障礙物檢測設備的製作方法
2023-11-07 21:53:27 2
專利名稱：障礙物檢測設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種障礙物檢測設備。
背景技術：
通常，一個障礙物檢測設備包括多個超聲傳感器。在這種障礙物檢測設備中，ECU通過以星形拓撲從ECU延伸的信號線連接到傳感器。然而，由於需要進一步增加傳感器的數量，所以由於空間、重量等原因而變得難於以星形拓撲提供信號線。
為了解決以上問題，在日本專利公開NO.2003-279651中提出了一種目的在於減少線路數量的障礙物檢測設備。根據此公開文本中所揭示的障礙物檢測設備，多個傳感器與一個ECU通過以總線拓撲所提供的通信線路彼此相連。通過這樣提供的通信線路來實現其間的互相通信。
在發生通信故障的情況下，使用上述通信線路的障礙物檢測設備通常儘快地通知用戶發生了通信故障。如果要檢測到發生這樣一個通信故障，例如通常使用以下方法。根據該方法，設置用於確定故障發生的故障確定時間。如果在該故障確定時間或更長時間內無法進行通信，則確定發生了一個通信故障，因此檢測到該通信故障。
然而如果故障確定時間較長，則由於無法在早期階段檢測到該通信故障，所以無法儘快地報告發生了通信故障。在另一方面，如果故障確定時間較短，那麼即使在發生了一個暫時的故障之後立即返回到正常的狀態，也能檢測到通信故障。因此，就錯誤地報告發生了一個故障。
發明內容
鑑於上述問題以及其他問題而設想了本發明的各實施例，並提供了一種能夠儘快報告發生故障並減少對發生故障的錯誤報告的數量的障礙物檢測設備。
根據本發明的第一方面，障礙物檢測設備包括多個傳感器和一個控制裝置。所述多個傳感器用於檢測一個障礙物並通過一個總線連接到控制裝置。該控制裝置包括通信故障確定裝置，如果無法在預設故障確定時間周期或更長時間內與任何傳感器進行通信，則該故障確定裝置就確定發生了一個通信故障。該控制裝置還包括通信故障檢測裝置，如果通信故障確定裝置確定發生了通信故障，該通信故障檢測裝置就檢測該通信故障。
在此配置中，在與所述多個傳感器進行第一次通信的情況下，通信故障確定裝置預先將預設的第一故障確定時間周期設置為故障確定時間周期，並且在正常執行了與所述多個傳感器的第一次通信後再與所述多個傳感器進行通信的情況下，通信故障確定裝置預先將預設的第二故障確定時間周期設置為故障確定時間周期，其中該第一故障確定時間周期與第二故障確定時間周期被設置成彼此不同。
如上所述，在本發明的該實施例中，在控制裝置與多個傳感器進行第一次通信的情況下的故障確定時間周期(第一故障確定時間周期)以及在正常執行了該通信之後的故障確定時間周期(第二故障確定時間周期)被設置成彼此不同。
結果，例如根據本發明的第二方面，第一故障確定時間周期被設置成比第二故障確定時間周期短，從而在第一次通信開始時(激活時)就快速檢測通信故障。
如果將第二故障確定時間周期設置為比第一故障確定時間周期長，那麼甚至是在正常執行了第一次通信之後(激活之後)發生一個暫時的通信故障時(例如產生間歇噪聲等)也無法檢測該通信故障。
在根據本發明第三方面障礙物檢測設備中，如果無法與所述多個傳感器中的至少一個進行通信，通信故障確定裝置就確定發生了通信故障。結果，如果無法與至少一個傳感器進行通信，就可以確定發生了通信故障。
根據本發明的第四方面，障礙物檢測設備包括告警裝置，用於在由通信故障檢測裝置檢測到通信故障時發出關於發生了通信故障的警告。結果，障礙物檢測設備可以向用戶發出關於發生了通信故障的警告。
在根據本發明第五方面的障礙物檢測設備中，至少在車輛的前保險槓和後保險槓二者之一中提供多個傳感器，以便檢測存在於車輛附近的障礙物。結果，可以檢測存在於車輛附近的障礙物。
通過研讀各形成本申請的一部分的詳細描述、所附權利要求書和附圖，將理解本發明的其他特徵和優勢，以及相關部件的操作方法和功能。在附圖中
圖1是車輛中所安裝的根據本發明一個實施例的障礙物檢測設備的俯視圖；圖2A是根據本發明一個實施例的ID設置命令幀的格式的示意圖；圖2B是根據本發明一個實施例的輪詢幀的格式的示意圖；圖3是根據本發明一個實施例的通信故障確定處理的流程圖；以及圖4是一個時序圖，其舉例說明了當ECU根據本發明一個實施例執行第一次通信以及執行一個傳統實例時的故障檢測處理。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖描述應用本發明的一個實施例。應該理解，本發明並不局限於在這裡公開的實施例。很明顯各種方式都是有可能的，只要它們沒有脫離本發明的技術範圍和精神。
圖1是車輛10中所安裝的根據本發明的本實施例的障礙物檢測設備的俯視圖。該障礙物檢測設備用於通知諸如駕駛員的乘客在車輛10的前面或後面存在一個障礙物以及該障礙物與車輛10之間的距離。
該障礙物檢測設備包括傳感器11至16、一個充當控制裝置的ECU20以及一個告警裝置30。傳感器11至16與ECU20通過以總線拓撲所提供的通信線路相互連接。傳感器11至16與ECU20通過發送與接收通信幀來互相通信。
傳感器11至16中的每一個都是提供於車輛10的前保險槓和/或後保險槓中的超聲傳感器，並用來檢測存在於車輛10的前面或後面的障礙物。傳感器11至16中的每一個都包括一個用於發送超聲波的發送部分、一個用於接收該超聲波的反射波的接收部分以及一個控制電路，該控制電路用於根據超聲波撞擊上障礙物然後反射回到傳感器所需要的時間來測量到障礙物的距離，並用於執行與ECU20的通信。
傳感器11至16中的每一個都從ECU20接收如圖2A所示的ID設置命令幀。傳感器11至16中的每一個通過將包含在所接收的ID設置命令幀中的傳感器ID設置為自己的ID而變得可操作。
在設置了傳感器ID之後，傳感器11至16中的每一個都發送一個如圖2B所示的輪詢幀到ECU20。將傳感器的測量結果分配給該輪詢幀中所包含的檢測結果欄位。
ECU20發送通信幀到傳感器11至16中的每一個並從傳感器11至16中的每一個接收通信幀。同時，ECU20基於接收自傳感器11至16中的每一個的輪詢幀來識別障礙物的位置和距離。ECU20還連接到外部傳感器。提供未顯示的車速傳感器和檔位(shift position)傳感器作為外部傳感器。
ECU20包括一個未顯示的非易失性存儲器。把與傳感器11至16中的每一個的安裝位置一致的傳感器ID等寫入該非易失性存儲器。通電時，ECU20按照與ECU20鄰近的次序順序發送如圖2A所示的ID設置命令幀到傳感器11至16。然後，ECU20從具有正常設置的傳感器ID的傳感器接收如圖2B所示的輪詢幀。
告警裝置30包括一個具有液晶顯示器的圖像顯示裝置以及一個聲音輸出裝置。該圖像顯示裝置實時顯示由ECU20識別的障礙物位置。該聲音輸出裝置根據由ECU20識別的到障礙物的距離輸出一個聲音。
在以下所描述的通信故障確定處理中，告警裝置30通過上述圖像顯示裝置或聲音輸出裝置發出關於發生一個通信故障的警告，以便通知車輛駕駛員發生了通信故障。
在根據該實施例的如此配置的障礙物檢測設備中的ECU20執行一個通信故障確定處理，以用於檢測發生了與傳感器11至16的通信故障。以下將參照圖3的流程圖來描述該通信故障確定處理。通過給ECU20通電來開始該通信故障確定處理。
首先，在給ECU20通電之後，在步驟(以下縮寫為S)100中確定是否是在通電後與傳感器11至16進行的第一次通信(在首次開始通信的情況下)。如果確定為「是」，該處理進行到S200。相反，如果確定為「否」，該處理進行到S300。
在S200，確定在傳感器11至16當中是否存在無法在A秒或更長時間內與其進行通信的傳感器。如果確定為「是」，則在S400報告發生了通信故障。相反，如果確定為「否」，該處理返回到S100。結果，可以確定在第一次通信開始時(激活時)發生了通信故障。
如果在S100確定不是與傳感器11至16的第一次通信，則在S300中確定是否存在無法在B秒或更長時間內與其進行通信的任何傳感器。如果確定為「是」，則在S400報告發生了通信故障。相反，如果確定為「否」，該處理返回到S100。結果，可以確定在正常執行了第一次通信之後發生了通信故障。
在上述通信故障確定處理中的S200和S300處的故障確定時間周期(A和B)被設置成彼此不同。在與傳感器11至16進行第一次通信的情況下的故障確定時間周期(A)被設置成比在正常執行了第一次通信之後執行通信的情況下的故障確定時間周期(B)要短(A＜B)。
結果，可以快速檢測在與傳感器11至16的第一次通信開始時(激活時)的通信故障。此外，在正常執行了與傳感器11至16的第一次通信之後(激活後)發生一個暫時故障的情況下(例如，產生間歇噪聲等)，未檢測到該通信故障。結果，減少對發生故障的錯誤報告的數量，同時可以儘快報告故障的發生。
圖4是一個時序圖，其顯示了當ECU在根據本發明實施例的障礙物檢測設備中執行第一次通信時檢測一個故障的實例，以及當ECU在傳統的障礙物檢測設備中執行第一次通信時檢測一個故障的傳統實例。在傳統的障礙物檢測設備中，四個傳感器與一個ECU通過以星形拓撲延伸的信號線彼此相連。如圖4所示，假設在傳統實例中從ECU通電到初始化結束所需的時間與在本發明實施例中所需的時間大致相同。
在傳統實例中，初始化完成後，ECU連續發送測量命令信號(α、β、γ和δ)到各個傳感器，然後其等待指示測量結果的響應。假設從發送測量命令信號到對測量結果的響應等待狀態結束的時間周期是TA，那麼到最終響應等待狀態結束為止向所有傳感器進行發送所需要的時間總長度為T1(＝TA×4)。
在傳統的實例中，如果在T1期間沒有從任何傳感器返回指示測量結果的響應，就發送所述測量命令信號(α、β、γ和δ)12次。如果存在這樣一個傳感器，其中在發送期間沒有從該傳感器返回任何指示測量結果的響應，就報告一個通信故障。在這裡，假設從初始化完成到故障報告的時間周期是T(＝T1×12)。
另一方面，在根據本發明實施例的障礙物檢測設備的情況下，在初始化期間，提供電力給距離ECU 20最近的傳感器。當該最近的傳感器通電時，障礙物檢測設備向該傳感器發送ID設置命令幀(a)並等待將被返回的輪詢幀(b)。在這裡，時間周期(ta)指示ID設置命令幀(a)的發送時間，而時間周期(tb)指示對將作為響應被返回的輪詢幀(b)的等待時間。
如果沒有從傳感器返回輪詢幀(b)，ECU20就再次發送ID設置命令幀(a)到該傳感器以等待將作為響應被返回的輪詢幀(b)。如果仍然沒有返回輪詢幀(b)，ECU20就再一次發送ID設置命令幀(a)到該傳感器以等待將作為響應被返回的輪詢幀(b)。
如果甚至在重複三次如上所述地發送ID設置命令幀(a)以及對將被返回的輪詢幀(b)的等待狀態之後還沒有發送回輪詢幀，就給傳感器斷電。在一個預定的時間周期(tc)過後，再次給傳感器通電，以使得ECU 20再次發送ID設置命令幀(a)並等待將被返回的輪詢幀(b)。
在這裡，假設重複三次發送ID設置命令幀(a)和對將被返回的輪詢幀(b)的等待狀態以及給傳感器斷電和再次通電所需要的時間周期是(t1)。
根據本發明實施例的障礙物檢測設備只有在以下程序之後才報告一個故障。在重複三次發送ID設置命令幀(a)以及對將被返回的輪詢幀(b)的等待狀態之後，重複兩次給傳感器斷電和再次通電的處理。此後，再重複三次發送ID設置命令幀(a)以及對輪詢幀(b)的等待狀態。如果在以上處理後仍然沒有返回輪詢幀，則報告一個故障。
在初始化完成之後直至報告一個故障為止的時間周期是(t＝t1+t2+t3)。基於時間周期(t)來預設上述故障檢測時間周期(A)。如果時間周期(t)被設置成與傳統實例中直到報告一個故障為止的時間周期大致相同(t≈T)，就可以在開始第一次通信之後與傳統實例中同樣快速地報告通信故障。
權利要求
1.一種障礙物檢測設備，包括多個用於檢測一個障礙物的傳感器(11-16)；以及通過一個總線與多個傳感器(11-16)相連的控制裝置(20)，該控制裝置(20)包括通信故障確定裝置(20)，其中如果無法在一個預設故障確定時間周期或更長時間內與傳感器(11-16)中的任何一個進行通信，則該故障確定裝置就確定發生了一個通信故障，以及通信故障檢測裝置(20)，其中如果通信故障確定裝置(20)確定發生了通信故障，則該通信故障檢測裝置就檢測該通信故障，其中在與所述多個傳感器(11-16)進行第一次通信的情況下，通信故障確定裝置(20)預先將預設的第一故障確定時間周期(A)設置為故障確定時間周期，並且在正常執行了與所述多個傳感器(11-16)的第一次通信後再與所述多個傳感器(11-16)進行通信的情況下，通信故障確定裝置(20)預先將預設的第二故障確定時間周期(B)設置為故障確定時間周期，並且第一故障確定時間周期(A)與第二故障確定時間周期(B)被設置成彼此不同。
2.根據權利要求1所述的障礙物檢測設備，其中由通信故障確定裝置(20)設置第一故障確定時間周期(A)，以使其比第二故障確定時間周期(B)短。
3.根據權利要求1或2所述的障礙物檢測設備，其中通信故障確定裝置(20)在無法與所述多個傳感器(11-16)中的至少一個進行通信的情況下確定發生了通信故障。
4.根據權利要求1到3中的任何一項權利要求所述的障礙物檢測設備，包括告警裝置(30)，用於在由通信故障檢測裝置(20)檢測到通信故障時發出關於發生了通信故障的警告。
5.根據權利要求1到4中的任何一項權利要求所述的障礙物檢測設備，其中至少在車輛(10)的前保險槓和後保險槓二者之一中提供多個傳感器(11-16)，以便檢測存在於車輛(10)附近的障礙物。
全文摘要
障礙物檢測設備包括多個傳感器(11－16)和一個控制裝置(20)。所述多個傳感器檢測障礙物並通過總線連接到控制裝置。該控制裝置包括通信故障確定和檢測裝置(20)。若無法在預設故障確定時間周期內與所述傳感器通信，則該通信故障確定裝置就確定發生了通信故障。該通信故障檢測裝置檢測該通信故障。在與傳感器第一次通信的情況下，該通信故障確定裝置預先將預設的第一故障確定時間周期(A)設置為故障確定時間周期，並且在正常執行了與傳感器的第一次通信後再與所述傳感器通信的情況下，該通信故障確定裝置預先將預設的第二故障確定時間周期(B)設置為故障確定時間周期。該第一故障確定時間周期與第二故障確定時間周期彼此不同。
文檔編號G01S15/00GK1740816SQ20051008601
公開日2006年3月1日 申請日期2005年7月20日 優先權日2004年7月20日
發明者堀川健一郎 申請人:株式會社電裝