CN115542328A - 物体检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及物体检测系统，具备多个具有超声波的收发部和温度传感器的物体检测部，根据温度传感器的故障的可能性来实现物体检测精度的提高。作为本发明的一个例子的物体检测系统具备多个物体检测部，上述物体检测部具备：发送超声波，并接收通过上述超声波被物体反射而产生的反射波的收发部；检测由上述收发部接收到的上述反射波的信号电平的接收电路部；将由上述接收电路部检测出的上述信号电平与规定的信号阈值比较来检测物体的检测部；检测环境的温度的温度传感器；以及基于由多个上述物体检测部的上述温度传感器分别检测出的温度中的、第二低的温度，来调整上述接收电路部的检测灵敏度的检测灵敏度调整部。

Description

物体检测系统
技术领域
本发明涉及物体检测系统。
背景技术
以往，存在例如在车辆(汽车等)中，通过向车外方向发送超声波，并接收物体(壁、其它车辆、行人等)的反射波，来检测物体的技术。另外，超声波在空气(外部空气)中传播时的衰减量、传播速度因空气的温度(以下，也称为外部气温。)而不同。因此，若能够识别(或者推断)正确的外部气温，则能够提高物体检测的精度。
但是，设置仅用于检测外部气温的传感器在成本方面不优选。因此，在物体检测部具备检测环境温度(环境气温度)的温度传感器的情况下，能够基于由该温度传感器检测出的温度，来推断外部气温。
然而，往往因物体检测部的设置位置，温度传感器受到发动机排气热、直射日光等影响，检测到显著高于外部气温的温度，而无法正确地推断外部气温。
因此，存在在具有多个物体检测部的情况下，例如将由各个温度传感器检测出的温度中的、最低温度推断为外部气温，基于该外部气温来进行物体检测的技术。由此，能够得到某种程度的效果。
专利文献1：日本专利第6413622号公报
然而，在上述现有技术中，例如在检测出最低温度的温度传感器因故障而检测出异常低的温度的情况下，存在物体检测的精度大幅降低之类的问题。
发明内容
因此，本发明的课题之一是在具备多个具有超声波的收发部和温度传感器的物体检测部的物体检测系统中，根据温度传感器的故障的可能性来实现物体检测精度的提高。
作为本发明的一个例子的物体检测系统具备：多个物体检测部，上述物体检测部具备：收发部，其发送超声波，并接收通过上述超声波被物体反射而产生的反射波；接收电路部，其检测由上述收发部接收到的上述反射波的信号电平；检测部，其将由上述接收电路部检测出的上述信号电平与规定的信号阈值比较来检测物体；温度传感器，其检测环境的温度；以及检测灵敏度调整部，其基于由多个上述物体检测部的上述温度传感器分别检测出的温度中的、第二低的温度，来调整上述接收电路部的检测灵敏度。
根据这样的结构，基于由多个温度传感器检测出的温度中的、第二低的温度来调整接收电路部的检测灵敏度，从而能够根据温度传感器的故障的可能性来实现物体检测精度的提高。
另外，在上述物体检测系统中，上述物体检测系统设置于车辆，上述检测灵敏度调整部在关于上述车辆满足了基于由行驶风引起的上述环境的温度的冷却度而预先设定的行驶条件的情况下，基于由多个上述物体检测部的上述温度传感器分别检测出的温度中的、第二低的温度，来调整上述接收电路部的检测灵敏度。
根据这样的结构，在满足了上述行驶条件的情况下，调整接收电路部的检测灵敏度，从而能够以通过由车辆的行驶引起的行驶风冷却各温度传感器为前提，能够实现物体检测精度的进一步提高。
另外，在上述物体检测系统中，上述温度传感器定期地检测上述环境的温度，上述检测灵敏度调整部，在上述第二低的温度低于最近的外部气温推断值的情况下，将上述第二低的温度设为外部气温推断值，在上述第二低的温度是上述最近的外部气温推断值以上且低于对上述最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值的情况下，将使用上述第二低的温度和上述最近的外部气温推断值并基于规定的计算式而计算出的值设为外部气温推断值，在上述第二低的温度是对上述最近的外部气温推断值加上上述规定的温度上升阈值而得到的值以上的情况下，将上述最近的外部气温推断值设为外部气温推断值，基于最新的上述外部气温推断值，来调整上述接收电路部的检测灵敏度。
根据这样的结构，通过将第二低的温度与最近的外部气温推断值、对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值比较，能够将外部气温推断值设为更适当的值，能够实现物体检测精度的进一步提高。
附图说明
图1是表示从上方观察具备第一实施方式的物体检测系统的车辆的外观的例示性且示意性的图。
图2是表示第一实施方式的物体检测系统的功能结构的例示性且示意性的框图。
图3是表示第一实施方式的物体检测部执行的一系列处理的例示性且示意性的流程图。
图4是表示第二实施方式的物体检测部执行的一系列处理的例示性且示意性的流程图。
附图标记的说明
1…车辆，2…车体，3F…前轮，3R…后轮，20…物体检测装置，100…ECU，110…输入输出部，120…存储部，130…处理器，200…物体检测部，201…输入输出部，202…温度传感器，203…收发控制部，204…发送电路部，205…收发部，206…接收电路部，207…检测灵敏度调整部，208…检测部，O…物体，RS…路面。
具体实施方式
以下，结合附图来说明本发明的物体检测系统的实施方式(第一实施方式、第二实施方式)。此外，以下所记载的实施方式结构、由该结构带来的作用以及效果只不过是一个例子，本发明并不限于以下的记载内容。
(第一实施方式)
图1是表示从上方观察第一实施方式的物体检测系统的车辆的外观的例示性且示意性的图。物体检测系统具备作为车载控制装置的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)100、和作为车载声纳的物体检测装置20。物体检测装置20由物体检测部200a～200d构成。ECU100搭载于包含一对前轮3F和一对后轮3R的四轮车辆1的内部。另外，物体检测部200a～200d搭载于车辆1的外装。
在图1中，作为一个例子，物体检测部200a～200d虽在作为车辆1的外装的车体2的后端部(后保险杠)，设置在相互不同的位置，但物体检测部200a～200d的设置位置并不限于此。例如，物体检测部200a～200d也可以设置于车体2的前端部(前保险杠)，也可以设置于车体2的侧面部，也可以设置于后端部、前端部以及侧面部中的两个以上。
此外，在实施方式中，物体检测部200a～200d具有的硬件结构以及功能相同。因此，以下为了简化说明，在不区别物体检测部200a～200d时，也称为“物体检测部200”。另外，物体检测部200的个数并不限于图1所示的四个。
图2是表示第一实施方式的物体检测系统的功能结构的例示性且示意性的框图。此外，在图2中，连结两个结构之间的线、箭头表示主要的信息流，信息也可以在没有用线连结的结构之间流动，或者信息也可以向箭头的相反方向流动。
ECU100具备与通常的计算机相同的硬件结构。更具体而言，ECU100具备输入输出部110、存储部120以及处理器130。
输入输出部110是用于在与物体检测部200之间实现信息的收发的接口。
存储部120包含ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)等主存储装置、和/或HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态硬盘)等辅助存储装置。
处理器130负责在ECU100中执行的各种处理。处理器130例如包含CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)等运算装置。处理器130通过读出并执行存储于存储部120的计算机程序，实现例如自动停车等各种功能。
另外，物体检测部200包含与通常的计算机相同的硬件结构而构成。更具体而言，物体检测部200包含存储部、处理器等。存储部包含ROM、RAM等主存储装置、和/或HDD、SSD等辅助存储装置。处理器负责各种处理，例如包含CPU等运算装置。处理器通过读出并执行存储于存储部的计算机程序，实现各种功能。
物体检测部200作为功能结构具备：输入输出部201、温度传感器202、收发控制部203、发送电路部204、收发部205、接收电路部206、检测灵敏度调整部207以及检测部208。
输入输出部201是用于在与ECU100之间实现信息的收发的接口。
温度传感器202检测环境的温度(环境气温度)，并将检测出的温度信息向输入输出部201输出。
收发控制部203在经由输入输出部201取得了来自ECU100的发送指示信号的情况下，将发送指示信号向发送电路部204输出。另外，向检测灵敏度调整部207通知输出了发送指示信号的情况。
发送电路部204在从收发控制部203输入了发送指示信号的情况下，生成脉冲信号，并将该脉冲信号向收发部205输出。
收发部205通过从发送电路部204输入的脉冲信号而被驱动，发送超声波，并接收超声波被物体反射而产生的反射波。收发部205例如具有由压电元件等构成的振子，由振子执行超声波的收发。在图2的例子中，作为反射来自收发部205的超声波的物体，例示了设置在路面RS上的物体O(障碍物)。收发部205将表示接收到的反射波的大小的接收信号向接收电路部206输出。
接收电路部206从收发部205输入接收信号，检测由收发部205接收到的反射波的信号电平。具体而言，例如接收电路部206对从收发部205输入的接收信号进行放大以及A/D转换而生成数字接收信号，将数字接收信号向检测部208输出。此外，接收电路部206具备可变放大器，以便能够基于来自检测灵敏度调整部207的灵敏度调整指示信号而使接收增益变化。
检测灵敏度调整部207基于由多个物体检测部200的温度传感器202分别检测出的温度中的、第二低的温度，调整接收电路部206的检测灵敏度。例如，检测灵敏度调整部207在关于车辆1满足了基于由行驶风引起的环境温度的冷却度而预先设定的行驶条件(平均车速、行驶时间等)的情况下，基于由多个物体检测部200的温度传感器202分别检测出的温度中的、第二低的温度，来调整接收电路部206的检测灵敏度。检测灵敏度调整部207例如基于决定温度与接收增益的关系的表信息、以及第二低的温度，来调整接收电路部206的检测灵敏度。
此外，ECU100例如基于车辆1所具备的车轮速传感器、加速度传感器等的检测结果，计算车速信息，将该车速信息向物体检测部200发送。物体检测部200基于该车速信息，计算平均车速、行驶时间，判定是否满足了行驶条件。
检测部208将由接收电路部206检测出的信号电平与规定的信号阈值比较来检测物体。具体而言，检测部208将从接收电路部206接收到的数字接收信号表示的信号电平与规定的信号阈值比较来检测物体。另外，检测部208基于从收发部205发送超声波之后到接收反射波的时间差，来计算到物体的距离。检测部208经由输入输出部201将检测结果、计算结果向ECU100发送。
图3是表示第一实施方式的物体检测部200执行的一系列处理的例示性且示意性的流程图。
首先，在步骤S1中，输入输出部201取得全部的温度传感器202的温度信息。
接下来，在步骤S2中，检测灵敏度调整部207从ECU100取得车速信息。
接下来，在步骤S3中，检测灵敏度调整部207基于车速信息，计算平均车速(例如，最近几分钟的平均车速)。
接下来，在步骤S4中，检测灵敏度调整部207判定平均车速是否是车速阈值以上(是否满足了行驶条件)，在是的情况下，进入步骤S5，在否的情况下，进入步骤S7。
在步骤S5中，检测灵敏度调整部207将全部的温度信息中的、第二低的温度信息设定为参数的“传感器温度”。
接下来，在步骤S6中，检测灵敏度调整部207将传感器温度设定为参数的“外部气温推断值”。
此外，外部气温推断值首先，在发动机启动时，设定全部的温度信息中的、第二低的温度信息，然后，在进行步骤S6的处理时被更新。
在步骤S7中，检测灵敏度调整部207基于外部气温推断值，来调整接收电路部206的检测灵敏度。
这样，根据第一实施方式的物体检测系统，通过基于由多个温度传感器202检测出的温度中的、第二低的温度来调整接收电路部206的检测灵敏度，能够根据温度传感器202的故障的可能性来实现物体检测精度的提高。
即、与一个温度传感器202发生故障的概率相比，两个以上的温度传感器202同时发生故障的概率非常低。因此，即使第一低的温度是从发生了故障的温度传感器202输出的温度且是异常值，也能够使用正常的第二低的温度。因此，能够适当地进行接收电路部206的灵敏度调整，能够延长物体检测的检测距离，或能够减少将路面误检测为物体的可能性。
另外，通过在满足了上述行驶条件的情况下调整接收电路部206的检测灵敏度，能够以利用由车辆的行驶引起的行驶风冷却各温度传感器为前提，能够实现物体检测精度的进一步提高。即、能够利用行驶风冷却因发动机排气热、直射日光等而变热的温度传感器202、其周围部件，能够适当地进行接收电路部206的灵敏度调整。
(第二实施方式)
接下来，对第二实施方式进行说明。对与第一实施方式相同的事项，适当地省略说明。图1、图2与第一实施方式的情况相同。温度传感器202定期地检测环境的温度。
另外，检测灵敏度调整部207在第二低的温度比最近的外部气温推断值低的情况下，将第二低的温度设为外部气温推断值。
另外，检测灵敏度调整部207在第二低的温度是最近的外部气温推断值以上且比对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值低的情况下，将使用第二低的温度和最近的外部气温推断值并基于规定的计算式而计算出的值设为外部气温推断值。
另外，检测灵敏度调整部207在第二低的温度是对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值以上的情况下，将最近的外部气温推断值设为外部气温推断值。
而且，检测灵敏度调整部207基于最新的外部气温推断值，来调整接收电路部206的检测灵敏度。
图4是表示第二实施方式的物体检测部执行的一系列处理的例示性且示意性的流程图。步骤S1～S5与图3的情况相同。
在步骤S5之后，在步骤S11中，检测灵敏度调整部207判定传感器温度(第二低的温度)是否比最近的外部气温推断值低，在是的情况下进入步骤S12，在否的情况下进入步骤S13。
在步骤S12中，检测灵敏度调整部207将传感器温度设定为参数的“外部气温推断值”。
在步骤S13中，检测灵敏度调整部207判定传感器温度(第二低的温度)是否比对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值低，在是的情况下进入步骤S14，在否的情况下进入步骤S15。
在步骤S14中，检测灵敏度调整部207将传感器温度与最近两次的外部气温推断值的平均设定为参数的“外部气温推断值”。
在步骤S15中，检测灵敏度调整部207将前次的外部气温推断值设定为参数的“外部气温推断值”。即、不改变参数的“外部气温推断值”。
在步骤S16中，检测灵敏度调整部207基于最新的外部气温推断值，来调整接收电路部206的检测灵敏度。
这样，根据第二实施方式的物体检测系统，通过将第二低的温度与最近的外部气温推断值、对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值比较，能够将外部气温推断值设为更适当的值，能够实现物体检测精度的进一步提高。
具体而言，在第二低的温度比最近的外部气温推断值低的情况下，直接将其设为外部气温推断值。另外，在第二低的温度是最近的外部气温推断值以上并且比对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值低的情况下，将第二低的温度与最近的外部气温推断值之间的温度设为外部气温推断值。另外，在第二低的温度是对最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值以上的情况下，由于高温而不采用，而将最近的外部气温推断值设为外部气温推断值。这样，根据不同的情况而将外部气温推断值设定为更适当的值，基于该外部气温推断值来调整接收电路部206的检测灵敏度，从而能够实现物体检测精度的进一步提高。
此外，在步骤S14中，虽将外部气温推断值设为传感器温度与最近两次的外部气温推断值的平均，但并不限于此。例如，此外也可以设为传感器温度与最近一次的外部气温推断值的平均，也可以设为传感器温度与最近三次以上的外部气温推断值的平均。另外，在进行平均的情况下，也可以进行有加权(例如，越新的信息则加权越重等)的平均。
以上，虽说明了本发明的实施方式以及变形例，但上述实施方式以及变形例只不过是例子，并不意图限定发明的范围。上述新的实施方式以及变形例能够以各种形态来实施，在不脱离发明的宗旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。上述实施方式以及变形例包含于发明的范围、宗旨，并且包含在技术方案所记载的发明及其等同的范围内。
例如，ECU100也可以进行物体检测部200的功能的一部分。具体而言，例如ECU100也可以进行由检测灵敏度调整部207进行的平均车速的计算等。

Claims (3)

1.一种物体检测系统，其特征在于，具备多个物体检测部，
上述物体检测部具备：
收发部，其发送超声波，并接收通过上述超声波被物体反射而产生的反射波；
接收电路部，其检测由上述收发部接收到的上述反射波的信号电平；
检测部，其将由上述接收电路部检测出的上述信号电平与规定的信号阈值比较来检测物体；
温度传感器，其检测环境的温度；以及
检测灵敏度调整部，其基于由多个上述物体检测部的上述温度传感器分别检测出的温度中的、第二低的温度，来调整上述接收电路部的检测灵敏度。
2.根据权利要求1所述的物体检测系统，其特征在于，
上述物体检测系统设置于车辆，
上述检测灵敏度调整部在关于上述车辆满足了基于由行驶风引起的上述环境的温度的冷却度而预先设定的行驶条件的情况下，基于由多个上述物体检测部的上述温度传感器分别检测出的温度中的、第二低的温度，来调整上述接收电路部的检测灵敏度。
3.根据权利要求2所述的物体检测系统，其特征在于，
上述温度传感器定期地检测上述环境的温度，
上述检测灵敏度调整部在上述第二低的温度低于最近的外部气温推断值的情况下，将上述第二低的温度设为外部气温推断值，
在上述第二低的温度是上述最近的外部气温推断值以上且低于对上述最近的外部气温推断值加上规定的温度上升阈值而得到的值的情况下，将使用上述第二低的温度和上述最近的外部气温推断值并基于规定的计算式而计算出的值设为外部气温推断值，
在上述第二低的温度是对上述最近的外部气温推断值加上上述规定的温度上升阈值而得到的值以上的情况下，将上述最近的外部气温推断值设为外部气温推断值，
基于最新的上述外部气温推断值，来调整上述接收电路部的检测灵敏度。
CN202210742832.5A 2021-06-30 2022-06-28 物体检测系统 Pending CN115542328A (zh)

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