[發明專利]補償超聲傳感器的方法和系統

有效

• 申請號: 201110301707.2
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102540171A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: E·M·拉沃恩
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明總體上涉及機動車輛傳感器領域，更為具體地，涉及補償超聲傳感器的輸出。

背景技術

用于車輛的障礙探測系統總體上采用了安裝在車身上的傳感器例如超聲傳感器用于使用超聲波探測周圍的障礙物。通常，超聲傳感器在車輛周圍發射聲波并通過障礙物反射的聲波來感應障礙物。為此，傳感器確定接收到反射聲波的時間間隔并使用已知聲速識別障礙物和車輛之間的距離。

應理解，在20℃(68°F)的干燥空氣中，聲速為343m/s。然而，天氣狀況影響了聲波的行為，并且聲速隨著壓力、溫度、和濕度而改變。超聲傳感器總體上用在多種車輛中以提供泊車輔助、碰撞探測、自動泊車、或任何其它類型的避障能力。因此，需要合適的障礙探測以避免損壞車輛。

目前，通過采用安裝在車輛上的環境溫度傳感器針對大氣溫度變化補償聲速。然而，這可能較為昂貴。另外，目前沒有針對大氣壓力變化來補償超聲傳感器的解決方案。

非常需要一種針對由大氣變化而引起的聲速變化來補償超聲傳感器的高性價比且高效的系統。

發明內容

本發明的一個實施例描述了用于針對聲速的變化而補償安裝在車輛上超聲傳感器的系統。本發明包括可運轉地連接至補償大氣對聲速影響的動力系控制模塊的超聲傳感器。動力系控制模塊包括監測大氣壓力的壓力傳感器和配置用于使用監測到的大氣壓力來計算補償聲速的控制器。超聲傳感器在車輛周圍發送超聲波并確定接收到從物體反射的超聲波的時間間隔。此外，超聲傳感器從動力系控制模塊接收對應于超聲波的補償聲速。隨后，使用補償聲速和時間間隔得到對應于車輛和物體之間的相對距離的信號。

本發明的另一實施例公開了一種用于針對聲速變化補償超聲傳感器的方法。該方法包括使用設置在動力系控制模塊中的壓力傳感器監測大氣壓力。超聲傳感器發射超聲波并確定接收到從物體反射的超聲波的時間間隔。該方法包括基于監測的大氣壓力計算補償聲速并使用補償聲速和時間間隔產生對應于車輛和物體之間的相對距離的信號。

附圖說明

附圖展示并說明了本發明的多個示例性實施例。在所有附圖中，相同的附圖標記指示相同或功能類似的元件。附圖實質上為說明性的且未按比例繪制。

圖1為針對大氣變化補償超聲傳感器的補償系統的示例性實施例。

圖2說明了用于基于聲速變化補償超聲傳感器輸出(圖1)的方法的示例性實施例。

具體實施方式

下文參考附圖進行了詳細描述。描述了示例性實施例用于說明本發明的主題而非限定其范圍，其范圍由權利要求所確定。

概覽

總體上，本發明描述了用于基于由于大氣狀況而引起的聲速變化主動補償安裝在車輛上的超聲傳感器的方法和系統。本發明采用車輛動力系模塊中已有的內部壓力傳感器來根據大氣壓力變化調節聲速值。壓力傳感器監測大氣壓力以計算補償聲速。隨后，超聲傳感器利用此補償聲速識別物體和車輛之間的相對距離。補償聲速導致精確的距離估算而與大氣變化效應無關。使用已安裝在動力系控制模塊中的壓力傳感器提供了便利且高性價比的解決方案以針對大氣狀況補償超聲傳感器。另外，本發明描述了通過連續的壓力檢測針對聲速變化進行自動調節而無需手動干預的主動補償流程。

示例性實施例

圖1說明了針對由氣候狀況引起的聲速變化而補償超聲傳感器102的示例性補償系統100。系統100包括常見車輛組件(包括具有控制器106的動力系控制模塊104)以及安裝在車輛上用于向泊車輔助模塊108提供輸入的超聲傳感器102。本說明書中所描述的補償系統100總體上可應用于多種類型的可采用超聲傳感器的車輛，包括小型或大型轎車、卡車、廂式貨車、SUV、以及拖車。