專利名稱：障礙檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種障礙檢測系統(tǒng)，該障礙檢測系統(tǒng)通過利用超聲波來檢 測該障礙檢測系統(tǒng)的周圍的障礙。
背景技術(shù)：
在例如JP-2003-270345A中描述了一種障礙檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過利 用超聲波來檢測該系統(tǒng)的周圍的障礙。JP-2003-270345A中爿>開的障礙檢 測系統(tǒng)可在噪聲確定模式和障礙檢測模式下工作。在噪聲確定模式下，障 礙檢測系統(tǒng)從周圍接M聲波但不M聲波傳感器向周圍發(fā)射超聲波，將 接收到的超聲波識(shí)別為噪聲，并確定噪聲的電壓電平是否大于或等于噪聲 確定值。在障礙檢測模式下，障礙檢測系統(tǒng)M聲波傳感器向周圍發(fā)射超 聲波，接收可能從障礙反射的超聲波，并當(dāng)反射超聲波的電壓電平超過障 礙確定閾值時(shí)確定周圍實(shí)際存在障礙。當(dāng)在噪聲確定模式下確定噪聲的電 壓電平大于或等于噪聲確定值時(shí)，障礙檢測系統(tǒng)禁止操作模式被切換成障 礙檢測模式以阻止執(zhí)行障礙檢測操作，因?yàn)樵肼曈锌赡茏柚乖撓到y(tǒng)以高精 度檢測障礙。
然而，根據(jù)上述常規(guī)技術(shù)，當(dāng)確定了噪聲的電壓電平大于或等于噪聲 確定值時(shí)，操作模式無例外地被禁止切換成障礙檢測模式。當(dāng)確定了噪聲 的電壓電平小于噪聲確定值時(shí)，操作模式無例外地被切換成障礙檢測模 式。
因此，當(dāng)噪聲的電壓電平大于或等于噪聲確定值時(shí)，即使情況允許進(jìn) 行障礙檢測，常皿術(shù)也不能執(zhí)行障礙檢測操作。這樣的情況例如是障 礙位于系統(tǒng)附近且反射超聲波的電壓電平足夠大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述和其他要點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種即使在高水平噪根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種障礙檢測系統(tǒng)，該障礙檢測系統(tǒng)
通過利用超聲波ilb險(xiǎn)測該障礙檢測系統(tǒng)的周圍的障礙。該障礙檢測系統(tǒng)包 括超聲>狄射部分，其被配置成向周圍發(fā)射超聲波；超聲波接收部分， 其被配置成從周圍接收超聲波；以及障礙檢測部分，其被配置成執(zhí)行障礙 檢測操作以確定障礙是否實(shí)際存在。在障礙檢測操作中，超聲$紋射部分 向周圍發(fā)射超聲波，且超聲波接收部分接M障礙反射的超聲波。當(dāng)障礙 檢測部分確定了第一電壓電平超過確定閾值時(shí)，障礙檢測部分確定障礙實(shí) 際存在。第一電壓電平與在障礙檢測操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)。障礙 檢測系統(tǒng)還包括被配置成執(zhí)行噪聲監(jiān)控操作以確定噪聲電平的噪聲監(jiān)控 部分。在噪聲監(jiān)控操作中，超聲波接收部分從周圍接^聲波，但超聲波 發(fā)射部分不向周圍發(fā)射超聲波。噪聲監(jiān)控部分將第二電壓電平識(shí)別為噪聲 電平，第二電壓電平與在噪聲監(jiān)控操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)。障礙檢 測系統(tǒng)還包括被配置成基于第二電壓電平來設(shè)定確定閾值的確定閾值設(shè) 定部分。
根據(jù)上述障礙檢測系統(tǒng)，噪聲監(jiān)控部分通過檢測與在噪聲監(jiān)控操作中 接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的第二電壓電平來確定噪聲電平，且確定閾值設(shè)定 部分基于由噪聲監(jiān)控部分確定的噪聲電平來設(shè)定確定閾值。當(dāng)與從障礙反 射的超聲波相關(guān)聯(lián)的第一電壓電平被確定為超過確定閾值時(shí)，障礙確定部 分確定周圍實(shí)際存在障礙。由于確定閾值是基于噪聲電平以上述方式:&定 的，所以可以在高噪聲情況下執(zhí)行障礙檢測操作，同時(shí)抑制障礙檢測精度 的降低。


從以下參照附圖所作的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的以上和其他目的、特征 和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中
圖l是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的障礙檢測系統(tǒng)的框圖2是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的障礙檢測過程的流程圖3是示出了低噪聲環(huán)境下的電壓電平變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述各示例實(shí)施例。圖1是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的障礙檢測系統(tǒng)l的框圖。
如圖1所示，障礙檢測系統(tǒng)1包括超聲波傳感器10、控制裝置20和 顯示裝置30。障礙檢測系統(tǒng)1安裝在車輛(未示出)上，以通過利用超 聲波來檢測車輛周圍的障礙。
超聲波傳感器10可以是多個(gè)超聲波傳感器。例如，多個(gè)超聲波傳感 器(例如，四個(gè)超聲波傳感器)可以安裝在車輛的前保險(xiǎn)桿和后保險(xiǎn)桿中 的每一個(gè)上。超聲波傳感器IO包括用于向周圍發(fā)射超聲波和從周圍接收 超聲波的傳聲器(micr叩hone)(未示出)。超聲波傳感器10還包括用于 放大、混響調(diào)整、靈敏度調(diào)整等的電路(未示出)。超聲波傳感器10與控 制裝置20相連。響應(yīng)于來自控制裝置20的命令信號(hào)，超聲波傳感器IO 發(fā)射具有預(yù)定頻率的超聲波，或者從車輛周圍接收超聲波。超聲波傳感器 10可擔(dān)當(dāng)用于發(fā)射超聲波的超聲波發(fā)射部分和用于接^聲波的超聲波 接收部分。
顯示裝置30被放置在例如車廂內(nèi)。顯示裝置30與控制裝置20相連， 更具體地，顯示裝置30與控制裝置20的障礙檢測部分22相連。當(dāng)障礙 檢測部分22計(jì)算距車輛周圍存在的障礙的距離時(shí)，顯示裝置30顯示文本、 圖像、視頻等以提供該距離的計(jì)算結(jié)果。進(jìn)一步說，基于該距離的計(jì)算結(jié) 果，可以從通知裝置(未示出)輸出預(yù)定警告，通知裝置例如是蜂鳴器。
控制裝置20可以包括具有CPU、存儲(chǔ)器等(未示出)的計(jì)算機(jī)，并 且基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序執(zhí)行各種過程。如圖1所示，控制裝置20 包括用于噪聲監(jiān)控的噪聲監(jiān)控部分21、用于障礙檢測的障礙檢測部分22、 用于設(shè)定確定閾值"Th"的確定閾值設(shè)定部分23以及用于設(shè)定確定次數(shù) 的確定次數(shù)設(shè)定部分24。障礙檢測部分22包括計(jì)時(shí)器部分25和距離計(jì) 算部分26，這兩者與距車輛周圍的障礙的距離的計(jì)算有關(guān)。
噪聲監(jiān)控部分21與超聲波傳感器10相連。噪聲監(jiān)控部分21發(fā)出并 輸出噪聲監(jiān)控命令至超聲波傳感器10。當(dāng)接收到噪聲監(jiān)控命令時(shí)，超聲 波傳感器10通it^周圍接收超聲波但不向周圍發(fā)射超聲波來執(zhí)行噪聲監(jiān) 控操作，處理與接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，并將經(jīng)處理的信號(hào)輸出至 噪聲監(jiān)控部分21。噪聲監(jiān)控部分21從超聲波傳感器接收經(jīng)處理的信號(hào)。 噪聲監(jiān)控部分21將接收到的信號(hào)識(shí)別為噪聲。噪聲監(jiān)控部分21確定噪聲 的電壓電平(噪聲電平)。在下文中，噪聲的電壓電平也可以稱為噪聲電 平或第二電壓電平。噪 監(jiān)控部分21與確定閾值設(shè)定部分23和確定次數(shù) 設(shè)定部分24相連，并且將噪聲電平的確定結(jié)果輸出至確定閾值設(shè)定部分23和確定次數(shù)設(shè)定部分24。
障礙檢測部分22與超聲波傳感器10相連。障礙檢測部分22發(fā)出并 輸出障礙檢測命令至超聲波傳感器10。當(dāng)接收到障礙檢測^^令時(shí)，超聲 波傳感器10通過向周圍發(fā)射具有預(yù)定頻率的超聲波來執(zhí)行障礙檢測操 作，并接收從周圍的障礙反射的超聲波。超聲波傳感器10處理與接收到 的超聲波相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，并將經(jīng)處理的信號(hào)輸出至障礙檢測部分22,障 礙檢測部分22 a聲波傳感器10接收經(jīng)處理的信號(hào)，并確定信號(hào)的電壓 電平是否超過確定閾值"Th"。在下文中，與及Jt超聲波相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的 電壓電平也可以稱為>^射波電平或第一電壓電平。障礙檢測部分22與確 定閾值設(shè)定部分23相連，并通過采用確定閾值"Th"來確定>^射波電平， 確定閾值"Th"的值已由確定閾值設(shè)定部分23設(shè)定。
障礙檢測部分22包括計(jì)時(shí)器部分25和距離計(jì)算部分26。計(jì)時(shí)器部 分25測量M聲波傳感器10向周圍發(fā)射超聲波的時(shí)刻開始到超聲波傳感 器IO接收可能從周圍的障礙反射的超聲波的時(shí)刻為止所經(jīng)過的時(shí)段。計(jì) 時(shí)器部分25可以例如以已知的計(jì)時(shí)器電路來提供。當(dāng)障礙檢測部分22 確定了反射波電平超過確定閾值"Th"時(shí)，距離計(jì)算部分26通過利用超 聲波的速度和由計(jì)時(shí)器部分25測得的時(shí)段來計(jì)算距周圍的障礙的距離。 每當(dāng)計(jì)算距離時(shí)，將距離的計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中(未示出)。在常溫 下，超聲波的速度大約是340m/s。
障礙檢測部分22周期性地執(zhí)行障礙檢測操作，并且每隔預(yù)定時(shí)間段 確定反射波電平。當(dāng)多次執(zhí)行障礙檢測操作、并且當(dāng)障礙檢測部分22確 定了在該多次障礙檢測操作中反射波電平超過確定閾值"Th"的連續(xù)次 數(shù)大于參考次數(shù)"N"時(shí)，障礙檢測部分22確定周圍實(shí)際存在障礙。當(dāng)
值"Th"的連續(xù)次數(shù)小于或等于參考次數(shù)"N"時(shí)，障礙檢測部分22確 定周圍實(shí)際不存在障礙。障礙檢測部分22與確定次數(shù)設(shè)定部分24相連， 并且將連續(xù)次數(shù)與參考次數(shù)相比較。參考次數(shù)由確定次數(shù)i殳定部分24設(shè) 定。
障礙檢測部分22與顯示裝置30相連。當(dāng)障礙檢測部分22確定了周 圍實(shí)際存在障礙時(shí)，障礙檢測部分22將由距離計(jì)算部分26計(jì)算出的距障 礙的距離輸出至顯示裝置30，并且使得顯示裝置30顯示關(guān)于計(jì)算出的距 離的 息。雖然距離計(jì)算部分26每隔預(yù)定時(shí)間段周期性地計(jì)算距障礙的 距離，但是只有當(dāng)確定了連續(xù)次數(shù)大于參考次數(shù)時(shí)，障礙檢測部分22才將計(jì)算出的距離輸出至顯示裝置30以使得顯示裝置30顯示關(guān)于計(jì)算出的 距離的信息。
確定閾值設(shè)定部分23基于由噪聲監(jiān)控部分21確定的噪聲電平來設(shè)定 供障礙檢測部分22中使用的確定閾值"Th"。更具體地，在本實(shí)施例中， 確定閾值設(shè)定部分23將確定閾值"Th"設(shè)定為比噪聲電平大預(yù)定值(例 如100mV)的值。由于確定閾值"Th"被設(shè)定為比噪聲電平大預(yù)定值的 值，所以當(dāng)噪聲電平變大時(shí)可以采用較大的確定閾值"Th",而當(dāng)噪聲電 平變小時(shí)可以采用較小的確定閾值"Th"。應(yīng)當(dāng)注意，雖然上面以100 mV 的預(yù)定值作為例子，但^_預(yù)定值不限于上述例子，而是可以具有任何值。
確定次數(shù)設(shè)定部分24基于由噪聲監(jiān)控部分21確定的噪聲電平來設(shè)定 供障礙檢測部分22中使用的參考次數(shù)"N"。更具體地，在本實(shí)施例中， 當(dāng)噪聲電平小于或等于第一閾值"thl"時(shí)，參考次數(shù)被設(shè)定為"一次"， 即N-1。第一閾值"thl"例如是50mV。當(dāng)噪聲電平大于第一閾值"thl" 且小于或等于第二閾值"th2"時(shí)，參考次數(shù)"N"被設(shè)定為"兩次"，即 N = 2。第二閾值"th2"例如是100mV。當(dāng)噪聲電平大于第二閾值"th2" 時(shí)，參考次數(shù)"N"被設(shè)定為"三次"，即N-3。根據(jù)上述方式，當(dāng)噪聲 電平較小時(shí)可以采用較小的參考次數(shù)，而當(dāng)噪聲電平較大時(shí)可以采用較大 的參考次數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意，第一閾值和第二閾值"thl"和"th2"不限于上 面的示例值，而是可以改變。對應(yīng)于第一閾值"thl"或第二閾值"th2" 的參考次數(shù)"N"不限于上面的示例值，而是可以改變。
下面參照圖2描迷障礙檢測系統(tǒng)1的工作。圖2是示出了要由障礙檢 測系統(tǒng)1執(zhí)行的障礙檢測過程Sl的流程圖。
當(dāng)啟動(dòng)障礙檢測過程si時(shí)，控制裝置20在Sll執(zhí)行初始化操作。在 初始化^Mt中，控制裝置20將要由確定閾值設(shè)定部分23改變的確定閾值 "Th"設(shè)定為預(yù)定初始值(例如，Th = 0.20V)。進(jìn)一步說，控制裝置20 將要由確定次數(shù)設(shè)定部分24改變的參考次數(shù)"N"設(shè)定為預(yù)定初始值(例 如，兩次N-2)。
在執(zhí)行了初始化操作之后，過程進(jìn)行到S21和S22。在S21,控制裝 置20 (更具體地，噪聲監(jiān)控部分21)使得噪聲監(jiān)控操作被執(zhí)行。在S22, 控制裝置20 (更具體地，噪聲監(jiān)控部分21)確定噪聲電平并將經(jīng)確定的 噪聲電平存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。更具體地，噪聲監(jiān)控部分21發(fā)出并輸出噪聲 監(jiān)控命令至超聲波傳感器10,以使得超聲波傳感器10從周圍接^聲波 但不向周圍發(fā)射超聲波。超聲波傳感器10處理與接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，并將經(jīng)處理的表示噪聲的信號(hào)輸出至噪聲監(jiān)控部分21。噪聲監(jiān) 控部分21基于來自超聲波傳感器10的信號(hào)來確定噪聲的電壓電平。噪聲 監(jiān)控部分21將經(jīng)確定的噪聲電平存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在將噪聲電平存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中之后，控制裝置20 (更具體地，確定 閾值設(shè)定部分23)在S23基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的噪聲電平來設(shè)定確定閾 值"Th"。更具體地，確定閾值設(shè)定部分23將供障礙檢測部分22中使用 的確定閾值"Th"設(shè)定為比噪聲電平大預(yù)定值(例如100mV)的值。
在S24，控制裝置20 (更具體地，確定次數(shù)設(shè)定部分24 )基于存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)器中的噪聲電平來設(shè)定參考次數(shù)"N"。例如，當(dāng)噪聲電平小于或 等于第一閾值"thl"時(shí)，參考次數(shù)"N" ^L設(shè)定為"一次"，即N-1。當(dāng) 噪聲電平大于第一閾值"thl"且小于或等于第二閾值"th2"時(shí)，參考次 數(shù)"N"被設(shè)定為"兩次"，即N-2,當(dāng)噪聲電平大于第二閾值"仇2"時(shí)， 參考次數(shù)"N"被設(shè)定為"三次"，即N-3。
在設(shè)定了確定閾值"Th"和參考次數(shù)"N"之后，過程進(jìn)行到S31 和S32。在S31和S32，執(zhí)行障礙檢測操作，并確定反射波電平是否超過 確定閾值"Th"。更具體地，障礙檢測部分22發(fā)出并輸出障礙檢測命令 至超聲波傳感器10，從而使得超聲波傳感器10向周圍發(fā)射具有預(yù)定頻率 的超聲波并且接收從周圍的障礙反射的超聲波。超聲波傳感器10處理與 接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，并將經(jīng)處理的信號(hào)輸出至障礙檢測部分 22。障礙檢測部分22基于來自超聲波傳感器10的信號(hào)來確^^射波的電 壓電平。
當(dāng)在S32確定了^^射波電平小于或等于確定閾值"Th"時(shí)，對應(yīng)于 S32的"否"，過程進(jìn)行到S33。 S32的確定"否"表明車輛周圍實(shí)際不存 在障礙。在S33,障礙檢測部分22重置連續(xù)次數(shù)，然后過程返回到S21 以再次執(zhí)行S21至S24。
當(dāng)在S32確定了反射波電平超過確定閾值"Th"時(shí)，對應(yīng)于S32的 "是"，過程進(jìn)行到S34和S35。 S32的確定"是"表明車輛周圍有可能 實(shí)際存在障礙，在S34和S35，障礙檢測部分22 (更具體地，距離計(jì)算部 分26)通過利用超聲波的i^和由計(jì)時(shí)器部分25測得的時(shí)段來計(jì)算距位 于周圍的障礙的距離。應(yīng)注意，超聲波的速度在常溫下大約是340 m/s。 障礙檢測部分22將計(jì)算出的距目標(biāo)的距離存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。在S36，障 礙檢測部分22對反射波電平被確定為超過確定閾值"Th"的連續(xù)次數(shù)進(jìn) 行求和。在S37,控制裝置20 (更具體地，障礙檢測部分22 )確定反射波電 平被確定為超過確定閾值"Th"的連續(xù)次lbl否大于參考次數(shù)"N"。當(dāng) 確定了連續(xù)次數(shù)小于或等于參考次數(shù)"N"時(shí)，對應(yīng)于S37的"否"，過 程返回到S21，因?yàn)镾37的確定"否"表明雖然車輛周圍有可能存在障礙， 但是缺乏障礙實(shí)際存在的有效證據(jù)。
當(dāng)在S37確定了連續(xù)次數(shù)大于參考次數(shù)"N"時(shí)，對應(yīng)于S37的"是"， 過程進(jìn)行到S41。由于S37的確定"是"表明車輛周圍很有可能實(shí)際存在 障礙，所以在S41確定車輛周圍實(shí)際存在障礙。在S42，顯示裝置30顯 示關(guān)于距障礙的距離的計(jì)算的最近結(jié)果的信息，該結(jié)果是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中 的結(jié)果中最近的一個(gè)。在顯示裝置30顯示了關(guān)于距離計(jì)算結(jié)果的信息之 后，障礙檢測過程結(jié)束，或者過程返回到S21,在上面的描述中，雖然障 礙檢測部分22使得顯示裝置30顯示關(guān)于距離計(jì)算的最近結(jié)果的信息，顯 示裝置30所顯示的信息不限于關(guān)于距離計(jì)算的最近結(jié)果的信息。例如， 顯示裝置30可以顯示關(guān)于在連續(xù)確定了反射波電平超過確定閾值"Th" 的時(shí)間段內(nèi)計(jì)算出的距離中的任何一個(gè)或多個(gè)的信息。
下面參照圖3進(jìn)一步說明本實(shí)施例。圖3示出了周圍噪聲電平低的情 況下的電壓電平變化。圖3中的實(shí)線A代表;flL據(jù)一個(gè)比較例的障礙確定 閾值的電壓電平的變化。圖3中的點(diǎn)劃線B代表M聲波傳感器10發(fā)射、 從桿反射并由超聲波傳感器IO接收到的反射波的電壓電平的變化。該桿 具有60mm的直徑和lm的高度，擔(dān)當(dāng)相當(dāng)于行人等的障礙。圖3中的 虛線C代表M聲波傳感器10發(fā)射、從停車場>^射并由超聲波傳感器10 接收到的反射波的電壓電平的變化。
從點(diǎn)劃線B可以看出，當(dāng)超聲波傳感器10與將被檢測為障礙的桿之 間的距離變大時(shí)，從桿反射的超聲波的電壓電平變小，反之亦然。從虛線 C可以看出，當(dāng)超聲波傳感器10與將不被檢測為障礙的停車場之間的距 離變小時(shí)，從停車場反射的超聲波的電壓電平變小，反之亦然。
在圖3所示的情形下，當(dāng)超聲波傳感器10與桿之間的距離是160 cm 時(shí)，>^反射的超聲波的電壓電平和從停車場反射的超聲波的電壓電平具 有相同的值(大約為0.12 V)。在這種情形下，即使環(huán)境噪聲電平低，也 不可能區(qū)分將被檢測為障礙的桿和將不被檢測為障礙的停車場。換言之， 來自停車場的反射波擔(dān)當(dāng)使得桿的檢測困難的噪聲。
當(dāng)超聲波傳感器10與桿之間的距離是IIO cm時(shí)，從桿^^射的超聲波 的電壓電平大約是0.35 V，而從停車場反射的超聲波的電壓電平大約是0.05V。在這種情形下，電壓電平彼此顯著不同。因此，當(dāng)環(huán)境噪聲電平 低時(shí)，可以區(qū)分將被檢測為障礙的桿和將不被檢測為障礙的停車場。
從圖3中的實(shí)線A可以看出，在該比較例中，超聲波傳感器的最大 障礙檢測范圍被設(shè)定為例如110 cm，以使得即使環(huán)境噪聲具有一定電平 也可以區(qū)分桿和停車場。進(jìn)一步說，在該比較例中，噪聲確定值和障礙確 定閾值這兩者在障礙檢測范圍內(nèi)無論環(huán)境噪聲電平如何均設(shè)定為恒定值 (例如0,2V)。關(guān)于圖3中的實(shí)線A，應(yīng)當(dāng)注意，還為大于110cm的距 離設(shè)定了障礙確定閾值，以便檢測建筑物的墻等龐大的障礙。
根據(jù)該比較例，如"背景技術(shù)"中所述，由于噪聲確定值和障礙確定 閾值這兩者在障礙檢測范圍內(nèi)被設(shè)定為相同的恒定值(例如0.2 V),因此， 當(dāng)來自周圍的噪聲的電壓電平大于或等于噪聲確定值時(shí)，即使情況允許進(jìn) 行障礙檢測，系統(tǒng)也不能將操作模式切換成障礙檢測模式。這樣的情況例 如是距諸如行人等的障礙的距離是50 cm (見圖3)且從障礙反射的超 聲波的電壓電平大于噪聲。
鑒于該比較例的上述困難，如圖3中的箭頭所示，本實(shí)施例的障礙檢 測系統(tǒng)1 (更具體地，確定閾值設(shè)定部分23 )依據(jù)由噪聲監(jiān)控部分21確 定的噪聲電平來增大或減小確定閾值"Th"，以使得確定閾值"Th"被設(shè) 定為比噪聲電平大例如O.l V的值。才艮據(jù)此"&定，當(dāng)噪聲電平變大時(shí)可以 采用較大的確定閾值"Th"，而當(dāng)噪聲電平變小時(shí)可以采用較小的確定閾 值"Th"。由于確定閾值"Th"是基于噪聲電平設(shè)定的，所以即使在環(huán)境 噪聲大的情況下也可以執(zhí)行障礙檢測操作，同時(shí)使障礙檢測精度的降低最 小化。
而且，在本實(shí)施例中，具有確定次數(shù)設(shè)定部分24的障礙檢測系統(tǒng)1 將參考次數(shù)"N"設(shè)定為使得當(dāng)由噪聲監(jiān)控部分21確定的噪聲電平變大 時(shí)，參考次數(shù)"N"變大，或者換言之，當(dāng)噪聲電平變小時(shí)，參考次數(shù)"N" 變小。由于上述方式，在大噪聲電平情況下，可以提高關(guān)于障礙是否實(shí)際 存在的確定的精度。在小噪聲電平情況下，可以提高關(guān)于障礙是否實(shí)際存 在的確定的響應(yīng)性能。
上述實(shí)施例可按各種方式修改，其例子在下面說明。
在上述實(shí)施例中，當(dāng)確定了周圍存在障礙時(shí)，障礙檢測系統(tǒng)1基于(i) 超聲波由超聲波傳感器10發(fā)射和接收之間的時(shí)段以及(ii)超聲波的速度 來計(jì)算距障礙的距離，然后，障礙檢測系統(tǒng)l顯示關(guān)于距障礙的距離的信息?？商孢x地，障礙檢測系統(tǒng)l可以不包括諸如用于計(jì)算距障礙的距離的
計(jì)時(shí)器部分25和距離計(jì)算部分26的配置，并且/或者，障礙檢測系統(tǒng)l 可以不包拾漆如用于顯示關(guān)于計(jì)算結(jié)果的信息的顯示裝置30的配置。
在上述實(shí)施例中，確定次數(shù)設(shè)定部分24設(shè)定與由噪聲監(jiān)控部分21 確定的噪聲的電壓電平有關(guān)的多個(gè)閾值(例如第一閾值"thl"和第二閾 值"仇2")。進(jìn)一步說，確定次數(shù)設(shè)定部分24基于噪聲相對于多個(gè)閾值的 電壓電平來設(shè)定參考次數(shù)"N"。但是，設(shè)定參考次數(shù)"N"的方法不限于 上述例子。例如，確定次數(shù)設(shè)定部分24可以按如下方式設(shè)定參考次數(shù)"N": 當(dāng)基于噪聲的電壓電平確定的確定閾值"Th"與在障礙檢測操作中接收 到的反射波的電壓電平的比值變小時(shí)，將參考次數(shù)"N"設(shè)定為較小的值。 可以采用任何設(shè)定參考次數(shù)"N"的方法，只要當(dāng)噪聲的電壓電平變小時(shí) 將參考次數(shù)"N"設(shè)定為較小的值而當(dāng)噪聲的電壓電平變大時(shí)將"N"設(shè) 定為較大的值即可。這樣的設(shè)定還可以在大噪聲電平情況下提高關(guān)于障礙 是否存在的確定的精度，并且可以在小噪聲電平情況下提高關(guān)于障礙是否 存在的確定的響應(yīng)性能?？商孢x地，參考次數(shù)"N"可以無論噪聲電平如 何而固定為恒定值(例如兩次)。在這種情形下，確定次數(shù)i殳定部分24 可以從障礙檢測系統(tǒng)1中移除。
在上述實(shí)施例中，確定閾值設(shè)定部分23將確定閾值"Th"設(shè)定為比 噪聲電平大預(yù)定值(例如0.1V)的值。但是，設(shè)定確定閾值"Th"的方 法不限于上述例子。例如，確定閾值i殳定部分23可以將確定閾值"Th" 設(shè)定為使得由噪聲監(jiān)控部分21確定的噪聲電平與將在障礙檢測部分22 中使用的確定閾值"Th"的比值成為預(yù)定比值(例如2)。才艮據(jù)上述可替 選設(shè)定，當(dāng)噪聲電平變大時(shí)可以采用較大的確定閾值"Th"，而當(dāng)噪聲電 平變小時(shí)可以采用較小的確定閾值"Th"。因此，即使在環(huán)境噪聲電平高 的情況下也可以檢測障礙，這是因?yàn)榇_定閾值"Th"可基于噪聲電平來 設(shè)定。
在上述實(shí)施例及其修改中，超聲波傳感器10擔(dān)當(dāng)超聲波發(fā)射部分和 超聲波接收部分?？刂蒲b置20的噪聲監(jiān)控部分21擔(dān)當(dāng)噪聲監(jiān)控裝置。障 礙檢測部分22擔(dān)當(dāng)障礙檢測裝置。確定閾值設(shè)定部分23擔(dān)當(dāng)確定閾值設(shè) 定裝置。確定次數(shù)設(shè)定部分24擔(dān)當(dāng)確定次數(shù)設(shè)定裝置。距離計(jì)算部分26 擔(dān)當(dāng)距離計(jì)算裝置。計(jì)時(shí)器部分25擔(dān)當(dāng)計(jì)時(shí)裝置。
上述實(shí)施例和修改具有如下方面。
根據(jù)第一方面，提供了一種障礙檢測系統(tǒng)，該障礙檢測系統(tǒng)通過利用超聲波來檢測該障礙檢測系統(tǒng)的周圍的障礙。該障礙檢測系統(tǒng)包括超聲 》M射部分，其被配置成向周圍發(fā)射超聲波；超聲波接收部分，其被配置 成從周圍接收超聲波；以及障礙檢測部分，其被配置成執(zhí)行障礙檢測操作 以確定障礙是否實(shí)際存在。在障礙檢測^^作中，超聲^LiL射部分向周圍發(fā) 射超聲波，JL^聲波接收部分接Jlt^障礙反射的超聲波。當(dāng)障礙檢測部分 確定了第一電壓電平超過確定閾值時(shí)，障礙檢測部分確定障礙實(shí)際存在。 第一電壓電平與在障礙檢測操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)。障礙檢測系統(tǒng) 還包拾故配置成執(zhí)行噪聲監(jiān)控操作以確定噪聲電平的噪聲監(jiān)控部分。在噪 聲監(jiān)控操作中，超聲波接收部分從周圍接^聲波，但超聲;&iL射部分不 向周圍發(fā)射超聲波。噪聲監(jiān)控部分將第二電壓電平識(shí)別為噪聲電平，第二 電壓電平與在噪聲監(jiān)控操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)。障礙檢測系統(tǒng)還包 括被配置成基于第二電壓電平來設(shè)定確定閾值的確定閾值設(shè)定部分。
根據(jù)上述障礙檢測系統(tǒng)，噪聲監(jiān)控部分通過檢測與在噪聲監(jiān)控操作中 接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的第二電壓電平來確定噪聲電平，且確定閾值設(shè)定 部分基于由噪聲監(jiān)控部分確定的噪聲電平來設(shè)定確定閾值。當(dāng)與從障礙反 射的超聲波相關(guān)聯(lián)的第一電壓電平被確定為超過確定閾值時(shí)，障礙確定部 分確定周圍實(shí)際存在障礙。由于確定閾值是基于噪聲電平以上述方式設(shè)定 的，所以可以在高噪聲情況下執(zhí)行障礙檢測操作，同時(shí)抑制障礙檢測精度 的降低。
當(dāng)?shù)诙妷弘娖交蛴稍肼暠O(jiān)控部分檢測到的噪聲電平變大時(shí)，區(qū)分噪 聲和從障礙反射的超聲波通常變得更加困難。因此，當(dāng)噪聲電平變大時(shí)， 確定閾值設(shè)定部分可以將確定閾值設(shè)定為較大值。換言之，當(dāng)?shù)诙妷弘?平或噪聲電平變小時(shí)，區(qū)分噪聲和反射超聲波通常變得容易。鑒于這一點(diǎn)， 可以這樣配置障礙檢測系統(tǒng)確定閾值設(shè)定部分將確定閾值i殳定為比第二 電壓電平大預(yù)定電壓的值.可替選地，可以這樣配置障礙檢測系統(tǒng)確定 閾值設(shè)定部分將確定閾值設(shè)定為使得笫二電壓電平與確定閾值的比值成 為預(yù)定值。
障礙檢測系統(tǒng)的工作受噪聲的影響。因此，障礙檢測系統(tǒng)可以被配置 成周期性地執(zhí)行障礙檢測操作。在障礙檢測操作中，當(dāng)?shù)谝浑妷弘娖奖贿B 續(xù)地確定為超過確定閾值時(shí)，障礙檢測系統(tǒng)可以作出障礙實(shí)際存在的確 定。
當(dāng)?shù)诙妷弘娖交蛟肼曤娖礁邥r(shí)，通常難以區(qū)分噪聲和^Jlt超聲波。 因此，在第一電壓電平被許多次地連續(xù)確定為超過確定閾值之后，障礙檢測系統(tǒng)可確定障礙實(shí)際存在。當(dāng)?shù)诙妷弘娖交蛟肼曤娖絕f氐時(shí)，通常容易 區(qū)分噪聲和反射超聲波。因此，當(dāng)?shù)谝浑妷弘娖奖簧僭S次地連續(xù)確定為超 過確定閾值時(shí)，障礙檢測系統(tǒng)可確定障礙實(shí)際存在。因此，可以這樣配置
障礙檢測系統(tǒng)該系統(tǒng)還包括被配置成基于第二電壓電平來設(shè)定參考次數(shù) 的確定次數(shù)設(shè)定部分；障礙檢測部分周期性地執(zhí)行障礙檢測操作；并且當(dāng) 第一電壓電平被確定為超過確定閾值的連續(xù)次數(shù)大于或等于參考次數(shù)時(shí)， 障礙檢測部分確定障礙實(shí)際存在。
還可以這樣配置上述障礙檢測系統(tǒng)確定次數(shù)設(shè)定部分將參考次數(shù)設(shè) 定為使得當(dāng)?shù)诙妷弘娖阶兇髸r(shí)，參考次數(shù)變大?？商孢x地，確定次數(shù)設(shè) 定部分將參考次數(shù)設(shè)定為使得當(dāng)?shù)诙妷弘娖脚c確定閾值的比值變小時(shí)， 參考次數(shù)變大。根據(jù)上述配置，當(dāng)噪聲電平高時(shí)，由于參考次數(shù)可以被設(shè) 定為大的值，所以可以提高關(guān)于障礙是否實(shí)際存在的確定的精度。當(dāng)噪聲 電平低時(shí)，由于參考次數(shù)可被設(shè)定為較小的值，所以可以提高關(guān)于障礙是 否實(shí)際存在的確定的響應(yīng)性能。
上述障礙檢測系統(tǒng)還可以包括計(jì)時(shí)器部分，其被配置成測量M聲
的障礙反射的超聲波的時(shí)刻為止的時(shí)段；以;su巨離計(jì)算部分，其被配置成 當(dāng)障礙檢測部分確定了障礙實(shí)際存在時(shí)基于該時(shí)段和超聲波的速度來計(jì) 算距障礙的距離。根據(jù)此配置，可以計(jì)算距周圍存在的障礙的距離。
雖然上面參照本發(fā)明的各種實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明 不限于上述實(shí)施例和構(gòu)造。本發(fā)明意圖涵蓋各種修改和等價(jià)布置。此外， 雖然上述各種組合和配置被認(rèn)為具體化了本發(fā)明，但是包括或多或少或只 是單個(gè)元素的其他組合和配置也被認(rèn)為落入實(shí)施例的范圍之內(nèi)。
進(jìn)一步說，上述處理、步驟或裝置的每一個(gè)或任何組合可以以包括或 不包括相關(guān)裝置的功能的硬件部分或單元(例如電路或集成電路)和/或 軟件部分或單元(例如子程序)來實(shí)現(xiàn)；更進(jìn)一步說，硬件部分或單元可
更進(jìn)一步說，軟件部分或單元或者多個(gè)軟件部分或單元的任何組合可 包^^在軟件程序中，該軟件程序可包含在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)^h質(zhì)中或者可通 過通信網(wǎng)絡(luò)下栽并安裝到計(jì)算機(jī)中。
權(quán)利要求
1.一種障礙檢測系統(tǒng)，所述障礙檢測系統(tǒng)通過利用超聲波來檢測所述障礙檢測系統(tǒng)的周圍的障礙，所述障礙檢測系統(tǒng)包括超聲波發(fā)射部分(10)，其被配置成向周圍發(fā)射超聲波；超聲波接收部分(10)，其被配置成從周圍接收超聲波；障礙檢測部分(22)，其被配置成執(zhí)行障礙檢測操作以確定所述障礙是否實(shí)際存在，其中，在所述障礙檢測操作中，所述超聲波發(fā)射部分(10)向周圍發(fā)射超聲波，且所述超聲波接收部分(10)接收從所述障礙反射的超聲波，其中，當(dāng)所述障礙檢測部分(22)確定了第一電壓電平超過確定閾值時(shí)，所述障礙檢測部分(22)確定所述障礙實(shí)際存在，所述第一電壓電平與在所述障礙檢測操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)；噪聲監(jiān)控部分(21)，其被配置成執(zhí)行噪聲監(jiān)控操作以確定噪聲電平，其中，在所述噪聲監(jiān)控操作中，所述超聲波接收部分(10)從周圍接收超聲波，但所述超聲波發(fā)射部分(10)不向周圍發(fā)射超聲波，其中，所述噪聲監(jiān)控部分(21)將第二電壓電平識(shí)別為所述噪聲電平，所述第二電壓電平與在所述噪聲監(jiān)控操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)；以及確定閾值設(shè)定部分(23)，其被配置成基于所述第二電壓電平來設(shè)定所述確定閾值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的障礙檢測系統(tǒng)，其中所述確定閾值設(shè)定部分(23 )將所述確定閾值設(shè)定為比所述第二電壓 電平大預(yù)定電壓的值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的障礙檢測系統(tǒng)，其中所述確定閾值設(shè)定部分(23 )將所述確定閾值設(shè)定為使得所述第二電 壓電平與所述確定閾值的比值成為預(yù)定值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的障礙檢測系統(tǒng)，其中 所述障礙檢測部分(22)周期性地執(zhí)行所述障礙檢測操作；并且當(dāng)所述第一電壓電平被確定為超過所述確定閾值的連續(xù)次數(shù)大于或等于參考次數(shù)時(shí)，所述障礙檢測部分(22)確定所述障礙實(shí)際存在， 所述障礙檢測系統(tǒng)還包括確定次數(shù)設(shè)定部分(24)，其被配置成基于所述第二電壓電平來i殳定 所述參考次數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的障礙檢測系統(tǒng)，其中所述確定次數(shù)設(shè)定部分(24 )將所述參考次數(shù)設(shè)定為使得當(dāng)所述第二 電壓電平變大時(shí)，所述參考次數(shù)變大。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的障礙檢測系統(tǒng)，其中所述確定次數(shù)設(shè)定部分(24)將所述參考次數(shù)設(shè)定為^吏得當(dāng)所述第二 電壓電平與所述確定閾值的比值變小時(shí)，所述參考次數(shù)成為較大的值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的障礙檢測系統(tǒng)，還包括計(jì)時(shí)器部分(25)，其被配置成測量從所述超聲波發(fā)射部分(10)向 周圍發(fā)射超聲波的時(shí)刻開始到所述超聲波接收部分(10 )接^周圍的所 述障礙反射的超聲波的時(shí)刻為止的時(shí)段；以及距離計(jì)算部分(26)，其被配置成當(dāng)所述障礙檢測部分(22)確定了 所述障礙實(shí)際存在時(shí)基于所述時(shí)段和超聲波的速度來計(jì)算距所述障礙的 距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于檢測周圍的障礙的障礙檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括超聲波傳感器，其用于發(fā)射和接收超聲波；障礙檢測部分(22)，其用于執(zhí)行障礙檢測操作以確定障礙是否實(shí)際存在，其中當(dāng)與在障礙檢測操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的第一電壓電平超過確定閾值時(shí)，障礙檢測部分(22)確定障礙實(shí)際存在；噪聲監(jiān)控部分(21)，其被配置成執(zhí)行噪聲監(jiān)控操作以確定噪聲電平，其中噪聲監(jiān)控部分(21)將與在噪聲監(jiān)控操作中接收到的超聲波相關(guān)聯(lián)的第二電壓電平識(shí)別為噪聲電平；以及確定閾值設(shè)定部分(23)，其被配置成基于第二電壓電平來設(shè)定所述確定閾值。
文檔編號(hào)G08G1/16GK101676742SQ20091017387
公開日2010年3月24日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者原田岳人, 松川典史, 松本宗昭 申請人:株式會(huì)社電裝