DE102012211222B4 - Target information measuring device with high possible accuracy of measured information - Google Patents
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Abstract
Zielinformationsmessvorrichtung, aufweisend:ein Transceivermodul (10, 10A, 20, 20A), das jeden vorbestimmten Messzyklus mehrere Signalpulse überträgt und mehrere Echos basierend auf den mehreren Signalpulsen empfängt, um mehrere empfangene Signale zu erlangen, von denen jedes eine Intensität eines entsprechenden der mehreren Echos repräsentiert;ein erstes Messmodul (321, 131), das:für jeden Messzyklus eine erste abgelaufene Zeit zwischen einem Übertragungszeitpunkt eines Signalpulses in den mehreren Signalpulse und einem ersten Zeitpunkt misst, wobei der erste Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, wenn ein Pegel eines empfangenen Signals entsprechend dem einen Signalpuls einen vorbestimmten Grenzwertpegel passiert, wobei das empfangene Signal als ein vom Ziel empfangenes Signal definiert ist; undbasierend auf der ersten abgelaufenen Zeit eine erste Messung erlangt, die Abstandsinformationen zu einem Ziel ausgehend von der Zielinformationsmessvorrichtung repräsentiert, wobei das Ziel basierend auf dem einen Signalpuls ein Echo erzeugt, das dem vom Ziel empfangenen Signal entspricht;ein zweites Messmodul (322, 132), das:für jeden Messzyklus jedes der mehreren empfangenen Signale bei vorbestimmten Abtastintervallen abtastet, um abgetastete Pegel für jedes der mehreren empfangenen Signale zu erlangen;mehrere Sätze abgetasteter Pegel extrahiert, wobei die abgetasteten Pegel von jedem der mehreren Sätze jeweils den mehreren empfangenen Signalen entsprechen, und die Abtastzeitpunkte der abgetasteten Pegel von jedem der mehreren Sätze eine identische abgelaufene Zeit bezüglich dem Übertragungszeitpunkt eines entsprechenden der mehreren Signalpulse aufweisen;die abgetasteten Pegel von jedem der mehreren Sätze miteinander integriert, um mehrere integrierte abgetastete Pegel zu erlangen, um basierend auf den mehreren integrierten abgetasteten Pegeln eine zweite Messung zu erlangen, die die Abstandsinformationen zum Ziel ausgehend von der Zielinformationsmessvorrichtung repräsentiert;eine Bestimmungseinrichtung (40, 40A), die bestimmt, wie die erste Messung und/oder die zweite Messung zum endgültigen Bestimmen einer Distanz des Ziels gemäß einem Parameter zu verwenden sind, wobei der Parameter eine Korrelation mit einer Intensität von mindestens einem der mehreren Echos aufweist; undeinen Geschwindigkeitskalkulator (40, 40A, S190 bis S220), der konfiguriert ist, um für jeden Messzyklus eine Geschwindigkeit des Ziels gemäß dem endgültig bestimmten Abstand des Ziels zu berechnen,wobei das erste Messmodul konfiguriert ist, um:einen ersten Grenzwertpegel, der höher als ein vorbestimmter Rauschpegel ist, und einen zweiten Grenzwertpegel, der höher als der erste Grenzwertpegel ist, als den Grenzwertpegel aufzuweisen;für jeden Messzyklus die erste abgelaufene Zeit zwischen dem Übertragungszeitpunkt des einen Signalpulses und dem ersten Zeitpunkt unter Verwendung des zweiten Grenzwertpegels als den Grenzwertpegel zu messen, wenn der Pegel des vom Ziel empfangenen Signals höher als der zweite Grenzwertpegel ist; undfür jeden Messzyklus die erste abgelaufene Zeit zwischen dem Übertragungszeitpunkt des einen Signalpulses und dem ersten Zeitpunkt unter Verwendung des ersten Grenzwertpegels als den Grenzwertpegel zu messen, wenn der Pegel des vom Ziel empfangenen Signals gleich oder kleiner als der zweite Grenzwertpegel ist, undwobei die Bestimmungseinrichtung konfiguriert ist, um die erste Messung zu verwenden, wenn der Pegel des vom Ziel empfangenen Signals, das den Parameter darstellt, höher als der zweite Grenzwertpegel ist, um endgültig den Abstand des Ziels zu bestimmen, die zweite Messung zu verwenden, wenn der Pegel des vom Ziel empfangenen Signals, das den Parameter darstellt, niedriger als der erste Grenzwertpegel ist, um endgültig den Abstand des Ziels zu bestimmen, und einen Durchschnitt der ersten Messung und der zweiten Messung zu verwenden, wenn der Pegel des vom Ziel empfangenen Signals gleich oder größer als der erste Grenzwertpegel und gleich oder kleiner als der zweite Grenzwertpegel ist, um endgültig den Abstand des Ziels zu bestimmen.A target information measurement device, comprising: a transceiver module (10, 10A, 20, 20A) that transmits a plurality of signal pulses and receives a plurality of echoes based on the plurality of signal pulses every predetermined measurement cycle to obtain a plurality of received signals, each having an intensity of a corresponding one of the plurality of echoes represents;a first measurement module (321, 131) that: for each measurement cycle, measures a first elapsed time between a transmission time of a signal pulse in the plurality of signal pulses and a first time, the first time being a time when a level of a received signal accordingly the one signal pulse passes a predetermined threshold level, the received signal being defined as a signal received from the target; andbased on the first elapsed time,acquiring a first measurement representing distance information to a target from the target information measurement device, the target generating an echo based on the one signal pulse corresponding to the signal received from the target;a second measurement module (322,132) that:samples each of the plurality of received signals at predetermined sampling intervals for each measurement cycle to obtain sampled levels for each of the plurality of received signals;extracts multiple sets of sampled levels, the sampled levels of each of the plurality of sets corresponding to the plurality of received signals, respectively, and the sampling instants of the sampled levels of each of the plurality of sets have an identical elapsed time with respect to the transmission timing of a corresponding one of the plurality of signal pulses;integrating the sampled levels of each of the plurality of sets together to obtain a plurality of integrated sampled levels en to obtain, based on the plurality of integrated sampled levels, a second measurement representing the distance information to the target from the target information measuring device;determining means (40, 40A) determining how the first measurement and/or the second measurement becomes the final determining a distance of the target according to a parameter, the parameter having a correlation with an intensity of at least one of the plurality of echoes; and a velocity calculator (40, 40A, S190 to S220) configured to calculate, for each measurement cycle, a velocity of the target according to the final determined distance of the target,wherein the first measurement module is configured to:a first threshold level greater than is a predetermined noise level, and having as the threshold level a second threshold level that is higher than the first threshold level;for each measurement cycle, measuring the first elapsed time between the transmission instant of the one signal pulse and the first instant using the second threshold level as the threshold level if the level of the signal received from the target is higher than the second threshold level; andfor each measurement cycle, when the level of the signal received from the target is equal to or less than the second threshold level, measuring the first elapsed time between the transmission instant of the one signal pulse and the first instant using the first threshold level as the threshold level, andwherein the determining means is configured to use the first measurement when the level of the signal received from the target representing the parameter is higher than the second threshold level to definitively determine the distance of the target to use the second measurement when the level of the from the target received signal representing the parameter is lower than the first threshold level to definitively determine the distance of the target and to use an average of the first measurement and the second measurement when the level of the signal received from the target is equal to or greater than the first threshold level and equal to or less than the second threshold level is to finally determine the distance of the target.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zielinformationsmessvorrichtungen, die Signalpulse übertragen, Echos empfangen, die durch Reflektion der übertragenen Signalpulse von Zielen erzeugt werden, und basierend auf den empfangenen Echos Informationen bezüglich der Ziele messen wie beispielsweise die Abstände zwischen den Zielen und den Vorrichtungen und die Geschwindigkeiten der Ziele.The present invention relates to target information measuring devices that transmit signal pulses, receive echoes generated by reflecting the transmitted signal pulses from targets, and based on the received echoes measure information regarding the targets such as the distances between the targets and the devices and the velocities of goals.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Zielinformationsmessvorrichtungen wie beispielsweise eine Radarvorrichtung werden oft für Kraftfahrzeuge verwendet, um beispielsweise die Fahrsicherheit der Kraftfahrzeuge zu verbessern. Ein typischer Typ von Zielinformationsmessvorrichtungen ist vorgesehen, um gepulste Wellen zu übertragen und Echos der übertragenen Wellen von Zielen zu empfangen. Die Zielinformationsmessvorrichtung ist ebenso vorgesehen, um Zeitdifferenzen zwischen dem Übertragungszeitpunkt beziehungsweise der Übertragungszeitgebung einer gepulsten Welle und den Empfangszeitpunkten beziehungsweise Empfangszeitgebungen von Echos der übertragenen gepulsten Welle zu messen, wodurch die Abstände zwischen den Zielen zugehörigen Echos und der Zielinformationsmessvorrichtung gemessen wird. Es ist zu beachten, dass der Empfangszeitpunkt beziehungsweise die Empfangszeitgebung eines Echos den Zeitpunkt beziehungsweise die Zeitgebung repräsentiert, bei dem ein empfangenes Signal wie beispielsweise ein Spannungssignal des Echos einen maximalen Signalpegel wie beispielsweise einen maximalen Spannungspegel erreicht.Target information measuring devices such as a radar device are often used for automobiles, for example, to improve driving safety of the automobiles. A typical type of target information measuring device is intended to transmit pulsed waves and receive echoes of the transmitted waves from targets. The target information measurement device is also provided to measure time differences between the transmission timing of a pulsed wave and the reception timings of echoes of the transmitted pulsed wave, thereby measuring the distances between the echoes associated with the targets and the target information measurement device. Note that the reception timing of an echo represents the timing at which a received signal such as a voltage signal of the echo reaches a maximum signal level such as a maximum voltage level.
Es gibt einen ersten technischen Ansatz zum Messen von Zeitdifferenzen zwischen dem Übertragungszeitpunkt einer gepulsten Welle und den Empfangszeitpunkten von Echos unter Verwendung der entsprechenden gepulsten Welle (vergleiche die
- eine erste Zeitdifferenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt einer gepulsten Welle und einem ersten Zeitpunkt, wenn ein empfangenes Signal entsprechend einem Echo der übertragenen gepulsten Welle von einem Ziel einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet; und
- eine zweite Zeitdifferenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt der gepulsten Welle und einem zweiten Zeitpunkt, wenn das empfangene Signal unterhalb den vorbestimmten Grenzwertpegel fällt. Dann schätzt der erste technische Ansatz basierend auf der ersten Zeitdifferenz und der zweiten Zeitdifferenz eine Zeitdifferenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt der gepulsten Welle und einen Empfangszeitpunkt des Echos.
- a first time difference between the time of transmission of a pulsed wave and a first time when a received signal corresponding to an echo of the transmitted pulsed wave from a target exceeds a predetermined threshold; and
- a second time difference between the time of transmission of the pulsed wave and a second time when the received signal falls below the predetermined threshold level. Then, based on the first time difference and the second time difference, the first technique estimates a time difference between the transmission timing of the pulsed wave and a reception timing of the echo.
Es gibt ebenso einen zweiten technischen Ansatz zum Messen von Zeitdifferenzen zwischen dem Übertragungszeitpunkt einer gepulsten Welle und den Empfangszeitpunkten von Echos entsprechend der gepulsten Welle (vergleiche die
Die
Andererseits gibt es einen technischen Ansatz zum Messen der Differenz zwischen einem einem Echo zugehörigen Ziel und einer Zielinformationsmessvorrichtung (
Der erste Abtastansatz ist Pegelabtastung zum Abtasten, das heißt, Einrasten (latch), eines Pegels eines binärkodierten empfangenen Signals für jede steigende Flanke eines Abtasttakts. Der zweite Abtastansatz ist Flankenabtastung zum Abtasten, das heißt, Einrasten (latch), eines Pegels eines binärkodierten empfangenen Signals für jede steigende Flanke des binärkodierten Signals asynchron zum Abtasttakt.The first sampling approach is level sampling for sampling, that is, latching, a level of a binary-coded received signal for each rising edge of a sampling clock. The second sampling approach is edge sampling for sampling, that is, latching, a level of a binary-coded received signal for each rising edge of the binary-coded signal asynchronously to the sampling clock.
Insbesondere schaltet der dritte technische Ansatz zwischen dem ersten Abtastansatz und dem zweiten Abtastansatz gemäß einem Parameter um, der mit dem Signalrauschverhältnis eines empfangenen Signals verknüpft ist, das zu einem Echo einer übertragenen gepulsten Welle zugehörig ist. Das heißt, der dritte technische Ansatz erlangt basierend auf Ergebnissen der Abtastung des geschalteten Abtastansatzes eine Zeitdifferenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt der übertragenen gepulsten Welle und einem Erfassungszeitpunkt des empfangenen, einem Echo der übertragenen gepulsten Welle zugehörigen Signals.In particular, the third technical approach switches between the first sampling approach and the second sampling approach according to a parameter related to the signal-to-noise ratio of a received signal resulting in an echo of a transmitted pulsed wave is associated. That is, the third technique obtains a time difference between the transmission timing of the transmitted pulsed wave and a detection timing of the received signal associated with an echo of the transmitted pulsed wave based on results of sampling of the switched sampling approach.
Es wird ferner auf die
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGOVERVIEW OF THE INVENTION
Die zeitdifferentielle Schätzgenauigkeit des ersten technischen Ansatzes hängt von dem Pegel eines empfangenen Signals ab, das heißt, der Intensität eines entsprechenden Echos einer übertragenen Pulswelle. Aus diesem Grund kann es schwierig sein, mit einer hohen Genauigkeit eine Zeitdifferenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt der gepulsten Welle und einem Empfangszeitpunkt des Echos zu schätzen, wenn der Pegel des empfangenen Signals niedrig ist, beispielsweise konstant unterhalb dem Grenzwert.The time-differential estimation accuracy of the first technical approach depends on the level of a received signal, that is, the intensity of a corresponding echo of a transmitted pulse wave. For this reason, it may be difficult to estimate with a high accuracy a time difference between the transmission timing of the pulsed wave and a receiving timing of the echo when the received signal level is low, for example, constantly below the threshold.
Dieses Problem wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.This problem is solved by the features of the independent claim.
Figurenlistecharacter list
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen ersichtlich.Further aspects of the present invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment with reference to the drawings.
Es zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel der Gesamtstruktur einer Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert; -
2 ein Zeitablaufsdiagramm, das schematisch ein Beispiel von Betriebszeitpunkten beziehungsweise Zeitgebungen von Komponenten der Zielinformationsmessvorrichtung mit Bezug auf Messzyklen illustriert; -
3A eine Ansicht, die schematisch im Beispiel von Operationen einer ersten Messschaltung, die in1 illustriert ist, und ein Beispiel von Operationen einer zweiten Messschaltung illustriert, die in1 illustriert ist; -
3B eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel illustriert, wie integrierte abgetastete Pegel durch die zweite Messschaltung zu erzeugen sind; -
3C eine Ansicht, die schematisch ein alternatives Beispiel von Operationen der ersten Messschaltung, die in1 illustriert ist, und ein alternatives Beispiel von Operationen der zweiten Messschaltung illustriert, die in1 illustriert ist; -
4 einen Graphen, der schematisch ein Beispiel von Beziehungen zwischen den Pegeln empfangener Signale und den Genauigkeitspegeln der ersten Messung und der zweiten Messung illustriert, die durch die entsprechende erste Messschaltung und entsprechende zweite Messschaltung erlangt werden; -
5 eine Ansicht, die schematisch ein Beispiel illustriert, wie der Pegel eines empfangenen Signals unter beziehungsweise zwischen den Bereichen in dem Graphen4 variiert; -
6 ein Ablaufdiagramm, das schematisch ein Beispiel spezifischer Operationen eines Signalbearbeitungsmoduls illustriert, das in1 illustriert ist, um einen Zielerfassungstask beziehungsweise eine Zielerfassungsaufgabe durchzuführen; -
7 eine Ansicht, die schematisch illustriert, wie eine erste Abstandsmessung und/oder eine zweite Abstandsmessung durch die erste und zweite Messschaltung gemessen werden, und wie Abstandsdaten für jeden Messzyklus gemäß der ersten Ausführungsform berechnet werden; -
8 eine Ansicht, die schematisch illustriert, dass Echos von unterschiedlichen Zielen sich in ihrer Intensität voneinander abhängig von den Abständen der unterschiedlichen Ziele und ihren Typen unterscheiden; -
9 eine Ansicht, die schematisch illustriert, dass verstärkte empfangene Signale eine gesättigte Wellenform aufweisen können; -
10 ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel der Gesamtstruktur einer Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung illustriert; -
11 ein Graph, der schematisch die Zeitlängen der entsprechenden empfangenen Signale, die einen Grenzwertpegel überschreiten, gemäß der zweiten Ausführungsform illustriert; -
12 ein Ablaufdiagramm, das schematisch ein Beispiel spezifischer Operationen eines Signalverarbeitungsmoduls illustriert, das in7 illustriert ist, um einen Abstandsinformationsauswahltask beziehungsweise eine Abstandsinformationsauswahlaufgabe durchzuführen; -
13 ein Blockschaltbild, das schematisch ein Beispiel eines Teils einer Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert; und -
14 einen Graphen, der schematisch die Gradienten entsprechend empfangener Signale gemäß der dritten Ausführungsform illustriert.
-
1 12 is a block diagram schematically illustrating an example of the overall structure of a target information measurement device according to a first embodiment of the present invention; -
2 12 is a timing chart that schematically illustrates an example of operation timings of components of the target information measurement device with respect to measurement cycles; -
3A a view schematically showing in example operations of a first measurement circuit shown in FIG1 is illustrated, and illustrates an example of operations of a second measurement circuit shown in FIG1 is illustrated; -
3B -
3C a view schematically showing an alternative example of operations of the first measurement circuit shown in FIG1 is illustrated, and illustrates an alternative example of operations of the second measurement circuit shown in FIG1 is illustrated; -
4 12 is a graph that schematically illustrates an example of relationships between the received signal levels and the accuracy levels of the first measurement and the second measurement, which are obtained by the corresponding first measurement section and the corresponding second measurement section; -
5 12 is a view schematically illustrating an example of how the level of a received signal is between the areas in the graph4 varies; -
6 a flowchart schematically illustrating an example of specific operations of a signal processing module included in1 is illustrated to perform a target acquisition task; -
7 12 is a view schematically illustrating how a first distance measurement and/or a second distance measurement is measured by the first and second measurement circuits and how distance data is calculated for each measurement cycle according to the first embodiment; -
8th a view schematically illustrating that echoes from different targets differ in intensity from each other depending on the distances of the different targets and their types; -
9 a view schematically illustrating that amplified received signals may have a saturated waveform; -
10 12 is a block diagram schematically illustrating an example of the overall structure of a target information measurement device according to a second embodiment of the present disclosure; -
11 12 is a graph schematically illustrating time lengths of respective received signals exceeding a threshold level according to the second embodiment; -
12 a flowchart schematically illustrating an example of specific operations of a signal processing module included in7 is illustrated to perform a distance information selection task; -
13 Fig. 12 is a block diagram showing schematically an example of part of a target information meter apparatus according to a third embodiment of the present invention; and -
14 14 is a graph schematically illustrating gradients of respective received signals according to the third embodiment.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT OF THE INVENTION
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In diesem Ausführungsformen und ihren Modifikationen werden gleiche Teile, denen gleiche Bezugszeichen zugewiesen sind, weggelassen oder vereinfacht, um redundante Beschreibung zu vermeiden.Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings. In this embodiment and its modifications, like parts assigned like reference numerals are omitted or simplified to avoid redundant description.
Erste AusführungsformFirst embodiment
Eine Zielinformationsmessvorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird, als eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. Die Zielinformationsmessvorrichtung 1, ist in einem Kraftfahrzeug (Motor Vehicle) MV installiert. Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 ist vorgesehen, um unterschiedliche Ziele vor dem Kraftfahrzeug MV zu erfassen und Informationen zu erzeugen, die mit den unterschiedlichen Zielen verknüpft sind. Die Informationen beinhalten die Abstände der unterschiedlichen Ziele bezüglich des Kraftfahrzeugs (Vorrichtung 1) und die relativen Geschwindigkeiten der unterschiedlichen Ziele zum Kraftfahrzeug MV.A target information measuring device to which the present invention is applied as a first embodiment of the present invention will be explained below. The target
Insbesondere besteht gemäß
Das Übertragungsmodul 10 ist beispielsweise auf der Mitte des vorderen Endes (der Front) des Kraftfahrzeugs MV platziert und vorgesehen, um gemäß einem Übertragungszeitgebungssignal ST gepulste Laserstrahlen zu übertragen, das heißt Laserpulse, an eine vorbestimmte Zielregion vor dem Kraftfahrzeug MV. Beispielsweise hat die Zielregion beispielsweise eine rechtwinkelige Form orthogonal zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs MV.The transmission module 10 is placed, for example, on the center of the front end (front) of the motor vehicle MV and is provided to transmit laser beams pulsed according to a transmission timing signal ST, that is, laser pulses, to a predetermined target region in front of the motor vehicle MV. For example, the target region has a rectangular shape orthogonal to the traveling direction of the motor vehicle MV.
Das Empfangsmodul ist vorgesehen, um Echos von Zielen zu empfangen, von denen jedes einen übertragenen Laserpuls reflektiert hat, und die empfangenen Echos in elektrische Signale als empfangene Signale zu wandeln. Jedes der elektrischen Signale hat einen Pegel abhängig von der Intensität eines entsprechenden empfangenen Echos.The receiving module is provided for receiving echoes from targets each of which has reflected a transmitted laser pulse and converting the received echoes into electrical signals as received signals. Each of the electrical signals has a level dependent on the intensity of a corresponding received echo.
Das Abstandsmessmodul 30 ist vorgesehen, um die Übertragungszeitgebungssignale ST zu erzeugen, um das Übertragungsmodul 10 mit den Übertragungszeitgebungssignalen ST zu versorgen, und entworfen, um die empfangenen Signale zu empfangen, die von dem Empfangsmodul 20 bereitgestellt werden. Das Abstandsmessmodul 30 ist ebenso vorgesehen, um basierend auf den empfangenen Signalen die Abstände der Ziele bezüglich des Kraftfahrzeugs MV zu messen. Jedes der Ziele hat eine entsprechende übertragene Laserwelle reflektiert.The
Das Signalverarbeitungsmodul 40 ist vorgesehen, um die Ziele unter Verwendung der Abstände der Ziele zu erfassen, die durch das Abstandsmessmodul 30 gemessen werden, und Informationen bezüglich der Ziele zu erzeugen, wie beispielsweise die Abstände der Ziele bezüglich des Kraftfahrzeugs MV und die relativen Geschwindigkeiten der Ziele zu dem Kraftfahrzeug MV. Die Informationen, das heißt Zielinformationen, die durch das Signalverarbeitungsmodul 40 erzeugt werden, werden zu mindestens einer ECU übertragen, die in dem Kraftfahrzeug MV installiert ist, und die Zielinformationen werden durch unterschiedlichen Applikationsprogramme bzw. Anwendungsprogramme der mindestens einen ECU für unterschiedliche Steuerungen des Kraftfahrzeugs MV verwendet.The
Ein strukturelles Beispiel von jedem der Module 10, 20 und 30 wird nachfolgend erläutert.A structural example of each of the
Gemäß
Das Empfangsmodul 20 besteht aus einer Kondensorlinse 21, mehreren Empfangselementen 22 und mehreren Verstärkern 23. In dieser Ausführungsform sind vier Empfangselemente 22a1 bis 22a4 in einer Reihe parallel zur Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs MV ausgerichtet. Das heißt, die vier Empfangselemente 22a1 bis 22a4 sind angeordnet, um Echos zu empfangen, die in unterschiedlichen Richtungen (Azimuten) auf einer horizontalen Ebene der Zielregion ankommen.The
Zusätzlich ist jedes Empfangselement 22 ein allgemein bekannter Bildsensor, der beispielsweise aus einem Photodetektor wie beispielsweise einem CMOS-Element oder einem CCD besteht, und Verstärker 23 sind für die entsprechenden Empfangselemente 22 vorgesehen, so dass die Verstärker 23 als Verstärker 23a1 bis 23a4 bezeichnet werden.In addition, each receiving
Beispielsweise weist die Kondensorlinse 21 eine lichtempfangende Oberfläche mit einer Größe auf, die der Größe der Zielregion entspricht und arbeitet, um Echos zu empfangen, die auf die lichtempfangende Oberfläche ausgehend von der Zielregion auftreffen, und die Echos der entsprechenden Empfangselemente 22a1 bis 22a4 zu konzentrieren. Beispielsweise entsprechen mehrere Abschnitte der Zielregion jeweils den Empfangselementen 22a1 bis 22a4 und die Echos von den Abschnitten der Zielregion werden durch die jeweiligen Empfangselemente 22a1 bis 22a4 empfangen.For example, the
Jedes der Empfangselemente 22a1 bis 22a4 ist vorgesehen, um ein entsprechendes Echo, das durch die Kondensorlinse 21 konzentriert wird, zu empfangen und ein empfangenes Signal mit einem Spannungspegel zu erzeugen, der von der Intensität eines entsprechendes Echos abhängt.Each of the receiving elements 22a1 to 22a4 is provided to receive a corresponding echo condensed by the
Jeder der Verstärker 23a1 bis 23a4 ist vorgesehen, um ein empfangenes Signal zu verstärken, das von einem entsprechenden der Empfangselemente 22a1 bis 22a4 ausgegeben wird, und dem Abstandsmessmodul 30 ein verstärktes empfangenes Signal bereitzustellen.Each of the amplifiers 23a1 to 23a4 is provided to amplify a received signal output from a corresponding one of the receiving elements 22a1 to 22a4 and provide the
Nachfolgend wird ein Paar aus einem Empfangselement 22ai (i = 1, 2, 3 oder 4) und einem entsprechenden Verstärker 23ai als ein Empfangskanal CHi (i = 1, 2, 3 oder 4) bezeichnet. Das heißt, ein verstärktes empfangenes Signal, das von einem entsprechenden Empfangskanal CHi ausgegeben wird, wird dem Abstandsmessmodul 30 als ein empfangenes Signal Ri bereitgestellt.Hereinafter, a pair of a receiving element 22ai (i = 1, 2, 3 or 4) and a corresponding amplifier 23ai is referred to as a receiving channel CHi (i = 1, 2, 3 or 4). That is, an amplified received signal output from a corresponding receiving channel CHi is provided to the
Das Abstandsmessmodul 30 besteht aus einer Steuereinheit 31 und vier Abstandsmessschaltungen 32a bis 32d, die für die entsprechenden Empfangskanäle CH1 bis CH4 vorgesehen sind.The
Die Steuerschaltung 31 ist vorgesehen, um das Übertragungszeitgebungssignal ST zu erzeugen. Jede der Abstandsmessschaltungen 32a bis 32d ist vorgesehen, um basierend auf einem entsprechenden empfangenen Signal Ri und dem Übertragungszeitgebungssignal ST eine erste Messung eines Abstands zu einem Ziel entsprechend dem empfangenen Signal Ri unter Verwendung eines später erläuterten ersten technischen Ansatzes zu erzeugen. Jede der Abstandsmessschaltungen 32a bis 32d ist ebenso vorgesehen, um basierend auf einem empfangenen Signal Ri und dem Übertragungszeitgebungssignal ST eine zweite Abstandsmessung zu einem Ziel entsprechend dem empfangenen Signal Ri unter Verwendung eines später erläuterten zweiten technischen Ansatzes zu erzeugen. Es ist zu beachten, dass, da die Abstandsmessschaltungen 32a bis 32d in ihrer Struktur identisch zueinander sind, eine der Abstandsmessschaltungen 32a bis 32d als Abstandsmessschaltung 32 bezeichnet wird, wenn es nicht notwendig ist zwischen den Abstandsmessschaltungen 32a bis 32d zu unterscheiden.The control circuit 31 is provided to generate the transmission timing signal ST. Each of the
Insbesondere, gemäß
Gemäß
Jede der ersten und zweiten Messschaltung 321 und 322 ist vorgesehen, um kontinuierlich zu aktivieren, so dass die erste Abstandsmessung und die zweite Abstandsmessung beide bei jedem Messzyklus Tcycl an das Signalverarbeitungsmodul 40 ausgegeben werden.Each of the first and
Beispielsweise besteht gemäß
Gemäß
Der Zeitgeber 321b empfängt jeden Puls des Übertragungszeitgebungssignals ST als die Übertragungszeitgebung eines entsprechenden Laserpulses und die erste Zeitgebung und die zweite Zeitgebung. Der Zeitgeber 321b misst ebenso eine erste abgelaufene Zeit Tf1 zwischen der Übertragungszeitgebung eines Laserpulses entsprechend dem empfangenen Signal Ri und der ersten Zeitgebung und misst eine zweite abgelaufene Zeit Tb1 zwischen der Übertragungszeitgebung des Laserpulses entsprechend dem empfangenen Signal Ri und der zweiten Zeitgebung.The
Der Kalkulator 321c definiert die Mitte der ersten Zeitgebung und der zweiten Zeitgebung als eine empfangene Zeitgebung, an der das empfangene Signal Ri seinen Spitzenwert erreicht. Dann berechnet der Kalkulator 321 einen Durchschnittswert der ersten und zweiten abgelaufenen Zeit Tf1 und Tb1 als eine abgelaufene Zeit Tr1 zwischen der Übertragungszeitgebung und der empfangenen Zeitgebung. Die abgelaufene Zeit Tr1 ist durch die folgende Gleichung gegeben: Tr1 = (Tf1 + Tb1)/2 gegeben. Nachfolgend wandelt der Kalkulator 321c die abgelaufene Zeit Tr1 in einen Abstandswert zu einem Ziel entsprechend dem empfangenen Signal Ri und gibt den Wert des Abstands beziehungsweise den Abstandswert als eine erste Abstandsmessung D1 an das Signalverarbeitungsmodul 40 aus.The
Als ein einzelnes Strukturbeispiel der ersten Messschaltung 321 gemäß dieser Ausführungsform werden ein erster Grenzwertpegel und ein zweiter Grenzwertpegel, der höher als der erste Grenzwertpegel ist, als der Grenzwertpegel bereitgestellt, und ein erster bis zu einem vierten Zeitgeber 321b1 bis 321b4 werden als der Zeitgeber 321b bereitgestellt. Jeder des ersten bis vierten Zeitgebers 321b1 bis 321b4 startet einen digitalen Zählwert ausgehend von seinem Anfangswert 0 bei jeder Periode eines Betriebstakts der beispielsweise durch die Steuerschaltung 31 bereitgestellt wird, aufwärts zu zählen. Das heißt die Aktualisierungsperiode des LSB (Least Significant Bit) des digitalen Zählwerts von jedem des ersten bis vierten Zeitgebers 321b1 bis 321b4 ist identisch zur Periode des Betriebstaktes. Die Aktualisierungsperiode des LSB des digitalen Zählwerts von jedem des ersten bis vierten Zeitgebers wird beispielsweise auf 0,125 Nanosekunden festgelegt.As a single structural example of the
Der erste Zeitgeber 321b1 stoppt das Aufwärtszählen des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri, der niedriger als der erste Grenzwertpegel ist, den ersten Grenzwertpegel überschreitet. Der zweite Zeitgeber 321b2 stoppt das Aufwärtszählen des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri, der niedriger als der zweite Grenzwertpegel ist, den zweiten Grenzwertpegel überschreitet. Der dritte Zeitgeber 321b3 stoppt das Aufwärtszählen des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri, der höher als der zweite Grenzwertpegel ist, unterhalb des zweiten Grenzwertpegels fällt. Der vierte Zeitgeber 321b4 stoppt das Aufwärtszählen des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri, der höher als der erste Grenzwertpegel ist, unterhalb des ersten Grenzwertpegels fällt.The first timer 321b1 stops counting up the digital count value when the level of a corresponding received signal Ri lower than the first threshold level exceeds the first threshold level. The second timer 321b2 stops counting up the digital count value when the level of a corresponding received signal Ri lower than the second threshold level exceeds the second threshold level. The third timer 321b3 stops counting up the digital count value when the level of a corresponding received signal Ri higher than the second threshold level falls below the second threshold level. The fourth timer 321b4 stops counting up of the digital count when the level of a corresponding received signal Ri higher than the first threshold level falls below the first threshold level.
Beispielsweise, wenn der maximale Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri den zweiten Grenzwertpegel überschreitet, berechnet die Berechnungseinheit 321c eine erste Abstandsmessung unter Verwendung des gestoppten digitalen Zählwerts des zweiten Zeitgebers 321b2, der die erste abgelaufene Zeit Tf1 repräsentiert, und des gestoppten digitalen Zählwerts des dritten Zeitgebers 321b3, der die zweite abgelaufene Zeit Tb1 repräsentiert.For example, when the maximum level of a corresponding received signal Ri exceeds the second threshold level, the
Anderenfalls, wenn der maximale Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri höher als der erste Grenzwertpegel und niedriger als der zweite Grenzwertpegel ist, berechnet die Berechnungseinheit 321c eine erste Abstandsmessung D1 unter Verwendung des gestoppten digitalen Zählwerts des ersten Zeitgebers 321b1, der die abgelaufene Zeit Tf1 repräsentiert und des gestoppten digitalen Zählwerts des vierten Zeitgebers 321b4, der die zweite abgelaufene Zeit Tb1 repräsentiert. Darüber hinaus, wenn der maximale Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri gleich oder kleiner als der erste Grenzwertpegel ist, gibt die Berechnungseinheit 321c eine erste Abstandsmessung D1 von Null aus.Otherwise, if the maximum level of a corresponding received signal Ri is higher than the first threshold level and lower than the second threshold level, the
Es ist zu beachten, dass der Kalkulator 321c die abgelaufene Zeit Tr1 vor der Umwandlung in eine erste Abstandsmessung D1 gemäß der Länge einer Periode, während der ein empfangenes Signal Ri den Grenzwertpegel überschreitet, korrigieren kann. Dies kann die abgelaufene Zeit Tr1 hinsichtlich einer Störung in der Wellenform eines empfangenen Signals Ri bestimmen. Die Störung wird in einem empfangenen Signal Ri verursacht, wenn die Ausgabe eines entsprechenden Verstärkers gesättigt ist.Note that the
Ein strukturelles Beispiel der zweiten Messschaltung 322 zum Durchführen der zweiten Abstandsmessungsaufgabe ist in der vorstehend erläuterten japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
Beispielsweise ist die zweite Messschaltung 322 entworfen, um ein empfangenes Signal Ri entsprechend den jeweiligen N Pulsen des Übertragungszeitgebungssignals ST bei vorbestimmten Abtastintervallen Tsmpl während dem Ablauf der maximalen Messperiode vom Übertragungszeitpunkt eines entsprechenden Pulses des Übertragungszeitgebungssignals ST abzutasten. Es ist zu beachten, dass N eine Ganzzahl gleich oder größer als 2 ist. Beispielsweise sind die Abtastintervalle Tsmpl auf 25 Nanosekunden festgelegt. Es ist zu beachten, dass die N empfangenen Signale Ri nachfolgend als ein erstes empfangenes Signal Ri1, ein zweites empfangenes Signal Ri2, ... und ein N-tes empfangenes Signal RiN bezeichnet werden.For example, the
Gemäß
Die zweite Messschaltung 332 ist ferner entworfen, um die abgetasteten Pegel von jedem der ersten bis M-ten Sätze miteinander zu integrieren, um erste bis M-te integrierte abgetastete Pegel für die jeweiligen ersten bis M-ten Sätze zu erlangen (vergleiche
Darüber hinaus ist die zweite Messschaltung 332 entworfen, einen Grenzwertpegel durch Multiplizieren des Spitzenpegels (peak level) in allen der ersten bis M-ten integrierten abgetasteten Pegel mit einem vorbestimmten Koeffizienten zu bestimmen. Der Koeffizient ist größer als 0 und kleiner als 1. In dieser Ausführungsform bestimmt die zweite Messschaltung 332 den Grenzwert durch Multiplizieren des Spitzenpegels in allen der ersten bis M-ten integrierten abgetasteten Pegel mit 0,5. Der Grenzwertpegel wird als 50%-Grenzwertpegel bezeichnet, da das Verhältnis des Grenzwertpegels zum Spitzenpegel als 50% ausgedrückt werden kann.In addition, the second measurement circuit 332 is designed to determine a threshold level by multiplying the peak level in all of the first to M-th integrated sampled levels by a predetermined coefficient. The coefficient is greater than 0 and less than 1. In this embodiment, the second measurement circuit 332 determines the threshold value by multiplying the peak level in all of the first through Mth integrated sampled levels by 0.5. The threshold level is called the 50% threshold level because the ratio of the threshold level to the peak level can be expressed as 50%.
Die zweite Messschaltung 332 ist vorgesehen, um eine erste Zeitgebung und eine zweite Zeitgebung eines diskreten empfangenen Signals Ri, das aus den ersten bis M-ten integrierten abgetasteten Pegeln besteht, für die jeweiligen ersten bis M-ten Sätze unter Verwendung des Grenzwertpegels in demselben Ansatz wie bei der vorstehend erläuterten ersten Messschaltung 331 zu erzeugen. Dann ist die zweite Messschaltung 332 entworfen, zu identifizieren, welche Anzahl beziehungsweise Nummer des integrierten abgetasteten Pegels in dem diskreten empfangenen Signal Ri der ersten Zeitgebung als auch der zweiten Zeitgebung entspricht. Ein integrierter abgetasteter Pegel in dem diskreten Signal entsprechend der ersten Zeitgebung wird als ein Mf-ter abgetasteter Pegel bezeichnet und ein integrierter abgetasteter Pegel in dem diskreten empfangenen Signal Ri entsprechend der zweiten Zeitgebung wird als ein Mb-ter abgetasteter Pegel bezeichnet (vergleiche
Anschließend ist die zweite Messschaltung 332 vorgesehen, eine abgelaufene Zeit Tr2 zwischen der Referenzübertragungszeitgebung und der empfangenen Zeitgebung als die Mitte der ersten Zeitgebung und der zweiten Zeitgebung unter Verwendung der ersten und zweiten abgelaufenen Zeit Tf2 und Tb2 mit demselben Ansatz wie bei der ersten Messschaltung 331 zu berechnen. Dann ist die zweite Messschaltung 332 vorgesehen, die abgelaufene Zeit Tr2 in einen Abstandswert zu einem Ziel entsprechend den empfangenen Signalen Ri1 bis RiN zu wandeln, und gibt den Abstandswert als eine zweite Abstandsmessung D2 an das Signalverarbeitungsmodul 40 aus. Insbesondere ist die zweite Messschaltung 332 vorgesehen, die zweite Abstandsmessaufgabe wie sie vorstehend beschrieben ist, zu stoppen, wenn mindestens eines der empfangenen Signale Ri1 bis RiN den zweiten Grenzwertpegel überschreitet, der in der ersten Messschaltung 321 bereitgestellt wird, wodurch eine zweite Abstandsmessung D2 von Null ausgegeben wird. Dies zielt darauf ab, eine Verschlechterung der Genauigkeit von zweiten Abstandsmessungen D2, die durch die zweite Messschaltung 332 erlangt werden, aufgrund eines Überschusses mindestens eines integrierten abgetasteten Pegels über einen messbaren Spannungspegelbereich, der für die zweite Messschaltung 332 vorbestimmt ist, zu unterbinden.Then, the second measuring circuit 332 is provided to calculate an elapsed time Tr2 between the reference transmission timing and the received timing as the middle of the first timing and the second timing using the first and second elapsed times Tf2 and Tb2 with the same approach as the first measuring circuit 331 calculate. Then, the second measurement circuit 332 is provided to convert the elapsed time Tr2 into a distance value to a target according to the received signals Ri1 to RiN, and outputs the distance value to the
- den Pegeln empfangener Signale, das heißt, den Intensitäten entsprechender Echos;
- den Genauigkeitspegeln erster Abstandsmessungen basierend auf den empfangenen Signalen und erlangt durch die erste
Messschaltung 321 einer Abstandsmessschaltung; - den Genauigkeitspegeln zweiter Abstandsmessungen basierend auf den empfangenen Signalen und erlangt durch die
zweite Messschaltung 322 einer Abstandsmessschaltung 32; - dem ersten Grenzwertpegel; und
- dem zweiten Grenzwertpegel illustriert.
- the levels of received signals, that is, the intensities of corresponding echoes;
- the accuracy levels of first distance measurements based on the received signals and obtained by the
first measuring circuit 321 of a distance measuring circuit; - the accuracy levels of second distance measurements based on the received signals and obtained by the
second measurement circuit 322 of a distance measurement circuit 32; - the first threshold level; and
- illustrated at the second threshold level.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform der erste Grenzwertpegel, der durch die erste Messschaltung 321 verwendet wird, auf eine Spannung von 100 mV festgelegt ist. Der erste Grenzwertpegel von 100 mV kann durch Addieren eines vorbestimmten Toleranzpegels mit einem durchschnittlichen Rauschpegel der empfangenen Signale erlangt werden. Darüber hinaus wird der zweite Grenzwertpegel auf eine Spannung von 100 mV festgelegt. Der zweite Grenzwertpegel von 500 mV kann derart bestimmt werden, dass die Genauigkeitspegel der ersten Abstandsmessungen, die durch die erste Messschaltung 321 erlangt werden, höher als die der zweiten Messungen sind, die durch die zweite Messschaltung 322 erlangt werden.Note that in this embodiment, the first threshold level used by the
Wie in
Nachfolgend wird in dem Graphen ein Bereich, in dem die Intensitäten von Echos niedriger als der durchschnittliche Rauschpegel sind, als ein unerfasster Bereich bezeichnet und ein Bereich, in dem die Intensitäten von Echos höher als der erste Grenzwertpegel sind, wird als ein erster effektiver Bereich bezeichnet. Ähnlich wird in dem Graph ein Bereich, in dem die Intensitäten von Echos höher als der durchschnittliche Rauschpegel und niedriger als der zweite Grenzwertpegel sind, als ein zweiter effektiver Bereich bezeichnet, und ein Bereich, in dem beziehungsweise bei dem der erste effektive Bereich und der zweite effektive Bereich überlappen, wird als ein Zwischenbereich bezeichnet.Hereinafter, in the graph, an area where the intensities of echoes are lower than the average noise level is referred to as an undetected area, and an area where the intensities of echoes are higher than the first threshold level is referred to as a first effective area . Similarly, in the graph, an area where the intensities of echoes are higher than the average noise level and lower than the second threshold level is referred to as a second effective area, and an area where the first effective area and the second effective area overlap is referred to as an intermediate area.
Insbesondere werden keine erste und zweite Abstandsmessung erlangt, wenn die Intensitäten von Echos innerhalb des unerfassten Bereichs sind (vergleiche X in
Aus diesen Gründen, wenn die Pegel empfangener Signale Ri innerhalb des unerfassten Bereichs A sind, der gleich oder kleiner als der erste Grenzwertpegel ist, werden entsprechende zweite Abstandsmessungen, die durch die zweite Messschaltung 322 erlangt werden, nur an das Signalverarbeitungsmodul 40 als gemessene Daten übertragen. Diese Situation der Zielinformationsmessvorrichtung 1 repräsentiert, dass die Zielinformationsmessvorrichtung 1 in einem Modus ist, in dem die zweite Messschaltung 322 nur für Abstandsmessung verwendet wird.For these reasons, when received signal levels Ri are within the undetected range A equal to or less than the first threshold level, corresponding second distance measurements obtained by the
Wenn die Pegel empfangener Signale Ri innerhalb des Bereichs C sind, der gleich oder größer als der zweite Grenzwertpegel ist, werden entsprechende erste Abstandsmessungen, die durch die erste Messschaltung 321 unter Verwendung des zweiten Grenzwertpegels erlangt werden, nur an das Signalverarbeitungsmodul 40 als gemessene Daten übertragen. Diese Situation der Zielinformationsmessvorrichtung 1 repräsentiert, dass die Zielinformationsmessvorrichtung 1 in einem Modus ist, in dem die erste Messschaltung 321 nur für Abstandsmessung verwendet wird.When the received signal levels Ri are within the range C equal to or greater than the second threshold level, corresponding first distance measurements obtained by the
Wenn die Pegel empfangener Signale Ri innerhalb des Bereichs B sind, der größer als der erste Grenzwertpegel und kleiner als der zweite Grenzwertpegel ist, werden entsprechende erste Abstandsmessungen, die durch die erste Messschaltung 321 unter Verwendung des ersten Grenzwertpegels erlangt werden, und entsprechende zweite Abstandsmessungen, die durch die zweite Messschaltung 322 erlangt werden, an das Signalverarbeitungsmodul 40 als gemessene Datenübertragung. Diese Situation der Zielinformationsmessvorrichtung 1 repräsentiert, dass die Zielinformationsmessvorrichtung 1 in einem Modus ist, in dem die erste und zweite Messschaltung 321 und 322 beide für Abstandsmessung verwendet werden.When the received signal levels Ri are within the range B, which is greater than the first threshold level and smaller than the second threshold level, corresponding first distance measurements obtained by the
Der Modus der Vorrichtung 1, in dem die erste Messschaltung 321 nur für Abstandsmessung verwendet wird, repräsentiert ein Beispiel des ersten Modus der Vorrichtung 1. Der Modus der Vorrichtung 1, in dem die erste und zweite Messschaltung 321 und 322 beide für Abstandsmessung verwendet werden, repräsentiert ein Beispiel des zweiten Modus der Vorrichtung 1. Der Modus, in dem die zweite Messschaltung 322 nur für Abstandsmessung verwendet wird, repräsentiert ein Beispiel des dritten Modus der Vorrichtung 1.The mode of the
Darüber hinaus, wenn die Pegel empfangener Signale Ri innerhalb des Bereichs X sind, so dass keine ersten und zweiten Abstandsmessungen erlangt werden, ist die Vorrichtung 1 in einem Modus, in dem keine Abstände gemessen werden. Der Modus wird als ein Beispiel des vierten Modus der Vorrichtung 1 bezeichnet. Wenn die Pegel der empfangenen Signale Ri innerhalb eines beliebigen Bereiches außer dem Bereich X sind, so dass erste und zweite Abstandsmessungen messbar sind, das heißt, erfassbar sind, ist die Vorrichtung 1 in einem Modus, in dem Abstände erfassbar sind. Der Modus wird als ein Beispiel des fünften Modus der Vorrichtung 1 bezeichnet.Furthermore, when the levels of received signals Ri are within the range X such that first and second distance measurements are not obtained, the
Es ist zu beachten, dass der Pegel eines empfangenen Signals Ri, das heißt, die Intensität eines entsprechenden Echos nicht darauf beschränkt ist, kontinuierlich zwischen benachbarten zwei Bereichen in allen der Bereiche in dem Graphen von
Warum der Pegel eines empfangenen Signals Ri stark variiert, wird nachfolgend erläutert.Why the level of a received signal Ri varies greatly will be explained below.
Beispielsweise, wenn die Vorrichtung 1 darauf abzielt, Informationen über ein Kraftfahrzeug, das ein Ziel darstellt, zu erfassen, variiert die Intensität eines Echos abhängig davon, von wo ein übertragener Laserpuls entsprechend dem Echo von dem Kraftfahrzeug reflektiert wird. Das heißt, die Intensität eines Echos, wenn ein übertragener Laserpuls entsprechend dem Echo von der Karosserie des Kraftfahrzeugs reflektiert wird, unterscheidet sich von der eines Echos, wenn ein übertragener Laserpuls entsprechend dem Echo von einem Reflektor reflektiert wird, der an der Karosserie des Kraftfahrzeugs angebracht ist. Darüber hinaus variiert die relative räumliche Beziehung zwischen dem Kraftfahrzeug MV und einem Ziel-Kraftfahrzeug häufig abhängig von deren Verhalten beispielsweise deren Geschwindigkeiten, Lenkoperationen, Vibrationen usw., was zu häufigen Variationen der Positionen des Ziel-Kraftfahrzeugs führt, das Echos reflektiert hat. Aus diesen Gründen, gibt es große Variationen des Pegels eines empfangenen Signals Ri.For example, when the
Gemäß
Die CPU 40a des Signalverarbeitungsmoduls 40 ist ausgelegt, um gemäß einem entsprechenden Programm PR1, das in dem Speichermedium 40b gespeichert ist, mindestens eine Zielerfassungsaufgabe unter Verwendung gemessener Daten durchzuführen, das heißt, eine erste Abstandsmessung D1 und/oder eine zweite Abstandsmessung D2, wobei die gemessenen Daten von jedem der Empfangskanäle CHi bereitgestellt werden, wodurch ein Ziel vor dem Kraftfahrzeug MV und Informationen über das erfasste Ziel wie beispielsweise der Abstand zwischen dem erfassten Ziel und dem Kraftfahrzeug MV und die relative Geschwindigkeit zwischen diesen erfasst werden.The CPU 40a of the
Beim Aktivieren des Programms PR1 wählt die CPU 40a einen Kanal CHi (i = 1, 2, 3 oder 4) der Kanäle CH1 bis CH4 aus. Der ausgewählte Kanal CHi wurde den folgenden Operationen S120 bis S160 nicht unterworfen und erlangt gemessene Daten, die von dem ausgewählten Empfangskanal CHi in Schritt S110 bereitgestellt werden.Upon activating the program PR1, the CPU 40a selects a channel CHi (i=1, 2, 3 or 4) from the channels CH1 to CH4. The selected channel CHi has not been subjected to the following operations S120 to S160 and acquires measured data provided from the selected reception channel CHi in step S110.
Als Nächstes bestimmt die CPU 40a in Schritt S120, ob die erste Abstandsmessung D1 als die gemessenen Daten berechnet wurden, die in Schritt S110 erlangt wurden, in anderen Worten, ob die Abstandsmessung D1 nicht Null ist. Wird bestimmt, dass die erste Abstandsmessung D1 als die gemessenen Daten, die in Schritt S110 erlangt werden, berechnet wurde (JA in Schritt S120) bestimmt die CPU 40a in Schritt S130, ob die zweite Abstandsmessung D2 als die gemessenen Daten, die in Schritt S110 erlangt werden, berechnet ist, in anderen Worten, ob die zweite Abstandsmessung D2 in Schritt S130 nicht Null ist. Ähnlich, wenn bestimmt wird, dass die erste Abstandsmessung D1 nicht als die gemessenen Daten, die in Schritt S110 erlangt werden, berechnet wurde (NEIN in Schritt S120), bestimmt die CPU 40a in Schritt 135, ob die zweite Abstandsmessung D2 als die gemessenen Daten, die in Schritt S135 erlangt wurden, berechnet wurden, in anderen Worten, ob die zweite Abstandsmessung D2 in Schritt S135 nicht Null ist.Next, in step S120, the CPU 40a determines whether the first distance measurement D1 has been calculated as the measured data obtained in step S110, in other words, whether the distance measurement D1 is not zero. If it is determined that the first distance measurement D1 has been calculated as the measured data obtained in step S110 (YES in step S120), the CPU 40a determines in step S130 whether the second distance measurement D2 has been calculated as the measured data obtained in step S110 are obtained is calculated, in other words, whether the second distance measurement D2 in step S130 is non-zero. Similarly, when it is determined that the first distance measurement D1 has not been calculated as the measured data obtained in step S110 (NO in step S120), the CPU 40a determines in step 135 whether the second distance measurement D2 is the measured data , obtained in step S135 have been calculated, in other words, whether the second distance measurement D2 in step S135 is non-zero.
Wird bestimmt, dass die erste Abstandsmessung D1 als die gemessenen Daten, die in Schritt S110 erlangt werden, berechnet wurden, jedoch die zweite Abstandsmessung D2 nicht als die gemessenen Daten (JA in Schritt S120 und NEIN in Schritt S130) berechnet wurden, bestimmt die CPU 40a in Schritt S140, dass der Modus der Vorrichtung 1 der erste Modus ist. Dann bestimmt die CPU 40a in Schritt S170, dass die erste Abstandsmessung D1 als Abstandsdaten D für den ausgewählten Kanal CHi in Schritt S140 ausgewählt wurde, und fährt dann mit Schritt S170 fort.If it is determined that the first distance measurement D1 has been calculated as the measured data obtained in step S110 but the second distance measurement D2 has not been calculated as the measured data (YES in step S120 and NO in step S130), the CPU determines 40a in step S140 that the mode of the
Wird bestimmt, dass die erste Abstandsmessung D1 und die zweite Abstandsmessung D2 als die gemessenen Daten, die in Schritt S110 erlangt werden, berechnet wurden (JA in jedem der Schritte S120 und S130) bestimmt die CPU 40a in Schritt S150, dass der Modus der Vorrichtung 1 der zweite Modus ist. Dann bestimmt die CPU 40a in Schritt S150 Abstandsdaten D des ausgewählten Kanals CHi als gewichteten Durchschnitt der Messungen D1 und D2 gemäß der folgenden Gleichung (3):
Danach fährt die CPU 40a mit Schritt S170 fort.Thereafter, the CPU 40a proceeds to step S170.
In dieser Ausführungsform wird α auf 0,3 innerhalb eines Bereichs festgelegt, der größer als 0 und kleiner als 1 ist. Die Wichtung α kann auf einen Wert abhängig von den Genauigkeitspegeln der ersten und zweiten Abstandsmessung D1 und D2 in dem Zwischenbereich festgelegt werden. Beispielsweise kann die Wichtung α auf einen Wert kleiner als 0,5 festgelegt werden, wenn die erste Abstandsmessung D1 bezüglich ihres Genauigkeitspegels größer als die zweite Abstandsmessung D2 ist, und kann auf einen Wert größer als 0,5 festgelegt werden, wenn die zweite Abstandsmessung D2 bezüglich ihrem Genauigkeitspegel größer als die erste Abstandsmessung D1 ist. Das heißt, in dieser Ausführungsform wird die Wichtung α auf 0,3 festgelegt, wenn die erste Abstandsmessung D1 hinsichtlich ihres Genauigkeitspegels zwei Mal größer als die zweite Abstandsmessung D2 ist.In this embodiment, α is set to 0.3 within a range greater than 0 and less than 1. The weight α can be set to a value dependent on the accuracy levels of the first and second distance measurements D1 and D2 in the intermediate region. at for example, the weight α may be set to a value less than 0.5 if the first distance measurement D1 is greater in accuracy level than the second distance measurement D2, and may be set to a value greater than 0.5 if the second distance measurement D2 is greater than the first distance measurement D1 in terms of its level of accuracy. That is, in this embodiment, the weight α is set to 0.3 when the first distance measurement D1 is two times greater in accuracy level than the second distance measurement D2.
Wird bestimmt, dass die erste Abstandsmessung D1 nicht als die gemessenen Daten, die in Schritt S110 erlangt werden, berechnet wurde, jedoch die zweite Abstandsmessung D2 als die gemessenen Daten berechnet wurden (NEIN in Schritt S120 und JA in Schritt S135), bestimmt die CPU 40a bei Schritt S160, das der Modus der Vorrichtung der dritte Modus ist. Dann bestimmt die CPU 40a in Schritt S160, dass die zweite Abstandsmessung D2 als Abstandsdaten D des ausgewählten Kanals CHi und fährt mit Schritt S170 fort.If it is determined that the first distance measurement D1 has not been calculated as the measured data obtained in step S110 but the second distance measurement D2 has been calculated as the measured data (NO in step S120 and YES in step S135), the CPU determines 40a at step S160 that the mode of the device is the third mode. Then, in step S160, the CPU 40a determines that the second distance measurement D2 as the distance data D of the selected channel CHi and proceeds to step S170.
Das heißt, die Abstandsdaten D werden basierend auf der ersten Abstandsmessung D1 und/oder der zweiten Abstandsmessung D2 berechnet.That is, the distance data D is calculated based on the first distance measurement D1 and/or the second distance measurement D2.
Andererseits, wenn bestimmt wird, dass die erste Abstandsmessung D1 und die zweite Abstandsmessung D2 beide Null sind (NEIN in jedem der Schritte S120 und S135), bestimmt die CPU 40a in Schritt S160, dass der Modus der Vorrichtung 1 der vierte Modus ist. Dann fährt die CPU 40a mit Schritt S170 fort, ohne die Abstandsdaten D zu berechnen.On the other hand, when it is determined that the first distance measurement D1 and the second distance measurement D2 are both zero (NO in each of steps S120 and S135), the CPU 40a determines in step S160 that the mode of the
In Schritt S170 speichert die CPU 40a in der Speichereinheit 40b Informationen, die den Modus der Vorrichtung 1 bei der Bestimmung der Abstandsdaten D angeben. Insbesondere speichert die CPU 40a in der Speichereinheit 40b Informationen, die den ersten Modus angeben, wenn die Abstandsdaten D in Schritt S140 bestimmt werden, und speichert in der Speichereinheit 40b Informationen, die den zweiten Modus angeben, wenn die Abstandsdaten D in Schritt S150 bestimmt werden. Darüber hinaus speichert die CPU 40a in der Speichereinheit 40b Informationen, die den dritten Modus angeben, wenn die Abstandsdaten D in Schritt S160 bestimmt werden und speichert in der Speichereinheit 40b Informationen, die den vierten Modus angeben, wenn keine Abstandsdaten D in einem der Schritt S140 bis S160 berechnet werden.In step S170, the CPU 40a stores information indicating the mode of the
Als Nächstes bestimmt die CPU 40a bei Schritt S180, ob sie die Operationen von Schritt S120 bis Schritt S170 für alle Empfangskanäle CH1 bis CH4 durchgeführt hat. Wird bestimmt, dass die CPU 40a die Operationen von Schritt S120 bis S170 für mindestens einen Empfangskanal nicht durchgeführt hat (NEIN in Schritt S180), führt die CPU 40a die Operationen von Schritt S120 bis Schritt S170 für den mindestens einen Empfangskanal aus dem ausgewählten Kanal CHi durch und führt die Bestimmung von Schritt S180 aus.Next, at step S180, the CPU 40a determines whether it has performed the operations from step S120 to step S170 for all the reception channels CH1 to CH4. If it is determined that the CPU 40a has not performed the operations from step S120 to S170 for at least one reception channel (NO in step S180), the CPU 40a performs the operations from step S120 to step S170 for the at least one reception channel from the selected channel CHi and executes the determination of step S180.
Danach, wenn bestimmt wird, dass die CPU 40a die Operationen von Schritt S120 bis Schritt S170 für alle Empfangskanäle CH1 bis CH4 durchgeführt hat (JA in Schritt S180), fährt die CPU 40a mit Schritt S190 durch.Thereafter, when it is determined that the CPU 40a has performed the operations from step S120 to step S170 for all reception channels CH1 to CH4 (YES in step S180), the CPU 40a proceeds to step S190.
In Schritt S190 führt die CPU 40a eine Clusteranalyse beziehungsweise Gruppenanalyse von Stücken der Abstandsdaten D durch, die für die entsprechenden Kanäle CH1 bis CH4 bestimmt werden, um die Stücke der Abstandsdaten in mindestens einem Cluster zu gruppieren, so dass, wenn Stücke von Abstandsdaten, die in demselben Cluster sind, sie zueinander identisch sind.In step S190, the CPU 40a performs cluster analysis or group analysis of pieces of distance data D determined for the respective channels CH1 to CH4 to group the pieces of distance data into at least one cluster so that when pieces of distance data which are in the same cluster, they are identical to each other.
Als Ergebnis der Clusteranalyse bestimmt die CPU 40a den mindestens einen Cluster als das mindestens eine zu erfassende Ziel und bestimmt den Abstand zwischen dem mindestens einen Ziel und der Vorrichtung 1 unter Verwendung mindestens eines Stücks von Abstandsdaten D entsprechend dem mindestens einen Ziel in Schritt S190. Darüber hinaus bestimmt die CPU 40a in Schritt S190 als Modusinformationen der Vorrichtung 1 die Informationen, die einen entsprechenden des ersten bis dritten Modus angeben.As a result of the cluster analysis, the CPU 40a determines the at least one cluster as the at least one target to be detected, and determines the distance between the at least one target and the
Insbesondere, wenn ein Cluster einschließlich eines Stücks von Abstandsdaten D entsprechend einem einzelnen Empfangskanal Ri als ein Ziel erfasst wird, bestimmt die CPU 40a bei Schritt S190 als den Abstand zwischen dem Ziel und der Vorrichtung 1 das Stück von Abstandsdaten D entsprechend dem einzelnen Empfangskanal Ri. Darüber hinaus bestimmt die CPU 40a als Modusinformationen der Vorrichtung 1 einen des ersten bis vierten Modus, der mit dem Stück von Abstandsdaten D verknüpft ist, entsprechend dem einzelnen Empfangskanal Ri in Schritt S190.Specifically, when a cluster including a piece of distance data D corresponding to a single receiving channel Ri is detected as a target, the CPU 40a determines as the distance between the target and the
Andererseits, wenn ein Cluster einschließlich Stücken von Abstandsdaten D entsprechend mehrerer Empfangskanäle Ri als ein gleiches Ziel erfasst wird, bestimmt die CPU 40a als den Abstand zwischen dem gleichen Ziel und der Vorrichtung 1 eines der Stücke von Abstandsdaten D in Schritt S190 gemäß dem folgenden Ansatz.On the other hand, when a cluster including pieces of distance data D corresponding to a plurality of reception channels Ri is detected as a same target, the CPU 40a determines as the distance between the same target and the
Insbesondere in dieser Ausführungsform wird die Genauigkeit von Abstandsdaten D vorab abhängig davon, welcher des ersten bis dritten Modus verwendet wurde, um die Abstandsdaten D zu erlangen. Das heißt, die Genauigkeit der Abstandsdaten D entsprechend dem ersten Modus ist größer als die von Abstandsdaten D entsprechend dem zweiten Modus und die Genauigkeit von Abstandsdaten D entsprechend dem zweiten Modus ist größer als die der Abstandsdaten D entsprechend dem ersten Modus.Especially in this embodiment, the accuracy of distance data D is predetermined depending on which of the first to third mode was used to obtain the distance data D. That is, the accuracy of the distance data D according to the first mode is higher than that of the distance data D according to the second mode, and the accuracy of the distance data D according to the second mode is higher than that of the distance data D according to the first mode.
Die CPU 40a vergleicht die Genauigkeiten der Stücke von Abstandsdaten D eines gleichen Ziels entsprechend mehrerer Empfangskanäle Ri miteinander gemäß den entsprechenden Modi entsprechend den Stücken von Abstandsdaten D. Als ein Ergebnis des Vergleichs bestimmt die CPU 40a bei Schritt S190 als den Abstand zwischen dem gleichen Ziel und der Vorrichtung 1 ein Stück von Abstandsdaten D entsprechend dem Modus mit höchster Genauigkeit von all den Modi der Stücke von Abstandsdaten D. Darüber hinaus bestimmt die CPU 40a als Modusinformationen der Vorrichtung 1 den höchsten Modus und speichert in der Speichereinheit 40b die Modusinformation der Vorrichtung 1 bei Schritt S190.The CPU 40a compares the accuracies of the pieces of distance data D of a same target corresponding to a plurality of reception channels Ri with each other according to the respective modes corresponding to the pieces of distance data D. As a result of the comparison, the CPU 40a determines at step S190 as the distance between the same target and of the device 1 a piece of distance data D corresponding to the highest accuracy mode among all the modes of the pieces of distance data D. In addition, as the mode information of the
Es ist zu beachten, dass wie vorstehend beschrieben, die CPU 40a wiederholt die Zielerfassungsaufgabe für jeden Messzyklus Tcycl durchführt. Aus diesem Grund, wenn die Operation in Schritt S190 bei einem gegenwärtigen Messzyklus vervollständigt ist, wurden die Modusinformationen der Vorrichtung 1 bei dem vorhergehenden Messzyklus in der Speichereinheit 40b gespeichert (vergleiche Schritt S230, der später erläutert wird). Die Modusinformationen der Vorrichtung 1, die bei einem gegenwärtigen Messzyklus gespeichert werden, werden als gegenwärtiger Modus der Vorrichtung 1 bezeichnet und die Modusinformationen der Vorrichtung 1, die bei einem vorhergehenden Messzyklus gespeichert werden, werden als vorhergehender Modus der Vorrichtung 1 bezeichnet.Note that, as described above, the CPU 40a repeatedly performs the target detection task for every measurement cycle Tcycl. For this reason, when the operation in step S190 is completed in a current measurement cycle, the mode information of the
Nach Schritt S190 bestimmt die CPU 40a bei Schritt S120, ob der Modusübergang der Vorrichtung 1 von dem vorhergehenden Modus für mindestens ein Ziel zum gegenwärtigen Modus für das gleiche Ziel ein spezifischer Modusübergang vom ersten Modus zum dritten Modus oder vom dritten Modus zum ersten Modus ist.After step S190, the CPU 40a determines at step S120 whether the mode transition of the
Wird bestimmt, dass der Modusübergang der Vorrichtung 1 vom vorhergehenden Modus für mindestens ein Ziel auf dem gegenwärtigen Modus für dasselbe Ziel nicht ein spezifischer Modusübergang vom ersten Modus zum dritten Modus oder vom dritten Modus zum ersten Modus ist (NEIN in Schritt S200) fährt die CPU 40a mit Schritt S210 fort. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass der Modusübergang der Vorrichtung 1 vom vorhergehenden Modus für mindestens ein Ziel zum gegenwärtigen Modus für das gleiche Ziel ein spezifischer Modusübergang vom ersten Modus zum dritten Modus oder vom dritten Modus zum ersten Modus ist (JA in Schritt S200), fährt die CPU 40a mit Schritt S220 fort.If it is determined that the mode transition of the
In Schritt S210 bestimmt die CPU 40a, dass der Abstand zwischen einem entsprechenden mindestens einem Ziel und der Vorrichtung 1, der in Schritt S190 als eine Beobachtung gemessen wird, ein normales Zuverlässigkeitsniveau bezüglich einem Referenzzuverlässigkeitsniveau aufweist. Dann berechnet in Schritt S210 die CPU 40a die relative Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels der Vorrichtung 1 unter Verwendung des Abstands, das heißt, der Beobachtung zwischen dem mindestens einen Ziel und der Vorrichtung 1 mit dem normalen Zuverlässigkeitsniveau. Im Gegensatz dazu bestimmt die CPU 40a in Schritt S220, dass der Abstand zwischen einem entsprechenden mindestens einen Ziel und der Vorrichtung 1, der in Schritt S190 als eine Beobachtung gemessen wird, ein niedrigeres Zuverlässigkeitsniveau als das normale Zuverlässigkeitsniveau aufweist. Dann berechnet die CPU 40a bei Schritt S220 die relative Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1 unter Verwendung des Abstands, das heißt, der Beobachtung zwischen dem mindestens einem Ziel und der Vorrichtung 1 mit dem niedrigen Zuverlässigkeitsniveau.In step S210, the CPU 40a determines that the distance between a corresponding at least one target and the
Beispielsweise berechnet die CPU 40a in jedem der Schritte S210 und S220 die relative Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1 unter Verwendung des Abstands zwischen dem mindestens einen Ziel und der Vorrichtung 1 unter Verwendung eines Zeitserienfilters wie beispielsweise dem Kalman-Filter.For example, in each of steps S210 and S220, the CPU 40a calculates the relative speed of the at least one target to the
Insbesondere unter der Annahme, dass der gegenwärtige Messzyklus ein k-ter Zyklus ist, berechnet die CPU 40a in jedem der Schritte S210 und S220 eine a-posteriori-Schätzung χk\k relativer Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels beim gegenwärtigen Messzyklus gemäß der folgenden Kalman-Filter-Gleichung:
Das heißt, in Schritt S210 berechnet die CPU 40a eine a-posteriori-Schätzung χk\k relativer Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels beim gegenwärtigen Messzyklus gemäß der Kalman-Filter-Gleichung derart, dass ein Wert der Kalman-Verstärkung K im Vergleich mit einem Wert der Kalman-Verstärkung K der Kalman-Filter-Gleichung, die in Schritt S220 verwendet wird, erhöht wird. Andererseits berechnet die CPU 40a in Schritt S220 ein a-posteriori-Schätzung χk\k relativer Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels beim gegenwärtigen Messzyklus gemäß der Kalman-Filter-Gleichung derart, dass ein Wert der Kalman-Verstärkung K im Vergleich zu einem Wert der Kalman-Verstärkung K der Kalman-Filter-Gleichung, die in Schritt S210 verwendet wird, reduziert wird.That is, in step S210, the CPU 40a calculates an a posteriori estimate χ k\k relative velocity of the at least one target at the current measurement cycle according to the Kalman fil ter equation such that a value of the Kalman gain K is increased in comparison with a value of the Kalman gain K of the Kalman filter equation used in step S220. On the other hand, in step S220, the CPU 40a calculates an a posteriori estimate χ k\k relative velocity of the at least one target at the current measurement cycle according to the Kalman filter equation such that a value of the Kalman gain K compared to a value of the Kalman gain K of the Kalman filter equation used in step S210 is reduced.
Der Betrieb beziehungsweise die Operation in Schritt S210 oder S220, der vorstehend erläutert ist, reduziert das Zuverlässigkeitsniveau der Beobachtung beim gegenwärtigen Messzyklus, wenn der Modusübergang der Vorrichtung 1 ein spezifischer Modusübergang ist, im Vergleich zum Zuverlässigkeitsniveau der Beobachtung beim gegenwärtigen Messzyklus, wenn der Modusübergang der Vorrichtung 1 kein spezifischer Modus ist.The operation in step S210 or S220 explained above reduces the reliability level of the observation at the current measurement cycle when the mode transition of the
Nachfolgend auf Schritt S210 oder S220 gibt die CPU 40a bei Schritt S230 an die mindestens eine ECU für unterschiedliche Steuerung des Kraftfahrzeugs MV Zielinformationen einschließlich des Abstands zwischen dem mindestens einen Ziel und der Vorrichtung 1 und der relativen Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1 aus. Die Zielinformation wird durch unterschiedliche Anwendungsprogramme der mindestens einen ECU für unterschiedliche Steuerung des Kraftfahrzeugs MV verwendet.Subsequent to step S210 or S220, at step S230, the CPU 40a outputs target information including the distance between the at least one target and the
Darüber hinaus aktualisiert die CPU 40a in Schritt S230 den gegenwärtigen Modus der Vorrichtung 1, der in Schritt S190 gespeichert ist, auf einen vorhergehenden Modus der Vorrichtung für den nächsten Messzyklus, was den Zielerfassungstask terminiert.Furthermore, in step S230, the CPU 40a updates the current mode of the
Wie in
Darüber hinaus, wenn die Modusinformation der Vorrichtung 1 vom ersten Modus auf den dritten Modus direkt und nicht über den zweiten Modus oder vom dritten Modus direkt zum ersten Modus und nicht über den zweiten Modus bei einem Messzyklus umgeschaltet wird (vergleiche einen ersten Abschnitt P1 oder einen zweiten Abschnitt P2, der von einem strichpunktierten Block in
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform derart konfiguriert, dass die erste Messschaltung 321 und die zweite Messschaltung 322 für jeden Empfangskanal CHi parallel operieren, um eine erste Abstandsmessung D1 und eine zweite Abstandsmessung D2 zu erlangen. Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 ist ebenso konfiguriert, um als Abstandsdaten D für jeden Empfangskanal CHi die erste Abstandsmessung D1 zu erzeugen, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri in dem Bereich C beinhaltet ist, der gleich oder größer als der zweite Grenzwertpegel ist. Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 ist ferner konfiguriert ist, um als Abstandsdaten D für jeden Empfangskanal CHi die zweite Abstandsmessung D2 zu erzeugen, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri in dem Bereich A beinhaltet ist, der gleich oder kleiner als der erste Grenzwertpegel ist. Darüber hinaus ist die Zielmessvorrichtung 1 konfiguriert, um als Abstandsdaten D für jeden Empfangskanal CHi einen gewichteten Durchschnitt der ersten und zweiten Abstandsmessung D1 und D2 zu erzeugen.As described above, the target
Diese Konfiguration der Vorrichtung 1 ermöglicht es mit der höchsten Genauigkeit Abstandsdaten unter Verwendung der zweiten Abstandsmessung D2 bei jedem Messzyklus Tcycl zu berechnen, sogar wenn die erste Messschaltung 321 die erste Abstandsmessung D1 beispielsweise aufgrund dessen nicht erlangen kann, weil die Intensität eines entsprechenden Echos niedrig ist oder der Genauigkeitspegel der ersten Abstandsmessung D1 niedrig ist. Dadurch wird der Abstand eines entsprechenden Ziels von der Vorrichtung 1 bei jedem Messzyklus Tcycl basierend auf den gemessenen Abstandsdaten D erlangt, und dadurch wird die relative Geschwindigkeit des entsprechenden Ziels zur Vorrichtung 1 mit der höchstmöglichen Genauigkeit erlangt.This configuration of the
Darüber hinaus ermöglicht die Konfiguration der Zielinformationsmessvorrichtung 1 Abstandsdaten D unter Verwendung eines gewichteten Durchschnitts der ersten und zweiten Abstandsmessung D1 und D2 jedes Mal zu erlangen, wenn die erste und die zweite Messschaltung 321 und 322, die für die Berechnung von Abstandsdaten D verwendet werden, gewechselt werden. Dies reduziert die Häufigkeit großer Variationen in den Abstandsdaten D, das heißt, das Auftreten von Abstandssprüngen, das heißt, abrupten Änderungen des Abstands.In addition, the configuration of the target
Diese technischen Effekte der Zielinformationsmessvorrichtung 1 resultieren in einer Verbesserung unterschiedlicher Fahrzeugsteuerung, die basierend auf den Zielinformationen durchgeführt wird, die durch die Vorrichtung 1 gemessen werden. Die Zielinformationen beinhalten den Abstand von mindestens einem Ziel von der Vorrichtung 1 und die relative Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1.These technical effects of the target
Darüber hinaus ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1 konfiguriert, das Zuverlässigkeitsniveau einer Beobachtung einzustellen, das heißt, Abstandsdaten, die zum Berechnen der relativen Geschwindigkeit von mindestens einem Ziel zur Vorrichtung 1 verwendet werden, gemäß wie die Modusinformation der Vorrichtung 1 gewechselt wird. Diese Konfiguration vermeidet eine unnatürlich breite Variation einer berechneten relativen Geschwindigkeit, sogar wenn es eine große Gittervariation in dem Pegel von einem oder mehreren empfangenen Signalen gibt, so dass eine entsprechende Beobachtung plötzlich von der ersten Abstandsmessung D1 zur zweiten Abstandsmessung D2 oder umgekehrt gewechselt wird. Dies führt zu einer Verbesserung unterschiedlicher Fahrzeugsteuerung, die gemäß der Zielinformation durchgeführt wird, die durch die Vorrichtung 1 gemessen wird. Die Zielinformation beinhaltet den Abstand mindestens eines Ziels von der Vorrichtung 1 und die relative Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1.In addition, the target
Ferner führt die erste Messschaltung 321 die erste Abstandsmessaufgabe unter Verwendung der N Pulse des Signals ST aus, das bei jedem Messzyklus Tcycl übertragen wird, um eine erste Abstandsmessung D1 entsprechend einem empfangenen Signal Ri zu erzeugen. Die zweite Messschaltung 322 führt ebenso die zweiten Abstandsmessaufgabe unter Verwendung aller der N Pulse des Signals ST aus, um eine zweite Abstandsmessung D2 entsprechend den empfangenen Signalen Ri zu erzeugen. Somit ist es möglich, erste und zweite Abstandsmessungen D1 und D2 basierend auf einem gleichen empfangenen Signal Ri innerhalb jedes Messzyklus Tcycl zu erlangen. Aus diesem Grund ist es möglich, Zielinformationen mit einem hohen Genauigkeitspegel bei jedem Messzyklus Tcycl zu erlangen, sogar wenn die relative räumliche Beziehung zwischen mindestens einem Ziel und der Vorrichtung 1 schnell variiert.Furthermore, the
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Eine Zielinformationsmessvorrichtung 1a gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert. Für gewöhnlich, wenn Echos, die von unterschiedlichen Zielen reflektiert werden, zu einer Radarvorrichtung zurückgegeben werden, unterscheiden sich die Echos in ihrer Intensität abhängig von den Abständen der unterschiedlichen Ziele und den Typen der unterschiedlichen Ziele voneinander (vergleiche
Aus diesem Grund ist es möglich, wenn ein empfangenes Signal, das durch den Verstärker verstärkt wird, gesättigt ist, die Radarvorrichtung die Intensität eines entsprechenden Echos nicht erfassen kann. Dies kann die Radarvorrichtung veranlassen, welche aus einer ersten Abstandsmessung D1 und einer zweiten Abstandsmessung D2 als Abstandsinformation zu verwenden.For this reason, when a received signal amplified by the amplifier is saturated, the radar device may not detect the intensity of a corresponding echo. This can cause the radar device to use which one of a first distance measurement D1 and a second distance measurement D2 as distance information.
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1a zielt darauf ab, ein derartiges Problem zu adressieren.The target information measurement device 1a aims to address such a problem.
Die Struktur und/oder Funktionen der Zielinformationsmessvorrichtung 1a gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von der Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Demnach werden nachfolgend hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte erläutert.The structure and/or functions of the target information measuring device 1a according to the second embodiment differ from the target
Gemäß
Gegenüber den Modulen 10, 20, 30 und 40 der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden sich spezifische Strukturen der Module 10a, 20a, 30a und 40a der Vorrichtung 1a. Somit werden nachfolgend hauptsächlich die unterschiedlichen strukturellen Punkte der Module 10a, 20a, 30a und 40a erläutert.Specific structures of the modules 10a, 20a, 30a and 40a of the device 1a differ from the
Gemäß
Das lichtemittierende Element ist betreibbar, um Laserpulse zu emittieren. Der erste Treiber 112 ist betreibbar, um das lichtemittierende Element 111 zu treiben, um Laserpulse gemäß einem Übertragungszeitgebungssignal ST, das in dieses eingegeben wird, von dem Signalverarbeitungsmodul 40A zu emittieren. Die Kollimationslinse 113 ist wirksam, die Breite eines Strahls emittierter Laserpulse einzustellen.The light emitting element is operable to emit laser pulses. The
Der Scanner 114 ist mit einem Polygonspiegel 114a mit einer hexagonalen zylindrischen Form mit sechs reflektierenden Seiten (Spiegeln) ausgestattet. Der Polygonspiegel 114a ist vorgesehen, um sich um eine Rotationsachse zu drehen. Der Polygonspiegel 114a ist derart angeordnet, dass: die Rotationsachse parallel zur Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs MV ist; und der Pfad eines Strahls von Laserpulsen, die mittels der Kollimationslinse 113 ausgegeben werden, auf mindestens eine reflektierende Seite des Polygonspiegels 114a trifft. Der Scanner 114 ist ebenso mit einem Motor (nicht dargestellt) ausgestattet, der den Polygonspiegel 114a um die Rotationsachse rotiert, so dass die Laserpulse, die mittels der Kollimationslinse 113 ausgegeben werden, durch die reflektierenden Seiten des Polygonspiegels 114a reflektiert werden. Dadurch kann die Richtung jedes Laserpulses geändert werden, so dass die Laserpulse eine Zielregion vor dem Kraftfahrzeug MV abtasten.The
Der zweite Treiber 115 ist wirksam, um den Motor gemäß Stellsignalen DR, die von dem Signalbearbeitungsmodul 40a bereitgestellt werden, anzutreiben, um dabei den Polygonspiegel 114a, der vorstehend erläutert ist, zu rotieren. Der Rotationspositionssensor 16 ist wirksam, um eine Rotationsposition des Polygonspiegels 114a zu messen und ein Rotationspositionssignal PO, das die gemessene Rotationsposition des Polygonspiegels 114a angibt, an das Signalverarbeitungsmodul 40a auszugeben.The
Das Empfangsmodul 20a besteht aus einer Kondensorlinse 121, einem Empfangselement 122 und einem Verstärker 123. Das Empfangselement 122 ist ein allgemein bekannter Bildsensor, der beispielsweise aus einem Photodetektor wie beispielsweise einem CMOS-Element oder einem CCD besteht.The receiving module 20a consists of a
Beispielsweise weist die Kondensorlinse 121 eine lichtempfangende Oberfläche mit einer Größe entsprechend der Größe der Zielregion auf und arbeitet, um Echos zu empfangen, die auf die lichtempfangende Oberfläche ausgehend von der Zielregion treffen und konzentriert die Echos der empfangenen Linse 122. Das Empfangselement 122 ist vorgesehen, um die Echos zu empfangen, die durch die Kondensorlinse 121 konzentriert werden, und empfangene Signale zu erzeugen, von denen jedes einen Spannungspegel aufweist, der von der Intensität eines entsprechenden Echos abhängt. Der Verstärker ist vorgesehen, um empfangene Signale zu verstärken, die von dem Empfangselement 122 ausgegeben werden, und verstärkte empfangene Signale an das Abstandsmessmodul 30a als empfangene Signale R bereitzustellen.For example, the
Es ist zu beachten, dass der Verstärker 123 eine Verstärkung aufweist, die bestimmt ist, um ein Echo, das von einem Abschnitt, der einen langen Abschnitt zum Kraftfahrzeug MV aufweist, zurückgegeben wird, derart zu verstärken, dass der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R als eine Ausgabe des Verstärkers 123 durch das Abstandsmessmodul 30a verarbeitet werden kann. Dies verursacht, dass der Pegel eines empfangenen Signals R als eine Ausgabe des Verstärkers 123, das einem Echo entspricht, das von einem Abschnitt mit einem relativ kurzen Abstand vom Kraftfahrzeug MV, gesättigt ist.It should be noted that the
In dieser Ausführungsform ist das Signalverarbeitungsmodul 40A vorgesehen, um alle Funktionen der Steuerschaltung 31 gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen.In this embodiment, the
Insbesondere, wie vorstehend bezüglich
Das Abstandsmessmodul 30A besteht aus einer ersten Messschaltung (Eine-Abtastung-Abstandsmessschaltung) 131 und einer zweiten Messschaltung (integrale Abstandsmessschaltung) 132, die im Wesentlichen bezüglich ihrer Struktur und Funktion zur ersten Messschaltung 321 beziehungsweise zur zweiten Messschaltung 322 identisch sind.The
Beispielsweise besteht die erste Messschaltung 131 aus einem Komparator 131a, einem Zeitgeber 131b und einem Kalkulator 131c, die identisch zum jeweils zugeordneten Komparator 321a, Zeitgeber 321b und Kalkulator 321c sind.For example, the
Das heißt, die erste Messschaltung 131 ist vorgesehen, um eine erste Zeitgebung zu erzeugen, wenn der Pegel eines empfangenen Signals R den Grenzwertpegel überschreitet, das heißt, den Grenzwertpegel das erste Mal passiert, und eine zweite Zeitgebung zu erzeugen, wenn der Pegel des empfangenen Signals R unterhalb den Grenzwertpegel fällt, das heißt, das nächste Mal den Grenzwertpegel passiert. Die erste Messschaltung 131 ist vorgesehen, um eine erste abgelaufene Zeit Tf1 zwischen der Übertragungszeitgebung eines Laserpulses entsprechend dem empfangenen Signal R und der ersten Zeitgebung zu messen und eine zweite abgelaufene Zeit Tb1 zwischen der Übertragungszeitgebung des Laserpulses entsprechend dem empfangenen Signal R und der zweiten Zeitgebung zu messen. Die erste Messschaltung 131 ist ebenso vorgesehen, um einen Durchschnitt der ersten und zweiten abgelaufenen Zeit Tf1 und Tb1 als eine abgelaufene Zeit Tr1 zwischen der Übertragungszeitgebung und der Empfangszeitgebung zu berechnen. Die abgelaufene Zeit Tr1 ist durch die folgende Gleichung gegeben: Tr1 = (Tf1 + Tb1)/2. Danach ist die erste Messschaltung 321 vorgesehen, die abgelaufene Zeit Tr1 als einen Parameter P zu definieren, der eine Korrelation mit der Intensität eines entsprechenden Echos aufweist, und die abgelaufene Zeit Tr1 in einen Abstandswert zu einem Ziel entsprechend dem empfangenen Signal R zu konvertieren und an das Signalverarbeitungsmodul 40A den Abstandswert als eine erste Abstandsmessung D1 auszugeben. Der Parameter P wird ebenso als ein Intensitätsparameter P bezeichnet.That is, the
Als besonderes strukturelles Beispiel bzw. als einzelnes strukturelles Beispiel der ersten Messschaltung 131 gemäß dieser Ausführungsform sind ein erster Zeitgeber 131b1 und ein zweiter Zeitgeber 131b2 in der ersten Messschaltung 131 als der Zeitgeber 131b bereitgestellt. Jeder des ersten und zweiten Zeitgebers 131b1 und 131b2 startet einen digitalen Zählwert ausgehend von seinem Anfangswert 0 jede Periode eines Betriebstakts aufwärts zu zählen, der beispielsweise vom Signalverarbeitungsmodul 40a bereitgestellt wird. Das heißt, die Aktualisierungsperiode des LSB des digitalen Zählwerts von sowohl dem ersten Zeitgeber 131b1 als auch dem zweiten Zeitgeber 131b2 ist identisch zur Periode des Betriebstakts. Die Aktualisierungsperiode des LSB des digitalen Zählwerts von jedem des ersten bis vierten Zeitgebers wird auf 0,125 ns festgelegt.As a specific structural example or a single structural example of the
Der erste Zeitgeber 131b stoppt das Aufwärtszählen des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R, der niedriger als der Grenzwertpegel ist, den Grenzwertpegel überschreitet. Der zweite Zeitgeber 131b2 stoppt das Aufwärtszählen des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals, der höher als der Grenzwertpegel ist, unterhalb des Grenzwertpegels fällt.The
Beispielsweise wenn der maximale Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals Ri den Grenzwertpegel überschreitet, berechnet die erste Messschaltung 131 eine erste Abstandsmessung D1 und einen Wert des Intensitätsparameters P unter Verwendung des gestoppten digitalen Zählwerts des ersten Zeitgebers 131b1 und des gestoppten digitalen Zählwerts des zweiten Zeitgebers 131b2. Der gestoppte digitale Zählwert des ersten Zeitgebers 131b1 repräsentiert die erste abgelaufene Zeit Tf1 und der gestoppte digitale Zählwert des zweiten Zeitgebers 131b2 repräsentiert die zweite abgelaufene Zeit Tb1.For example, when the maximum level of a corresponding received signal Ri exceeds the threshold level, the
Andererseits, wenn der maximale Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R gleich oder kleiner als der Grenzwertpegel ist, gibt die Messschaltung 131 eine erste Abstandsmessung D1 und einen Wert des Intensitätsparameters P aus, von denen jeder Null ist.On the other hand, when the maximum level of a corresponding received signal R is equal to or less than the threshold level, the
- Der erste Fall ist, dass der Pegel des empfangenen Signals R nicht gesättigt ist, da die Intensität eines entsprechenden Echos relativ niedrig ist (vergleiche den durchgezogenen Signalverlauf W1 in
11 ). - Der zweite Fall ist, dass der Pegel des empfangenen Signals R gesättigt ist, da die Intensität eines entsprechenden Echos relativer Mittelpegel bzw. Zwischenpegel ist (vergleiche den strichpunktierten Signalverlauf W2 in
11 ).
- The first case is that the level of the received signal R is not saturated because the intensity of a corresponding echo is relatively low (compare the solid waveform W1 in
11 ). - The second case is that the level of the received signal R is saturated, since the intensity of a corresponding echo is relative intermediate level (compare the dot-dash waveform W2 in
11 ).
Der dritte Fall ist, dass der Pegel des empfangenen Signals R gesättigt ist, da die Intensität eines entsprechenden Echos relativ hoch ist, so dass die Sättigung des Pegels des empfangenen Signals R für den dritten Fall größer als die des Pegels des empfangenen Signals für den zweiten Fall ist (vergleiche den gestrichelten Signalverlauf W3 in
Wie durch die Signalverläufe W1, W2 und W3 in
Mit demselben Absatz wie bei der zweiten Messschaltung 322 ist die zweite Messschaltung 132 vorgesehen, um N empfangene Signale R abzutasten, das heißt R1, R2, ..., RN entsprechend den jeweiligen N Pulsen des Übertragungszeitgebungssignals ST bei vorbestimmten Abtastintervallen Tsmpl während dem Ablauf der maximalen Messperiode ausgehend von der Übertragungszeitgebung eines entsprechenden Pulses des Übertragungszeitgebungssignals ST.With the same paragraph as the
Dann ist die zweite Messschaltung 132 vorgesehen, um erste bis M-te Sätze abgetasteter Pegel aus allen der abgetasteten Pegel zu extrahieren und die abgetasteten Pegel von jedem der ersten bis M-ten Sätze miteinander zu integrieren, um erste bis M-te integrierte abgetastete Pegel für die entsprechenden ersten bis M-ten Sätze zu erlangen (vergleiche
Anschließend ist die zweite Messschaltung 132 vorgesehen, um eine abgelaufene Zeit Tr2 zwischen der Referenzübertragungszeitgebung und der empfangenen Zeitgebung als die Mitte der ersten und zweiten Zeitgebung zu berechnen, unter Verwendung der ersten und zweiten abgelaufenen Zeit Tf2 und Tb2 mit demselben Ansatz wie bei der ersten Messschaltung 131. Dann ist die zweite Messschaltung 132 vorgesehen, um die abgelaufene Zeit Tr2 zu definieren und die abgelaufene Zeit Tr2 in einem Wert eines Abstands zu einem Ziel entsprechend dem empfangenen Signal R zu konvertieren und an das Signalverarbeitungsmodul 40A den Abstandswert als eine zweite Abstandsmessung D2 auszugeben.Then, the
Gemäß
Die normale Mikrocomputerschaltung ist in dieser Ausführungsform definiert, um mindestens eine CPU und einen Hauptspeicher wie beispielsweise das Speichermedium zu beinhalten.The normal microcomputer circuit is defined in this embodiment to include at least a CPU and a main memory such as the storage medium.
Die CPU 400 des Signalverarbeitungsmoduls 40A ist ausgelegt, um eine Abtastaufgabe durchzuführen. Die Abtastaufgabe steuert basierend auf dem Rotationspositionssignal PO, das vom Rotationspositionssensor 16 ausgegeben wird, die Treibersignale DR, die dem zweiten Treiber 115 bereitgestellt werden, derart, dass eine vorbestimmte Winkelrotation des Polygonspiegels 114a mit jeder Periode von N Pulsen des Übertragungssignals synchronisiert wird. Die Steuerung des Stellsignals beziehungsweise Treibersignals DR verursacht beispielsweise, dass Laserpulse, die von dem lichtemittierenden Element 111 entsprechend N Pulsen des Übertragungszeitgebungssignals ST ausgegeben werden, sequentiell die Zielregion ausgehend von einem Ende der Zielregion zum anderen Ende der Zielregion in der Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs MV abtasten.The
Die CPU 400 ist ebenso ausgelegt, um gemäß einem entsprechenden Programm PR2, das im Speichermedium 401 gespeichert ist, mindestens eine Abstandsinformationsauswahlaufgabe, das heißt, eine Zielinformationsbestimmungsaufgabe unter Verwendung des Intensitätsparameters P während der Ausführung der Abtastaufgabe durchzuführen. Die Abstandsinformationsauswahlaufgabe dient zum Auswählen einer beliebigen aus einer ersten Abstandsmessung D1 und einer zweiten Abstandsmessung D2 als Abstandsinformationen zwischen einem entsprechenden Ziel und dem Kraftfahrzeug MV.The
Wird das Programm PR2 aktiviert, erlangt die CPU 400 gemessene Daten, das heißt, eine erste Abstandsmessung D1, eine zweite Abstandsmessung D2 und den Intensitätsparameter P, die von dem Abstandsmessmodul 30A bei Schritt S310 bereitgestellt werden.When the program PR2 is activated, the
Als Nächstes bestimmt die CPU 400 bei Schritt S320, ob der Intensitätsparameter P, der die Zeitlänge Tr1 eines entsprechenden empfangenen Signals R repräsentiert, das den Grenzwertpegel überschreitet, größer als ein vorbestimmter Grenzwert Pth ist. Es ist zu beachten, dass der Grenzwertpegel Pth derart bestimmt wird, dass der Genauigkeitspegel einer ersten Abstandsmessung D1 größer als der einer zweiten Abstandsmessung D2 ist, wenn der Intensitätsparameter P größer als der Grenzwert Pth ist. Diese Bestimmung des Grenzwerts Pth kann einfach gemäß beispielsweise einem Beispiel der Beziehungen zwischen den Pegeln empfangener Signale und der Genauigkeitspegel der ersten und zweiten Abstandsmessung durchgeführt werden, die durch die entsprechende ersten und zweiten Messschaltung 131 und 132 (vergleiche
Wird bestimmt, dass der Intensitätsparameter P größer als der Grenzwert Pth ist (JA in Schritt S320), wählt die CPU 400 die erste Abstandsmessung D1, die durch die erste Messschaltung 131 erlangt wird, als Abstandsinformation zwischen einem entsprechenden mindestens einem Ziel und dem System 1A in Schritt S330 aus. Andererseits, wenn bestimmt wird, dass der Intensitätsparameter P gleich oder kleiner als der Grenzwert Pth ist (NEIN in Schritt S320), wählt die CPU 400 die zweite Abstandsmessung D2, die durch die zweite Messschaltung 132 erlangt wird, als Abstandsinformation zwischen einem entsprechenden mindestens einem Ziel und dem System 1A in Schritt S340 aus.When determining that the intensity parameter P is greater than the threshold value Pth (YES in step S320), the
Danach kann die CPU 400 die folgenden Operationen S350, S360 und S370 ähnlich der Operation im Schritt S210, S220 und S230, die in
Insbesondere berechnet die CPU 400 nachfolgend auf Schritt S330 die relative Geschwindigkeit eines entsprechenden mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1A unter Verwendung der Abstandsinformation, die in Schritt S330 in Schritt 350 ausgewählt wird. Andererseits berechnet die CPU 400 nachfolgend auf Schritt S340 die relative Geschwindigkeit eines entsprechenden mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1A unter Verwendung der Abstandsinformation, die in Schritt S330 in Schritt 360 ausgewählt wird.Specifically, subsequent to step S330, the
Folgend auf Schritt S350 oder Schritt S360 gibt die CPU 400 an die mindestens eine ECU für unterschiedliche Steuerung des Kraftfahrzeugs MV Zielinformationen einschließlich des Abstands zwischen dem mindestens einem Ziel und der Vorrichtung 1A und der relativen Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zur Vorrichtung 1A in Schritt S370 aus. Die Zielinformation wird durch unterschiedliche Anwendungsprogramme der mindestens einen ECU für unterschiedliche Steuerung des Kraftfahrzeugs MV verwendet. Danach terminiert die CPU 400 die Abstandsinformationsauswahlaufgabe.Following step S350 or step S360, the
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1A gemäß dieser Ausführungsform derart konfiguriert, dass die erste Messschaltung 131 und die zweite Messschaltung 132 parallel operieren, um eine erste Abstandsmessung D1 und eine zweite Abstandsmessung D2 zu erlangen. Die Zielinformationsmessvorrichtung 1A ist ebenso konfiguriert, um zu bestimmen, ob die erste Abstandsmessung D1 oder die zweite Abstandsmessung D2 als Abstandsinformation verwendet werden soll, indem der Intensitätsparameter P verwendet wird. Der Intensitätsparameter P weist eine Korrelation mit der Intensität eines entsprechenden Echos auf und repräsentiert die Zeitlänge Tr1 eines entsprechenden empfangenen Signals R, das den Grenzwertpegel überschreitet.As described above, the target
Diese Konfiguration der Vorrichtung 1A ermöglicht es, die Intensität eines Echos richtig zu erlangen, sogar wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R, das durch den Verstärker 123 verstärkt wird, gesättigt ist, wodurch entweder eine einer ersten Abstandsmessung D1 und einer zweiten Abstandsmessung D2 gemäß gegenwärtigen Umgebungen um das Kraftfahrzeug MV herum richtig ausgewählt wird.This configuration of the
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1A gemäß dieser Ausführungsform ist konfiguriert, um zu vermeiden, dass eine erste Abstandsmessung D1 ausgewählt wird, sogar wenn Rauschen mit einem hohen Pegel empfangen wird, so dass ein empfangenes Signal als ein vom Ziel empfangenes Signal plötzlich ansteigt. Das liegt daran, dass die Zeitlänge derartigen Rauschens, das den Grenzwertpegel überschreitet, klar kleiner als der Grenzwert Pth ist. Somit ist es möglich, zu vermeiden, dass eine erste Abstandsmessung D1 ausgewählt wird, sogar wenn es gegenwärtige Umstände um das Kraftfahrzeug herum gibt.The target
Es ist zu beachten, dass die Zielinformationsmessvorrichtung 1A gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert ist, um die Zeitlänge Tr1 eines entsprechenden empfangenen Signals R, das den Grenzwertpegel überschreitet, gemessen durch die erste Schaltung 131 als den Intensitätsparameter P zu verwenden, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Insbesondere kann die Zielinformationsmessvorrichtung 1A konfiguriert sein, die Zeitlänge Tr2 eines entsprechenden empfangenen Signals R, das den Grenzwertpegel überschreitet, gemessen durch die zweite Messschaltung 132 als den Intensitätsparameter zu verwenden. In dieser Modifikation wird ein Grenzwert Pth1 derart bestimmt, dass der Genauigkeitspegel einer zweiten Abstandsmessung D2 größer als der einer ersten Abstandsmessung D1 ist, wenn der Intensitätsparameter P kleiner als der Grenzwertpegel Pth1 ist. Das heißt, in dieser Modifikation, wenn bestimmt wird, dass der Intensitätsparameter P kleiner als der Grenzwert Pth1 ist (JA in Schritt S320A), wählt die CPU 400 die zweite Abstandsmessung D2, die durch die zweite Messschaltung 132 erlangt wird, als Abstandsinformation in Schritt S340 aus. Anderenfalls, wenn bestimmt wird, dass der Intensitätsparameter P gleich oder größer als der Grenzwert Pth1 ist (NEIN in Schritt S320), wählt die CPU 400 die erste Abstandsmessung D1, die durch die erste Messschaltung 131 erlangt wird, als Abstandsinformation in Schritt S330 aus.Note that the target
Dritte AusführungsformThird embodiment
Eine Zielinformationsmessvorrichtung 1B gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend erläutert.A target information measuring device 1B according to a third embodiment of the present invention will be explained below.
Die Struktur und/oder Funktionen der Zielinformationsmessvorrichtung 1B gemäß der dritten Ausführungsform unterscheiden sich von der Zielinformationsmessvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform in den folgenden Punkten. So werden hauptsächlich die unterschiedlichen Punkte nachfolgend erläutert.The structure and/or functions of the target information measuring device 1B according to the third embodiment differ from the target
Gemäß
Der dritte Zeitgeber 131b3 startet einen digitalen Zählwert ausgehend von seinem Eingangswert 0 bei jeder steigenden Flanke von jedem Puls des Übertragungszeitgebungssignals ST zu inkrementieren. Der dritte Zeitgeber 131b stoppt das Inkrementieren des digitalen Zählwerts, wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R, der niedriger als ein Stopp-Grenzwertpegel ist, den Stopp-Grenzwertpegel überschreitet. Der Stopp-Grenzwertpegel wird bestimmt, um niedriger als der Grenzwertpegel und höher als ein durchschnittlicher Rauschpegel der empfangenen Signale zu sein. Der Grenzwertpegel und die Stopp-Grenzwertpegel werden mit Bezugszeichen TH1 beziehungsweise TH2 versehen.The third timer 131b3 starts incrementing a digital count value from its
Wie vorstehend beschrieben ist, berechnet die erste Messschaltung 131 eine erste Abstandsmessung D1 und eine zweite Abstandsmessung D2 basierend auf dem digitalen Zählwert (erste abgelaufene Zeit Tf1) des ersten Zeitgebers 131b1 und dem digitalen Zählwert (zweite abgelaufene Zeit Tb1) des zweiten Zeitgebers 131b2.As described above, the
Darüber hinaus berechnet die erste Messschaltung 131 den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R unter Verwendung der folgenden Gleichung:
Die erste Messschaltung 131 berechnet den Abstandswert entsprechend der abgelaufenen Zeit Tr1 basierend auf der ersten abgelaufenen Zeit Tf1 und der zweiten abgelaufenen Zeit Tb1. Dann gibt die erste Messschaltung 131 an das Signalbearbeitungsmodul 40A den Abstandswert als eine erste Abstandsmessung D1 und den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R als einen Intensitätsparameter PA aus. Der Gradient K (Intensitätsparameter PA) weist eine Korrelation mit der Intensität eines entsprechenden Echos auf.The
Es ist zu beachten, dass wenn der maximale Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R den Grenzwertpegel TH1 nicht überschreitet, so dass der erste Zeitgeber 131b1 ausläuft, das heißt, der erste Zeitgeber 131b1 ausläuft, wenn an ihn keine Information eingegeben wird bzw. in ihm eintrifft, die erste Messschaltung 131 die erste abgelaufene Zeit Tf1 nicht berechnen kann. Zu dieser Zeit legt die erste Messschaltung 131 den Gradienten K auf Null fest.Note that when the maximum level of a corresponding received signal R does not exceed the threshold level TH1, the first timer 131b1 times out, that is, the first timer 131b1 times out when no information is input thereto , the
- Der erste Fall ist, dass der Pegel des empfangenen Signals R nicht gesättigt ist, da die Intensität eines entsprechenden Echos relativ niedrig ist (vergleiche den durchgezogenen Signalverlauf W11 in
14 ). - Der zweite Fall ist, dass der Pegel des empfangenen Signals R gesättigt ist, da die Intensität eines entsprechenden Echos ein relativer Zwischen- bzw. Mittelpegel ist (vergleiche den strichpunktierten Signalverlauf W12 in
14 ). - Der dritte Fall ist, dass der Pegel des empfangenen Signals R gesättigt ist, da die Intensität eines entsprechenden Echos relativ hoch ist, so dass die Sättigung des Pegels des empfangenen Signals R für den dritten Fall größer als die des Pegels des empfangenen Signals R für den zweiten Fall ist (vergleiche den gestrichelten Signalverlauf W13 in
14 ).
- The first case is that the level of the received signal R is not saturated because the intensity of a corresponding echo is relatively low (compare the solid waveform W11 in
14 ). - The second case is that the level of the received signal R is saturated, since the intensity of a corresponding echo has a relative intensification mean level (compare the dot-dash signal curve W12 in
14 ). - The third case is that the level of the received signal R is saturated, since the intensity of a corresponding echo is relatively high, so the saturation of the level of the received signal R for the third case is greater than that of the level of the received signal R for the second case (compare the broken signal curve W13 in
14 ).
Wie durch die Signalverläufe W11, W12 und W13 in
Das heißt, die CPU 400 des Signalverarbeitungsmoduls 40A der Zielinformationsmessvorrichtung 1B gemäß dieser Ausführungsform bestimmt, ob der Intensitätsparameter P, der dem Gradient K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R repräsentiert, größer als ein vorbestimmter Grenzwert Pth in Schritt S320 ist. Es ist zu beachten, dass der Grenzwert Pth derart bestimmt wird, dass der Genauigkeitspegel einer ersten Abstandsmessung D1 höher als der einer zweiten Abstandsmessung D2 ist, wenn der Intensitätsparameter P größer als der Grenzwert Pth ist.That is, the
Da andere Funktionen der Zielinformationsmessvorrichtung 1B im Wesentlichen identisch zu denen der Zielinformationsmessvorrichtung 1A sind, wird deren Beschreibung weggelassen.Since other functions of the target information measuring device 1B are substantially identical to those of the target
Wie vorstehend beschrieben ist, ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1B gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um zu bestimmen, ob eine erste Abstandsmessung D1 oder eine zweite Abstandsmessung als Abstandsinformation ausgewählt werden soll, in dem als der Intensitätsparameter P der Gradient K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R verwendet wird. Der Gradient K weist eine Korrelation mit der Intensität eines entsprechenden Echos auf.As described above, the target information measuring device 1B according to this embodiment is configured to determine whether to select a first distance measurement D1 or a second distance measurement as distance information by using, as the intensity parameter P, the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R is used. The gradient K has a correlation with the intensity of a corresponding echo.
Diese Konfiguration der Vorrichtung 1B ermöglicht es, die Intensität eines Echos richtig zu erlangen, sogar wenn der Pegel eines entsprechenden empfangenen Signals R, das durch den Verstärker 123 verstärkt wird, gesättigt ist, wodurch eine erste Abstandsmessung D1 oder eine zweite Abstandsmessung D2 gemäß gegenwärtigen Umgebungen um das Kraftfahrzeug herum richtig ausgewählt wird.This configuration of the device 1B makes it possible to properly obtain the intensity of an echo even when the level of a corresponding received signal R amplified by the
Es ist zu beachten, dass die Zielinformationsmessvorrichtung 1B gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert ist, um den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R, das durch die erste Messschaltung 131 gemessen wird, als den Intensitätsparameter P zu verwenden, wobei sie nicht darauf beschränkt ist. Insbesondere kann die Zielinformationsmessvorrichtung 1B konfiguriert sein, um eine Anstiegszeit eines entsprechenden empfangenen Signals R, die als die Subtraktion der ersten abgelaufenen Zeit Tf1 von der dritten abgelaufenen Zeit Ts ausgedrückt und durch die erste Messschaltung 131 gemessen wird, als den Intensitätsparameter P zu verwenden.Note that the target information measurement device 1B according to this embodiment is configured to use the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R measured by the
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1B kann konfiguriert sein, um den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R, das durch die zweite Messschaltung 132 gemessen wurde, als den Intensitätsparameter P zu verwenden. Die Zielinformationsmessvorrichtung 1B kann konfiguriert sein, um eine Anstiegszeit eines entsprechenden empfangenen Signals R, die als die Subtraktion der zweiten abgelaufenen Zeit Tf2 von der dritten abgelaufenen Zeit T ausgedrückt und durch die zweite Messschaltung 132 gemessen wird, als den Intensitätsparameter P zu verwenden.The target information measurement device 1B may be configured to use the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R measured by the
Darüber hinaus ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1B gemäß dieser Ausführungsform konfiguriert, um den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R unter Verwendung einer Zeit (Tf1 - Ts) ab der der Pegel des empfangenen Signals R den Grenzwertpegel überschreitet, bis wenn er den Grenzwertpegel überschreitet, zu berechnen. Jedoch ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1B nicht auf diese Konfiguration beschränkt.In addition, the target information measuring device 1B according to this embodiment is configured to measure the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R using a time (Tf1 - Ts) from when the level of the received signal R exceeds the threshold level until when it exceeds the threshold level , to calculate. However, the target information measurement device 1B is not limited to this configuration.
Insbesondere kann die Zielinformationsmessvorrichtung 1B konfiguriert sein, um den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R unter Verwendung der Zeit von, wenn der Pegel des empfangenen Signals R den Grenzwertpegel überschreitet, bis, wenn er einen Pegel erreicht, bei dem der Pegel des empfangenen Signals R gesättigt ist.Specifically, the target information measuring device 1B may be configured to measure the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R using the time from when the level of the received signal R exceeds the threshold level to when it reaches a level at which the level of the received signal R is saturated.
Die erste bis dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend im Detail erläutert, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und wie folgt modifiziert werden kann.The first to third embodiments of the present invention have been explained in detail above, but the present invention is not limited to these embodiments and can be modified as follows.
Die erste Ausführungsform, die zweite Ausführungsform und die dritte Ausführungsform können frei miteinander kombiniert werden.The first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment can be freely combined with each other.
Es ist zu beachten, dass ein sogenanntes Precrash-Sicherheitssystem vorgesehen ist, um basierend auf sowohl dem Abstand von mindestens einem Ziel zu einem entsprechenden Kraftfahrzeug und der relativen Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels zum entsprechenden Kraftfahrzeug die folgende Precrash-Sicherheitsaufgabe durchzuführen:
- Steuern eines Warnbuzzers und eines Monitors eines entsprechenden Kraftfahrzeugs zum Bereitstellen hörbarer und/oder sichtbarer Warnung für einen Fahrer des entsprechenden Kraftfahrzeugs;
- Steuern von Bremsen des entsprechenden Kraftfahrzeugs um eine Vollbremsung auszuüben, und/oder
- Anziehen der Sitzgurte des entsprechenden Kraftfahrzeugs.
- controlling a warning buzzer and monitor of a corresponding motor vehicle to provide audible and/or visual warning to a driver of the corresponding motor vehicle;
- Controlling the brakes of the corresponding motor vehicle in order to apply emergency braking, and/or
- Tightening the seat belts of the relevant motor vehicle.
Somit muss, wie vorstehend beschrieben ist, ein Sensor für ein Precrash-Sicherheitssystem, das in einem Kraftfahrzeug installiert ist, die Geschwindigkeit von mindestens einem Ziel wie beispielsweise dessen relative Geschwindigkeit zum entsprechenden Kraftfahrzeug messen. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, dass ein derartiger Sensor den Abstand von mindestens einem Ziel zu einem entsprechenden Kraftfahrzeug verlässlich für jeden konstanten Zyklus misst. Es ist für einen derartigen Sensor ebenso wünschenswert, dass dieser den Abstand des mindestens einen Ziels von einem entsprechenden Kraftfahrzeug mit der höchstmöglichen Genauigkeit misst, da der gemessene Abstand für Sicherheitssteuerung des entsprechenden Kraftfahrzeugs verwendet wird. Demzufolge kann jede der Zielinformationsmessvorrichtungen 1, 1A und 1B bevorzugt auf derartige Sensoren für Precrash-Systeme angewandt werden.Thus, as described above, a sensor for a pre-crash safety system installed in a motor vehicle needs to measure the speed of at least one target, such as its relative speed to the corresponding motor vehicle. For this reason it is desirable that such a sensor reliably measures the distance from at least one target to a corresponding motor vehicle for each constant cycle. It is also desirable for such a sensor to measure the distance of the at least one target from a corresponding motor vehicle with the greatest possible accuracy since the measured distance is used for safety control of the corresponding motor vehicle. Accordingly, each of the target
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet für α einen festen Wert von 0,3 beim Erlangen von Abstandsdaten D eines ausgewählten Kanals Chi, die den gewichteten Durchschnitt der Messungen D1 und D2 darstellen, kann jedoch konfiguriert sein, als α einen Wert zu verwenden, der abhängig von der Intensität eines entsprechenden empfangenen Signals Ri variabel ist.The target
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet den ersten Grenzwertpegel und den zweiten Grenzwertpegel als einen Grenzwertpegel, der für die erste Messschaltung 321 verwendet wird, kann jedoch drei unterschiedliche Grenzwertpegel oder einen einzelnen Grenzwertpegel als den Grenzwertpegel verwenden, der für die erste Messschaltung 321 verwendet wird.The target
Wenn ein Cluster, der Stücke von Abstandsdaten D entsprechend mehrerer Empfangskanäle Ri beinhaltet, als ein gleiches Ziel erfasst wird, ist die Zielinformationsmessvorrichtung 1 in Schritt S190 konfiguriert, um:
- als den Abstand zwischen dem gleichen Ziel und der Vorrichtung 1 eines der Stücke von Abstandsdaten D entsprechend dem höchsten Modus bezüglich Genauigkeit aller Modi der Stücke von Abstandsdaten D zu bestimmen; und
- als
Modusinformation der Vorrichtung 1 den höchsten Modus zu bestimmen.
- to determine, as the distance between the same target and the
device 1, one of the pieces of distance data D corresponding to the highest mode in accuracy of all the modes of the pieces of distance data D; and - to determine the highest mode as the mode information of the
device 1 .
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt.However, the target
Insbesondere, wenn ein Cluster, der Stücke von Abstandsdaten D entsprechend mehreren Empfangskanälen Ri beinhaltet, als ein gleiches Ziel erfasst wird, kann die Zielinformationsmessvorrichtung 1 in Schritt S190 konfiguriert sein, um:
- als die Abstandsdaten zwischen dem gleichen Ziel und der Vorrichtung 1 ein Stück von Abstandsdaten D entsprechend einem empfangenen Kanal Chi bestimmen, die in der Mitte der mehreren empfangenen Signale Ri platziert sind; und
- als
Modusinformation der Vorrichtung 1 den Modus entsprechend dem einen Stück von Abstandsdaten D zu bestimmen.
- as the distance data between the same target and the
device 1, determine a piece of distance data D corresponding to a received channel Chi placed at the center of the plurality of received signals Ri; and - to determine the mode corresponding to the one piece of distance data D as mode information of the
device 1 .
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 ist konfiguriert, um einen Zeitreihenfilter beim Berechnen der relativen Geschwindigkeit von mindestens einem Ziel und der Vorrichtung 1 zu verwenden, wobei sie jedoch konfiguriert sein kann, ein Derivativ des Abstands zwischen einem entsprechenden mindestens einen Ziel und der Vorrichtung 1 zu verwenden, der in Schritt S190 gemessen wird.The target
Die Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist vorgesehen, um Laserpulse als Signalpulse an die Gesamtheit der Zielregion abzustrahlen und Echos zu empfangen, die von mehreren Abschnitten der Zielregion reflektiert werden, entsprechend mehreren Empfangskanälen, wodurch die Zielregion abgetastet wird. Beispielsweise ist ein Beispiel der Laserabstrahlung und des Echoempfangsverfahrens in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
Ähnlich kann jede der Zielinformationsmessvorrichtungen 1A und 1B gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform entworfen sein, die Zielregion auf die gleiche Weise wie die Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform abzutasten.Similarly, each of the target
In jeder der ersten bis dritten Ausführungsform kann eine entsprechende Informationsmessvorrichtung konfiguriert sein, die Zielregion elektronisch unter Verwendung von Laserpulsen abzutasten.In each of the first to third embodiments, a corresponding information measurement device may be configured to electronically scan the target region using laser pulses.
In jeder der zweiten und dritten Ausführungsform ist eine entsprechende Zielinformationsmessvorrichtung derart konfiguriert, dass das Abstandsmessmodul 30A den Intensitätsparameter P erlangt, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Insbesondere kann eine entsprechende Zielinformationsmessvorrichtung derart konfiguriert sein, dass das Abstandsmessmodul 30A an das Signalverarbeitungsmodul 40A Daten sendet, die erforderlich sind, um den Intensitätsparameter P zu erlangen, wie beispielsweise eine erste abgelaufene Zeit Tf1 und eine zweite abgelaufene Zeit Tb1, wobei das Signalverarbeitungsmodul 40A den Intensitätsparameter P unter Verwendung der Daten erlangt.In each of the second and third embodiments, a corresponding target information measurement device is configured such that the
In jeder der zweiten und dritten Ausführungsform wird der Grenzwert Pth derart bestimmt, dass der Genauigkeitspegel einer ersten Abstandsmessung D1 höher als der einer zweiten Abstandsmessung D2 ist, wenn der Intensitätsparameter P größer als der Grenzwert Pth ist, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Insbesondere kann der Grenzwert Pth derart bestimmt werden, dass der Genauigkeitspegel einer ersten Abstandsmessung D1 gleich oder größer als ein Genauigkeitspegel ist, den jedes der Anwendungsprogramme erfordert, die die erste Abstandsmessung D1 verwenden.In each of the second and third embodiments, the threshold Pth is determined such that the accuracy level of a first distance measurement D1 is higher than that of a second distance measurement D2 when the intensity parameter P is greater than the threshold Pth, but the present invention is not limited thereto . In particular, the threshold Pth may be determined such that the accuracy level of a first distance measurement D1 is equal to or greater than an accuracy level required by each of the application programs using the first distance measurement D1.
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