CN1740816A - 障碍物检测设备 - Google Patents

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Abstract

障碍物检测设备包括多个传感器(11－16)和一个控制装置(20)。所述多个传感器检测障碍物并通过总线连接到控制装置。该控制装置包括通信故障确定和检测装置(20)。若无法在预设故障确定时间周期内与所述传感器通信，则该通信故障确定装置就确定发生了通信故障。该通信故障检测装置检测该通信故障。在与传感器第一次通信的情况下，该通信故障确定装置预先将预设的第一故障确定时间周期(A)设置为故障确定时间周期，并且在正常执行了与传感器的第一次通信后再与所述传感器通信的情况下，该通信故障确定装置预先将预设的第二故障确定时间周期(B)设置为故障确定时间周期。该第一故障确定时间周期与第二故障确定时间周期彼此不同。

Description

障碍物检测设备
技术领域
本发明涉及一种障碍物检测设备。
背景技术
通常，一个障碍物检测设备包括多个超声传感器。在这种障碍物检测设备中，ECU通过以星形拓扑从ECU延伸的信号线连接到传感器。然而，由于需要进一步增加传感器的数量，所以由于空间、重量等原因而变得难于以星形拓扑提供信号线。
为了解决以上问题，在日本专利公开NO.2003-279651中提出了一种目的在于减少线路数量的障碍物检测设备。根据此公开文本中所揭示的障碍物检测设备，多个传感器与一个ECU通过以总线拓扑所提供的通信线路彼此相连。通过这样提供的通信线路来实现其间的互相通信。
在发生通信故障的情况下，使用上述通信线路的障碍物检测设备通常尽快地通知用户发生了通信故障。如果要检测到发生这样一个通信故障，例如通常使用以下方法。根据该方法，设置用于确定故障发生的故障确定时间。如果在该故障确定时间或更长时间内无法进行通信，则确定发生了一个通信故障，因此检测到该通信故障。
然而如果故障确定时间较长，则由于无法在早期阶段检测到该通信故障，所以无法尽快地报告发生了通信故障。在另一方面，如果故障确定时间较短，那么即使在发生了一个暂时的故障之后立即返回到正常的状态，也能检测到通信故障。因此，就错误地报告发生了一个故障。
发明内容
鉴于上述问题以及其他问题而设想了本发明的各实施例，并提供了一种能够尽快报告发生故障并减少对发生故障的错误报告的数量的障碍物检测设备。
根据本发明的第一方面，障碍物检测设备包括多个传感器和一个控制装置。所述多个传感器用于检测一个障碍物并通过一个总线连接到控制装置。该控制装置包括通信故障确定装置，如果无法在预设故障确定时间周期或更长时间内与任何传感器进行通信，则该故障确定装置就确定发生了一个通信故障。该控制装置还包括通信故障检测装置，如果通信故障确定装置确定发生了通信故障，该通信故障检测装置就检测该通信故障。
在此配置中，在与所述多个传感器进行第一次通信的情况下，通信故障确定装置预先将预设的第一故障确定时间周期设置为故障确定时间周期，并且在正常执行了与所述多个传感器的第一次通信后再与所述多个传感器进行通信的情况下，通信故障确定装置预先将预设的第二故障确定时间周期设置为故障确定时间周期，其中该第一故障确定时间周期与第二故障确定时间周期被设置成彼此不同。
如上所述，在本发明的该实施例中，在控制装置与多个传感器进行第一次通信的情况下的故障确定时间周期(第一故障确定时间周期)以及在正常执行了该通信之后的故障确定时间周期(第二故障确定时间周期)被设置成彼此不同。
结果，例如根据本发明的第二方面，第一故障确定时间周期被设置成比第二故障确定时间周期短，从而在第一次通信开始时(激活时)就快速检测通信故障。
如果将第二故障确定时间周期设置为比第一故障确定时间周期长，那么甚至是在正常执行了第一次通信之后(激活之后)发生一个暂时的通信故障时(例如产生间歇噪声等)也无法检测该通信故障。
在根据本发明第三方面障碍物检测设备中，如果无法与所述多个传感器中的至少一个进行通信，通信故障确定装置就确定发生了通信故障。结果，如果无法与至少一个传感器进行通信，就可以确定发生了通信故障。
根据本发明的第四方面，障碍物检测设备包括告警装置，用于在由通信故障检测装置检测到通信故障时发出关于发生了通信故障的警告。结果，障碍物检测设备可以向用户发出关于发生了通信故障的警告。
在根据本发明第五方面的障碍物检测设备中，至少在车辆的前保险杠和后保险杠二者之一中提供多个传感器，以便检测存在于车辆附近的障碍物。结果，可以检测存在于车辆附近的障碍物。
通过研读各形成本申请的一部分的详细描述、所附权利要求书和附图，将理解本发明的其他特征和优势，以及相关部件的操作方法和功能。在附图中：
附图说明
图1是车辆中所安装的根据本发明一个实施例的障碍物检测设备的俯视图；
图2A是根据本发明一个实施例的ID设置命令帧的格式的示意图；
图2B是根据本发明一个实施例的轮询帧的格式的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的通信故障确定处理的流程图；以及
图4是一个时序图，其举例说明了当ECU根据本发明一个实施例执行第一次通信以及执行一个传统实例时的故障检测处理。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述应用本发明的一个实施例。应该理解，本发明并不局限于在这里公开的实施例。很明显各种方式都是有可能的，只要它们没有脱离本发明的技术范围和精神。
图1是车辆10中所安装的根据本发明的本实施例的障碍物检测设备的俯视图。该障碍物检测设备用于通知诸如驾驶员的乘客在车辆10的前面或后面存在一个障碍物以及该障碍物与车辆10之间的距离。
该障碍物检测设备包括传感器11至16、一个充当控制装置的ECU20以及一个告警装置30。传感器11至16与ECU20通过以总线拓扑所提供的通信线路相互连接。传感器11至16与ECU20通过发送与接收通信帧来互相通信。
传感器11至16中的每一个都是提供于车辆10的前保险杠和/或后保险杠中的超声传感器，并用来检测存在于车辆10的前面或后面的障碍物。传感器11至16中的每一个都包括一个用于发送超声波的发送部分、一个用于接收该超声波的反射波的接收部分以及一个控制电路，该控制电路用于根据超声波撞击上障碍物然后反射回到传感器所需要的时间来测量到障碍物的距离，并用于执行与ECU20的通信。
传感器11至16中的每一个都从ECU20接收如图2A所示的ID设置命令帧。传感器11至16中的每一个通过将包含在所接收的ID设置命令帧中的传感器ID设置为自己的ID而变得可操作。
在设置了传感器ID之后，传感器11至16中的每一个都发送一个如图2B所示的轮询帧到ECU20。将传感器的测量结果分配给该轮询帧中所包含的检测结果字段。
ECU20发送通信帧到传感器11至16中的每一个并从传感器11至16中的每一个接收通信帧。同时，ECU20基于接收自传感器11至16中的每一个的轮询帧来识别障碍物的位置和距离。ECU20还连接到外部传感器。提供未显示的车速传感器和档位(shift position)传感器作为外部传感器。
ECU20包括一个未显示的非易失性存储器。把与传感器11至16中的每一个的安装位置一致的传感器ID等写入该非易失性存储器。通电时，ECU20按照与ECU20邻近的次序顺序发送如图2A所示的ID设置命令帧到传感器11至16。然后，ECU20从具有正常设置的传感器ID的传感器接收如图2B所示的轮询帧。
告警装置30包括一个具有液晶显示器的图像显示装置以及一个声音输出装置。该图像显示装置实时显示由ECU20识别的障碍物位置。该声音输出装置根据由ECU20识别的到障碍物的距离输出一个声音。
在以下所描述的通信故障确定处理中，告警装置30通过上述图像显示装置或声音输出装置发出关于发生一个通信故障的警告，以便通知车辆驾驶员发生了通信故障。
在根据该实施例的如此配置的障碍物检测设备中的ECU20执行一个通信故障确定处理，以用于检测发生了与传感器11至16的通信故障。以下将参照图3的流程图来描述该通信故障确定处理。通过给ECU20通电来开始该通信故障确定处理。
首先，在给ECU20通电之后，在步骤(以下缩写为S)100中确定是否是在通电后与传感器11至16进行的第一次通信(在首次开始通信的情况下)。如果确定为“是”，该处理进行到S200。相反，如果确定为“否”，该处理进行到S300。
在S200，确定在传感器11至16当中是否存在无法在A秒或更长时间内与其进行通信的传感器。如果确定为“是”，则在S400报告发生了通信故障。相反，如果确定为“否”，该处理返回到S100。结果，可以确定在第一次通信开始时(激活时)发生了通信故障。
如果在S100确定不是与传感器11至16的第一次通信，则在S300中确定是否存在无法在B秒或更长时间内与其进行通信的任何传感器。如果确定为“是”，则在S400报告发生了通信故障。相反，如果确定为“否”，该处理返回到S100。结果，可以确定在正常执行了第一次通信之后发生了通信故障。
在上述通信故障确定处理中的S200和S300处的故障确定时间周期(A和B)被设置成彼此不同。在与传感器11至16进行第一次通信的情况下的故障确定时间周期(A)被设置成比在正常执行了第一次通信之后执行通信的情况下的故障确定时间周期(B)要短(A＜B)。
结果，可以快速检测在与传感器11至16的第一次通信开始时(激活时)的通信故障。此外，在正常执行了与传感器11至16的第一次通信之后(激活后)发生一个暂时故障的情况下(例如，产生间歇噪声等)，未检测到该通信故障。结果，减少对发生故障的错误报告的数量，同时可以尽快报告故障的发生。
图4是一个时序图，其显示了当ECU在根据本发明实施例的障碍物检测设备中执行第一次通信时检测一个故障的实例，以及当ECU在传统的障碍物检测设备中执行第一次通信时检测一个故障的传统实例。在传统的障碍物检测设备中，四个传感器与一个ECU通过以星形拓扑延伸的信号线彼此相连。如图4所示，假设在传统实例中从ECU通电到初始化结束所需的时间与在本发明实施例中所需的时间大致相同。
在传统实例中，初始化完成后，ECU连续发送测量命令信号(α、β、γ和δ)到各个传感器，然后其等待指示测量结果的响应。假设从发送测量命令信号到对测量结果的响应等待状态结束的时间周期是TA，那么到最终响应等待状态结束为止向所有传感器进行发送所需要的时间总长度为T1(＝TA×4)。
在传统的实例中，如果在T1期间没有从任何传感器返回指示测量结果的响应，就发送所述测量命令信号(α、β、γ和δ)12次。如果存在这样一个传感器，其中在发送期间没有从该传感器返回任何指示测量结果的响应，就报告一个通信故障。在这里，假设从初始化完成到故障报告的时间周期是T(＝T1×12)。
另一方面，在根据本发明实施例的障碍物检测设备的情况下，在初始化期间，提供电力给距离ECU 20最近的传感器。当该最近的传感器通电时，障碍物检测设备向该传感器发送ID设置命令帧(a)并等待将被返回的轮询帧(b)。在这里，时间周期(ta)指示ID设置命令帧(a)的发送时间，而时间周期(tb)指示对将作为响应被返回的轮询帧(b)的等待时间。
如果没有从传感器返回轮询帧(b)，ECU20就再次发送ID设置命令帧(a)到该传感器以等待将作为响应被返回的轮询帧(b)。如果仍然没有返回轮询帧(b)，ECU20就再一次发送ID设置命令帧(a)到该传感器以等待将作为响应被返回的轮询帧(b)。
如果甚至在重复三次如上所述地发送ID设置命令帧(a)以及对将被返回的轮询帧(b)的等待状态之后还没有发送回轮询帧，就给传感器断电。在一个预定的时间周期(tc)过后，再次给传感器通电，以使得ECU 20再次发送ID设置命令帧(a)并等待将被返回的轮询帧(b)。
在这里，假设重复三次发送ID设置命令帧(a)和对将被返回的轮询帧(b)的等待状态以及给传感器断电和再次通电所需要的时间周期是(t1)。
根据本发明实施例的障碍物检测设备只有在以下程序之后才报告一个故障。在重复三次发送ID设置命令帧(a)以及对将被返回的轮询帧(b)的等待状态之后，重复两次给传感器断电和再次通电的处理。此后，再重复三次发送ID设置命令帧(a)以及对轮询帧(b)的等待状态。如果在以上处理后仍然没有返回轮询帧，则报告一个故障。
在初始化完成之后直至报告一个故障为止的时间周期是(t＝t1+t2+t3)。基于时间周期(t)来预设上述故障检测时间周期(A)。如果时间周期(t)被设置成与传统实例中直到报告一个故障为止的时间周期大致相同(t≈T)，就可以在开始第一次通信之后与传统实例中同样快速地报告通信故障。

Claims (5)

1.一种障碍物检测设备，包括：
多个用于检测一个障碍物的传感器(11-16)；以及
通过一个总线与多个传感器(11-16)相连的控制装置(20)，该控制装置(20)包括：
通信故障确定装置(20)，其中如果无法在一个预设故障确定时间周期或更长时间内与传感器(11-16)中的任何一个进行通信，则该故障确定装置就确定发生了一个通信故障，以及
通信故障检测装置(20)，其中如果通信故障确定装置(20)确定发生了通信故障，则该通信故障检测装置就检测该通信故障，其中
在与所述多个传感器(11-16)进行第一次通信的情况下，通信故障确定装置(20)预先将预设的第一故障确定时间周期(A)设置为故障确定时间周期，并且在正常执行了与所述多个传感器(11-16)的第一次通信后再与所述多个传感器(11-16)进行通信的情况下，通信故障确定装置(20)预先将预设的第二故障确定时间周期(B)设置为故障确定时间周期，并且
第一故障确定时间周期(A)与第二故障确定时间周期(B)被设置成彼此不同。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测设备，其中
由通信故障确定装置(20)设置第一故障确定时间周期(A)，以使其比第二故障确定时间周期(B)短。
3.根据权利要求1或2所述的障碍物检测设备，其中
通信故障确定装置(20)在无法与所述多个传感器(11-16)中的至少一个进行通信的情况下确定发生了通信故障。
4.根据权利要求1到3中的任何一项权利要求所述的障碍物检测设备，包括告警装置(30)，用于在由通信故障检测装置(20)检测到通信故障时发出关于发生了通信故障的警告。
5.根据权利要求1到4中的任何一项权利要求所述的障碍物检测设备，其中
至少在车辆(10)的前保险杠和后保险杠二者之一中提供多个传感器(11-16)，以便检测存在于车辆(10)附近的障碍物。
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