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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objekterfassungsvorrichtung.
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Stand der Technik
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Es ist eine Objekterfassungsvorrichtung bekannt, die einen Abstand zu einem Objekt auf der Grundlage einer Zeitdauer, die von dem Zeitpunkt, zu dem eine Prüfwelle ausgesendet wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem eine reflektierte Welle der Prüfwelle empfangen wird, benötigt wird, berechnet und ein Objekt in einer Umgebung eines Fahrzeugs erfasst.
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Hinsichtlich einer derartigen Objekterfassungsvorrichtung ist beispielsweise aus der
JP 2016 -156 753 A ein Verfahren zum Verhindern einer fehlerhaften Erfassung mittels Durchführen einer Bestimmung hinsichtlich eines Erfassungsergebnisses eines Objekts unter Verwendung einer berechneten Relativgeschwindigkeit und von Abstandsinformationen bekannt.
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In dem Verfahren, das in der
JP 2016 - 156 753 A beschrieben ist, wird eine Bestimmung hinsichtlich des Erfassungsergebnisses des Objekts dadurch durchgeführt, dass ein Abstand oder Ähnliches nur einmal verglichen wird. Daher kann eine fehlerhafte Erfassung nicht ausreichend verhindert werden.
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Zusammenfassung
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Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, eine Objekterfassungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine fehlerhafte Erfassung zu verhindern.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine Objekterfassungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist und ein Objekt außerhalb des Fahrzeugs erfasst. Die Objekterfassungsvorrichtung enthält: eine Sende-Empfangs-Einheit, die eine Ultraschallwelle als eine Prüfwelle aussendet und die Ultraschallwelle empfängt und ein Signal auf der Grundlage eines Schalldrucks der empfangenen Ultraschallwelle ausgibt; eine Abstandsberechnungseinheit, die einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Sende-Empfangs-Einheit berechnet; eine Abstandsbestimmungseinheit, die bestimmt, ob der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit berechnet wird, kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist; eine Empfangswellenbestimmungseinheit, die bestimmt, ob eine Empfangswelle eine reflektierte Welle der Prüfwelle ist, die von der Sende-Empfangs-Einheit ausgesendet wird, wobei die Empfangswelle die Ultraschallwelle ist, die durch die Sende-Empfangs-Einheit empfangen wird; und eine Objektbestimmungseinheit, die auf der Grundlage von Bestimmungsergebnissen von der Abstandsbestimmungseinheit und der Empfangswellenbestimmungseinheit bestimmt, ob ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist.
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Die Sende-Empfangs-Einheit führt ein Aussenden der Prüfwellen mehrmals durch, das ein Aussenden einer ersten Prüfwelle, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit ändert, und ein Aussenden einer zweiten Prüfwelle enthält, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit mit einer Änderungsrate ändert, die sich von derjenigen der ersten Prüfwelle unterscheidet.
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Die Empfangswellenbestimmungseinheit bestimmt auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen der Frequenz der Empfangswelle und der Frequenz der Prüfwelle, die von der Sende-Empfangs-Einheit ausgesendet wird, ob die Empfangswelle die reflektierte Welle der Prüfwelle ist.
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Die Objektbestimmungseinheit bestimmt, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist, wenn eine Anzahl bzw. Häufigkeit N gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl bzw. Häufigkeit ist, wobei N eine Anzahl bzw. Häufigkeit ist, mit der mindestens eine von mehreren Bedingungen erfüllt ist, wenn das Aussenden der Prüfwellen von der Sende-Empfangs-Einheit mehrmals durchgeführt wird. Die Bedingungen enthalten eine erste Bedingung derart, dass die Abstandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Abstand zu dem Objekt kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, und eine zweite Bedingung derart, dass die Empfangswellenbestimmungseinheit bestimmt, dass die Empfangswelle eine reflektierte Welle der Prüfwelle ist, die von der Sende-Empfangs-Einheit ausgesendet wird.
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Wie es oben beschrieben wurde, wird das Aussenden der Prüfwellen mehrmals durchgeführt. Eine Bestimmung hinsichtlich des Abstands und Ähnlichem wird für die Mehrzahl der Aussendungen durchgeführt. Daher kann eine fehlerhafte Bestimmung verhindert werden. Außerdem weisen die erste Prüfwelle und die zweite Prüfwelle unterschiedliche Frequenzeigenschaften auf. Daher können die reflektierten Wellen der beiden Prüfwellen voneinander unterschieden und empfangen werden. Demzufolge kann eine Berechnung eines Abstands und Ähnliches hinsichtlich der beiden Prüfwellen durchgeführt werden, auch wenn die beiden Prüfwellen aufeinanderfolgend oder gleichzeitig ausgesendet werden sollten. Die Bestimmung kann mehrmals innerhalb einer kurzen Zeitdauer durchgeführt werden.
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Die Bezugszeichen in den Klammern in den Ansprüchen geben ein Beispiel einer Beziehung zu speziellen Einrichtungen an, die gemäß einer Ausführungsform im Folgenden beschrieben werden.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 ein Konfigurationsdiagramm einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 ein Diagramm einer Anordnung von Abstandsmesssensoren gemäß der ersten Ausführungsform;
- 3 ein Konfigurationsdiagramm des Abstandsmesssensors gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4 ein Diagramm zum Erläutern eines Betriebs der Objekterfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
- 5 ein Diagramm zum Erläutern eines Betriebs einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 6 ein Diagramm von Sendemustern für Ultraschallwellen während einer Fahrt eines Fahrzeugs mit niedriger Geschwindigkeit gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 7 ein Diagramm von Sendemustern für Ultraschallwellen während einer Fahrt eines Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit gemäß der dritten Ausführungsform;
- 8 ein Diagramm von Sendemustern für Ultraschallwellen während einer Fahrt eines Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit gemäß der dritten Ausführungsform;
- 9 ein Konfigurationsdiagramm eines Abstandsmesssensors gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 10 eine Konfiguration einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform; und
- 11 eine Konfiguration einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer noch anderen Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Identische oder äquivalente Abschnitte in den Ausführungsformen werden jeweils unter Verwendung derselben Bezugszeichens beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform beschrieben. Eine Objekterfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Fahrzeug montiert und erfasst ein Objekt, das sich in einem nahen Abstand zu dem Fahrzeug befindet. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält eine Objekterfassungsvorrichtung 100 einen Abstandsmesssensor 1, eine Steuerungseinheit 2, eine Objektbestimmungseinheit 3 und eine Benachrichtigungseinheit 4. Die Objekterfassungsvorrichtung 100 ist in einem Fahrzeug 200 montiert, wie es in 2 gezeigt ist, und erfasst ein Objekt außerhalb des Fahrzeugs 200.
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Der Abstandsmesssensor 1 sendet und empfängt Ultraschallwellen auf der Grundlage eines Wellensendebefehls und eines Wellenempfangsbefehls von der Steuerungseinheit 2. Der Abstandsmesssensor 1 erfasst dadurch einen Abstand zu einem Objekt und Ähnliches. Der Abstandsmesssensor 1 ist mit der Steuerungseinheit 2 und der Objektbestimmungseinheit 3 verbunden. Der Abstandsmesssensor 1 sendet Informationen wie beispielsweise den erfassten Abstand an die Objektbestimmungseinheit 3.
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Die Steuerungseinheit 2 und die Objektbestimmungseinheit 3 werden durch einen bekannten Mikrocomputer ausgebildet, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle (I/O) und Ähnliches enthält. Die Steuerungseinheit 2 und die Objektbestimmungseinheit 3 führen verschiedene Prozesse wie beispielsweise Berechnungen auf der Grundlage von Programmen durch, die in dem ROM und Ähnlichem gespeichert sind.
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Die Objekterfassungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält mehrere Abstandsmesssensoren 1. Wie es in 2 gezeigt ist, enthält die Objekterfassungsvorrichtung 100 insbesondere zwölf Abstandsmesssensoren 1. Die Abstandsmesssensoren 1 sind an dem Fahrzeug 200 angeordnet.
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Wie es in 2 gezeigt ist, sind jeweils vier Abstandsmesssensoren 1 an einem Vorderflächenabschnitt und an einem Hinterflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet. Zwei Abstandsmesssensoren 1 sind jeweils an einem rechten Seitenflächenabschnitt und an einem linken Seitenflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet. In 2 ebenso wie in 4 bis 7, die später beschrieben werden, entsprechen eine linke Seite auf einem Blatt, eine untere Seite auf einem Blatt, eine rechte Seite auf einem Blatt und eine obere Seite auf einem Blatt, d.h. eine linke Seite, eine untere Seite, eine rechte Seite und eine obere Seite, wenn die Zeichnung auf dem Papier ausgedruckt ist, jeweils einer vorderen Seite, einer linken Seite, einer hinteren Seite und einer rechten Seite des Fahrzeugs 200.
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Unter den zwölf Abstandsmesssensoren 1 werden die vier Abstandsmesssensoren 1, die an dem vorderen Flächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, als Abstandsmesssensor 1a, Abstandsmesssensor 1b, Abstandsmesssensor 1c und Abstandsmesssensor 1d in der Reihenfolge von oben nach unten auf dem Papier bezeichnet. Außerdem wird unter den beiden Abstandsmesssensoren 1, die an dem rechten Seitenflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, der Abstandsmesssensor 1, der näher bei der Vorderseite des Fahrzeugs 200 ist, als Abstandsmesssensor 1e bezeichnet. Der Abstandsmesssensor 1, der näher bei der Hinterseite des Fahrzeugs 200 angeordnet ist, wird als Abstandsmesssensor 1f bezeichnet.
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Außerdem werden die vier Abstandsmesssensoren 1, die an dem Hinterflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, als Abstandsmesssensor 1g, Abstandsmesssensor 1h, Abstandsmesssensor 1i und Abstandsmesssensor 1j in der Reihenfolge von unten nach oben auf dem Papier bezeichnet. Weiterhin wird von den beiden Abstandsmesssensoren 1, die an dem rechten Seitenflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, der Abstandsmesssensor 1, der näher bei der Hinterseite des Fahrzeugs 200 ist, als Abstandsmesssensor 1k bezeichnet. Der Abstandsmesssensor 1, der näher bei der Vorderseite des Fahrzeugs 200 angeordnet ist, wird als Abstandsmesssensor 1l bezeichnet.
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Die Abstandsmesssensoren 1 sind jeweils mit der Steuerungseinheit 2 und der Objekterfassungseinheit 3 verbunden. Die Steuerungseinheit 2 gibt den Wellensendebefehl und den Wellenempfangsbefehl an jeden der Abstandsmesssensoren 1 mit einem festen Zyklus aus. Wenn die Steuerungseinheit 2 den Wellenempfangsbefehl ausgibt, sendet der Abstandsmesssensor 1 Informationen betreffend den Abstand zu einem Objekt und Ähnliches an die Objektbestimmungseinheit 3.
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Die Objektbestimmungseinheit 3 bestimmt auf der Grundlage der Informationen, die von dem Abstandsmesssensor 1 gesendet werden, ob ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist. Die Objektbestimmungseinheit 3 ist mit der Benachrichtigungseinheit 4 verbunden. Die Benachrichtigungseinheit 4 besteht aus einem Monitor, einem Summer oder Ähnlichem. Wenn bestimmt wird, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist, gibt die Objektbestimmungseinheit 3 einen Befehl an die Benachrichtigungseinheit 4 aus, die den Fahrer benachrichtigt.
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Eine detaillierte Konfiguration des Abstandsmesssensors 1 wird im Folgenden beschrieben. Wie es in 3 gezeigt ist, enthält der Abstandsmesssensor 1 ein Mikrofon (beispielsweise einen Ultraschallsensor oder einen Wandler) 5, eine Sendeschaltung 6, eine Signalerzeugungseinheit 7, eine Empfangsschaltung 8, eine Signalverarbeitungseinheit 9, eine Abstandsberechnungseinheit 10, eine Abstandsbestimmungseinheit 11, eine Frequenzberechnungseinheit 12 und eine Empfangswellenbestimmungseinheit 13.
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Das Mikrofon 5 ist in der Nähe einer Außenfläche des Fahrzeugs 200 angeordnet. Das Mikrofon 5 sendet Ultraschallwellen nach außerhalb des Fahrzeugs 200. Die Ultraschallwelle dient als eine Prüfwelle zum Erfassen eines Objekts. Außerdem empfängt das Mikrofon 5 Ultraschallwellen von der Außenseite des Fahrzeugs 200. Das Mikrofon 5 gibt ein Signal auf der Grundlage eines Schalldrucks der empfangenen Ultraschallwelle aus. Das Mikrofon 5 entspricht einer Sende-Empfangs-Einheit.
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Insbesondere enthält das Mikrofon 5 ein piezoelektrisches Element (nicht gezeigt). Das piezoelektrische Element ist derart ausgebildet, dass ein piezoelektrischer Film zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden angeordnet ist. Die beiden Elektroden sind mit der Sendeschaltung 6 verbunden. Als Ergebnis dessen, dass von der Sendeschaltung 6 eine AC-Spannung angelegt wird und der piezoelektrische Film verformt wird, wird von dem Mikrofon 5 eine Ultraschallwelle nach außerhalb des Fahrzeugs 200 ausgesendet.
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Außerdem sind die beiden Elektroden des piezoelektrischen Elements, das in dem Mikrofon 5 angeordnet ist, mit der Empfangsschaltung 8 verbunden. Eine Spannung zwischen den beiden Elektroden, wenn eine Ultraschallwelle empfangen und der piezoelektrische Film verformt wird, wird in die Empfangsschaltung 8 eingegeben.
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Die Sendeschaltung 6 führt eine D/A-Wandlung (Digital/Analog-Wandlung) hinsichtlich eines eingegebenen Signals durch. Die Sendeschaltung 6 gibt dann eine Spannung aus, die als Ergebnis der D/A-Wandlung erzeugt wurde. Die Signalerzeugungseinheit 7 ist mit der Sendeschaltung 6 verbunden. Die Signalerzeugungseinheit 7 erzeugt Pulssignale. Die Sendeschaltung 6 führt die D/A-Wandlung hinsichtlich des Pulssignals durch, das von der Signalerzeugungseinheit 7 eingegeben wird, und legt die AC-Spannung, die als Ergebnis der D/A-Wandlung erzeugt wurde, an das Mikrofon 5 an.
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Die Signalerzeugungseinheit 7 erzeugt die Pulssignale auf der Grundlage des Wellensendebefehls von der Steuerungseinheit 2. Außerdem ändert die Signalerzeugungseinheit 7 die Frequenz der erzeugten Pulssignale. Die Steuerungseinheit 2 sendet periodisch den Wellensendebefehl an die Signalerzeugungseinheit 7 und bewirkt, dass das Mikrofon 5 Prüfwellen aussendet. Außerdem sendet die Steuerungseinheit 2 periodisch den Wellenempfangsbefehl an die Empfangsschaltung 8.
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Wie es oben beschrieben wurde, wird die Spannung zwischen den beiden Elektroden des piezoelektrischen Elements, das in dem Mikrofon 5 angeordnet ist, in die Empfangsschaltung 8 eingegeben. Die Empfangsschaltung 8 führt eine A/D-Wandlung (Analog/Digital-Wandlung) hinsichtlich der eingegebenen Spannung auf der Grundlage des Empfangswellenbefehls von der Steuerungseinheit 2 durch. Die Empfangsschaltung 8 gibt dann ein Signal, das als Ergebnis der A/D-Wandlung erzeugt wurde, aus.
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Die Signalverarbeitungseinheit 9 führt einen Quadratur-Demodulationsprozess hinsichtlich des Ausgangssignals von der Empfangsschaltung 8 durch. Die Signalverarbeitungseinheit 9 erfasst dann die Frequenz der Empfangswelle, die die Ultraschallwelle ist, die durch das Mikrofon 5 empfangen wird. Die Signalverarbeitungseinheit 9 gibt die Frequenz jedes Mal aus.
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Die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet den Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und einem Objekt auf der Grundlage des Ausgangssignals von dem Mikrofon 5. Insbesondere berechnet die Abstandsberechnungseinheit 10 eine Amplitude der Empfangswelle auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Signalverarbeitungseinheit 9. Die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet dann den Abstand zu dem Objekt auf der Grundlage einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem das Mikrofon 5 die Prüfwelle aussendet, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die berechnete Amplitude gleich oder größer als ein vorbestimmter Bezugswert wird.
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Die Abstandsbestimmungseinheit 11 bestimmt, ob der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird, kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Die Abstandsbestimmungseinheit 11 sendet dann das Bestimmungsergebnis an die Objektbestimmungseinheit 3.
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Die Frequenzberechnungseinheit 12 berechnet ein Änderungsmuster der Frequenz der Empfangswelle auf der Grundlage der Frequenz der Empfangswelle, die von der Signalverarbeitungseinheit 9 erfasst wird. D.h., die Frequenzberechnungseinheit 12 berechnet die Weise, wie sich die Frequenz über eine vorbestimmte Zeitdauer ändert.
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Die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 bestimmt, ob die Empfangswelle eine reflektierte Welle der Prüfwelle ist, die von dem Mikrofon 5 ausgesendet wird. Die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 bestimmt auf der Grundlage des Änderungsmusters, das von der Frequenzberechnungseinheit 12 berechnet wird, ob die Ultraschallwelle, die durch das Mikrofon 5 empfangen wird, eine reflektierte Welle der Prüfwelle ist, die von dem Mikrofon 5 ausgesendet wird. Die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 sendet dann das Bestimmungsergebnis an die Objektbestimmungseinheit 3.
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Die Objektbestimmungseinheit 3 bestimmt auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse von der Abstandsbestimmungseinheit 11 und der Empfangswellenbestimmungseinheit 13, ob ein Objekt in einem bestimmten Abstand in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist. Wie es später beschrieben wird, bestimmt die Objektbestimmungseinheit 3, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist, wenn eine Häufigkeit, mit der mehrere Bedingungen betreffend die Bestimmungsergebnisse der Abstandsbestimmungseinheit 11 und der Empfangswellenbestimmungseinheit 13 erfüllt sind, gleich oder größer als eine vorbestimmte Häufigkeit wird.
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Im Folgenden wird ein Betrieb der Objekterfassungsvorrichtung 100 beschrieben. In der Objekterfassungsvorrichtung 100 sendet die Steuerungseinheit 2 den Wellensendebefehl an die Signalerzeugungseinheit 7. Die Sendeschaltung 6 führt die D/A-Wandlung hinsichtlich des Pulssignals durch, das von der Signalerzeugungseinheit 7 erzeugt wird. Die Sendeschaltung 6 legt eine AC-Spannung an das Mikrofon 5 an. Das Mikrofon 5 sendet dann die Ultraschallwelle aus, die die Prüfwelle ist.
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Wenn die Prüfwelle von einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs 200 reflektiert wird und das Mikrofon 5 die reflektierte Welle der Prüfwelle empfängt, ändert sich die Spannung zwischen den beiden Elektroden des piezoelektrischen Elements, das in dem Mikrofon 5 angeordnet ist. Die Spannung wird in die Empfangsschaltung 8 eingegeben. Die Empfangsschaltung 8 führt eine A/D-Wandlung hinsichtlich der eingegebenen Spannung auf der Grundlage des Wellenempfangsbefehls von der Steuerungseinheit 2 durch. Die Empfangsschaltung 8 gibt dann das Signal, das als Ergebnis der A/D-Wandlung erzeugt wird, an die Signalverarbeitungseinheit 9 aus.
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Die Signalverarbeitungseinheit 9 führt den Quadratur-Demodulationsprozess hinsichtlich des Ausgangssignals von der Empfangsschaltung 8 durch und erfasst die Frequenz der Empfangswelle. Die Abstandsberechnungseinheit 10 erfasst die Amplitude der Empfangswelle auf der Grundlage des Ausgangssignals von der Signalverarbeitungseinheit 9. Wenn die erfasste Amplitude gleich oder größer ein vorbestimmter Bezugswert ist, berechnet die Abstandsberechnungseinheit 10 den Abstand zu dem Objekt außerhalb des Fahrzeugs 200 auf der Grundlage der Zeitdauer, die verstrichen ist, seitdem das Mikrofon 5 die Prüfwelle ausgesendet hat. Dann bestimmt die Abstandsbestimmungseinheit 11, ob der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird, gleich oder kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Die Abstandsbestimmungseinheit 11 sendet dann das Bestimmungsergebnis an die Objektbestimmungseinheit 3.
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Außerdem erfasst die Frequenzberechnungseinheit 12 eine Rate einer Änderung der Frequenz der Empfangswelle aus der Frequenzkomponente, die durch die Signalverarbeitungseinheit 9 erfasst wird. Die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 vergleicht die Frequenz, die durch die Frequenzberechnungseinheit 12 erfasst wird, und die Frequenz der Prüfwelle, die von dem Mikrofon 5 ausgesendet wird, miteinander. Wenn die beiden Frequenzen sich auf ähnliche Weise erhöhen oder verringern, bestimmt die Empfangswellenbestimmungseinheit 13, dass die Empfangswelle eine reflektierte Welle der Prüfwelle ist, die von dem Mikrofon 5 ausgesendet wird. Die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 sendet das Bestimmungsergebnis an die Objektbestimmungseinheit 3.
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Die Objektbestimmungseinheit 3 bestimmt auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse von der Abstandsbestimmungseinheit 11 und der Empfangswellenbestimmungseinheit 13, ob ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist.
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Wenn sie gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Wellensendebefehl von der Steuerungseinheit 2 empfängt, erzeugt die Signalerzeugungseinheit 7 das Pulssignal derart, dass das Mikrofon 5 die Prüfwellen mehrmals aussendet. Das Mikrofon 5 führt ein Aussenden der Prüfwellen mehrmals durch, das ein Aussenden einer ersten Prüfwelle und ein Aussenden einer zweiten Prüfwelle enthält. Die erste Prüfwelle ist eine Prüfwelle, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit ändert. Die zweite Prüfwelle ist eine Prüfwelle, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit mit einer Änderungsrate ändert, die sich von derjenigen der ersten Prüfwelle unterscheidet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Prüfwelle eine Ultraschallwelle, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit erhöht. Die zweite Prüfwelle ist eine Ultraschallwelle, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit verringert.
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N bezeichnet eine Anzahl bzw. Häufigkeit, mit der hinsichtlich des Aussendens der Prüfwelle, das mehrmals von dem Mikrofon 5 durchgeführt wird, eine oder mehrere Bedingungen, die eine erste Bedingung und eine zweite Bedingung enthalten, erfüllt ist bzw. sind. Hier besteht die erste Bedingung darin, dass die Abstandsbestimmungseinheit 11 bestimmt, dass der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird, kleiner als ein maximaler Erfassungsabstand des Abstandsmesssensors 1 ist. Außerdem besteht die zweite Bedingung darin, dass die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 bestimmt, dass die Empfangswelle eine reflektierte Welle der Prüfwelle ist, die von dem Mikrofon 5 ausgesendet wird. Wenn N gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl bzw. Häufigkeit ist, bestimmt die Objektbestimmungseinheit 3, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Häufigkeit, mit der die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, gleich N.
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Wie es oben beschrieben wurde, enthält die Objekterfassungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mehrere Abstandsmesssensoren 1. In jedem der Abstandsmesssensoren 1 bestimmt die Empfangswellenbestimmungseinheit 13, die in dem Abstandsmesssensor 1 angeordnet ist, ob eine Ultraschallwelle, die durch das Mikrofon 5 empfangen wird, das in dem Abstandsmesssensor 1 angeordnet ist, eine reflektierte Welle einer Prüfwelle ist, die von dem Mikrofon 5 ausgesendet wird, das in irgendeinem der Abstandsmesssensoren 1 angeordnet ist. Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Empfangswellenbestimmungseinheit 13 bestimmt, dass die Ultraschallwelle, die durch das Mikrofon 5 empfangen wird, eine reflektierte Welle einer Prüfwelle ist, die von einem benachbarten Mikrofon 5 ausgesendet wird, ist die zweite Bedingung erfüllt.
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Es werden beispielsweise ein Senden und Empfangen der Ultraschallwellen wie in 4 gezeigt durchgeführt. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Senden der Ultraschallwelle dreimal durchgeführt wird. Außerdem gibt in 4 ebenso wie in 5, die später beschrieben wird, ein Pfeil mit einer durchgezogenen Linie eine Ultraschallwelle an, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit erhöht. Ein Pfeil mit einer gestrichelten Linie gibt eine Ultraschallwelle an, deren Frequenz sich im Verlaufe der Zeit verringert.
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In dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, ist das erste Aussenden der Ultraschallwelle das Aussenden der ersten Prüfwelle, das von dem Abstandsmesssensor 1b durchgeführt wird. Bevor das erste Aussenden der Ultraschallwelle durchgeführt wird, ist N = 0. Wenn dann der Abstandsmesssensor 1a die Ultraschallwelle nach dem ersten Aussenden empfängt, ist der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 des Abstandsmesssensors 1a berechnet wird, kleiner als der maximale Erfassungsabstand des Abstandsmesssensors 1, und die Frequenz der Ultraschallwelle, die von dem Abstandsmesssensor 1a empfangen wird, erhöht sich auf ähnliche Weise wie die Frequenz der ersten Prüfwelle, so dass 1 zu N addiert wird.
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Das zweite Aussenden der Ultraschallwelle ist das Aussenden der zweiten Prüfwelle, das von dem Abstandsmesssensor 1a durchgeführt wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Abstandsmesssensor 1b die Ultraschallwelle empfängt, ist der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 des Abstandsmesssensors 1b berechnet wird, kleiner als der maximale Erfassungsabstand des Abstandsmesssensors 1, und die Frequenz der Ultraschallwelle, die von dem Abstandsmesssensors 1b empfangen wird, verringert sich auf ähnliche Weise wie die Frequenz der zweiten Prüfwelle, so dass 1 zu N addiert wird.
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Das dritte Aussenden der Ultraschallwelle ist das Aussenden der zweiten Prüfwelle, das von dem Abstandsmesssensor 1b durchgeführt wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Abstandsmesssensor 1a die Ultraschallwelle empfängt, ist der Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 des Abstandsmesssensors 1a berechnet wird, kleiner als der maximale Erfassungsabstand des Abstandsmesssensors 1, und die Frequenz der Ultraschallwelle, die durch den Abstandsmesssensor 1a empfangen wird, verringert sich auf ähnliche Weise wie die Frequenz der zweiten Prüfwelle, so dass 1 zu N addiert wird.
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Wenn dann beispielsweise N als Ergebnis des dreimaligen Aussendens der Prüfwelle gleich oder größer als 2 ist, bestimmt die Objektbestimmungseinheit 3, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist. Hier kann die Objektbestimmungseinheit 3 stattdessen bestimmen, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs vorhanden ist, wenn N gleich oder größer als 1 ist oder wenn N gleich 3 ist.
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Wie es oben beschrieben wurde, kann eine fehlerhafte Erfassung als Ergebnis dessen verhindert werden, dass eine Bestimmung hinsichtlich des Aussendens der Prüfwellen, des Abstands und Ähnlichem mehrmals durchgeführt wird. Außerdem können die reflektierten Wellen der beiden Prüfwellen dadurch voneinander unterschieden werden und empfangen werden, dass die erste Prüfwelle und die zweite Prüfwelle unterschiedliche Frequenzeigenschaften aufweisen.
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Sogar wenn die beiden Prüfwellen aufeinanderfolgend ausgesendet werden, kann daher eine Berechnung des Abstands und Ähnliches für die beiden Prüfwellen durchgeführt werden. Die Bestimmung kann innerhalb einer kurzen Zeitdauer mehrmals durchgeführt werden. Außerdem kann als Ergebnis dessen, dass eine Kombination des Aussendens und Empfangens durch die Abstandsmesssensoren 1 geändert wird, eine Bestimmung mehrmals sogar innerhalb einer kurzen Zeitdauer durchgeführt werden.
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Zweite Ausführungsform
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Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden sich die Zeitpunkte, zu denen die Prüfwellen ausgesendet werden, von denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform. Die übrigen Konfigurationen ähneln denjenigen der ersten Ausführungsform. Daher werden nur die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Abschnitte beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform führen zwei benachbarte Mikrofone 5 ein Aussenden der Prüfwelle gleichzeitig durch. Bei dem Aussenden der Prüfwelle, das gleichzeitig durchgeführt wird, sendet ein Mikrofon 5 die erste Prüfwelle aus und das andere Mikrofon 5 sendet die zweite Prüfwelle aus.
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Wie es beispielsweise in 5 gezeigt ist, werden das erste Aussenden der Ultraschallwelle und das zweite Aussenden der Ultraschallwelle, das in 4 gezeigt ist, gleichzeitig durchgeführt wird. Dann wird das dritte Aussenden der Ultraschallwelle, das in 4 gezeigt ist, durchgeführt. Hier sendet das Mikrofon 5, das in dem Abstandsmesssensor 1a angeordnet ist, die zweite Prüfwelle zu demselben Zeitpunkt aus, zu dem das Mikrofon 5, das in dem Abstandsmesssensor 1b angeordnet ist, die erste Prüfwelle aussendet.
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Derselbe Zeitpunkt beinhaltet nicht nur exakt denselben Zeitpunkt, sondern auch im Wesentlichen denselben Zeitpunkt. Wenn beispielsweise ein Zyklus, in dem ein Mikrofon 5 die Prüfwelle aussendet, T ist, sollte das andere Mikrofon 5 die Prüfwelle innerhalb einer Zeitdauer aussenden, die gleich oder kleiner als T/2 von dem Zeitpunkt an ist, zu dem das Mikrofon 5 die Prüfwelle aussendet, so dass die Prüfwellen als gleichzeitig ausgesendet betrachtet werden können. Sollte beispielsweise der Abstandsmesssensor 1a ein Aussenden der Prüfwelle starten, nachdem der Abstandsmesssensor 1b die Prüfwelle ausgesendet hat und bevor eine Verarbeitung der Empfangswelle des Abstandsmesssensors 1a beendet ist, werden die Prüfwellen als gleichzeitig ausgesendet betrachtet.
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Der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Objekt, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 auf der Grundlage der Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem das Mikrofon 5 des Abstandsmesssensors 1b die erste Prüfwelle aussendet, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Mikrofon 5 des Abstandsmesssensors 1a die reflektierte Welle der ersten Prüfwelle empfängt, berechnet wird, ist ein Abstand Da.
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Der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Objekt, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 auf der Grundlage der Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem das Mikrofon 5 des Abstandsmesssensors 1a die zweite Prüfwelle aussendet, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Mikrofon 5 des Abstandsmesssensors 1b die reflektierte Welle der zweiten Prüfwelle empfängt, berechnet wird, ist ein Abstand Db.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht eine dritte Bedingung darin, dass eine Differenz zwischen dem Abstand Da und dem Abstand Db innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. N bezeichnet die Anzahl bzw. Häufigkeit, mit der die dritte Bedingung zusätzlich zu der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung hinsichtlich des Aussendens der Prüfwelle, das mehrmals von dem Mikrofon 5 durchgeführt wird, erfüllt ist. Die Objektbestimmungseinheit 3 bestimmt, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist, wenn N gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl bzw. Häufigkeit ist.
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Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Bedingung und die zweite Bedingung erfüllt sind, aber die dritte Bedingung nicht erfüllt ist, bestimmt die Objektbestimmungseinheit 3, dass sich ein anderes Objekt neu dem Fahrzeug 200 angenähert hat.
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Wie es oben beschrieben wurde, kann unter Verwendung der ersten Prüfwelle und der zweiten Prüfwelle, die hinsichtlich der Frequenzänderung unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, eine Interferenz verhindert werden, und zwar auch dann, wenn der Abstandsmesssensor 1a und der Abstandsmesssensor 1b die Prüfwellen gleichzeitig aussenden. Als Ergebnis kann die Zeit, die für die Bestimmung benötigt wird, die von der Objektbestimmungseinheit 3 durchgeführt wird, verkürzt werden. Außerdem kann unter Verwendung der dritten Bedingung eine fehlerhafte Erfassung verhindert werden.
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Dritte Ausführungsform
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Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich die Anzahl der Abstandsmesssensoren 1, die die Ultraschallwellen gleichzeitig aussenden, von derjenigen der zweiten Ausführungsform. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie in der zweiten Ausführungsform. Daher werden nur die sich von der zweiten Ausführungsform unterscheidenden Abschnitte beschrieben.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform senden der Abstandsmesssensor 1a und Abstandsmesssensor 1b die Prüfwellen gleichzeitig aus. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform senden jedoch mehr Abstandsmesssensoren 1 die Prüfwellen gleichzeitig ist. Außerdem ändert sich die Kombination der Abstandsmesssensoren 1, die die Prüfwellen gleichzeitig aussenden, auf der Grundlage dessen, ob die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 hoch oder niedrig ist.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Aussenden der Prüfwellen während einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit niedriger Geschwindigkeit mit Bezug auf 6 beschrieben. Während einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit niedriger Geschwindigkeit werden ein Aussenden und Empfangen auf der Grundlage einer Kombination von vier Mustern A0, A1, B0 und B1 durchgeführt, wie es in 6 gezeigt ist. Hier werden das Aussenden und Empfangen gemäß einem Muster, das zufällig aus den Mustern A0 und A1 ausgewählt wird, und ein Senden und Empfangen gemäß einem Muster, das zufällig aus den Mustern B0 und B1 ausgewählt wird, abwechselnd durchgeführt.
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In 6 ebenso wie in 7, die später beschrieben wird, geben die vier Dreiecke, die auf der linken Seite des Fahrzeugs 200 auf dem Papier angeordnet sind, die Betriebe der Abstandsmesssensoren 1a, 1b, 1c und 1d von oben nach unten an. Von den beiden Dreiecken, die auf der unteren Seite des Fahrzeugs 200 auf dem Papier angeordnet sind, gibt das Dreieck auf der linken Seite den Betrieb des Abstandsmesssensors 1e an, und das Dreieck auf der rechten Seite gibt den Betrieb des Abstandsmesssensors 1f an.
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Außerdem geben die vier Dreiecke, die auf der rechten Seite des Fahrzeugs 200 auf dem Papier angeordnet sind, die Betriebe der Abstandsmesssensoren 1g, 1h, 1i und 1j von unten nach oben an. Von den beiden Dreiecken, die auf der oberen Seite des Fahrzeugs 200 auf dem Papier angeordnet sind, gibt das Dreieck auf der rechten Seite den Betrieb des Abstandsmesssensors 1k an, und das Dreieck auf der linken Seite gibt den Betrieb des Abstandsmesssensors 1l an.
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Außerdem gibt ein Dreieck, das mit diagonalen Linien gefüllt ist, ein Aussenden der ersten Prüfwelle und ein Empfangen der Ultraschallwelle an. Ein Dreieck, das mit Punkten ausgefüllt ist, gibt ein Aussenden der zweiten Prüfwelle und ein Empfangen der Ultraschallwelle an. Außerdem gibt ein nicht ausgefülltes Dreieck an, dass ein Aussenden der Prüfwelle nicht durchgeführt wird und nur ein Empfangen der Ultraschallwelle durchgeführt wird.
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In dem Muster A0 senden die Abstandsmesssensoren 1a, 1e, 1g und 1k die ersten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1c und 1i senden die zweiten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus. In dem Muster A1 senden die Abstandsmesssensoren 1a, 1e, 1g und 1k die zweiten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1c und 1i senden die ersten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus.
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In dem Muster B0 senden die Abstandsmesssensoren 1d, 1f, 1j und 1l die ersten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1b und 1h senden die zweiten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus. In dem Muster B1 senden die Abstandsmesssensoren 1d, 1f, 1j und 1l die zweiten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1b und 1h senden die ersten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus.
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Wie es oben beschrieben wurde, sendet der Abstandsmesssensor 1 während der Fahrt des Fahrzeugs 200 mit niedriger Geschwindigkeit die Prüfwelle jedes zweite Mal aus. Als Ergebnis kann eine Interferenz vermieden werden.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Aussenden der Prüfwellen während einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit hoher Geschwindigkeit mit Bezug auf 7 beschrieben. Während der Fahrt des Fahrzeugs 200 mit hoher Geschwindigkeit werden ein Aussenden und Empfangen auf der Grundlage einer Kombination von vier Mustern C0, C1, D0 und D1 durchgeführt, wie es in 7 gezeigt ist. Hier werden ein Aussenden und Empfangen in einem Muster, das zufällig aus den Mustern C0 und C1 ausgewählt wird, und ein Aussenden und Empfangen in einem Muster, das zufällig aus den Mustern D0 und D1 ausgewählt wird, abwechselnd durchgeführt.
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In dem Muster C0 senden die Abstandsmesssensoren 1a, 1e, 1g und 1k die ersten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1c, 1f, 1i und 1l senden die zweiten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus. In dem Muster C1 senden die Abstandsmesssensoren 1a, 1e, 1g und 1k die zweiten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1c, 1f, 1i und 1l senden die ersten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus.
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In dem Muster D0 senden die Abstandsmesssensoren 1d, 1f, 1j und 1l die ersten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1b, 1e, 1h und 1k senden die zweiten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus. In dem Muster D1 senden die Abstandsmesssensoren 1d, 1f, 1j und 1l die zweiten Prüfwellen aus. Die Abstandsmesssensoren 1b, 1 e, 1h und 1k senden die ersten Prüfwellen aus. Die anderen Abstandsmesssensoren 1 senden keine Prüfwellen aus.
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Wie es oben beschrieben wurde, senden die Abstandsmesssensoren 1e, 1f, 1k und 1l, die in den Seitenflächenabschnitten des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, während einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit hoher Geschwindigkeit die Prüfwellen jedes Mal aus, um eine Erfassung eines Objekts, das auf der Seite des Fahrzeugs 200 vorhanden ist, zu einem frühen Zeitpunkt zu ermöglichen.
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Die Arten von Ultraschallwellen, die durch die Abstandsmesssensoren 1 empfangen werden, werden mit Bezug auf 8 beschrieben. Wenn beispielsweise ein Aussenden und Empfangen in der Reihenfolge der Muster C0, D1, C1, D1, C0, D0, C1 durchgeführt wird, sind die Arten von Ultraschallwellen, die wahrscheinlich durch die Abstandsmesssensoren 1 empfangen werden, wie in 8 gezeigt.
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8 zeigt die Arten von Ultraschallwellen, die durch die Abstandsmesssensoren 1a, 1b, 1c, 1d, 1e und 1l unter den zwölf Abstandsmesssensoren 1 empfangen werden. Ein Rechteck, das mit diagonalen Linien gefüllt ist, gibt an, dass ein Empfang der ersten Prüfwelle wahrscheinlich ist. Ein Rechteck, das mit Punkten gefüllt ist, gibt an, dass ein Empfang einer zweiten Prüfwelle wahrscheinlich ist. Außerdem gibt die Länge des Rechtecks eine Zeitdauer an, während der der Sende- und Empfangsprozess durchgeführt wird, und gibt an, dass der Sende- und Empfangsprozess beendet ist, bevor die Zeit T verstrichen ist, nach der ein Muster in ein anderes Muster gewechselt wird.
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Wie es in 8 gezeigt ist, wird, wenn nur die Ultraschallwelle von einem benachbarten Abstandsmesssensor 1 berücksichtigt wird, verhindert, dass in jedem Zyklus ein einzelner Abstandsmesssensor 1 dieselbe Art von Ultraschallwellen empfängt, die von zwei Abstandsmesssensoren 1 ausgesendet werden.
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Als Ultraschallwellen, die durch den Abstandsmesssensor 1l empfangen werden, können beispielsweise die reflektierte Welle der Prüfwelle, die durch den Abstandsmesssensor 1l selbst ausgesendet wird, und die reflektierte Welle der Prüfwelle, die durch den benachbarten Abstandsmesssensor 1a ausgesendet wird, betrachtet werden. Daher wird das Sendemuster derart eingestellt bzw. festgelegt, dass der Abstandsmesssensor 1a und der Abstandsmesssensor 1l nicht dieselbe Art von Prüfwelle in demselben Zyklus aussenden.
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Insbesondere in einem Muster, in dem der Abstandsmesssensor 1a und der Abstandsmesssensor 1l die Prüfwellen aussenden, sendet einer aus dem Abstandsmesssensor 1a und dem Abstandsmesssensor 1l die erste Prüfwelle aus und der andere sendet die zweite Prüfwelle aus. In anderen Mustern sendet nur der Abstandsmesssensor 1l aus dem Abstandsmesssensor 1a und dem Abstandsmesssensor 1l die Prüfwelle aus.
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Außerdem können als Ultraschallwellen, die durch den Abstandsmesssensor 1a empfangen werden, die reflektierten Wellen der Prüfwellen, die durch den Abstandsmesssensor 1a selbst und die benachbarten Abstandsmesssensoren 1l und 1b ausgesendet werden, betrachtet werden. Daher wird das Sendemuster derart eingestellt, dass die Abstandsmesssensoren 1a, 1b und 1l nicht in demselben Zyklus dieselbe Art von Prüfwelle aussenden.
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Insbesondere sendet ein Abstandsmesssensor 1 unter den Abstandsmesssensoren 1a, 1b und 1l die erste Prüfwelle aus, ein anderer sendet die zweite Prüfwelle aus und der übrige empfängt nur die Ultraschallwellen, ohne eine Prüfwelle auszusenden.
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Außerdem können als Ultraschallwellen, die durch den Abstandsmesssensor 1b empfangen werden, die reflektierten Wellen der Prüfwellen, die durch den Abstandsmesssensor 1b selbst und den benachbarten Abstandsmesssensoren 1a und 1c ausgesendet werden, betrachtet werden. Daher wird das Sendemuster derart eingestellt, dass die Abstandsmesssensoren 1a, 1b und 1c in demselben Zyklus nicht dieselbe Art von Prüfwelle aussenden.
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Insbesondere senden ein oder zwei Abstandsmesssensoren 1 unter den Abstandsmesssensoren 1a, 1b und 1c die Prüfwellen aus. Wenn zwei Abstandsmesssensoren 1 unter den Abstandsmesssensoren 1a, 1b und 1c die Prüfwellen aussenden, sendet einer dieser beiden Abstandsmesssensoren 1 die erste Prüfwelle aus und der andere sendet die zweite Prüfwelle aus.
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Auf ähnliche Weise wird hinsichtlich der Abstandsmesssensoren 1c, 1d und 1e ebenfalls das Sendemuster derart eingestellt, dass ein Abstandsmesssensor 1 in jedem Zyklus nicht dieselbe Art von Ultraschallwellen, die von den beiden benachbarten Abstandsmesssensoren 1 ausgesendet werden, empfängt.
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Wie es in 7 gezeigt ist, senden in dem Muster C0 während einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit hoher Geschwindigkeit die Abstandsmesssensoren 1a und 1k, die auf beiden Seiten des Abstandsmesssensors 1l angeordnet sind, die erste Prüfwelle aus. Die Abstandsmesssensoren 1e und 1g, die auf beiden Seiten des Abstandsmesssensors 1f angeordnet sind, senden die erste Prüfwelle aus. Auf ähnliche Weise senden in den Musterns C1, D0 und D1 ebenfalls zwei Abstandsmesssensoren 1, die auf beiden Seiten eines einzelnen Abstandsmesssensors 1 in einem Seitenflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, die erste Prüfwelle oder die zweite Prüfwelle aus.
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In einem Übertragungsmuster wie diesem kann ebenfalls als Ergebnis dessen, dass der Abstandsmesssensor 1e und der Abstandsmesssensor 1f, die auf dem linken Seitenflächenabschnitt angeordnet sind, und der Abstandsmesssensor 1k und der Abstandsmesssensor 1l, die auf dem rechten Seitenflächenabschnitt angeordnet sind, ausreichend getrennt sind, eine Interferenz zwischen den Ultraschallwellen von den Abstandsmesssensoren 1 auf den beiden Seiten verhindert werden. Wie es oben beschrieben wurde, kann als Ergebnis dessen, dass Ultraschallwellen von den Abstandsmesssensoren 1, die in dem Vorderflächenabschnitt und dem Hinterflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, jedes zweite Mal durchgeführt wird, eine Interferenz verhindert werden.
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Nach dem mehrmaligen Aussenden der Prüfwellen, wie es oben beschrieben wurde, wird die Bestimmung durch die Objektbestimmungseinheit 3 auf ähnliche Weise wie in der zweiten Ausführungsform durchgeführt. Während einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit hoher Geschwindigkeit senden hier die Abstandsmesssensoren 1, die an den Seitenflächenabschnitten des Fahrzeugs 200 angeordnet sind, die Prüfwellen jedes Mal aus. Hinsichtlich eines Objekts, das auf der Seite des Fahrzeugs 200 vorhanden ist, kann daher die Bestimmung in der Hälfte der Zeit durchgeführt werden, die bei einer Fahrt des Fahrzeugs 200 mit niedriger Geschwindigkeit benötigt wird.
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Die Prüfwellen müssen von einer größeren Anzahl von Abstandsmesssensoren 1 während eines kürzeren Zyklus ausgesendet werden, um einen Objekterfassungsbereich zu vergrößern. Wenn zu diesem Zeitpunkt Prüfwellen, die dieselbe Frequenz aufweisen, von zwei Abstandsmesssensoren 1 ausgesendet werden, ist der Abstandsmesssensor 1, der die Prüfwelle ausgesendet hat, deren reflektierte Welle die Ultraschallwelle ist, die durch den Abstandsmesssensor 1 empfangen wird, schwierig zu bestimmen.
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Diesbezüglich sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Arten von Eigenschaften hinsichtlich der Frequenz der Prüfwelle wie oben beschrieben vorhanden. Sogar wenn zwei Abstandsmesssensoren 1 aus einem einzelnen Abstandsmesssensor 1 und zwei Abstandsmesssensoren 1, die auf beiden Seiten des einzelnen Abstandsmesssensor 1 angeordnet sind, die Prüfwellen gleichzeitig aussenden, kann daher eine Interferenz verhindert werden.
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Vierte Ausführungsform
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Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine weitere Bedingung, die zur Objektbestimmung verwendet wird, zusätzlich zu der ersten Ausführungsform vorhanden. Die anderen Konfigurationen ähneln denjenigen der ersten Ausführungsform. Daher werden nur die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidenden Abschnitte beschrieben.
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Wie es in 9 gezeigt ist, enthält die Objekterfassungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 14. Die Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 14 berechnet eine Relativgeschwindigkeit eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 200 auf der Grundlage der Differenz zwischen der Frequenz der Prüfwelle und der Frequenz der Empfangswelle, die durch die Frequenzberechnungseinheit 12 berechnet wird. Die Relativgeschwindigkeit des Objekts kann auf der Grundlage einer zeitlichen Änderung des Abstands berechnet werden, der durch die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird.
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Die Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 14 führt eine Bestimmung hinsichtlich der Relativgeschwindigkeit durch und gibt das Bestimmungsergebnis an die Objektbestimmungseinheit 3 aus. Die Objektsbestimmungseinheit 3 bestimmt auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses von der Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 14 sowie der Bestimmungsergebnisse von der Abstandsbestimmungseinheit 11 und der Empfangswellenbestimmungseinheit 13, ob ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist.
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Insbesondere schätzt die Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 14 einen zukünftigen Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und einem Objekt auf der Grundlage einer vergangenen Relativgeschwindigkeit des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 200 und eines vergangenen Abstands, der durch die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird bzw. wurde. Eine Differenz zwischen einem Abstand, der in der Vergangenheit geschätzt wurde, und dem derzeitigen Abstand, der von der Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, dient als eine vierte Bedingung. N bezeichnet eine Anzahl bzw. Häufigkeit, mit der die vierte Bedingung zusätzlich zu der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung in Bezug auf das Aussenden der Prüfwelle, das mehrmalig von dem Mikrofon 5 durchgeführt wird, erfüllt ist. Die Objektbestimmungseinheit 3 bestimmt, dass ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200 vorhanden ist, wenn N gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl bzw. Häufigkeit ist.
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t bezeichnet beispielsweise die Zeit. d0 bezeichnet den Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Objekt bei t = t0. v0 bezeichnet die Relativgeschwindigkeit des Objekts, wenn eine Annäherungsrichtung an das Fahrzeug 200 positiv ist. In diesem Fall wird erwartet, dass ein Abstand d1 zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Objekt bei t = t0 + Δt nahe bei d0 - v0Δt liegt.
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Unter Verwendung von vorbestimmten Werten dl und dh, wenn d0 - v0Δt - dl < d1 < d0 - v0Δt + dh, liegt die Differenz zwischen d0 und d1 innerhalb des vorbestimmten Bereichs.
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Wie es oben beschrieben wurde, kann als Ergebnis des Vergleichs zwischen dem derzeitigen Abstand, der anhand des vergangenen Abstands und der Relativgeschwindigkeit geschätzt wird, und dem Abstand, der durch die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird, eine fehlerhafte Erfassung vermieden werden.
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Die folgende fünfte Bedingung oder sechste Bedingung kann bei der Bestimmung anstelle der vierten Bedingung verwendet werden. Die fünfte Bedingung besteht darin, dass, wenn v1 die Relativgeschwindigkeit des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 200 bei t = t0 + Δt bezeichnet und vl und vh vorbestimmte Bezugswerte bezeichnen, vl < v1 - v0 < vh gilt. Die sechste Bedingung besteht darin, dass eine Differenz zwischen dem Abstand, der durch die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wird, dem vergangenen Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Objekt, der anhand der Relativgeschwindigkeit des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 200 geschätzt wird, und dem Abstand, der in der Vergangenheit durch die Abstandsberechnungseinheit 10 berechnet wurde, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
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Außerdem können zwei oder mehr Bedingungen aus den dritten bis sechsten Bedingungen zusätzlich zu der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung bei der Bestimmung verwendet werden. Wenn zwei oder mehr Bedingungen aus den dritten bis sechsten Bedingungen zusätzlich zu der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung bei der Bestimmung verwendet werden, kann N eine Anzahl bzw. Häufigkeit bezeichnen, mit der die ersten und zweiten Bedingungen und mindestens ein Teil der anderen Bedingungen erfüllt sind.
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Weitere Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es sind Modifikationen innerhalb des Bereichs, der durch die Ansprüche angegeben ist, möglich.
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Es kann beispielsweise ein einzelner Abstandsmesssensor 1 zwei Mikrofone 5 enthalten. Ein Mikrofon 5 kann die Ultraschallwelle aussenden und das andere Mikrofon 5 kann die Ultraschallwelle empfangen.
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Außerdem kann die Objekterfassungsvorrichtung 100 nur einen einzelnen Abstandsmesssensor 1 enthalten. Sogar wenn ein Aussenden und Empfangen von Ultraschallwellen durch den einzelnen Abstandsmesssensor 1 durchgeführt werden, kann eine fehlerhafte Erfassung durch das mehrmalige Aussenden, Empfangen und Bestimmen verhindert werden. Die Zeitdauer, die zur Bestimmung benötigt wird, kann unter Verwendung der ersten Prüfwelle und der zweiten Prüfwelle verkürzt werden.
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Wie es in 10 gezeigt ist, kann die Objekterfassungsvorrichtung 100 außerdem eine Fahrzeugzustandsschätzeinheit 15 und ein Fahrzeugsensor 16 enthalten. Der vorbestimmte Bereich hinsichtlich der Bedingung, die für die Bestimmung von N verwendet wird, kann auf der Grundlage des Zustands des Fahrzeugs 200 geändert werden, der von der Fahrzeugzustandsschätzeinheit 15 auf der Grundlage eines Signals von dem Fahrzeugsensor 16 geschätzt wird. Die Werte dl, dh, vl und vh können beispielsweise auf der Grundlage des Zustands des Fahrzeugs 200 geändert werden.
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Der Zustand des Fahrzeugs 200, der von dem Fahrzeugsensor 16 erfasst wird, enthält beispielsweise einen Lenkwinkel, eine Radgeschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Schaltposition und Ähnliches. Außerdem kann der Fahrzeugsensor 16 durch eine GPS-Vorrichtung (GPS: Globales Ortungssystem) ausgebildet sein. Der vorbestimmte Bereich kann auf der Grundlage von Positionsinformationen des Fahrzeugs 200, die von dem Fahrzeugsensor 16 erlangt werden, geändert werden.
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Außerdem kann der vorbestimmte Bereich auf der Grundlage einer Montageposition des Abstandsmesssensors 1 an dem Fahrzeug 200 geändert werden. Der vorbestimmte Bereich hinsichtlich der Bestimmung der Empfangswellen, die durch die Abstandsmesssensoren 1e, 1f, 1k und 1l empfangen werden, kann beispielsweise kleiner als der vorbestimmte Bereich hinsichtlich der Bestimmung der Empfangswellen sein, die durch die Abstandsmesssensoren 1a, 1b, 1c und 1d empfangen werden.
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Außerdem kann der vorbestimmte Bereich auf der Grundlage von mindestens zwei oder mehr aus dem Lenkwinkel, der Radgeschwindigkeit und der Schaltposition geändert werden. Alternativ kann der vorbestimmte Bereich auf der Grundlage von einem oder mehreren aus dem Lenkwinkel, der Radgeschwindigkeit und der Schaltposition und der Montageposition des Abstandsmesssensors 1 geändert werden.
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Wie es in 11 gezeigt ist, kann die Objekterfassungsvorrichtung 100 außerdem eine Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 enthalten. Die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 bestimmt die Weise, wie ein Objekt, das von der Objektbestimmungseinheit 3 als ein Hindernis bestimmt wurde, sich bewegt. Das Bestimmungsergebnis von der Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 wird beispielsweise verwendet, um Details der Benachrichtigung, die von der Benachrichtigungseinheit 4 durchgeführt wird, zu bestimmen.
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Die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 führt beispielsweise die folgende Bestimmung unter Verwendung der Relativgeschwindigkeit des Objekts durch, die auf der Grundlage der Ultraschallwelle berechnet wird, die durch das Mikrofon 5 empfangen wird, das in einem Seitenflächenabschnitt des Fahrzeugs 200 angeordnet ist. D.h., wenn sich die Relativgeschwindigkeit von einem Wert, der angibt, dass sich das Fahrzeug dem Fahrzeug 200 annähert, in einen Wert ändert, der angibt, dass sich das Objekt von dem Fahrzeug 200 wegbewegt, bestimmt die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17, dass sich das Objekt derart bewegt, dass es das Fahrzeug 200 umgeht. Alternativ bestimmt die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 in derartigen Fällen, dass sich das Objekt derart bewegt, dass es sich hinter dem Fahrzeug 200 bewegt. Alternativ bestimmt die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 in derartigen Fällen, dass sich das Objekt derart bewegt, dass es das Fahrzeug 200 überholt.
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Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Objekt einen lokalen minimalen Wert aufweist, wenn der Absolutwert der Relativgeschwindigkeit des Objekts kleiner als ein vorbestimmter Wert während einer Änderung des Abstands zu dem Objekt im Verlaufe der Zeit ist, führt die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 die folgende Bestimmung durch. D.h., die Objektbewegungsbestimmungseinheit 17 bestimmt, dass sich das Objekt derart bewegt, dass es das Fahrzeug 200 umgeht bzw. umfährt, sich hinter dem Fahrzeug 200 bewegt oder das Fahrzeug 200 überholt.
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Während eines mehrmaligen Aussendens der Prüfwellen kann außerdem der Zeitpunkt des nächsten Aussendens auf die folgende Weise eingestellt werden, wenn die Abstandsbestimmungseinheit 11 bestimmt, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und einem Objekt kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert hinsichtlich zwei Objekten ist.
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D.h., hier sind die beiden erfassten Objekte jeweils ein ersteres Objekt und ein zweites Objekt. Ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem ersten Objekt zu einem ersten Zeitpunkt wird auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug 200 und dem ersten Objekt sowie der Relativgeschwindigkeit des ersten Objekts geschätzt. Der geschätzte Abstand ist ein erster Abstand. Außerdem wird ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem zweiten Objekt zu einem zweiten Zeitpunkt auf der Grundlage des Abstands zwischen dem Fahrzeug 200 und dem zweiten Objekt sowie der Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts geschätzt. Der geschätzte Abstand ist ein zweiter Abstand.
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Der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt werden derart eingestellt, dass die Differenz zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die erste Prüfwelle zum erneuten Erfassen des ersten Objekts wird zu dem ersten Zeitpunkt ausgesendet. Die zweite Prüfwelle zum erneuten Erfassen des zweiten Objekts wird zu dem zweiten Zeitpunkt ausgesendet.
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Als Ergebnis des Aussendens und Empfangens der Ultraschallwellen in dem Muster D1, wenn t = t0 gilt, wird beispielsweise das erste Objekt durch das Aussenden und Empfangen zwischen den Abstandsmesssensoren 1a und 1b erfasst. Das zweite Objekt wird durch das Aussenden und Empfangen zwischen den Abstandsmesssensoren 1b und 1c erfasst.
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Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem ersten Objekt bei t = t0 gleich d01 ist und die Relativgeschwindigkeit des ersten Objekts gleich v01 ist, wird erwartet, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem ersten Objekt bei t = t0 + Δt1 nahe bei d01 - v01Δt1 liegt. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem zweiten Objekt bei t = t0 gleich d02 ist und die Relativgeschwindigkeit des zweiten Objekts gleich v02 ist, wird erwartet, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem zweiten Objekt bei t = t0 + Δt2 nahe bei d02 - v02Δt2 liegt.
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Wenn die Ultraschallwellen in dem Muster C0 ausgesendet und empfangen werden und die ersten und zweiten Prüfwellen von den Abstandsmesssensoren 1a und 1c zu einem Zeitpunkt ausgesendet werden, zu dem der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem ersten Objekt und der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem zweiten Objekt im Wesentlichen gleich sind, besteht eine Tendenz, dass sich die Zeitpunkte, zu denen der Abstandsmesssensor 1b die reflektierten Wellen der ersten und zweiten Prüfwellen empfängt, überdecken.
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Daher werden Δt1 und Δt2 derart eingestellt, dass die Differenz zwischen d01 - v01Δt1 und d02 - v02Δt2 gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist. Die erste Prüfwelle wird von dem Abstandsmesssensor 1a bei t = t0 + Δt1 ausgesendet, und die zweite Prüfwelle wird von dem Abstandsmesssensor 1c bei t = t0 + Δt2 ausgesendet.
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Als Ergebnis einer derartigen Einstellung der Sendezeitpunkte kann ein Überdecken des Zeitpunkts, zu dem der Abstandsmesssensor 1b die reflektierte Welle der ersten Prüfwelle empfängt, und des Zeitpunkts, zu dem der Abstandsmesssensors 1b die reflektierte Welle der zweiten Prüfwelle empfängt, verhindert werden. Es kann somit eine Interferenz verhindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016156753 A [0003, 0004]
