TWI891571B - 雷達校正裝置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本揭露提供了一種雷達校正裝置，用於校正安裝於車輛之雷達系統。雷達系統包含雷達模組以及雷達控制單元用以接收車輛輸出的第一訊號。雷達校正裝置包括記憶體，儲存有設定軟體。雷達校正裝置同樣包括訊號校準單元提供資訊。雷達校正裝置同樣包括處理器，耦接記憶體、訊號校準單元及雷達控制單元，並運行設定軟體及接收資訊。處理器根據資訊將第一訊號校正為第二訊號。

Description

雷達校正裝置及其操作方法

本揭露之方向為有關於雷達校正裝置，及有關於用於雷達校正裝置的操作方法。

現今應用於車輛的智慧安全系統的主要涵蓋於車輛的四周，例如360度，包括了前方防撞、左右盲區及後方偵測。這類的安全系統或雷達系統產品，若是「售後加裝」於車輛，其安裝之精準度、訊號誤差會隨車輛種類、安裝位置的不同，對雷達的偵側造成影響，導致安裝後的雷達系統對物體偵測的不準確，或是提早、太晚發出警示或不警示。因此，對於能校正及設定安裝後的雷達系統的雷達校正裝置的技術是有需求的。

本揭露說明於關於雷達校正裝置，可依據訊號校準單元所提供的資訊，對來自於安裝有雷達系統的車輛的訊號進行校正，例如校正車速資訊。還可根據車輛的操作訊號進行對應的指 示，並能夠利用前述校正車速資訊準確設定雷達系統的多個雷達模組的偵測範圍能準確對應車輛各位置的警示範圍。

本揭露之第一方面特徵為一種雷達校正裝置，用於校正安裝於車輛之雷達系統。雷達系統包含雷達模組以及雷達控制單元用以接收車輛輸出的第一訊號。雷達校正裝置包括記憶體，儲存有設定軟體。雷達校正裝置同樣包括訊號校準單元提供資訊。雷達校正裝置同樣包括處理器，耦接記憶體、訊號校準單元及雷達控制單元，並運行設定軟體及接收資訊。處理器根據資訊將第一訊號校正為第二訊號。

本揭露之第二方面特徵為一種操作方法，用於校正安裝於車輛之雷達系統。操作方法包括根據雷達系統的多個雷達模組之各者於車輛所安裝的多個位置，設定雷達系統的雷達控制單元，將位於多個雷達模組的多個偵測範圍內的多個警示範圍拼接成整體警示範圍。操作方法同樣包括透過車輛的連接埠，根據車輛的多個操作訊號設定雷達系統之指示單元。操作方法同樣包括當車輛移動時，根據透過車輛的連接埠所接收的車輛的計算車速資訊及透過速度量測模組所提供的量測車速資訊，對雷達系統的雷達控制單元，將位於多個雷達模組的多個偵測範圍內的多個警示進行速度補償校正以得到修正車速資訊。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下。其他特徵、方面及優點從說明、圖式及請求項將變為明顯的。

100:雷達校正裝置

110:處理器

120:記憶體

130:訊號校準單元

200:雷達系統

210:雷達控制單元

220:指示單元

230a~230n:雷達模組

231RF:右前側偵測範圍

231RR:右後側偵測範圍

241:整體警示範圍

241F:前方警示範圍

241L:左側警示範圍

241LF:左前側警示範圍

241LR:左後側警示範圍

241R:右側警示範圍

241RF:右前側警示範圍

241RR:右後側警示範圍

300,300a,300b:車輛

310a:左側

310b:右側

310c:前側

320:車輛控制單元

330:連接埠

340:車頭

350:車身

RL1,RL2:距離

S310~S340:步驟

VL:車輛長度

第1圖繪示根據本揭露一或多個實施例之用於校正安裝於車輛之雷達系統的示例雷達校正裝置的功能方塊圖。

第2A圖至第2E圖繪示根據本揭露一或多個實施例之根據於該車輛所安裝的位置設定雷達模組的偵測範圍的示意圖。

第3圖繪示根據本揭露一或多個實施例之用於校正安裝於車輛之雷達系統之示例操作程序的流程圖。

各圖式中類似的參考編號或名稱表示相同的元件。這也應理解圖式中所示的各種範例性實施例僅是說明性的表示，並不一定按比例繪製。

第1圖繪示根據本揭露一或多個實施例之用於校正安裝於車輛300之雷達系統200的示例雷達校正裝置100的功能方塊圖。車輛300可包含車輛控制單元320以及連接埠330。車輛控制單元320可用以輸出或接收多種不同的訊號，以進行車輛300的控制，例如車輛控制單元320可以輸出計算而得的車速資訊(例 如根據車輪的直徑及轉速計算)，或是對車輛進行操作的大燈訊號、方向燈訊號或檔位訊號。透過連接埠330，車輛控制單元320可將上述多種訊號提供給其他安裝於車輛上的裝置進行對應這些訊號的操作，例如雷達系統200。

雷達系統200可包含雷達控制單元210、指示單元220以及多個雷達模組，例如雷達模組230a至雷達模組230n。雷達控制單元210可為電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)，耦接至指示單元220及雷達模組230a至雷達模組230n。雷達模組230a至雷達模組230n可安裝於車輛300的不同側，例如前側、左側、右側及/或後側。安裝於車輛各側的雷達模組，可透過多組發射天線(Transmit Antenna，TX)朝車輛300不同方向發射多個雷達波束，於車輛300的各側形成雷達偵測範圍，以當物體出現在雷達偵測範圍內時，將偵測到的雷達訊號傳送至雷達控制單元210，可藉由指示單元220對車輛300的駕駛進行提示，例如透過聲音及/或燈光，以增加行車安全。於一些實施方式中，雷達控制單元210可透過連接車輛300的車輛控制單元320，接收車輛控制單元320所提供的訊號，並根據這些訊號對雷達偵測範圍進行警示範圍的設置，只有當物體於警示範圍內被偵測時，才會藉由指示單元220提供警示或是物體相關資訊。於一些實施方式中，雷達控制單元210可於當在警示範圍內偵測到物體時，根據預設的條件對這些物體進行分類，例如分析雷達反射波束的能量、位置等， 區分物體為車輛、人或其它物體。可以理解的是，由於車輛300於行進中時會具有不同的車速，因此，雷達模組的雷達偵測範圍或警示範圍的設置需要依照車速進行調整，以符合實際的使用需求。類似地，在車輛300進行不同操作時，例如切換大燈、方向燈或檔位時，雷達系統200的雷達模組的雷達偵測範圍或警示範圍，及指示單元220也可對應調整或提供相關的警示資訊。為使雷達控制單元210能更準確的透過車輛控制單元320所提供的訊號，對雷達模組進行相應的操作，本揭露所提供的技術更包括雷達校正裝置100。

雷達校正裝置100可用於校正安裝於車輛300之雷達系統200，其包括訊號校準單元130、處理器110及記憶體120。處理器110耦接至記憶體120、訊號校準單元130及雷達系統200的雷達控制單元210。雷達校正裝置100的記憶體120可儲存有設定軟體，處理器110可執行記憶體120的設定軟體以對雷達系統200的雷達控制單元210進行設定。雷達校正裝置100的訊號校準單元130用於提供資訊，例如實際量測的資訊，並傳送至處理器110。處理器110可根據訊號校準單元130所提供的資訊，對於從雷達系統200或車輛300所偵測到的其他資訊進行校正。

於一些實施方式中，訊號校準單元130可包含速度量測模組，例如GPS，以取得實際由GPS測量出的量測車速資訊，並發送至處理器110。於此情形中，處理器110可根據訊號校準單 元130實際量測到的量測車速資訊，對車輛控制單元320所計算出的計算車速資訊進行校正，以得到修正後的修正車速資訊，其中校正的方法包含處理器110計算出一速度偏差修正值並儲存在雷達控制單元210中，當雷達控制單元210從車輛控制單元320得到的計算車速資訊後，再利用速度偏差修正值計算得到一修正車速資訊。修正車速資訊可提供至雷達系統200的雷達控制單元210進行相關設定，例如對使各雷達模組的偵測區域及警示範圍能對應進行調整。於一些設定修正車速資訊實施方式中，以車輛300時速超過30km/h條件行駛的情況下，根據進行訊號校準單元130(或速度量測模組，例如GPS)測量出的量測車速資訊比對於車輛控制單元320所計算出的計算車速資訊，比對出兩者的誤差紀錄在雷達控制單元210中，雷達控制單元210根據上述誤差以及計算車速資訊計算後得到修正後的修正車速資訊。

在一實施例中，雷達控制單元210可根據車輛的角速率資訊以調整雷達系統200之雷達模組的雷達偵測範圍或警示範圍及/或相關的警示資訊，其中，車輛的角速率資訊包含車輛的轉向角速率。在一實施例中，雷達控制單元210包含一航向量測器，例如陀螺儀，用以得到車輛的計算角速率資訊，訊號校準單元130包含角度量測模組，例如GPS，藉由GPS實際測量得到的車輛航向角度資訊並發送至處理器110，處理器110可根據訊號校準單元130實際量測到的車輛航向角度資訊，轉換為車輛角度變化資訊， 對雷達控制單元210所計算出的計算角速率資訊進行校正，以得到修正後的修正角速率資訊，雷達控制單元210根據修正角速率資訊以調整雷達系統200之雷達模組的雷達偵測範圍或警示範圍及/或相關的警示資訊。

於一些實施方式中，訊號校準單元130可透過雷達系統200接收車輛控制單元320所提供的車輛操作訊號，並根據不同車輛操作訊號對雷達系統200的雷達控制單元210進行相關設置，使雷達控制單元210對應不同車輛操作訊號控制雷達模組及/或指示單元220，分別調整雷達偵測範圍或警示範圍及/或相關的警示資訊。下列將參照第第2A圖至第2E圖詳細說明對於安裝於車輛的雷達系統的設定。

第2A圖至第2E圖繪示根據本揭露一或多個實施例之根據於車輛300所安裝的位置設定雷達模組的偵測範圍的示意圖。如前述所討論的，由於雷達系統200的雷達模組安裝於車輛300的不同位置(或不同側)，會影響到雷達波束的偵測範圍，因此在雷達系統200的雷達模組安裝於車輛300之後，必須藉由雷達校正裝置100對雷達系統200進行校正或設定，例如雷達校正裝置100的處理器110執行記憶體120中設定軟體，透過耦接於雷達校正裝置100的雷達系統200的雷達控制單元210，對雷達模組及指示單元220進行校正及設定。

參照於第2A圖，雷達模組230a及雷達模組230b分別安裝於車輛300的左側310a及右側310b，為校正雷達模組230a及雷達模組230b的偵測範圍，可藉由雷達校正裝置100的處理器110所執行的設定軟體，輸入車輛300的車輛長度VL，及輸入安裝於左側310a的雷達模組230a及右側310b的雷達模組230b的中心點分別與車輛300的前側310c的距離RL1及距離RL2，以對雷達模組230a及雷達模組230b的偵測範圍進行校正及設定。

參照於第2B圖至第2C圖，安裝於車輛300的右側310b的雷達模組230b可根據前述的校正及設定，於車輛300右後方及右前方分別形成右後側偵測範圍231RR及右前側偵測範圍231RF，並於右後側偵測範圍231RR及右前側偵測範圍231RF中分別設定右後側警示範圍241RR及右前側警示範圍241RF。右後側警示範圍241RR及右前側警示範圍241RF可合併為右側警示範圍241R，如第2B圖所示。如第2C圖所示，類似地，安裝於車輛300的左側310a的雷達模組230a同樣可根據前述的校正及設定，於車輛300的左側310a設定左後側警示範圍241LR及左前側警示範圍241LF，並合併為左側警示範圍241L。同時，安裝於車輛300的前側310c的雷達模組230c則可設定前方警示範圍241F。而上述的左側警示範圍241L、右側警示範圍241R及前方警示範圍241F可視為雷達系統200於車輛300的整體警示範圍241。如上述所討論的，基於整體警示範圍241的設置，只有當物體於整體警示範圍241內被 偵測時，才會藉由雷達系統200的指示單元220提供警示或是物體相關資訊。

參照於第2D圖及第2E圖，於一些實施方式中，可藉由雷達校正裝置100的處理器110所執行的設定軟體，選擇雷達系統200所安裝的車型，例如第2D圖中的車輛300a(固定車型)或車輛300b(曳引車)。例如第2E圖的情形，由於車輛300b(曳引車)具有車頭340及車身350，當車輛300b(曳引車)為右轉時，車身350會進入安裝於車頭340的右側雷達模組230b的右側警示範圍241R，可能會誤觸警示。因此藉由設定車輛的車型，可對雷達系統200的各雷達模組設定調整偵測距離與轉彎偵測模式，並比對週遭物體與目前本車車身位置或行進車速的變異，避免偵測到自己的車身而發出警示的情況。

由於車型的不同，或是車輛操作訊號的不同，可能會對雷達系統200的偵側範圍或是指示單元有不同的設定。因此，於一些實施方式中，可藉由雷達校正裝置100的處理器110所執行的設定軟體，透過耦接於雷達系統200及車輛300的連接埠330，對雷達系統200所安裝的車輛300的例如車輛檔位訊號、方向燈訊號進行準位偵測與學習設定。可透過使用者操作對應訊號，當訊號於不同的高或低準位組合以及對應頻率輸出時，對車輛訊號之頻率、準位高/低進行學習設定，以使車輛300進行不同操作時，例如切換 大燈、方向燈或檔位時，雷達系統200的雷達模組的雷達偵測範圍或警示範圍，及指示單元220也可對應調整或提供相關的警示資訊。

第3圖繪示根據本揭露一或多個實施例之用於校正安裝於車輛之雷達系統之示例操作程序的流程圖。於步驟S310中，根據雷達系統的各雷達模組的安裝位置，設定雷達系統的雷達控制單元，將位於多個雷達模組的多個偵測範圍內的多個警示範圍拼接成整體警示範圍。於步驟S320中，根據車輛的多個操作訊號設定雷達系統的指示單元。於步驟S330中，當車輛移動時，根據所接收的車輛的計算車速資訊及量測車速資訊，對雷達系統的雷達控制單元進行速度補償校正以得到修正車速資訊。

於一些設置中，雷達系統的各雷達模組所安裝的位置可根據車輛之長度、車輛之種類以及各雷達模組的中心點與車輛之前側之距離。

於一些設置中，多個警示範圍中的左側警示範圍及右側警示範圍的設定可根據車輛之長度、車輛之種類、車輛之轉彎角度、車輛之實際車速及車輛的車身位置。

於一些設置中，車輛的多個操作訊號包括大燈訊號、方向燈訊號及檔位訊號。設定雷達系統之雷達系統之指示單元至少根據大燈訊號、方向燈訊號或檔位訊號其中一者進行指示。

於一些設置中，對雷達系統的雷達控制單元進行速度補償校正可根據當車輛的計算車速資訊大於30km/h時，透過速度量測模組所接收的量測車速資訊進行校正，以得到修正車速資訊。

根據本揭露所提供的技術，可透過雷達位置設定，拼接出警示範圍，透過車輛的操作訊號，進行車輛訊號學習設定，並透過對於實際量測速度資訊及計算車速資訊間的誤差的補償校正，來消除雷達偵測範圍的速度延遲與解算誤差。綜上所述，本揭露所提供的技術能透過正確設定警示範圍對所偵測的物體進行追蹤、速度與位置之估算進行分析，並當物體於警示範圍內觸發對駕駛提出準確提示。因此，不論雷達系統所安裝之車輛(固定車型或曳引車)進行直行、車道轉彎或變換，經過本揭露所提供的技術的校正及設定，可有效提供準確訊號(提示)，預防碰撞意外的發生。

雖然本文可說明許多細節，但此些細節不應解釋為對本發明的所主張或可主張的範疇的限制，而是解釋為針對特定實施例的特徵的說明。在分開之數個實施例中說明於本文中的某些特徵可亦在單一實施例中組合實施。相反地，說明於單一實施例中的各種特徵可亦分開地或以任何適合的子組合的方式在多個實施例中實施。再者，儘管數個特徵於上文可說明為以某些組合來作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張的組合的一或多個特徵在一些 情況下可從所述的組合排除(excised)，且所主張的組合可針對次組合或次組合的變化。類似地，雖然數個操作在圖式中以特定次序來描繪，但不應將理解為此些操作須以所繪示的特定次序或以順序次序執行，或須執行所有所說明的操作以達成合乎期望的結果。

僅有少數示例及實施方式被說明。基於所述示例及實施方式及其他實施方式之變化、修改及強化可以被根據於所揭露的完成。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例以及示例細節揭露如上，然可以理解的是這些實例旨於說明而並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:雷達校正裝置

110:處理器

120:記憶體

130:訊號校準單元

200:雷達系統

210:雷達控制單元

220:指示單元

230a~230n:雷達模組

300:車輛

320:車輛控制單元

330:連接埠

Claims (11)

1. 一種雷達校正裝置，用於校正安裝於一車輛之一雷達系統，其中該雷達系統包含一雷達模組以及一雷達控制單元用以接收該車輛輸出的一第一訊號，該雷達校正裝置包括：一記憶體，儲存有一設定軟體；一訊號校準單元提供一資訊；以及一處理器，耦接該記憶體、該訊號校準單元及該雷達控制單元，並運行該設定軟體及接收該資訊，根據該資訊將該第一訊號校正為一第二訊號，其中該車輛包含一車輛控制單元用以輸出該第一訊號。
2. 如請求項1所述之雷達校正裝置，其中該訊號校準單元包含一速度量測模組或一角度量測模組。
3. 如請求項1所述之雷達校正裝置，其中該第一訊號包含一計算車速資訊。
4. 如請求項3所述之雷達校正裝置，其中該資訊包含一量測車速資訊，及該第二訊號為一修正車速資訊。
5. 如請求項1所述之雷達校正裝置，其中，該雷達控制單元輸出一車輛角速率資訊。
6. 如請求項5所述之雷達校正裝置，其中，計算該資訊得到一車輛航向角度資訊，藉由該車輛航向角度資訊修正該車輛角速率資訊。
7. 一種操作方法，用於校正安裝於一車輛之一雷達系統，包括：根據該雷達系統的複數個雷達模組之各者於該車輛所安裝的複數個位置，設定該雷達系統的一雷達控制單元，將位於該些雷達模組的複數個偵測範圍內的複數個警示範圍拼接成一整體警示範圍；透過該車輛的一連接埠，根據該車輛的複數個操作訊號設定該雷達系統之一指示單元；以及當該車輛移動時，該雷達控制單元透過該車輛的該連接埠接收該車輛的一計算車速資訊，及透過一速度量測模組所提供的一量測車速資訊，根據該量測車速資訊對於該雷達控制單元接收的該計算車速資訊進行一速度補償校正以得到一修正車速資訊。
8. 如請求項7所述之操作方法，其中該雷達系統的該些雷達模組之各者所安裝的位置係根據該車輛之長度、該車輛之種類以及該些雷達模組之各者之中心點與該車輛之前側之距離。
9. 如請求項8所述之操作方法，其中該些警示範圍中的一左側警示範圍及一右側警示範圍的設定係根據該車輛之長度、該車輛之種類、該車輛之轉彎角度、該車輛之該修正車速資訊及該車輛的一車身位置。
10. 如請求項7所述之操作方法，其中該車輛的該些操作訊號包括一大燈訊號、一方向燈訊號及一檔位訊號，其中設定該雷達系統之該指示單元至少根據該大燈訊號、該方向燈訊號或該檔位訊號其中一者進行指示。
11. 如請求項7所述之操作方法，其中對該雷達系統的該雷達控制單元進行該速度補償校正係根據當該車輛的該計算車速資訊大於30 km/h時，透過該速度量測模組所接收的該量測車速資訊進行校正，以得到該修正車速資訊。