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专利名称：车辆用障碍物检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用障碍物检测设备，其具有用于根据检测到的障碍物的位置通过话音输出告警的话音告警功能。
背景技术：
已知一种车辆用障碍物检测设备，其包括布置在车辆的不同地方的四个超声波传感器，被配置成发送超声波并接收从障碍物反射的超声波；处理部，其基于超声波传感器发送和接收的超声波计算距所检测到的障碍物的距离；话音告警部，其在距障碍物的距离变得小于预定距离时，输出关于障碍物的方向的告警话音消息；以及控制装置，用于控制话音告警部。例如，参考日本专利第3550322号。该专利文献中描述的车辆用障碍物检测设备执行如图8的流程图所示的话音引导消息输出操作。如果四个超声波传感器中布置在车辆的右前部的超声波传感器在步骤 SlOl中检测到障碍物，则在步骤S102中，输出话音消息“右前侧”。如果另一超声波传感器 (例如，布置在车辆的右后部的超声波传感器)随后在步骤S103中检测到障碍物、同时右前超声波传感器正检测障碍物，则在步骤S104中输出话音消息“右侧”，以通知这些超声波传感器所检测到的物体存在的区域比右前超声波传感器检测到的障碍物存在的区域宽。如上所述，专利文献中描述的车辆用障碍物检测设备被配置成使得如果已检测到障碍物的超声波传感器的数量增加，则输出用以通知障碍物存在于较宽的区域中的话音消息。然而，该配置具有如下问题车辆驾驶员或乘客不能确定最应该注意哪个方向，并且相应地对车辆驾驶员施加了观察较宽区域的负担。

发明内容
实施例提供了一种车辆用障碍物检测设备，包括安装在车辆的不同地方的多个障碍物检测传感器，每个障碍物检测传感器均被配置成发送超声波，接收超声波的反射形式，并且输出表示已接收到的反射形式的检测信号；距离计算装置，用于基于每个障碍物检测传感器的检测信号，计算距所检测到的障碍物的距离作为障碍物距离；话音告警装置，用于在障碍物距离小于预定距离时，通过表示所检测到的障碍物出现的方向的话音输出信息；控制装置，用于控制话音告警装置；以及存储装置，用于存储距离计算装置计算出的障碍物距离连同标识已输出检测信号的障碍物检测传感器的标识信息，其中，障碍物距离是基于该检测信号而计算出的，其中，控制装置被配置成控制话音告警装置，以使得当两个以上障碍物检测传感器接连检测到障碍物时，按障碍物距离的值的升序接连输出分别表示所检测到的障碍物出现的方
3向的话音消息。根据本发明，提供了一种车辆用障碍物检测设备，其可以向车辆驾驶员通知多个障碍物的出现，同时对车辆驾驶员施加较小的小心的负担。本发明的其它优点和特征将从包括附图和权利要求的描述中变得明显。


在附图中图1是用在根据本发明的实施例的车辆用障碍物检测设备中的超声波传感器的截面视图；图2是用于说明安装在车辆上的、图1中示出的超声波传感器的布置和感测区域的图；图3是示出根据本发明的实施例的车辆用障碍物检测设备的结构的框图；图4是示出由包括在图3中示出的车辆用障碍物检测设备中的控制电路执行的告警处理的流程图；图5是示出在图4所示的步骤S5中执行的话音引导消息输出操作的流程图；图6是示出分别从一个超声波传感器发送以及由其接收的超声波Ul和U2的波形示例的图；图7是示出当两个以上超声波传感器检测到障碍物时输出的话音引导消息的示例的图；以及图8是示出由传统的车辆用障碍物检测设备执行的话音引导消息输出操作的流程图。
具体实施例方式第一实施例图1示出了作为在车辆用障碍物检测设备1中使用的障碍物检测传感器(下文中简称为超声波传感器)的超声波传感器单元10。超声波传感器10是双向传感器(two way sensor)，其通过利用压电效应使压电陶瓷振动器振动而发送超声波，并且将入射到压电陶瓷振动器的超声波转换为电信号。超声波传感器10包括超声波麦克风11、具有集成连接器 12的外壳12、以及控制电路板13。容纳压电陶瓷振动器的超声波麦克风11通过衬垫构件14而装在外壳12中。外壳12通过弹簧构件(未示出)、通过具有圆环形状的缘的容器(vessel) 15而被一体地装配到车辆的保险杠BP。外壳12被盖17密封，其中，外壳12中装有超声波麦克风 11、控制电路板13以及填充材料(例如，聚氨酯)。控制电路板13包括波发送电路、波接收电路、波形整形电路、距离计算电路以及通信电路。波发送电路是用于发送超声波的电路，其包括生成频率为66. 7kHz的超声波信号的振荡电路和用于驱动压电陶瓷振动器的驱动电路。波接收电路是用于接收从波发送电路发送的超声波的反射形式的电路，其包括由运算放大器构成的检测电路。用于对波接收电路的输出信号(所接收到的超声波)进行整形的波形整形电路包括整流电路、平滑电路、滤波电路以及水平确定电路。
距离计算电路是如下的电路其基于波形整形电路的输出信号，测量从波发送电路发送超声波到波接收电路接收所发送的超声波的反射形式的时间，并且基于所计算出的时间计算距障碍物的距离。通信电路是用于将表示所计算出的距离的检测信号(例如，串行信号)发送到ECU 20(参见图3)的电路。如图2所示，超声波传感器10布置在前保险杠BP和后保险杠BP中的每一个的两个角落处、以及后保险杠BP的右侧中心部分和左侧中心部分处。更具体地，超声波传感器 10被安装作为FL (左前)角落传感器10a、右前(FR)角落传感器10b、RL (左后)角落传感器10c、RR(右后)角落传感器10b、RLC(后部左侧中心)中心传感器IOe以及RRC(后部右侧中心)中心传感器10f。在图2中，传感器IOa至IOd的感测区域以虚线示出，而传感器 IOe和IOf的感测区域以点划线示出。如图3所示，传感器IOa至IOf中的每一个均设置有用于电源线、地线以及通信线 (输入线和输出线)的多个端子。FL角落传感器IOa的部分端子通过信号线连接到E⑶20 的相应端子，而FL角落传感器IOa的其它端子连接到FR角落传感器IOb的相应端子。RL角落传感器IOc的部分端子通过信号线连接到E⑶20的相应端子，而RL角落传感器IOc的其它端子连接到RLC中心传感器IOe的相应端子。RLC中心传感器IOe的除了连接到RL角落传感器IOc的那些端子之外的端子连接到RRC中心传感器IOf的相应端子。RRC中心传感器IOf的除了连接到RLC中心传感器IOe的那些端子之外的端子连接到 RR角落传感器IOd的相应端子。E⑶20包括通信电路21F和21R、电源电路22、蜂鸣器驱动电路23F和23R、话音驱动电路对以及各种接口电路25至27。通信电路21F将从FL角落传感器IOa和FR角落传感器IOb接收到的、每一个均表示距障碍物的距离的检测信号输入到控制电路观中。通信电路21R将从RL角落传感器 10c、RR角落传感器10d、RLC中心传感器IOe以及RRC中心传感器IOf接收到的、每一个均表示距障碍物的距离的检测信号输入到控制电路28中。电源电路22具有根据电池电压(安装在车辆上的电池B的输出电压)生成恒定电压(在该实施例中，为5V)的功能，并且通过主开关MA和点火开关IG连接到电池B。蜂鸣器驱动电路23F和23R分别驱动分别安装在车舱的前部和后部中的蜂鸣器31和32，以使得当距障碍物的距离相对大时，它们发出短促的断续声音(例如，“pip pip pip.... ”)作为蜂鸣器声音，当距离相对小时发出快速的断续声音(例如“pipipipi....”)，并且当距离非常小时发出连续声音(例如"peeee... ”)。话音驱动电路M具有从诸如扬声器的告警装置33输出话音引导消息(例如，“右前侧”或“右后侧”)的功能和输出预备声音(在该实施例中，诸如“pong”或“ching”的电子声音)的功能。接口电路25被配置成在车辆的变速器被变速至R范围时，将R范围(倒车范围) 检测信号输入到控制电路28。接口电路沈被配置成在车辆的变速器被变速至P范围时，将 P范围(停车范围)检测信号输入到控制电路观。接口电路27被配置成将从车速传感器 34接收到的、表示车速的速度检测信号输入到控制电路观。在P范围检测信号不可用的情况下，可使用表示车辆的停车制动开关接通的信号来替代P范围检测信号。控制电路沘主要包括CPU 28a,ROM 28b,RAM 28c以及I/O 28d。控制电路沘在主开关MA和点火开关IG接通之后，以规则的时间间隔重复执行图4中示出的告警操作程序和存储在ROM 28b中的话音引导消息输出程序，并且将由执行这些程序产生的驱动信号输出到蜂鸣器驱动电路23F和23R以及话音驱动电路M。接下来，说明具有上述结构的车辆用障碍物检测设备1的操作。当车辆驾驶员接通主开关MA和点火开关IG时，控制电路观开始执行图4中示出的告警操作程序。该程序通过执行初始化处理而以步骤Sl开始，并且然后进行到步骤S2以确定是否满足超声波传感器10工作的条件。更具体地，在步骤S2中，当变速器在除P范围之外的范围内，并且车速在预定速度(例如，15km/h)以下时，将从角落传感器IOa至IOd输出的检测信号输入到控制电路观。当变速器被变速至R范围时，除了从角落传感器IOa至IOd输出的检测信号之外，还将从中心传感器IOe和IOf输出的检测信号输入到控制电路观。如果控制电路28确定各传感器IOa至IOf正常地起作用，则程序进行到步骤S3， 在步骤S3中，控制电路观确定距物体的距离是否小于或等于预定距离(对于角落传感器 IOa至IOd为0. 6m,而对于中心IOe和IOf为1. 5m)。例如，在传感器IOa至IOf之一发送超声波Ul并且接收超声波Ul的反射形式作为超声波U2，并且控制电路观基于超声波Ul和U2确定距障碍物的距离小于预定距离的情况下，程序进行到步骤S4,在步骤S4中，控制电路观确定蜂鸣器声音(从断续声音、短促的断续声音和连续声音当中选择)，并且将表示所确定的蜂鸣器声音的驱动信号输出到蜂鸣器驱动电路23F和23R。蜂鸣器31和32分别根据从蜂鸣器驱动电路23F和23R接收到的驱动信号输出蜂鸣器声音。在步骤S4之后，在步骤S5中执行话音引导消息输出程序。图5是示出在告警操作程序的步骤S5中执行的话音引导消息输出程序的流程图。 该程序通过确定是否仅传感器IOa至IOf中的一个传感器检测到障碍物而以步骤Sll开始。如果步骤Sll中的确定结果为肯定的，则程序进行到步骤S12，在步骤S12中，将检测到物体的传感器与所检测到的障碍物相关联，并且将该传感器测量出的距障碍物的距离作为第一距离连同表示该传感器的标识信息一起存储在RAM 28c中，其中，该传感器被标识为第一检测(first-to-detect)传感器。接下来，控制电路观在第一次从蜂鸣器31和32输出蜂鸣器声音之后(即，在输出第一个断续声音之后)的预定时间(例如，0.5秒)从RAM28C读取标识信息，并且将与以标识信息标识的传感器对应的驱动信号输出到话音驱动电路对。告警装置33在步骤S13 中根据从话音驱动电路M接收到的驱动信号而输出话音引导消息。例如，当从RAM 28c读取的标识信息表示角落传感器IOb时，告警装置33输出话音引导消息“右前侧”。对于另一示例，当从RAM 28c读取的标识信息表示角落传感器IOd时，告警装置33输出话音引导消息“右后侧”。如果步骤Sll中的确定结果为否定的，则程序继续到步骤14，以确定传感器IOa至 IOf中的另一个传感器是否检测到另一障碍物。如果步骤S14中的确定结果为肯定的，则程序进行到步骤S15，在步骤S15中，将距该另一障碍物的距离作为第二距离连同表示该另一传感器的标识信息一起存储在RAM 28c中，其中，该另一传感器被标识为第二检测传感器。在完成步骤S15之后，程序进行到步骤S16，在步骤S16中，控制电路28输出预备声音两次以通知检测到两个障碍物，然后按从由其检测到的距离比另一个传感器检测到的距离小的传感器开始的顺序输出与以上两个传感器对应的驱动信号。通过在输出话音引导消息之前输出预备声音两次，车辆驾驶员可以立即知道接连检测到两个障碍物。图7是示出话音引导消息的示例的图。例如，当角落传感器IOb检测到第一障碍物，并且距第一障碍物的距离被测量为0. 5m并被存储在RAiCSc中时，如果角落传感器IOd 检测到第二障碍物，并且距第二障碍物的距离被测量为0. 6m并被存储在RAM 28c中，则输出预备声音两次(例如，“pong pong”)，然后输出话音引导消息“右前侧”和“右后侧”。如果步骤Sll和S14中的确定结果是否定的，S卩，如果检测到第三(或更多)障碍物，则程序进行到步骤S17，在步骤S17中，控制电路观将预备声音输出与所检测到的障碍物的数量一样多的次数，然后输出话音引导消息。在该情况下，话音引导消息是“小心！ ”(参见图7)。通过在检测到三个以上障碍物时输出这样的话音引导消息，可以促使车辆驾驶员在驾驶车辆时小心。如上所述，在该实施例中，当检测到两个障碍物并且距它们的距离被测量为第一距离和第二距离时，输出与两个障碍物中的一个障碍物对应的话音引导消息(其中，距该障碍物的距离小于距另一障碍物的距离)，然后从告警装置33输出与另一障碍物对应的话音引导消息。即，根据该实施例，由于首先通知最近的障碍物出现的方向，因此，车辆驾驶员可以知道最应该注意的方向，并且相应地，对于车辆驾驶员而言可以减轻小心的负担。变型例在第一实施例中，被输出以通知检测到两个以上障碍物的预备声音在种类上为一种。然而，可根据所检测到的障碍物的数量使用音调不同的预备声音。在该情况下，可以将预备声音以同一音调输出与所检测到的障碍物的数量相等的次数，或者可以将预备声音以与所检测到的障碍物的数量对应的不同音调输出预定时段(例如，1秒)。例如，可以修改以上实施例，以使得当检测到两个障碍物时输出诸如“ching”的铃声，当检测到三个障碍物时输出诸如“pong”的钟声，而当检测到四个障碍物时输出诸如“woo”的汽笛声音。根据以上变型例，车辆驾驶员可以直观地知道碰撞的风险程度。顺便提及，在以上实施例及其变型例中，当输出预备声音三次以上时，输出周期可以比当输出预备声音两次时的输出周期短，以便当车辆在输出预备声音的同时接近障碍物时更可靠地防止碰撞。在以上实施例中，每个超声波传感器10计算距障碍物的距离。然而，控制电路28 或ECU 20可基于从超声波传感器10接收到的输出信号而计算距障碍物的距离。根据条件，可以省略用于在输出话音引导消息之前输出预备声音的结构、以及用于通过蜂鸣器声音通知距障碍物的大致距离的结构。除了告警装置33之外，还可以在车舱中设置具有布置在与各个传感器IOa至IOf 的位置对应的地方的灯的指示器，其中，当相应的一个传感器检测到障碍物时，每个灯点亮或闪烁。在以上实施例中，超声波传感器用作用于检测障碍物的传感器。然而，传感器不限于使用超声波的传感器。例如，它可以是使用电磁波的传感器。以上说明的优选实施例是仅由所附权利要求描述的本申请的发明的示例。应理解，对本领域技术人员来说，可对优选实施例进行修改。
权利要求
1.一种车辆用障碍物检测设备，包括安装在车辆的不同地方的多个障碍物检测传感器，每个所述障碍物检测传感器均被配置成发送超声波，接收所述超声波的反射形式，并且输出表示已接收到的所述反射形式的检测信号；距离计算装置，用于基于每个所述障碍物检测传感器的检测信号，计算距所检测到的障碍物的距离作为障碍物距离；话音告警装置，用于在所述障碍物距离小于预定距离时，通过表示所检测到的障碍物出现的方向的话音输出信息；控制装置，用于控制所述话音告警装置；以及存储装置，用于存储所述距离计算装置计算出的所述障碍物距离连同标识已输出所述检测信号的所述障碍物检测传感器的标识信息，其中，所述障碍物距离是基于所述检测信号而计算出的，其中，所述控制装置被配置成控制所述话音告警装置，以使得当两个以上所述障碍物检测传感器接连检测到障碍物时，按所述障碍物距离的值的升序接连输出分别表示所检测到的障碍物出现的方向的话音消息。
2.根据权利要求1所述的车辆用障碍物检测设备，其中，所述控制装置被配置成控制所述话音输出装置，以使得当两个以上所述障碍物检测传感器接连检测到障碍物时，在输出所述话音消息之前，输出表示已检测到两个以上障碍物的预备声音。
3.根据权利要求2所述的车辆用障碍物检测设备，其中，所述预备声音被输出等于所检测到的障碍物的数量的次数。
4.根据权利要求2所述的车辆用障碍物检测设备，其中，根据所检测到的障碍物的数量而改变所述预备声音的音调。
5.根据权利要求1所述的车辆用障碍物检测设备，其中，所述控制装置被配置成控制所述话音告警装置，以使得当两个所述障碍物检测传感器接连检测到障碍物时，按所述障碍物距离的值的升序接连输出分别表示所检测到的障碍物出现的方向的话音消息，并且当三个以上所述障碍物检测传感器接连检测到障碍物时，输出促使车辆驾驶员小心的话音消息。
全文摘要
本发明公开了一种车辆用障碍物检测设备，其具有安装在车辆的不同地方的多个障碍物检测传感器，该车辆用障碍物检测设备被配置成控制话音告警装置，以使得当两个以上障碍物检测传感器接连检测到障碍物时，按障碍物距离的值的升序接连输出分别表示所检测到的障碍物出现的方向的话音消息。
文档编号G01S15/08GK102385055SQ201110225248
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者仲山久仁一, 堀川健一郎 申请人:株式会社电装