CN215415884U - 停车辅助传感器系统和检测所接收的信号的饱和的系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及停车辅助传感器系统和检测所接收的信号的饱和的系统。停车辅助传感器系统(PASS)被配置为在所接收的信号中并且在测量间隔期间检测一个或多个相关信号电平。基于该检测，在该PASS中，量值检测器识别所接收的信号的在该测量间隔期间超过给定量值阈值的部分并且将该相关输出信号输出到电子控制单元(ECU)。在该PASS中，饱和检测器确定所接收的信号在测量间隔的一部分期间是否饱和并且基于延迟将饱和信号输出到该ECU，使得与由该量值检测器对该相关输出信号的该输出基本上同时提供该饱和信号。

Description

停车辅助传感器系统和检测所接收的信号的饱和的系统
技术领域
本文所述的技术整体涉及用于检测障碍物的设备和系统。更具体地，该技术涉及停车辅助传感器系统和检测所接收的信号的饱和的系统，或者用于检测障碍物的其他传感器。甚至更具体地，该技术涉及使用匹配的滤波器相关器处理来检测障碍物的超声传感器。
背景技术
如今，各种传感器系统与机动车辆和其他系统一起使用。此类传感器系统的示例包括停车辅助传感器、倒车传感器、盲点检测传感器、碰撞避免传感器等(在本文统称为“PAS”传感器)。PAS系统通常用于在停车(诸如，平行停车)期间，在车道变换、碰撞避免等期间辅助车辆驾驶员。车辆驾驶员可在人到全自动/自驾驶车辆系统的范围内。PAS系统通常基于声纳型原理操作，由此发射超声声波，并且基于回波的接收，检测要避免的障碍物(如果有的话)。此类障碍物可为任何形式或类型，包括但不限于其他车辆、行人、动物、固定装置(诸如灯杆、建筑物部分等)等。障碍物可为固定的或移动的。
PAS系统通常被配置为使用声纳原理并且基于测距信号的发射与回波的接收之间的时间经过来检测距传感器的变化距离内的障碍物，其中发射和接收通常由同一转发器执行。变化距离可以是给定PAS系统所期望的那些距离，并且可包括对相对于转发器近距离(例如，在1米内)、中距离(例如，在两(2)米内)和远距离(例如，在七(7)米内)定位的障碍物的检测。测距信号通常作为一个或多个脉冲来发射。对于一些传感器功能，诸如盲点检测系统，可在车辆行驶时反复发射脉冲。对于其他传感器功能，可能仅在车辆被配置为在某些车辆操作期间使用时才发射脉冲，诸如停车、倒档或其他情况下。
通常，PAS系统使用匹配的滤波器(相关性)处理来检测代表给定范围内的障碍物的回波。可使用多个增益级，其中使用较低增益设置来检测附近障碍物，并且使用较高增益设置来检测较长距离处的障碍物。为了解决噪声问题，PAS系统通常初始监视所接收的信号的环境噪声电平，并且根据该环境噪声电平调整信号处理阈值、增益电平等。然而，在初始化阶段之后，不检测也不监视噪声电平。此类噪声电平可能导致回波信号接收和检测出现各种问题，包括未检测到实际回波以及检测到假回波。
更具体地，目前可用的PAS系统，尤其是基于匹配的滤波器相关性处理的PAS系统，通常对回波信号饱和敏感。回波信号饱和可由广泛多种噪声源中的任一种噪声源引起，诸如卡车上的空气制动所提供的带外噪声和/或带内噪声。在转发器的模拟前端正在接收回波信号时，可能会发生回波信号饱和。这种饱和可能会导致假回波检测。更具体地并且当所接收的回波信号饱和时，由于相关噪声电平的增加，可能会产生假回波。此外，在双通道系统中，串扰抑制可能会受到影响，导致相应通道之间的串扰增加，这也可能导致检测到更多的假回波。
同样，当所接收的回波信号饱和时，PAS系统可能错过真实回波。例如，真实回波可能会被高电平的带外噪声有效地抑制。这种抑制可能有效地导致传感器无法操作，该传感器可有效地为“盲”。这种传感器盲可能在PAS或其他车辆系统检测不到的情况下发生。因此，需要用于解决PAS系统的上述和其他问题的设备和系统。
实用新型内容
本公开的各种实施方案描述了停车辅助传感器系统和检测所接收的信号的饱和的系统，用于解决PAS系统或其他车辆系统中的所接收的回波信号的饱和导致的传感器盲的问题。
根据本公开的至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为在所接收的信号中并且在测量间隔期间检测一个或多个相关输出信号电平。对于至少一个实施方案，该系统可被配置为基于检测的一个或多个结果在相关输出信号中识别出所接收的信号的在测量间隔期间超过给定量值阈值的部分。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为向电子控制单元(ECU)提供相关输出信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为包括使用由量值检测器输出的相关输出信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为通过使用饱和检测器确定所接收的信号在测量间隔的一个或多个部分期间是否饱和。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为在所接收的信号饱和时生成饱和信号、延迟饱和信号以生成延迟的饱和信号以及与向ECU提供相关输出信号基本上同时向ECU提供延迟的饱和信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为包括使用相关输出信号，当所接收的信号的所识别的部分超过给定量值阈值时，该相关输出信号可指示真实回波和假回波中的至少一者。可由PAS系统使用真实回波来检测障碍物。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为使得延迟的饱和信号可指示所接收的信号的饱和。该系统可包括电子控件，该电子控件被配置为将与延迟的饱和信号基本上同时接收的相关输出信号的至少一部分解释为包括以下至少一项：真实回波；真实回波，之后是一个或多个假回波；和一个或多个假回波。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括使用ECU，该ECU在延迟的饱和信号指示所接收的信号在测量间隔期间的反复饱和时，将相关输出信号解释为包括一个或多个假回波。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括使用ECU，该ECU被配置为当延迟的饱和信号指示相关输出信号的可编程数量的部分在测量间隔期间饱和时，确定已发生所接收的信号的反复饱和。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括使用饱和阈值检测器，该饱和阈值检测器被配置为在测量间隔期间确定所接收的信号是否超过给定饱和电平。当所接收的信号超过给定饱和电平时，该系统还可被配置为进行以下至少一项：动态地调整在处理所接收的信号时所使用的增益级的增益电平；由缩放元件基于增益级的增益电平的动态调整来调整相关输出信号；以及向ECU提供缩放的相关输出信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括ECU，该ECU被配置为确定是否进行以下至少一项：使用相关输出信号来识别障碍物；使用缩放的相关输出信号来识别障碍物；以及在给定测量间隔期间将PAS系统指定为盲。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括ECU，该ECU被配置为在第一给定测量间隔期间，当所接收的信号的反复饱和指示相关输出信号的可编程数量的部分饱和时，将PAS系统指定为盲。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括ECU，该ECU被配置为在第二给定测量间隔期间，当延迟的饱和信号指示所接收的信号在所接收的信号的给定部分期间饱和并且相关输出信号不指示所接收的信号的给定部分超过给定量值阈值时，将PAS系统指定为盲。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为检测在第一给定测量间隔期间带内噪声何时使所接收的信号饱和，以及在第二给定测量间隔期间带外噪声何时使所接收的信号饱和。带内噪声可能由机动车辆空气制动引起。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括使用HQ滤波器，该HQ滤波器被配置为接收所接收的信号、将任何受带外噪声信号影响的部分从所接收的信号中滤除以及输出经滤波的所接收的信号。该系统可被配置为由量值检测器从经滤波的所接收的信号生成相关输出信号，该相关输出信号不将所接收的信号的任何部分识别为在测量间隔期间超过给定量值阈值。
根据本公开的至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括换能器，该换能器被配置为在测量间隔期间发射测距信号并且接收所接收的信号。当障碍物在换能器的给定距离内时，所接收的信号可包括从障碍物反射出的测距信号的回波。该系统可包括增益级，该增益级耦接到换能器，该增益级被配置为增加所接收的信号的所接收的信号强度。该系统可包括饱和检测器和饱和阈值检测器中的至少一者。饱和检测器和饱和阈值检测器中的每一者可耦接到增益级。饱和检测器可被配置为检测所接收的信号在测量间隔的一个或多个部分期间的饱和。饱和阈值检测器可被配置为确定所接收的信号的饱和阈值。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括数字滤波器，该数字滤波器耦接到增益级，该数字滤波器被配置为将所接收的信号转换成经滤波的所接收的信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括量值检测器，该量值检测器耦接到数字滤波器。该量值检测器可被配置为在测量间隔期间检测经滤波的所接收的信号的超过给定阈值并且各自为潜在回波的一个或多个部分。该量值检测器可被配置为基于这种检测，输出指示其的相关所接收的信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括延迟元件，该延迟元件耦接到饱和检测器。饱和检测器可被配置为输出饱和信号。该延迟元件可被配置为接收饱和信号并且在预定延迟时段之后输出延迟的饱和信号，该延迟的饱和信号指示在测量间隔期间以饱和电平接收的所接收的信号的一个或多个部分。对于至少一个实施方案，预定延迟时段可对应于数字滤波器的处理延迟。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可被配置为在所接收的信号在测量间隔期间包括带外噪声并且相关输出信号不指示在所接收的信号内存在任何回波时使用。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括电子控制单元(ECU)，该电子控制单元接收相关输出信号和延迟的饱和信号中的每一者。
对于至少一个实施方案，ECU可被配置为当以下情况时忽略在相关输出信号中识别出的至少一个第二回波：在相关输出信号中识别出存在第一回波与在延迟的饱和信号中指示所接收的信号在第一回波期间饱和基本上同时发生；并且在测量间隔中在第一回波的给定时段内出现至少一个第二回波。
对于至少一个实施方案，ECU可被配置为当延迟的饱和信号指示所接收的信号饱和超过测量间隔的给定部分时忽略两个或更多个回波。
对于至少一个实施方案，ECU可被配置为当相关输出信号不提供在所接收的信号内检测到的任何回波的指示而延迟的饱和信号指示所接收的信号在测量间隔期间是饱和的时，将该系统指定为盲。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括使用增益级，该增益级可调整到一个或多个增益设置。对于至少一个实施方案，第一增益设置可用于检测近距离障碍物。对于至少一个实施方案，第二增益设置可用于检测中距离障碍物。对于至少一个实施方案，第三增益设置可用于检测远距离障碍物。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括饱和阈值检测器，该饱和阈值检测器被配置为在测量间隔的给定部分期间输出指示所接收的信号的饱和电平的饱和电平信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括动态增益级，该动态增益级耦接到饱和阈值检测器和增益级，该动态增益级被配置为在第一增益设置、第二增益设置和第三增益设置中的一者或多者之间调整增益级。对于至少一个实施方案，动态增益级可被配置为调整增益级，使得所接收的信号的饱和电平保持低于所确定的饱和阈值。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括缩放元件，该缩放元件耦接到量值检测器，该缩放元件被配置为基于动态增益级到增益级的调整来缩放相关输入信号。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括动态增益级，该动态增益级被配置为将所确定的饱和阈值保持在小于或等于可编程电平。
对于至少一个实施方案，一种用于检测所接收的信号的饱和的系统可包括使用在模拟域或数字域中操作的饱和检测器和饱和阈值检测器。
本实用新型的技术方案解决了PAS系统或其他车辆系统中的所接收的回波信号的饱和导致的传感器盲的问题。
附图说明
本文针对以下描述和附图中的至少一者进一步公开了由本公开的各种实施方案提供的设备、系统和方法的特征、方面、优点、功能、模块和部件。在附图中，相同类型的类似部件或元件可具有相同的参考标号并且可包括附加的字母指示符，诸如108a-108n等，其中该字母指示符指示带有相同参考标号(例如，108)的部件具有共同的特性和/或特征。此外，部件的各种视图可通过第一参考标记后跟连接号和第二参考标记来区分，其中出于该描述的目的，第二参考标记用于指定该部件的视图。如果在本说明书中仅使用了第一参考标记，则该描述适用于具有相同的第一参考标号的任何类似组件和/或视图，而不考虑任何附加的字母指示符或第二参考标号(如果有的话)。
图1是可检测到的一个或多个实际回波和一个或多个假回波的时间对电压的表示，其中在较高增益电平下以及在接收器饱和时检测到假回波。
图2A是由噪声环境引起的所接收的信号的饱和而丢失实际回波的表示。
图2B是由噪声环境引起的所接收的信号的饱和而检测到假回波的表示。
图3A是根据本公开的至少一个实施方案的在模拟域中用于检测回波接收期间的接收器饱和的第一电路的示意图。
图3B是根据本公开的至少一个实施方案的在数字域中用于检测回波接收期间的接收器饱和的第一电路的示意图。
图4是根据本公开的至少一个实施方案的由图3A和图3B的电路处理信号以检测所接收的回波信号的饱和的例示性表示。
图5A是根据本公开的至少一个实施方案的在模拟域中用于调整所使用的增益电平以最小化和/或消除回波接收期间的接收器饱和的第二电路的示意图。
图5B是根据本公开的至少一个实施方案的在数字域中用于调整所使用的增益电平以最小化和/或减轻回波接收期间的接收器饱和的第二电路的示意图。
图6A是根据本公开的至少一个实施方案的由图5A和图5B的电路处理信号以在不存在噪声并且使用了低增益设置时检测所接收的回波信号的饱和的例示性表示。
图6B是根据本公开的至少一个实施方案的由图5A和图5B的电路处理信号以在存在噪声并且使用了低增益设置时检测所接收的回波信号的饱和的例示性表示。
图6C是根据本公开的至少一个实施方案的由图5A和图5B的电路处理信号以在存在噪声并且使用了高增益设置时检测所接收的回波信号的饱和的例示性表示。
图7A是根据本公开的至少一个实施方案的在模拟域中使用的第三电路的示意图，该第三电路组合了图3A和图5A的电路的特征。
图7B是根据本公开的至少一个实施方案的在数字域中使用的第二电路的示意图，该第二电路组合了图3B和图5B的电路的特征。
具体实施方式
本文所述的各种实施方案涉及用于在超声PAS系统的回波接收期间检测接收器饱和的设备和系统。根据本公开的至少一个实施方案，在有源回波监视期间，提供用于检测所接收的模拟信号的饱和的设备和系统。
如图1所示，由PAS转发器发射测距信号(未示出)并且接收该测距信号的反射(所接收的测距信号100)。如图所示，所接收的测距信号100(和本文的其他信号)基于代表性信号“包络”而不是单独所接收的信号中的每个信号来描绘。应当理解，各种信号具有随时间变化的电压，并且通常并非平滑或连续的波形信号，如本文所示。因此，各种附图描绘了信号“包络”以传达本公开的各种实用新型特征中的一个或多个实用新型特征。所接收的测距信号100可在各种电压电平下并且在给定时间段内(诸如在两(2)毫秒内)发射，并且可由车辆部件、地面或其他方式立即反射。也可接收一个或多个“实际回波”(与假回波或受抑制回波不同)，其中在测距信号的发射与所接收的回波的接收之间存在的时间差指示障碍物与PAS传感器的相对距离。此类实际回波可包括例如第一回波102、第二回波104和第三回波106。应当理解，回波检测可能发生在模拟域或数字域中。
可在各种增益设置下检测实际回波102/104/106。当所接收的信号为非饱和或当其为饱和时，可发生此类检测。如图1所示，此类代表性增益设置可包括第一增益设置108(例如，60dB(V))、第二增益设置(未示出)(例如，65dB(V))、第三增益设置112(例如，70dB(V))、第四增益设置(未示出)(例如，75dB(V))、第五增益设置116(例如，80dB(V))、第六增益设置(未示出)(例如，85dB(V))和第七增益设置120(例如，90dB(V))。所接收的并且对应于第四增益设置、第五增益设置、第六增益设置和第七增益设置的回波可为饱和。应当理解，实际增益设置可改变，可在任何期望的增益电平下检测回波，并且可在任何给定增益电平下发生或不发生饱和。
此外，如上面所讨论的，当所接收的信号处于饱和时，可检测到假回波。例如，当使用第七增益设置120并且所接收的回波信号为饱和时，可检测到第一假回波122。类似地，可在第七增益设置120处检测到一对第二假回波124。如上面所讨论的，此类较高增益设置可用于在距PAS转发器更远的距离处检测障碍物。
如图2A和图2B所示并且如图3A、图3B、图5A、图5B、图7A和图7B进一步所示，换能器302可首先在环境噪声监视时段201期间进行校准以确定环境噪声电平。此类校准在有源回波监视开始之前发生。在期望的时间，换能器302设置有导致测距信号200被发射的输入电压。测距信号200可作为脉冲信号发射。换能器302可包括用于接收所接收的信号202的模拟输入。所接收的信号202可被描绘为差分电压，并且如图所示，可包括由换能器的接收侧所感测的反射测距信号部分204，以及任何稍后接收的回波206-1、206-2、206-3、206-4、206-5和206-6。
如图2A(其中未示出噪声)和图2B(其中示出噪声)中进一步所示，可在饱和电平下接收所接收的信号202，如由饱和检测器(下文所述)所检测的以及如由饱和信号208所示的。更具体地，以饱和值接收对应于第一回波206-1的饱和信号208。根据所接收的信号202，可生成相关输出信号210。应当理解，相关输出信号210相对于所接收的信号202是时间延迟的。
相关输出信号210可能会受到所接收的信号202的饱和和噪声的影响。例如并且如图2A所示，第一回波206-1的饱和导致稍后所接收的第二回波206-2不超过饱和阈值212，并且因此在低于饱和阈值212时不会被检测到。第二回波206-2可以是例如第一回波206-1的地面反射。如图2B所示，当存在噪声时，第二回波206-2增强并且可作为第一回波206-1的双峰信号而不是作为单独产生的回波被接收。同样，如图2A和图2B所示，所接收的信号202的饱和也可能导致徘徊的噪声，该徘徊的噪声导致检测到一个或多个假回波(诸如假回波206-6)。对于至少一个实施方案，该过程包括检测所接收的信号202的饱和(如饱和信号208所示)，这便于检测噪声，诸如空气制动噪声，空气制动噪声原本会导致错过回波和/或假回波。
如图3A所示并且根据本公开的至少一个实施方案，被配置为检测所接收的信号202的饱和的第一电路300可包括换能器302，该换能器电耦接到至少一个增益级304和带通滤波器306。所生成的所接收的信号202包括反射的测距信号204和任何回波206。应当理解，增益级304可包括并行操作的一个或多个增益级，其中每个增益级都输出单独的所接收的信号，该单独的所接收的信号由电路300进一步处理。可使用各种增益级设置，包括但不限于第一增益设置108、第二增益设置、第三增益设置112、第四增益设置、第五增益设置116、第六增益设置、第七增益设置120等。如上面所讨论的，较高增益级设置可用于促进在较大距离处、以较大分辨率(如可由在多个增益设置处并且基本上同时检测到多个回波引起)等的障碍物检测。
增益级304可电耦接到带通滤波器306。对于至少一个实施方案，带通滤波器306可用于减少所接收的信号202中的噪声。带通滤波器306可并联电耦接到混合器(诸如ZIF混合器308)和模拟饱和检测器316中的每一者。此类部件是普通的并且是在本领域中众所周知的。
图3A和图3B所示的电路与图3A的电路300基本上类似，该电路被配置为检测模拟域中的所接收的信号202的饱和，并且因此包括模拟饱和检测器316。在图3B中，第二电路301被配置为检测数字域中的所接收的信号202的饱和，并且因此包括数字饱和检测器317。对于至少一个实施方案，饱和检测器316/317确定经增益调整、滤波和/或以其他方式处理的所接收的信号202是否饱和，并且基于此类确定，输出饱和信号208。对于至少一个实施方案，饱和检测器316/317可被配置为生成饱和信号208，该饱和信号指示所接收的信号202是否包括噪声。对于至少一个实施方案，第一电路300和第二电路301可提供饱和检测和噪声检测两者。第一电路300和第二电路301可被配置为在正常操作期间向ECU 320提供连续的相关输出信号210和延迟的饱和信号322。
如图3B所示，对于数字域饱和检测，电路301可包括宽带(WB)滤波器314，该滤波器从ZIF混合器308接收输出信号并且向数字饱和检测器317提供进一步经滤波的信号。
如图3A和图3B中的每一者中进一步所示，ZIF混合器308可电耦接到高Q(“HQ”)滤波器310。应当理解，通常由于使用HQ滤波器而发生处理延迟。可确定或测量此类延迟的量值。HQ滤波器310输出所接收的信号的数字滤波版本，该数字滤波版本在本文被称为经滤波的接收信号311。
如图3A和图3B中的每一者进一步所示，HQ滤波器310可电耦接到量值检测器312。量值检测器312可被配置为向电子控制单元(“ECU”)320提供相关输出信号210。对于本公开的至少一个实施方案，可将由HQ滤波器310和量值检测器312所提供的对所接收的信号202的滤波和量值检测组合并且提供在相关器(未示出)中。对于至少一个实施方案，相关输出信号210指示所接收的信号202何时高于检测阈值。检测阈值可基于所使用的给定增益系数和其他系数而变化。检测阈值可用于检测回波、噪声(诸如发动机制动噪声)等。对于至少一个实施方案，当存在时，相关输出信号210指示基于从障碍物反射的回波而可能检测到障碍物。对于至少一个实施方案，相关输出信号210指示所接收的信号202何时超过给定阈值，包括但不限于预定阈值。
如图3A和图3B分别所示，模拟饱和检测器316和数字饱和检测器317电耦接到回波量值延迟补偿元件318(或“延迟元件”)。延迟元件318可被配置为补偿由使用HQ滤波器310引起的任何信号处理延迟，使得最终提供给ECU320的饱和信号208与相关输出信号210同步。因此，延迟元件318可被配置为将延迟的饱和信号322输出到ECU 320。对于至少一个实施方案，延迟的饱和信号322是饱和信号208的延时表示。
对于至少一个实施方案，电路300/301可用于促进噪声监视。应当理解，噪声监视可用于确保车辆符合各种噪声限制，诸如压缩释放发动机制动限制等对于至少一个实施方案，延迟的饱和信号322可指示是否已检测到潜在的不期望的噪声，诸如发动机破裂噪声。
对于至少一个实施方案，延迟的饱和信号322可指示对于其间检测到不期望的噪声的每个测量间隔已检测到不期望的噪声，诸如空气制动噪声。对于其他实施方案，可使用其他报告间隔。对于至少一个实施方案，当在给定的测量间隔内检测到可编程数量的多个假回波时，EU 320可确定不期望的噪声电平。此类测量间隔的长度可以是固定的、可变的、预定的或其他。
对于至少一个实施方案，并且当检测到饱和并且在延迟的饱和信号322中将饱和报告给ECU 320时，ECU 320可被配置为抑制在接收到超过预定阈值的延迟的饱和信号322电平的给定时间间隔内检测到的任何回波。延迟的饱和信号322可向ECU 320指示PAS由于所接收的信号202饱和而为盲。延迟的饱和信号322可向ECU 320指示已检测到潜在的假回波。对于至少一个实施方案，延迟的饱和信号322可指示对于PAS饱和时发生的每个测量，已检测到假回波。
如图4所示并且对于本公开的至少一个实施方案，示出了上面所讨论的信号中的一个或多个信号。更具体地，在初始时间t0直至第一时间t1，由换能器302发射测距信号200并且由此在所接收的信号202中检测到该测距信号作为反射的测距信号204部分。这种检测与换能器302发射测距信号200基本上同时发生。因此，电路301/302检测到饱和信号208的第一部分400为高(饱和)。在第二时间t2，所接收的信号202的值再次增加，这大概是由于测距信号200反射离开障碍物。在时间t3，所接收的信号202饱和，饱和检测器316/317检测到该饱和，如饱和信号208的第二部分402所示。直至时间t5，饱和信号208保持在升高的(高)电平。延迟元件318使饱和信号208发生时间延迟，并且从时间t4到t7，延迟的饱和信号322被输出到ECU 320。应当理解，间隔t3至t5和t4至t7基本上相同。
如进一步所示，从基本上t4直至t9，相关输出信号210升高到高于预定检测阈值404，诸如背景噪声阈值或其他阈值。在该时段期间，相关输出信号210包括：第一回波，该第一回波在时间t5开始、在时间t6具有第一峰值并且在时间t7结束；以及第二回波，该第二回波在时间t7开始、在时间t8具有第二峰值并且在时间t9结束。由量值检测器312将此类升高的电平报告给ECU 320。但是，由于这些回波中的每个回波在与延迟的饱和信号322重叠的时间段期间出现，因此ECU 320将第一回波和第二回波(如由量值检测器312在量值信号322中以其他方式所识别的)解释为单个回波，如果没有噪声，则该单个回波将可能表现为真实回波406。因此，ECU 320识别出存在饱和(如延迟的饱和信号322所提供)并且将相关输出信号210所提供的第一回波解释为真实回波，并且将第二回波解释并且抑制为对应于相关输出信号210中的噪声。
根据至少一个实施方案，饱和检测器316/317可被配置为向ECU指示所接收的信号202为饱和，而相关输出信号210不指示正在接收任何回波。当出现这种情况时，PAS系统有效地为盲。因此，ECU可被配置为解释由盲传感器引起的这种情况。应当理解，这种传感器盲可例如由所接收的信号202中出现的带外噪声引起。例如，换能器302可被配置用于接收50-60kHz的回波信号，而另一信号可以诸如400kHz的频率和足够量值的信号强度出现以使换能器302有效地饱和。应当理解，虽然HQ滤波器310有效地抑制了这种带外噪声，但提供给ECU 320的所得相关输出信号210指示不存在相关输出信号210。然而，延迟的饱和信号322指示所接收的信号202为饱和。因此，ECU 320可被配置为将这种情况解释为指示盲或以其他方式故障的PAS系统。
根据本公开的至少一个实施方案并且根据3A和图3B所示的实施方案，一种用于检测回波信号的饱和的过程可包括：检测所接收的回波信号何时饱和；以及延迟将饱和电平信号传达到ECU，使得ECU在其接收延迟的饱和信号的基本上同时接收相关输出信号并且通过在延迟的饱和信号指示所接收的信号饱和时忽略在相关输出信号中以其他方式产生的第二回波或更晚回波来对该相关输出信号作出响应。
如图5A(针对模拟域)和图5B(针对数字域)所示，用于检测所接收PAS信号的饱和的第三电路500和第四电路501的另一实施方案包括上面结合图3A和图3B的实施方案所讨论的许多部件。此类描述也适用于图5A和图5B的实施方案，并且因此在本文不再重复。如图所示，第三电路500和第四电路501中的每一者被配置为包括饱和阈值检测器502/503。饱和阈值检测器502/503检测所接收的信号202的饱和及其饱和电平，并且输出饱和电平信号504。饱和阈值检测器502/503电耦接到自动增益控制(AGC)506。AGC 506电耦接到动态增益控制器508并且电耦接到缩放元件510。缩放元件510还电耦接到量值检测器312并且接收相关输出信号210。
对于至少一个实施方案，第三电路500和第四电路501可被配置为确定所接收的信号202何时饱和、饱和发生的增益电平并且调整增益使得避免饱和。更具体地，饱和阈值检测器502/503接收所接收的信号202(如针对数字域进一步处理)并且确定所接收的信号是否饱和以及此饱和发生的电平。例如，如图6A所示，可以低增益设置并且在不存在噪声的情况下接收所接收的信号202。对于这种所接收的信号202，在相关输出信号210中可能很容易检测到真实回波600-1和600-2，并且AGC 504和动态增益控制器508不需要增益调整。然而，当存在噪声时，如图6B所示，相关输出信号210中的回波的检测变得更加困难，并且可能检测到一个或多个假回波，诸如假回波602-1和602-2。因此，AGC 504和动态增益控制器508可降低电路的增益，这样通过降低接收信号202的电平来使所接收的信号中的任何噪声的影响最小化，使得信号不再以饱和电平被接收。如图6C中进一步所示，当存在高噪声并且使用了较高增益诸如第四或更高增益设置时，所接收的信号202可变得基本上完全饱和。所接收的信号202的这种基本上完全饱和可能导致一个或多个真实回波被抑制并且未被检测到，诸如第一回波600-1。因此，AGC 504和动态增益控制器508可被配置为显著降低电路500/501的增益，直到减轻高噪声的影响。对于至少一个实施方案，AGC 504和动态增益控制器508(统称为“动态增益级”)可被配置为在所接收的信号202的电平高于满刻度电平的一半时开始降低增益。对于至少一个实施方案，满刻度电平是可编程的。满刻度电压可为百分之八十(80％)，而满刻度的一半为百分之四十(40％)。对于至少一个实施方案，动态增益级包括低噪声放大器和可变增益元件。对于至少一个实施方案，增益级可诸如使用0.3dB至0.5dB调整连续地改变增益，以避免对所接收的信号202的电平造成动态影响。
应当理解，可使用其他增益电平调整，并且可基于本公开的实施方案的给定实施方式的可配置阈值来使用此类增益电平调整。此外，应当理解，太大并且导致所接收的信号202的电平太低的增益调整可能会导致一个或多个舍入误差。因此，对于至少一个实施方案，增益调整的范围对应于ECU使用的计算精度。
如5A和图5B中进一步所示并且如上面所介绍，第三电路500/501可包括缩放元件510。对于至少一个实施方案，缩放元件510通过由AGC 506所提供的任何增益控制的反向操作来调整相关输出信号210，使得提供给ECU 320的信号值不会出现间断。缩放元件510将缩放的相关输出信号512输出到ECU320。
应当理解，图5A和图5B的实施方案提供了闭环系统，其中所接收的信号202的增益降低可在不涉及ECU 320的情况下并且在当前处理间隔期间发生(其中处理间隔以发送测距信号200开始并且在其后预定时间结束)。相比之下，对于图3A和图3B的实施方案，其提供开环系统，在后续处理间隔期间并且由ECU 320为后续处理间隔选择较低增益电平来发生增益降低(如果有的话)。
还应当理解，在当前可用的系统中，动态增益控制元件可用于针对较大距离处的障碍物(诸如最多七(7)米处的障碍物)调整增益和回波接收。此类能力在本公开的各种实施方案中是不变的，并且噪声对此类较大距离处的障碍物检测的任何影响将可能保留。然而，与当前系统不同，本公开的各种实施方案可抑制噪声，使得障碍物检测可发生在更近的距离处，诸如在二(2)米以下的那些距离处。也就是说，即使在高噪声电平下，本公开的各种实施方案也有利于PAS系统的两(2)米内的障碍物的障碍物检测。
根据本公开的至少一个实施方案并且根据图5A和图5B的实施方案，一种用于检测回波信号的饱和的过程可包括：检测所接收的信号何时饱和；动态地调整用于接收转发器的增益电平，直到所接收的信号不再饱和；以及将逆增益调整应用于提供给ECU的相关输出信号，使得在所接收的信号中以较低增益设置存在的回波不饱和并且可被ECU检测到并处理，而在所接收的信号中以较高饱和增益设置存在的假回波被ECU忽略并且不被ECU处理。
然而，应当理解，在高噪声环境下，降低增益可能不足以防止所接收的信号的饱和和PAS系统的盲。因此，并且如图7A和图7B所示，第五电路700(针对模拟域)和第六电路701(针对数字域)可组合并且包括图3A和图3B的第一电路和第二电路300/301的饱和检测能力以及图5A和图5B的第三电路和第四电路500/501的饱和阈值检测能力和增益级调整能力。
根据本公开的至少一个实施方案并且根据图7A和图7B的实施方案，一种用于检测回波信号的饱和的过程可包括：检测所接收的信号何时饱和；延迟将饱和信号传达到ECU以使其与向ECU提供相关输出信号相对应；动态地调整用于接收转发器的增益电平，直到所接收的信号不再饱和；以及将逆增益调整应用于提供给ECU的相关输出信号，使得在所接收的信号中以较低增益设置存在的回波不饱和并且可被ECU检测到并处理，而在所接收的信号中以较高饱和增益设置存在的假回波被ECU忽略并且不被ECU处理；以及另外为ECU提供指示传感器为盲的足够信息。
应当理解，对于本公开的所有实施方案，上述操作仅是例示性的，并且在本文并非旨在以所描述的顺序、顺序地或其他方式发生。可并行地执行一个或多个操作并且可不执行操作，如针对本公开的实施方案的任何给定使用所提供的。
虽然上文已经以一定程度的特殊性或者参考一个或多个单独实施方案描述了受权利要求书保护的本实用新型的各种实施方案，但是本领域技术人员可在不脱离受权利要求书保护的本实用新型的实质或范围的情况下对所公开的实施方案进行许多改变。术语“大约”或“基本上”的使用意指元件的值具有预期接近陈述值或位置的参数。然而，如本领域所熟知，可存在妨碍值恰好等于陈述值的微小变化。因此，预期差异诸如10％差值是本领域普通技术人员将预计和获知的合理差异，并且相对于本公开的一个或多个实施方案的陈述或理想目标而言是可接受的。还应当理解，术语“顶部”和“底部”、“左”和“右”、“上”和“下”、“第一”、“第二”、“下一个”、“最后一个”、“之前”、“之后”和其他类似术语仅用于描述和便于参考的目的，并非旨在限于本公开的各种实施方案的任何元件的任何取向或配置或者或操作的任何序列。此外，术语“耦接”、“连接”或其他方式不旨在限制两个或更多个设备、系统、部件之间的此类交互和信号通信或以其他方式引导交互；也可发生间接耦接和连接。此外，术语“和”和“或”并非旨在以限制或扩展性质使用，并且覆盖本公开的实施方案的元件和操作的组合的任何可能范围。因此可以设想到其他实施方案。意图在于，包含在以上描述中并且在附图中示出的所有内容应被解释为仅是对实施方案的说明而非限制。在不脱离如所附权利要求书中定义的本实用新型的基本要素的情况下，可以进行细节或结构的改变。

Claims (11)

1.一种停车辅助传感器系统，其特征在于，包括：
电子控制单元；
量值检测器，所述量值检测器耦接到所述电子控制单元，所述量值检测器被配置为：在所接收的信号中并且在测量间隔期间检测一个或多个信号电平；基于所述检测的一个或多个结果，在所述测量间隔期间，在相关输出信号中识别所接收的信号的超过给定量值阈值的部分；向所述电子控制单元提供所述相关输出信号；和
饱和检测器，所述饱和检测器被配置为当检测到所接收的信号在所述测量间隔的一个或多个部分期间饱和时，生成饱和信号；通过延迟所述饱和信号来生成延迟的饱和信号；以及与向所述电子控制单元提供所述相关输出信号基本上同时向所述电子控制单元提供所述延迟的饱和信号。
2.根据权利要求1所述的停车辅助传感器系统，其中，
所接收的信号的超过所述给定量值阈值并且在所述相关输出信号中识别出的部分指示真实回波和假回波中的至少一者；并且
其中由停车辅助传感器系统使用真实回波来检测障碍物。
3.根据权利要求1所述的停车辅助传感器系统，其中，
在所述延迟的饱和信号指示所接收的信号的饱和时，所述电子控制单元被配置为将与所述延迟的饱和信号基本上同时接收的所述相关输出信号的至少一部分解释为包括以下至少一项：真实回波；被一个或多个假回波紧随的真实回波；和一个或多个假回波；
当所述延迟的饱和信号指示所接收的信号在所述测量间隔期间的反复饱和时，所述电子控制单元被配置为将所述相关输出信号解释为包括一个或多个假回波；
当所述延迟的饱和信号指示所述相关输出信号的可编程数量的部分在所述测量间隔期间饱和时，所述电子控制单元被配置为确定在所述测量间隔期间发生所接收的信号的反复饱和。
4.根据权利要求1所述的停车辅助传感器系统，其中，所述停车辅助传感器系统还包括：
饱和阈值检测器，所述饱和阈值检测器被配置为在所述测量间隔期间确定所接收的信号是否超过给定饱和电平；
动态增益级，被配置为当所接收的信号超过所述给定饱和电平时，动态调整在处理所接收的信号时所使用的增益级的增益电平；和
缩放元件，所述缩放元件被配置为：
基于所述动态增益级对所述增益级的所述增益电平的所述动态调整来调整所述相关输出信号；以及
向所述电子控制单元提供缩放的相关输出信号。
5.根据权利要求4所述的停车辅助传感器系统，其中，
所述电子控制单元还被配置为确定是否进行以下至少一项：
使用所述相关输出信号来识别障碍物；
使用所述缩放的相关输出信号来识别障碍物；以及
在给定测量间隔期间将所述停车辅助传感器系统指定为盲；
其中在第一给定测量间隔期间，带内噪声使所接收的信号饱和；并且
其中在第二给定测量间隔期间，带外噪声使所接收的信号饱和。
6.根据权利要求5所述的停车辅助传感器系统，其中，所述停车辅助传感器系统还包括：
HQ滤波器，所述HQ滤波器被配置为接收所接收的信号、将任何受带外噪声信号影响的部分从所接收的信号中滤除并且输出经滤波的所接收的信号；
其中由所述量值检测器从所述经滤波的所接收的信号生成的所述相关输出信号不将所接收的信号的任何部分识别为在所述测量间隔期间超过所述给定量值阈值。
7.一种检测所接收的信号的饱和的系统，其特征在于，包括：
换能器，所述换能器被配置为在测量间隔期间发射测距信号并且接收所接收的信号；
其中当障碍物在所述换能器的给定距离内时，所接收的信号包括从所述障碍物反射的所述测距信号的回波；
增益级，所述增益级耦接到所述换能器，所述增益级被配置为增加所接收的信号的接收信号强度；
饱和检测器和饱和阈值检测器中的至少一者；
其中所述饱和检测器和所述饱和阈值检测器各自耦接到所述增益级；
其中所述饱和检测器被配置为检测所接收的信号在所述测量间隔的一个或多个部分期间的饱和；
其中所述饱和阈值检测器被配置为确定所接收的信号的饱和阈值；
数字滤波器，所述数字滤波器耦接到所述增益级，所述数字滤波器被配置为将所接收的信号转换成经滤波的所接收的信号；和
量值检测器，所述量值检测器耦接到所述数字滤波器，所述量值检测器被配置为：
在所述测量间隔期间，检测所述经滤波的所接收的信号的超过给定阈值并且各自为潜在回波的一个或多个部分；以及
基于所述检测，输出指示所述检测的相关输出信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述系统还包括：
延迟元件，所述延迟元件耦接到所述饱和检测器；
其中所述饱和检测器输出饱和信号；并且
其中所述延迟元件接收所述饱和信号并且在预定延迟时段之后输出延迟的饱和信号，所述延迟的饱和信号指示在所述测量间隔期间以饱和电平接收的所接收的信号的所述一个或多个部分；并且
其中所述预定延迟时段对应于所述数字滤波器的处理延迟。
9.根据权利要求8所述的系统，
其中当所接收的信号在所述测量间隔期间包括带外噪声时，所述相关输出信号不指示在所接收的信号内存在任何回波。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统还包括：
电子控制单元，所述电子控制单元接收所述相关输出信号和所述延迟的饱和信号中的每一者；
其中所述电子控制单元被配置为进行：
在以下情况时忽略在所述相关输出信号中识别出的至少一个第二回波：在所述相关输出信号中识别出存在第一回波与在所述延迟的饱和信号中指示所接收的信号在所述第一回波期间饱和基本上同时发生；以及在所述测量间隔中在所述第一回波的给定时段内出现所述至少一个第二回波。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述系统还包括：
其中所述饱和阈值检测器被配置为在所述测量间隔的给定部分期间输出指示所接收的信号的所述饱和电平的饱和电平信号；
动态增益级，所述动态增益级耦接到所述饱和阈值检测器和所述增益级，所述动态增益级被配置为在第一增益设置、第二增益设置和第三增益设置中的一者或多者之间调整所述增益级；
其中所述动态增益级被配置为调整所述增益级，使得所接收的信号的所述饱和电平保持低于所确定的饱和阈值；和
缩放元件，所述缩放元件耦接到所述量值检测器，所述缩放元件被配置为基于所述动态增益级对所述增益级的调整来缩放所述相关输出信号。
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