[發明專利]利用超聲波的物體檢測方法及物體檢測裝置

有效

• 申請號: 201310367483.4
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103675820A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 林育仲;王景容;謝旻劭
• 申請（專利權）人: 和碩聯合科技股份有限公司
• 主分類號: G01S15/04
• 分類號: G01S15/04;G01S15/08;G01S15/50
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;李昕巍

技術領域

本發明涉及一種運用在電源管理上的使用者檢測技術，特別涉及一種利用超聲波的物體檢測方法及物體檢測裝置。

背景技術

隨著電子類技術的發展愈臻成熟，各式電器用品與人們的生活愈是密不可分，舉凡電視、冷氣、微波爐等皆是家家戶戶中常見的電器。一般使用者的習慣是在不使用這些電器時仍保持待機狀態，或是仍插著插頭，這樣的習慣仍會消耗電力。雖然每一電器在未使用時電力消耗不多，舉例而言，電視待機耗電由6至15瓦不等、微波爐待機耗電由0.1至4.2瓦不等、音響待機耗電由0.04至14.9瓦不等，但各件家電于待機狀態所耗費的電力，累積下來仍十分可觀。據估計，每戶一年可能因此多耗費三百多度的電力，不但浪費能源，更增加了電費支出，這與目前所提倡的節能的趨勢，是背道而馳的。

隨著智能家電的發展，許多家用電器的設計開始采用使用者檢測技術，以便于在使用者未使用電器時自動進入省電模式。在現有的使用者檢測技術上，主要是利用紅外線傳感器或利用影像處理檢測等技術來達成。紅外線傳感器是利用使用者進入或離開傳感器的感測范圍時所造成的溫度變化（紅外線的變化）來感測使用者移動。而影像處理檢測技術則是利用連續時間所拍攝到的影像來進行判斷。當使用者在拍攝范圍內移動時，所拍攝到的影像會隨著使用者的移動而有所不同。將連續時間內所拍攝到的多個影像相互比對后，就可分析出使用者的移動行為。

然而，紅外線傳感器雖然可用以判斷使用者的移動行為，但在感測范圍內的使用者與紅外線傳感器之間的間隔距離卻無法由紅外線的變化進行判斷。

影像處理檢測技術則是需要處理龐大的影像數據輸入與算法分析來判斷使用者的移動行為，在硬件或軟件的建置上需要較高的成本。較高階影像處理技術甚至可以分析出使用者的相對距離，但相對需要更高階的硬件或軟件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用超聲波的物體檢測方法，包括：依據間隔時間順序發射多個超聲波信號、于各超聲波信號發射后感測反射各超聲波信號所形成的音波以產生反射信號，以及分析各反射信號以檢測反射物體。

其中，各反射信號的分析步驟包括：取樣反射信號以產生多個取樣值，并形成具有對應多個索引的這些取樣值的實時環境數組、依據索引比較實時環境數組中的取樣值與累計環境數組中對應的環境元素以產生具有多個第一標記的物體出現數組、依據索引基于物體出現數組中的第一標記選擇性累計持續出現數組中相對應的累計值、以及依據索引響應持續出現數組中累計值的變化更新移動物體數組中相對應的第二標記。于此，各環境元素是先前分析步驟所得的多個實時環境數組中對應相同索引的多個取樣值中之一。這些第一標記分別對應于這些索引，并且各第一標記相應于相同索引的取樣值和環境元素的比較結果。

本發明還提供一種物體檢測裝置，包括：超聲波傳感器、驅動電路及微控制器。

超聲波傳感器用以依序發射多個超聲波信號，并于每次超聲波信號發射后，感測反射的音波以產生對應的反射信號。驅動電路用以驅動超聲波傳感器。微控制器用以分析各反射信號以檢測至少一個反射物體。

其中，反射信號的分析步驟包括：取樣反射信號以產生實時環境數組、比較實時環境數組與累計環境數組以產生物體出現數組、依據物體出現數組更新持續出現數組，以及依據持續出現數組的變化更新移動物體數組。

于此，實時環境數組具有多個索引與多個取樣值，并且這些取樣值分別對應于這些索引。累計環境數組是相應于先前的多個實時環境數組。物體出現數組具有分別對應上述索引的多個第一標記。持續出現數組具有分別對應上述索引的多個累計值。移動物體數組具有分別對應上述索引的多個第二標記。

本發明的有益效果在于，在根據本發明實施例的利用超聲波的物體檢測方法及物體檢測裝置中，通過物體出現數組及持續出現數組可清楚得知是否有使用者（反射物體）出現，并且通過移動物體數組可清楚得知使用者是否在移動中及移動方向。

附圖說明

圖1為根據本發明一實施例的物體檢測裝置的示意圖；

圖2為根據本發明一實施例的利用超聲波的物體檢測方法的流程圖；

圖3為步驟S130的一實施例的流程圖；

圖4為步驟S131的一實施例的流程圖；

圖5為反射信號的一實施例的波形圖；

圖6為步驟S133的一實施例的流程圖；

圖7為步驟S135的一實施例的流程圖；

圖8為步驟S137的一實施例的流程圖；以及

圖9為步驟S160的一實施例的流程圖。