DE19903210A1 - Hindernisdetektionsgerät - Google Patents

Hindernisdetektionsgerät

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DE19903210A1
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ultrasonic wave
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detection device
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Yukio Nishimoto
Daisuke Hara
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Abstract

Ein Fahrzeug (11) enthält das Hindernisdetektionsgerät mit Ultraschallwellen-Sendern/Empfängern (16 bis 19, 171) zum Ändern einer Kombination des Sendens von Ultraschallwellen und Empfangen reflektierter Ultraschallwellen sowie eine CPU (20) zum Berechnen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug (11) und einem Hindernis sowie zum Speichern von Daten in Zuordnung zu der berechneten Distanz in der Distanztabelle (23), und die LC-Anzeigeeinrichtung (27) zeigt das Hindernis anhand von Anzeigestäben mit einer Gitterform an, in Zuordnung zu den in der Distanztabelle (23) gespeicherten Daten, und ein Summer (26) gibt einen Alarm für einen Fahrer aus.

Description

Die folgende Erfindung betrifft ein Hindernisdetektionsgerät in einem Fahrzeug zum Detektieren der Distanz von dem Fahrzeug zu einem Hindernis und der Position des Hindernisses zum Anzeigen von Daten gemäß der Distanz zu dem Hindernis und der Position zu dem Hindernis für einen Fahrer des Fahrzeugs bei einer Flüssigkristall-(Liquid Crystal LC)-Anzeige, und zum Abgeben eines Alarms an den Fahrzeugführer durch eine im Fahrzeug enthaltene Alarmeinrichtung
Die Fig. 22 zeigt eine Draufsicht zum Darstellen mehrerer Sensoren zum Bilden eines üblichen Hindernisdetektionsgeräts, das in einem Fahrzeug enthalten ist und das in einem japanischen Patentdokument offenbart ist, insbesondere der japanischen Patentoffenlegungs-Veröffentlichung mit der Nr. JP-A-62/59880. Die Fig. 23 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Konfiguration des in Fig. 22 gezeigten üblichen Hindernisdetektionsgerät. In Fig. 23 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, und die Bezugszeichen 2 bis 5 bezeichnen Sensoren, die an jeder Ecke des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Jeder der Sensoren 2 bis 5 ist mit jeder der Detektionsschaltungen 6 bis 9 verbunden, die jeweils einen Oszillator (in Fig. 23 weggelassen) enthalten. Jeder der Sensoren 2 bis 5 detektiert ein Hindernis unabhängig, und überträgt Daten über das detektierte Hindernis an eine Anzeigeeinrichtung 10, die in der Nähe des Fahrers plaziert ist. Diese Anzeigeeinrichtung 10 enthält mehrere Anzeigeabschnitte in Zuordnung zu den Bereichen um die Sensoren 2 bis 5. Diese Anzeigeeinrichtung 10 ist in der Lage, eine Distanz zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis durch Einsatz der Zahl der Anzeigestäbe oder Stabsegmente anzuzeigen. Beispielsweise dann, wenn ein Hindernis in der Nähe des Sensors 2 vorliegt und insbesondere dann, wenn das Hindernis an dem vorderen rechten Abschnitt der rechtshändigen Seite des Fahrzeugs 1 vorliegt und wenn sich das Fahrzeug 1 auf das Hindernis zubewegt, detektieren der Sensor 2 und die Detektionsschaltung 6 die Position des Hindernisses und sie weist ein Aufleuchten des am weitesten innen liegenden Anzeigestabs der Anzeigeeinrichtung 10 auf. Anschließend leuchtet dann, wenn das Fahrzeug 1 in der Nähe des Hindernisses vorliegt, und wenn es beispielsweise nahezu das Hindernis berührt, der am weitesten außen liegende Anzeigestab in dem vorderen rechten Abschnitt der Anzeigeeinrichtung 10 auf, damit der Fahrer über den gefährlichsten Zustand informiert wird.
Die die Anzeigeeinrichtung 10 bildenden Anzeigestäbe, die zum Anzeigen der Distanz zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis dienen, leuchten stufenweise auf, und zwar - wie in Fig. 2 gezeigt - zu der Außenseite der Figur, die das Fahrzeug 1 zeigt, und zwar dann, wenn sich das Fahrzeug 1 zu dem Hindernis bewegt, und zwar aufgrund der Tatsache, daß das übliche Hindernisdetektionsgerät in dem Fahrzeug 1 die oben beschriebene Konfiguration aufweist. Demnach besteht bei dem üblichen Hindernisdetektionsgerät ein Nachteil dahingehend, daß es für den Fahrer des Fahrzeugs 1 schwierig ist, die Distanz zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis sowie die Position des Hindernisses einfach und genau hinsichtlich der Empfindlichkeit zu erkennen.
Ferner ist es beispielsweise dann, wenn sowohl die Anzeigestäbe gemäß dem Sensor 4 an der unteren rechten Seite und gemäß dem Sensor 5 auf der hinteren linken Seite gleichzeitig aufleuchten, für den Fahrer schwierig zu erkennen, ob das Hindernis in der Nähe zu der hinteren rechten Seite oder der hinteren linken Seite vorliegt, und es ist für den Fahrer auch schwierig, die Information im Zusammenhang mit der tatsächlichen Position des Hindernisses zu erkennen, und der Fahrer benötigt eine lange Zeit zum Erkennen der genauen Position des Hindernisses, da der Fahrer lediglich die Zahl der bei der Anzeigeeinrichtung 10 aufleuchtenden Anzeigestäbe beobachtet.
Demnach besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung unter genauer Berücksichtigung der Nachteile bei der üblichen Technik in der Schaffung eines Hindernisdetektionsgeräts für Fahrzeuge, das in der Lage ist, eine genaue Distanz zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis und eine korrekte Position des Hindernisses dem Fahrer genau mitzuteilen. Hierdurch kann der Fahrer die korrekte Distanz zwischen dem Hindernis und die Position des Hindernisses einfach mit Genauigkeit erkennen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Hindernisdetektionsgerät mehrere Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen, die an einem Fahrzeug zum Senden von Ultraschallwellen und zum Empfangen der durch das Hindernis detektierten Ultraschallwellen installiert sind; eine Steuervorrichtung mit einer Distanztabelle zum Berechnen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis auf Grundlage eines Zeitintervalls ausgehend von einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwelle gesendet wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem die durch das Hindernis reflektierte Ultraschallwelle von den mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen empfangen wird, sowie zum Speichern von Daten und Zuordnen der berechneten Distanz in Speicherfelder, die die Distanztabelle bilden; eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bereichs, in dem kein Hindernis durch die mehreren Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen detektiert ist, auf Grundlage der in der Distanztabelle gespeicherten Daten; und eine Alarmvorrichtung zum Abgeben eines Alarms über das Hindernis an den Fahrer des Fahrzeugs auf der Grundlage der in der Distanztabelle gespeicherten Daten.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Hindernisdetektionsgerät mehrere Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen, die an einem Fahrzeug zum Senden von Ultraschallwellen und zum Empfangen der durch das Hindernis detektierten Ultraschallwellen installiert sind; eine Steuervorrichtung mit einer Distanztabelle zum Berechnen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis auf Grundlage eines Zeitintervalls ausgehend von einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwelle gesendet wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem die durch das Hindernis reflektierte Ultraschallwelle von den mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen empfangen wird, sowie zum Speichern von Daten und Zuordnen der berechneten Distanz in Speicherfelder, die die Distanztabelle bilden; eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bereichs, in dem das Hindernis durch die mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen detektiert ist, auf Grundlage der in der Distanztabelle gespeicherten Daten; und eine Alarmvorrichtung zum Abgeben eines Alarms über das Hindernis an den Fahrer des Fahrzeugs auf der Grundlage der in der Distanztabelle gespeicherten Daten.
Für das Hindernisdetektionsgerät nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist kennzeichnend, daß die Steuervorrichtung die Distanztabelle enthält, mit mehreren Speicherfeldern in Zuordnung zu einem Fall, in dem diese Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtung die Ultraschallwelle sendet und die durch das Hindernis reflektierte Ultraschallwelle empfängt, sowie einen Fall, in dem unterschiedliche Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen die Ultraschallwellen senden und die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen empfangen.
Für das Hindernisdetektionsgerät nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist kennzeichnend, daß mindestens eine der mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen in Eckabschnitten des Fahrzeugs installiert sind, und dann, wenn die bei den Eckabschnitten installierten Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen die Ultraschallwelle senden und die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen direkt empfangen, die Steuervorrichtung, die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen als einen Ecksensor nützt, und daß die Anzeigevorrichtung Information gemäß einer Position des Hindernisses anzeigt, die durch die von dem Hindernis reflektierten Ultraschallwelle erhalten ist.
Für das Hindernisdetektionsgerät nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist kennzeichnend, daß die Anzeigevorrichtung mehrere Anzeigestäbe mit Gitterform enthält und daß sie die Anzeigestäbe in Zuordnung zu den in der Distanztabelle gespeicherten Daten erleuchtet.
Für das Hindernisdetektionsgerät nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist kennzeichnend, daß die Steuervorrichtung eine Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis unter Berücksichtigung einer Distanzdifferenz zwischen einem Spitzenabschnitt des Fahrzeugs und den mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen berechnet.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich anhand der vorliegenden Erfindung detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung und eines Erfassungsbereichs einer Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung zum Bilden des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Konfiguration des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Diagramm zum Darstellen des Zustands, in dem sämtliche Anzeigestäbe als Anzeigesegmente an einer Anzeigeeinrichtung in dem in Fig. 2 gezeigten Hindernisdetektionsgerät aufleuchten;
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen der Änderung der Ultraschallwellen-Pulssignale, die von dem Hindernisdetektionsgerät der ersten Ausführungsform übertragen werden;
Fig. 5 ein Diagramm zum Darstellen der Beziehung eines Pulssignals eines empfangenen Signals, eines Fahrzeugs sowie eines Hindernisses;
Fig. 6 ein Flußdiagramm des Betriebs des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 7 ein Diagramm zum Darstellen einer Konfiguration einer Distanztabelle, die in der CPU als Steuervorrichtung enthalten ist;
Fig. 8 ein Diagramm zum Darstellen der Distanztabelle, in der Daten gespeichert sind;
Fig. 9 ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der Anzeigeeinrichtung in Zuordnung zu den in der in Fig. 8 gezeigten Distanztabelle gespeicherten Daten;
Fig. 10 ein Diagramm zum Darstellen des Betriebs des Detektionsverfahrens für eine Distanz, das von dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
Fig. 11 ein Diagramm zum Darstellen eines detaillierten indirekten Sende/Empfangsverfahrens für den in Fig. 10 gezeigten Distanzdetektionsprozeß;
Fig. 12 ein konkretes Beispiel eines direkten Sende/Empfangsprozesses und eines indirekten Sende/Empfangsprozesses bei dem in Fig. 10 gezeigten Distanzdetektionsprozeß;
Fig. 13 ein Diagramm zum Darstellen der Distanztabelle zum Speichern von Daten, die in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
Fig. 14 ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der LC-Anzeigeeinrichtung gemäß den Daten, die in der in Fig. 13 gezeigten Distanztabelle gespeichert sind;
Fig. 15 ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der LC-Anzeigeeinrichtung, die in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der dritten Ausführungsform enthalten ist;
Fig. 16 ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der LC-Anzeigeeinrichtung in dem in Fig. 18 gezeigten Hindernisdetektionsgerät, gemäß dem sämtliche Anzeigestäbe als Anzeigeabschnitte aufleuchten;
Fig. 20 ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 21 ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der LC-Anzeigeeinrichtung in dem in Fig. 20 gezeigten Hindernisdetektionsgerät;
Fig. 22 ein Diagramm zum Darstellen eines in einem Fahrzeug enthaltenen üblichen Hindernisdetektionsgeräts; und
Fig. 23 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Konfiguration des in Fig. 22 gezeigten üblichen Hindernisdetektionsgeräts.
Weitere Merkmale dieser Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die lediglich zum Zweck der Darstellung der Erfindung erfolgt und nicht als diese einschränkend beabsichtigt ist.
Erste Ausführungsform
Die Fig. 1 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung und eines Erfassungsbereichs für eine Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung zum Bilden des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein Fahrzeug wie ein Automobil, das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine hintere Stoßstange des Fahrzeugs 11, und die Bezugszeichen 16 bis 19 bezeichnen mehrere Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen, die beispielsweise an der hinteren Stoßstange 12 des Fahrzeugs 11 installiert sind. Jede der Ultraschallwellen-Sende/Empfängervorrichtungen 16 bis 19 überträgt eine Ultraschallwelle jeweils mit einem Erfassungsbereich 16a bis 19a und empfängt eine reflektierte Welle von einem Hindernis und anderen Objekten. Beispielsweise enthält jede Ultraschallwellen- Sende/Empfängervorrichtung einen Ultraschallwellensensor, einen Fahrzeugerkennungssensor oder einen Fahrzeugrücksensor oder andere Sensoren. Die Bezugszeichen 16b bis 18b bezeichnen Erfassungsbereiche oder Gebiete, in denen jede der Ultraschallwellen-Sende/Empfängervorrichtungen 16 bis 19, die an benachbarten Stellen nebeneinander installiert sind, die reflektierte Welle der Ultraschallwelle empfängt, die von den unterschiedlichen Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtungen gesendet sind. Jedes der Bezugszeichen von beispielsweise 30 cm, 40 cm,. . ., und 100 cm bezeichnet eine Distanz ausgehend von dem hinteren Stoßstangenabschnitt 12 zu einem Hindernis.
Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen einer Konfiguration des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 20 eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) als Steuervorrichtung des Gesamtbetriebs des Hindernisdetektionsgeräts. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Ultraschallwellengenerator, das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Distanztabelle mit mehreren Speicherfeldern, in die Daten in Zuordnung zu den Distanzsignalen berechnet durch und ausgegeben von der Distanzberechnungsvorrichtung 22 gespeichert sind. Bei einem konkreten Beispiel enthält die Distanztabelle 23 einen Speicher, beispielsweise einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff DRAM. Die Steuervorrichtung 20 enthält den Ultraschallwellengenerator 21, die Distanzdetektionsvorrichtung 22 und die Distanztabelle 23. Das Referenzzeichen 26 bezeichnet einen Summer, der einen Alarm an den Fahrer dann abgibt, wenn sich das Fahrzeug in die Nähe des Hindernisses bewegt. Hierdurch kann der Fahrer des Fahrzeugs 11 erkennen, daß das Fahrzeug 11 sich in der Nähe des Hindernisses befindet. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Flüssigkristall-(LC)-Anzeige zum Anzeigen der Position des Hindernisses.
Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des Zustands, in dem sämtliche Anzeigestäbe oder Stababschnitte mit einer Gitterform bei der Anzeigeeinrichtung 27, die in dem Hindernisdetektionsgerät enthalten ist,- aufleuchten, wie in Fig. 2 gezeigt. Wie anhand der schrägen Linien in Fig. 3 gezeigt, leuchten sämtlich Anzeigestäbe bei der Anzeigeeinrichtung 27 auf. Hinter der hinteren Stoßstange 12 der in Fig. 3 in Fahrzeugform dargestellten Abb. 28 sind die Anzeigestäbe F0 bis F7 einer Gitterform sequentiell angeordnet.
Die Fig. 4 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zum Darstellen der Änderungen der Ultraschallwellen-Pulssignale, die von dem Hindernisdetektionsgerät 16 bis 19 gemäß der ersten Ausführungsform gesendet werden. Wie in Fig. 4 gezeigt, werden die durch den Ultraschallwellengenerator 21 erzeugten Ultraschallwelle-Pulssignale A1 bis A4 in Ultraschallwellen B1 bis B4 umgesetzt, durch Einsatz eines Wechselstroms und Verstärken desselben mit Verstärkern. Anschließend werden die Ultraschallwellen B1 bis B4 zu den Ultraschallwellen- Sender/Generatorvorrichtungen 16 bis 19 übertragen, die an dem hinteren Stoßstangenabschnitt 12 installiert sind. Die Bezugszeichen 35 bis 38 bezeichnen Verstärker zum Umsetzen der von dem Ultraschallwellengenerator 21 übertragenen Ultraschallwellen-Pulssignale A1 bis A4 in Wechselströme und für eine Verstärkung derselben, sowie zum Ausgeben der erhaltenen verstärkten Ultraschallwellen B1 bis B4 an die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtungen 16 bis 19. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Schaltvorrichtung mit elektrischen Kontakten 39a bis 39d zum Umschalten der Verbindungen zwischen den Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtungen 16 bis 19 und den Verstärkern 36 bis 38 unter Steuerung durch die CPU-Einheit 20. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet einen Verstärker, das Bezugszeichen 41 bezeichnet ein Bandpaßfilter zum Durchlassen lediglich einer Ultraschallwellenkomponente in einem vorgegebenen Frequenzband, und das Bezugszeichen 42 bezeichnet einen Detektor zum Umsetzen der Ultraschallwelle von dem Bandpaßfilter 41 in ein Pulssignal D.
Nun erfolgt eine Beschreibung des Betriebs des Hindernisdetektionsgeräts der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 5 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Beziehung des Ultraschallwellen-Pulssignals A1, des empfangenen Signals C, des Fahrzeugs 11 und des Hindernisses. Die Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform. Hiernach wird der Betriebsablauf für das Hindernisdetektionsverfahren unter Bezug auf die Fig. 1 bis 6 erläutert.
Beispielsweise bewirkt der in der CPU-Einheit 20 enthaltene Ultraschallwellengenerator 21 das Erzeugen und Ausgeben des Ultraschallwellen-Pulssignals A1. Der Verstärker 35 setzt dieses Pulssignal A1 in einen Wechselstrom um, und er verstärkt den Wechselstrom. Anschließend gibt die bei dem rechten Eckabschnitt des hinteren Stoßstangenabschnitts 12 installierte Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 die Ultraschallwelle B1 an die Außenseite des Fahrzeugs 11 gemäß dem Verstärkerwechselstrom aus (Schritt ST1).
Die durch die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 in dem Fahrzeug 11 abgestrahlte Ultraschallwelle B1 schreitet in Rückwärtsrichtung fort. Liegt dort ein Hindernis im Umfeld des Fahrzeugs 11 vor, so wird die Ultraschallwelle B1 zu dem Fahrzeug 11 rückgeführt, da die Ultraschallwelle B1 durch das Hindernis reflektiert wird. Anschließend empfängt die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 die reflektierte Ultraschallwelle B1 (Schritt ST5).
Wie in Fig. 5 gezeigt, sendet im Zeitpunkt T1 der Ultraschallwellengenerator 21 das Ultraschallwellen- Pulssignal A1, und die Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtung 16 sendet die Ultraschallwelle B1 zu der Außenseite des Fahrzeugs 11. Im Zeitpunkt T2 empfängt die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung das empfangene Signal C. Die Detektionszeit, insbesondere das Zeitintervall von dem Senden der Ultraschallwelle B1 zu dem Empfang des empfangenen Signals C, wird gleich dem Zeitintervall (T2 - T1), das kürzer als ein vorgegebenes Zeitintervall ist.
Das durch die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 empfangene Empfangssignal C, das durch Reflexion der Ultraschallwelle B1 an dem Hindernis vorliegt, wird zu dem Verstärker 40 durch die Schaltvorrichtung 39 übertragen, und über den Verstärker 40 und das Bandpaßfilter 41 geführt, und anschließend durch den Detektor 42 in das Pulssignal D umgesetzt. Die Distanzdetektionsvorrichtung 22 in der CPU- Einheit 20 berechnet die Distanz La von dem hinteren Stoßstangenabschnitt 12 des Fahrzeugs 11 installierten Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 zu dem Hindernis gemäß dem Zeitintervall (T2 - T1) durch Einsatz der folgenden Gleichungen (1) und (2) (Schritt ST6).
Demnach erfolgt eine Bezeichnung des Ultraschallwellen-Sende- und Empfangsbetriebs als Direktsende- und Empfangsprozeß oder - kurz als Direktsenden und -empfangen - wenn die Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 16 eine Ultraschallwelle sendet und direkt ein Empfangssignal C empfängt.
La = V (T2 - T1) (1)
V = 331.45 + 0.607 t (2),
derart, daß V eine Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Ultraschallwelle in Luft darstellt.
Die Fig. 10 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des Betriebs des durch das Hindernisdetektionsgerät der ersten Ausführungsform durchgeführten Distanzdetektionsprozeß.
Die durch die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 im Rahmen des direkten Ultraschall-Sende/Empfangsprozeß detektierte Distanz La kann durch Einsatz eines Kreisbogens erläutert werden, der in Fig. 10 durch ein Bezugszeichen 16a bezeichnet ist. In diesem Fall beträgt die Distanz zwischen dem Fahrzeug 11 und dem Hindernis den halben Wert der Distanz La.
Anschließend bewirkt, wie in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt, der Ultraschallwellengenerator 21 das Erzeugen und Ausgeben des Ultraschallwellen-Pulssignals A1 im Zeitpunkt T3, und anschließend sendet die Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 16 die Ultraschallwelle B1 im Zeitpunkt T3. Nach dem Senden der Ultraschallwelle B1 wird der elektrische Kontakt 39a in der Schaltvorrichtung 39 zu dem elektrischen Kontakt 39b und der Steuerung durch die CPU- Einheit 20 geschaltet (Schritt ST20).
Hierdurch empfängt die Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtung 17 die durch das Hindernis reflektierte Ultraschallwelle. Im Zeitpunkt T4 detektiert der Detektor 42 das Empfangssignal C. Demnach wird ähnlich zu dem Fall der Ultraschallwelle B1 die durch die Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtung 17 empfangene Ultraschallwelle B2 in das Pulssignal D durch den Detektor 42 nach Führen über den Verstärker 40 und das Bandpaßfilter 41 umgesetzt. Die Distanzdetektionsvorrichtung 22 in der CPU-Einheit detektiert die Distanz Lb von der Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtung 16 zu der Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtung 17, die in der Mitte des rechten Eckabschnittes in der hinteren Stoßstange 12 installiert ist, und zwar bei Wegführung über das Hindernis auf Grundlage des Zeitintervalls (T4 - T3), ausgehend von dem Zeitpunkt T4 nach dem Zeitpunkt T3 zu dem Zeitpunkt bis zum Empfang des Empfangssignals C durch Einsatz der folgenden Gleichung (3). Demnach bezeichnet man diesen Fall, in dem die Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 die Ultraschallwelle B1 empfängt und die Ultraschallwellen- Sende-/Empfängervorrichtung 17 das Empfangssignal C empfängt, als indirekten Sende- und Empfangsbetrieb.
Die Fig. 11 zeigt ein Diagramm zum detaillierten Darstellen des indirekten Sende/Empfangsprozesses bei der in Fig. 10 gezeigten Distanzdetektion. Sendet die Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 16 eine Ultraschallwelle, und empfängt die Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 17 die von einem Hindernis reflektierte Ultraschallwelle, so kann insbesondere bei dem indirekten Sende/Empfangsbetrieb die detektierte Distanz Lb durch den Kreisbogen dargestellt werden, der in Fig. 10 durch das Bezugszeichen 16b bezeichnet ist. Die minimale Distanz von dem Fahrzeug 11 läßt sich durch die vertikale Dateninformation Y (oder die Meßdistanz) darstellen, und sie läßt sich ebenfalls durch die folgenden Gleichungen (3) und (4) berechnen:
Lb = V (T4 - T3) (3);
Xa2 + Y2 = Za2 (4)
Xb2 + Y2 = Zb2 (5)
für die Distanz zwischen den beiden Sende/Empfängervorrichtungen gilt:
Xp = Xa + Xb (6);
ferner gilt für die im Rahmen des indirekten Sende/Empfangsprozeß erhaltene Distanz:
Lb = Za + Zb (7).
Wie in Fig. 11 gezeigt, wird der Maximalwert der vertikalen Distanz Y ausgehend von dem Fahrzeug 11 bei dem Zwischenpunkt zwischen der Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtung 16 und 17 erhalten. In diesem Fall erfordert die Meßdistanz Y das Heranziehen der folgenden Gleichung (8):
Xa = Xb, Za = Zb (8).
Dies bedeutet, daß sich die Meßdistanz Y anhand der folgenden Gleichung (9) erhalten läßt:
Y = (Lb2 - (Xp/2)2)1/2 (9).
Die Fig. 7 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Konfigurierung der Distanztabelle 23 in der CPU-Einheit in dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform.
Das Hindernisdetektionsgerät der ersten Ausführungsform berechnet beide Detektionsdistanzen La und Lb (Schritt ST12) zu dem Hindernis ausgehend von dem Fahrzeug 11 gemäß dem direkten und indirekten Sende/Empfangsprozeß durch Einsatz der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 16 bis 19 zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen (Schritt ST7 bis Schritt ST11), und sie berechnet die Meßdistanzen L und Y. Beide umgesetzte Meßdistanzen L und Y von dem Fahrzeug 11 zu dem Hindernis werden in jedem Speicherfeld in der Distanztabelle 23 gespeichert. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Speicherfelder in der Distanztabelle 23 in vertikale Speicherfelder unterteilt, zum Bilden von Speicherfeldern, einem Feld für 0-30 cm, einem Anzeigestab als ein Feld 30-40 cm, einem Anzeigestab als ein Feld von 40-50 cm,. . ., und einem Anzeigestab als ein Feld 90-100 cm, jeweils pro 10 cm. Die Speicherfelder in der Distanztabelle 23 sind auch in eine Gitterstruktur pro Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtung klassifiziert, und zwar pro direktem Sende/Empfangsprozeß und pro indirekten Sende/Empfangsprozeß.
Die Fig. 12 zeigt ein konkretes Beispiel für den direkten Sende/Empfangsprozeß und den indirekten Sende/Empfangsprozeß bei der in Fig. 10 gezeigten Distanzdetektion. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird dann, wenn ein Hindernis zwischen der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 16 und 17 in der Distanz von 72 cm ausgehend von dem Fahrzeug 11 vorliegt, die Distanz zu dem Hindernis 13 durch Einsatz beider Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtungen 16 und 17 detektiert, mittels dem direkten Sende/Empfangsverfahren und dem indirekten Sende/Empfangsverfahren, und die Meßdistanzen L und Y werden berechnet. In diesem Fall nimmt die Meßdistanz L einen Wert von 76 cm an und die Meßdistanz Y nimmt einen Wert von 72 cm an.
Nun wird erläutert, wie Daten in der Distanztabelle 23 zu speichern sind. Da die berechneten Meßdistanzen L und Y in dem Bereich von 70 bis 80 cm liegen, wie in Fig. 8 gezeigt, wird der Wert "1" in den drei Feldern F5 in Zuordnung zu dem Bereich 16a, 16b und 17a gespeichert, die auch den Ultraschallwellen-Sender/Empfängervorrichtungen 16 und 17 zugeordnet sind (Schritt ST13).
Die Fig. 8 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Distanztabelle 23, in der Daten "1" gespeichert sind, und die Fig. 9 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der Anzeigeeinrichtung 27 gemäß den Daten, die in der in Fig. 8 gezeigten Distanztabelle gespeichert sind.
Die LC-Anzeige 27 beleuchtet die Anzeigestäbe, die in Fig. 9 durch geneigte Linien bezeichnet sind, in Zuordnung zu den Speicherfeldern 16a-F5, 16b-F5 und 17a-F5, auf Grundlage der in der Distanztabelle 23 gespeicherten Daten (Schritt ST14).
Zusätzlich hierzu gibt der Summer 26 einen Alarm unter Anweisung durch die CPU-Einheit 20 aus. Die Periodendauer des Alarms des Summers 27 ist in Zuordnung zu der Distanz zu dem Hindernis erhöht, insbesondere gemäß der Größe der Distanz zwischen dem Fahrzeug 11 und dem Hindernis 13. Erreicht die Meßdistanz den Bereich von 0 bis 30 cm, so gibt der Summer 27 fortlaufend den Alarm aus (Schritt ST15), damit eine Informierung über den Umfang des Auftretens einer Gefahr dem Fahrer des Fahrzeugs 11 korrekt erfolgt.
Demnach wird durch das Hindernisdetektionsgerät eine Reihe der folgenden Betriebsschritte in Folge geschaltet:
Sende/Empfangsbetrieb der Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 16 → Sendebetrieb der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 16 → Empfangsbetrieb der Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 17 → Sende/Empfangsbetrieb der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 17 → Sendebetrieb der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 17 → Empfangbetrieb der Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 18 → Sende/Empfangsbetrieb der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 18 → Sendebetrieb der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 18 → Sende/Empfangsbetrieb der Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 19 → Sende/Empfangsbetrieb der Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 16.
Wie oben beschrieben, detektiert das Hindernisdetektionsgerät gemäß der ersten Ausführungsform die Distanz zu dem Hindernis durch die Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtungen 16 bis 19, und es speichert Daten in Speicherfeldern der Distanztabelle 23 in Zuordnung zu der detektierten Distanz, es zeigt die in der Distanztabelle 23 gespeicherten Daten bei der LC-Anzeige an, und sie informiert über den Umfang der Gefahr gemäß den in der Distanztabelle 23 gespeicherten Daten durch den Summer 26 den Fahrer. Hierdurch kann der Fahrer die ausgehend von dem Fahrzeug 11 gemessene Position des Hindernisses erkennen. Bei dem im Rahmen der ersten Ausführungsform erläuterten Beispiel weist die Form jedes Anzeigestabs zum Bilden der LC-Anzeigeeinrichtung 27 eine Gitterform auf. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt, und beispielsweise ist es annehmbar, jeden Anzeigestab bei der LC-Anzeigeeinrichtung 27 mit einer Kreisringform zu bilden, oder einer Polygonform oder einer anderen Form. Dies führt zu derselben Wirkung. Zusätzlich ist es auch akzeptabel, eine in einem Navigationsgerät enthaltene Anzeigeeinrichtung einzusetzen, oder ein Fahrzeugfernsehgerät oder andere Anzeigeeinrichtungen, und zwar anstelle der LC- Anzeigeeinrichtung 27. Diese Vorgehensweise führt auch dazu, daß dieselbe Wirkung eintritt. In dem Navigationsgerät ist es akzeptabel, die Anzeige des Navigationsgeräts oder des TV- Geräts für die Handhabung eines Hindernisses dann zu schalten, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt oder wenn ein Schalter von dem Fahrer umgeschaltet wird oder wenn das Hindernisdetektionsgerät ein Hindernis detektiert. Ferner wird die Periodendauer des Alarms des Summers 26 in Übereinstimmung mit der Distanz zu dem Hindernis geändert, und zwar gemäß der Erläuterung der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, jedoch ist es auch akzeptabel, die Frequenz oder die Amplitude des Geräusches des Summers 26 gemäß der Meßdistanz zu ändern, um den Fahrer über die Gefahr zu informieren. Hierdurch läßt sich ebenfalls dieselbe Wirkung erzielen.
Zweite Ausführungsform
Die Fig. 13 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Distanztabelle zum Speichern von Daten in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 14 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der LC- Anzeigeeinrichtung 27 auf der Grundlage zugeordneter Daten, die in der in Fig. 13 gezeigten Distanztabelle gespeichert sind. Andere Komponenten des Hindernisdetektionsgeräts nach der zweiten Ausführungsform sind die gleichen Komponenten wie bei dem Hindernisdetektionsgerät der ersten Ausführungsform, und dieselben Bezugszeichen werden demnach für selbe Komponenten benützt, und die Erläuterung hiervon wird aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun wird eine Beschreibung für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts nach der zweiten Ausführungsform gegeben.
Bei dem in den Fig. 1 bis 12 gezeigten Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform leuchten die Anzeigestäbe auf, und zwar als Anzeigeabschnitte der Anzeigeeinrichtung 27 in Zuordnung zu den Daten, die in den Speicherfeldern der Distanztabelle 23 gespeichert sind, uns zwar als schwarzes Symbol oder durch schwarzes Blinken (das in den Figuren durch die schrägen Linien dargestellt ist). Im Gegensatz hierzu wird bei der zweiten Ausführungsform dann, wenn ein Hindernis 13 bei der Position detektiert wird, die in Fig. 12 anhand des Bezugszeichens "⚫" bezeichnet ist, der Datenwert "1" in die Speicherzelle der Distanztabelle 23 gespeichert, in Zuordnung zu dem Bereich der Positionen, in denen offensichtlich kein Hindernis detektiert wird, wie in Fig. 13 gezeigt, und der Datenwert "0" wird in den Speicherfeldern in der Distanztabelle 23 gesetzt, in Zuordnung zu dem Bereich der Positionen, wo das Hindernis detektiert wird, und in Zuordnung zu dem Bereich mit Schattenbildung des Hindernisses, bei dem es für das Hindernisdetektionsgeräts schwierig ist, das Hindernis zu detektieren. Im Ergebnis leuchten die Anzeigestäbe der Anzeigeeinrichtung 27 in Zuordnung zu dem in der Distanztabelle 23 gespeicherten Datenwert "0" mit weißen Symbolen durch ein weißes Blinken auf.
Wie oben beschrieben, wird bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der zweiten Ausführungsform der Datenwert "1" in Speicherfeldern der Distanztabelle 23 gespeichert, und zwar in Zuordnung zu dem Bereich der Positionen, in dem offenbar kein Hindernis detektiert wird, und der Datenwert "0" wird in den Speicherfeldern der Distanztabelle 23 gespeichert, und zwar in Zuordnung zu dem Bereich der Position, bei der das Hindernis 13 detektiert wird, und bei dem es schwierig ist, das Hindernis zu detektieren. Demnach kann der Fahrer des Fahrzeugs 11 die Position des Hindernisses korrekt und einfach erkennen, wie bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Die Fig. 15 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels für die LC-Anzeigeeinrichtung 27, die in dem Hindernisdetektionsgerät gemäßt der dritten Ausführungsform enthalten ist. Andere Komponenten des Hindernisdetektionsgeräts nach der dritten Ausführungsform stimmen mit den Komponenten des Hindernisdetektionsgeräts nach der ersten Ausführungsform überein, und dieselben Bezugszeichen werden demnach für dieselben Komponenten genützt, und die Erläuterung dieser wird aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun erfolgt eine Beschreibung des Betriebs für das Hindernisdetektionsgerät nach der dritten Ausführungsform.
Bei dem in den Fig. 1 bis 12 gezeigten Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform leuchten die Anzeigestäbe in der Anzeigeeinrichtung 27 auf, und zwar in Zuordnung zu den in den Speicherfeldern der Distanztabelle 23 gespeicherten Daten, und zwar mit einem schwarzen Symbol oder mit einem schwarzen Blinken (das durch die geneigten Linien dargestellt ist). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Liegt das Hindernis bei der Position 13 vor, die in Fig. 12 durch das Bezugszeichen "⚫" bezeichnet ist, so ist es beispielsweise akzeptabel, den Datenwert "0" in einem Speicherfeld der Distanztabelle 23 zu speichern, der dem Bereich zugeordnet ist, in dem offenbar kein Hindernis detektiert wird, und den Datenwert "1" in Speicherfeldern zu setzen, die der Position des Hindernisses zugeordnet sind und den Bereich einschließlich dem Schatten dieses Hindernisses zugeordnet sind, in dem es schwierig ist, das Hindernis zu detektieren. In anderen Worten ausgedrückt, weisen die in den Speicherfeldern der Distanztabelle 23 gesetzten Werte nach der dritten Ausführungsform im Vergleich zu den in den Speicherfeldern gesetzten Werten der Distanztabelle 23 nach der zweiten Ausführungsform invertierte Werte auf. Demnach ist das Anzeigemuster bei der Anzeigeeinrichtung 27 nach der dritten Ausführungsform im Vergleich zu dem Anzeigemuster nach der zweiten Ausführungsform umgekehrt. Da das Anzeigemuster der Anzeigeeinrichtung 27 nach der dritten Ausführungsform im Vergleich zu dem in Fig. 14 gezeigten das umgekehrte Anzeigemuster aufweist, wird das Hindernis 23 durch das schwarze Symbol an der Anzeigeeinrichtung 27 angezeigt.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Hindernisdetektionsgerät nach der dritten Ausführungsform der Datenwert "0" in dem Speicherfeld gesetzt, in Zuordnung zu dem Bereich, in dem offenbar kein Hindernis detektiert wird, und der Datenwert "1" wird in dem Speicherfeld gesetzt, in Zuordnung zu der Position des Hindernisses und zusätzlich gemäß dem Bereich einschließlich dem Schatten des Hindernisses, in dem es schwierig ist, das Hindernis zu detektieren. Demnach ist es für den Fahrer möglich, die Position des Hindernisses korrekt zu erkennen.
Vierte Ausführungsform
Die erste Ausführungsform nützt die Distanztabelle 23 für den direkten Sende/Empfangsprozeß. Zusätzlich zu dieser Konfiguration enthält das Hindernisdetektionsgerät nach der vierten Ausführungsform ferner Speicherfelder in der Distanztabelle 23 für den indirekten Sende/Empfangsprozeß. Die Speicherfelder in der Distanztabelle 23 sowohl für den direkten als auch den indirekten Sende/Empfangsprozeß sind hinsichtlich ihrer Konfigurierung identisch. Andere Komponenten bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der vieren Ausführungsform stimmen mit den Komponenten des Hindernisdetektionsgeräts nach der ersten Ausführungsform überein, und dieselben Bezugszeichen werden deshalb für dieselben Komponenten benützt, und die Erläuterung derselben wird aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der vierten Ausführungsform nimmt aufgrund der Tatsache, daß Speicherfelder in der Distanztabelle 23 für den indirekten Sende/Empfangsprozeß zusätzlich zu den Speicherfeldern für den direkten Sende/Empfangsprozeß - wie sie für die erste bis dritte Ausführungsform eingesetzt werden - hinzugefügt sind, die Auslösung des Hindernisdetektionsgeräts einen Wert von (2N-1) dann an, wenn die Zahl der Ultraschallwellen- Sender/Empfängervorrichtungen einen Wert von N (N mit einem positiven ganzzahligen Wert) aufweist, und zwar aufgrund der beiden Distanztabellen für den direkten und indirekten Sende/Empfangsprozeß.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Hindernisdetektionsgerät nach der vierten Ausführungsform aufgrund der Tatsache, daß die Speicherfelder gemäß dem indirekten Sende/Empfangsprozeß in der Distanztabelle 23 zusätzlich zu dem Speicherfeld gemäß dem indirekten Sende/Empfangsprozeß in der Distanztabelle 23 zusätzlich zu dem Speicherfeld gemäß dem direkten Sende/Empfangsprozeß hinzugefügt sind, für den Fahrer möglich, die Position des Hindernisses präzise mit höherer Auflösung selbst dann zu erkennen, wenn die Zahl der Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen kleiner ist.
Fünfte Ausführungsform
Die Fig. 16 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 16 bezeichnen die Bezugszeichen 16 bis 19 Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen, und das Bezugszeichen 122 bezeichnet eine hintere Stoßstange-mit einer Krümmung. Andere Komponenten bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der fünften Ausführungsform sind dieselben Komponenten wie bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform, und demnach werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Komponenten benützt, und die Erläuterung hiervon wird aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun erfolgt eine Beschreibung für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts nach der fünften Ausführungsform.
Obgleich bei der Erläuterung des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform davon ausgegangen wird, daß die Form der hinteren Stoßstange 12 des Fahrzeugs 11 eine lineare Form aufweist, weist die Form einer tatsächlichen hinteren Stoßstange bei jedem Fahrzeug allgemein eine Kurvenform mit einer vorgegebenen Krümmung auf. D.h., es besteht eine Distanzdifferenz zwischen der Position jeder Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung 16 bis 19 und dem Spitzenabschnitt 122 der hinteren Stoßstange. Bei der fünften Ausführungsform werden zu den durch das Hindernisdetektionsgerät detektieren Werten Korrekturwerte addiert und anschließend in der Distanztabelle 23 gesetzt, wenn die Krümmung der hinteren Stoßstange größer ist, insbesondere dann, wenn die Krümmung nicht vernachlässigt ist.
Wie oben beschrieben, werden bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der fünften Ausführungsform zu den detektierten Werten Korrekturdaten addiert und anschließend in die Speicherfelder der Distanztabelle 23 gespeichert, gemäß der Distanzdifferenz zwischen der Position des Spitzenabschnitts der hinteren Stoßstange und der Position jeder der Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen 16 bis 19. Hierdurch ist es möglich, die Positionsbeziehung zwischen dem Hindernis und der hinteren Stoßstange 122 präzise an der LC- Anzeigeeinrichtung 27 anzuzeigen.
Sechste Ausführungsform
Die Fig. 17 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 17 bezeichnen die Bezugszeichen 16 bis 19 Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen, das Bezugszeichen 123 bezeichnet eine hintere Stoßstange mit einer Krümmung, und das Bezugszeichen 12S bezeichnet einen vorstehenden Teil der hinteren Stoßstange 123. Andere Komponenten in dem Hindernisdetektionsgerät nach der sechsten Ausführungsform sind dieselben Komponenten wie bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform, und demnach werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Komponenten benützt, und die Erläuterung derselben wird hier aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun erfolgt eine Beschreibung für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der sechsten Ausführungsform.
Bei der Erläuterung des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß die Form der hinteren Stoßstange 12 des Fahrzeugs 11 eine lineare Form aufweist und daß jede Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung an der Oberfläche der hinteren Stoßstange installiert ist. Wie in Fig. 17 gezeigt, weist bei einer tatsächlichen hinteren Stoßstange eines Fahrzeugs die hintere Stoßstange 123 einen vorstehenden Abschnitt 125 auf, und jede Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung wird in dem inneren Teil der hinteren Stoßstange 123 installiert. D.h., es liegt eine Distanzdifferenz zwischen dem vorstehenden Abschnitt des Fahrzeugs 11 und dem Punkt vor, bei dem jede Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung 16 bis 19 installiert ist. Demnach wird eine detektierte Position des Hindernisses zusätzlich zu Korrekturwerten in die Speicherfelder der Distanztabelle 23 gespeichert, damit die Distanzdifferenz korrigiert wird.
Wie oben beschrieben, wird bei dem Hindernisdetektionsgerät ein Korrekturdatenwert gemäß der Distanzdifferenz α den detektierten Daten dann zugefügt, wenn eine Distanzdifferenz α zwischen dem vorstehenden Abschnitt 12S bei der hinteren Stoßstange 23 und der Position jeder Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 16 bis 19 vorliegt und wenn die detektierte Distanz des Hindernisses in dem Speicherfeld in der Distanztabelle 23 gespeichert wird, so daß sich die Distanz zwischen dem Fahrzeug 11 und dem Hindernis des präzise an der LC-Anzeigeeinrichtung 27 anzeigen läßt.
Siebte Ausführungsform
Die Komponenten des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der siebten Ausführungsform stimmen mit denjenigen des Hindernisdetektionsgeräts nach der ersten Ausführungsform überein, und demnach werden dieselben Bezugszeichen für dieselben Komponenten benützt, und die Erläuterung derselben wird hier aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun erfolgt eine Beschreibung für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts nach der siebten Ausführungsform.
Obgleich der Datenwert "1" für den Bereich einschließlich einer detektierten Position des Hindernisses 13 in das Speicherfeld der Distanztabelle 23 gespeichert wird und der Datenwert "0" in die Speicherfelder gemäß den anderen Positionen gespeichert wird, einschließlich dem durch das Hindernis bewirkten Schattenbereich, und zwar dann, wenn kein Hindernis detektiert wird, besteht eine Möglichkeit dahingehend, daß andere Positionen eine Position eines anderen Hindernisses umfassen, da eine Möglichkeit dahingehend besteht, daß ein anderes Hindernis in dem Schattenbereich des Hindernisses liegt. Bei der siebten Ausführungsform wird der Datenwert "1" ebenfalls in den Speicherfeldern gesetzt, in Zuordnung zu dem Bereich einschließlich dem Schattenabschnitt des Hindernisses.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Hindernisdetektionsgerät nach der siebten Ausführungsform der Datenwert "1" auch in den Speicherfeldern der Distanztabelle 23 gesetzt, die dem Bereich einschließlich dem durch das Hindernis bewirkten Schattenabschnitt zugeordnet ist. Demnach ist es möglich, präzise die Position des Hindernisses an der LC- Anzeigeeinrichtung 27 anzuzeigen und die Sicherheit beim Fahren zu erhöhen.
Achte Ausführungsform
Fig. 18 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung einer Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung in dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 19 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels bei der LC-Anzeige 27 in dem in Fig. 18 gezeigten Hindernisdetektionsgerät, bei der sämtliche Anzeigestäbe aufleuchten. Andere Komponenten bei dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der achten Ausführungsform stimmen mit denjenigen des Hindernisdetektionsgeräts nach der ersten Ausführungsform überein, und dieselben Bezugszeichen werden demnach für dieselben Komponenten benützt, und die Erläuterung derselben wird hier aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun erfolgt eine Beschreibung für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts gemäß der achten Ausführungsform.
Bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform sind sämtliche Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen 16 bis 19 in dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 11 installiert. Im Gegensatz hierzu sind bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der achten Ausführungsform zwei Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtung 16 und 19 bei dem hinteren Eckenabschnitt des Fahrzeugs 11 installiert, wie in Fig. 18 gezeigt. Die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen 16 und 19 weisen einen weiteren Meßbereich im Vergleich zu den Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen 17 und 18 auf, und beide Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen 16 und 19 werden als Ecksensoren eingesetzt, und die durch die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen 16 und 19 detektierte Meßinformation wird bei der in Fig. 1 gezeigten LC-Anzeigeeinrichtung dann angezeigt, wenn die Ultraschallwelle im Rahmen des direkten Ultraschallwellen Empfangsbetriebs empfangen wird.
Wie oben beschrieben, sind bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der achten Ausführungsform einige der Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen 16 bis 19 in dem hinteren Eckabschnitt des Fahrzeugs 11 als Ecksensoren installiert, und demnach ist es möglich, die Installierung von jedwedgen zusätzlichen Ecksensoren zu vermeiden und es ist zudem möglich, Hindernisse im Umfeld des Eckenabschnitts des Fahrzeugs zu detektieren.
Neunte Ausführungsform
Die Fig. 20 zeigt ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung der Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen bei dem Hindernisdetektionsgerät gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 20 bezeichnen die Bezugszeichen 16, 18 und 19 Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen, das Bezugszeichen 171 bezeichnet eine Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung mit einem Meßbereich mit einem breiten Winkel. Die Fig. 21 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Anzeigebeispiels für die LC-Anzeigeeinrichtung 27 bei dem in Fig. 20 gezeigten Hindernisdetektionsgerät. Die Fig. 20 zeigt den Zustand, bei dem sämtliche Anzeigestäbe bei der LC-Anzeigeeinrichtung 27 aufleuchten. In der Fig. 21 bezeichnen die Bezugszeichen 171a und 171b Anzeigestäbe in Zuordnung zu Speicherfeldern, bei denen Daten gemäß dem Meßbereich der Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtung 171 gespeichert sind, während sowohl dem direkten als auch den indirekten Sende/Empfangsprozeß. Andere Komponenten bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der neunten Ausführungsform stimmen mit denjenigen Komponenten bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform überein, und dieselben Bezugszeichen werden demnach für dieselben Komponenten benützt, und die Erläuterung derselben wird hier aus Gründen der Knappheit weggelassen.
Nun erfolgt eine Beschreibung für den Betrieb des Hindernisdetektionsgeräts nach der neunten Ausführungsform.
Bei dem Hindernisdetektionsgerät nach der ersten Ausführungsform sind die Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen 16 bis 19 mit derselben Funktion bei der hinteren Stoßstange des Fahrzeugs 11 installiert, in Ausrichtung zu der Rückwärtsrichtung bei dem Fahrzeug 11. Bei der in Fig. 20 gezeigten neunten Ausführungsform detektiert dann, wenn Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung 171 einen Meßbereich in einem weiten Winkel aufweist und sie als Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung installiert ist (allgemein wird die Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtung mit einem weiten Winkel und in üblicher Weise eingesetzt) und wenn die Hindernisse wie durch das Bezugszeichen α und das Bezugszeichen β bezeichnet vorliegen, die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung 171 mit dem weiten Winkel diese Hindernisse α und β bei derselben Position, da beide Hindernisse α und β denselben Radius ausgehend von der Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtung 171 aufweisen. D.h., es ist demnach schwierig, die Position von jedem der Hindernisse α und β differenzierter und präzise zu detektieren.
Wie anhand der geneigten Linien in Fig. 21 gezeigt, wird das Hindernis durch die Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtung 171 detektiert und durch das schwarze Symbol bei der LC-Anzeige 27 angezeigt. Zusätlich hierzu ist es - wie in Fig. 20 gezeigt - für den Fahrer möglich, die Position des Hindernisses präzise dadurch zu erkennen, daß der Bereich angezeigt wird, in dem die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung kein Hindernis detektiert, wie durch das Bezugszeichen γ bezeichnet.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß dem Hindernisdetektionsgerät nach der neunten Ausführungsform für den Fahrer in dem Fahrzeug möglich, die Position des Hindernisses einfach vorherzusehen, und hierdurch ist es für den Fahrer möglich, einen sicheren Bereich präzise zu erkennen, da der Bereich mit den Positionen, in denen keine Hindernisse detektiert werden, wie beispielsweise in Fig. 20 durch die geneigten Linien y gezeigt, mit einer Halbton- Punktüberdeckung bzw. einem Halbton-Punkteingriff (Engl.: halftone dot meshing) bei der LC-Anzeigeeinrichtung 27 angezeigt wird.
Wie oben detailliert beschrieben, berechnet gemäß der vorliegenden Erfindung die CPU-Einheit als Steuervorrichtung die Distanz zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis auf der Grundlage eines Zeitintervalls ausgehend von einer Zeit, bei der die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen Ultraschallwellen senden, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen empfangen, und die Steuervorrichtung speichert Daten gemäß der berechneten Distanz in der Distanztabelle. Die Anzeigevorrichtung zeigt den Bereich an, in dem kein Hindernis detektiert wird, und zwar gemäß den in der Distanztabelle gespeicherten Daten. Die Alarmvorrichtung gibt einen Alarm an den Fahrer gemäß den in der Distanztabelle gespeicherten Daten aus. Demnach ist es möglich, die Position des Hindernisses präzise anzuzeigen, und der Fahrer kann die Position des Hindernisses einfach und sicher erkennen.
Zusätzlich berechnet gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuervorrichtung die Distanz zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis auf der Grundlage des Zeitintervalls ausgehend von einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen Ultraschallwellen senden, bis zu einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen empfangen, und die Steuervorrichtung speichert Daten in Zuordnung zu der berechneten Distanz in der Distanztabelle. Die Anzeigevorrichtung zeigt den Bereich an, in dem das Hindernis detektiert wird, und zwar gemäß den in der Distanztabelle gespeicherten Daten. Die Alarmvorrichtung gibt einen Alarm an den Fahrer gemäß den in der Distanztabelle gespeicherten Daten aus. Demnach ist es möglich, die Position des Hindernisses präzise anzuzeigen, und der Fahrer kann die Position des Hindernisses einfach und sicher erkennen.
Ferner enthält gemäß der vorliegenden Erfindung das Hindernisdetektionsgerät Speicherfelder zum Bilden der Distanztabelle sowohl für direkte Sende/Empfangsprozesse, bei denen dieselbe Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtung die Ultraschallwellen sendet und ebenfalls empfängt, als auch indirekte Sende/Empfangsprozesse, bei denen unterschiedliche Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen die Ultraschallwellen senden und empfangen. Beispielsweise ist es selbst dann, wenn die Zahl der Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen verringert ist, für den Fahrer möglich, die Position des Hindernisses mit hoher Auflösung zu erkennen.
Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens eine der mehreren Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen an Eckabschnitten des Fahrzeugs installiert, und dann, wenn die bei den Eckabschnitten installierten Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen die Ultraschallwelle senden und direkt die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen empfangen, nützt die Steuervorrichtung die Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen als Ecksensoren, und die Anzeigevorrichtung zeigt Information über die Position des Hindernisses an, die durch die von dem Hindernis reflektierten Ultraschallwellen gewonnen wird. Demnach ist es möglich, jedwedge zusätzliche Sensoren zu installieren, und es ist hierdurch für den Fahrer möglich, das Hindernis im Umfeld des Eckabschnittes des Fahrzeugs präzise zu erkennen.
Zusätzlich weisen gemäß der vorliegenden Erfindung die Stababschnitte bei der LC-Anzeigeeinrichtung eine Gitterform auf, die Positionsinformation für das Hindernis wird gemäß der Distanz zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis angezeigt, und hierdurch ist es für den Fahrer möglich, die Position des Hindernisses präzise und einfach zu erkennen.
Weiterhin berechnet gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuervorrichtung die Distanz von dem Fahrzeug zu dem Hindernis unter Berücksichtigung einer Distanzdifferenz zwischen dem spitzen Abschnitt oder dem vorstehenden Abschnitt des Fahrzeugs und den Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen, und sie speichert die berechneten Daten in der Distanztabelle. Hierdurch ist es für den Fahrer möglich, die Position des Hindernisses präziser zu erkennen.
Während oben eine vollständige umfassende Offenbarung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gegeben ist, lassen sich zahlreiche Modifikationen und alternative Konstruktionen und Äquivalente ohne Abweichen von dem Schutzbereich der Erfindung einsetzen. Demnach ist die obige Beschreibung und Darstellung nicht als den Schutzbereich der Erfindung beschränkend anzusehen, der durch die angefügten Patentansprüche definiert ist.

Claims (6)

1. Hindernisdetektionsgerät, enthaltend:
mehrere Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171), die an einem Fahrzeug (11) zum Senden von Ultraschallwellen und zum Empfangen der durch das Hindernis detektierten Ultraschallwellen installiert sind;
eine Steuervorrichtung (20) mit einer Distanztabelle (23) zum Berechnen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug (11) und dem Hindernis auf Grundlage eines Zeitintervalls ausgehend von einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwelle gesendet wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem die durch das Hindernis reflektierte Ultraschallwelle von den mehreren Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) empfangen wird, sowie zum Speichern von Daten und Zuordnen der berechneten Distanz in Speicherfelder, die die Distanztabelle (23) bilden;
eine Anzeigevorrichtung (27) zum Anzeigen eines Bereichs, in dem kein Hindernis durch die mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) detektiert ist, auf Grundlage der in der Distanztabelle (23) gespeicherten Daten; und
eine Alarmvorrichtung (26) zum Abgeben eines Alarms über das Hindernis an den Fahrer des Fahrzeugs (11) auf der Grundlage der in der Distanztabelle (23) gespeicherten Daten.
2. Hindernisdetektionsgerät, enthaltend:
mehrere Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171), die an einem Fahrzeug (11) zum Senden von Ultraschallwellen und zum Empfangen der durch das Hindernis detektierten Ultraschallwellen installiert sind;
eine Steuervorrichtung (20) mit einer Distanztabelle (23) zum Berechnen einer Distanz zwischen dem Fahrzeug (11) und dem Hindernis auf Grundlage eines Zeitintervalls ausgehend von einem Zeitpunkt, bei dem die Ultraschallwelle gesendet wird, zu einem Zeitpunkt, bei dem die durch das Hindernis reflektierte Ultraschallwelle von den mehreren Ultraschallwellen- Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) empfangen wird, sowie zum Speichern von Daten und Zuordnen der berechneten Distanz in Speicherfelder, die die Distanztabelle (23) bilden;
eine Anzeigevorrichtung (27) zum Anzeigen eines Bereichs, in dem das Hindernis durch die mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) detektiert ist, auf Grundlage der in der Distanztabelle (23) gespeicherten Daten; und
eine Alarmvorrichtung (26) zum Abgeben eines Alarms über das Hindernis an den Fahrer des Fahrzeugs (11) auf der Grundlage der in der Distanztabelle (23) gespeicherten Daten.
3. Hindernisdetektionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (20) die Distanztabelle (23) enthält, mit mehreren Speicherfeldern in Zuordnung zu einem Fall, in dem diese Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtung (16, 17, 18, 19 und 171) die Ultraschallwelle(n) sendet und die durch das Hindernis reflektierte(n) Ultraschallwelle(n) empfängt, sowie einen Fall, in dem unterschiedliche Ultraschallwellen-Sende/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) die Ultraschallwellen senden und die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen empfangen.
4. Hindernisdetektionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) in Eckabschnitten des Fahrzeugs (11) installiert sind, und dann, wenn die bei den Eckabschnitten installierten Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen die Ultraschallwellen senden und die durch das Hindernis reflektierten Ultraschallwellen direkt empfangen, die Steuervorrichtung (20), die Ultraschallwellen- Sende/Empfangsvorrichtungen als einen Ecksensor nützt, und daß die Anzeigevorrichtung (27) Information gemäß einer Position des Hindernisses anzeigt, die durch die von dem Hindernis reflektierten Ultraschallwelle erhalten ist.
5. Hindernisdetektionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (27) mehrere Anzeigestäbe (F0 bis F7, 16a bis 19a) mit Gitterform enthält und daß sie die Anzeigestäbe (F0 bis F7, 16a bis 19a) in Zuordnung zu den in der Distanztabelle (23) gespeicherten Daten erleuchtet.
6. Hindernisdetektionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (20) eine Distanz zwischen dem Fahrzeug (11) und dem Hindernis unter Berücksichtigung einer Distanzdifferenz zwischen einem Spitzenabschnitt des Fahrzeugs (11) und den mehreren Ultraschallwellen-Sender/Empfangsvorrichtungen (16, 17, 18, 19 und 171) berechnet.
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