CN101308212A - 车辆的倒退警报系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆的倒退警报系统和方法。该系统包括电子系统和多个传感器单元。当所述车辆倒车时，所述电子系统传送传感器驱动消息，并然后产生基于接收到的警报级别的警报。所述传感器单元当接收到所述传感器驱动消息时被驱动，感测距后方障碍物的距离，并传送相应于所感测距离的警报级别到所述电子系统。

Description

车辆的倒退警报系统和方法
技术领域
本发明涉及车辆的倒退警报系统(BWS)，更具体涉及通过构造具有数据通信功能和控制功能的传感器单元而使车辆的电子系统进一步简化的车辆的倒退警报系统和方法。
背景技术
一般来说，车辆的倒退警报系统是具有四个安装在车辆后保险杠上的超声波传感器的系统，用于在倒车或者停车模式下根据距后方障碍物的距离产生警报，从而帮助驾驶员安全地倒车或者停车。
图1是显示了包括了BWS的车辆电子系统的示意性构造的框图。下面是参考图1进行的描述。
BWS的电子控制单元(ECU)20在车辆发动机室的左侧或者右侧处提供。蜂鸣器29安装在车辆内部。四个传感器21、23、25和27安装在车辆的后保险杠上。
随着汽车和电子技术的发展，车辆除了所述BWS的ECU 20以外还包括多个ECU，例如气囊控制模块(ACM)ECU 30和发送控制单元(TCU)40。并且，车辆包括用于给ECU提供电能的电源线以及连接ECU与控制对象的多条控制线。
如上所述，因为许多电子系统安装在具有有限空间的汽车上，所以存在一个缺点，即随着ECU数目的增加，很难确保另外安装新的电子系统的空间。
同样，存在这样的缺点，即传统的车辆电子系统的许多线路使得车辆内部复杂化而且使车辆的重量增加，因此造成车辆燃料效率的降低。
为了提供这些缺点的解决方法，已经进行了用于将车辆电子系统的线路数目最小化的方法的多样性的研究。
发明内容
本发明的示例性实施方式一方面是解决至少所述问题和/或者缺点以及提供至少下述优点。相应地，本发明的示例性实施方式一方面是提供了车辆的倒退警报系统和方法，从而通过构造具有数据通信功能和控制功能的传感器单元来进一步简化车辆的电子系统。
根据本发明的一个方面，提供一种车辆的倒退警报系统。该系统包括用于产生警报的蜂鸣器、用于执行数据通信的数据通信单元、电子系统以及多个传感器单元。如果倒退警报操作的条件满足，则所述电子系统产生并通过数据通信单元传送传感器驱动消息。如果接收到响应于所述传感器驱动消息的包含警报级别的警报消息，则所述电子系统产生基于所述警报级别的警报。所述传感器单元包括传感器和与电子系统的数据通信单元相对应的数据通信单元。所述传感器单元通过所述数据通信单元接收所述驱动销息并驱动传感器，根据通过所述传感器输入的感测值产生包含警报级别值的警报消息，并通过所述数据通信单元向所述电子系统传送该警报消息。
根据本发明的另一个方面，提供一种车辆的倒退警报方法。该方法包括：如果倒退警报操作的条件满足，则由电子系统产生并传送传感器驱动消息；在传感器单元中，接收所述驱动消息，驱动传感器，根据通过所述传感器输入的感测值产生包含警报级别值的警报消息，并向所述电子系统传送该警报消息；以及在所述电子系统中，接收所述警报消息并产生基于所述警报级别的警报。
根据本发明的又一方面，提供一种车辆的倒退警报系统。该系统包括电子系统和多个传感器单元。所述传感器单元包括传感器和用于执行数据通信的数据通信单元。当提供了电能后，所述传感器单元驱动所述传感器，产生包含与通过所述传感器输入的感测值相对应的警报级别值的警报消息，以及通过所述数据通信单元传送该警报消息。所述电子系统包括用于产生警报的蜂鸣器和与所述数据通信单元相对应的数据通信单元。如果倒退警报操作的条件满足，则当通过所述数据通信单元从传感器单元接收到包含警报级别值的警报消息时所述电子系统产生基于该警报级别的警报。
附图说明
通过以下结合附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征以及优点，在附图中：
图1是显示了传统的汽车电子系统的示意性构造的框图；
图2是显示了根据本发明的使用了车身控制模块(BCM)系统的倒退警报系统的框图；
图3是显示了图2中传感器单元的详细构造的框图；
图4是显示了根据本发明的用于执行倒退警报的BCM的操作的流程图；以及
图5是显示了根据本发明的用于执行倒退警报的传感器单元的操作的流程图。
贯穿所有附图，相同的附图标记数字将被理解为代表相同的元件、特征和结构。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。在下述描述中，为了简明，省略了对发明中结合的已知的功能和构造的详细描述。
图2是显示了根据本发明的使用了车身控制模块系统的汽车倒退警报系统的框图。
参照图2，所述倒退警报系统包括BCM 100和多个传感器单元130。
所述BCM 100包括BCM ECU 101、数据通信单元103和作为警报器的蜂鸣器105。
根据本发明，所述BCM ECU 101控制汽车车身控制的一般操作并控制倒退警报操作。详细地说，如果根据本发明的倒退警报操作的条件满足，则所述BCM ECU 101产生并通过数据通信单元103向多个传感器单元130传送倒退警报传感器驱动消息。传送该驱动消息后，在接收到警报消息时，所述BCM ECU 101控制蜂鸣器105产生基于包含在接收到的警报消息中的警报级别值的警报。倒退警报操作的条件，即倒退警报系统的一般条件，代表在这个条件下驱动器随着发动机启动换为倒档(R)。用于检测发动机是否启动和驱动器是否换为倒档(R)的结构的技术在现有技术中已经众所周知，因此省略其说明。
所述数据通信单元103依据本地互连网络(LIN)或者控制器局域网络(CAN)协议执行数据通信。
所述蜂鸣器105在BCM ECU 101的控制下产生警报。
所述传感器单元130使用专用集成电路(ASIC)制造，从而最小化大小并执行例如测量距后方障碍物距离的控制。从BCM 100接收到倒退警报传感器驱动消息后，所述传感器单元130被驱动以产生超声波，使用超声波发生时间和反射接收时间来测量距后方障碍物的距离。如果距离被测量，则所述传感器单元130在查找表中查询与被测距离值相对应的预定义的警报级别值。当查询到警报级别值，所述传感器单元130产生并向BCM 100传送包含该警报级别值的警报消息。
图3是显示了图2中传感器单元130的详细构造的框图。参考图3在下面对所述传感器单元130的详细构造进行描述。
所述传感器单元130包括微控制器(MCU)131、只读存储器(ROM)132、随机存储器(RAM)133、数据通信单元135以及感测单元140。
根据本发明，所述MCU 131控制传感器单元130的一般操作。具体地说，当通过数据通信单元135接收到传感器驱动消息后，所述MCU 131驱动所述感测单元140来感测距后方障碍物的距离，产生包含与所感测的距离值相对应的警报级别值的警报消息，并通过数据通信单元135向BCM 100传送该警报消息。
所述ROM 132存储用于控制传感器单元130的操作的控制程序和定义了根据距离值的警报级别值的查找表。
所述RAM 133临时存储在控制程序的操作过程中产生的数据。
所述感测单元140包括脉冲发生器141、传感器驱动驱动器142、传感器143、放大器144、模数转换器(ADC)145和检测器146。所述脉冲发生器141在MCU 131的控制下产生脉冲。所述传感器驱动驱动器142接收所述脉冲并驱动传感器143。在传感器驱动驱动器142的控制下，所述传感器143产生并传送超声波，并接收反射的超声波。所述放大器144放大接收到的超声波信号。所述ADC 145将放大后的超声波信号转换为8比特的数字信号。所述检测器146从8比特数字信号中检测感测的距离值。在本发明中所述的传感器143是超声波传感器。
所述数据通信单元135对应于BCM 100中的数据通信单元103并依据LIN或者CAN协议执行与BCM 100中的数据通信单元103之间的数据通信。
一种情况是如图2和图3所示，当从BCM 100接收到倒退警告传感器驱动消息时，所述传感器单元130被驱动。与此不同，在本发明的第二个示例性实施方式中，也可以配置成当通过启动发动机接收到电能或者通过单独的操作接收到电能而不是从BCM 100接收倒退警报传感器驱动消息时，所述传感器单元130被驱动。这里，当倒退警报操作条件满足时，所述BCM 100必须被设置为监视警报消息是否接收以及产生基于监控过程中接收到的警报消息中包含的警报级别值的警报。
同样地，被设置为包含定义了根据距离值的警报级别值的查找表并传送具有与被测距离值相对应的警报级别值的警报消息的所述传感器单元130的构造已经如上所述。与此不同，在本发明的第三个示例性实施方式中，也可以设置成传感器单元130传送包含被测距离值的警报消息，以及BCM 100包含定义了根据距离值的警报级别值的查找表，在查找表中查询与警报消息中包含的被测距离值相对应的警报级别值，并且产生基于查询的警报级别值的警报。
图4是显示了根据本发明的用于执行倒退警报的倒退警报系统中的BCM 100的操作的流程图。下面参考图2和图3进行描述。
首先，在步骤411中，所述BCM ECU 101检查倒退警报操作的条件是否满足。
如果在步骤411中条件满足，则在步骤413中，所述BCM ECU 101产生倒退警报传感器驱动消息并通过数据通信单元103向传感器单元130中的每一个传送该倒退警报传感器驱动消息。
传送所述驱动消息后，在步骤415中，所述BCM ECU 101检查是否通过数据通信单元103接收到警报消息。
接收到警报消息后，在步骤417中，所述ECU 101从警报消息中检测警报级别并通过蜂鸣器105产生基于检测的警报级别的警报。所述警报级别是指音量级别或警报音发生的频率级别。详细地说，所述ECU 101根据警报级别来改变声音音量或者通过频率调节改变发生频率，从而使用蜂鸣器105产生警报声。
在本发明的第二个示例性实施方式中，步骤413可以从图4中省略。也就是如果在步骤411中倒退警报操作的条件满足，则在步骤415中，BCMECU 101检查是否通过数据通信单元103接收到警报消息。如果接收到警报消息，则在步骤417中，所述BCM ECU 101产生基于警报级别的警报。
本发明的第三个示例性实施方式应该进一步包括在先前存储的查找表中查询与距离值相对应的警报级别值的附加程序(图中未表示)，因为警报消息只包含距离值而不包含警报级别值。如果在查找表中查询警报级别值，则在步骤417中，所述ECU 101产生基于所查询的警报级别值的警报。
图5是显示了根据本发明的用于执行倒退警报的传感器单元的操作的流程图。下面参考图3和图5进行描述。
首先，在步骤511中，所述MCU 131检查是否通过数据通信单元135接收到倒退警报传感器驱动消息。
当在步骤511中接收到驱动消息后，在步骤513中所述MCU 131驱动感测单元140，以及在步骤515中检查是否接收到感测值，即从检测器146中得到的被测距离值。
当在步骤515中接收到被测距离值后，在步骤517中所述MCU 131在先前存储在ROM 132中的查找表中查询与被测距离值相对应的警报级别值。
如果查询到警报级别值，则在步骤519中所述MCU 131产生并通过数据通信单元135向BCM 100传送包含所查询的警报级别值的警报消息。
在本发明的第二个示例性实施方式中，在步骤511中，MCU 131不检查是否接收到倒退警报传感器驱动消息，而是确定是否接收到电能。如果提供了电能，则图5中步骤513之后的步骤同样被执行。
在本发明的第三个示例性实施方式中，如果在图5的步骤515中接收了是感测值的距离值，则在步骤517中MCU 131不是确定警报级别，而是在步骤519中产生并通过数据通信单元135向BCM 100传送包含接收到的距离值的警报消息。
如上所述，本发明通过将倒退警报系统的控制功能分散到每个传感器上并提供由其他电子系统负责倒退警报系统的警报功能的结构，从而具有能够确保安装其他另外的电子系统的空间的优点。本发明由于将功能分散和与其他电子系统集成，而使电子线路的数目减少，所以具有能够确保空间和减少车辆重量的优点。
参考本发明特定的优选实施方式表示和描述本发明，本领域的技术人员明可以理解，在不脱离附加的权利要求规定的本发明的精神和范围基础上，可以做出各种形式和细节上的修改。

Claims (17)

1.一种车辆的倒退警报系统，所述系统包括：
电子系统，用于当该车辆倒车时传送传感器驱动消息并然后产生基于接收的警报级别的警报；以及
多个传感器单元，在接收到所述传感器驱动消息后被驱动，感测距后方障碍物的距离，以及传送与所感测的距离相对应的警报级别到所述电子系统。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子系统包括：
蜂鸣器，用于产生基于所述警报级别的警报；
数据通信单元，用于执行数据通信；以及
电子控制单元，用于确定所述车辆是否在倒车，当该车辆倒车时通过所述数据通信单元发送所述传感器驱动消息，以及控制所述蜂鸣器以产生基于通过所述数据通信单元接收到的警报级别的警报。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器单元包括：
数据通信单元，用于执行与所述电子系统中的所述数据通信单元之间的数据通信；
感测单元，用于产生超声波并测量距后方障碍物的距离；
只读存储器，用于存储定义了对于距离的警报级别的查找表；
微控制器，用于当通过所述数据通信单元接收到所述传感器驱动消息时驱动所述感测单元以测量距离，在查找表中根据被测距离查询警报级别，以及通过所述数据通信单元向所述电子系统传送所查询的警报级别。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述感测单元包括：
传感器，用于产生并传送超声波，以及接收从后方障碍物反射回来的反射超声波；
脉冲发生器，用于在所述微控制器的控制下产生脉冲；
传感器驱动驱动器，用于接收所述脉冲并驱动所述传感器；
放大器，用于放大从所述传感器输出的所述反射超声波；
模数转换器，用于将放大的超声波转换成8比特的数字信号；以及
检测器，用于从所述8比特数字信号中检测距后方障碍物的距离值。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述电子系统与所述传感器单元中的数据通信单元依据本地互连网络协议执行数据通信。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述电子系统与所述传感器单元中的数据通信单元依据控制器局域网络协议执行数据通信。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述电子系统是车身控制模块。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器单元是专用集成电路。
9.一种车辆的倒退警报方法，所述方法包括：
如果倒退警报操作的条件满足，则由电子系统产生并传送传感器驱动消息；
由传感器单元接收所述驱动消息以用于驱动，测量距后方障碍物的距离，以及向所述电子系统传送包含与被测距离相对应的警报级别的警报消息；以及
由所述电子系统产生基于所述警报消息的警报级别的警报。
10.一种车辆的倒退警报系统，所述系统包括：
多个传感器单元，用于当提供了电能时测量距后方障碍物的距离以及产生并传送包含与被测距离相对应的警报级别的警报消息；以及
电子系统，用于当该车辆倒车时产生基于包含在从所述传感器单元接收到的警报消息中的警报级别的警报。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述电子系统包括：
蜂鸣器，用于产生基于所述警报级别的警报；
数据通信单元，用于执行数据通信；以及
电子控制单元，用于确定所述车辆是否在倒车，当该车辆倒车时，控制所述蜂鸣器产生基于通过所述数据通信单元接收到的警报级别的警报。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述传感器单元包括：
数据通信单元，用于执行与所述电子系统的数据通信单元之间的通信；
感测单元，用于产生超声波并测量距后方障碍物的距离；
只读存储器，用于存储定义了对于距离的警报级别的查找表；以及
微控制器，用于当提供了电能且通过所述数据通信单元接收到所述传感器驱动消息时驱动感测单元以测量距离，根据被测距离在查找表中查询警报级别，以及通过所述数据通信单元向所述电子系统传送包含所查询的警报级别的警报消息。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述感测单元包括：
传感器，用于产生并传送超声波，以及接收从后方障碍物反射回来的反射超声波；
脉冲发生器，用于在所述微控制器的控制下产生脉冲；
传感器驱动驱动器，用于接收所述脉冲并驱动所述传感器；
放大器，用于放大从所述传感器输出的所述反射超声波；
模数转换器，用于将放大的超声波转换成8比特的数字信号；以及
检测器，用于从所述8比特数字信号中检测距后方障碍物的距离值。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述电子系统与传感器单元中的数据通信单元依据本地互连网络协议执行数据通信。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述电子系统与传感器单元中的数据通信单元依据控制器局域网络协议执行数据通信。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述电子系统是车身控制模块。
17.根据权利要求14所述的系统，其中所述传感器单元是专用集成电路。
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