CN100416297C - 车载障碍物探测系统 - Google Patents

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Abstract

当车辆的前侧传感器或者后侧传感器之一探测进入了靠近车辆的探测区域之内的多个距离范围的特定的距离范围中的障碍物时，微机使警告单元以对各距离范围所制备的主警告模式用蜂鸣器进行警告。相反，当两个都探测障碍物时，警告单元以下述的模式进行警告。在两个传感器其中至少之一探测进入最短距离范围的第一情况中，警告单元以与主警告模式不同的不同警告模式进行警告。在除了第一种情况的第二情况中，警告单元以对应于被更靠近车辆的障碍物所进入的距离范围的主警告模式进行警告，所述障碍物的距离范围通过两个传感器所探测。

Description

车载障碍物探测系统
技术领域
本发明涉及车载障碍物探测系统。
背景技术
公知的障碍物探测系统使用距离传感器用于探测靠近车辆的障碍物，然后警告车辆的乘员障碍物靠近。例如，如图5中所示，车辆在车辆的四个拐角设有距离传感器101-104，每个传感器具有包括较短范围、中间范围和较长范围的探测区域。所述车辆进一步设有对应前侧传感器101、102的第一蜂鸣器以及对应后侧传感器103、104的第二蜂鸣器。第一和第二蜂鸣器输出频率彼此不同的声音，所述声音使得能够确定障碍物是否出现在车辆的前拐角或者车辆的后拐角的附近。例如，如图6中所示，当车辆平行停置，左前传感器101和左后传感器103探测障碍物。在此情况下，区别两个位置是有可能的。
在此障碍物探测系统中，当蜂鸣器的数目从两个变成一个，将发生下述问题。图7显示了通过蜂鸣器的警告声音的输出模式的组合。行显示了障碍物在较短范围、中间范围或者较长范围的探测区域中通过前侧传感器101、102探测到障碍物、或者没有探测到障碍物的各种情况。相似地，列显示了在较短范围、中间范围或者较长范围的探测区域中通过后侧传感器103、104探测到障碍物、或者没有探测到障碍物的各种情况。此处，当两个传感器都没有探测到障碍物，蜂鸣器将关闭，这样没有声音被输出，如图8中(a)所示。相反，当任意传感器探测到了障碍物，蜂鸣器将根据距离反复开关。即，蜂鸣器在较长范围中以0.15秒间隔重复开关，如图8中(b)所示；蜂鸣器在中间范围以0.075秒间隔重复开关，如图8中(c)所示；以及蜂鸣器在较短范围中连续打开(或者输出连续的声音)，如图8中(d)所示。
另一方面，当两个传感器都探测到了障碍物，蜂鸣器如下进行控制。在前侧传感器101、102或者后侧传感器103、104其中之一在较长范围中探测到了障碍物的情况下，当另外的传感器在较长范围中探测到了障碍物时蜂鸣器以0.15秒的间隔重复打开和关闭，如图8中(b)所示；当另外的传感器在中间范围中探测到了障碍物时蜂鸣器以0.075秒的间隔重复打开和关闭，如图8中(c)所示；以及当另外的传感器在较短范围中探测到了障碍物时蜂鸣器连续打开(或者输出连续的声音)，如图8中(d)所示。此外，在前侧传感器101、102或者后侧传感器103、104其中之一在中间范围中探测到障碍物的情况下，当另外的传感器在中间范围中探测到了障碍物时蜂鸣器以0.075秒的间隔重复打开和关闭，如图8中(c)所示；以及在另外的传感器在较短范围中探测到了障碍物时蜂鸣器连续打开(或者输出连续的声音)，如图8中(d)所示。此外，在前侧传感器101、102或者后侧传感器103、104其中之一在较短范围中探测到障碍物的情况下，当另外的传感器在较短范围中探测到了障碍物时蜂鸣器连续打开(或者输出连续的声音)，如图8中(d)所示。
这些警告模式不能探测出现在前侧和后侧中出现的障碍物，这样车辆具有接触任何靠近车辆的可能性。为了避免这种情况，如果当前侧传感器101、102和后侧传感器103、104都探测到了障碍物时对于所有的组合制备了不同的警告模式，必须准备9种模式。但是，对于车辆的乘员，由于其难于判断不少于9种的警告模式，由此难于适当地确定所述情况，现实而言这是不利的。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载障碍物探测系统，所述车载障碍物探测系统通过使用诸如蜂鸣器的单个警告单元而使得车辆的乘员能够很容易识别障碍物出现在车辆的前侧和后侧。
为了实现上述目的，车辆中的障碍物探测系统设有如下所述的装置。包括第一传感器，以探测障碍物进入了多个距离范围中的哪一个，探测区域基于离开车辆的距离而被划分多个距离范围，其中第一传感器的探测区域包括朝向车辆的前侧的区域和朝向车辆的前部拐角的区域其中至少一个。包括第二传感器，以探测障碍物进入了多个距离范围中的哪一个，探测区域基于离开车辆的距离而被划分多个距离范围，其中第二传感器的探测区域包括朝向车辆的后侧的区域和朝向车辆的后部拐角的区域其中至少一个。包括单一警告单元，以警告车辆的乘员。包括第一警告控制单元，用于在两个传感器中仅有一个探测到障碍物进入了探测区域中的单传感器探测条件下，基于对每个距离范围所准备的主警告模式，以被探测的障碍物所进入的距离范围所对应的主警告模式使警告单元进行警告。包括第二警告控制单元，用于在两个传感器中的每个都探测到障碍物进入了探测区域的双传感器探测条件中，在两个传感器中的至少一个探测到有障碍物进入多个范围中的最短距离范围的特定情况下以与主警告模式不同的不同警告模式使警告单元进行警告，以及在除了所述特定情况下之外的给定情况中、即两个传感器都没有在最短范围中探测到障碍物的情况下，以由两个传感器探测到的障碍物中更靠近车辆的障碍物进入的距离范围所对应的主警告模式使警告单元进行警告。
即，在此结构中，在单传感器探测条件中，警告单元以基于被探测的障碍物进入的距离范围对各距离范围所准备的主警告模式通过使用单警告单元进行警告。相反，在双传感器探测条件中，发生下述两个警告模式。(i)在至少第一传感器和第二传感器之一在最短的距离范围内探测到所述障碍物的特定情况下，警告单元以与主警告模式不同的不同警告模式通过使用单警告单元进行警告。(ii)在除了特定情况的给定情况下，警告单元以对应于由两个传感器所探测障碍物的车辆更靠近的障碍物所进入的距离范围的主警告模式通过使用单警告单元而进行警告。车辆的乘员被提醒障碍物靠近并且由于与主警告模式不同的模式的数目较少而不会造成负担。结果，通过使用单警告单元，乘员可以识别出现在车辆的前侧和后侧。
附图说明
本发明的这些和其它特征将在结合本发明的附图对本发明的优选实施例进行说明的过程中而得到了解。其中：
图1是根据本发明的实施例的车载障碍物探测系统中的传感器的布置视图；
图2是根据实施例的车载障碍物探测系统的电子框图；
图3是根据本发明的蜂鸣器的警告声音的输出模式的组合视图；
图4是根据实施例的车载障碍物探测系统中所使用的各警告声音的模式的时间图曲线；
图5是现有技术的车载障碍物探测系统中传感器的布置视图；
图6是显示了现有技术中的车载障碍物探测系统的使用状态的平面图；
图7显示了通过现有技术的蜂鸣器的警告声音的输出模式的组合的视图；
图8是现有技术的车载障碍物探测系统中所使用的各警告声音的模式的时间图曲线。
具体实施方式
根据本发明的实施例的车辆障碍物装置将参照附图进行说明。安置在车辆10中的障碍物探测系统包括如图1所示的传感器。在图1中的车辆10的前侧左拐角中，传感器Sf1被设置用于具有覆盖车辆10的前侧左拐角附近的探测区域Zs。相似地，在车辆10的左侧右拐角中，传感器Sf2被设置具有覆盖车辆10的前侧右拐角附近的探测区域Zs。在车辆10的后侧左拐角中，传感器Sr1被设置具有覆盖车辆10的后侧左拐角附近的探测区域Zs。在车辆10的后侧右拐角中，传感器Sr2被设置具有覆盖车辆10的后侧右拐角附近的探测区域Zs。此外，在车辆10的后侧中，后侧传感器Sb1、Sb2被设置具有覆盖车辆10的后侧附近的相同探测区域Zs。
此处，每个传感器Sf1、Sf2、Sr1、Sr2、Sb1和Sb2包括基于距离的三个区域Zs1、Zs2、Zs3，即较长范围Zs1、中间范围Zs2和较短范围Zs3。
作为各传感器Sf1、Sf2、Sr1、Sr2、Sb1和Sb2，可以采用超声波距离传感器(或者声纳)。当声纳被采用时，覆盖范围如下。至于前拐角声纳Sf1、Sf2和后拐角声纳Sr1、Sr2，至较长范围Zs1外边界的距离、至较长范围Zs1和中间范围Zs2之间的边界的距离以及至中间范围Zs2和较短范围Zs3之间的边界的距离例如分别是50cm、37.5cm和25cm。至于后声纳Sb1、Sb2，例如所述距离分别是150cm、100cm和50cm。
各传感器Sf1、Sf2、Sr1、Sr2、Sb1和Sb2被分组，这样前侧传感器Sf1、Sf2被设计作为第一传感器，而后侧传感器Sr1、Sr2、Sb1、Sb2被设计作为第二传感器。当障碍物靠近车辆10的前拐角时，包括传感器Sf1、Sf2的第一传感器探测障碍物进入了探测区域Zs的三个范围Zs1、Zs2、Zs3中的哪一个范围中。当障碍物靠近任一后拐角或者车辆的后侧时，包括传感器Sr1、Sr2、Sb1、Sb2的第二传感器探测障碍物进入了探测区域Zs的三个范围Zs1、Zs2、Zs3中的哪一个范围中。
除了传感器Sf1、Sf2、Sr1、Sr2、Sb1和Sb2外，障碍物探测系统还包括微机20和警告(报警)车辆10的乘员的单个蜂鸣器25，如图2所示。微机20与传感器Sf1、Sf2、Sr1、Sr2、Sb1和Sb2以及蜂鸣器25接口。微机20具有中央处理单元(CPU)21以及存储映射数据(map data)22a的存储器22。映射数据22a包括如图3所示的数据以显示通过蜂鸣器25所发出的警告声音的输出模式的组合。图3中的行显示了障碍物通过包括较短范围Zs3中的前侧传感器Sf1、Sf2所探测的情形，或者探测区域Zs的较长范围Zs1的情形或者没有障碍物被探测的情形。相似地，所述列显示了障碍物通过包括较短范围Zs3、中间范围Zs2或者探测区域Zs的较长范围Zs1中的后侧传感器Sr1、Sr2、Sb1、Sb2的第二传感器所探测的情形，或者没有障碍物被探测到的情形。CPU21根据此映射数据选择警告模式，然后使得蜂鸣器25输出警告声音。
警告声音使用图4中的时间表(a)-(f)所示的警告模式而输出。此处，蜂鸣器声音在图4中的警告模式(a)-(f)中的ON状态上以恒定频率输出。
根据图3中所示的映射数据，基于障碍物是否由各传感器Sf1、Sf2、Sr1、Sr2、Sb1和Sb2探测到，微机20的CPU21控制通过图4中的任一警告模式(a)-(f)而激活蜂鸣器25。
下面将详细说明所述操作。首先，当没有传感器探测到障碍物，蜂鸣器25通过保持OFF状态停止输出警告声音，如图中模式(a)所示。接着，在探测到障碍物时，微机20基本在第一控制和第二控制的两个控制中控制警告声音，在所述第一控制中只有第一传感器和第二传感器之一探测到障碍物，在所述第二控制中第一传感器和第二传感器探测到障碍物。
在第一控制中，当第一传感器(Sf1、Sf2)和第二传感器(Sr1、Sr2、Sb1、Sb2)之一探测到障碍物(或者在单传感器探测条件中)，微型微机20导致蜂鸣器25以包括将要在下面说明的模式(b)、(c)、(d)的主警告模式输出警告声音。(图4中的模式(a)也可以包括在主警告模式中)。主警告模式基于被探测到的障碍物进入三个范围Zs1、Zs2和Zs3中的哪一个范围中而变化。详细而言，当障碍物被探测到在较长范围Zs1中时，发生以0.15秒间隔的ON状态和OFF状态之间切换输出的声音的模式(b)。当障碍物被探测到在中间范围Zs2中时，发生以0.075秒间隔的ON状态和OFF状态之间切换输出的声音的模式(c)。当障碍物在较短范围Zs3中被探测时，发生作为连续的声音的ON状态连续输出的模式(d)。
相反，在第二控制中，当两个第一传感器(Sf1、Sf2)和第二传感器(Sr1、Sr2、Sb1、Sb2)都探测到障碍物(或者在两个传感器探测条件中)时，微型微机20导致蜂鸣器25如下输出警告声音。参照图3，假设第一和第二传感器之一在较长的范围Zs1中探测到障碍物。在此情况下，当另外一个在较长范围Zs1中探测到障碍物时，发生以0.15秒间隔的ON状态和OFF状态之间切换输出的声音的模式(b)；当另外一个在中间范围Zs2中探测到障碍物时，发生以0.075秒间隔的ON状态和OFF状态之间切换输出的声音的模式(c)；此外，当另外一个在较短范围Zs3中探测到障碍物时，模式(e)发生。在模式(e)中，声音被输出，这样在重复六次ON状态和OFF状态之后ON状态持续0.85秒，ON状态和OFF状态两个彼此在0.05秒间隔切换，以由此形成将被重复的1.5秒循环。
此外，在第二控制中，参照图3，在第一传感器和第二传感器之一在中间范围Zs2中探测到了障碍物，另外一个在中间范围Zs2中探测到了障碍物，发生以0.075秒间隔的ON状态和OFF状态之间切换输出的声音的模式(c)。此外，参照图3，在第一传感器和第二传感器之一在中间范围Zs2中探测到了障碍物，另外一个在较短范围Zs3中探测到了障碍物，声音被输出从而在ON状态和OFF状态被重复六次之后ON状态连续0.85秒的模式(e)将发生，ON状态和OFF状态两个彼此在0.05秒间隔切换，以由此形成将被重复的1.5秒循环。
此外，在第二控制中，参照图3，在第一传感器和第二传感器之一在较短范围Zs3中探测到了障碍物，另外一个也在较短范围Zs3中探测到了障碍物，模式(f)将发生。在模式(f)中，声音被输出从而在ON状态和OFF状态被重复二次之后ON状态连续0.25秒，ON状态和OFF状态两个彼此在0.05秒间隔切换，以由此形成将被重复0.5秒循环。
这样，在第二控制中，或者当第一和第二传感器都探测到障碍物中，警告声音如下输出。在两个传感器都没有在较短范围Zs3中探测到障碍物时，警告声音基于通过两个传感器所探测的障碍物进入的范围而以主警告模式(b)、(c)输出，所述障碍物更加靠近车辆。相反，在至少两个传感器之一在较短范围Zs3中探测到障碍物时，警告声音以与包括图4中的模式
(a)-(d)不同的图4中的不同警告模式(e)、(f)输出。此外，不同警告模式从图4中的模式(e)和图4中的模式(f)变化。模式(e)、(f)在一个周期内包括多个不连续声音和连续声音的组合，并在不连续声音的输出频率和连续声音的周期中彼此不同。在一个周期内，模式(f)具有比模式(e)更少的输出频率和更短的后续连续声音周期。当两个传感器都在较短范围Zs3中探测到两个障碍物时，模式(f)被使用，而当只有两个传感器之一在较短范围Zs3中探测到障碍物时模式(e)被使用。这些不同在识别危险的方面是有利的。
如上所述，此实施例具有下述特征。在微机20的第二控制下，当第一和第二传感器探测障碍物时，(i)在至少两个传感器之一在最靠近车辆10的较短范围Zs3中探测到障碍物的特定的情况下，蜂鸣器25以与主警告模式不同的不同警告模式输出警告声音，以及(ii)在两个传感器都没有在较短范围Zs3中探测到障碍物，即在除了特定情况的情况下，以对于更靠近由两个传感器所探测到的车辆的障碍物所进入的距离范围的主警告模式输出警告声音。
这使得车辆10的乘员得到警告。此外，不同警告模式的数目减小，这样乘员不会感到负担较重。结果，乘员能够很容易识别障碍物出现在车辆10的前侧和后侧中。
当如图7所示的障碍物探测系统被采用时，这不是简单地识别障碍物出现或者在车辆100的前侧和后侧中靠近。因此，车辆100可能接触在前侧或者后侧更靠近车辆的障碍物。为了避免这个问题，当前侧传感器101、102和后侧传感器103、104都探测障碍物时对于所有的组合准备了特别的模式，就必须准备9个模式。但是，这对车辆的乘员判断不小于9个的警告模式而言负担较重。相比而言，在此实施例中的障碍物探测系统中，如图3所示，只有两个模式(e)、(f)被用于警告乘员障碍物分别从前侧和后侧靠近，以及至少一个障碍物进入较短范围，即非常靠近车辆10。
(改进)
在此实施例中，传感器Sf1、Sf2被设置在车辆10的前拐角，传感器Sr1、Sr2被设置在车辆的后拐角中，以及传感器Sb1、Sb2被设置在车辆10的后侧中。但是，传感器也可以被不同设置。例如，只有传感器Sf1、Sf2、Sr1和Sr2可以被设置。反之，前侧传感器和后侧传感器可以分别设置在前侧和后侧中。即，第一传感器的探测区域Zs只需要覆盖前侧和后拐角之一，同时第一传感器只需要探测基于距离的障碍物进入了车辆10的探测区域Zs的哪个范围Zs1、Zs2、Zs3。此外，第二触感起的探测区域Zs只需要覆盖至少后侧和后拐角之一，同时第二传感器只需要探测基于到车辆的距离障碍物进入了哪个范围Zs1、Zs2、Zs3。
在此实施例中，探测区域Zs基于距离而分为三个范围(较长范围Zs1、中间范围Zs2、较短范围Zs3)；但是，可以分为两个范围或者四个或者更多。简言之，只需要基于距离分为多个范围。
此外，蜂鸣器25可以用车内扬声器替换作为警告单元。
此外，作为警告单元的蜂鸣器25可以被发出光的发光单元或者输出光和声音的单元所替换。
很明显普通技术人员可以对本发明进行不同的修改和变化，但是，本发明的范围由下述权利要求所限定。

Claims (5)

1. 一种设置在车辆中的障碍物探测系统，包括：
第一传感器，所述第一传感器探测障碍物进入了多个距离范围中的哪一个，探测区域基于离开车辆的距离而被划分多个距离范围，其中第一传感器的探测区域包括朝向车辆的前侧的区域和朝向车辆的前部拐角的区域其中至少一个；
第二传感器，所述第二传感器探测障碍物进入了多个距离范围中的哪一个，探测区域基于离开车辆的距离而被划分多个距离范围，其中第二传感器的探测区域包括朝向车辆的后侧的区域和朝向车辆的后部拐角的区域其中至少一个；
警告车辆的乘员的单一警告单元；
第一警告控制单元，所述第一警告控制单元用于在两个传感器中仅有一个探测到障碍物进入了探测区域中的单传感器探测条件下，
基于对每个距离范围所准备的主警告模式，以被探测的障碍物所进入的距离范围所对应的主警告模式使警告单元进行警告；以及
第二警告控制单元，所述第二警告控制单元用于在两个传感器中的每个都探测到障碍物进入了探测区域的双传感器探测条件中，
在两个传感器中的至少一个探测到有障碍物进入多个范围中的最短距离范围的特定情况下以与主警告模式不同的不同警告模式使警告单元进行警告，
以及在除了所述特定情况下之外的给定情况中、即两个传感器都没有在最短范围中探测到障碍物的情况下，以由两个传感器探测到的障碍物中更靠近车辆的障碍物进入的距离范围所对应的主警告模式使警告单元进行警告。
2. 根据权利要求1所述的障碍物探测系统，其特征在于，所述与主警告模式不同的不同警告模式通过在一个周期内组合连续声音和不连续声音而形成模式。
3. 根据权利要求1所述的障碍物探测系统，其特征在于，当第二警告控制单元在所述特定的情况下使警告单元以不同警告模式进行警告时，将两个传感器的每一个都探测到障碍物进入了多个范围中的最短范围时的情况称为预定情况，该预定情况下的不同警告模式以及除了该预定情况之外的情况下的不同警告模式彼此不同。
4. 根据权利要求3所述的障碍物探测系统，其特征在于，不同警告模式通过在一个周期内不连续声音的输出频率和连续声音的周期而变化，其中所述模式在一个周期内包括多个不连续声音和连续声音的组合，并且不连续声音的输出频率和连续声音的周期彼此不同。
5. 根据权利要求4所述的障碍物探测系统，其特征在于，
所述预定情况下的不同警告模式是第二警告模式，所述除了预定情况的情况下的不同警告模式是第一警告模式，以及
其中第二警告模式在一个周期内比第一警告模式具有更小的不连续声音输出频率和更短的连续声音周期。
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