DE112021006884T5

DE112021006884T5 - Objekterfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021006884T5
Application number: DE112021006884.9T
Authority: DE
Inventors: Sakiko Nishino; Yu Koyama; Takuya Nomura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2022158205A1; JP2022112953A; US20230358884A1

Abstract

Eine Objekterfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Objekts durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen enthält einen Sender (20A), der eine Ultraschallwelle sendet, zwei oder mehr Empfänger (20B), von denen jeder eine Ultraschallwelle empfängt und ein Empfangssignal entsprechend der empfangenen Ultraschallwelle ausgibt, einen Komparator (25), der die mehreren Empfangssignale, die von den zwei oder mehr Empfängern ausgegeben werden, vergleicht und einen Ähnlichkeitsgrad zwischen den mehreren Empfangssignalen berechnet, und einen Bestimmer (26), der anhand des Ähnlichkeitsgrades bestimmt, ob es ein zu erfassendes Objekt gibt.

Description

[Querverweis auf in Beziehung stehende Anmeldung]
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 22. Januar 2021 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-9007 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen ist.
[Technisches Gebiet]
Diese Offenbarung bezieht sich auf eine Objekterfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Objekts durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen.
[Stand der Technik]
Bekannt ist eine Technik zum automatischen Einparken und anderen Operationen unter Verwendung dieser Art von Objekterfassungsvorrichtung. Um die Genauigkeit einer Hinderniserfassung bei einer solchen Technik zu verbessern, muss eine Höhe eines erfassten Objekts vom Boden aus bestimmt werden. Patentdokument 1 schlägt zum Beispiel eine Technik zum Bestimmen einer Art von Hindernis auf der Grundlage der Anzahl von Peaks bzw. Spitzenwerten in einem reflektierten Sonarsignal vor.
Insbesondere werden zwei reflektierte Wellen von einem Hindernis wie einer hohen Mauer oder dergleichen und eine reflektierte Welle von einem Hindernis wie einem niedrigen Bordstein oder dergleichen retourniert. Folglich wird, wenn die Anzahl von Peaks zwei ist, das Hindernis als Wand bestimmt, und wenn die Anzahl von Peaks eins ist, das Hindernis als Bordstein bestimmt.
[Literaturverzeichnis]
[Patentliteratur]
[Patentdokument 1] JP 5 846 316 B
[Kurzdarstellung der Erfindung]
Jedoch kann in Fällen, in denen die Straßenoberfläche eine große Unebenheit aufweist, wie beispielsweise rauen Asphalt, ein Gitterrost und dergleichen, das reflektierte Signal mehrere Peaks aufweisen, wie es bei hohen Objekten der Fall ist. Folglich besteht bei der Methode, die Art von Hindernis auf der Grundlage der Anzahl von Peaks zu bestimmen, die Gefahr, dass eine reflektierte Welle von einer Straßenoberfläche, die nicht das Ziel der Erfassung ist, fälschlicherweise für eine reflektierte Welle von einem hohen Objekt gehalten wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Objekterfassungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Objektbestimmungsgenauigkeit verbessern kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Objekterfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Objekts durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen auf: einen Sender, der eine Ultraschallwelle sendet; zwei oder mehr Empfänger, von denen jeder eine Ultraschallwelle empfängt und ein Empfangssignal entsprechend der empfangenen Ultraschallwelle ausgibt; einen Komparator, der die mehreren Empfangssignale, die von den zwei oder mehr Empfängern ausgegeben werden, vergleicht und einen Ähnlichkeitsgrad zwischen den mehreren Empfangssignalen berechnet; und einen Bestimmer, der auf der Grundlage des Ähnlichkeitsgrades bestimmt, ob es ein zu erfassendes Objekt gibt.
Die Erfinder haben von verschiedenen Objekten reflektierte Wellen analysiert und sind zu den folgenden Ergebnissen gekommen. D. h., Wellenformen von reflektierten Wellen von einem etwas höheren Objekt, die von zwei oder mehr Empfängern empfangen werden, sind einander ähnlich, obwohl es je nach Position der jeweiligen Empfänger Unterschiede in Intensität und Zeit gibt. Im Gegensatz dazu sind Wellenformen von reflektierten Wellen von einer unebenen und komplex geformten Straßenoberfläche, die von zwei oder mehr Empfängern empfangen werden, von Empfänger zu Empfänger sehr unterschiedlich. Dies kann daran liegen, dass es aufgrund der komplexen Form etliche Reflexionspfade gibt. Daher kann eine Objektbestimmungsgenauigkeit verbessert werden, indem anhand des Ähnlichkeitsgrades zwischen mehreren Empfangssignalen bestimmt wird, ob es ein zu erfassendes Objekt gibt.
Die den jeweiligen Komponenten und dergleichen zugeordneten Bezugszeichen in Klammern geben ein Beispiel für Korrespondenzbeziehungen zwischen den Komponenten und dergleichen und bestimmten Komponenten und dergleichen an, die in nachstehend noch beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]

1 zeigt ein Blockdiagramm einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 veranschaulicht eine Anordnung von Transducern bzw. Umsetzern.
3 zeigt ein Beispiel für eine Amplitudenkurve einer direkten Welle.
4 zeigt ein Beispiel für eine Amplitudenkurve einer indirekten Welle.
5 veranschaulicht, wie ein Ähnlichkeitsgrad berechnet wird.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Objekterfassungsprozesses.
7 veranschaulicht reflektierte Wellen von einer hohen Wand.
8 veranschaulicht Amplitudenkurven von reflektierten Wellen von einer hohen Wand.
9 veranschaulicht eine reflektierte Welle von einer niedrigen Stufe.
10 veranschaulicht Amplitudenkurven von reflektierten Wellen von einer niedrigen Stufe.
11 veranschaulicht eine reflektierte Welle von einer Straßenoberfläche mit einer kleinen Unebenheit.
12 veranschaulicht Amplitudenkurven von reflektierten Wellen von einer Straßenoberfläche mit einer kleinen Unebenheit.
13 veranschaulicht eine reflektierte Welle von einem Gitter.
14 veranschaulicht Amplitudenkurven von reflektierten Wellen von einem Gitter.
15 veranschaulicht einen Zeitbereich zum Berechnen eines Ähnlichkeitsgrades gemäß einer zweiten Ausführungsform.
16 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Objekterfassungsprozesses gemäß einer dritten Ausführungsform.
17 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ähnlichkeitsgrad-Korrekturprozesses.
18 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einer Zeitdifferenz und einem Ähnlichkeitsgrad zwischen reflektierten Wellen von einer unebenen Straßenoberfläche.
19 veranschaulicht eine Beziehung zwischen einer Zeitdifferenz und einem Ähnlichkeitsgrad zwischen reflektierten Wellen von einem Objekt.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen sind, wie auch in den Zeichnungen, gleiche oder äquivalente Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und für Teile mit den gleichen Bezugszeichen wird die gleiche Beschreibung angenommen.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend ist eine erste Ausführungsform beschrieben. Eine in 1 dargestellte Objekterfassungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform erfasst Objekte durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen. Die Objekterfassungsvorrichtung 1 wird an einem Fahrzeug (nicht dargestellt) angebracht und ist konfiguriert, um ein Objekt B in der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Das Fahrzeug mit der Objekterfassungsvorrichtung 1 ist im Folgenden als Eigenfahrzeug bezeichnet. Bei dem Fahrzeug (nicht dargestellt) handelt es sich zum Beispiel um ein Automobil. Die Objekterfassungsvorrichtung 1 enthält einen Ultraschallsensor 2 und einen Controller 3, der den Betrieb des Ultraschallsensors 2 steuert.
Der Ultraschallsensor 2 ist konfiguriert, um das Objekt B zu erfassen, indem er Sonden- bzw. Messwellen, die Ultraschallwellen sind, aussendet und vom Objekt B reflektierte Wellen der Messwellen empfängt. Insbesondere weist der Ultraschallsensor 2 einen Sender 20A und Empfänger 20B auf. Der Sender 20A ist zum Aussenden von Messwellen nach außerhalb des Eigenfahrzeugs vorgesehen. Die Empfänger 20B sind zum Empfangen von Ultraschallwellen einschließlich vom Objekt B reflektierter Wellen der vom Sender 20A gesendeten Messwellen vorgesehen.
Der Ultraschallsensor 2 enthält Transducer bzw. Umsetzer 21 als Transceiver, eine Sendeschaltung 22, Empfangsschaltungen 23, einen Ansteuersignalgenerator 24, einen Komparator 25 und einen Bestimmer 26. Der Sender 20A ist aus dem Transducer 21 und der Sendeschaltung 22 aufgebaut. Der Empfänger 20B ist aus dem Transducer 21 und der Empfangsschaltung 23 aufgebaut.
Der Ultraschallsensor 2 enthält mehrere Transducer 21 und mehrere Empfangsschaltungen 23, die mehrere Empfänger 20B bilden. Einer der mehreren Transducer 21 fungiert als ein Sender, um Messwellen nach außerhalb des Eigenfahrzeugs zu senden, und als ein Empfänger, um reflektierte Wellen zu empfangen, und ist elektrisch mit der Sendeschaltung 22 und der Empfangsschaltung 23 verbunden. D. h., der Sender 20A und einer der mehreren Empfänger 20B teilen sich diesen Transducer 21, um die Sende- und Empfangsfunktionen zu realisieren. Dieser Transducer 21 ist als Transducer 21A bezeichnet, und jeder der anderen Transducer 21 ist als Transducer 21 B bezeichnet. Jeder Transducer 21 B weist eine Funktion als Empfänger zum Empfang reflektierter Wellen auf und ist elektrisch mit der Empfangsschaltung 23 verbunden.
Jeder Transducer 21 ist als ein Ultraschallmikrofon mit einem eingebauten elektromechanischen Energieumwandlungselement, wie z. B. einem piezoelektrischen Element, konfiguriert. Der Transducer 21A ist an der Außenoberfläche des Eigenfahrzeugs so angeordnet, dass er Messwellen nach außerhalb des Eigenfahrzeugs senden und reflektierte Wellen von außerhalb des Eigenfahrzeugs empfangen kann. Jeder Transducer 21 B ist an einer Position angeordnet, die der Außenoberfläche des Eigenfahrzeugs zugewandt ist, derart, dass er die reflektierten Wellen von außerhalb des Eigenfahrzeugs empfangen kann.
Wie in 2 dargestellt, sind die Transducer 21A und 21B beispielsweise entlang der Querrichtung des Eigenfahrzeugs ausgerichtet, der vorderen Außenoberfläche des Fahrzeugs 100 zugewandt. Der Ultraschallsensor 2 empfängt, wie in 2 dargestellt, direkte und indirekte Wellen. Die direkte Welle ist eine Messwelle, die von demselben Transducer 21 gesendet und empfangen wird. D. h., die direkte Welle ist die Messwelle, die vom Transducer 21A ausgesendet, von einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs reflektiert und vom Transducer 21A empfangen wird. Die indirekte Welle ist eine Messwelle, die von verschiedenen Transducern 21 gesendet und empfangen wird. D. h., die indirekte Welle ist eine Messwelle, die vom Transducer 21A ausgesendet, von einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs reflektiert und vom Transducer 21B empfangen wird.
Die Sendeschaltung 22 ist vorgesehen, um den Transducer 21A auf der Grundlage des empfangenen Sendesignals anzusteuern, wodurch dieser Transducer 21A veranlasst wird, eine Messwelle auszusenden. Insbesondere enthält die Sendeschaltung 22 eine Digital/Analog-Wandlungsschaltung und dergleichen. D. h., die Sendeschaltung 22 ist konfiguriert, um ein Elementeingangssignal zu erzeugen, indem sie eine Signalverarbeitung, wie z. B. eine Digital/Analog-Wandlung, auf das vom Ansteuersignalgenerator 24 ausgegebene Ansteuersignal anwendet. Das Elementeingangssignal ist ein Wechselspannungssignal zur Ansteuerung des Transducers 21A. Die Sendeschaltung 22 ist konfiguriert, um das erzeugte Elementeingangssignal an den Transducer 21A zu geben, um das elektromechanische Energieumwandlungselement im Transducer 21A anzuregen und dadurch eine Messwelle zu erzeugen.
Jede Empfangsschaltung 23 ist vorgesehen, um ein Empfangssignal zu erzeugen, das dem Ergebnis des Empfangs der Ultraschallwelle durch den Transducer 21 entspricht, und es an den Komparator 25 auszugeben. Insbesondere weist die Empfangsschaltung 23 eine Verstärkungsschaltung und eine Analog/Digital-Wandlungsschaltung auf. D. h., die Empfangsschaltung 23 ist konfiguriert, um eine Signalverarbeitung, wie z. B. eine Verstärkung und eine Analog/Digital-Wandlung, auf das vom Transducer 21 ausgegebene Elementausgangssignal anzuwenden, um dadurch ein Empfangssignal zu erzeugen, das Information über die Amplitude und Frequenz der empfangenen Welle enthält. Das Elementausgangssignal ist ein Wechselspannungssignal, das vom elektromechanischen Energieumwandlungselement im Transducer 21 durch den Empfang der Ultraschallwelle erzeugt wird.
Der Ansteuersignalgenerator 24 ist vorgesehen, um ein Ansteuersignal zu erzeugen und dieses an die Sendeschaltung 22 auszugeben. Das Ansteuersignal ist ein Signal zur Ansteuerung des Transducers 21A, um eine Messwelle vom Transducer 21A auszusenden.
Der Komparator 25 vergleicht mehrere Empfangssignale, die von den mehreren Empfangsschaltungen 3 ausgegeben werden, und berechnet einen Ähnlichkeitsgrad zwischen den mehreren Empfangssignalen. Hier gibt der Ähnlichkeitsgrad an, inwieweit die Amplitudenkurven bzw. -wellenformen der mehreren Empfangssignale einander ähnlich sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist nachstehend der Fall beschrieben, in dem der Ähnlichkeitsgrad durch Vergleichen der Amplitudenkurven der direkten und indirekten Wellen berechnet wird.
Der Komparator 25 empfängt Empfangssignale von jeweiligen der mehreren Empfangsschaltungen 23. Der Komparator 25 vergleicht das von der Empfangsschaltung 23 des Empfängers 20B mit dem Transducer 21A ausgegebene Empfangssignal mit dem von der Empfangsschaltung 23 jedes Empfängers 20B mit dem Transducer 21 B ausgegebenen Empfangssignal und berechnet den Ähnlichkeitsgrad. Der Komparator 25 gibt ein Rechenergebnis des Ähnlichkeitsgrades an den Bestimmer 26 aus.
Der Komparator 25 vergleicht mehrere Messpunkte im Empfangssignal jedes der Empfänger 20B, um den Ähnlichkeitsgrad zwischen den Empfangssignalen zu berechnen. Die 3 und 4 sind Beispiele für Amplitudenkurven von direkten bzw. indirekten Wellen. Der Komparator 25 berechnet den Ähnlichkeitsgrad zwischen den Amplitudenkurven dieser direkten und indirekten Wellen.
Der Komparator 25 berechnet den Ähnlichkeitsgrad durch Kreuzkorrelation. D. h., der Komparator 25 multipliziert die Amplitude an einem bestimmten Messpunkt der direkten Welle mit der Amplitude an dem Messpunkt der indirekten Welle, der der Zeit des bestimmten einen Messpunkts der indirekten Welle entspricht. Der Komparator 25 führt eine solche Multiplikation für jeden Messpunkt der direkten Welle durch. Die Summe der Multiplikationsergebnisse ist der Ähnlichkeitsgrad.
Da sich die direkte und die indirekte Welle auf unterschiedlichen Wegen ausbreiten, wird die reflektierte Welle zu unterschiedlichen Zeiten empfangen. Der Komparator 25 berücksichtigt dies bei der Berechnung des Ähnlichkeitsgrades.
In 5 sind die beiden in den 3 und 4 dargestellten Amplitudenkurven überlagert. In 5 zeigt die durchgezogene Linie das Empfangssignal der direkten Welle und die Strichpunktlinie das Empfangssignal der indirekten Welle. In der oberen Abbildung von 5 sind die beiden in den 3 und 4 gezeigten Wellenformen übereinandergelegt, so wie sie sind. In der mittleren Abbildung von 5 ist die Wellenform von 4 entlang der Zeitachse verschoben und der Wellenform von 3 überlagert. In der unteren Abbildung von 5 ist die Wellenform von 4 weiter entlang der Zeitachse verschoben und der Wellenform von 3 überlagert.
Wie in 5 dargestellt, variiert der Überlappungsgrad der beiden Amplitudenkurven mit einem Betrag der Verschiebung der Amplitudenkurve in 4, d. h. mit einer Zeitdifferenz zwischen der ursprünglichen Wellenform und der verschobenen Wellenform. D. h., dass in der oberen und unteren Abbildung von 5 ist der Unterschied zwischen den Messpunkten der beiden Wellenformen größer, was zu einem geringeren Ähnlichkeitsgrad führt. In der mittleren Abbildung von 5 hingegen ist der Unterschied zwischen den Messpunkten der beiden Wellenformen geringer, was zu einem höheren Ähnlichkeitsgrad führt. Der Komparator 25 berechnet den Ähnlichkeitsgrad, während er die Amplitudenkurve der indirekten Welle auf diese Weise verschiebt, und gibt den Höchstwert der berechneten Ergebnisse an den Bestimmer 26 aus.
Ein Bereich für die Variation der obigen Zeitdifferenz wird wie folgt festgelegt. Da Ultraschallwellen mit der Entfernung gedämpft werden, gibt es eine Grenze für die Entfernung, in der jeder der Empfänger 20B die Ultraschallwellen erfassen kann. Der Komparator 25 legt einen Zeitbereich für die Berechnung des Ähnlichkeitsgrades auf der Grundlage dieser Entfernungsgrenze fest, d. h. eines Erfassungsbereichs von jedem der Empfänger 20B.
Der Komparator 25 wandelt den Erfassungsbereich von jedem der Empfänger 20B in die Zeitdifferenz zwischen direkten und indirekten Wellen auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit und der Positionsbeziehung zwischen den Empfängern 20B um. Der Komparator 25 legt dann den Bereich fest, in dem die Zeitdifferenz geändert wird, auf der Grundlage der durch die Wandlung gewonnenen Zeitdifferenz. Beispielsweise verschiebt der Komparator 25 die Amplitudenkurve der indirekten Welle in einem Bereich von einer Zeitdifferenz, die um einen vordefinierten Betrag kleiner als die Referenz ist, bis zu einer Zeitdifferenz, die um einen vordefinierten Betrag größer als die Referenz ist.
Der Bestimmer 26 bestimmt auf der Grundlage des vom Komparator 25 berechneten Ähnlichkeitsgrades, ob es ein zu erfassendes Objekt gibt. Hier wird das zu erfassende Objekt als ein hohes Objekt betrachtet, das von der Straßenoberfläche hervorragt. Ein zu erfassendes Objekt kann beispielsweise ein Objekt sein, dessen Höhe von der Straßenoberfläche größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist.
Für ein zu erfassendes Objekt bestimmt der Bestimmer 26 außerdem, ob das Objekt ein Hindernis ist. Ob es sich bei dem Objekt um ein Hindernis handelt, wird auf der Grundlage der Möglichkeit eines Kontakts zwischen dem Objekt und der Fahrzeugkarosserie festgelegt. Ist beispielsweise die Höhe über dem Boden größer als ein vordefinierter Wert, wird das Objekt als Hindernis bestimmt, und wenn die Höhe über dem Boden kleiner oder gleich dem vordefinierten Wert ist, wird das Objekt nicht als Hindernis bestimmt.
Der Bestimmer 26 berechnet zumindest einen Abstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Objekt. Der Bestimmer 26 übermittelt das Bestimmungsergebnis für das Objekt und das Rechenergebnis des Abstandes an den Controller 3.
Beispielsweise werden der Ansteuersignalgenerator 24, der Komparator 25 und der Bestimmer 26 durch einen DSP verkörpert, der mit den oben genannten Funktionen programmiert ist, wie Ansteuersignalerzeugung, Berechnung des Ähnlichkeitsgrades, Objekterfassungsbestimmung, Objekthöhenbestimmung, Objektabstandsberechnung und andere Funktionen. DSP steht für digitaler Signalprozessor.
Der Controller 3 ist mit dem Ultraschallsensor 2 über eine In-Vehicle-Kommunikationsleitung verbunden, um einen Informationsaustausch zu ermöglichen, und ist konfiguriert, um Sende- und Empfangsoperationen des Ultraschallsensors 2 zu steuern.
Der Controller 3 ist als eine sogenanntes Sonar-ECU vorgesehen und mit einem bordeigenen Mikrocomputer ausgestattet, der eine CPU, ein ROM, ein RAM, einen nichtflüchtigen, wiederbeschreibbaren Speicher und andere, in den Zeichnungen nicht dargestellte Komponenten enthält. ECU steht für Electronic Control Unit bzw. elektronische Steuereinheit. Der nichtflüchtige, wiederbeschreibbare Speicher ist z. B. ein EEPROM, ein Flash-ROM oder dergleichen. EEPROM steht für Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory oder elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher. ROM, RAM und dergleichen sind nichtflüchtige materielle Speichermedien.
Nachstehend sind die Operationen der Objekterfassungsvorrichtung 1 beschrieben. Die Objekterfassungsvorrichtung 1 führt wiederholt einen Objekterfassungsprozess durch, so wie er in 6 dargestellt ist.
In Schritt S101 wird ein Sendebefehl vom Controller 3 an den Ansteuersignalgenerator 24 ausgegeben, und eine Messwelle wird vom Sender 20A entsprechend dem vom Ansteuersignalgenerator 24 erzeugten Ansteuersignal gesendet.
Im nachfolgenden Schritt S102 bestimmt der Komparator 25, ob eine reflektierte Welle von zwei oder mehr Empfängern 20B empfangen wurde. Insbesondere bestimmt der Komparator 25, ob eine reflektierte Welle von dem Empfänger 20B, der den Transducer 21A enthält, und einem der anderen Empfänger 20B, die jeweils den Transducer 21B enthalten, empfangen wurde. Wenn beispielsweise die Amplitude des Empfangssignals, das von einer bestimmten der Empfangsschaltungen 23 ausgegeben wird, größer als ein vordefinierter Wert ist, wird bestimmt, dass eine reflektierte Welle von dem Empfänger 20B mit dieser Empfangsschaltung 23 empfangen wurde.
Wenn in Schritt S102 bestimmt wird, dass eine reflektierte Welle von zwei oder mehr Empfängern 20B empfangen wurde, schreitet der Prozess zu Schritt S103 voran. Wird dagegen in Schritt S102 bestimmt, dass eine reflektierte Welle nicht von zwei oder mehr Empfängern 20B empfangen wurde, d. h. die Anzahl der Empfänger 20B, die eine reflektierte Welle empfangen haben, ist 0 oder 1, wird der Prozess beendet.
In Schritt S103 legt der Komparator 25 einen Bereich für die Verschiebung der Amplitudenkurve des Empfangssignals entlang der Zeitachse fest. Im nachfolgenden Schritt S104 vergleicht der Komparator 25 die von den zwei oder mehr Empfängern 20B ausgegebenen Empfangssignale und berechnet einen Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades. Der Komparator 25 berechnet den Ähnlichkeitsgrad, indem er die Amplitudenkurve eines der Empfangssignale entlang der Zeitachse innerhalb des in Schritt S103 festgelegten Bereichs verschiebt. Der Komparator 25 sendet den berechneten Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades an den Bestimmer 26.
Im nachfolgenden Schritt S105 vergleicht der Bestimmer 26 den vom Komparator 25 berechneten Ähnlichkeitsgrad mit einem vordefinierten Schwellenwert, um zu bestimmen, ob der Ähnlichkeitsgrad kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist. Wie oben beschrieben, hat der Komparator 25 in Schritt S104 den Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades berechnet, und in Schritt S105 vergleicht der Bestimmer 26 diesen Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades mit dem Schwellenwert. Wird bestimmt, dass der Ähnlichkeitsgrad kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist, schreitet der Prozess zu Schritt S106 voran. Wird hingegen bestimmt, dass der Ähnlichkeitsgrad größer als der Schwellenwert ist, schreitet der Prozess zu Schritt S107 voran.
In Schritt S106 bestimmt der Bestimmer 26, dass die Unebenheiten der Straßenoberfläche oder dergleichen die reflektierte Welle retourniert bzw. zurückgeworfen hat. In Schritt S107 bestimmt der Bestimmer 26, dass ein hohes Objekt die reflektierte Welle retourniert hat. Dieses hohe Objekt ist nicht auf ein hohes Objekt beschränkt, das mit der Fahrzeugkarosserie in Berührung kommen kann, sondern schließt auch ein niedriges Objekt, wie z. B. eine Bodenwelle auf der Straßenoberfläche, ein. Nach Abschluss von Schritt S106 oder S107 wird der Prozess beendet.
Nach Abschluss des in 6 dargestellten Prozesses wird das Ergebnis der Erfassung des Objekts durch den Ultraschallsensor 2 an den Controller 3 übermittelt. Dieses Erfassungsergebnis umfasst ein Ergebnis der Bestimmung in jedem der Schritte S106 und S107. Bei Erfassung eines Objekts in Schritt S107 bestimmt der Bestimmer 26, ob es sich bei dem erfassten Objekt um ein hohes Objekt handelt, das mit der Fahrzeugkarosserie in Berührung kommen kann, und übermittelt dieses Bestimmungsergebnis an der Controller 3. Das an den Controller 3 übermittelte Erfassungsergebnis umfasst z. B. einen per TOF-Methode gemessenen Abstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Objekt. TOF steht für Time of Flight. Der Controller 3 steuert den Kollisionsvermeidungsbetrieb und andere Betriebe bzw. Operationen basierend auf dem vom Ultraschallsensor 2 übermittelten Erfassungsergebnis.
Wie in 7 dargestellt, wird angenommen, dass eine Messwelle in Richtung eines hohen Objekts, z. B. einer Wand, gesendet wird. In diesem Fall wird, wie durch die Strichdoppelpunkt-Pfeile gezeigt, eine reflektierte Welle von einem Abschnitt des Objekts, der dem Ultraschallsensor 2 zugewandt ist, und von der Basis des Objekts retourniert. Infolgedessen weist die Amplitudenkurve des Empfangssignals, wie in 8 dargestellt, zwei Peaks auf. In 8 sowie in den später beschriebenen 10, 12 und 14 zeigt die durchgezogene Linie die Amplitudenkurve des Empfangssignals direkter Welle und die Strichpunktlinie zeigt die Amplitudenkurve des Empfangssignals indirekter Welle.
Wie in 9 dargestellt, wird angenommen, dass eine Messwelle in Richtung eines niedrigen Objekts, wie beispielsweise einer Bodenwelle auf der Straßenoberfläche, gesendet wird. In diesem Fall wird eine reflektierte Welle von der Basis des Objekts retourniert. Infolgedessen weist die Amplitudenkurve des Empfangssignals, wie in 10 dargestellt, nur einen Peak auf.
Wie in 11 dargestellt, wird angenommen, dass eine Messwelle in Richtung der Straßenoberfläche gesendet wird. In diesem Fall, wenn die Unebenheiten der Straßenoberfläche gering sind, gibt es keinen Reflexionspunkt, der eine Reflexionswelle mit hoher Intensität retourniert. Infolgedessen weist die Amplitudenkurve des Empfangssignals, wie in 12 dargestellt, keinen klaren Peak auf und ist im Allgemeinen von geringer Intensität.
Daraus ergibt sich, dass die Höhe eines Objekts anhand der Anzahl von Peaks im Empfangssignal bestimmt werden kann. D. h., wenn die Anzahl von Peaks im Empfangssignal zwei beträgt, wird das Objekt als ein hohes Objekt bestimmt. Ist die Anzahl von Peaks gleich eins, wird das Objekt als ein niedriges Objekt bestimmt. Gibt es keine Peaks, wird die Reflexion als von der Straßenoberfläche stammend bestimmt.
Tatsächlich kann aber auch der in 13 dargestellte Fall eintreten. In 13 wird eine Messwelle in Richtung einer Straßenoberfläche mit einer großen Unebenheit, wie beispielsweise einem Gitter, gesendet. In diesem Fall führt die Unebenheit der Straßenoberfläche dazu, dass mehrere Wellen mit hoher Intensität retourniert werden. Infolgedessen weist die Amplitudenkurve des Empfangssignals, wie in 14 dargestellt, mehrere Peaks auf. Daher besteht bei der vorgenannten Methode zur Bestimmung der Höhe eines Objekts basierend auf der Anzahl von Peaks die Gefahr, dass die von einer Straßenoberfläche mit einer großen Unebenheit reflektierten Wellen fälschlicherweise als von einem hohen Objekt stammend bestimmt werden.
Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Ausführungsform die Höhe eines Objekts auf der Grundlage des Ähnlichkeitsgrades zwischen direkter und indirekter Welle bestimmt. Von einem hohen Objekt reflektierte Wellen weisen eine hohe Intensität auf, und der Ähnlichkeitsgrad zwischen direkter und indirekter Welle ist hoch. Andererseits können die von einer Straßenoberfläche reflektierten Wellen zwar aufgrund der Unebenheit der Straßenoberfläche eine hohe Intensität aufweisen, wie dies bei den von einem hohen Objekt reflektierten Wellen der Fall ist, doch ist der Ähnlichkeitsgrad zwischen direkter und indirekter Welle gering. Dies liegt daran, dass sich die Form der Amplitudenkurve in Abhängigkeit von der Messposition aufgrund der Komplexität des Reflexionswegs erheblich unterscheidet. Daher kann eine Objekterfassungsbestimmung auf der Grundlage des Ähnlichkeitsgrades falsche Bestimmungen unterdrücken. Die Feststellung, dass der Ähnlichkeitsgrad zwischen von einem hohen Objekt reflektierten Wellen hoch, aber zwischen vom Boden reflektierten Wellen niedrig ist, wurde von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durch ihre sorgfältige Forschung gemacht.
Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform mehrere Empfangssignale verglichen, wird der Ähnlichkeitsgrad zwischen den mehreren Empfangssignalen berechnet und wird auf der Grundlage dieses Ähnlichkeitsgrades bestimmt, ob es ein zu erfassendes Objekt gibt. Dadurch können Fehlbestimmungen bei der Objekterfassungsbestimmung unterdrückt und die Bestimmungsgenauigkeit verbessert werden. Da die Bestimmung durch Erfassung von zwei Amplitudenkurven vorgenommen werden kann, kann ein Objekt mit geringem Rechenaufwand erfasst werden. Ferner kann, da die Amplitudenkurven durch Senden einer Messwelle verglichen werden können und für die Objekterfassung keine Bewegung des Eigenfahrzeugs erforderlich ist, die Objekterfassungsbestimmung auch dann erfolgen, wenn das Eigenfahrzeug stillsteht.
Die obige Ausführungsform kann die folgenden Vorteile hervorbringen.

(1) Die Amplitudenkurve wird entlang der Zeitachse verschoben, der Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades wird berechnet und auf der Grundlage dieses Höchstwertes wird eine Bestimmung vorgenommen. Dadurch wird die Auswirkung des Laufzeitunterschieds zwischen direkter und indirekter Wellen verringert und die Bestimmungsgenauigkeit verbessert.
(2) Der Zeitbereich zum Vergleichen mehrerer Empfangssignale wird in Übereinstimmung mit Positionen von zwei oder mehr Empfängern 20B und Erfassungsbereichen der zwei oder mehr Empfänger 20B festgelegt. Dies kann die Anzahl an falschen positiven Ergebnissen und den Rechenaufwand verringern.

(Zweite Ausführungsform)
Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Verfahren zum Festlegen bzw. Einstellen des Zeitbereichs von der ersten Ausführungsform verschieden, und die anderen Merkmale sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Nachstehend sind lediglich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
In der ersten Ausführungsform wird der Zeitbereich zum Berechnen des Ähnlichkeitsgrades auf der Grundlage des Erfassungsbereichs jedes der Empfänger 20B festgelegt, aber dieser Zeitbereich kann auch auf andere Weise festgelegt werden. Beispielsweise kann der Komparator 25 den Zeitbereich auf der Grundlage von Peaks der mehreren Empfangssignale festlegen. D. h., der Komparator 25 erfasst Peaks aus den mehreren Empfangssignalen und berechnet eine Zeitdifferenz, wenn die Zeit, zu der die direkte Welle einen Spitzenwert bzw. Peak aufweist, und die Zeit, zu der die indirekte Welle einen Spitzenwert bzw. Peak aufweist, übereinstimmen, wie in 15 dargestellt. Der Komparator 25 verwendet diese Zeitdifferenz als eine Referenz, um den Bereich zum Verschieben der Amplitudenkurve der indirekten Welle festzulegen. In 15 zeigt die durchgezogene Linie die Amplitudenkurve des Empfangssignals der direkten Welle, und die Strichpunktlinie zeigt die Amplitudenkurve des Empfangssignals der indirekten Welle.
Bei Wellen, die von einem hohen Objekt wie einer Wand oder einer Stufe reflektiert werden, weist sowohl die direkte als auch die indirekte Welle Peaks auf. Wenn die Amplitudenkurven der direkten Welle und der indirekten Welle am besten übereinstimmen, sind die Zeit, zu der die Amplitudenkurve der direkten Welle ihren Peak aufweist, und die Zeit, zu der dem die Amplitudenkurve der indirekten Welle ihren Peak aufweist, fast identisch, obwohl sie aufgrund von Luftschwankungen und anderen Faktoren abweichen können. Folglich können durch Festlegen des Zeitbereichs auf der Grundlage der Zeitdifferenz, wenn die Peak-Zeiten übereinstimmen, die Anzahl an falschen positiven Ergebnissen und der Rechenaufwand verringert werden.
Die vorliegende Ausführungsform kann die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform anhand der gleichen Konfiguration und Betätigung wie in der ersten Ausführungsform hervorbringen.
Die obige Ausführungsform kann den folgenden Vorteil hervorbringen.

(1) Der Zeitbereich zum Berechnen des Ähnlichkeitsgrades wird auf der Grundlage der Peaks von mehreren Empfangssignalen festgelegt. Dies kann die Anzahl an falschen positiven Ergebnissen und den Rechenaufwand verringern.

(Dritte Ausführungsform)
Nachstehend ist eine dritte Ausführungsform beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird im Vergleich zur ersten Ausführungsform ein Ähnlichkeitsgrad-Korrekturprozess hinzugefügt, und die anderen Merkmale sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Nachstehend sind lediglich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform nimmt der Bestimmer 26 eine Bestimmung vor, bei der ein Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades, die Höchstwerte der Intensitäten der mehreren Empfangssignale und der Übereinstimmungsgrad zwischen Anstiegszeiten in den mehreren Empfangssignalen berücksichtigt werden. Insbesondere schreitet der Prozess, wie in 16 dargestellt, nach Schritt S104 zu Schritt S108 voran, in dem der Komparator 25 den in Schritt S104 berechneten Ähnlichkeitsgrad korrigiert. Das in 17 dargestellte Unterprogramm entspricht dem Ähnlichkeitsgrad-Korrekturprozess in Schritt S108 von 16.
In diesem Unterprogramm bestimmt der Komparator 25 zunächst in Schritt S201, ob der Änderungsbetrag des in Schritt S104 berechneten Ähnlichkeitsgrades größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist. Bei der Berechnung des Ähnlichkeitsgrades in Schritt S104 berechnet der Komparator 25 auch den Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades. Der Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades wird beispielsweise wie folgt berechnet.
D. h., der Komparator 25 berechnet den Ähnlichkeitsgrad, während er die Amplitudenkurve der indirekten Welle entlang der Zeitachse verschiebt, und speichert eine Beziehung zwischen der Zeitdifferenz und dem Ähnlichkeitsgrad. Dann wählt der Komparator 25, wobei die Zeitdifferenz, bei der der Ähnlichkeitsgrad den Höchstwert erreicht, eine Referenz darstellt, als Vergleich den Ähnlichkeitsgrad aus, bei dem die Zeitdifferenz um einen vordefinierten Wert größer oder kleiner als die Referenz ist. Der Komparator 25 berechnet, als Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades, eine Differenz zwischen dem Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades und dem Ähnlichkeitsgrad als der Vergleich. Alternativ dazu berechnet der Komparator 25 ein Verhältnis des Höchstwerts des Ähnlichkeitsgrades zu dem Ähnlichkeitsgrad als der Vergleich, insbesondere des Höchstwerts des Ähnlichkeitsgrades geteilt durch den Ähnlichkeitsgrad als der Vergleich, als den Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades.
Wenn in Schritt S201 bestimmt wird, dass der Änderungsbetrag größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist, schreitet der Prozess zu Schritt S202 voran. Wenn bestimmt wird, dass der Änderungsbetrag unter dem vordefinierten Wert liegt, schreitet der Prozess zu Schritt S203 voran.
In Schritt S202 erhöht der Komparator 25 den Ähnlichkeitsgrad, der für die Bestimmung in Schritt S105 verwendet wird. Hierdurch wird der Ähnlichkeitsgrad in Schritt S105 leichter als größer als der Schwellenwert bestimmt. Nach Schritt S202 schreitet der Prozess zu Schritt S203 voran.
In Schritt S203 bestimmt der Komparator 25, ob der Höchstwert der Intensität des Empfangssignals, das von jedem der zwei oder mehr Empfänger 20B ausgegeben wird, größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist. Insbesondere bestimmt der Komparator 25 sowohl für die direkte als auch für die indirekte Welle, ob der Höchstwert der Amplitude des Empfangssignals größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist.
Wenn in Schritt S203 bestimmt wird, dass der Höchstwert der Amplitude größer oder gleich dem vordefinierten Wert ist, schreitet der Prozess zu Schritt S204 voran. Wird bestimmt, dass der Höchstwert der Amplitude kleiner als der vordefinierte Wert ist, schreitet der Prozess zu Schritt S205 voran.
In Schritt S204 erhöht der Komparator 25 den Ähnlichkeitsgrad, der für die Bestimmung in Schritt S105 verwendet wird. Hierdurch wird der Ähnlichkeitsgrad in Schritt S105 leichter als größer als der Schwellenwert bestimmt. Nach Schritt S204 schreitet der Prozess zu Schritt S205 voran.
In Schritt S205 bestimmt der Komparator 25, ob der Übereinstimmungsgrad zwischen Amplitudenanstiegszeiten in den mehreren von den zwei oder mehr Empfängern 20B ausgegebenen Empfangssignalen größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist. Beispielsweise vergleicht der Komparator 25 Steigungen der Empfangssignale zu den Amplitudenanstiegszeiten in der direkten Welle und der indirekten Welle und bestimmt, ob dieser Übereinstimmungsgrad größer oder gleich einem vordefinierten Wert ist, indem er den Kehrwert einer Differenz zwischen den Steigungen als den Übereinstimmungsgrad verwendet.
Wenn in Schritt S205 bestimmt wird, dass der Übereinstimmungsgrad größer oder gleich dem vordefinierten Wert ist, schreitet der Prozess zu Schritt S206 voran. Wird bestimmt, dass der Übereinstimmungsgrad geringer ist als der vordefinierte Wert, wird das Unterprogramm beendet.
In Schritt S206 erhöht der Komparator 25 den Ähnlichkeitsgrad, der für die Bestimmung in Schritt S105 verwendet wird. Hierdurch wird der Ähnlichkeitsgrad in Schritt S105 leichter als größer als der Schwellenwert bestimmt. Nach Schritt S206 wird dieses Unterprogramm beendet.
Nach Abschluss des Unterprogramms in 17 schreitet der Prozess zu Schritt S105 von 16 voran. In Schritt S105 bestimmt der Bestimmer 26, ob der Ähnlichkeitsgrad kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist, indem er den Ähnlichkeitsgrad verwendet, der gemäß dem Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades, den Höchstwerten der Intensitäten der mehreren Empfangssignale und dem Übereinstimmungsgrad zwischen den Anstiegszeiten in den mehreren Empfangssignalen korrigiert wurde.
18 veranschaulicht eine Beziehung zwischen der Zeitdifferenz und dem Ähnlichkeitsgrad, wenn eine Messwelle in Richtung einer Straßenoberfläche mit einer gro-ßen Unebenheit, wie beispielsweise ein Gitter, gesendet wird. 19 veranschaulicht eine Beziehung zwischen der Zeitdifferenz und dem Ähnlichkeitsgrad, wenn eine Messwelle in Richtung eines hohen Objekts, wie beispielsweise eine Wand oder eine Stufe, gesendet wird. Wie in den 18 und 19 dargestellt, ist der Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades bei einer Straßenoberfläche mit einer Unebenheit, wie z. B. einem Gitterrost, wahrscheinlich gering, während der Höchstwert des Ähnlichkeitsgrades bei einem Objekt mit einem deutlichen Peak in der reflektierten Welle, wie z. B. einer Wand und einer Stufe, wahrscheinlich sehr hoch ist. Daher kann die Objekterfassungsgenauigkeit verbessert werden, indem die Bestimmung, dass es sich bei dem Objekt um ein hohes Objekt handelt, erleichtert wird, wenn der Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades groß ist, wie in den Schritten S201 und S202. Diese Beziehung zwischen der Art von Objekt und dem Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades wurde von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durch ihre sorgfältige Forschung herausgefunden.
In Fällen, in denen ein Objekt, wie z. B. eine Wand, weit entfernt ist, können sich je nach der Positionsbeziehung zwischen dem Ultraschallsensor 2 und dem Objekt die reflektierte Welle von dem Abschnitt des Objekts, der dem Ultraschallsensor 2 zugewandt ist, und die reflektierte Welle von der Basis des Objekts überlappen, wodurch der berechnete Ähnlichkeitsgrad verringert wird. Die Objekterfassungsgenauigkeit kann verbessert werden, indem die Bestimmung erleichtert wird, dass es sich bei dem Objekt um ein hohes Objekt handelt, wenn die Höchstwerte der Intensitäten der Empfangssignale größer als der vordefinierte Wert sind, wie in den Schritten S203 und S204. Darüber hinaus kann, wie in den Schritten S205 und S206, die Objekterfassungsgenauigkeit verbessert werden, indem die Bestimmung erleichtert wird, dass es sich bei dem Objekt um ein hohes Objekt handelt, wenn der Übereinstimmungsgrad zwischen den Anstiegszeiten größer als der vordefinierte Wert ist.
Die vorliegende Ausführungsform kann die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform anhand der gleichen Konfiguration und Betätigung wie in der ersten Ausführungsform hervorbringen.
Die obige Ausführungsform kann die folgenden Vorteile hervorbringen.

(1) Die Bestimmung erfolgt unter Berücksichtigung von Änderungen des Ähnlichkeitsgrades. Dadurch kann die Objekterfassungsgenauigkeit verbessert werden.
(2) Die Bestimmung erfolgt unter Berücksichtigung der Höchstwerte der Intensitäten der mehreren Empfangssignale. Dadurch kann die Objekterfassungsgenauigkeit verbessert werden.
(3) Die Bestimmung erfolgt unter Berücksichtigung eines Übereinstimmungsgrads zwischen Anstiegszeiten in den mehreren Empfangssignalen. Dadurch kann die Objekterfassungsgenauigkeit verbessert werden.

(Weitere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und die Ausführungsformen können nach Bedarf geändert werden. Jede der obigen Ausführungsformen ist nicht unabhängig voneinander und kann beliebig kombiniert werden, es sei denn, die Kombination ist eindeutig nicht möglich. Es versteht sich von selbst, dass, in den Ausführungsformen, die Elemente, die die Ausführungsformen bilden, nicht notwendigerweise wesentlich sind, es sei denn, die Elemente sind als wesentlich bezeichnet oder die Elemente sind als grundsätzlich wesentlich angesehen.
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird der Ähnlichkeitsgrad beispielsweise durch Vergleichen der Amplitudenkurven der direkten und der indirekten Welle berechnet. Alternativ kann der Ähnlichkeitsgrad durch Vergleichen der Amplitudenkurven der von zwei Transducern 21B empfangenen indirekten Wellen berechnet werden, und eine Objekterfassungsbestimmung kann auf der Grundlage dieses Ähnlichkeitsgrades erfolgen.
In der ersten bis dritten Ausführungsform ist ein zu erfassendes Objekt auf dem Boden platziert. Alternativ kann auch ein Objekt erfasst werden, das von der Decke oder der Wand eines Durchgangs hervorragt. Bei einem Objekt, das von der Decke oder der Wand eines Durchgangs hervorragt, kann anhand der Größe des Vorsprungs bestimmt werden, ob es sich um ein Hindernis handelt.
Der Komparator 25 kann den Absolutwert der Differenz zwischen dem Messpunkt direkter Welle und dem Messpunkt indirekter Welle gleichzeitig berechnen, eine solche Berechnung für jeden Messpunkt direkter Welle durchführen und den Kehrwert der Summe der Rechenergebnisse als den Ähnlichkeitsgrad verwenden. Anstelle des oben beschriebenen Absolutwerts der Differenz kann auch das Quadrat der Differenz zur Berechnung des Ähnlichkeitsgrades verwendet werden.
Von den Messpunkten der direkten und indirekten Wellen können diejenigen, deren Amplituden kleiner als ein Schwellenwert sind, als Rauschen betrachtet und von der Berechnung des Ähnlichkeitsgrades ausgeschlossen werden.
In der ersten bis dritten Ausführungsform wird die Amplitudenkurve der indirekten Welle entlang der Zeitachse verschoben. Alternativ kann der Ähnlichkeitsgrad auch berechnet werden, indem die Amplitudenkurve der direkten Welle entlang der Zeitachse verschoben wird.
Der Bereich, über den die Amplitudenkurve der indirekten Welle entlang der Zeitachse verschoben wird, kann auf andere Weise als in der ersten und zweiten Ausführungsform festgelegt werden. So können beispielsweise die Ober- und Untergrenze dieses Bereichs auf konstante Werte gesetzt werden.
In der zweiten Ausführungsform kann der Ähnlichkeitsgrad wie in der dritten Ausführungsform korrigiert werden.
In der dritten Ausführungsform können nur ein oder zwei der Posten (i) Änderungsbetrag des Ähnlichkeitsgrades, (ii) Höchstwerte der Intensitäten der mehreren Empfangssignale und (iii) Übereinstimmungsgrad zwischen Anstiegszeiten in den mehreren Empfangssignalen berücksichtigt werden, um eine Bestimmung vorzunehmen.
In Fällen, in denen mehrere Peaks in jedem von zwei Empfangssignalen erfasst werden, kann der Ähnlichkeitsgrad entsprechend dem Übereinstimmungsgrad zwischen Peak-zu-Peak-Zeitdifferenzen korrigiert werden. Wenn beispielsweise eine Differenz zwischen der Peak-zu-Peak-Zeitdifferenz in einem der Empfangssignale und der Peak-zu-Peak-Zeitdifferenz in dem anderen der Empfangssignale kleiner oder gleich einem vordefinierten Wert ist, kann der für die Bestimmung in Schritt S105 verwendete Ähnlichkeitsgrad erhöht werden.
Alternativ kann der Ähnlichkeitsgrad in Übereinstimmung mit dem Übereinstimmungsgrad zwischen Peak-Breiten in den beiden Empfangssignalen korrigiert werden. Beispielsweise kann ein Abschnitt jedes Empfangssignals, der größer als ein Schwellenwert ist, aus dem Empfangssignal extrahiert werden, und eine zeitliche Breite dieses Abschnitts kann als die Peak-Breite verwendet werden. Eine Differenz zwischen den Peak-Breiten in den beiden Empfangssignalen kann berechnet werden, und der für die Bestimmung in Schritt S105 verwendete Ähnlichkeitsgrad kann erhöht werden, wenn diese Differenz kleiner als ein vordefinierter Wert ist.
Die Zeitdifferenz, wenn der Ähnlichkeitsgrad am größten ist, kann zur Bestimmung der Breite (seitliche Abmessung) eines Objekts verwendet werden. Es wird, wie in 2 dargestellt, beispielsweise angenommen, dass sich ein Objekt wie eine Wand vor dem Fahrzeug 100 befindet. In diesem Fall kann ein Abstand zum Objekt anhand der TOF-Methode oder einer anderen Methode auf der Grundlage der Zeit gemessen werden, zu der das Empfangssignal der direkten Welle seinen Peak bzw. Spitzenwert aufweist. Auf der Grundlage dieses gemessenen Abstandes und der Positionsbeziehung zwischen den Transducern 21A und 21B kann ein Abstand zwischen dem Reflexionspunkt, der die direkte Welle retourniert hat, und dem Transducer 21B berechnet werden. Die Ausbreitungsdistanz der indirekten Welle kann berechnet werden, indem zur Ausbreitungsdistanz der direkten Welle die Zeitdifferenz addiert wird, bei der der Ähnlichkeitsgrad maximiert ist, die genauer in einen Abstand gewandelt werden kann als z. B. die Methode zur Erfassung der reflektierten Welle durch Vergleich der Amplitude des Empfangssignals mit einem Schwellenwert.
Handelt es sich bei dem Objekt beispielsweise um einen schmalen Pfahl oder dergleichen, so liegen die Positionen von Reflexionspunkte von direkter und indirekter Welle nahe beieinander. Daher ist der Abstand, der durch Subtraktion des auf der Basis der direkten Welle gemessenen Abstandes zum Objekt von der Ausbreitungsdistanz der indirekten Welle erfasst wird, fast derselbe wie der Abstand, der auf der Grundlage der oben beschriebenen Positionsbeziehung der Transducer 21A und 21B berechnet wird. Handelt es sich bei dem Objekt hingegen um eine breite Wand oder dergleichen, sind die Reflexionspunkte der direkten und der indirekten Welle getrennt. Folglich sind diese beiden Abstände unterschiedlich.
Dementsprechend kann darauf basierend, ob diese beiden Abstände übereinstimmen, bestimmt werden, ob die Breite des Objekts groß ist. Wenn zum Beispiel die Differenz zwischen den beiden Abständen kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist, bestimmt der Bestimmer 26, dass die Breite des Objekts kleiner oder gleich einem vordefinierten Wert ist, und wenn die Differenz zwischen den beiden Abständen größer als der Schwellenwert ist, bestimmt der Bestimmer 26, dass die Breite des Objekts größer als der vordefinierte Wert ist.
In den obigen Ausführungsformen und Modifikationen können der Komparator, der Bestimmer, der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen Spezialcomputer realisiert werden, der mit einem Speicher und einem Prozessor ausgestattet ist, programmiert, um eine oder mehrere bestimmte Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen des Speichers verkörpert sind. Alternativ können der Komparator, der Bestimmer, der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, auch durch einen dedizierten Computer realisiert werden, der als Prozessor mit einer oder mehreren dedizierten Hardware-Logikschaltungen konfiguriert ist. Alternativ können der Komparator, der Bestimmer, der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen oder mehrere dedizierte Computer realisiert werden, die als eine Kombination eines Prozessors und eines Speichers, die programmiert sind, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen, und eines Prozessors, der mit einer oder mehreren Hardware-Logikschaltungen aufgebaut ist, konfiguriert sind. Das Computerprogramm kann auch auf einem computerlesbaren, nichtflüchtigen, materiellen Speichermedium als von einem Computer auszuführende Befehle gespeichert sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 20219007 [0001]
JP 5846316 B [0005]

Claims

Objekterfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Objekts durch Senden und Empfangen von Ultraschallwellen, aufweisend: - einen Sender (20A), der eine Ultraschallwelle sendet; - zwei oder mehr Empfänger (20B), die jeweils eine Ultraschallwelle empfangen und ein Empfangssignal in Übereinstimmung mit der empfangenen Ultraschallwelle ausgeben; - einen Komparator (25), der die mehreren Empfangssignale, die von den zwei oder mehr Empfängern ausgegeben werden, vergleicht und einen Ähnlichkeitsgrad zwischen den mehreren Empfangssignalen berechnet; und - einen Bestimmer (26), der auf der Grundlage des Ähnlichkeitsgrades bestimmt, ob es ein zu erfassendes Objekt gibt.
Objekterfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bestimmer die Bestimmung auf der Grundlage eines Höchstwertes des Ähnlichkeitsgrades vornimmt.
Objekterfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bestimmer die Bestimmung unter Berücksichtigung eines Änderungsbetrags des Ähnlichkeitsgrades vornimmt.
Objekterfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Komparator den Ähnlichkeitsgrad auf der Grundlage einer Korrelation zwischen den mehreren Empfangssignalen berechnet.
Objekterfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Komparator einen Zeitbereich zum Vergleichen der mehreren Empfangssignale in Übereinstimmung mit Positionen der zwei oder mehr Empfänger und Erfassungsbereichen der zwei oder mehr Empfänger festlegt.
Objekterfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Komparator einen Zeitbereich zum Vergleichen der mehreren Empfangssignale auf der Grundlage von Peaks der mehreren Empfangssignale festlegt.
Objekterfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Bestimmer die Bestimmung unter Berücksichtigung von Höchstwerten von Intensitäten der mehreren Empfangssignale vornimmt.
Objekterfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bestimmer die Bestimmung durch Berücksichtigung eines Übereinstimmungsgrades zwischen Anstiegszeiten in den mehreren Empfangssignalen vornimmt.