专利名称：电子控制单元模块以及采用该模块的机动车泊车辅助装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本发明涉及一种用于机动车泊车装置的核心部件以及相应的机动车泊车装置；更确切地说，涉及一种机动车泊车辅助装置中的信号控制部件，以及应用这种部件的机动车泊车雷达装置。
二、已有技术已有技术的泊车(也称停车)辅助装置中包括至少一个雷达探头、一个电子控制单元(ECU)，以及一个蜂鸣器(buzzer)和/或一个显示元件。图1中示出了已有技术泊车辅助装置中所采用的一种电子控制单元。在图1中，数字标号1a、1b、1c和1d分别表示一个雷达探头；2a为一个显示元件；2b表示一个报警元件，如一个蜂鸣器。其中，每个雷达探头都与该电子控制单元相连，并且另一方面，所述的电子控制单元接收到雷达探头的指示信号(例如车体与周围物体的距离的指示信号)和/或报警信号(表示例如当车体与周围的物体距离过近时的状态)后，会将该指示信号和/或报警信号送往一个与之相连的设备(蜂鸣器)以进行处理。图3中示出了已有技术的一个泊车辅助装置与外接设备之间连接的示意图。该装置的电子控制模块上接有1a、1b、1c和1d等个雷达探头，其中每个雷达探头的两根线脚分别接在所述的电子控制单元中相应的发射管脚(TX)和接收管脚(RX)上；还接有一个蜂鸣器2b。另外，该装置还带有一个12V的倒车灯电源，用于机动车处于倒档时为倒车灯供电，以及一个电源接地线8。
已有技术的上述装置有一个缺点，即它需要一个单独的显示单元和/或警报单元。所述的显示单元可以是一种显示板，在其上用至少一个发光二极管显示元件来显示有关的(一个或多个)探头与周围的障碍物之间的距离；也可以是另一种显示板，在其上用至少一个图标来显示上述距离。所述的报警单元接到电子控制单元的信号后，向外发出至少一种报警信号。上述装置的不足之处在于，需要在成品机动车上额外安装这些单独的显示单元和/或警报单元。也就是说，需要在原厂车上安装这些设备，即使这些设备实际上已成为汽车工业界的标准配置。
三、实用新型内容因此，本实用新型的一个任务在于提供一种改进了的机动车电子控制单元，它并不需要具有单独的显示和/或报警单元，而只需要将有关的显示和/或报警信号经过该电子控制单元上的至少一个LIN接口传送到外部。
本实用新型的另一个任务在于提供一种包括一种电子控制单元的机动车泊车控制器，由于所述的该电子控制单元不需要具有单独的显示和/或报警单元，而只需要将有关的显示和/或报警信号经过该电子控制单元上的至少一个LIN接口传送到外部的一个输出装置(例如机动车的仪表盘)，因此整个控制器的结构较为简单。
根据本实用新型的一个方面，本实用新型公开了一种电子控制单元模块，用于机动车泊车辅助装置，与至少一个泊车雷达探头及一个LIN总线连接，所说的泊车雷达探头用于向车体周围发出发射信号，接收相应的反射信号，并将所述的反射信号送往一个下述的计算元件；所述的电子控制单元模块包括(1)一个计算元件，与所述的雷达探头以及下述的LIN界面元件相连，接收所述的反射信号，生成至少一个表示车体与周围环境距离的距离信号，所述的距离信号是根据所述的雷达探头从发出发射信号到所述的反射信号被雷达探头接收所经历的时间以及发射信号和接收信号在传播介质中的速度来确定的；(2)一个LIN总线界面元件，分别与上述的计算元件和所述的LIN总线相连，用于接收所述的距离信号，并将其转换为LIN协议的距离信号，然后将这个或这些LIN协议的距离信号通过所述的LIN总线传送到至少一个设备上。
本实用新型中所给出的计算单元可以是一个通用的中央处理器(CPU)，也可以为一个中央处理器中具有计算功能的部分。
本实用新型中所给出的LIN界面元件可以是一个标准的LIN串行接口(UART)。根据本实用新型的另一个方面，本实用新型公开了一种机动车泊车辅助装置，包括(1)一个电子控制单元模块，包括一个计算元件和一个LIN总线界面元件；所述的计算元件，与至少一个雷达探头以及所述的LIN总线界面元件相连，从所述的雷达探头接受该雷达探头所接收到的、相应于其反射信号的反射信号，并根据所述的雷达探头从发出发射信号到接收到相应的所述的发射信号的反射信号所经历的时间以及信号在介质中的传播速度来确定至少一个表示车体与周围环境距离的第一距离信号；所述的LIN总线界面元件，与上述的计算元件和一个LIN总线发射元件相连，用于将所述的第一距离信号转变为LIN总线协议的格式的第二距离信号，并将所述的第二距离信号传送到所述的LIN总线发射元件；(2)所述的至少一个雷达探头，与所述的电子控制单元模块的计算元件相连，用于向所述的机动车周围发射至少一个信号，并接收相应的反射信号，然后将所述的反射信号发送到所述的计算元件；(3)所述的LIN总线信号发射元件，与所述的LIN总线界面元件和一根LIN总线相连，用于将所述的LIN格式的第二距离信号通过一根LIN总线传送到一个显示元件和/或一个报警元件(4)所述的LIN总线，与所述的LIN总线界面元件以及一个显示元件和/或报警元件相连，用于在其所连接的设备之间传送LIN格式的数据；(5)所述的显示元件和/或一个报警元件，通过所述的LIN总线分别与所述的LIN总线信号发射元件相连，接收所述的LIN格式的第二距离信号；所述的显示单元用于接收所述的距离信号并显示有关距离；所述的报警单元将所述的LIN格式的第二距离信号与至少一个预定的第二距离信号阈值进行比较，以决定是否发出报警信号以及发出何种级别的报警信号。
本实用新型中所称的机动车，包括汽车等各类以燃油作为动力的车辆。
本实用新型中所采用的雷达探头并非一定要用“雷达”一词本意所指的射频信号，除了射频信号以外，也可以发射超声波信号、红外信号或可被动物体感知的声波信号(例如频率为50Hz至20000Hz的声波信号)等。
本实用新型中所述的显示元件可以是一个带有诸如发光二极管(LED)一样的指示元件的通常的显示屏。特别地，它也可以是一个集成到司机前方的仪表盘上的一个装置部件。所述的车身与周围的距离可以数字(例如以米为单位的距离值)的方式来显示，或者用至少一个卡通图象单元来表示车身逼近周围障碍物的程度。也可以将上述两种方案组合起来，在卡通图象中加进距离的显示。在设置多个探头的情况下，可以显示车身在所有方位与相应的障碍物的距离，也可以只显示最主要的一个或几个距离或代表距离的表示。
本实用新型的上述报警单元可以是一个通常的报警元件，如一个蜂鸣器。
本实用新型的一种方案是可以把距离的显示与报警结合起来。即，当所述的距离已不够安全时，可以启动一个例如声、光或同时包含声光的报警部件，例如启动一个蜂鸣器。
根据本实用新型的一个进一步的方面，可以把所述的显示元件和/或报警元件集成在机动车的仪表表中。这种方案相对于在车身内随意添加部件的方式相比，使车内装置的布置不那么零乱，而是更为整洁，本实用新型将机动车泊车装置的各个主要部件纳入到一个LIN总线体系中，该LIN总线体系又可以作为该机动车的一个更大的系统(例如为一个CAN系统)的一个子系统(即相当于该CAN系统上的一个设备)。这样的设置使整车的功能体系较为简单。
四
图1示出了已有技术中带有4个雷达探头的一个电子控制单元，它连接在一个显示元件和一个蜂鸣器上；图2示出了本实用新型的一个电子控制单元，它带有一个LIN总线的硬件界面，该界面与一个LIN总线相连；图3示出了已有技术的一个电子控制单元及其详细的界面；图4示出了本实用新型的一个机动车泊车辅助装置的总体结构，以及其中作为主要部件的电子控制单元与装置的其它部件之间的连接。
五、实施例参照本实用新型的附图可以更好地说明本实用新型装置的各个方面。
图2中，本实用新型的电子控制单元中分别具有一个计算元件3和一个LIN总线界面元件4。数字标号5表示一个实在的(或称物理的)LIN总线电缆。从图2中可见，LIN总线界面元件4、显示元件2a和报警元件2b分别接在LIN总线电缆5上。
所述的泊车雷达探头可以设置在机动车的四周的至少一处。通常，由于倒车时司机对车身与后方的距离更难把握，因此一般车身的后方需设置至少一个探头。有些机动车在后方设置4个或更多的探头。同时，也可以在车身的前方的中部和/或两角设置至少一个探头，以把握车身与前方的距离。当然，也可以在车身的侧方加装探头，但由于车身与两侧的距离较容易通过倒车镜观察到，因此在两侧加装探头的方式并非本实用新型所必需。
图4中示出了本实用新型的一个机动车泊车辅助装置的总体结构，以及电子控制单元与装置中其它部件之间的连接关系。所示的装置包括4个雷达探头1a、1b、1c和1d，该4个探头分别通过各自的两个管脚(发射管脚Tx和接收管脚Rx)与电子控制单元模块(ECU)相连。
所述的电子控制单元模块ECU根据4个雷达探头的探测信号计算出车体与周围环境的距离后，将有关的距离信号传送到其中的一个LIN界面元件4，该LIN界面元件4在本例中为一个通用的LIN总线串行接口(UART)，它可以将来自电子控制单元模块的计算单元所得的第一距离信号转变为LIN格式的第二距离信号，并通过该LIN总线串行接口的两个管脚(发射管脚TxD和接收管脚RxD)将所述的LIN格式的第二距离信号传送到一个LIN总线发射元件6上，LIN总线发射元件6再把该LIN格式的距离信号通过所述的LIN总线5传送到机动车的其它设备上，例如传送到一个显示单元和报警单元(图中未示出)。所述的显示单元例如可以为集成到机动车仪表盘上的一个显示部件；所述的报警单元可以为集成到机动车仪表盘上的一个报警部件，例如仪表盘上的一个警示灯或警示图标，该图标可以示意的方式表示车体的至少一部分与周围环境的距离，也可以较为精确的方式用数字的方式标出车体的至少一部分与周围环境的距离。另外所述的报警单元还可带有一个报警声音的输出部件，该输出部件可以将所述的报警声音输出到例如该机动车的音响系统中。
另外，该机动车泊车辅助装置还带有一个12V的倒车灯电源7，用于机动车处于倒档时为倒车灯供电，以及一个电源接地线8。
所述的报警单元中以硬件或软件的方式设置至少一个LIN格式的第二距离信号阈值。报警单元读取有关的距离信号，并将这个或这些距离信号与所述的距离信号阈值进行比较。例如，所述的报警单元设置三个第二距离信号阈值电平，这三个电平分别对应于例如1米、0.4米和0.2米的距离。这三个距离电平的报警水平可以是不同的，例如使报警频率逐级提高和/或使报警声强逐级提高，或者直接以语音的方式报出机动车距附近障碍物的距离水平。
权利要求1，一种电子控制单元模块，用于机动车泊车辅助装置，与至少一个泊车雷达探头及一个LIN总线连接，所说的泊车雷达探头用于向车体周围发出发射信号，接收相应的反射信号，并将所述的反射信号送往一个下述的计算元件；所述的电子控制单元模块包括(1)一个计算元件，与所述的雷达探头以及下述的LIN界面元件相连，接收所述的反射信号，生成至少一个表示车体与周围环境距离的距离信号，所述的距离信号是根据所述的雷达探头从发出发射信号到所述的反射信号被雷达探头接收所经历的时间以及发射信号和接收信号在传播介质中的速度来确定的；(2)一个LIN界面元件，分别与上述的计算元件和所述的LIN总线相连，用于接收所述的距离信号，并将其转换为LIN协议的距离信号，然后将这个或这些LIN协议的距离信号通过所述的LIN总线传送到至少一个设备上。
2，一种机动车泊车辅助装置，包括(1)一个电子控制单元模块，包括一个计算元件和一个LIN总线界面元件；所述的计算元件，与至少一个雷达探头以及所述的LIN总线界面元件相连，从所述的雷达探头接受该雷达探头所接收到的、相应于其反射信号的反射信号，并根据所述的雷达探头从发出发射信号到接收到相应的所述的发射信号的反射信号所经历的时间以及信号在介质中的传播速度来确定至少一个表示车体与周围环境距离的第一距离信号；所述的LIN总线界面元件，与上述的计算元件和一个LIN总线发射元件相连，用于将所述的第一距离信号转变为LIN总线协议的格式的第二距离信号，并将所述的第二距离信号传送到所述的LIN总线发射元件；(2)所述的至少一个雷达探头，与所述的电子控制单元模块的计算元件相连，用于向所述的机动车周围发射至少一个信号，并接收相应的反射信号，然后将所述的反射信号发送到所述的计算元件；(3)所述的LIN总线信号发射元件，与所述的LIN总线界面元件和一根LIN总线相连，用于将所述的LIN格式的第二距离信号通过一根LIN总线传送到一个显示元件和/或一个报警元件(4)所述的LIN总线，与所述的LIN总线界面元件以及一个显示元件和/或报警元件相连，用于在其所连接的设备之间传送LIN格式的数据；(5)所述的显示元件和/或一个报警元件，通过所述的LIN总线分别与所述的LIN总线信号发射元件相连，接收所述的LIN格式的第二距离信号；所述的显示单元用于接收所述的距离信号并显示有关距离；所述的报警单元将所述的LIN格式的第二距离信号与至少一个预定的第二距离信号阈值进行比较，以决定是否发出报警信号以及发出何种级别的报警信号。
3，如权利要求2所述的装置，其特征在于把所述的显示元件和/或报警元件集成在机动车的仪表盘中。
专利摘要本实用新型公开一种用于机动车泊车辅助装置中的电子控制单元模块，与至少一个泊车雷达探头及一个LIN总线连接，包括一个计算元件和一个LIN界面元件；计算元件与雷达探头以及LIN界面元件相连，接收雷达探头发出的信号的反射信号，生成至少一个表示车体与周围环境的距离的距离信号；LIN界面元件与计算元件和LIN总线相连，用于接收所述的距离信号，并将其转换为LIN协议的距离信号，然后将这个或这些LIN协议的距离信号通过所述的LIN总线传送到至少一个设备上。本实用新型还公开了一种采用上述电子控制单元模块的机动车泊车辅助装置。
文档编号G08G1/00GK2795811SQ20052001802
公开日2006年7月12日 申请日期2005年4月30日 优先权日2005年4月30日
发明者冉平 申请人:西门子(中国)有限公司