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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Schallwellensensor zum Detektieren bzw. Erfassen einer Distanz bzw. eines Abstands zu einem Zielobjekt durch das Übertragen und das Empfangen einer Schallwelle, eine Korrekturwerteinstellvorrichtung zum Einstellen eines Korrekturwerts für den Schallwellensensor und eine Distanzdetektionsvorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Es wurde ein Schallwellensensor vorgeschlagen, welcher eine Funktion aufweist, dessen eigene Sensorcharakteristik durch das Übertragen von Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen und durch das Erfassen von Feuchtigkeits- und Temperatureffekten basierend auf den empfangenen Schallwellen, welche reflektiert wurden, zu korrigieren (beispielsweise Patentliteratur 1).
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Die
DE 10 2004 038 496 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abstandsmessung eines sich in der Umgebung eines Kraftfahrzeuges befindlichen Hindernisses mittels eines Echoverfahrens mit folgenden Verfahrensschritten: Aussenden eines Sendesignals mittels mindestens einer an dem Kraftfahrzeug vorgesehenen Sensoreinrichtung; Empfangen eines von dem Hindernis reflektierten Echosignals mit einer abstandsabhängigen Echoamplitude mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung; Messen von bestimmten Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeuges charakterisierenden Daten und Anpassen des relativen Verhältnisses zwischen der abstandsabhängigen Echoamplitude des Echosignals und einem die Detektion des empfangenen Echosignals bestimmenden Schwellwert der mindestens einen Sensoreinrichtung an die gemessenen Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeuges.
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Bei einem Ultraschallsensor gemäß der
DE 10 2005 061 396 A1 ist wenigstens ein Empfindlichkeitsparameter oder -kennlinie in Abhängigkeit der Luftfeuchtigkeit und/oder der Temperatur so nachsteuerbar, dass eine vorgegebene Reichweite oder ein Reichweitenbereich sicher erreichbar ist. Mit einem solchen Sensor ist eine sichere Bordsteinerkennung und Parklückenlokalisierung inkl. Bordsteinerkennung bei sich ändernden Witterungsbedingungen möglich.
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Die
JP 2010 -
230 427 A offenbart Folgendes: Zu lösendes Problem: Bereitstellung eines Hindernisdetektors, der die Varianz eines Erfassungsbereichs so weit wie möglich unterdrückt und gleichzeitig eine falsche Benachrichtigung aufgrund von externem Rauschen und Funkstörungen beim Senden oder Empfangen von einem Sensor verhindert. Lösung: Ein Sensor, der ein Mikrofon und einen Schaltungsteil enthält, schaltet durch eine Frequenzanpassungsschaltung den Modus entweder auf einen Referenzfrequenzmodus oder einen Verschiebungsfrequenzmodus um, um externes Rauschen zu vermeiden, bei dem eine Ultraschallwelle mit einer anderen Frequenz auftritt von dem des Referenzfrequenzmodus wird übertragen, sendet eine Ultraschallwelle und ändert den Schalldruck in einer Mikrofonansteuerschaltung oder die Empfangsempfindlichkeit einer Verstärkungseinstellschaltung bei Übertragung im Referenzfrequenzmodus und Übertragung im Schaltfrequenzmodus. Mit dieser Struktur wird eine Fehloperation aufgrund von externem Rauschen verhindert und die Änderung des Erfassungsbereichs unterdrückt.
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LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 2010-249834 A -
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Allerdings kann sich der Sensor in dessen Größe und Komplexität vergrößern, da der vorstehend beschriebene Schallwellensensor es erforderlich macht, eine Struktur für das Übertragen und Empfangen von Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen zu inkorporieren.
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Im Hinblick auf das vorstehend gesagte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung die Sensorcharakteristik in einem Schallwellensensor zum Detektieren einer Distanz zu einem Zielobjekt durch das Übertragen und Empfangen einer Schallwelle und in peripheren Vorrichtungen des Schallwellensensors zu korrigieren, während eine Struktur des Schallwellensensors vereinfacht wird.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dessen sind Gegenstand der weiteren abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Schallwellensensor derart konfiguriert, dass dieser eine Distanz zu einem Zielobjekt durch das Übertragen und Empfangen einer Schallwelle erfasst und dass dieser ein Zielobjektbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Präsenz oder Absenz des Zielobjekts und der Distanz zu dem Zielobjekt durch das Empfangen mit einer voreingestellten Sensitivität bzw. Empfindlichkeit, einer reflektierten Welle, welche aus der übertragenen Welle, welche durch das Zielobjekt reflektiert wird, erhalten wird, und ein Korrekturwerterzielungsmittel bzw. ein Mittel zum Erhalten eines Korrekturwerts zum Erhalten eines Korrekturwerts, welcher derart verwendet wird, dass dieses eine Empfindlichkeit des Schallwellensensors von dem äußeren des Schallwellensensors korrigiert, und für das Korrigieren der Empfindlichkeit durch das Verwenden des Korrekturwerts.
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Da der Korrekturwert für die Empfindlichkeit von dem äußeren erhalten wird, kann der Schallwellensensor in seiner Struktur vereinfacht werden, und dies im Vergleich dazu, dass der Schallwellensensor die Empfindlichkeit durch sich selbst durch das Übertragen und Empfangen von Schallwellen mit einer Mehrzahl von Frequenzen korrigiert.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung indiziert die „Empfindlichkeit“ beispielsweise einen Empfangslevel bzw. Empfangspegel der reflektierten Welle oder einen Schwellwert, welcher verwendet wird, die Präsenz oder Absenz des Zielobjekts zu bestimmen, und der Korrekturwert, welcher verwendet wird, die Empfindlichkeit zu korrigieren, indiziert einen Korrekturwert, welcher verwendet wird, den Empfangspegel oder den Schwellwert zu korrigieren. Genauer gesagt kann das Zielobjektbestimmungsmittel derart konfiguriert sein, dass dieses die Präsenz oder Absenz des Zielobjekts und die Distanz zu dem Zielobjekt durch das Bestimmen bestimmt, ob der Empfangslevel oder die reflektierte Welle, welche aus der übertragenen Welle erhalten wird, welche von dem Zielobjekt reflektiert wird, gleich oder größer als ein voreingestellter Schwellwert ist.
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Die Empfindlichkeit kann bei einem gewünschten Timing korrigiert werden, beispielsweise, wenn der Schallwellensensor aktiviert wird, wenn das Zielobjekt geändert wird, oder wann auch immer die Schallwelle übertragen wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Korrekturwerteinstellvorrichtung derart konfiguriert, dass diese einen Korrekturwert für eine Empfindlichkeit eines Schallwellensensors, welcher einen Distanz zu einem Zielobjekt durch das Übertragen und Empfangen einer Schallwelle erfasst, einstellt, und dass diese ein Korrekturwerteinstellmittel zum Senden des Korrekturwerts zu einem Schallwellensensor solchermaßen beinhaltet, dass der Korrekturwert in dem Schallwellensensor eingestellt wird. Der Korrekturwert wird verwendet, die Empfindlichkeit zu korrigieren, mit der der Schallwellensensor eine Präsenz oder Absenz des Zielobjekts und die Distanz zu dem Zielobjekt bestimmt.
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Der Schallwellensensor des ersten Aspekts und die Korrekturwerteinstellvorrichtung des zweiten Aspekts können in eine Distanzdetektionsvorrichtung bzw. eine Distanzerfassungsvorrichtung kombiniert werden. Die Distanzdetektionsvorrichtung kann als ein Distanzdetektionsprogramm zum Instruieren eines Computers derart implementiert werden, dass dieser als jedes dieser Mittel für die Distanzdetektionsvorrichtung agiert.
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Figurenliste
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Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden, welche mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen getätigt wurde. Es zeigt/es zeigen:
- 1 ein Diagramm, welches eine vereinfachte Struktur eines Distanzdetektionssystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
- 2 eine Draufsicht, welche ein Beispiel eines Detektionsbereichs bzw. einer Detektionsfläche eines Schallwellensensors 10 darstellt;
- 3 ein Flussdiagramm, welches ein Empfindlichkeitseinstellverfahren darstellt, welches durch eine CPU 31 eines Sonarcontrollers 30 durchgeführt wird, und ein Sensorverfahren darstellt, welches durch einen Berechner 11 bzw. Kalkulator 11 des Schallwellensensors 10 durchgeführt wird;
- 4 ein Diagramm zum Erläutern eines Beispiels von Daten, welche von dem Sonarcontroller 30 zu dem Schallwellensensor 10 gesendet werden;
- 5A einen Graphen, welcher ein Beispiel eines Korrekturbetrags für eine Distanz gemäß der Ausführungsform darstellt;
- 5B einen Graphen, welcher ein Beispiel eines Korrekturbetrags für eine Distanz gemäß der Ausführungsform darstellt;
- 6A ein Diagramm zum Erläutern eines Effekts der Ausführungsform;
- 6B ein Diagramm, welches ein Vergleichsbeispiel darstellt;
- 7 einen Graphen, welcher ein Beispiel eines Korrekturbetrags für eine Distanz gemäß einer Modifikation darstellt; und
- 8 ein Flussdiagramm, welches ein Straßenoberflächenkorrekturverfahren darstellt, welches durch die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 durchgeführt wird.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
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(Struktur der vorliegenden Ausführungsform)
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Ein Distanzdetektionssystem 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist beispielsweise an einem Fahrzeug (Zielfahrzeug), wie z.B. ein Auto, angebracht, und erfasst Hindernisse, wie z.B. eine Wand oder ein anderes Fahrzeug, neben oder hinter dem Fahrzeug, und führt eine Steuerung, wie z.B. das Bremsen, durch, falls dieses Probleme bei der Bewegung des Fahrzeugs verursachen wird. So wie dies in 1 gezeigt ist, beinhaltet das Distanzdetektionssystem 1 einen Schallwellensensor 10, einen Sonarcontroller 30, einen Kollisionsvermeidungscontroller 40, eine Bremsenbetätigung 50, einen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor 55, und einen Verschiebungspositionssensor 60.
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Der Schallwellensensor 10 und der Sonarcontroller 30 sind miteinander durch eine Kommunikationsleitung 4 verbunden, wo eine Kommunikation beispielsweise unter Verwendung eines LIN-Protokolls durchgeführt wird. Der Sonarcontroller 30, der Kollisionsvermeidungscontroller 40, die Bremsenbetätigung 50, der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor 55 und der Verschiebungspositionssensor 60 sind mit einer Kommunikationsleitung 5 verbunden, wo eine Kommunikation unter Verwendung eines CAN-Protokolls durchgeführt wird.
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Der Schallwellensensor 10 weist Funktionen auf, so wie dies ein herkömmlicher Schallwellensensor aufweist, um eine Schallwelle zu empfangen und zu übertrage, wie z.B. eine Ultraschallwelle, und um eine Distanz zu einem Zielobjekt zu erfassen, durch welches die Schallwelle reflektiert wird. Insbesondere weist gemäß der Ausführungsform der Schallwellensensor 10 eine Funktion auf, dessen Empfindlichkeit gemäß der Distanz zu und gemäß einem Typ des Zielobjekts, welches erfasst werden soll, zu ändern. Die Funktion die Empfindlichkeit zu ändern wird später beschrieben.
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So wie dies in 2 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl von Schallwellensensoren 10 derart platziert, dass Bereiche bzw. Flächen voraus, neben und hinter dem Fahrzeug in einem Detektionsbereich beinhaltet sein können. Es wird angemerkt, dass 1 einen der Schallwellensensoren 10 zeigt.
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Der Schallwellensensor 10 beinhaltet einen Kalkulator 11 bzw. einen Berechner 11, einen Transceiver 12, einen ersten Verstärker 13, einen variablen Verstärker 14, einen zweiten Verstärker 15, einen Komparator 16, einen Schwellwertspannungsgenerator 17, und einen Kommunikator 18.
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Der Kalkulator 11 ist als ein Computer mit einer CPU 11a und einem Speicher 11b konfiguriert und sendet Befehle zu Komponenten des Schallwellensensors 10. Der Kalkulator 11 führt Verfahren beinhaltend ein Erfassungsverfahren, so wie dies später beschrieben wird, durch. Ein Distanzdetektionsprogramm gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in dem Speicher 11b vorab gespeichert und dieses wird durch die CPU 11a ausgeführt.
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Der Transceiver 12 überträgt eine Schallwelle in Reaktion auf einen Befehl von dem Kalkulator 11, empfängt dessen reflektierte Welle, welche durch das Zielobjekt reflektiert wird, erzeugt ein Signal gemäß der Amplitude des Empfangspegels der reflektierten Welle, und sendet das Signal zu dem ersten Verstärker. Beispielsweise kann der Transceiver 12 eine piezoelektrische Vorrichtung beinhalten.
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Sowohl der erste Verstärker 13 als auch der zweite Verstärker 15 beinhaltet einen Verstärkungsschaltkreis. Der erste Verstärker 13 verstärkt das Ausgangssignal des Transceivers 12, um einen vorbestimmten Verstärkungsfaktor.
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Der variable Verstärker 14 verstärkt ein Ausgangssignal des ersten Verstärkers 13 um einen gewünschten Verstärkungsfaktor, welcher dynamisch durch den Kalkulator 11 eingestellt wird. Der zweite Verstärker 15 verstärkt ein Ausgangssignal des variablen Verstärkers 14 um einen vorbestimmten Verstärkungsfaktor.
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Der Schwellwertspannungsgenerator 17 erzeugt eine Schwellwertspannung zum Vergleich in Übereinstimmung mit einem Befehl von dem Kalkulator 11. Der Komparator 16 vergleicht die Schwellwertspannung, welche durch den Schwellwertspannungsgenerator 17 erzeugt wird, mit einer Spannung einer Ausgangssignals des zweiten Verstärkers 17 und gibt ein Signal zu dem Kalkulator 11 aus, wenn die Spannung des Ausgangssignals die Schwellwertspannung überschreitet.
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Der Kalkulator 11 berechnet eine Distanz zu dem Zielobjekt, von dem die Schallwelle reflektiert wird, gemäß der Zeit, wenn das Signal von dem Komparator 16 empfangen wird. Es wird angemerkt, dass der Kalkulator 11 die berechnete Distanz zu dem Sonarcontroller 30 über den Kommunikator 18 und die Kommunikationsleitung 4 sendet. Der Kommunikator 18 (das gleiche ist für die Kommunikatoren 38 und 48 wahr) ist als ein herkömmliches Kommunikationsmodul konfiguriert und führt eine Kommunikation über die Kommunikationsleitungen 4 und 5 durch.
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Der Sonarcontroller 30 beinhaltet eine CPU 31, einen Speicher 32 und einen Kommunikator 38. Die CPU 31 führt Verfahren in Übereinstimmung mit Programmen durch, welche in dem Speicher 32 gespeichert sind. Genauer gesagt führt die CPU 31 ein Verfahren durch, die Schallwellensensoren 10 zu steuern, wie z.B. die Einstellung des Schallwellensensors 10, und führt ein Verfahren durch, die berechnete Distanz zu dem Zielobjekt zu dem Kollisionsvermeidungscontroller 40 zu senden.
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Der Kollisionsvermeidungscontroller 40 weist eine Funktion auf, ein Steuerziel, wie z.B. die Bremsenbetätigung 50, in Übereinstimmung mit dem Detektionsergebnis des Zielobjekts zu steuern. Der Kollisionsvermeidungscontroller 40 beinhaltet eine CPU 41, einen Speicher 42 und einen Kommunikator 48. Die CPU 41, der Speicher 42 und der Kommunikator 48 weisen die gleiche Hardwarestruktur sowie die CPU 31, der Speicher 32 und der Kommunikator 38 des Sonarcontrollers 30 auf. Die CPU 41 des Kollisionsvermeidungscontrollers 40 führt ein Bremsen bei dem Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Distanz zu dem Zielobjekt durch, welche durch den Schallwellensensor 10 und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten wird.
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Der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor 55 erfasst eine Temperatur und eine Luftfeuchtigkeit außerhalb des Fahrzeugs und gibt die Detektionsergebnisse zu dem Sonarcontroller 30 aus. Der Verschiebungspositionssensor 60 erfasst eine Verschiebungsposition des Fahrzeugs und erfasst ein Detektionsergebnis des Sonarcontrollers 30.
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(Verfahren bei der vorliegenden Ausführungsform)
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Ein Empfindlichkeitseinstellungsverfahren und ein Sensorverfahren, welche in dem Distanzdetektionssystem 1 durchgeführt werden, werden mit Bezug auf die 3 beschrieben. Das Empfindlichkeitseinstellverfahren und das Sensorverfahren werden gestartet, wenn eine Stromversorgung, wie z.B. ein Zündschalter des Fahrzeugs, angeschaltet wird.
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Genauer gesagt, so wie dies in 3 gezeigt ist, wird bei dem Empfindlichkeitseinstellverfahren ein Initialwert (beispielsweise ein minimaler Korrekturbetrag) zu dem Schallwellensensor 10 geschickt (S110). Beispielsweise, so wie dies in 4 gezeigt ist, können die Daten, welche von dem Sonarcontroller 30 zu dem Schallwellensensor 10 geschickt werden, einen Korrekturbetrag (Luftdämpfungskorrektur) in Abhängigkeit zu der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit, einen Korrekturbetrag (Abstandsdämpfungskorrektur) in Abhängigkeit zu der Distanz, oder ein Korrekturbetrag (Abstand-Luftdämpfungskorrektur) beinhalten, welche in beiden bestimmt wird.
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Ferner können diese Daten Information über einen Korrekturbereich beinhalten (einen Bereich des Abstands bzw. der Distanz von dem Schallwellensensor 10). Zum Zweck der einfachen Erläuterung wird der Korrekturbereich nicht bei der vorliegenden Ausführungsform berücksichtigt.
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Bei dem Schallwellensensor 10 wird der Initialwert des Korrekturbetrags in dem Speicher 11b gespeichert (S210). Dann erhält der Sonarcontroller 30 eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs) von einem herkömmlichen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder oberhalb von X1 für Y1 Sekunden oder mehr beibehalten wird (S 120). X1 und Y1 werden auf Werte eingestellt, welche erhalten werden, wenn der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor 55 fähig wird, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit genau zu bestimmen, nachdem das Fahrzeug aus einem geparkten Zustand herausgeführt wurde, so dass eine Luft von außerhalb auf den Sensor und Luftfeuchtigkeitssensor 55 auftreffen kann.
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Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder oberhalb von X1 für Y1 Sekunden oder mehr gehalten wird (S120: JA), wird das Detektionsergebnis des Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensors 55 erhalten (S130), und die Verschiebungsposition wird von dem herkömmlichen Verschiebungspositionssensor 60 erhalten (S135). Ein Grund die Verschiebungsposition zu verwenden ist es, das Zielobjekt zu identifizieren, welches durch den Schallwellensensor 10 erfasst werden soll.
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Wenn die Verschiebungsposition, wie z.B. D, angibt, dass sich das Fahrzeug nach vorne bewegt, werden relativ beabstandete Fahrzeuge und Hindernisse als das Zielobjekt identifiziert, um einen Parkplatz zu suchen. Wenn die Verschiebungsposition, wie z.B. R, angibt, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, werden benachbarte Fahrzeuge und Fußgänger als das Zielobjekt identifiziert, um eine Kollision zu vermeiden.
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Als nächstes wird ein Korrekturbetrag berechnet (S140). Bei diesem Verfahren wird um die Luftdämpfungskorrektur durchzuführen, der Korrekturbetrag unter Berücksichtigung der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsinformation bestimmt. Beispielsweise, so wie dies in 5B gezeigt ist, wird eine Map bzw. Speicherabbildung bzw. - zuordnung, welche den Korrekturbetrag proportional zu der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit und der Distanz definiert, die in dem Speicher 32 des Sonarcontrollers 30 vorab gespeichert, und der Korrekturwert wird unter Verwendung dieser Map bestimmt.
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Ferner wird die Distanzdämpfungskorrektur durchgeführt. Beispielsweise, so wie dies in 5B gezeigt ist, wird eine Map bzw. Speicherabbildung bzw. -zuordnung, welche eine Mehrzahl von Korrekturwerten proportional zu dem Logarithmus der Distanz definiert, in dem Speicher 32 des Sonarcontrollers 30 vorab gespeichert, und der Korrekturwert, welcher verwendet werden soll, wird aus dieser Map ausgewählt. Bei diesem Zeitpunkt wird gemäß der Verschiebungsposition bestimmt, welcher Korrekturwert ausgewählt wird. Das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Distanz zu dem Zielobjekt relativ groß ist (wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt), dann wird ein größerer Korrekturwert so ausgewählt, dass die Empfindlichkeit hoch sein kann, und wenn bestimmt wird, dass die Distanz zu dem Zielobjekt relativ klein ist (wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt), dann wird ein kleinerer Korrekturwert so ausgewählt, dass die Empfindlichkeit nicht so hoch sein kann.
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Dann wird der Wert, welcher unter Verwendung dieser Maps eingestellt wird, als die Daten, welche in 4 gezeigt sind, geschrieben, und diese Daten (der berechnete Korrekturbetrag) werden zu dem Schallwellensensor 10 geschickt (S150). Wenn dieser Korrekturbetrag empfangen wird, dated der Schallwellensensor 10 den Korrekturbetrag up bzw. aktualisiert diese.
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Dann bestimmt der Sonarcontroller 30, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder oberhalb X2 für Y2 Sekunden oder mehr beigehalten wird (S160). Hier ist die Geschwindigkeit X2 in etwa gleich oder größer als X1, und die Zeit Y2 ist größer als Y1. Das heißt, dass es beabsichtigt ist, dass mit diesem Verfahren Änderungen in der Umwelt berücksichtigt werden, welche verursacht werden, wenn sich das Fahrzeug beispielsweise auf einem Highway stabil bewegt.
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Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht bei oder oberhalb X2 für Y2 Sekunden oder mehr gehalten wird (S160: NEIN), dann wird S160 wiederholt. Im Gegensatz dazu, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder oberhalb X2 für Y2 Sekunden oder mehr beibehalten wird (S160: JA), dann kehrt das Verfahren zu S130 zurück.
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Bei dem Schallwellensensor 10, wenn die Distanz zu dem Zielobjekt durch das Transmittieren und Empfangen einer Schallwelle nach dem Einstellen des Korrekturbetrags durch die vorstehenden Verfahren detektiert wird, dann wird der Verstärkungsfaktor kontinuierlich durch den variablen Verstärker 14 gemäß einem Verstreichen von Zeit von dann an korrigiert, wenn die Schallwelle übertragen wird, bis dahin, wenn die reflektierte Welle empfangen wird. Obwohl die Daten, welche von dem Sonarcontroller 30 erhalten werden, nur eine Beziehung zwischen dem Abstand und dem Korrekturwert beinhalten, kann die Distanz durch das Teilen der verstrichenen Zeit, welche verstrichen ist, bis die reflektierte Welle empfangen wird, durch eine Schallgeschwindigkeit berechnet werden.
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Auf diese Weise, so wie dies in 6A gezeigt ist, kann die reflektierte Welle im Wesentlichen konstante Stärke bzw. Amplitude aufweisen, ohne von der Temperatur oder der Luftfeuchtigkeit abhängig zu sein. Anstelle des Durchführens der Korrektur in ähnlicher Weise zu der vorliegenden Ausführungsform kann die Schwellwertspannung schrittweise, so wie dies in 6B gezeigt ist, geändert werden. Allerdings, da sich die Amplitude bzw. Stärke der reflektierten Welle mit der Änderung der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ändert, gibt es eine Möglichkeit, dass das Zielobjekt nicht genau detektiert wird.
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(Effekte der vorliegenden Ausführungsform)
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1, welches vorstehend beschrieben wurde, erfasst der Schallwellensensor 10 die Präsenz oder Absenz des Zielobjekts und die Distanz zu dem Zielobjekt durch das Empfangen, mit einer voreingestellten Empfindlichkeit, der reflektierten Welle, welche von der transmittierten bzw. übertragenen Welle gehalten wird, welche durch das Zielobjekt reflektiert wird. Dann erhält der Kalkulator 11 den Korrekturwert, welcher verwendet wird, um die Empfindlichkeit des Schallwellensensors 10 zu korrigieren, von dem äußeren des Schallwellensensors 10 und korrigiert die Empfindlichkeit unter Verwendung des Korrekturwerts.
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1, da der Korrekturwert der Empfindlichkeit von dem äußeren erhalten wird, kann der Schallwellensensor 10 in seiner Struktur im Vergleich dazu vereinfacht werden, wenn der Korrektursensor 10 die Empfindlichkeit durch sich selbst durch das Übertragen und Empfangen von Schallwellen bei einer Mehrzahl von Frequenzen korrigiert.
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Die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 sendet den Korrekturwert, welcher durch den Schallwellensensor 10 verwendet wird, um die Empfindlichkeit zu korrigieren, um die Präsenz oder Absenz des Zielobjekts und die Distanz zu dem Zielobjekt zu erfassen, wobei dadurch der Korrekturwert, welcher in dem Schallwellensensor 10 verwendet wird, eingestellt wird.
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1, da der Sonarcontroller 30 eine Funktion aufweist, den Korrekturwert, welcher in dem Schallwellensensor 10 verwendet wird, einzustellen, kann der Schallwellensensor 10 in seiner Struktur vereinfacht werden. Ferner, da der Kulturwert in geeigneter Weise entsprechend einer verwendeten Umgebung des Schallwellensensors 10 (Installationsposition, Installationswinkel, etc.) eingestellt werden kann, kann der Schallwellensensor 10 in einfacher Weise in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden.
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Ferner erhält die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsinformation, welche indikativ für zumindest einem der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit des Schallwellensensors 10 ist, und bestimmt den Korrekturbetrag unter Berücksichtigung der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsinformation. Dann stellt die CPU 31 den bestimmten Korrekturwert in dem Schallwellensensor 10 ein.
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1 gemäß dieser Ausführungsform kann der Korrekturwert in geeigneter Weise unter Berücksichtigung einer Änderung des Betrags der Dämpfung der Schallwelle gemäß der Temperatur oder der Luftfeuchte eingestellt werden.
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Ferner erhält die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 die Zielobjektinformation über das Zielobjekt, welches durch den Schallwellensensor 10 erfasst werden soll, und bestimmt den Korrekturwert unter Berücksichtigung der Zielobjektinformation.
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1 gemäß dieser Ausführungsform kann der Schallwellensensor 10 als ein Sensor dienen, welcher einen geeigneten Detektionsbereich oder eine geeignete Empfindlichkeit gemäß dem Zielobjekt aufweist.
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Ferner wählt die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 den Korrekturwert, welcher verwendet werden soll, aus der Mehrzahl von vorbereiteten Korrekturwerten gemäß der Zielobjektinformation aus.
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1 gemäß dieser Ausführungsform, da der Korrekturwert aus einer Mehrzahl von Korrekturwerten ausgewählt wird, kann ein Verfahren zum Bestimmen des Korrekturwerts im Vergleich zu einer Struktur vereinfacht werden, bei der der Korrekturwert berechnet wird.
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Ferner berechnet die CPU des Sonarcontrollers 30 den Korrekturwert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs bei oder oberhalb einer Referenzgeschwindigkeit für eine Referenzzeit oder mehr beibehalten wird, und dann sendet diese den Korrekturwert zu dem Schallwellensensor 10, wobei dadurch der Korrekturwert in dem Schallwellensensor 10 eingestellt wird. Das heißt, wenn ein Fahrzeug gestoppt ist, das die Hitze einer Maschine verursachen kann, dass ein Temperatursensor, der in dem Fahrzeug angebracht ist, eine Temperatur erfasst, welche höher als eine tatsächliche Außentemperatur ist, und dies in Anhängigkeit zu dessen Befestigungsposition. Aus diesem Grund wird der Korrekturwert bestimmt, nachdem dieser durch den Wind bzw. den Luftzug während der Bewegung gekühlt wird, und so wird dieser fähig, dass die Außentemperatur genau erfasst wird. Davor wird ein Wert kurz nach der Aktivierung temporär verwendet, oder ein voreingestellter Fixwert wird verwendet.
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Bei dem Distanzdetektionssystem 1 gemäß dieser Ausführungsform kann ein geeigneterer Korrekturwert in dem Schallwellensensor 10 eingestellt werden.
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(Modifikationen)
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Während die vorliegende Offenbarung in Bezug auf die Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte es verstanden werden, dass die Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung verschiedene Modifikationen und Äquivalente Anordnungen innerhalb dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abdeckt.
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Beispielsweise, obwohl die Empfindlichkeit durch das Korrigieren des Verstärkungsfaktors (gain) in der Ausführungsform korrigiert wird, kann diese durch das Korrigieren der Schwellwertspannung derart korrigiert werden, so dass die gleiche Charakteristik erzielt wird.
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Ferner, obwohl bei der Distanz keine oberen und unteren Grenzen eingestellt werden, können diese Werte eingestellt werden. Beispielsweise, wenn eine obere Grenze eingestellt wird, um die Korrektur durchzuführen, wird der Korrekturbetrag konstant beibehalten, falls die Distanz einen vorbestimmten Wert überschreitet, so wie dies in 7 gezeigt wird. Bei einem solchen Ansatz wird der Zieldetektionsbereich in geeigneter Weise so eingestellt, dass die Empfindlichkeit nur innerhalb eines Distanzbereichs korrigiert werden kann, wo es erforderlich ist, dass die Korrektur durchgeführt wird.
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Ferner, wenn die Straßenoberfläche erfasst wird, kann die Empfindlichkeit derart niedrig eingestellt werden, so dass die Straßenoberfläche nicht erfasst werden kann. In diesem Fall kann beispielsweise ein Straßenoberflächenkorrekturverfahren, welches in 8 gezeigt ist, durchgeführt werden.
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Bei dem in 8 gezeigten Straßenoberflächenkorrekturverfahren wird zuerst bestimmt, ob eine Systemaktivierungsbedingung erfüllt ist oder nicht (S310). Beispielsweise kann die Systemaktivierungsbedingung so sein, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, oder dass die Position des Getriebes nicht P oder nicht N ist.
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Falls die Systemaktivierungsbedingung nicht erfüllt ist (S310: NEIN), wird S310 wiederholt. Im Gegensatz dazu, falls die Systemaktivierungsbedingung erfüllt ist (S310: JA), wird ein Befehl, welcher verursacht, dass der Schallwellensensor 10 das Zielobjekt erfasst (dass dieser eine Schallwelle transmittiert und empfängt) erteilt (S320), und Information über die Distanz wird von dem Schallwellensensor 10 erhalten (S330). Bei diesem Zeitpunkt wird Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit von dem herkömmlichen Fahrzeugsensor erhalten.
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Dann wird Distanzinformation als Daten für jede erhaltene Distanz gespeichert (S340). Dann wird bestimmt, ob das Detektionsergebnis, welches von einem bestimmten Schallwellensensor 10 erhalten wird, indiziert, dass eine Frequenz, mit der der gleiche Abstand erfasst wird, gleich oder größer als ein Referenzwert ist (z.B. etwa 40%) (S350).
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Falls die Frequenz mit der die gleiche Distanz erfasst wird, niedriger als der Referenzwert ist (S350: NEIN), kehrt das Verfahren zu S310 zurück. Im Gegensatz dazu, falls die Frequenz, mit der die gleiche Distanz erfasst wird, gleich oder größer als der Referenzwert ist (S350: JA), wird bestimmt, ob das Detektionsergebnis eines anderen Schallwellensensors 10 in etwa oder fast die gleiche Distanz indiziert, so wie dies durch das Detektionsergebnis des bestimmten Schallwellensensors 10 indiziert wird (S360).
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Falls das Detektionsergebnis des anderen Schallwellensensors 10 nicht in etwa die gleiche Distanz indiziert (S360: NEIN), kehrt das Verfahren zu S310 zurück. Im Gegensatz dazu, falls das Detektionsergebnis des anderen Schallwellensensors 10 in etwa die gleiche Distanz indiziert (S360: JA), wird der Verstärkungsfaktor oder der Schwellwert geändert (S370), so dass die Empfindlichkeit verringert werden kann (beispielsweise, um den Faktor von etwa 10 verringert). Dann wird verursacht, dass der Kollisionsvermeidungscontroller 40 das Alarmieren und Steuern basierend auf der Empfindlichkeit vor der Änderung stoppt (S380), wobei die Daten der Distanzinformation gelöscht werden (S390), und das Verfahren zu S310 zurückkehrt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Distanzdetektionssystem 1 erhält die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 wiederholt den Detektionswert des Schallwellensensors 10 und stellt den Korrekturwert so ein, dass die Empfindlichkeit des Schallwellensensors 10 reduziert werden kann, wenn der Detektionswert die gleiche Distanz eine vorbestimmte Anzahl von Malen (mit einer vorbestimmten Frequenz) oder mehr indiziert.
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Bei dem Distanzdetektionssystem ähnlich dieser Art wird das Zielobjekt, welches eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr erfasst wird, als eine Straßenoberfläche bestimmt, und die Empfindlichkeit des Schallwellensensors 10 wird derart eingestellt, so dass die Straßenoberfläche nicht erfasst werden kann.
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Ferner erhält die CPU 31 des Sonarcontrollers 30 die Detektionswerte von einer Mehrzahl von Schallwellensensoren 10 und stellt den Korrekturwert derart ein, dass die Empfindlichkeit des Schallwellensensors 10 reduziert werden kann, wenn die Detektionswerte der Mehrzahl von Sensoren die gleiche Distanz indizieren.
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Bei einem Distanzdetektionssystem wie diesem wird das Zielobjekt, welches durch die Mehrzahl von Schallwellensensoren 10 derart erfasst wird, dass dieses bei dem gleichen Abstand platziert ist, als eine Straßenoberfläche bestimmt, und die Empfindlichkeit des Schallwellensensors 10 wird derart eingestellt, dass die Straßenoberfläche nicht erfasst werden kann.
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Obwohl das Zielobjekt basierend auf der Verschiebungsposition identifiziert wird, welche durch den Verschiebungssensor der Ausführungsform erfasst wird, kann Information über das Zielobjekt auch in getrennter Weise erfasst oder erhalten werden.
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Die Empfindlichkeit des Schallwellensensors 10 kann bei einem gewünschten Timing korrigiert werden. Obwohl die Empfindlichkeit korrigiert wird, wenn der Schallwellensensor 10 in der Ausführungsform aktiviert wird, kann diese beispielsweise dann korrigiert werden, wenn das Zielobjekt geändert wird, oder wann auch immer die Schallwelle übertragen wird.
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(Entsprechungen zwischen den Strukturen der Ausführungsform und den Mitteln der vorliegenden Offenbarung)
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Eine Hauptstruktur (der Kalkulator 11, der Transceiver 12, der erste Verstärker 13, der variable Verstärker 14, der zweite Verstärker 15, der Komparator 16, und der Schwellwertspannungsgenerator 17) des Schallwellensensors 10 der vorliegenden Ausführungsform entspricht einem Zielbestimmungsmittel, und ein Sonarcontroller 30 entspricht einer Korrekturwerteinstellvorrichtung der vorliegenden Offenbarung. Ferner, bei den Verfahren der vorliegenden Ausführungsform, entspricht S130 einem Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsinformationserhaltungsmittel, und S135 entspricht einem Zielobj ektinformationserhaltungsmittel.
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Ferner entspricht S140 der Ausführungsform einem Korrekturwertbestimmungsmittel der vorliegenden Ausführungsform, und S350 bis S370 entsprechen einem Korrekturwerteinstellmittel der vorliegenden Offenbarung. Ferner entsprechen S210 und S220 einem Korrekturwerterhaltungsmittel der vorliegenden Ausführungsform, und S330 entspricht einem ersten Sensorwerterhaltungsmittel und einem zweiten Sensorwerterhaltungsmittel der vorliegenden Offenbarung.
