接近車輛檢測系統(tǒng)和接近車輛檢測方法
【專利摘要】一種接近車輛檢測系統(tǒng)，其根據(jù)由安裝在主車輛上的多個聲音收集器收集到的聲音檢測接近車輛，所述接近車輛檢測系統(tǒng)判定由多個聲音收集器檢測到的聲源的橫向運(yùn)動方向是否為接近主車輛的方向（S11），判定使用多個聲音收集器檢測到的聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中（SI3），并且在判定聲源的橫向運(yùn)動方向是接近主車輛的方向并且聲源的豎向位置與主車輛的豎向位置處于同一平面中時(shí)，將所述聲源檢測為接近車輛。
【專利說明】接近車輛檢測系統(tǒng)和接近車輛檢測方法
[0001]發(fā)明背景
1、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及接近車輛檢測系統(tǒng)和接近車輛檢測方法，所述接近車輛檢測系統(tǒng)和所述接近車輛檢測方法基于由安裝在主車輛上的多個聲音收集器收集的聲音檢測接近車輛。
2、【背景技術(shù)】
[0003]在接近車輛檢測系統(tǒng)中，多個聲音收集器收集環(huán)境聲音，并且根據(jù)收集到的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔來識別聲源(特別地，車輛的行駛聲音)的運(yùn)動方向。在日本實(shí)用新型申請公報(bào)N0.5-92767( JP5-92767U)描述的系統(tǒng)中，帶通濾波器從由以預(yù)定間隔布置的多個麥克風(fēng)輸出的待轉(zhuǎn)換成修正的電信號的電信號中移除低頻頻帶和高頻頻帶中的頻率成分，由修正的電信號計(jì)算得出車輛行駛聲音的特征所處的預(yù)定頻帶的功率，當(dāng)功率級高于預(yù)定值時(shí)判定存在接近車輛，并且不需要的噪音分量被從修正的電信號中移除，以便轉(zhuǎn)換成噪音消減信號，計(jì)算多個麥克風(fēng)的噪音消減信號之間的互相關(guān)性，并且由相關(guān)性達(dá)到最大時(shí)的到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算接近車輛的接近方向。
[0004]在上述接近車輛檢測系統(tǒng)中，為了檢測沿著主車輛的橫向方向接近的車輛，相對于主車輛水平布置多個麥克風(fēng)(平行于路面)。然而，本申請的發(fā)明人在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)。即，當(dāng)以這種方式水平布置多個麥克風(fēng)時(shí)，不僅與主車輛在同一平面中的道路上行駛的車輛被檢測為接近車輛，而且在位于與主車輛在豎向上位置不同的道路上(例如，主車輛上方的道路(高架道路)、主車輛下方的道路)行駛的車輛也被檢測為接近車輛。即，與主車輛處于同一平面中的聲源和位于主車輛上方或下方的聲源之間由水平布置的多個麥克風(fēng)收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔不存在差異，因此，難以區(qū)別聲源是否與主車輛處于同一平面中。以這種方式，在現(xiàn)有的接近車輛檢測系統(tǒng)中，不可能與主車輛發(fā)生碰撞的處于豎向不同平面中的聲源也可能被檢測為接近車輛。結(jié)果，發(fā)出關(guān)于檢測到接近車輛的不必要的警報(bào)等，因此降低了安全系統(tǒng)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種接近車輛檢測系統(tǒng)和一種接近車輛檢測方法，所述接近車輛檢測系統(tǒng)和接近車輛檢測方法高度準(zhǔn)確地檢測在與主車輛處于同一平面中的道路上行使的接近車輛。
[0006]本發(fā)明的第一方面涉及一種接近車輛檢測系統(tǒng)，所述接近車輛檢測系統(tǒng)基于由安裝在主車輛上的多個聲音收集器收集到的聲音來檢測接近車輛。接近車輛檢測系統(tǒng)包括:橫向判定單元，所述橫向判定單元判定使用所述多個聲音收集器檢測到的聲源的橫向運(yùn)動方向是否為接近主車輛的方向；和豎向判定單元，所述豎向判定單元判定使用多個聲音收集器檢測到的聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置位于同一平面中，其中，當(dāng)橫向判定單元判定聲源的橫向運(yùn)動方向是接近主車輛的方向并且豎向判定單元判定聲源的豎向位置與主車輛的豎向位置位于同一平面中時(shí)，聲源被檢測為所述接近車輛。
[0007]在接近車輛檢測系統(tǒng)中，多個聲音收集器用于檢測聲源(特別地，車輛的行駛聲音)。在接近車輛檢測系統(tǒng)中，橫向判定單元判定聲源的橫向運(yùn)動方向是否為接近主車輛的方向，而豎向判定單元判定聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中。然后，在接近車輛檢測系統(tǒng)中，當(dāng)判定聲源的橫向運(yùn)動方向是接近主車輛的方向并且判定聲源的豎向位置與主車輛的豎向位置處于同一平面中時(shí)，聲源被檢測為接近主車輛的車輛。因此，即使當(dāng)聲源的橫向運(yùn)動方向是接近主車輛的方向時(shí)，當(dāng)聲源的豎向位置不與主車輛的豎向位置處于同一平面中時(shí)(主車輛上方或者下方)，聲源(車輛)即使在聲源(車輛)沿著橫向方向接近主車輛時(shí)也不可能與主車輛發(fā)生碰撞，因此聲源不被檢測為接近主車輛的接近車輛。以這種方式，在接近車輛檢測系統(tǒng)中，除了判定聲源的橫向運(yùn)動方向之外，還通過判定聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中，能夠僅檢測處于同一平面中的可能與主車輛發(fā)生碰撞的接近車輛，因此提高了接近車輛的檢測準(zhǔn)確性。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的接近車輛檢測系統(tǒng)中，當(dāng)分別由布置在沿著主車輛的豎向方向的不同位置處的聲音收集器收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔小于或等于閾值時(shí)，豎向判定單元可以判定聲源的豎向位置與主車輛的豎向位置位于同一平面中。
[0009]在這種接近車輛檢測系統(tǒng)中，聲音收集器位于沿著主車輛的豎向方向的不同位置處，并且由位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器中的每一個收集聲音。當(dāng)聲源與主車輛處于同一平面中時(shí)，聲源的豎向位置處于具有與位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器基本相同的水平高度的位置處，因此位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器之間的來自聲源的聲音的到達(dá)時(shí)間間隔較小。另一方面，當(dāng)聲源不與主車輛處于同一平面中時(shí)，聲源的豎向位置位于水平高度顯著不同于位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器的水平高度的位置處，因此位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器之間的來自聲源的聲音的到達(dá)時(shí)間間隔增大。因而，接近車輛檢測系統(tǒng)的豎向判定單元判定由位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器分別收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔是否小于或者等于閾值，并且當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔小于或者等于閾值時(shí)，接近車輛檢測系統(tǒng)的豎向判定單元判定聲源的豎向位置與主車輛的豎向位置處于同一平面中。以這種方式，在接近車輛檢測系統(tǒng)中，通過判定位于豎向方向上的不同位置處的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔是否小于或者等于閾值，能夠簡單且高度準(zhǔn)確地判定聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的接近車輛檢測系統(tǒng)中，豎向判定單元可以根據(jù)分別由布置在主車輛的豎向方向上的不同位置和主車輛的橫向方向上的不同位置處的聲音收集器收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔的變化量來判定聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中。
[0011]在這個接近車輛檢測系統(tǒng)中，聲音收集器布置在主車輛的豎向方向上的不同位置和主車輛的橫向方向上的不同位置處，并且由位于豎向方向上的不同位置處和橫向方向上的不同位置處的聲音收集器中的每一個收集聲音。當(dāng)聲源與主車輛處于同一平面時(shí)，在聲源沿著主車輛的橫向方向接近主車輛并且然后遠(yuǎn)離主車輛時(shí)，來自聲源的聲音首先抵達(dá)的聲音收集器在中間發(fā)生變化(與聲音收集器的豎向位置無關(guān)，當(dāng)聲源從主車輛的左側(cè)向主車輛的右側(cè)運(yùn)動時(shí)，其從左側(cè)聲音收集器變化為右側(cè)聲音收集器，并且當(dāng)聲源從主車輛的右側(cè)向主車輛的左側(cè)運(yùn)動時(shí)，其從右側(cè)聲音收集器變化為左側(cè)聲音收集器)，因此聲音收集器之間的來自聲源的聲音的到達(dá)時(shí)間間隔從負(fù)值變成正值或者從正值變成負(fù)值。另一方面，當(dāng)聲源不與主車輛處于同一平面時(shí)，即使當(dāng)聲源沿著主車輛的橫向方向接近主車輛然后運(yùn)動遠(yuǎn)離主車輛時(shí)，來自聲源的聲音首先抵達(dá)的聲音收集器也不在中間發(fā)生變化(與聲音收集器的橫向位置無關(guān)，當(dāng)聲源位于主車輛的上方時(shí)，其始終首先抵達(dá)上部聲音收集器，并且當(dāng)聲源位于主車輛下方時(shí)，其始終首先抵達(dá)下部聲音收集器)，因此，聲音收集器之間的來自聲源的聲音的到達(dá)時(shí)間間隔以正值變化或者以負(fù)值變化。因而，接近車輛檢測系統(tǒng)的豎向判定單兀根據(jù)由位于豎向方向上的不同位置和橫向方向上的不同位置處的聲音收集器分別收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔的變化來判定聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中。以這種方式，在接近車輛檢測系統(tǒng)中，通過基于位于豎向方向上的不同位置處和位于橫向方向上的不同位置處的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的變化來實(shí)施判定，能夠簡單且高度準(zhǔn)確地判定聲源的豎向位置是否與主車輛的豎向位置處于同一平面中。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的接近車輛檢測系統(tǒng)中，多個聲音收集器可以包括位于主車輛的豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器和位于主車輛的橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器。
[0013]在這個接近車輛檢測系統(tǒng)中，至少一對聲音收集器布置在主車輛的豎向方向上的不同位置處，并且由位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器中的每一個收集聲音。因此，接近車輛檢測系統(tǒng)的豎向判定單元能夠通過使用由位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器中的每一個收集到的聲音來判定聲源的豎向位置是否與主車輛處于同一平面中。另外，在接近車輛檢測系統(tǒng)中，至少一對聲音收集器位于主車輛的橫向方向上的不同位置處，并且由位于橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器中的每一個收集聲音。因此，接近車輛檢測系統(tǒng)的橫向判定單元能夠通過使用由位于橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器中的每一個收集到的聲音來判定聲源的橫向運(yùn)動方向是否是接近主車輛的方向。
[0014]需要注意的是，當(dāng)多個聲音收集器包括位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器和位于橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器時(shí)，位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器和位于橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器可以由不同的聲音收集器構(gòu)成，位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器和位于橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器可以由部分共用的聲音收集器構(gòu)成，或者位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器和位于橫向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器可以由全部共用的聲音收集器構(gòu)成。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的接近車輛檢測系統(tǒng)中，位于豎向方向上的不同位置處的至少一對上部聲音收集器和下部聲音收集器可以布置在沿著所述主車輛的縱向方向的不同位置處。
[0016]在這種接近車輛檢測系統(tǒng)中，布置在主車輛的豎向方向上的不同位置處的至少一對上部聲音收集器和下部聲音收集器布置在主車輛的縱向方向上的不同位置處。例如，將討論上部聲音收集器在主車輛中布置下部聲音收集器的前側(cè)的情況。當(dāng)聲源存在于主車輛的上方且位于其前方時(shí)，與至少一對聲音收集器布置在同一縱向位置的情況相比，來自聲源的聲音抵達(dá)上部前方聲音收集器的時(shí)間比抵達(dá)下部后方聲音收集器的時(shí)間早，因此聲音到達(dá)時(shí)間間隔增大。以這種方式，在接近車輛檢測系統(tǒng)中，通過將位于豎向方向上的不同位置處的至少一對聲音收集器布置在縱向方向上的不同位置處，至少一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔根據(jù)不與主車輛處于同一平面中的聲源的位置而增大，因此提高了區(qū)別豎向方向的聲源的能力。結(jié)果，可以確保區(qū)別能力而不需要以較大豎向間隔布置至少一對聲音收集器，因此可以確保設(shè)計(jì)靈活性。
[0017]需要注意的是，當(dāng)位于豎向方向上的不同位置處的成對的聲音收集器的數(shù)量是一對時(shí)，來自位于主車輛上方和前方的聲源的聲音到達(dá)時(shí)間間隔和來自位于主車輛下方和后方的聲源的聲音到達(dá)時(shí)間間隔在上部聲音收集器布置在下部聲音收集器的前側(cè)時(shí)增大；而當(dāng)下部聲音收集器布置在上部聲音收集器的前側(cè)上時(shí)，來自位于主車輛上方和后方的聲源的聲音到達(dá)時(shí)間間隔和來自位于主車輛的下方和前方的聲源的聲音到達(dá)時(shí)間間隔增大。另夕卜，當(dāng)位于豎向方向上的不同位置處的成對的聲音收集器的數(shù)量是兩對時(shí)，可以實(shí)施上述兩種布置方案，因此，可以增大來自位于與主車輛不處于同一平面中的任何位置處的聲源的聲音到達(dá)時(shí)間間隔。
[0018]本發(fā)明的第二方面涉及一種接近車輛檢測方法，所述接近車輛檢測方法基于由安裝在主車輛上的多個聲音收集器收集到的聲音來檢測接近車輛。接近車輛檢測方法包括:判定使用多個聲音收集器檢測到的聲源的橫向運(yùn)動方向是否為接近主車輛的方向；判定使用多個聲音收集器檢測到的聲源的豎向位置是否與主車輛處于同一平面中；和當(dāng)判定聲源的橫向運(yùn)動方向是接近主車輛的方向并且判定聲源的豎向位置與主車輛處于同一平面中時(shí)，將聲源檢測為接近車輛。接近車輛檢測方法具有與接近車輛檢測系統(tǒng)類似的操作和相似的有利效果。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的上述方面，通過除了判定聲源的橫向運(yùn)動方向以外還判定聲源的豎向位置是否與主車輛處于同一平面中，能夠僅檢測可能與主車輛發(fā)生碰撞的處于同一平面中的接近車輛，因此提高了接近車輛的檢測準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]將參照附圖在下文中描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)勢和技術(shù)以及工業(yè)意義，在所述附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中:
[0021]圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的構(gòu)造簡圖；
[0022]圖2A和圖2B是圖解了根據(jù)一對聲音收集器的布置方案的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的視圖，其中，圖2A示出了所述一對聲音收集器沿著豎向方向布置的情況，而圖2B示出了所述一對聲音收集器沿著橫向方向布置的情況；
[0023]圖3A至圖3D是根據(jù)第一實(shí)施例的聲音收集器陣列中的聲音收集器的布置方案視圖，其中，圖3A示出了三個聲音收集器的情況下的示例，圖3B示出了三個聲音收集器的情況下的另一個示例，圖3C示出了四個聲音收集器的情況下的示例，而圖3D示出了與另一個系統(tǒng)共用聲音收集器的情況下的示例；
[0024]圖4是示出了由根據(jù)第一實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的ECU執(zhí)行的處理的流程的流程圖；
[0025]圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的構(gòu)造簡圖；[0026]圖6A和圖6B是根據(jù)第二實(shí)施例的聲音收集器陣列的聲音收集器的布置方案視圖，其中，圖6A示出了橫向間隔較寬的情況，而圖6B示出了豎向間隔較寬的情況；
[0027]圖7A至圖7C是圖解了根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測方法的視圖，其中，圖7A是示出了聲源的運(yùn)動方向的視圖，圖7B是示出了在聲源與主車輛處于同一平面的情況下的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間差異的視圖，而圖7C是示出了在聲源不與主車輛處于同一平面中的情況下的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量的視圖；
[0028]圖8是示出了由根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的ECU執(zhí)行的處理的流程的流程圖；
[0029]圖9是聲音收集器陣列的聲音收集器的另一個示例的布置方案視圖；
[0030]圖1OA和圖1OB是聲音收集器陣列中的一對上部聲音收集器和下部聲音收集器的布置方案視圖，其中，圖1OA示出了上部聲音收集器和下部聲音收集器位于縱向方向上的不同位置處的情況，而圖1OB示出了上部聲音收集器和下部聲音收集器位于縱向方向上的相同位置處的情況；和
[0031]圖11是聲音收集器陣列中的兩對上部聲音收集器和下部聲音收集器的布置方案視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]在下文中，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的所述方面的接近車輛檢測系統(tǒng)和接近車輛檢測方法的實(shí)施例。需要注意的是，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示附圖中的相同或者對應(yīng)的元件，并且將省略重復(fù)描述。
[0033]在這些實(shí)施例中，本發(fā)明的上述方面應(yīng)用于裝配給車輛的接近車輛檢測系統(tǒng)。根據(jù)這些實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)根據(jù)由多個(兩個或者更多個)聲音收集器(麥克風(fēng))分別收集的聲音來檢測接近主車輛的車輛(即，識別聲源的運(yùn)動方向，8卩，周圍車輛的行駛聲音的運(yùn)動方向)，然后向駕駛輔助系統(tǒng)提供關(guān)于接近車輛的信息。在這些實(shí)施例中，描述聲音收集器的數(shù)量是三個或者更多個的情況下的第一實(shí)施例和聲音收集器的數(shù)量是兩個的情況下的第二實(shí)施例，并且描述多個聲音收集器的多種布置方案。
[0034]需要注意的是，車輛的行駛聲音大部分由道路噪音(輪胎表面和路面之間的摩擦噪音)和輪胎凹槽中的空氣的花紋噪音(湍流(壓縮或者釋放))形成?？梢允孪韧ㄟ^實(shí)驗(yàn)等測量車輛的行駛聲音的頻率成分的范圍。
[0035]將參照圖1至圖3D描述根據(jù)第一實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)I。圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的構(gòu)造簡圖。圖2A和圖2B是圖解了基于一對聲音收集器的布置方案的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的視圖，其中，圖2A示出所述一對聲音收集器沿著豎向方向布置的情況，圖2B示出了所述一對聲音收集器沿著橫向方向布置的情況。圖3A至圖3D是根據(jù)第一實(shí)施例的聲音收集器陣列中的聲音收集器的布置方案視圖，其中，圖3A不出了三個收集器的情況示例，圖3B示出了三個聲音收集器的情況的另一個示例，圖3C示出了在四個聲音收集器的情況示例，而圖3D示出了與另一個系統(tǒng)共用聲音收集器的情況的示例。
[0036]接近車輛檢測系統(tǒng)IA使用三個或者更多個聲音收集器組成位于主車輛的橫向方向(水平方向)上的不同位置處的一對聲音收集器和位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。然后，接近車輛檢測系統(tǒng)IA根據(jù)位于橫向方向上的不同位置處的所述一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔判定聲源是否正沿著橫向方向接近，并且根據(jù)位于豎向方向上的不同位置處的所述一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔判定聲源的豎向位置是否與主車輛處于同一平面中，然后，將與主車輛處于同一平面中的沿著橫向方向接近的聲源檢測為接近車輛。
[0037]接近車輛檢測系統(tǒng)IA包括聲音收集器陣列IOA (聲音收集器11A、12A和13A)和電子控制單元(E⑶)20A (橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元21、豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元22和接近車輛檢測單元23)。在第一實(shí)施例中，在ECU20A的接近車輛檢測單元23中執(zhí)行的處理對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的上述方面的橫向判定單元和豎向判定單元。需要注意的是，圖1的構(gòu)造簡圖示出了三個聲音收集器的情況。
[0038]將參照圖2A和圖2B描述位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔和位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔。圖2A示出了由位于豎向方向上的不同位置處的上部聲音收集器MU和下部聲音收集器ML構(gòu)成的一對聲音收集器，并且示出了與主車輛處于同一平面中且位于所述主車輛正前方的聲源SL和位于上方的聲源SU。當(dāng)聲音收集器MU和聲音收集器ML收集來自聲源SL的聲音時(shí),聲音收集器MU和聲源SL之間的距離大體等于聲音收集器ML和聲源SL之間的距離，這是因?yàn)槁曇羰占鱉U和聲音收集器ML位于具有與聲源SL大體相同的水平高度的位置處，來自聲源SL的聲音在基本相同的時(shí)間段內(nèi)抵達(dá)聲音收集器MU和聲音收集器ML，所以一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔極其小。另一方面，當(dāng)聲音收集器MU和聲音收集器ML收集來自聲源SU的聲音時(shí),聲音收集器MU和聲源SU之間的距離小于聲音收集器ML和聲源SU之間的距離,這是因?yàn)槁曇羰占鱉U和聲音收集器ML位于與聲源SL顯著不同的水平高度處，所以與聲音收集器ML相比，來自聲源SL的聲音更早到達(dá)聲音收集器MU，并且一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔較大。這也適用于聲源處于下方的情況。因此，通過利用位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，能夠區(qū)別聲源是與主車輛處于同一平面中還是聲源位于主車輛的上方或者下方。
[0039]圖2B不出了由位于橫向方向上的不同位置處的右側(cè)聲音收集器MR和左側(cè)聲音收集器MT構(gòu)成的一對聲音收集器，并且示出了與主車輛處于同一平面中且位于主車輛的正前方的聲源SL以及位于上方的聲源SU。當(dāng)聲音收集器MU和聲音收集器ML收集來自聲源SL的聲音時(shí),聲音收集器MR和聲源SL之間的距離基本等于聲音收集器MT和聲源SL之間的距離，所以，來自聲源SL的聲音在基本相同的時(shí)間段內(nèi)抵達(dá)聲音收集器MR和聲音收集器MT,并且一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔很小。另外，當(dāng)聲音收集器MR和聲音收集器MT同樣收集來自聲源SU的聲音時(shí)，因?yàn)槁曇羰占鱉R和聲源SU之間的距離基本等于聲音收集器MT和聲源SU之間的距離,所以來自聲源SU的聲音在基本相同的時(shí)間段內(nèi)抵達(dá)聲音收集器MR和聲音收集器MT,并且一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔也很小。
[0040] 如能夠從上述關(guān)系中理解的那樣，利用位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，以便由此能夠區(qū)別聲源是位于同一平面中還是位于上方或者下方。另外，利用位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，以便由此使得能夠如在現(xiàn)有技術(shù)的情況下那樣識別沿著橫向方向接近的聲源。
[0041]聲音收集器陣列IOA具有三個或者更多個聲音收集器11A、…。在聲音收集器陣列IOA中，使用三個或者更多個聲音收集器11A、…組成位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器和位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。
[0042]將參照圖3A至圖3D描述聲音收集器陣列IOA的示例。在圖3A的情況下，三個聲音收集器11A、12A和13A布置成三角形。聲音收集器12A和聲音收集器13A沿著橫向方向(車輛寬度方向)布置在與主車輛的前端部分處于相同的水平高度的位置(下部位置)處，聲音收集器12A布置在主車輛的右側(cè),而聲音收集器13A布置在主車輛的左側(cè)。聲音收集器IlA沿著橫向方向布置在主車輛的中心處，并且布置在比布置在主車輛的前端部分處的聲音收集器12A和13A的水平高度高的水平高度處。在這些布置方案的情況下，由聲音收集器12A和聲音收集器13A構(gòu)成的一對聲音收集器、由聲音收集器12A和聲音收集器IlA構(gòu)成的一對聲音收集器和由聲音收集器13A和聲音收集器IlA構(gòu)成的一對聲音收集器中的每一對均可以構(gòu)成位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，并且使用這些三對聲音收集器中的至少一對聲音收集器。另外，由聲音收集器IlA和聲音收集器12A構(gòu)成的一對聲音收集器和由聲音收集器IIA和聲音收集器13A構(gòu)成的一對聲音收集器中的每一對均可以構(gòu)造成位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，并且使用這些兩對聲音收集器中的至少一對聲音收集器。在這種情況下，一對橫向布置的聲音收集器和一對豎向布置的聲音收集器之間共用三個聲音收集器11A、12A和13A。
[0043]在圖3B的情況下，三個聲音收集器11A、12A和13A布置成L形。聲音收集器12A和聲音收集器13A沿著橫向方向布置在具有與主車輛的前端部分相同的水平高度的位置(下部位置)處，聲音收集器12A布置在主車輛的右側(cè),而聲音收集器13A布置在主車輛的左偵1K聲音收集器IlA布置在沿著主車輛的橫向方向與聲音收集器12A相同的位置處,且布置在比布置在主車輛的前端部分處的聲音收集器12A和13A的水平高度高的水平高度處。在這個布置方案的情況下，由聲音收集器12A和聲音收集器13A構(gòu)成的一對聲音收集器用作位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。另外，由聲音收集器IlA和聲音收集器12A構(gòu)成的一對聲音收集器用作沿著豎向方向位于不同位置處的一對聲音收集器。在這種情況下，一對橫向布置的聲音收集器和一對豎向布置的聲音收集器之間共用聲音收集器12A。
[0044]在圖3C的情況下，四個聲音收集器11A、12A、13A和14A布置成十字形。聲音收集器12A和聲音收集器13A沿著橫向方向布置在與主車輛的前端部分具有相同的水平高度的位置(中間位置)處，聲音收集器12A布置在主車輛的右側(cè),而聲音收集器13A布置在主車輛的左側(cè)。聲音收集器IlA和聲音收集器14A在主車輛的前端部分處布置在沿著橫向方向的中心位置處，聲音收集器IlA布置在水平高度比聲音收集器12A和13A的水平高度高的位置處，并且聲音收集器14A布置在水平高度比聲音收集器12A和13A的水平高度低的位置處。在這種布置方案的情況下，由聲音收集器12A和聲音收集器13A構(gòu)成的一對聲音收集器用作位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。另外，由聲音收集器IlA和聲音收集器14A構(gòu)成的一對聲音收集器用作位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。在這種情況下，一對橫向布置的聲音收集器和一對豎向布置的聲音收集彼此獨(dú)立。
[0045]鑒于成本、設(shè)計(jì)等，聲音收集器可以與另一個系統(tǒng)中使用的部件共用。例如，在間隙聲納(clearance sonar)的情況下,適用的是,聲納通常使用超聲頻帶,但是聲納構(gòu)造成使得該頻帶擴(kuò)展至足以包括車輛的行駛聲音的頻帶的范圍，由此，可以與這種擴(kuò)展的間隙聲納共享聲音收集器。圖3D示出了使用頻帶擴(kuò)展的間隙聲納15a、15b、15c和15d的情況，并且示出了聲音收集器IlA和間隙聲納15a、15b、15c和15d布置成大體的三角形的情況。間隙聲納15a、15b、15c和15d沿著橫向方向布置在具有與主車輛的前端部分相同的水平高度的位置(下部位置)處，間隙聲納15a和15b布置在右側(cè),而間隙聲納15c和15d布置在左偵U。聲音收集器IlA布置在主車輛的橫向方向的中心處，并且布置在水平高度比位于主車輛的前端部分處的間隙聲納15a、15b、15c和15d的水平高度高的位置處。在這種布置方案的情況下，例如，一對間隙聲納15a和間隙聲納15d、一對間隙聲納15b和間隙聲納15c等用作位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。另外，例如，一對聲音收集器11A和間隙聲納15b、一對聲音收集器IlA和間隙聲納15c等用作位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。
[0046]檢測橫向方向上的聲音的檢測能力取決于位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器之間的間隔，并且橫向方向上的最大可檢測距離(空間分辨率)隨著該間隔的增大而增大。另外，檢測豎向方向上的聲音的檢測能力取決于位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器之間的間隔，并且豎向區(qū)別能力(抵抗噪音而區(qū)別聲源是位于上方或者下方還是位于同一平面的能力)或最大可檢測距離隨著該間隔的增大而增大。
[0047]聲音收集器11A、…中的每一個均是無方向性聲音收集器，并且收集車輛外的環(huán)境聲音。聲音收集器11A、…中的每一個是均是聲電轉(zhuǎn)換器，并且將收集到的聲音轉(zhuǎn)換成電信號，并將電信號傳送到E⑶20A。
[0048]E⑶20A是由中央處理器(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)等構(gòu)成的電子控制單元，并且綜合地控制接近車輛檢測系統(tǒng)1A。在E⑶20A中，貯存在ROM中的接近車輛檢測應(yīng)用程序被裝載到RAM中并且由CPU執(zhí)行，以由此實(shí)施橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元21、豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元22和接近車輛檢測單元23。因此，在E⑶20A中，分別從三個或者更多個聲音收集器11A、…輸入電信號，并且電信號用于以設(shè)定的時(shí)間間隔執(zhí)行處理單元21、22和23中的處理。
[0049]橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單兀21由位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器的電信號之間的互相 關(guān)性(cross correlation)計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔。豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元22由位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器的電信號之間的互相關(guān)性計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔。這時(shí)，期望的是僅對頻率成分對應(yīng)于車輛的行駛聲音的聲源計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔。
[0050]計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔的方法例如是，從多個聲音收集器中的一個聲音收集器的電信號中提取設(shè)定時(shí)間段的信號，并且從多個聲音收集器中的另一個聲音收集器的電信號中提取設(shè)定時(shí)間段的信號，并且在改變提取時(shí)間段的同時(shí)依次計(jì)算互相關(guān)值，并且互相關(guān)值大于或者等于閾值(即，改變了提取時(shí)間段的兩個電信號的波形彼此類似)的時(shí)間間隔被判定為聲音到達(dá)時(shí)間間隔。需要注意的是，計(jì)算出的聲音到達(dá)時(shí)間間隔可以是正值或者可以是負(fù)值。根據(jù)一對聲音收集器的布置方案、參照一對聲音收集器中的哪一個聲音收集器計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔以及聲源的位置，計(jì)算出的聲音到達(dá)時(shí)間間隔變?yōu)檎祷蛘哓?fù)值。
[0051]接近車輛檢測單元23判定位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值是否小于閾值(針對橫向接近判定)。所述閾值(針對橫向接近判定)是用于根據(jù)一對橫向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔判定聲源是否接近的閾值，并且所述閾值(針對橫向接近判定)通過實(shí)驗(yàn)等事先設(shè)定。當(dāng)一對橫向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值減小并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值小于閾值(針對橫向接近判定)時(shí)，接近車輛檢測單元23判定聲源沿著橫向方向接近。另一方面，當(dāng)一對橫向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值大于或者等于閾值(針對橫向接近判定)時(shí)，接近車輛檢測單元23判定聲源沒有正在沿著橫向方向接近，并且判定不存在接近車輛。在這種情況下，當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值較小但是聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值大于或者等于閾值(針對橫向接近判定)時(shí)，聲源正在沿著橫向方向接近，但是聲源并不靠近主車輛，使得有可能發(fā)生碰撞。另外，當(dāng)一對橫向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值變得小于閾值(針對橫向接近判定)并且然后聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值增大時(shí)，接近車輛檢測單元23判定聲源沿著橫向方向遠(yuǎn)離主車輛。
[0052]當(dāng)判定聲源沿著橫向方向接近時(shí)，接近車輛檢測單元23判定位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值是否小于閾值(針對豎向接近判定)。閾值(針對豎向接近判定)是用于根據(jù)一對豎向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔判定聲源是否處于同一平面中的閾值，并且所述閾值(針對豎向接近判定)通過實(shí)驗(yàn)等事先設(shè)定。當(dāng)一對豎向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值小于閾值(針對豎向接近判定)時(shí)，接近車輛檢測單元23判定聲源處于同一平面中并且判定聲源為處于同一平面中的接近車輛。僅在這種情況下，聲源被檢測為接近主車輛的接近車輛。另一方面，當(dāng)一對豎向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值大于或者等于閾值(針對豎向接近判定)時(shí)，接近車輛檢測單元23判定聲源不在同一平面中并且判定聲源是主車輛上方(在高架道路上)或者主車輛下方的接近車輛。
[0053]然后，E⑶20A根據(jù)接近車輛檢測單元23的判定結(jié)果產(chǎn)生接近車輛信息，并將所述接近車輛信息傳遞到駕駛輔助系統(tǒng)2。接近車輛信息例如是關(guān)于是否存在接近車輛、何時(shí)存在接近車輛以及接近方向和到主車輛的相對距離的信息。需要注意的是，存在接近車輛的情況是存在在與主車輛相同的平面中沿著橫向方向接近的聲源(車輛)的情況。
[0054]駕駛輔助系統(tǒng)2是在各種駕駛操作過程中輔助駕駛員的系統(tǒng)。特別地，當(dāng)駕駛輔助系統(tǒng)2接收到來自接近車輛檢測系統(tǒng)IA的接近車輛信息時(shí)，駕駛輔助系統(tǒng)2以設(shè)定時(shí)間間隔實(shí)施與接近車輛有關(guān)的駕駛輔助。例如，當(dāng)存在接近主車輛的車輛時(shí)，判定接近車輛是否可能與主車輛發(fā)生碰撞，并且當(dāng)判定接近車輛有可能與主車輛發(fā)生碰撞時(shí)，向駕駛員發(fā)出警報(bào)，或者將關(guān)于接近車輛的信息提供給駕駛員，此外，當(dāng)碰撞的可能性增大時(shí)實(shí)施諸如自動制動的車輛控制。
[0055]接下來，將參照圖1至圖3D描述接近車輛檢測系統(tǒng)IA的操作。特別地，將參照圖4中示出的流程圖描述ECU20A執(zhí)行的處理。圖4是示出了由根據(jù)第一實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的ECU執(zhí)行的處理的流程的流程圖。在此，將描述以下情況:設(shè)置有三個聲音收集器11A、12A和13A,聲音收集器12A和聲音收集器13A構(gòu)成位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，并且聲音收集器IlA和聲音收集器12A構(gòu)成位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。
[0056]聲音收集器11A、12A和13A中的每一個均收集車輛外部的環(huán)境聲音，將收集到的聲音轉(zhuǎn)換成電信號并且將電信號傳遞到ECU20A。ECU20A輸入電信號。
[0057]E⑶20A使用聲音收集器12A的電信號和聲音收集器13A的電信號來以設(shè)定時(shí)間間隔內(nèi)計(jì)算橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔(SlO)。[0058]然后，E⑶20A判定橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值是否小于閾值(針對橫向接近判定)(Sll)0當(dāng)在Sll中判定橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值大于或者等于閾值(針對橫向接近判定)時(shí)，E⑶20A判定沒有檢測到接近車輛(S14)。
[0059]當(dāng)在Sll中判定橫向聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值小于閾值(針對橫向接近判定)時(shí)，則判定聲源沿著主車輛的橫向方向接近，并且ECU20A使用聲音收集器IlA的電信號和聲音收集器12A的電信號來計(jì)算豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔(S12)。然后，E⑶20A判定豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值是否小于閾值(針對豎向接近判定)(S13)。當(dāng)在S13中判定豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值小于閾值(針對豎向接近判定)時(shí)，E⑶20A判定沿著主車輛的橫向方向接近的所述聲源與主車輛處于同一平面中(S15)，并將該聲源檢測為接近主車輛的接近車輛(S16)。當(dāng)在S13中判定豎向聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值大于或者等于閾值(針對豎向接近判定)時(shí)，E⑶20A判定沿著主車輛的橫向方向接近的所述聲源不與主車輛處于同一平面中(S17)，并判定該聲源為位于主車輛上方(在高架道路上)或者位于主車輛下方的接近車輛。
[0060]ECU20A根據(jù)上述判定結(jié)果產(chǎn)生接近車輛信息，并且將接近車輛信息傳輸?shù)今{駛輔助系統(tǒng)2。E⑶20A重復(fù)上述處理。
[0061]對于接近車輛檢測系統(tǒng)1A，使用三個或者更多個聲音收集器形成一對橫向布置的聲音收集器和一對豎向布置的聲音收集器，利用一對橫向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔來判定聲源是否沿著橫向方向接近，并且利用一對豎向布置的聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔來判定聲源是否與主車輛處于同一平面中。通過這樣做，能夠僅檢測同一平面中的可能與主車輛發(fā)生碰撞的接近車輛，因此提高了接近車輛的檢測準(zhǔn)確性。結(jié)果，能夠抑制針對不與主車輛處于同一平面中的接近車輛的不必要的警報(bào)輸出等，因此提高了駕駛輔助的可靠性。
[0062]將參照圖5至圖7C描述根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)1B。圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的構(gòu)造簡圖。圖6A和圖6B是根據(jù)第二實(shí)施例的聲音收集器陣列的多個聲音收集器的布置視圖，其中，圖6A示出了橫向間隔較寬的情況，圖6B示出了豎向間隔較寬的情況。圖7A至圖7C是圖解了根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測方法的視圖，其中，圖7A是示出了聲源的運(yùn)動方向的視圖，圖7B是示出了在聲源與主車輛處于同一平面中的情況下聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化的圖表，而圖7C是示出了在聲源不與主車輛在同一平面中的情況下聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量(temporal variation)的圖表。
[0063]接近車輛檢測系統(tǒng)IB使用兩個聲音收集器構(gòu)成位于主車輛的橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器和位于主車輛的豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。然后，接近車輛檢測系統(tǒng)IB根據(jù)兩個聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量來判定聲源是否正沿著橫向方向接近，判定聲源的豎向位置是否與主車輛處于同一平面中，并且將與主車輛處于同一平面中且沿著橫向方向接近的聲源檢測為接近車輛。
[0064]接近車輛檢測系統(tǒng)IB包括聲音收集器陣列IOB(聲音收集器IIB和12B)和E⑶20B(聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元24和接近車輛檢測單元25)。在第二實(shí)施例中，由E⑶20B的接近車輛檢測單元25實(shí)施的處理對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的上述方面的橫向判定單元和豎向判定單元。
[0065]聲音收集器陣列IOB具有兩個聲音收集器IIB和12B。在聲音收集器陣列IOB中，使用這兩個聲音收集器IIB和12B構(gòu)成位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器和位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。
[0066]聲音收集器IlB布置在主車輛的前端部分處并且位于沿著橫向方向的右側(cè)。聲音收集器12B布置在主車輛的前端部分處并且位于沿著橫向方向的左側(cè)。聲音收集器IlB布置在聲音收集器12B上方。通過這種布置方案,聲音收集器IlB和聲音收集器12B構(gòu)成位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器和位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器。
[0067]聲音收集器IlB和聲音收集器12B可以布置成使得聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向間隔Hl小于聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的橫向間隔Wl (如圖6A所不),或者可以布置成使得聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向間隔H2大于聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的橫向間隔W2 (如圖6B所不)。另外,橫向間隔可以等于豎向間隔。另外，橫向間隔和豎向間隔可以盡可能的增大。
[0068]將參照圖7A至圖7C描述如上所述布置的聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量。這里，將描述如圖7A所示的聲源S從主車輛的右側(cè)向左側(cè)運(yùn)動并且從右側(cè)接近主車輛的情況。另外，這是參照左側(cè)聲音收集器12B計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔的情況。
[0069]圖7B示出了在聲源S與主車輛處于同一平面中的情況下的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量PC。在這種情況下，因?yàn)槁曉碨與主車輛處于同一平面中，所以由于聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向位置的差異,來自聲源S的聲音抵達(dá)聲音收集器IlB的時(shí)間段和來自聲源S的聲音抵達(dá)聲音收集器12B的時(shí)間段之間幾乎沒有差異,但是由于聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的橫向位置的差異,來自聲源S的聲音抵達(dá)聲音收集器IlB的時(shí)間段和來自聲源S的聲音抵達(dá)聲音收集器12B的時(shí)間段之間存在差異。因此，當(dāng)聲源S從主車輛的右側(cè)向主車輛的正前方運(yùn)動時(shí)，來自聲源S的聲音首先抵達(dá)右側(cè)聲音收集器11B，因此負(fù)的聲音到達(dá)時(shí)間間隔接近O (聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值減小)。這時(shí)，在標(biāo)記PCI表示的區(qū)域中，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值繼續(xù)減小而同時(shí)沒有改變聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值的變化量(聲音到達(dá)時(shí)間間隔的減小率沒有減小)，并且在標(biāo)記PC2表示的區(qū)域中，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值小于閾值。最后，當(dāng)聲源S通過主車輛的正前方時(shí)，來自聲源S的聲音同時(shí)抵達(dá)聲音收集器IlB和聲音收集器12B，因此聲音到達(dá)時(shí)間間隔為O。此夕卜，在聲源S從主車輛的正前方運(yùn)動到左側(cè)的同時(shí)，來自聲源S的聲音首先抵達(dá)左側(cè)聲音收集器12B，因此聲音到達(dá)時(shí)間間隔是正值，并且正的聲音到達(dá)時(shí)間間隔增大。
[0070]圖7C示出了在聲源S不與主車輛處于同一平面(聲源S位于主車輛上方)的情況下的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量VC。在這種情況下，因?yàn)槁曉碨位于主車輛的上方，所以由于聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向位置的差異,來自聲源S的聲音一直首先抵達(dá)上部聲音收集器11B,并且由于除了聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的橫向位置存在差異之外聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向位置也存在差異,來自聲源S的聲音抵達(dá)聲音收集器IlB的時(shí)間段和來自聲源S的聲音抵達(dá)聲音收集器12B的時(shí)間段之間存在差異。因此，當(dāng)聲源S從主車輛右側(cè)向主車輛的正前方運(yùn)動時(shí)，來自聲源S的聲音首先抵達(dá)右側(cè)聲音收集器11B。另外，因?yàn)槁曇羰占鱅lB位于上側(cè),所以來自聲源S的聲音更早地抵達(dá)。因此，如在標(biāo)記VCl表示的區(qū)域中所示的那樣，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值減小的變化量逐漸減小(聲音到達(dá)時(shí)間間隔減小率減小)。最后，即使當(dāng)聲源S沿著主車輛的橫向方向通過主車輛的正前方時(shí)，來自聲源S的聲音也首先抵達(dá)右側(cè)聲音收集器11B,并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔保持為負(fù)值。這時(shí)，如在標(biāo)記VC2表示的區(qū)域中示出的那樣，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值的減小率變?yōu)镺同時(shí)又沒有使聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值低于閾值，然后聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值開始增大。此外，即使在聲源S正沿著主車輛的橫向方向從主車輛的正前方向左側(cè)運(yùn)動時(shí)，來自聲源S的聲音也首先抵達(dá)右側(cè)聲音收集器11B，負(fù)的聲音到達(dá)時(shí)間間隔變化，并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值增大。這種聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化的特性也適用于聲源處于主車輛下方的情況。
[0071]當(dāng)聲源不與主車輛處于同一平面中時(shí)，由于聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向間隔增大，即使當(dāng)聲源沿著橫向方向接近時(shí)，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值也很難減小，并且上述特性變得顯著。特別地，為了提高針對遠(yuǎn)處聲源的區(qū)別能力，期望聲音收集器IlB和聲音收集器12B之間的豎向間隔更大。
[0072]通過聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化的上述特性，當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值減小然后增大并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔具有相同符號時(shí)，可以判定聲源不與主車輛處于同一平面中。另一方面，當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值減小然后增大并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔的符號變?yōu)橄喾磿r(shí)(當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值變得小于閾值時(shí))，可以判定聲源與主車輛處于同一平面中。
[0073]E⑶20B是由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成的電子控制單元，并且綜合地控制接近車輛檢測系統(tǒng)1B。在ECU20B中，貯存在ROM中的接近車輛檢測應(yīng)用程序被裝載到RAM中并且由CPU執(zhí)行，以便由此實(shí)施聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元24和接近車輛檢測單元25。因而，在E⑶20B中，從兩個聲音收集器IIB和12B分別輸出電信號，并且使用這些電信號以設(shè)定時(shí)間間隔執(zhí)行處理單元24和25中的處理。
[0074]聲音到達(dá)時(shí)間間隔計(jì)算單元24由聲音收集器IlB的電信號和聲音收集器12B的電信號的互相關(guān)性計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔。這時(shí)，期望的是僅針對頻率成分對應(yīng)于車輛的行駛聲音的聲源計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔。
[0075]在每次以設(shè)定時(shí)間間隔計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t)時(shí)，接近車輛檢測單元25使用當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t)和先前聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t-Ι)計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔的變化量Ats ( = |ts (t)|-|tS (t-l)|)。然后，接近車輛檢測單元25判定聲音到達(dá)時(shí)間間隔的變化量Ats是否小于O。當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的變化量Ats小于O時(shí)，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值減小，所以接近車輛檢測單元25判定聲源正沿著主車輛的橫向方向接近。
[0076]當(dāng)判定聲源正沿著橫向方向接近時(shí)，接近車輛檢測單元23判定當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t)的絕對值是否小于閾值。該閾值是用于由聲音到達(dá)時(shí)間間隔判定聲源是否處于同一平面中的閾值，并且事先通過實(shí)驗(yàn)等設(shè)定。當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t)的絕對值小于閾值時(shí)，接近車輛檢測單元25判定聲源處于同一平面中，并且判定在同一平面中存在接近車輛。另一方面，當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的變化量Ats變得大于或者等于O并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t)的絕對值沒有低于閾值時(shí)，聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值在變得低于閾值之前(在聲音到達(dá)時(shí)間間隔的符號變化之前)增大，因此接近車輛檢測單元25判定聲源不在同一平面中，并且判定接近車輛位于主車輛的上方(在高架路上)或者主車輛的下方。[0077]然后，E⑶20B根據(jù)由接近車輛檢測單元25的判定結(jié)果產(chǎn)生接近車輛信息，并且將接近車輛信息傳輸?shù)今{駛輔助系統(tǒng)2。
[0078]接下來，將參照圖5至圖7C描述接近車輛檢測系統(tǒng)IB的操作。特別地，將參照圖8中示出的流程圖來描述在ECU20B中執(zhí)行的處理。圖8是示出了由根據(jù)第二實(shí)施例的接近車輛檢測系統(tǒng)的ECU執(zhí)行的處理的流程的流程圖。需要注意的是，在由ECU20B執(zhí)行的處理中，接近標(biāo)記用作控制標(biāo)記。當(dāng)聲源正沿著主車輛的橫向方向接近時(shí)，將接近標(biāo)記設(shè)定為1，而當(dāng)沒有聲源接近時(shí)將接近標(biāo)記設(shè)定為O。
[0079]聲音收集器IlB和12B中的每一個均收集車輛外部的環(huán)境聲音，將收集到的聲音轉(zhuǎn)變成電信號并且將電信號傳輸?shù)紼CU20B。ECU20B輸入電信號。
[0080]E⑶20B首先將接近標(biāo)記初始化為O (S20)。
[0081]E⑶20B以設(shè)定時(shí)間間隔使用聲音收集器IlB的電信號和聲音收集器12B的電信號來計(jì)算當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t) (S21)。然后，E⑶20B使用當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t)和前一時(shí)間計(jì)算出的聲音到達(dá)時(shí)間間隔ts (t-Ι)來計(jì)算聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量Ats ( = |ts (t) |-|ts (t-1) I ) (S22)。此外，ECU20B判定聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量Ats是否小于O (S23)。
[0082]當(dāng)在S23中判定聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量Ats小于O時(shí)(當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值較小時(shí))，E⑶20B將接近標(biāo)記設(shè)定為I (S24)，并且判定聲源正沿著橫向方向接近(S25)。此外，E⑶20B判定當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值|ts (t) I是否小于閾值(S26)。
[0083]當(dāng)在S26中判定當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間的絕對值|ts (t)|小于閾值時(shí)(當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值足夠小時(shí))，E⑶20B判定接近聲源與主車輛處于同一平面中(S29)，并將該聲源檢測為接近主車輛的接近車輛(S30)。另一方面，當(dāng)在S26中判定當(dāng)前聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值Its (t) I大于或者等于閾值時(shí)，E⑶20B使處理返回到S21，并且在設(shè)定時(shí)間段之后執(zhí)行下一個處理。
[0084]當(dāng)在S23中判定聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量Ats大于或者等于O時(shí)，E⑶20B判定是否接近標(biāo)記為I并且聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量Ats大于O或者等于0(S27)。當(dāng)在S27中沒有滿足條件中的任意一個時(shí)，ECU20B判定沒有檢測到接近車輛(S28)。
[0085]當(dāng)在S27中滿足所有條件時(shí)(當(dāng)聲音到達(dá)時(shí)間間隔的絕對值增大而沒有充分減小時(shí))，E⑶20B判定接近聲源不與主車輛處于同一平面中(S31)，并且判定聲源是主車輛上方(在高架路上)或者主車輛下方的接近車輛(S32)。
[0086]ECU20B根據(jù)上述判定結(jié)果產(chǎn)生接近車輛信息，并將接近車輛信息傳輸?shù)今{駛輔助系統(tǒng)2。E⑶20B重復(fù)上述處理。
[0087]對于接近車輛檢測系統(tǒng)1B,使用兩個聲音收集器構(gòu)成一對橫向布置的聲音收集器和一對豎向布置的聲音收集器,并且利用兩個聲音收集器之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔的時(shí)間變化量來判定聲源是否正沿著橫向方向接近以及聲源是否與主車輛處于同一平面中。通過這樣做，能夠使用最少數(shù)量的聲音收集器僅檢測處于同一平面中的可能與主車輛發(fā)生碰撞的接近車輛，因此提高了接近車輛的檢測準(zhǔn)確性。特別地，可以通過最少數(shù)量的聲音收集器來實(shí)施這種構(gòu)造，因此降低了成本。
[0088]在下文中，將描述構(gòu)成位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器的多個聲音收集器的多種布置方案。
[0089]在圖9中示出的示例的情況下，構(gòu)成位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器的上部聲音收集器MU和下部聲音收集器ML布置在車身的豎向范圍的上端和下端處。在上述布置方案的情況下，可以最大化針對豎向方向的聲音的檢測能力，并且最大化區(qū)別豎向方向的聲源的能力和最大可檢測距離。
[0090]在很多情況下，在主車輛前方在高架道路上沿著橫向方向接近的車輛被錯誤地檢測為接近車輛。因此，重要的是區(qū)別位于主車輛上方和前方的沿著橫向方向的聲源和處于同一平面中且位于主車輛前方的沿著橫向方向的聲源。然而，由于車輛設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和成本的限制，聲音收集器在車輛上的安裝位置通常受到限制，并且一對聲音收集器可能無法布置成相距較大的豎向間隔。因而，如圖1OA所示，構(gòu)成位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器的上部聲音收集器MU和下部聲音收集器ML布置成使得上部聲音收集器MU沿著主車輛的縱向方向布置在下部聲音收集器ML的前側(cè)。在上述布置方案的情況下，當(dāng)聲源SUF存在于主車輛的上方和前方時(shí)，與圖1OB所示的上部聲音收集器MU和下部聲音收集器ML布置在沿著主車輛的縱向方向的同一位置的情況相比，聲音首先抵達(dá)上部聲音收集器MU，并且聲音收集器MU和聲音收集器ML之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔增大。結(jié)果，提高了將位于主車輛上方和前方的沿著橫向方向的聲源和位于同一平面中且位于主車輛前面的沿著橫向方向的聲源相互區(qū)別開的能力。因此，當(dāng)車輛具有可以安裝聲音收集器的有限的豎向范圍時(shí)，通過將聲音收集器布置在沿著縱向方向偏移的位置處，聲音收集器之間的豎向間隔可以減小，同時(shí)確保區(qū)別豎向方向上的聲源的能力在特定范圍，因此車輛研發(fā)、制造和設(shè)計(jì)的靈活性提高。順便提及，在上述布置方案的情況下，當(dāng)聲源SUR位于主車輛的上方和后方時(shí)，與上部聲音收集器MU和下部聲音收集器ML布置在沿著主車輛的縱向方向的相同位置的情況相比，聲音收集器MU和聲音收集器ML之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔減小。
[0091]為了針對位于主車輛上方和前方的聲源以及位于主車輛的下方和前方的聲源獲得類似的有利效果，三個聲音收集器沿著豎向方向布置，以構(gòu)成兩對聲音收集器。如圖11所示，使用沿著豎向方向布置的三個聲音收集器MU、MM和ML，上部聲音收集器MU沿著主車輛的縱向方向布置在中間聲音收集器MM的前側(cè)，并且下部聲音收集器ML沿著主車輛的縱向方向布置在中間聲音收集器MM的前側(cè)。在上述布置方案的情況下,對于位于主車輛上方和前方的聲源SUF和位于主車輛的下方和后方的聲源SLR而言,聲音收集器MU和聲音收集器ML之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔增大，所以，當(dāng)使用由聲音收集器MU和聲音收集器MM構(gòu)成的一對聲音收集器時(shí)，提高了區(qū)別豎向方向上的聲源的能力。另一方面，對于位于主車輛下方和前方的聲源SLF和位于主車輛上方和后方的聲源SUR而言,聲音收集器ML和聲音收集器MM之間的聲音到達(dá)時(shí)間間隔增大，所以，當(dāng)使用由聲音收集器ML和聲音收集器MM構(gòu)成的一對聲音收集器時(shí)，提高了區(qū)別沿著豎向方向的聲源的能力。
[0092]在上文中描述了根據(jù)本發(fā)明的上述方面的多個實(shí)施例；然而，本發(fā)明的上述方面并不局限于上述實(shí)施例，而是可以修改為多種替代性實(shí)施例。
[0093]例如，在這些實(shí)施例中，本發(fā)明的上述方面應(yīng)用于裝配到車輛上并且向駕駛輔助系統(tǒng)提供檢測到的接近車輛信息的接近車輛檢測系統(tǒng)；替代地，接近車輛檢測系統(tǒng)的構(gòu)造可以是另一種構(gòu)造。例如，本發(fā)明的上述方面可以作為接近車輛檢測功能集成在駕駛輔助系統(tǒng)中，或者接近車輛檢測系統(tǒng)可以具有警報(bào)功能。[0094]另外，在本發(fā)明的這些實(shí)施例中，一對右側(cè)聲音收集器和左側(cè)聲音收集器和一對上部聲音收集器和下部聲音收集器布置在主車輛的前端部分，以主要檢測主車輛前方的接近車輛；替代地，一對上部聲音收集器和下部聲音收集器和一對右側(cè)聲音收集器和左側(cè)聲音收集器可以布置在主車輛的后端部分，以主要檢測主車輛后方的接近車輛。
[0095]另外，在本發(fā)明的這些實(shí)施例中，針對一對上部聲音收集器和下部聲音收集器和一對右側(cè)聲音收集器和左側(cè)聲音收集器的布置方案描述了聲音收集器的數(shù)量和聲音收集器的布置位置；替代地，只要至少設(shè)置有位于豎向方向上的不同位置處的一對聲音收集器和位于橫向方向上的不同位置處的一對聲音收集器，其它各種構(gòu)造也可以應(yīng)用于聲音收集器的數(shù)量和聲音收集器的布置位置。
【權(quán)利要求】
1.一種接近車輛檢測系統(tǒng)，所述接近車輛檢測系統(tǒng)基于由安裝在主車輛上的多個聲音收集器收集的聲音檢測接近車輛，其特征在于，所述接近車輛檢測系統(tǒng)包括: 橫向判定單元，所述橫向判定單元判定使用所述多個聲音收集器檢測到的聲源的橫向運(yùn)動方向是否為接近所述主車輛的方向；和 豎向判定單元，所述豎向判定單元判定使用所述多個聲音收集器檢測到的所述聲源的豎向位置是否與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中，其中 當(dāng)所述橫向判定單元判定所述聲源的橫向運(yùn)動方向是接近所述主車輛的方向并且所述豎向判定單元判定所述聲源的豎向位置與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中時(shí)，所述聲源被檢測為所述接近車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，當(dāng)分別由布置在沿著所述主車輛的豎向方向的不同位置的所述聲音收集器收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔小于或等于閾值時(shí)，所述豎向判定單元判定所述聲源的豎向位置與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，基于分別由布置在沿著所述主車輛的豎向方向的不同位置和沿著所述主車輛的橫向方向的不同位置的所述聲音收集器收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔的變化，所述豎向判定單元判定所述聲源的豎向位置是否與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，所述多個聲音收集器包括布置在沿著所述主車輛的豎向方向的不同位置的至少一對聲音收集器和布置在沿著所述主車輛的橫向方向的不同位置的至少一對聲音收集器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的至少一對上部聲音收集器和下部聲音收集器布置在沿著所述主車輛的縱向方向的不同位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的所述至少一對上部聲音收集器和下部聲音收集器布置成使得所述上部聲音收集器布置在所述下部聲音收集器的相對于所述主車輛的前側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的所述至少一對上部聲音收集器和下部聲音收集器布置成使得所述下部聲音收集器布置在所述上部聲音收集器的相對于所述主車輛的前側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的所述至少一對上部聲音收集器和下部聲音收集器包括其中所述上部聲音收集器布置在所述下部聲音收集器的相對于所述主車輛的前側(cè)的一對聲音收集器和其中所述下部聲音收集器布置在所述上部聲音收集器的相對于所述主車輛的前側(cè)的一對聲音收集器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中的任一項(xiàng)所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的所述至少一對聲音收集器和位于沿著所述橫向方向的不同位置的所述至少一對聲音收集器由不同的聲音收集器構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至8中的任一項(xiàng)所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的所述至少一對聲音收集器和位于沿著所述橫向方向的不同位置的所述至少一對聲音收集器由部分共用的聲音收集器構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至8中的任一項(xiàng)所述的接近車輛檢測系統(tǒng)，其中，位于沿著所述豎向方向的不同位置的所述至少一對聲音收集器和位于沿著所述橫向方向的不同位置的所述至少一對聲音收集器由全部共用的聲音收集器構(gòu)成。
12.一種接近車輛檢測方法，所述接近車輛檢測方法基于由安裝在主車輛上的多個聲音收集器收集的聲音檢測接近車輛，其特征在于，所述接近車輛檢測方法包括: 判定使用所述多個聲音收集器檢測到的聲源的橫向運(yùn)動方向是否為接近所述主車輛的方向； 判定使用所述多個聲音收集器檢測到的聲源的豎向位置是否與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中；和 當(dāng)判定所述聲源的橫向運(yùn)動方向是接近所述主車輛的方向并且判定所述聲源的豎向位置與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中時(shí)，將所述聲源檢測為所述接近車輛。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接近車輛檢測方法，其中，當(dāng)分別由布置在沿著所述主車輛的豎向方向的不同位置的所述聲音收集器收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔小于或等于閾值時(shí)，判定所述聲源的豎向位置與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接近車輛檢測方法，其中，基于分別由布置在沿著所述主車輛的豎向方向的不同位置和沿著所述主車輛的橫向方向的不同位置的所述聲音收集器收集的聲音之間的到達(dá)時(shí)間間隔的變化，判定所述聲源的豎向位置是否與所述主車輛的豎向位置位于同一平面中。
【文檔編號】G01S3/808GK103477240SQ201280018702
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月15日
【發(fā)明者】船山龍士, 佐藤潤, 里中久志, 山田啟一, 坂野秀樹, 山本修身, 旭健作, 小川明 申請人:豐田自動車株式會社, 學(xué)校法人名城大學(xué)