DE112013007229T5

DE112013007229T5 - Objekterfassungsvorrichtung und Objekterfassungsverfahren

Info

Publication number: DE112013007229T5
Application number: DE112013007229.7T
Authority: DE
Inventors: Ryuji Funayama; Jun Sato; Hideo Fukamachi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2016-04-28
Also published as: CN105358382A; WO2015004781A1; US20160229339A1; CN105358382B; JP6146470B2; JPWO2015004781A1; US9713981B2

Abstract

Eine Schallsammeleinheit (10), die an einem Fahrzeug montiert ist, ist ausgelegt, Schall zu sammeln, eine Frequenzlösungseinheit (21c) ist ausgelegt, eine Frequenzanalyse der gesammelten Schallinformationen durchzuführen, und wenn ein Objekt um das Fahrzeug auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft der Schallinformationen erfasst wird, ist eine Fahrschallerfassungseinheit (21d) ausgelegt, eine Objekterfassung derart durchzuführen, dass eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes in einer Frequenzeigenschaft eines Schalls, der von einer Reproduktionseinheit (11) reproduziert wird, die an dem Fahrzeug montiert ist, hoch ist, mehr unterdrückt wird als eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes in der Frequenzeigenschaft des Schalles, der von einer Reproduktionseinheit (11) erzeugt wird, niedrig ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objekterfassungsvorrichtung und ein Objekterfassungsverfahren, die ein Objekt um ein Fahrzeug auf der Grundlage von Schallinformationen um das Fahrzeug erfassen.
Stand der Technik
Als eine Objekterfassungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist, wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, die ausgelegt ist, Schall um ein Fahrzeug zu sammeln und unter Verwendung der gesammelten Schallinformationen ein Objekt (beispielsweise ein Fahrzeug, das einen Fahrschall oder ein Fahrgeräusch erzeugt) zu erfassen, das eine Schallquelle ist. Eine Vorrichtung, die in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, ist ausgelegt, akustische Signale, die von mehreren Mikrofonen ausgegeben werden, die in vorbestimmten Abständen angeordnet sind, durch jeweiliges Entfernen von Frequenzkomponenten eines Niederfrequenzbandes und eines Hochfrequenzbandes aus den ausgegebenen akustischen Signalen unter Verwendung eines Bandpassfilters in korrigierte akustische Signale umzuwandeln, eine Leistung eines vorbestimmten Frequenzbandes, das eine Eigenschaft eines Fahrschalles eines Fahrzeugs zeigt, aus den korrigierten akustischen Signalen zu berechnen und zu bestimmen, dass ein sich annäherndes Fahrzeug vorhanden ist, wenn der Leistungspegel größer als ein vorbestimmter Wert ist. Außerdem ist die Vorrichtung ausgelegt, die akustischen Signale durch Entfernen nicht benötigter Rauschkomponenten aus den korrigierten akustischen Signalen in rauschunterdrückte Signale umzuwandeln, eine Kreuzkorrelation zwischen den rauschunterdrückten Signalen der Mikrofone zu berechnen und eine Annäherungsrichtung des sich annähernden Fahrzeugs aus einer Ankunftszeitdifferenz, bei der die Korrelation maximal ist, zu berechnen.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5-92767

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn eine Warnvorrichtung (beispielsweise eine Warnvorrichtung, die ausgelegt ist, anderen Fußgängern in der Umgebung zu melden, dass sich ein Fahrzeug annähert) an einem Host-Fahrzeug montiert ist, kann die Objekterfassungsvorrichtung einen Warnschall, der von der Warnvorrichtung des Host-Fahrzeugs erzeugt wird, sammeln. Aus diesem Grund kann die Objekterfassungsvorrichtung irrtümlicherweise den gesammelten Warnschall als einen Schall erfassen, der von einem Objekt um das Host-Fahrzeug erzeugt wird, und somit besteht die Möglichkeit, dass sich die Erfassungsgenauigkeit des Objektes verschlechtert.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Objekterfassungsvorrichtung und ein Objekterfassungsverfahren zu schaffen, die in der Lage sind, ein Objekt um ein Fahrzeug aus gesammelten Schallinformationen mit hoher Genauigkeit sogar dann zu erfassen, wenn ein Warnschall bzw. Warnton erzeugt wird.
Lösung für das Problem
Eine Objekterfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Objekterfassungsvorrichtung, die ausgelegt ist, ein Objekt um ein Fahrzeug auf der Grundlage von Schallinformationen um das Fahrzeug zu erfassen. Die Vorrichtung enthält: eine Schallsammeleinheit, die an dem Fahrzeug montiert ist; eine Analyseeinheit, die ausgelegt ist, eine Frequenzanalyse von Schallinformationen, die von der Schallsammeleinheit gesammelt werden, durchzuführen; und eine Erfassungseinheit, die ausgelegt ist, das Objekt um das Fahrzeug auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die von der Analyseeinheit analysiert werden, zu erfassen. Auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft eines Warnschalls, der von einer Warnvorrichtung erzeugt wird, die an dem Fahrzeug montiert ist, ist die Erfassungseinheit ausgelegt, eine Objekterfassung derart durchzuführen, dass die Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls hoch ist, mehr unterdrückt wird als eine Objekterfassung, die das vorbestimmte Frequenzband verwendet, wenn der Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls niedrig ist.
Die Warnvorrichtung ist an dem Fahrzeug montiert, und es wird ein Warnschall bzw. Warnton von der Warnvorrichtung um das Fahrzeug erzeugt. Die Objekterfassungsvorrichtung ist ausgelegt, Schall bzw. Töne mittels der Schallsammeleinheit des Fahrzeugs zu sammeln und Schallinformationen betreffend den gesammelten Schall zu erhalten. Zusätzlich zu einem Schall, der von dem Objekt um das Fahrzeug erzeugt wird, ist ein Schall, der von der Warnvorrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird, in dem Schall enthalten, der von der Schallsammeleinheit gesammelt wird. Die Objekterfassungsvorrichtung ist ausgelegt, die Frequenzanalyse der gesammelten Schallinformationen mittels der Analyseeinheit durchzuführen und die Frequenzeigenschaft der Schallinformationen zu erhalten. Die Objekterfassungsvorrichtung ist ausgelegt, das Objekt um das Fahrzeug auf der Grundlage der Frequenzeigenschaft der Schallinformationen mittels der Erfassungseinheit zu erfassen. Insbesondere wenn der Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes, das in der Frequenzeigenschaft des Warnschalls enthalten ist, hoch ist, da das vorbestimmte Frequenzband durch den Warnschall beeinflusst wird, besteht eine hohe Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit, dass der Warnschall irrtümlicherweise aufgrund der Verwendung des vorbestimmten Frequenzbandes erfasst wird. Somit ist die Erfassungseinheit ausgelegt, die Objekterfassung derart durchzuführen, dass die Objekterfassung, die das das vorbestimmte Frequenzband der Frequenzeigenschaft der gesammelten Schallinformationen verwendet, wenn der Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls hoch ist, mehr unterdrückt wird als die Objekterfassung, die das vorbestimmte Frequenzband verwendet, wenn der Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls niedrig ist. Wie es oben beschrieben wurde, kann die Objekterfassungsvorrichtung sogar dann, wenn der Warnschall von dem Fahrzeug erzeugt wird, durch Unterdrücken der Objekterfassung, die das Frequenzband verwendet, in dem der Schalldruck des Warnschalls hoch ist, verhindern, dass der Warnschall irrtümlicherweise als Schall erfasst wird, der von dem Objekt um das Fahrzeug erfasst wird, und kann das Objekt um das Fahrzeug aus den gesammelten Schallinformationen mit hoher Genauigkeit erfassen.
In der Objekterfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der Warnschall, der von der Warnvorrichtung erzeugt wird, intermittierend erzeugt werden, und die Erfassungseinheit ist ausgelegt, eine Objekterfassung, die sämtliche Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die von der Analyseeinheit analysiert wird, für eine Zeitdauer verwendet, während der der Warnschall nicht erzeugt wird, durchzuführen.
Der Warnschall kann intermittierend erzeugt werden, und es gibt eine Zeitdauer, während der der Warnschall erzeugt wird, und eine Zeitdauer, während der der Warnschall nicht erzeugt wird. Da der Warnschall in dem Schall, der von der Schallsammeleinheit gesammelt wird, während der Zeitdauer, während der der Warnschall nicht erzeugt wird, nicht enthalten ist, wird der Warnschall nicht irrtümlicherweise erfasst. Somit ist die Erfassungseinheit ausgelegt, für die Zeitdauer, während der der Warnschall nicht erzeugt wird, die Objekterfassung, die sämtliche Frequenzbänder der Schallinformationen verwendet, durchzuführen, die während der Zeitdauer, während der der Warnschall nicht erzeugt wird, gesammelt werden. Wenn der Warnschall intermittierend erzeugt wird, kann die Objekterfassungsvorrichtung mittels der Objekterfassung, die sämtliche Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft der gesammelten Schallinformationen während der Zeitdauer, während der der Warnschall nicht erzeugt wird, verwendet, das Objekt um das Fahrzeug unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft der gesammelten Schallinformationen mit höherer Genauigkeit erfassen, ohne irrtümlicherweise den Warnschall als Schall zu erfassen, der von dem Objekt um das Fahrzeug erzeugt wird.
In der Objekterfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Frequenzeigenschaft des Warnschalls, der von der Warnvorrichtung erzeugt wird, zeitlich, das heißt zeitabhängig, geändert werden, und die Erfassungseinheit ist ausgelegt, ein Frequenzband, das bei der Objekterfassung verwendet wird, entsprechend der Frequenzeigenschaft des Warnschalls, die zeitabhängig geändert wird, zu ändern.
Die Frequenzeigenschaft des Warnschalls kann zeitabhängig geändert werden, und das Frequenzband, in dem der Schalldruck des Warnschalls hoch ist, und das Frequenzband, in dem der Schalldruck niedrig ist, werden zeitabhängig geändert. Wenn der Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls zu einem beliebigen Zeitpunkt hoch ist, besteht eine hohe Möglichkeit, dass der Warnschall irrtümlicherweise aufgrund der Verwendung des vorbestimmten Frequenzbandes erfasst wird, da das vorbestimmte Frequenzband durch den Warnschall beeinflusst wird. Somit ist die Erfassungseinheit ausgelegt, das Frequenzband, das bei der Objekterfassung verwendet wird, entsprechend der Frequenzeigenschaft des Warnschalls zu ändern, der zeitabhängig geändert wird, so dass die Objekterfassung durch den Warnschall nicht beeinflusst wird. Wie es zuvor beschrieben wurde, ist es in der Objekterfassungsvorrichtung, wenn die Frequenzeigenschaft des Warnschalls zeitabhängig geändert wird, durch Ändern des Frequenzbandes, das bei der Objekterfassung verwendet wird, entsprechend der geänderten Frequenzeigenschaft möglich, zu verhindern, dass der Warnschall irrtümlicherweise als Schall erfasst wird, der von dem Objekt um das Fahrzeug erzeugt wird, und zwar sogar dann, wenn die Frequenzeigenschaft des Warnschalls geändert wird, und es ist möglich, das Objekt um das Fahrzeug aus den gesammelten Schallinformationen mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
In der Objekterfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Erfassungseinheit ausgelegt, eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, das größer als ein Bezugswert ist, zu verhindern, wenn der Schalldruck eines vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls größer als der Bezugswert ist, und eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, das kleiner als der Bezugswert ist, durchzuführen, wenn der Schalldruck eines vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls kleiner als der Bezugswert ist. Wie es zuvor erwähnt wurde, kann die Objekterfassungsvorrichtung durch Verhindern der Objekterfassung, die das Frequenzband verwendet, in dem der Schalldruck des Warnschalls größer als ein Bezugswert ist, verhindern, dass der Warnschall irrtümlicherweise als Schall erfasst wird, der von dem Objekt um das Fahrzeug erzeugt wird, und kann das Objekt um das Fahrzeug aus den gesammelten Schallinformationen mit hoher Genauigkeit erfassen.
Ein Objekterfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Objekterfassungsverfahren zum Erfassen eines Objektes um ein Fahrzeug auf der Grundlage von Schallinformationen um das Fahrzeug. Das Verfahren enthält: einen Schallsammelschritt zur Montage an einem Fahrzeug; einen Analyseschritt zum Durchführen einer Frequenzanalyse von Schallinformationen, die in dem Schallsammelschritt gesammelt werden; und einen Erfassungsschritt zum Erfassen des Objektes um das Fahrzeug auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die in dem Analyseschritt analysiert werden. Auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft eines Warnschalls, der von einer Warnvorrichtung, die an dem Fahrzeug montiert ist, erzeugt wird, wird der Erfassungsschritt derart durchgeführt, dass eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls hoch ist, mehr unterdrückt wird als eine Objekterfassung, die das vorbestimmte Frequenzband verwendet, wenn der Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalls niedrig ist. Das Objekterfassungsverfahren führt dieselben Betriebe wie die Objekterfassungsvorrichtung durch und weist dieselben Wirkungen wie die Objekterfassungsvorrichtung auf.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es sogar dann, wenn ein Warnschall von einem Fahrzeug erzeugt wird, durch Unterdrücken einer Objekterfassung, die ein Frequenzband verwendet, in dem ein Schalldruck des Warnschalls hoch ist, möglich, zu verhindern, dass der Warnschall irrtümlicherweise als Schall erfasst wird, der von einem Objekt um das Fahrzeug erzeugt wird, und es ist möglich, das Objekt um das Fahrzeug aus gesammelten Schallinformationen mit hoher Genauigkeit zu erfassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm einer Erfassungsvorrichtung für ein sich annäherndes Fahrzeug (Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung) gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt ein Beispiel einer Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie eines Annäherungsmeldungsschalls.
3 zeigt ein Beispiel einer Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie eines Annäherungsmeldungsschalls in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit eines Host-Fahrzeugs, wobei (a) einen Fall zeigt, bei dem die Geschwindigkeit niedrig ist, und (b) einen Fall zeigt, bei dem die Geschwindigkeit hoch ist.
4 ist ein schematisches Diagramm einer Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
5 zeigt ein Beispiel eines Reproduktionszeitpunktes eines Annäherungsmeldungsschalls.
6 ist ein schematisches Diagramm einer Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
7 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie eines Annäherungsmeldungsschalls sich zeitabhängig ändert, wobei (a) eine Basisfrequenzeigenschaft zeigt, (b) eine erste Frequenzeigenschaft basierend auf der Basisfrequenzeigenschaft zeigt, (c) eine zweite Frequenzeigenschaft basierend auf der Basisfrequenzeigenschaft zeigt und (d) eine dritte Frequenzeigenschaft basierend auf der Basisfrequenzeigenschaft zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer Objekterfassungsvorrichtung und eines Objekterfassungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Zeichnungen werden dieselben oder entsprechenden Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine redundante Beschreibung dieser Elemente wird nicht wiederholt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung für eine Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist, verwendet. Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ausgelegt, ein Fahrzeug, das sich einem Host-Fahrzeug annähert, auf der Grundlage von Schall, der von einem Mikrofon gesammelt wird, zu erfassen und Informationen betreffend das erfasste sich annähernde Fahrzeug einer Fahrunterstützungsvorrichtung zuzuführen. Das sich annähernde Fahrzeug wird durch Erfassen eines Fahrschalles (einer Schallquelle) von anderen Fahrzeugen um das Host-Fahrzeug und Bestimmen, ob das andere erfasste Fahrzeug (eine Schallquelle) sich dem Host-Fahrzeug annähert, erfasst.
Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Fahrzeug, das mittels einer anderen Antriebsenergiequelle (beispielsweise Elektromotor) als einem Verbrennungsmotor fahren kann, beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug. Um einem Fußgänger (insbesondere einer Person, die visuell beeinträchtigt ist) um das Host-Fahrzeug zu melden, dass sich ein Fahrzeug annähert, erzeugt das Fahrzeug einen Annäherungsmeldungsschall (Warnschall). Die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls ändert sich in Abhängigkeit von einer Änderung eines Fahrzeugzustands (Geschwindigkeit, Verbrennungsmotordrehzahl, Elektromotordrehzahl oder Bremspedalbetätigungsgröße). Der Annäherungsmeldungsschall kann grundlegend erzeugt werden, wenn das Fahrzeug fährt. Insbesondere wenn ein Fußgänger um das Fahrzeug vorhanden ist und das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit (beispielsweise bis näherungsweise 20 km/h) fährt, wird der Annäherungsmeldungsschall erzeugt. Der Annäherungsmeldungsschall kann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug nur mittels einer anderen Antriebsenergiequelle (beispielsweise einem Elektromotor) als mittels eines Verbrennungsmotors fährt.
Der Annäherungsmeldungsschall kann ein künstlicher Schall sein, der von einer Person, die den Schall hört, einfach erkennbar ist, ist kein misstönender Schall und kann beliebig von einem Entwickler festgelegt werden. Wenn beispielsweise ein Schall, der dem Fahrgeräusch des Fahrzeugs ähnelt, als Annäherungsmeldungsschall verwendet wird, weist der Annäherungsmeldungsschall eine ähnliche Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie wie die Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie des tatsächlichen Fahrgeräusches des Fahrzeugs auf. Sogar wenn der Annäherungsmeldungsschall dem Fahrgeräusch nicht ähnelt, ist es schwierig, das Fahrgeräusch des Fahrzeugs in Frequenzbändern (Frequenzbänder, die von dem Annäherungsmeldungsschall belegt werden), zu erfassen, in denen ein Schalldruck der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist. Hier ist die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgelegt, das sich annähernde Fahrzeug unter Verwendung der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls derart zu erfassen, dass der Annäherungsmeldungsschall, der von dem Host-Fahrzeug erzeugt wird, nicht als Fahrgeräusch des Fahrzeugs um das Host-Fahrzeug erfasst wird. Es gibt drei Ausführungsformen als vorliegende Ausführungsform. Die erste Ausführungsform entspricht einem Fall, bei dem ein Basisannäherungsmeldungsschall erzeugt wird, die zweite Ausführungsform entspricht einem Fall, bei dem ein Annäherungsmeldungsschall intermittierend erzeugt wird, und die dritte Ausführungsform entspricht einem Fall, bei dem ein Annäherungsmeldungsschall mit sich zeitlich ändernden Frequenzeigenschaften erzeugt wird.
Beispiele des Fahrschalles des Fahrzeugs beinhalten ein Straßenrauschen (Reibungsschall zwischen einer Reifenfläche und einer Straßenfläche), ein Musterrauschen (Luftwirbel (Kompression und Freisetzen) in Reifennuten bzw. -vertiefungen), ein Verbrennungsmotorgeräusch und ein Windgeräusch. Es ist empirisch bekannt, dass das Fahrgeräusch des Fahrzeugs ein Schall ist, dessen unterscheidende bzw. kennzeichnende Frequenzbänder in der Nähe eines Frequenzbandes von 800 bis 3000 Hz vorhanden sind.
Eine Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben. 1 ist ein Konfigurationsdiagramm der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. 2 zeigt ein Beispiel der Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie eines Annäherungsmeldungsschalls. 3 zeigt ein Beispiel der Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie des Annäherungsmeldungsschalls in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs.
Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 ist ausgelegt, eine Frequenzanalyse der jeweiligen Schallinformationsteile, die durch Sammeln von Schall unter Verwendung von mehreren Mikrofonen erhalten werden, durchzuführen, einen Fahrschall auf der Grundlage einer Differenz zwischen den Ankunftszeiten des Schalls zwischen mehreren Frequenzeigenschaften, für die die Frequenzanalyse durchgeführt wurde, zu erfassen und zu bestimmen, ob der erfasste Fahrschall sich dem Host-Fahrzeug annähert. Insbesondere ist die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung ausgelegt, den Fahrschall durch Ausschließen der Frequenzbänder (der Frequenzbänder, die von dem Annäherungsmeldungsschall belegt werden), in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls in der Frequenzeigenschaft der gesammelten Schallinformationen hoch ist, zu erfassen, um nicht irrtümlicherweise den Annäherungsmeldungsschall, der in dem Host-Fahrzeug erzeugt wird, als Fahrschall eines anderen Fahrzeugs um das Host-Fahrzeug zu erfassen. Wenn die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls sich in Abhängigkeit von dem Zustand des Host-Fahrzeugs ändert, ist die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 ausgelegt, den Fahrschall durch Ausschließen der Frequenzbänder zu erfassen, in denen der Druck des Annäherungsmeldungsschalls in Abhängigkeit von der geänderten Frequenzeigenschaft hoch ist.
Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 enthält eine Schallsammeleinheit 10, eine Reproduktionseinheit 11, eine Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 21 (eine Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a, eine Fahrzeugzustandsentsprechungseinheit 21b, eine Frequenzlösungseinheit 21c und eine Fahrschallerfassungseinheit 21d). In der ersten Ausführungsform entspricht die Schallsammeleinheit 10 einer Schallsammeleinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, die Reproduktionseinheit 11, die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a und die Fahrzeugzustandsentsprechungseinheit 21b entsprechen einer Warneinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, die Frequenzlösungseinheit 21c entspricht einer Analyseeinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, und die Fahrschallerfassungseinheit 21d entspricht einer Erfassungseinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist.
Die Schallsammeleinheit 10 ist eine Mikrofonanordnung, die zwei oder mehr Mikrofone enthält. Die zwei oder mehr Mikrofone sind an einem vorderen Ende des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung (Richtung nach links oder rechts) des Fahrzeugs angeordnet (die Mikrofone sind beispielsweise an Positionen angeordnet, die in Bezug auf die Mitte des Fahrzeugs in derselben Höhe symmetrisch sind, und sind derart angeordnet, dass sie zu einer Vorderseite oder einer Außenseite der Vorderseite zeigen). Das Mikrofon ist ein Akustisch/Elektrisch-Wandler und ist ausgelegt, Schall um die Außenseite des Fahrzeugs zu sammeln und den gesammelten Schall in ein analoges elektrisches Signal umzuwandeln. Die Schallsammeleinheit 10 ist ausgelegt, Schall, der von den jeweiligen Mikrofonen gesammelt wird, in vorbestimmten Zeitintervallen in elektrische Signale umzuwandeln und die gesammelten Schallsignale, die mittels analogen elektrischen Signalen ausgebildet bzw. repräsentiert werden, an die ECU 21 zu übertragen. Im Folgenden wird ein Beispiel, bei dem die Mikrofonanordnung zwei Mikrofone enthält, als Schallsammeleinheit 10 beschrieben.
Die Reproduktionseinheit 11 enthält einen oder mehrere Fahrzeuglautsprecher und -verstärker. Der Lautsprecher ist an einem Ort (beispielsweise innerhalb eines Verbrennungsmotorraumes des Fahrzeugs) angeordnet, an dem Schall (der Annäherungsmeldungsschall), der von der Außenseite des Fahrzeugs reproduziert wird, gehört werden kann. Wenn das reproduzierte Schallsignal (das elektrische Signal) von der ECU 21 empfangen wird, ist die Reproduktionseinheit 11 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal in dem Verstärker zu verstärken und das verstärkte reproduzierte Schallsignal in Sprache umzuwandeln und diese umgewandelte Sprache in dem Lautsprecher auszugeben.
Die Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 ist ein Sensor zum Erhalten (Erfassen) von verschiedenen Zuständen des Fahrzeugs. Beispiele für den erhaltenen Zustand des Fahrzeugs beinhalten eine Geschwindigkeit, eine Verbrennungsmotordrehzahl, eine Elektromotordrehzahl und eine Bremspedalbetätigungsgröße. Die Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 ist ausgelegt, den Zustand des Fahrzeugs in vorbestimmten Zeitintervallen zu erhalten und ein Fahrzeugzustandssignal, das den Zustand des Fahrzeugs angibt, an die ECU 21 zu übertragen.
Die ECU 21 ist eine elektronische Steuereinheit, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) enthält, und ist ausgelegt, die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 allgemein zu steuern. Die ECU 21 ist ausgelegt, die gesammelten Schallsignale von der Schallsammeleinheit 10 und die Fahrzeugzustandssignale von der Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 in vorbestimmten Zeitintervallen zu empfangen. Die ECU 21 enthält die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a in einem vorbestimmten Bereich des ROM. Die ECU 21 ist ausgelegt, verschiedene Verarbeitungen der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b, der Frequenzlösungseinheit 21c und der Fahrschallerfassungseinheit 21d in vorbestimmten Zeitintervallen durch Laden von Anwendungsprogrammen, die in dem ROM gespeichert sind, in den RAM und Ausführen der geladenen Anwendungsprogramme in der CPU durchzuführen. Mittels der Durchführung der verschiedenen Verarbeitungen ist die ECU 21 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen oder ein Annäherungsfahrzeuginformationssignal an die Fahrunterstützungsvorrichtung (nicht gezeigt) zu übertragen.
Die ECU 21 ist ausgelegt, als Vorverarbeitung die gesammelten Schallsignale in digitale elektrische Signale umzuwandeln, wann immer die gesammelten Schallsignale (analoge elektrische Signale) der beiden Mikrofone empfangen werden. Die ECU 21 ist ausgelegt, vorbestimmte Frequenzbänder (ein höheres Frequenzband und ein niedrigeres Frequenzband als ein Band, das ausreichend das Unterscheidungsfrequenzband bzw. kennzeichnende Frequenzband des Fahrschalles des Fahrzeugs enthält) aus den gesammelten Schallsignalen (den digitalen elektrischen Signalen) zu entfernen. Es wird angenommen, dass die gesammelten Schallsignale der jeweiligen Mikrofone, für die die Vorverarbeitung durchgeführt wurde, x₁(t) und x₂(t) sind. Die gesammelten Schallsignale x₁(t) und x₂(t) sind Signale im Zeitbereich. t repräsentiert die Zeit. Die jeweiligen Schallsignale x₁(t) und x₂(t), für die die Vorverarbeitung durchgeführt wurde, werden in einem vorbestimmten Bereich des RAM der ECU 21 für eine vorbestimmte Zeitdauer (eine Zeitdauer, die zum Berechnen einer Kreuzkorrelation ausreicht) gespeichert.
Die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a ist ausgelegt, die Frequenzeigenschaft (eine Eigenschaft bzw. Kennlinie, die einen Schalldruck in Abhängigkeit von einer Frequenz angibt) des Annäherungsmeldungsschalls, der der reproduzierte Schall ist, zu speichern. Der gespeicherte Annäherungsmeldungsschall ist eine im Voraus bekannte Frequenzeigenschaft, die von dem Entwickler erzeugt wird. 2 zeigt ein Beispiel der Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie des Annäherungsmeldungsschalls, wobei die vertikale Achse die Frequenz repräsentiert und die horizontale Achse den Schalldruck repräsentiert. Wie es aus diesem Beispiel ersichtlich ist, gibt es, um den Annäherungsmeldungsschall als einen Schall festzulegen, der von einer Person, die den Schall hört, einfach zu erkennen und kein misstönender Schall ist, Frequenzbänder, in denen ein Schalldruck hoch ist und Frequenzbänder, in denen ein Schalldruck niedrig ist. Die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, sind in einem Frequenzband von 800 bis 3000 Hz enthalten, das das Unterscheidungsfrequenzband bzw. kennzeichnende Frequenzband des Fahrschalles des Fahrzeugs ist. Da die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, von dem Annäherungsmeldungsschall belegt werden und den gesammelten Fahrschall eines anderen Fahrzeugs um das Host-Fahrzeug maskieren, wird die Erfassung des Fahrschalles eines anderen Fahrzeugs beeinflusst. Aus diesem Grund besteht, wenn die Erfassung unter Verwendung der Frequenzbänder durchgeführt wird, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, die Möglichkeit, dass der Annäherungsmeldungsschall irrtümlicherweise als Fahrschall erfasst wird. Die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls kann abgesehen von der oben beschriebenen Frequenzeigenschaft beliebig festgelegt werden.
Die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a ist ausgelegt, die Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie des Annäherungsmeldungsschalls, die sich in Abhängigkeit von der Änderung des Fahrzeugzustands ändert, zu speichern. Beispiele für den Fahrzeugzustand beinhalten eine Geschwindigkeit, eine Verbrennungsmotordrehzahl, eine Elektromotordrehzahl und eine Bremsbetätigungsgröße. Als ein Muster, mit dem sich die Frequenzeigenschaft ändert, wird beispielsweise ein Muster der Frequenzeigenschaft derart eingestellt, dass ein Schalldruck in einem hohen Frequenzband größer wird, wenn sich die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs erhöht. 3 zeigt ein Beispiel der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, die sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ändert. 3(a) zeigt eine Frequenzeigenschaft bei einer niedrigen Geschwindigkeit und 3(b) zeigt eine Frequenzeigenschaft bei einer hohen Geschwindigkeit. In diesem Beispiel zeigt die Frequenzeigenschaft bei einer hohen Geschwindigkeit, die in 3(b) gezeigt ist, eine Eigenschaft, gemäß der die gesamte Frequenzeigenschaft bei einer niedrigen Geschwindigkeit, die in 3(a) gezeigt ist, aufgeweitet ist. Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Muster kann das Muster der Frequenzeigenschaft, die sich in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand, beispielsweise einer Geschwindigkeit, ändert, beliebig festgelegt werden. Die Frequenzeigenschaft, die sich in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand ändert, kann eine Frequenzeigenschaft sein, die sich in Abhängigkeit von einer Änderung eines Fahrzeugzustands ändert, oder kann eine Frequenzeigenschaft sein, die sich in Abhängigkeit von einer Kombination aus Änderungen mehrerer Fahrzeugzustände ändert.
Die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b ist ausgelegt, die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls entsprechend dem Fahrzeugzustand, der in der Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 erhalten wird, aus den Frequenzeigenschaften des Annäherungsmeldungsschalls entsprechend den Fahrzeugzuständen, die in der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a gespeichert sind, zu extrahieren. Die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, die in der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b extrahiert wird, wird in der Fahrschallerfassungseinheit 21d verwendet. Die ECU 21 ist ausgelegt, ein reproduziertes Schallsignal (ein analoges elektrisches Signal) zum Reproduzieren des Annäherungsmeldungsschalls zu erzeugen, das die extrahierte Frequenzeigenschaft aufweist, und das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen.
Die Frequenzlösungseinheit 21c ist ausgelegt, eine jeweilige Frequenzlösung bzw. -auflösung (Frequenzanalyse) der gesammelten Schallsignale x₁(t) und x₂(t) des Zeitbereiches durchzuführen und entsprechende gesammelte Schallsignale X₁(t) und X₂(t) im Frequenzbereich zu erhalten. In der vorliegenden Ausführungsform wird die diskrete Fouriertransformation (DFT) als ein Frequenzlösungsverfahren verwendet. Die Frequenzlösungseinheit 21c ist ausgelegt, als spezielle Verarbeitung die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₁(t) eines Mikrofons durchzuführen und ein gesammeltes Schallsignal X₁(ω) im Frequenzbereich anhand der Gleichung (1) zu erhalten. Die Frequenzlösungseinheit 21c ist ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₂(t) des anderen Mikrofons durchzuführen und ein gesammeltes Schallsignal X₂(ω) im Frequenzbereich anhand der Gleichung (2) zu erhalten. ω repräsentiert die Frequenz. X₁(ω) = DFT(x₁(t)) 1 X₂(ω) = DFT(x₂(t)) 2
Die Fahrschallerfassungseinheit 21d ist ausgelegt, einen Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) zwischen den gesammelten Schallsignalen X₁(ω) und X₂(ω) in dem Frequenzbereich, für die die Frequenzlösung bzw. Frequenzanalyse in der Frequenzlösungseinheit 21c durchgeführt wurde, zu erhalten, einen Fahrschall auf der Grundlage einer Differenz zwischen den Schallankunftszeiten, die aus dem Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) erhalten werden, zu erfassen, und zu bestimmen, ob der erfasste Fahrschall sich dem Host-Fahrzeug annähert. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine allgemeine Kreuzkorrelationsphasentransformation (GCC-PHAT) als Verfahren zum Erhalten des Kreuzkorrelationswertes verwendet. Insbesondere wird der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) unter Verwendung der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) anhand der Gleichung (3) berechnet. τ repräsentiert eine Verzögerungszeit (eine Zeitdifferenz) in der Kreuzkorrelation. T repräsentiert den maximalen Wert der Verzögerungszeit. X*₂(ω) repräsentiert die komplexe Konjugation von X₂(ω). IDFT repräsentiert die inverse diskrete Fouriertransformation.
In der obigen Gleichung (3) wird die Kreuzkorrelation R₁₂(τ) unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder, die in den gesammelten Schallsignalen X₁(ω) und X₂(ω) enthalten sind, berechnet. Wie es zuvor beschrieben wurde, wird die Erfassung des Fahrschalles beeinflusst, da die Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, in dem der Schalldruck hoch ist, von dem Annäherungsmeldungsschall belegt werden. Somit werden die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck in der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, nicht verwendet, um den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) zu berechnen (oder um den Fahrschall zu erfassen). Dementsprechend wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Funktion M(ω), die durch die Gleichung (4) repräsentiert wird, eingeführt. Th, das in der Funktion M(ω) verwendet wird, ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob der Schalldruck die Erfassung des Fahrschalles in der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls beeinflusst (ob der Schalldruck von dem Annäherungsmeldungsschall belegt wird), und wird im Voraus nach Bedarf festgelegt. X_m(ω) repräsentiert die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, der von der Reproduktionseinheit 11 reproduziert wird, und repräsentiert die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, der in der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b extrahiert wird.
In den Frequenzbändern, in denen der Schalldruck der Frequenzeigenschaft X_m(ω) gleich oder kleiner als der Schwellenwert Th ist, ist die Funktion M(ω) gleich 1, und diese Frequenzbänder werden verwendet, um den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) zu berechnen. In den Frequenzbändern, in denen der Schalldruck der Frequenzeigenschaft X_m(ω) den Schwellenwert Th überschreitet, ist die Funktion M(ω) gleich 0, und diese Frequenzbänder werden nicht verwendet, um den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) zu berechnen. In den Beispielen, die in den 2 und 3 gezeigt sind, sind die Frequenzbänder, die durch schwarze Balken in einem Bereich von 800 bis 3000 Hz repräsentiert werden, die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck gleich oder kleiner als der Schwellenwert Th ist.
Durch Hinzufügen der Funktion M(ω) zu der Gleichung (3) werden die Frequenzbänder, die die Erfassung des Fahrschalles beeinflussen, aus der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls ausgeschlossen, und es wird der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) berechnet. Das heißt, der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) wird anhand der Gleichung (5) berechnet, zu der die Funktion M(ω) hinzugefügt wurde. In der Gleichung (5) wird die Summe der Produkte von X₁(ω) und X*₂(ω) in den Frequenzbändern, in denen der Schalldruck der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls gleich oder kleiner als der Schwellenwert Th ist, mit 1 multipliziert, und die Summe der Produkte von X₁(ω) und X*₂(ω) wird in den anderen Frequenzbändern mit 0 multipliziert. Unter Verwendung der Gleichung (5) ist in den Beispielen, die in den 2 und 3 gezeigt sind, der Wert der Funktion M(ω) gleich 1 in den Frequenzbändern, die durch die schwarzen Balken in dem Bereich von 800 bis 3000 Hz repräsentiert werden, und der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) wird in den Frequenzbändern berechnet, die durch die schwarzen Balken repräsentiert werden.
Obwohl eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die Funktion M(ω) eingeführt wird und der Schwellenwert Th auf einen konstanten Wert eingestellt wird, kann eine beliebige Konfiguration verwendet werden. Es kann beispielsweise eine Konfiguration verwendet werden, bei der der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls mit dem Schalldruck der gesammelten Schallsignale des gesammelten Schalles verglichen wird und die Summe der Produkte in den Frequenzbändern in denen der Schalldruck der gesammelten Schallsignale größer als derjenige des Annäherungsmeldungsschalls ist, mit 1 multipliziert wird. Bei einer derartigen Konfiguration kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Summe der Produkte in den Frequenzbändern mit 1 multipliziert wird, in denen eine Differenz zwischen den Schalldrücken des Annäherungsmeldungsschalls und dem gesammelten Schallsignal gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert (beispielsweise 5 dB oder mehr) ist.
Die Fahrschallerfassungseinheit 21d ist ausgelegt, als spezielle Verarbeitung den Wert der Funktion M(ω) der Gleichung (4) für jede Frequenz ω unter Verwendung der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls, der in der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b extrahiert wird, zu erhalten. Die Fahrschallerfassungseinheit 21d ist ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) durch Ändern des Wertes von τ innerhalb eines Bereiches von –T bis T unter Verwendung des Wertes der Funktion M(ω) für jede Frequenz ω und der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) anhand der Gleichung (5) aufeinanderfolgend zu berechnen. Die Fahrschallerfassungseinheit 21d ist ausgelegt, zu bestimmen, ob der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) für jedes τ gleich oder größer als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert ist ein Schwellenwert zum Bestimmen, ob die Wellenformen der gesammelten Schallsignale, in denen die Zeit abweicht, einander ähneln (oder ob der Fahrschall (die Schallquelle) des Fahrzeugs vorhanden ist), und wird im Voraus nach Bedarf eingestellt. Wenn der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) eines bestimmten τ gleich oder größer als der Schwellenwert ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass der Fahrschall (die Schallquelle) des Fahrzeugs vorhanden ist, und das τ dieses Zeitpunkts als eine Schallankunftszeitdifferenz einzustellen. Die Schallankunftszeitdifferenz weist in einigen Fällen einen positiven Wert und weist in anderen Fällen einen negativen Wert auf. Die Schallankunftszeitdifferenz weist in Abhängigkeit von der Anordnung der beiden Mikrofone, welches Mikrofon der beiden Mikrofone als Bezug verwendet wird, um die Schallankunftszeitdifferenz zu berechnen, oder der Position des Fahrschalles (des Fahrzeugs) einen positiven oder negativen Wert auf.
Wenn bestimmt wird, dass der Fahrschall (das Fahrzeug) vorhanden ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt zu bestimmen, ob der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz kleiner als ein Schwellenwert ist. Der Schwellenwert ist ein Schwellenwert zum Bestimmen auf der Grundlage der Schallankunftszeitdifferenz, ob der Fahrschall (die Schallquelle) sich annähert, und wird im Voraus nach Bedarf eingestellt. Wenn sich der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz verringert und der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz kleiner als der Schwellenwert ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass sich die Schallquelle in der seitlichen Richtung annähert. Wenn der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz gleich oder größer als der Schwellenwert ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass sich die Schallquelle nicht in der seitlichen Richtung annähert, und zu bestimmen, dass es kein sich annäherndes Fahrzeug gibt. Wenn sich in diesem Fall der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz verringert, aber der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz gleich oder größer als der Schwellenwert ist, nähert sich der Fahrschall in der seitlichen Richtung an, nähert sich aber nicht in einem derartigen Ausmaß an, dass die Möglichkeit besteht, dass das Host-Fahrzeug mit dem sich annähernden Fahrzeug kollidieren wird. Wenn sich der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz erhöht, nachdem der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz als kleiner als der Schwellenwert bestimmt wurde, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass die Schallquelle in der seitlichen Richtung entfernt ist.
Die ECU 21 ist ausgelegt, Annäherungsfahrzeuginformationen auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Fahrschallerfassungseinheit 21d zu erzeugen und ein Annäherungsfahrzeuginformationssignal, das die Annäherungsfahrzeuginformationen enthält, an die Fahrunterstützungsvorrichtung zu übertragen. Beispiele für die Annäherungsfahrzeuginformationen beinhalten Informationen, die das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines sich annähernden Fahrzeugs angeben, und Informationen betreffend die Annäherungsrichtung oder den relativen Abstand zwischen dem sich annähernden Fahrzeug und dem Host-Fahrzeug, wenn es ein sich annäherndes Fahrzeug gibt.
Im Folgenden wird der Betriebsfluss der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, beschrieben. Die Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 ist ausgelegt, den Fahrzeugzustand wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs zu erhalten und ein Fahrzeugzustandssignal, das den Fahrzeugzustand angibt, in vorbestimmten Zeitintervallen an die ECU 21 zu übertragen. Wenn das Fahrzeugzustandssignal empfangen wird, ist die ECU 21 ausgelegt, die Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls entsprechend dem Fahrzeugzustand, der durch das Fahrzeugzustandssignal angegeben wird, aus der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21 zu extrahieren. Die ECU 21 ist ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal zum Reproduzieren der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls zu erzeugen und das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen. Wenn das reproduzierte Schallsignal empfangen wird, ist die Reproduktionseinheit 11 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal in dem Verstärker zu verstärken und das reproduzierte Schallsignal in Sprache umzuwandeln, um den Annäherungsmeldungsschall in dem Lautsprecher auszugeben.
Die jeweiligen Mikrofone der Schallsammeleinheit 10 sind ausgelegt, den jeweiligen Schall um das Host-Fahrzeug zu sammeln, den jeweiligen Schall in ein elektrisches Signal umzuwandeln und die gesammelten Schallsignale an die ECU 21 zu übertragen. Wann immer die gesammelten Schallsignale der jeweiligen Mikrofone empfangen werden, ist die ECU 21 ausgelegt, die Vorverarbeitung der gesammelten Schallsignale durchzuführen und die gesammelten Schallsignale x₁(t) und x₂(t), für die die Vorverarbeitung durchgeführt wurde, zu erhalten.
Die ECU 32 ist in vorbestimmten Zeitintervallen ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₁(t) von einem Mikrofon durchzuführen, um das gesammelte Schallsignal X₁(ω) anhand der Gleichung (1) zu erhalten, und ist ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₂(t) des anderen Mikrofons durchzuführen, um das gesammelte Schallsignal X₂(ω) anhand der Gleichung (2) zu erhalten. Die ECU 21 ist ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) für jedes τ unter Verwendung der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) und des Wertes der Funktion M(ω) für jede Frequenz ω anhand der Gleichung (5) zu berechnen. In diesem Fall wird der Wert (1 oder 0) der Funktion M(ω), die durch die Gleichung (4) repräsentiert wird, für jede Frequenz ω unter Verwendung der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls, der derzeitig reproduziert wird, erhalten.
Die Fahrschallerfassungseinheit 21d ist ausgelegt, für jedes τ zu bestimmen, ob der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) gleich oder größer als der Schwellenwert ist. Wenn der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) gleich oder größer als der Schwellenwert ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass der Fahrschall (die Schallquelle) um das Host-Fahrzeug vorhanden ist, und das τ zu diesem Zeitpunkt als Schallankunftszeitdifferenz einzustellen. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrschall vorhanden ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, ob der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz kleiner als der Schwellenwert ist. Wenn sich der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz verringert und der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz kleiner als der Schwellenwert ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass sich die Schallquelle in der seitlichen Richtung annähert. Wenn der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz gleich oder größer als der Schwellenwert ist, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass sich die Schallquelle nicht in der seitlichen Richtung annähert, und zu bestimmen, dass es kein sich annäherndes Fahrzeug gibt. Wenn sich der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz erhöht, nachdem der Absolutwert der Schallankunftszeitdifferenz als kleiner als der Schwellenwert bestimmt wurde, ist die Fahrschallerfassungseinheit 21d ausgelegt, zu bestimmen, dass die Schallquelle in der seitlichen Richtung entfernt ist. Die ECU 21 ist ausgelegt, die Annäherungsfahrzeuginformationen auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses zu erzeugen und das Annäherungsfahrzeuginformationssignal, das die Annäherungsfahrzeuginformationen enthält, an die Fahrunterstützungsvorrichtung zu übertragen.
Gemäß der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 ist es sogar dann, wenn der Annäherungsmeldungsschall von dem Host-Fahrzeug erzeugt wird, möglich, zu verhindern, dass der Annäherungsmeldungsschall irrtümlicherweise als Fahrschall des Fahrzeugs um das Host-Fahrzeug erfasst wird, da der Kreuzkorrelationswert durch Ausschließen der Frequenzbänder, in denen der Schalldruck der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls den Schwellenwert überschreitet, berechnet wird (der Fahrschall wird erfasst), und es ist möglich, das sich annähernde Fahrzeug mit hoher Genauigkeit aus den gesammelten Schallinformationen zu erfassen. Es ist möglich, eine geeignete Fahrunterstützung unter Verwendung von hochgenauen Informationen betreffend das sich annähernde Fahrzeug durchzuführen.
In der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 wird die Erfassung des Fahrschalles durch den Annäherungsmeldungsschall dadurch nicht beeinflusst, dass ein einfaches Verfahren verwendet wird, bei dem die Funktion M(ω), die die Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls verwendet, eingeführt wird und die Funktion M(ω) zu der Rechengleichung des Kreuzkorrelationswertes des GCC-PHAT-Verfahrens hinzugefügt wird. Dementsprechend wird ein Verfahren geschaffen, das hinsichtlich eines Anbringungsraumes, eines Gewichtes und den Kosten vorteilhaft ist, ohne dass es dadurch, dass ein spezieller Aufbau bei der Schallsammeleinheit 10 (Mikrofon) oder der Reproduktionseinheit 11 (Lautsprecher) bereitgestellt wird, Schwierigkeiten bereitet, den Annäherungsmeldungsschall zu sammeln.
Im Folgenden wird eine Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben. 4 ist ein schematisches Diagramm einer Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. 5 zeigt ein Beispiel eines Reproduktionszeitpunktes des Annäherungsmeldungsschalls.
Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2 unterscheidet sich von der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass, da der Annäherungsmeldungsschall intermittierend in dem Host-Fahrzeug erzeugt wird (Reproduktion und Stoppen des Annäherungsmeldungsschalls werden in kurzen Zeitintervallen wiederholt), der Fahrschall für eine Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall nicht erzeugt wird, unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die für die Zeitdauer gesammelt werden, während der der Annäherungsmeldungsschall nicht erzeugt wird, erfasst wird (der Fahrschall wird während einer Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall erzeugt wird, unter Verwendung der Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die während der Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall erzeugt wird, nicht erfasst). In der zweiten Ausführungsform wird eine derartige Differenz genauer beschrieben.
Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2 enthält eine Schallsammeleinheit 10, eine Reproduktionseinheit 11, eine Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 und eine ECU 22 (eine Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 22a, eine Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 22b, eine Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c, eine Frequenzlösungseinheit 22d und eine Fahrschallerfassungseinheit 22e). In der zweiten Ausführungsform entspricht die Schallsammeleinheit 10 einer Schallsammeleinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, die Reproduktionseinheit 11, die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 22a, die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 22b und die Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c entsprechen einer Warneinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, die Frequenzlösungseinheit 22d entspricht einer Analyseeinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, und die Fahrschallerfassungseinheit 22e entspricht einer Erfassungseinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist.
Die ECU 22 ist eine elektronische Steuereinheit, die eine CPU, einen ROM und einen RAM enthält und ausgelegt ist, die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2 allgemein zu steuern. Die ECU 22 ist ausgelegt, gesammelte Schallsignale von der Schallsammeleinheit 10 und Fahrzeugzustandssignale von der Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 in vorbestimmten Intervallen zu empfangen. Die ECU 22 enthält die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 22a in einem vorbestimmten Bereich des ROM. Die ECU 22 ist ausgelegt, verschiedene Verarbeitungen der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 22b, der Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c, der Frequenzlösungseinheit 22d und der Fahrschallerfassungseinheit 22e in vorbestimmten Zeitintervallen durch Laden von Anwendungsprogrammen, die in dem ROM gespeichert sind, in den RAM und Ausführen der geladenen Anwendungsprogramme in der CPU durchzuführen. Mittels Durchführung der verschiedenen Verarbeitungen ist die ECU 22 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen oder ein Annäherungsfahrzeuginformationssignal an die Fahrunterstützungsvorrichtung zu übertragen. Die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 22a ist dieselbe Speichereinheit wie die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a gemäß der ersten Ausführungsform, und somit wird deren Beschreibung weggelassen. Die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 22b und die Frequenzlösungseinheit 22d führen dieselben Prozesse wie die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b und die Frequenzlösungseinheit 21c gemäß der ersten Ausführungsform durch, und somit wird deren Beschreibung weggelassen.
Die Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c ist ausgelegt, einen Reproduktionszeitpunkt des Annäherungsmeldungsschalls derart zu steuern, dass eine Reproduktion und ein Stoppen des Annäherungsmeldungsschalls in der Reproduktionseinheit 11 wiederholt werden. Eine Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall reproduziert wird, und eine Zeitdauer, während der das Reproduzieren des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, beziehen sich auf Zeitdauern, während denen eine Person, die den Annäherungsmeldungsschall hört, sich aufgrund des Reproduzierens und Stoppens des Annäherungsmeldungsschalls nicht unwohl fühlt, und beziehen sich auf Zeitdauern, während denen die Berechnung des Kreuzkorrelationswertes während des Stoppens des Annäherungsmeldungsschalls (der Erfassung des Fahrschalles) nicht beeinflusst wird. Die Reproduktionszeitdauer und die Stoppzeitdauer werden im Voraus als eine jeweilige vorbestimmte Zeitdauer von zum Beispiel mehreren Millisekunden eingestellt. Die Reproduktionszeitdauer und die Stoppzeitdauer können als dieselbe Zeitdauer eingestellt werden, oder können unterschiedliche Zeitdauern sein. 5 zeigt ein Beispiel der Reproduktions- und Stoppzeitpunkte des Annäherungsmeldungsschalls, wobei die horizontale Achse die Zeit repräsentiert und die vertikale Achse den Schalldruck repräsentiert. Dieses Beispiel zeigt einen Zeitbereich, in dem der Annäherungsmeldungsschall reproduziert wird, in einer rechteckigen Gestalt, in der sich der Schalldruck erhöht. In diesem Beispiel ist die Reproduktionszeitdauer etwas größer bzw. länger als die Stoppzeitdauer. Die Reproduktionszeitdauer und die Stoppzeitdauer können sich in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand wie beispielsweise einer Geschwindigkeit ändern. Wenn sich die Geschwindigkeit erhöht, werden beispielsweise die jeweiligen Zeitdauern kürzer.
Die Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c ist ausgelegt, als spezielle Verarbeitung, wenn die Stoppzeitdauer verstrichen ist, das reproduzierte Schallsignal (das elektrische Signal) zum Reproduzieren des Annäherungsmeldungsschalls, der die Frequenzeigenschaft aufweist, die in der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 22b extrahiert wird, zu erzeugen, die Übertragung des reproduzierten Schallsignals an die Reproduktionseinheit 11 zu starten und die Übertragung des reproduzierten Schallsignals an die Reproduktionseinheit 11 während der Reproduktionszeitdauer fortzusetzen. Wenn die Reproduktionszeitdauer verstrichen ist, ist die Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c ausgelegt, das Übertragen des reproduzierten Schallsignals und die Reproduktionseinheit zu stoppen und das Stoppen der Übertragung des reproduzierten Schallsignals währen der Stoppzeitdauer fortzusetzen. Die Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c ist ausgelegt, diese Verarbeitung wiederholt durchzuführen.
Die Schallinformationen des Annäherungsmeldungsschalls sind während der Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, nicht in den gesammelten Schallsignalen x₁(t) und x₂(t) der jeweiligen Mikrofone der Schallsammeleinheit 10 enthalten. Dementsprechend ist die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls in den gesammelten Schallsignalen X₁(t) und X₂(t), für die die Frequenzlösung bzw. Frequenzanalyse in der Frequenzlösungseinheit 22d durchgeführt wurde, nicht enthalten. Aus diesem Grund beeinflusst der Annäherungsmeldungsschall die Erfassung des Fahrschalles in sämtlichen Frequenzbändern, die in den gesammelten Schallsignalen X₁(t) und X₂(t) enthalten sind, während einer Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, nicht.
Während einer Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls von der Reproduktionseinheit 11 gestoppt wird (während einer Zeitdauer, während der das Senden des reproduzierten Schallsignals in der Reproduktionszeitpunktsteuereinheit 22c gestoppt wird), ist die Fahrschallerfassungseinheit 22e ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) zwischen den gesammelten Schallsignalen X₁(t) und X₂(t) zu erhalten, für die die Frequenzlösung bzw. Frequenzanalyse in der Frequenzlösungseinheit 22d durchgeführt wurde, den Fahrschall auf der Grundlage der Schallankunftszeitdifferenz, die aus dem Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) erhalten wird, zu erfassen und zu bestimmen, ob der erfasste Fahrschall sich dem Host-Fahrzeug annähert. Da sämtliche Frequenzbänder, die in den gesammelten Schallsignalen X₁(t) und X₂(t) enthalten sind, die Erfassung des Fahrschalles während der Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, nicht beeinflussen, wird in diesem Fall der Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder erhalten, die in den gesammelten Schallsignalen X₁(t) und X₂(t) enthalten sind. In dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, wird der Kreuzkorrelationswert R₁₂(t) nur in den Zeitbereichen, die durch die schwarzen Balken repräsentiert werden, unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder berechnet, die in den gesammelten Schallsignalen X₁(t) und X₂(t) enthalten sind, und der Fahrschall wird erfasst.
Die Fahrschallerfassungseinheit 22e ist ausgelegt, als spezielle Verarbeitung während der Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls von der Reproduktionseinheit 11 gestoppt wird, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) durch Ändern des Wertes von τ innerhalb eines Bereiches von –T bis T unter Verwendung der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) anhand der Gleichung (3) aufeinanderfolgend zu berechnen. In der anschließenden Verarbeitung ist die Fahrschallerfassungseinheit 22e ausgelegt, dieselbe Verarbeitung wie diejenige der Fahrschallerfassungseinheit 21d gemäß der ersten Ausführungsform durchzuführen. Die Fahrschallerfassungseinheit 22e führt die Verarbeitung während der Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall von der Reproduktionseinheit 11 reproduziert wird, nicht durch.
Die Fahrschallerfassungseinheit 22e ist ausgelegt, den Fahrschall durch Berechnen des Kreuzkorrelationswertes nur für die Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, zu erfassen. Somit kann die Frequenzlösungseinheit 22d in gewöhnlicher Weise die Frequenzlösung (die diskrete Fouriertransformation) der gesammelten Schallsignale X₁(t) und X₂(t) durchführen, kann aber die Frequenzlösung nur für die Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, durchführen.
Der Betriebsfluss der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird im Folgenden beschrieben. Die Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 ist ausgelegt, denselben Betrieb wie in der ersten Ausführungsform durchzuführen. Wenn das Fahrzeugzustandssignal empfangen wird, ist die ECU 22 ausgelegt, die Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls entsprechend dem Fahrzeugzustand, der durch das Fahrzeugzustandssignal angegeben wird, aus der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 22a zu extrahieren. Während der Reproduktionszeitdauer des Annäherungsmeldungsschalls ist die ECU 22 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal zum Reproduzieren der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Annäherungsmeldungsschalls zu erzeugen und das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen. Wenn das reproduzierte Schallsignal empfangen wird, ist die Reproduktionseinheit 11 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal in dem Verstärker zu verstärken und das reproduzierte Schallsignal in Sprache umzuwandeln, um den Annäherungsmeldungsschall in dem Lautsprecher auszugeben. Die ECU 21 ist ausgelegt, die Erzeugung und das Übertragen des reproduzierten Schallsignals während der Stoppzeitdauer des Annäherungsmeldungsschalls zu stoppen. Dementsprechend ist die Reproduktionseinheit ausgelegt, den Annäherungsmeldungsschall nicht auszugeben.
Die Schallsammeleinheit 10 ist ausgelegt, denselben Betrieb wie in der ersten Ausführungsform durchzuführen. In jedem der gesammelten Schallsignale der Mikrofone der Schallsammeleinheit 10 ist der Annäherungsmeldungsschall während der Reproduktionszeitdauer des Annäherungsmeldungsschall enthalten, und der Annäherungsmeldungsschall ist während der Stoppzeitdauer des Annäherungsmeldungsschalls nicht enthalten. Wann immer die gesammelten Schallsignale der Mikrofone jeweils empfangen werden, ist die ECU 22 ausgelegt, die Vorverarbeitung der gesammelten Schallsignale jeweils durchzuführen und die gesammelten Schallsignale x₁(t) und x₂(t), für die die Vorverarbeitung durchgeführt wurde, zu erhalten.
Die ECU 22 ist in vorbestimmten Zeitintervallen ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation der gesammelten Schallsignale x₁(t) von einem Mikrofon durchzuführen, um das gesammelte Schallsignal X₁(ω) anhand der Gleichung (1) zu erhalten, und ist ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₂(t) des anderen Mikrofons durchzuführen, um das gesammelte Schallsignal X₂(ω) anhand der Gleichung (2) zu erhalten. Die ECU 22 ist ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) für jedes τ unter Verwendung der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) anhand der Gleichung (3) während der Stoppzeitdauer des Annäherungsmeldungsschalls zu berechnen. In der anschließenden Verarbeitung ist die ECU 22 ausgelegt, dieselbe Verarbeitung wie die ECU 21 gemäß der ersten Ausführungsform durchzuführen. Die ECU 22 ist ausgelegt, den Fahrschall (Annäherungsverarbeitung) nicht zu erfassen, ohne den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) während der Reproduktionszeitdauer des Annäherungsmeldungsschalls zu berechnen.
Da gemäß der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2 die Reproduktion und das Stoppen des Annäherungsmeldungsschalls wiederholt werden, wird der Kreuzkorrelationswert unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft der gesammelten Schallinformationen nur während der Zeitdauer, während der die Reproduktion des Annäherungsmeldungsschalls gestoppt wird, berechnet (der Fahrschall wird erfasst), und somit ist es möglich, das sich annähernde Fahrzeug mit hoher Genauigkeit unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder zu erfassen, ohne irrtümlicherweise den Annäherungsmeldungsschall als Fahrschall des Fahrzeugs um das Host-Fahrzeug zu erfassen.
Insbesondere müssen in der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck niedrig ist, in der Frequenzeigenschaft bzw. Frequenzkennlinie des Annäherungsmeldungsschalls enthalten sein. Aus diesem Grund kann die Art (der Ton) des Annäherungsmeldungsschalls begrenzt sein. In der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 2 gibt es jedoch keine Beschränkungen hinsichtlich der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, da der Fahrschall während der Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall reproduziert wird, nicht erfasst wird. Somit ist die Art des Annäherungsmeldungsschalls nicht beschränkt.
Im Folgenden wird eine Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben. 6 ist ein Konfigurationsdiagramm der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem sich die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls zeitabhängig ändert.
Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3 unterscheidet sich von der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass, da sich die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, der von dem Host-Fahrzeug erzeugt wird, zeitlich ändert (die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls ändert sich in vorbestimmten kurzen Zeitintervallen), der Fahrschall durch Ausschließen der Frequenzbänder erfasst wird, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls mit der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, der sich zeitlich ändert, hoch ist, das heißt, die Frequenzbänder, die verwendet werden, um den Fahrschall zu erfassen, ändern sich in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls. In der dritten Ausführungsform wird ein derartiger Unterschied genauer beschrieben.
Die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3 enthält eine Schallsammeleinheit 10, eine Reproduktionseinheit 11, eine Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 und eine ECU 23 (eine Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a, eine Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 23b, eine Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c, eine Frequenzlösungseinheit 23d und eine Fahrschallerfassungseinheit 23e). In der dritten Ausführungsform entspricht die Schallsammeleinheit 10 einer Schallsammeleinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, die Reproduktionseinheit 11, die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a, die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 23b und die Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c entsprechend einer Warneinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, die Frequenzlösungseinheit 23d entspricht einer Analyseeinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist, und die Fahrschallerfassungseinheit 23e entspricht einer Erfassungseinheit, die in den Ansprüchen angegeben ist.
Die ECU 23 ist eine elektronische Steuereinheit, die eine CPU, einen ROM und einen RAM enthält und ausgelegt ist, die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung allgemein zu steuern. Die ECU 23 ist ausgelegt, gesammelte Schallsignale von der Schallsammeleinheit 10 und Fahrzeugzustandssignale von der Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 in vorbestimmten Zeitintervallen zu empfangen. Die ECU 23 enthält die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a in einem vorbestimmten Bereich des ROM. Die ECU 23 ist ausgelegt, verschiedene Verarbeitungen der Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 23b, der Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c, der Frequenzlösungseinheit 23d und der Fahrschallerfassungseinheit 23e in vorbestimmten Zeitintervallen durch Laden von Anwendungsprogrammen, die in dem ROM gespeichert sind, in den RAM und Ausführen der geladenen Anwendungsprogramme in der CPU auszuführen. Mittels Durchführen der verschiedenen Verarbeitungen ist die ECU 23 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen oder ein Annäherungsfahrzeuginformationssignal an die Fahrunterstützungsvorrichtung zu übertragen. Die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a ist dieselbe Speichereinheit wie die Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 21a gemäß der ersten Ausführungsform, und somit wird deren Beschreibung nicht wiederholt. Die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 23b und die Frequenzlösungseinheit 23d führen dieselben Prozesse wie die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 21b und die Frequenzlösungseinheit 21c gemäß der ersten Ausführungsform durch, und somit wird deren Beschreibung nicht wiederholt.
Um die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls, der in der Reproduktionseinheit reproduziert wird, im Verlaufe der Zeit zu ändern, ist die Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c ausgelegt, eine Steuerung derart durchzuführen, dass die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls für eine kurze Zeitdauer geändert wird. Sogar wenn die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls für die kurze Zeitdauer geändert wird, ist die Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit ausgelegt, eine Steuerung derart durchzuführen, dass eine Person, die den Annäherungsmeldungsschall hört, sich aufgrund der Änderung der Frequenzeigenschaft nicht unwohl fühlt, und der Fahrschall zuverlässig erfasst wird. Somit wird ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ein Basisannäherungsmeldungsschall, der von einer Person, die den Annäherungsmeldungsschall hört, auf einfache Weise erkannt wird und kein misstönender Schall ist, erzeugt, und dieser Annäherungsmeldungsschall wird im Voraus in der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a gespeichert. Frequenzeigenschaften von verschiedenem Schall werden durch Lösen bzw. Analysieren des Basisannäherungsmeldungsschalls in vorbestimmten Frequenzbandintervallen erzeugt, und der verschiedene Schall, der die Frequenzeigenschaften aufweist, wird während einer kurzen Zeitdauer gewechselt. Wie es oben angegeben wurde, gibt es Schall als ob der Basisannäherungsmeldungsschall reproduziert wird, durch Wechseln des jeweiligen Schalls, der die Frequenzeigenschaft aufweist, die innerhalb der kurzen Zeitdauer aus dem Basisannäherungsmeldungsschall gelöst bzw. analysiert wird. Die Anzahl der gelösten Frequenzeigenschaften, die gelösten Frequenzbandintervalle und die Wechselzeitintervalle werden im Voraus nach Bedarf derart eingestellt, dass es erscheint, als ob der Basisannäherungsmeldungsschall reproduziert wird. Die Frequenzbandintervalle, die der Anzahl der gelösten Frequenzeigenschaften entsprechen, können gleich sein oder können in Abhängigkeit von den Frequenzbändern, in denen der Schalldruck der Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls hoch ist, unterschiedlich sein. Die Schallvielfalt, die unterschiedliche Frequenzeigenschaften aufweist, kann in regelmäßiger Reihenfolge oder in zufälliger Reihenfolge wechseln.
7 zeigt ein Beispiel, bei dem die Frequenzeigenschaft (in der Nähe von 800 bis 3000 Hz) des Basisannäherungsmeldungsschalls, der in 7(a) gezeigt ist, in drei Teile aufgelöst wird. Die Frequenzeigenschaft eines ersten Schalls, die in 7(b) gezeigt ist, ist eine Frequenzeigenschaft, die aus einem niedrigen Frequenzband des Basisannäherungsmeldungsschalls resultiert. Die Frequenzeigenschaft eines zweiten Schalls, die in 7(c) gezeigt ist, ist eine Frequenzeigenschaft, die aus einem Zwischenfrequenzband des Basisannäherungsmeldungsschalls resultiert. Die Frequenzeigenschaft eines dritten Schalls, die in 7(d) gezeigt ist, ist eine Frequenzeigenschaft, die aus einem hohen Frequenzband des Basisannäherungsmeldungsschalls resultiert. Durch Reproduzieren des Basisannäherungsmeldungsschalls durch Wechseln zwischen dem ersten bis dritten Schall für eine kurze Zeitdauer kann eine Person den Basisannäherungsmeldungsschall hören.
Die Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c ist ausgelegt, als spezielle Verarbeitung, wenn die Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit 23b den Basisannäherungsmeldungsschall extrahiert, den Basisannäherungsmeldungsschall in vorbestimmte Frequenzintervallen aufzulösen und Frequenzeigenschaften einer Schallvielfalt zu erzeugen, die nur Frequenzeigenschaften unterschiedlicher Frequenzbänder des Basisannäherungsmeldungsschalls aufweist. Wann immer das Schalt- bzw. Wechselzeitintervall verstrichen ist, ist die Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c ausgelegt, die Frequenzeigenschaften des aufgelösten Schalls aufeinanderfolgend auszuwählen, das reproduzierte Schallsignal (das elektrische Signal) zum Reproduzieren des Schalls, der die ausgewählten Frequenzeigenschaften aufweist, zu erzeugen, die Übertragung des reproduzierten Schallsignals an die Reproduktionseinheit 11 zu starten und die Übertragung des reproduzierten Schallsignals an die Reproduktionseinheit 11 während der Schaltzeitintervalle fortzusetzen.
Es wurde beschrieben, dass die Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls im Voraus in der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a gespeichert wird, die Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls in der Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c aufgelöst wird und die Frequenzeigenschaften der Schallvielfalt erzeugt werden. Die Frequenzeigenschaften der aufgelösten Schallvielfalt können jedoch auch im Voraus in der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a gespeichert werden.
Die Frequenzeigenschaften der Schallvielfalt, die aus der Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls analysiert bzw. aufgelöst werden, sind unterschiedliche Frequenzeigenschaften, und die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck hoch ist, sind unterschiedlich. Dementsprechend ist es notwendig, wann immer die Frequenzeigenschaften der erzeugten Schallvielfalt gewechselt werden, das Frequenzband, das verwendet wird, um den Fahrschall zu erfassen, zu ändern. Wie es anhand des Beispiels der 7 ersichtlich ist, ist das Frequenzband, das verwendet wird, um den Fahrschall in den Frequenzeigenschaften der aufgelösten Schallvielfalt zu erfassen, ein Frequenzband, das breiter als das Frequenzband ist, das verwendet werden kann, um den Fahrschall in der Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls zu erfassen.
Die Fahrschallerfassungseinheit 23e ist ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) zwischen den gesammelten Schallsignalen X₁(ω) und X₂(ω), für die die Frequenzlösung bzw. Frequenzanalyse in der Frequenzlösungseinheit 23d durchgeführt wurde, zu erhalten, den Fahrschall auf der Grundlage des Kreuzkorrelationswertes R₁₂(τ) zu erfassen und zu bestimmen, ob der erfasste Fahrschall sich dem Host-Fahrzeug annähert. Ähnlich wie die Fahrschallerfassungseinheit 21d der ersten Ausführungsform ist die Fahrschallerfassungseinheit 23e ausgelegt, die Funktion M(ω), die durch die Gleichung (4) repräsentiert wird, einzuführen und den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) anhand der Gleichung (5) zu berechnen. Wann immer die Frequenzeigenschaften der Schallvielfalt, die in der Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c reproduziert werden, gewechselt werden, ändert die Fahrschallerfassungseinheit 23e insbesondere X_m(ω), das in der Funktion M(ω) verwendet wird.
Die Fahrschallerfassungseinheit 23e ist ausgelegt, als spezielle Verarbeitung den Wert der Funktion M(ω) der Gleichung (4) für jede Frequenz ω unter Verwendung der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Schalls, der derzeitig unter Steuerung der Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit 23c reproduziert wird, zu erhalten. Die Fahrschallerfassungseinheit 23e ist ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) durch Ändern des Wertes von τ innerhalb eines Bereiches von –T bis T unter Verwendung der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) und des Wertes der Funktion M(ω) für jede Frequenz ω anhand der Gleichung (5) aufeinanderfolgend zu berechnen. In der anschließenden Verarbeitung ist die Fahrschallerfassungseinheit 23e ausgelegt, dieselbe Verarbeitung wie die Fahrschallerfassungseinheit 21d der ersten Ausführungsform durchzuführen.
Der Betriebsfluss der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird im Folgenden beschrieben. Die Fahrzeugzustandserhalteeinheit 12 ist ausgelegt, denselben Betrieb wie in der ersten Ausführungsform durchzuführen. Wenn das Fahrzeugzustandssignal empfangen wird, ist die ECU 23 ausgelegt, die Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls entsprechend dem Fahrzeugzustand, der durch das Fahrzeugzustandssignal angegeben wird, von der Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit 23a zu extrahieren. Die ECU 23 ist ausgelegt, den Basisannäherungsmeldungsschall in vorbestimmte Frequenzintervalle aufzulösen und die Frequenzeigenschaften der Schallvielfalt zu erzeugen. In jedem Schalt- bzw. Wechselzeitintervall ist die ECU 23 ausgelegt, die Frequenzeigenschaft von einem Schall aus den Frequenzeigenschaften der aufgelösten Schallvielfalt aufeinanderfolgend auszuwählen, das reproduzierte Schallsignal zum Reproduzieren des Schalls, der die ausgewählten Frequenzeigenschaften aufweist, zu erzeugen und das reproduzierte Schallsignal an die Reproduktionseinheit 11 zu übertragen. Wenn das reproduzierte Schallsignal empfangen wird, ist die Reproduktionseinheit 11 ausgelegt, das reproduzierte Schallsignal in dem Verstärker zu verstärken und das reproduzierte Schallsignal in Sprache umzuwandeln, um den Schall in dem Lautsprecher auszugeben. Die Frequenzeigenschaft des Schalls, der von der Reproduktionseinheit 11 reproduziert wird, wird in kurzen Zeitintervallen gewechselt.
Die Schallsammeleinheit 10 ist ausgelegt, denselben Betrieb wie in der ersten Ausführungsform durchzuführen. Der Schall, der von der Reproduktionseinheit 11 erzeugt wird, ist jeweils in dem gesammelten Schallsignal, das von den jeweiligen Mikrofonen der Schallsammeleinheit 10 gesammelt wird, enthalten, und die Frequenzeigenschaften der Schallvielfalt werden in kurzen Zeitintervallen gewechselt. Wenn die gesammelten Schallsignale der Mikrofone jeweils empfangen werden, ist die ECU 23 ausgelegt, die Vorverarbeitung der gesammelten Schallsignale jeweils durchzuführen und die gesammelten Schallsignale x₁(t) und x₂(t), für die die Vorverarbeitung durchgeführt wurde, zu erhalten.
In jedem vorbestimmten Zeitintervall ist die ECU 23 ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₁(t) von einem Mikrofon durchzuführen, um das gesammelte Schallsignal X₁(ω) anhand der Gleichung (1) zu erhalten, und ist ausgelegt, die diskrete Fouriertransformation des gesammelten Schallsignals x₂(t) von einem Mikrofon durchzuführen, um das gesammelte Schallsignal X₂(ω) anhand der Gleichung (2) zu erhalten. Die ECU 23 ist ausgelegt, den Kreuzkorrelationswert R₁₂(τ) für jedes τ unter Verwendung der gesammelten Schallsignale X₁(ω) und X₂(ω) und des Wertes der Funktion M(ω) für jede Frequenz ω anhand der Gleichung (5) zu berechnen. In diesem Fall wird der Wert 1 oder 0 der Funktion M(ω), die durch die Gleichung (4) repräsentiert wird, für jede Frequenz ω unter Verwendung der Frequenzeigenschaft X_m(ω) des derzeitig reproduzierten Schalls erhalten. die Frequenzeigenschaft X_m(ω) des Schalls wird in kurzen Zeitintervallen gewechselt. In der anschließenden Verarbeitung ist die ECU 23 ausgelegt, dieselbe Verarbeitung wie die ECU 21 der ersten Ausführungsform durchzuführen.
Da gemäß der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3 die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls in kurzen Zeitintervallen gewechselt wird, ist es durch Ändern des Frequenzbandes, das nicht verwendet wird, um den Kreuzkorrelationswert in Abhängigkeit von der Frequenzeigenschaft des gewechselten Annäherungsmeldungsschalls zu berechnen (den Fahrschall zu erfassen), möglich, zu verhindern, dass der Annäherungsmeldungsschall irrtümlicherweise als Fahrschall des Fahrzeugs um das Host-Fahrzeug erfasst wird, und es ist möglich, das sich annähernde Fahrzeug anhand der gesammelten Schallinformationen mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Da die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3 ausgelegt ist, die Frequenzeigenschaft des Basisannäherungsmeldungsschalls aufzulösen und den Schall mit der aufgelösten Frequenzeigenschaft zu wechseln, klingt es, als ob der reproduzierte Schall der Basisannäherungsmeldungsschall ist, und eine Person um das Host-Fahrzeug fühlt sich nicht unwohl.
Da in der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls in Abhängigkeit nicht zeitabhängig geändert wird (aber in Abhängigkeit von der Änderung des Fahrzeugzustands geändert wird), sind insbesondere die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck, der verwendet werden kann, um den Fahrschall zu erfassen, gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, konstant dieselben Frequenzbänder. Wenn die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Fahrschalles eines anderen Fahrzeugs, das um das Host-Fahrzeug vorhanden ist, hoch ist und die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, gleich sind, besteht, da dasselbe Frequenzband in der Frequenzeigenschaft des Fahrschalles eines anderen Fahrzeugs durch den Annäherungsmeldungsschall maskiert wird, die Möglichkeit, dass sich das Erfassungsleistungsvermögen des Fahrschalles verschlechtert. In der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung 3 werden jedoch die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, im Verlaufe der Zeit geändert, da die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls im Verlaufe der Zeit geändert wird. Aus diesem Grund sind sogar dann, wenn es einen Zeitbereich gibt, in dem die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Fahrschalles eines anderen Fahrzeugs hoch ist, und die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, dieselben sind, wenn die kurze Zeitdauer verstrichen ist und die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls geändert wird, die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Fahrschalles eines anderen Fahrzeugs hoch ist, und die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist, unterschiedliche Frequenzbänder, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass sich das Erfassungsleistungsvermögen des Fahrschalles verschlechtert.
Auch wenn die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten ausgeführt werden, ohne auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt zu sein.
Die vorliegende Ausführungsform wird beispielsweise für die Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung (die Objekterfassungsvorrichtung) angewendet, die an einem Fahrzeug montiert ist, um das sich annähernde Fahrzeug (den Fahrschall des Fahrzeugs als Schallquelle) zu erfassen, kann jedoch auch für eine andere Konfiguration verwendet werden. Die vorliegende Ausführungsform kann beispielsweise als eine Annäherungsfahrzeugerfassungsfunktion in der Fahrunterstützungsvorrichtung enthalten sein, oder es kann eine Warnfunktion in der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung enthalten sein. Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, dass das Fahrzeug als ein Objekt erfasst wird, kann ein anderes Objekt, das Schall erzeugt, erfasst werden.
Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, dass die Warnvorrichtung in der Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung enthalten ist, kann eine andere Konfiguration verwendet werden. Die Warnvorrichtung kann beispielsweise in einer Fahrsteuervorrichtung des Fahrzeugs oder als einzelne Warnvorrichtung angeordnet sein.
Es wurde in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, dass eine Mikrofonanordnung, die zwei oder mehr Mikrofone der Schallsammeleinheit enthält, verwendet wird, das Fahrzeug (der Fahrschall) auf der Grundlage der Differenz zwischen den Schallankunftszeiten der Mikrofone erfasst wird, und bestimmt wird, ob das erfasste Fahrzeug das sich annähernde Fahrzeug ist. Es kann jedoch ein Mikrofon verwendet werden und es kann ein anderes Verfahren zum Erfassen der Schallquelle verwendet werden. Insbesondere wenn ein Mikrofon verwendet wird, kann ein anderes Verfahren verwendet werden, da das Verfahren, das die Schallankunftszeitdifferenz verwendet, nicht verwendet werden kann. Es kann nur erfasst werden, ob es ein Fahrzeug um das Host-Fahrzeug gibt, und es muss nicht bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug annähert.
Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Annäherungsmeldungsschall, der dem Fahrschall des Fahrzeugs ähnelt, als Warnschall verwendet wird, der von dem Fahrzeug erzeugt wird, kann eine Vielzahl anderer Fahrzeugschalle, die von dem Fahrzeug erzeugt werden (insbesondere Schalle, deren Frequenzeigenschaft bereits bekannt ist), verwendet werden. Auch wenn in den vorliegenden Ausführungsformen beschrieben wurde, dass die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls im Voraus gespeichert wird, können Informationen betreffend die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls größer als der Schwellenwert ist, und Informationen betreffend die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, im Voraus gespeichert werden. Die Funktion M(ω) muss durch vorheriges Speichern dieser Informationsteile nicht eingeführt werden.
Es wurde in den vorliegenden Ausführungsformen beschrieben, dass die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls (des Warnschalls) bereits bekannt ist und die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls im Voraus gespeichert wird. Wenn jedoch die Frequenzeigenschaft des Warnschalls nicht im Voraus bekannt ist, kann der Warnschall, der von der Warnvorrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird, gesammelt werden, die Frequenzanalyse kann hinsichtlich des gesammelten Warnschalls durchgeführt werden und die Frequenzeigenschaft des Warnschalls kann mittels der Frequenzanalyse erhalten werden.
Es wurde in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, dass bestimmt wird, ob der Schalldruck jeder Frequenz der Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls gleich oder größer als der Schwellenwert ist, und nur die Frequenzbänder, in denen der Schalldruck kleiner als der Schwellenwert ist, verwendet werden, um den Fahrschall zu erfassen, ohne die Frequenzbänder zu verwenden, in denen der Schalldruck gleich oder größer als der Schwellenwert ist. Wenn der Schalldruck eines vorbestimmten Frequenzbandes höher wird, kann jedoch die Verwendung dieses Frequenzbandes bei der Erfassung des Fahrschalles unterdrückt werden, und wenn der Schalldruck eines vorbestimmten Frequenzbandes niedriger wird, kann die Verwendung dieses Frequenzbandes bei der Erfassung des Fahrschalles betont werden. Mittels eines Gewichtungsprozesses der jeweiligen Frequenzbänder (der jeweiligen Frequenzen) werden beispielsweise niedrigere Gewichte für die Frequenzbänder verwendet, wenn der Schalldruck höher wird, und es werden höhere Gewichte für die Frequenzbänder verwendet, wenn der Schalldruck niedriger wird.
Auch wenn in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, dass die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls in Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand (der Geschwindigkeit, der Verbrennungsmotordrehzahl, der Elektromotordrehzahl oder dem Bremspedalbetätigungsbetrag) geändert wird, kann die Frequenzeigenschaft des Annäherungsmeldungsschalls unabhängig von dem Fahrzeugzustand fest sein.
Auch wenn in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Fahrschall während der Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall erzeugt wird, nicht erfasst wird, kann der Fahrschall unter Verwendung des Verfahrens der ersten Ausführungsform (des Verfahrens zum Erfassen des Fahrschalles durch Ausschließen der Frequenzbänder, in denen der Schalldruck des Annäherungsmeldungsschalls hoch ist) oder der dritten Ausführungsform sogar für die Zeitdauer, während der der Annäherungsmeldungsschall erzeugt wird, erfasst werden.
Auch wenn in der dritten Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Basisannäherungsmeldungsschall erzeugt wird, der Basisannäherungsmeldungsschall gelöst bzw. aufgelöst bzw. analysiert wird, und die Schalle, die die aufgelösten Frequenzeigenschaften aufweisen, in kurzen Zeitintervallen gewechselt werden, können beliebige Schalle mit unterschiedlichen Frequenzeigenschaften erzeugt werden, ohne einen Basisschall aufzulösen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann bei einer Objekterfassung zum Erfassen eines Objektes um ein Fahrzeug auf der Grundlage von Schallinformationen um das Fahrzeug verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1, 2, 3: Annäherungsfahrzeugerfassungsvorrichtung
10: Schallsammeleinheit
11: Reproduktionseinheit
12: Fahrzeugzustandserhalteeinheit
21, 22, 23: ECU
21a, 22a, 23a: Reproduktionsschallfrequenzeigenschaftsspeichereinheit
21b, 22b, 23b: Fahrzeugzustandsentsprechungssteuereinheit
21c, 22d, 23d: Frequenzlösungseinheit
21d, 22e, 23e: Fahrschallerfassungseinheit
22c: Reproduktionszeitpunktsteuereinheit
23c: Reproduktionsfrequenzeigenschaftssteuereinheit

Claims

Objekterfassungsvorrichtung, die ausgelegt ist, ein Objekt um ein Fahrzeug auf der Grundlage von Schallinformationen um das Fahrzeug zu erfassen, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Schallsammeleinheit, die an dem Fahrzeug montiert ist; eine Analyseeinheit, die ausgelegt ist, eine Frequenzanalyse von Schallinformationen, die von der Schallsammeleinheit gesammelt werden, durchzuführen; und eine Erfassungseinheit, die ausgelegt ist, das Objekt um das Fahrzeug auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die von der Analyseeinheit analysiert werden, zu erfassen, wobei die Erfassungseinheit ausgelegt ist, auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft eines Warnschalles, der von einer Warnvorrichtung erzeugt wird, die an dem Fahrzeug montiert ist, eine Objekterfassung derart durchzuführen, dass eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalles hoch ist, mehr unterdrückt wird als eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalles niedrig ist.
Objekterfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Warnschall, der von der Warnvorrichtung erzeugt wird, intermittierend erzeugt wird, und die Erfassungseinheit ausgelegt ist, eine Objekterfassung unter Verwendung sämtlicher Frequenzbänder der Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die von der Analyseeinheit analysiert wird, während einer Zeitdauer, während der der Warnschall nicht erzeugt wird, durchzuführen.
Objekterfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Frequenzeigenschaft des Warnschalles, der von der Warnvorrichtung erzeugt wird, zeitabhängig geändert wird, und die Erfassungseinheit ausgelegt ist, ein Frequenzband, das in der Objekterfassung verwendet wird, entsprechend der Frequenzeigenschaft des Warnschalles, die zeitabhängig geändert wird, zu ändern.
Objekterfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinheit ausgelegt ist, eine Objekterfassung unter Verwendung eines vorbestimmten Frequenzbandes, das größer als ein Bezugswert ist, zu verhindern, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalles größer als der Bezugswert ist, und eine Objekterfassung unter Verwendung eines vorbestimmten Frequenzbandes, das kleiner als der Bezugswert ist, durchzuführen, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalles kleiner als der Bezugswert ist.
Objekterfassungsverfahren zum Erfassen eines Objektes um ein Fahrzeug auf der Grundlage von Schallinformationen um das Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: einen Schallsammelschritt zur Montage an dem Fahrzeug; einen Analyseschritt zum Durchführen einer Frequenzanalyse von Schallinformationen, die in dem Schallsammelschritt gesammelt werden; und einen Erfassungsschritt zum Erfassen des Objektes um das Fahrzeug auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft der Schallinformationen, die in dem Analyseschritt analysiert werden, wobei der Erfassungsschritt auf der Grundlage einer Frequenzeigenschaft eines Warnschalles, der von einer Warnvorrichtung erzeugt wird, die an dem Fahrzeug montiert ist, derart durchgeführt wird, dass eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalles hoch ist, mehr unterdrückt wird als eine Objekterfassung, die ein vorbestimmtes Frequenzband verwendet, wenn ein Schalldruck des vorbestimmten Frequenzbandes des Warnschalles niedrig ist.