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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Erfassungsvorrichtung, ein Erfassungsverfahren und ein Erfassungsprogramm zum Erfassen eines Hindernisses.
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Technischer Hintergrund
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Herkömmlicherweise sind Hinderniserfassungsvorrichtungen bekannt, die jeweils mit Hilfe eines Ultraschallsensors (Sonars), der an einem hinteren Teil eines Fahrzeugs wie eines Automobils montiert ist, ein Hindernis erfassen, das hinter dem Fahrzeug vorhanden ist. Der Ultraschallsensor sendet eine Ultraschallwelle (Sendewelle) von dem Fahrzeug nach hinten aus. Die Hinderniserfassungsvorrichtung empfängt eine reflektierte Welle, die entsteht, indem die Ultraschallwelle auf das Hindernis trifft und reflektiert wird, und erfasst das Hindernis auf Grundlage der reflektierten Welle.
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In einer solchen Hinderniserfassungsvorrichtung wird zur Vergrößerung des Abdeckungsbereichs der Sendewelle in Erwägung gezogen, eine Verstärkung der Sendewellenspannung zu erhöhen und eine Anzahl der Sendewellenimpulse zu erhöhen. Wenn jedoch die Verstärkung der Sendewellenspannung erhöht wird, trifft die Sendewelle auf eine Straßenoberfläche und wird reflektiert, und die Hinderniserfassungsvorrichtung erfasst auf Grundlage der reflektierten Welle nur von der Straßenoberfläche fälschlicherweise ein Hindernis auf der Straßenoberfläche.
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Daher offenbart Patentschrift 1 beispielsweise eine Technik zum Erfassen eines Hindernisses, das auf einer Straßenoberfläche vorhanden ist, durch Vergleichen eines Mittelwerts einer reflektierten Welle von der Straßenoberfläche, auf der das Hindernis vorhanden ist, mit einem Mittelwert der reflektierten Welle nur von der Straßenoberfläche.
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Liste der Anführungen
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Patentliteratur
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Patentschrift 1: Ungeprüfte
japanische Patentoffenlegung Nr. H3-243413 .
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung schafft eine Erfassungsvorrichtung, ein Erfassungsverfahren und ein Erfassungsprogramm, die ein Hindernis in einem größeren Bereich erfassen und ein Hindernis auf einer Straßenoberfläche genau erfassen.
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Eine Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält einen Transceiver und einen Detektor. Der Transceiver veranlasst einen in einem Fahrzeug verwendeten Ultraschallsensor zum abwechselnden Aussenden einer ersten Sendewelle mit einem ersten Amplitudenpegel und einer zweiten Sendewelle mit einem zweiten Amplitudenpegel, der größer als der erste Amplitudenpegel ist. Der Transceiver empfängt von dem Ultraschallsensor eine erste reflektierte Welle der ersten Sendewelle und eine zweite reflektierte Welle der zweiten Sendewelle, die durch den Ultraschallsensor empfangen werden. Der Detektor erfasst ein Hindernis auf Grundlage der ersten reflektierten Welle oder der zweiten reflektierten Welle mit einem Empfangspegel, der größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Der erste Amplitudenpegel ist so eingestellt, dass der Empfangspegel einer durch eine Straßenoberfläche reflektierten ersten Straßenoberflächenreflexionswelle aus der ersten reflektierten Welle kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist. Der zweite Amplitudenpegel ist so eingestellt, dass der Empfangspegel einer durch einen Teilbereich der Straßenoberfläche reflektierten zweiten Straßenoberflächenreflexionswelle aus der zweiten reflektierten Welle größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Der Detektor erfasst das Hindernis auf Grundlage der zweiten reflektierten Welle, welche die zweite Straßenoberflächenreflexionswelle aus der zweiten reflektierten Welle nicht enthält.
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Ein Erfassungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält einen Sende- und Empfangsschritt und einen Erfassungsschritt. Der Sende-und Empfangsschritt enthält: Veranlassen eines in einem Fahrzeug verwendeten Ultraschallsensors zum abwechselnden Aussenden einer ersten Sendewelle mit einem ersten Amplitudenpegel und einer zweiten Sendewelle mit einem zweiten Amplitudenpegel, der größer als der erste Amplitudenpegel ist. Der Sende- und Empfangsschritt enthält das Empfangen von dem Ultraschallsensor einer ersten reflektierten Welle der ersten Sendewelle und einer zweiten reflektierten Welle der zweiten Sendewelle, die durch den Ultraschallsensor empfangen werden. Der Erfassungsschritt enthält das Erfassen eines Hindernisses auf Grundlage der ersten reflektierten Welle oder der zweiten reflektierten Welle mit einem Empfangspegel, der größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Der erste Amplitudenpegel ist so eingestellt, dass der Empfangspegel einer durch eine Straßenoberfläche reflektierten ersten Straßenoberflächenreflexionswelle aus der ersten reflektierten Welle kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist. Der zweite Amplitudenpegel ist so eingestellt, dass der Empfangspegel einer durch einen Teilbereich der Straßenoberfläche reflektierten zweiten Straßenoberflächenreflexionswelle aus der zweiten reflektierten Welle größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Der Erfassungsschritt enthält das Erfassen des Hindernisses auf Grundlage der zweiten reflektierten Welle, welche die zweite Straßenoberflächenreflexionswelle aus der zweiten reflektierten Welle nicht enthält.
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Ein Erfassungsprogramm gemäß der vorliegenden Offenbarung veranlasst einen Computer zum Ausführen einer Sende- und Empfangsverarbeitung und Erfassungsverarbeitung. Die Sende- und Empfangsverarbeitung enthält das Veranlassen eines in einem Fahrzeug verwendeten Ultraschallsensors zum abwechselnden Aussenden einer ersten Sendewelle mit einem ersten Amplitudenpegel und einer zweiten Sendewelle mit einem zweiten Amplitudenpegel, der größer als der erste Amplitudenpegel ist. Die Sende- und Empfangsverarbeitung enthält das Empfangen von dem Ultraschallsensor einer ersten reflektierten Welle der ersten Sendewelle und einer zweiten reflektierten Welle der zweiten Sendewelle, die durch den Ultraschallsensor empfangen werden. Die Erfassungsverarbeitung enthält das Erfassen eines Hindernisses auf Grundlage der ersten reflektierten Welle oder der zweiten reflektierten Welle mit einem Empfangspegel, der größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Der erste Amplitudenpegel ist so eingestellt, dass der Empfangspegel einer durch eine Straßenoberfläche reflektierten ersten Straßenoberflächenreflexionswelle aus der ersten reflektierten Welle kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist. Der zweite Amplitudenpegel ist so eingestellt, dass der Empfangspegel einer durch einen Teilbereich der Straßenoberfläche reflektierten zweiten Straßenoberflächenreflexionswelle aus der zweiten reflektierten Welle größer als der vorgegebene Schwellenwert ist. Die Erfassungsverarbeitung enthält das Erfassen des Hindernisses auf Grundlage der zweiten reflektierten Welle, welche die zweite Straßenoberflächenreflexionswelle aus der zweiten reflektierten Welle nicht enthält.
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Es ist anzumerken, dass Modifikationen von Aspekten der vorliegenden Offenbarung, die zwischen einem Verfahren, einer Vorrichtung, einem Aufzeichnungsmedium (einschließlich eines computerlesbaren nichtflüchtigen Aufzeichnungsmediums), einem Computerprogramm oder dergleichen umgewandelt werden, ebenfalls als Aspekte der vorliegenden Offenbarung gelten.
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Die vorliegende Offenbarung ermöglicht die Erfassung eines Hindernisses in einem größeren Bereich und die genaue Erfassung eines Hindernisses auf einer Straßenoberfläche.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Anordnungsbeispiel einer Erfassungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 2 ist ein Konzeptdiagramm, das ein Beispiel des Abdeckungsbereichs einer Sendewelle gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 3 ist ein Konzeptdiagramm, das ein Beispiel des Wechsels eines Sende- und Empfangsmodus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Erfassungsvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Position eines Hindernisses darstellt, das in einem normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird.
- 6A ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Position des Hindernisses darstellt, das in einem Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst wird.
- 6B ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Position des Hindernisses darstellt, das im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst wird.
- 7 ist ein Konzeptdiagramm, das ein Beispiel der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus darstellt.
- 8 ist ein Konzeptdiagramm, das ein Beispiel der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus darstellt.
- 9 ist ein Konzeptdiagramm, das ein Beispiel des Wechsels eines Sende- und Empfangsmodus gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Beschreibung der Ausführungsform
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Vor der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist kurz ein Problem beschrieben, das bei einer herkömmlichen Technik auftritt. Bei der Technik von Patentschrift 1 besteht eine Möglichkeit, dass das Hindernis nicht erfasst werden kann, wenn ein Mittelwert einer reflektierten Welle von einer Straßenoberfläche, auf der ein Hindernis vorhanden ist, und ein Mittelwert einer reflektierten Welle nur von der Straßenoberfläche äquivalent sind.
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Nachstehend ist die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
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Als Erstes ist eine Anordnung der Erfassungsvorrichtung 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Anordnungsbeispiel der Erfassungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform darstellt.
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Die in 1 dargestellte Erfassungsvorrichtung 100 ist an einem Fahrzeug 1 wie einem Automobil montiert (siehe 2) und ist mit einem Ultraschallsensor 2, der an dem Fahrzeug 1 montiert ist, elektrisch verbunden. Der Ultraschallsensor 2 ist beispielsweise an einem hinteren Teil des Fahrzeugs 1 (z. B. in der Nähe eines hinteren Stoßfängers) befestigt, wie in 2 dargestellt.
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Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Beispiel beschrieben ist, bei dem die Erfassungsvorrichtung 100 und der Ultraschallsensor 2 am Fahrzeug 1 (Automobil) montiert sind; die Erfassungsvorrichtung 100 und der Ultraschallsensor 2 können jedoch auch an einem anderen beweglichen Körper als dem Fahrzeug 1 (Automobil) montiert sein.
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Um ein Hindernis hinter dem Fahrzeug 1 zu erfassen, sendet der Ultraschallsensor 2 eine Ultraschallwelle (nachfolgend als eine Sendewelle bezeichnet) von dem Fahrzeug 1 nach hinten aus. Der Ultraschallsensor 2 empfängt dann die Ultraschallwelle, die entsteht, indem die Sendewelle auf das Hindernis trifft und reflektiert wird (nachfolgend als eine reflektierte Welle bezeichnet). Das Hindernis ist beispielsweise ein Objekt wie eine Wand und ein Bordstein oder ein Lebewesen wie ein Mensch oder ein Tier.
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Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Beispiel beschrieben ist, bei dem die Sendewelle von dem Fahrzeug 1 nach hinten ausgesendet wird; die beispielhafte Ausführungsform ist jedoch nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt. Der Ultraschallsensor 2 kann beispielsweise an einer Seite oder Front des Fahrzeugs 1 montiert sein und die Sendewelle von dem Fahrzeug 1 zur Seite oder nach vorne aussenden.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sendet der Ultraschallsensor 2 abwechselnd eine erste Sendewelle (Ultraschallwelle) und eine zweite Sendewelle (Ultraschallwelle) aus. Weiterhin empfängt der Ultraschallsensor 2 eine erste reflektierte Welle der ersten Sendewelle (Ultraschallwelle) und empfängt eine zweite reflektierte Welle der zweiten Sendewelle (Ultraschallwelle). Die erste Sendewelle unterscheidet sich von der zweiten Sendewelle im Hinblick auf den Abdeckungsbereich (Details sind weiter unten unter Bezugnahme auf 2 beschrieben), und die zweite Sendewelle wird weiter ausgesendet als die erste Sendewelle.
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Nachfolgend ist die Verarbeitung für den Ultraschallsensor 2 zum Aussenden der ersten Sendewelle und zum Empfangen der ersten reflektierten Welle als ein „normaler Sende- und Empfangsmodus“ (ein Beispiel eines ersten Sende- und Empfangsmodus) bezeichnet. Die Verarbeitung für den Ultraschallsensor 2 zum Aussenden der zweiten Sendewelle und zum Empfangen der zweiten reflektierten Welle ist als ein „Weitbereichs-Sende-und Empfangsmodus“ (ein Beispiel eines zweiten Sende- und Empfangsmodus) bezeichnet.
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Wie in 3 dargestellt, führt die Erfassungsvorrichtung 100 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform abwechselnd den normalen Sende- und Empfangsmodus und den Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus aus. Das heißt, die Erfassungsvorrichtung 100 wiederholt die Verarbeitung zum Wechseln in den Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus nach der Ausführung des normalen Sende- und Empfangsmodus für die Einheitszeit T1 und zum Wechseln in den normalen Sende- und Empfangsmodus nach der Ausführung des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus für die Einheitszeit T2 (beispielsweise die gleiche Zeitdauer wie die Einheitszeit T1).
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Es ist anzumerken, dass in 3 die Pfeile zwischen dem normalen Sende- und Empfangsmodus und dem Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus zur Erleichterung der Veranschaulichung der Wechselreihenfolge dargestellt sind und dass die Pfeile keine Zeitintervalle darstellen. Das heißt, der Wechsel von dem normalen Sende- und Empfangsmodus in den Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus und der Wechsel von dem Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus in den normalen Sende- und Empfangsmodus werden sofort ausgeführt, ohne irgendein Zeitintervall.
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Nachfolgend ist ein Beispiel des Abdeckungsbereichs der ersten Sendewelle und der zweiten Sendewelle beschrieben.
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2 ist ein Konzeptdiagramm, das den Abdeckungsbereich der ersten Sendewelle und der zweiten Sendewelle darstellt. In 2 gibt der Abdeckungsbereich S1 den Abdeckungsbereich der ersten Sendewelle und der Abdeckungsbereich S2 den Abdeckungsbereich der zweiten Sendewelle an. Wie in 2 dargestellt, ist der Abdeckungsbereich S2 breiter und länger als der Abdeckungsbereich S1. Das heißt, der Amplitudenpegel (Sendepegel) der zweiten Sendewelle ist größer als der Amplitudenpegel (Sendepegel) der ersten Sendewelle.
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In 2 ist der Bereich 41 ein Bereich der Straßenoberfläche 40, der dem Abdeckungsbereich S1 entspricht, und der Bereich 42 ist ein Bereich der Straßenoberfläche 40, der dem Abdeckungsbereich S2 entspricht. Wie in 2 dargestellt, enthält der Bereich 41 weiterhin die Bereiche 43 und 44, und der Bereich 42 enthält die Bereiche 43, 44 und 45.
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Der Bereich 43 (ein Beispiel eines Teilbereichs) ist in dem Abdeckungsbereich S2 enthalten. Im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus trifft die zweite Sendewelle daher auf den Bereich 43 und wird reflektiert. Die zweite reflektierte Welle enthält die reflektierte Welle, die auf den Bereich 43 trifft und reflektiert wird (nachfolgend als eine Straßenoberflächenreflexionswelle bezeichnet).
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Der Amplitudenpegel der zweiten Sendewelle ist so eingestellt, dass der Empfangspegel der reflektierten Welle von dem Bereich 43 (ein Beispiel einer zweiten Straßenoberflächenreflexionswelle) größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist (einschließlich Null, dasselbe gilt nachfolgend). Der Amplitudenpegel der ersten Sendewelle ist so eingestellt, dass der Empfangspegel der reflektierten Welle der ersten Sendewelle von der Straßenoberfläche 40 (ein Beispiel einer ersten Straßenoberflächenreflexionswelle) kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist.
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Wenn sich jedoch im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus ein Hindernis im Bereich 43 befindet, ist die zweite reflektierte Welle eine gemischte Welle der reflektierten Welle, die auf das Hindernis trifft und reflektiert wird, und der Straßenoberflächenreflexionswelle, und somit besteht die Möglichkeit, dass eine Hinderniserfassungsgenauigkeit abnimmt. Daher führt die Erfassungsvorrichtung 100 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform unabhängig davon, ob ein Hindernis im Bereich 43 vorhanden ist, keine Hinderniserfassungsverarbeitung auf Grundlage der zweiten reflektierten Welle von dem Bereich 43 durch, die im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus empfangen wird (der zweiten reflektierten Welle, die nur die Straßenoberflächenreflexionswelle enthält, oder der zweiten reflektierten Welle, welche die gemischte Welle ist). In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird das Hindernis im Bereich 43 im Weitbereichs-Sende-und Empfangsmodus nicht erfasst, wird aber im normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst.
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Der oben beschriebene Bereich 43 ist der Erfassungsvorrichtung 100 (beispielsweise dem Detektor 12) bereits bekannt. Beispielsweise sind ein Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Bereich 43, eine Länge des Bereichs 43 in der Fahrzeugbewegungsrichtung und dergleichen der Erfassungsvorrichtung 100 bereits bekannt.
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Der Bereich 44 auf der Straßenoberfläche 40 ist ein Bereich, der dem Fahrzeug 1 näher ist als der Bereich 43. Wie in 2 dargestellt, ist der Bereich 44 ein Bereich, der sowohl dem Abdeckungsbereich S1 als auch dem Abdeckungsbereich S2 entspricht, und somit wird das Hindernis im Bereich 44 sowohl im normalen Sende- und Empfangsmodus als auch im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst.
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Der Bereich 45 ist ein Bereich auf der Straßenoberfläche 40, der von dem Fahrzeug 1 weiter entfernt ist als der Bereich 43. Wie in 2 dargestellt, ist der Bereich 45 ein Bereich, der nur dem Abdeckungsbereich S2 entspricht, und somit wird das Hindernis im Bereich 45 im normalen Sende- und Empfangsmodus nicht erfasst, wird aber im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst.
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Oben ist ein Beispiel des Abdeckungsbereichs der ersten Sendewelle und der zweiten Sendewelle beschrieben. 1 ist im Folgenden erneut beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt, enthält die Erfassungsvorrichtung 100 eine Steuerung 10 und einen Transceiver 18. Der Transceiver 18 enthält eine Signalsendeschaltung 20 und eine Signalempfangsschaltung 30. Die Erfassungsvorrichtung 100 ist beispielsweise ein elektronisches Steuergerät (ECU) zur Ultraschall-Entfernungsmessung. Der Transceiver 18 kann beispielsweise als eine Signalsende- und -empfangsschaltung umgesetzt sein.
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Die Steuerung 10 enthält eine Sende- und Empfangssteuerung 11 und einen Detektor 12. Die Steuerung 10 enthält beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU), ein Speichermedium wie etwa einen Nur-Lese-Speicher (ROM), der ein Steuerungsprogramm speichert, einen Arbeitsspeicher wie etwa einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Kommunikationsschaltung (in der Figur nicht dargestellt). Die Funktionen der in 1 dargestellten Sende- und Empfangssteuerung 11 und des Detektors 12 (Details sind weiter unten beschrieben) werden von der das Steuerungsprogramm ausführenden CPU umgesetzt. Anstatt der Umsetzung der Funktionen der Steuerung 10 durch die Ausführung des Steuerungsprogramms durch die CPU können die Funktionen auch als dedizierte Schaltungen wie eine Steuerschaltung umgesetzt sein.
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Die Sende- und Empfangssteuerung 11 steuert die Signalsendeschaltung 20 zum abwechselnden Aussenden der ersten Sendewelle und der zweiten Sendewelle von dem Ultraschallsensor 2. Beispielsweise gibt die Sende- und Empfangssteuerung 11 jeweils ein Steuersignal an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 aus. Das Steuersignal, das an die Signalsendeschaltung 20 ausgegeben wird, enthält beispielsweise mindestens eine aus einer Anweisung über eine Verstärkung einer Sendewellenspannung (auch als Sendeverstärkung bezeichnet) und einer Anweisung über eine Änderung der Anzahl der Sendeimpulse. Das Steuersignal, das an die Signalempfangsschaltung 30 ausgegeben wird, enthält beispielsweise eine Anweisung über die Verstärkung des Empfangswellensignals (auch als eine Empfangsverstärkung bezeichnet).
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Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die erste Sendewelle und die zweite Sendewelle, deren Abdeckungsbereich sich unterscheidet, abwechselnd ausgesendet. Daher übermittelt die Sende- und Empfangssteuerung 11 Anweisungen über die Verstärkung der Sendewellenspannung der ersten Sendewelle (nachfolgend als eine erste Sendewellenspannungsverstärkung bezeichnet) und die Verstärkung der Sendewellenspannung der zweiten Sendewelle (nachfolgend als eine zweite Sendewellenspannungsverstärkung bezeichnet) an die Signalsendeschaltung 20. Die zweite Sendewellenspannungsverstärkung ist größer als die erste Sendewellensp annungsverstärkung.
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Alternativ kann die Sende- und Empfangssteuerung 11 anstelle der Anweisungen über die erste Sendewellenspannungsverstärkung und die zweite Sendewellenspannungsverstärkung Anweisungen über die Verstärkung des Empfangswellensignals der ersten reflektierten Welle (nachfolgend als eine erste Empfangswellensignalverstärkung bezeichnet) und über die Verstärkung des Empfangswellensignals der zweiten reflektierten Welle (nachfolgend als eine zweite Empfangswellensignalverstärkung bezeichnet) an die Signalempfangsschaltung 30 übermitteln. Die zweite Empfangswellensignalverstärkung ist größer als die erste Em pfangswellensignalverstärkung.
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Alternativ kann die Sende- und Empfangssteuerung 11 Anweisungen über die erste Sendewellenspannungsverstärkung und die zweite Sendewellenspannungsverstärkung an die Signalsendeschaltung 20 übermitteln und Anweisungen über die erste Empfangswellensignalverstärkung und die zweite Empfangswellensignalverstärkung an die Signalempfangsschaltung 30 übermitteln.
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Die Sende- und Empfangssteuerung 11 gibt ein Steuersignal zum Anweisen der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus jeweils an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 aus. Einzelheiten sind weiter unten unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm von 4 beschrieben.
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Der Detektor 12 erfasst das Hindernis auf Grundlage der reflektierten Welle (auch als ein empfangenes Signal bezeichnet), die von der Signalempfangsschaltung 30 empfangen wird. Weiterhin berechnet der Detektor 12 einen Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Hindernis auf Grundlage einer Geschwindigkeit der Sendewelle und der Zeit ab dem Aussenden der Sendewelle bis zum Empfang der reflektierten Welle. Auf Grundlage des berechneten Abstands und einer Position des Bereichs 43, die bereits bekannt ist, kann der Detektor 12 bestimmen, aus welchem Bereich (beispielsweise einer der Bereiche 41 bis 45) oder aus welchem Raum (beispielsweise ein Raum oberhalb von einem der Bereiche 41 bis 45) die reflektierte Welle gekommen ist.
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Es ist anzumerken, dass der Detektor 12 in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine Hinderniserfassungsverarbeitung an der reflektierten Welle mit dem Empfangspegel, der größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, durchführt. Andererseits führt der Detektor 12 keine Hinderniserfassungsverarbeitung an der reflektierten Welle mit dem Empfangspegel, der kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist (einschließlich Null), durch.
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Wenn beispielsweise die erste reflektierte Welle empfangen wird, bestimmt der Detektor 12, dass das Hindernis oberhalb des Bereichs 41 ist. Der Detektor 12 berechnet den Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Hindernis oberhalb des Bereichs 41.
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Wenn der Detektor 12 beispielsweise die zweite reflektierte Welle empfängt, bestimmt der Detektor 12, dass sich das Hindernis oberhalb des Bereichs 44 oder des Bereichs 45 befindet. Durch Berechnen des Abstands zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Hindernis und Vergleichen des Abstands mit der Position des Bereichs 43, die bereits bekannt ist, bestimmt der Detektor 12 in diesem Fall, in welchem von Bereich 44 und Bereich 45 sich das Hindernis befindet.
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Der Detektor 12 gibt die Erfassungsergebnisinformationen, die das Hinderniserfassungsergebnis angeben (oben beschriebenes Bestimmungsergebnis) an eine vorgegebene Vorrichtung aus. Die vorgegebene Vorrichtung kann beispielsweise ein anderes ECU als das ECU zur Ultraschall-Entfernungsmessung sein (beispielsweise ein ECU, das eine Fahrzeugfahrunterstützung durchführt) oder kann eine Anzeigevorrichtung sein.
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Die Erfassungsergebnisinformationen können beispielsweise Informationen sein, die nur das Vorhandensein des Hindernisses angeben, oder die Erfassungsergebnisinformationen können zusätzlich zu diesen Informationen mindestens eine Art von Informationen aus Informationen, die einen Bereich angeben, in dem das Hindernis vorhanden ist, und Informationen, die den Abstand zwischen dem Hindernis und dem Ultraschallsensor 2 angeben, enthalten.
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Die Signalsendeschaltung 20 steuert den Ultraschallsensor 2 zum Aussenden der Sendewelle auf Grundlage des von der Sende- und Empfangssteuerung 11 empfangenen Steuersignals.
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Beispielsweise empfängt die Signalsendeschaltung 20 das Steuersignal, das Anweisungen über die erste Sendewellenspannungsverstärkung und die zweite Sendewellenspannungsverstärkung enthält. Dann weist die Signalsendeschaltung 20 den Ultraschallsensor 2 an, abwechselnd die Verarbeitung zum Aussenden der Sendewelle mit der ersten Sendewellenspannungsverstärkung (Teil des normalen Sende- und Empfangsmodus) und die Verarbeitung zum Aussenden der erzeugten Sendewelle mit der zweiten Sendewellenspannungsverstärkung (Teil des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus) durchzuführen. Der Ultraschallsensor 2, der diese Anweisung empfängt, sendet abwechselnd die erste Sendewelle und die zweite Sendewelle aus.
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Wenn die Signalsendeschaltung 20 beispielsweise das Steuersignal, das Anweisungen über die Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus enthält, empfängt, weist die Signalsendeschaltung 20 den Ultraschallsensor 2 an, die Verarbeitung zum kontinuierlichen Aussenden der Sendewelle mit der ersten Sendewellenspannungsverstärkung durchzuführen. Der Ultraschallsensor 2, der diese Anweisung empfängt, sendet die zweite Sendewelle nicht aus und sendet die erste Sendewelle kontinuierlich aus.
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Die Signalempfangsschaltung 30 empfängt die erste reflektierte Welle und empfängt die zweite reflektierte Welle von dem Ultraschallsensor 2. Dann verstärkt die Signalempfangsschaltung 30 diese reflektierten Wellen mit der im Voraus eingestellten Verstärkung des Empfangswellensignals, führt eine Filterung an den verstärkten reflektierten Wellen durch und gibt die resultierenden Signale an die Steuerung 10 aus.
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Wenn die Signalempfangsschaltung 30 beispielsweise das Steuersignal, das die Anweisungen über die erste Empfangswellensignalverstärkung und die zweite Empfangswellensignalverstärkung enthält, von der Sende- und Empfangssteuerung 11 empfängt, führt die Signalempfangsschaltung 30 die Verarbeitung zum Verstärken der reflektierten Welle mit der ersten Empfangswellensignalverstärkung (Teil des normalen Sende- und Empfangsmodus) durch und führt die Verarbeitung zum Verstärken der reflektierten Welle mit der zweiten Empfangswellensignalverstärkung (Teil des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus) durch.
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Beim Empfang des Steuersignals, das die Anweisung über die Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus enthält, führt die Signalsendeschaltung 20 beispielsweise kontinuierlich die Verarbeitung zum Verstärken der reflektierten Wellen mit der ersten Empfangswellensignalverstärkung durch.
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Die Anordnung der Erfassungsvorrichtung 100 ist oben beschrieben.
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Als Nächstes ist eine Betriebsweise der Erfassungsvorrichtung 100 unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Erfassungsvorrichtung 100 darstellt.
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Wie in 3 dargestellt, führen die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 des Transceivers 18 beispielsweise zunächst abwechselnd den normalen Sende- und Empfangsmodus und den Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus aus (Schritt S101).
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In einem Fall, in welchem der Detektor 12 auf Grundlage der reflektierten Welle kein Hindernis erfasst (Schritt S102: NEIN), kehrt der Ablauf zu Schritt S101 zurück. Der Fall, in welchem der Detektor 12 kein Hindernis erfasst, ist beispielsweise ein Fall, in welchem sowohl die erste reflektierte Welle als auch die reflektierte Welle eines zweiten Umwandlungssignals nicht empfangen werden, oder ein Fall, in welchem die zweite reflektierte Welle empfangen wird, aber die Straßenoberflächenreflexionswelle in der zweiten reflektierten Welle enthalten ist.
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Wenn der Detektor 12 andererseits ein Hindernis auf Grundlage der reflektierten Welle entweder von der ersten reflektierten Welle oder von der zweiten reflektierten Welle erfasst, (Schritt S102: JA), gibt der Detektor 12 die Erfassungsergebnisinformationen an eine vorgegebene Vorrichtung aus. Der Ablauf wird dann mit Schritt S 103 fortgesetzt.
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Als Nächstes bestimmt der Detektor 12, ob das Hindernis im normalen Sende- und Empfangsmodus oder im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst wird (Schritt S103). Mit anderen Worten bestimmt der Detektor 12, auf Grundlage von welcher aus der ersten reflektierten Welle und der zweiten reflektierten Welle das Hindernis erfasst wird.
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5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Position des Hindernisses darstellt, das im normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird. Wie in 5 dargestellt, wird das Hindernis 50, wenn sich das Hindernis 50 im normalen Sende- und Empfangsmodus im Bereich 41 (in einem der Bereiche 43 und 44, die in 2 dargestellt sind) befindet, im Bereich 41 auf Grundlage der ersten reflektierten Welle von dem Hindernis 50 erfasst.
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6A und 6B sind Diagramme, die ein Beispiel der Position des Hindernisses darstellen, das im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst wird. Wenn sich das Hindernis 50 im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus im Bereich 44 befindet, wie in 6A dargestellt, wird das Hindernis 50 oberhalb des Bereichs 44 auf Grundlage der zweiten reflektierten Welle von dem Hindernis 50 erfasst. Wenn sich das Hindernis 50 alternativ im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus im Bereich 45 befindet, wie in 6B dargestellt, wird das Hindernis 50 oberhalb des Bereichs 45 auf Grundlage der zweiten reflektierten Welle von dem Hindernis 50 erfasst. Es ist anzumerken, dass, da die zweite reflektierte Welle, welche die Straßenoberflächenreflexionswelle enthält, keine Verarbeitung im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfährt, das Hindernis im Bereich 43 im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus nicht erfasst wird und das Hindernis im normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird, wie oben beschrieben
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Wenn das Hindernis im normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird (Schritt S103: normal), wird der Ablauf mit Schritt S104 fortgesetzt. In diesem Fall gibt die Sende- und Empfangssteuerung 11 das Steuersignal, das die Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus anweist, jeweils an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 aus. Die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30, die das Steuersignal empfangen, setzen den normalen Sende- und Empfangsmodus fort (Schritt S104).
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Ein Beispiel der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus in Schritt S104 ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Wenn das Hindernis zur Zeit t1 erfasst wird (vorgegebene Zeit im normalen Sende- und Empfangsmodus), wird kein nachfolgender Wechsel in den Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus ausgeführt und der normale Sende-und Empfangsmodus wird kontinuierlich ausgeführt, wie in 7 dargestellt. Das Hindernis, das zur Zeit t1 erfasst wird, wird im normalen Sende- und Empfangsmodus, der fortgesetzt wird, weiterhin erfasst.
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Der Energieverbrauch im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus ist höher als der Energieverbrauch im normalen Sende- und Empfangsmodus. Wie oben beschrieben, kann daher der Energieverbrauch unterdrückt werden, indem das Hindernis, das im normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird, im fortgesetzten normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird. Darüber hinaus kann das Hindernis oberhalb des Bereichs 43 im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus nicht erfasst werden. Daher kann das Hindernis auf zuverlässige Weise kontinuierlich erfasst werden, indem im fortgesetzten normalen Sende- und Empfangsmodus das Hindernis oberhalb des Bereichs 43 erfasst wird, das im normalen Sende- und Empfangsmodus erfasst wird.
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Wenn das Hindernis andererseits im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erfasst wird (Schritt S103: Weitbereich), wird der Ablauf mit Schritt S105 fortgesetzt.
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Dann bestimmt der Detektor 12, in welchem von Bereich 44 und Bereich 45 das Hindernis erfasst wird (Schritt S105). Wie oben beschrieben, kann der Detektor 12 bestimmen, wo die empfangene reflektierte Welle reflektiert wird. Wenn die empfangene reflektierte Welle daher eine reflektierte Welle ist, die im Raum oberhalb des Bereichs 44 reflektiert wird, bestimmt der Detektor 12, dass das Hindernis im Bereich 44 erfasst wird. Wenn die empfangene reflektierte Welle andererseits eine reflektierte Welle ist, die im Raum oberhalb des Bereichs 45 reflektiert wird, bestimmt der Detektor 12, dass das Hindernis im Bereich 45 erfasst wird.
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Wenn das Hindernis im Bereich 45 erfasst wird (Schritt S105: Bereich 45), kehrt der Ablauf zu Schritt S101 zurück.
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Wenn das Hindernis andererseits im Bereich 44 erfasst wird (Schritt S105: Bereich 44), wird der Ablauf mit Schritt S106 fortgesetzt. In diesem Fall gibt die Sende- und Empfangssteuerung 11 das Steuersignal zum Anweisen der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus jeweils an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 aus. Die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30, die das Steuersignal empfangen, setzen den normalen Sende- und Empfangsmodus nach dem Wechsel von dem Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus in den normalen Sende- und Empfangsmodus fort (Schritt S106).
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Ein Beispiel der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus in Schritt S106 ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Wenn das Hindernis zur Zeit t2 (vorgegebene Zeit im Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus) erfasst wird, wird nach dem anschließenden Wechsel in den normalen Sende- und Empfangsmodus der normale Sende- und Empfangsmodus kontinuierlich ausgeführt, wie in 8 dargestellt. Das Hindernis, das zur Zeit t2 erfasst wird, wird im normalen Sende- und Empfangsmodus, der fortgesetzt wird, weiterhin erfasst. Dementsprechend können ähnliche Wirkungen wie die Wirkungen in einem Fall der Fortsetzung des normalen Sende- und Empfangsmodus in Schritt S104 erzielt werden.
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Es ist anzumerken, dass in Schritt S104 oder S106 die kontinuierliche Verarbeitung im normalen Sende- und Empfangsmodus beispielsweise beendet werden kann, wenn das Hindernis nicht mehr erfasst wird. In diesem Fall kehrt der Ablauf wieder zu der Verarbeitung von Schritt S101 zurück.
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Die Betriebsweise der Erfassungsvorrichtung 100 ist oben beschrieben.
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Wie im Detail beschrieben, veranlasst die Erfassungsvorrichtung 100 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform den Ultraschallsensor 2 zum abwechselnden Aussenden der ersten Sendewelle und der zweiten Sendewelle mit einem unterschiedlichen Abdeckungsbereich und erfasst das Vorhandensein des Hindernisses auf Grundlage der ersten reflektierten Welle oder der zweiten reflektierten Welle. Das erlaubt es der Erfassungsvorrichtung 100, das Hindernis in einem größeren Bereich zu erfassen und das Hindernis auf der Straßenoberfläche genau zu erfassen.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich. Die Modifikationen sind unten beschrieben.
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(Erste Modifikation)
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In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der normale Sende- und Empfangsmodus und der Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus abwechselnd in einer Einheitszeit der gleichen Länge ausgeführt werden, aber die beispielhafte Ausführungsform ist nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt.
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Beispielsweise kann die Ausführungszeit des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus länger als die Ausführungszeit des normalen Sende- und Empfangsmodus sein. Dieses Beispiel ist nachfolgend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. In 9 hat die Einheitszeit T1 die gleiche Länge wie die Einheitszeit T2, wie in 3.
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Wie in 9 dargestellt, kann der Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus für die doppelte Einheitszeit T2 ausgeführt werden, während der normale Sende- und Empfangsmodus für die Einheitszeit T1 ausgeführt wird.
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Da der Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus gemäß der vorliegenden Modifikation für eine längere Zeit als der normale Sende- und Empfangsmodus ausgeführt wird, wird es einfach, ein Hindernis zu erfassen, dass weit von dem Fahrzeug entfernt ist (beispielsweise in 2 dargestellter Bereich 45).
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(Zweite Modifikation)
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Die Sende- und Empfangssteuerung 11 in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform kann das Steuersignal zum Anweisen der Fortsetzung des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 ausgeben, wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Es ist anzumerken, dass die Sende- und Empfangssteuerung 11 Informationen, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 angeben, beispielsweise von einem nicht dargestellten Fahrzeuggeschwindigkeitssensor empfängt (dasselbe gilt nachfolgend).
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Alternativ kann die Sende- und Empfangssteuerung 11 das Steuersignal zum Anweisen der Fortsetzung des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 ausgeben, wenn beispielsweise der Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Hindernis größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
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Alternativ kann die Sende- und Empfangssteuerung 11 das Steuersignal zum Anweisen der Fortsetzung des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus an die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30 ausgeben, wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 größer oder gleich dem Schwellenwert und der Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Hindernis größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
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Die Signalsendeschaltung 20 und die Signalempfangsschaltung 30, die das Steuersignal empfangen, wechseln nicht in den normalen Sende- und Empfangsmodus, und der Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus wird kontinuierlich ausgeführt.
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Es ist anzumerken, dass anstelle der kontinuierlichen Ausführung des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus wie in der Beschreibung der ersten Modifikation die Ausführungszeit des Weitbereichs-Sende- und Empfangsmodus erhöht werden kann, sodass sie länger als die Ausführungszeit des normalen Sende- und Empfangsmodus ist (siehe 9).
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 hoch ist oder wenn ein weit von dem Fahrzeug entferntes Hindernis vorhanden ist (beispielsweise in 2 dargestellter Bereich 45), oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 hoch ist und ein weit von dem Fahrzeug entferntes Hindernis vorhanden ist, kann das Hindernis gemäß der vorliegenden Modifikation auf einfache Weise erfasst werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung eignet sich für eine Erfassungsvorrichtung, ein Erfassungsverfahren und ein Erfassungsprogramm zum Erfassen eines Hindernisses.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Fahrzeug
- 2:
- Ultraschallsensor
- 10:
- Steuerung
- 11:
- Sende- und Empfangssteuerung
- 13:
- Detektor
- 18:
- Transceiver
- 20:
- Signalsendeschaltung
- 30:
- Signalempfangsschaltung
- 40:
- Straßenoberfläche
- 41:
- Bereich (Bereich, der dem Abdeckungsbereich der ersten Sendewelle entspricht)
- 42:
- Bereich (Bereich, der dem Abdeckungsbereich der zweiten Sendewelle entspricht)
- 43:
- Bereich (Teilbereich)
- 44:
- Bereich (dem Fahrzeug naher Bereich)
- 45:
- Bereich (vom Fahrzeug ferner Bereich)
- 50:
- Hindernis
- 100:
- Erfassungsvorrichtung
- S1:
- Abdeckungsbereich (Abdeckungsbereich der ersten Sendewelle)
- S2:
- Abdeckungsbereich (Abdeckungsbereich der zweiten Sendewelle)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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