TWM614686U - Radar device with automatic calibration - Google Patents
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Abstract
一種具自動校正之雷達裝置可拆卸地組設於車輛,具自動校正之雷達裝置包括雷達、資訊過濾模組、資訊儲存單元以及運算模組。雷達具有初始角度資訊,雷達持續發射發射訊號後,接受對應的反射訊號並獲得多個環境資訊。資訊過濾模組電性連接雷達,資訊過濾模組接收環境資訊並將環境資訊過濾後得到多個濾後環境資訊。資訊儲存單元電性連接資訊過濾模組,資訊儲存單元接收並儲存濾後環境資訊。運算模組電性連接資訊儲存單元與雷達,運算模組接收濾後環境資訊後並經由運算獲得角度誤差值,運算模組於校正期間,根據角度誤差值調整雷達之初始角度資訊。A radar device with automatic calibration is detachably assembled on a vehicle. The radar device with automatic calibration includes a radar, an information filtering module, an information storage unit and a computing module. The radar has initial angle information. After the radar continuously emits the transmitted signal, it receives the corresponding reflected signal and obtains multiple environmental information. The information filtering module is electrically connected to the radar, and the information filtering module receives environmental information and filters the environmental information to obtain multiple filtered environmental information. The information storage unit is electrically connected to the information filtering module, and the information storage unit receives and stores filtered environmental information. The calculation module is electrically connected to the information storage unit and the radar. The calculation module receives the filtered environment information and obtains the angle error value through calculation. The calculation module adjusts the initial angle information of the radar according to the angle error value during the calibration period.
Description
本創作係關於一種雷達裝置,特別是指一種具自動校正之雷達裝置。This creation is about a radar device, especially a radar device with automatic correction.
雷達通常安裝於車輛上,用以感測車輛周圍的物體,以給予駕駛人警告或是給予駕駛人輔助,並可用於提供即時車輛運動資料給自動駕駛系統,進而提高車輛行駛之安全性。Radar is usually installed on a vehicle to sense objects around the vehicle to warn the driver or provide assistance to the driver, and can be used to provide real-time vehicle motion data to the automatic driving system, thereby improving the safety of the vehicle.
然而前提是雷達是必須安裝在正確的車輛位置上,但實際上雷達因自動駕駛需求觀測精度要求不斷提升,或者安裝於車輛上之雷達受到路面顛簸震動或碰撞,皆會導致雷達感測方向偏移,造成雷達偵測到物體之角度產生誤差,反而給予駕駛人錯誤警告或是給予駕駛人錯誤輔助。此外,當雷達偵測角度發生異常時,都需要回汽車維修廠,由技師進行雷達角度校正,但維修廠缺乏精密的設備。後裝市場與特殊車輛也都有校正安裝精度的困擾。However, the premise is that the radar must be installed in the correct position of the vehicle, but in fact, the radar needs to continuously improve the observation accuracy due to the needs of automatic driving, or the radar installed on the vehicle is subject to road bumps or collisions, which will cause the radar to sense the direction of deviation. Shift, resulting in an error in the angle of the object detected by the radar, but giving the driver a false warning or giving the driver false assistance. In addition, when the radar detection angle is abnormal, it is necessary to return to the car repair shop, and the technician will carry out the radar angle correction, but the repair shop lacks sophisticated equipment. The aftermarket and special vehicles are also troubled by calibration and installation accuracy.
鑒於上述,於一實施例中,提供一種具自動校正之雷達裝置,而且可拆卸地組設於車輛,具自動校正之雷達裝置包括雷達、資訊過濾模組、資訊儲存單元以及運算模組。雷達具有初始角度資訊,雷達持續發射發射訊號後,接受對應的反射訊號並獲得多個環境資訊。資訊過濾模組電性連接雷達,資訊過濾模組接收該些環境資訊並將該些環境資訊過濾後得到多個濾後環境資訊。資訊儲存單元電性連接資訊過濾模組,資訊儲存單元接收並儲存該些濾後環境資訊。運算模組電性連接資訊儲存單元與雷達,運算模組接收該些濾後環境資訊後並經由運算獲得誤差值,運算模組校正期間,根據角度誤差值補償調整雷達之初始角度資訊的偏移。In view of the above, in one embodiment, a radar device with automatic calibration is provided, and is detachably assembled in a vehicle. The radar device with automatic calibration includes a radar, an information filtering module, an information storage unit, and a computing module. The radar has initial angle information. After the radar continuously emits the transmitted signal, it receives the corresponding reflected signal and obtains multiple environmental information. The information filtering module is electrically connected to the radar, and the information filtering module receives the environmental information and filters the environmental information to obtain multiple filtered environmental information. The information storage unit is electrically connected to the information filtering module, and the information storage unit receives and stores the filtered environmental information. The calculation module is electrically connected to the information storage unit and the radar. The calculation module receives the filtered environmental information and obtains the error value through calculation. During the correction period, the calculation module compensates and adjusts the deviation of the initial angle information of the radar according to the angle error value. .
綜上,本創作實施例之具自動校正之雷達裝置,當雷達偵測物體之角度產生誤差時,可根據資訊儲存單元接收並儲存經資訊過濾模組過濾後之多個濾後環境資訊,再透過運算模組接收該些濾後環境資訊後並經由運算獲得角度誤差值,之後根據角度誤差值調整雷達之初始角度資訊,以達到自行校正雷達至正確之初始角度。藉此,由於具有自動校正功能的自動補償系統,能降低雷達裝置安裝精準度的要求,也可同步達到提高雷達用於偵測物體角度之正確性,並讓雷達裝置持續保持在最佳的工作狀態。此外,駕駛人也不需要回汽車維修廠便能自動校正,進而提昇後續維修保養的便利性及駕駛行車之安全性。再者,由於結構簡單,故也可提高生產速度並降低生產設備費用。In summary, the radar device with automatic calibration of this creative embodiment can receive and store multiple filtered environmental information filtered by the information filtering module according to the information storage unit when an error occurs in the angle of the radar detected object. After receiving the filtered environment information through the calculation module, the angle error value is obtained through calculation, and then the initial angle information of the radar is adjusted according to the angle error value to achieve the correct initial angle of the radar to be self-calibrated. As a result, due to the automatic compensation system with automatic correction function, it can reduce the requirements for the accuracy of the installation of the radar device, and can also simultaneously improve the accuracy of the radar used to detect the object angle, and keep the radar device continuously at the best work state. In addition, the driver can automatically calibrate without going back to the car repair shop, thereby improving the convenience of subsequent maintenance and the safety of driving. Furthermore, due to the simple structure, the production speed can be increased and the cost of production equipment can be reduced.
圖1為本創作具自動校正之雷達裝置第一實施例於第一時間之應用示意圖。如圖1所示,具自動校正之雷達裝置1可透過鎖附或卡合等組裝方式,可拆卸地組設於車輛20之前側,在此雖以雷達裝置1組設於車輛20之前側示意,但也可以裝設在車輛20的後側或是旁側,本創作不以此為限。在本實施例中,車輛20為四輪乘用車,四輪乘用車可為一般轎車、休旅車、中大巴士、遊覽車或跑車等。在一些實施例中,車輛20也可為履帶車,履帶車例如為坦克車、半履帶車或雪地車等。Fig. 1 is a schematic diagram of the first embodiment of creating a radar device with automatic calibration at the first time. As shown in Figure 1, the
如圖1所示,在本實施例中,道路30包括同向車道31、對向車道32以及分隔島46,分隔島46位於同向車道31與對向車道32之間,道路30的兩旁具有靜止的交通號誌41、電子收費42、交通號誌44以及路燈45,道路30的前方具有陸橋43,同向車道31上具有車輛20以及車輛21,對向車道32上具有車輛22。As shown in Figure 1, in this embodiment, the
再請參閱圖1,縱向為真實世界中,車輛20筆直地行駛於道路30之方向,也就是說縱向即為車輛20之車體軸向。側向為真實世界中,車輛20由對向車道32偏移向同向車道31之方向。縱向速度為真實世界中,車輛20筆直地行駛於道路30之速度,側向速度為真實世界中,車輛20由對向車道32偏移向同向車道31之速度。因此,在真實世界中,當車輛20在第一時間以速度V
1筆直地行駛於同向車道31,車輛20僅具有縱向速度,也就是速度V
1,而不具有側向速度。在本實施例中,由於雷達10之安裝角度正確而不偏移,因此雷達10之軸向即為車輛20之車體軸向。
Please refer to FIG. 1 again. The longitudinal direction is the direction in which the
如圖1所示,在本實施例中,在第一時間下,交通號誌41、電子收費42、陸橋43、交通號誌44以及路燈45分別位於車輛20之前方,分隔島46位於車輛20之左側,車輛22位於車輛20之前方且車輛22之速度V
D2與車輛20之速度V
1為反向,車輛21位於車輛20之前方且車輛21之速度V
D1與車輛20之速度V
1為同向。
As shown in Figure 1, in this embodiment, at the first time, the
圖2為本創作具自動校正之雷達裝置第一實施例之系統架構圖。如圖2所示,在本實施例中,具自動校正之雷達裝置1包括雷達10、資訊過濾模組11、資訊儲存單元12以及運算模組13。Figure 2 is a system architecture diagram of the first embodiment of a radar device with automatic calibration created. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
如圖1至圖2所示,在本實施例中,具自動校正之雷達裝置1之雷達10可為調頻連續波雷達(FMCW radar, Frequency modulated continuous waveform radar)。雷達10具有初始角度資訊,初始角度資訊可定義雷達10所判斷參考點之方位(在此參考點即為車輛20以外的其他物體),舉例來說,初始角度資訊可包括雷達方位角或雷達速度,其中,雷達方位角為雷達10偵測參考點後判斷參考點相對於雷達10之方位角,雷達速度為雷達10偵測參考點後判斷參考點相對於雷達10之速度。As shown in FIGS. 1 to 2, in this embodiment, the
如圖1至圖2所示,在本實施例中,在第一時間下,組設於車輛20之前側的雷達10持續發射發射訊號P,並分別將持續發射的多個發射訊號P發射至第一時間環境參考點,第一時間環境參考點包括多個靜態環境參考點與多個動態環境參考點,多個靜態環境參考點可包括交通號誌41、電子收費42、陸橋43、交通號誌44以及路燈45,多個動態環境參考點可包括具有速度V
D2之車輛22以及具有速度V
D1之車輛21。在一些實施例中,多個靜態環境參考點也可包括其他含金屬成分的靜態物體,多個動態環境參考點也可包括其他含金屬成分的動態物體,但不以含金屬成分為限。
As shown in FIGS. 1 to 2, in this embodiment, at the first time, the
承上,如圖1至圖2所示,之後組設於車輛20之前側的雷達10接受對應的反射訊號R並獲得第一時間環境資訊。第一時間環境資訊可包括多個靜態環境參考點資訊與多個動態環境參考點資訊。多個靜態環境參考點資訊可包括V
R1,V
R2,V
R3,V
R4,V
R5,θ
R1,θ
R2,θ
R3,θ
R4,θ
R5,其中V
R1與θ
R1分別為雷達10在第一時間所偵測到的交通號誌41之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R2與θ
R2分別為雷達10在第一時間所偵測到的電子收費42之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R3與θ
R3分別為雷達10在第一時間所偵測到的陸橋43之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R4與θ
R4分別為雷達10在第一時間所偵測到的交通號誌44之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R5與θ
R5分別為雷達10在第一時間所偵測到的路燈45之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值。在此雷達速度之數值為雷達10偵測參考點後判斷參考點相對於雷達10之速度之數值。雷達方位角之數值為雷達10偵測參考點後判斷參考點相對於雷達10之方位角之數值。多個動態環境參考點資訊可包括V
R7,V
R8,θ
R7以及θ
R8,其中V
R7與θ
R7分別為雷達10在第一時間所偵測到的車輛21之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R8與θ
R8分別為雷達10在第一時間所偵測到的車輛22之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值。
Continuing, as shown in Figs. 1 to 2, the
如圖1至圖2所示,在本實施例中,在第一時間,資訊過濾模組11電性連接雷達10,資訊過濾模組11接收上述第一時間環境資訊,並且資訊過濾模組11將上述第一時間環境資訊經運算過濾後得到第一時間濾後環境資訊。第一時間濾後環境資訊為上述第一時間環境資訊之多個靜態環境參考點資訊,也就是說資訊過濾模組11將第一時間環境資訊中的多個動態環境參考點資訊濾除,以保留第一時間環境資訊之多個靜態環境參考點資訊。As shown in FIGS. 1 to 2, in this embodiment, at the first time, the
如圖1至圖2所示,車輛20行駛在道路30上,車輛20之雷達10所偵測到的靜態環境參考點通常會多於動態環境參考點,例如在本實施例中,車輛20周圍的動態環境參考點僅有車輛21與車輛22,而靜態環境參考點則包括交通號誌41、電子收費42、陸橋43、交通號誌44以及路燈45。因此上述資訊過濾模組11之運算過濾的方式,可為從雷達10所偵測之各參考點之雷達速度數值中先取得眾數,並透過該眾數以做為判斷靜態環境參考點之依據。其中,眾數之容許誤差可例如為5%。舉例來說,以位於車輛20之前側的雷達裝置1為例,在第一時間下,假設V
R1, V
R2, V
R3以及V
R4皆為100 km/hr、V
R5為97 km/hr、V
R7為10 km/hr及V
R8為200 km/hr,則取100 km/hr為眾數,由於97 km/hr在容許誤差5%內,因此判斷交通號誌41、電子收費42、陸橋43、交通號誌44以及路燈45皆為靜態環境參考點。
As shown in FIGS. 1 to 2, the
如圖1至圖2所示,在本實施例中,位於車輛20之前側的雷達裝置1的資訊儲存單元12電性連接資訊過濾模組11,資訊儲存單元12接收並儲存第一時間濾後環境資訊。As shown in FIGS. 1 to 2, in this embodiment, the
如圖1至圖2所示,運算模組13電性連接資訊儲存單元12與雷達10,運算模組13可接收上述第一時間濾後環境資訊並經由運算,獲得第一時間車輛速度資訊。其中,運算方式可以上述複數個雷達速度與複數個雷達方位角以最小平方法(least squares approach),計算出車輛20的瞬時車輛速度資訊與航行方向。第一時間車輛速度資訊可包括第一時間車輛縱向速度與第一時間車輛橫向速度,其中第一時間車輛縱向速度與第一時間車輛橫向速度分別為在第一時間下,位於車輛20前側之雷達裝置1的運算模組13所計算之車輛20之縱向速度以及橫向速度。運算模組13根據第一時間車輛縱向速度與第一時間車輛橫向速度獲得第一時間車輛偏位角。藉由第一時間車輛偏位角便可計算車輛20之航行方向。例如,在本實施例中,車輛20以速度V
1筆直地行駛於道路30之方向且雷達10之安裝角度不偏移,因此第一時間車輛縱向速度之數值即為速度V
1之數值,而第一時間車輛橫向速度之數值為零且第一時間車輛偏位角之數值為零。藉此,本創作實施例之具自動校正之雷達裝置1,可根據資訊儲存單元12接收並儲存經資訊過濾模組11過濾後之瞬時濾後環境資訊,再透過運算模組13接收上述瞬時濾後環境資訊並經由運算獲得瞬時車輛速度資訊,以判斷車輛20之速度以及車輛20之航行方向。
As shown in FIGS. 1 to 2, the
圖3為本創作具自動校正之雷達裝置第二實施例於第一時間之應用示意圖。請參閱圖3,本實施例與第一實施例之差異在於本實施例之雷達10的安裝角度有偏移誤差,因此雷達10之軸向與車輛20之車體軸向不同,並且雷達10之軸向與車輛20之車體軸向之間形成車輛偏位角。由於雷達10於安裝時即存在角度偏移,因而影響雷達10所偵測之參考點的雷達方位角與雷達速度的正確性,進而也影響雷達裝置1所判斷的車輛20之速度以及航向的正確性。也就是說,雖然本實施例與第一實施例所偵測的第一時間環境參考點皆相同,但是由於本實施例之雷達10的安裝角度偏移誤差,因此本實施例之雷達裝置1所獲得的第一時間環境資訊以及第一時間濾後環境資訊會不同於第一實施例之第一時間環境資訊以及第一時間濾後環境資訊,進而影響後續運算模組13的運算。以下就如何利用本實施例之具自動校正之雷達裝置1來進行校正作敘述。Fig. 3 is a schematic diagram of the application of the second embodiment of the radar device with automatic calibration at the first time. 3, the difference between this embodiment and the first embodiment is that the installation angle of the
圖4為本創作具自動校正之雷達裝置第二實施例於第二時間之應用示意圖。其中圖4之第二時間為圖3之車輛20在第一時間後持續筆直地行駛於道路30之某一時間。在本實例中,為方便說明係提供二個差異較大的不同時間點為例示作說明,但實際上可能一秒內即可取得多個不同時間點的所需資訊來進行分析判斷。如圖4所示,在第二時間,車輛20以速度V
2筆直地行駛於同向車道31,此時,車輛21與車輛22仍舊位於車輛20之前方,但相較於第一時間車輛22更靠近於車輛20,車輛22之速度V
D2’與車輛20之速度V
2為反向,而車輛21之速度V
D1’與車輛20之速度V
2為同向。
Fig. 4 is a schematic diagram of the application of the second embodiment of the radar device with automatic calibration at the second time. The second time in FIG. 4 is a certain time when the
如圖2與圖4所示,在本實施例中,校正期間為雷達裝置1進行校正作業的一段時間,其中校正期間包含第一時間與第二時間,在第二時間下,雷達10發射發射訊號P至第二時間環境參考點,第二時間環境參考點包括多個靜態環境參考點與多個動態環境參考點,多個靜態環境參考點可包括靜止的電子收費42、陸橋43、交通號誌44、路燈45以及分隔島46,多個動態環境參考點可包括具有速度V
D1’之車輛21以及具有速度V
D2’之車輛22。
As shown in FIGS. 2 and 4, in this embodiment, the calibration period is a period of time during which the
承上,如圖2與圖4所示,之後組設於車輛20之前側的雷達10接受對應的反射訊號R並獲得第二時間環境資訊。第二時間環境資訊可包括多個靜態環境參考點資訊與多個動態環境參考點資訊。多個靜態環境參考點資訊可包括V
R2’, V
R3’, V
R4’, V
R5’, V
R6’, θ
R2’, θ
R3’, θ
R4’, θ
R5’, θ
R6’,其中V
R2’與θ
R2’分別為雷達10在第二時間所偵測到的電子收費42之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R3’與θ
R3’分別為雷達10在第二時間所偵測到的陸橋43之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R4’與θ
R4’分別為雷達10在第二時間所偵測到的交通號誌44之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R5’與θ
R5’分別為雷達10在第二時間所偵測到的路燈45之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R6’與θ
R6’分別為雷達10在第二時間所偵測到的分隔島46之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值。多個動態環境參考點資訊可包括V
R7’, V
R8’, θ
R7’以及θ
R8’,其中V
R7’與θ
R7’分別為雷達10在第二時間所偵測到的車輛21之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值,V
R8’與θ
R8’分別為雷達10在第二時間所偵測到的車輛22之雷達速度之數值以及雷達方位角之數值。
In addition, as shown in FIGS. 2 and 4, the
如圖2至圖4所示,在本實施例中,資訊過濾模組11接收上述多個環境資訊。具體來說,在第一時間,資訊過濾模組11接收上述第一時間環境資訊,在第二時間,資訊過濾模組11接收上述第二時間環境資訊,並且資訊過濾模組11將上述第一時間環境資訊與上述第二時間環境資訊經運算過濾後得到第一時間濾後環境資訊以及第二時間濾後環境資訊。第一時間濾後環境資訊為上述第一時間環境資訊之多個靜態環境參考點資訊,第二時間濾後環境資訊為上述第二時間環境資訊之多個靜態環境參考點資訊。也就是說資訊過濾模組11分別將第一時間環境資訊中的多個動態環境參考點資訊以及第二時間環境資訊中的多個動態環境參考點資訊濾除,以保留第一時間環境資訊之多個靜態環境參考點資訊以及第二時間環境資訊之多個靜態環境參考點資訊。As shown in FIGS. 2 to 4, in this embodiment, the
如圖2至圖4所示,資訊儲存單元12接收並儲存多個濾後環境資訊,具體來說,在本實施例中,上述多個濾後環境資訊包括上述本實施例之第一時間濾後環境資訊與第二時間濾後環境資訊。As shown in FIGS. 2 to 4, the
如圖2至圖4所示,在本實施例中,運算模組13可接收上述第一時間濾後環境資訊以及上述第二時間濾後環境資訊並分別經由運算,運算方式可為例如最小平方法(least squares approach),藉此,以分別獲得第一時間車輛速度資訊以及第二時間車輛速度資訊。第一時間車輛速度資訊可包括第一時間車輛縱向速度V
1y與第一時間車輛橫向速度V
1x。第二時間車輛速度資訊可包括第二時間車輛縱向速度V
2y與第二時間車輛橫向速度V
2x。其中,第一時間車輛縱向速度V
1y與第一時間車輛橫向速度V
1x分別為在第一時間下,運算模組13所計算之車輛20之縱向速度以及橫向速度,第二時間車輛縱向速度V
2y與第二時間車輛橫向速度V
2x分別為在第二時間下,運算模組13所計算之車輛20之縱向速度以及橫向速度。
As shown in FIGS. 2 to 4, in this embodiment, the
承上,在本實施例中,如圖3至圖4所示,由於雷達裝置1尚未校正,因此第一時間車輛縱向速度V
1y與第一時間車輛橫向速度V
1x並非分別指向真實世界中車輛20之縱向速度V
1與車輛20之橫向速度。第二時間車輛縱向速度V
2y與第二時間車輛橫向速度V
2x也並非分別指向真實世界中車輛20之縱向速度V
2以及車輛20之橫向速度,並且第一時間車輛縱向速度V
1y與第二時間車輛縱向速度V
2y分別與車輛20之速度V
1,V
2形成第一時間車輛偏位角ϕ1與第二時間車輛偏位角ϕ2,因此,在本實施例中,雷達裝置1會誤判車輛20是具有偏移或轉彎的運動行為。
In conclusion, in this embodiment, as shown in FIGS. 3 to 4, since the
承上,在本實施例中,運算模組13進一步根據第一時間車輛縱向速度V
1y與第一時間車輛橫向速度V
1x以及第二時間車輛縱向速度V
2y與第二時間車輛橫向速度V
2x以分別獲得第一時間車輛偏位角ϕ1以及第二時間車輛偏位角ϕ2,並且比對第一時間車輛偏位角ϕ1與第二時間車輛偏位角ϕ2。由於在本實施例中,車輛20是筆直地行駛於長直的道路30,因此,第一時間車輛偏位角ϕ1與第二時間車輛偏位角ϕ2比對的結果應為相同或近似,運算模組13可取第一時間車輛偏位角ϕ1之數值、第二時間車輛偏位角ϕ2之數值或是第一時間車輛偏位角ϕ1與第二時間車輛偏位角ϕ2之平均數值以獲得一角度誤差值,運算模組13根據上述角度誤差值調整雷達10之上述初始角度資訊。
In conclusion, in this embodiment, the
圖5為本創作具自動校正之雷達裝置第二實施例於第一時間至第N時間之應用示意圖。其中,圖5的第一時間t1的車輛20與交通號誌44的相對關係以及第二時間t2的車輛20與交通號誌44的相對關係分別為圖3以及圖4中車輛20與交通號誌44的相對位置關係,在此僅以交通號誌44為靜態環境參考點做示例,但靜態環境參考點的選擇不以此為限。如圖5所示,在本實施例中,車輛20在真實世界中是沿著車體軸向C移動,而雷達10之雷達軸A(即雷達之軸向)與車體軸向C非平行,因此形成角度誤差值ψ。FIG. 5 is a schematic diagram of the application of the second embodiment of the radar device with automatic calibration from the first time to the Nth time. Among them, the relative relationship between the
承上,如圖5所示,在本實施例中,校正期間包含第一時間t1至第N時間tn。雷達裝置1持續地擷取相同的靜態環境參考點資訊,例如,在第一時間t1下,車輛20以速度V
1筆直地朝車體軸向C移動並且雷達10對交通號誌44發射訊號,因此第一時間濾後環境資訊包括V
R4,在第二時間t2下,車輛20以速度V
2筆直地朝車體軸向C移動並且雷達10對交通號誌44發射訊號,因此第二時間濾後環境資訊包括V
R4’,在第N時間tn下,車輛20以速度V
n筆直地朝車體軸向C移動並且雷達10對交通號誌44發射訊號,因此第N時間濾後環境資訊包括V
R4’’,其中V
R4’’為雷達10在第N時間tn所偵測到的交通號誌44之雷達速度之數值。透過上述多個不同時間點的濾後環境資訊,運算模組13可以速度換算求得每個時間點之間車輛20的移動距離以及每個時間點之間在雷達橫軸方向車輛20的移動距離(例如在第一時間t1與第二時間t2之間,在雷達橫軸方向車輛20的移動距離為距離ΔX1-距離ΔX2。在第一時間t1與第N時間tn之間,在雷達橫軸方向車輛20的移動距離為距離ΔX1-距離ΔXn)。因此,本實施例之雷達裝置1也可透過在第一時間t1、第二時間t2,…以及第N時間tn等多個時間點所獲得的多個濾後環境資訊並應用該些濾後環境資訊做曲線擬合(Curve fitting)即可獲得車輛20的航行路徑以求得角度誤差值ψ,進而達到自行校正雷達10至正確之初始角度。
In conclusion, as shown in FIG. 5, in this embodiment, the calibration period includes the first time t1 to the Nth time tn. The
綜上,本創作實施例之具自動校正之雷達裝置1,當雷達10偵測物體之角度產生誤差時,可根據資訊儲存單元12接收並儲存經資訊過濾模組11過濾後之多個濾後環境資訊,再透過運算模組13接收上述多個濾後環境資訊後並經由運算獲得角度誤差值,之後根據角度誤差值調整雷達10之初始角度資訊,以達到自行校正雷達10至正確之初始角度。藉此,由於具有自動校正功能的自動補償系統,能降低雷達裝置1安裝精準度的要求,也可同步達到提高雷達10用於偵測物體角度之正確性,並讓雷達裝置1持續保持在最佳的工作狀態。此外,駕駛人也不需要回汽車維修廠便能自動校正,進而提昇後續維修保養的便利性及駕駛行車之安全性。再者,由於結構簡單、又具自動校正補償之能力,故也可提高生產速度並降低生產設備費用。In summary, the
承上,另外,在本實施例中,校正期間是透過人為判斷車輛20是否筆直地行駛於道路30上,因此,本創作實施例之具自動校正之雷達裝置1,可透過人為駕駛車輛20並判斷車輛20筆直地行駛於道路30上,使組裝於車輛20之雷達10獲得第一時間環境資訊與第二時間環境資訊,第一時間環境資訊與第二時間環境資訊再透過資訊過濾模組11分別過濾為第一時間濾後環境資訊與第二時間濾後環境資訊,再將第一時間濾後環境資訊與第二時間濾後環境資訊經運算模組13運算,獲得角度誤差值,因此,本創作實施例之具自動校正之雷達裝置1,僅須透過駕駛人筆直地行駛於直線道路,便可達到自行校正雷達10偵測物體之角度。In addition, in this embodiment, the calibration period is to manually determine whether the
如圖2所示,在本實施例中,具自動校正之雷達裝置1更包括通訊裝置14,通訊裝置14耦接運算模組13與外部裝置15,外部裝置15可為智慧型手機或行車電腦,若外部裝置15為智慧型手機,通訊裝置14可透過藍芽傳輸(Bluetooth transmission)之方式耦接運算模組13與外部裝置15,若外部裝置15為行車電腦,則通訊裝置14可透過控制器區域網路(Controller Area Network,CAN)之傳輸方式耦接運算模組13與外部裝置15。在一些實施例中,也可以在雷達10內建或外接陀螺儀。As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
如圖2所示,外部裝置15包括車輛資訊,舉例來說,若外部裝置15為智慧型手機,由於智慧型手機具有陀螺儀感測器,透過陀螺儀感測器可測得智慧型手機本身之偏位角。在本實施例中,智慧型手機是放置於車輛20上,因此也可測得車輛20之偏位角,所以在本實施例中,外部裝置15之車輛資訊包括智慧型手機所測得之車輛20的偏位角。再舉例來說,若外部裝置15為行車電腦,由於行車電腦可持續取得車輛20之方向盤的轉角資訊,因此在本實施例中,外部裝置15之車輛資訊也可包括車輛20之方向盤的轉角資訊。As shown in Figure 2, the
如圖2至圖4所示,在本實施例中,多個濾後環境資訊包括瞬時濾後環境資訊,瞬時濾後環境資訊為,在某時間下,資訊過濾模組11經運算過濾後所得到之濾後環境資訊。舉例來說,在第一時間下,資訊過濾模組11經運算過濾後得到第一時間濾後環境資訊,因此,此時的瞬時濾後環境資訊即為第一時間濾後環境資訊。同理,在第二時間下,瞬時濾後環境資訊即為第二時間濾後環境資訊。As shown in FIGS. 2 to 4, in this embodiment, the multiple filtered environment information includes instantaneous filtered environment information. Get the filtered environmental information. For example, at the first time, the
如圖2至圖4所示,在本實施例中,運算模組13可根據瞬時濾後環境資訊求得瞬時車輛偏位角,舉例來說,在第一時間下,瞬時車輛偏位角即為第一時間車輛偏位角ϕ1,也可稱為第一時間車輛航向角度,在第二時間下,瞬時車輛偏位角即為第二時間車輛偏位角ϕ2,也可稱為第二時間車輛航向角度。As shown in Figures 2 to 4, in this embodiment, the
承上,在一些實施例中,車輛偏位角是自動駕駛輔助(Advanced Driver Assistance Systems; ADAS)在判斷車輛走行軌跡上的重要依據,一般來說,車輛偏位角是由車輛20上的行車電腦取得,例如上述的方向盤轉角資訊。因此,本實施例之第一時間車輛偏位角ϕ1以及第二時間車輛偏位角ϕ2能夠提供自動駕駛輔助額外的車輛偏位角資訊,以驗證車輛偏位角之正確性,使得自動駕駛輔助的安全性提升,進而能採取不同的駕駛策略與警戒區域的調整。In conclusion, in some embodiments, the vehicle deflection angle is an important basis for automatic driving assistance (ADAS) in judging the trajectory of the vehicle. Generally speaking, the vehicle deflection angle is determined by the driving angle of the
如圖2至圖4所示,在本實施例中,通訊裝置14接收外部裝置15之車輛資訊並傳送至運算模組13,運算模組13進一步根據瞬時濾後環境資訊與車輛資訊運算獲得角度誤差值。舉例來說,若外部裝置15為智慧型手機,則以車輛資訊為基準,將車輛資訊之智慧型手機所測得之車輛20的偏位角減掉瞬時車輛偏位角,以獲得角度誤差值。再舉例來說,若外部裝置15為行車電腦,則也以車輛資訊為基準,將車輛資訊之車輛20之方向盤的轉角資訊轉換為車輛20之偏位角並減掉瞬時車輛偏位角,以獲得角度誤差值。藉此,本創作實施例之具自動校正之雷達裝置1,可透過外部裝置15耦接於通訊裝置14(例如為智慧型手機時,即如圖2所示)又或者是外部裝置15耦接於運算模組13(例如為行車電腦時,圖未示),基於外部裝置15之車輛資訊為基準,對雷達10所偵測物體之角度做補償,以加速資料收斂,進而加速雷達裝置1之反應時間,此外,也提升雷達裝置1之精確度。As shown in FIGS. 2 to 4, in this embodiment, the
再請參閱圖2,由於外部裝置15包括車輛資訊,因此,運算模組13透過車輛資訊可間接得知車輛20是否在偏移或轉彎狀態,若車輛20是在偏移或轉彎狀態則暫時停止校正工作。待由車輛資訊得知車輛20為筆直地行駛狀態時,運算模組13再繼續做校正工作。也就是說,在本實施例中,上述校正期間係由該運算模組13根據該車輛資訊決定。Please refer to FIG. 2 again. Since the
承上,藉此,透過外部裝置15的車輛資訊有助於雷達裝置1切換為偵測車輛20軌跡模式(如同上述創作第一實施例)與雷達校正模式(如同上述創作第二實施例),達到資訊快速收斂,讓雷達10快速進入工作。因此本創作實施例之雷達裝置1能在偵測車輛20軌跡模式與雷達校正模式間作自動切換,使得車輛20之雷達10可以在保持最佳工作狀態的同時,也能提供最正確的車輛動態資訊。In conclusion, by this, the vehicle information through the
圖6為本創作具自動校正之雷達裝置第三實施例之安裝示意圖。如圖6所示,車輛20a為商用車,商用車可為貨車、聯結車、遊覽車或巴士,在本實施例中,四個具自動校正之雷達裝置1分別設置於車輛20a之前側的前保險桿、後側之後保險桿以及各旁側,由於商用車之體型較大,也有內輪差的問題,因此在車輛20a之前側、後側以及旁側均分別設置有具自動校正之雷達裝置1,能夠隨時校正,在標定的警戒區正確地偵測危險物體,進而提升行車安全。Figure 6 is a schematic diagram of the installation of a third embodiment of a radar device with automatic calibration. As shown in Figure 6, the
圖7為本創作具自動校正之雷達裝置第四實施例之安裝示意圖。如圖7所示,車輛20b為二輪乘用車,二輪乘用車可為摩托車、速克達、電動摩托車、電動自行車等,在本實施例中,具自動校正之雷達裝置1可拆卸地設置於車輛20b之後側,由於二輪乘用車在使用上較容易受到碰撞,例如駕駛人因雷達裸露在車外,會有被偷竊之虞,有拆卸的需求;並在尋求停車空間時往往會搬移車輛20b,在搬移的過程中與其他車輛碰撞是難以避免的情況,因此,透過將具自動校正之雷達裝置1可拆卸地設置於車輛20b之後側,駕駛人使用完車輛20b後便可將具自動校正之雷達裝置1拆除並妥善保管,以防止具自動校正之雷達裝置1受到損害。而在要使用時裝設至適當位置後,透過上述的自動校正,即可避免安裝誤差所造成的偵測誤差。Fig. 7 is a schematic diagram of the installation of a fourth embodiment of a radar device with automatic calibration. As shown in Fig. 7, the
1:雷達裝置
10:雷達
11:資訊過濾模組
12:資訊儲存單元
13:運算模組
14:通訊裝置
15:外部裝置
20,20a,20b,21,22:車輛
30:道路
31:同向車道
32:對向車道
41,44:交通號誌
42:電子收費
43:陸橋
45:路燈
46:分隔島
A:雷達軸
C:車體軸向
t1:第一時間
t2:第二時間
tn:第N時間
V
1,V
2,V
D1,V
D2,V
D1’,V
D2’,V
n:速度
V
1y:第一時間車輛縱向速度
V
1x:第一時間車輛橫向速度
V
2y:第二時間車輛縱向速度
V
2x:第二時間車輛橫向速度
ϕ1:第一時間車輛偏位角
ϕ2:第二時間車輛偏位角
ψ:角度誤差值
P:發射訊號
R:反射訊號
ΔX1,ΔX2,ΔXn:距離1: Radar device 10: Radar 11: Information filtering module 12: Information storage unit 13: Operation module 14: Communication device 15:
[圖1]係本創作具自動校正之雷達裝置第一實施例於第一時間之應用示意圖。 [圖2]係本創作具自動校正之雷達裝置第一實施例之系統架構圖。 [圖3]係本創作具自動校正之雷達裝置第二實施例於第一時間之應用示意圖。 [圖4]係本創作具自動校正之雷達裝置第二實施例於第二時間之應用示意圖。 [圖5]係本創作具自動校正之雷達裝置第二實施例於第一時間至第N時間之應用示意圖。 [圖6]係本創作具自動校正之雷達裝置第三實施例之安裝示意圖。 [圖7]係本創作具自動校正之雷達裝置第四實施例之安裝示意圖。 [Figure 1] is a schematic diagram of the application of the first embodiment of the radar device with automatic calibration in the first time. [Figure 2] is the system architecture diagram of the first embodiment of the radar device with automatic calibration. [Figure 3] is a schematic diagram of the application of the second embodiment of the radar device with automatic calibration in the first time. [Figure 4] is a schematic diagram of the application of the second embodiment of the radar device with automatic calibration in the second time. [Figure 5] is a schematic diagram of the application of the second embodiment of the radar device with automatic calibration from the first time to the Nth time. [Figure 6] is a schematic diagram of the installation of the third embodiment of the radar device with automatic calibration of the present invention. [Figure 7] is a schematic diagram of the installation of the fourth embodiment of the radar device with automatic calibration of the present invention.
1:雷達裝置 1: radar device
10:雷達 10: radar
11:資訊過濾模組 11: Information filtering module
12:資訊儲存單元 12: Information storage unit
13:運算模組 13: Computing module
14:通訊裝置 14: Communication device
15:外部裝置 15: External device
P:發射訊號 P: transmit signal
R:反射訊號 R: Reflected signal
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110202320U TWM614686U (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | Radar device with automatic calibration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW110202320U TWM614686U (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | Radar device with automatic calibration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWM614686U true TWM614686U (en) | 2021-07-21 |
Family
ID=77912162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110202320U TWM614686U (en) | 2021-03-03 | 2021-03-03 | Radar device with automatic calibration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWM614686U (en) |
-
2021
- 2021-03-03 TW TW110202320U patent/TWM614686U/en not_active IP Right Cessation
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