传感器控制装置的制作方法

本公开涉及驱动对车辆的周围的物体进行检测的多个超声波传感器的传感器控制装置。

背景技术：

以往，为了支持车辆的驾驶，在车辆装载有对车辆的周围的物体进行检测的传感器。为了遍及广范围对车辆的周围进行检测，例如在车辆装载有多个这样的传感器。作为与装载有这样的多个传感器的车辆相关的技术，例如存在jp2003-141693a所记载的技术。

在jp2003-141693a中记载了将障碍物传感器彼此隔离地设置在行进体的后部、前部、或侧部来确认驾驶的安全的车辆安全确认装置。在该车辆安全确认装置中，在行进体具备多个障碍物传感器（右下障碍物传感器、右上障碍物传感器、左上障碍物传感器、左下障碍物传感器和设置在其他部位的障碍物传感器），这些障碍物传感器经由切换连接部与总括车辆安全确认装置整体的工作的控制部相连接。

技术实现要素：

在jp2003-141693a所记载的技术中，多个障碍物传感器设置在大型车辆的后部，分别以一对一对应的方式个别地连接到控制部。另一方面，近年，为了在车辆中进行低燃费化，而谋求轻量化、装载部件的小型化。在考虑向车辆的装载的情况下，在jp2003-141693a所记载的技术中，由于多个障碍物传感器的每一个以一对一对应的方式个别地连接到控制部，所以连接线（线缆）的重量与障碍物传感器的个数对应地增大。

本发明的实施例是可轻量化的传感器控制装置。

本公开的传感器控制装置是驱动对车辆的周围的物体进行检测的多个超声波传感器的传感器控制装置，具备：多个驱动单元，使所述多个超声波传感器的每一个具有的换能器振动；驱动信号生成部，生成可使多个所述换能器的每一个振动的驱动信号；控制单元，具有控制信号输出部，所述控制信号输出部对所述多个驱动单元的每一个输出成为针对所述换能器的所述驱动信号的输入指示的控制信号；以及总线，以菊花链型连接所述控制单元和所述多个驱动单元，在所述控制单元和所述多个驱动单元的每一个之间基于预先设定的时间分割来进行具有可重叠声音数据的第一频带的数据构造所构成的通信数据的双向通信，基于所述控制信号的控制数据包括于所述第一频带中。

在该情况下，能够在超声波传感器的控制中利用可在声音数据的收发中使用的总线。此外，由于使用总线来连接多个驱动单元，所以能够使多个超声波传感器的控制一元化。进而，由于驱动信号生成部和多个驱动单元以菊花链型被连接，所以能够使连接简化、轻量化。

此外，在传感器控制装置的实施方式之一中，能够构成为基于所述驱动信号的驱动数据包括于从所述控制单元传达到所述驱动单元的所述通信数据中的与所述第一频带不同的第二频带中。

在该情况下，即使在构成为例如驱动信号生成部包括于控制单元的情况下，也能够将驱动信号适当地传达到驱动单元。

此外，在传感器控制装置的实施方式之一中，能够构成为所述驱动单元基于所述超声波传感器取得的反射波而生成反射信号，基于所述反射信号的反射数据包括于从所述驱动单元传达到所述控制单元的所述通信数据中的与所述第一频带不同的第二频带中。

在该情况下，即使在构成为例如对反射波进行解析的功能部包括于控制单元的情况下，也能够将反射信号适当地传达到控制单元。

此外，在传感器控制装置的实施方式之一中，能够使所述总线为车载用音频总线。

在该情况下，能够在超声波传感器的控制中利用在装载于车辆的音响设备彼此之间传达声音信号的音频总线，所以能够实现低成本化。

附图说明

图1是超声波传感器向车辆的装载例。

图2是示出传感器控制装置的结构的框图。

图3是示出传感器控制装置的工作的各部的信号波形。

图4是与通信数据的收发相关的时间图。

具体实施方式

本公开的传感器控制装置控制装载于车辆的多个超声波传感器的驱动，而被谋求轻量化。以下，对本实施方式的传感器控制装置1进行说明。

图1是示出本实施方式的传感器控制装置1控制的超声波传感器3向车辆2的装载例的图。在车辆2装载有对该车辆2的周围的物体进行检测的多个超声波传感器3。车辆2的周围的物体是指在车辆2行进或停车等时车辆2的驾驶者应注意的物体。这样的物体不限定于静止物，还包括其他的车辆、人、自行车等移动物。超声波传感器3基于从放射超声波起到该超声波被物体反射并返回来为止的时间来检测物体的有无、到物体的距离。这样的超声波传感器是公知，因此，省略详细的说明。

在图1的例子中，超声波传感器3设置在车辆2的前侧左端部、前侧中央部、前侧右端部、后侧左端部、后侧中央部、后侧右端部这6处。当然，超声波传感器3可以设置在这些以外之处，也可以省略6处的超声波传感器3的一部分。传感器控制装置1控制这样的超声波传感器3的驱动。

图2是示意性地示出传感器控制装置1的结构的框图。图3是示出传感器控制装置1的工作的各部的信号波形。如图2所示，传感器控制装置1被构成为具备驱动单元10、驱动信号生成部20、控制单元30、总线40的各功能部。在本实施方式中，驱动信号生成部20设置在控制单元30。

驱动单元10使超声波传感器3的每一个具有的换能器3a（transducer）振动。换能器3a内置于超声波传感器3，具有将电信号变换为超声波的功能、以及将超声波变换为电信号的功能。这样的换能器3a是公知的，因此，省略详细的说明。驱动单元10根据来自后述的控制信号输出部31的控制信号使换能器3a振动。在此，驱动单元10针对换能器3a以1对1对应的方式设置。因此，驱动单元10配合换能器3a的数量而设置。在本实施方式中，由于具备多个（6个）超声波传感器3，所以也具备多个（6个）驱动单元10。

驱动信号生成部20生成可使多个换能器3a的每一个振动的驱动信号。如上述那样，在多个超声波传感器3的每一个中具备换能器3a，多个换能器3a由多个驱动单元10的每一个振动。由驱动信号生成部20生成的驱动信号相当于使多个驱动单元10的每一个具有的换能器3a振动的信号。驱动信号生成部20生成这样的驱动信号，并输出到驱动单元10。在图3中示出了驱动信号的一例。在图3的例子中示出了与使换能器3a振动的时间对应地变为高电平的脉冲信号所构成的驱动信号。换能器3a放射超声波并且也取得反射波，因此，驱动信号按每规定时间输出而不是时常输出。驱动信号生成部20既可以针对多个驱动单元10一齐输出驱动信号，也可以设置时间差而按每个驱动单元10个别地输出驱动信号。不管是哪一种方式，都如图3中示出为输出波那样，根据驱动信号从超声波传感器3输出超声波。上述的驱动单元10接受来自驱动信号生成部20的驱动信号，通过未图示的驱动器来提高驱动信号的可驱动性，并驱动换能器3a。

在本实施方式中，在上述驱动信号生成部20以外还在控制单元30设置控制信号输出部31。控制信号输出部31对多个驱动单元10的每一个输出成为针对换能器3a的驱动信号的输入指示的控制信号。

在此，在本实施方式中，如图2所示，多个驱动单元10分别具有驱动信号取得部11、开关12、信号处理部13。驱动信号取得部11取得由上述的驱动信号生成部20生成的驱动信号。开关12设置在驱动信号取得部11和超声波传感器3（换能器3a）之间，进行从驱动信号取得部11向换能器3a的驱动信号的传达和从驱动信号取得部11向换能器3a的驱动信号的切断。信号处理部13取得从控制信号输出部31输出的控制信号，并控制开关12的开闭状态。

因此，在信号处理部13从控制信号输出部31取得的控制信号是示出使开关12变为闭合状态的信号的情况下，从驱动信号取得部11向换能器3a传达驱动信号，在信号处理部13从控制信号输出部31取得的控制信号是示出使开关12变为断开状态的信号的情况下，从驱动信号取得部11向换能器3a切断驱动信号。

总线40以菊花链型连接控制单元30和多个驱动单元10。在本实施方式中，控制单元30具有上述的驱动信号生成部20和控制信号输出部31。多个驱动单元10如上述那样具有驱动信号取得部11、开关12和信号处理部13。以菊花链型连接是指作为通过线缆将电设备等设备相连接的方式之一的、以念珠的方式将多个设备的每一个彼此串联连接的方式。因此，关于以念珠的方式连接的多个设备，从信号的输出源观察越是下游，则越要由其他的设备（上游的设备）中继来传达。在利用这样的菊花链型的连接中，存在各种规格，但是，由于是公知的，所以省略说明。在本实施方式中，控制单元30和多个驱动单元10以念珠的方式连接。

在控制单元30和多个驱动单元10的每一个之间经由总线40进行通信数据的双向通信。总线40被构成为具有双绞线线缆，使用该双绞线线缆通过例如lvds（小振幅差动信号）进行双向通信。总线40如图1所示那样在车辆2内布线。因此，控制单元30和设置在车辆2的各部的多个驱动单元10的每一个能够进行通信数据的收发。

在图4中示出了在控制单元30和多个驱动单元10的每一个之间通过双向通信进行的通信数据的一例。在此，为了使理解变得容易，将从控制单元30传达到多个驱动单元10之中的一个规定的驱动单元10的通信数据示出为第一发送数据，将从控制单元30传达到多个驱动单元10之中的与所述一个规定的驱动单元不同的另一个规定的驱动单元10的通信数据示出为第二发送数据，将从所述一个规定的驱动单元10传达到控制单元30的通信数据示出为第一接收数据，将从所述另一个规定的驱动单元10传达到控制单元30的通信数据示出为第二接收数据。这些各数据基于预先设定的时间分割来通信。即，如图4所示，各数据在时间上排列来通信。再有，通信数据基于时间分割来收发，但是，通过将各数据的周期设定为例如数十微秒左右，从而能够忽视与各数据的收发相关的延迟。

此外，本实施方式中的这些各数据由具有第一频带和第二频带的数据构造来构成。第一频带是可重叠声音数据的频带，能够在装载于车辆2的音响模块彼此之间经由总线40进行声音数据的收发。装载于车辆2的音响模块相当例如对声音进行再现的播放器、输出声音的扬声器、收集声音的麦克风等设备。当然，还能够构成为包括加速度传感器等设备。在这样的设备之间，声音信号的传达也被构成为彼此经由总线40进行。再有，实际中既可以在声音信号在这样的设备之间的收发中利用总线40，也可以不利用。

例如在利用总线40来在播放器和扬声器之间收发声音数据或在麦克风和扬声器之间收发声音数据的情况下，能够以在第二频带中包括示出可确定发送目的地的设备的识别信息的数据、在第一频带中包括由发送目的地的设备利用的声音数据的方式构成通信数据。

从上述的控制信号输出部31输出的控制信号被变换为基于该控制信号的控制数据，控制数据在包括于第一频带的状态下从控制单元30传达到驱动单元10的每一个。因此，信号处理部13从第一发送数据或第二发送数据的第一频带中包括的控制数据中取得控制信号。

在本实施方式中，驱动信号生成部20也包括于控制单元30。于是，由驱动信号生成部20生成的驱动信号被变换为基于该驱动信号的驱动数据，驱动数据包括于从控制单元30传达到驱动单元10的通信数据（上述第一发送数据或第二发送数据）中的与第一频带不同的第二频带中。因此，驱动信号取得部11从第一发送数据或第二发送数据的第二频带中包括的驱动数据中取得驱动信号。

另一方面，从超声波传感器3放射的超声波在到达物体的情况下，如图3中示出为反射波那样，被物体反射而返回来到换能器3a。该反射波由换能器3a变换为电信号，经变换的电信号被传达到信号处理部13。信号处理部13基于该电信号（超声波传感器3取得的反射波）而生成反射信号。进而，该反射信号被变换为基于该反射信号的反射数据，并被包括于从驱动单元10传达到控制单元30的通信数据（上述第一接收数据或第二接收数据）中的与第一频带不同的第二频带中。

反射数据经由总线40从驱动单元10传达到解析部50。解析部50从第一接收数据或第二接收数据的第二频带中包括的反射数据中取得反射信号。解析部50基于该反射信号来计算从车辆2（超声波传感器3）到物体的距离。

解析部50基于驱动信号和电信号来计算物体的有无、到物体的距离。即，基于从将超声波输出为输出波到取得反射波的时间差来计算到物体的距离。再有，被构成为换能器3a取得反射波，但是驱动单元10（信号处理部13）放大反射波并将以规定的电位差为振幅的电信号传达到解析部50。

在此，在本实施方式中，使用车载用音频总线作为这样的总线40。车载用音频总线装载于车辆2，在声音信号的收发中利用。在本传感器控制装置1中，利用该车载用音频总线来控制超声波传感器3的驱动。具体而言，总线40能够使用a2b（注册商标）。由此，能够实现总线40的低重量化和低成本化。

通过如以上那样构成，传感器控制装置1能够控制多个超声波传感器3。此外，由于使用总线40以菊花链型连接控制单元30和多个驱动单元10的每一个，所以能够使结线简化，从而能够使传感器控制装置1轻量化。

〔其他实施方式〕

在上述实施方式中，说明为总线40使用车载用音频总线来构成，但是，总线40也可以使用车载网络的线缆来构成。

在上述实施方式中，说明为具备计算到物体的距离的解析部50，但是，也能够构成为不具备解析部50。在这样的情况下，可以构成为传感器控制装置1针对计算到该物体的距离的设备传达由换能器3a从反射波变换的电信号。

在上述实施方式中，说明为驱动信号生成部20包括于控制单元30，但是，驱动信号生成部20也能够与控制单元30分开地设置。在这样的情况下，也能够将基于驱动信号的驱动数据经由总线40传达到驱动单元10。或，驱动信号生成部20也能够构成为包括于驱动单元10。在这样的情况下，驱动信号取得部11取得驱动信号，并能够根据由信号处理部13对开关12的开闭控制来将驱动信号输出到换能器3a。

在上述实施方式中，说明为基于反射信号的反射数据包括于第二频带中，但是，也能够构成为基于反射信号的反射数据在不使用总线40的情况下从驱动单元10传达到控制单元30。

在上述实施方式中，说明为通信数据是具有第一频带和第二频带的数据构造，但是，通信数据也可以为具有第一频带和第二频带以外的频带的数据构造。

本公开能够在驱动对车辆的周围的物体进行检测的多个超声波传感器的传感器控制装置中使用。