DE112019006271T5

DE112019006271T5 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen von objekten

Info

Publication number: DE112019006271T5
Application number: DE112019006271.9T
Authority: DE
Inventors: Yu Koyama; Mitsuyasu Matsuura; Satoru NORO; Tetsuya Aoyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2021-10-14
Also published as: JP7147543B2; US20210311185A1; WO2020129451A1; JP2020098159A

Abstract

Eine Objekterfassungsvorrichtung (1) ist konfiguriert, um ein Objekt (B) in deren Umgebung zu erfassen. Die Objekterfassungsvorrichtung weist einen Ansteuersignalgenerator (3) auf, der ein Ansteuersignal zum Ansteuern einer Sendereinheit (20A) erzeugt, so dass eine Sendereinrichtung (21) der Sendereinheit eine Senderwelle nach außen sendet. Die Objekterfassungsvorrichtung weist eine Steuereinrichtung (4) auf, die den Ansteuersignalgenerator anweist, selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, auszugeben. Der Ansteuersignalgenerator gibt als das Ansteuersignal selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, aus. Das erste Ansteuersignal hat eine erste zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines ersten Frequenzbandes, das einschließlich von einer ersten niedrigsten Frequenz bis zu einer ersten höchsten Frequenz definiert ist. Das erste Frequenzband hat eine erste Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des ersten Frequenzbandes definiert ist. Das zweite Ansteuersignal hat eine zweite zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines zweiten Frequenzbandes, das einschließlich von einer zweiten niedrigsten Frequenz bis zu einer zweiten höchsten Frequenz definiert ist. Das zweite Frequenzband hat eine zweite Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des zweiten Frequenzbandes definiert ist. Die zweite Zwischenfrequenz ist von der ersten Zwischenfrequenz verschieden. Das zweite Frequenzband ist teilweise mit dem ersten Frequenzband überlagert.

Description

Verweis zu in Beziehung stehender Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-236665 , die am 18. Dezember 2018 eingereicht wurde und beansprucht deren Priorität; auf den dortigen Inhalt wird hier vollinhaltlich Bezug genommen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen umgebender Objekte.
Stand der Technik
Objekterfassungsvorrichtungen weisen einen Typ einer Objekterfassungsvorrichtung auf, die einen Ultraschallsensor verwendet. Ein solcher Typ einer Objekterfassungsvorrichtung kann in einem Fahrzeug installiert sein, um Objekte um das Fahrzeug herum zu erfassen. Eine solche in einem Fahrzeug installierte Objekterfassungsvorrichtung kann gegebenenfalls eine geringere Genauigkeit beim Erfassen von Objekten aufweisen, beispielsweise aufgrund von Interferenzen bzw. Störungen.
Interferenzen können beispielsweise erzeugt werden, wenn ein solcher in einem eigenen Fahrzeug installierter Ultraschallsensor eine Ultraschallwelle empfängt, die von einem anderen Ultraschallsensor gesendet wird, der in einem anderen um das eigene Fahrzeug herum angeordnete Fahrzeug installiert ist. Als ein anderes Beispiel können Interferenzen erzeugt werden, wenn einer der in einem eigenen Fahrzeug installierten Ultraschallsensoren eine Ultraschallwelle empfängt, die von einem anderen der Ultraschallsensoren gesendet wird.
Patentliteratur 1 offenbart eine Ultraschall-Multisensor-Anordnung. Die in der Patentliteratur 1 offenbarte Ultraschall-Multisensor-Anordnung weist mehrere Sendereinheiten auf, die zumindest eine erste und eine zweite Sendereinheit und zumindest eine Empfängereinheit enthalten. Die ausgewählten ersten und zweiten Sendereinheiten in den mehreren Sendereinheiten können konfiguriert sein, um parallel betrieben zu werden, um einen codierten Ultraschallimpulsstoß zu senden.
Das Codieren des Ultraschallimpulsstoßes, das von den jeweiligen ersten und zweiten Sendereinheiten zu senden ist, die in Patentliteratur 1 offenbart sind, ermöglicht es den ersten und zweiten Sendereinheiten, parallel, d.h. gleichzeitig, miteinander zu arbeiten.
Insbesondere ist ein Trägersignal, das zum Codieren des Ultraschallimpulstoßes jeder der gleichzeitig betriebenen ersten und zweiten Sendereinheiten verwendet wird, individuell frequenzmoduliert. Die Frequenz d.h. die Ansteuerfrequenz des Trägersignals, das für die erste Sendereinheit verwendet wird, nimmt während der Dauer des Ultraschallimpulsstoßes von der ersten Sendereinheit linear zu. Dagegen nimmt die Frequenz d.h. die Ansteuerfrequenz des Trägersignals, das für die zweite Sendereinheit verwendet wird, während der Dauer des Ultraschallimpulsstoßes von der zweiten Sendereinheit linear ab.
Literatur
Patentliteratur 1 Deutsche Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10106142
Zusammenfassung der Erfindung
Die Verwendung der in der Patentliteratur 1 offenbarten Technologie ermöglicht es einem in einem eigenen Fahrzeug installierten Ultraschallsensor, zu identifizieren, ob ein empfangenes Ultraschallecho aus einer vom Ultraschallsensor selbst gesendeten Ultraschallwelle resultiert.
Insbesondere bestimmt die Transceivereinheit bzw. Sender/Empfängereinheit des Ultraschallsensors, ob ein empfangenes Ultraschallecho die Frequenzmodulation enthält, die mit der Frequenzmodulation der von der Transceivereinheit des Ultraschallsensors selbst gesendeten Ultraschallwelle übereinstimmt, und identifiziert somit, ob das empfangene Ultraschallecho aus dem von dem Ultraschallsensor selbst gesendeten Ultraschallwellensignal resultiert.
Die Sendereinheit eines solchen Ultraschallsensors verwendet typischerweise einen Transducer bzw. Wandler, der als ein Oszillator zum Erzeugen einer Ultraschallwelle dient; der Transducer hat eine vorgegebene Resonanzfrequenz. Wenn die Ansteuerfrequenz des Trägersignals für die Sendereinheit von der Resonanzfrequenz distanziert ist, kann die Nachverfolgungsfähigkeit der Sendereinheit in Bezug auf die Ansteuerfrequenz verschlechtert sein. Aus diesem Grund kann eine einfache lineare Zunahme oder Abnahme der Ansteuerfrequenz der Sendereinheit, wie in der Patentliteratur 1 offenbart, zu einer unzureichenden Identifikationsgenauigkeit der empfangenen Ultraschallwellen führen.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf den zuvor beispielhaft beschriebenen Umständen. Insbesondere stellt die vorliegende Offenbarung Vorrichtungen und Verfahren zum Erfassen eines Objekts bereit, die jeweils zu einer höheren Identifikationsgenauigkeit führen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um ein Objekt um die Vorrichtung herum zu erfassen. Die Vorrichtung weist einen Ansteuersignalgenerator auf, der konfiguriert ist, um ein Ansteuersignal zum Ansteuern einer Sendereinheit zu erzeugen, so dass eine Sendereinrichtung der Sendereinheit eine Senderwelle nach außen sendet. Die Vorrichtung weist eine Erfassungseinheit auf, die konfiguriert ist, um über eine Empfängereinrichtung ein Echo zu empfangen, das aus der Reflexion der Senderwelle durch das Objekt resultiert und um ein empfangenes Signal basierend auf dem empfangenen Echo zu erhalten, um dadurch das Objekt basierend auf dem empfangenen Signal zu erfassen.
Der Ansteuersignalgenerator ist konfiguriert, um als das Ansteuersignal selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, auszugeben;
Das erste Ansteuersignal hat eine erste zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines ersten Frequenzbandes, das einschließlich von einer ersten niedrigsten Frequenz bis zu einer ersten höchsten Frequenz definiert ist. Das erste Frequenzband hat eine erste Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des ersten Frequenzbandes definiert ist. Das zweite Ansteuersignal hat eine zweite zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines zweiten Frequenzbandes, das einschließlich von einer zweiten niedrigsten Frequenz bis zu einer zweiten höchsten Frequenz definiert ist. Das zweite Frequenzband hat eine zweite Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des zweiten Frequenzbandes definiert ist. Die zweite Zwischenfrequenz ist von der ersten Zwischenfrequenz verschieden. Das zweite Frequenzband ist teilweise mit dem ersten Frequenzband überlagert.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Erfassen eines umgebenden Objekts. Das Verfahren weist auf: Bewirken, dass ein Ansteuersignalgenerator ein Ansteuersignal zum Ansteuern einer Sendereinheit erzeugt, so dass eine Sendereinrichtung der Sendereinheit eine Senderwelle nach außen sendet. Das Verfahren weist auf: Bewirken, dass eine Erfassungseinheit ein Echo, das aus der Reflexion der Senderwelle durch das Objekt resultiert, über eine Empfängereinrichtung empfängt und ein empfangenes Signal basierend auf dem empfangenen Echo erhält, um dadurch das Objekt basierend auf dem empfangenen Signal zu erfassen. Das Verfahren verwendet selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, als das Ansteuersignal.
Das erste Ansteuersignal hat eine erste zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines ersten Frequenzbandes, das einschließlich von einer ersten niedrigsten Frequenz bis zu einer ersten höchsten Frequenz definiert ist. Das erste Frequenzband hat eine erste Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des ersten Frequenzbandes definiert ist. Das zweite Ansteuersignal hat eine zweite zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines zweiten Frequenzbandes, das einschließlich von einer zweiten niedrigsten Frequenz bis zu einer zweiten höchsten Frequenz definiert ist. Das zweite Frequenzband hat eine zweite Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des zweiten Frequenzbandes definiert ist. Die zweite Zwischenfrequenz ist von der ersten Zwischenfrequenz verschieden. Das zweite Frequenzband ist teilweise mit dem ersten Frequenzband überlagert.
Der Ansteuersignalgenerator jeweils der Vorrichtung und des Verfahrens ist konfiguriert, um das Ansteuersignal auszugeben, um die Sendereinheit so anzusteuern, dass die Sendereinrichtung der Sendereinheit die Senderwelle nach außen sendet. Wenn über die Empfängereinrichtung ein Echo empfangen wird, das aus der Reflexion der Senderwelle durch das Objekt resultiert, erhält die Erfassungseinheit basierend auf dem empfangenen Echo das empfangene Signal, um dadurch das Objekt basierend auf dem empfangenen Signal zu erfassen.
Das Verfahren verwendet selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, als das Ansteuersignal. Der Ansteuersignalgenerator der Vorrichtung ist konfiguriert, um selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, als das Ansteuersignal auszugeben.
Das erste Ansteuersignal hat die erste zeitliche Frequenzänderung innerhalb des ersten Frequenzbandes, das einschließlich von der ersten niedrigsten Frequenz bis zu der ersten höchsten Frequenz definiert ist. Das erste Frequenzband hat die erste Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des ersten Frequenzbandes definiert ist.
Das zweite Ansteuersignal hat die zweite zeitliche Frequenzänderung innerhalb des zweiten Frequenzbandes, das einschließlich von der zweiten niedrigsten Frequenz bis zu der zweiten höchsten Frequenz definiert ist. Das zweite Frequenzband hat die zweite Zwischenfrequenz, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des zweiten Frequenzbandes definiert ist. Die zweite Zwischenfrequenz ist von der ersten Zwischenfrequenz verschieden. Das zweite Frequenzband ist teilweise mit dem ersten Frequenzband überlagert.
Das empfangene Signal basierend auf dem Echo, das aus der basierend auf dem ersten Ansteuersignal erzeugten Senderwelle resultiert, wird als ein erstes empfangenes Signal bezeichnet. Genauso wird das empfangene Signal basierend auf dem Echo, das aus der Senderwelle resultiert, die basierend auf dem zweiten Ansteuersignal erzeugt wird, als ein zweites empfangenes Signal bezeichnet.
Jeweils die Vorrichtung und das Verfahren führt zu einer individuellen Identifikationsgenauigkeit jeweils des ersten und des zweiten empfangenen Signals.
In einigen Absätzen der Beschreibung, der Ansprüche und der Zusammenfassung sind in Klammern gesetzte Bezugszeichen oder Zahlen den jeweiligen Elementen zugeordnet. Jedes in Klammern gesetzte Bezugszeichen oder Zahl eines Elements stellt nur ein Beispiel einer Korrespondenzbeziehung zwischen dem Element und spezifischen Mittel dar, die in dem später beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben wird, und daher beschränken die in Klammern gesetzten Bezugszeichen nicht den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.
2 ist ein Diagramm, das Zeitdiagramme enthält, von denen jedes eine Frequenzcharakteristik eines entsprechenden ersten und zweiten Ansteuersignals darstellt, das von einem in 1 dargestellten Ansteuersignalgenerator ausgegeben wird.
3 ist ein Diagramm mit einem ersten Paar Graphen und einem zweiten Paar Graphen; das erste Paar Graphen stellt Charakteristiken eines ersten empfangenen Signals dar, das dem in 2 dargestellten ersten Ansteuersignal entspricht, und das zweite Paar Graphen stellt Charakteristiken eines zweiten empfangenen Signals dar, das dem in 2 dargestellten zweiten Ansteuersignal entspricht.
4 ist ein Graph, der darstellt, wie zwei erste empfangene Signale, die dem ersten Ansteuersignal entsprechen, sich über die Zeit ändern.
5 ist ein Diagramm, das Zeitdiagramme enthält, von denen jedes eine Frequenzcharakteristik eines entsprechenden des ersten und zweiten Ansteuersignals gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel darstellt.
6 ist ein Diagramm mit einem ersten Paar Graphen und einem zweiten Paar Graphen; das erste Paar Graphen stellt Charakteristiken eines ersten empfangenen Signals dar, das dem in 5 dargestellten ersten Ansteuersignal entspricht, und das zweite Paar Graphen stellt Charakteristiken eines zweiten empfangenen Signals dar, das dem in 5 dargestellten zweiten Ansteuersignal entspricht.
7 ist ein Diagramm, das Zeitdiagramme enthält, von denen jedes eine Frequenzcharakteristik eines entsprechenden des ersten und zweiten Ansteuersignals gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel darstellt.
8 ist ein Diagramm mit einem ersten Paar Graphen und einem zweiten Paar Graphen; das erste Paar Graphen stellt Charakteristiken eines ersten empfangenen Signals dar, das dem in 7 dargestellten ersten Ansteuersignal entspricht, und das zweite Paar Graphen stellt Charakteristiken eines zweiten empfangenen Signals dar, das dem in 7 dargestellten zweiten Ansteuersignal entspricht.
9 ist ein Graph, der darstellt, wie zwei erste empfangene Signale, die dem ersten Ansteuersignal entsprechen, sich über die Zeit gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel ändern.
10 ist ein Diagramm gemäß einer ersten Teilabwandlung, das Zeitdiagramme enthält, von denen jedes eine Frequenzcharakteristik eines entsprechenden des ersten und zweiten Ansteuersignals darstellt, das von einem in 1 dargestellten Ansteuersignalgenerator ausgegeben wird.
11 ist ein Diagramm gemäß einer zweiten Teilabwandlung, das Zeitdiagramme enthält, von denen jedes eine Frequenzcharakteristik eines entsprechenden des ersten und zweiten Ansteuersignals darstellt, das von einem in 1 dargestellten Ansteuersignalgenerator ausgegeben wird.

Ausführliche Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Würden verschiedene auf das Ausführungsbeispiel anwendbare Abwandlungen mitten in die Beschreibungen des Ausführungsbeispiels eingefügt, würde dieses Einfügen das Verständnis des Ausführungsbeispiels erschweren. Aus diesem Grund werden verschiedene Abwandlungen des Ausführungsbeispiels am Ende der Beschreibungen des Ausführungsbeispiels gemeinsam beschrieben.
In Bezug auf 1 ist eine Objekterfassungsvorrichtung 1 in einem nichtdargestellten Fahrzeug installiert und konfiguriert, um ein Objekt B zu erfassen, das sich um das Fahrzeug herum befindet. Das Fahrzeug, in dem die Objekterfassungsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels installiert ist, wird als ein eigenes Fahrzeug bezeichnet.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist als ein Ultraschallsensor konfiguriert. Insbesondere ist die Objekterfassungsvorrichtung 1 konfiguriert, um eine Senderwelle, d.h. einen Ultraschallwellenstoß, in Richtung zu der Außenseite des eigenen Fahrzeugs zu senden. Außerdem ist die Objekterfassungsvorrichtung 1 konfiguriert, um eine reflektierte Welle, d.h. ein empfangenes Echo, das aus der Reflexion der Senderwelle durch das Objekt B resultiert, zu empfangen, um dementsprechend einen Abstand zu dem externen Objekt B von dem eigenen Fahrzeug zu erhalten.
Insbesondere beinhaltet die Objekterfassungsvorrichtung 1 einen Transceiver bzw. Sender/Empfängereinrichtung 2, einen Ansteuersignalgenerator 3 und eine Steuereinrichtung 4. Die Objekterfassungsvorrichtung 1 weist ein einzelnes Sensorgehäuse auf, und der Transceiver 2, der Ansteuersignalgenerator 3 und die Steuereinrichtung 4 werden von dem Sensorgehäuse getragen.
Der Transceiver 2 der Objekterfassungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist als eine einzelne Vorrichtung entworfen bzw. ausgelegt, die konfiguriert ist, um eine Sendefunktion und eine Empfangsfunktion durchzuführen. Insbesondere besteht der einzelne Transceiver 2 aus einem einzelnen Transducer bzw. Wandler 21, einer Sendereinheit 20A und einer Empfängereinheit 20B. Die Sendereinheit 20A und die Empfängereinheit 20B teilen sich den Transducer 21, um die Sendefunktion und die Empfangsfunktion durchzuführen.
Insbesondere weist der Transceiver 2 den Transducer 21, eine Senderschaltung 22 und eine Empfängerschaltung 23 auf. Die Sendereinheit 20A weist den Transducer 21 und die Senderschaltung 22 auf, und die Empfängereinheit 20B weist den Transducer 21 und die Empfängerschaltung 23 auf.
Der Transducer 21 ist elektrisch mit der Senderschaltung 22 und der Empfängerschaltung 23 verbunden. Der Transducer 21 dient als eine Sendereinrichtung, welche die Senderwelle nach außen sendet, und dient auch als eine Empfängereinrichtung, die ein Echo empfängt.
Insbesondere ist der Transducer 21 als ein Ultraschallmikrofon mit einer elektromechanischen Umwandlungsvorrichtung, wie beispielsweise einer piezoelektrischen Vorrichtung, konfiguriert. Der Transducer 21 ist in dem eigenen Fahrzeug installiert, um so angeordnet zu sein, um der Außenfläche des eigenen Fahrzeugs zugewandt zu sein; diese Anordnung des Transducers 21 ermöglicht das Senden der Senderwelle zu der Außenseite des eigenen Fahrzeugs und das Empfangen eines Echos, d.h. einer reflektierten Welle, von dessen Außenseite.
Die Senderschaltung 22 ist konfiguriert, um als Reaktion auf ein eingegebenes Ansteuersignal den Transducer 21 anzusteuern, um dadurch Senderwellen, d.h. einen Senderwellenstoß, mit einer Frequenz zu senden, die innerhalb eines vorgegebenen Ultraschallfrequenzbandes liegt. Insbesondere weist die Senderschaltung 22 zum Beispiel einen Digital/Analog-(D/A)-Wandler auf und ist konfiguriert, um durch Verwendung des D/A-Wandlers eine D/A-Wandlung des eingegebenen Ansteuersignals mit einem digitalen Format in ein Wechselstrom-(AC)-Spannungssignal als ein Ansteuersignal mit einem analogen Format durchzuführen, und das AC-Spannungssignal an den Transducer 21 anzulegen.
Die Empfängerschaltung 23 ist konfiguriert, ein empfangenes Signal basierend auf einem Ergebnis des Empfangs eines Echos durch den Transducer 21 zu erzeugen und das empfangene Signal an die Steuereinrichtung 4 auszugeben. Insbesondere weist die Empfängerschaltung 23 zum Beispiel einen Verstärker und einen A/D-Wandler auf. Die Empfängerschaltung 23 ist konfiguriert, um durch Verwendung des Verstärkers und des A/D-Wandlers eine vorgegebene Signalverarbeitungsaufgabe durchzuführen, die eine Verstärkung und eine A/D-Wandlung eines eingegebenen AC-Spannungssignals vom Transducer 21 beinhaltet, um dadurch ein empfangenes Signal basierend auf den Amplituden des vom Transducer 21 empfangenen Echos zu erzeugen. Dann ist die Empfängerschaltung 23 konfiguriert, um das erzeugte empfangene Signal an die Steuereinrichtung 4 auszugeben.
Wie zuvor beschrieben, ist der Transceiver 2 so konfiguriert, dass der Transducer 21 als eine Transceivereinheit dient, die

(1) die Senderwelle sendet
(2) das Echo empfängt, das aus der Reflexion der vom Transceiver 21 selbst gesendeten Senderwelle durch ein Objekt B resultiert, um dadurch ein empfangenes Signal zu erzeugen, das Informationen bezüglich des Abstands zu dem Objekt B von dem eigenen Fahrzeug enthält.
Ein Echo, das auf der Reflexion der von dem Transducer 21 gesendeten Senderwelle beruht, die von dem Transducer 21 selbst empfangen wird, wird als ein reguläres Echo bezeichnet. Dagegen wird ein Echo, das auf der Reflexion der von einer anderen Vorrichtung, d.h. einem anderen Transducer, ausgesendeten Senderwelle basiert und von dem Transducer 21 empfangen wird, als irreguläres Echo bezeichnet.

Der Ansteuersignalgenerator 3 ist konfiguriert, um das Ansteuersignal zum Ansteuern der Sendereinheit 20A zu erzeugen. Das Ansteuersignal ist zum Beispiel ein gepulstes Signal, dessen Frequenz innerhalb des vorgegebenen Ultraschallbandes liegt, und bewirkt, dass die Sendereinheit 20A die Senderwelle sendet.
Insbesondere ist der Ansteuersignalgenerator 3 des Ausführungsbeispiels konfiguriert, um selektiv als das Ansteuersignal eines der Signale, erstes Ansteuersignal SD1 und zweites Ansteuersignal SD2, zu erzeugen und selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal SD1 und zweites Ansteuersignal SD2, auszugeben. Jeweils das erste und das zweite Ansteuersignal SD1 und SD2 ist frequenzmoduliert, und die Frequenzmodulation des ersten Ansteuersignals SD1 unterscheidet sich von der des zweiten Ansteuersignals SD2. Spezifische Beispiele dafür, wie jeweils das ersten und das zweite Ansteuersignal SD1 und SD2 frequenzmoduliert sind, werden später beschrieben.
Die Steuereinrichtung 4 ist konfiguriert, um zu steuern, wie der Ansteuersignalgenerator 3 eines der Signale, erstes Ansteuersignal SD1 und zweites Ansteuersignal SD2, ausgibt, und um eine Aufgabe des Verarbeitens des von der Empfängereinheit 20B ausgegebenen empfangenen Signals durchzuführen.
Insbesondere weist die Steuereinrichtung 4 eine Sendesteuereinheit 41 und eine Erfassungseinheit 42 auf.
Die Sendesteuereinheit 41 ist konfiguriert, um ein Steuersignal an den Ansteuersignalgenerator 3 auszugeben, um dadurch zu steuern, wie die Sendereinheit 20A Senderwellen ausgibt.
Insbesondere ist die Sendesteuereinheit 41 konfiguriert, um die Frequenz und einen Ausgabezeitpunkt bzw. Ausgabe-Timing des ersten Ansteuersignals SD1 oder des zweiten Ansteuersignals SD2 zu steuern, die durch den Ansteuersignalgenerator 3 erzeugt werden. Die Frequenz des Ansteuersignals, d.h. die Frequenz jeweils des ersten und zweiten Ansteuersignals SD1 und SD2, wird auch als eine Ansteuerfrequenz bezeichnet. Die Sendesteuereinheit 41 ist konfiguriert, um den Ansteuersignalgenerator 3 zu steuern, um selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal SD1 und zweites Ansteuersignal SD2, auszugeben.
Die Detektionseinheit 42 ist konfiguriert, um das Objekt B basierend auf dem empfangenen Signal zu erfassen, das von der Empfängerschaltung 23 ausgegeben wird.
Insbesondere steuert die Detektionseinheit 42 Betriebsvorgänge der Empfängerschaltung 23 und empfängt das von der Empfängerschaltung 23 ausgegebene empfangene Signal, um dadurch das Vorhandensein des Objekts B zu erfassen und den Abstand des Objekts B von dem Transducer 21 zu erfassen.
Die Detektionseinheit 42 weist einen Dopplerverschiebungs-(DS)-Detektor 43 auf. Der Dopplerverschiebungsdetektor 43 ist konfiguriert, um eine Dopplerverschiebung des von dem Transducer 21 empfangenen Echos relativ zu der entsprechenden Senderwelle zu erfassen. Insbesondere ist die Detektionseinheit 42 konfiguriert, um das empfangene Signal gemäß der von dem Dopplerverschiebungsdetektor 43 detektierten Dopplerverschiebung zu korrigieren. Die Detektionseinheit 42 ist auch konfiguriert, um den Übereinstimmungsgrad zwischen dem korrigierten empfangenen Signal und einem vorgegebenen Referenzsignal zu berechnen, und zu bestimmen, ob das korrigierte empfangene Signal auf einem regulären Echo basiert.
Im Folgenden werden schematische Betriebsvorgänge der zuvor konfigurierten Objektefassungsvorrichtung 1 zusammen mit Vorteilen beschrieben, die durch die zuvor konfigurierte Objekterfassungsvorrichtung 1 in Bezug auf die 2 bis 9 erhalten werden.
2 stellt ein spezifisches Beispiel von jeweils dem ersten Ansteuersignal SD1 und dem zweiten Ansteuersignal SD2 dar.
Wie in 1 dargestellt, gibt die Sendesteuereinheit 41 des Ausführungsbeispiels das Steuersignal an den Ansteuersignalgenerator 3 aus, so dass der Ansteuersignalgenerator 3 das Ansteuersignal basierend auf dem Steuersignal erzeugt und das Ansteuersignal an die Sendereinheit 20A ausgibt. Das Ansteuersignal steuert die Sendereinheit 20A an, so dass die Senderschaltung 22 den Transducer 21 basierend auf dem eingegebenen Ansteuersignal anregt, um zu bewirken, dass der Transducer 21 als die Sendereinrichtung dient, die eine Senderwelle an die Außenseite der Objekterfassungsvorrichtung 1 sendet, d.h. an die Außenseite des eigenen Fahrzeugs.
Das Steuersignal enthält ein Signal, d.h. Informationen, die es dem Ansteuersignalgenerator 3 ermöglichen, ein ausgewähltes aus dem ersten Ansteuersignal SD1 und dem zweiten Ansteuersignal SD2 auszugeben. Insbesondere weist die Sendesteuereinheit 41 den Ansteuersignalgenerator 3 an, eines der Signale, erstes Ansteuersignal SD1 und zweites Ansteuersignal SD2, auszugeben. Als Reaktion auf den Empfang des Steuersignals, welches das erste Ansteuersignal SD1 angibt, erzeugt der Ansteuersignalgenerator 3 das erste Ansteuersignal SD1 und gibt das erste Ansteuersignal SD1 an die Sendereinheit 20A aus. Dagegen erzeugt der Ansteuersignalgenerator 3 als Reaktion auf den Empfang des Steuersignals, welches das zweite Ansteuersignal SD2 angibt, das zweite Ansteuersignal SD2 und gibt das zweite Ansteuersignal SD2 an die Sendereinheit 20A aus.
In Bezug auf 2 weisen das erste Ansteuersignal SD1 und das zweite Ansteuersignal SD2 jeweilige Frequenzmodulationen auf, die sich voneinander unterscheiden. Der in 2 dargestellte Graph hat eine horizontale Achse T, welche die Zeit darstellt, und eine vertikale Achse F, welche die Ansteuerfrequenz darstellt. Das Bezugszeichen Tts stellt eine Übertragungsstartzeit dar, welche die Startzeit der Übertragung des Ansteuersignals ist. Das Bezugszeichen Tte stellt eine Übertragungsbeendigungszeit dar, welche die Beendigungszeit der Beendigung der Übertragung des Ansteuersignals ist. Das Bezugszeichen Fk stellt eine vorgegebene Resonanzfrequenz der Sendereinheit 20A dar. Als ein typisches Beispiel ist die Resonanzfrequenz Fk im Wesentlichen gleich einer vorgegebenen Resonanzfrequenz des Transducers 21.
Das erste Ansteuersignal SD1 ist so ausgelegt, dass sich die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 mit der Zeit innerhalb eines ersten Frequenzbandes Bt1 ändert, das einschließlich von einer ersten niedrigsten Frequenz Fti1 bis zu einer ersten höchsten Frequenz Ftx1 definiert ist. Die erste niedrigste Frequenz Fti1 stellt die untere Grenze des ersten Frequenzbandes Bt1 dar, und die erste höchste Frequenz Ftx1 stellt die obere Grenze des ersten Frequenzbandes Bt1 dar. Das erste Frequenzband Bt1 des Ausführungsbeispiels ist so ausgelegt, dass es die Resonanzfrequenz Fk enthält. Das Bezugszeichen Ftc1 stellt eine Zwischenfrequenz dar, welche die Mittenfrequenz des ersten Frequenzbandes Bt1 darstellt.
Das erste Ansteuersignal SD1 ist so ausgelegt, dass es eine vorgegebene Frequenzänderung enthält; die vorgegebene Frequenzänderung stellt dar, dass die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 in Richtung zu der ersten höchsten Frequenz Ftx1 zunimmt. Das heißt, das erste Ansteuersignal SD1 ist ein sogenanntes Aufwärts-Chirp-Signal. Insbesondere ist das erste Ansteuersignal SD1 so ausgelegt, dass die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 von der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 zu der ersten höchsten Frequenz Ftx1 zunimmt.
Das erste Ansteuersignal SD1 des Ausführungsbeispiels ist so ausgelegt, dass die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 von der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die erste höchste Frequenz Ftx1 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear zunimmt. Der Aufwärts-Chirp des ersten Ansteuersignals SD1 ist so ausgelegt, dass die Zwischenfrequenz Ftc1 des ersten Frequenzbands Bt1 mit einer Durchschnittsfrequenz des ersten Frequenzbands Bt1 übereinstimmt.
Das zweite Ansteuersignal SD2 ist so ausgelegt, dass sich die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 mit der Zeit innerhalb eines zweiten Frequenzbandes Bt2 ändert, das einschließlich von einer zweiten niedrigsten Frequenz Fti2 bis zu einer zweiten höchsten Frequenz Ftx2 definiert ist. Die zweite niedrigste Frequenz Fti2 stellt die untere Grenze des zweiten Frequenzbandes Bt2 dar, und die zweite höchste Frequenz Ftx2 stellt die obere Grenze des zweiten Frequenzbandes Bt2 dar. Das zweite Frequenzband Bt2 des Ausführungsbeispiels ist so ausgelegt, dass es die Resonanzfrequenz Fk enthält. Das Bezugszeichen Ftc2 stellt eine Zwischenfrequenz dar, welche die Mittenfrequenz des zweiten Frequenzbandes Bt2 darstellt.
Das zweite Ansteuersignal SD2 ist so ausgelegt, dass es eine vorgegebene Frequenzänderung enthält; die vorgegebene Frequenzänderung stellt dar, dass die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 in Richtung zu der zweiten niedrigsten Frequenz Ftx2 abnimmt. Das heißt, das zweite Ansteuersignal SD2 ist ein sogenanntes Abwärts-Chirp-Signal. Insbesondere ist das zweite Ansteuersignal SD2 so ausgelegt, dass die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 von der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 auf die zweite niedrigste Frequenz Fti2 abnimmt.
Das zweite Ansteuersignal SD2 des Ausführungsbeispiels ist so ausgelegt, dass die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 von der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die zweite niedrigste Frequenz Fti2 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear abnimmt. Das Abwärts-Chirp des zweiten Ansteuersignals SD2 ist so ausgelegt, dass die Zwischenfrequenz Ftc2 des zweiten Frequenzbands Bt2 mit einer Durchschnittsfrequenz des zweiten Frequenzbands Bt2 übereinstimmt.
Das erste Ansteuersignal SD1 und das zweite Ansteuersignal SD2 sind ausgelegt, um einander teilweise zu überlagern bzw. überlappen. Insbesondere sind das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 so ausgelegt, dass die erste niedrigste Frequenz Fti1 und die zweite niedrigste Frequenz Fti2 voneinander verschieden sind. Das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 sind zusätzlich so ausgelegt, dass die erste höchste Frequenz Ftx1 und die zweite höchste Frequenz Ftx2 voneinander verschieden sind.
Insbesondere sind das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 des Ausführungsbeispiels so ausgelegt, dass die zweite niedrigste Frequenz Fti2 höher als die erste niedrigste Frequenz Fti1 ist. Außerdem sind das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 des Ausführungsbeispiels so ausgelegt, dass die zweite höchste Frequenz Ftx2 höher als die erste höchste Frequenz Ftx1 ist.
Das erste Ansteuersignal SD1 und das zweite Ansteuersignal SD2 sind so ausgelegt, dass die Zwischenfrequenz Ftc1 und die Zwischenfrequenz Ftc2 verschieden voneinander sind. Insbesondere wird die Zwischenfrequenz Ftc1 des Ausführungsbeispiels so festgelegt, um in der Größenordnung von 0,5 kHz bis mehreren kHz niedriger als die Resonanzfrequenz Fk zu sein. Dagegen wird die Zwischenfrequenz Ftc2 des Ausführungsbeispiels so festgelegt, um in der Größenordnung von 0,5 kHz bis mehreren kHz höher als die Resonanzfrequenz Fk zu sein.
Die Sendereinheit 20A, die den Transducer 2 aufweist, der als die Sendereinrichtung zum Senden von Ultraschallwellen dient, hat die Resonanzfrequenz Fk. Der als ein Resonanz-Ultraschallmikrofon konfigurierte Transducer 21 hat eine Frequenzcharakteristik, die im Wesentlichen mit einer Frequenzcharakteristik eines typischen Bandpassfilters identisch ist.
Das heißt, ein Frequenzbereich, für den die Sendereinheit 20A günstige Sendeund Empfangscharakteristiken von Ultraschallwellen aufweisen kann, ist im Wesentlichen auf einen Bereich von plus oder minus einigen Prozent um die Resonanzfrequenz Fk herum begrenzt. Dies kann dazu führen, dass sich die Nachverfolgungsfähigkeit der Sendereinheit 20A verschlechtert, wenn die Ansteuerfrequenz der Sendereinheit 20A von der Resonanzfrequenz distanziert ist.
Unter diesem Gesichtspunkt weist die Sendereinheit 20A einen vorgegebenen Sendefrequenzbereich auf, der einschließlich zwischen einer oberen Grenzfrequenz Fu und einer unteren Grenzfrequenz Fd definiert ist. Der Sendefrequenzbereich entspricht einem Empfindlichkeitsbereich des Transducers 21, wenn der Transducer 21 als eine Empfängereinrichtung verwendet wird. Das heißt, die obere Grenzfrequenz fu des Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit 20A entspricht der Empfindlichkeit des Transducer 21 von 0 [dB], wenn die Empfindlichkeit des Transducers 21 bei der Resonanzfrequenz Fk auf 0 [dB] festgelegt ist. Die untere Grenzfrequenz Fd des Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit 20A entspricht der Empfindlichkeit des Transducers 21 von -3 [dB], wenn die Empfindlichkeit des Transducers 21 bei der Resonanzfrequenz Fk auf 0 [dB] festgelegt ist.
Die erste niedrigste Frequenz Fti1 des Ausführungsbeispiels ist festgelegt, um gleich der unteren Grenzfrequenz Fd der Sendereinheit 20A zu sein. Die zweite höchste Frequenz Ftx2 des Ausführungsbeispiels ist festgelegt, um gleich der oberen Grenzfrequenz Fu der Sendereinheit 20A zu sein.
Wie zuvor beschrieben, unterscheidet sich das frequenzmodulierte erste Ansteuersignal SD1 von dem frequenzmodulierten zweiten Ansteuersignal SD2. Die Frequenz einer Senderwelle wird basierend auf der Ansteuerfrequenz des Transducers 21 bestimmt, d.h. einer Erregerfrequenz des Transducers 21. Aus diesem Grund hat eine Senderwelle, d.h. ein Senderwellenstoß, als ein Identifikationsmerkmal eine Frequenzänderung in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der Ansteuerfrequenz. Das heißt, die frequenzmodulierte Senderwelle von dem ersten Ansteuersignal SD1 und die frequenzmodulierte Senderwelle von dem zweiten Ansteuersignal SD2 haben jeweilige Merkmale, die sich voneinander unterscheiden.
Wenn ein Echo, das aus der Reflexion einer Senderwelle durch das Objekt B resultiert, von dem als eine Empfängereinrichtung dienenden Transducer 21 empfangen wird, erzeugt die Empfängerschaltung 23 ein empfangenes Signal basierend auf dem von dem Transducer 21 empfangenen Echo. Wenn das von dem Transducer 21 empfangene Echo ein reguläres Echo ist, hat das empfangene Signal ein frequenzmoduliertes Merkmal, das im Wesentlichen mit einem frequenzmodulierten Merkmal der von demselben Transducer 21 gesendeten Senderwelle identisch ist.
Unter diesem Gesichtspunkt ist die Detektionseinheit 42 konfiguriert, um den Übereinstimmungsgrad zwischen einem dopplerverschiebungskorrigierten empfangenen Signal, das gemäß der durch den Dopplerverschiebungsdetektor 43 erfassten Dopplerverschiebung korrigiert wurde, und dem Referenzsignal zu berechnen, und zu identifizieren, ob das dopplerverschiebungskorrigierte empfangene Signal auf einem regulären Echo basiert. Bei der Bestimmung, dass das dopplerverschiebungskorrigierte empfangene Signal auf einem regulären Echo basiert, ist die Detektionseinheit 42 konfiguriert, um das Objekt B basierend auf dem dopplerverschiebungskorrigierten empfangenen Signal zu erfassen, um dadurch den Abstand des Objekts B von dem Transducer 21 zu erhalten.
Das Ausführungsbeispiel verwendet als das Ansteuersignal das erste Ansteuersignal SD1 und das zweite Ansteuersignal SD2. Insbesondere ist der Ansteuersignalgenerator 3 in der Lage, ein ausgewähltes aus dem ersten Ansteuersignal SD1 und dem zweiten Ansteuersignal SD2 auszugeben. Die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 ist ausgelegt, um sich mit der Zeit innerhalb des ersten Frequenzbandes Bt1, das zwischen der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 und der ersten höchsten Frequenz Ftx1 definiert ist, zu ändern. Das zweite Ansteuersignal SD2 ist ausgelegt, um sich mit der Zeit innerhalb des zweiten Frequenzbandes Bt2, das zwischen der zweiten niedrigsten Frequenz Fti2 und der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 definiert ist, zu ändern.
Das zweite Frequenzband Bt2 und das erste Frequenzband Bt1 sind miteinander überlagert bzw. überlappt, während sich die Zwischenfrequenz Ftc2 des zweiten Frequenzbands Bt2 von der Zwischenfrequenz Ftc1 des ersten Frequenzbands Bt1 unterscheidet. Das heißt, das zweite Frequenzband Bt2 überlagert teilweise mit dem ersten Frequenzband Bt1.
Das empfangene Signal, das auf einem Echo basiert, das aus einer Senderwelle resultiert, die basierend auf dem ersten Ansteuersignal SD1 erzeugt wird, wird als ein erstes empfangenes Signal SR1 bezeichnet. In ähnlicher Weise wird das empfangene Signal, das auf einem Echo basiert, das aus einer Senderwelle resultiert, die basierend auf dem zweiten Ansteuersignal SD2 erzeugt wird, als ein zweites empfangenes Signal SR2 bezeichnet.
In 3 stellt das Bezugszeichen T die Zeit dar, das Bezugszeichen Trs stellt eine Empfangszeit eines Abschnitts der Senderwelle dar, die zur Übertragungsstartzeit Tse gesendet wird, und das Bezugszeichen Tre stellt eine Empfangszeit eines Abschnitts der Senderwelle dar, die zur Übertragungsbeendigungszeit Tte gesendet wird. In 3 stellt das Bezugszeichen Va die Amplitude jeweils des ersten und zweiten empfangenen Signals SR1 und SR2 dar, und das Bezugszeichen F stellt eine Frequenz jeweils des ersten und zweiten empfangenen Signals SR1 und SR2 dar.
Im Folgenden wird die Frequenz des ersten empfangenen Signals SR1 als eine erste empfangene Frequenz bezeichnet, und die Frequenz des zweiten empfangenen Signals SR2 wird als eine zweite empfangene Frequenz bezeichnet.
In Bezug auf 3 wird die erste empfangene Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1, das dem ersten Aufwärts-Chirp-Ansteuersignal SD1 entspricht, ein niedrigster Wert Fri1 zu der Zeit Tr1, die im Wesentlichen die Mittelpunktzeit zwischen der Empfangsstartzeit Trs und der Empfangsbeendigungszeit Tre ist. Zusätzlich nimmt die erste empfangene Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 ab der Zeit Tr1 graduell zu und erreicht einen höchsten Wert Frx1 zu der Empfangsbeendigungszeit Tre.
Der Zunahmebetrag ΔFr1 der ersten empfangenen Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 stellt ein Identifikationsmerkmal des ersten empfangenen Signals SR1 dar und stellt die Abweichung des höchsten Wertes Frx1 von dem niedrigsten Wert Fri1 dar. Ein Medianwert Frei zwischen dem höchsten Wert Frx1 und dem niedrigsten Wert Fri1 der ersten empfangenen Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 ist niedriger als die Resonanzfrequenz Fk.
Dagegen wird in Bezug auf 3 die zweite empfangene Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2, das dem zweiten Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 entspricht, ein höchster Wert Frx2 zu der Zeit Tr2, die im Wesentlichen die Mittenpunktzeit zwischen der Empfangsstartzeit Trs und der Empfangsbeendigungszeit Tre ist. Zusätzlich nimmt die zweite empfangene Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 ab der Zeit Tr2 graduell ab und erreicht einen niedrigsten Wert Fri2 zu der Empfangsbeendigungszeit Tre.
Der Betrag der Reduktion ΔFr2 der zweiten empfangenen Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 stellt ein Identifikationsmerkmal des zweiten empfangenen Signals SR2 dar und stellt die Abweichung des höchsten Wertes Frx2 von dem niedrigsten Wert Fri2 dar. Ein Medianwert Frc2 zwischen dem höchsten Wert Frx2 und dem niedrigsten Wert Fri2 der zweiten empfangenen Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 ist höher als die Resonanzfrequenz Fk.
4 stellt dar, wenn zwei erste empfangene Signale SR1 nacheinander von der Empfängerschaltung 23 erhalten werden, wie sich die beiden ersten empfangenen Signale SR1 über die Zeit ändern. Wie in 4 dargestellt, wird ein unbeabsichtigtes Frequenzmustersignal SRF, das auf dem zweiten Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 basiert, zwischen den benachbarten zwei ersten empfangenen Signalen SR1 erzeugt.
Wenn jedoch das zweite empfangene Signal SR2 basierend auf dem zweiten Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 erzeugt wird, sollte das zweite empfangene Signal SR2 so verschoben werden, um höher als das unbeabsichtigte Frequenzmustersignal SRF zu sein. Dies reduziert daher effizient eine fehlerhafte Identifikation der zwei ersten empfangenen Signale SR1 aufgrund des Vorhandenseins des unbeabsichtigten Frequenzmustersignals SRF.
Dagegen wird im Folgenden ein erstes Vergleichsbeispiel in Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Das erste Vergleichsbeispiel ist so konfiguriert, dass das erste Aufwärts-Chirp-Ansteuersignal SD1 und das zweite Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 ausgelegt sind, um sich nicht zu überlagern. 5 des ersten Vergleichsbeispiels entspricht der 2 des Ausführungsbeispiels, und 6 des ersten Vergleichsbeispiels entspricht der 3 des Ausführungsbeispiels.
Insbesondere ist das erste Ansteuersignal SD1 des ersten Vergleichsbeispiels so ausgelegt, dass die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 von der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die erste höchste Frequenz Ftx1 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear zunimmt. Die erste niedrigste Frequenz Fti1 des ersten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der unteren Grenzfrequenz Fd des Sendefrequenzbereichs der zuvor dargelegten Sendereinheit 20A zu sein. Die erste höchste Frequenz Ftx1 des ersten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der Resonanzfrequenz Fk der Sendereinheit 20A zu sein.
Daraus ergibt sich, dass das erste Frequenzband Bt1 des ersten Vergleichsbeispiels innerhalb eines Frequenzbereichs zwischen der unteren Grenzfrequenz Fd und der Resonanzfrequenz Fk liegt; wobei der Frequenzbereich so angeordnet ist, um niedriger als die Resonanzfrequenz Fk des Sendefrequenzbereichs des zuvor dargelegten Ausführungsbeispiels zu sein.
Zusätzlich ist das zweite Ansteuersignal SD2 des ersten Vergleichsbeispiels so ausgelegt, dass die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 von der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die zweite niedrigste Frequenz Fti2 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear abnimmt. Die zweite niedrigste Frequenz Fti2 des ersten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der Resonanzfrequenz Fk der Sendereinheit 20A zu sein. Die zweite höchste Frequenz Ftx2 des ersten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der oberen Grenzfrequenz Fu des Sendefrequenzbereichs der zuvor dargelegten Sendereinheit 20A zu sein.
Daraus ergibt sich, dass das zweite Frequenzband Bt2 des ersten Vergleichsbeispiels innerhalb eines Frequenzbereichs zwischen der Resonanzfrequenz Fk und der oberen Grenzfrequenz Fu liegt; wobei der Frequenzbereich so angeordnet ist, um höher als die Resonanzfrequenz Fk des Sendefrequenzbereichs des zuvor dargelegten Ausführungsbeispiels zu liegen.
In Bezug auf 6 ist jeweils das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 des ersten Vergleichsbeispiels festgelegt, um schmaler als das entsprechende des ersten Frequenzbands Bt1 und des zweiten Frequenzbands Bt2 des dargelegten Ausführungsbeispiels zu sein. Diese Festlegung führt dazu, dass der Zunahmebetrag ΔFr1 der ersten empfangenen Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel kleiner ist als der Zunahmebetrag ΔFr1 der ersten empfangenen Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
In ähnlicher Weise führt diese Festlegung dazu, dass der Abnahmebetrag ΔFr2 der zweiten empfangenen Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel kleiner ist als der Abnahmebetrag ΔFr2 der zweiten empfangenen Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
Das erste Vergleichsbeispiel führt daher dazu, dass eine individuelle Identifikationsgenauigkeit jeweils des ersten und zweiten empfangenen Signals SR1 und SR2 geringer ist als eine individuelle Identifikationsgenauigkeit des entsprechenden des ersten und zweiten empfangenen Signals SR1 und SR2 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
Darüber hinaus wird im Folgenden ein zweites Vergleichsbeispiel in Bezug auf die 7 bis 9 beschrieben.
Das zweite Vergleichsbeispiel ist so konfiguriert, dass das erste Aufwärts-Chirp-Ansteuersignal SD1 und das zweite Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 ausgelegt sind, um einander vollständig zu überlagern. Die 7 bis 9 des zweiten Vergleichsbeispiels entsprechen jeweils den 2 bis 4 des Ausführungsbeispiels.
In Bezug auf 7 ist das erste Ansteuersignal SD1 des zweiten Vergleichsbeispiels so ausgelegt, dass die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 von der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die erste höchste Frequenz Ftx1 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear zunimmt. Die erste niedrigste Frequenz Fti1 des zweiten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der unteren Grenzfrequenz Fd des Sendefrequenzbereichs der zuvor dargelegten Sendereinheit 20A zu sein. Die erste höchste Frequenz Ftx1 des zweiten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der oberen Grenzfrequenz Fu des Sendefrequenzbereichs der zuvor dargelegten Sendereinheit 20A zu sein.
Zusätzlich ist das zweite Ansteuersignal SD2 des ersten Vergleichsbeispiels so ausgelegt, dass die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 von der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die zweite niedrigste Frequenz Fti2 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear abnimmt. Die zweite niedrigste Frequenz Fti2 des zweiten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der unteren Grenzfrequenz Fd des Sendefrequenzbereichs der zuvor dargelegten Sendereinheit 20A zu sein. Die zweite höchste Frequenz Ftx2 des zweiten Vergleichsbeispiels ist festgelegt, um gleich der oberen Grenzfrequenz Fu des Sendefrequenzbereichs der zuvor dargelegten Sendereinheit 20A zu sein.
In Bezug auf 8 ist jeweils das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 des zweiten Vergleichsbeispiels festgelegt, um schmaler als das entsprechende des ersten Frequenzbands Bt1 und des zweiten Frequenzbands Bt2 des zuvor dargelegten Ausführungsbeispiels zu sein. Diese Festlegung führt dazu, dass der Zunahmebetrag ΔFr1 der ersten empfangenen Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel größer ist als der Zunahmebetrag ΔFr1 der ersten empfangenen Frequenz F des ersten empfangenen Signals SR1 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
In ähnlicher Weise führt diese Festlegung dazu, dass der Abnahmebetrag ΔFr2 der zweiten empfangenen Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel größer ist als der Abnahmebetrag ΔFr2 der zweiten empfangenen Frequenz F des zweiten empfangenen Signals SR2 gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
Wie in 9 dargestellt, wird, wenn zwei erste empfangene Signale SR1 nacheinander von der Empfängerschaltung 23 erhalten werden, ein unbeabsichtigtes Frequenzmustersignal SRF, das auf dem zweiten Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 basiert, zwischen den benachbarten zwei ersten empfangenen Signalen SR1 erzeugt. Da es schwierig ist, das unbeabsichtigte Frequenzmustersignal SRF von dem zweiten empfangenen Signal SR2 zu unterscheiden, das basierend auf dem zweiten Abwärts-Chirp-Ansteuersignal SD2 erzeugt werden kann, kann das zweite Vergleichsbeispiel zu einer fehlerhaften Identifikation der beiden ersten empfangenen Signale SR1 aufgrund des Vorhandenseins des unbeabsichtigten Frequenzmustersignals SRF führen.
Wie durch Vergleich zwischen dem Ausführungsbeispiel und jeweils dem ersten und zweiten Vergleichsbeispiel beschrieben, führt die Konfiguration des Ausführungsbeispiels zu einer höheren Genauigkeit der Identifikation des ersten empfangenen Signals SR1 und des zweiten empfangenen Signals SR2. Zusätzlich ermöglicht es die Konfiguration des Ausführungsbeispiels, das erste und das zweite empfangene Signal SR1 und SR2 mit einer höheren Identifikationsgenauigkeit individuell zu identifizieren.
Die Konfiguration des Ausführungsbeispiels ermöglicht es daher, dass die Objekterfassungsvorrichtung 1 eine insgesamt höhere Identifikationsgenauigkeit der empfangenen Signale hat.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorherige Ausführungsbeispiel beschränkt und daher frei abgewandelt. Im Folgenden werden typische Abwandlungen der Ausführungsbeispiele beschrieben. Insbesondere werden im Folgenden hauptsächlich ein oder mehrere unterschiedliche Punkte der typischen Abwandlungen im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel beschrieben.
In dem Ausführungsbeispiel und typischen Abwandlungen sind gleichen oder entsprechenden Abschnitten zwischen dem Ausführungsbeispiel und den typischen Abwandlungen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. In den folgenden Beschreibungen der typischen Abwandlungen können für die Beschreibungen jeder Komponente, die das gleiche Bezugszeichen wie die der entsprechenden Komponente des Ausführungsbeispiels hat, die vorherigen Beschreibungen der entsprechenden Komponente in dem Ausführungsbeispiel angewendet werden, solange es keine technische Inkonsistenz zwischen gleichen Komponenten gibt oder es keine zusätzliche Erklärung für die entsprechende Komponente der typischen Abwandlungen gibt.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 ist nicht darauf beschränkt, eine in einem Fahrzeug installierbare Konfiguration zu haben, und kann daher eine in einem Wasserfahrzeug oder einem Luftfahrzeug installierbare Konfiguration haben.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, die aus dem einzelnen Transceiver 2 und dem einzelnen Ansteuersignalgenerator 3 besteht, wie zuvor beschrieben. Insbesondere kann die Objekterfassungsvorrichtung 1 mit mehreren Transceivern 2 und mehreren Signalgeneratoren 3 ausgestattet sein, deren Anzahl der Anzahl von mehreren Transceivern 2 entspricht.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 ist nicht auf eine Konfiguration beschränkt, bei der der einzelne Transducer 21 in der Lage ist, sowohl die Sendefunktion des Sendens von Ultraschallwellen als auch die Empfangsfunktion des Empfangens von Echos durchzuführen. Das heißt, die Objekterfassungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um parallel einen ersten Transducer 21 und einen zweiten Transducer 22 zu beinhalten. Der erste Transducer 21 ist elektrisch mit der Senderschaltung 22 verbunden und ist konfiguriert, um Ultraschallwellen zu senden. Der zweite Transducer 22 ist elektrisch mit der Empfängerschaltung 23 verbunden und ist konfiguriert, um Echos zu empfangen.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 kann so konfiguriert sein, dass ein Ansteuersignal eines vorgegebenen Typs in den einzelnen Transceiver 2 eingegeben wird. Das heißt, der Ansteuersignalgenerator 3 der in dem eigenen Fahrzeug installierten Objekterfassungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um nur das erste Ansteuersignal SD1 auszugeben. Der Ansteuersignalgenerator 3 der in einem anderen Fahrzeug installierten Objekterfassungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um nur das zweite Ansteuersignal SD2 auszugeben. Der Ansteuersignalgenerator 3 der in einem anderen Fahrzeug installierten Objekterfassungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um ein drittes Ansteuersignal mit einer Frequenzmodulation auszugeben, die sich von der Frequenzmodulation jeweils des ersten und des zweiten Ansteuersignals SD1 und SD2 unterscheidet. Das dritte Ansteuersignal kann als ein Signal mit konstanter Frequenz, wie beispielsweise die Resonanzfrequenz Fk, ausgelegt sein.
Wenn die Objekterfassungsvorrichtung 1 eine Mehrzahl von Transceiver 2 enthält, kann die Objekterfassungsvorrichtung 1 so konfiguriert sein, dass Ansteuersignale, die unterschiedliche Wellenformen voneinander haben, in die jeweiligen Transceiver 2 eingegeben werden.
Wenn zum Beispiel die Objekterfassungsvorrichtung 1 einen ersten und einen zweiten Transceiver 2 aufweist, kann die Objekterfassungsvorrichtung 1 so konfiguriert sein, dass die ersten und zweiten Ansteuersignale SD1 und SD2 in die jeweiligen ersten und zweiten Transceiver 2 eingegeben werden.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um zumindest drei Arten von Ansteuersignalen zu verwenden, wie beispielsweise das erste Ansteuersignal SD1, das zweite Ansteuersignal SD2 und ein drittes Ansteuersignal mit einer Frequenzmodulation, die sich von der Frequenzmodulation von jeweils dem ersten und zweiten Ansteuersignal SD1 und SD2 unterscheidet. Dies ermöglicht es, dass die von den Transceivern 2 gesendeten Senderwellen ordnungsgemäß voneinander unterschieden werden. Das heißt, die vorliegende Offenbarung ist nicht auf zwei Arten von Ansteuersignalen, wie beispielsweise das erste Ansteuersignal SD1 und das zweite Ansteuersignal SD2, beschränkt. Insbesondere kann der Ansteuersignalgenerator 3 konfiguriert sein, um selektiv eines der zumindest drei Arten von Ansteuersignalen einschließlich des ersten Ansteuersignals SD1 und des zweiten Ansteuersignals SD2 auszugeben. Die Sendesteuereinheit 41 kann konfiguriert sein, um den Ansteuersignalgenerator 3 anzuweisen, ein ausgewähltes der zumindest drei Ansteuersignale auszugeben.
Die Objekterfassungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, um durch Verwendung einer Mehrzahl von Transducern 21 eine zweidimensionale Position des Objekts B relativ zu dem eigenen Fahrzeug gemäß einem bekannten Triangulationsverfahren zu erfassen. Die Objekterfassungsvorrichtung 1 dieser Abwandlung kann so konfiguriert sein, dass die im eigenen Fahrzeug installierten Transducer 21 jeweils Senderwellen senden, die eine vorgegebene Frequenzcharakteristik aufweisen. Bei dieser Abwandlung ist ein reguläres Echo ein empfangenes Echo, das aus einer der vom eigenen Fahrzeug gesendeten Senderwellen resultiert, und ein irreguläres Echo ist ein empfangenes Echo, das aus einer anderen von einem anderen Fahrzeug gesendeten Senderwelle resultiert.
Die Konfiguration jeder Komponente der Objekterfassungsvorrichtung 1, wie beispielsweise die Konfiguration der Senderschaltung 22 oder die Konfiguration der Empfängerschaltung 23, ist nicht auf diejenigen beschränkt, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Zum Beispiel kann der D/A-Wandler in dem Ansteuersignalgenerator statt in der Senderschaltung 22 installiert sein.
Die vorliegende Offenbarung kann eine von verschiedenen Ansteuersignalwellenformen außer der in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Ansteuersignalwellenformen verwenden. Zum Beispiel kann das erste Ansteuersignal SD1 eine nichtlineare Frequenzmodulation haben, welche die Zwischenfrequenz Ftc1 und die Durchschnittsfrequenz haben, die sich voneinander unterscheiden können. Insbesondere kann die Zwischenfrequenz Ftc1 gemäß dieser Abwandlung auf die Mittenfrequenz oder Durchschnittsfrequenz des ersten Frequenzbandes Bt1 festgelegt werden. Die Zwischenfrequenz Ftc2 gemäß dieser Abwandlung kann auf die Mittenfrequenz oder Durchschnittsfrequenz des zweiten Frequenzbandes Bt2 festgelegt werden.
10 stellt eine erste Teilabwandlung des in 2 dargestellten spezifischen Beispiels dar. Insbesondere wird die zeitliche Abwärts-Chirp-Frequenzänderung, die als das in 2 dargestellte zweite Ansteuersignal SD2 gezeigt ist, in eine zeitliche Aufwärts-Chirp-Frequenzänderung geändert, und das erste Ansteuersignal SD1 gemäß der ersten Teilabwandlung ist ausgelegt, um die zeitliche Aufwärts-Chirp-Frequenzänderung aufzuweisen (siehe 10).
In ähnlicher Weise wird die zeitliche Aufwärts-Chirp-Frequenzänderung, die als das in 2 dargestellte erste Ansteuersignal SD1 gezeigt ist, in eine zeitliche Abwärts-Chirp-Frequenzänderung geändert, und das zweite Ansteuersignal SD2 gemäß der Teilabwandlung ist ausgelegt, um die zeitliche Abwärts-Chirp-Frequenzänderung aufzuweisen (siehe 10).
Das heißt, das erste Ansteuersignal SD1 der ersten Teilabwandlung ist so ausgelegt, dass die Frequenz des ersten Ansteuersignals SD1 von der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die erste höchste Frequenz Ftx1 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear zunimmt.
Dagegen ist das zweite Ansteuersignal SD2 der ersten Teilabwandlung so ausgelegt, dass die Frequenz des zweiten Ansteuersignals SD2 von der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 zur Übertragungsstartzeit Tts auf die zweite niedrigste Frequenz Fti2 zur Übertragungsbeendigungszeit Tte linear abnimmt.
Das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 der ersten Teilabwandlung sind so ausgelegt, dass die zweite niedrigste Frequenz Fti2 niedriger als die erste niedrigste Frequenz Fti1 ist. Zusätzlich sind das erste Frequenzband Bt1 und das zweite Frequenzband Bt2 der ersten Teilabwandlung so ausgelegt, dass die zweite höchste Frequenz Ftx2 niedriger als die erste höchste Frequenz Ftx1 ist.
Die zweite niedrigste Frequenz Fti2 der ersten Teilabwandlung ist festgelegt, um mit der unteren Grenzfrequenz Fd des zuvor beschriebenen Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit 20A der ersten Teilabwandlung übereinzustimmen. Zusätzlich ist die erste höchste Frequenz Ftx1 der ersten Teilabwandlung festgelegt, um mit der oberen Grenzfrequenz Fu des zuvor beschriebenen Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit 20A der ersten Teilabwandlung übereinzustimmen.
Die Zwischenfrequenz Ftc1 gemäß der ersten Teilabwandlung ist in der Größenordnung von 0,5 kHz bis mehreren kHz höher als die Resonanzfrequenz Fk festgelegt. Dagegen ist die Zwischenfrequenz Ftc2 des Ausführungsbeispiels in der Größenordnung von 0,5 kHz bis mehreren kHz niedriger als die Resonanzfrequenz Fk festgelegt.
Das erste und das zweite Ansteuersignal SD1 und SD2 der ersten Teilabwandlung, die in 10 dargestellt ist, erzielen die gleichen technischen Vorteile wie die in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen.
11 stellt eine zweite Teilabwandlung des in 2 dargestellten spezifischen Beispiels dar. Insbesondere ist jeweils das erste und zweite Ansteuersignal SD1 und SD2 gemäß der zweiten Teilabwandlung so ausgelegt, dass sich die Frequenz des entsprechenden ersten und zweiten Ansteuersignals SD1 und SD2 stufenweise ändert.
Insbesondere ist das erste Ansteuersignal SD1 gemäß der zweiten Teilabwandlung so ausgelegt, dass

(1) Die Ansteuerfrequenz von der Übertragungsstartzeit Tts bis zu einer Zwischenzeit Ttm auf der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 gehalten wird
(2) Die Ansteuerfrequenz sich zu der Zwischenzeit Ttm stufenweise von der ersten niedrigsten Frequenz Fti1 zu der ersten höchsten Frequenz Ftx1 ändert
(3) Die Ansteuerfrequenz von der Zwischenzeit Ttm bis zur Übertragungsbeendigungszeit Tte auf der ersten höchsten Frequenz Ftx1 gehalten wird

Die Zwischenzeit Ttm stellt einen im Wesentlichen Zeitpunkt auf halben Weg zwischen der Übertragungsstartzeit Tts und der Übertragungsbeendigungszeit Tte dar.
Die erste niedrigste Frequenz Fti1, die erste höchste Frequenz Ftx1 und die Zwischenfrequenz Ftc1 gemäß der zweiten Teilabwandlung sind die gleichen wie diejenigen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Zusätzlich ist das zweite Ansteuersignal SD2 gemäß der zweiten Teilabwandlung so ausgelegt, dass

(1) Die Ansteuerfrequenz von der Übertragungsstartzeit Tts bis zu der Zwischenzeit Ttm auf der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 gehalten wird
(2) Die Ansteuerfrequenz sich zu der Zwischenzeit Ttm stufenweise von der zweiten höchsten Frequenz Ftx2 zu der zweiten niedrigsten Frequenz Fti2 ändert
(3) Die Ansteuerfrequenz von der Zwischenzeit Ttm bis zu der Übertragungsbeendigungszeit Tte auf der zweiten niedrigsten Frequenz Fti2 gehalten wird

Die zweite niedrigste Frequenz Fti2, die zweite höchste Frequenz Ftx2 und die Zwischenfrequenz Ftc2 gemäß der zweiten Teilabwandlung sind die gleichen wie diejenigen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Das erste und das zweite Ansteuersignal SD1 und SD2 der zweiten Teilabwandlung, die in 11 dargestellt ist, erzielen die gleichen technischen Vorteile wie die in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen.
Sowohl das erste Ansteuersignal SD1 als auch das zweite Ansteuersignal SD2, die in 11 dargestellt sind, weist eine entsprechende diskrete Frequenzänderung auf, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Insbesondere kann sich die Ansteuerfrequenz sowohl des ersten Ansteuersignals SD1 als auch des zweiten Ansteuersignals SD2 um die Zwischenzeit Ttm herum linear ändern. Zusätzlich kann sich die Frequenz jeweils des ersten Ansteuersignals SD1 und des zweiten Ansteuersignals SD2 in einer Sigmoid-Kurve ändern.
Die das Ausführungsbeispiel bildenden Elemente sind nicht unbedingt als wesentliche Komponenten zu interpretieren, außer dass (i) zumindest eines der Elemente eindeutig als wesentlich bezeichnet wird oder (ii) zumindest eines der Elemente grundsätzlich als wesentliches Element angesehen wird. Wenn das Ausführungsbeispiel spezifische Zahlenwerte beschreibt, die zum Beispiel die Anzahl einiger Elemente, einen Wert oder eine Menge, die zumindest ein Parameter annimmt, und/oder einen oder mehrere bestimmte Bereiche darstellen, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die spezifischen Zahlenwerte beschränkt, außer dass (i) die konkreten Zahlenwerte eindeutig als wesentlich beschrieben werden oder (ii) die vorliegende Offenbarung im Prinzip eindeutig auf die spezifische Zahlenwerte beschränkt ist. Auf ähnliche Weise ist, wenn das Ausführungsbeispiel die spezifischen Formen mehrerer Elemente, die spezifischen Richtungen der mehreren Elemente und/oder die spezifische Lagebeziehung zwischen den mehreren Elementen beschreibt, die vorliegende Offenbarung nicht auf die spezifischen Formen mehrerer Elemente, die spezifischen Richtungen der verschiedenen Elemente und/oder die spezifische Lagebeziehung zwischen den mehreren Elementen, beschränkt, außer dass

(i) Die spezifischen Formen mehrerer Elemente, die spezifischen Richtungen der mehreren Elemente und/oder die spezifische Lagebeziehung zwischen den mehreren Elementen eindeutig als wesentlich beschrieben werden oder
(ii) Die vorliegende Offenbarung grundsätzlich auf die spezifischen Formen mehrerer Elemente, die spezifischen Richtungen der mehreren Elemente und/oder die spezifische Lagebeziehung zwischen den mehreren Elementen beschränkt ist.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Abwandlungen beschränkt, so dass andere Abwandlungen zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Abwandlungen in der vorliegenden Offenbarung enthalten sein können. Die zuvor beschriebenen Abwandlungen und andere Abwandlungen können zumindest teilweise miteinander kombiniert werden. Das Gesamte oder ein Teil des Ausführungsbeispiels und das Gesamte oder ein Teil jeder Abwandlung können miteinander kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018236665 [0001]

Claims

Vorrichtung (1), die konfiguriert ist, um ein Objekt (B) um die Vorrichtung herum zu erfassen, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Ansteuersignalgenerator (3), der konfiguriert ist, um ein Ansteuersignal zum Ansteuern einer Sendereinheit (20A) zu erzeugen, so dass eine Sendereinrichtung (21) der Sendereinheit eine Senderwelle nach außen sendet; und eine Erfassungseinheit (42), die konfiguriert ist, zum: Empfangen eines Echos, das aus der Reflexion der Senderwelle durch das Objekt resultiert, über eine Empfängereinrichtung (21); und Erhalten eines empfangenen Signals basierend auf dem empfangenen Echo, um dadurch das Objekt basierend auf dem empfangenen Signal zu erfassen, wobei: der Ansteuersignalgenerator konfiguriert ist, um als das Ansteuersignal selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal (SD1) und zweites Ansteuersignal (SD2), auszugeben; das erste Ansteuersignal eine erste zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines ersten Frequenzbandes (Bt1) hat, das einschließlich von einer ersten niedrigsten Frequenz (Fti1) bis zu einer ersten höchsten Frequenz (Ftx1) definiert ist; das erste Frequenzband eine erste Zwischenfrequenz (Ftc1) hat, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des ersten Frequenzbandes definiert ist; das zweite Ansteuersignal eine zweite zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines zweiten Frequenzbandes (Bt2) hat, das einschließlich von einer zweiten niedrigsten Frequenz (Fti2) bis zu einer zweiten höchsten Frequenz (Ftx2) definiert ist; das zweite Frequenzband eine zweite Zwischenfrequenz (Ftc2) hat, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des zweiten Frequenzbandes definiert ist; die zweite Zwischenfrequenz von der ersten Zwischenfrequenz verschieden ist; und das zweite Frequenzband teilweise mit dem ersten Frequenzband überlagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, des Weiteren mit: einer Sendesteuereinheit (41), die konfiguriert ist, um den Ansteuersignalgenerator anzuweisen, selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, auszugeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: jeweils das erste Frequenzband und das zweite Frequenzband so ausgelegt ist, um eine Resonanzfrequenz der Sendereinheit zu enthalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: das erste Frequenzband und das zweite Frequenzband derart sind, dass: die erste niedrigste Frequenz und die zweite niedrigste Frequenz voneinander verschieden sind; und die erste höchste Frequenz und die zweite höchste Frequenz voneinander verschieden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei: das erste Frequenzband und das zweite Frequenzband derart sind, dass: die zweite niedrigste Frequenz höher als die erste niedrigste Frequenz ist; und die zweite höchste Frequenz höher als die erste höchste Frequenz ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei: die Sendereinheit einen vorgegebenen Sendefrequenzbereich hat, der einschließlich von einer unteren Grenzfrequenz und einer oberen Grenzfrequenz definiert ist; die erste niedrigste Frequenz gleich der unteren Grenzfrequenz des Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit festgelegt ist; und die zweite höchste Frequenz gleich der oberen Grenzfrequenz des Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit festgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die erste zeitliche Frequenzänderung des ersten Ansteuersignals eine zeitliche Frequenzzunahme hin zu der ersten höchsten Frequenz beinhaltet; und die zweite zeitliche Frequenzänderung des zweiten Ansteuersignals eine zeitliche Frequenzabnahme hin zu der zweiten niedrigsten Frequenz beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei: die erste zeitliche Frequenzänderung des ersten Ansteuersignals eine Frequenzzunahme von der ersten niedrigsten Frequenz hin zu der ersten höchsten Frequenz als die zeitliche Frequenzzunahme beinhaltet; und die zweite zeitliche Frequenzänderung des zweiten Ansteuersignals eine Frequenzabnahme von der zweiten höchsten Frequenz hin zu der zweiten niedrigsten Frequenz als die zeitliche Frequenzabnahme beinhaltet.
Verfahren zum Erfassen eines umgebenden Objekts (B), wobei das Verfahren aufweist: Bewirken, dass ein Ansteuersignalgenerator (3) ein Ansteuersignal zum Ansteuern einer Sendereinheit (20A) erzeugt, so dass eine Sendereinrichtung (21) der Sendereinheit eine Senderwelle nach außen sendet; Bewirken, dass eine Erfassungseinheit (42): ein Echo, das aus der Reflexion der Senderwelle durch das Objekt resultiert, über eine Empfängereinrichtung (21) empfängt; und ein empfangenes Signal basierend auf dem empfangenen Echo erhält, um dadurch das Objekt basierend auf dem empfangenen Signal zu erfassen, wobei: das Objekterfassungsverfahren selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal (SD1) und zweites Ansteuersignal (SD2), als das Ansteuersignal verwendet; das erste Ansteuersignal eine erste zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines ersten Frequenzbandes (Bt1) hat, das einschließlich von einer ersten niedrigsten Frequenz (Fti1) bis zu einer ersten höchsten Frequenz (Ftx1) definiert ist; das erste Frequenzband eine erste Zwischenfrequenz (Ftc1) hat, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des ersten Frequenzbandes definiert ist; das zweite Ansteuersignal eine zweite zeitliche Frequenzänderung innerhalb eines zweiten Frequenzbandes (Bt2) hat, das einschließlich von einer zweiten niedrigsten Frequenz (Fti2) bis zu einer zweiten höchsten Frequenz (Ftx2) definiert ist; das zweite Frequenzband eine zweite Zwischenfrequenz (Ftc2) hat, die als eine der Frequenzen, Mittenfrequenz und Durchschnittsfrequenz, des zweiten Frequenzbandes definiert ist; die zweite Zwischenfrequenz von der ersten Zwischenfrequenz verschieden ist; und das zweite Frequenzband teilweise mit dem ersten Frequenzband überlagert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, des Weiteren mit: Anweisen des Ansteuersignalgenerators, selektiv eines der Signale, erstes Ansteuersignal und zweites Ansteuersignal, auszugeben.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei: jeweils das erste Frequenzband und das zweite Frequenzband so ausgelegt ist, um eine Resonanzfrequenz der Sendereinheit zu enthalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei: das erste Frequenzband und das zweite Frequenzband so ausgelegt sind, dass: die erste niedrigste Frequenz und die zweite niedrigste Frequenz voneinander verschieden sind; und die erste höchste Frequenz und die zweite höchste Frequenz voneinander verschieden sind.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei: das erste Frequenzband und das zweite Frequenzband so ausgelegt sind, dass: die zweite niedrigste Frequenz höher als die erste niedrigste Frequenz ist; und die zweite höchste Frequenz höher als die erste höchste Frequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei: die erste niedrigste Frequenz gleich der unteren Grenzfrequenz des Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit festgelegt ist; und die zweite höchste Frequenz gleich der oberen Grenzfrequenz des Sendefrequenzbereichs der Sendereinheit festgelegt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei: die erste zeitliche Frequenzänderung des ersten Ansteuersignals eine zeitliche Frequenzzunahme hin zu der ersten höchsten Frequenz beinhaltet; und die zweite zeitliche Frequenzänderung des zweiten Ansteuersignals eine zeitliche Frequenzabnahme hin zu der zweiten niedrigsten Frequenz beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei: die erste zeitliche Frequenzänderung des ersten Ansteuersignals eine Frequenzzunahme von der ersten niedrigsten Frequenz hin zu der ersten höchsten Frequenz als die zeitliche Frequenzzunahme beinhaltet; und die zweite zeitliche Frequenzänderung des zweiten Ansteuersignals eine Frequenzabnahme von der zweiten höchsten Frequenz hin zu der zweiten niedrigsten Frequenz als die zeitliche Frequenzabnahme beinhaltet.