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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objekterfassungsvorrichtung zum Erfassen von Objekten in einer Umgebung.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Üblicherweise wird vorgeschlagen, ein in der Umgebung eines Fahrzeugs existierendes Objekt, wie beispielsweise ein vorausgehendes Fahrzeug, ein Fußgänger oder Hindernisse, mittels Verwendung eines Abstandsmesssensors wie beispielsweise eines Ultraschallsensors, der an dem Fahrzeug angebracht ist, zu erfassen und verschiedene Prozesse durchzuführen, um eine Betriebssicherheit des Fahrzeugs zu verbessern, wie beispielsweise eine Betätigung einer Bremsvorrichtung oder Benachrichtigung eines Fahrers basierend auf einem Objekterfassungsergebnis.
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In einer Fahrzeugbreitenrichtung, welches eine Richtung senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist, gibt es eine kleine Möglichkeit, dass das Fahrzeug und das Objekt in Kontakt kommen werden, wenn das Objekt sich nicht in einem Bereich der Fahrzeugbreite befindet.
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Jedoch, wenn nur ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt gemessen wird, kann die Position des Objekts in der Fahrzeugbreitenrichtung nicht erfasst werden, und es kann festgestellt werden, dass es eine Möglichkeit gibt, dass das Fahrzeug das Objekt kontaktieren wird, selbst wenn kein Objekt in der Fahrzeugbreite existiert, also eine Betätigung der Bremsvorrichtung oder eine Benachrichtigung des Fahrers stattfindet.
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In dieser Beziehung gibt es, was ein Erfassen der Position des vor dem Fahrzeug in der Fahrzeugbreitenrichtung positionierten Objekts betrifft, eine Objekterfassungsvorrichtung, welche in der
japanischen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Nr. 2014-89077 offenbart ist.
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Bei der Objekterfassungsvorrichtung gemäß der Publikation
Nr. 2014-89077 sind zwei Abstandsmesssensoren in dem Fahrzeug montiert und eine Position des Objekts in der Fahrzeugbreitenrichtung wird unter Verwendung des Prinzips der Triangulation berechnet.
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Dann wird, wenn die Position des Objekts in der Fahrzeugbreitenrichtung innerhalb der Fahrzeugbreite ist, festgestellt, dass es ein Risiko gibt, dass das Fahrzeug das Objekt berührt, und wenn die Position des Objekts in der Fahrzeugbreitenrichtung nicht innerhalb der Fahrzeugbreite ist, wird festgestellt, dass es kein Risiko gibt, dass das Fahrzeug das Objekt berührt.
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Durch Durchführung dieses Verfahrens kann die Objekterfassungsvorrichtung gemäß der Publikation
Nr. 2014-89077 ein Tätigsein der Bremsvorrichtung unterdrücken, wenn kein Objekt innerhalb der Fahrzeugbreite existiert.
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Bei der in der Publikation
Nr. 2014-89077 offenbarten Objekterfassungsvorrichtung ist eine Anzahl von erfassbaren Objekten bei einer einzelnen Objekterfassungsgelegenheit auf Eins begrenzt.
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Wenn sich eine Vielzahl von Objekten vor dem Fahrzeug befindet, wird nur ein Objekt, welches sich an einer Position am Nächsten zu dem Fahrzeug befindet, erfasst, und ein anderes Objekt, welches sich weiter von dem am Nahesten liegenden Objekt entfernt befindet, kann nicht erfasst werden.
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Zur Zeit, wenn das Objekt, welches an der nahesten Position existiert, sich nicht innerhalb der Fahrzeugbreite befindet, und das entfernte Objekt sich innerhalb des Reichweite der Fahrzeugbreite befindet, gibt es ein Risiko, dass die Bremsvorrichtung nicht betätigt werden kann.
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In dieser Beziehung wird zusätzlich zu einer reflektierten Welle des am Nächsten zu dem Fahrzeug positionierten Objekt eine reflektierte Welle des anderen, sich an einer weiter weg liegenden Position befindenden Objekts als eine zweite Welle empfangen, und ein Objekt kann durch Verwendung auch der zweiten Welle erfasst werden.
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Jedoch wird in Abhängigkeit von der Position des Objekts und einer Form des Objekts relativ zu dem Fahrzeug, angenommen, dass eine Wiederholung einer Reflexion zwischen demselben Objekt oder eine sogenannte mehrfache Reflexion auftritt.
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In anderen Worten kann beim Erfassen eines Objekts mittels der zweiten Welle die zweite Welle mehrere Male von einem ersten Objekt reflektiert werden.
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Zur Zeit kann beim Berechnen der Position des Objekts durch Verwendung der zweiten Welle eine Position eines zweiten Objekts, welches nicht tatsächlich existiert, inkorrekt berechnet werden, und eine Bremssteuerung usw. zum Vermeiden eines Kontakts mit einem Objekt, welches nicht tatsächlich existiert, kann durchgeführt werden.
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Die gleiche Situation kann auftreten, selbst wenn eine reflektierte Welle einer dritten Welle und danach zusätzlich zu der zweiten Welle zum Erfassen des Objekts verwendet wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist im Lichte der oben dargelegten Probleme gemacht worden und hat als ihre Aufgabe, eine Objekterfassungsvorrichtung bereitzustellen, welche ein Objekt angemessen erfassen kann, selbst wenn mehrfache Reflexionen auftreten.
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Eine Objekterfassungsvorrichtung, welche eine Position eines Objekts durch Übertragen von Prüfwellen in eine Umgebung und Empfangen einer reflektierten Welle der Prüfwellen als erfasste Information des Objekts erfasst, gemäß einem Aspekt beinhaltet einen Abstandsberechner, welcher einen Abstand zu dem Objekt durch Verwendung einer Vielzahl von reflektierten Wellen berechnet, wenn die Vielzahl von reflektierten Wellen für eine einzelne Übertragungszeit der Prüfwellen empfangen wird, ein Wellenhöhenerwerber, welcher einen jeweiligen Höchstwert der Vielzahl von reflektierten Wellen erwirbt und einen Mehrfachreflexionsermittler.
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Wenn eine reflektierte Welle, für welche eine erste Distanz zu dem Objekt als die kleinste unter der Vielzahl von reflektierten Wellen berechnet wird, als eine erste Welle definiert wird, und eine andere reflektierte Welle, für welche eine zweite Distanz als zweimal oder mehr ganzzahlige Male die für die erste Welle berechnete erste Distanz berechnet wird und ein Unterschied des Höchstwerts in Bezug auf die erste Welle größer ist als ein vorbestimmter Wert, in der Vielzahl von reflektierten Wellen vorhanden ist, ermittelt der Mehrfachreflexionsermittler, dass Mehrfachreflexion in einer zweiten Welle oder danach auftritt.
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Wenn eine Vielzahl von Reflexionen zwischen demselben Objekt und einem Abstandsmesssensor auftritt, ist ein mittels der zweiten Welle oder danach von der reflektierten Welle berechneter Abstand zweimal oder mehr ganzzahlige Male die erste Welle.
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Zusätzlich wird die reflektierte Welle, welche mehrere Male reflektiert worden ist, durch die mehreren Male der Reflexionen abgeschwächt, und der Höchstwert wird kleiner als die reflektierte Welle, welche sich die gleiche Distanz fortgepflanzt hat.
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Da der von der reflektierten Welle berechnete Abstand und Höchstwert in der obigen Konfiguration verwendet werden, ist es möglich zu ermitteln, ob die von der ersten Welle unterschiedliche reflektierte Welle eine mehrfach reflektierte Welle desselben Objekts ist, welches die erste Welle reflektierte.
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Daher ist es möglich, die Position des Objekts genau zu berechnen, wenn die reflektierte Welle, welche eine mehrfach reflektierte Welle ist, von einer Berechnung der Position des Objekts ausgeschlossen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Konfiguration einer Objekterfassungsvorrichtung;
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2 ein Diagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Berechnen einer geschätzten Position eines Objekts;
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3 ein Diagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Berechnen von geschätzten Positionen von zwei Objekten;
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4 eine Situation, in welcher Mehrfachreflexion auftritt;
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5 eine Wellenform und
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6 ein Flussdiagramm von Prozessen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
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Es sollte verstanden sein, dass in den folgenden Ausführungsbeispielen zueinander identische oder ähnliche Komponenten die gleichen Bezugszeichen gegeben werden und wiederholte Strukturen und Merkmale davon nicht beschrieben werden werden, um redundante Erklärungen zu vermeiden.
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Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel, welches eine in einem beweglichen Körper montierte Objekterfassungsvorrichtung verkörpert, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
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Eine Objekterfassungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine fahrzeugmontierte Vorrichtung, welche in einem Fahrzeug als einem beweglichen Körper angebracht ist, und die Objekterfassungsvorrichtung erfasst durch Empfangen erfasster Information eines Objekts von einem Abstandsmesssensor Objekte wie beispielsweise andere Fahrzeuge oder Straßenstrukturen, welche um das Fahrzeug herum existieren.
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Zuerst wird eine generelle Struktur eines Objekterfassungssystems eines Fahrzeugs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 1 beschrieben werden.
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Ein Abstandsmesssensor 20 ist zum Beispiel ein Ultraschallsensor, welcher eine Funktion, eine Ultraschallwelle einer Frequenz von 20~100 kHz als Prüfwellen zu übertragen, und eine Funktion, die von einem Objekt reflektierten Prüfwellen als reflektierte Wellen zu empfangen, hat.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Abstandsmesssensoren 20 in einem vorbestimmten Abstand an einer Front des Fahrzeugs (zum Beispiel einer Frontstoßstange) derart angebracht, dass sie in einer Richtung senkrecht zu einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs 30 (das heißt einer Fahrzeugbreitenrichtung) ausgerichtet sind.
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Insbesondere beinhalten die Abstandsmesssensoren 20 zwei Mittelsensoren (erster Sensor 21, zweiter Sensor 22), welche an Positionen in einer Nähe einer Mittellinie 31 des Fahrzeugs 30 symmetrisch relativ zu der Mittellinie 31 angebracht sind, und Ecksensoren 23, 24, welche an einer linken Ecke beziehungsweise an einer rechten Ecke des Fahrzeugs 30 angebracht sind.
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Es sollte beachtet werden, dass obgleich die Abstandsmesssensoren 20 auch an einem Heck des Fahrzeugs (zum Beispiel einer hinteren Stoßstange) des Fahrzeugs 30 angebracht sind, Anbringpositionen und Funktionen der Sensoren die gleichen wie bei den Abstandsmesssensoren 20 der Front des Fahrzeugs sind, weshalb die Beschreibung davon weggelassen werden wird.
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In jedem der Abstandsmesssensoren 20 wird eine Abstandserfassungsreichweite 40 als ein Bereich eingestellt, von welchem es möglich ist, eine reflektierte Welle (direkte Welle) der selbstgesendeten Prüfwelle zu empfangen.
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Ferner sind die Abstandsmesssensoren 20 derart angeordnet, dass Teile der Objekterfassungsreichweiten 40 von den benachbarten zwei Abstandsmesssensoren 20 überlappen.
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Obwohl nur die Objekterfassungsreichweiten 41, 42 des ersten und des zweiten Sensors 21 und 22 in 1 gezeigt sind, sind die Objekterfassungsreichweiten 40 ähnlich für die Ecksensoren 23, 24 eingestellt.
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Ein Grenzwert einer Amplitude der reflektierten Welle ist bei dem Abstandsmesssensor 20 eingestellt, und wenn der Abstandsmesssensor 20 die reflektierte Welle mit der Amplitude von mehr als dem Grenzwert empfängt, wird erfasste Information, welche eine Empfangszeit der reflektierten Welle beinhaltet, an eine ECU 10 übertragen, welche als die Objekterfassungsvorrichtung fungiert.
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Die ECU 10 wird hauptsächlich aus einem Mikrocomputer gebildet, welcher aus einer CPU und verschiedenen Typen von Speichern gebildet wird, und erfasst eine Anwesenheit oder Abwesenheit eines Objekts 50 um das Fahrzeug herum basierend auf der erfassten Information des Objekts 50, welche von dem Abstandsmesssensor 20 empfangen worden ist.
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Insbesondere überträgt die ECU 10 ein Steuersignal an den Abstandsmesssensor 20 und befiehlt dem Abstandsmesssensor 20, Prüfwellen für jede Übertragungszeit in einem vorbestimmten Zeitintervall (zum Beispiel einem Intervall von mehreren hundert Millisekunden) zu übertragen.
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Ferner ermittelt die ECU 10, wenn die ECU 10 die erfasste Information des Objekts 50 von dem Abstandsmesssensor 20 empfängt, die Anwesenheit oder Abwesenheit des Objekts 50 in der Nähe des Fahrzeugs basierend auf der empfangenen erfassten Information.
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Dann, wenn ermittelt wird, dass das Objekt 50 in der Nähe des Fahrzeugs existiert, wird eine Lenkwinkelsteuerung oder Abbremsungssteuerung des Fahrzeugs 30 als eine Kontaktvermeidungssteuerung durchgeführt, oder eine Benachrichtigung des Fahrers des Fahrzeugs 30 durch ein Alarmgeräusch wird durchgeführt, so dass das Fahrzeug 30 das Objekt 50 nicht berührt.
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Die ECU 10 berechnet eine relative Position (Koordinaten) des Objekts 50 in Bezug auf das Fahrzeug 30 durch Verwendung des Prinzips der Triangulation mittels der von dem Abstandsmesssensor 20 eingegebenen, erfassten Information des Objekts 50.
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Das Prinzip der Triangulation ist, Koordinaten eines Messpunktes mittels eines Abstands zwischen zwei bekannten Punkten und eines Abstands zwischen den jeweiligen Messpunkten der zwei bekannten Punkte zu berechnen, wie wohlbekannt ist.
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Gemäß diesem Prinzip berechnet die ECU 10 die Position (Koordinaten) des Objekts 50 durch Verwendung eines Abstands zwischen den zwei Abstandsmesssensoren 20, von welchen die Objekterfassungsreichweiten 40 überlappen, und eines Abstands zwischen dem Objekt 50 und jedem der Abstandsmesssensoren 20.
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2 ist ein Diagramm zum Erklären eines Verfahrens einer Berechnung der Position des Objekts 50 und stellt den ersten und zweiten Sensor 21, 22 und das Objekt 50, welches vor dem ersten und zweiten Sensor 21, 22 in Draufsicht positioniert ist, dar.
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Es sollte beachtet werden, dass in 2 der erste Sensor 21 als ein direkter Erfassungssensor konfiguriert ist, welcher eine direkte Welle 26 durch Senden von Prüfwellen 25 empfängt, und der zweite Sensor 22 als ein indirekter Erfassungssensor konfiguriert ist, welcher eine reflektierte Welle der von dem ersten Sensor 21 gesendeten Prüfwellen 25 als eine indirekte Welle 27 empfängt.
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Die ECU 10 setzt ein Koordinatensystem durch Definieren einer geraden Linie, die durch den ersten und zweiten Sensor 21, 22 läuft, als eine X-Achse und Definieren einer geraden Linie, die durch einen dazwischenliegenden Teil zwischen dem ersten und zweiten Sensor 21, 22 sowie senkrecht zu der X-Achse verläuft, als eine Y-Achse, und die ECU 10 berechnet eine X-Koordinate und eine Y-Koordinate des Koordinatensystems als eine geschätzte Position des Objekts 50.
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Insbesondere befiehlt die ECU 10 dem ersten Sensor 21 die Prüfwellen 25 zu übertragen.
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Dann, wenn die Prüfwellen reflektiert und von dem ersten Sensor 21 als die direkte Welle 26 empfangen sind, wird ein Abstand zwischen dem ersten Sensor 21 und dem Objekt 50 basierend auf der direkten Welle 26 berechnet.
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Ferner, wenn die reflektierte Welle der Prüfwellen 25 von dem zweiten Sensor 22 als die indirekte Welle 27 empfangen wird, wird ein Abstand zwischen dem zweiten Sensor 22 und dem Objekt 50 basierend auf den empfangenen indirekten Wellen 27 berechnet.
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Ein Abstand zwischen einem Ursprung O, welcher ein Schnittpunkt der X-Achse und Y-Achse ist, und dem ersten Sensor 21 und ein Abstand zwischen dem Ursprung O und dem zweiten Sensor 22 sind gleich, und der Abstand d wird vorab in der ECU 10 gespeichert.
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Zusätzlich definiert die ECU 10 die Zeit, zu welcher der erste Sensor 21 die direkte Welle 26 empfängt, als eine erste Zeit t1, während die ECU 10 die Zeit als eine zweite Zeit t2 definiert, indem sie die Zeit, zu welcher der erste Sensor 21 die Prüfwellen 25 übertrug, von der Zeit, zu welcher der zweite Sensor 22 die indirekte Wellen 27 empfing, abzieht.
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In diesem Fall ist ein Wert, welcher durch Multiplizieren der Schallgeschwindigkeit mit der ersten Zeit t1 erhalten wird, zweimal der Wert des Abstands zwischen dem ersten Sensor 21 und dem Objekt 50, und ein Wert, welcher durch Multiplizieren der Schallgeschwindigkeit mit der zweiten Zeit t2 erhalten wird, ist die Summe des Abstands zwischen dem ersten Sensor 21 und dem Objekt 50 und des Abstands zwischen dem zweiten Sensor 22 und dem Objekt 50.
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Die ECU 10 berechnet die Koordinaten (x, y) des Objekts 50 durch Triangulation unter Verwendung des Abstands 2d zwischen dem ersten Sensor 21 und dem zweiten Sensor 22 und den gemessenen Werten der ersten Zeit t1 und der zweiten Zeit t2.
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Auch wenn es als ein Beispiel in 2 beschrieben ist, dass der erste Sensor 21 der direkte Erfassungssensor und der zweite Sensor 22 der indirekte Erfassungssensor ist, wird die Position des Objekts 50 auf ähnliche Weise berechnet, wenn der erste Sensor 21 ein indirekter Erfassungssensor ist und der zweite Sensor 22 ein direkter Erfassungssensor ist.
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Zusätzlich kann unter den vier Sensoren 21–24 die Position des Objekts 50 für jede Kombination zweier benachbarter Sensoren berechnet werden.
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Gleichermaßen wird bei den Abstandsmesssensoren 20 in dem Heck des Fahrzeugs die Position des Objekts 50 unter Verwendung von jeder Kombination zweier benachbarter Sensoren berechnet.
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Indessen kann es zwei Objekte 50 geben, welche sich in der Objekterfassungsreichweite 40 befinden.
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3 zeigt ein Beispiel, in welchem ein erstes Objekt 50a und ein zweites Objekt 50b in der Objekterfassungsreichweite vorhanden sind.
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Ein Abstand zwischen dem ersten Sensor 21 und dem ersten Objekt 50a ist als ein erster Abstand L1 definiert, ein Abstand zwischen dem ersten Sensor 21 und dem zweiten Objekt 50b ist als ein zweiter Abstand L2 definiert, ein Abstand zwischen dem zweiten Sensor 22 und dem ersten Objekt 50a ist als ein dritter Abstand L3 definiert, und ein Abstand zwischen dem zweiten Sensor 22 und dem zweiten Objekt 50b ist als ein vierter Abstand L4 definiert.
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Die Prüfwellen 25, welche von dem ersten Sensor 21 übertragen werden, werden von dem ersten Objekt 50a und dem zweiten Objekt 50b reflektiert, und jede reflektierte Welle ist auf den ersten Sensor 21 als eine erste direkte Welle 26 bzw. eine zweite direkte Welle 28 einfallend.
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Zusätzlich werden die Prüfwellen 25 von dem ersten Objekt 50a und dem zweiten Objekt 50b reflektiert und jede reflektierte Welle ist auf den zweiten Sensor 22 als eine erste indirekte Welle 27 bzw. eine zweite indirekte Welle 29 einfallend.
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Zu dieser Zeit wird eine Übertragungszeit der ersten direkten Welle 26 auf dem ersten Abstand L1 basiert sein, und eine Übertragungszeit der zweiten direkten Welle 28 wird auf dem zweiten Abstand L2 basiert sein.
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Daher kann ein Unterschied zwischen Einfallzeiten der ersten direkten Welle 26 und der zweiten direkten Welle 28 auftreten, welcher einem Unterschied zwischen dem ersten Abstand L1 und dem zweiten Abstand L2 entspricht.
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Gleichermaßen wird eine Übertragungszeit der ersten indirekten Welle 27 auf dem ersten Abstand L1 und dem dritten Abstand L3 basiert sein, und eine Übertragungszeit der zweiten indirekten Welle 29 wird auf dem zweiten Abstand L2 und dem vierten Abstand L4 basiert sein.
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Deshalb kann auch ein Unterschied zwischen Einfallzeiten der ersten indirekten Welle 27 und der zweiten indirekten Welle 29 auftreten, welcher einem Unterschied zwischen einer Summe des ersten Abstands L1 und des dritten Abstands L3 und einer Summe des zweiten Abstands L2 und des vierten Abstands L4 entspricht.
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Beim Berechnen der Positionen der zwei Objekte 50a, 50b mittels der Triangulation wird eine Kombination, welche die Triangulation herstellt, zwischen der ersten direkten Welle 26 oder der zweiten direkten Welle 28 und der ersten indirekten Welle 27 oder der zweiten indirekten Welle 29 verwendet.
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Es gibt einen Schnittpunkt zwischen einem Kreis (nicht dargestellt) mit dem ersten Sensor 21 als einem Mittelpunkt und dem ersten Abstand L1 als einem Radius und einem anderen Kreis (nicht gezeigt) mit dem zweiten Sensor 22 als einem Mittelpunkt und dem dritten Abstand L3 als einem Radius.
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Auf der anderen Seite wird es, wenn der Abstand zwischen dem ersten Objekt 50a und dem zweiten Objekt 50b groß genug ist und wenn die erste direkte Welle 26 und die zweite indirekte Welle 29 benutzt werden, keinen Schnittpunkt zwischen dem Kreis mit dem ersten Sensor 21 als dem Mittelpunkt und dem ersten Abstand L1 als dem Radius und einem Kreis (nicht gezeigt) mit dem zweiten Sensor 22 als einem Mittelpunkt und mit einem Radius, der durch Subtrahieren des ersten Abstands L1 von der Summe des zweiten Abstands L2 und des vierten Abstands L4 gegeben ist, geben.
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Zusätzlich selbst wenn ein Schnittpunkt existiert, wird es ein Schnittpunkt entfernt von der Front des Fahrzeugs 30 sein.
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Daher wird im Allgemeinen die Position des ersten Objekts 50a durch Verwendung der ersten direkten Welle 26 und der ersten indirekten Welle 27 berechnet, und die Position des zweiten Objekts 50b wird durch Verwendung der zweiten direkten Welle 28 und der zweiten indirekten Welle 29 berechnet.
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Wenn angenommen wird, dass die zweite direkte Welle 28 auch zusätzlich zu der ersten direkten Welle 26 erfasst worden ist, um die zwei Objekte 50a, 50b in der Objekterfassungsreichweite 40 zu erfassen, wird die von dem Objekt 50 reflektierte und nahe des ersten Sensors ankommende erste direkte Welle 26 von dem Fahrzeug 30 reflektiert und erreicht wieder das Objekt 50 als eine wieder-reflektierte Welle 25a, wie in 4 gezeigt.
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Die wieder-reflektierte Welle 25a, die das Objekt 50 erreicht hat, wird von dem Objekt 50 reflektiert und ist auf den ersten Sensor 21 als eine zweite direkte Welle 28 einfallend.
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Die zweite direkte Welle 28 wird in diesem Fall eine mehrfach-reflektierte Welle genannt.
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Es gibt die Möglichkeit, ein Objekt, welches nicht wirklich existiert, in einer weiter weg liegenden Position, als das Objekt 50 ist, falsch zu erfassen, wenn die Berechnung der Triangulation unter Verwendung der zweiten direkten Welle 28, welches eine mehrfach-reflektierte Welle ist, durchgeführt wird.
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Zusätzlich wird es, wenn das falsche Ergebnis verwendet wird, möglich, die Bremssteuerung oder ähnliches durchzuführen, um zu vermeiden, dass das Fahrzeug mit dem Objekt, welches nicht wirklich existiert, in Kontakt tritt.
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Daher wird ein Prozess zum Bestimmen, ob die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgeführt.
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5 zeigt eine empfangene Wellenform, wenn die zweite direkte Welle 28 nach dem Empfangen der ersten direkten Welle 26 empfangen wird.
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Eine erste Zeit T1, welche eine Zeit des Empfangens der ersten direkten Welle 26 ist, und eine zweite Zeit T2, welche eine Zeit eines Empfangens der zweiten direkten Welle 28 ist, werden als eine Zeit, bei welcher ein Höchstwert einen Grenzwert Hth überschreitet, erhalten.
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Zu dieser Zeit wird der erste Abstand L1 durch Multiplizieren der Schallgeschwindigkeit mit einem durch Subtrahieren der ersten Zeit T1 von einer Übertragungszeit der Prüfwellen 25 erhaltenen Wert erhalten, und der zweite Abstand L2 wird durch Multiplizieren der Schallgeschwindigkeit mit einem durch Subtrahieren der zweiten Zeit T2 von der Übertragungszeit der Prüfwellen 25 erhaltenen Wert erhalten.
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Ferner wird, wenn ein Maximalwert des Höchstwerts der ersten direkten Welle als ein erster Höchstwert H1 definiert ist und ein Maximalwert des Höchstwerts der zweiten direkten Welle 28 als ein zweiter Höchstwert H2 definiert ist, der zweite Höchstwert durch Abschwächung wegen der Distanz kleiner als der erste Höchstwert H1.
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Beachte, dass der erste Höchstwert H1 bzw. der zweite Höchstwert H2 durch einen Höchstwerthalteprozess oder ähnliches erworben werden können.
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Wenn die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist, ist der zweite Abstand L2 zweimal der Wert des ersten Abstands L1 und zusätzlich zu der Abschwächung wegen des Abstands findet bei dem zweiten Höchstwert H2 einhergehend mit einem Reflektiertsein durch das Fahrzeug 30 und das Objekt 50 eine Abschwächung größer als die Abschwächung wegen des Abstands statt.
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Daher wird zusätzlich zu der ersten Zeit T1 und der zweiten Zeit T2 ermittelt, ob die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, indem jeweils der erste Höchstwert H1 und der zweite Höchstwert H2 erhalten werden.
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Dann, wenn die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist, ist es ausreichend, dass die zweite direkte Welle 28 nicht für ein Berechnen der Position des Objekts 50 verwendet wird.
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Zu dieser Zeit, wenn die von dem anderen Objekt reflektierte zweite indirekte Welle 29 empfangen worden ist, ist es auch ausreichend, dass die zweite indirekte Welle 29 nicht für ein Berechnen der Position des Objekts 50 verwendet wird.
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6 ist ein Flussdiagramm, welches einen Fluss einer Reihe von Prozessen, die die ECU 10 ausführt, zeigt.
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In dem in 6 gezeigten Flussdiagramm wird die Reihe von Prozessen gestartet, wenn der Sensor 21 die Prüfwellen 25 überträgt und wird in einer vorbestimmten Steuerzeitperiode durchgeführt.
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Zuerst wird ermittelt, ob die erste direkte Welle 26 empfangen worden ist (S101).
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Wenn ermittelt wird, dass keine erste direkte Welle 26 empfangen worden ist (S101: NEIN), wird ermittelt, ob eine vorbestimmte Zeit von dem Zeitpunkt, an welchem die Übertragung der Prüfwellen 25 gestartet hat, verstrichen ist (S102).
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Zu dieser Zeit ist die vorbestimmte Zeitperiode basierend auf der für die Ultraschallwelle in der in 1 gezeigten Objekterfassungsreichweite 40 erwarteten Rundreisezeit eingestellt.
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Wenn die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist (S102: NEIN), wird der Prozess von S101 noch einmal durchgeführt, und wenn ermittelt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (S102: JA), endet die Reihe von Prozessen, und der Prozess wartet bis zum nächsten Übertragungszeitpunkt der Prüfwellen 25.
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Wenn ermittelt wird, dass die erste direkte Welle 26 empfangen worden ist (S101: JA), fungiert die ECU als ein Abstandsberechner und ein Wellenhöhenerwerber, und die ECU 10 erwirbt die erste Zeit T1 und den ersten Höchstwert H1, dann wird der erste Abstand L1 unter Verwendung der ersten Zeit T1 berechnet.
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Anschließend wird ermittelt, ob eine zweite direkte Welle 28 empfangen worden ist (S103).
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Wenn ermittelt wird, dass die zweite direkte Welle 28 nicht empfangen worden ist (S103: NEIN), wird ähnlich zu S102 ermittelt, ob die vorbestimmte Zeit von dem Zeitpunkt, an welchem die Übertragung der Prüfwellen 25 gestartet hat, verstrichen ist (S104).
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Wenn die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist (S104: NEIN), wird der Prozess von S103 noch einmal durchgeführt.
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Wenn ermittelt worden ist, dass die zweite direkte Welle 28 empfangen worden ist (S103: JA), fungiert die ECU 10 als der Abstandsberechner und der Wellenhöhenerwerber, und die ECU 10 erwirbt die zweite Zeit T2 und den zweiten Höchstwert H2, dann wird der zweite Abstand L2 unter Verwendung der zweiten Zeit T2 berechnet.
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Dann fungiert die ECU 10 als Mehrfachreflexionsermittler, und, um zu ermitteln, ob die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, wird ermittelt, ob ein absoluter Wert einer Differenz zwischen zweimal dem Wert des ersten Abstands L1 und dem zweiten Abstand L2 ein kleinerer Wert ist als ein Abstandsgrenzwert ΔLth oder nicht (S105).
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Der Abstandsgrenzwert ΔLth wird vorab als ein Wert eingestellt, welcher indiziert, dass sich die Differenz zwischen zweimal dem Wert des ersten Abstands L1 und dem zweiten Abstand L2 als genügend klein erweist, und wird in dem Speicher der ECU 10 gespeichert.
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Wenn der absolute Wert der Differenz zwischen zweimal dem Wert des ersten Abstands L1 und dem zweiten Abstand L2 kleiner ist als der Abstandsgrenzwert ΔLth (S105: JA), wird ermittelt, ob eine Differenz zwischen dem ersten Höchstwert H1 und dem zweiten Höchstwert H2 größer ist als ein Wellenhöhengrenzwert ΔHth oder nicht (S106).
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Der Wellenhöhengrenzwert ΔHth wird vorab als ein Wert eingestellt, welcher bestimmt werden kann, Abschwächung durch Mehrfachreflexion zu indizieren, und wird in dem Speicher der ECU 10 gespeichert.
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Beachte, dass der Wellenhöhengrenzwert ΔHth variabel in Abhängigkeit von dem ersten Höchstwert H1 eingestellt werden kann.
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Wenn die Differenz zwischen dem ersten Höchstwert H1 und dem zweiten Höchstwert H2 größer ist als der Wellenhöhengrenzwert ΔHth (S106: JA), kann gesagt werden, dass die zweite direkte Welle 28 abgeschwächt ist.
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Daher wird, da eingeschätzt werden kann, dass die zweite direkte Welle 28 mehrfach reflektiert worden ist, die zweite direkte Welle 28 ausgeschlossen (S107), und die Position des Objekts 50 wird mittels der ersten direkten Welle 26 berechnet (S108).
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Zu diesem Zeitpunkt fungiert die ECU 10 als ein Ausschließer.
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Es sollte beachtet werden, dass selbst wenn die vorbestimmte Zeit ohne Empfangen der zweiten direkten Welle 28 verstrichen ist (S104: JA), die Position des Objekts 50 mittels der ersten direkten Welle 26 berechnet wird (S108).
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Dann endet die Reihe der Prozesse und wartet bis zum nächsten Übertragungszeitpunkt der Prüfwellen 25.
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Auf der anderen Seite, wenn der absolute Wert der Differenz zwischen zweimal dem Wert des ersten Abstands L1 und dem zweiten Abstand L2 nicht kleiner ist als der Abstandsgrenzwert ΔLth (S105: NEIN), gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Objekt 50, welches die Prüfwellen 25 als die erste direkte Welle 26 reflektiert hat, und das Objekt 50, welches die Prüfwellen 25 als die zweite direkte Welle 28 reflektiert hat, unterschiedliche Objekte sind.
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Dann wird die Position des Objekts 50 durch Durchführung der Triangulation unter Verwendung der ersten direkten Welle 26 und der zweiten direkten Welle 28 berechnet (S109).
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Außerdem ist, wenn die Differenz zwischen dem ersten Höchstwert H1 und dem zweiten Höchstwert H2 kleiner ist als der Höhengrenzwert ΔHth (S106: NEIN), die zweite direkte Welle 28 von dem zweiten Objekt 50b, welches weiter entfernt liegt als das erste Objekt 50a, reflektiert worden, und nur die Abschwächung wegen der Distanz ist in dem zweiten Höchstwert H2 aufgetreten, somit gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Abschwächung wegen Mehrfachreflexionen nicht aufgetreten ist.
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Selbst in dieser Situation wird die Position des Objekts 50 durch Durchführung der Triangulation mittels der ersten direkten Welle 26 und der zweiten direkten Welle 28 durchgeführt (S109).
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Dann endet die Reihe der Prozesse und wartet bis zum nächsten Übertragungszeitpunkt der Prüfwellen 25.
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Mit der obigen Struktur hat die Objekterfassungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel die folgenden Wirkungen.
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Wenn die zweite direkte Welle 28 und die zweite indirekte Welle 29 zum Steuern des Fahrzeugs verwendet werden, ist es möglich, die Positionen des ersten Objekts 50a und des zweiten Objekts 50b in der Objekterfassungsreichweite 40 zu berechnen.
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Auf der anderen Seite, wenn die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist, und wenn die Berechnung der Triangulation mittels der zweiten direkten Welle 28 durchgeführt wird, kann eine Position eines Objekts 50, welches nicht existiert, berechnet werden.
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Diesbezüglich wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermittelt, ob die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, und wenn die zweite direkte Welle 28 ermittelt wird, eine mehrfach-reflektierte Welle zu sein, wird die Position des Objekts 50 unter Ausschluss der zweiten direkten Welle 28 berechnet.
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Daher gibt es keine Möglichkeit, die Position eines Objekts 50, welches nicht existiert, mittels der zweiten direkten Welle 28, die eine mehrfach-reflektierte Welle ist, zu berechnen, und es ist möglich, Bremssteuerung oder ähnliches zum Vermeiden von nicht existierenden Objekten 50 zu unterdrücken.
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Beim Ermitteln, ob die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, ist es auf dem Fakt basiert, dass der zweite Abstand L2, welcher von der zweiten direkten Welle 28 erhalten wird, zweimal der von der ersten direkten Welle 26 erhaltene Abstand L1 ist.
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Daher kann genau ermittelt werden, dass das Objekt 50, welches die erste direkte Welle 26 reflektiert hat, und das Objekt 50, welches die zweite direkte Welle 28 reflektiert hat, dasselbe Objekt 50 ist.
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Beim Ermitteln, ob die zweite direkte Welle 28 eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, ist es auf dem Fakt basiert, dass der zweite Höchstwert H2 der zweiten direkten Welle 28 verglichen mit dem ersten Höchstwert H1 der ersten direkten Welle 26 mehr als oder gleich zu dem vorbestimmten Wert abgeschwächt ist.
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Daher kann die zweite direkte Welle 28 ermittelt werden, eine mehrfach-reflektierte Welle zu sein, wenn eine Abschwächung der zweiten direkten Welle 28 nicht nur aufgrund des Abstands, sondern auch eine Abschwächung aufgrund von Mehrfachreflexionen ist.
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<Modifikation>
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In dem obigem Ausführungsbeispiel können, obwohl bis zu der zweiten direkten Welle erfasst wird, um die Positionen der zwei Objekte zu berechnen, eine dritte oder eine direkte Welle höherer Ordnung erfasst werden, um die Positionen der drei Objekte 50 zu berechnen.
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Zu diesem Zeitpunkt können eine Situation, in welcher die erste direkte Welle und die zweite direkte Welle jeweils von unterschiedlichen Objekten reflektiert werden und die dritte direkte Welle eine mehrfach-reflektierte Welle von einem der Objekte ist, und eine andere Situation, in welcher die zweite direkte Welle eine mehrfach-reflektierte Welle des Objekts, welches die erste direkte Welle reflektiert hat, ist und die dritte direkte Welle von dem anderen der Objekte reflektiert ist, auftreten.
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Zusätzlich kann auch eine Situation, in welcher sowohl die zweite direkte Welle als auch die dritte direkte Welle mehrfach-reflektierte Wellen des Objekts sind, welches die erste direkte Welle reflektiert hat, auftreten.
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Daher kann der in dem obigen Ausführungsbeispiel gezeigte Prozess zum Ermitteln, ob eine Welle eine mehrfach-reflektierte Welle ist, entsprechend für eine Ermittlung, welche die erste direkte Welle und die zweite direkte Welle verwendet, eine Ermittlung, welche die erste direkte Welle und die dritte direkte Welle verwendet, und eine Ermittlung, welche die zweite direkte Welle und die dritte direkte Welle verwendet, verwendet werden.
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Ferner gibt es, wenn die zweite direkte Welle 28 mehrfach reflektiert ist und wenn die dritte direkte Welle nicht mehrfach reflektiert ist, ein Risiko, mittels der dritten direkten Welle ein von dem mittels der ersten direkten Welle erfassten Objekt unterschiedliches Objekt zu erfassen.
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Beachte, dass selbst wenn eine n-te direkte Welle (wobei n eine ganze Zahl von 4 oder mehr ist) verwendet wird, es möglich ist, einen ähnlichen Prozess durchzuführen.
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Obwohl die Ermittlung davon, ob eine Welle eine mehrfach-reflektierte Welle ist oder nicht, in dem obigen Ausführungsbeispiel unter Verwendung des mittels der zweiten Welle berechneten zweiten Abstands L2 und des zweiten Höchstwerts der zweiten Welle H2 durchgeführt wird, kann die dritte Welle auch erhalten werden, um zu ermitteln, dass eine Welle eine mehrfach-reflektierte Welle ist.
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Dann wird ermittelt, ob ein mittels der dritten Welle berechneter Abstand dreimal derjenige des ersten Abstands L1 ist oder nicht.
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Es ist berücksichtigt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens der Mehrfachreflexionen noch höher ist, wenn der zweite Abstand L2 zweimal der erste Abstand L1 ist und ein mittels der dritten Welle berechneter Abstand dreimal derjenige des ersten Abstands L1 ist.
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Es ist möglich, eine Genauigkeit eines Berechnens der Position des Objekts mit der Konfiguration, welche reflektierte Wellen von der Berechnung der Position des Objekts ausschließt, durch Verwendung auch des mittels der dritten Welle berechneten Abstands zu verbessern.
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In dem obigen Ausführungsbeispiel kann der Abstandsmesssensor 20, welcher eine mehrfach-reflektierte Welle erfasst hat, die Berechnung der Position mittels der erfassten Information, welche der Abstandsmesssensor 20 erhalten hat, stoppen, bis eine mehrfach-reflektierte Welle nicht länger erfasst wird.
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Obwohl das obige Ausführungsbeispiel eines exemplifiziert hat, welches Ultraschallwellen als Prüfwellen verwendet, ist es möglich, andere Wellen als Ultraschallwellen, zum Beispiel andere Schallwellen oder Radiowellen, als Prüfwellen zu verwenden.
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Das heißt, solange es eine Welle, welche eine vorbestimmte Amplitude hat, als Prüfwellen, verwendet.
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Obwohl eine Objekterfassungsvorrichtung in den obigen Ausführungsbeispielen vorgesehen ist, an einem Fahrzeug 30 angebracht zu werden, kann ein damit auszustattendes Objekt ein anderes bewegliches Objekt als ein Fahrzeug wie beispielsweise Flugzeuge, Schiffe, Roboter oder ähnliches sein.
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Ferner kann die Objekterfassungsvorrichtung an einem fixierten Objekt angebracht sein, und sie kann verwendet werden, einen Abstand zwischen dem fixierten Objekt und einem anderen Objekt in der Nähe des fixierten Objekts zu messen.
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Selbst wenn die Objekterfassungsvorrichtung an dem fixierten Objekt angebracht ist, kann eine Mehrfachreflexion zwischen dem fixierten Objekt und dem umgebenden Objekt auftreten.
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Außerdem kann die Objekterfassungsvorrichtung von einem Menschen getragen oder transportiert werden, und sie kann auch verwendet werden, um über ein Annähern von umgebenden Objekten an den Menschen zu informieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-89077 [0005, 0006, 0008, 0009]
