專利名稱：障礙物檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般而言的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，更詳細(xì)的是涉及構(gòu)成為基于通過(guò)發(fā)射超聲波而得到的到來(lái)超聲波來(lái)判定在檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在障礙物的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
例如，2001年8月3日公開(kāi)的日本專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)P2001-208843A公開(kāi)了ー種障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其包括4個(gè)超聲波傳感器及控制器。各超聲波傳感器包括麥克風(fēng)、送波電路、衰減器(attenuator)電路及放大電路。麥克風(fēng)構(gòu)成為對(duì)超聲波進(jìn)行收發(fā)。送波電路構(gòu)成為依據(jù)控制器的控制來(lái)驅(qū)動(dòng)麥克風(fēng)。衰減器電路及放大電路構(gòu)成為對(duì)根據(jù)到來(lái)超聲波而得到的信號(hào)的電平進(jìn)行調(diào)整。該障礙物檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成為由多個(gè)(4個(gè))超聲波傳感器中的一個(gè)超聲波傳感器來(lái) 發(fā)射超聲波，其他超聲波傳感器接受根據(jù)該超聲波而得到的到來(lái)超聲波。由此，可以擴(kuò)展被多個(gè)超聲波傳感器覆蓋的最大檢測(cè)范圍。另外，該障礙物檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成為將檢測(cè)范圍從近距離范圍切換為遠(yuǎn)距離范圍，按照遠(yuǎn)距離范圍用的波束角(尤其是垂直波束角)比近距離范圍用的波束角還小的方式對(duì)根據(jù)到來(lái)超聲波而得到的信號(hào)的電平進(jìn)行調(diào)整。由此，可以防止路面上小的突起等引起的誤檢測(cè)。然而，在該障礙物檢測(cè)系統(tǒng)中，需要將4個(gè)超聲波傳感器例如以50cm的間距安裝在被固定于車輛的保險(xiǎn)杠(bumper)上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于減少超聲波傳感器的數(shù)量。本發(fā)明的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)具備多個(gè)超聲波傳感器及控制器。多個(gè)超聲波傳感器分別配置在被固定于車輛上的保險(xiǎn)杠的水平方向的不同位置處。另外，多個(gè)超聲波傳感器各自具有輸入輸出面，且構(gòu)成為依據(jù)輸出電信號(hào)而沿著波束軸從該輸入輸出面發(fā)射超聲波，并從該輸入輸出面接受到來(lái)超聲波后將該到來(lái)超聲波變換為輸入電信號(hào)。控制器構(gòu)成為向該多個(gè)超聲波傳感器的每ー個(gè)供給該輸出電信號(hào)，并至少基于來(lái)自該多個(gè)超聲波傳感器的輸入電信號(hào)，判定在被該多個(gè)超聲波傳感器覆蓋的最大檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。該多個(gè)超聲波傳感器具備第I及第2超聲波傳感器。該第I及第2超聲波傳感器各自按照具有其自身的波束軸從該保險(xiǎn)杠的面法線方向偏向于水平方向的角度、且朝向該保險(xiǎn)杠的中間部的方式配置于該保險(xiǎn)杠的單側(cè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該第I及第2超聲波傳感器的單個(gè)檢測(cè)范圍重疊。在一個(gè)實(shí)施方式中，該第I及第2超聲波傳感器各自具備上表面作為其自身的輸入輸出面的擋板(bezel),該輸入輸出面相對(duì)于被裝載在該保險(xiǎn)杠的表面上的該擋板的底面而以上述角度進(jìn)行傾斜。在一個(gè)實(shí)施方式中，上述輸入輸出面相對(duì)于車輛寬度方向而具有第I傾斜角，而對(duì)應(yīng)的擋板的底面相對(duì)于該車輛寬度方向而具有第2傾斜角。該輸入輸出面相對(duì)于該對(duì)應(yīng)的擋板的底面而具有作為該第I傾斜角與第2傾斜角之和的傾斜角。在一個(gè)實(shí)施方式中，該第I及第2超聲波傳感器各自具備上表面作為其自身的輸入輸出面的擋板，該輸入輸出面與被裝載在該保險(xiǎn)杠的表面上的該擋板的底面平行。該第I及第2超聲波傳感器的各波束軸相對(duì)于法線而以上述角度進(jìn)行傾斜，該法線和對(duì)應(yīng)的輸入輸出面相對(duì)應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該保險(xiǎn)杠是前保險(xiǎn)杠或后保險(xiǎn)杠。該多個(gè)超聲波傳感器具備2個(gè)或3個(gè)超聲波傳感器。按照該第I及第2超聲波傳感器各自具有車輛寬度和預(yù)先決定的富余寬度之和、即檢測(cè)寬度的單個(gè)檢測(cè)范圍的方式來(lái)設(shè)定該第I及第2超聲波傳感器的各水平波束角。在一個(gè)實(shí)施方式中，該多個(gè)超聲波傳感器具備2個(gè)或3個(gè)超聲波傳感器。該多個(gè) 超聲波傳感器的各水平波束角和其他的I或2個(gè)超聲波傳感器的水平波束角重疊。例如，若該多個(gè)超聲波傳感器具備2個(gè)超聲波傳感器，則該多個(gè)超聲波傳感器的各水平波束角與其他超聲波傳感器的水平波束角重疊。另外，若該多個(gè)超聲波傳感器具備3個(gè)超聲波傳感器，則該多個(gè)超聲波傳感器的各水平波束角與其他2個(gè)超聲波傳感器的水平波束角重疊。在一個(gè)實(shí)施方式中，按照該第I及第2超聲波傳感器的各單個(gè)檢測(cè)范圍配置得比路面更靠上方的方式來(lái)設(shè)定該第I及第2超聲波傳感器的各垂直波束角。在一個(gè)實(shí)施方式中，該控制器構(gòu)成為基于第I及第2自身信號(hào)、以及第I及第2相互信號(hào)，判定在該最大檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。該第I自身信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第I超聲波傳感器接受了從該第I超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)。該第2自身信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第2超聲波傳感器接受了從該第2超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)。該第I相互信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第2超聲波傳感器接受了從該第I超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)。該第2相互信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第I超聲波傳感器接受了從該第2超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，該控制器構(gòu)成為在取得至少I個(gè)障礙物離開(kāi)該最大檢測(cè)范圍內(nèi)的最小距離而存在的這ー判定之后，若該判定變?yōu)樵撝辽買個(gè)障礙物并未存在于該最大檢測(cè)范圍內(nèi)的其他判定，則判定為該至少I個(gè)障礙物存在于該車輛和該最大檢測(cè)范圍之間的死角。在一個(gè)實(shí)施方式中，與該第I及第2相互信號(hào)對(duì)應(yīng)的相互檢測(cè)范圍比與該第I及第2自身信號(hào)對(duì)應(yīng)的單個(gè)檢測(cè)范圍的每ー個(gè)都窄。


更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。與以下的詳細(xì)描述及附圖相關(guān)聯(lián)，可以更好地理解本發(fā)明的其他特征及優(yōu)點(diǎn)。圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)的概要圖。圖2是該障礙物檢測(cè)系統(tǒng)的框圖。圖3是該障礙物檢測(cè)系統(tǒng)中的超聲波傳感器的概要圖。圖4是超聲波傳感器的各波束軸與保險(xiǎn)杠的面法線方向一致的比較例的概要圖。圖5是ー個(gè)實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)中的超聲波傳感器的概要圖。
圖6是ー個(gè)實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)中的超聲波傳感器的概要圖。圖7是ー個(gè)實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)中的超聲波傳感器的垂直波束角的概要圖。
具體實(shí)施例方式圖I表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個(gè)超聲波傳感器I及控制器2。在本實(shí)施方式中，多個(gè)超聲波傳感器I包括第I及第2超聲波傳感器IA及1B，這些傳感器分別配置在被固定于車輛3的保險(xiǎn)杠4的水平方向的不同位置上。保險(xiǎn)杠4是前保險(xiǎn)杠或后保險(xiǎn)杠。如圖2及3所示，超聲波傳感器IA及IB各自具有輸入輸出面16，分別構(gòu)成為依據(jù)來(lái)自控制器2的輸出電信號(hào),沿著波束軸10從輸入輸出面16發(fā)射超聲波(超聲波脈沖群(pulse burst))，并從輸入輸出面16接受到來(lái)超聲波(到來(lái)超聲波脈沖群)后將該到來(lái) 超聲波變換為輸入電信號(hào)。例如，超聲波傳感器IA及IB各自包括驅(qū)動(dòng)電路11、超聲波產(chǎn)生裝置12、超聲波接收裝置13及檢波電路14。驅(qū)動(dòng)電路11包括振蕩器，并構(gòu)成為依據(jù)來(lái)自控制器2的輸出電信號(hào)，生成用于根據(jù)該振蕩器的振蕩信號(hào)來(lái)產(chǎn)生預(yù)先決定的持續(xù)時(shí)間的超聲波脈沖群的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后向超聲波產(chǎn)生裝置12供給該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。例如，該輸出電信號(hào)是用于將該振蕩器的輸出接通及斷開(kāi)的控制信號(hào)。另外，不限于此，本發(fā)明的輸出電信號(hào)也可以是用于生成預(yù)先決定的持續(xù)時(shí)間的超聲波脈沖群的數(shù)字信號(hào)。該情況下，例如可以構(gòu)成為控制器2經(jīng)由D/A變換器而向超聲波產(chǎn)生裝置12供給該輸出電信號(hào)(數(shù)字信號(hào))。超聲波產(chǎn)生裝置12具有被配置于輸入輸出面16上的輸出面，并構(gòu)成為依據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路11的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而沿著波束軸10從輸入輸出面16發(fā)射超聲波。例如,超聲波產(chǎn)生裝置12包括超聲波揚(yáng)聲器。該情況下,輸入輸出面16也可以具有一個(gè)或多個(gè)孔。超聲波接收裝置13具有被配置于輸入輸出面16上的輸入面，并構(gòu)成為從輸入輸出面16接受到來(lái)超聲波并將該到來(lái)超聲波變換為輸入電信號(hào)。例如，超聲波接收裝置13包括超聲波麥克風(fēng)，到來(lái)超聲波是根據(jù)從超聲波傳感器IA及IB其中任ー個(gè)發(fā)射出的超聲波而得到的。此夕卜，不限于此，本發(fā)明的第I及第2超聲波傳感器的每ー個(gè)也可以是具有輸入輸出面的超聲波收發(fā)裝置(壓電元件等的超聲波換能器(transducer))。該超聲波收發(fā)裝置構(gòu)成為依據(jù)輸出電信號(hào)(即、根據(jù)輸出電信號(hào)而得到的驅(qū)動(dòng)信號(hào))而沿著波束軸從輸入輸出面產(chǎn)生超聲波，并從輸入輸出面接受到來(lái)超聲波后將該到來(lái)超聲波變換為輸入電信號(hào)。檢波電路14構(gòu)成為根據(jù)該輸入電信號(hào)而獲得檢測(cè)信號(hào)并向控制器2供給該檢測(cè)信號(hào)。在一例中，檢波電路14包括用于對(duì)該輸入電信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路，該檢測(cè)信號(hào)是根據(jù)該被放大后的信號(hào)而得到的。例如，被放大后的信號(hào)通過(guò)比較器、施密特觸發(fā)器或A/D變換器等，作為檢波信號(hào)而被提供給控制器2。另外，不限于此，檢波電路14可以與現(xiàn)有的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)中被配置于超聲波接收裝置與控制器之間的各種接收電路同樣地構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，如圖3所示，超聲波傳感器IA及IB各自按照具有其自身的波束軸10從保險(xiǎn)杠4的面法線方向40偏向于水平方向的角度a、且朝向保險(xiǎn)杠4的中間部的方式配置于保險(xiǎn)杠4的單側(cè)。詳細(xì)的是，超聲波傳感器IA及IB各自具備擋板(或蓋體)15，該蓋體的上表面就是傳感器自身的輸入輸出面16,輸入輸出面16相對(duì)于裝載在保險(xiǎn)杠4的表面上的擋板15的底面17而以角度a I傾斜。該角度a I與上述角度a相等，角度a雖然并未被限定，但例如也可以在10 40°的范圍內(nèi)。此外，如圖I所示，超聲波傳感器IA及IB的單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B重疊(各一部分覆蓋彼此)。換言之，超聲波傳感器IA及IB的各水平波束角相互重疊。在圖I的例子中，單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B的各寬度尺寸要比車輛寬度Wl的一半還長(zhǎng)，是比車輛寬度Wl更短的寬度(車輛寬度的約80% )和富余寬度W2之和。此外，超聲波傳感器IA及IB的距離為130cm。另外，不限于此，本發(fā)明的第I及第2超聲波傳感器的距離也可以在100 170cm的范圍內(nèi)?？刂破?構(gòu)成為向多個(gè)超聲波傳感器I的姆ー個(gè)供給輸出電信號(hào),并至少基于來(lái)自多個(gè)超聲波傳感器I的輸入電信號(hào)(根據(jù)輸入電信號(hào)而得到的檢波信號(hào))，來(lái)判定在被多個(gè)超聲波傳感器I覆蓋的最大檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。例如，控制器2包括微型計(jì)算機(jī)，并構(gòu)成為基于第I及第2自身信號(hào)、以及第I及第2相互信號(hào)來(lái)判定在最大檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。第I自身信號(hào)對(duì)應(yīng)于超聲波傳感器IA接受了從超聲波傳感器IA發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào),在本實(shí) 施方式中是來(lái)自超聲波傳感器IA的檢波電路14的檢波信號(hào)。第2自身信號(hào)對(duì)應(yīng)于超聲波傳感器IB接受了從超聲波傳感器IB發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)，是來(lái)自超聲波傳感器IB的檢波電路14的檢波信號(hào)。第I相互信號(hào)對(duì)應(yīng)于超聲波傳感器IB接受了從超聲波傳感器IA發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)，是來(lái)自超聲波傳感器IB的檢波電路14的檢波信號(hào)。第2相互信號(hào)對(duì)應(yīng)于超聲波傳感器IA接受了從超聲波傳感器IB發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)，在本實(shí)施方式中是來(lái)自超聲波傳感器IA的檢波電路14的檢波信號(hào)。在圖I中，單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B分別對(duì)應(yīng)于第I及第2自身信號(hào)。相互檢測(cè)范圍100C對(duì)應(yīng)于第I及第2相互信號(hào)。最大檢測(cè)范圍是由這些單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B、以及相互檢測(cè)范圍100C來(lái)決定的。在一例中，相互檢測(cè)范圍100C比單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B的每ー個(gè)都要窄，其關(guān)系可以根據(jù)以下的第I及第2最小時(shí)間和第I及第2最大時(shí)間來(lái)決定。詳細(xì)的是，控制器2包括第I及第2定時(shí)器功能(未圖示)。另外，不限于此，本發(fā)明的控制器也可以包括単一的定時(shí)器功能。例如，控制器2在使第I及第2定時(shí)器功能工作的同時(shí)，向超聲波傳感器IA供給輸出電信號(hào)。接著，若第I定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第I最小時(shí)間，則控制器2開(kāi)始接收來(lái)自超聲波傳感器IA的檢測(cè)信號(hào)，再者若第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第2最小時(shí)間，則控制器2開(kāi)始接收來(lái)自超聲波傳感器IB的檢測(cè)信號(hào)。由此，單個(gè)檢測(cè)范圍100A的近端是根據(jù)第I最小時(shí)間來(lái)決定的，相互檢測(cè)范圍100C中的超聲波傳感器IA側(cè)的近端是根據(jù)第2最小時(shí)間來(lái)決定的。第I及第2最小時(shí)間可以相同也可以不同。另外，超聲波脈沖群的持續(xù)時(shí)間被設(shè)定為比第I及第2最小時(shí)間的每ー個(gè)都更短的時(shí)間。然后，若從超聲波傳感器IA及IB分別得到第I自身信號(hào)及第I相互信號(hào)，則控制器2根據(jù)第I及第2定時(shí)器功能而取得兩個(gè)計(jì)測(cè)時(shí)間。接著，控制器2基于該第I定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間(飛行時(shí)間)來(lái)判定在單個(gè)檢測(cè)范圍100A內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。例如，若第I自身信號(hào)包括與超聲波(超聲波脈沖群)對(duì)應(yīng)的成分，則可以判定為在單個(gè)檢測(cè)范圍100A內(nèi)存在至少I個(gè)障礙物。另外，若使用該飛行時(shí)間，則可以檢測(cè)與該障礙物的距離。此外，控制器2基于該第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間來(lái)判定在相互檢測(cè)范圍IOOC內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。例如，若第I相互信號(hào)包括與超聲波對(duì)應(yīng)的成分，則可以判定為在相互檢測(cè)范圍100C內(nèi)存在至少I個(gè)障礙物。另外，若使用該第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間，則可以檢測(cè)與該障礙物的距離。此外，如果不需要檢測(cè)與該障礙物的距離，則就不需要基于該第I及第2定時(shí)器功能的兩個(gè)飛行時(shí)間。然后，若第I定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第I最大時(shí)間，則控制器2停止接收來(lái)自超聲波傳感器IA的檢測(cè)信號(hào)，再者若第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第2最大時(shí)間，則該控制器2停止接收來(lái)自超聲波傳感器IB的檢測(cè)信號(hào)。由此，單個(gè)檢測(cè)范圍100A的遠(yuǎn)端是由第I最大時(shí)間來(lái)決定的，相互檢測(cè)范圍100C的遠(yuǎn)端是由第2最大時(shí)間來(lái)決定的。第I及第2最大時(shí)間可以相同也可以不同。同樣，控制器2在使第I及第2定時(shí)器功能工作的同吋，向超聲波傳感器IB供給輸出電信號(hào)。接著，若第I定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第I最小時(shí)間，則控制器2開(kāi)始接收 來(lái)自超聲波傳感器IB的檢測(cè)信號(hào)，再者若第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第2最小時(shí)間，則控制器2開(kāi)始接收來(lái)自超聲波傳感器IA的檢測(cè)信號(hào)。由此，單個(gè)檢測(cè)范圍100B的近端是由第I最小時(shí)間來(lái)決定的，相互檢測(cè)范圍100C中的超聲波傳感器IB側(cè)的近端是由第2最小時(shí)間來(lái)決定的。第I及第2最小時(shí)間可以相同也可以不同。然后，若從超聲波傳感器IB及IA分別得到第2自身信號(hào)及第2相互信號(hào)，則控制器2根據(jù)第I及第2定時(shí)器功能而取得兩個(gè)計(jì)測(cè)時(shí)間。接著，控制器2基于該第I定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間來(lái)判定在單個(gè)檢測(cè)范圍100B內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。另外，控制器2基于該第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間來(lái)判定在相互檢測(cè)范圍100C內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。然后，若第I定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第I最大時(shí)間，則控制器2停止接收來(lái)自超聲波傳感器IB的檢測(cè)信號(hào)，再者若第2定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第2最大時(shí)間，則停止接收來(lái)自超聲波傳感器IA的檢測(cè)信號(hào)。由此，單個(gè)檢測(cè)范圍100B的遠(yuǎn)端是由第I最大時(shí)間來(lái)決定的，相互檢測(cè)范圍100C的遠(yuǎn)端是由第2最大時(shí)間來(lái)決定的。第I及第2最大時(shí)間可以相同也可以不同。另外，控制器2構(gòu)成為在取得至少I個(gè)障礙物離開(kāi)最大檢測(cè)范圍內(nèi)的最小距離而存在的這ー判定之后，若該判定變?yōu)橹辽買個(gè)障礙物并未存在于最大檢測(cè)范圍內(nèi)的其他判定，則判定為至少I個(gè)障礙物存在于車輛3與最大檢測(cè)范圍之間的死角100D。該情況下，障礙物檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)警報(bào)單元(例如警報(bào)器等)來(lái)表示至少I個(gè)障礙物存在于死角100D。由此，在啟動(dòng)車輛之前，可以向使用者(駕駛員)通知至少I個(gè)障礙物存在于死角100D。在本實(shí)施方式中，超聲波傳感器IA及IB各自按照具有其自身的波束軸10從保險(xiǎn)杠4的面法線方向40偏向于水平方向的角度a I、且朝向保險(xiǎn)杠4的中間部的方式配置于保險(xiǎn)杠4的單側(cè)。因此，可以由超聲波傳感器IA及IB覆蓋保險(xiǎn)杠4的周邊，可以減少超聲波傳感器的數(shù)量。在圖I的例子中，由于超聲波傳感器IA及IB的單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B重疊、且包括2個(gè)富余寬度W2，故可以覆蓋富余寬度W2的2倍大小與車輛寬度Wl之和的范圍(最大檢測(cè)范圍)。如圖4所示，超聲波傳感器IA及IB即便是波束軸與保險(xiǎn)杠的面法線方向一致時(shí)死角較大的超聲波傳感器，通過(guò)設(shè)定偏向角度a，也可以如圖I所示那樣減少死角100D。因此，可以提高超聲波傳感器的選擇自由度，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定單個(gè)檢測(cè)范圍IOOA及IOOB的各波束角。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖5所不,超聲波傳感器IA及IB的各輸入輸出面16相對(duì)于車輛寬度方向30而具有第I傾斜角a I，對(duì)應(yīng)的擋板15的底面17相對(duì)于車輛寬度方向30而具有第2傾斜角a 2。各輸入輸出面16相對(duì)于對(duì)應(yīng)的擋板15的底面17而言，具有第I及第2傾斜角之和(a 1+a 2)、即傾斜角a。也就是說(shuō)，各波束軸10與對(duì)應(yīng)的擋板15的輸入輸出面16的面法線一致，具有從保險(xiǎn)杠4的面法線方向40偏向于水平方向的角度a。例如，可以基于圖3的a ( = al)和保險(xiǎn)杠4的R相對(duì)于車輛左右方向的角度(即a 2)來(lái)設(shè)定角度a。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖6所不,超聲波傳感器IA的擋板15的上表面為超聲波傳感器IA的輸入輸出面16,該輸入輸出面16與被裝載于保險(xiǎn)杠4表面的該擋板15的底面17平行。同樣,超聲波傳感器IB的擋板15的上表面是超聲波傳感器IB的輸入輸出面16,該輸入輸出面16與被裝載于保險(xiǎn)杠4表面的該擋板15的底面17平行。另外，超聲波傳感器IA及IB的各波束軸10相對(duì)于法線40而以角度(偏向角)a傾斜，該法線40與對(duì)應(yīng)的·輸入輸出面16相對(duì)應(yīng)。例如，通過(guò)具有超聲波產(chǎn)生裝置12的波束軸相對(duì)于擋板15的輸入輸出面16所對(duì)應(yīng)的法線40而以角度a傾斜的指向特性，從而可以得到圖6所示的超聲波傳感器I。在一例中，擋板15在正面具有輸入輸出面16,而在背面具有包括平底的凹陷處(未圖示)。超聲波產(chǎn)生裝置12例如包括振動(dòng)體(未圖示)，振動(dòng)體被裝載在擋板15的凹陷處的平底上。此外，凹陷處的平底在振動(dòng)體的單側(cè)包括切ロ(例如臺(tái)階狀的切ロ)。例如，若將越離開(kāi)振動(dòng)體就變得越深的臺(tái)階狀的切ロ相對(duì)于振動(dòng)體而言形成在保險(xiǎn)杠4的中央側(cè)，則可以如圖6所示那樣使超聲波傳感器I(IA)的波束軸10傾斜。其中，并未限于該例，也可以按照超聲波產(chǎn)生裝置12的波束軸相對(duì)于擋板15的輸入輸出面16所對(duì)應(yīng)的法線40而以角度a傾斜的方式，將超聲波產(chǎn)生裝置12固定在超聲波傳感器的主體內(nèi)?；蛘?，也可以使用具有以角度a傾斜的指向特性的現(xiàn)有的超聲波產(chǎn)生裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖7所示，超聲波傳感器IA及IB各自按照具有其自身的波束軸10從保險(xiǎn)杠4的面法線方向40偏向于垂直方向的角度P、且朝向上方的方式配置于保險(xiǎn)杠4的單側(cè)。詳細(xì)的是，超聲波傳感器IA及IB的各垂直波束角Y被設(shè)定為超聲波傳感器IA及IB的各單個(gè)檢測(cè)范圍100A及100B配置得比路面5更靠上方。由此，可以防止路面5上的小突起等引起的誤檢測(cè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)定超聲波傳感器IA及IB的各水平波束角，以使超聲波傳感器IA及IB各自具有車輛寬度Wl和預(yù)先決定的富余寬度W2之和、即檢測(cè)寬度的單個(gè)檢測(cè)范圍。雖然針對(duì)幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式而描述了本發(fā)明，但只要不脫離本發(fā)明原本的精神及范圍、即權(quán)利要求的范圍，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)就能夠進(jìn)行各種各樣的修正及變形。例如，上述實(shí)施方式的各障礙物檢測(cè)系統(tǒng)也可以包括3個(gè)超聲波傳感器1，多個(gè)超聲波傳感器I的各水平波束角和其他2個(gè)水平波束角重疊。例如，第3超聲波傳感器I與圖4同樣地具有包括與保險(xiǎn)杠4的面法線方向(車輛的前后方向)平行的水平成分的波束軸，控制器3在使(第I、第2或第3)定時(shí)器功能工作的同時(shí)，向第3超聲波傳感器供給輸出電信號(hào)。若該定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第3最小時(shí)間，則控制器2開(kāi)始接收來(lái)自第3超聲波傳感器的檢測(cè)信號(hào)。由此，第3超聲波傳感器的單個(gè)檢測(cè)范圍的近端是由第3最小時(shí)間來(lái)決定的。第3最小時(shí)間可以與第I及第2最小時(shí)間相同也可以不同。然后，若從第3超聲波傳感器得到第3自身信號(hào)，則控制器2根據(jù)該定時(shí)器功能而取得計(jì)測(cè)時(shí)間。接著，控制器2基于該定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間來(lái)判定在該單個(gè)檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物。然后，若該定時(shí)器功能的計(jì)測(cè)時(shí)間達(dá)到第3最大時(shí)間，則控制器2停止接收來(lái)自第3超 聲波傳感器的檢測(cè)信號(hào)。由此，第3超聲波傳感器的單個(gè)檢測(cè)范圍的遠(yuǎn)端是由第3最大時(shí)間來(lái)決定的。第3最大時(shí)間可以與第I及第2最大時(shí)間相同也可以不同。在該例中可以消除死角。
權(quán)利要求
1.ー種障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，具備 多個(gè)超聲波傳感器，這些超聲波傳感器分別配置在被固定于車輛上的保險(xiǎn)杠的水平方向的不同位置處，這些超聲波傳感器各自具有輸入輸出面，且構(gòu)成為依據(jù)輸出電信號(hào)而沿著波束軸從該輸入輸出面發(fā)射超聲波，并從該輸入輸出面接受到來(lái)超聲波后將該到來(lái)超聲波變換為輸入電信號(hào)；以及 控制器，構(gòu)成為向該多個(gè)超聲波傳感器的每ー個(gè)供給該輸出電信號(hào)，并至少基于來(lái)自該多個(gè)超聲波傳感器的輸入電信號(hào)，判定在被該多個(gè)超聲波傳感器覆蓋的最大檢測(cè)范圍內(nèi)是否存在至少I個(gè)障礙物， 該多個(gè)超聲波傳感器具備第I及第2超聲波傳感器，這些超聲波傳感器各自按照具有其自身的波束軸從該保險(xiǎn)杠的面法線方向偏向于水平方向的角度、且朝向該保險(xiǎn)杠的中間部的方式配置于該保險(xiǎn)杠的單側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 該第I及第2超聲波傳感器的單個(gè)檢測(cè)范圍重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 該第I及第2超聲波傳感器各自具備上表面作為其自身的輸入輸出面的擋板，該輸入輸出面相對(duì)于被裝載在該保險(xiǎn)杠的表面上的該擋板的底面而以所述角度進(jìn)行傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 所述輸入輸出面相對(duì)于車輛寬度方向而具有第I傾斜角，而對(duì)應(yīng)的擋板的底面相對(duì)于該車輛寬度方向而具有第2傾斜角， 該輸入輸出面相對(duì)于該對(duì)應(yīng)的擋板的底面而具有作為該第I傾斜角與第2傾斜角之和的傾斜角。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 該第I及第2超聲波傳感器各自具備上表面作為其自身的輸入輸出面的擋板，該輸入輸出面與被裝載在該保險(xiǎn)杠的表面上的該擋板的底面平行， 該第I及第2超聲波傳感器的各波束軸相對(duì)于法線而以所述角度進(jìn)行傾斜，該法線和對(duì)應(yīng)的輸入輸出面相對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 該保險(xiǎn)杠是前保險(xiǎn)杠或后保險(xiǎn)杠， 該多個(gè)超聲波傳感器具備2個(gè)或3個(gè)超聲波傳感器， 按照該第I及第2超聲波傳感器各自具有車輛寬度和預(yù)先決定的富余寬度之和、即檢測(cè)寬度的單個(gè)檢測(cè)范圍的方式來(lái)設(shè)定該第I及第2超聲波傳感器的各水平波束角。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 該多個(gè)超聲波傳感器具備2個(gè)或3個(gè)超聲波傳感器， 該多個(gè)超聲波傳感器的各水平波束角與其他的I個(gè)或2個(gè)超聲波傳感器的水平波束角重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 按照該第I及第2超聲波傳感器的各單個(gè)檢測(cè)范圍配置得比路面更靠上方的方式來(lái)設(shè)定該第I及第2超聲波傳感器的各垂直波束角。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中，該控制器構(gòu)成為基于第I及第2自身信號(hào)、以及第I及第2相互信號(hào)，判定在該最大檢測(cè)范圍內(nèi)是否存 在至少I個(gè)障礙物， 該第I自身信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第I超聲波傳感器接受了從該第I超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)， 該第2自身信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第2超聲波傳感器接受了從該第2超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)， 該第I相互信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第2超聲波傳感器接受了從該第I超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)， 該第2相互信號(hào)對(duì)應(yīng)于該第I超聲波傳感器接受了從該第2超聲波傳感器發(fā)射出的超聲波時(shí)所得到的輸入電信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 該控制器構(gòu)成為在獲得至少I個(gè)障礙物離開(kāi)該最大檢測(cè)范圍內(nèi)的最小距離而存在的這ー判定之后，若該判定變?yōu)樵撝辽買個(gè)障礙物并未存在于該最大檢測(cè)范圍內(nèi)的其他判定，則判定為該至少I個(gè)障礙物存在于該車輛和該最大檢測(cè)范圍之間的死角。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，其中， 與該第I及第2相互信號(hào)對(duì)應(yīng)的相互檢測(cè)范圍比與該第I及第2自身信號(hào)對(duì)應(yīng)的單個(gè)檢測(cè)范圍的每ー個(gè)都窄。
全文摘要
本發(fā)明提供一種障礙物檢測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)超聲波傳感器及控制器。該多個(gè)超聲波傳感器包括第1及第2超聲波傳感器。這些超聲波傳感器各自按照具有其自身的波束軸從車輛保險(xiǎn)杠的面法線方向偏向水平方向的角度、且朝向該保險(xiǎn)杠的中間部的方式配置于該保險(xiǎn)杠的單側(cè)。
文檔編號(hào)G01S15/93GK102844674SQ20108006611
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者辻崇志, 東直哉, 永野康志 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社