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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich generell auf eine Entfernungsdetektionsvorrichtung und eine Objektdetektionsvorrichtung.
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HINTERGRUNDERÖRTERUNG
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Es ist eine Technik herkömmlich bekannt, in der ein Korrelationswert zwischen einer Sendewelle und einer Empfangswelle, die als eine Sendewelle dient, die durch ein Objekt reflektiert und zurückgeworfen ist, erhalten (berechnet) wird, und auf Grundlage des Korrelationswerts bestimmt wird, ob ein Grad einer Ähnlichkeit der Sendewelle und der Empfangswelle zueinander auf einem Niveau ist, das gleich oder größer einem vorbestimmten Niveau ist, oder nicht. Gemäß dem Bestimmungsergebnis wird eine Entfernung zu dem Objekt als eine von Informationen in Bezug auf das Objekt zum Beispiel durch Verwendung einer TOF- („Time Of Flight“) Methode detektiert (siehe zum Beispiel
JP 2005-249770 A , die als Patentliteratur 1 bezeichnet wird).
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Generell muss in der vorstehend beschriebenen bekannten Technik eine Abstimmschaltung zum Abstimmen der Sendewelle und der Empfangswelle aufeinander bereitgestellt werden, um einen genauen Korrelationswert zu erhalten, und kann dementsprechend eine Schaltungskonfiguration kompliziert sein.
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Es besteht daher ein Erfordernis für eine Entfernungsdetektionsvorrichtung und eine Objektdetektionsvorrichtung, die einen genauen Korrelationswert zwischen einer Sendewelle und einer Empfangswelle mit einer einfacheren Schaltungskonfiguration erhalten können.
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KURZFASSUNG
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung umfasst eine Entfernungsdetektionsvorrichtung einen Wellensender, der konfiguriert ist zum Senden einer Sendewelle, die einem Sendesignal entspricht, einen Wellenempfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen der Sendewelle, die durch ein Objekt reflektiert ist, als eine Empfangswelle, einen Speicherteil, der konfiguriert ist zum Speichern des Sendesignals, einen Korrelationsverarbeitungsteil, der konfiguriert ist zum Erhalten eines Korrelationswerts zwischen dem Sendesignal, das aus dem Speicherteil gelesen wird, und einem Empfangssignal, das der Empfangswelle entspricht, und einen Detektionsteil, der konfiguriert ist zum Detektieren einer Entfernung von der Entfernungsdetektionsvorrichtung zu dem Objekt auf Grundlage einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Sendewelle gesendet wird, und einem Zeitpunkt, zu dem das Empfangssignal empfangen wird, wobei der Detektionsteil die Entfernung in einem Fall detektiert, in dem der Korrelationswert bezeichnet, dass das Sendesignal und das Empfangssignal auf einem Niveau, das gleich oder größer einem vorbestimmten Niveau ist, ähnlich zueinander sind.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird das Sendesignal in dem Speicherteil gespeichert. Somit werden das Sendesignal, das von dem Speicherteil ausgelesen wird, und das Empfangssignal, das gemäß der Empfangswelle eingegeben wird, so verwendet wie sie sind, und wird dementsprechend ein genauer Korrelationswert ohne die Notwendigkeit erhalten, die Abstimmung des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander zu berücksichtigen. Demzufolge besteht kein Erfordernis zum Bereitstellen von zum Beispiel einer Abstimmschaltung zum Abstimmen des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander, und kann somit eine Schaltungskonfiguration vereinfacht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung eine Verstärkerschaltung, die konfiguriert ist zum Verstärken des Sendesignals und Ausgeben des verstärkten Sendesignals an den Wellensender, wobei der Speicherteil das Sendesignal speichert, das durch die Verstärkerschaltung verstärkt ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann, anders als in einem Fall, in dem zum Beispiel das Sendesignal vor der Verstärkung gespeichert wird, das Sendesignal, bevor es als die Sendewelle gesendet wird, genauer gespeichert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung einen Sendesignalausgabeteil, der konfiguriert ist zum Ausgeben des Sendesignals an/auf eine Seite des Wellensenders, wobei gemäß Informationen, die von dem Sendesignalausgabeteil erhalten werden und in Bezug stehen zu einem Zeitpunkt, zu dem das Sendesignal ausgegeben wird, der Speicherteil nur einen Teil des verstärkten Sendesignals speichert, wobei der Teil einer Ausgabezeitperiode des Sendesignals entspricht.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration umfasst selbst in einem Fall, in dem ein Verstärkungsrauschen zu dem Sendesignal addiert wird, das in dem Speicherteil gespeicherte Sendesignal, das die Grundlage des Korrelationswerts darstellt, keinen Abschnitt bzw. Anteil, der dem Verstärkungsrauschen entspricht, und nur einen Abschnitt bzw. Anteil, der der Ausgabezeitperiode entspricht. Demzufolge wird der Korrelationswert genauer erhalten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung einen Sendesignalausgabeteil, der konfiguriert ist zum Ausgeben des Sendesignals an/auf eine Seite des Wellensenders, wobei der Sendesignalausgabeteil ein codiertes Signal als das Sendesignal ausgibt. Das codierte Signal wird durch Hinzufügen von Identifikationsinformationen, die eine vorbestimmte Codelänge umfassen, zu einer Trägerwelle erzeugt.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann eine Unterscheidbarkeit des Sendesignals aufgrund der Identifikationsinformationen gesteigert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung sind mehrere Kombinationen des Sendesignalausgabeteils und des Wellensenders bereitgestellt, wobei die Identifikationsinformationen zwischen den Kombinationen verschieden voneinander sind, und sind mehrere Speicherteile bereitgestellt, wobei die Anzahl der Kombinationen und die Anzahl der Speicherteile gleich zueinander sind.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration können, in den Konfigurationen, die die mehreren Sendewellen senden, von denen die Identifikationsinformationen voneinander verschieden sind, die mehreren Sendesignale, die als Grundlagen, der mehreren Sendewellen dienen, separat voneinander gespeichert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung sind der Wellensender und der Wellenempfänger integral miteinander als ein Sende- und Empfangsteil konfiguriert, der einen Vibrator umfasst, der konfiguriert ist zum Senden und Empfangen einer Ultraschallwelle.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung vereinfacht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung ist der Speicherteil als ein Puffer konfiguriert, der das Sendesignal vorrübergehend speichert.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann eine Speicherkapazität im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, in dem zum Beispiel das Sendesignal in einer nicht-vorübergehenden Art und Weise gespeichert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung umfasst eine Objektdetektionsvorrichtung einen Wellensender, der konfiguriert ist zum Senden einer Sendewelle, die einem Sendesignal entspricht, einen Wellenempfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen der Sendewelle, die durch ein Objekt reflektiert ist, als eine Empfangswelle, einen Speicherteil, der konfiguriert ist zum Speichern des Sendesignals, einen Korrelationsverarbeitungsteil, der konfiguriert ist zum Erhalten eines Korrelationswerts zwischen dem Sendesignal, das aus dem Speicherteil gelesen wird, und einem Empfangssignal, das der Empfangswelle entspricht, und einen Detektionsteil, der konfiguriert ist zum Detektieren von Informationen in Bezug auf das Objekt auf Grundlage des Korrelationswerts.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird das Sendesignal in dem Speicherteil gespeichert. Somit werden das Sendesignal, das von dem Speicherteil ausgelesen wird, und das Empfangssignal, das gemäß der Empfangswelle eingegeben wird, so verwendet wie sie sind, und wird dementsprechend ein genauer Korrelationswert ohne die Notwendigkeit erhalten, die Abstimmung des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander zu berücksichtigen. Demzufolge besteht kein Erfordernis zum Bereitstellen von zum Beispiel einer Abstimmschaltung zum Abstimmen des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander, und kann somit eine Schaltungskonfiguration vereinfacht werden.
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Figurenliste
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Die vorgenannten und weitere Merkmale und Eigenschaften dieser Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher, wenn diese unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, für die gilt:
- 1 ist eine schematische Ansicht, von oben gesehen, die das Äußere eines Fahrzeugs veranschaulicht, das mit einem Objektdetektionssystem gemäß einem hierin offenbarten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist;
- 2 ist ein schematisches Blockschaltbild, das eine schematische Hardwarekonfiguration einer ECU (elektronischen Steuereinheit) und einer Entfernungsdetektionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
- 3 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Überblicks einer Technik, die durch die Entfernungsdetektionsvorrichtung verwendet wird, um eine Entfernung zu einem Objekt zu detektieren, gemäß dem Ausführungsbeispiel;
- 4 ist ein schematisches Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
- 5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das einen Ablauf von Betriebsvorgängen der Entfernungsdetektionsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel angibt;
- 6 ist ein schematisches Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration eines Entfernungsdetektionssystems gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels veranschaulicht;
- 7 ist ein schematisches Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration einer Entfernungsdetektionsvorrichtung gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels veranschaulicht; und
- 8 ist ein schematisches Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration eines Entfernungsdetektionssystems gemäß einem dritten Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Konfiguration des hierin nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels, sowie die Betriebsvorgänge und Ergebnisse (Vorteile und Wirkungen), die durch die Konfiguration hervorgebracht werden, sind Beispiele, und die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
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1 ist eine schematische beispielhafte Ansicht, gesehen von oben, die ein Äußeres eines Fahrzeugs veranschaulicht, das mit einem Objektdetektionssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgestattet ist. Wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird, ist das Objektdetektionssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Sensorsystem, das ein Senden und Empfangen von Ultraschallwellen durchführt und zum Beispiel eine Zeitdifferenz zwischen dem Senden und Empfangen erhält und dadurch Informationen in Bezug auf ein Objekt einschließlich eines Menschen oder einer Person in der Umgebung (zum Beispiel ein Hindernis O, das in 2 veranschaulicht ist, die nachstehend beschrieben wird) detektiert.
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Wie es in 1 veranschaulicht ist, umfasst das Objektdetektionssystem eine ECU (elektronische Steuereinheit) 100 (siehe auch 2, die nachstehend ausführlich beschrieben wird), die innerhalb des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, und Entfernungsdetektionsvorrichtungen 201, 202, 203, 204, die außen am Fahrzeug 1 bereitgestellt sind. Das Fahrzeug 1 ist mit vier Rädern ausgestattet, einschließlich einem Paar von Vorderrädern 3F und einem Paar von Hinterrädern 3R.
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Als Beispiel sind in dem in 1 veranschaulichten Beispiel die Entfernungsdetektionsvorrichtungen 201 bis 204 zum Beispiel an einer hinteren Stoßstange an einem hinteren Ende eines Fahrzeugkörpers 2 bereitgestellt, der als das Äußere des Fahrzeugs 1 dient, sodass sie an voneinander verschiedenen Positionen angeordnet sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind Hardwarekonfigurationen und Funktionen der jeweiligen Entfernungsdetektionsvorrichtungen 201, 202, 203, 204 identisch zueinander. Daher werden zu Vereinfachungszwecken die Entfernungsdetektionsvorrichtungen 201, 202, 203, 204 hierin nachstehend auch kollektiv als die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 bezeichnet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Position, wo die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 angeordnet ist, nicht auf das in 1 veranschaulichte Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 an einer vorderen Stoßstange an einem vorderen Ende des Fahrzeugkörpers 2, an einer Seitenfläche oder Seitenflächen des Fahrzeugkörpers 2 oder an zwei oder mehr Positionen der hinteren Stoßstange, der vorderen Stoßstange und der Seitenflächen bereitgestellt sein. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Entfernungsdetektionsvorrichtungen 200 nicht auf das in 1 veranschaulichte Beispiel beschränkt.
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2 ist ein schematisches beispielhaftes Blockschaltbild, das eine Hardwarekonfiguration der ECU 100 und der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Wie es in 2 veranschaulicht ist, umfasst die ECU 100 eine Hardwarekonfiguration, die ähnlich zu einem gewöhnlichen Computer ist. Im Speziellen umfasst die ECU 100 eine Eingabe- und Ausgabevorrichtung 110, eine Speichervorrichtung 120 und einen Prozessor 130.
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Die Eingabe- und Ausgabevorrichtung 110 ist eine Schnittstelle zum Realisieren eines Sendens und Empfangens von Informationen zwischen der ECU 100 und einem Äußeren (der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 in dem Beispiel von 1).
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Die Speichervorrichtung 120 umfasst zum Beispiel einen Hauptspeicher, umfassend einen ROM (Festwertspeicher) und/oder einen RAM (Direktzugriffsspeicher), und/oder einen Hilfs- bzw. Zusatzspeicher, umfassend ein HDD (Festplattenlaufwerk) und/oder ein SSD (Festkörperlaufwerk).
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Der Prozessor 130 steuert verschiedene Verarbeitungen, die in der ECU 100 ausgeführt werden. Der Prozessor 130 umfasst zum Beispiel eine arithmetische Vorrichtung, die eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) umfasst. Zum Beispiel realisiert der Prozessor 130 verschiedene Funktionen, umfassend autonomes oder automatisches Parken, durch Lesen eines in der Speichervorrichtung 120 gespeicherten Computerprogramms und Durchführen des Computerprogramms.
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Wie es in 2 veranschaulicht ist, umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 einen Sende- und Empfangsteil 210 und einen Steuerteil 220.
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Der Sende- und Empfangsteil 210 umfasst einen Vibrator 211, der zum Beispiel ein piezoelektrisches Element umfasst, und realisiert das Senden und Empfangen der Ultraschallwellen durch Verwendung des Vibrators 211.
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Im Speziellen sendet der Sende- und Empfangsteil 210, als eine Sendewelle, eine Ultraschallwelle, die in Erwiderung auf Vibrationen des Vibrators 211 erzeugt wird. Dann empfängt der Sende- und Empfangsteil 210, als eine Empfangswelle, Vibrationen des Vibrators 211, wobei die Vibrationen derart verursacht werden, dass die Ultraschallwelle, die als die Sendewelle gesendet wird, durch ein außerhalb existierendes Objekt reflektiert wird und die reflektierte Welle zurückkommt. In dem Beispiel von 2 ist das Hindernis O, das auf einer Fahrbahnoberfläche RS angeordnet ist, als das Objekt veranschaulicht, das die Ultraschallwelle von dem Sende- und Empfangsteil 210 reflektiert.
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Gemäß der Konfiguration des in 2 veranschaulichten Beispiels werden sowohl das Senden der Sendewelle als auch das Empfangen der Empfangswelle durch den einzelnen Sende- und Empfangsteil 210, der mit dem einzelnen Vibrator 211 ausgestattet ist, realisiert oder durchgeführt. Die Technik des Ausführungsbeispiels ist jedoch auch auf eine Konfiguration anwendbar, bei der eine Konfiguration einer Sendeseite und eine Konfiguration einer Empfangsseite getrennt voneinander sind, einschließlich zum Beispiel einer Konfiguration, bei der ein erster Vibrator zum Senden der Sendewelle und ein zweiter Vibrator zum Empfangen der Empfangswelle separat voneinander bereitgestellt sind.
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Der Steuerteil 220 umfasst eine Hardwarekonfiguration, die ähnlich zu einem gewöhnlichen Computer ist. Im Speziellen umfasst der Steuerteil 220 eine Eingabe- und Ausgabevorrichtung 221, eine Speichervorrichtung 222 und einen Prozessor 223.
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Die Eingabe- und Ausgabevorrichtung 221 ist eine Schnittstelle zum Realisieren eines Sendens und Empfangens von Informationen zwischen dem Steuerteil 220 und einem Äußeren (der ECU 100 und dem Sende- und Empfangsteil 210 in dem Beispiel von 1).
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Die Speichervorrichtung 222 umfasst zum Beispiel einen Hauptspeicher, umfassend einen ROM und/oder einen RAM, und/oder einen Hilfs- bzw. Zusatzspeicher, umfassend ein HDD und/oder ein SSD.
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Der Prozessor 223 steuert verschiedene Verarbeitungen, die in dem Steuerteil 220 ausgeführt werden. Der Prozessor 223 umfasst eine arithmetische Vorrichtung, die zum Beispiel eine CPU umfasst. Zum Beispiel realisiert der Prozessor 223 verschiedene Funktionen durch Lesen eines in der Speichervorrichtung 222 gespeicherten Computerprogramms und Durchführen des Computerprogramms.
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Die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 des Ausführungsbeispiels detektiert eine Entfernung zu dem Objekt durch die Verwendung der Technologie der sogenannten TOF- („Time Of Flight“) Methode. Wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird, ist die TOF-Methode eine Technik, dass eine Entfernung zu einem Objekt in Anbetracht einer Differenz zwischen einem Zeitpunkt, zu dem eine Sendewelle übertragen wird (insbesondere, einem Zeitpunkt, zu dem das Senden der Sendewelle gestartet wurde), und einem Zeitpunkt, zu dem eine Empfangswelle empfangen wurde (insbesondere, einem Zeitpunkt, zu dem der Empfang der Empfangswelle gestartet wurde) berechnet wird.
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3 ist eine schematische beispielhafte Darstellung zur Erläuterung eines Überblicks einer Technik, die durch die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 verwendet wird, um die Entfernung zu dem Objekt zu detektieren, gemäß dem Ausführungsbeispiel. Im Speziellen ist 3 eine Darstellung, die, in graphischer Form, eine zeitliche Veränderung eines Signalpegels (zum Beispiel einer Amplitude) der Ultraschallwelle, die durch die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 gesendet und empfangen wird, schematisch veranschaulicht. In dem in 3 veranschaulichten Graphen entspricht die horizontale Achse der Zeit und entspricht die vertikale Achse dem Signalpegel des Signals, das durch die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 über den Sende- und Empfangsteil 210 (den Vibrator 211) gesendet und empfangen wird.
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In dem in 3 veranschaulichten Graphen bezeichnet eine durchgezogene Linie L11 ein Beispiel des Signalpegels des Signals, das die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 sendet oder empfängt, nämlich eine Hüllkurve, die die zeitliche Veränderung (die Veränderung über die Zeit) eines Grads bzw. Maßes einer Vibration des Vibrators 211. Aus der durchgezogenen Linie L11 kann ersehen werden, dass der Vibrator 211 von einem Zeitpunkt t0 für eine Zeit Ta angesteuert/-trieben wird und vibriert und somit das Senden der Sendewelle zu einem Zeitpunkt t1 abgeschlossen ist, und danach der Vibrator 211 aufgrund von Trägheit für eine Zeit Tb weiter vibriert, bis ein Zeitpunkt t2 erreicht wird, während die Vibration abgeschwächt oder gedämpft wird. Dementsprechend entspricht in dem in 3 veranschaulichten Graphen die Zeit Tb einer sogenannten Nachklang- bzw. Hallzeit.
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Die durchgezogene Linie L11 kommt zu einem Zeitpunkt t4 zu einer Spitze bzw. einem Peak, wenn eine Zeit Tp vergangen ist, seit das Senden der Sendewelle zu dem Zeitpunkt t0 gestartet wurde. An der Spitze bzw. dem Peak überschreitet der Grad bzw. das Maß einer Vibration des Vibrators 211 einen vorbestimmten Schwellenwert Th1 (oder ist gleich oder größer als dieser), der durch eine Linie mit abwechselnden langen und kurzen Strichen L21 bezeichnet wird. Der vorbestimmte Schwellenwert Th1 ist ein Wert, der im Voraus eingestellt wird/ist, um zu erkennen oder zu unterscheiden, ob die Vibration des Vibrators 211 aus dem Empfang der Empfangswelle resultiert, die der Sendewelle entspricht, die durch ein Detektionszielobjekt (das Objekt, das ein Ziel der Detektion darstellt, umfassend zum Beispiel das in 2 veranschaulichte Hindernis O) reflektiert wurde und dann zurückgekommen ist, oder die Vibration des Vibrators 211 aus dem Empfang der Empfangswelle resultiert, die der Sendewelle entspricht, die durch ein Objekt reflektiert wurde, das ein anderes als das Detektionszielobjekt ist (zum Beispiel die in 2 veranschaulichte Fahrbahnoberfläche RS), und dann zurückgekommen ist.
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3 veranschaulicht ein Beispiel, in dem der vorbestimmte Schwellenwert Th1 als ein konstanter Wert eingestellt ist, der sich mit der Zeit nicht ändert oder variiert, wobei der vorbestimmte Schwellenwert Th1 jedoch bei dem Ausführungsbeispiel als ein Wert eingestellt sein kann, der sich mit der Zeit ändert.
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Hier kann betrachtet werden, dass die Vibration, deren Spitze bzw. Peak den vorbestimmten Schwellenwert Th1 überschreitet (oder gleich oder größer als dieser ist), aus dem Empfang der Empfangswelle resultiert, die der Sendewelle entspricht, die durch das Objekt reflektiert wurde, das das Ziel der Detektion darstellt, und dann zurückgekommen ist. Andererseits kann betrachtet werden, dass die Vibration, deren Spitze bzw. Peak gleich oder kleiner (oder kleiner) dem vorbestimmten Schwellenwert Th1 ist, aus dem Empfang der Empfangswelle resultiert, die der Sendewelle entspricht, die durch das Objekt reflektiert wurde, das ein anderes als das Ziel der Detektion ist, und dann zurückgekommen ist.
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Demzufolge kann aus der durchgezogenen Linie L11 ersehen werden, dass die Vibration des Vibrators 211 zu dem Zeitpunkt t4 durch den Empfang der Empfangswelle verursacht wird, die der Sendewelle entspricht, die durch das Detektionszielobjekt reflektiert wurde und dann zurückgekommen ist.
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Gemäß der durchgezogenen Linie L11 wird die Vibration des Vibrators 211 zu und nach dem Zeitpunkt t4 abgeschwächt. Somit entspricht der Zeitpunkt t4 einem Zeitpunkt, zu dem der Empfang der Empfangswelle, die als die Sendewelle dient, die durch das Detektionszielobjekt reflektiert wurde und zurückgekommen ist, abgeschlossen ist, mit anderen Worten entspricht der Zeitpunkt t4 einem Zeitpunkt, zu dem die letzte Sendewelle, die zu dem Zeitpunkt t1 zuletzt gesendet wurde, als die Empfangswelle zurückkommt.
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Gemäß der durchgezogenen Linie L11 entspricht ein Zeitpunkt t3, der als ein Startpunkt der Spitze bzw. des Peaks des Zeitpunkts t4 dient, einem Zeitpunkt, zu dem der Empfang der Empfangswelle, die der Sendewelle entspricht, die durch das Detektionszielobjekt reflektiert wurde und dann zurückgekommen ist, begonnen wird, mit anderen Worten entspricht der Zeitpunkt t3 einem Zeitpunkt, zu dem die erste Sendwelle, die zu dem Zeitpunkt t0 zuerst gesendet wurde, als die Empfangswelle zurückkommt. Demzufolge ist, gemäß der durchgezogenen Linie L11, eine Zeit ΔT von dem Zeitpunkt t3 bis zu dem Zeitpunkt t4 gleich der Zeit Ta, die als eine Sendezeit der Sendewelle dient.
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Im Lichte der vorstehenden Beschreibung muss, um die Entfernung zu dem Objekt, das das Ziel der Detektion darstellt, durch die Verwendung der TOF-Methode zu erhalten, eine Zeit Tf von dem Zeitpunkt t0, zu dem gestartet wurde, dass die Sendewelle gesendet wird, zu dem Zeitpunkt t3, zu dem gestartet wurde, dass die Empfangswelle empfangen wird, erhalten werden. Die Zeit Tf kann erhalten werden durch Subtraktion der Zeit ΔT, die gleich der Zeit Ta ist, die der Sendezeit der Sendwelle entspricht, von der Zeit Tp, die einer Differenz zwischen dem Zeitpunkt t0 und dem Zeitpunkt t4 entspricht, zu dem der Signalpegel der Empfangswelle zu der Spitze bzw. dem Peak wird bzw. kommt, die bzw. der den Schwellenwert Th1 überschreitet.
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Der Zeitpunkt t0, zu dem gestartet wird, dass die Sendewelle gesendet wird, wird einfach als ein Zeitpunkt identifiziert, zu dem die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 zu arbeiten begonnen hat. Die Zeit Ta, die der Sendezeit der Sendewelle entspricht, ist vorbestimmt, indem sie zum Beispiel im Voraus eingestellt wird/ist. Dementsprechend ist es zum Erhalten der Entfernung zu dem Objekt des Detektionsziels durch die TOF-Methode wichtig, den Zeitpunkt t4 zu identifizieren, zu dem der Signalpegel der Empfangswelle die Spitze bzw. den Peak erreicht, die bzw. der den Schwellenwert Th1 überschreitet.
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Eine herkömmlich bekannte Technik besteht darin, einen Korrelationswert, der einen Grad bzw. einem Maß einer Ähnlichkeit der Sendewelle und der Empfangswelle zueinander entspricht, zu erhalten (berechnen), zu bestimmen, ob der Grad bzw. das Maß der Ähnlichkeit auf einem Niveau ist oder nicht, das gleich oder größer einem vorbestimmten Niveau ist, auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses, das den Korrelationswert mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht, und einen Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass der Grad bzw. das Maß der Ähnlichkeit gleich oder größer dem vorbestimmten Niveau ist, als den Zeitpunkt t4 zu identifizieren, zu dem die Empfangswelle die Spitze bzw. den Peak erreicht, die bzw. der den Schwellenwert Th1 überschreitet. Der Korrelationswert ist ein Wert, der eine Spitze bzw. einen Peak in einem Fall erreicht, in dem eine Wellenform der Sendewelle und eine Wellenform der Empfangswelle auf dem Niveau, das gleich oder größer dem vorbestimmten Niveau ist, ähnlich zueinander sind (miteinander zusammenfallen bzw. übereinstimmen. Der Korrelationswert wird zum Beispiel auf Grundlage einer Autokorrelationsfunktion berechnet, die allgemein bekannt ist.
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In der vorstehend beschriebenen herkömmlich bekannten Technik muss üblicherweise eine Abstimmschaltung zum Abstimmen der Sendwelle und der Empfangswelle aufeinander in der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 bereitgestellt werden, sodass ein genauer Korrelationswert erhalten wird, und kann die Schaltungskonfiguration somit kompliziert sein.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 wie folgt konfiguriert, und wird somit ein genauer Korrelationswert zwischen der Sendewelle und der Empfangswelle mit einer einfacheren Schaltungskonfiguration erhalten.
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4 ist ein schematisches beispielhaftes Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In dem in 4 veranschaulichten Beispiel sind eine Konfiguration der Sendeseite und eine Konfiguration der Empfangsseite getrennt voneinander, wobei jedoch die in 4 veranschaulichte Ausgestaltung zur Vereinfachung der Erläuterung vorgesehen ist. Wie es vorstehend beschrieben ist, werden bei dem Ausführungsbeispiel sowohl das Senden der Sendewelle als auch das Empfangen der Empfangswelle durch den (einzelnen) Sende- und Empfangsteil 210 realisiert, der den (einzelnen) Vibrator 211 umfasst. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist die Technik des Ausführungsbeispiels jedoch auf die Konfiguration anwendbar, bei der die Konfiguration der Sendeseite und die Konfiguration der Empfangsseite voneinander getrennt sind.
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Wie es in 4 veranschaulicht ist, umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 einen Wellensender 311, einen Codeerzeugungsteil 312, einen Trägerwellenausgabeteil 313, einen Multiplizierer314, eine Verstärkerschaltung 315 und einen Puffer 316 (d.h. einen Speicherteil) als die Konfiguration der Sendeseite. Die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 umfasst einen Wellenempfänger 321, eine Verstärkerschaltung 322, einen Filterverarbeitungsteil 323, einen Korrelationsverarbeitungsteil 324, einen Hüllkurvenverarbeitungsteil 325, einen Schwellenwertverarbeitungsteil 326 und einen Detektionsteil 327 als die Konfiguration der Empfangsseite.
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In dem in 4 veranschaulichten Beispiel kann der Puffer 316 auf der Empfangsseite anstelle der Sendeseite bereitgestellt sein. Ein Teil der in 4 veranschaulichten Konfiguration kann durch eine exklusive Hardware (eine analoge Schaltung) realisiert werden. Ein anderer Teil der verbleibenden Konfiguration kann als Ergebnis einer Kooperation von Hardware und Software miteinander realisiert werden, im Speziellen als ein Ergebnis dessen, dass der Prozessor 223 des Steuerteils 220 das Computerprogramm von der Speichervorrichtung 222 des Steuerteils 220 ausliest und das Computerproramm durchführt.
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Zunächst wird die Konfiguration der Sendeseite kurz beschrieben.
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Der Wellensender 311 ist aus dem Vibrator 211 konfiguriert und sendet die Sendewelle, die einem von der Verstärkerschaltung 315 ausgegebenen Sendesignal (nämlich einem verstärkten Sendesignal) entspricht, durch den Vibrator 211. Wie es nachstehend beschrieben wird, wird bei dem Ausführungsbeispiel ein codiertes Signal, das erzeugt wird durch Anwenden oder Hinzu-/Geben von Identifikationsinformationen, die eine vorbestimmte Codelänge umfassen, auf die bzw. zu der Trägerwelle, als das Sendesignal ausgegeben, das als eine Grundlage oder Basis der Sendewelle dient.
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Der Codeerzeugungsteil 312 erzeugt zum Beispiel ein Signal (ein Puls- bzw. Impulssignal), das einem Code einer aus einer Aufeinanderfolge von Bits von 0 oder 1 gebildeten Bitfolge entspricht. Eine Länge der Bitfolge entspricht der Codelänge der Identifikationsinformationen, die zu dem Sendesignal hinzu-/ gegeben werden.
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Der Trägerwellenausgabeteil 313 gibt die Trägerwelle aus, die als ein Signal dient, zu dem die Identifikationsinformationen hinzu-/gegeben werden. Zum Beispiel ist die Trägerwelle als eine Sinuswelle mit einer beliebigen Frequenz konfiguriert.
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Der Multiplizierer 314 führt die Abstimmung der Trägerwelle derart durch, dass die Identifikationsinformationen hinzu-/gegeben werden, indem eine Ausgabe von dem Codeerzeugungsteil 312 und eine Ausgabe von dem Trägerwellenausgabeteil 313 miteinander multipliziert werden. Dann gibt der Multiplizierer 314, an die Verstärkungsschaltung 315, die Trägerwelle nach der Abstimmung, zu der die Identifikationsinformationen hinzu-/gegeben wurden, als das Sendesignal aus, das als die Basis der Sendewelle dient. Als eine Methode der Abstimmung kann zum Beispiel eine beliebige von allgemein bekannten Abstimmungsmethoden verwendet werden, einschließlich einer Amplitudenmodulationsmethode, einer Phasenmodulationsmethode und einer Frequenzmodulationsmethode, oder eine Kombination von zwei oder mehr der vorgenannten Methoden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel fungiert bzw. arbeitet eine Kombination des Codeerzeugungsteils 312, des Trägerwellenausgabeteils 313 und des Multiplizierers 314 als ein Sendesignalausgabeteil. Der Sendesignalausgabeteil gibt, an/auf eine Seite des Wellensenders 311, das codierte Signal aus, das durch Bereitstellung der Identifikationsinformationen, die die vorbestimmte Codelänge umfassen, an/auf der Trägerwelle erzeugt wird. Das codierte Signal wird als das Sendesignal ausgegeben, das als die Basis der Sendewelle dient. Die Identifikationsinformationen gehen normalerweise aufgrund der Reflektion nicht verloren. Auf Grundlage der Identifikationsinformationen kann daher die Ähnlichkeit des Sendesignals und des Empfangssignals, das dem Empfangssignal entspricht, das derart empfangen wird, dass die dem Sendesignal entsprechende Sendewelle aufgrund der Reflexion zurückkommt, einfacher und/oder zuverlässiger bestimmt werden.
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Die Verstärkerschaltung 315 verstärkt das von dem Multiplizierer 314 ausgegebene Sendesignal und gibt das verstärkte Sendesignal an den Wellensender 311 aus.
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Der Puffer 316 speichert darin vorübergehend das verstärkte Sendesignal (zumindest einen Teil von diesem), das durch die Verstärkerschaltung 315 verstärkt wird. Die Rolle des Puffers 316 wird nachstehend ausführlich beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel kann, als ein Speicherteil, der konfiguriert ist zum Speichern des Sendesignals, eine Konfiguration, die das Sendesignal in einer nicht-vorübergehenden Art und Weise speichert, anstelle des Puffers 316, der das Sendesignal in der vorübergehenden Art und Weise speichert, bereitgestellt sein.
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Als nächstes wird die Konfiguration der Empfangsseite kurz beschrieben.
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Der Wellenempfänger 321 ist aus dem Vibrator 211 konfiguriert und empfängt durch den Vibrator 211 die durch das Objekt reflektierte Sendewelle als die Empfangswelle. Die Sendewelle umfasst die Identifikationsinformationen, wie es vorstehend beschrieben ist, und somit umfasst auch die Empfangswelle die ähnlichen Identifikationsinformationen.
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Die Verstärkerschaltung 322 verstärkt das Empfangssignal, das als ein Signal dient, das der Empfangswelle entspricht, die der Wellenempfänger 321 empfängt.
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Der Filterverarbeitungsteil 323 führt eine Filterverarbeitung auf einem Empfangssignal durch, das durch die Verstärkerschaltung 322 verstärkt wurde, und unterdrückt Rauschen. Bei dem Ausführungsbeispiel kann der Filterverarbeitungsteil 323 Informationen in Bezug auf eine Frequenz des Sendesignals, das in dem Puffer 316 gespeichert ist, erhalten und ferner eine Frequenz des Empfangssignals so korrigieren, dass die Frequenz des Empfangssignals mit der Frequenz des Sendesignals übereinstimmt.
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Der Korrelationsverarbeitungsteil 324 erhält den vorstehend beschriebenen Korrelationswert, der dem Grad bzw. Maß einer Ähnlichkeit der Sendewelle und der Empfangswelle zueinander entspricht. Im Speziellen erhält der Korrelationsverarbeitungsteil 324 den Korrelationswert des Sendesignals, das von dem Puffer 316 ausgelesen wird, und des Empfangssignals, das über den Filterverarbeitungsteil 323 ausgegeben wird, zueinander. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird der Korrelationswert zum Beispiel gemäß einer allgemein bekannten Korrelationsfunktion berechnet.
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Hier wird hypothetisch eine Konfiguration betrachtet, die den Puffer 316 aus der in 4 veranschaulichten Konfiguration ausschließt/-nimmt. Um einen genauen Korrelationswert bei der Konfiguration zu erhalten, die den Puffer 316 nicht umfasst, muss zum Beispiel ein Multiplizierer, der als die Abstimmschaltung zum Abstimmen des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander dient, vor dem Korrelationsverarbeitungsteil 324 zusätzlich bereitgestellt werden, wie es für die vorstehend beschriebene herkömmlich bekannte Technik erläutert ist. In dem zusätzlich bereitgestellten Multiplizierer wird jedes von dem Sendesignal und dem Empfangssignal mit einer Trägerwelle multipliziert, die die gleiche Frequenz umfasst, sodass das Sendesignal und das Empfangssignal aufeinander abgestimmt werden.
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Im Gegensatz dazu wird bei dem Ausführungsbeispiel das Sendesignal in dem Puffer 316 gespeichert, und werden somit das Sendesignal, das von dem Puffer 316 ausgelesen wird, und das Empfangssignal, das gemäß der Empfangswelle eingegeben wird, so verwendet wie sie sind, ohne das Notwendigkeit, die Abstimmung des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander zu berücksichtigen, und wird der genaue Korrelationswert erhalten. Demzufolge besteht kein Erfordernis zum Bereitstellen von zum Beispiel der Abstimmschaltung zum Abstimmen des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander, und kann somit die Schaltungskonfiguration bei dem Ausführungsbeispiel vereinfacht werden.
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Der Hüllkurvenverarbeitungsteil 325 erhält die Hüllkurve der Wellenform des Signals, das dem durch den Korrelationsverarbeitungsteil 324 erhaltenen Korrelationswert entspricht.
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Der Schwellenwertverarbeitungsteil 326 vergleicht einen Wert der durch den Hüllkurvenverarbeitungsteil 325 erhaltenen Hüllkurve und den vorbestimmten Schwellenwert miteinander.
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Der Detektionsteil 327 identifiziert, auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses durch den Schwellenwertverarbeitungsteil 326, den Zeitpunkt (den in 3 angegebenen Zeitpunkt t4), zu dem der Signalpegel der Empfangswelle die Spitze bzw. den Peak erreicht, die bzw. der den Schwellenwert überschreitet, und detektiert die Entfernung zu dem Objekt von der Entfernungsdetektionsvorrichtung durch die TOF-Methode.
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Bei dem Ausführungsbeispiel, wie es vorstehend beschrieben ist, speichert der Puffer 316 das verstärkte Sendesignal, nachdem es durch die Verstärkerschaltung 315 verstärkt ist. Das verstärkte Sendesignal kann jedoch Verstärkungsrauschen umfassen. Zum Beispiel umfasst in dem in 4 veranschaulichten Beispiel, wie es durch eine Signalwellenform SW1 in einer Sprechblase B1 angedeutet ist, das verstärkte Sendesignal einen Abschnitt bzw. Anteil X1, der dem Verstärkungsrauschen entspricht und nach einem Abschnitt bzw. Anteil X0 erscheint, der einer Ausgabezeitperiode des Sendesignals entspricht. Der Abschnitt bzw. Anteil X1 stellt das Rauschen beim Erhalten (Berechnen) des Korrelationswerts dar und wird somit idealerweise aus dem Sendesignal eliminiert, das an den Korrelationsverarbeitungsteil 324 als Grundlage des Korrelationswerts einzugeben ist.
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Dementsprechend speichert bei dem Ausführungsbeispiel der Puffer 316 nur einen Teil des verstärkten Sendesignals, wobei der Teil der Ausgabezeitperiode des Sendesignals entspricht. Der Puffer 316 speichert den vorstehend beschriebenen Teil des verstärkten Sendesignals auf Grundlage von Informationen, die zum Beispiel von dem Codeerzeugungsteil 312 erhalten werden, der als der Sendesignalausgabeteil dient, und die mit einem Zeitpunkt in Bezug stehen, zu dem das Sendesignal ausgegeben wird. Zum Beispiel speichert in dem in 4 veranschaulichten Beispiel der Puffer 316 das Sendesignal mit einer Signalwellenform SW2, die in einer Sprechblase B2 angedeutet ist, in einer solchen Art und Weise, dass nur der Abschnitt bzw. Anteil X0, der der Ausgabezeitperiode des Sendesignals entspricht, aus der Signalwellenform SW1, die in der Sprechblase B1 angedeutet ist, auf Grundlage der von dem Codeerzeugungsteil 312 erhaltenen Informationen extrahiert wird.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, umfasst bei dem Ausführungsbeispiel selbst in einem Fall, in dem das Verstärkungsrauschen zu dem Sendesignal hinzugefügt ist, das Sendesignal, das als die Grundlage des Korrelationswerts in den Korrelationsverarbeitungsteil einzugeben ist, nur den Abschnitt bzw. Anteil X0, der der Ausgabezeitperiode entspricht, und schließt es den Abschnitt bzw. Anteil X1 aus, der dem Verstärkungsrauschen entspricht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel kann jede der vorstehend beschriebenen Konfigurationen der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 unter der Steuerung des Steuerteils 220 der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 und/oder unter der Steuerung der sich außerhalb befindlichen ECU 100 arbeiten.
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Die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 des Ausführungsbeispiels arbeitet gemäß einem in 5 veranschaulichten Ablauf.
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5 ist ein schematisches beispielhaftes Ablaufdiagramm, das den Ablauf von Betriebsvorgängen der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 gemäß dem Ausführungsbeispiel angibt.
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Wie es in 5 veranschaulicht ist, gibt zunächst in S501 der Sendesignalausgabeteil (der Codeerzeugungsteil 312, der Trägerwellenausgabeteil 313 und der Multiplizierer 314) des Ausführungsbeispiels das codierte Signal als das Sendesignal aus, das die Grundlage der Sendewelle ist. Das codierte Signal wird derart erzeugt, dass die Identifikationsinformationen, die die vorbestimmte Codelänge umfassen, zu der Trägerwelle hinzugefügt oder hinzu-/gegeben werden. Das Sendesignal wird durch die Verstärkerschaltung 315 verstärkt und danach an den Wellensender 311 ausgegeben.
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In S502 speichert der Puffer 316 vorübergehend das verstärkte Sendesignal, das durch die Verstärkerschaltung 315 erzeugt wird, indem das Sendesignal verstärkt wird, nachdem das Sendesignal in S501 ausgegeben ist. Zu dieser Zeit, wie es vorstehend beschrieben ist, speichert der Puffer 316 vorübergehend das verstärkte Sendesignal nur mit dem Teil, der der Ausgabezeitperiode des Sendesignals entspricht, auf Grundlage der Informationen, die zum Beispiel von dem Codeerzeugungsteil 312 des Sendesignalausgabeteils erhalten werden.
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In S503 sendet der Wellensender 311 die Sendewelle, die dem in S501 ausgegebenen Sendesignal entspricht, nach außerhalb des Fahrzeugs 1.
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In S504 empfängt der Wellenempfänger 321 die Empfangswelle, die der Sendewelle entspricht, die durch das auf sich außerhalb des Fahrzeugs 1 befindliche Objekt reflektiert wurde und demzufolge zu der Fahrzeugseite zurückkommt.
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In S505 erhält (berechnet) der Korrelationsverarbeitungsteil 324 den Korrelationswert zwischen dem von dem Puffer 316 ausgelesenen Sendesignal (dem in dem Puffer 316 in S502 gespeicherten Sendesignal) und dem der in S504 empfangenen Empfangswelle entsprechenden Empfangssignal (dem Empfangssignal, das der Verstärkung durch die Verstärkerschaltung 322 und der Rauschunterdrückung durch den Filterverarbeitungsteil 323 unterzogen wurde) zueinander.
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In S506 detektiert der Detektionsteil 327 die Entfernung zu dem Objekt, das die Sendewelle reflektiert hat, auf Grundlage des in S505 erhaltenen Korrelationswerts. Im Speziellen erhält der Detektionsteil 327 zunächst, von dem Schwellenwertverarbeitungsteil 326, das Vergleichsergebnis des Korrelationswerts, der der Verarbeitung durch den Hüllkurvenverarbeitungsteil 325 unterzogen wurde, und des Schwellenwerts zueinander. Dann identifiziert der Detektionsteil 327, auf Grundlage der von dem Schwellenwertverarbeitungsteil 326 erhaltenen Informationen, den Zeitpunkt, zu dem die Sendewelle gesendet wurde, und den Zeitpunkt, zu dem die Empfangswelle empfangen wurde, die auf dem Niveau, das gleich oder größer dem vorbestimmten Niveau ist, ähnlich zu der Sendewelle ist (mit dieser übereinstimmt bzw. zusammenpasst). Auf Grundlage der Differenz zwischen den vorgenannten zwei Zeitpunkten erhält (berechnet) der Detektionsteil 327 die Entfernung zu dem Objekt, das die Sendewelle reflektiert hat, durch die TOF-Methode. Dann endet der Prozess.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 des Ausführungsbeispiels zumindest den Codeerzeugungsteil 312, den Trägerwellenausgabeteil 313, den Multiplizierer 314, den Wellensender 311, den Wellenempfänger 321, den Puffer 316, den Korrelationsverarbeitungsteil 324 und den Detektionsteil 327. Der Codeerzeugungsteil 312, der Trägerwellenausgabeteil 313 und der Multiplizierer 314 fungieren bzw. arbeiten als der Sendesignalausgabeteil, der das Sendesignal an/auf eine Seite des Wellensenders 311 ausgibt. Der Wellensender 311 sendet die dem Sendesignal entsprechende Sendewelle. Der Wellenempfänger 321 empfängt, als die Empfangswelle, die durch das Objekt reflektierte Sendewelle. Der Puffer 316 fungiert bzw. arbeitet als der Speicherteil, der darin das Sendesignal speichert. Der Korrelationsverarbeitungsteil 324 erhält den Korrelationswert zwischen dem von dem Puffer 316 ausgelesenen Sendesignal und dem der Empfangswelle entsprechenden Empfangssignal. In einem Fall, in dem der Korrelationswert bezeichnet, dass das Sendesignal und das Empfangssignal auf dem vorbestimmten Niveau oder höher ähnlich zueinander sind, detektiert der Detektionsteil 327 die Entfernung zu dem Objekt auf Grundlage der Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Sendewelle gesendet wurde, und dem Zeitpunkt, zu dem die Empfangswelle empfangen wurde.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration werden, durch Speicherung des Sendesignals in dem Puffer 316, das von dem Puffer 316 ausgelesene Sendesignal und das gemäß der Empfangswelle eingegebene Empfangssignal so verwendet wie sie sind, um einen genauen Korrelationswert zu erhalten, ohne die Notwendigkeit, die Abstimmung des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander zu berücksichtigen. Demzufolge besteht kein Erfordernis zum Bereitstellen von zum Beispiel der Abstimmschaltung zum Abstimmen des Sendesignals und des Empfangssignals aufeinander, und kann die Schaltungskonfiguration somit vereinfacht werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst die Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 die Verstärkerschaltung 315, die das Sendesignal verstärkt und das verstärkte Sendesignal dann an den Wellensender ausgibt, und den Puffer 316, der das verstärkte Sendesignal speichert, das durch die Verstärkerschaltung 315 verstärkt ist. Gemäß dieser Konfiguration kann, anders als in einem Fall, in dem zum Beispiel das Sendesignal vor der Verstärkung gespeichert wird, das Sendesignal, bevor es als die Sendewelle gesendet wird, genauer gespeichert werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel speichert der Puffer 316 nur den Teil des verstärkten Sendesignals, wobei der Teil der Ausgabezeitperiode des Sendesignals entspricht, auf Grundlage der Informationen in Bezug auf den Zeitpunkt, zu dem das Sendesignal ausgegeben wird, die zum Beispiel von dem Codeerzeugungsteil 312 des Sendesignalausgabeteils erhalten werden. Gemäß dieser Konfiguration umfasst selbst in einem Fall, in dem das Verstärkungsrauschen zu dem Sendesignal hinzugefügt ist, das in dem Puffer 316 gespeicherte Sendesignal, das die Grundlage des Korrelationswerts darstellt, nicht den Abschnitt bzw. Anteil X1 (siehe 4), der dem Verstärkungsrauschen entspricht, und umfasst es nur den Abschnitt bzw. Anteil X0 (siehe 4), der der Ausgabezeitperiode entspricht. Demzufolge wird der Korrelationswert genauer erhalten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gibt der Sendesignalausgabeteil, der eine Kombination des Codeerzeugungsteils 312, des Trägerwellenausgabeteils 313 und des Multiplizierers 314 ist, als das Sendesignal, das codierte Signal aus, das durch Hinzufügen der Identifikationsinformationen, die die vorbestimmte Codelänge umfassen, zu der Trägerwelle erzeugt wird. Gemäß dieser Konfiguration kann die Unterscheidbarkeit des Sendesignals aufgrund der Identifikationsinformationen gesteigert werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind der Wellensender 311 und der Wellenempfänger 321 integral miteinander als der Sende- und Empfangsteil 312 ausgebildet, der den einzelnen Vibrator 211 umfasst, der die Ultraschallwelle senden und empfangen kann. Gemäß diesem Aufbau kann die Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 vereinfacht werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Verwahrung/Einlagerung oder Speicherung des Sendesignals durch den Puffer 316 realisiert, der das Sendesignal vorübergehend speichert. Gemäß dieser Konfiguration kann eine Speicherkapazität im Vergleich zu einem Fall reduziert werden, in dem zum Beispiel das Sendesignal in einer nicht-vorübergehenden Art und Weise gespeichert wird.
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(Abwandlungen)
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die offenbarte Technik so beschrieben, dass sie auf die Entfernungsdetektionsvorrichtung anwendbar ist, die die Entfernung zu dem Objekt detektiert, wobei jedoch die offenbarte Technik weitreichend auf einen anderen Gegenstand als die Entfernungsdetektionsvorrichtung anwendbar ist, wobei der andere Gegenstand eine Objektdetektionsvorrichtung umfasst, die Informationen in Bezug auf ein Objekt auf Grundlage des Korrelationswerts zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal detektiert. Zum Beispiel ist die hierin offenbarte Technik auf die Objektdetektionsvorrichtung anwendbar, die nur detektiert, ob das Objekt existiert oder nicht, nämlich das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Objekts detektiert, was als die Informationen in Bezug auf das Objekt dient.
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Das heißt, dass die offenbarte Technik auf die Objektdetektionsvorrichtung anwendbar ist, die umfasst: den Wellensender, der die Sendewelle sendet, die dem Sendesignal entspricht, den Wellenempfänger, der die Sendewelle, die durch das Objekt reflektiert wurde, als die Empfangswelle empfängt, den Speicherteil, der das Sendesignal speichert, den Korrelationsverarbeitungsteil, der den Korrelationswert zwischen dem Sendesignal, das aus dem Speicherteil gelesen wird, und dem Empfangssignal, das der Empfangswelle entspricht, erhält, und einen Detektionsteil, der die Informationen in Bezug auf das Objekt auf Grundlage des Korrelationswerts detektiert.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Sendesignal als das codierte Signal konfiguriert, wobei jedoch die offenbarte Technik auf einen Fall anwendbar ist, in dem das Sendesignal als ein Signal konfiguriert ist, das nicht codiert ist.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Technik der Offenbarung auf die Konfiguration angewandt, die die Ultraschallwelle sendet und empfängt, wobei jedoch die Offenbarung auf eine Konfiguration anwendbar ist, die eine Schallwelle, eine Millimeterwelle und/eine elektromagnetische Welle anstelle der Ultraschallwelle sendet und empfängt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Entfernungsdetektionsvorrichtung, die jeweils eine der Konfiguration der Sendeseite und der Konfiguration der Empfangsseite umfasst, als das Beispiel veranschaulicht (siehe 4). Die Technik der Offenbarung nimmt jedoch an und sieht vor ein Entfernungsdetektionssystem 600, das mehrere Konfigurationen der Sendeseite und mehrere Konfigurationen der Empfangsseite umfasst, wie es in 6 veranschaulicht ist.
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6 ist ein schematisches beispielhaftes Blockbild, das eine detaillierte Konfiguration des Entfernungsdetektionssystems 600 gemäß einem ersten Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Wie es in 6 veranschaulicht ist, umfasst das Entfernungsdetektionssystem 600 gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel drei Sendeteile 610, 630, 650, die als die Konfiguration der Sendeseite dienen, und drei Empfangsteile 620, 640, 660, die als die Konfiguration der Empfangsseite dienen. Das Entfernungsdetektionssystem 600 ist ein Beispiel der „Entfernungsdetektionsvorrichtung“.
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In dem ersten Abwandlungsbeispiel umfasst der Sendeteil 610 einen Wellensender 611, einen Sendesignalausgabeteil (eine Kombination eines Codeerzeugungsteils 612, eines Trägerwellenausgabeteils 613 und eines Multiplizierers 614), eine Verstärkerschaltung 615 und einen Puffer 616 (d.h. einen Speicherteil). Die Funktionen und Operationen dieser Konfigurationen sind im Wesentlichen ähnlich zu den Funktionen und Operationen der Konfiguration der Sendeseite der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 (siehe zum Beispiel 4) gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, und daher wird eine weitere Erläuterung ausgelassen.
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Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung, wobei jedoch jeder der Sendeteile 630 und 650 die Konfiguration umfasst, die ähnlich zu der Konfiguration des Sendeteils 610 ist, die zum Beispiel den Sendesignalausgabeteil umfasst.
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In dem ersten Abwandlungsbeispiel senden die Sendeteile 610, 630, 650 die jeweiligen Sendewellen, die den Sendesignalen entsprechen, die als die codierten Signale dienen, zu denen jeweils voneinander verschiedene Identifikationsinformationen hinzu-/gegeben sind, und somit sind die Sendeteile 610, 630, 650 konfiguriert zum Verhindern, dass die Sendewellen miteinander verwechselt werden. Die Sendeteile 610, 630 und 650 umfassen Puffer 616, 636 und 656 (d.h. Speicherteile), die als die Speicherteile dienen, die die jeweiligen Sendesignale vorübergehend speichern.
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Das heißt, dass in dem ersten Abwandlungsbeispiel mehrere (zum Beispiel drei) Kombinationen des Sendesignalausgabeteils und des Wellensenders bereitgestellt sind, wobei sich die Identifikationsinformationen voneinander unterscheiden. In dem ersten Abwandlungsbeispiel sind mehrere der Speicherteile bereitgestellt, von denen jeder das Sendesignal vorübergehend speichert, und ist die Anzahl der Speicherteile gleich der Anzahl der Kombinationen des Sendesignalausgabeteils und des Wellensenders. Aufgrund dieses Aufbaus können bei den Konfigurationen, die die mehreren Sendewellen senden, die die jeweils voneinander verschiedenen Identifikationsinformationen umfassen, die mehreren Sendesignale, die als die Grundlagen der mehreren Sendewellen dienen, separat voneinander gespeichert werden.
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In dem ersten Abwandlungsbeispiel umfasst der Empfangsteil 620 einen Wellenempfänger 621, eine Verstärkerschaltung 622 und einen Filterverarbeitungsteil 623. Die Funktionen und Operationen dieser Konfigurationen sind im Wesentlichen ähnlich zu den Funktionen und Operationen des Wellenempfängers 321, der Verstärkerschaltung 322 und des Filterverarbeitungsteils 323 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel (siehe zum Beispiel 4), und daher wird eine weitere Erläuterung ausgelassen.
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Der Empfangsteil 620 des ersten Abwandlungsbeispiels umfasst mehrere der Konfigurationen (von denen jede als ein Signalverarbeitungssystem bezeichnet wird), wobei jede von diesen ähnlich zu der Konfiguration ist, die aus der Kombination des Korrelationsverarbeitungsteils 324, des Hüllkurvenverarbeitungsteils 325, des Schwellenwertverarbeitungsteils 326 und des Detektionsteils 327 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels (siehe zum Beispiel 4) gebildet ist. Die Anzahl der Signalverarbeitungssysteme ist gleich der Anzahl der Sendeteile 610, 630, 650 (es sind nämlich drei Signalverarbeitungssysteme bereitgestellt).
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Das heißt, dass der Empfangsteil 620 des ersten Abwandlungsbeispiels ein Signalverarbeitungssystem A umfasst, das als eine Kombination eines Korrelationsverarbeitungsteils 624A, eines Hüllkurvenverarbeitungsteils 625A, eines Schwellenwertverarbeitungsteils 626A und eines Detektionsteils 627A dient. Der Empfangsteil 620 umfasst ein Signalverarbeitungssystem B, das als eine Kombination eines Korrelationsverarbeitungsteils 624B, eines Hüllkurvenverarbeitungsteils 625B, eines Schwellkurvenverarbeitungsteils 626B und eines Detektionsteils 627B dient. Der Empfangsteil 620 umfasst ein Signalverarbeitungssystem C, das als eine Kombination eines Korrelationsverarbeitungsteils 624C, eines Hüllkurvenverarbeitungsteils 625C, eines Schwellenwertverarbeitungsteils 626C und eines Detektionsteils 627C dient.
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Das Signalverarbeitungssystem A (der Korrelationsverarbeitungsteil 624A des Signalverarbeitungssystems A) realisiert verschiedene Funktionen und Operationen auf Grundlage des Sendesignals, das von dem Puffer 616 des Sendeteils 610 ausgelesen wird. In ähnlicher Weise realisiert das Signalverarbeitungssystem B (der Korrelationsverarbeitungsteil 624B des Signalverarbeitungssystems B) verschiedene Funktionen und Operationen auf Grundlage des Sendesignals, das von dem Puffer 636 des Sendeteils 630 ausgelesen wird. In ähnlicher Weise realisiert das Signalverarbeitungssystem C (der Korrelationsverarbeitungsteil 624C des Signalverarbeitungssystems C) verschiedene Funktionen und Operationen auf Grundlage des Sendesignals, das von dem Puffer 656 des Sendeteils 650 ausgelesen wird.
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Die speziellen Funktionen und Operationen der Signalverarbeitungssysteme A bis C sind im Wesentlichen ähnlich zu den Funktionen und Operationen des Signalverarbeitungssystems gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel (siehe zum Beispiel 4), und daher wird eine weitere Erläuterung ausgelassen. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung, wobei jedoch jeder der Empfangsteile 640 und 660 die Konfiguration umfasst, die ähnlich zu der Konfiguration des Empfangsteils 620 ist.
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In dem ersten Abwandlungsbeispiel kann der Empfangsteil 620, zu der gleichen Zeit, die drei Korrelationswerte zwischen den Sendesignalen, die als die Grundlagen der Sendewellen dienen, die von den drei Sendeteilen 610, 630, 650 gesendet werden, und den Empfangssignalen, die den Empfangswellen entsprechen, die als die reflektierten Wellen der Sendewellen dienen, erhalten. In ähnlicher Weise kann jeder der Empfangsteile 640 und 660 die drei Korrelationswerte zu der gleichen Zeit erhalten. Somit kann gemäß dem ersten Abwandlungsbeispiel die Entfernung zu dem Objekt sogar noch detaillierter detektiert werden, indem die drei unterschiedlichen Arten von Informationen zu der gleichen Zeit berücksichtigt werden.
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In dem in 6 veranschaulichten ersten Abwandlungsbeispiel kann die Kombination des Wellensenders 611 und des Wellenempfängers 621 aus dem gleichen Vibrator oder voneinander separaten Vibratoren konfiguriert sein, was ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist. Das Gleiche gilt für die Kombination des Wellensenders 631 und des Wellenempfängers 641 und für die Kombination des Wellensenders 651 und des Wellenempfängers 661.
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In dem in 6 veranschaulichten ersten Abwandlungsbeispiel sind jeweils drei der Konfigurationen der Sendeseite und der Konfigurationen der Empfangsseite bereitgestellt, und sind drei der Signalverarbeitungssysteme in/bei jeder der Konfigurationen der Empfangsseite bereitgestellt, wobei jedoch die Anzahl „drei (3)“ keine spezielle technische Bedeutung aufweist. Dementsprechend kann die Anzahl dieser Konfigurationen zwei, vier oder mehr als vier sein.
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Die Anzahl der Konfigurationen der Sendeseite und die Anzahl der Konfigurationen der Empfangsseite müssen nicht miteinander übereinstimmen. Die Anzahl der Konfigurationen der Sendeseite und die Anzahl der Signalverarbeitungssysteme, die in/bei jeder der Konfigurationen der Empfangsseite bereitgestellt sind, müssen nicht miteinander übereinstimmen.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration beschrieben, bei der die Kombination des Codeerzeugungsteils, des Trägerwellenausgabeteils und des Multiplizierers als der Sendesignalausgabeteil fungieren bzw. arbeiten, der das Sendesignal, das als die Grundlage der Sendewelle dient, an die Wellensenderseite ausgibt. Die hierin offenbarte Technik ist jedoch auch auf eine Konfiguration anwendbar, bei der der Sendesignalausgabeteil weder den Trägerwellenausgabeteil noch den Multiplizierer umfasst, wie es in 7 veranschaulicht ist.
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7 ist ein schematisches beispielhaftes Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration einer Entfernungsdetektionsvorrichtung 700 gemäß einem zweiten Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Wie es in 7 veranschaulicht ist, entspricht die Entfernungsdetektionsvorrichtung 700 des zweiten Abwandlungsbeispiels der Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung 200 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels (siehe 4), aus der der Trägerwellenausgabeteil 313 und der Multiplizierer 314 weggelassen sind.
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Das heißt, wie es in 7 veranschaulicht ist, dass die Entfernungsdetektionsvorrichtung 700 des zweiten Abwandlungsbeispiels den Wellensender 311, den Codeerzeugungsteil 312, die Verstärkerschaltung 315 und den Puffer 316 als die Konfiguration der Sendeseite umfasst. Gemäß dieser Konfiguration wird in dem zweiten Abwandlungsbeispiel das Puls- bzw. Impulssignal, das von dem Codeerzeugungsteil 312 ausgegeben wird, so wie es ist als das Sendesignal in die Verstärkerschaltung 315 eingegeben. Das Sendesignal nach Verstärkung durch die Verstärkerschaltung 315 wird in dem Puffer 316 gespeichert und auch in den Wellensender 311 eingegeben, und die Sendewelle, die dem verstärkten Sendesignal entspricht, wird von dem Wellensender 311 gesendet.
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Die weitere Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung 700 gemäß dem zweiten Abwandlungsbeispiel ist gleich dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbespiel (siehe 4), und daher wird eine weitere Erläuterung in Bezug auf die Konfiguration der Entfernungsdetektionsvorrichtung 700 ausgelassen.
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Wie es in 8 veranschaulicht ist, ist ein weiteres Abwandlungsbeispiel, das eine ähnliche Idee wie das zweite Abwandlungsbeispiel aufweist, auf das erste Abwandlungsbeispiel (siehe 6) anwendbar, bei dem die mehreren Kombinationen der Sendeseite und die mehreren Kombinationen der Empfangsseite bereitgestellt sind.
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8 ist ein schematisches beispielhaftes Blockschaltbild, das eine detaillierte Konfiguration eines Entfernungsdetektionssystems 800 gemäß einem dritten Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Wie es in 8 veranschaulicht ist, entspricht das Entfernungsdetektionssystem 800 gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel der Konfiguration des Entfernungsdetektionssystems 600 des ersten Abwandlungsbeispiels (siehe 6), aus dem der Trägerwellenausgabeteil 613 und der Multiplizierer 614 weggelassen sind. Das Entfernungsdetektionssystem 800 ist ein Beispiel der „Entfernungsdetektionsvorrichtung“.
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Wie es in 8 veranschaulicht ist, umfasst der Sendeteil 810 des Entfernungsdetektionssystems 800 des dritten Abwandlungsbeispiels den Wellensender 611, den Codeerzeugungsteil 612, die Verstärkerschaltung 615 und den Puffer 616. Gemäß dieser Konfiguration wird, auch in dem dritten Abwandlungsbeispiel, das Puls- bzw. Impulssignal, das von dem Codeerzeugungsteil 612 ausgegeben wird, so wie es ist als das Sendesignal in die Verstärkerschaltung 615 in einer ähnlichen Art und Weise zu dem zweiten Abwandlungsbeispiel eingegeben. Das Sendesignal nach Verstärkung durch die Verstärkerschaltung 615 wird in dem Puffer 616 gespeichert und auch in den Wellensender 611 eingegeben, und die Sendewelle, die dem verstärkten Sendesignal entspricht, wird von dem Wellensender 611 gesendet.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, ist in dem Sendeteil 810 gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel der Sendesignalausgabeteil nur aus dem Codeerzeugungsteil 612 konfiguriert. Das Gleiche gilt für einen anderen Sendeteil 830 und einen noch anderen Sendeteil 850 des dritten Abwandlungsbeispiels.
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Die weitere Konfiguration des Entfernungsdetektionssystems 800 gemäß dem dritten Abwandlungsbeispiel ist gleich dem ersten Abwandlungsbeispiel (siehe 6), und daher wird eine weitere Erläuterung in Bezug auf die Konfiguration des Entfernungsdetektionssystems 800 ausgelassen.
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Wie es vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der hierin offenbarten Technik der Sendesignalausgabeteil nur aus dem Codeerzeugungsteil anstelle der Kombination des Codeerzeugungsteils, des Trägerwellenausgabeteils und des Multiplizierers konfiguriert sein.
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Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und die Abwandlungsbeispiele, die hierin offenbart sind, sind als Beispiele dargestellt und nicht dazu bereitgestellt, um dazu vorgesehen zu sein, den Umfang der Offenbarung einzuschränken. Das Ausführungsbeispiel und die Beispiele, die vorstehend beschrieben sind, können in verschiedenen anderen Weisen implementiert werden, und verschiedene Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der Offenbarung abzuweichen. Das Ausführungsbeispiel und die Beispiele, die vorstehend beschrieben sind, sind in dem Umfang und/oder dem Gegenstand der Offenbarung, sowie in der Offenbarung, die in dem Umfang der Patentansprüche beschrieben ist, und in einem Äquivalenzbereich von dieser umfasst.
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Eine Entfernungsdetektionsvorrichtung (200, 201, 202, 203, 204, 600, 700, 800) umfasst einen Wellensender (311, 611, 631, 651), der konfiguriert ist zum Senden einer Sendewelle, einen Wellenempfänger (321, 621, 641, 661), der konfiguriert ist zum Empfangen der Sendewelle, die durch ein Objekt (O) reflektiert ist, einen Speicherteil (316, 616, 636, 656), der konfiguriert ist zum Speichern eines Sendesignals, einen Korrelationsverarbeitungsteil (324, 624A, 624B, 624C), der konfiguriert ist zum Erhalten eines Korrelationswerts zwischen dem Sendesignal und einem Empfangssignal, das einer Empfangswelle entspricht, und einen Detektionsteil (327, 627A, 627B, 627C), der konfiguriert ist zum Detektieren einer Entfernung zu dem Hindernis (O) in einem Fall, in dem der Korrelationswert bezeichnet, dass das Sendesignal und das Empfangssignal auf einem Niveau, das gleich oder größer einem vorbestimmten Niveau ist, ähnlich zueinander sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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