體反射的第二訊號S2，雷達偵測裝置20得藉由第二訊號S2進行盲點偵測。所述偵測區域Z於此係以車輛1正後方120度角之水平範圍為例，此時在偵測區域Z的所在物體包含汽車A、汽車B、汽車C以及車輛1所行駛之道路的地面G，第一訊號S1經汽車A、汽車B、汽車C以及地面G反射而獲得所述第二訊號S2，此時雷達偵測裝置20即可藉由第二訊號S2進行盲點偵測。
接著速度計算單元211計算偵測區域Z內之所在物體與車輛1的相對速度，並且產生一第三訊號S3，此第三訊號S3即為偵測區域Z內之所在物體與所述車輛1的相對速度的資訊。配合圖9舉例來說，假設車輛1是以時速60公里/小時的車速在道路上行駛，汽車A和汽車B分別以時速30公里/小時和50公里/小時的車速在道路上和車輛1同向行駛，汽車C則以時速40公里/小時的車速在道路上和汽車1反向行駛，此時經速度計算單元211之計算可得到車輛1和汽車A的相對速度為30公里/小時，車輛1和汽車B的相對速度為10公里/小時，車輛1和汽車C的相對速度因反向行駛而為100公里/小時，而車輛1與地面G的相對速度為60公里/小時，且在偵測區域Z內之所在物體獲得之反射點中，以地面G的反射點為最多而為所有反射點之眾數者，且當眾數者累加達到一定數量時即輸出該眾數對應之相對速度，此等相對速度之資訊為第三訊號S3所包含。
更進一步詳細說明如圖10所示，為眾數運算單元213依據第三訊號S3中所獲得車輛1與地面G、汽車A、汽車B以及汽車C間相對速度之反射點分布，可見以相對速度為60公里/小時之反射點的分布區域為最多而為眾數者，而在達到一定數量時，由眾數運算單元213判斷地面G為所述靜止物，而車輛1與地面G的相對速度即為車輛1之車速(60公里/小時)，據此依據第三訊號S3，在偵測區域Z內之所在物體中辨識出何者為靜止物，且何者為移動物，再依車輛1與辨識為靜止物者之相對速度判斷為車輛1之車速。
需特別說明的是，前述線槽101中所設之電線201為汽車提供電力以及由汽車內控制器區域網路1b（Controller Area Network, CAN）來提供車輛1之車速訊號予雷達偵測裝置20使用，方能達到盲點偵測或防撞偵測之目的。若雷達偵測裝置20本身具有上述功能，而可以偵測本身車速，電線201的設置便相對單純，只需要提供電力即可，因此便可減少線槽101的空間以避免降低踏板本體10的主體強度問題。
另，配合圖7至圖12所示，車輛1在行駛中沿時間區間T連續測得複數取樣車速，並以移動平均累加子單元214持續對該複數取樣車速進行移動平均累加。上述之時間區間T，較佳為0.05秒至0.3秒，而於本發明實施例設定為0.1秒，意即眾數運算單元23在間隔每0.1秒的時間就計算一次相對速度最多之眾數者以確定靜止物，並判斷車輛1對應之車速為所述取樣車速，所以當車輛1行駛一段時間，沿每0.1秒的時間區間T可連續測得N組取樣車速(如圖11所示)，移動平均累加子單元214持續對所測得之N組取樣車速進行移動平均累加，而可沿車輛1行駛的時間而獲得一速率平均數隨時間變化的曲線(如圖12所示)，此曲線也表示車輛1於行駛中之車速變化。
本發明實施例中，由移動平均累加子單元214預設一誤差速度，沿時間區間T先後測得之取樣車速的速度差如果在誤差速度以上時，在後之取樣車速不納入前述移動平均累加。較佳地，所述誤差速度為1公里/小時至5公里/小時，於本發明實施例中則將誤差速度預設為5公里/小時。舉例來說，假設車輛1在某一時間區間T確認地面G為所述靜止物而測得取樣車速為60公里/小時，隨後有多部汽車快速接近車輛1後方，接著也維持60公里/小時的車速行駛而佔住大部分的偵測區域Z，此時車輛1與後方的多部汽車的相對速度為0公里/小時，經前述眾數運算單元213之判斷下，眾數者會被誤認為是趨近的多部汽車而被判斷為靜止物，此時取樣車速為0公里/小時，在0.1秒的時間區間內，因兩取樣車速間之速度差已明顯超出誤差速度預設的5公里/小時，此時0公里/小時的取樣車速會被排除在移動平均累加外，以避免造成車速誤判的情況發生。
於本發明實施例中，進一步包括偵測區域Z內之所在物體中，被辨識出有移動物為接近物，即產生一警示訊號S4以驅動警示器1a產生警示動作，隨所述接近物與車輛1之碰撞時間由長變短。實際上，碰撞時間可與輸出訊號的工作週期相關連(如控制PWM)，故警示訊號S4可驅動警示器1a產生之警示動作相對由弱變強。所述警示器1a以前述之警示燈為例，接近物與車輛1之碰撞時間由長變短時，警示燈的亮度由暗變亮、閃爍頻率由慢變快、色光對比度或是調變光色(如綠/黃/紅)來辨識緊急程度；再以前述之蜂鳴器為例，接近物與車輛1之碰撞時間由長變短時，峰鳴器的響聲由小變大。
雷達偵測裝置20有車道變換輔助模式(Lane Change Assistance , LCA)，此車道變換輔助模式中可透過車輛的控制器區域網路上的方向燈信號、方向盤產生的舵角信號搭配上述碰撞時間判斷，可在高碰撞風險係數下進行加重警告，如輸入方向燈信號時警示器1a瞬間以代表危險的紅光燈號或極高閃爍頻率輸出。
承上，本發明所述靜止物除所指地面(道路)外，尚包含路邊護欄、路樹或電線桿等固定而不會移動的物體；本發明所述移動物，如所指地面行駛的汽車外，尚包含機車、行人或動物等會移動的物體。本發明所述接近物，指的是所述移動物而相對靠近於車輛1者，例如車輛1後方有汽車 (或機車)進入偵測區域Z內且正在靠近車輛1，即可視車輛1後方之汽車 (或機車)為所述接近物。
於本發明實施例中，中央處理模組21更包含有一動向判斷切換單元215，動向判斷切換單元215具有一低距離解析模式及一高距離解析模式。動向判斷切換單元215偵測車輛1之行進方向狀態，當車輛1為前進狀態時，使訊號收發模組22適用於低距離解析模式；當車輛1為倒退狀態時，使訊號收發模組22適用於高距離解析模式。
所述動向判斷切換單元215中，距離解析度是衡量雷達系統在距離上分辨兩個目標的能力的指標。換句話說，是指實際上兩個目標在距離上不能區分的最小距離。於本發明實施例中，低距離解析模式之距離解析度介於30~60公分；高距離解析模式之距離解析度介於5~30公分。再者，在可能的實施例中，動向判斷切換單元215係藉由改變輸入訊號收發模組22之訊號頻寬，來切換高距離解析模式與低距離解析模式。例如：在起始頻率為77GHz時，當訊號頻寬為4GHz時，訊號收發模組22之距離解析度約為3.75cm，訊號頻寬為2GHz時，訊號收發模組22之距離解析度約為7.5cm，訊號頻寬為1GHz時，訊號收發模組22之距離解析度約為15cm，訊號頻寬為600MHz時，訊號收發模組22之距離解析度約為25cm。由此，動向判斷切換單元215即可藉此達到改變訊號收發模組22之高、低距離解析模式，以及距離解析度之目的。
當動向判斷切換單元215偵測車輛1之行進方向為前進狀態時，動向判斷切換單元215切換使訊號收發模組22適用於低距離解析模式，俾以應用於行車盲點偵測(BSD，Blind Spot Detection)，用以偵測後方接近之車輛或其他物件。而當動向判斷切換單元215偵測車輛1之行進方向為倒退狀態時，動向判斷切換單元215切換使訊號收發模組22適用於高距離解析模式，俾以應用於倒車雷達偵測，用以偵測倒車時車輛後方所存在之障礙物等物件。藉此，動向判斷切換單元215可自動偵測車輛1行進方向，而使訊號收發模組22自動切換為適用的低距離解析模式或高距離解析模式，進而使單一個的訊號收發模組22具有行車盲點偵測(BSD)及倒車雷達偵測多種模態。
同時由於低距離解析模式之距離解析度介於30~60公分；高距離解析模式之距離解析度介於5~30公分。對於本發明應用於倒車雷達偵測時，對於欄杆、電線杆或較為細小的障礙物，可產生較精細的解析度來偵測，以避免誤判或無法正常偵測的問題。而應用行車盲點偵測(BSD)時，其偵測主要目的為其他接近的車輛等較大的物件，較不需要精細的解析度，但需要較遠的雷達反射偵測能力來產生較大的偵測範圍，以具有足夠的反應時間。藉此，在車子進行行車盲點偵測(BSD)及倒車雷達之不同狀態時，可使得訊號收發模組22分別適用於低距離解析模式以及高距離解析模式，以符合在不同行車狀態下時之目的與需求。
更進一步的，所述訊號收發模組22在水平方向（H-plane）的半功率波束寬度（Half Power Beam Width, HPBM）為130～180度，且訊號收發模組23在垂直方向（H-plane）的半功率波束寬度為35～90度。
而由於行車盲點偵測(BSD)及倒車雷達偵測時，需對於反射回的垂直訊號具有不同的處理應對方式，例如地面的金屬人孔、水溝蓋等物件雖會產生及強烈的反射訊號，但不論是行車盲點偵測(BSD)及倒車雷達偵測時，皆對車輛行進不會造成影響。而稍為較高的花盆、台階、貓狗小動物等，在行車盲點偵測(BSD)時，由於車子位於前進狀態，些反射訊號皆應為車旁經過之物體，對於前行車輛安全不會產生影響。但在於倒車雷達偵測時，些花盆、台階、貓狗小動物等反射訊號，對倒車中車輛安全會產生影響，仍需考慮些反射訊號。因此，請配合圖7所示，本發明之中央處理模組21更包含有一垂直訊號判斷單元216，其將訊號收發模組22在垂直方向接收到的第二訊號S2分為一低層訊號、一中層訊號及一高層訊號c。其中，當訊號收發模組22為高距離解析模式時，忽略低層訊號。當訊號收發模組22為低距離解析模式時，忽略低層訊號及中層訊號。再者，低層訊號係為距地面0~10公分之反射訊號，中層訊號係為距地面10~30公分之反射訊號，高層訊號係為距地面30公分以上之反射訊號。
如圖7所示，在可能的實施例中，中央處理模組21電性連接於車輛1之控制器區域網路1b，藉以獲取車輛1檔位訊號，以偵測車輛1之行進方向狀態。
而在另一可能的實施例中，速度計算單元211計算偵測區域Z內之所在物體與車輛1的相對速度辨識出靜止物和移動物，且依所述車輛1與所述靜止物之相對移動方向及相對速度判斷為所述車輛1之移動方向及車速，藉此作為動向判斷切換單元215之判斷依據。需先說明的是，速率(Speed)，是指物體在單位時間內經過的路程，並不包含方向性；而速度(Velocity)則描述物體運動快慢和方向的物理量，兩者是不同的。於本發明實施例中，當車速之速率高於一臨界值時，動向判斷切換單元215直接判讀車輛1應為前進狀態，進而控制訊號收發模組22切換為低距離解析模式。進一步說明，臨界值可設定為40公里，由於一般人很少會以高於時數40公里進行倒退，因此可進一步的依照臨界值配合反射訊號的狀況，而優先選擇較有可能的行車狀態。
再者，如圖9所示，由於偵測區域Z內之所在物體大部分為地面、分隔島或欄杆等靜止物，移動中(包含接近或遠離車輛1)之其他車輛或物件僅占一小部分。因此可將訊號收發模組22所偵測得的大部分速度相同的第二訊號S2判定為靜止物，而其餘速度存有差異的第二訊號S2則可判定為移動物。由此，眾數運算單元213配合速度計算單元211，以眾數運算單元213依據偵測區域Z內之所在物體中相同速度最多者判斷為所述靜止物。更進一步地，當塞車或行車速度較慢時，後方車輛可能會過於接近，導致訊號收發模組22的偵測區域Z內之第二訊號S2大多由後方車輛所反射產生，亦造成誤判。但由於車輪行進滾動時是快速的移動，其所產生的反射訊號在雷達接收上會有其車輪速訊號特徵可供判斷，可於事先過濾、排除具有車輪速訊號特徵之第二訊號S2及其上方的第二訊號S2，來確保眾數運算單元213之速度運算結果正確性。因此，本發明實施例中央處理模組21更具有一干擾排除單元217，其係根據第二訊號S2具有一車輪反射現象時，而能夠對應排除一車輛反射訊號；當車速低於臨界值時，干擾排除單元217優先偵測並排除車輛反射訊號，再以速度計算單元211判斷車輛之行進方向，以供動向判斷切換單元215判斷並控制訊號收發模組22切換為低距離解析模式或高距離解析模式。
在一可能的實施例中，本發明實施例更包含有一與中央處理模組21電性連接的路徑預判模組23，如圖13所示，由於訊號收發模組22之偵測角度小於180度，因而會於訊號收發模組22左右兩側具有至少一偵測盲區Z1，路徑預判模組24藉由訊號收發模組22之反射訊號獲得接近物體之速度及方向資訊，根據前述反射的取樣點位置可累積得到一條近似線(即實線)，以檢測移動物相對移動方向、速率和角度進而預測接近物體之行進路徑P。而當路徑預判模組23計算出接近物體進入偵測盲區Z1時，仍能提供警示，直到接近物體離開偵測盲區Z1，以確實避免訊號收發模組22無法偵測到盲區內接近物體而導致駕駛誤判。由上述之說明不難發現本發明之特點，在於：
1.本發明之踏板100留有安裝空間17以供安置雷達偵測裝置20，且踏板本體10利用交錯設置的複數個直肋條15與複數個弧形肋條16，以及設於複數個直肋條15與複數個弧形肋條16之間的加強空間18，且各加強空間內具有強結構，使得踏板100的結構強度提升，而具有較佳的耐重能，而可對安裝空間17內的雷達偵測裝置20提供防護作用，確保雷達偵測裝置20的有效運行。
2.本發明之踏板100在車輛1未掛載物體時，而裝設於車輛1後方，提供人們上下車輛1的踩踏功能外，透過踏板100內的雷達偵測裝置20提供車輛1具備有盲點偵測以及倒車偵測之功能，避免碰撞事故產生，如此不需要複雜的佈線，即可達到所需之功能。
3.本發明之強化結構的各強化柱19與連接肋191構成類似太陽放射狀的結構體，且每一個強化柱19及每一個連接肋191朝踩踏面13方向延伸並一端連接於踩踏面13，使強化柱19概呈直立設置，而與人們踩踏於踏板本體10上的力量略呈平行，以便直接承受踩踏力量，故可提供較高的荷重能力，而能對設置安裝空間17內的雷達偵測裝置20起到有效的保護作用。
4.本發明之安裝空間17係以三個面對應於3個加強空間18，使安裝空間17能夠受到較多的加強空間18圍繞於旁側，進而對於安裝空間17內的雷達偵測裝置20提供較高的結構防護。
5.本發明之雷達偵測裝置20，是可藉由偵測區域Z內之所在物體與車輛1的相對速度辨識出何者為靜止物，又何者為移動物，即可依據車輛1和靜止物之相對速度判斷為車輛於行駛中的車速，進而透過車速資訊以啟動盲點偵測的功能，這種自帶測速的功能於踏板100安裝後，不必再擷取車輛1本身之車速訊號，故不必連接車輛1中央控制系統的控制器區域網路即可使用，具有容易安裝及低成本的優勢。
6.本發明於倒車雷達偵測(高距離解析模式)時，對於欄杆、電線杆或較為細小的障礙物，可產生較精細的解析度來偵測，以避免誤判或無法正常偵測的問題。而應用行車盲點偵測(低距離解析模式)時，其偵測主要目的為其他接近的車輛等較大的物件，較不需要精細的解析度，但需要較遠的雷達反射偵測能力來產生較大的偵測範圍，以具有足夠的反應時間。藉此，使車輛1進行行車盲點偵測(BSD)及倒車雷達之不同狀態時，可使得訊號收發模組22分別適用於低距離解析模式以及高距離解析模式，以符合在不同行車狀態下時之目的與需求。
本發明於藉由路徑預判模組23藉由訊號收發模組22之反射訊號獲得接近物體之速度及方向資訊，進而預測接近物體之行進路徑，即使接近物體進入偵測盲區時，仍能持續提供警示。
以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。
100:具有防撞偵測之踏板 10:踏板本體 X:縱軸 11:前側面 111:內側面 12:後側面 121:第二開口 13:踩踏面 13a:第一連接面 13b:第二連接面 14:凹槽 15:弧形肋條 16:直肋條 17:安裝空間 171:擋部 172:第一開口 18:加強空間 181:內周緣 19:強化柱 191:連接肋 101:線槽 20:雷達偵測裝置 21:中央處理模組 211:速度計算單元 212:接近物偵測單元 213:眾數運算單元 214:移動平均累加子單元 215:動向判斷切換單元 216:垂直訊號判斷單元 217:干擾排除單元 22:訊號收發模組 23:路徑預判模組 201:電線 202:彈簧夾 30:插接段 31:第一外側面 32:第二外側面 33:鎖固部 331:穿孔 332:非圓形卡固槽 34:第一強化肋區 35:第二強化肋區 36:頂面 37:底面 38:鏤空強化肋區 40:鎖固組件 41:第一螺件 42:第二螺件 43:鎖固件 431:頭部 432:螺設部 131:止滑槽 1:車輛 2:掛接器 2a:插槽 Z:偵測區域 S1:第一訊號 S2:第二訊號 S3:第三訊號 S4:警示訊號 1a:警示器 1b:控制器區域網路 A:汽車 B:汽車 C:汽車 G:地面 T:時間區間 Z1:偵測盲區 P:行進路徑 Y1、Y2:最大應力區 X1、X2:最小應力區
圖1係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板立體示意圖。 圖2係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板另一視角立體示意圖。 圖3係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板底面示意圖。 圖4係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板的佈線結構示意圖 圖5係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板的另一佈線結構示意圖。 圖6a係本發明踏板的Von Mises應力分布圖。 圖6b係習知踏板的Von Mises應力分布圖。 圖7係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板的雷達偵測裝置之方塊配置圖。 圖8係本發明實施例之具有防撞偵測之踏板的雷達偵測裝置之訊號處理示意圖。 圖9係本發明實施例之車輛行駛中對後方偵測區域所在物體進行偵測之示意圖。 圖10係圖9車輛行駛中對後方偵測區域所在物體進行偵測後所得之相對速度與反射點之眾數分布圖。 圖11係本發明實施例之雷達偵測裝置沿時間區間所測得N組相對速度與反射點之眾數分布圖。 圖12係依圖11之眾數分布圖所繪製而成之速率平均數隨時間變化的曲線圖。 圖13係本發明實施例之雷達偵測裝置執行路徑預判之動作示意圖。
10:踏板本體
11:前側面
111:內側面
12:後側面
121:第二開口
14:凹槽
15:弧形肋條
16:直肋條
17:安裝空間
18:加強空間
172:第一開口
181:內周緣
19:強化柱
191:連接肋
20:雷達偵測裝置
101:線槽
30:插接段
31:第一外側面
32:第二外側面
35:第二強化肋區
36:頂面
37:底面
38:鏤空強化肋區
13:踩踏面
13a:第一連接面
13b:第二連接面

Claims (23)

  1. 一種具有防撞偵測之踏板，其能夠拆裝於車輛之後方，該踏板包括：一踏板本體，其沿著一縱軸設有分隔設置的一前側面及一後側面，該前側面與該後側面不在同一面且其兩者之間連接一踩踏面，該踩踏面的兩側延伸出一第一連接面及一第二連接面，該第一連接面與該第二連接面分別連接於該前側面與該後側面之間，以使該踏板本體具有一凹槽，該後側面延伸出一插接段，該踏板本體於該凹槽內且自該後側面朝該前側面方向間隔設置複數個弧形肋條及自該後側面朝該前側面方向的複數個直肋條，該踏板本體於該前側面的內側且朝向該後側面方向設有一安裝空間，該些弧形肋條與該些直肋條之間設有複數個加強空間，該些加強空間相鄰於該安裝空間旁，且每一個加強空間內設有一強化結構；以及一安裝於該安裝空間的雷達偵測裝置。
  2. 如請求項1所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該些加強空間各別設有一內周緣，各該強化結構包括一個強化柱及連接設置於該強化柱與該內周緣之間的複數個呈放射狀的連接肋，且每一個強化柱及該些連接肋的一端朝該踩踏面方向延伸並連接於該踩踏面之內側。
  3. 如請求項2所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該些強化柱為空心圓柱狀，該安裝空間以及至少一個加強空間位於該縱軸上，該縱軸的兩側分別設有兩個該加強空間。
  4. 如請求項3所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該安裝空間內設有一對直立設置的擋部，該兩擋部與該前側面背面的一內側面之間的位置供該雷達偵測裝置安置定位。
  5. 如請求項4所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該安裝空間至少對應有3個加強空間，每一個加強空間內的連接肋數量為6個。
  6. 如請求項1所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該踏板本體具有一線槽連通於該安裝空間，該安裝空間具有一第一開口，該後側面具有一第二開口，該線槽通過其中一個加強空間而一端連接於該第一開口，另一端連接於該第二開口。
  7. 如請求項6所述之具有防撞偵測之踏板，其中，更包括一彈簧夾，其將電性連接於該雷達偵測裝置之一電線夾設於該些弧形肋條或是該些直肋條。
  8. 如請求項1所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該踏板本體具有一線槽連通於該安裝空間，該安裝空間具有一第一開口，該後側面具有一第二開口，該線槽通過其中一個加強空間且沿著其中一個弧形肋條而一端連接於該第一開口，另一端連接於該第二開口。
  9. 如請求項8所述之具有防撞偵測之踏板，其中，更包括一彈簧夾，係將電性連接於該雷達偵測裝置之一電線夾設於該些弧形肋條或是該些直肋條。
  10. 如請求項1所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該插接段於該縱軸方向的兩側分別設有一第一外側面及一第二外側面，該插接段能夠透過一鎖固組件而鎖設於車輛之掛接器之一插槽，該第一外側面與該第二外側面之間 具有一鎖固部，該鎖固部一端具有一穿孔，另一端具有一非圓形卡固槽與該穿孔連通，該鎖固組件包括一第一螺件、一第二螺件及一鎖固件，該第一螺件能夠設置於該非圓形卡固槽內且不會產生相對旋轉，該鎖固件具有一頭部及一自該頭部延伸出的螺設部，該頭部能夠抵靠於該第一外側面，該第二螺件抵設於該第二外側面，該鎖固件的螺設部穿伸該鎖固部的穿孔而鎖設於該第一螺件與該第二螺件。
  11. 如請求項10所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該插接段的第一外側面朝該縱軸方向設有一第一強化肋區，該插接段的第二外側面朝該縱軸方向設有一第二強化肋區；該插接段更包括連接於該第一外側面與該第二外側面之間的一頂面及一底面，該底面朝該頂面方向設有一鏤空強化肋區，該鏤空強化肋區鄰近於該踏板本體的後側面。
  12. 如請求項1所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該雷達偵測裝置包括一中央處理模組及一訊號收發模組；該訊號收發模組對所述車輛之後方一偵測區域發出一第一訊號，且獲得一經該偵測區域內之所在物體反射的第二訊號，該中央處理模組電性連接該訊號收發模組且接收該第二訊號，該中央處理模組包含有一速度計算單元以及一接近物偵測單元，該速度計算單元計算該偵測區域內之所在物體與所述車輛的相對速度辨識出靜止物和移動物，且依所述接近物偵測單元以該第二訊號辨別該偵測區域內的接近物以進行盲點偵測。
  13. 如請求項12所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該中央處理模組包括一眾數運算單元，該眾數運算單元電性連接該速度計算單元，以該眾數運算單元依據該偵測區域內之所在物體中相同速度最多者判斷為所述靜止物。
  14. 如請求項13所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該中央處理模 組包括一移動平均累加子單元電性連接於該速度計算單元，所述車輛行駛中沿一時間區間連續測得複數取樣車速，並持續對該複數取樣車速進行移動平均累加；該移動平均累加子單元另預設一誤差速度，而沿時間區間先後測得之取樣車速的速度差在該誤差速度以上時，在後之取樣車速不納入前述移動平均累加。
  15. 如請求項1所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該雷達偵測裝置包括一中央處理模組及一訊號收發模組；該中央處理模組具有一動向判斷切換單元，該動向判斷切換單元具有一低距離解析模式及一高距離解析模式；該訊號收發模組與該中央處理模組電性連接，該動向判斷切換單元偵測所述車輛之行進方向狀態，當所述車輛為前進狀態時，使該訊號收發模組適用於該低距離解析模式；當所述車輛為倒退狀態時，使該訊號收發模組適用於該高距離解析模式。
  16. 如請求項15所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該中央處理模組更包含有一垂直訊號判斷單元，其將該訊號收發模組在垂直方向接收到的反射訊號分為一低層訊號、一中層訊號及一高層訊號。
  17. 如請求項16所述之具有防撞偵測之踏板，其中，當該訊號收發模組為高距離解析模式時，忽略該低層訊號；當該訊號收發模組為低距離解析模式時，忽略該低層訊號及該中層訊號；該中央處理模組電性連接於該車輛之控制器區域網路，藉以獲取所述車輛檔位訊號，以偵測該車輛之行進方向狀態。
  18. 如請求項17所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該中央處理模組具有一速度計算單元，該訊號收發模組對該車輛後方一偵測區域發出一發射訊號，且獲得一經該偵測區域內之所在物體反射的反射訊號；該速度計算單元計算該偵測區域內之所在物體與該車輛的相對速度辨識出靜止物和移動物，且 依所述車輛與所述靜止物之相對移動方向及相對速度判斷為所述車輛之移動方向及車速，藉此作為該動向判斷切換單元之判斷依據。
  19. 如請求項18所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該中央處理模組包括一眾數運算單元，該眾數運算單元電性連接該速度計算單元，以該眾數運算模組依據該偵測區域內之所在物體中相同速度最多者判斷為所述靜止物。
  20. 如請求項19所述之具有防撞偵測之踏板，其中，當車速高於一臨界值時，該動向判斷切換單元直接判斷該車輛為前進狀態，進而控制該訊號收發模組切換為低距離解析模式。
  21. 如請求項20所述之具有防撞偵測之踏板，其中，該中央處理模組更具有一干擾排除單元，其係根據所述反射訊號具有一車輪反射現象時，而能夠對應排除一車輛反射訊號；當車速低於一臨界值時，該干擾排除單元優先偵測並排除該車輛反射訊號，再以該速度計算模組判斷該車輛之行進方向，以供該動向判斷切換單元判斷並控制該訊號收發模組切換為低距離解析模式或高距離解析模式。
  22. 如請求項21所述之具有防撞偵測之踏板，其中，更包含有一與該中央處理模組電性連接的路徑預判模組，該路徑預判模組藉由該訊號收發模組之反射訊號獲得接近物體之速度或方向資訊，進而預測接近物體之行進路徑。
  23. 一種具有雷達安裝空間的踏板，其能夠拆裝於車輛之後方，該踏板包括：一踏板本體，其沿著一縱軸設有分隔設置的一前側面及一後側面，該前側面與該後側面不在同一面且其兩者之間連接一踩踏面，該踩踏面的兩側延伸出一第一連接面及一第二連接面，該第一連接面與該第二連接面分別連接於該前側 面與該後側面之間，以使該踏板本體具有一凹槽，該後側面延伸出一插接段，該踏板本體於該凹槽內且自該後側面朝該前側面方向間隔設置複數個弧形肋條及自該後側面朝該前側面方向呈放射狀設置的複數個直肋條，該踏板本體於該前側面的內側且朝向該後側面方向設有一安裝空間，該些弧形肋條與該些直肋條之間設有複數個加強空間，且每一個加強空間內設有一強化結構。
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