[发明专利]利用超声波的物体检测方法及物体检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种运用在电源管理上的使用者检测技术，特别涉及一种利用超声波的物体检测方法及物体检测装置。

背景技术

随着电子类技术的发展愈臻成熟，各式电器用品与人们的生活愈是密不可分，举凡电视、冷气、微波炉等皆是家家户户中常见的电器。一般使用者的习惯是在不使用这些电器时仍保持待机状态，或是仍插着插头，这样的习惯仍会消耗电力。虽然每一电器在未使用时电力消耗不多，举例而言，电视待机耗电由6至15瓦不等、微波炉待机耗电由0.1至4.2瓦不等、音响待机耗电由0.04至14.9瓦不等，但各件家电于待机状态所耗费的电力，累积下来仍十分可观。据估计，每户一年可能因此多耗费三百多度的电力，不但浪费能源，更增加了电费支出，这与目前所提倡的节能的趋势，是背道而驰的。

随着智能家电的发展，许多家用电器的设计开始采用使用者检测技术，以便于在使用者未使用电器时自动进入省电模式。在现有的使用者检测技术上，主要是利用红外线传感器或利用影像处理检测等技术来达成。红外线传感器是利用使用者进入或离开传感器的感测范围时所造成的温度变化（红外线的变化）来感测使用者移动。而影像处理检测技术则是利用连续时间所拍摄到的影像来进行判断。当使用者在拍摄范围内移动时，所拍摄到的影像会随着使用者的移动而有所不同。将连续时间内所拍摄到的多个影像相互比对后，就可分析出使用者的移动行为。

然而，红外线传感器虽然可用以判断使用者的移动行为，但在感测范围内的使用者与红外线传感器之间的间隔距离却无法由红外线的变化进行判断。

影像处理检测技术则是需要处理庞大的影像数据输入与算法分析来判断使用者的移动行为，在硬件或软件的建置上需要较高的成本。较高阶影像处理技术甚至可以分析出使用者的相对距离，但相对需要更高阶的硬件或软件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超声波的物体检测方法，包括：依据间隔时间顺序发射多个超声波信号、于各超声波信号发射后感测反射各超声波信号所形成的音波以产生反射信号，以及分析各反射信号以检测反射物体。

其中，各反射信号的分析步骤包括：取样反射信号以产生多个取样值，并形成具有对应多个索引的这些取样值的实时环境数组、依据索引比较实时环境数组中的取样值与累计环境数组中对应的环境元素以产生具有多个第一标记的物体出现数组、依据索引基于物体出现数组中的第一标记选择性累计持续出现数组中相对应的累计值、以及依据索引响应持续出现数组中累计值的变化更新移动物体数组中相对应的第二标记。于此，各环境元素是先前分析步骤所得的多个实时环境数组中对应相同索引的多个取样值中之一。这些第一标记分别对应于这些索引，并且各第一标记相应于相同索引的取样值和环境元素的比较结果。

本发明还提供一种物体检测装置，包括：超声波传感器、驱动电路及微控制器。

超声波传感器用以依序发射多个超声波信号，并于每次超声波信号发射后，感测反射的音波以产生对应的反射信号。驱动电路用以驱动超声波传感器。微控制器用以分析各反射信号以检测至少一个反射物体。

其中，反射信号的分析步骤包括：取样反射信号以产生实时环境数组、比较实时环境数组与累计环境数组以产生物体出现数组、依据物体出现数组更新持续出现数组，以及依据持续出现数组的变化更新移动物体数组。

于此，实时环境数组具有多个索引与多个取样值，并且这些取样值分别对应于这些索引。累计环境数组是相应于先前的多个实时环境数组。物体出现数组具有分别对应上述索引的多个第一标记。持续出现数组具有分别对应上述索引的多个累计值。移动物体数组具有分别对应上述索引的多个第二标记。

本发明的有益效果在于，在根据本发明实施例的利用超声波的物体检测方法及物体检测装置中，通过物体出现数组及持续出现数组可清楚得知是否有使用者（反射物体）出现，并且通过移动物体数组可清楚得知使用者是否在移动中及移动方向。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的物体检测装置的示意图；

图2为根据本发明一实施例的利用超声波的物体检测方法的流程图；

图3为步骤S130的一实施例的流程图；

图4为步骤S131的一实施例的流程图；

图5为反射信号的一实施例的波形图；

图6为步骤S133的一实施例的流程图；

图7为步骤S135的一实施例的流程图；

图8为步骤S137的一实施例的流程图；以及

图9为步骤S160的一实施例的流程图。