CN101339249A - 障碍物检测装置 - Google Patents

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可儿博之
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Abstract

提供一种用于车辆的障碍物检测装置。所述装置包括超声波传感器(5)和控制器(3)。通过发送超声波且接收由障碍物反射的超声波，超声波传感器(5)检测车辆周围障碍物的存在物和到障碍物的距离。控制器(3)控制超声波传感器(5)。超声波传感器(5)包括超声波元件。超声波元件具有多个共振模式。超声波传感器(5)根据来自控制器(3)输出的指令信号通过选择超声波元件多个共振模式中的一个而改变超声波传感器(5)的指向性。

Description

障碍物检测装置
技术领域
本发明涉及障碍物检测装置。
背景技术
用于车辆的障碍物检测装置已经用于实践。这种障碍物检测装置检测车辆周围的障碍物的存在和到障碍物的距离。这种障碍物检测装置用于例如警告车辆驾驶者在障碍物和车辆之间可能碰撞的风险的系统(例如，间隙声纳系统)。并且，这种障碍物检测装置用于搜索将车辆停在其中的停车区域且导向车辆进入停车区域的系统(即，停车辅助系统)。
日本未经审查的专利申请公布号2006-58281，对应于美国专利号7278314，已经提出包括作为声波接收元件的传声器(即，变换器)的障碍物检测装置。根据传声器的特征，所述装置能够可变地设定发送波频率和用于滤波的中心频率。
在上述障碍物检测装置中，发送波频率是可变的，且从而可以根据传声器的特性优化发送波频率。然而，根据上述装置，由于发送波频率在激活障碍物检测装置时优化，在激活之后发送波频率不变。此外，障碍物检测装置设置为使得在障碍物检测操作起动之后满足预定条件时，不切换发送波频率。
常规的障碍物检测装置的感测范围是恒定的。感测范围由例如超声波传感器的指向性和感测距离确定。
用于检测位于车辆周围的障碍物需要的超声波传感器的特征通常不同于检测远离车辆处的障碍物需要的超声波传感器的特征。因此，难以改进上述两种情况中需要的障碍物检测装置的性能。
根据日本未经审查的专利申请公布号2006-58281中公开的超声波传感器，当重点放在检测位于车辆附近的障碍物时，优选采用具有相对低指向性(即，宽的指向性)的超声波传感器，因为它可以减少车辆周围的不可检测的区域。然而，当具有低指向性的超声波传感器用于检测远离车辆处的障碍物时，超声波传感器可能接收来自不希望方向的反射超声波。结果，错误的检测增加，且难以增加感测距离。
相反地，当重点放在检测远离车辆的障碍物时，可优选地采用具有相对高指向性(即，窄的指向性)的超声波传感器，因为所述超声波传感器可以可靠地检测在希望的方向上存在的障碍物。然而，使用具有高指向性的超声波传感器增加车辆周围的不可检测的区域。
换句话说，根据超声波传感器，难以同时减少车辆周围的不可检测的区域并限制与远的障碍物有关的错误检测。
而且，当车辆以更高的速度趋近障碍物时，车辆以更短的时间达到所述障碍物。因此，当车辆速度大时且当采用用于检测近的障碍物的超声波传感器时，难以在合适的时刻警告驾驶者车辆和障碍物之间的可能碰撞，因为车辆在短时间内到达障碍物。
相反，当车辆速度低时，车辆以相对长的时间到达障碍物。在低速情况下，当采用用于检测远障碍物的超声波传感器时，使用者可能被提供不必要的警告通知，如过早地蜂鸣。
附带地，停车辅助系统通过使用超声波传感器随车辆向前运动搜索停车区域。然后，停车辅助系统使得车辆向后移动以进入停车区域。因此，当车辆向后运动同时检测车辆周围的障碍物时，可以使用与搜索停车区域相同的超声波传感器。
然而，用于搜索停车区域的超声波传感器可通常具有适于检测远障碍物的特征。因此，虽然可以采用这种超声波传感器来检测位于车辆周围的障碍物，但在车辆周围存在大的不可检测区域。
发明内容
鉴于上述困难，本发明的目的在于提供能够检测远障碍物和附近障碍物的障碍物检测装置。
根据本发明的第一方面，提供用于车辆的障碍物检测装置。所述装置包括超声波传感器和控制器。通过发送超声波且接收由障碍物反射的超声波，超声波传感器检测车辆周围障碍物的存在物和到障碍物的距离。控制器控制超声波传感器。超声波传感器包括超声波元件。超声波元件具有多个共振模式。超声波传感器根据从控制器输出的指令信号通过选择超声波元件多个共振模式中的一个而改变超声波传感器的指向性。
根据上述障碍物检测装置，可以检测相对远的障碍物和相对近的障碍物。可以限制检测相对远的障碍物中的错误检测。可以减少检测相对近的障碍物中的不可检测区域。
根据本发明的第二方面，提供用于车辆的障碍物检测装置。障碍物检测装置包括超声波传感器，超声波传感器发送并接收超声波以搜索障碍物。超声波元件具有多个操作模式以改变超声波传感器的指向性和感测距离。障碍物检测装置还包括控制器，如果在超声波传感器开始搜索障碍物之后满足预定的条件，控制器使得超声波传感器改变超声波传感器的指向性和感测距离。
根据上述障碍物检测装置，可以检测相对远的障碍物和相对近的障碍物。可以限制检测相对远的障碍物中的错误检测。可以减少检测相对近的障碍物中的不可检测区域。
附图说明
本发明的上述和其它目的、特征和优势从参考附图进行的以下详细说明更显而易见。在附图中：
图1是图示障碍物检测装置的结构的方块图；
图2A是超声波传感器的透视图；
图2B是超声波传感器的截面图；
图3是图示超声波传感器的电路结构的方块图；
图4A-4C是与超声波传感器的感测范围相关的说明图；
图5是与间隙声纳控制操作相关的流程图；
图6是与选择对应于档位范围位置的超声波传感器的程序相关的流程图；
图7是与障碍物检测程序相关的流程图；
图8是根据第一实施例与操作模式切换程序相关的流程图；
图9是根据第二实施例与操作模式切换程序相关的流程图；和
图10A和10B是与停车辅助系统相关的说明图；
图11是与停车辅助系统控制操作相关的流程图；和
图12是与用于选择对应于档位范围位置的超声波传感器和用于设定超声波传感器的操作模式的程序相关的流程图。
具体实施方式
(第一实施例)
在下文参考附图描述根据第一实施例的障碍物检测装置1。图1是图示障碍物检测装置1的结构的方块图。障碍物检测装置1包括作为控制器的电子控制单元(ECU)3、多个超声波传感器5、和串行通信线路7。多个超声波传感器5包括第一超声波传感器5(51)、第二超声波传感器5(52)、第三超声波传感器5(53)、第四超声波传感器5(54)、第五超声波传感器5(55)、第六超声波传感器5(56)、第七超声波传感器5(57)、和第八超声波传感器5(58)。障碍物检测装置1还包括速度传感器11、变速设备12、间隙声纳激活开关13、停车辅助系统激活开关14、和主动控制设定开关15，来自上述元件的信号直接输入给ECU3。可替换地，信号经由另一ECU(未示出)输入给ECU3。
每个超声波传感器5(51-58)可以以向车辆前的方向和向车辆后的方向发送超声波，且接收由障碍物反射的超声波。从而，超声波传感器5检测障碍物。图2A是每个超声波传感器5(51-58)的透视图。图2B是每个超声波传感器5(51-58)的截面图。如图2B所示，每个超声波传感器5(51-58)包括传声器21和电路部分23。图3是图示每个超声波传感器5(51-58)的内部结构的方块图。
如图3所示，电路部分23包括局域网络(LAN)控制电路31、频率调节电路32、传声器驱动电路33、滤波电路35、增益调节电路36、距离计算电路37、阀值调节电路38、比较电路38A、和非易失性存储器39。
在上述电路中，LAN控制电路31、频率调节电路32、增益调节电路36、距离计算电路37、阀值调节电路38、比较电路38A、和存储器39可以集成且建成大规模集成电路(LSI)。
ECU 3发送各种通信帧。LAN控制电路31经由串行通信线路7(参见图1)接收通信帧。LAN控制电路31发送轮询帧以返回测量的到障碍物的距离的数据。在此，每个超声波传感器5(51-58)还包括控制电路(未示出)，控制电路解码通信帧以获得包含在通信帧中的信息内容。
频率调节电路32接收从ECU3发送的频率设定帧。在频率设定帧中，设定发送频率。频率调节电路32设定或调节发送频率至超声波脉冲信号的发送频率。频率调节电路32以发送频率将超声波脉冲信号输出给传声器驱动电路33。
传声器驱动电路33基于超声波脉冲信号驱动传声器21，且从而传声器21发送超声波。当超声波由障碍物反射时，且当反射的超声波被传声器21接收时，接收信号输出给增益调节电路36。增益调节电路36参考存储在存储器39中的信息项。信息项与增益相关。增益调节电路36通过以预定系数倍乘接收信号放大接收信号。增益调节电路36输出放大的接收信号给滤波电路35。
滤波电路35包括滤波电路构件。滤波电路构件过滤增益调节电路36中放大的接收信号。滤波电路构件传送接收信号的信号分量。所传送的信号分量具有传声器21的共振频率。滤波电路构件由例如已知的开关电容滤波器(SCF)电路提供。
在上述结构中，可以提供带有滤波电路的LSI，其能够改变滤波中使用的中心频率。滤波电路35也把中心频率(在频率设定帧中设定)设定为用于滤波的中心频率。
滤波电路35中滤波的接收信号输出给比较电路38A。比较电路38A在接收信号电平和用于确定障碍物的阀值电压电平之间比较。阀值电压在阀值调节电路38中设定。当比较电路38A确定接收信号电平大于阀值电压电平时，距离计算电路37将发送超声波和接收超声波之间的时间间隔转换为到障碍物的距离。距离计算电路37输出距离数据给LAN控制电路31。距离数据表示到障碍物的距离。
每个超声波传感器5(51-58)可以改变超声波传感器5(51-58)的指向性和感测距离。更具体而言，超声波传感器5(51-58)具有多个操作模式，如长距离模式和短距离模式。在长距离模式中，超声波传感器5(51-58)具有高的指向性(即，窄的指向性)和长的感测距离。在短距离模式中，超声波传感器5(51-58)具有低的指向性(即，宽的指向性)和短的感测距离。
当超声波传感器5以长距离模式发送超声波时，超声波传感器5具有感测范围A1且可以检测位于感测范围A1内部的障碍物。感测范围A1例如由图4A中的线A1环绕的区域表示。当超声波传感器5以短距离模式发送超声波时，超声波传感器5具有感测范围A2且可以检测位于感测范围A2内部的障碍物。感测范围A2例如由图4A中的线A2环绕的区域表示。
在长距离模式中的感测距离大于短距离模式的感测距离。因而，在长距离模式中，可以检测离车辆更远的障碍物。而且，在长距离模式中的指向性高于在短距离模式中的指向性。如图4A所示，角θ1小于角θ2。换句话说，在长距离模式中，每个超声波传感器5(51-58)具有窄的指向性。在长距离模式中，超声波传感器5(51-58)不会过于敏感以检测路面附近的远物体43。
另一方面，在短距离模式中的感测距离短于长距离模式中的感测距离。短距离模式中的指向性低于长距离模式中的指向性。如图4A所示，角θ2大于角θ1。换句话说，在短距离模式中，每个超声波传感器5(51-58)具有低的指向性(即，宽的指向性)。由于上述原因，在短距离模式中减少车辆周围的不可检测区域。超声波传感器5可以可靠地检测路车辆周围的障碍物。
通过优化指向性和感测距离实现这种长和短距离模式之间的切换。调节指向性和感测距离中的仅仅一个可能不能实现短和长距离模式中的上述特征。
更具体而言，当感测距离调节为几乎与短距离模式中的感测距离相同时且当指向性保持为长距离模式中的指向性时，在该情况下的感测范围例如如图4B所示的区域A3图示。区域A3的角θ3大约等于区域A1的θ1。因此，不减少车辆周围的不可检测区域。因而，可能不能检测位于车辆附近的障碍物45。
当感测距离调节为几乎与长距离模式中的感测距离相同时且当指向性保持为短距离模式中的指向性时，在该情况下的感测范围例如如图4C所示的区域A4图示。区域A4的角θ4大约等于区域A2的角θ2。因此，当需要检测远离车辆的障碍物41时，由于过分敏感，障碍物检测装置可能检测到不需要检测的另一障碍物43。
由于上述原因，当超声波传感器5(51-58)的操作模式在长距离模式和短距离模式之间切换时，有必要改变每个超声波传感器5(51-58)的指向性和感测距离两者。在此，通过增加发送波的输出实现每个超声波传感器5的感测距离的增加。如果有必要，可以通过增加超声波传感器5(51-58)的接收敏感性来增加超声波传感器5的感测距离。此外，超声波传感器5(51-58)的指向性的增加(即，缩小指向性)通过增加发送波的频率实现。在本实施例中，每个超声波传感器5(51-58)包括用于波发送的单个元件。发送波频率通过以不同驱动频率驱动用于波发送的单个元件而改变。换句话说，单个元件具有多个共振模式，且超声波传感器5通过根据来自控制器的指令信号输出选择超声波元件的多个共振模式的一个而改变指向性。此外，单个元件的多个共振模式包括高频模式和低频模式。超声波传感器5选择且使用高共振模式来感测远的障碍物。超声波传感器5选择且使用低共振模式来感测近的障碍物。当采用上述结构时，可以有效地利用单个元件。此外，可以简化硬件的结构。可替换地，每个超声波传感器5(51-58)包括用于波发送的多个元件，且所述多个元件的一个或一些可被选择性地驱动。
ECU3控制在长和短距离模式之间切换每个超声波传感器5(51-58)的操作模式。ECU3也控制超声波发送。更具体而言，ECU3经由串行通信线路7输出模式切换指令帧、波发送指令帧、轮询帧等给超声波传感器5。模式切换指令帧使得超声波传感器5(51-58)改变待发送超声波的频率和电平。波发送指令帧使得超声波传感器5发送超声波。轮询帧使得超声波传感器5输出与检测的离障碍物的距离有关的信息信号。
模式切换指令帧包括多个字段，如传感器ID字段、消息ID字段、发送波输出电平字段、发送波频率字段、滤波器中心频率字段、错误检查模式(ECC)字段等。
传感器ID字段包括与每个超声波传感器51-58的ID有关的信息项。在此，每个超声波传感器5(51-58)具有预先分配的ID。每个超声波传感器5(51-58)参考在传感器ID字段中包含的信息项。从而，超声波传感器5(51-58)确定超声波传感器5(51-58)是否需要参考在输入模式切换指令帧中的信息项或指令。
消息ID字段包括与用于区分上述各个帧的ID相关的信息项。每个超声波传感器51-58参考消息ID字段，且从而确定已经输入哪种帧。
模式切换指令帧还包括跟随消息ID字段的字段。所述字段包括与要由超声波传感器5(51-58)发送的超声波的电平和频率、以及用于进行滤波的滤波电路35的中心频率相关的信息项。当消息ID中的ID表示输入帧为模式切换指令帧时，每个超声波传感器51-58参考上述字段，且每个超声波传感器51-58确定并设定发送波的电平和频率、以及中心频率。
根据在如下所述的过程中在长和短距离模式之间切换超声波传感器5的操作模式，在模式切换指令帧中设定待发送的超声波的电平和频率、以及中心频率。
在下文参照图5-8描述在间隙声纳操作中由ECU3执行的控制程序。当点火开关打开时，控制程序开始。当点火开关关闭时，控制程序结束。
当控制程序开始时，在S105时，ECU3确定间隙声纳激活开关13是否处于打开状态。关于间隙声纳激活开关13，使用者可以任意打开和关闭开关13。因而，当使用者需要进行间隙声纳操作时，间隙声纳激活开关13可以打开。
当确定间隙声纳激活开关13处于关闭状态时，在S105对应于“否”，程序将等待直到间隙声纳(clearance sonar)激活开关13打开。换句话说，程序返回S105。
当确定间隙声纳激活开关13处于打开状态时，在S105对应于“是”，程序前进到S110。在S110，ECU3确定变速设备12的档位范围是否处于P(即，P：停车范围)。
当确定档位范围处于“P”时，在S110对应于“是”，程序返回到S105。换句话说，从S105到S110的程序重复地进行直到满足以下条件。所述条件为间隙声纳激活开关打开且档位范围处于“P”之外的位置。
当确定档位范围不处于“P”时，在S110对应于“否”，程序前进到S115。在S115，ECU3选择对应于档位范围位置的一个或更多超声波传感器51-58。在S115的程序将在下文参见图6更具体描述。
在S205，ECU3确定档位范围是否处于“R”(即，R：倒档范围或倒档位置)。当确定档位范围处于“R”时，在S205对应于“是”，程序前进到S210。在S210，ECU3设定变量“n”为“8”且选择所有超声波传感器51-58作为受控目标。
当确定档位范围不处于“R”时，在S 205对应于“否”，程序前进到S215。在S215，ECU3设定变量“n”为“4”且选择第一到第四个超声波传感器51-54作为受控目标。第一到第四个超声波传感器51-54设置在车辆前面。
在S210和S215中，变量“n”设定为受控目标之间的超声波传感器的最大序数。从而，在以下程序和过程中，ECU3识别第一到第n个超声波传感器作为受控目标。
在ECU3已经执行处理S210或S215之后，与图6相关的处理程序返回，即与图5相关的程序S115结束。然后，程序前进到S120。在S120，ECU3输出短距离模式设定指令给第一到第n个超声波传感器。
在S20，上述模式切换指令帧输出给第一到第n个超声波传感器的每个。在此，变量“n”中设定的数量对应于在S210或S215设定的数量。由于程序S120，第一到第n个超声波传感器的每个切换到短距离模式。在短距离模式中，超声波传感器具有低指向性(即，宽的指向性)和短的感测距离。
为什么超声波传感器5首先以短距离模式操作的理由如下。当间隙声纳操作开始时，在非常靠近车辆的位置可能存在障碍物。为了可靠地检测这种障碍物，可优选地减少车辆四周的不可检测区域。
而且，当间隙声纳操作开始时，在远离车辆的位置可能存在障碍物。车辆和这种远的障碍物碰撞的可能性可低于车辆和近的障碍物碰撞的可能性。因此，超声波传感器5的操作模式首先切换成短距离模式，以检测近的障碍物。然后，操作模式可以切换成长距离模式以检查远的障碍物。
在上述程序之后，在S125，ECU3执行障碍物检测程序。程序S125的具体说明对应于与图7相关的过程。所述过程在以下参考图7描述。在S305，ECU3输出超声波发送指令给第一到第n个超声波传感器。因此，第一到第n个超声波传感器的每个发送超声波且接收反射的超声波。基于发送波和接收波的结果，每个超声波传感器感测障碍物的存在和到障碍物的距离。
在过程S305之后，在S310，ECU3从第一到第n个超声波传感器的每个获取关于障碍物的信息。更具体而言，ECU3输出信号给第一到第n个超声波传感器，所述信号与发送关于障碍物的信息的请求相关。当第一到第n个超声波传感器的每个接收发送信息的请求时，第一到第n个超声波传感器输出关于障碍物的信息信号给ECU3。从而，ECU3获取关于障碍物的信息。关于障碍物的信息表示障碍物的存在和到障碍物的距离。
在S315，ECU3确定一个或更多的超声波传感器是否感测到障碍物。当确定一个或更多的超声波传感器感测到障碍物时，在S315对应“是”，过程前进到S320。在S320，ECU3确定当前车辆速度V是否大于阀值V1。
当确定当前车辆速度V小于或等于阀值V1时，在S320对应于“否”，在S325，ECU3使得警告灯打开。打开的警告灯对应于已经感测到障碍物的超声波传声器。在S330，ECU3产生警告声。警告声可以根据测量的到障碍物的距离而改变。
当确定一个或更多的超声波传感器感测到障碍物时，在S315对应“是”，且当确定当前车辆速度V大于阀值V1时，在S320对应于“是”，在S335，ECU3使得警告灯关闭。在S340，ECU3停止产生警告声。
当车辆以超过阀值V1的速度行进时，可以假定使用者不需要间隙声纳操作中的这种警告。因此，由于当车辆以超过阀值V1的速度行驶时产生声音，使用者不会有不必要的惊奇。
当确定没有超声波传感器感测到障碍物时，在S315对应“否”，在S335，ECU3关闭警告灯。在S340，ECU3停止产生警告声。
在与图7相关的处理程序返回之后，即在程序S125结束之后，程序前进到S130。在S130，ECU3确定间隙声纳激活开关13是否处于打开状态。
当确定间隙声纳激活开关13未处于打开状态时，在S130对应于“否”，程序返回到S105且程序等待直到间隙声纳激活开关13打开。在S130，确定间隙声纳激活开关13未处于打开状态可表示使用者已经关闭间隙声纳激活开关13。
当确定间隙声纳激活开关13处于打开状态时，在S130对应于“是”，在S135，ECU3确定变速设备12的档位范围是否改变。更具体而言，在S135，档位范围的位置归类为三个预定的组。当档位范围从一个预定组中的位置切换到另一预定组中的位置时，在S135确定档位范围已经切换。档位范围位置的三个预定组分别为第一组档位范围位置、第二组档位范围位置、和第三组档位范围位置。第一组档位范围位置包括例如位置“P”。第二组档位范围位置包括例如位置“R”。第三组档位范围位置包括“P”和“R”之外的位置，更具体而言，包括位置“N”、“D”、“B”等(即，N：空档范围，D：驱动范围和向前运动位置，B：制动范围)。
当确定档位范围切换时，在S135对应于“是”，程序返回到S110，因为需要停止障碍物检测程序或改变受控目标。在程序返回S110之后，当确定范围位置处于“P”时，过程进一步返回到S105。同时，当档位范围处于“P”之外的位置时，程序前进到S115，且再次进行受控目标(即，超声波传感器)的选择。
当确定档位范围未切换时，在S135对应于“否”，ECU3在S140执行操作模式切换程序。
根据本实施例，在S140的操作模式切换程序中，第一到第n个超声波传感器的每个的操作模式根据车辆速度切换。在S140，操作模式切换程序在下文参考图8更具体地描述。
在S405，ECU3确定是否进行主动控制设定的变化。在此，主动控制设定是确定ECU3是否在短距离模式和长距离模式之间进行操作模式切换的设定。使用主动控制设定开关15，使用者可以根据例如使用者偏好改变主动控制设定。在S405，ECU3确认是否进行主动控制设定的变化。
通常，认为主动(active)控制设定不经常改变。因此，在许多情况下，很可能ECU3确定不进行主动控制设定的改变。当ECU3确定主动控制设定中未发生改变时，在S405对应于“否”，过程前进到S410。在S410，ECU3确定主动控制设定表示主动控制是激活(即，打开)还是停用(即，关闭)。
换句话说，当确定主动控制设定中未发生改变时，主动控制设定表示的情况有两种。一种情况为主动控制被停用。另一情况为主动控制被激活。上述情况在S410区分。
在此，在S410，确定“否”对应于确定主动控制设定表示主动控制被停用。在该情况下，将第一到第n个超声波传感器的操作模式保持在短距离模式就足够了，且与图8有关的处理程序返回。
当主动控制设定表示主动控制激活时，在S410对应于“是”，在本实施例中操作模式基于车辆速度切换。更具体而言，ECU3在S415确定车辆速度是否从一个速度范围变到另一速度范围。
当车辆速度从较低的速度达到预定阀值V2(即，通过加速)时，在S415，ECU3确定车辆速度从一个速度范围变到另一速度范围，在S415对应于“是”。而且，当车辆速度从较高的速度达到预定阀值V2(即，通过减速)时，ECU3确定车辆速度从一个速度范围变到另一速度范围，在S415对应于“是”。
当确定车辆速度从一个速度范围变到另一速度范围时，在S415对应于“是”，过程前进到S420。在S420，ECU3确定当前车辆速度V是否大于预定阀值V2。当确定当前车辆速度V小于或等于预定阀值V2(即，车辆速度V处于低速范围)时，在S420对应于“否”，过程前进到S425。在S425，ECU3输出短距离模式设定指令给第一到第n个超声波传感器。在当前车辆速度V大于预定阀值V2(即，车辆速度V处于较高速度范围)时，在S420对应于“是”，过程前进到S430。在S430，ECU3输出长距离模式设定指令给第一到第n个超声波传感器。
即，当车辆速度处于高速范围时，超声波传感器5具有适于检测远离车辆的障碍物的特性。当车辆速度处于低速范围时，超声波传感器5具有适于检测车辆附近的障碍物的特性。
在上述过程S415和S420中，为了简单起见，预定阀值V2将高速范围与低速范围分开。可替换地，在S415，ECU3确定车辆速度以以下情况从一个速度范围中的速度变到另一速度范围中的速度。一种情况是车辆速度从较高的速度达到预定第一阀值V2a。另一情况是车辆速度从较低速度达到预定第二阀值V2b。在上述可替换结构中，预定第二阀值V2b设定为大于预定第一阀值V2a(即，V2b＞V2a)。上述可替换结构可以提供用于切换带有滞后现象的操作模式的条件。因此，当车辆速度围绕阀值波动时，可以限制操作模式的经常和重复的切换。
当确定车辆速度未从一个速度范围变到另一速度范围时，在S415对应于“否”，ECU3将操作模式保持在短操作模式或长操作模式的当前操作模式就足够了。在上述情况下，与图8有关的处理程序返回。
当ECU3确定主动控制设定未发生改变时，进行上述过程。在一些情况下，确定发生主动控制设定的变化，在S405对应于“是”。确定主动控制设定的变化对应于例如主动控制设定开关15已经由使用者切换的情况。主动控制设定开关15的切换包括两种情况。一种情况为主动控制从“关闭”切换成“打开”。另一情况为主动控制从“打开”切换成“关闭”。这两种情况在S435区分。换句话说，在S435，ECU3确定主动控制是切换成“打开”还是“关闭”。当ECU3确定主动控制切换成“关闭”时，在S435对应于“否”，过程前进到上述S425，因为每个超声波传感器设置为当主动控制处于“关闭”时以短距离模式操作。
当确定主动控制切换成“打开”时，在S435对应于“是”，过程前进到上述S420，以考虑车辆当前速度切换超声波传感器5的操作模式。在上述情况下，当车辆速度V处于低速范围(即V≤V2)时，每个超声波传感器的操作模式设定为短距离模式。当速度V处于高速范围(即V＞V2)时，每个超声波传感器的操作模式设定为长距离模式。
当上述处理程序S405-435结束时，即当与图5有关的程序S140结束时，程序返回S215。然后，处理程序S125到S140重复地执行，直到间隙声纳激活开关13关闭，或直到档位范围切换。障碍物检测程序S125被重复地执行。
根据障碍物检测装置1，如上所述，在间隙声纳操作起动之后，超声波传感器5的特性可以动态地切换。因此，障碍物检测装置1能够检测相对远的障碍物和相对近的障碍物。此外，可以限制检测相对远的障碍物中的错误检测。可以减少检测相对近的障碍物中的不可检测区域。
此外，根据本实施例，障碍物检测装置1切换超声波传感器的指向性和感测距离。当车辆速度大时，可以可靠地检测位于车辆远处的障碍物。因此，可以采取行动，如发出关于障碍物的提前警告等。当车辆速度低时，障碍物检测装置1设置为检测仅仅位于车辆附近的障碍物。因此，可以限制发出关于趋近障碍物的过早警告。
此外，根据上述障碍物检测装置1，使用者可以操作主动控制设定开关15以使得超声波传感器5能够改变指向性和感测距离。因此，当使用者不需要改变时，使用者可以停用切换指向性和感测距离的超声波传感器5。
(第二实施例)
根据第二实施例的障碍物检测装置1描述如下。
在第二实施例中，超声波传感器5的指向性和感测距离基于用超声波传感器5检测的到障碍物的距离而改变。更具体而言，在切换超声波传感器5的操作模式中，根据本实施例的障碍物检测装置1执行对应于与图9有关的下述过程的程序S140。应当注意，根据第一实施例的装置1执行对应于与图8有关的上述过程S405到S435的程序S140。
根据本实施例，如图9所示，在S505，ECU3确定在主动控制设定中是否发生变化。当确定在主动控制设定中未发生变化时，在S505对应于“否”，在S510，ECU3确定主动控制是否处于“打开”(即，激活)。根据本实施例的上述过程对应于根据第一实施例的过程S405和S410。
当确定主动控制不处于“打开”(即，停用)时，在S510对应于“否”，与图9相关的处理程序返回。在此情况下，对于第一到第n个超声波传感器的每个而言，操作模式保持短距离模式就足够了。
当确定主动控制处于“打开”时，在S510对应于“是”，超声波传感器5的操作模式基于用超声波传感器5检测的到障碍物的距离切换。
更具体而言，在S515，ECU3将循环计数器“i”设定为“1”，且在S520，ECU3确定ECU3是否已经结束执行给定的次数的循环处理。给定次数等于控制目标的数量“n”。
当确定ECU3还没有结束执行给定次数的循环处理时，在S520对应于“是”，过程前进到S525。在S525，ECU3确定用第i个超声波传感器检测的到障碍物的距离D是否小于或等于阀值D1。
当确定用第i个超声波传感器检测的到障碍物的距离D小于或等于阀值D1时，在S525对应于“是”，过程前进到S530。在S530，ECU确定第i个超声波传感器是否处于短距离模式。当确定第i个超声波传感器未处于短距离模式时，在S530对应于“否”，过程前进到S535。在S535，ECU输出短距离模式设定指令给第i个超声波传感器，且过程返回S520。当确定第i个超声波传感器处于短距离模式时，在S530对应于“是”，过程跳过S535返回S520。
当确定用第i个超声波传感器检测的到障碍物的距离D小于或等于阀值D1时，在S525对应于“否”，过程前进到S540。在S540，ECU确定第i个超声波传感器是否处于长距离模式。当确定第i个超声波传感器未处于长距离模式时，在S540对应于“否”，过程前进到S545。在S545，ECU3输出长距离模式设定指令给第i个超声波传感器，且过程返回S520。当确定第i个超声波传感器处于长距离模式时，在S540对应于“是”，过程跳过S545返回S520。
以上述方式，过程S520到S525执行给定的次数。给定次数等于受控目标的数量“n”。结果，第一到第n个超声波传感器的每个的操作模式(即，长距离模式和短距离模式)被逐个地单独地设定。在S520，当确定循环处理已经执行给定的次数时，与图9相关的处理程序返回。
在S505，当确定在主动控制设定中未发生变化时，进行上述过程。另一方面，当确定在主动控制设定中发生变化时，在S505对应于“是”，过程前进到S550。在S550，ECU3确定主动控制是从“关闭”切换成“打开”还是从“打开”切换成“关闭”。
当确定主动控制是从“打开”切换成“关闭”时，在S550对应于“否”，过程前进到S555。在S555，ECU3输出短距离模式设定指令给第一到第n个超声波传感器，以将操作模式设定为短距离模式。与图8有关的处理程序返回。
当确定主动控制是切换成“打开”时，在S550对应于“是”，过程前进到上述S515，以考虑到障碍物的现有距离D设定相应超声波传感器的操作模式。根据上述方式，当确定到障碍物的距离D小于或等于阀值D1时，相应超声波传感器的操作模式设定为短距离模式。另一方面，当确定到障碍物的距离D大于阀值D1时，相应超声波传感器的操作模式设定为长距离模式。
如上所述，根据本实施例中的障碍物检测装置1，在障碍物检测操作起动之后，超声波传感器5的特性可以动态地切换。因此，障碍物检测装置1能够检测相对远的障碍物和相对近的障碍物。此外，可以限制检测相对远的障碍物中的错误检测。此外，可以减少检测相对近的障碍物中的不可检测区域。
而且，上述障碍物检测装置1根据到障碍物的距离改变超声波传感器5的指向性和感测距离。因此，当确定障碍物位于车辆附近时，可以减少不可检测区域且以高精度检测障碍物。而且，当确定障碍物位于车辆远处时，在检测远的障碍物中，通过以高指向性设置超声波传感器5可以限制错误检测。
此外，根据上述障碍物检测装置1，使用者使用主动控制设定开关15可以任意设定是否改变超声波传感器5的指向性和感测距离。
根据本实施例中的障碍物检测装置1，操作模式基于阀值距离D1切换。可替换地，障碍物检测装置1可以设置为操作如下。当到障碍物的距离D从较短的距离达到第一预定距离时，ECU3可使得超声波传感器5以长距离模式操作。当距离D从较长距离达到第二预定距离时，ECU3使得超声波传感器5以短距离模式操作。在上述结构中，第一预定距离可以大于第二预定距离，且因而，切换操作模式的条件具有滞后现象。由于滞后现象，当到障碍物的距离围绕阀值波动时，可以限制操作模式的频繁和重复切换。
(第三实施例)
关于第三实施例的阐述描述如下。
根据第三实施例，上述障碍物检测装置1构建到停车辅助系统中。当激活该停车辅助系统时，在车辆向前运动时，停车辅助系统搜索车辆旁边存在的停车空间(例如，参考图10A中的A5)，如图10A所示。然后，当使用者进行操作以命令车辆进入停车空间时，车辆进入停车空间同时向后运动，如图10B所示。
根据以上述方式操作的停车辅助系统，当车辆向前运动时，需要识别位于离车辆相对远处的已停放的车辆，且需要搜索停车空间。在上述情况下，因此，优选地以上述长距离模式进行搜索，以限制错误检测(参见图10A所示的感测范围A5)。
当车辆向后运动进入停车空间时，障碍物趋近车辆附近。在此情况下，优选地以短距离模式进行障碍物检测以减少不可检测的区域(参见图10B所示的感测范围A6)。
有鉴于此，根据本实施例，执行以下程序以切换超声波传感器5的操作模式。图11是图示用于切换操作模式的程序的流程图。该程序与停车辅助系统相关。当点火开关关闭时，与图11有关的程序结束。
当与图11有关的程序开始时，在S605，ECU3确定停车辅助系统激活开关14是否处于打开状态，如图11所示。使用者可以任意操作停车辅助系统激活开关14。因而，当使用者需要停车辅助系统激活时，停车辅助系统激活开关14可以接通。
在S605，当确定停车辅助系统激活开关14未处于打开状态时，在S605对应于“否”，程序通过返回S605等待直到停车辅助系统激活开关14接通。
在S605，当确定停车辅助系统激活开关14处于打开状态时，在S605对应于“是”，程序前进到S610。在S610，ECU3确定档位范围是否处于“P”。
当确定档位范围不处于“P”时，在S610对应于“否”，程序返回到S610。程序S605和S610重复进行直到以下两个条件均满足。一个条件为停车辅助系统激活开关14处于“打开”。另一条件为档位范围处于“P”。
在S610，当确定档位范围处于“P”时，在S610对应于“是”，程序前进到S615。在S615，ECU3选择对应于档位范围位置的超声波传感器，且还设置超声波传感器的操作模式。在S615，程序包括例如图12所示的过程。
在S 705，ECU3确定档位范围是否处于“R”。当确定档位范围处于“R”时，在S705对应于“是”，过程前进到S710。在S710，ECU3设定变量“n”为“8”且选择第一到第八个超声波传感器5(51-58)作为受控目标。在S715，ECU3输出短距离模式设定指令给第一到第n个超声波传感器的每个，且设定所有超声波传感器5(51-58)操作模式为短距离模式。然后，与图12有关的处理程序返回。
当确定档位范围不处于“R”时，在S705对应于“是”，程序前进到S720。在S720，ECU3设定变量“n”为“2”且选择第一和第二超声波传感器作为搜索停车空间的受控目标。在S725，ECU 3输出长距离模式设定指令给第一到第n个超声波传感器，且设定所述两个超声波传感器的操作模式为长距离模式。然后，与图12有关的处理程序返回。
与图12有关的处理程序返回对应于程序S615的结束。程序前进到S620。在S620，ECU3执行障碍物检测程序(即，停车空间搜索程序)。程序S620中的过程类似于上述过程S305到S340。在程序S620，第一到第n个超声波传感器的每个发送超声波且接收反射的超声波。基于发送超声波和接收超声波的结果，第一到第n个超声波传感器单独地检测障碍物的存在和到障碍物的距离。
然后，基于在S310获取的关于障碍物的信息，进行搜索停车空间且进行障碍物检测。
当程序S620结束时，在S625，ECU确定停车辅助系统激活开关14是否处于打开状态。当确定停车辅助系统激活开关14不处于打开状态时，在S625对应于“否”，很可能是使用者已经切断停车辅助系统激活开关14。在此情况下，程序返回到S605，且程序等待直到停车辅助系统激活开关14接通。
在S625，当确定停车辅助系统激活开关14处于打开状态时，在S625对应于“是”，程序前进到S630，在S630，ECU3确定变速设备12的档位范围是否切换。更具体而言，在S630，档位范围的位置归类为三个预定的组。当档位范围从一个预定组中的位置切换到另一预定组中的位置时，在S630确定档位范围已经切换。在此，档位范围位置的三个预定组分别为第一组档位范围位置、第二组档位范围位置、和第三组档位范围位置。第一组预定档位范围位置包括例如位置“P”。第二组预定档位范围位置包括例如位置“R”。第三组预定档位范围位置包括“P”和“R”之外的位置(例如，“N”、“D”、“B”等)。
当确定档位范围切换时，在S630对应于“是”，程序返回到S610，因为需要切换操作模式且改变受控目标。在程序返回S610之后，当档位范围处于“P”，过程进一步返回到S605。同时，当档位范围切换成“P”之外的位置时，程序前进到S615，其中再次选择受控目标(即，超声波传感器)且切换操作模式。
在S630，当确定档位范围未切换时，在S630对应于“否”，程序返回到S620。然后，处理程序S125到S140重复地执行，直到间隙声纳激活开关13切断，或直到档位范围切换。结果，障碍物检测程序S125被重复地执行。
根据第三实施例的障碍物检测装置，如上所述，在障碍物检测操作起动之后，超声波传感器5的特性可以动态地切换。因此，可以检测相对远的障碍物和相对近的障碍物。可以限制检测相对远的障碍物中的错误检测。此外，可以减少检测相对近的障碍物中的不可检测区域。
根据上述障碍物检测装置1，每个超声波传感器5的指向性和感测距离可以基于车辆的运动方向改变。因此，可以根据车辆的运动方向动态地优化障碍物检测的感测范围。
(变型实施例)
根据上述实施例，在障碍物检测操作起动之后，当满足切换操作模式的预定条件时，超声波传感器的指向性和感测距离改变。上述切换基于车辆速度、到障碍物的距离、或车辆运动方向进行。可替换地，上述切换可以基于另一切换条件进行。可替换地，上述切换可以基于上述条件的组合进行，如车辆速度和车辆运动方向的组合。
可替换地，超声波传感器的指向性和感测距离可以基于时间条件改变。更具体而言，ECU3(即，控制装置)可以以时间上的规则间隔或以不规则间隔重复地命令超声波传感器改变指向性和感测距离。
在上述情况下，可以根据分割的时间以规则间隔或不规则间隔切换超声波传感器的特性。当障碍物检测装置设置为以短时间间隔切换超声波传感器的特性时，这种障碍物检测装置显然可用作具有带有不同特性的多个超声波传感器的障碍物检测装置。
此外，根据上述实施例，操作模式在两个模式之间(即，长距离模式和短距离模式之间)切换。可替换地，障碍物检测装置可以设置为使得操作模式在三个或更多的模式之间切换。例如，操作模式可以在三个模式之间(例如，长距离模式、中等距离模式和短距离模式之间)切换。在此，中等距离模式的指向性和感测距离可在长距离模式和短距离模式的指向性和感测距离之间。可替换地，操作模式可以在5个模式之间切换。在上述5个模式中，附加模式可以设定在长距离模式和中等距离模式之间，且另一附加模式可以设定在中等距离模式和短距离模式之间。在上述情况下，可以设定用于切换操作模式的多个条件，且从而可以以敏感或详细的方式切换操作模式。
根据上述障碍物检测装置，提供用于车辆的障碍物检测装置。所述装置包括超声波传感器5和控制器3。通过发送超声波且接收由障碍物反射的超声波，超声波传感器5检测车辆周围障碍物的存在和到障碍物的距离。控制器3控制超声波传感器5。超声波传感器5包括超声波元件。超声波元件具有多个共振模式。超声波传感器5根据由控制器3输出的的指令信号，通过选择超声波元件多个共振模式中的一个而改变超声波传感器5的指向性。
根据上述障碍物检测装置，超声波传感器5可根据从控制器输出的指令信号改变超声波传感器的感测距离。控制器可设置为在超声波传感器5开始检测障碍物之后当满足预定条件时命令超声波传感器改变超声波传感器的指向性和感测距离。
根据上述障碍物检测装置，超声波元件可以是用于发送超声波的超声波传感器中的单个元件。超声波传感器的指向性根据单个元件的驱动频率的变化而变化。
根据上述障碍物检测装置，控制器3可基于车辆速度命令超声波传感器5改变超声波传感器5的指向性和感测距离。超声波传感器5具有第一指向性、第二指向性、第一感测距离和第二感测距离。第一指向性可高于第二指向性。第一感测距离可长于第二感测距离。当车辆速度通过车辆加速达到第一预定阀值时，控制器3可以命令超声波传感器5具有第一指向性和第一感测距离。当车辆速度通过车辆减速达到第二预定阀值时，控制器3命令超声波传感器5具有第二指向性和第二感测距离。第一预定阀值可大于第二预定阀值。
根据上述障碍物检测装置，控制器3可设置为基于用超声波传感器5检测的到障碍物的距离命令超声波传感器5改变超声波传感器5的指向性和感测距离。超声波传感器5可具有第一指向性、第二指向性、第一感测距离和第二感测距离。第一指向性可高于第二指向性。第一感测距离可长于第二感测距离。当到障碍物的距离随着到障碍物的距离的增加达到第三预定阀值时，控制器3可命令超声波传感器5具有第一指向性和第一感测距离。当到障碍物的距离随着到障碍物的距离的减少达到第四预定阀值时，控制器3可命令超声波传感器5具有第二指向性和第二感测距离。第三预定阀值可大于第四预定阀值。
根据上述障碍物检测装置，控制器3可设置为基于车辆运动方向命令超声波传感器5改变超声波传感器5的指向性和感测距离。超声波传感器5可具有第一指向性、第二指向性、第一感测距离和第二感测距离。第一指向性可高于第二指向性。第一感测距离可长于第二感测距离。当车辆向前运动时，控制器3可命令超声波传感器5具有第一指向性和第一感测距离。当车辆向后运动时，控制器3可命令超声波传感器5具有第二指向性和第二感测距离。
根据上述障碍物检测装置，障碍物检测装置还可包括设定设备21以接通或切断操作，从而改变超声波传感器5的指向性和感测距离。
根据上述障碍物检测装置，超声波元件的多个共振模式可包括高频模式和低频模式。超声波传感器5可以选择并使用高共振模式来感测远的障碍物。超声波传感器5可选择并使用低共振模式来感测近的障碍物。
虽然本发明已经参考其优选实施例描述，应当理解，本发明并不限于优选实施例和结构。本发明旨在覆盖各种变型和等价装置。此外，虽然各种组合和结构是优选的，包括多于、少于或仅单个元件的其它组合和结构也在本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种用于车辆的障碍物检测装置，所述装置包括：
超声波传感器(5)，通过发送超声波且接收由障碍物反射的超声波，超声波传感器(5)检测车辆周围障碍物的存在物和到障碍物的距离；和
控制超声波传感器(5)的控制器(3)，其中：
超声波传感器(5)包括超声波元件；
超声波元件具有多个共振模式；以及
超声波传感器(5)根据从控制器(3)输出的指令信号，通过选择超声波元件多个共振模式中的一个而改变超声波传感器(5)的指向性。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)根据从控制器(3)输出的指令信号改变超声波传感器(5)的感测距离；
控制器(3)设置为在检测障碍物的操作开始之后满足预定条件时命令超声波传感器(5)改变超声波传感器(5)的指向性和感测距离。
3.根据权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波元件是用于发送超声波的超声波传感器(5)中的单个元件；且
超声波传感器(5)的指向性根据单个元件的驱动频率的变化而变化。
4.根据权利要求1或2所述的障碍物检测装置，其特征在于：
控制器(3)基于车辆速度命令超声波传感器(5)改变超声波传感器(5)的指向性和感测距离。
5.根据权利要求4所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)具有第一指向性、第二指向性、第一感测距离和第二感测距离；
第一指向性高于第二指向性；
第一感测距离长于第二感测距离；
当车辆速度通过车辆加速达到第一预定阀值时，控制器(3)命令超声波传感器(5)具有第一指向性和第一感测距离；
当车辆速度通过车辆减速达到第二预定阀值时，控制器(3)命令超声波传感器(5)具有第二指向性和第二感测距离；且
第一预定阀值大于第二预定阀值。
6.根据权利要求1或2所述的障碍物检测装置，其特征在于：
控制器(3)设置为基于用超声波传感器(5)检测的到障碍物的距离而命令超声波传感器(5)改变超声波传感器(5)的指向性和感测距离。
7.根据权利要求6所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)具有第一指向性、第二指向性、第一感测距离和第二感测距离；
第一指向性高于第二指向性；
第一感测距离长于第二感测距离；
当到障碍物的距离随着到障碍物的距离的增加而达到第三预定阀值时，控制器(3)命令超声波传感器(5)具有第一指向性和第一感测距离；
当到障碍物的距离随着到障碍物的距离的减少而达到第四预定阀值时，控制器(3)命令超声波传感器(5)具有第二指向性和第二感测距离；且
第三预定阀值大于第四预定阀值。
8.根据权利要求1或2所述的障碍物检测装置，其特征在于：
控制器(3)设置为基于车辆运动方向命令超声波传感器(5)改变超声波传感器(5)的指向性和感测距离。
9.根据权利要求8所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)具有第一指向性、第二指向性、第一感测距离和第二感测距离；
第一指向性高于第二指向性；
第一感测距离长于第二感测距离；
当车辆向前运动时，控制器(3)命令超声波传感器(5)具有第一指向性和第一感测距离；且
当车辆向后运动时，控制器(3)命令超声波传感器(5)具有第二指向性和第二感测距离。
10.根据权利要求2或3所述的障碍物检测装置，其特征在于，还包括：
用于接通或切断操作的设定设备(21)，从而改变超声波传感器(5)的指向性和感测距离。
11.根据权利要求1或2所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波元件的多个共振模式包括高频模式和低频模式；
超声波传感器(5)选择并使用高共振模式来感测远的障碍物；和
超声波传感器(5)选择并使用低共振模式来感测近的障碍物。
12.一种用于车辆的障碍物检测装置，所述装置包括：
超声波传感器(5)，超声波传感器(5)发送并接收超声波以搜索障碍物，其中超声波传感器(5)具有多个操作模式以改变超声波传感器(5)的指向性和感测距离；和
控制器(3)，如果在超声波传感器(5)开始搜索障碍物之后满足预定的条件，控制器(3)使得超声波传感器(5)改变超声波传感器的(5)指向性和感测距离。
13.根据权利12所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)的多个操作模式包括长距离模式和短距离模式；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的指向性高于在短距离模式中的指向性；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的感测距离长于短距离模式中的感测距离；
当车辆速度随着车辆速度的增加达到第一预定速度时，控制器(3)使得超声波传感器(5)以长距离模式操作；
当车辆速度随着车辆速度的减少达到第二预定速度时，控制器(3)使得超声波传感器(5)以短距离模式操作；且
第一预定速度快于第二预定速度。
14.根据权利12所述的障碍物检测装置，其特征在于：
当超声波传感器(5)感测到障碍物时，超声波传感器(5)检测出到障碍物的距离；
超声波传感器(5)的多个操作模式包括长距离模式和短距离模式；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的指向性高于在短距离模式中的指向性；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的感测距离长于短距离模式中的感测距离；
当到障碍物的距离随着到障碍物的距离的增加达到第一预定距离时，控制器(3)使得超声波传感器(5)以长距离模式操作；
当到障碍物的距离随着到障碍物的距离的减少达到第二预定距离时，控制器(3)使得超声波传感器(5)以短距离模式操作；且
第一预定距离大于第二预定距离。
15.根据权利12所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)的多个操作模式包括长距离模式和短距离模式；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的指向性高于在短距离模式中的指向性；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的感测距离长于短距离模式中的感测距离；
当车辆向前运动时，控制器(3)使得超声波传感器(5)以长距离模式操作；且
当车辆向后运动时，控制器(3)使得超声波传感器(5)以短距离模式操作。
16.根据权利12所述的障碍物检测装置，其特征在于：
超声波传感器(5)的多个操作模式包括长距离模式和短距离模式；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的指向性高于在短距离模式中的指向性；
在长距离模式中的超声波传感器(5)的感测距离长于短距离模式中的感测距离；
控制器(3)使得超声波传感器(5)以规则或不规则时间间隔交替地以长距离模式和短距离模式操作。
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