DE19821929C2

DE19821929C2 - Obstacle detection and signaling device

Info

Publication number: DE19821929C2
Application number: DE19821929A
Authority: DE
Inventors: Azuma Naoya
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: JPH10319120A; DE19821929A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung und Signalisierung von Hindernissen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung, die beispielsweise aus der DE 44 25 419 C1 bekannt ist, erkennt die Anwesenheit und die Entfernung eines Objektes, welches ein Hindernis für den Benutzer darstellt, anhand vom Objekt zurückreflektierter Wellen der ausgesandten Ultraschallwellensignale.The invention relates to a device for detection and Signaling of obstacles, according to the generic term of the Claim 1. Such a device, for example, from DE 44 25 419 C1 is known, recognizes the presence and the removal of an object that is an obstacle to the User represents, based on the object reflected back Waves of the transmitted ultrasonic wave signals.

Zur Unterstützung für den Betrieb eines Fahrzeuges gibt es eine Vorrichtung zur Erkennung und Signalisierung von Hinder nissen, die Hindernisse, einschließlich anwesender Personen, um das Fahrzeug herum erkennt. Die Vorrichtung zur Erkennung und Signalisierung von Hindernissen ist so ausgelegt, daß sie die Anwesenheit eines Objektes anhand des Empfangs von Wellen ermittelt, die von dem Objekt reflektiert wurden, nachdem von einem Wandler Ultraschallwellensignale ausgeandt wurden, daß sie die Entfernung des Objektes aus der Zeit zwischen dem Aussenden der Ultraschallwelle und dem Empfang der reflek tierten Welle ermittelt, und daß sie dem Benutzer oder Fahrer die Anwesenheit einer Gefahr auf Grundlage des Ergebnisses der Erkennung signalisiert. In diesem Fall variiert die Signalisierung der Gefahr mit der ermittelten Entfernung auf solche Weise, daß die Frequenz eines Alarmtons mit abnehmender Entfernung erhöht wird, die Abstände zwischen der Erzeugung des Alarmtons verkürzt werden usw.To support the operation of a vehicle there is a device for the detection and signaling of obstacles nissen, the obstacles, including people present, around the vehicle. The detection device and obstacle signaling is designed to: the presence of an object based on the reception of waves determined that were reflected from the object after by a transducer ultrasound wave signals were emptied that the distance of the object from the time between Send out the ultrasonic wave and receive the reflec tated wave determined and that it is the user or driver the presence of a hazard based on the outcome the detection signals. In this case, the Signaling the danger with the determined distance such that the frequency of an alarm tone decreases with decreasing Distance increases, the distances between the Generation of the alarm tone can be shortened, etc.

Das Fahrzeug hat jedoch eine Breite, die normalerweise größer als die Breite des zu erkennenden Objektes ist, weshalb sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite des Fahrzeuges Wandler vorgesehen sind, so daß, wenn beide Wandler das Objekt erkannt haben, die Signalisierung gemäß der kleineren der beiden Entfernungen zu dem von beiden Wandlern erkannten Objekt geschehen würde. In diesem Fall kann der Fahrer zwar den Abstand zu dem Hindernis er schließen, er weiß aber nicht, ob sich das Hindernis auf der rechten oder linken Seite befindet. Zwar ist es natürlich durch Verwendung verschiedener Alarmeinrichtungen für jeden Wandler möglich, zu erschließen, ob sich das Hindernis auf der rechten oder linken Seite befindet, jedoch entsteht dabei das Problem, daß es bei der gleichzeitigen Signalisierung des Hindernisses sowohl für die rechte als auch für die linke Seite für den Fahrer schwierig wird zu entscheiden, welches Hindernis näher ist.However, the vehicle has a width that is usually larger than the width of the object to be recognized is why on both the right and left sides of the Vehicle converters are provided so that when both Transducers have recognized the object according to the signaling the smaller of the two distances from that of both Object detected would happen. In this case the driver can measure the distance to the obstacle close, but he does not know whether the obstacle is on the right or left side. It is natural by using different alarm devices for everyone Converter possible to determine whether the obstacle is on on the right or left side, however, arises the problem that with the simultaneous signaling of the Obstacle for both the right and the left It becomes difficult for the driver to decide which one Obstacle is closer.

Es wurde vorgeschlagen, mittels einer Anzeigeeinrichtung am Armaturenbrett des Fahrzeuges anzuzeigen, in welcher Richtung sich das Hindernis befindet. Diese Lösung hat jedoch den Mangel, daß die Anzeige vom Fahrer nicht überwacht werden kann, wenn er das Fahrzeug rückwärts mit Blick nach hinten bewegt, und eine solche Anzeigeeinrichtung verursacht höhere Kosten als das Bereitstellen eines Alarmtons.It was proposed to use a display device on Dashboard of the vehicle to indicate in which direction the obstacle is. However, this solution has the Lack that the display is not monitored by the driver can when looking backwards the vehicle moves, and such a display device causes higher Cost than providing an alarm tone.

Für die vorangegangene bekannte Anordnung kann die japanische Offenlegungsschrift Nr. 57-77978 angegeben werden, aber damit ist es nicht möglich, die Zielvorstellung in befriedigender Weise durch eine Vereinfachung der Anordnung bei reduzierten Kosten zu erreichen.For the previous known arrangement, the Japanese Laid-open specification No. 57-77978, but with it it is not possible to achieve the goal in a satisfactory manner Way by simplifying the arrangement at reduced To achieve costs.

Die US 4 528 563 zeigt eine Ultraschall-Abstandswarnanlage, bei der die Lautsprecher für das Autoradio als akustische Anzeigeelemente verwendet werden. Der in der gefährdeten Richtung befindliche Lautsprecher gibt ein entsprechend dem Abstand moduliertes Tonsignal ab. US 4,528,563 shows an ultrasonic distance warning system, where the speakers for the car radio as acoustic Display elements are used. The one at risk Speakers in the direction of enter Distance modulated sound signal.

Die JP 09096674 A zeigt eine Anordnung zur Erkennung von Hin dernissen mit Ultraschallwandlern, die links und rechts im Heckbereich eines Fahrzeuges angeordnet sind und mit unter schiedlichen Frequenzen angesteuert werden.JP 09096674 A shows an arrangement for the detection of hin with ultrasonic transducers, which are on the left and right in the Rear area of a vehicle are arranged and with under different frequencies can be controlled.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Erkennung und Signalisierung von Hindernissen zu schaf fen, die mit einer einfachen und kostengünstigen Anordnung dem Fahrer eindeutig signalisieren kann, ob sich das Hinder nis auf der rechten oder auf der linken Seite und in welcher Entfernung es sich befindet.The object of the present invention is a device to recognize and signal obstacles fen with a simple and inexpensive arrangement can clearly signal the driver whether the obstacle is nis on the right or on the left and in which Distance it is.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the present invention, the above object is accomplished a generic device with the characteristic Features of claim 1 solved.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung mit der obigen Anordnung in der Lage, auf einfache Weise den Abstand eines anwesenden Hindernisses und ob es sich auf der linken oder rechten Seite befindet, mittels der Frequenz und des Zyklus des Alarmtones eindeutig zu signalisieren.According to the present invention, the device with the Above arrangement able to easily distance of an obstacle present and whether it is on the left or right side, by means of the frequency and the Clearly signal the cycle of the alarm tone.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungs form der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, ersichtlich.Further advantages of the present invention are from the following description of an execution form of the present invention, which in the accompanying Drawings shown can be seen.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Ausführungsform der Vor richtung zur Erkennung und Signalisierung von Hindernissen; Fig. 1 is a block diagram of the embodiment of the on device for detecting and signaling obstacles;

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer praktischen In stallation der Vorrichtung aus Fig. 1; und Fig. 2 is a schematic view of a practical installation of the device of Fig. 1; and

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den Arbeitsablauf der Vor richtung aus Fig. 1 zeigt. Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the device of Fig. 1 before.

Die Vorrichtung zur Erkennung und Signalisierung von Hinder nissen gemäß der vorliegenden Erfindung wird anhand einer Ausführungsform beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 sind hier zwei Wandler 2 auf der rechten und der linken hinteren Seite eines Fahrzeugs 1 vorgesehen, welche jeweils Ultraschallwellenpulssignale aussenden sowie vom an wesenden Objekt, das ein Hindernis darstellt, zurückreflek tierte Wellen des Signals empfangen. Die Wandler 2 sollen jeweils die mit unterschiedlichen Frequenzen f1 und f2 schwingenden Ultraschallwellenpulssignale aufgrund von von einem Verstärker 10 empfangenen Ausgangssignalen einer Steu erschaltung 3 mit einem Computer aussenden sowie die empfan genen reflektierten Wellen der Steuerschaltung 3 über einen weiteren Verstärker 11, einen Komparator 12 und eine Detek torschaltung 13 zuführen. Bei Bedarf können auch drei oder mehr Wandler 2 eingesetzt werden.The device for detecting and signaling obstacles according to the present invention will be described with reference to an embodiment. Referring to FIGS. 1 and 2, two transducers 2 on the right and left rear sides of a vehicle 1 are provided here, which each receive the ultrasonic wave pulse signals emit and from at wesenden object that is an obstacle, zurückreflek oriented waves of the signal. The transducers 2 are each intended to transmit the ultrasonic wave pulse signals oscillating at different frequencies f1 and f2 due to output signals from a control circuit 3 received by an amplifier 10 , and to transmit the received reflected waves of the control circuit 3 via a further amplifier 11 , a comparator 12 and one Feed detector circuit 13 . If necessary, three or more transducers 2 can also be used.

Die Steuerschaltung 3 ist dazu vorgesehen, eine Unter scheidung zwischen Anwesenheit und Abwesenheit reflektierter Wellen von den entsprechenden Wandlern 2 anhand der detek tierten Pulssignale zu treffen und bei Anwesenheit eines Hindernisses eine Berechnung der Entfernung des Hindernisses aus der Zeit zwischen dem Zeitpunkt des Aussendens der Ultra schallwellensignale und dem Zeitpunkt des Empfangs der re flektierten Wellen für jedes Ausgangssignal der jeweiligen Wandler 2 durchzuführen. Die Steuerschaltung 3 erzeugt ferner Zyklen T1 und T2 der reflektierten Wellen entsprechend der von den jeweiligen Wandlern 2 übermittelten Entfernung. Hier sind die Zyklen T1 und T2 so ausgelegt, daß sie bei ab nehmendem Abstand kürzer werden.The control circuit 3 is provided to make a distinction between the presence and absence of reflected waves from the corresponding transducers 2 on the basis of the detected pulse signals and, in the presence of an obstacle, a calculation of the distance of the obstacle from the time between the time of transmission of the ultrasonic wave signals and the time of reception of the reflected waves for each output signal of the respective transducers 2 . The control circuit 3 also generates cycles T1 and T2 of the reflected waves according to the distance transmitted by the respective transducers 2 . Here, the cycles T1 and T2 are designed so that they become shorter as the distance decreases.

Weiterhin ist die Steuerschaltung 3 so ausgelegt, daß ein Alarmton mit einer Frequenz F von einer Alarmeinrichtung 4, beispielsweise einem Summer, durch eine Treiberschaltung 33 mit einem Zyklus T als Reaktion auf die Anwesenheit des Hin dernisses erzeugt wird. Bei Auftreten dieses Alarmtons werden, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Zyklen T1 und T2 verglichen, und derjenige Zyklus, der der kürzeren Entfernung zum Hindernis entspricht, wird als Zyklus T ausgewählt. Gleichzeitig wird die Frequenz F, vorzugsweise mit der höheren Frequenz f1, danach ausgewählt, zu welchem Wandler 2 (links oder rechts) der ausgewählte Zyklus T gehört, d. h., ob die reflektierte Welle die höhere Frequenz f1 oder die kleinere Frequenz f2 hat, und die Steuerschaltung 3 aktiviert die Alarmeinrichtung 4 mit der ausgewählten Frequenz F und dem ausgewählten Zyklus T. Furthermore, the control circuit 3 is designed such that an alarm tone with a frequency F is generated by an alarm device 4 , for example a buzzer, by a driver circuit 33 with a cycle T in response to the presence of the obstacle. The cycles are at occurrence of this alarm sound, as shown in Fig. 3, T1 and T2 are compared, and the one cycle corresponding to the shorter distance to the obstacle is selected as the cycle T. At the same time, the frequency F, preferably with the higher frequency f1, is selected according to which converter 2 (left or right) the selected cycle T belongs to, ie whether the reflected wave has the higher frequency f1 or the lower frequency f2, and the Control circuit 3 activates the alarm device 4 with the selected frequency F and the selected cycle T.

In der vorstehenden Beschreibung wird nur eine Alarmeinrich tung 4 betrachtet. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden aber zwei oder mehr Alarmeinrichtungen verwendet, entspre chend der Anzahl von Sensoren bzw. Wandlern, beispielsweise rechts und links in einem Fahrzeug.In the above description, only one alarm device 4 is considered. In the preferred embodiment, however, two or more alarm devices are used, corresponding to the number of sensors or transducers, for example right and left in a vehicle.

Dementsprechend ist der Fahrer in der Lage zu erkennen, ob sich das Hindernis auf der rechten oder auf der linken Seite befindet, je nachdem, ob die Höhe der Frequenz des Alarmtons (die Tonhöhe) höher (f1) oder niedriger (f2) ist.Accordingly, the driver is able to recognize whether the obstacle is on the right or on the left depending on whether the level of the frequency of the alarm tone (the pitch) is higher (f1) or lower (f2).

Für den Fachmann ist es leicht ersichtlich, daß verschiedene Designänderungen der beschriebenen Vorrichtung zur Erkennung und Signalisierung von Hindernissen gemäß der vorliegenden Erfindung im Bereich der beigefügten Ansprüche möglich sind. Zum Beispiel kann die Steuerschaltung 3 dadurch vereinfacht werden, daß die jeweiligen Wandler 2 so ausgelegt sind, daß sie Pulssignale gleicher Frequenz aussenden, wobei in diesem Fall die Steuerschaltung 3 vorsieht, nur eine der Alarmein richtungen 4 zu aktivieren, nämlich diejenige, die sich auf der Seite desjenigen Wandlers 2 befindet, der dem Hindernis am nächsten ist.It will be readily apparent to those skilled in the art that various design changes to the described obstacle detection and signaling device according to the present invention are possible within the scope of the appended claims. For example, the control circuit 3 can be simplified in that the respective transducers 2 are designed so that they emit pulse signals of the same frequency, in which case the control circuit 3 provides to activate only one of the alarm devices 4 , namely that which is on the side of the transducer 2 that is closest to the obstacle.

Ferner ist es auch möglich, die Steuerschaltung 3 mit einer einzigen Schaltungsanordnung zur Aktivierung der Alarmein richtung 4 in Reaktion auf das Ultraschallwellenpulssignal nur desjenigen Wandlers, der dem Hindernis am nächsten ist, auszustatten. Außerdem kann die Steuerschaltung 3 auch so ausgeführt sein, daß der Alarmton von einer einzigen Alarm einrichtung 4 in Reaktion auf dasjenige Ultraschallwellen pulssignal des Wandlers, der dem Hindernis am nächsten ist, mit der höheren oder niedrigeren Frequenz f1 oder f2 und mit dem Zyklus T entsprechend dem Abstand zum Hindernis erzeugt wird. In diesem Fall werden die Alarmtöne mit der höheren und der niedrigeren Frequenz dem Fahrer vorher zugänglich gemacht. Somit kann die Anzahl der Teile reduziert und die Alarmeinrichtung effektiv möglichst nahe beim Fahrer an einer beliebigen Umgebungsposition installiert werden, womit eine große Unabhängigkeit in bezug auf die Einbauposition der Alarmeinrichtung erreicht wird.Furthermore, it is also possible to equip the control circuit 3 with a single circuit arrangement for activating the alarm device 4 in response to the ultrasonic wave pulse signal only of the transducer that is closest to the obstacle. In addition, the control circuit 3 can also be designed so that the alarm sound from a single alarm device 4 in response to that ultrasonic wave pulse signal of the transducer that is closest to the obstacle, with the higher or lower frequency f1 or f2 and with the cycle T accordingly the distance to the obstacle is generated. In this case, the alarm tones with the higher and the lower frequency are made available to the driver beforehand. The number of parts can thus be reduced and the alarm device can be effectively installed as close as possible to the driver at any desired environmental position, which achieves great independence with regard to the installation position of the alarm device.

Claims

1. Device for the detection and signaling of obstacles, with a plurality of transducers ( 2 ), each of which emits ultrasound wave pulse signals, receive ultrasonic waves reflected from an obstacle and output detection signals upon detection of the reflected waves, two transducers ( 2 ) at the front and / or the rear of the vehicle to a vehicle respectively on the left and the right side arranged, and is connected to a control circuit (3), the controller with the transducers (2) for receiving the output signals of the wall (2) and for determining the position and the removal of the obstacle on the basis of the detection signals is provided in order to cause an alarm device ( 4 ) to emit an alarm tone with a cycle (T) which varies depending on the distance to the obstacle, characterized in that the two transducers ( 2 ) Output detection signals with different frequencies (f1, f2) and that the control circuit ( 3 ) the alarm device Sealing ( 4 ) to output the alarm sound with the frequency (f1 or f2), which corresponds to the frequency (f1 or f2) of the detection signal of the transducer ( 2 ), which is located on the side of the shorter distance to the obstacle.

2. Device according to claim 1, characterized in that the control circuit (3) the cycle T corresponding to the distance determined for the respective detection signals from the two transducers (2) generates and selects the cycle of the signal corresponding to the shorter distance, so that A distinction can be made on which side one of the transducers ( 2 ) is closer to the obstacle.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the control circuit ( 3 ) is set up so that it can generate the alarm sound for the transducer ( 2 ) on both sides of the vehicle alone with the alarm device ( 4 ), the Alarm tone the higher or the lower frequency (f1 or f2) which is assigned to the transducer ( 2 ) on the side which is closer to the obstacle and has the cycle (T) which varies depending on the distance to the obstacle ,