CN101169479B - 防止误判断的倒车雷达及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种防止误判断的倒车雷达及其方法，是主要包含有第一段检测程序及第二段交互检测程序，其中该第一段检测程序是令各超音波传感器自行发射/接收超音波信号，以判断是否有障碍物出现，而第二段交互检测程序则是在第一次时间中令两超音波传感器只负责发射或接收超音波功能，并于下次时间中对调两超音波传感器为接收或发射功能，以取得两个障碍物距离，经比对此两距离是否接近，即判断出两超音波传感器的间有障碍物存在，而发出警报；是以本发明整合两种检测障碍物方式，有效避免因环境高频声音的干扰，减低误判断的缺失。
Description
技术领域
本发明是关于一种倒车雷达，尤指一种可防止误判障碍物而发出误警报的倒车雷达。
背景技术
目前倒车雷达可依照其检测器类型而区分有红外线检测式倒车雷达及超音波倒车雷达，其中以超音波倒车雷达较为常见。当超音波传感器向外发射该一超音波信号时，因为超音波的特性使然，超音波信号自该超音波传感器发出后，会向外扩散而呈一喇叭形状，因此，可用以检知到较大范围的障碍物存在。
请参阅图4A所示，是为一车辆20车后装设有超音波传感器70的侧视图。由于车后下方路面30较为崎岖，而且该崎岖路面30也是超音波信号涵盖的范围实线标示区域，是以超音波传感器会接收到自崎岖路面30反射而回的部份超音波信号，进而发出警报。惟，驾驶人因为警报的提示，而必须停止车辆后退，待下车查看后才知道并无所谓障碍物存在，因此，倒车雷达制造商为避免此一误判现象发生，通常将超音波传感器70发射超音波信号的角度往上调整，让超音波传感器70的超音波感测范围不及路面虚线标示区域。
虽然直接调整超音波传感器发射角度能避开路面小突出物的误判，但是当车辆面临如图4B所示的状况，即遇见如台阶31等同样小凸出物时，却因为感测范围不及而无法及时发出警报。因此虽然调整超音波传感器角度可以忽略突出于路面的小突出物，但如阶梯等凸起物则因为无法检测反而无及时警告驾驶者，而可能危害行车安全。
此外，虽然采用超音波传感器具有较大的感测范围，但同样地亦易受到周遭非障碍物的干扰而产生误判，诸如拖车等大型车辆的气煞及摇动钥匙等发出的高频声音信号，均会由超音波传感器所接收，而误判为障碍物，因此，上述环境高频声音干扰并非可由调整超音波传感器角度可予以解决的。
发明内容
有鉴于上述既有倒车雷达装置实际应用上的误判缺失，本发明的主要发明目的是提供一种能避免环境干扰而有效降低误判结果的倒车雷达。
欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该倒车雷达的防止误判方式包含有以下步骤：
(a)令各超音波传感器自行发射超音波信号并记录发射时间；
(b)自行接收回超音波回波，如接收到有回波信号，则继续执行步骤(c)，如果未接收到回波信号，则返回步骤(a)；
(c)以发射时间为基准，计算自发射至接收到回波信号所费时间；
(d)依据此一时间计算出距离；
(e)依照此一距离判断是否有障碍物出现；
(f)若判断有障碍物出现，则判断累计次数是否已达到一定次数，若尚未达到一定次数，则累加一次后返回步骤(a)，若已达到一定次数，则发出警报并继续执行步骤(g)；若判断无障碍物出现，则继续执行步骤(g)
(g)令一超音波传感器发射超音波信号，再由另一个超音波传感器接收超音波回波信号，以发射时间为基准，计算超音波自发射至接收所费的时间，并换算对应距离Da，之后再将此一步骤倒反，即将前次接收回波的超音波传感器发射超音波信号，再由前次发射超音波信号的超音波传感器接收回波信号，以发射时间为基准，计算超音波自发射至接收所费的时间，并换算对应距离Db；
(h)判断所述两距离Da及Db是否接近，若是则代表确实于两超音波传感器之间有障碍物存在，而发出警报并返回步骤(a)；若不是则返回步骤(a)。
由上述说明可知，本发明结合超音波自发自收的检测程序及交互检测程序，令该倒车雷达减少误判断机会，又为增加整体判断精确度，本发明可在第一段检测程序中增加多重判断的步骤，以重复确认自发自收的检测结果正确性。
附图说明
图1：是本发明倒车雷达一较佳实施例的电路方块图。
图2：是本发明方法应用于倒车雷达的详细流程图。
图3A、B：是障碍物位于两超音波感应器之间的示意图。
图4：A、B：是超音波感知范围示意图。
【主要组件符号说明】
10--倒车雷达 11--微处理器
12--超音波传感器 13--超音波传感器
14--超音波发射电路 15--回波检测电路
16--模拟数字转换电路 17--警报电路
20车辆 21障碍物
30路面 31阶梯
具体实施方式
本发明应用于倒车雷达的防止误判断方法是主要包含有第一段检测程序及第二段交互检测程序，其中：
该第一段检测程序是令各超音波传感器自行发射超音波信号且自行接收回超音波回波，以发射时间为基准，判断自发射至接收到回波信号所费时间，再依据此一时间计算出障碍物的距离，并以此一距离加以判断是否有障碍物出现，若有则发出警报。
至于上述第二段交互检测程序，则可在执行完第一段检测程序后所执行，即主要先令一超音波传感器发射超音波信号，再由另一个超音波接收超音波回波信号，之后再将此一步骤倒反，即将前次接收回波的超音波传感器发射超音波信号，再由前次发射超音波信号的超音波传感器接收回波信号，最后再将两次时间差计算出其对应的距离后，并判断此两距离是否接近，若是则代表确实于两超音波传感器之间有障碍物存在，而发出警报。
上述防止误判警报的方法是于一倒车雷达10中实现，请参阅图1、2所示，该倒车雷达10是包含有：
一微处理器11，其内建一对应上述方法的防止误判警报程序，该防止误判警报程序是包含有第一段检测程序50及第二段交互检测程序60；
至少两超音波传感器12/13，是分别通过一超音波发射电路14连接至该微处理器11的输出端，且再分别通过一回波检测电路15及模拟数字转换电路16连接至该微处理器11的输入端；及
一警报电路17，是连接至该微处理器11的输出端，由该微处理器11控制该警报电路17启闭。
再请配合参阅图3所示，是为上述微处理器11执行防止误判警报告程序本发明的详细流程图，其中：
第一段检测程序50是包含有以下步骤：
同时控制两超音波传感器发出超音波信号51；
记录发射超音波时间52；及
判断是否已接收超音波信号53，若有则判断回波时间并计算出对应的距离54；反的，若无则返回第一步骤；
判断是否有障碍物存在55，若有则发出警报57；若无则执行第二段交互检测程序60。
又，为避免由环境高频声音所干扰造成的回波产生，故上述第一至第三步骤可重复执行数次，并累计至一定数量的结果均确定有接收到回波信号后56，则能确定确实有障碍物存在，而发出警报57。
当上述第一段检测程序结束后即执行第二段交互检测程序60，其包含有：
分时控制两超音波传感器收发超音波信号61/63，是于同时一时间，仅控制其一超音波传感器发射超音波，并记忆发射超音波时间，之后再控制另一超音波传感器接收回波，若有超音波回波，则能计算出两组对应距离62/64，如此即能获得两组距离Da/Db；
比对两组距离是否相近65，若是则代表于两超音波之间确实存在障碍物，并发出警报66；反之则无。
请同时参阅图1及图3A所示，上述判断两超音波传感器12/13之间是否存在障碍物21乃决定于最后的比对结果，而非受其环境高频声音所影响。即于第一次时间内，先由微处理器11通过超音波发射电路14控制第一超音波传感器12发射超音波，再通过回波检测电路15及模拟数字转换电路16取得第二超音波传感器13的信号，以判断该第二超音波传感器13是否有接收到回波信号，若有则以发出超音波的时间为基准，判断自发射到接收回波信号所费的时间，再据此一时间换算成对应的距离(Da＝D1+D2)。再理，于第二次时间内(图3B所示)，先控制第二超音波传感器13发射超音波信号，再由第一超音波传感器12接收回波信号，并根据发射至接收回波时间换算成距离(Db＝D1+D2)。
由于第一/第二时间所接收的回波信号有可能遭到环境高频声音所影响，而造成误判的结果，因此，本发明再将两次距离(Da/Db)加以比对，判断其间误差是否在可容许的误差范围内约±10cm，若两超音波传感器12/13之间确实因为存在共同障碍物21，则此两距离将会相近；反之，若两距离相差甚远，则代表回波信号是因为受到环境高频声音所干扰，而不会发出警报声音。
由上述说明可知，本发明是整合两种控制超音波传感器的收发方式，增加判断障碍物的准确度，排除环境高频声音所造成的干扰误判。
Claims (4)
1.一种防误判断方法，是应用于一个包含至少两超音波传感器的倒车雷达，其特征在于，其包含有以下步骤：
(a)令各超音波传感器自行发射超音波信号并记录发射时间；
(b)自行接收回超音波回波，如接收到有回波信号，则继续执行步骤(c)，如果未接收到回波信号，则返回步骤(a)；
(c)以发射时间为基准，计算自发射至接收到回波信号所费时间；
(d)依据此一时间计算出距离；
(e)依照此一距离判断是否有障碍物出现；
(f)若判断有障碍物出现，则判断累计次数是否已达到一定次数，若尚未达到一定次数，则累加一次后返回步骤(a)，若已达到一定次数，则发出警报并继续执行步骤(g)；若判断无障碍物出现，则继续执行步骤(g)；
(g)令一超音波传感器发射超音波信号，再由另一个超音波传感器接收超音波回波信号，以发射时间为基准，计算超音波自发射至自接收所费的时间，并换算对应距离Da，之后再将此一步骤倒反，即将前次接收回波的超音波传感器发射超音波信号，再由前次发射超音波信号的超音波传感器接收回波信号，以发射时间为基准，计算超音波自发射至自接收所费的时间，并换算对应距离Db；
(h)判断所述两距离Da及Db是否接近，若是则代表确实于两超音波传感器之间有障碍物存在，而发出警报并返回步骤(a)；若不是则返回步骤(a)。
2.一种倒车雷达，其特征在于，其包含有：
一微处理器，其内建一防止误判警报模块；
至少两超音波传感器，是分别通过一超音波发射电路连接至该微处理器的输出端，且再分别通过一回波检测电路及模拟数字转换电路连接至该微处理器的输入端；及
一警报电路，是连接至该微处理器的输出端，由该微处理器控制该警报电路启闭；
上述微处理器的防止误判警报模块执行以下步骤：
(a)令各超音波传感器自行发射超音波信号并记录发射时间；
(b)自行接收回超音波回波，如接收到有回波信号，则继续执行步骤(c)，如果未接收到回波信号，则返回步骤(a)；
(c)以发射时间为基准，计算自发射至接收到回波信号所费时间；
(d)依据此一时间计算出距离；
(e)依照此一距离判断是否有障碍物出现；
(f)若判断有障碍物出现，则判断累计次数是否已达到一定次数，若尚未达到一定次数，则累加一次后返回步骤(a)，若已达到一定次数，则发出警报并继续执行步骤(g)；若判断无障碍物出现，则继续执行步骤(g)；
(g)令一超音波传感器发射超音波信号，再由另一个超音波传感器接收超音波回波信号，以发射时间为基准，计算超音波自发射至接收所费的时间，并换算对应距离Da，之后再将此一步骤倒反，即将前次接收回波的超音波传感器发射超音波信号，再由前次发射超音波信号的超音波传感器接收回波信号，以发射时间为基准，计算超音波自发射至接收所费的时间，并换算对应距离Db；
(h)判断所述两距离Da及Db是否接近，若是则代表确实于两超音波传感器之间有障碍物存在，而发出警报并返回步骤(a)；若不是则返回步骤(a)。
3.如权利要求2所述倒车雷达，其特征在于，上述微处理器执行所述步骤(f)，并判断结果有障碍物存在，则控制警报电路发出警报。
4.如权利要求3所述倒车雷达，其特征在于，上述微处理器执行所述步骤(h)，并判断结果有障碍物存在，则控制警报电路发出警报。
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