DE10132860B4

DE10132860B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Objekts

Info

Publication number: DE10132860B4
Application number: DE10132860.5A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Shirai; Yoshie Samukawa; Keiji Matsuoka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2021-07-07
Also published as: JP3639190B2; US20010052844A1; JP2002022831A; DE10132860A1; US6650235B2

Abstract

Verfahren des Anwendens einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs und des Erkennens von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von reflektierten Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Umwandeln der reflektierten Wellen in ein empfangenes Signal; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, wenn sich der Anteil der Sendewelle von dem Sendemittelpunkt entlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, erniedrigt wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher gleich oder höher ist als eine vorgeschriebene Intensität, zur Objekterkennung wirksam ist; Setzen eines Schwellenwerts bezüglich einer Intensität des empfangenen Signals; Erkennen von Objekten auf der Basis eines ersten Signalanteils des empfangenen Signals; und Trennen des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis des Schwellenwerts, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität niedriger als der vorgeschriebene Schwellenwert aufweist; und gekennzeichnet ist durch den Schritt des: Änderns des Schwellenwerts, bis eine Länge eines erkannten Objekts in der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Erkennen eines Objekts, welches auf einem Fahrzeug montiert werden kann. Überdies betrifft diese Erfindung ein Aufzeichnungsmedium, welches ein Computerprogramm zum Erkennen eines Objekts speichert.
Eine bekannte Objekterkennungsvorrichtung für ein Fahrzeug sendet einen vorwärtsgerichteten Wellenstrahl wie etwa einen Lichtstrahl oder einen Millimeterwellenstrahl von der Karosserie des Fahrzeugs aus und ermöglicht es dem vorwärtsgerichteten Wellenstrahl, einen gegebenen Winkelbereich vor der Karosserie des Fahrzeugs abzutasten. Falls sich ein Objekt in dem gegebenen Winkelbereich befindet, trifft der vorwärtsgerichtete Wellenstrahl auf das Objekt, bevor er durch dieses zumindest teilweise zurückgeworfen wird. Ein Teil des reflektierten Wellenstrahls kehrt zu der Vorrichtung als ein Echowellenstrahl zurück. Die Vorrichtung erfasst und erkennt das Objekt als Antwort auf den Echowellenstrahl.
Die bekannte Objekterkennungsvorrichtung wird in einem Warnsystem für ein Fahrzeug verwendet, welches anspricht, wenn sich ein Hindernis wie etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug in einem gegebenen Winkelbereich vor dem Bezugsfahrzeug befindet. Die bekannte Objekterkennungsvorrichtung wird auch in einem System für ein Fahrzeug verwendet, welches die Geschwindigkeit des Fahrzeugs regelt, um einen angemessenen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechtzuerhalten.
Es ist bekannt, einen Laserstrahl als einen vorwärtsgerichteten Wellenstrahl in einer Objekterkennungsvorrichtung für ein Fahrzeug zu verwenden. Im allgemeinen weist das vordere Ende einer solchen Objekterkennungsvorrichtung ein transparentes Bauelement auf, durch welches der vorwärtsgerichtete Laserstrahl fällt. Ein Wassertropfen trifft auf das transparente Bauelement, wobei er auf diesem eine linsenähnliche Gestalt annimmt. In manchen Fällen wird der vorwärtsgerichtete Laserstrahl gestreut, wenn er durch die linsenähnliche Wasserausbildung auf dem transparenten Bauteil fällt. Die Streuung vergrößert die Querschnittsfläche des vorwärtsgerichteten Laserstrahls. Eine Vergrößerung der Querschnittsfläche des vorwärtsgerichteten Laserstrahls reduziert die Erfassungsauflösung einer Objektposition und die Erfassungsgenauigkeit einer Objektgröße.
Im allgemeinen wird ein gegebener Winkelbereich (ein gegebenes objekterfassbares Gebiet oder ein gegebenes Erfassungsgebiet) vor der Karosserie des Fahrzeugs von dem vorwärtsgerichteten Laserstrahl abgetastet, während die Winkelrichtung des vorwärtsgerichteten Laserstrahls aufeinanderfolgend zwischen solchen wechselt, die durch gleiche Einheitswinkel voneinander abgesetzt sind. Gemäß einem Beispiel treten bei Nichtvorhandensein einer linsenähnlichen Wasserausbildung auf einer Oberfläche des transparenten Bauelements erfasste Echostrahlen für 5 aufeinanderfolgende Winkelrichtungen des vorwärtsgerichteten Laserstrahls auf. Andererseits treten bei Vorhandensein einer linsenähnlichen Wasserausbildung auf der Oberfläche des transparenten Bauteils erfasste Echostrahlen für 10 aufeinanderfolgende Winkelrichtungen des vorwärtsgerichteten Laserstrahls auf. In diesem Fall ist die erfasste Breite eines Objekts zweimal so groß wie dessen wahre Breite.
Die vorstehend erwähnte Streuung verursacht manchmal ein Wandern des vorwärtsgerichteten Laserstrahls aus dem Erfassungsgebiet vor der Karosserie des Fahrzeugs heraus. Wenn solch ein vorwärtsgerichteter Laserstrahl auf ein Objekt außerhalb des Erfassungsgebiets trifft und von diesem zurückgeworfen wird, kann ein Echostrahl zu der Objekterkennungsvorrichtung zurückkehren. Auf der Basis dieses Echostrahls erkennt die Vorrichtung das Objekt außerhalb des Erfassungsgebiets fälschlicherweise als ein Objekt darin.
Ein Bauelement, welches einen Spalt aufweist, wird verwendet, um den Querschnitt eines vorwärtsgerichteten Laserstrahls verschmälern und in eine ideale Form zu bringen. Beugung an dem Spalt ruft eine verstärkte Lichtintensität in einem Randbereich des Strahls hervor, so daß die Form des Querschnitts des Strahls von der idealen abweicht. Deshalb weicht die theoretische Form des Querschnitts des vorwärtsgerichteten Laserstrahls, welcher in einer Objekterkennungsvorrichtung verwendet wird, von dessen wahrer Form ab. Die Abweichung zwischen der theoretischen Form und der wahren Form ruft eine Verschlechterung in der Objekterkennungsgenauigkeit durch die Vorrichtung hervor.
Die Japanische veröffentlichte Patentanmeldung 2000-180532 A offenbart ein Verfahren eines Erfassens einer Objektposition, welches in einem Radar vom Abtasttyp für ein Fahrzeug verwendet wird. Der Radar strahlt einen Millimeterwellenstrahl aus. Das Verfahren in der Japanischen Anmeldung 2000-180532 A ist dazu ausgelegt, das nachfolgende Verfahren umzusetzen. In dem Fall, in dem eine Mehrzahl von Maxima der Leistung eines reflektierten Strahls und eine durch die Mehrzahl von Maxima ausgebildete Mehrzahl von Bergen besteht, und in dem Reflexion aufgrund einer Nebenkeule in der Leistung des reflektierten Strahls enthalten ist, wird ein Schwellenwert angesetzt, um die Leistung der Reflexion aufgrund der Nebenkeule so zu entfernen, daß eine breitengemäße Winkelmitte bei Winkeln, welche durch Maxima beider Enden an den verbleibenden Maxima definiert sind, als eine Mittenposition eines Objekts erfasst wird.
Das US-Patent US 5 627 511 A (enspricht der Japanischen veröffentlichten Patentanmeldung JP H08-122 437 A ) offenbart eine Abstandsmessvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche den Einfluss von in der Luft schwebenden Teilchen kompensiert. Die Vorrichtung des US-Patents US 5 627 511 A gibt Laserimpulssignale an gegebenen Winkelintervallen über einer objekterfassbaren Zone aus und empfängt ein Signal, welches durch Reflexion eines der ausgegebenen Signale von einem reflektierenden Objekt hervorgerufen wird, um den Abstand zu dem Objekt zu bestimmen. Die Vorrichtung hat die Funktion des Bestimmens eines Typs des Objekts, welches sich in der objekterfassbaren Zone befindet. In dem Fall, in dem eine Mehrzahl von Signalen vorliegt, welche durch Dispersion eines einzelnen Schusses des Laserimpulssignals hervorgerufen wird, und in dem Abstände, welche durch vom Großteil der objekterfassbaren Zone reflektierte Signale abgeleitet werden, gegebene kürzere Abstandswerte zeigen, wird das sich in der objekterfassbaren Zone befindende Objekt als ein in der Luft schwebendes Teilchen wie etwa Schnee oder Nebel identifiziert.
Das US-Patent US 4 699 507 A (entspricht der Japanischen veröffentlichten Patentanmeldung JP S60-201 276 A ) offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen des Abstands zu einem erwünschten lichtreflektierenden Objekt. Die Vorrichtung und das Verfahren des US-Patents US 4 699 507 A sind in der Lage, fehlerhafte Messungen aufgrund der Anwesenheit von in der Luft verteilten lichtreflektierten Teilchen zu erkennen. Der Intensitätsbereich reflektierten Lichts, welcher durch in der Luft befindliche Teilchen erzielbar ist, wird vorab gespeichert. Wenn die Ist-Intensität reflektierten Lichts innerhalb der oben angedeuteten Grenze liegt, wird das Ausgeben des gemessenen Abstands zu dem lichtreflektierenden Objekt unterdrückt.
Das US-Patent US 5 805 527 A (entspricht der Japanischen veröffentlichten Patentanmeldung JP H09-236 661 A offenbart eine Abstandsmessvorrichtung, welche eine Wellensendevorrichtung zum Aussenden einer Sendewelle enthält. Die Vorrichtung in dem US-Patent US 5 805 527 A enthält auch eine Wellenempfangsvorrichtung zum Empfangen einer Reflexionswelle, welche aus der Reflexion der Sendewelle durch ein Reflexionsobjekt resultiert, als eine Empfangswelle. Eine Zeitdifferenzmessvorrichtung ist zum Messen einer Zeitdifferenz zwischen einem Moment, an welchem die Wellensendevorrichtung die Sendewelle aussendet, und einem Moment, an welchem die Wellenempfangsvorrichtung die Empfangswelle empfängt, fähig. Eine Abstandsberechnungsvorrichtung ist zum Berechnen eines Abstands zu dem Reflexionsobjekt auf der Basis der Zeitdifferenz, welche durch die Zeitdifferenzmessvorrichtung berechnet wurde, fähig. Eine Fehlerkorrekturvorrichtung ist zum Erkennen eines Zeitintervalls, während dessen ein Signalpegel der Empfangswelle größer bleibt als ein vorbestimmter Schwellenpegel, und zum Korrigieren eines Fehlers in dem berechneten Abstand zu dem Reflexionsobjekt auf der Basis des erfassten Zeitintervalls fähig, wobei der Fehler durch eine Differenz in der Intensität der Empfangswelle verursacht wird.
Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum genauen Erkennen eines Objekts zu schaffen.
Darüber hinaus soll die Erfindung eine Vorrichtung zum genauen Erkennen eines Objekts schaffen.
Außerdem soll die Erfindung ein Aufzeichnungsmedium schaffen, welches ein Computerprogramm zum genauen Erkennen eines Objekts speichert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Objekterkennungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
Im Einzelnen weist gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Verfahren des Anwendens einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs und des Erkennens von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von reflektierten Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, die Schritte auf: Umwandeln der reflektierten Wellen in ein empfangenes Signal; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, wenn sich der Anteil der Sendewelle von dem Sendemittelpunkt entlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, erniedrigt wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher gleich oder höher ist als eine vorgeschriebene Intensität, zur Objekterkennung wirksam ist; Setzen eines Schwellenwerts bezüglich einer Intensität des empfangenen Signals; Erkennen von Objekten auf der Basis eines ersten Signalanteils des empfangenen Signals; und Trennen des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis des Schwellenwerts, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität niedriger als der vorgeschriebene Schwellenwert aufweist: Das Verfahren ist gekennzeichnet durch den Schritt des Änderns des Schwellenwerts, bis eine Länge eines erkannten Objekts in der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Objekterkennungsvorrichtung eine Radareinrichtung zum Anwenden einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs, zum Umwandeln reflektierter Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, in ein empfangenes Signal, und zum Erfassen von Objekten auf der Basis des empfangenen Signals; und eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von Erfassungsergebnissen durch die Radareinrichtung; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, wenn sich der Teil der Sendewelle von dem Sendemittelpunkt entlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, verringert wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher eine Intensität gleich oder höher als eine vorgeschriebene Intensität aufweist, zur Objekterkennung wirksam ist; wobei die Erkennungseinrichtung aufweist: 1) Mittel zum Setzen eines Schwellenwerts bezüglich einer Intensität des empfangenen Signals; 2) Mittel zum Erkennen von Objekten auf der Basis eines ersten Signalanteils des empfangenen Signals; und 3) Mittel zum Trennen des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis des Schwellenwerts, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welche die Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität niedriger als die vorgeschriebene Intensität aufweist. Die Objekterkennungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinrichtung ferner aufweist: Mittel zum Ändern des Schwellenwerts, bis eine Länge eines erkannten Objekts in der Breitenrichtung des betreffenden Fahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt. In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Erkennungseinrichtung Mittel zum Setzen eines Schwellenwerts bezüglich der berechneten Intensitätsabweichungsrate aufweist, welche mit einer vorbestimmten Steilheit übereinstimmt, Mittel zum Bestimmen, ob die Intensität des empfangenen Signals kleiner als ein Schwellenwert ist oder nicht, und Mittel zum Ausführen der Trennung des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und den zweiten Signalanteil als Antwort auf ein Ergebnis der Bestimmung, ob die Intensität des empfangenen Signals kleiner als der Schwellenwert ist oder nicht.
In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Erkennungseinrichtung Mittel zum Entscheiden, dass sich ein entsprechendes erkanntes Objekt außerhalb eines vorbestimmten Erfassungsgebiets befindet, wenn die berechnete Intensitätsabweichungsrate mit einem vorbestimmten flachen und monoton wechselnden Zustand übereinstimmt, aufweist.
In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Erkennungseinrichtung Mittel zum Entscheiden, dass sich ein entsprechendes erfasstes Objekt außerhalb eines vorbestimmten Erfassungsgebiets befindet, wenn die berechnete Intensitätsabweichungsrate mit einem vorbestimmten flachen und monoton wechselnden, in einer vorgeschriebenen Fahrzeugbreitenrichtungsposition auftretenden Zustand übereinstimmt, aufweist.
In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Erkennungseinrichtung Mittel zum Berechnen einer geraden, der Rate der erfassten Signalintensitätsabweichung mit einer Methode der kleinsten Quadrate angenäherten Linie, Mittel zum Berechnen einer Steigung der geraden Linie und Mittel zum Berechnen der Rate der erfassten Signalintensitätsabweichung von der berechneten Steigung der geraden Linie aufweist.
1 ist ein Blockdiagramm einer Fahrzeugregelungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist ein Diagramm eines Laserradarsensors in 1.
3 ist ein Diagramm eines ersten Beispiels der zeitlichen Spannungsabweichung des Ausgangssignals von einem Verstärker in 2.
4 ist ein Diagramm eines zweiten Beispiels der zeitlichen Spannungsabweichung des Ausgangssignals von dem Verstärker in 2.
5 ist ein Betriebsablaufdiagramm einer elektrischen Steuereinheit (ECU) in 1.
6 ist ein Flussdiagramm eines Teils eines Programms für die ECU in 1.
7 ist ein Diagramm eines Beispiels von erfassten punktähnlichen Objektteilen und Segmenten, welche sich aus dem Vereinigen naher erfasster punktähnlicher Objektteile ergeben.
8 ist ein Koordinatentransformationsdiagramm.
9 ist ein Diagramm eines Erfassungsbereichs, welcher durch den Laserradarsensor in 1 abgetastet wird, und vorausfahrender Fahrzeuge in dem Erfassungsgebiet.
10 ist ein Diagramm eines zu tiefen Schwellenwerts und ein erstes Beispiel der Beziehung zwischen einer Echoimpulsweite und einer Strahlordnungszahl.
11 ist ein Diagramm des übermäßig tiefen Schwellenwerts und eines angemessenen Schwellenwerts, und das erste Beispiel der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
12 ist ein Diagramm eines zweiten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
13 ist ein Flussdiagramm eines Blocks in 6.
14 ist ein Diagramm des zweiten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
15 ist ein Diagramm eines dritten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
16 ist ein Diagramm eines vierten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
17 ist ein Diagramm eines fünften Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
18 ist ein Diagramm eines sechsten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
19 ist ein Diagramm eines siebten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
20 ist ein Diagramm eines achten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
21 ist ein Diagramm eines neunten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
22 ist ein Diagramm eines zehnten Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
23 ist ein Diagramm eines elften Beispiels der Beziehung zwischen der Echoimpulsweite und der Strahlordnungszahl.
24 ist ein Flussdiagramm eines Teils eines Programms für eine ECU in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Fahrzeugregelungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung wird auf einem Fahrzeug montiert, welches im folgenden als das Bezugsfahrzeug oder das Bezugsfahrzeug bezeichnet wird. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung warnt, wenn sich ein Hindernis in einem ausdrücklich genannten Zustand in einem gegebenen Winkelbereich (einem gegebenen Erfassungsgebiet) vor dem Bezugsfahrzeug befindet. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung stellt die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs ein. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung beinhaltet ein Aufzeichnungsmedium.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Fahrzeugregelungsvorrichtung eine elektronische Steuereinheit (ECU) 3, welche einen Computer wie etwa einen Mikrocomputer aufweist. Der Computer in der ECU 3 weist eine Kombination eines Eingangs-/Ausgangs-(I/O)-Interface', einer CPU, eines ROM und eines RAM auf. Die ECU 3 (der Computer darin) arbeitet in Übereinstimmung mit einem Programm, welches in dem ROM gespeichert ist. Das Programm kann in dem RAM gespeichert sein. In diesem Fall ist der RAM mit einer Sicherungseinrichtung ausgerüstet.
Alternativ kann das Programm in einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer Diskette, einer magnetooptischen Platte, einer CD-ROM, einer DVD-ROM oder einer Festplatte gespeichert werden. In diesem Fall wird die ECU 3 mit einem Laufwerk für das Aufzeichnungsmedium verbunden, und das Programm wird auf den Computer der ECU 3 durch das Laufwerk heruntergeladen.
Die Fahrzeugregelungsvorrichtung beinhaltet einen Laserradarsensor 5, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, einen Bremsschalter 9 und einen Drosselklappenöffnungsgradsensor (einen Drosselklappenstellungssensor) 11, welche mit der ECU 3 verbunden werden. Die Ausgangssignale der Einrichtungen 5, 7, 9 und 11 werden in die ECU 3 eingegeben.
Die Fahrzeugregelungsvorrichtung beinhaltet einen Warntongenerator 13, einen Abstandsanzeiger 15, einen Sensorausfallanzeiger 17, eine Bremsantriebsvorrichtung 19, eine Drosselklappenantriebseinrichtung 21 und eine Kraftfahrzeug-Automatikgetriebesteuereinrichtung 23, welche mit der ECU 3 verbunden sind. Die ECU 3 gibt Antriebssignale an die Vorrichtungen 13, 15, 17, 19, 21 und 23 aus.
Die Fahrzeugregelungsvorrichtung beinhaltet eine Warnton-Lautstärkeeinstellungsvorrichtung 24, eine Alarmempfindlichkeitseinstellungsvorrichtung 25, einen Fahrtreglerschalter 26, einen Lenkungssensor 27, einen Giergeschwindigkeitssensor 28 und einen Windschutzscheibenwischerschalter 30, welche mit der ECU 3 verbunden sind. Die Ausgangssignale der Vorrichtungen 24, 25, 26, 27, 28 und 30 werden in die ECU 3 eingegeben. Die WarntonLautstärkeeinstellungsvorrichtung 24 dient der Einstellung der Lautstärke eines Warntons. Die Alarmempfindlichkeitseinstellungsvorrichtung 25 dient dem Einstellen der Empfindlichkeit in einem Alarmbestimmungsablauf, welcher später erwähnt wird.
Die Fahrzeugregelungsvorrichtung beinhaltet einen Netzschalter 29, welcher mit der ECU 3 verbunden ist. Wenn der Netzschalter 29 in seine An-Stellung umgestellt wird, wird die ECU 3 leistungsbeaufschlagt und leitet vorbestimmte Abläufe ein.
Wie in 2 gezeigt, enthält der Laserradarsensor 5 einen lichtaussendenden Abschnitt 5A, einen lichtempfangenden Abschnitt 5B und eine CPU 70. Die CPU 70 beinhaltet einen Speicher, welcher ein Programm speichert. Die CPU 70 arbeitet in Übereinstimmung mit dem Programm.
Der lichtaussendende Abschnitt 5A in dem Laserradarsensor 5 beinhaltet eine Linse 71, einen Abtaster 72, eine Motorantriebsschaltung 74, eine Halbleiterlaserdiode 75, eine Laserdiodenantriebsschaltung 76 und eine Glasplatte 77. Der Abtaster 72 weist einen Spiegel 73 und einen Motor (nicht gezeigt) auf. Der Spiegel 73 ist mechanisch mit der Ausgangswelle des Motors verbunden. Der Spiegel 73 kann durch den Motor gedreht werden. Der Motor ist elektrisch mit der Motorantriebsschaltung 74 verbunden. Die Motorantriebsschaltung 74 ist mit der CPU 70 verbunden. Die Laserdiode 75 ist mit der Laserdiodenantriebsschaltung 76 verbunden. Die Laserdiodenantriebsschaltung 76 ist mit der CPU 70 verbunden.
Die Laserdiodenantriebsschaltung 76 empfängt ein Laserdiodenantriebssignal von der CPU 70. Die Laserdiodenantriebsschaltung 76 aktiviert die Laserdiode 75 als Antwort auf das Laserdiodenantriebssignal, so dass die Laserdiode 75 einen Pulslaserstrahl aussendet. Der ausgesendete Pulslaserstrahl tritt durch die Linse 71 hindurch, bevor er den Spiegel 73 erreicht und von diesem reflektiert wird. Der aus der Reflexion resultierende Pulslaserstrahl breitet sich weiter durch die Glasplatte 77 aus, bevor er von dem lichtaussendenden Abschnitt 5A als vorwärtsgerichteter Laserstrahl ausgegeben wird. In dem Fall, in dem ein Wassertropfen oder ein Regentropfen auf die Glasplatte 77 trifft und darauf eine linsenförmige Gestalt annimmt, kann der Laserstrahl während des Hindurchtretens durch die linsenförmige Wasserausbildung auf der Glasplatte 77 gestreut werden.
Die Motorantriebsschaltung 74 empfängt ein Motorantriebssignal von der CPU 70. Die Motorantriebsschaltung 74 aktiviert den Motor als Antwort auf das Motorantriebssignal, so dass der Motor den Spiegel 73 periodisch und zyklisch im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn in einem vorbestimmten begrenzten Winkelbereich dreht. Die periodische und zyklische Drehung des Spiegels 73 verursacht eine periodische und zyklische Ablenkung des vorwärtsgerichteten Laserstrahls und ermöglicht auf diese Weise, dass ein gegebener Winkelbereich vor dem Bezugsfahrzeug periodisch durch den vorwärtsgerichteten Laserstrahl abgetastet wird. Der gegebene Winkelbereich entspricht einem gegebenen sektorischen Erfassungsgebiet, welches durch den Laserradarsensor 5 überwacht wird.
Während jeder Abtastperiode (jeder Rahmenperiode) wird die Winkelrichtung des vorwärtsgerichteten Laserstrahls einheitswinkelweise geändert. Der Einheitswinkel entspricht zum Beispiel 0,15 Grad. Das Erfassungsgebiet (der gegebenen Winkelbereich), welcher durch den vorwärtsgerichteten Laserstrahl abgetastet wird, hat einen Winkelbereich von zum Beispiel etwa 16 Grad, welcher sich in der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs, wie von diesem aus gesehen, erstreckt. In diesem Fall entspricht das Erfassungsgebiet 105 Bildpunkten oder Pixeln (105 multipliziert mit 0,15 Grad ergibt etwa 16 Grad), welche einen Rahmen bilden. Die vorwärtsgerichteten Laserstrahlen in den jeweiligen 105 Winkelrichtungen werden fortlaufenden von ”0” bis ”104” numeriert. Der mit ”0” numerierte vorwärtsgerichtete Laserstrahl befindet sich in der linksmöglichsten Richtung entsprechend einem Winkel von etwa –7,8 Grad. Der mit ”104” numerierte Laserstrahl befindet sich in der rechtsmöglichsten Richtung entsprechend einem Winkel von etwa +7,8 Grad. Diese Zahlen ”0” bis ”104” werden als Strahlordnungszahlen bezeichnet. Die 105 Bildpunkte oder Pixel, welche einen Rahmen aufbauen, werden jeweils durch die Strahlordnungszahlen ”0” bis ”104” identifiziert.
Der lichtempfangende Abschnitt 5B in dem Laserradarsensor 5 beinhaltet eine Linse 81 und ein lichtempfangendes Element 83. Das lichtempfangende Element 83 beinhaltet zum Beispiel eine Photodiode oder einen Photodetektor. Das lichtempfangende Element 83 ist mit einem Verstärker 85 verbunden. Der Verstärker 85 ist mit einem Vergleicher 87 verbunden. Der Vergleicher 87 ist mit einer Zeitmessschaltung 89 verbunden. Die Zeitmessschaltung 89 ist mit der CPU 70 verbunden.
In dem Fall, in dem sich ein Objekt in dem Erfassungsgebiet (dem gegebenen Winkelbereich) befindet, trifft der vorwärtsgerichtete Laserstrahl auf das Objekt, bevor es zumindest teilweise durch dieses reflektiert wird. Ein Anteil des reflektierenden Laserstrahls kehrt zu dem Laserradarsensor 5 als ein Echolaserstrahl zurück. Insbesondere tritt der Echolaserstrahl durch die Linse 81 hindurch, bevor sie in das lichtempfangende Element 83 einfällt. Das lichtempfangende Element 83 wandelt den Echolaserstrahl in ein entsprechendes elektrisches Signal (bezeichnet als ein Echosignal) um. Das lichtempfangende Element 83 gibt das elektrische Signal an den Verstärker 85 aus. Die Vorrichtung 85 verstärkt das Ausgangssignal des lichtempfangenden Elements 83. Der Verstärker 85 gibt das sich aus der Verstärkung ergebende Signal an den Vergleicher 87 aus. Die Vorrichtung 87 vergleicht das Ausgangssignal des Verstärkers 85 mit einer vorbestimmten Referenzspannung (einer vorbestimmten Schwellenspannung) Vth und wandelt dadurch das Ausgangssignal des Verstärkers 85 in ein Binärsignal oder ein Impulssignal um. Der Vergleicher 87 gibt das Binärsignal (das Impulssignal) an die Zeitmessschaltung 89 aus.
Die Zeitmessschaltung 89 empfängt das Laserdiodenantriebssignal von der CPU 70. Jeder Impuls in dem Laserdiodenantriebssignal entspricht einem Impuls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls. Die Zeitmessschaltung 89 antwortet auf jeden Impuls in dem Laserdiodenantriebssignal. Falls sich ein erfasstes Objekt in dem Erfassungsgebiet befindet, weist das Ausgangssignal des Vergleichers 87 einen Impuls auf, welcher durch einen Pulsecholaserstrahl hervorgerufen wird, der einem Impuls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls entspricht. Die Weite des Impulses in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87 wächst mit steigender Intensität des Pulsecholaserstrahls oder mit steigender Intensität des Echosignals. Die Zeitmessschaltung 89 antwortet auf jeden Impuls in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87. Insbesondere verwendet die Zeitmessschaltung 89 jeden Impuls in dem Laserdiodenantriebssignal als einen Startimpuls PA. Die Zeitmessschaltung 89 verwendet den entsprechenden Impuls in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87 als einen Stopimpuls PB. Die Zeitmessschaltung 89 misst die Phasendifferenz zwischen dem Startimpuls PA und dem Stopimpuls PB, das heißt, das Zeitintervall oder die Zeitdifferenz zwischen dem Moment des Auftretens des Startimpulses PA und dem Moment des Auftretens des Stopimpulses PB. Die Zeitmessschaltung 89 erzeugt ein Digitalsignal, welches für die gemessene Phasendifferenz (das gemessene Zeitintervall oder die gemessene Zeitdifferenz) steht. Die Zeitmessschaltung 89 gibt das für das Zeitintervall stehende Digitalsignal an die CPU 70 aus. Außerdem misst die Zeitmessschaltung 89 die Weite des Stopimpulses PB als einen Hinweis auf die Intensität des betreffenden Pulsecholaserstrahls. Die Zeitmessschaltung 89 erzeugt ein Digitalsignal, welches für die gemessene Impulsweite (die gemessene Echointensität) steht. Die Zeitmessschaltung 89 gibt das für die Impulsweite stehende Digitalsignal an die CPU 70 aus. Die CPU 70 erzeugt Messdaten als Antwort auf das für das Zeitintervall stehende Digitalsignal und das für die Impulsweite stehende Digitalsignal. Die Messdaten stehen für den Winkel oder die Winkelposition ”θ” eines Objekts in dem Erfassungsgebiet, den Abstand ”r” von dem Bezugsfahrzeug zu dem Objekt und die Weite des betreffenden Impulses in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87 (das heißt, die Intensität des betreffenden Echolaserstrahls oder des betreffenden Echosignals). Die CPU 70 gibt die Messdaten an die ECU 3 aus.
Nachdem das Objekt größer ist als die Querschnittsfläche des vorwärtsgerichteten Laserstrahls und durch diesen abgetastet wird, betreffen die einer Winkelrichtung des vorwärtsgerichteten Laserstrahls entsprechenden Messdaten im allgemeinen ein Teilobjekt oder einen punktähnlichen Teil eines Objekts. Objekte, welche von dem Laserradarsensor 5 erfasst werden, schließen Hindernisse bezüglich des Bezugsfahrzeugs ein.
Der Verstärker 85 verwendet einen Bipolartransistor. Die Verstärker 85 ist gesättigt, wenn der Pegel eines Eingangssignals in diesen hinein einen bestimmten Wert überschreitet. 3 zeigt ein Beispiel einer Abweichung in dem Ausgangssignal des Verstärkers 85, welches auftritt, während der Pegel des Ausgangssignals des lichtempfangenden Elements 83 (das heißt, die Intensität des Echolaserstrahls) unter dem bestimmten Wert bleibt. Wie in 3 gezeigt, ist der Verstärker 85 unter einer solchen Bedingung nicht gesättigt. 4 zeigt ein Beispiel einer Abweichung in dem Ausgangssignal des Verstärkers 85, welches während eines Zeitintervalls einschließlich eines Abschnitts, in dem der Pegel des Ausgangssignals des lichtempfangenden Elements 83 (das heißt, die Intensität des Echolaserstrahls) über den bestimmten Wert wächst, auftritt. Wie in 4 gezeigt, ist der Verstärker 85 unter einer solchen Bedingung gesättigt. Insbesondere bleibt der Pegel des Ausgangssignals des Verstärkers 85 weiterhin fest auf einem Sättigungswert Vsat bestehen, während der Pegel des Ausgangssignals des lichtempfangenden Elements 83 über dem bestimmten Wert bleibt. Gemäß dem Minoritätsladungsträgerspeichereffekt wird die Hinterflanke eines Impulses in dem Ausgangssignal des lichtempfangenden Elements 83 mit ansteigender Intensität eines Echolaserstrahls verzögert (siehe die doppelpunktiert-gestrichelte Kurve in 4). Die Weite eines Impulses in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87 entspricht dem Zeitintervall, während dessen die Spannung des Ausgangssignals des Verstärkers 85 höher bleibt als die vorbestimmte Referenzspannung Vth. Die Weite eines Impulses in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87 hängt von der Intensität eines Echolaserstrahls oder eines Echosignals ab. Insbesondere ist die Weite eines Impulses näherungsweise proportional dem Logarithmus der Intensität eines Echolaserstrahls oder eines Echosignals. Demgemäß ist es möglich, die Intensität eines Echolaserstrahls oder eines Echosignals aus der Weite eines Impulses zu schätzen.
Der Laserstrahl kann durch einen Funkwellenstrahl, einen Millimeterwellenstrahl oder einen Ultraschallstrahl ersetzt werden. Das Abtasten kann durch Steuern des Echostrahlempfangs durch den Laserradarsensor 5 umgesetzt werden.
Die ECU 3 empfängt die Messdaten von dem Laserradarsensor 5. Die ECU 3 erkennt Objekte auf der Basis der Messdaten. Die ECU 3 erfasst ein vorausfahrendes Fahrzeug bezüglich des Bezugsfahrzeugs auf der Basis des Ergebnisses der Objekterkennung. Außerdem erfasst die ECU 3 Zustände des vorausfahrenden Fahrzeugs. Die ECU 3 führt eine Fahrzeugabstandsregelung durch. Während der Ausführung der Fahrzeugabstandsregelung erzeugt die ECU 3 geeignete Antriebssignale und gibt diese an die Bremsantriebseinheit 19, die Drosselklappenantriebsvorrichtung 21 und die Kraftfahrzeug-Automatikgetriebesteuervorrichtung 23 aus, um die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs in Übereinstimmung mit den Zuständen des vorausfahrenden Fahrzeugs einzustellen. Gleichzeitig mit der Ausführung der Fahrzeugabstandsregelung führt die ECU 3 einen Alarmfeststellungsprozess durch, welcher ausgelegt ist, einen Alarm zu erzeugen, falls ein Hindernis entsprechend einem erkannten Objekt in einem ausdrücklich gestgelegten Gebiet während eines längeren als eines vorgeschriebenen Zeitintervalls verbleibt. Das Hindernis entspricht zum Beispiel einem vorausfahrenden Fahrzeug, einem stehenden Fahrzeug, einer Leitplanke auf einer Straßenseite oder einem Pfosten auf einer Straßenseite.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 ist mit einem Rad des Bezugsfahrzeugs verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 erfasst die Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 gibt ein Signal an die ECU 3 aus, welches für die erfasste Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades steht.
Der Lenkungssensor 27 erfasst den Grad einer Betätigung eines Fahrzeugsteuerrades (nicht gezeigt), das heißt, den Lenkungswinkel in dem Bezugsfahrzeug. Insbesondere erfasst der Lenkungssensor 27 eine Änderungsgrösse des Lenkungswinkels. Der Lenkungssensor 27 gibt ein Signal an die ECU 3 aus, welches für die erfasste Änderungsgrösse des Lenkungswinkels steht. Wenn der Netzschalter 29 in seine An-Stellung bewegt wird, wird eine Variable, welche in der ECU 3 als eine Anzeige eines erfassten Lenkungswinkels (Radiant) verwendet wird, zu ”0” initialisiert. Nach der Bewegung des Netzschalters 29 in seine An-Stellung wird der erfasste Lenkungswinkel durch Integrieren der durch das Ausgangssignal des Lenkungssensors 27 dargestellten Änderungsgrösse des Lenkungswinkels entschieden.
Der Giergeschwindigkeitssensor 28 erfasst eine Rate Ω (Radiant/Sekunde) einer Änderung in dem Rotationswinkel (dem Gierwinkel) der Karosserie des Bezugsfahrzeugs um seine vertikale Achse. Der Giergeschwindigkeitssensor 28 informiert die ECU 3 über die erfasste Giergeschwindigkeit Ω.
Wenn der Fahrtregelungsschalter 26 in seine An-Stellung verändert wird, führt die ECU 3 eine Verarbeitung durch, um die Fahrzeugfahrtregelung zu starten. Während der Ausführung der Fahrzeugfahrtregelung kann eine Signalverarbeitung für die Fahrzeugabstandsregelung durch die ECU 3 eingebunden werden. Wenn die ECU 3 feststellt, dass sich das Bezugsfahrzeug zu nah an einem vorausfahrenden Zielfahrzeug befindet, wird der Warntongenerator 13 durch die ECU 3 aktiviert, um einen Warnton zu erzeugen. Die Lautstärke des erzeugten Warntons wird an einen Pegel angeglichen, welcher einstellbar durch die Warntonlautstärkeeinstellungsvorrichtung 24 festgestellt wird. Die Empfindlichkeit der Erzeugung eines Warntons kann durch die Alarmempfindlichkeiteinstellungsvorrichtung 25 eingestellt werden.
Der Bremsschalter 9 erfasst ein Niederdrücken bzw. eine Betätigung eines Bremspedals des Bezugsfahrzeugs. Der Bremsschalter 9 informiert die ECU 3 über die erfasste Bremspedalbetätigung. Die ECU 3 erzeugt ein Antriebssignal für die Bremsantriebsvorrichtung 19 als Antwort auf eine Information, welche die Information über die erfasste Bremspedalbetätigung enthält. Die ECU 3 gibt das erzeugte Antriebssignal an die Bremsantriebsvorrichtung 19 aus. Die Bremsantriebsvorrichtung 19 stellt den Bremsdruck als Antwort auf das von der ECU 3 ausgegebene Antriebssignal ein.
Der Drosselklappenöffnungsgradsensor 11 erfasst den Öffnungsgrad durch ein Drosselklappenventil in einem Motor zum Antreiben des Bezugsfahrzeugs. Der Drosselklappenöffnungsgradsensor 11 gibt ein Signal an die ECU 3 aus, welches für den erfassten Drosselklappenöffnungsgrad steht. Die ECU 3 steuert die Drosselklappenantriebsvorrichtung 21 als Antwort auf den erfassten Drosselklappenöffnungsgrad, wodurch der wahre Öffnungsgrad durch das Drosselklappenventil eingestellt wird und die Leistungsabgabe der Maschine eingestellt wird.
Die ECU 3 stellt fest, ob der Laserradarsensor 5 normal arbeitet oder nicht, durch Bezugnahme auf das Ausgangssignal von diesem. Wenn die ECU 3 feststellt, dass der Laserradarsensor 5 nicht normal arbeitet, wird der Sensorausfallanzeiger 17 durch die ECU 3 gesteuert, um einen Ausfall anzuzeigen.
Die ECU 3 wählt ein vorausfahrendes Zielfahrzeug unter möglichen vorausfahrenden Fahrzeugen, welche als Antwort auf das Ausgangssignal des Laserradarsensors 5 erfasst werden, aus. Die ECU 3 berechnet den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem vorausfahrenden Zielfahrzeug. Der Abstandsanzeiger 15 wird durch die ECU 3 gesteuert, um den berechneten Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem vorausfahrenden Zielfahrzeug anzuzeigen.
Die Kraftfahrzeug-Automatikgetriebesteuervorrichtung 23 wählt eine verwendete Schaltstellung eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes aus und regelt dadurch die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs als Antwort auf das Ausgangssignal von der ECU 3.
Ein Windschutzscheibenwischer des Bezugsfahrzeugs wird aktiviert und desaktiviert, wenn der Windschutzscheibenwischerschalter 30 zwischen einer An-Stellung und einer Aus-Stellung verändert wird. Der Windschutzscheibenwischerschalter 30 gibt ein Signal an die ECU 3 aus, welches dafür steht, ob sich der Windschutzscheibenwischerschalter 30 in seiner An-Stellung oder seiner Aus-Stellung befindet, das heißt, ob der Windschutzscheibenwischer aktiviert oder desaktiviert ist.
5 zeigt eher den Verarbeitungsablauf der ECU 3 als deren Hardware-Struktur Unter Bezugnahme auf 5 empfängt ein Objekterkennungsblock 43 von der CPU 70 in dem Laserradarsensor 5 Messdaten, welche für einen Abstand ”r” und einen Winkel ”θ” für jedes erfasste Objekt (jedes erfasste Teilobjekt oder jeden erfassten punktähnlichen Objektteil) stehen. Der Objekterkennungsblock 43 transformiert die Abstands- und Winkeldaten in Polarkoordinaten zu Messdaten in X-Z-Orthogonalkoordinaten, welche so gewählt werden, dass der Ursprung (0, 0) mit dem Zentrum eines durch den Sensor 5 ausgebildeten Laserradars zusammenfällt und die X-Achse und die Z-Achse jeweils mit einer Breitenrichtung und einer Längsvorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs zusammenfallen. Der Objekterkennungsblock 43 gruppiert erfasste Teilobjekte (erfasste punktähnliche Objektteile), welche durch die Orthogonalkoordinatenmessdaten dargestellt werden, in Sätze oder Segmente, welche jeweils erfassten vollständigen Objekten entsprechen. Das Gruppieren und die Segmente werden weiter unten beschrieben. Teile der sich aus dem Gruppieren ergebenden Segmentdaten, welche jeweilige Segmente anzeigen, sind Objekteinheitsdatenteile (Pro-Objekt-Datenteile). Ein Modell eines vollständigen Objekts, welches durch seine Mittelpunktsdaten, Grössendaten, Relativgeschwindigkeitsdaten und Feststehend/Beweglich-Bestimmungsergebnisdaten (Erfassungsartdaten) dargestellt wird, werden im folgenden ein Zielmodell genannt.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 berechnet die Geschwindigkeit V des Bezugsfahrzeugs auf der Basis des Ausgangssignals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7.
Der Objekterkennungsblock 43 berechnet den Mittelpunkt (X, Z) und die Grösse (W, D) jedes erfassten vollständigen Objekts auf der Basis der sich aus dem Gruppieren ergebenden Segmentdaten. Hier bezeichnet W eine Querausdehnung, und D bezeichnet eine Tiefe. Der Objekterkennungsblock 43 berechnet die Geschwindigkeit (Vx, Vz) des vollständigen Objekts relativ zu dem Bezugsfahrzeug aus einer Abweichung im Zeitbereich in dessen Mittelpunkt (X, Z). Der Objekterkennungsblock 43 wird über die Geschwindigkeit V des Bezugsfahrzeugs durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 informiert. Der Objekterkennungsblock 43 bestimmt auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz), ob jedes erfasste vollständige Objekt feststehend oder beweglich ist oder nicht. Der Objekterkennungsblock informiert einen Vorausfahrendes-Fahrzeug-Bestimmungsblock 53 über den Mittelpunkt, die Grösse, die Relativgeschwindigkeit und die Erfassungsart (das Feststehend/Beweglich-Bestimmungsergebnis) jedes erfassten vollständigen Objekts.
Die Messdaten, die von der CPU 70 in dem Laserradarsensor 5 in den Objekterkennungsblock 43 eingegeben werden, stehen auch für eine Echointensität (eine Echoimpulsweite) für jedes erfasste Objekt (jedes erfasste Teilobjekt oder jeden erfassten punktähnlichen Objektteil). Der Objekterkennungsblock 43 korrigiert oder revidiert die Segmentdaten als Antwort auf die Echointensitäten (die Echoimpulsweiten) durch einen Datenseparationsprozess zum Entfernen von durch Streuung hervorgerufene Datenkomponenten oder durch Streuung hervorgerufene Datenteile.
Ein Sensorausfallerfassungsblock 44 empfängt die Ausgangsdaten (die Objekterkennungsergebnisdaten) des Objekterkennungsblocks 43, welche die von diesem berechneten Objektparameter darstellen. Der Sensorausfallerfassungsblock 44 bestimmt, ob die Ausgangsdaten von dem Objekterkennungsblock 43 in einem normalen oder einem unnormalen Bereich liegen. Wenn die Ausgangsdaten von dem Objekterkennungsblock 43 in einem unnormalen Bereich liegen, aktiviert der Sensorausfallerfassungsblock 44 den Sensorausfallanzeiger 17, um einen Ausfall anzuzeigen.
Ein Lenkungswinkelberechnungsblock 49 berechnet den Lenkungswinkel bezüglich des Bezugsfahrzeugs auf der Basis des Ausgangssignals von dem Lenkungssensor 27. Ein Giergeschwindigkeitsberechnungsblock 51 berechnet die Giergeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs auf der Basis des Ausgangssignals von dem Giergeschwindigkeitssensor 28.
Ein Kurvenradiusberechnungsblock 57 wird durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 über die Fahrzeuggeschwindigkeit V informiert. Der Kurvenradiusberechnungsblock 57 wird durch den Lenkungswinkelberechnungsblock 49 über den berechneten Lenkungswinkel informiert. Der Kurvenradiusberechnungsblock 57 wird durch den Giergeschwindigkeitsberechnungsblock 51 über die berechnete Giergeschwindigkeit informiert. Auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V, des Lenkungswinkels und der Giergeschwindigkeit berechnet der Kurvenradiusberechnungsblock 57 den Radius R einer Kurve der Straße, entlang welcher das Bezugsfahrzeug fährt. Der Kurvenradiusberechnungsblock 57 informiert den Vorausfahrendes-Fahrzeug-Bestimmungsblock 53 über den berechneten Kurvenradius R.
Der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Bestimmungsblock 53 wählt ein vorausfahrendes Zielfahrzeug unter den erfassten vollständigen Objekten auf der Basis der Mittelpunkte, Grössen, Relativgeschwindigkeiten und Erfassungsarten von diesen und auf der Basis des Kurvenradius R aus. Der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Bestimmungsblock 53 erhält Informationen über den Abstand Z zu dem vorausfahrenden Zielfahrzeug und über auch die Relativgeschwindigkeit Vz des vorausfahrenden Zielfahrzeugs. Der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Bestimmungsblock 53 gibt die Information über den Abstand Z zu dem vorausfahrenden Zielfahrzeug und die Information über die Relativgeschwindigkeit Vz des vorausfahrenden Zielfahrzeugs in einen Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 ein.
Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 wird durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 über die Fahrzeuggeschwindigkeit V informiert. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 erfasst die Einstellzustände des Fahrtregelungsschalters 26 aus dessen Ausgangssignal. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 erfasst den Zustand des Bremsschalters 9 aus dessen Ausgangssignal. Der Zustand des Bremsschalters 9 steht dafür, ob das Fahrzeugbremspedal niedergedrückt ist oder nicht. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 wird durch den Drosselklappenöffnungsgradsensor 11 über den Öffnungsgrad durch das Motordrosselklappenventil informiert. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 wird durch die Warntonlautstärkeeinstellungsvorrichtung 24 über den Alarmlautstärkeeinstellungswert informiert. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 wird durch die Alarmempfindlichkeitseinstellungsvorrichtung 25 über den Alarmempfindlichkeitseinstellungswert informiert. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 vollzieht eine Alarmbestimmung und eine Fahrtbestimmung als Antwort auf den Abstand Z zu dem vorausfahrenden Zielfahrzeug, die Relativgeschwindigkeit Vz des vorausfahrenden Zielfahrzeugs, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Einstellungszustände des Fahrtkontrollschalters 26, den Zustand des Bremsschalters 9, den Drosselklappenöffnungsgrad und den Alarmempfindlichkeitseinstellungswert. Während der Warnbestimmung bestimmt der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55, ob ein Alarm erzeugt werden soll oder nicht. Während der Fahrtbestimmung bestimmt der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 die Inhalte der Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung. Wenn bestimmt wird, dass ein Alarm erzeugt werden soll, gibt der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 ein Alarmerzeugungssignal an den Warntongenerator 13 aus. In diesem Fall erzeugt der Warntongenerator 13 einen Warnton. Der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 stellt den Pegel des Warntons in Übereinstimmung mit der Tonlautstärke, welche durch die Warntonlautstärkeeinstellungsvorrichtung 24 vorgegeben ist, ein. In dem Fall, dass die Fahrtbestimmung der Ausführung einer Fahrtregelung entspricht, gibt der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 geeignete Steuersignale an die Kraftfahrzeug-Automatikgetriebesteuervorrichtung 23, die Bremsenantriebsvorrichtung 19 und die Drosselklappenantriebsvorrichtung 21 aus. Während der Ausführung der Alarmsteuerung und der Fahrtregelung gibt der Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 ein Anzeigesignal an den Abstandsanzeiger 15 aus, um den Fahrzeugfahrer über abstandsbezogene Bedingungen zu informieren. Zum Beispiel zeigt die Vorrichtung 15 den Abstand Z zu dem vorausfahrenden Zielfahrzeug an.
Wie in 5 gezeigt, wird das Ausgangssignal des Windschutzscheibenwischerschalters 30 in den Objekterkennungsblock 43 und den Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 eingegeben. Das Ausgangssignal des Windschutzscheibenwischerschalters 30 wird von dem Objekterkennungsblock 43 und dem Fahrzeugabstandsregelungs- und Alarmbestimmungsblock 55 verwendet. Die Ausführung des Datenseparationsprozesses durch den Objekterkennungsblock 43 wird als Antwort auf das Ausgangssignal des Windschutzscheibenwischerschalters 30 selektiv erlaubt und verhindert.
Wie vorstehend erwähnt, arbeitet die ECU 3 in Übereinstimmung mit einem Programm, welches in ihrem internen ROM oder RAM gespeichert ist. 6 ist ein Flussdiagramm eines Teils des Programms für die ECU 3, welches die Objekterkennung betrifft. Der Programmteil in 6 wird mit einer Periode, welche der Periode des durch den Laserradarsensor 5 vollzogenen Abtastens entspricht, wiederholt ausgeführt.
Wie in 6 gezeigt, empfängt ein erster Schritt S10 des Programmteils Abstands- und Winkelmessdaten sowie Echoimpulsweitendaten (Echointensitätsdaten) von dem Laserradarsensor 5 für eine Periode des Abtastens. Anders gesagt, empfängt der Schritt S10 Abstands- und Winkelmessdaten sowie Echoimpulsweitendaten (Echointensitätsdaten), welche einem Rahmen entsprechen. Die Abtastperiode ist zum Beispiel gleich 100 ms.
Ein Schritt S20, welcher dem Schritt S10 nachfolgt, löscht Komponenten von Abstands- und Winkeldaten, welche Signalintensitäten (Echointensitäten oder Echoimpulsweiten) kleiner als ein Schwellenwert ”A” entsprechen und welche Abständen kürzer als ein effektiver Abstand entsprechen. Der Schwellenwert ”A” und der effektive Abstand werden durch einen Schritt S40 (siehe unten) in dem direkt vorhergehenden Ausführungszyklus des Programmteils gesetzt.
Ein Schritt S30, welcher auf den Schritt S20 folgt, verarbeitet die ungelöschten Abstands- und Winkeldaten. Insbesondere transformiert der Schritt S30 die ungelöschten Abstands- und Winkeldaten in Polarkoordinaten zu Messdaten in X-Z-Orthogonalkoordinaten. Die Orthogonalkoordinaten-Messdaten stehen für erfasste Teilobjekte oder erfasste punktähnliche Objektteile. Der Schritt S30 gruppiert die erfassten punktähnlichen Objektteile (die erfassten Teilobjekte) in Segmente, welche jeweils erfassten vollständigen Objekten entsprechen.
Unter Bezugnahme auf 7 durchsucht der Schritt S30 die erfassten punktähnlichen Objektteile nach solch Nahen, welche unter Abständen ΔX von 0.2 m oder weniger in X-Achsenrichtung und Abständen ΔZ von 2 m oder weniger in Z-Achsenrichtung zueinander stehen. Der Schritt S30 kombiniert oder vereinheitlicht die nahen punktähnlichen Objektteile in ein Segment (einen Satz), welcher einem erfassten vollständigen Objekt entspricht. Es kann eine Mehrzahl von Segmenten geben. Der Schritt S30 erzeugt Segmente repräsentierende Daten, welche als Segmentdaten bezeichnet werden. Insbesondere entspricht ein Segmentdatenteil (ein Datenteil, welches ein Segment repräsentiert), welcher durch den Schritt S30 erzeugt wird, einem rechtwinkligen Bereich, welcher zwei Seiten parallel zu der X-Achse und zwei Seiten parallel zu der Z-Achse aufweist. Ein Segmentdatenteil enthält einen Informationsteil, welcher den Mittelpunkt des entsprechenden Segments anzeigt, einen Informationteil, welcher die Grösse (W, D) des Segments anzeigt, einen Informationsteil, welcher die dem linksäußersten Rand des Segments entsprechende Strahlordnungszahl anzeigt, und einen Informationsteil, welcher die dem rechtsäußersten Rand des Segments entsprechende Strahlordnungszahl anzeigt.
Ein Schritt S40, welcher dem Schritt S30 nachfolgt, reguliert den Schwellenwert ”A” und den effekten Abstand für den Schritt S20. Der sich aus der Regulierung ergebende Schwellenwert ”A” und der sich aus der Regulierung ergebende effektive Abstand werden von dem Schritt S20 bei dem nächsten Ausführungszyklus des Programmteils verwendet. In dem Fall, in dem Segmente, welche durch die von dem Schritt S30 erzeugten Daten dargestellt werden, ein Segment einschließen, welches eine grössere Querausdehnung aufweist als ein vorbestimmter Wert (zum Beispiel 2,6 m), erhöht der Schritt S40 den Schwellenwert ”A” für jede Abtastperiode, bis die Querausdehnung des interessierenden Segments unter den vorbestimmten Wert fällt. Der erhöhte Schwellenwert ”A” wird von dem Schritt S20 bei dem nächsten Ausführungszyklus des Programmteils verwendet. Vorzugsweise ist der vorbestimmte Wert etwas grösser als das Maximum unter den Breiten herkömmlicher Lastkraftwagen. Der vorbestimmte Wert beträgt zum Beispiel 2,5 m. Es wird angenommen, dass ein Segment, welches eine grössere Querausdehnung aufweist als der vorbestimmte Wert, durch die Streuung eines Laserstrahls verursacht wird, welche offensichtlich eine Objektbildgrösse vergrössert.
Nachdem Signalintensitäten (Echointensitäten) durch Impulsweiten dargestellt werden, entspricht der durch den Schritt S40 regulierte und von dem Schritt S20 verwendete Schwellenwert ”A” einem, der als ein Impulsweitenschwellenwert bezeichnet wird. Die Einzelheiten der Regulierung des Schwellenwerts ”A” und des effektiven Abstands durch den Schritt S40 sind wie folgt.

➀ In dem Fall, in dem Segmente, welche durch die von dem Schritt S30 erzeugten Daten dargestellt werden, ein Segment einschließen, welches eine grössere Querausdehnung als 2,6 m und eine grössere mittlere Impulsweite als der Impulsweitenschwellenwert aufweist, erhöht der Schritt S40 den Impulsweitenschwellenwert um 1 LSB (entsprechend 6,4 ns). Der Impulsweitenschwellenwert ist nur in dem Bereich von 10 bis 20 LSB veränderlich. Außerdem setzt der Schritt S40 den effektiven Abstand gleich dem Abstand zu dem interessierenden Segment zuzüglich 5 m.
➁ In dem Fall, in dem ein Segment, welches eine grössere Querausdehnung als 2,6 m und eine grössere mittlere Impulsweite als der Impulsweitenschwellenwert aufweist, von Segmenten abgelegen ist, welche durch die von dem Schritt S30 erzeugten Daten dargestellt werden, erniedrigt der Schritt S40 den Impulsweitenschwellenwert um 1 LSB. Außerdem setzt der Schritt S40 den effektivem Abstand gleich dem Abstand zu dem interessierenden Segment abzüglich –0.5 m. Die untere Grenze des effektiven Abstands beträgt 35 m.
➂ Im dem Fall, in dem Segmente, welche durch die durch den Schritt S30 erzeugten Daten dargestellt werden, ein Segment einschließen, welches sich bei einem kürzeren Abstand befindet als dem Abstand eines Segments, welches die oben erwähnte Bedingung ➀ erfüllt, und in dem das kürzer beabstandete Segment eine kleinere mittlere Impulsweite als der Impulsweitenschwellenwert aufweist sowie eine sich aus einer Geradstraßentransformation ergebende X-Koordinate aufweist, deren Absolutwert kleiner als 1,0 m ist, setzt der Schritt S40 den Impulsweitenschwellenwert auf einen vorbestimmten Anfangswert (zum Beispiel 10 LSB). Außerdem setzt der Schritt S40 den effektiven Abstand auf einen vorbestimmten Anfangswert (zum Beispiel 35 m).

Die oben beschriebene Bedingung ➂ hält den Schritt S20 davon ab, einem vorausfahrenden Fahrzeug entsprechende Komponenten der Abstands- und Winkeldaten zu löschen. Die sich aus der Geradstraßentransformation ergebende X-Koordinate wird untenstehend erläutert. Insbesondere transformiert, wie in 8 gezeigt, der Schritt S40 die Koordinaten (Xo, Zo) des Mittelpunkts und die Querausdehnung Wo jedes vollständigen Objekts (jedes Zielmodells) zu dessen Koordinaten (X, Z) und dessen Querausdehnung W, welche unter der Annahme auftreten, dass sich das Bezugsfahrzeug entlang einer geraden Straße bewegt. Genauer gesagt, transformiert der Schritt S40 die Koordinatenwerte Xo und Zo und die Querausdehnung Wo in die Koordinatenwerte X und Z und die Querausdehnung W gemäß den nachfolgenden Gleichungen. X = Xo – (Zo²/2R) (1) Z = Zo (2) W = Wo (3) wobei R den Straßenkurvenradius bezeichnet. Das Vorzeichen des Straßenkurvenradius R ist positiv für eine rechtsgängige Kurve und negativ für eine linksgängige Kurve. Die Gleichungen (1), (2) und (3) werden auf der Näherungsbasis aufgestellt, welche die Annahme verwendet, dass der Absolutwert des Koordinatenwerts Xo signifikant kleiner ist als Straßenkurvenradius R und der Koordinatenwert Zo (|Xo| << |R| und |Xo| << Z). In dem Fall, in dem der Laserradarsensor 5 signifikant vom Mittelpunkt der Karosserie des Bezugsfahrzeugs entfernt ist, wird das X-Z-Koordinatensystem so korrigiert, dass dessen Ursprung mit dem Fahrzeugmittelpunkt zusammenfällt.
Die Regulierung des Schwellenwerts ”A” und des effektiven Abstands durch den Schritt S40 schafft einen Vorteil wie folgt. Es wird angenommen, dass, wie in 9 gezeigt, zwei sich nebeneinander vor dem Bezugsfahrzeug befindliche Fahrzeuge in dem Erfassungsgebiet befinden, welches durch den Laserradarsensor 5 abgetastet wird. In diesem Fall variiert, wie in 10 gezeigt, die Echointensität (die Echoimpulsweite) in Übereinstimmung mit der Strahlordnungszahl. Es gibt vier Maxima in der Echointensität, welche vier Reflektoren von zwei vorausfahrenden Fahrzeugen entsprechen. Es gibt ein Tal in der Echointensität zwischen dem zweiten linksäußersten Maximum und dem zweiten rechtsäußersten Maximum. Falls der Schwellenwert ”A” tiefer als das Tal zwischen dem zweiten linksäußersten Maximum und dem zweiten rechtsäußersten Maximum liegt, wie in 10 gezeigt, werden die zwei vorausfahrenden Fahrzeuge als ein einziges Objekt erkannt, welches eine geringfügig grössere Querausdehnung aufweist als die Länge zwischen dem zweiten linksäußersten Maximum und dem zweiten rechtsäußersten Maximum. Die Querausdehnung des erfassten Objekts ist gleich der Summe der Querausdehnungen der zwei vorausfahrenden Fahrzeuge und dem transversalen Zwischenraum dazwischen. Daher ist die Querausdehnung des erfassten Objekts grösser als 2,6 m. Also ist die oben beschriebene Bedingung ➀ erfüllt. Demzufolge wird der Schwellenwert ”A” periodisch auf einer schrittweisen Basis erhöht, bis die Querausdehnung eines erkannten Objekts oder die Querausdehnungen von erkannten Objekten unter 2,6 m fallen. Während dieses Stadiums, wenn der Schwellenwert ”A” grösser ist als ein Tal zwischen dem zweiten linksäußersten Maximum und dem zweiten rechtsäußersten Maximum, werden die zwei vorausfahrenden Fahrzeuge als zwei getrennte Objekte erkannt. Wenn der Schwellenwert ”A” auf einen geeigneten Wert angehoben wird, wie in 11 gezeigt, sind die Querausdehnungen zweier erkannter Objekte kleiner als 2,6 m.
Unter Rückbezug auf 6 folgt ein Schritt S50 Schritt S40 nach. Der Schritt S50 bezieht sich auf Ausgangssignal des Windschutzscheibenwischerschalters 30 und bestimmt somit, ob der Schalter in seiner An-Stellung steht oder nicht. Wenn der Windschutzscheibenwischerschalter 30 in seiner An-Stellung steht, fährt das Programm von dem Schritt S50 zu einem Datenseparationsblock (einem Anti-Streuungsblock) S60 fort. Andernfalls springt das Programm von dem Schritt S50 zu einem Schritt S70.
Der Datenseparationsblock S60 führt eine Signalverarbeitung zur Datenseparation durch, was einer Anti-Streuung entspricht. Der Datenseparationsblock S60 verarbeitet die Segmentdatenstücke, welche durch den Schritt S30 bereitgestellt werden, in sich aus der Verarbeitung ergebende Segmentdatenstücke. Nach dem Dtenseparationsblock S60 fährt das Programm zu dem Schritt S70 fort.
Der Schritt S70 erzeugt Zielmodelle aus den Segmentdatenstücken, welche durch den Schritt S30 oder den Datenseparationsblock S60 bereitgestellt werden. Nach dem Schritt S70 endet der aktuelle Ausführungszyklus des Programmteils.
Eine von dem Datenseparationsblock S60 vollzogene Signalverarbeitung stellt sich wie folgt dar. Der Datenseparationsblock S60 teilt als Antwort auf eine Abweichung in der Intensität des Echosignals entlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs das 1-Rahmenechosignal in Komponenten, welche durch gestreute vorwärtsgerichtete Laserstrahlen hervorgerufen werden, und Komponenten, welche durch ungestreute vorwärtsgerichtete Laserstrahlen hervorgerufen werden. Im allgemeinen tritt ein gestreuter vorwärtsgerichteter Laserstrahl auf, wenn ein ursprünglicher vorwärtsgerichteter Laserstrahl durch eine linsenähnliche Wasserausbildung auf der Glasplatte 77 in dem Laserradarsensor 5 fällt. Der Datenseparationsblock S60 scheidet die durch Streuung hervorgerufenen Signalkomponenten ab und erlaubt nur den nicht mit Streuung verbundenen Signalkomponenten, in der Objekterkennung (der Zielmodellerzeugung) durch den Schritt S70 verwendet zu werden. Das Augenmerk wurde auf die folgenden zwei Merkmale A➀ und A➁ gelegt.

A➀ Die Intensitäten der nicht mit Streuung verbundenen Signalkomponenten sind um einen Faktor von mehr als 100 (d. h. um zwei Grössenordnungen oder mehr) grösser als jene durch Streuung hervorgerufenen Signalkomponenten.
A➁ Eine Abweichung in den Intensitäten von nicht mit Streuung verbundenen Signalkomponenten entlang der Breitenausdehnung des Bezugsfahrzeugs weist eine steil ansteigende Flanke auf, während jene der durch Streuung hervorgerufenen Signalkomponenten eine sanft ansteigende Flanke aufweist.

Der Datenseparationsblock S60 vollzieht eine Unterscheidung zwischen nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalkomponenten und durch Streuung hervorgerufenen Signalkomponenten auf der Basis der oben erwähnten Merkmale A➀ und A➁. Wie vorstehend erwähnt, hängt die Weite eines Impulses in dem Ausgangssignal des Vergleichers 87 von der Intensität eines Echolaserstrahls (d. h. der Intensität eines Echosignals) ab. Insbesondere ist die Weite eines Impulses ungefähr dem Logarithmus der Intensität eines Echolaserstrahls oder eines Echosignals proportional. Demgemäß ist es möglich, die Intensität eines Echolaserstrahls oder eines Echosignals aus der Weite eines Impulses zu schätzen. Der Datenseparationsblock S60 verwendet die Impulsweite als einen Anhaltspunkt für die Echointensität.
Unter Bezug auf 12 bezieht sich der Datenseparationsblock S60 auf die 1-Rahmenmessdaten und trägt dadurch Werte der Echoimpulsweite als eine Funktion der Strahlordnungszahl auf. In 12 ist die Ordinate der Echoimpulsweite zugeordnet, während der Abszisse der Strahlordnungszahl zugeordnet ist. Ein Schwellenwert ”B” wird gleich dem Maximum unter den Werten der Echoimpulsweite abzüglich eines vorbestimmten Werts gesetzt. Der Schwellenwert ”B” ist in 12 als eine horizontale Linie angedeutet. Die Graphikpunkte in 12, welche jeweiligen Werten der Echoimpulswerte entsprechen, sind durch eine Linie verbunden (als Verbindungslinie bezeichnet). Der Datenseparationsblock S60 berechnet die Steigung der Verbindungslinie an einem Schnittpunkt mit der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B”. Der Datenseparationsblock S60 bestimmt, ob die berechnete Steigung steiler ist als eine vorbestimmte Referenzsteigung oder nicht. In dem Fall, in dem die berechnete Steigung steiler ist als die vorbestimmte Referenzsteigung, entscheidet der Datenseparationsblock S60, dass Anteile der Messdaten, welche auf grössere Impulsweiten als den Schwellenwert ”B” hinweisen, nicht mit Streuung zusammenhängende Signalkomponenten sind und Anteile der Messdaten, welche auf Echoimpulsweiten gleich oder kleiner als der Schwellenwert ”B” hinweisen, durch Streuung hervorgerufene Signalkomponenten sind. In dem Fall, in dem die berechnete Steigung nicht steiler als die vorbestimmte Referenzsteigung ist, entscheidet der Datenseparationsblock S60 grundsätzlich, dass alle Messdaten durch Streuung hervorgerufene Signalkomponenten sind.
13 zeigt die Einzelheiten des Datenseparationsblocks S60. Wie in 13 gezeigt, schließt der Datenseparationsblock S60 einen Schritt S601 ein, welcher dem Schritt S50 (siehe 6) nachfolgt. Aufeinanderfolgende Identifikationsnummern werden beginnend mit ”0” jeweiligen Segmenten zugeordnet. Eine Variable ”i” bezeichnet die Segmentidentifikationsnummern. Ein Segment, welches eine Identifikationsnummer ”i” aufweist, wird auch als ein Segment ”i” bezeichnet. Der Schritt S601 setzt die Segmentidentifikationsnummer ”i” auf ”0”. Nach dem Schritt S601 schreitet das Program zu einem Schritt S603 fort.
Der Schritt S603 bestimmt, ob ein Segment ”i” vorliegt oder nicht. Wenn das Segment ”i” vorliegt, schreitet das Programm von dem Schritt S603 zu einem Schritt S604 fort. Andererseits, wenn das Segment ”i” nicht vorliegt, schreitet das Programm von dem Schritt S603 zu dem Schritt S70 (siehe 6) fort.
Der Schritt S604 bestimmt, ob das Segment ”i” die folgenden Bedingungen B➀ und B➁ erfüllt oder nicht.

B➀ Die Querausdehnung W des Segments ”i” ist gleich oder grösser als 2,5 m, und das Segment ”i” hat seinen Ursprung in Echostrahlen aus 15 oder mehr unterschiedlichen Winkelrichtungen.
B➁ Die Strahlordnungszahl, welche dem linken Rand des Segments ”i” entspricht, ist kleiner als ”10”, oder die Strahlordnungszahl, welche dem rechten Rand des Segments ”i” entspricht, ist gleich oder grösser als ”95”.

Die oben aufgeführten Bedingungen B➀ bedeuten, dass das Segment ”i” relativ gross bezüglich der Querdimension ist. Die oben aufgeführten Bedingungen B➁ bedeuten, dass ein Anteil des Segments ”i” an einem linken oder rechten Randbereich des Erfassungsgebiets liegt. Der linke Randbereich entspricht einem Winkel von 1,5 Grad von dem linken Rand des Erfassungsgebiets. Der rechte Randbereich entspricht einem Winkel von 1,5 Grad von dem rechten Rand des Erfassungsgebiets.
Wenn das Segment ”i” die oben aufgeführten Bedingungen B➀ und B➁ erfüllt, schreitet das Programm von dem Schritt S604 zu einem Schritt S605 fort. Andernfalls springt das Programm von dem Schritt S604 zu einem Schritt S613.
Der Schritt S605 ermittelt die Echoimpulsweiten, welche durch einen Datenanteil dargestellt werden, welcher dem Bereich zwischen dem Strahl an dem linken Rand des Segments ”i” und dem Strahl an dem rechten Rand des Segments ”i” entspricht, und sucht die ermittelten Echoimpulsweiten für eine Spitze oder ein Maximum (siehe 14).
Ein Schritt S607, welcher auf den Schritt S605 folgt, setzt den Schwellenwert ”B” gleich der Spitzenechoimpulsweite abzüglich 64 ns. Ein Zeitintervall von 64 ns entspricht 10 LSB, nachdem 1 LSB äquivalent zu 6,4 ns ist. Das Setzen des Schwellenwerts ”B” basiert auf der Tatsache, dass Echoimpulsweiten von nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalkomponenten gleich oder um weniger als etwa 64 ns kleiner als die Spitzenechoimpulsweite sind. Der Schritt S607 definiert 83,2 ns (entsprechend 13 LSB) als untere Grenze des Schwellenwerts ”B”.
Ein Schritt S609, welcher dem Schritt S607 nachfolgt, bildet die Verbindungslinie durch Verbinden der Graphikpunkte (siehe 12 und 14), welche jeweiligen Echoimpulsweiten entsprechen, aus. Der Schritt S609 bildet die horizontale Linie des Schwellenwerts ”B” (siehe 12 und 14) aus. Der Schritt S609 bestimmt, ob es Schnittpunkte zwischen der Verbindungslinie und der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B” auf zwei Seiten des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite gibt. Wenn es Schnittpunkte gibt, fährt das Programm von dem Schritt S609 zu einem Schritt S611 fort. Andernfalls fährt das Programm von dem Schritt S609 zu einem Schritt S615 fort.
Der Schritt S611 verarbeitet die dem Segment ”i” entsprechenden Segmentdaten. Insbesondere verwirft der Schritt S611 Anteile der Segmentdaten, welche Echoimpulsweiten gleich oder kleiner als der Schwellenwert ”B” anzeigen. Andererseits belässt der Schritt S611 Anteile der Segmentdaten, welche Echoimpulsdaten grösser als der Schwellenwert ”B” anzeigen. 15 zeigt den Fall, in dem es nur zwei Schnittpunkte QL und QR jeweils auf den linken und rechten Seiten des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite gibt. In diesem Fall belässt der Schritt S611 Anteile der Segmentdaten, welche dem Bereich zwischen den Schnittpunkten QL und QR entsprechen. Der Schritt S611 verwirft andere Anteile der Segmentdaten. Somit aktualisiert der Schritt S611 die Segmentdaten. 16 zeigt den Fall, in dem es eine Mehrzahl von Schnittpunkten auf jeder der linken und rechten Seiten des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite gibt. In diesem Fall wird der Linksäußerste QLM aus den Schnittpunkten auf der linken Seite des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite ausgewählt. Ebenso wird der Rechtsäußerste QRM aus den Schnittpunkten auf der rechten Seite des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite ausgewählt. Der Schritt S611 belässt Abschnitte der Segmentdaten, welche dem Bereich zwischen den Schnittpunkten QLM und QRM entsprechen. Der Schritt S611 verwirft andere Anteile der Segmentdaten. Somit aktualisiert der Schritt S611 die Segmentdaten, welche dem Segment ”i” entsprechen. Nach dem Schritt S611 schreitet das Programm zu dem Schritt S613 fort.
Der Schritt S611 vollzieht eine Unterscheidung zwischen nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalkomponenten und durch Streuung hervorgerufenen Signalkomponenten auf der Basis des vorstehend erwähnten Merkmals A➀. Der Schritt S611 belässt die nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalkomponenten und verwirft die durch Streuung hervorgerufenen Signalkomponenten.
Der Schritt S615 entscheidet, ob es einen Schnittpunkt zwischen der Verbindungslinie und der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B” nur auf einer Seite des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite gibt. Wenn es einen Schnittpunkt gibt, schreitet das Programm von dem Schritt S615 zu einem Schritt S617 fort. Anderenfalls schreitet das Programm von dem Schritt S615 zu einem Schritt S621 fort.
Der Schritt S617 berechnet die Steigung der Verbindungslinie an dem Schnittpunkt mit der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B”. Der Schritt S617 bestimmt, ob die berechnete Steigung steiler ist als eine vorbestimmte Referenzsteigung oder nicht. Wenn die berechnete Steigung steiler ist als die vorbestimmte Referenzsteigung, wie in 17 gezeigt, schreitet das Programm von dem Schritt S617 zu dem Schritt S611 fort. In diesem Fall verwirft der Schritt S611 Anteile der Segmentdaten, welche Echoimpulsweiten gleich oder kleiner als der Schwellenwert ”B” anzeigen, und belässt Anteile der Segmentdaten, welche Echoimpulsweiten grösser als der Schwellenwert ”B” anzeigen. Somit aktualisiert der Schritt S611 die Segmentdaten. Andererseits schreitet das Programm von dem Schritt S617 zu einem Schritt S619 fort, wenn die berechnete Steigung nicht steiler ist als die vorbestimmte Referenzsteigung, wie in 18 und 19 gezeigt.
Der Schritt S617 vollzieht die Steigungsberechnung wie folgt. Unter Bezugnahme auf 20 wählt der Schritt S617 unter all den Graphikpunkten der Echoimpulsweiten drei aufeinanderfolgende Graphikpunkte auf der linken Seite des Schnittpunkts und drei aufeinanderfolgende Graphikpunkte auf der rechten Seite des Schnittpunkts aus. Der Schritt S617 darf auch nur einen oder zwei aufeinanderfolgende Graphikpunkte jeweils auf der linken oder rechten Seite des Schnittpunkts auswählen, wenn ein vollständiger Satz von drei aufeinanderfolgenden Graphikpunkten nicht zur Verfügung steht. Wie in 20 gezeigt, berechnet der Schritt S617 eine gerade Linie, welche dem Satz von ausgewählten höchstens sechs Graphikpunkten gemäß einer Methode der kleinsten Quadrate angenähert ist. Der Schritt S617 berechnet die Steigung der geraden Linie als einen Hinweis auf die Steigung der Verbindungslinie an dem Schnittpunkt.
Die vorbestimmte Referenzsteigung, welche in dem Schritt S617 verwendet wird, entspricht 12,8 ns für jeden Strahl. Die Gesamtzahl der Echostrahlen, welche den ausgewählten Graphikpunkten entsprechen, wird durch Bezug auf die Strahlordnungszahlen berechnet. Die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum unter den miteinander in Zusammenhang stehenden Echoimpulsweiten wird durch die berechnete Gesamtzahl der Echostrahlen geteilt. Das Ergebnis dieser Division ist eine Steigung, die gleich einem Wechsel in der Echoimpulsweite je Strahl ist.
Wenn es zwei oder mehr Schnittpunkte auf nur einer Seite des Graphikpunkts der Spitzenechoimpulsweite gibt, wählt der Schritt S617 einen der Schnittpunkte, welcher am weitesten von dem Graphikpunkt der Spitzenechoimpulsweite entfernt ist. Der Schritt S617 vollzieht die oben ausgeführte Verarbeitung nur für den ausgewählten Schnittpunkt.
Der Schritt S619 bestimmt, ob die Strahlordnungszahl, welche der Spitzenechoimpulsweite entspricht, in einem vorbestimmten Bereich liegt, welcher für einen Abschnitt des Erfassungsgebiets steht, der genügend weit von dessen Grenzen (Rändern) entfernt ist. Die untere Grenze des vorbestimmten Bereichs ist gleich einer Strahlordnungszahl von ”20”. Die obere Grenze des vorbestimmten Bereichs ist kleiner als eine Strahlordnungszahl von ”85”. In anderen Worten, der vorbestimmte Bereich ”PR” genügt ”20 ≤ PR < 85”. Wenn die der Spitzenechoimpulsweite entsprechende Strahlordnungszahl in dem vorbestimmten Bereich liegt, das heißt, wenn der Graphikpunkt der Spitzenechoimpulsweite genügend weit von den Grenzen des Erfassungsgebiets entfernt ist, schreitet das Programm von dem S619 zu dem Schritt S613 fort. In diesem Fall verbleiben alle dem Segment ”i” entsprechenden Segmentdaten, wie sie sind. Andererseits schreitet das Programm von dem S619 zu einem Schritt S625 fort, wenn die der Spitzenechoimpulsweite entsprechende Strahlordnungszahl nicht in dem vorbestimmten Bereich liegt, das heißt, wenn der Graphikpunkt der Spitzenechoimpulsweite nahe den Grenzen des Erfassungsgebiets liegt.
Wenn es für den Schritt S617 schwierig ist, die Steigung der Verbindungslinie bei dem Schnittpunkt mit der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B” zu berechnen, schreitet das Programm von dem Schritt S619 zu dem Schritt S613 über den Schritt S619 fort. In diesem Fall verbleiben alle dem Segment ”i” entsprechenden Segmentdaten, wie sie sind. Man beachte, dass der Schritt S617 die Steigung nicht berechnen kann, wenn nur ein Graphikpunkt auswählbar ist.
In dem Fall, in dem nur eine Seite des Graphikpunkts einen Schnittpunkt zwischen der Verbindungslinie und der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B” aufweist, ist es unklar, welchem eines nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalanteils und eines durch Streuung verursachten Signalanteils die Spitzenechoimpulsweite entspricht. Um eine Unterscheidung zwischen einem nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalanteil und einem durch Streuung verursachten Signalanteil bereitzustellen, wird die Steigung der Verbindungslinie an dem Schnittpunkt mit der horizontalen Linie des Schwellenwerts ”B” berechnet und verwendet. Wenn die berechnete Steigung steiler ist als die vorbestimmte Referenzsteigung (siehe den Schritt S617), wird festgestellt, dass es einen nicht mit Streuung zusammenhängenden Signalanteil gibt. Wenn andererseits die berechnete Steigung nicht steiler als die vorbestimmte Referenzsteigung ist, wird festgestellt, dass es einen durch Streuung verursachten Signalanteil gibt. Ein durch Streuung verursachter Signalanteil oder -anteile werden verworfen, während ein nicht mit Streuung zusammenhängender Signalanteil oder -anteile belassen werden.
Die Bedingungen, dass die berechnete Steigung nicht steiler ist als die vorbestimmte Referenzsteigung, werden auch auf den Fall angewendet, in dem eine leichte Abweichung in der Echointensität in einem zentralen Abschnitt des Erfassungsgebiets vorliegt. Zum Beispiel liegt nur eine leichte Abweichung in der Echointensität vor, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug sehr nahe an dem Bezugsfahrzeug ist und das Erfassungsgebiet vollständig von einem reflektorfreien Anteil der Karosserie des vorausfahrenden Fahrzeugs ausgefüllt ist.
In dem Fall, in dem der Schritt S617 entscheidet, dass die berechnete Steigung nicht steiler ist als die vorbestimmte Referenzsteigung, und der Schritt S619 entscheidet, dass der Graphikpunkt des Spitzenechoimpulses nahe an den Grenzen des Erfassungsgebiets liegt, schreitet das Programm zu dem Schritt S625 fort. Der Schritt S625 löscht die Segmentdaten, welche dem Segment ”i” entsprechen. Nach dem Schritt S625 schreitet das Programm zu dem Schritt S613 fort.
Reflexion eines gestreuten vorwärtsgerichteten Laserstrahls an einem Objekt außerhalb des Erfassungsgebiets kann die nachfolgende Fehlerfassung hervorrufen. Ein vorausfahrendes Fahrzeug auf einer Fahrspur neben der Fahrspur, auf welcher sich das Bezugsfahrzeug bewegt, wird fälschlicherweise als ein vorausfahrendes Fahrzeug auf derselben Fahrspur wie der Fahrspur des Bezugsfahrzeugs erkannt. Die Kombination der Schritte S617 und S619 erfasst solche Bedinungen. Der Schritt S625 löscht die Segmentdaten, welche solchen Bedingungen entsprechen. Demgemäß wird die oben genannten Fehlerkennung verhindert.
Der Schritt S621 bestimmt, ob alle Echoimpulsweiten kleiner oder grösser als der Schwellenwert ”B” sind. Wenn alle Echoimpulsweiten grösser sind als der Schwellenwert ”B”, wie in 21 gezeigt, springt das Programm von dem Schritt S621 zu dem Schritt S613. In diesem Fall bleiben alle Segmentdaten, welche dem Segment ”i” entsprechen, wie sie sind. Andererseits schreitet das Programm von dem Schritt S621 zu einem Schritt S623 fort, wenn alls Echoimpulsweiten kleiner sind als der Schwellenwert ”B”, wie in 22 und 23 gezeigt.
Der Schritt S623 ist ähnlich dem Schritt S619. Der Schritt S623 bestimmt, ob die Strahlordnungszahl, welche der Spitzenechoimpulsweite entspricht, in einem vorbestimmten, den Anteil des Erfassungsgebiets, welcher genügend weit von dessen Grenzen (Rändern) entfernt ist, darstellenden Bereich liegt. Wie vorstehend erwähnt, ist die untere Grenze des vorbestimmten Bereichs gleich einer Strahlordnungszahl von ”20”. Die obere Grenze des vorbestimmten Bereichs ist kleiner als eine Strahlordnungszahl von ”85”. In anderen Worten, der vorbestimmte Bereich ”PR” genügt ”20 ≤ PR < 85. Wenn die Strahlordnungszahl, welche der Spitzenechoimpulsweite entspricht, in dem vorbestimmten Bereich liegt, das heißt, wenn der Graphikpunkt der Spitzenechoimpulsweite genügend weit von den Grenzen des Erfassungsgebiets entfernt ist, schreitet das Programm von dem S623 zu dem Schritt S613 fort. In diesem Fall verbleiben alle Segmentdaten, welche dem Segment ”i” entsprechen, wie sie sind. Andererseits schreitet das Programm von dem S619 zu dem Schritt S625 fort, wenn die Strahlordnungszahl, welche der Spitzenechoimpulsweite entspricht, nicht in dem vorbestimmten Bereich liegt, das heißt, wenn der Graphikpunkt der Spitzenechoimpulsweite nahe den Rändern des Erfassungsgebiets liegt. In diesem Fall löscht der Schritt S625 die Segmentdaten, welche dem Segment ”i” entsprechen. Nach dem Schritt S625 schreitete das Programm zu dem Schritt S613 fort.
Die Kombination der Schritte S621, S623 und S625 verhindert eine Fehlerkennung, welche durch Reflexion eines gestreuten vorwärtsgerichteten Laserstrahls an einem Objekt außerhalb des Erfassungsgebiets hervorgerufen wird.
Der Schritt S613 erhöht die Segmentidentifikationsnummer ”i” um ”1”. Nach dem Schritt S613 kehrt das Programm zu dem Schritt S603 zurück. Demgemäß wird die Signalverarbeitung über alle die Segmente ausgeführt.
Der Laserradarsensor 5 entspricht einer Radareinrichtung. Der Objekterkennungsblock 43, welcher durch die ECU 3 bereitgestellt wird, entspricht einer Erkennungseinrichtung. Die Schritte und der Block in 6 entsprechen der Funktion der Erkennungseinrichtung. Der Schritt S50 in 6 entspricht der Funktion von Bedingungsschätzeinrichtungen.
Die Fahrzeugregelungsvorrichtung hat Vorteile wie unten ausgeführt. Bezüglich Messdaten, welche durch den Laserradarsensor 5 erfasste Objekte darstellen, ist es möglich, eine geeignete Unterscheidung zwischen durch Streuung verursachten Signalkomponenten und nicht mit Streuung verbundenen Signalkomponenten bereitzustellen. Somit ist es möglich, eine Verschlechterung der Genauigkeit der Objekterkennung durch den Unterschied zwischen der wahren Form des Querschnitts des vorwärtsgerichteten Laserstrahls und dessen theoretischer Form, welche in der Objekterkennung verwendet wird, zu verhindern.
Wie in 6 gezeigt, wird der Datenseparationsblock S60 nur dann ausgeführt, wenn der Schritt S50 bestimmt, dass der Windschutzscheibenwischerschalter 30 in seiner An-Stellung steht. Somit kann verhindert werden, dass eine unnötige Anti-Streuungsverarbeitung ausgeführt wird. Außerdem kann verhindert werden, dass notwendige Signalanteile zur genauen Objekterkennung durch die unnötige Anti-Streuungsverarbeitung gelöscht werden.
Der Schritt S40 aktualisiert den Schwellenwert ”A” als Antwort auf die Grösse eines erkannten Objekts. Der Schritt S20 in 6 vollzieht die Löschung von Komponenten aus den Messdaten als Antwort auf den sich aus dem Aktualisieren ergebenden Schwellenwert ”A”. Somit kann die Objekterkennung automatisch den vorliegenden Bedingungen, wie unten erwähnt, folgen. Wenn der Schwellenwert ”A” kleiner ist als das Tal zwischen dem zweiten linksäußersten Maximum und dem zweiten rechtsäußersten Maximum, wie in 10 gezeigt, werden zwei vorausfahrende Fahrzeuge als eine einziges Objekt erkannt, welches eine Querausdehnung grösser als 2,6 m aufweist. Daraufhin wird der Schwellenwert ”A” periodisch auf einer schrittweisen Basis erhöht, bis die Querausdehnung eines erkannten Objekts oder die Querausdehnung von erkannten Objekten unter 2,6 m fällt. Während dieser Phase werden zwei vorausfahrende Fahrzeuge als zwei separate Objekte erkannt, wenn der Schwellenwert ”A” grösser als das Tal zwischen dem zweiten linksäußersten Maximum und dem zweiten rechtsäußersten Maximum ist. Wenn der Schwellenwert ”A” auf einen geeigneten Wert erhöht wird, wie in 11 gezeigt, sind die Querausdehnungen der zwei erkannten Objekte kleiner als 2,6 m. Vorausgesetzt, dass der Datenseparationsblock S60 ebenfalls ausgeführt wird, kann ein Fahrzeug, welche eine Breite von 2 m aufweist, als ein Objekt erkannt werden, welches eine Breite von 2 m aufweist. Auch während der Phase, bis der Schritt S40 den Schwellenwert ”A” auf einen geeigneten Wert reguliert, kann eine Objektbreite durch den Datenseparationsblock S60 erkannt und erfasst werden.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist deren erster Ausführungsform ähnlich, mit Ausnahme von Auslegungsänderungen, welche nachstehend erwähnt werden. Die zweite Ausführungsform vollzieht eine Datenseparation, welche ausgelegt ist, um die Differenz zwischen der wahren Form des Querschnitts eines vorwärtsgerichteten Laserstrahls und dessen theoretischer Form, welche in der Objekterkennung verwendet wird, zu kompensieren. Selbst wenn keine Streuung vorliegt, gibt es überflüssiges Licht in einer Randzone des vorwärtsgerichteten Laserstrahls. Im Fall eines Millimeterwellenstrahls ist die Randzone des Strahls relativ gross. Die Wellenintensität einer Randzone eines Strahls ist geringer als die einer inneren Zone des Strahls. Die Datenseparation, welche durch die zweite Ausführungsform vollzogen wird, ist wie folgt. Um eine Unterscheidung zwischen zu einer Randzone eines Strahls gehörigen Echosignalkomponenten und zu einer inneren Zone des Strahls gehörigen Signalkomponenten bereitstellen zu können, wird ein Echosignal als Antwort auf eine Referenzintensität (eine Schwellenintensität) verarbeitet. Insbesondere werden Echosignalkomponenten, welche Intensitäten gleich oder höher als eine Referenzintensität aufweisen, ausgewählt und als effektive Signalkomponenten zur Objekterkennung verwendet. Andererseits werden Echosignalkomponenten verworfen, welche Intensitäten niedriger als die Referenzintensität aufweisen. Zum Beispiel ist die Referenzintensität gleich einem vorbestimmten Prozentsatz einer Spitzenintensität (einer maximalen Intensität). Die oben erwähnte Datenseparation wird durch einen Programmblock S150, der später dargestellt wird, ausgeführt.
24 ist ein Flussdiagramm eines Teils eines Programms für eine ECU 3 (siehe 1), welcher sich auf eine Objekterkennung in der zweiten Ausführungsform bezieht. Der Programmteil in 24 wird mit einer Periode, welche der Periode des durch den Laserradarsensor 5 (siehe 1) vollzogenen Abtastens entspricht, wiederholt ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf 24 ist ein erster Schritt S110 des Programmteils ähnlich dem Schritt S10 in 6. Ein Schritt S120, welcher dem Schritt S110 nachfolgt, ist dem Schritt S20 in 6 ähnlich. Ein Schritt S130, welcher auf den Schritt S120 folgt, ist dem Schritt S30 in 6 ähnlich. Ein Schritt S140, welcher dem Schritt S130 nachfolgt, ist dem Schritt S40 in 6 ähnlich.
Nach dem Schritt S140 fährt das Program direkt mit einem Datenseparationsblock S150 fort. Der Datenseparationsblock S150 entspricht dem Datenseparationsblock S60 in 6. Der Datenseparationsblock S150 führt die vorstehend erwähnte Datenseparation in der zweiten Ausführungsform aus. Nach dem Datenseparationsblock S150 schreitet das Programm zu einem Schritt S160 fort. Der Schritt S160 ist dem Schritt S70 in 6 ähnlich. Nach dem Schritt S160 endet der aktuelle Ausführungszyklus des Programmteils.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist deren erster Ausführungsform ähnlich, ausgenommen, dass ein Sensor zum Erkennen eines Regentropfens den Windschutzscheibenwischerschalter 30 (siehe 1) ersetzt. Im allgemeinen wird der Regentropfensensor an der Karosserie eines Fahrzeugs befestigt. In der dritten Ausführungsform bestimmt der Schritt S50 (siehe 6), ob das Ausgangssignal des Regentropfensensors das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Regentropfens anzeigt. Wenn das Ausgangssignal des Regentropfensensors das Vorhandensein eines Regentropfens anzeigt, schreitet das Programm von dem Schritt S50 zu dem Datenseparationsblock S60 (siehe 6) fort. Andererseits springt das Programm von dem Schritt S50 zu dem Schritt S70 (siehe 6), wenn das Ausgangssignal des Regentropfensensors das Nichtvorhandensein eines Regentropfens anzeigt.
Es wird angemerkt, dass ferner die folgenden Aspekte in Zusammenhang mit der Erfindung zu sehen sind.
Ein Verfahren eines Anwendens einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs und eines Erkennens von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis reflektierter Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, kann die Schritte des Umwandelns der reflektierten Wellen in ein empfangenes Signal; des Erfassens einer Abweichung in einer Intensität des empfangenen Signals entlang einer Richtung, welche der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs entspricht; des Trennens des empfangenen Signals in einen ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis der erfassten Signalintensitätsabweichung, wobei der erste Signalanteil einem gestreuten Anteil der Sendewelle entspricht und der zweite Signalanteil einem ungestreuten Anteil der Sendewelle entspricht; sowie des Erkennens von Objekten auf der Basis des zweiten Signalanteils umfassen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach einem ersten Aspekt kann eine Radareinrichtung zum Anwenden einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs, zum Umwandeln reflektierter Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle, in ein empfangenes Signal und zum Erkennen von Objekten auf der Basis des empfangenen Signals; und eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von Erkennungsergebnissen durch die Radareinrichtung aufweisen. Die Erkennungseinrichtung kann 1) Mittel zum Erfassen einer Abweichung in einer Intensität des empfangenen Signals entlang einer Richtung, welche der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs entspricht; 2) Mittel zum Trennen des empfangenen Signals in einen ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis der erfassten Signalintensitätsabweichung, wobei der erste Signalanteil einem gestreuten Anteil der Sendewelle entspricht und der zweite Signalanteil einem ungestreuten Anteil der Sendewelle entspricht; und 3) Mittel zum Erkennen von Objekten auf der Basis des zweiten Signalanteils aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt kann als zweiten Aspekt Mittel zum Erfassen der Intensität des empfangenen Signals und Mittel zum Ausführen der Trennung des empfangenen Signals in einen ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis der erfassten Signalintensität aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem zweiten Aspekt kann als dritten Aspekt Mittel zum Setzen eines Schwellenwerts, welcher gleich einem Maximalwert der empfangenen Signalintensität abzüglich eines vorbestimmten Werts ist, Mittel zum Bestimmen, ob die erfasste Intensität des empfangenen Signals kleiner ist als der Schwellenwert oder nicht, und Mittel zum Ausführen der Trennung des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und den zweiten Signalanteil als Antwort auf ein Ergebnis der Bestimmung, ob die erfasste Intensität des empfangenen Signals kleiner ist als der Schwellenwert oder nicht, aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt kann als vierten Aspekt Mittel zum Berechnen einer Rate der erkannten Signalintensitätsabweichung und Mittel zum Ausführen der Trennung des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und den zweiten Signalanteil als Antwort auf die berechnete Intensitätsabweichungsrate aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem vierten Aspekt kann als fünften Aspekt Mittel zum Setzen eines Schwellenwerts bezüglich der berechneten Intensitätsabweichungsrate, welche einer vorbestimmten Steilheit entspricht, Mittel zum Bestimmen, ob die Intensität des empfangenen Signals kleiner als der Schwellenwert ist oder nicht, und Mittel zum Ausführen des Trennens des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und den zweiten Signalanteil als Antwort auf ein Ergebnis des Bestimmens, ob die Intensität des empfangenen Signals kleiner ist als der Schwellenwert oder nicht, aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem vierten Aspekt kann als sechsten Aspekt Mittel zum Entscheiden, wenn die berechnete Intensitätsabweichungsrate einem vorbestimmten flachen und monoton wechselnden Zustand entspricht, dass sich ein entsprechendes erkanntes Objekt außerhalb des vorbestimmten Erfassungsbereichs befindet, aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem vierten Aspekt kann als siebten Aspekt Mittel zum Entscheiden, wenn die berechnete Intensitätsabweichungsrate einem vorbestimmten flachen und monoton wechselnden, in einer vorgeschriebenen Fahrzeugbreitenrichtungsposition auftretenden Zustand entspricht, dass sich ein entsprechendes erkanntes Objekt außerhalb eines vorbestimmten Erfassungsbereichs befindet, aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem vierten Aspekt kann als achten Aspekt Mittel zum Berechnen einer geraden, der Rate der erfassten Signalintensitätsabweichung mit einer Methode der kleinsten Quadrate angenäherten Linie, Mittel zum Berechnen einer Steigung der geraden Linie, und Mittel zum Berechnen der Rate der erfassten Signalintensitätsabweichung von der berechneten Steigung der geraden Linie aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt kann als neunter Aspekt Mittel zum Setzen eines Schwellenwerts bezüglich der Intensität des empfangenen Signals, Mittel zum Verwenden des Schwellenwerts in der Trennung des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und den zweiten Signalanteil, und Mittel zum Ändern des Schwellenwerts auf der Basis einer Grösse eines erkannten Objekts aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem neunten Aspekt kann als zehnter Aspekt Mittel zum Fortsetzen des Wechselns des Schwellenwerts, bis eine Länge des erkannten Objekts in der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt, aufweisen.
Bei einer Objekterkennungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt kann als elfter Aspekt das empfangene Signal einen Impuls enthalten und kann eine Zeitdifferenz zwischen einer Vorderflanke und einer Hinterflanke des Impulses mit steigender Intensität des empfangenen Signals wachsen, und kann die Erkennungseinrichtung Mittel zum Schätzen der Intensität des empfangenen Signals auf der Basis der Zeitdifferenz zwischen der Vorderflanke und der Hinterflanke des Impulses aufweisen.
Eine Objekterkennungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt kann als zwölfter Aspekt eine Bedingungsschätzeinrichtung zum Schätzen, ob eine Streubedingung, dass die Sendewelle gestreut werden kann, eintritt oder nicht, Mittel zum Ausführen der Trennung des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und den zweiten Signalanteil, nur wenn die Bedingungsschätzeinrichtung schätzt, dass die Streubedingung eintritt, aufweisen.
Bei einer Objekterkennungsvorrichtung nach dem zwölften Aspekt kann als dreizehnter Aspekt die Streubedingung eine Bedingung aufweisen, dass ein Wassertropfen mit einem Bauelement der Radareinrichtung zusammentreffen kann, durch welche die Sendewelle fällt.
Bei einer Objekterkennungsvorrichtung nach dem dreizehnten Aspekt kann als vierzehnter Aspekt die Bedingungsschätzeinrichtung Mittel zum Schätzen, ob die Streubedingung eintritt oder nicht, auf der Basis dessen, ob ein Windschutzscheibenwischer des Bezugsfahrzeugs aktiv ist oder nicht, aufweisen.
Ferner kann ein Aufzeichnungsmedium vorgesehen sein, welches ein Programm zum Steuern eines Computers speichert, welcher als die Erkennungseinrichtung in der Objekterkennungsvorrichtung des ersten Aspekts arbeitet.
Außerdem ist ein Verfahren des Anwendens einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs und des Erkennens von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von reflektierten Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, denkbar. Das Verfahren kann die Schritte des Umwandelns der reflektierten Wellen in ein empfangenes Signal; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, sowie sich der Anteil der Sendewelle von dem Sendemittelpunktentlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, erniedrigt wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher eine Intensität gleich oder höher als eine vorgeschriebene Intensität aufweist, zur Objekterkennung wirksam ist; des Erfassens einer Rate einer Abweichung in einer Intensität des empfangenen Signals entlang einer Richtung, welche der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs entspricht; des Trennens des empfangenen Signals in einen ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis der erfassten Intensitätsabweichungsrate, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher eine Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil einem anderen Anteil der Sendewelle entspricht; und des Erkennens von Objekten auf der Basis des ersten Signalanteils umfassen.
Außerdem ist eine Objekterkennungsvorrichtung denkbar, welche eine Radareinrichtung zum Anwenden einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs, zum Umwandeln reflektierter Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, in ein empfangenes Signal, und zum Erfassen von Objekten auf der Basis des empfangenen Signals; und eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von Erfassungsergebnissen durch die Radareinrichtung aufweist; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, sowie sich der Teil der Sendewelle von dem Sendemittelpunktentlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, verringert wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher eine Intensität gleich oder höher als eine vorgeschriebene Intensität aufweist, zur Objekterkennung wirksam ist. Die Erkennungseinrichtung weist 1) Mittel zum Setzen eines Schwellenwerts bezüglich einer Intensität des empfangenen Signals; 2) Mittel zum Trennen des empfangenen Signals in einen ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis des Schwellenwerts, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welche die Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil einem anderen Anteil der Sendewelle entspricht; 3) Mittel zum Erkennen von Objekten auf der Basis der ersten Signalanteils; und 4) Mittel zum Ändern des Schwellenwerts, bis eine Länge eines erkannten Objekts in der Breitenrichtung des betreffenen Fahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt, auf.

Claims

Verfahren des Anwendens einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs und des Erkennens von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von reflektierten Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Umwandeln der reflektierten Wellen in ein empfangenes Signal; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, wenn sich der Anteil der Sendewelle von dem Sendemittelpunkt entlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, erniedrigt wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher gleich oder höher ist als eine vorgeschriebene Intensität, zur Objekterkennung wirksam ist; Setzen eines Schwellenwerts bezüglich einer Intensität des empfangenen Signals; Erkennen von Objekten auf der Basis eines ersten Signalanteils des empfangenen Signals; und Trennen des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis des Schwellenwerts, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität niedriger als der vorgeschriebene Schwellenwert aufweist; und gekennzeichnet ist durch den Schritt des: Änderns des Schwellenwerts, bis eine Länge eines erkannten Objekts in der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt.
Objekterkennungsvorrichtung, mit: einer Radareinrichtung (5) zum Anwenden einer Sendewelle auf einen vorbestimmten Bereich in einer Breitenrichtung eines Bezugsfahrzeugs, zum Umwandeln reflektierter Wellen, welche sich aus Reflexionen der Sendewelle ergeben, in ein empfangenes Signal, und zum Erfassen von Objekten auf der Basis des empfangenen Signals; und einer Erkennungseinrichtung (3) zum Erkennen von Objekten, welche sich vor dem Bezugsfahrzeug befinden, auf der Basis von Erfassungsergebnissen durch die Radareinrichtung; wobei eine Intensität eines Teils der Sendewelle an einem Sendemittelpunkt maximiert wird und, wenn sich der Teil der Sendewelle von dem Sendemittelpunkt entlang der Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs gesehen weiter entfernt, verringert wird, und wobei ein Anteil der Sendewelle, welcher eine Intensität gleich oder höher als eine vorgeschriebene Intensität aufweist, zur Objekterkennung wirksam ist; wobei die Erkennungseinrichtung (3) aufweist: 1) Mittel (43) zum Setzen eines Schwellenwerts bezüglich einer Intensität des empfangenen Signals; 2) Mittel (43) zum Erkennen von Objekten auf der Basis eines ersten Signalanteils des empfangenen Signals; und 3) Mittel (43) zum Trennen des empfangenen Signals in den ersten Signalanteil und einen zweiten Signalanteil auf der Basis des Schwellenwerts, wobei der erste Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welche die Intensität gleich oder höher als die vorgeschriebene Intensität aufweist, und der zweite Signalanteil dem Anteil der Sendewelle entspricht, welcher die Intensität niedriger als die vorgeschriebene Intensität aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinrichtung (3) ferner aufweist: Mittel (43) zum Ändern des Schwellenwerts, bis eine Länge eines erkannten Objekts in der Breitenrichtung des betreffenden Fahrzeugs in einen vorbestimmten Bereich fällt.