DE60217809T2

DE60217809T2 - Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Mehrkanal-Audio-System

Info

Publication number: DE60217809T2
Application number: DE60217809T
Authority: DE
Inventors: Seoung Kook Yun
Original assignee: Kia Motors Corp
Current assignee: Kia Corp
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: EP1319962A1; EP1319962B1; KR20030048285A; JP2003196799A; US20030108212A1; KR100423728B1; DE60217809D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie aus der US 4,528,563 bekannt.
Die DE 196 52 930 A1 offenbart eine Abstandswarnvorrichtung, die eine Mehrzahl von Lautsprechern aufweist, die gleichzeitig ausstrahlen, so dass der Fahrer ein Alarmsignal in einer Richtung eines Hindernisses hört.
Die US 5,091,726 offenbart eine Vorrichtung zum Verhindern einer Fahrzeugkollision, die Abstandsensoren und einen Geschwindigkeitssensor zum Bereitstellen von Warn- und Steuersignalen aufweist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Mehrkanal-Audiosysteme, wie in Theatern, werden nun allgemein in Wohnungen oder Schauräumen von Firmen installiert. In dem Fall des typischen häuslichen Audiosystems weist es mindestens fünf Lautsprecher auf, wie in 1 gezeigt. Drei Lautsprecher sind beispielsweise vor einem Zuhörer und zwei andere Lautsprecher hinter dem Zuhörer angeordnet. Jeder der Lautsprecher wird unabhängig betrieben und ein Verstärker synthetisiert die Bewegung des Tons aus allen Lautsprechern. Aufgrund der fünf Lautsprecher, die den Zuhörer umgeben, fühlt sich der Zuhörer, als wenn er in einem Film oder in einem Musiktheater wäre.
Solch ein Heimkinosystem hat Audiosysteme für Kraftfahrzeuge beeinflusst und die Kraftfahrzeug-Audiosysteme neigen dazu das Mehrkanalsystem zu übernehmen. Manche Kraftfahrzeug-Audiosystem-Produkte weisen auch Flüssigkristallanzeige-(LCD-)Vorrichtungen und Fünf-Kanal-Systeme auf. Es gibt jedoch bisher noch kein herkömmliches Fahrzeug, das Sicherheitsvorrichtungen aufweist, die das Mehrkanal-Audiosystem verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1.
Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch Verwendung des Mehrkanal-Audiosystems, das bereits in einem Fahrzeug angebracht ist, ein Fahrer des Fahrzeuges genau die Gegenwart eines gefährlichen Hindernisses und dessen Orts visuell und akustisch wahrnehmen, während er fährt, und somit kann die Sicherheit verbessert werden.
Gemäß der Erfindung generiert die Steuerung Signale, so dass die von den Lautsprechern ausgegebenen Töne räumlich dem Hindernisort entsprechen. Eine Mehrzahl von A/D-Wandlern kann zusätzlich zwischen jedem Sensor und der Steuerung angeordnet sein.
Darüber hinaus bilden die Lautsprecher einen Teil eines Mehrkanal-Audiosystems. Das System beinhaltet zusätzlich eine Audioschaltung, die zwischen den Lautsprechern und der Steuerung angeordnet ist, um Tonsignale für die Lautsprecher zu generieren. Das Mehrkanal-Audiosystem beinhaltet ferner eine Anzeige, die von der Audioschaltung betrieben wird. Die Steuerung generiert in diesem Fall Signale zum Anzeigen eines visuellen Zeigers des Hindernisortes auf der Anzeige.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu schaffen und mitaufgenommen sind und Teil dieser Beschreibung bilden, erläutern eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung die Prinzipien der Erfindung zu erläutern, wobei:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein herkömmliches Heimkinosystem zeigt;
2 eine schematische Ansicht ist, die eine Sicherheitsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie in einem Fahrzeug installiert zeigt;
3 ein Blockdiagramm einer Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein Flussdiagramm des Betriebs der Sicherheitsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
5a und 5b Ansichten sind, die den Betrieb der Schallwellensensoren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird im Detail auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Zuerst bezüglich der 2 und 3, eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, das ein Mehrkanal-Audiosystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet, beinhaltet eine Mehrzahl von Lautsprechern SP1 bis SP5, eine Anzeigeneinheit 1 und eine Audioschaltung 2. Eine Mehrzahl von Schallwellensensoren S1 bis S4 werden vorzugsweise an vorderen und hinteren Teilen und linken und rechten Seiten des Fahrzeuges angebracht, wobei jeder einen Schallwellengenerator (Tongenerator) zum Erzeugen von Schallwellen in Richtung zu Objekten und einen Empfänger zum Empfangen von Schallwellen, die von den Objekten reflektiert werden, aufweist. Eine Mehrzahl von A/D-Wandlern 3a bis 3n wandeln analoge Signale der reflektierten Schallwellen, die von den Schallwellensensoren S1–S4 ausgegeben werden, in digitale Signale um.
Eine Steuereinrichtung 4 beinhaltet einen Prozessor, einen Speicher und andere geeignete Hard- und Software, die von einem Fachmann ausgewählt werden kann, um die Steuerfunktionen wie hierin beschrieben auszuführen. Die Steuereinrichtung 4 wird zum Beispiel programmiert, um in die digitalen Signale des A/D-Wandlers 3a bis 3n zu überwachen, um die Existenz eines Hindernisses zu erkennen und seinen Ort innerhalb eines Gefahrenbereichs um das Fahrzeug zu erkennen. Falls ein Hindernis in diesem Gefahrenbereich ist, gibt in die Steuereinrichtung 4 ein dem Ort des Hindernisses entsprechendes Signal aus, so dass Warntöne, die sich in Abhängigkeit des Ortes des Hindernisses unterscheiden, durch die Lautsprecher SP1–SP5 über die Audioschaltung 2 generiert werden. Die Steuereinrichtung 4 wandelt ebenso die Information des Ortes des Hindernisses um, um eine Information darzustellen, so dass der Ort des Hindernisses auf der Anzeigeneinheit 1 mittels der Audioschaltung 2 angezeigt wird.
Nachfolgend wird der Betrieb und der Effekt der Sicherheitsvorrichtung für ein Automobil gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Die Sicherheitsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet ein Mehrkanal-Audiosystem, das bereits in dem Fahrzeug angebracht ist, und richtet die Schallwellensensoren S1–S4 ein, um den Fahrer auf eine Gefahr aufgrund eines externen Hindernisses oder eines anderen Fahrzeuges während des Fahrens zu warnen. Die Schallwellengeneratoren mit den Sensoren S1–S4 erzeugen Schallwellen vorbestimmter Frequenzen und die Empfänger empfangen Schallwellen aller Frequenzbereiche. Die Frequenzen der Schallwellen, die von den Schallwellengeneratoren S1–S4 emittiert werden, sind unabhängig um voneinander unterscheidbar zu sein. Diese vier Schallwellensensoren S1–S4 bilden Koordinaten, um die Existenz und den Ort eines Hindernisses im vorderen und hinteren Bereich und an den linken und rechten Seiten des Fahrzeuges zu detektieren. Falls mehr als vier Schallwellensensoren in dem Fahrzeug installiert sind, kann die Erfassung eines Hindernisses mit größerer Genauigkeit erfolgen.
Zusätzlich, obwohl optische Sensoren die Existenz eines Hindernisses erfassen können, können Sie momentan den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis nicht messen, da der Abstand zu gering ist. Daher wird die Erfassung von Hindernissen vorzugsweise durch Schallwellensensoren durchgeführt, und diesbezüglich können Laserpistolen der Verkehrspolizei als Schallwellensensoren in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Gemäß 5a detektiert ein Schallwellensensor einen Abstand zwischen dem Sensor und dem Hindernis. Die 5b zeigt das Erkennen des Ortes des Hindernisses unter Verwendung von zwei Sensoren der vier Schallwellensensoren S1–S4, wobei der gegenüberliegende Schnittpunkt der Schallwellen ignoriert werden kann, da er aufgrund der Struktur des Fahrzeugs nicht messbar ist.
Die reflektierten Schallwellen der Objekte, die durch die Schallwellensensoren S1–S4 empfangen werden, sind analoge Signale, die nicht direkt durch die Steuereinrichtung 4 erkannt werden können. Dementsprechend werden die analogen Signale durch eine Mehrzahl von A/D-Wandler 3a–3n umgewandelt.
Die Steuerungseinrichtung 4 misst die digitalen Signale, die von den A/D-Wandlern 3a–3n eingegeben werden, um die Existenz eines Hindernisses und seines Orts innerhalb von Gefahrenbereichen in dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich und der rechten und linken Seite des Fahrzeuges zu erkennen. Falls das Objekt als innerhalb des Gefahrenbereichs erkannt wird, ändert die Steuerungseinrichtung 4 die Information über den Ort des Hindernisses in eine Mehrkanal-Lautsprecher-Ausgabeinformation. Warntöne, die von dem Hindernisort abhängen, werden durch die Lautsprecher SP1–SP5 über die Audioschaltung 2 erzeugt. Gleichzeitig mit dem Erzeugen der Warntöne, wandelt die Steuerungseinrichtung 4 die Information über den Hindernisort in eine Anzeigeinformation um und zeigt den Hindernisort auf der Anzeigeneinrichtung 1 mittels der Audioschaltung 2 an.
Die Steuerungseinrichtung 4 analysiert den Reflektionsgrad der Schallwellen, die von den entsprechenden Positionen emittiert werden, und deren Zeitabstände, um die Koordinaten in einer Ebene zu bilden. Dann wird die Information des Hindernisortes, der durch die Koordinaten identifiziert ist, in eine Ausgabeinformation für die Mehrkanal-Lautsprecher und die Anzeigeninformation umgewandelt, um entsprechend durch die Lautsprecher SP1–SP5 und die Anzeigeneinrichtung 1 mittels der Audioschaltung 2 ausgegeben zu werden. Falls beispielsweise die Existenz eines anderen Fahrzeuges oder eines Hindernisses in der Nähe des linken hinteren Teils des Fahrzeuges erfasst wird, erzeugt der Lautsprecher, der an dem linken hinteren Teil angebracht ist, hauptsächlich ein Tonsignal und der linke vordere Lautsprecher generiert ein schwaches Warn-Tonsignal. Gleichzeitig wird eine Botschaft auf der Anzeigeneinrichtung 1 angezeigt, dass das Hindernis in dem linken hinteren Teil erscheint. Somit kann der Fahrer die Existenz und den Hindernisort visuell und akustisch wahrnehmen.
Ferner kann der Fahrer gemäß der Sicherheitsvorrichtung der vorliegenden Erfindung entweder durch einen Warnton oder die Anzeigeninformationen informiert und gewarnt werden, es wird dem Fahrer ermöglicht exakt ein Hindernis und seinen Ort nur durch den Warnton zu erkennen, der durch die fünf Lautsprecher SP1–SP5 erzeugt wird, selbst wenn der Fahrer das Hindernis nicht sehen kann. Somit kann ein Fahrer akustisch und visuell die genauen Hindernisorte oder Orte anderer Fahrzeuge in gefährlichen Bereichen durch die Warntöne und/oder durch warnende Zeichen oder Grafiken unter Verwendung eines Mehrkanal-Audiosystems und von Schallwellensensoren erkennen.

Claims

Eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Mehrkanal-Audiosystem, das eine Mehrzahl von Lautsprechern (SP1 bis SP5), eine Anzeigeneinrichtung (1) und eine Audioschaltung (2) beinhaltet; einer Mehrzahl von Sensoren für Schallwellen (S1 bis S4), die an Vorder- und Rückteilen und der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei jeder einen Schallwellengenerator zum Generieren von Schallwellen, die auf Objekte gerichtet sind, und einen Empfänger zum Empfangen von Schallwellen, die von dem Objekt reflektiert werden beinhaltet, wobei die Objekte um das Fahrzeug angeordnet sind; einer Mehrzahl von A/D-Wandlern zum Wandeln von analogen Signalen der reflektierten Schallwellen, die von den Sensoren (S1 bis S4) für Schallwellen ausgegeben werden, in digitale Signale; und einer Steuereinrichtung (4) zum Empfangen der digitalen Signale von den A/D-Wandlern zum Bestimmen des Vorliegens eines Hindernisses und seines Ortes innerhalb eines Gefährdungsbereiches um das Fahrzeug, wobei die Steuereinrichtung Ausgangssignale bereitstellt, die solche Hindernisse und ihren Ort dem Mehrkanal-Audiosystem angeben, zum Generieren von Warntönen, die in Abhängigkeit des Ortes des Hindernisses sich unterscheiden, und zum Anzeigen von Information bezüglich des Ortes des Hindernisses auf der Anzeigeneinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Schallwellengeneratoren zum Ausgeben von Schallwellen mit unterschiedlichen unabhängig vorbestimmten Frequenzen angeordnet sind, die zum Bestimmen des Ortes des Hindernisses durch die Steuereinrichtung (4) voneinander unterscheidbar sind, und die Empfänger zum Empfangen reflektierter Schallwellen aller Frequenzen eingerichtet sind.