DE112009004941B4 - Hinderniserfassungsvorrichtung und Hinderniserfassungsverfahren - Google Patents

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Abstract

Hinderniserfassungsvorrichtung, umfassend:
eine Vielzahl von Ultraschallsensoren; und
eine Steuereinheit, um zu bewirken, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um eine Position eines Hindernisses zu erfassen, zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren durchzuführen, während ein Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und zum Fortsetzen der Erfassung des Hindernisses, bis es unmöglich wird, das Hindernis in Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben.

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hinderniserfassungsvorrichtung und ein Hinderniserfassungsverfahren zum Erfassen eines Hindernisses unter Verwendung einer Vielzahl von Ultraschallsensoren, wobei die Hinderniserfassungsvorrichtung und das Hinderniserfassungsverfahren besonders zur Verwendung in einem sich bewegenden Objekt, wie z. B. einem Fahrzeug, geeignet sind.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Herkömmlich werden als Hinderniserfassungsvorrichtungen ein Laserradar unter Verwendung eines Laserstrahls, ein Mikrowellenradar unter Verwendung einer Mikrowelle, ein Kapazitätssensor zum Erfassen eines Hindernisses aus einer Änderung dessen Kapazität, ein Ultraschallsensor unter Verwendung einer Ultraschallwelle, und so weiter praktisch verwendet. Unter diesen Vorrichtungen wird ein kostengünstiger und zuverlässiger Ultraschallsensor als ein Sensor zum Erfassen eines Hindernisses bei einem relativ kurzen Abstand verwendet, wie z. B. ein Sensor für Ecken, der in einem Fahrzeug verwendet wird.
  • Herkömmlich wurden viele Technologien zum Erfassen eines Hindernisses unter Verwendung eines Ultraschallsensors vorgeschlagen. Patentdokument 1 offenbart z. B. eine Technologie zum simultanen Übertragen von Ultraschallwellen unter Verwendung einer Vielzahl von Ultraschallsensoren zum Übertragen und einer Vielzahl von Ultraschallsensoren für einen Empfang, und zum Durchführen eines Zeitteilungsverfahrens in Übertragungspulsabschnitten mit der Anzahl von Sensoren zum Empfang und Schalten unter Ausgabesignalen, wodurch der Empfang simultan durchgeführt wird.
  • Ferner offenbart Patentdokument 2 eine Technologie zum Anordnen von Ultraschallsensoren in einer horizontalen geraden Linie auf der Stoßstange eines Fahrzeugs, wodurch z. B. bewirkt wird, dass jeder zweite der Ultraschallsensoren eine Ultraschallwelle simultan überträgt, um eine Interferenz von Übertragungswellen zu verhindern, und zum Erfassen von reflektierten Wellen von einem Hindernis.
  • Ferner offenbart Patentdokument 3 eine Technologie zum Anordnen von drei oder mehr Ultraschallsensoren, und zum Bestimmen der Position, an der ein Hindernis positioniert ist, und der Form des Hindernisses aus dem Grad der Konzentration und der Flachheit von Positionsinformationen über die Position, an der Kreise, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich einer Abstandsinformation von einem der Ultraschallsensoren ist, einander schneiden.
  • Ferner offenbart Patentdokument 4 eine Technologie zum Anordnen von Ultraschallsensoren sowohl in einer horizontalen Richtung als auch in einer vertikalen Richtung, wobei die Übertragungszeitpunkte voneinander verschoben sind, und zum Bestimmen der dreidimensionalen Position eines Hindernisses aus einem Schnittpunkt, an dem Kreise, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich einer Abstandsinformation von einem der Ultraschallsensoren ist, einander schneiden, auf die gleiche Art und Weise, wie die durch Patentdokument 3 offenbarte Technologie.
  • Dokumente im Stand der Technik
    • Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung JP H10-177 073 A
    • Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung JP 2006-298 266 A
    • Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung JP H07-260 933 A
    • Patentdokument 4: Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusteranmeldung JP H07-13 611 U
  • DE 197 44 185 A1 beschreibt weiterhin eine Einrichtung zur Abstandsmessung mittels Ultraschall mit Hilfe mehrerer, vorzugsweise an einem Kraftfahrzeugangeordneter Ultraschallwandler, wobei die Laufzeit der Ultraschallimpulse von den Ultraschallwandlern zum Objekt und zurück gemessen wird. Mehrere Ultraschallwandler senden gleichzeitig einen Ultraschallimpuls derart, dass sich die Ultraschallimpulse überlagern, und danach empfängt mindestens ein Ultraschallwandler Reflexionen des überlagerten Ultraschallimpulses.
  • US 2008/143501 A1 beschreibt eine Parksensorvorrichtung mit zumindest zwei Ultraschallsensoren, um fehlerhafte Bestimmungen der Parksensorvorrichtung mit einem ersten Erfassungsprozesses und einem zweiten alternativen Prozess zu verringern.
  • Im ersten Erfassungsprozess, werden die beiden Ultraschallsensoren gesteuert werden, um Ultraschalldetektorsignale zu senden und zu empfangen. Wenn ein reflektiertes Ultraschallsignal detektiert wird und ein Hindernis gemäß dem Ultraschallsignal erfasst wird, werden die beiden Ultraschallsensoren abwechselnd in zweiten alternativen Erfassungsprozess gesteuert, um weiter zu bestimmen, ob das Hindernis ist real ist oder nicht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Während jedoch gemäß der durch das oben erwähnte Patentdokument 1 offenbarten Technologie Ultraschallwellen an einem Hindernis in einem Bereich bei einer hohen Geschwindigkeit angewendet (übertragen) werden können, durch eine simultane Übertragung der Ultraschallwellen unter Verwendung von Ultraschallsensoren, die zur Übertragung ausgelegt sind, und von Ultraschallsensoren, die zum Empfang ausgelegt sind, muss jeder der Empfangsorte unabhängig geschaltet werden. Daher ist die Anzahl von Sensoren zum Übertragen und der Sensoren für den Empfang groß, und ein Schalter ist an jedem Empfangssensor angeordnet. Das Gerät wird somit kompliziert und teuer.
  • Obwohl gemäß der Technologie, die durch das Patentdokument 2 offenbart wird, ferner irgendwelche zwei benachbarten Ultraschallsensoren abwechselnd eine Ultraschallwelle übertragen, durch Schalten zwischen deren Übertragungszeitperioden, besteht eine Möglichkeit, dass die Erfassung eines sich mit einer hohen Geschwindigkeit nähernden Hindernisses verzögert wird.
  • Obwohl gemäß der Technologie, die in dem oben erwähnten Patentdokument 3 offenbart ist, diese bei der Bereitstellung einer Positionsinformation über ein Hindernis wirksam ist, besteht eine Möglichkeit, dass eine fehlerhafte Bestimmung auftritt, wenn das Hindernis eine komplizierte Form aufweist, wie z. B. dann, wenn das Fahrzeug eine geneigte bzw. abgeschrägte reflektierende Oberfläche aufweist.
  • Gemäß der Technologie, die durch das oben erwähnte Patentdokument 4 offenbart ist, besteht eine Möglichkeit, dass eine fehlerhafte Bestimmung auftritt, wenn das Hindernis eine komplizierte Form aufweist, wie in dem Fall der Technologie, die durch das Patentdokument 3 offenbart ist. In einem Fall, bei dem ein Fahrzeug rückwärts fährt, oder ein Fahrzeug, dass davor fährt, als ein Hindernis angenommen wird, ist die Technologie zur Bestimmung des Hindernisses nicht wirksam, da das Hindernis eine komplizierte Form aufweist, z. B. eine geneigte bzw. abgeschrägte reflektierende Oberfläche in einem abgewinkelten Abschnitt der Rück- oder Vorderseite des Fahrzeugs.
  • Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben erwähnten Probleme, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hinderniserfassungsvorrichtung und ein Hinderniserfassungsverfahren bereitzustellen, die eine hohe Ansprechempfindlichkeit für ein Hindernis aufweisen, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit nähert, und welche die Erfassungsperformance auch für ein Hindernis verbessern können, das eine komplizierte Form aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Hinderniserfassungsvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Vielzahl von Ultraschallsensoren; und eine Steuereinheit, um zu bewirken, dass die oben erwähnte Vielzahl von Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um eine Position eines Hindernisses zu erfassen, zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das oben erwähnte Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren durchzuführen, während ein Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und zum Fortsetzen der Erfassung des oben erwähnten Hindernisses, bis es unmöglich wird, das oben erwähnte Hindernis in Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das oben erwähnte Hindernis erfasst haben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt die Steuereinheit, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren Ultraschallwellen simultan übertragen und empfangen, um eine Position eines Hindernisses zu erfassen, schaltet sequentiell zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren durchzuführen, während ein Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und setzt die Erfassung des Hindernisses fort, bis es unmöglich wird, das Hindernis in Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben.
  • Verglichen mit einer herkömmlicher Hinderniserfassungsvorrichtung, die sequentiell jeden der Ultraschallsensoren schaltet, um eine Erfassung eines Hindernisses durchzuführen, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform daher ein sich mit einer hohen Geschwindigkeit näherndes Objekt zu einer früheren Zeit erfassen, und kann dessen Ansprechempfindlichkeit verbessern. Obwohl eine reflektierte Welle, die durch ein Hindernis reflektiert wird, in Abhängigkeit von der Form des Hindernisses in eine Richtung eines Bereichs gerichtet wird, die sich außerhalb der Erfassungsbereiche der Ultraschallsensoren befindet, die Ultraschallwellen übertragen haben, bietet die vorliegende Erfindung einen Vorteil zur Verbesserung der Erfassungsperformance, ohne irgendein Hindernis zu übersehen, da die Hinderniserfassungsvorrichtung eine reflektierte Welle unter Verwendung eines Ultraschallsensors neben dem Ultraschallsensor erfassen kann, der eine Ultraschallwelle übertragen hat.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Anordnung in einem Fahrzeug von Ultraschallsensoren zur Verwendung in einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, und eine Beziehung zwischen der Anordnung und einem sich nähernden Fahrzeug;
  • 2 ist eine Ansicht zur Darstellung der Struktur der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Ansicht zur Darstellung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in der Form eines Flussdiagramms;
  • 4 ist eine Ansicht zur Darstellung der Hinderniserfassungsbereiche und der Übertragungs- und Empfangszeitpunkte der Ultraschallsensoren der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine Ansicht zur Darstellung des Betriebs einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung in Form eines Flussdiagramms;
  • 6 ist eine Ansicht zur schematischen Darstellung eines Positionsbestimmungsverfahrens zum Bestimmen der Position eines Hindernisses der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Ansicht zur Darstellung der Hinderniserfassungsbereiche und der Übertragungs- und Empfangszeitpunkte von Ultraschallsensoren der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung; und
  • 8 ist eine Ansicht zur Darstellung der Übertragungszeitpunkte von Ultraschallsensoren einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Zur detaillierten Erläuterung dieser Erfindung werden im Folgenden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Anordnung in einem Fahrzeug von Ultraschallsensoren zur Verwendung in einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur ist auch eine Beziehung zwischen Ultraschallwellen, die von den Ultraschallsensoren übertragen werden, und reflektierten Wellen, die von einem sich annähernden Fahrzeug als ein Hindernis empfangen werden, gezeigt.
  • Die Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 werden, wie in 1 gezeigt, derart angeordnet, dass zwei oder mehr Ultraschallsensoren in jeder einer horizontalen und vertikalen Richtung an einer Vorder- oder Rückseite des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. In dieser Ausführungsform werden, wie in 1(a) gezeigt, die zwei Ultraschallsensoren 11 und 12 an beiden Enden der hinteren Stoßstange des Fahrzeugs 1 angeordnet, und der Ultraschallsensor 13 wird in einem zentralen Abschnitt der hinteren Stoßstange angeordnet, und der Ultraschallsensor 14 wird in der Nähe des Nummernschildes angeordnet, welches sich in einem oberen Abschnitt der hinteren Stoßstange befindet (in einer vertikalen Richtung bezüglich des Ultraschallsensors 13). Die Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 sollten gerade derart angeordnet sein, dass zwei oder mehr Ultraschallsensoren in jeder einer horizontalen und vertikalen Richtung angeordnet sind, und es gibt keine bestimmten Beschränkungen in der Anzahl von Ultraschallsensoren, die in jeder der horizontalen und vertikalen Richtung angeordnet sind, und wie diese anzuordnen sind.
  • Die 1(b) und 1(c) sind eine Vorderansicht (1(b)) und eine Draufsicht (1(c)), welche die Propagationswege bzw. Propagationspfade (engl. Propagation Paths) der Ultraschallwellen zwischen den Ultraschallsensoren 11 bis 14, die an dem Fahrzeug 1 angeordnet sind, und einem sich nähernden Fahrzeug 2 separat zeigen, sowie die Erfassungsbereiche von reflektierten Wellen. In den Figuren wird ein Fall dargestellt, bei dem sich das Fahrzeug 1 rückwärts bewegt, und sich daher das Fahrzeug 2, welches steht, annähert. Daher wird im Folgenden das Fahrzeug 2 als das sich annähernde Fahrzeug bezeichnet.
  • Jeder der Ultraschallsensoren 11 bis 14 überträgt eine Ultraschallwelle von einem Sensorkopf davon, empfängt eine reflektierte Welle (Ultraschallwelle), die von einem Vorderabschnitt des sich annähernden Fahrzeugs 2 reflektiert wird, unter Verwendung des Sensorkopfes davon, und erfasst eine Position (Abstand und Richtung) des sich annähernden Fahrzeugs 2, durch Messen der Zeit, die vergangen ist, bis die reflektierte Welle nach der Übertragung der Ultraschallwelle empfangen wird. Wenngleich, wenn die Anzahl von Ultraschallsensoren nur eins ist und eine reflektierte Welle nur von einer Oberfläche erfasst wird, die gerade entgegengesetzt zu dem Ultraschallsensor ist, ermöglicht die Anordnung von zwei oder mehr Ultraschallsensoren und die simultane Übertragung und Empfang der Ultraschallwellen die Erfassung von reflektierten Wellen von einigen Teilen des vorderen Bereichs des sich annähernden Fahrzeugs 2, wie in dem Beispiel von 1(c) gezeigt. Selbst dann, wenn der vordere Abschnitt eine geneigte bzw. abgeschrägte Oberfläche aufweist, wie z. B. ein Endbereich der Stoßstange, können ferner reflektierte Wellen erfasst werden. Die Details dieser Erfassung werden im Folgenden erwähnt.
  • 2 ist eine Ansicht zur Darstellung der Struktur der Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung die Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14, eine elektronische Steuereinheit (ECU 15) und eine Warnausgabeeinheit 16.
  • Der Ultraschallsensor 11 umfasst einen Ultraschallschwinger 110, eine Verstärkungsschaltung (engl. Booster Circuit) 111, und eine Spannungsverstärkungsschaltung 112. Der Ultraschallsensor regt den Ultraschallschwinger 110 an, unter Verwendung einer gepulsten Spannung, die durch die Verstärkungsschaltung 111 erzeugt wird, um eine Ultraschallwelle zu erzeugen. Diese Ultraschallwelle wird durch ein Hindernis reflektiert, und die reflektierte Welle erreicht den Ultraschallschwinger 110 und wird durch den Ultraschallschwinger empfangen, und die reflektierte Welle wird dann durch die Spannungsverstärkungsschaltung 112 verstärkt und durch die ECU 15 erfasst. Jeder der Ultraschallsensoren 12, 13 und 14 weist die gleiche Struktur auf wie der oben erwähnte Ultraschallsensor 11, und arbeitet auf die gleiche Art und Weise wie der Ultraschallsensor 11, und wird sowohl zur Übertragung als auch für den Empfang verwendet.
  • Die ECU 15 weist einen Mikroprozessor (CPU 150) auf, bei dem es sich um ein Steuerzentrum davon handelt. In dieser Ausführungsform führt die ECU 15 Funktionen als eine Steuereinheit durch „um zu bewirken, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 Ultraschallwellen simultan übertragen und empfangen, um die Position eines Hindernisses zu erfassen, zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren eine Übertragung durchzuführen, und zum Durchführen eines Empfangs unter Verwendung aller Ultraschallsensoren, und zum Fortsetzen der Erfassung des Hindernisses, bis es unmöglich wird, das Hindernis in Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben”. Insbesondere steuert die CPU 150 die Ultraschallsensoren 11 bis 14 über dessen Ausgabeanschlüsse an (Ansteuereinheit 151 bis 154), gemäß einer Übertragungs- und Empfangssequenz der oben erwähnten Ultraschallsensoren 11 bis 14 unter Steuerung eines Programms, das in einer eingebauten Speichereinheit oder einer externen Speichereinheit gespeichert ist, erfasst die reflektierten wellen von dem Hindernis über dessen Eingabeanschlüsse, und ermittelt die Position des Hindernisses, in dem Zeitmessungen durchgeführt werden. Die Details der oben erwähnten Übertragungs- und Empfangssequenz werden im Folgenden erwähnt.
  • Die CPU 150 steuert auch die Warnausgabeeinheit 16. Die Warnausgabeeinheit 16 ist eine Anzeigeeinheit, die eine Warnanzeige erzeugt, z. B. unter Verwendung einer Lampe oder Dergleichen unter Steuerung der CPU 150, oder eine Sprachausgabeneinheit, die einen Warnton unter Steuerung der CPU 150 erzeugt, und mit der Warnung einen Fahrer darauf aufmerksam macht, wenn ein Hindernis in einen vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug gelangt.
  • 3 ist eine Ansicht zur Darstellung des Betriebs der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in der Form eines Flussdiagramms. 4 ist eine Ansicht zur Darstellung der Hinderniserfassungsbereiche und der Übertragungs- und Empfangszeitpunkte der Ultraschallsensoren 11 bis 14.
  • Im Folgenden wird der Betrieb der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, die in 2 gezeigt ist, detailliert mit Bezug auf die 3 und 4 erläutert.
  • Zuerst steuert die CPU 150 der ECU 15 simultan die Ansteuereinheiten 115, 152, 153 und 154 an, um zu bewirken, dass die Ultraschallsensoren 11 bis 14 eine simultane Übertragung und Empfang von Ultraschallwellen durchführen (Schritt ST301). Als Ergebnis werden die Ultraschallschwinger 11 bis 14 durch die Verstärkerschaltung 111 angesteuert, sodass Ultraschallwellen übertragen werden. Simultan werden von einem Hindernis reflektierte Wellen durch die Ultraschallschwinger 110 empfangen. Die durch die Ultraschallschwinger 110 empfangenen reflektierten Wellen werden durch die Spannungsverstärkungsschaltungen 112 verstärkt und durch die CPU 150 erfasst, und die CPU 150 bestimmt, ob ein Hindernis vorhanden ist oder nicht (Schritt ST302).
  • In 4 werden die Hinderniserfassungsbereiche (4(a)) und die Übertragungs- und Empfangszeitpunkte (4(b)) zum Zeitpunkt der simultanen Übertragung und Empfang von Ultraschallwellen gezeigt.
  • Obwohl die tatsächliche Form von jedem Hinderniserfassungsbereich der Ultraschallsensoren 11 bis 14 im Wesentlichen ein Sektor ist, wird jeder der in 4(a) gezeigten Hinderniserfassungsbereiche durch ein Dreieck gezeigt, um das Verständnis der Erläuterung zu vereinfachen.
  • In 4(a) ist der Hinderniserfassungsbereich von jedem der Ultraschallsensoren 11, 12 und 13 zum Zeitpunkt der Übertragung einer Ultraschallwelle durch Verwendung des Ultraschallsensors 14 durch eine Schraffur gezeigt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, ändert sich der Erfassungsbereich von jedem Ultraschallsensor gemäß dem Abstand L1, L2 oder L3 zwischen dem Sensor und einem Hindernis. Im Fall des Ultraschallsensors 11, ist der Erfassungsbereich des Hindernisses nur S11, wohingegen im Fall des Ultraschallsensors 14 der Erfassungsbereiche des Hindernisses ein dreieckiger Bereich ist, der durch S14 bezeichnet wird.
  • Andererseits werden in 4(b) die Pulswellenformen eines Ultraschallübertragungssignals und eines empfangenen Signals einer reflektierten Welle, die mit dem Ultraschallübertragungssignal zusammenhängt, fr jeden der Ultraschallsensoren 11 bis 14 auf einer Zeitachse (t) gezeigt. Aus Vereinfachungsgründen wird das vorhergehende Signal durch einen Rechteckpuls gezeigt und das spätere Signal wird durch einen Dreieckspuls gezeigt. Ferner ist jeder Pegel, der in 4(b) durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, ein Schwellenwert, und ein Dreieckspuls (reflektierte Welle), die durch einen Ultraschallsensor empfangen wird, und die eine Amplitude aufweist, die diesen Schwellenwert übersteigt, ist ein effektives Hinderniserfassungssignal in dem Ultraschallerfassungsbereich des Ultraschallsensors.
  • Die Erläuterung wird für 3 fortgesetzt. Wenn als Ergebnis der oben erwähnten Bestimmung, ob ein Hindernis vorhanden ist oder nicht, bestimmt wird, dass einer der Ultraschallsensoren 11 bis 14 eine reflektierte Welle erfasst hat, die eine Amplitude aufweist, welche den Schwellenwert überschreitet, und somit ein Hindernis vorhanden ist (bei „JA” im Schritt ST302), initialisiert die CPU 150 einen eingebauten Zähler N (Schritt ST303), und inkrementiert dann den Zähler N um 1 (Schritt ST304).
  • Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass keiner der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 irgendein Hindernis erfasst (bei „NEIN” im Schritt ST302), kehrt die CPU zum Schritt ST301 zurück, um den Übertragungs- und Empfangsprozess zum simultanen Ansteuern aller Sensoren durchzuführen.
  • Nachdem die CPU 150 im Schritt ST304 den Wert des Zählers N um 1 inkrementiert, steuert die CPU dann den Ultraschallsensor 11 (12, 13 oder 14) an, der mit dem Wert zusammenhängt, der bei dem Zähler N eingestellt ist, um zu bewirken, dass der Ultraschallsensor eine Ultraschallwelle überträgt, und um zu bewirken, dass alle Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 die reflektierten Wellen empfangen (Schritt ST305).
  • Die CPU 150 bestimmt dann die Position des Hindernisses aus der reflektierten Welle, die durch jeden der Ultraschallsensoren 11 bis 14 empfangen werden, und speichert die Anzahl der Ultraschallsensoren, unter allen den Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, in einem eingebauten Register X (Schritt ST306)
  • Die CPU 150 vergleicht dann den Wert des Zählers N mit der Anzahl M von Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14, die gegenwärtig in dem Fahrzeug installiert sind (in diesem Fall vier) (Schritt ST307). Wenn der Wert von N geringer als der Wert von M ist (bei „NEIN” im Schritt ST307), führt die CPU 150 den Prozess im Schritt ST304 und nachfolgende Schritte erneut durch.
  • Insbesondere inkrementiert die CPU 150 den Wert des Zählers N um 1, schaltet sequentiell unter den Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14, um zu bewirken, dass einer davon eine Ultraschallwelle emittiert, und speichert die Anzahl der Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, in dem Register X. Die CPU führt den oben erwähnten Betrieb wiederholt durch, bis der Wert des Zählers N den Wert erreicht, der gleich der Anzahl der Ultraschallsensoren ist, die in dem Fahrzeug installiert sind.
  • Nach der wiederholten Ausführung der oben erwähnten Operation und nachdem der Wert des Zählers N den Wert erreicht, der gleich der Anzahl der Ultraschallsensoren ist, die in dem Fahrzeug installiert sind (bei „JA” im Schritt ST307), wählt die CPU 150 einen Ultraschallsensor 11 (12, 13 oder 14) als einen bestimmten Sensor zum Erfassen des Hindernisses aus dem Register X aus (Schritt ST308). In einem Fall, bei dem die Anzahl von zwei oder mehr Ultraschallsensoren in dem Register X gespeichert sind, schaltet die CPU zu diesem Zeitpunkt sequentiell zwischen den Ultraschallsensoren, um einen von diesen auszuwählen.
  • Die CPU 150 führt dann eine Warnbestimmung durch, auf Grundlage eines empfangenen Signals, welches durch den ausgewählten Ultraschallsensor erfasst wird (Schritt ST309), und führt bei Erfassung des Hindernisses eine Ansteuerung der Warnausgabeeinheit 16 zum Anzeigen der Richtung und des Abstands des Hindernisses durch, oder macht den Fahrer mit einem Summton oder Dergleichen darauf aufmerksam, dass das Hindernis in einen vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug gelangt (Schritt ST310). Danach kehrt die CPU zu der Verarbeitung zur Auswahl eines bestimmten Sensors im Schritt ST308 zurück.
  • In der oben erwähnten Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 bewirkt die ECU 15 (Steuereinheit), dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um die Position eines Fahrzeugs zu erfassen, schaltet sequentiell zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung durchzuführen, indem die zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren verwendet werden, während ein Empfang durchgeführt wird, unter Verwendung aller Ultraschallsensoren, und setzt die Erfassung des Hindernisses fort, bis es unmöglich wird, das Hindernis in den Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben.
  • Verglichen mit einer herkömmlichen Hinderniserfassungsvorrichtung, die sequentiell jeden der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 schaltet, um die Erfassung eines Hindernisses durchzuführen, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform daher ein Hindernis, welches sich mit einer hohen Geschwindigkeit nähert, zu einer früheren Zeit erfassen, und kann dessen Ansprechverhalten verbessern. Obwohl eine reflektierte Welle, die durch ein Hindernis reflektiert wird, in Abhängigkeit von der Form des Hindernisses in eine Richtung eines Gebiets außerhalb des Erfassungsbereichs der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 gerichtet ist, die Ultraschallwellen übertragen haben, bietet die vorliegende Ausführungsform einen Vorteil in der Verbesserung der Erfassungsperformance ohne dass irgendwelche Hindernisse übersehen werden, da die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform eine reflektierte Welle erfassen kann, unter Verwendung eines Ultraschallsensors neben dem Ultraschallsensor, der eine Ultraschallwelle übertragen hat.
  • Ausführungsform 2
  • 5 ist eine Ansicht zur Darstellung des Betriebs einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung in der Form eines Flussdiagramms.
  • Auch in Ausführungsform 2, die im Folgenden erläutert wird, ist die Anordnung der Ultraschallsensoren 11 bis 14 in einem Fahrzeug 1 und die Struktur der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gleich zu jener gemäß Ausführungsform 1, die in den 1 und 2 gezeigt ist, wie im Fall der Ausführungsform 1. Die Ausführungsform 2, die im Folgenden erläutert wird, unterscheidet sich von der oben erwähnten Ausführungsform 1 darin, dass ein Ultraschallsensor beim Sequentiellen Schalten unter den Ultraschallsensoren 11 bis 14 auf Grundlage einer höchsten Priorität ausgewählt wird, um eine Ultraschallwelle zu übertragen.
  • Eine CPU 150 einer ECU 15 in 5 führt eine simultane Ansteuerung der Ultraschallsensoren 11 bis 14 durch, um zu bewirken, dass diese eine simultane Übertragung und Empfang von Ultraschallwellen zuerst durchführen, wie gemäß Ausführungsform 1 (Schritt ST501). Als Ergebnis werden die Ultraschallschwinger 110 der Ultraschallsensoren 11 bis 14 durch Verstärkerschaltungen 111 angesteuert, sodass Ultraschallwellen übertragen werden. Gleichzeitig werden reflektierte Wellen von einem Hindernis durch die Ultraschallschwinger 110 empfangen. Die durch die Ultraschallschwinger 110 empfangenen reflektierten Wellen werden durch Spannungsverstärkungsschaltungen 112 verstärkt und durch die CPU 150 erfasst, und die CPU 150 bestimmt, ob ein Hindernis vorhanden ist oder nicht (Schritt ST502).
  • Bei der Bestimmung, dass ein Hindernis vorhanden ist (bei „JA” im Schritt ST502), bestimmt die CPU 150 die Position des Hindernisses von einem Punkt der Überschneidung von Kreisen (ST503).
  • Konkret wählt die CPU 150 einen der Ultraschallsensoren 11 bis 14 aus, von dem die CPU bestimmt hat, dass ein Hindernis vorliegt, in dem Prozess im Schritt ST502 zum Bestimmen, ob oder ob nicht ein Hindernis vorhanden ist, und dessen Übertragungsgebiet die Koordinatenposition eines Schrittpunktes von Kreisen umfasst, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich der Propagationszeit oder der Abstandsinformation von einer empfangenen Welle von dessen Zentrum an der installierten Position des einen der Ultraschallsensoren 11 bis 14 ist. Die CPU stellt dann die Anzahl, welche die Ultraschallsensoren anzeigt, in einem Zähler N ein (Schritt ST504). Wenn jedes empfangene Signal eine unterschiedliche Abstandsinformation aufweist und kein Schnittpunkt von Kreisen vorliegt (bei „NEIN” im Schritt ST503), kehrt die CPU zur Verarbeitung im Schritt ST501 zum simultanen Übertragen und Empfangen von Ultraschallwellen durch die simultane Ansteuerung der Ultraschallsensoren zurück.
  • Das Verfahren zum Bestimmen der Position eines Hindernisses ist schematisch in 6 gezeigt. Nach der Bestimmung, dass ein Hindernis (reflektierte Welle) in der Verarbeitung im Schritt ST502 zum Bestimmen, ob ein Hindernis vorliegt oder nicht, vorliegt, bestimmt die CPU 150 eine substantielle Kandidatenposition des Hindernisses aus Informationen über einen Schnittpunkt von Kreisen, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich der Abstandsinformation ist, die von dem empfangenen Signal von jedem der Ultraschallsensoren 11 bis 14 erfasst wurde, wie in 6 gezeigt. In der Figur wird jeder Kreis durch eine gestrichelte Linie gezeigt, und der Schnittpunkt wird durch einen schwarzen Kreis gezeigt, und ein Beispiel wird gezeigt, bei dem der Erfassungsbereich des Ultraschallsensors 14 als bestimmter Sensorkandidat ein Kandidat ist, der auf Grundlage einer Priorität überwacht wird.
  • In 7 werden die Hinderniserfassungsbereiche der Ultraschallsensoren 11 bis 14 (7(a)) und die Übertragungs- und Empfangszeitpunkte (7(b)) der Ultraschallsensoren gezeigt.
  • Wie in 7(a) gezeigt, kann die Position eines Hindernisses unter Verwendung des oben erwähnten Schnittpunkts von zwei Kreisen in der Grenze eines schraffierten Bereichs zum Zeitpunkt des simultanen Ansteuerns der Übertragung und des Empfangs der Ultraschallsensoren 11 bis 14 bestimmt werden. Zu diesem Zeitpunkt führt, wie in 7(b) gezeigt, die Hinderniserfassungsvorrichtung nur eine Ansteuerung des Ultraschallsensors 14 zur Übertragung einer Ultraschallwelle zu dem Hindernis 16, das in der Figur dargestellt ist, durch, und empfängt die reflektierte Welle unter Verwendung aller Ultraschallsensoren. In diesem Fall kann jeder der Ultraschallsensoren 14 und 13 die reflektierte Welle von dem Hindernis empfangen, das in deren Erfassungsbereich existiert. Die Pfeile, welche in der Figur dargestellt sind, zeigen reflektierte Wellenpropagationswege von dem Hindernis 16 und einen Propagationsweg der Übertragungswelle des Ultraschallsensors 14, der zur Erfassung des Hindernisses 16 wirksam ist. Der Grund, warum ein Dreieckspuls des Ultraschallsensors 14 eine größere Amplitude als der des Ultraschallsensors 13 aufweist liegt darin, dass der Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 14 und dem Hindernis bei der Hinderniserfassung wiedergegeben wird.
  • Eine Erläuterung erfolgt nun mit einer Rückkehr zu 3. Nachdem die CPU 150 im Schritt ST504 bezüglicher des auf einer Prioritätsbasis zu überwachenden Kandidaten den X-ten Ultraschallsensors einstellt, z. B. den Ultraschallsensor 14 in dem Zähler N, steuert die CPU den Ultraschallsensor 14 zuerst an, um zu bewirken, dass der Ultraschallsensor eine Ultraschallwelle übertragt und bewirkt, dass alle Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 die reflektierte Welle empfangen (Schritt ST505).
  • Die CPU 150 bestimmt dann die Position des Hindernisses aus der reflektierten Welle, die durch jeden der Ultraschallsensoren 11 bis 14 empfangen werden, und speichert die Anzahl der Ultraschallsensoren, unter allen Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, in einem eingebauten Register X (Schritt ST506).
  • Die CPU 150 vergleicht dann den Wert des Zählers N mit der Anzahl M der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14, die gegenwärtig in dem Fahrzeug installiert sind (in diesem Fall 4) (Schritt ST507).
  • Wenn der Wert von N geringer als der Wert von M ist (bei „NEIN” im Schritt ST507), führt die CPU 150 die Verarbeitung des Schrittes ST505 und anschließender Schritte erneut durch. Insbesondere inkrementiert die CPU 150 den Wert des Zählers N um 1 (Schritt ST508), schaltet sequentiell unter den Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14, um zu bewirken, dass einer von diesen eine Ultraschallwelle überträgt, und speichert die Anzahl der Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, in dem Register X. Die CPU führt die oben erwähnte Operation wiederholt durch, bis der Wert des Zählers N den Wert erreicht, der gleich der Anzahl der Ultraschallsensoren ist, die in dem Fahrzeug installiert sind.
  • Nach der wiederholten Durchführung der oben erwähnten Operation und nachdem der Wert des Zählers N den Wert erreicht, der gleich der Anzahl der Ultraschallsensoren ist, die in dem Fahrzeug installiert sind (bei „JA” im Schritt ST507), wählt die CPU 150 einen Ultraschallsensor 11 (12, 13, oder 14) als einen bestimmten Sensor zum Erfassen des Hindernisses aus dem Register X aus, und setzt die Übertragung und Empfang der Ultraschallwellen fort (Schritt ST509).
  • Die CPU 150 führt dann eine Warnbestimmung auf Grundlage eines empfangenen Signals durch, welches durch den ausgewählten Ultraschallsensor erfasst wurde (Schritt ST510), und steuert bei der Erfassung des Hindernisses eine Warnausgabeeinheit 16 an, um die Richtung (nach links, nach rechts oder in eine zentrale Richtung bezüglich des Fahrzeugs) und dem Abstand des Hindernisses anzuzeigen, oder richtet die Aufmerksamkeit des Fahrers mit einem Summton oder Dergleichen darauf, dass das Hindernis in einen vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug gelangt (Schritt ST511). Danach kehrt die CPU zu der Verarbeitung zum Auswählen eines bestimmten Sensors im Schritt ST509 zurück.
  • Beim sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren zur Übertragung einer Ultraschallwelle wählt die ECU 15 (Steuereinheit) in der oben erwähnten Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 2 einen bestimmten Ultraschallsensor aus, dessen Übertragungsbereich die Koordinatenposition eines Schnittpunkts von Kreisen umfasst, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich zu entweder der Propagationszeit oder der Abstandsinformation von einer empfangenen Welle von dessen Zentrum an der installierten Position des bestimmten Ultraschallsensors ist.
  • Verglichen mit einer herkömmlichen Hinderniserfassungsvorrichtung, die sequentiell jeden der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 schaltet, um die Erfassung eines Hindernisses durchzuführen, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform daher ein Hindernis, welches sich mit einer hohen Geschwindigkeit nähert, zu einer früheren Zeit erfassen, und dessen Ansprechverhalten verbessern. Ferner kann die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform dessen Ansprechverhalten verglichen mit dem gemäß Ausführungsform 1 weiter verbessern. Obwohl eine reflektierte Welle, die durch ein Hindernis reflektiert wird, in Abhängigkeit von der Form des Hindernisses ausgerichtet ist, hin in eine Richtung eines Bereiches außerhalb der Erfassungsbereiche der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14, die Ultraschallwellen übertragen haben, bietet die vorliegende Ausführungsform einen Vorteil zum Verbessern der Erfassungsperformance, ohne ein Hindernis zu übersehen, da die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform eine reflektierte Welle unter Verwendung eines Ultraschallsensors neben dem Ultraschallsensor, der eine Ultraschallwelle übertragen hat, erfassen kann.
  • Ausführungsform 3
  • 8 ist eine Ansicht zur Darstellung der Übertragungszeitpunkte von Ultraschallsensoren einer Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. Auch in Ausführungsform 3, die im Folgenden erläutert wird, ist die Anordnung der Ultraschallsensoren 11 bis 14 in einem Fahrzeug 1 und die Struktur der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gleich zu jenen gemäß Ausführungsform 1, die in den 1 und 2 gezeigt ist, sowie im Fall der Ausführungsformen 1 und 2.
  • In einem simultanen Ultraschallwellenübertragungs- und Empfangsprozess (Schritt ST301 der 3 und ST501 der 5) durch ein simultanes Ansteuern der oben erwähnten Ultraschallsensoren verschiebt, wie in 8 gezeigt, eine CPU 150 die Übertragungszeitpunkte, mit denen der Ultraschallsensor 11 und 12 angesteuert werden, dessen Erfassungsbereiche miteinander interferieren, um eine Zeitlänge entfernt voneinander, die gleich oder größer als die Ultraschallübertragungs-Pulsbreite Δt (d. h., Δt + α) ist, und verschiebt auch die Übertragungszeitpunkte, mit denen der Ultraschallsensor 13 und 14 eingeschaltet wird, dessen Erfassungsbereiche miteinander interferieren, um die Zeitlänge, die voneinander entfernt ist, wodurch die Interferenz verhindert wird.
  • Wenn in der Hinderniserfassungsvorrichtung 100 gemäß der oben erwähnten Ausführungsform 3 bewirkt wird, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 simultan eine Übertragung und Empfang ausführen, verzögert eine ECU 15 (Steuereinheit) den Übertragungszeitpunkt von einem der zwei Ultraschallsensoren, dessen Erfassungsbereiche miteinander interferieren, um eine Zeitlänge, die gleich oder größer als die Übertragungspulsbreite des anderen Ultraschallsensors ist, mit Bezug auf den Übertragungszeitpunkt des anderen Ultraschallsensors. Zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die Ausführungsformen 1 und 2 bereitgestellt werden, gibt es daher auch einen Vorteil der Reduzierung des Auftretens eines Übersehens der Erfassung eines Hindernisses aufgrund der Interferenz von übertragenen Wellen.
  • Alle Funktionen, welche die ECU 15 der 2 aufweist, können über eine Software implementiert werden, oder zumindest ein Teil der Funktionen kann über Hardware implementiert werden. Der Datenprozess, der bewirkt, dass die Vielzahl der Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um die Position eines Hindernis zu erfassen, zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das oben erwähnte Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung durchzuführen, unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren während der Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und zum Fortsetzen der Erfassung des oben erwähnten Hindernisses, bis es unmöglich wird, das oben erwähnte Hindernis in den Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das oben erwähnte Hindernis erfasst haben, der durch die Steuereinheit durchgeführt wird, kann z. B. über ein oder mehrere Programme auf einem Computer implementiert werden. Alternativ kann zumindest ein Teil des Datenprozesses über Hardware implementiert werden.
  • Gemäß dem Hinderniserfassungsverfahren der vorliegenden Erfindung zum Erfassen eines Hindernisses, das die Hinderniserfassungsvorrichtung 100 verwendet, die mit der Vielzahl von Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 und der Steuereinheit (ECU 15) ausgestattet ist, umfasst die oben erwähnte Steuereinheit ferner einen ersten Schritt (ST301) um zu bewirken, dass die oben erwähnte Vielzahl von Ultraschallsensoren Ultraschallwellen simultan übertragen und empfangen, um die Position eines Hindernisses zu erfassen, einen zweiten Schritt (ST302 bis ST307) zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das oben erwähnte Hindernis erfasst haben, um unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren eine Übertragung durchzuführen, während unter Verwendung aller Ultraschallsensoren ein Empfang durchgeführt wird, und ein dritter Schritt (ST308) zum Fortsetzen der Erfassung des oben erwähnten Hindernisses, bis es unmöglich wird, das oben erwähnte Hindernis in den Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das oben erwähnte Hindernis erfasst haben, wie z. B. in 3 gezeigt.
  • Gemäß dem Hinderniserfassungsverfahren der vorliegenden Erfindung bewirkt die ECU 15, dass die Vielzahl der Ultraschallsensoren 11 bis 14 simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um die Position eines Hindernisses zu erfassen, schaltet sequentiell zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren eine Übertragung durchzuführen, während ein Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und setzt die Erfassung des Hindernisses fort, bis es unmöglich wird, das Hindernis in den Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben. Verglichen mit einer herkömmlichen H Hinderniserfassungsvorrichtung, die sequentiell jeden der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 schaltet, um eine Erfassung eines Hindernisses durchzuführen, kann die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform daher ein sich mit einer hohen Geschwindigkeit annäherndes Hindernis zu einer früheren Zeit erfassen, und kann dessen Ansprechempfindlichkeit verbessern. Obwohl eine reflektierte Welle, die durch ein Hindernis reflektiert wird, in Abhängigkeit von der Form des Hindernisses in eine Richtung eines Bereichs gerichtet ist, der sich außerhalb der Erfassungsbereiche der Ultraschallsensoren 11, 12, 13 und 14 befindet, die die Ultraschallwellen übertragen haben, verbessert die vorliegende Erfindung ferner die Erfassungsperformance, ohne irgendein Hindernis zu übersehen, da die Hinderniserfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform eine reflektierte Welle unter Verwendung eines Ultraschallsensors neben dem Ultraschallsensor erfassen kann, der eine Ultraschallwelle übertragen hat.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Zur Bereitstellung einer hohen Ansprechempfindlichkeit für ein sich mit einer hohen Geschwindigkeit näherndes Hindernis und zur Verbesserung der Performance zum Erfassen eines Hindernisses mit einer komplizierten Form sind die Hinderniserfassungsvorrichtung und das Hinderniserfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, derart konfiguriert, dass diese die Vielzahl von Ultraschallsensoren umfassen, die jeweils zum Übertragen und Empfangen einer Ultraschallwelle einen einzelnen Ultraschallschwinger verwenden, und die Steuereinheit um zu bewirken, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um die Position eines Hindernisses zu erfassen, zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um die Übertragung unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren durchzuführen, während der Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und zum Fortsetzen der Erfassung des Hindernisses, bis es unmöglich wird, das Hindernis in den Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben. Die Hinderniserfassungsvorrichtung und das Hinderniserfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind daher zur Verwendung nicht nur in Fahrzeugen geeignet, sondern auch in verschiedenen sich bewegenden Objekten.

Claims (5)

  1. Hinderniserfassungsvorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Ultraschallsensoren; und eine Steuereinheit, um zu bewirken, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um eine Position eines Hindernisses zu erfassen, zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren durchzuführen, während ein Empfang unter Verwendung aller Ultraschallsensoren durchgeführt wird, und zum Fortsetzen der Erfassung des Hindernisses, bis es unmöglich wird, das Hindernis in Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben.
  2. Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei beim sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren zur Durchführung der Übertragung die Steuereinheit ausgelegt ist zum Auswählen von einem der bestimmten Ultraschallsensoren, dessen Übertragungsbereich eine Koordinatenposition eines Schnittpunktes von Kreisen umfasst, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich einer Propagationszeit oder einer Abstandsinformation der empfangenen Welle von dessen Zentrum an der installierten Position des bestimmten Ultraschallsensors ist.
  3. Hinderniserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn bewirkt wird, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, die Steuereinheit ausgelegt ist zum Verzögern eines Übertragungszeitpunkts von einem der Ultraschallsensoren, deren Erfassungsbereiche miteinander interferieren, um eine Zeitlänge, die gleich oder länger als eine Zeitbreite eines Übertragungspulses von einem anderen der Ultraschallsensoren ist, bezüglich eines Übertragungszeitpunkts des anderen Ultraschallsensors.
  4. Verfahren zum Erfassen eines Hindernisses zur Verwendung in einer Hinderniserfassungsvorrichtung, die mit einer Vielzahl von Ultraschallsensoren und einer Steuereinheit ausgestattet sind, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Schritt der Steuereinheit zum Bewirken, dass die Vielzahl von Ultraschallsensoren simultan Ultraschallwellen übertragen und empfangen, um eine Position eines Hindernisses zu erfassen; einen zweiten Schritt der Steuereinheit zum sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, die das Hindernis erfasst haben, um eine Übertragung unter Verwendung der zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren durchzuführen, und einen Empfang durch Verwendung aller Ultraschallsensoren durchzuführen; und einen dritten Schritt der Steuereinheit zum Fortsetzen der Erfassung des Hindernisses, bis es unmöglich wird, das Hindernis in Erfassungsbereichen zu erfassen, in denen die bestimmten Ultraschallsensoren das Hindernis erfasst haben.
  5. Hinderniserfassungsverfahren nach Anspruch 4, wobei in dem ersten Schritt beim sequentiellen Schalten zwischen zwei oder mehr bestimmten Ultraschallsensoren, um die Übertragung durchzuführen, ein Schritt ausgeführt wird zum Auswählen von einem der bestimmten Ultraschallsensoren, dessen Übertragungsbereich eine Koordinatenposition eines Schnittpunktes von Kreisen umfasst, die jeweils einen Radius aufweisen, der gleich einer Propagationszeit oder einer Abstandsinformation der empfangenen Welle von dessen Zentrum an der installierten Position des bestimmten Ultraschallsensors ist.
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