DE112010005571B4

DE112010005571B4 - Hinderniserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112010005571B4
Application number: DE112010005571.8T
Authority: DE
Inventors: Satoru Inoue; Ryotaro Suzuki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: JP5128006B2; CN102870005B; CN102870005A; WO2011145140A1; JPWO2011145140A1; DE112010005571T5; US20120307594A1; US8797829B2

Abstract

Hinderniserfassungsvorrichtung, umfassend:
eine Vielzahl von Abstandssensoren, die jeweils eine Sende- und Empfangsfunktion aufweisen;
eine Sende- und Empfangs-Steuereinheit zum Steuern der Abstandssensoren, um zu bewirken, dass die Abstandssensoren während einer festen Zeitperiode eine Sendewelle aussenden, um reflektierte Wellen von einem Hindernis zu erfassen;
eine Zeitmesseinheit zum Messen einer ersten Zeit, die von einer Zeit, zu der das Senden startet, bis zu einer Zeit, zu der eine reflektierte Welle erfasst wird, vergeht, und eine zweite Zeit, die von einer Zeit, von der das Senden gestoppt wird, bis zu einer Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, vergeht; und
eine Hindernisbestimmungseinheit zum Bestimmen, dass ein Hindernis existiert, wenn eine Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit gleich oder geringer als eine vorbestimmte erlaubte Zeit ist.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hinderniserfassungsvorrichtung, die Zeitintervalle für die Erfassung eines Hindernisses verbessert, indem Ultraschallsensoren verwendet werden, die in einem vorderen und hinteren Bereich sowie an der rechten und linken Seite eines Fahrzeugs angebracht sind, ohne die Betriebssicherheit der Erfassung eines Hindernisses, das um das Fahrzeug existiert, zu reduzieren.
Hintergrund der Erfindung
Um eine fehlerhafte Erfassung aufgrund eines elektrischen Rauscheinflusses zu vermeiden, bestimmt eine herkömmliche Hinderniserfassungsvorrichtung, ob diese kontinuierlich erfasst hat, dass ein Hindernis an der gleichen Position (in der gleichen Richtung und bei dem gleichen Abstand) zweimal existiert, und dann, wenn kontinuierlich erfasst wurde, dass ein Hindernis an der gleichen Position zweimal existiert, erkennt, dass ein Hindernis vorhanden ist.
Gemäß einem Verfahren im Stand der Technik, das in Patentreferenz 1 beschrieben ist, wird zum Beispiel ein kontinuierliches Senden eines Ultraschallpulses durchgeführt, und dann, wenn ein Reflexionssignal, das die gleiche Pulsbreite aufweist, kontinuierlich erfasst wurde, erkennt, dass das Reflexionssignal von einem Hindernis kommt.
Gemäß einem Verfahren im Stand der Technik, das in Patentreferenz 2 beschrieben ist, wird ferner, da ein simultanes Senden von Ultraschallpulsen von einer Vielzahl von Ultraschallsensoren eine Interferenz zwischen Sendewellen bewirkt und somit einen nicht erfassbaren Bereich, jede zwei benachbarten Ultraschallsensoren, die Sendewellen ausstrahlen, die miteinander interferieren können, Sendungswellen simultan auszusenden.
Ferner beschreibt JP S62- 220 889 A einen Ultraschalldetektor zur Hinderniserkennung mit Sender, Empfänger und einer Auswerteschaltung. Dabei ist der Detektor ausgebildet, ein Detektionssignal auszugeben, wenn die Differenz aus der Pulsweite eines empfangenen Signals und einem gespeicherten Wert kleiner als ein bestimmter Wert ist.
Dokumente im Stand der Technik

Patentreferenz 1: Japanisches Patent mit der Registrierungsnummer 1974040
Patentreferenz 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2006-298 266 A

Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der oben erwähnten Verfahren im Stand der Technik wird zur Vermeidung einer Fehlfunktion aufgrund einer externen Geräuschs-Rauschwelle eine Ultraschallwelle mehrmals zu festen Zeitintervallen ausgesendet, und es wird bestimmt, dass ein Hindernis existiert, wenn die Zeit, zu der eine reflektierte Welle auftritt nachdem jede von einigen der mehrfachen Sendungen durchgeführt wurde, miteinander übereinstimmt. Daher tritt ein Problem auf, das darin besteht, dass eine Verzögerung in der Bestimmung auftritt, ob ein Hindernis existiert. Da ferner die Frequenz, mit der eine Ultraschallwelle ausgesendet wird, und die Länge der Zeitintervalle, mit denen die Bestimmung durchgeführt wird, nicht verkürzt werden kann, gibt es die Möglichkeit, dass ein Hindernis, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt, fehlerhaft erfasst wird. Dies ist insbesondere ein Problem, das oft für eine Hinderniserfassungsvorrichtung auftritt, das eine große Anzahl von Sensoren aufweist.
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben erläuterten Probleme, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung einer Hinderniserfassungsvorrichtung, die Zeitintervalle verbessern kann, zu denen Ultraschallsensoren Ultraschallwellen aussenden, wodurch die Genauigkeit der Erfassung eines Objekts verbessert wird, das sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Hinderniserfassungsvorrichtung bereitgestellt, umfassend: eine Vielzahl von Abstandssensoren, die jeweils eine Sende- und Empfangsfunktion aufweisen; eine Sende- und Empfangs-Steuereinheit zum Steuern der Abstandssensoren, um zu bewirken, dass die Abstandssensoren während einer festen Zeitperiode eine Sendewelle aussenden, um reflektierte Wellen von einem Hindernis zu erfassen; eine Zeitmesseinheit zum Messen einer ersten Zeit, die von einer Zeit, zu der das Senden startet, bis zu einer Zeit, zu der eine reflektierte Welle erfasst wird, vergeht, und eine zweite Zeit, die von einer Zeit, von der das Senden gestoppt wird, bis zu einer Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, vergeht; und eine Hindernisbestimmungseinheit zum Bestimmen, dass ein Hindernis existiert, wenn eine Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit gleich oder geringer als eine vorbestimmte erlaubte Zeit ist.
Da, wie oben erwähnt, die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Messungen zu einer Zeit durchführen kann, zu der eine reflektierte Welle empfangen wird, und zu einer Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit, die für die Bestimmung erforderlich ist, auf mindestens die Hälfte reduzieren, die durch ein Verfahren im Stand der Technik bereitgestellt wird, und stellt einen Vorteil bereit, der darin besteht, dass die Erfassungsgenauigkeit eines Objekts, das sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegt, verbesset wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, die einen Erfassungszustand eines Hindernisses zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Überblicks einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Struktur der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Detail;
4 ist ein Zeitdiagramm eines Sendens und Empfangens durch Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren gemäß Ausführungsform 1;
5-1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
5-2 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
6 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Struktur einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung im Detail;
7 ist ein Zeitdiagramm eines Sendens durch einen Ultraschallsensor exklusiv für ein Senden gemäß Ausführungsform 2, und für einen Empfang durch Ultraschallsensoren exklusiv für einen Empfang gemäß Ausführungsform 2;
8-1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2;
8-2 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2;
9 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Struktur einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung im Detail;
10 ist ein Zeitdiagramm für ein Senden und einen Empfang durch Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren gemäß Ausführungsform 3;
11-1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3;
11-2 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3;
12 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4;
13 ist eine erläuternde Zeichnung eines treppenartigen Hindernisses und von Propagationspfaden von Echos;
14 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer Beziehung einer Sendewelle, die an das treppenartige Hindernis gesendet wird, und einer Reflektionswelle, die von diesem reflektiert wird;
15 ist ein Sende- und Empfangs-Sequenzdiagramm zu einem Zeitpunkt, zu dem kein Hindernis erfasst wird; und
16 ist ein Sende- und Empfangs-Sequenzdiagramm zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Hindernis erfasst wird.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, die einen Messzustand eines Hindernisses zeigt. Eine Vielzahl von Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 bis 2-n sind an einer hinteren Endoberfläche des Fahrzeugs 1 angeordnet, und es wird ein horizontaler Erfassungsbereich 3 ausgebildet. Ein anderes Fahrzeug 4, das sich annähert und hinter dem Fahrzeug positioniert ist, wird als ein Hindernis erfasst.
2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Gliederung einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Hinderniserfassungsvorrichtung umfasst eine Körper-Steuereinheit 5, mit der die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 bis 2-n verbunden sind, und eine Alarmanzeigeeinheit 6 zum Bereitstellen eines Alarms und zum Erzeugen einer Anzeige gemäß einer Ausgabe von dieser Körper-Steuereinheit 5.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Körper-Steuereinheit 5 detailliert zeigt. Die Körpersteuereinheit wird mit Sende- und Empfangs-Steuereinheiten 51-1 bis 51-n bereitgestellt, die jeweils mit den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 bis 2-n verbunden sind, Zeitmesseinheiten 51-1 bis 52-n, die jeweils mit den Sende- und Empfangs-Steuereinheiten 51-1 bis 51-n verbunden sind, eine Hindernisbestimmungseinheit 53 zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Hindernisses gemäß der Ausgaben der Zeitmesseinheiten 51-1 bis 52-n, eine Propagationszeit-Bestimmungseinheit 54 zum Bestimmen einer Propagationszeit gemäß der Aufgabe der Hindernisbestimmungseinheit 53, und eine Sendewartezeit-Bestimmungseinheit 55 zum Bestimmen, ob eine Sendewartezeit abgelaufen ist, gemäß der Aufgabe der Propagationszeit-Bestimmungseinheit 54.
Im Folgenden wird der Betrieb der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 mit Bezug auf ein Zeitdiagramm in 4 beschrieben, dass Zeitpunkte zeigt, zu denen jeweils die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren ein Senden oder Empfangen durchführen, und auf ein Flussdiagramm der 5. Die Körper-Steuereinheit sendet zuerst eine Ultraschallwelle während einer festen Zeitperiode von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-1 (Schritt ST1). Die Körper-Steuereinheit bestimmt dann, ob der Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor eine reflektierte Welle 1 von einem Hindernis erfasst hat, d. h. ein Echo 1 (Schritt ST2). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, geht die Körper-Steuereinheit zum Schritt ST8 über einen Schritt ST29, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Körper-Steuereinheit die Zeit t11 (∞ dem Abstand L11) misst, die seit dem Start des Sendens der Ultraschallwelle bis zu dem Erfassen des Auftretens des Echos vergangen ist, unter Verwendung der Zeitmesseinheit 52-1 (Schritt ST3), und misst danach die Zeit t12 (∞ dem Abstand L12), die von dem Stopp des Sendens der Ultraschallwelle bis zum Verschwinden des Echos 1 vergangen ist (Schritt ST4).
Die Körper-Steuereinheit bestimmt als nächstes, ob oder ob nicht t11 nahezu gleich zu t12 ist, oder ob |t11–t12| gleich oder kleiner als Δt ist, durch Verwendung der Hinderniserfassungsvorrichtung 53 (Schritt ST5). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, geht die Körper-Steuereinheit zum Schritt ST8 über Schritt ST29, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Körper-Steuereinheit die erfasste Position des Hindernisses bestimmt, in dem die Hinderniserfassungsvorrichtung 53 verwendet wird (die Körper-Steuereinheit führt einen Alarm durch, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST6), und bestimmt dann, ob eine Sendewartezeit Tx1 (Tx1 ≈ k × t11) vergangen ist (Schritt ST7).
Die Körper-Steuereinheit sendet dann eine Ultraschallwelle in einer festen Zeitperiode von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-2 (Schritt ST8). Die Körper-Steuereinheit bestimmt dann, ob der Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst hat, d. h. ein Echo 2 (Schritt ST9), Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, geht die Körper-Steuereinheit zum Schritt ST15 über den Schritt ST30, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Körper-Steuereinheit die Zeit t21 (∞ den Abstand L21) misst, der seit dem Start des Sendens der Ultraschallwelle bis zu der Erfassung des Auftretens des Echos 2 vergangen ist, unter Verwendung der Zeitmesseinheit 52-2 (Schritt ST10), und misst danach die Zeit t22 (∞ den Abstand L22), die seit dem Stopp des Sendens der Ultraschallwelle bis zu dem Verschwinden des Echos 2 vergangen ist (Schritt ST11).
Als nächstes bestimmt die Körper-Steuereinheit, ob oder ob nicht t21 nahezu gleich zu t22 ist, oder ob |t21-t22| gleich oder kleiner als Δt ist, unter Verwendung der Hindernisbestimmungseinheit 53 (Schritt ST12). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, geht die Körper-Steuereinheit zu Schritt ST15 über Schritt ST30, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Körper-Steuereinheit die erfasste Position des Hindernisses bestimmt, in dem die Hinderniserfassungsvorrichtung 53 verwendet wird (die Körper-Steuereinheit gibt einen Alarm aus, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST13), und bestimmt dann, ob eine Sendewartezeit Tx2 (Tx2 ≈ k × t21) vergangen ist (Schritt ST14).
Danach schaltet die Körper-Steuereinheit von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-2 zu dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-3, und schaltet dann von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-3 zu dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-n, um die Prozesse der Schritte ST15 bis ST21 und ST22 bis ST28 zu wiederholen. Wenn ein Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor ein Echo nicht erfassen kann, d. h., dass es kein Hindernis gibt, kann die Körper-Steuereinheit nicht bestimmen, ob eine Sendewartezeit Tx1 (bis Txn) vergangen ist, sodass die Körper-Steuereinheit durch Korrespondieren der Schritte ST29 bis ST32 in der Richtung geht, die vom Schritt ST2 zum Schritt ST8 geht (oder der Linie, die vom Schritt ST9 zum Schritt ST15 geht, die Linie, die vom Schritt ST16 zum Schritt ST22 geht, oder der Linie, die vom Schritt ST23 zum Schritt ST1 geht) und startet nach Ablauf einer festen Zeit den nächsten Ultraschallsensor.
Da, wie oben erläutert, die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 zwei Messungen zu einem Zeitpunkt durchführen kann, an dem eine reflektierte Welle auftritt, und zu einem Zeitpunkt, an dem die reflektierte Welle verschwindet, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit, die zur Bestimmung erforderlich ist, auf zumindest die Hälfte reduzieren, die durch ein Verfahren im Stand der Technik bereitgestellt wird, und stellt einen Vorteil bereit, der in der Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit eines Objekts besteht, das sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegt.
Ausführungsform 2
6 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Struktur einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 im Detail. Die Hinderniserfassungsvorrichtung wird bereitgestellt mit einer Sendesteuereinheit 56-1, die mit einem Sende-Ultraschallsensor 7-1 verbunden ist, Empfangssteuereinheiten 57-1 bis 57-n, die jeweils mit Empfangs-Ultraschallsensoren 8-1 bis 8-n verbunden sind, Zeitmesseinheiten 58-1 bis 58-n, die jeweils mit den Empfangssteuereinheiten 57-1 bis 57-n verbunden sind, eine Hinderniserfassungsvorrichtung 59 zum Ausgeben einer Sendeanweisung und einer Sendestoppanweisung an den Sende-Ultraschallsensor 7-1 über die Sendesteuereinheit 56-1, und zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Hindernisses gemäß der Ausgaben der Zeitmesseinheiten 58-1 bis 58-n, eine Propagationszeit-Bestimmungseinheit 54 zum Bestimmen einer Propagationszeit gemäß der Ausgabe der Hinderniserfassungsvorrichtung 59, und eine Sendewartezeit-Bestimmungseinheit 55 zum Bestimmen, ob eine Sendewartezeit vergangen ist, gemäß der Ausgabe der Propagationszeit-Bestimmungseinheit 54, und wird derart ausgebildet, dass die Ausgabe dieser Sendewartezeit-Bestimmungseinheit 55 an die Hinderniserfassungsvorrichtung 59 bereitgestellt wird.
Im Folgenden wird der Betrieb der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 mit Bezug auf ein Zeitdiagramm der 7 erläutert, das Zeitpunkte zeigt, zu denen der Sende-Ultraschallsensor 7-1 jeweils ein Senden durchführt, und Zeitpunkte, zu denen die Empfangs-Ultraschallsensoren 8-1 bis 8-n jeweils ein Empfangen durchführen, und auf ein Flussdiagramm der 8. Zuerst sendet die Hinderniserfassungsvorrichtung eine Ultraschallwelle kontinuierlich von dem Sende-Ultraschallsensor 7-1 (Schritt ST8-1). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von einem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 1 (Schritt ST8-2). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST8-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung das kontinuierliche Senden der Ultraschallwelle von dem Sende-Ultraschallsensor 7-1 stoppt (Schritt ST8-3), und misst die Zeit t0 (∞ dem Abstand L0), die seit dem Stopp des kontinuierlichen Sendens bis zu der Zeit vergangen ist, zu dem das Echo 1 verschwindet, unter Verwendung der Zeitmesseinheit 52-1 (Schritt ST8-4).
Als nächstes bestimmt die Hinderniserfassungsvorrichtung, ob eine Sendewartezeit Tx1 (Tx1 ≈ k(konstant) × t0) vergangen ist (Schritt ST8-5), und führt ein Senden 1 einer Ultraschallwelle von dem Sende-Ultraschallsender 7-1 durch, während einer festen Zeitperiode nach dem Bestimmen, dass die Sendewartezeit vergangen ist (Schritt ST8-6). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 2 (Schritt ST8-7). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST8-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t21 (∞ den Abstand L21) misst, der seit dem Start des Sendens der Ultraschallwelle bis zum Erfassen des Auftretens des Echos 2 vergangen ist (Schritt ST8-8), und bestimmt danach, ob oder ob nicht t0 nahezu gleich zu t21 ist, oder ob |t0-621| gleich oder kleiner als Δt ist (Schritt St8-9). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST8-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die erfasste Position des Hindernisses bestimmt, unter Verwendung der Hindernisbestimmungseinheit 53 (die Körper-Steuereinheit gibt einen Alarm aus, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST8-10).
Als nächstes misst die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t22 (∞ dem Abstand L2), die seit dem Stopp des Sendens 1 über die feste Zeitperiode bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, zu dem das Echo 2 verschwindet (Schritt ST8-11), und bestimmt dann, ob eine Sendewartezeit Tx2 (Tx2 ≈ k(konstant) × t21) vergangen ist (Schritt ST8-12), und führt dann ein Senden 2 einer Ultraschallwelle während einer festen Zeitperiode von dem Sende-Ultraschallsensor 7-1 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sendewartezeit vergangen ist (Schritt ST8-13).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 3 (Schritt ST8-14).
Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST8-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t31 (∞ dem Abstand L3) misst, die seit dem Start des Sendens 3 über die feste Zeitperiode bis zum Erfassen des Auftretens des Echos 3 vergangen ist (Schritt ST15), und bestimmt danach, ob oder ob nicht t22 nahezu gleich zu t31 ist, oder ob |t22-t31| gleich oder kleiner als Δt ist (Schritt ST8-16). Wenn ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST8-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die erfasste Position des Hindernisses bestimmt, durch Verwendung der Hindernisbestimmungseinheit 53 (Die Körper-Steuereinheit gibt einen Alarm aus, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST8-17).
Als nächstes misst die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t32 (∝ den Abstand L4), die seit dem Stopp des Sendens 2 über die feste Zeitperiode bis zu der Zeit vergangen ist, zu der das Echo 3 verschwindet (Schritt ST8-18), bestimmt dann, ob eine Sende-Wartezeit Tx3 (Tx3 ≈ k(konstant)*t31) vergangen ist (Schritt ST8-19), und führt ein Senden n einer Ultraschallwelle während einer festen Zeitperiode von dem Sende-Ultraschallsensor 7-1 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sende-Wartezeit abgelaufen ist (Schritt ST8-20).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo n + 1 (Schritt ST8-21). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST8-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t(n + 1)1 (∝ dem Abstand L2n-1) misst, die seit dem Start der Sendung n über die feste Zeitperiode bis zur Erfassung des Auftretens des Echos n + 1 vergangen ist (Schritt ST8-22), und wiederholt danach die oben beschriebenen Sende- und Empfangsprozesse und den oben beschriebenen Hinderniserfassungsbestimmungsprozess (Schritt ST8-23).
Da, wie oben erläutert, die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 eine kontinuierliche Welle für den ersten Zeitpunkt sendet, um das Vorliegen oder Fehlen eines Hindernisses zu allen Zeiten bis zur Erfassung eines Hindernisses zu überwachen, stellt die Hinderniserfassungsvorrichtung eine höhere Ansprechgeschwindigkeit für die Erfassung eines Hindernisses bereit, verglichen mit einer herkömmlichen intermittierenden Erfassung bei festen Zeitintervallen. Die Hinderniserfassungsvorrichtung stellt auch eine Vorteil bereit, der darin besteht, dass die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der die Hinderniserfassungsvorrichtung die Erfassung des Hindernisses mehrmals überprüft, so dass verhindert wird, dass diese aufgrund äußerer Rauscheinflüsse einer Fehlfunktion unterliegt.
Ausführungsform 3
9 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Struktur einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 im Detail. Obwohl die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die gleichen Komponenten aufweist, wie jene gemäß Ausführungsform 1, die in 3 gezeigt ist, unterscheiden sich Verbindungen zwischen den Komponenten von jenen der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1. Insbesondere werden in dieser Ausführungsform 3 Signale zwischen Sende- und Empfangssteuereinheiten 51-1 bis 51-n und Zeitmesseinheiten 52-1 bis 52-n ausgetauscht, und zwischen den Zeitmesseinheiten 52-1 bis 52-n und einer Hindernisbestimmungseinheit 53, und die Hinderniserfassungsvorrichtung wird derart ausgebildet, dass eine Ausgabe einer Sende-Wartezeit-Bestimmungseinheit 55 der Hindernisbestimmungseinheit 53 bereitgestellt wird.
Im Folgenden wird der Betrieb der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 mit Bezug auf ein Zeitdiagramm in 10 erläutert, welches Zeitpunkte anzeigt, zu denen jeweils Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren ein Senden oder Empfangen durchführen, und auf ein Flussdiagramm der 11.
Zuerst sendet die Hinderniserfassungsvorrichtung kontinuierlich eine Ultraschallwelle von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-1 (Schritt ST11-1). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von einem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 1 (Schritt ST11-2). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo 1 erfasst hat, und das kontinuierliche Senden der Ultraschallwelle von dem oben erwähnten Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-1 stoppt (Schritt ST11-3).
Danach misst die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t0 (∝ dem Abstand L0), die seit dem Stopp des kontinuierlichen Sendens bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, zu dem das Echo 1 verschwindet (Schritt ST11-4). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob eine Sende-Wartezeit Tx1 (Tx1 ≈ k (konstant)*t0) vergangen ist (Schritt ST11-5), und führt ein Senden 1 einer Ultraschallwelle während einer festen Zeitperiode von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-2 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sende-Wartezeit abgelaufen ist (Schritt ST11-6).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 2 (Schritt ST11-7). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo 2 erfasst hat, misst die Zeit t21 (∝ dem Abstand L1), die seit dem Start des Sendens 2 bis zur Erfassung des Auftretens des Echos 2 vergangen ist (Schritt ST11-8), und bestimmt danach, ob oder ob nicht t0 nahezu gleich zu t21 ist, oder ob |t0-t21| gleich oder kleiner als Δt ist (Schritt ST11-9). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die erfasste Position des Hindernisses bestimmt, unter Verwendung der Hindernisbestimmungseinheit 53 (die Körper-Steuereinheit gibt einen Alarm aus, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST11-10).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung misst die Zeit t22 (∝ dem Abstand L2), die seit dem Stopp des Sendens 1 über die feste Zeitperiode bis zu der Zeit vergangen ist, zu der das Echo 2 verschwindet (Schritt ST11-11), bestimmt dann, ob eine Sende-Wartezeit Tx2 (Tx2 ≈ k(konstant)*t21) abgelaufen ist (Schritt ST11-12), und führt ein Senden 2 einer Ultraschallwelle über eine feste Zeitperiode von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-3 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sendewartezeit Tx2 abgelaufen ist (Schritt ST11-13).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 3 (Schritt ST11-14). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo 3 erfasst hat, misst die Zeit t31 (∝ dem Abstand L3), die seit dem Start des Sendens 2 über die feste Zeitperiode bis zur Erfassung des Auftretens des Echos 3 vergangen ist (Schritt ST11-15), und bestimmt danach, ob oder ob nicht t22 nahezu gleich zu t31 ist, oder ob |t22-t31| gleich oder kleiner als Δt ist (Schritt ST11-16). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die erfasste Position des Hindernisses bestimmt, unter Verwendung der Hindernisbestimmungseinheit 53 (die Körper-Steuereinheit gibt einen Alarm aus, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST11-17).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung misst die Zeit t32 (∝ dem Abstand L4), die seit dem Stopp des Sendens 2 über die feste Zeitperiode bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, zu dem das Echo 3 verschwindet (Schritt ST11-18), bestimmt dann, ob eine Sende-Wartezeit Tx3 (Tx3 ≈ k(konstant)*t31) vergangen ist (Schritt ST11-19), und führt ein Senden 3 einer Ultraschallwelle über eine feste Zeitperiode von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-1-1 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sende-Wartezeit Tx3 abgelaufen ist (Schritt ST11-20).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo n – 1 (Schritt ST11-21). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo n – 1 erfasst hat, misst die Zeit t(n – 1)1 (∝ dem Abstand 2n-5), die seit dem Start des Sendens 3 über die feste Zeitperiode bis zur Erfassung des Auftretens des Echos n – 1 vergangen ist (Schritt ST11-22), und wiederholt danach die oben erwähnten Sende- und Empfangsprozesse und den oben erwähnten Hinderniserfassungs-Bestimmungsprozess (Schritt ST11-23). Da, wie oben erläutert, die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 eine kontinuierliche Welle sendet, um das Vorliegen oder Fehlen eines Hindernisses zu allen Zeiten zu überwachen, stellen die Hinderniserfassungsvorrichtungen die gleichen Vorteile bereit, wie jene, die durch Ausführungsform 2 bereitgestellt werden.
Ausführungsform 4
Obwohl eine Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4, die einen Prozess durchführt, der in 12 gezeigt ist, die gleiche Struktur wie jene gemäß Ausführungsform 3 aufweist, unterscheidet sich die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 von der gemäß Ausführungsform 3 darin, dass die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 einen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der ein Hindernis erfasst hat, und dann ein Senden und einen Empfang kontinuierlich durchführt, bis das Hindernis nicht mehr erfasst wird. Die Hinderniserfassungsvorrichtung sendet zuerst kontinuierlich eine Ultraschallwelle von einem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-1 (Schritt ST12-1). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von einem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 1 (Schritt ST12-2). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST12-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung einen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo 1 erfasst hat, und stoppt das kontinuierliche Senden der Ultraschallwelle von dem oben erwähnten Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-1 (Schritt ST12-3).
Danach misst die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit t0, die seit dem Stopp des kontinuierlichen Sendens bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, zu dem das Echo 1 verschwindet (Schritt ST12-4). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob eine Sende-Wartezeit Tx1 (Tx1 ≈ k(konstant)*t0) abgelaufen ist (Schritt ST12-5), und führt ein Senden 1 einer Ultraschallwelle während einer festen Zeitperiode von einem Sende-Ultraschallsensor 2-2 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sende-Wartezeit Tx1 abgelaufen ist (Schritt ST12-6).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 2 (Schritt ST12-7). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST12-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung eine Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo 2 erfasst hat, misst die Zeit t21, die seit dem Start des Sendens 1 bis zur Erfassung des Auftretens des Echos 2 vergangen ist (Schritt ST12-8), und bestimmt danach, ob oder ob nicht t0 nahezu gleich zu t21 ist (Schritt ST12-9). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST12-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung die erfasste Position des Hindernisses unter Verwendung der Hindernisbestimmungseinheit 53 bestimmt (die Körper-Steuereinheit gibt einen Alarm aus, wenn zwei kontinuierlich erfasste Positionen miteinander übereinstimmen) (Schritt ST12-10).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung misst die Zeit t22, die seit dem Stopp des Sendens 1 über die feste Zeitperiode bis zu dem Zeitpunkt vergangen ist, zu dem das Echo 2 verschwindet (Schritt ST12-11). Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt dann, ob eine Sende-Wartezeit Tx2 (Tx2 ≈ k(konstant)*t21) vergangen ist (Schritt ST12-12), und führt ein Senden 2 einer Ultraschallwelle während einer festen Zeitperiode von dem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-3 durch, nachdem bestimmt wurde, dass die Sende-Wartezeit Tx2 abgelaufen ist (Schritt ST12-13).
Die Hinderniserfassungsvorrichtung bestimmt, ob die Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren eine reflektierte Welle von dem Hindernis erfasst haben, d. h. ein Echo 3 (Schritt ST12-14). Wenn in diesem Schritt ein NEIN bestimmt wird, kehrt die Hinderniserfassungsvorrichtung zum Schritt ST11-1 zurück, wohingegen dann, wenn ein JA bestimmt wird, die Hinderniserfassungsvorrichtung einen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der das Echo 3 erfasst hat, misst die Zeit t31, die seit dem Start des Sendens 2 über die feste Zeitperiode bis zum Erfassen des Auftretens des Echos 3 vergangen ist (Schritt ST12-15), und wiederholt danach die oben erwähnten Sende- und Empfangsprozesse und den oben erwähnten Hinderniserfassungs-Bestimmungsprozess (Schritt ST12-16).
Da, wie oben erläutert, die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 einen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor spezifiziert, der ein Hindernis erfasst hat, und dann ein Senden und einen Empfang kontinuierlich durchführt, bis das Hindernis nicht mehr erfasst wird, stellt die Hinderniserfassungsvorrichtung einen Vorteil bereit, der darin besteht, dass die Ansprechgeschwindigkeit zum Erfassen einer Hinderniserfassung erhöht wird.
13 zeigt einen Fall, wenn ein Hindernis 10, das sich gegenüber einem Sende-Ultraschallsensor T und einem Empfangs-Ultraschallsensor R befindet, eine Schritthöhe ΔL in einer Längenrichtung eines Fahrzeugs aufweist, das mit der Hinderniserfassungsvorrichtung ausgestattet ist. Eine Ultraschallwelle, die von einem Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor ausgegeben wird, wird von einer ersten Seite 10a und einer zweiten Seite 10b des Hindernisses reflektiert, und reflektierte Wellen fallen zusammen auf einen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor. Da in diesem Fall die erste Seite 10a näher an den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren ist, kann, wie in 14 gezeigt, die reflektierte Welle von der ersten Seite zu einem früheren Zeitpunkt als die reflektierte Welle von der zweiten Seite 10b erfasst werden.
In diesem Fall ist die Zeit, zu der die reflektierte Welle entweder einen konstanten Pegel aufweist, der geringer als dessen maximaler Pegel ist, oder einen Pegel, der gleich oder geringer als ein fester Prozentanteil des maximalen Pegels ist, als den Zeitpunkt definiert, an dem die reflektierte Welle verschwindet. Als ein Ergebnis kann die Hinderniserfassungsvorrichtung die nächstliegendste Annäherungsposition des Hindernisses erfassen, welches Projektionen und Eintiefungen aufweist.
15 zeigt eine Sende- und Empfangssequenz einer Vielzahl von Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren, die ein Senden und einen Empfang durchführen, um ein Objekt zu erfassen, das sich in einem großen Gebiet mit einer hohen Geschwindigkeit befindet. Wenn zum Beispiel ein Objekt erfasst wird, das sich in einem Gebiet befindet, in dem Sendewellen von den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-2 und 2-3 nicht miteinander interferieren, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung simultan Sendewellen von den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-2 und 2-3 aussenden, und der erfasste Bereich wird somit entsprechend groß. In einer Sende- und Empfangssequenz zu einem Zeitpunkt, wenn kein Hindernis erfasst wird, wird ein Umschalten unter den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 bis 2-n sequentiell derart durchgeführt, dass zu einem Zeitpunkt des Sendens einer Ultraschallwelle unter Verwendung des Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-2 die anderen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 und 2-3 bis 2-n einen Empfang durchführen, und zu einem Zeitpunkt des Sendens einer Ultraschallwelle unter Verwendung des Sende- und Empfangs-Ultraschallsensors 2-3 führen die anderen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1, 2-2, 2-n-1 und 2-n einen Empfang durch, wie in Tabelle 1 gezeigt. Da die Hinderniserfassungsvorrichtung auf diese Art und Weise ausgebildet ist, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung einen breiten Erfassungsbereich mit einer geringeren Anzahl an Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren implementieren.
16 zeigt eine Sende- und Empfangssequenz zu einem Zeitpunkt, wenn ein Hindernis erfasst wird. In dieser Sende- und Empfangssequenz wird ein Umschalten unter den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 bis 2-n sequentiell derart durchgeführt, dass ein Sendezeitpunkt einer Ultraschallwelle unter Verwendung des Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-2 durchgeführt wird, und die anderen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 und 2-3 bis 2-n führen einen Empfang durch und zu einem Sendezeitpunkt einer Ultraschallwelle unter Verwendung des Sende- und Empfangs-Ultraschallsensors 2-3 führen die anderen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1, 2-2 2-n-1 und 2-n einen Empfang durch, wie in Tabelle 2 gezeigt. Wenn dann ein Hindernis erfasst wird, behält der Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-3 den gegenwärtigen Sendezustand bei und die anderen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1, 2-2, 2-n-1 und 2-n verbleiben in dem gegenwärtigen Empfangszustand. Wenn es dann unmöglich wird, die reflektierte Welle weiter zu erfassen, schaltet die Hinderniserfassungsvorrichtung den Sende- und Empfangs-Ultraschallsensor 2-n-1 in einen Sendezustand um, und schaltet auch die anderen Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren 2-1 bis 2-3 und 2-n in einen Empfangszustand um. Da die Erfassungshindernisvorrichtung auf diese Art und Weise ausgebildet ist, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung einen breiten Erfassungsbereich mit einer geringeren Anzahl von Sende- und Empfangs-Ultraschallsensoren implementieren, wie in dem oben erläuterten Fall, der in 15 gezeigt ist.
Obwohl bei der Erläuterung in den oben erwähnten Ausführungsformen das Beispiel verwendet wurde, bei dem ein Vergleich zwischen der Zeit durchgeführt wird, die seit dem Start des Sendens bis zum Auftreten eines Echos vergangen ist, und der Zeit, die von dem Stopp des Sendens bis zum Verschwinden des Echos vergangen ist, kann alternativ ein Vergleich zwischen Abständen durchgeführt werden, die aus diesen Zeiten abgeleitet werden. Auch in diesem Fall können die gleichen Vorteile bereitgestellt werden. Obwohl bei der Erläuterung jeder dargestellten Ausführungsform das Beispiel gezeigt ist, bei dem Ultraschallsensoren für die Abstandssensoren verwendet werden, können alternativ Lichtsensoren oder Funkwellensensoren als Abstandssensoren verwendet werden. Auch in diesem Fall können die gleichen Betriebseffekte und die gleichen Vorteile bereitgestellt werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Da, wie oben erläutert, die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Erfassung eines Hindernisses durch zwei Messungen zu einem Zeitpunkt durchführt, zu dem die Hinderniserfassungsvorrichtung eine reflektierte Welle empfängt, und zu einem Zeitpunkt, an dem die reflektierte Welle verschwindet, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung die Zeit, die zur Bestimmung erforderlich ist, auf mindestens die Hälfte reduzieren, die mit einem Verfahren im Stand der Technik bereitgestellt wird, und stellt einen Vorteil bereit, der darin besteht, dass die Erfassungsgenauigkeit eines Objekts verbessert wird, das sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegt. Die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher zur Verwendung in einem Fahrzeug geeignet.

Claims

Hinderniserfassungsvorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Abstandssensoren, die jeweils eine Sende- und Empfangsfunktion aufweisen; eine Sende- und Empfangs-Steuereinheit zum Steuern der Abstandssensoren, um zu bewirken, dass die Abstandssensoren während einer festen Zeitperiode eine Sendewelle aussenden, um reflektierte Wellen von einem Hindernis zu erfassen; eine Zeitmesseinheit zum Messen einer ersten Zeit, die von einer Zeit, zu der das Senden startet, bis zu einer Zeit, zu der eine reflektierte Welle erfasst wird, vergeht, und eine zweite Zeit, die von einer Zeit, von der das Senden gestoppt wird, bis zu einer Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, vergeht; und eine Hindernisbestimmungseinheit zum Bestimmen, dass ein Hindernis existiert, wenn eine Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit gleich oder geringer als eine vorbestimmte erlaubte Zeit ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine nächste Sende-Startzeit der Abstandssensoren nach Ablauf eines festen Zeitintervalls seit einem vorhergehenden Senden fixiert oder bestimmt wird, durch Multiplizieren einer gemessenen Zeit mit einem konstanten Koeffizienten.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn es unmöglich ist, die reflektierte Welle weiter zu erfassen, nach Steuern der Abstandssensoren, um zu bewirken, dass die Abstandssensoren eine Sendewelle während einer festen Zeitperiode aussenden, die Hinderniserfassungsvorrichtung die Abstandssensoren dazu bringen, ein nächstes Senden zu starten, nach Ablauf eines vorbestimmten festen Zeitintervalls.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn eine Zeitdifferenz zwischen der Zeit, zu der die reflektierte Welle erfasst wird, und der Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, in einen vorbestimmten Zeitbereich fällt, die Hinderniserfassungsvorrichtung erkennt, dass die reflektierte Welle vorhanden ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Zeitpunkt, zu dem die reflektierte Welle entweder einen konstanten Pegel aufweist, der geringer als deren maximaler Pegel ist, oder einen Pegel, der gleich oder geringer als ein fester Prozentanteil des maximalen Pegels ist, als der Zeitpunkt definiert ist, zu dem die reflektierte Welle verschwindet.
Hinderniserfassungsvorrichtung, umfassend: einen oder mehrere erste Abstandssensoren, jeweils zum Senden einer Sendewelle hin zu einem Hindernis; einen oder mehrere zweite Abstandssensoren, jeweils zum Erfassen einer reflektierten Welle von dem Hindernis; eine Sendesteuereinheit zum Steuern von einem der ersten Abstandssensoren, um zu bewirken, dass dieser erste Abstandssensor kontinuierlich eine Sendewelle aussendet; eine Empfangssteuereinheit, die einem der zweiten Abstandssensoren erlaubt, eine reflektierte Welle von dem Hindernis zu erfassen; eine Zeitmesseinheit zum Stoppen des kontinuierlichen Sendens der Sendewelle, die von dem ersten Abstandssensor ausgesendet wird, zu einem Zeitpunkt, zu dem die reflektierte Welle erfasst wird, und zum Erfassen des Hindernisses und zum Messen einer dritten Zeit, die von einer Zeit, zu der die Zeitmesseinheit das kontinuierliche Senden der Sendewelle stoppt, bis zu einer Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, vergangen ist, in dem einen der zweiten Abstandssensoren, der die reflektierte Welle erfasst hat; und eine Hindernisbestimmungseinheit, die bewirkt, dass einer der ersten Abstandssensoren eine Sendewelle aussendet, während einer festen Zeitperiode nachdem die Zeitmesseinheit die dritte Zeit misst, und zum Messen einer ersten Zeit, die seit einer Zeit, zu der das Senden startet, bis zu einer Zeit, zu der eine reflektierte Welle erfasst wird, vergangen ist, und einer zweiten Zeit, die von einer Zeit, zu der das Senden gestoppt wird, zu einer Zeit, zu der die reflektierte Welle verschwindet, vergangen ist, um zu bestimmen, ob ein Hindernis existiert, wenn eine Zeitdifferenz zwischen der dritten Zeit und der ersten Zeit oder zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit gleich oder kürzer als eine vorbestimmte erlaubte Zeit ist.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine nächste Sende-Startzeit der Abstandssensoren nach einem Ablauf eines festen Zeitintervalls seit einem vorhergehenden Senden fixiert ist oder durch Multiplizieren einer gemessenen Zeit mit einem konstante Koeffizienten bestimmt wird.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Hinderniserfassungsvorrichtung eine nächste Sende-Startzeit der Abstandssensoren bestimmt, nach einem Ablauf eines festen Zeitintervalls seit einem vorhergehenden Senden, derart, dass dann, wenn es unmöglich ist, eine reflektierte Welle zu erfassen, nachdem die Abstandssensoren gesteuert werden, so dass diese Abstandssensoren eine Sendewelle während einer festen Zeitperiode aussenden, die Hinderniserfassungsvorrichtung ein nächstes Senden einer Sendewelle über eine feste Zeitperiode startet, nach einem Ablauf eines vorbestimmten festen Zeitintervalls.
Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei Abstandssensoren exklusiv zum Senden und Abstandssensoren exklusiv für einen Empfang unter einer Vielzahl von Abstandssensoren, die in einem vorderen Bereich, einem hinteren Bereich, oder einem Seitenbereich eines Fahrzeugs angebracht sind, eine Funktion zum Umschalten zwischen einem Senden und einem Empfang der Reihe nach aufweisen, bis die Hinderniserfassungsvorrichtung ein Hindernis erfasst.