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 JP H09 - 236 661 A ). Der erste technische Ansatz misst individuell:

  • 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.
There is a first technical approach to measuring time differences between the time of transmission of a pulsed wave and the time of reception of echoes using the corresponding pulsed wave (compare the JP H09 - 236 661 A ). The first technical approach measures individually:
  • 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 JP 2005 - 257 405 A ). Der zweite technische Ansatz überträgt pulsierte Wellen und tastet bei vorbestimmten Intervallen ein empfangenes Signal entsprechend einem Echo jeder übertragenen gepulsten Welle ab. Der zweite technische Ansatz integriert eine vorbestimmte Anzahl abgetasteter Werte, von denen jeder dieselbe abgelaufene Zeit seit dem Übertragungszeitpunkt einer entsprechenden gepulsten Welle aufweist, um einen integrierten abgetasteten Wert entsprechend einem abgetasteten Wert eines integrierten Signals zu berechnen; das integrierte Signal wird durch Integrieren der empfangenen Signale entsprechend dem jeweiligen übertragenen gepulsten Wellen erlangt. Dann erlangt der zweite technische Ansatz basierend auf dem integrierten abgetasteten Wert einen Empfangszeitpunkt des Echos entsprechend jeder übertragenen gepulsten Welle.There is also a second technical approach for measuring time differences between the transmission timing of a pulsed wave and the reception timings of echoes corresponding to the pulsed wave (compare the JP 2005 - 257 405 A ). The second technique transmits pulsed waves and samples a received signal at predetermined intervals according to an echo of each transmitted pulsed wave. The second technique integrates a predetermined number of sampled values each having the same elapsed time from the transmission timing of a corresponding pulsed wave to calculate an integrated sampled value corresponding to a sampled value of an integrated signal; the integrated signal is obtained by integrating the received signals corresponding to the respective transmitted pulse waves. Then, based on the integrated sampled value, the second technique obtains a reception timing of the echo corresponding to each transmitted pulsed wave.

Die JP 2004 - 177 350 A offenbart ein erfinderisches Konzept zum Verwenden sowohl des ersten technischen Ansatzes als auch des zweiten technischen Ansatzes.the JP 2004 - 177 350 A discloses an inventive concept for using both the first technical approach and the second technical approach.

Andererseits gibt es einen technischen Ansatz zum Messen der Differenz zwischen einem einem Echo zugehörigen Ziel und einer Zielinformationsmessvorrichtung ( WO 2007 - 004 606 A1 und insbesondere deren japanisch übersetzte Version). Dieser dritte technische Ansatz hat eine Eigenschaft zum Abtasten eines empfangenen Signals entsprechend einem Echo einer übertragenen gepulsten Welle durch einen ersten und zweiten unterschiedlichen Abtastansatz.On the other hand, there is a technical approach to measuring the difference between a target associated with an echo and a target information measuring device ( WO 2007 - 004 606 A1 and especially their Japanese translated version). This third technical approach has a feature of sampling a received signal corresponding to an echo of a transmitted pulsed wave by first and second different sampling approaches.

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 US 2003 / 0 218 919 A1 und die DE 103 56 797 A1 verwiesen, die als Stand der Technik ermittelt wurden.It will also refer to the U.S. 2003/0 218 919 A1 and the DE 103 56 797 A1 referenced, which have been identified as prior art.

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 in 1 illustriert ist, und ein Beispiel von Operationen einer zweiten Messschaltung illustriert, die in 1 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 in 1 illustriert ist, und ein alternatives Beispiel von Operationen der zweiten Messschaltung illustriert, die in 1 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 Graphen 4 variiert;
  • 6 ein Ablaufdiagramm, das schematisch ein Beispiel spezifischer Operationen eines Signalbearbeitungsmoduls illustriert, das in 1 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 in 7 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.
Show it:
  • 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 FIG 1 is illustrated, and illustrates an example of operations of a second measurement circuit shown in FIG 1 is illustrated;
  • 3B 12 is a view schematically illustrating an example of how to generate integrated sampled levels by the second measurement circuit;
  • 3C a view schematically showing an alternative example of operations of the first measurement circuit shown in FIG 1 is illustrated, and illustrates an alternative example of operations of the second measurement circuit shown in FIG 1 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 graph 4 varies;
  • 6 a flowchart schematically illustrating an example of specific operations of a signal processing module included in 1 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 in 7 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 information measuring device 1 is installed in a motor vehicle MV. The target information measuring device 1 is provided to detect different targets in front of the motor vehicle MV and generate information associated with the different targets. The information includes the distances between the different targets in relation to the motor vehicle (device 1) and the speeds of the different targets relative to the motor vehicle MV.

Insbesondere besteht gemäß 1 die Zielinformationsmessvorrichtung 1 aus einem Übertragungsmodul 10, einem Empfangsmodul 20, einem Abstandsmessmodul 30 und einem Signalverarbeitungsmodul 40.In particular, according to 1 the target information measuring device 1 consists of a transmission module 10, a receiving module 20, a distance measuring module 30 and a signal processing module 40.

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 distance measurement module 30 is provided to generate the transmission timing signals ST to provide the transmission timing signals ST to the transmission module 10 and designed to receive the received signals provided by the reception module 20 . The distance measurement module 30 is also provided to measure the distances of the targets with respect to the motor vehicle MV based on the received signals. Each of the targets reflected a corresponding transmitted laser wave.

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 signal processing module 40 is provided to detect the targets using the distances of the targets measured by the distance measuring module 30 and generate information related to the targets, such as the distances of the targets to the motor vehicle MV and the relative speeds of the targets to the motor vehicle MV. The information, i.e. target information, generated by the signal processing module 40 is transmitted to at least one ECU installed in the motor vehicle MV, and the target information is used by different application programs or application programs of the at least one ECU for different controls of the motor vehicle MV used.

Ein strukturelles Beispiel von jedem der Module 10, 20 und 30 wird nachfolgend erläutert.A structural example of each of the modules 10, 20 and 30 will be explained below.

Gemäß 1 besteht das Übertragungsmodul 10 beispielsweise aus einem lichtemittierenden Element 11 wie beispielsweise einer lichtemittierenden Diode, und einem optischen System 12. Das lichtemittierende Element 11 emittiert Laserpulse gemäß dem Übertragungszeitgebungssignal ST, das in das lichtemittierende Element von dem Messmodul 30 eingegeben wird. Das optische System 12 ist entworfen, um mindestens die Breite jedes Laserpulses zu erweitern, der von dem lichtemittierenden Element 11 übertragen wird. Die Breite ist parallel zur Breitenrichtung (horizontale Richtung) des Kraftfahrzeugs MV. Dies erlaubt den Laserpulsen, von denen jeder eine Breite aufweist, die in der Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs expandiert ist, die Zielregion vor dem Kraftfahrzeug MV abzutasten.According to 1 For example, the transmission module 10 consists of a light-emitting element 11 such as a light-emitting diode, and an optical system 12. The light-emitting element 11 emits laser pulses according to the transmission timing signal ST input to the light-emitting element from the measurement module 30. The optical system 12 is designed to expand at least the width of each laser pulse transmitted from the light emitting element 11 . The width is parallel to the width direction (horizontal direction) of the motor vehicle MV. This allows the laser pulses each having a width expanded in the vehicle width direction to scan the target region in front of the vehicle MV.

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 reception module 20 consists of a condenser lens 21, a plurality of reception elements 22 and a plurality of amplifiers 23. In this embodiment, four reception elements 22a1 to 22a4 are aligned in a row parallel to the width direction of the motor vehicle MV. That is, the four receiving elements 22a1 to 22a4 are arranged to receive echoes arriving in different directions (azimuths) on a horizontal plane of the target region.

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 element 22 is a well-known image sensor composed of, for example, a photodetector such as a CMOS element or a CCD, and amplifiers 23 are provided for the respective receiving elements 22, so the amplifiers 23 are referred to as amplifiers 23a1 to 23a4.

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 condenser lens 21 has a light-receiving surface with a size corresponding to the size of the target region and works to receive echoes incident on the light-receiving surface from the target region and to concentrate the echoes of the respective receiving elements 22a1 to 22a4. For example, a plurality of portions of the target region correspond to the receiving elements 22a1 to 22a4, respectively, and the echoes from the portions of the target region are received by the receiving elements 22a1 to 22a4, respectively.

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 condenser lens 21 and generate a received signal having a voltage level depending on the intensity of a corresponding echo.

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 distance measuring module 30 with an amplified received signal.

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 distance measurement module 30 as a received signal Ri.

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 distance measuring module 30 consists of a control unit 31 and four distance measuring circuits 32a to 32d provided for the respective receiving channels CH1 to CH4.

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 distance measurement circuits 32a to 32d is arranged to generate, based on a corresponding received signal Ri and the transmission timing signal ST, a first measurement of a distance to a target corresponding to the received signal Ri using a first technical approach explained later. Each of the distance measurement circuits 32a to 32d is also arranged to generate, based on a received signal Ri and the transmission timing signal ST, a second distance measurement to a target corresponding to the received signal Ri using a second technical approach explained later. Note that since the distance measuring circuits 32a to 32d are identical in structure to each other, one of the distance measuring circuits 32a to 32d is referred to as a distance measuring circuit 32 when it is not necessary to distinguish between the distance measuring circuits 32a to 32d.

Insbesondere, gemäß 2, erzeugt die Steuerschaltung 31 ein periodisches Signal, das aus regulären Pulsen mit einer konstanten Periode besteht, das heißt einem konstanten Zyklus Tcycl mit beispielsweise 33 Millisekunden. Der Zyklus Tcycl des periodischen Signals wird nachfolgend als ein Messzyklus Tcycl bezeichnet. Die Schaltung 31 erzeugt einen Satz mit einer vorbestimmten Anzahl von N Pulsen des Übertragungszeitgebungssignals ST, jedes Mal, wenn ein Puls des periodischen Signals erzeugt wird. In dieser Ausführungsform wird die vorbestimmte Anzahl N auf 100 festgelegt, das heißt, 100 Pulse des Übertragungszeitgebungssignals ST werden von der Steuerschaltung 31 in jedem Messzyklus Tcycl erzeugt. Ein konstantes Intervall Tw zwischen jedem Paar angrenzender beziehungsweise benachbarter Pulse des Übertragungszeitgebungssignals ST wird so festgelegt, dass es ausreichend länger als eine maximale Messperiode ist, die dafür erforderlich ist, dass sich ein Laserpuls zu und von einem vorbestimmten Abstand ausbreitet, der durch die Vorrichtung 1 erfassbar ist. Beispielsweise ist in dieser Ausführungsform die Begrenzung des durch die Vorrichtung 1 erfassbaren Abstandes auf 50 m festgelegt, die maximale Messperiode ist auf 0,33 µs festgelegt und das konstante Intervall Tw zwischen jedem Paar benachbarter Übertragungszeitgebungssignale ST ist auf 18 µs festgelegt. Es ist zu beachten, dass der Messzyklus Tcycl, die Anzahl N von Pulsen des Übertragungszeitgebungssignals ST für jeden Messzyklus Tcycl und das konstante Intervall Tw nicht auf die entsprechenden Werte begrenzt sind, die vorstehend erläutert sind, und auf jegliche Werte festgelegt werden können, solange die Werte die folgende Vergleichsgleichung beziehungsweise Ungleichung erfüllen: Tcycl > N x Tw.In particular, according to 2 , the control circuit 31 generates a periodic signal consisting of regular pulses with a constant period, i.e. a constant cycle Tcycl of, for example, 33 milliseconds. The cycle Tcycl of the periodic signal is hereinafter referred to as a measurement cycle Tcycl. The circuit 31 generates a set of a predetermined number of N pulses of the transmission timing signal ST each time a pulse of the periodic signal is generated. In this embodiment, the predetermined number N is set to 100, that is, 100 pulses of the transmission timing signal ST are generated from the control circuit 31 in each measurement cycle Tcycl. A constant interval Tw between each pair of adjacent pulses of the transmission timing signal ST is set to be sufficiently longer than a maximum measurement period required for a laser pulse to propagate to and from a predetermined distance measured by the device 1 is detectable. For example, in this embodiment, the limit of the distance detectable by the device 1 is set to 50 m, the maximum measurement period is set to 0.33 µs, and the constant interval Tw between each pair of adjacent transmission timing signals ST is set to 18 µs. It should be noted that the measurement cycle Tcycl, the number N of pulses of the transmission timing signal ST for each measurement cycle Tcycl, and the constant interval Tw are not limited to the respective values explained above, and can be set to any values as long as the Values satisfy the following comparison equation or inequality: Tcycl > N x Tw.

Gemäß 1 besteht eine Abstandsmessschaltung 32 aus einer ersten Messschaltung (Eine-Abtastung-Abstandsmessschaltung) 321 und einer zweiten Messschaltung (integrale Abstandsmessschaltung) 322. Die erste Messschaltung ist vorgesehen, um eine erste Abstandsmessaufgabe entsprechend dem ersten technischen Ansatz unter Verwendung eines der N-Pulse wie beispielsweise dem fünfzigsten Puls durchzuführen, der bei jedem Messzyklus Tcycl eingegeben wird, um die erste Abstandsmessung zu einem Ziel entsprechend empfangenen Signalen Ri zu erzeugen. Die zweite Messschaltung 322 ist vorgesehen, um eine zweite Abstandsmessaufgabe entsprechend dem zweiten technischen Ansatz unter Verwendung aller der N eingegebenen Pulse bei jedem Messzyklus Tcycl durchzuführen, um die zweite Abstandsmessung zu einem Ziel entsprechend einem empfangenen Signal Ri zu erzeugen. Die erste Abstandsmessung zu einem Ziel entsprechend einem empfangenen Signal Ri wird nachfolgend als erste Abstandsmessung bezeichnet und die zweite Abstandsmessung zu einem Ziel entsprechend empfangenen Signalen Ri wird nachfolgend als zweite Abstandsmessung bezeichnet.According to 1 a distance measurement circuit 32 consists of a first measurement circuit (single-scan distance measurement circuit) 321 and a second measurement circuit (integral distance measurement circuit) 322. The first measurement circuit is provided to perform a first distance measurement task according to the first technical approach using one of the N-pulses such as to perform the fiftieth pulse, which is at everyone Measurement cycle Tcycl is entered to generate the first distance measurement to a target according to received signals Ri. The second measurement circuit 322 is arranged to perform a second distance measurement task according to the second technique using all of the N input pulses at each measurement cycle Tcycl to generate the second distance measurement to a target according to a received signal Ri. The first distance measurement to a target corresponding to a received signal Ri is referred to below as the first distance measurement and the second distance measurement to a target corresponding to received signals Ri is referred to below as the second distance measurement.

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 second measurement circuits 321 and 322 is arranged to activate continuously so that the first distance measurement and the second distance measurement are both output to the signal processing module 40 at each measurement cycle Tcycl.

Beispielsweise besteht gemäß 1 die erste Messschaltung 321 aus einem Komparator 321a, einem Zeitgeber 321b und einem Kalkulator 321c und die Komponenten 321a, 321b und 321c sind ausgelegt, um die ersten Abstandsmessaufgabe kooperativ miteinander auszuführen. Dieses strukturelle Beispiel der ersten Messschaltung 321 ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP H09 - 236 661 A1 , die vorstehend erläutert ist, offenbart, deren Rechtsnachfolger identisch zu dem dieser Anmeldung ist.For example, according to 1 the first measurement circuit 321 composed of a comparator 321a, a timer 321b and a calculator 321c and the components 321a, 321b and 321c are designed to carry out the first distance measurement task cooperatively with each other. This structural example of the first measurement circuit 321 is disclosed in Japanese Patent Application Publication No JP H09 - 236 661 A1 , discussed above, whose assignee is identical to that of this application.

Gemäß 3A hält der Komparator 321a einen vorbestimmten Grenzwertpegel, das heißt, einen Spannungspegel und empfängt ein empfangenes Ri entsprechend einem Laserpuls in Antwort auf den fünfzigsten Puls des Übertragungszeitgebungssignals ST und vergleicht den Pegel des empfangenen Signals Ri mit dem Grenzwertpegel. Der Komparator 321a erzeugt eine erste Zeitgebung, wenn der Pegel des empfangenen Signals Ri den Grenzwertpegel überschreitet, das heißt, das erste Mal den Grenzwertpegel passiert, und eine zweite Zeitgebung, wenn der Pegel des empfangenen Signals Ri unterhalb den Grenzwertpegel fällt, das heißt, das nächste Mal den Grenzwertpegel passiert. Der Komparator 321a gibt sowohl die erste Zeitgebung als auch die zweite Zeitgebung an den Zeitgeber 321b aus.According to 3A the comparator 321a holds a predetermined threshold level, that is, a voltage level and receives a received Ri corresponding to a laser pulse in response to the fiftieth pulse of the transmission timing signal ST and compares the level of the received signal Ri with the threshold level. The comparator 321a generates a first timing when the level of the received signal Ri exceeds the threshold level, that is, passes the threshold level for the first time, and a second timing when the level of the received signal Ri falls below the threshold level, that is, that next time passes the limit level. The comparator 321a outputs both the first timing and the second timing to the timer 321b.

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 timer 321b receives each pulse of the transmission timing signal ST as the transmission timing of a corresponding laser pulse and the first timing and the second timing. The timer 321b also measures a first elapsed time Tf1 between the transmission timing of a laser pulse corresponding to the received signal Ri and the first timing, and measures a second elapsed time Tb1 between the transmission timing of the laser pulse corresponding to the received signal Ri and the second timing.

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 calculator 321c defines the center of the first timing and the second timing as a received timing at which the received signal Ri peaks. Then, the calculator 321 calculates an average value of the first and second elapsed times Tf1 and Tb1 as an elapsed time Tr1 between the transmission timing and the received timing. The elapsed time Tr1 is given by the following equation: Tr1=(Tf1+Tb1)/2 given. Subsequently, the calculator 321c converts the elapsed time Tr1 into a distance value to a target according to the received signal Ri and outputs the value of the distance or the distance value to the signal processing module 40 as a first distance measurement D1.

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 first measurement circuit 321 according to this embodiment, a first threshold level and a second threshold level higher than the first threshold level are provided as the threshold level, and first to fourth timers 321b1 to 321b4 are provided as the timer 321b . Each of the first to fourth timers 321b1 to 321b4 starts counting up a digital count value from its initial value 0 at each period of an operation clock provided by the control circuit 31, for example. That is, the update period of the LSB (Least Significant Bit) of the digital count of each of the first to fourth timers 321b1 to 321b4 is identical to the period of the operation clock. The update period of the LSB of the digital count value of each of the first to fourth timers is set to 0.125 nanoseconds, for example.

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 calculation unit 321c calculates a first distance measurement using the timed digital count of the second timer 321b2 representing the first elapsed time Tf1 and the timed digital count of the third timer 321b3 representing the second elapsed time Tb1.

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 calculation unit 321c calculates a first distance measurement D1 using the stopped digital count of the first timer 321b1 representing the elapsed time Tf1 and of the timed digital count of the fourth timer 321b4 representing the second elapsed time Tb1. Furthermore, when the maximum level of a corresponding received signal Ri is equal to or lower than the first threshold level, the calculation unit 321c outputs a first distance measurement D1 of zero.

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 calculator 321c may correct the elapsed time Tr1 before conversion into a first distance measurement D1 according to the length of a period during which a received signal Ri exceeds the threshold level. This can determine the elapsed time Tr1 with respect to a disturbance in the waveform of a received signal Ri. The interference is caused in a received signal Ri when the output of a corresponding amplifier saturates.

Ein strukturelles Beispiel der zweiten Messschaltung 322 zum Durchführen der zweiten Abstandsmessungsaufgabe ist in der vorstehend erläuterten japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2005-257405 offenbart, dessen Rechtsnachfolger identisch zu dem der vorliegenden Anmeldung ist.A structural example of the second measurement circuit 322 for performing the second distance measurement task is disclosed in Japanese Patent Application Publication No. discussed above 2005-257405 disclosed, whose assignee is identical to that of the present application.

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 second measurement circuit 322 is designed to sample a received signal Ri corresponding to the respective N pulses of the transmission timing signal ST at predetermined sampling intervals Tsmpl during the lapse of the maximum measurement period from the transmission timing of a corresponding pulse of the transmission timing signal ST. Note that N is an integer equal to or greater than 2. For example, the sampling intervals Tsmpl are set to 25 nanoseconds. Note that the N received signals Ri are hereinafter referred to as a first received signal Ri1, a second received signal Ri2, ... and an Nth received signal RiN.

Gemäß 3B ist die zweite Messschaltung 332 ebenso entworfen, um erste bis M-te Sätze abgetasteter Pegel in allen der abgetasteten Pegel zu extrahieren. Die abgetasteten Pegel von jedem der ersten bis M-ten Sätze entsprechen dem jeweiligen ersten bis N-ten empfangenen Signalen Ri1 bis RiN und die Abtastzeitgebungen der abgetasteten Pegel von jedem der ersten bis M-ten Sätze weisen eine identische abgelaufene Zeit bezüglich der Übertragungszeitgebung eines entsprechenden Pulses des Übertragungszeitgebungssignals ST auf. In anderen Worten sind die Abtastzeitgebungen der abgetasteten Pegel von jedem der ersten bis M-ten Sätze offensichtlich bezüglich einer Referenzübertragungszeitgebung identisch zueinander (vergleiche 3B). Es ist zu beachten, dass M eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist. Darüber hinaus werden die ersten bis M-ten Sätze abgetasteter Pegel temporär bei den Abtastintervallen Tsmpl abgeglichen.According to 3B the second measurement section 332 is also designed to extract first to M-th sets of sampled levels in all of the sampled levels. The sampled levels of each of the first through M-th sets correspond to the first through N-th received signals Ri1 through RiN, respectively, and the sampling timings of the sampled levels of each of the first through M-th sets have an identical elapsed time with respect to the transmission timing of a corresponding one pulses of the transmission timing signal ST. In other words, the sampling timings of the sampled levels of each of the first to M-th sets are apparently identical to each other with respect to a reference transmission timing (cf 3B ). Note that M is an integer equal to or greater than 2. In addition, the first through the M-th sets of sampled levels are temporarily aligned at the sampling intervals Tsmpl.

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 3B).The second measurement circuit 332 is further designed to integrate the sampled levels of each of the first through M-th sets with each other to obtain first through M-th integrated sampled levels for the respective first through M-th sets (cf 3B ).

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 3C). Anschließend ist die zweite Messschaltung 332 vorgesehen, um eine erste abgelaufene Zeit Tf2 zwischen der Referenzübertragungszeitgebung und der ersten Zeitgebung zu berechnen, und misst eine zweite abgelaufene Zeit Tb2 zwischen der Referenzübertragungszeitgebung und der zweiten Zeitgebung gemäß den folgenden Gleichungen (1) und (2): Tf 2 = Mf × Tsmpl

Figure DE102012211222B4_0001
Tb 2 = Mb × Tsmpl
Figure DE102012211222B4_0002
The second measurement circuit 332 is provided to measure a first timing and a second timing of a discrete received signal Ri composed of the first through M-th integrated sampled levels for the respective first through M-th sets using the threshold level in the same approach as in the case of the first measuring circuit 331 explained above. Then the second measurement circuit 332 is designed to identify which number of the integrated sampled level in the discrete received signal Ri of the first timing and the second timing. An integrated sampled level in the discrete signal corresponding to the first timing is referred to as an Mf-th sampled level, and an integrated sampled level in the discrete received signal Ri corresponding to the second timing is referred to as an Mb-th sampled level (cf 3C ). Then, the second measurement section 332 is provided to calculate a first elapsed time Tf2 between the reference transmission timing and the first timing, and measures a second elapsed time Tb2 between the reference transmission timing and the second timing according to the following equations (1) and (2): tf 2 = Mf × Tsmpl
Figure DE102012211222B4_0001
TB 2 = mb × Tsmpl
Figure DE102012211222B4_0002

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 signal processing module 40 as a second distance measurement D2. In particular, the second measurement circuit 332 is arranged to stop the second distance measurement task as described above if at least one of the received signals Ri1 to RiN exceeds the second threshold level provided in the first measurement circuit 321, resulting in a second distance measurement D2 of zero is issued. This aims to prevent degradation of the accuracy of second distance measurements D2 obtained by the second measurement circuit 332 due to an excess of at least one integrated sampled level over a measurable voltage level range predetermined for the second measurement circuit 332.

4 ist ein Graph, der schematisch Beziehungen zwischen:

  • 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.
4 is a graph that schematically shows relationships between:
  • 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 first measurement circuit 321 is fixed at a voltage of 100 mV. The first threshold level of 100 mV can be obtained by adding a predetermined tolerance level to an average noise level of the received signals. In addition, the second threshold level is set at a voltage of 100 mV. The second threshold level of 500 mV can be determined such that the accuracy levels of the first distance measurements obtained by the first measurement circuit 321 are higher than those of the second measurements obtained by the second measurement circuit 322 .

Wie in 4 illustriert ist, werden die ersten Abstandsmessungen durch die erste Messschaltung 321 erlangt, wenn die Pegel der entsprechenden empfangenen Signale, das heißt die Intensitäten entsprechender Echos höher als der erste Grenzwertpegel sind und die Genauigkeitspegel der ersten Abstandsmessungen werden mit ansteigender Intensitäten entsprechender Echos erhöht. Darüber hinaus werden die Genauigkeitspegel der zweiten Abstandsmessungen, die durch die zweite Messschaltung 322 erlangt werden, niedrig, wenn die Intensitäten entsprechender Echos so hoch sind, dass die Ausgabe des entsprechenden Verstärkers 23 gesättigt oder so niedrig ist, dass sie niedriger als der durchschnittliche Pegel empfangener Signale ist.As in 4 1, the first distance measurements are obtained by the first measuring circuit 321 when the levels of the respective received signals, i.e. the intensities of respective echoes, are higher than the first threshold level, and the accuracy levels of the first distance measurements are increased with increasing intensities of respective echoes. Furthermore, the accuracy levels of the second distance measurements obtained by the second measurement circuit 322 become low when the intensities of corresponding echoes are so high that the output of the corresponding amplifier 23 saturates or is so low as to be lower than the average level received signals is.

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 4). Zweite Abstandsmessungen werden nur erlangt, wenn die Intensitäten entsprechender Echos innerhalb des zweiten effektiven Bereichs ausschließlich des Zwischenbereichs sind, da die erste Abstandsmessaufgabe in dem zweiten effektiven Bereich gestoppt wird (vergleiche A in 4). Die Genauigkeitspegel der ersten Abstandsmessungen sind höher als die der zweiten Abstandsmessungen, wenn die Intensitäten entsprechender Echos innerhalb des ersten effektiven Bereichs ausschließlich des Zwischenbereichs sind (vergleiche C in 4). Die Genauigkeitspegel der zweiten Abstandsmessungen sind höher als die der ersten Abstandsmessungen, wenn die Intensitäten entsprechender Echos innerhalb des Zwischenbereichs sind (vergleich B in 4).In particular, no first and second distance measurements are obtained when the intensities of echoes are within the undetected range (compare X in 4 ). Second distance measurements are obtained only when the intensities of corresponding echoes are within the second effective range excluding the intermediate range, since the first distance measuring task is stopped in the second effective range (see A in 4 ). The accuracy levels of the first distance measurements are higher than those of the second distance measurements when the intensities of corresponding echoes are within the first effective range excluding the intermediate range (compare C in 4 ). The accuracy levels of the second distance measurements are higher than those of the first distance measurements when the intensities of corresponding echoes are within the intermediate range (compare B in 4 ).

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 second measurement circuit 322 are only transmitted to the signal processing module 40 as measured data . This situation of the target information measurement device 1 represents that the target information measurement device 1 is in a mode in which the second measurement circuit 322 is used only for distance measurement.

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 first measurement circuit 321 using the second threshold level are only transmitted to the signal processing module 40 as measured data . This situation of the target information measurement device 1 represents that the target information measurement device 1 is in a mode in which the first measurement circuit 321 is used only for distance measurement.

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 first measurement circuit 321 using the first threshold level and corresponding second distance measurements, obtained by the second measurement circuit 322 to the signal processing module 40 as measured data transmission. This situation of the target information measurement device 1 represents that the target information measurement device 1 is in a mode in which the first and second measurement circuits 321 and 322 are both used for distance measurement.

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 device 1, in which the first measuring circuit 321 is used only for distance measurement, represents an example of the first mode of the device 1. The mode of the device 1, in which the first and second measuring circuits 321 and 322 are both used for distance measurement, represents an example of the second mode of the device 1. The mode in which the second measurement circuit 322 is used only for distance measurement represents an example of the third mode of the device 1.

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 device 1 is in a mode in which no distances are measured. The mode is referred to as an example of the fourth mode of the device 1. FIG. When the levels of the received signals Ri are within any range except range X such that first and second distance measurements are measurable, i.e. detectable, the device 1 is in a distance-detectable mode. The mode is referred to as an example of the fifth mode of the device 1. FIG.

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 4 zu variieren.Note that the level of a received signal Ri, that is, the intensity of a corresponding echo, is not limited to being continuous between adjacent two areas in all of the areas in the graph of FIG 4 to vary.

5 illustriert, wie der Pegel eines empfangenen Signals Ri, das heißt, die Intensität eines entsprechenden Echos zwischen den Bereichen A, B, C und X des Graphen variiert. Insbesondere, wie in 5 illustriert ist, variiert der Pegel eines empfangenen Signals Ri ausgehend vom Bereich A zum Bereich C stark, das heißt, der Modus der Vorrichtung 1 wird vom dritten Modus zum ersten Modus umgeschaltet beziehungsweise gewechselt. Ähnlich variiert der Pegel eines empfangenen Signals Ri stark ausgehend vom Bereich C zum Bereich A, das heißt, der Modus der Vorrichtung 1 wird vom ersten Modus zum dritten Modus umgeschaltet beziehungsweise gewechselt. 5 illustrates how the level of a received signal Ri, i.e. the intensity of a corresponding echo, varies between regions A, B, C and X of the graph. In particular, as in 5 1, the level of a received signal Ri varies greatly from area A to area C, that is, the mode of the device 1 is switched from the third mode to the first mode. Similarly, the level of a received signal Ri varies greatly from area C to area A, that is, the mode of the device 1 is switched from the first mode to the third mode.

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 device 1 aims to acquire information about a motor vehicle that is a target, the intensity of an echo varies depending on where a transmitted laser pulse corresponding to the echo is reflected from the motor vehicle. That is, the intensity of an echo when a transmitted laser pulse corresponding to the echo is reflected from the vehicle body differs from that of an echo when a transmitted laser pulse corresponding to the echo is reflected by a reflector attached to the body of the motor vehicle. In addition, the relative spatial relationship between the motor vehicle MV and a target motor vehicle often varies depending on their behaviors such as their speeds, steering operations, vibrations, etc., resulting in frequent variations in the positions of the target motor vehicle that has reflected echoes. For these reasons, there are large variations in the level of a received signal Ri.

Gemäß 1 ist das Signalverarbeitungsmodul 40 beispielsweise als eine normale Mikrocomputerschaltung vorgesehen, die beispielsweise aus einer CPU 40a, einem Speichermedium 40b einschließlich eines flüchtigen und eines nicht-flüchtigen Speichers, einer IO (input and output, Eingabe und Ausgabe)-Schnittstelle usw. besteht. Die normale Mikrocomputerschaltung ist in dieser Ausführungsform so definiert, dass sie mindestens eine CPU und einen Hauptspeicher wie beispielsweise das Speichermedium beinhaltet.According to 1 For example, the signal processing module 40 is provided as an ordinary microcomputer circuit composed of, for example, a CPU 40a, a storage medium 40b including volatile and non-volatile memory, an IO (input and output) interface, etc. The normal microcomputer circuit in this embodiment is defined to include at least a CPU and a main memory such as the storage medium.

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 signal processing module 40 is designed to carry out at least one target acquisition task using measured data, i.e. a first distance measurement D1 and/or a second distance measurement D2, in accordance with a corresponding program PR1 stored in the storage medium 40b, wherein the measured data are provided from each of the reception channels CHi, thereby detecting a target in front of the motor vehicle MV and information about the detected target such as the distance between the detected target and the motor vehicle MV and the relative speed between them.

6 illustriert schematisch spezifische Operationen, das heißt Schritte der CPU 40a in der Zielerfassungsaufgabe werden nachfolgend im Detail erläutert. Es ist zu beachten, dass die CPU 40a das Programm PR1 aktiviert, um die Zielerfassungsaufgabe jedes Mal zu starten, wenn gemessene Daten, die durch die Abstandsmessschaltung 32 erlangt werden, der CPU 40a für jeden Empfangskanal CHi bereitgestellt werden. In anderen Worten aktiviert die CPU 40a das Programm PR1 zum Starten der Zielerfassungsaufgabe für jeden Messzyklus Tcycl. 6 Figure 12 illustrates schematically specific operations, i.e. steps of the CPU 40a in the target acquisition task are explained in detail below. It should be noted that the CPU 40a activates the program PR1 to start the target detection task every time measured data acquired by the distance measuring circuit 32 is provided to the CPU 40a for each reception channel CHi. In other words, the CPU 40a activates the program PR1 to start the target acquisition task for every measurement cycle Tcycl.

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 device 1 is the first mode. Then, in step S170, the CPU 40a determines that the first distance measurement D1 has been selected as the distance data D for the selected channel CHi in step S140, and then proceeds to step S170.

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): D = ( 1 α ) × D 1 + α × D 2

Figure DE102012211222B4_0003
wobei α eine Richtung des gewichteten Durchschnitts ist.If it is determined that the first distance measurement D1 and the second distance measurement D2 have been calculated as the measured data obtained in step S110 (YES in each of steps S120 and S130), the CPU 40a determines in step S150 that the mode of the device 1 is the second mode. Then, in step S150, the CPU 40a determines distance data D of the selected channel CHi as a weighted average of the measurements D1 and D2 according to the following equation (3): D = ( 1 a ) × D 1 + a × D 2
Figure DE102012211222B4_0003
where α is a weighted average direction.

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 device 1 is the fourth mode. Then, without calculating the distance data D, the CPU 40a proceeds to step S170.

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 device 1 in determining the distance data D in the storage unit 40b. Specifically, the CPU 40a stores in the storage unit 40b information indicative of the first mode when the distance data D is determined in step S140, and stores in the storage unit 40b information indicative of the second mode when the distance data D is determined in step S150 . In addition, the CPU 40a stores in the storage unit 40b information indicative of the third mode when the distance data D is determined in step S160, and stores in the storage unit 40b information indicative of the fourth mode when no distance data D in either of the step S140 are calculated up to S160.

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 device 1 using at least one piece of distance data D corresponding to the at least one target in step S190. Moreover, in step S190, the CPU 40a determines, as the mode information of the device 1, the information indicating a corresponding one of the first to third modes.

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 device 1 at step S190 the piece of distance data D corresponding to the single receiving channel Ri. Moreover, as the mode information of the device 1, the CPU 40a determines one of the first to fourth modes associated with the piece of distance data D corresponding to the single reception channel Ri in step S190.

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 device 1 one of the pieces of distance data D in step S190 according to the following approach.

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 device 1, the CPU 40a determines the highest mode and stores the mode information of the device 1 in the storage unit 40b Step S190.

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 device 1 in the previous measurement cycle has been stored in the storage unit 40b (see step S230 explained later). The device 1 mode information stored in a current measurement cycle is referred to as the current device 1 mode, and the device 1 mode information stored in a previous measurement cycle is referred to as the previous device 1 mode.

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 device 1 from the previous mode for at least one target to the current mode for the same target is a specific mode transition from the first mode to the third mode or from the third mode to the first mode.

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 device 1 from the previous mode for at least one target to the current mode for the same target is not a specific mode transition from the first mode to the third mode or from the third mode to the first mode (NO in step S200), the CPU drives 40a proceeds to step S210. Otherwise, if it is determined that the mode transition of the device 1 from the previous mode for at least one target to the current mode for the same target is a specific mode transition from the first mode to the third mode or from the third mode to the first mode (YES in step S200), the CPU 40a proceeds to step S220.

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 device 1 measured as an observation in step S190 has a normal reliability level with respect to a reference reliability level. Then, in step S210, the CPU 40a calculates the relative speed of the at least one target of the device 1 using the distance, that is, the observation between the at least one target and the device 1 with the normal reliability level. In contrast, in step S220, the CPU 40a determines that the distance between a corresponding at least one target and the device 1 measured as an observation in step S190 has a lower confidence level than the normal confidence level. Then, at step S220, the CPU 40a calculates the relative speed of the at least one target to the device 1 using the distance, that is, the observation between the at least one target and the device 1 with the low reliability level.

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 device 1 using the distance between the at least one target and the device 1 using a time series filter such as the Kalman filter.

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: x k | k = x k | k 1 + K z ˜ k ,

Figure DE102012211222B4_0004
wobei χk\k-1 eine a-priori-Zustandsschätzung relativer Geschwindigkeit des mindestens einen Ziels beim k-ten Zyklus gemäß Beobachtungen ist, die vor dem gegenwärtigen Messzyklus gemessen wurden, z̃k die Innovation oder das Mess-Residuum ist, und K die Kalmanverstärkung repräsentiert.Specifically, assuming that the current measurement cycle is a kth cycle, in each of steps S210 and 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 following Kalman -Filter equation: x k | k = x k | k 1 + K e.g ˜ k ,
Figure DE102012211222B4_0004
where χ k\k-1 is an a priori relative velocity state estimate of the at least one target at the k th cycle according to observations measured prior to the current measurement cycle, z̃ k is the innovation or measurement residual, and K is the represents Kalman gain.

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 device 1 is a specific mode transition, compared to the reliability level of the observation at the current measurement cycle when the mode transition is the Device 1 is not a specific mode.

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 device 1 and the relative speed of the at least one target to the device 1 to the at least one ECU for different control of the motor vehicle MV. The target information is used by different application programs of the at least one ECU for different control of the motor vehicle MV.

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 device 1 stored in step S190 to a previous mode of the device for the next measurement cycle, which terminates the target acquisition task.

7 ist eine Ansicht, die schematisch illustriert, wie eine erste Abstandsmessung D1 und/oder eine zweite Abstandsmessung D2 gemessen werden und wie Abstandsdaten D für jeden Messzyklus Tcycl berechnet werden. In 7 repräsentiert NULL, dass eine entsprechende erste oder zweite Abstandsmessung D1 oder D2 Null ist. 7 12 is a view schematically illustrating how a first distance measurement D1 and/or a second distance measurement D2 is measured and how distance data D is calculated for each measurement cycle Tcycl. In 7 NULL represents that a corresponding first or second distance measurement D1 or D2 is zero.

Wie in 7 illustriert ist, werden, sogar wenn eine erste oder zweite Abstandsmessung D1 oder D2 durch die erste oder zweite Messschaltung 321 oder 322 bei einem Messzyklus Null ist, wie beispielsweise der obere Messzyklus in 7 und der dritte Messzyklus von oben in demselben Diagramm entsprechende Abstandsdaten durch die Abstandsmessschaltung 32 ohne Verwendung von Interpolation oder anderer ähnlicher Datenkorrektur erlangt.As in 7 1, even if a first or second distance measurement D1 or D2 by the first or second measurement circuit 321 or 322 is zero in a measurement cycle, such as the upper measurement cycle in FIG 7 and the third measurement cycle from the top of the same diagram obtains corresponding distance data by distance measurement circuit 32 without using interpolation or other similar data correction.

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 7 umgeben ist), wird die relative Geschwindigkeit eines entsprechenden Ziels zur Vorrichtung 1 berechnet, während das Zuverlässigkeitsniveau einer entsprechenden Beobachtung (der Abstand zwischen dem entsprechenden Ziel und der Vorrichtung 1) reduziert wird.Furthermore, when the mode information of the device 1 is switched from the first mode to the third mode directly and not via the second mode or from the third mode directly to the first mode and not via the second mode in one measurement cycle (cf. a first section P1 or a second section P2, which is surrounded by a dash-dotted block in 7 is surrounded), the relative speed of a corresponding target to the device 1 is calculated while reducing the reliability level of a corresponding observation (the distance between the corresponding target and the device 1).

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 information measurement device 1 according to this embodiment is configured such that the first measurement circuit 321 and the second measurement circuit 322 operate in parallel for each receiving channel CHi to obtain a first distance measurement D1 and a second distance measurement D2. The target information measurement device 1 is also configured to generate, as the distance data D for each receiving channel CHi, the first distance measurement D1 when the level of a corresponding received signal Ri is included in the range C equal to or greater than the second threshold level. The target information measuring device 1 is further configured to generate the second distance measurement D2 as the distance data D for each reception channel CHi when the level of a corresponding received signal Ri is included in the range A equal to or smaller than the first threshold level. In addition, the target measuring device 1 is configured to generate a weighted average of the first and second distance measurements D1 and D2 as distance data D for each reception channel CHi.

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 device 1 enables distance data to be calculated with the highest accuracy using the second distance measurement D2 every measurement cycle Tcycl even if the first measurement circuit 321 cannot acquire the first distance measurement D1 due to, for example, the intensity of a corresponding echo being low or the accuracy level of the first distance measurement D1 is low. Thereby, the distance of a corresponding target from the device 1 is obtained at each measurement cycle Tcycl based on the measured distance data D, and thereby the relative speed of the corresponding target to the device 1 is obtained with the highest possible accuracy.

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 information measuring device 1 enables distance data D using a weighted average intersection of the first and second distance measurements D1 and D2 each time the first and second measurement circuits 321 and 322 used for the calculation of distance data D are changed. This reduces the frequency of large variations in the distance data D, that is, the occurrence of distance jumps, that is, abrupt changes in the distance.

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 information measuring device 1 result in improvement of various vehicle control performed based on the target information measured by the device 1 . The target information includes the distance of at least one target from device 1 and the relative speed of the at least one target to device 1.

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 information measuring device 1 is configured to adjust the reliability level of an observation, that is, distance data used for calculating the relative speed of at least one target to the device 1, according to how the mode information of the device 1 is switched. This configuration avoids an unnaturally wide variation of a calculated relative velocity, even if there is a large grid variation in the level of one or more received signals, so that a corresponding observation is suddenly switched from the first distance measurement D1 to the second distance measurement D2 or vice versa. This leads to an improvement in various vehicle controls performed according to the target information measured by the device 1 . The target information includes the distance of at least one target from device 1 and the relative speed of the at least one target to device 1.

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 first measurement circuit 321 performs the first distance measurement task using the N pulses of the signal ST transmitted at each measurement cycle Tcycl to generate a first distance measurement D1 corresponding to a received signal Ri. The second measurement circuit 322 also performs the second distance measurement task using all of the N pulses of the signal ST to generate a second distance measurement D2 corresponding to the received signals Ri. Thus it is possible to obtain first and second distance measurements D1 and D2 based on a same received signal Ri within each measurement cycle Tcycl. For this reason, it is possible to obtain target information with a high level of accuracy every measurement cycle Tcycl even if the relative spatial relationship between at least one target and the device 1 varies rapidly.

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 8). Insbesondere, da Radarvorrichtungen für Kraftfahrzeuge unterschiedliche Ziele über einen breiten Abstandsbereich erfassen müssen, können sie Echos mit Intensitätsunterschieden empfangen, wobei mindestens eines davon über einen dynamischen Bereich von 105 gehen kann. In gewöhnlichen Radarvorrichtungen werden derartige Echos in empfangene Signale konvertiert und die empfangenen Signale werden durch entsprechende Verstärker verstärkt. Da jedoch kein Verstärker einen derartigen breiten dynamischen Eingangsbereich aufweist, der die empfangenen Signale empfangen kann, wenn ein Echo einen Intensitätspegel aufweist, der gleich oder größer als ein bestimmter Intensitätspegel ist, kann ein entsprechendes empfangenes Signal, das durch den Verstärker verstärkt wird, eine gesättigte Wellenform aufweisen (vergleiche 9).A target information measuring device 1a according to a second embodiment of the present invention will be explained below. Usually, when echoes reflected from different targets are returned to a radar device, the echoes differ in intensity depending on the distances of the different targets and the types of the different targets from each other (cf 8th ). In particular, since radar devices for automobiles must detect different targets over a wide range of distances, they can receive returns with differences in intensity, at least one of which can go over a dynamic range of 10 5 . In ordinary radar devices, such echoes are converted into received signals and the received signals are amplified by appropriate amplifiers. However, since no amplifier has such a wide input dynamic range that can receive the received signals when an echo has an intensity level equal to or greater than a certain intensity level, a corresponding received signal amplified by the amplifier can have a saturated have a waveform (cf 9 ).

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 information measuring device 1 according to the first embodiment in the following points. Accordingly, the different points are mainly explained below.

Gemäß 10 besteht die Zielinformationsmessvorrichtung 1a aus einem Übertragungsmodul 10a, einem Empfangsmodul 20a, einem Abstandsmessmodul 30a und einem Signalverarbeitungsmodul 40a gemäß der gleichen Struktur wie die der Zielinformationsmessvorrichtung 1.According to 10 the target information measuring device 1a consists of a transmission module 10a, a receiving module 20a, a distance measuring module 30a and a signal processing module 40a according to the same structure as that of the target information measuring device 1.

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 modules 10, 20, 30 and 40 of the device 1 according to the first embodiment. Thus, the different structural points of the modules 10a, 20a, 30a and 40a are mainly explained below.

Gemäß 10 besteht das Übertragungsmodul 10a beispielsweise aus einem lichtemittierenden Element 111, wie beispielsweise einer lichtemittierenden Diode, einem ersten Treiber 112, einer Kollimationslinse 113, einem Scanner 114, einem zweiten Treiber 115 und einem Rotationspositionssensor 116.According to 10 For example, the transmission module 10a consists of a light-emitting element 111 such as a light-emitting diode, a first driver 112, a collimating lens 113, a scanner 114, a second driver 115, and a rotary position sensor 116.

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 first driver 112 is operable to drive the light emitting element 111 to emit laser pulses according to a transmission timing signal ST input thereto from the signal processing module 40A. The collimating lens 113 operates to adjust the width of a beam of emitted laser pulses.

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 scanner 114 is equipped with a polygon mirror 114a having a hexagonal cylindrical shape with six reflecting sides (mirrors). The polygon mirror 114a is provided to rotate around a rotation axis. The polygon mirror 114a is arranged such that: the axis of rotation is parallel to the height direction of the motor vehicle MV; and the path of a beam of laser pulses output by the collimating lens 113 hits at least one reflecting face of the polygon mirror 114a. The scanner 114 is also equipped with a motor (not shown) which rotates the polygon mirror 114a around the rotation axis so that the laser pulses output by the collimating lens 113 are reflected by the reflective sides of the polygon mirror 114a. As a result, the direction of each laser pulse can be changed so that the laser pulses scan a target region in front of the motor vehicle MV.

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 second driver 115 operates to drive the motor according to drive signals DR provided from the signal processing module 40a to thereby rotate the polygon mirror 114a explained above. The rotational position sensor 16 is operative to measure a rotational position of the polygon mirror 114a and to output a rotational position signal PO indicative of the measured rotational position of the polygon mirror 114a to the signal processing module 40a.

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 condenser lens 121, a receiving element 122 and an amplifier 123. The receiving element 122 is a well-known image sensor composed of, for example, a photodetector such as a CMOS element or a CCD.

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 condenser lens 121 has a light-receiving surface with a size corresponding to the size of the target region, and operates to receive echoes incident on the light-receiving surface from the target region and condenses the echoes of the received lens 122. The receiving element 122 is provided to receive the echoes which are concentrated by the condenser lens 121 and generate received signals each having a voltage level dependent on the intensity of a corresponding echo. The amplifier is provided to amplify received signals output from the receiving element 122 and provide amplified received signals to the distance measurement module 30a as received signals R.

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 amplifier 123 has a gain determined to amplify an echo returned from a section having a long section to the motor vehicle MV such that the level of a corresponding received signal R can be processed as an output of the amplifier 123 by the distance measurement module 30a. This causes the level of a received signal R as an output of the amplifier 123, which corresponds to an echo received from a portion at a relatively short distance from the motor vehicle MV, to be saturated.

In dieser Ausführungsform ist das Signalverarbeitungsmodul 40A vorgesehen, um alle Funktionen der Steuerschaltung 31 gemäß der ersten Ausführungsform auszuführen.In this embodiment, the signal processing module 40A is provided to perform all the functions of the control circuit 31 according to the first embodiment.

Insbesondere, wie vorstehend bezüglich 2 erläutert ist, ist das Signalverarbeitungsmodul 40A vorgesehen, um ein periodisches Signal zu erzeugen, das aus regulären Pulsen mit einem Messzyklus Tcycl von beispielsweise 33 Millisekunden besteht. Das Signalverarbeitungsmodul 40A erzeugt einen Satz einer vorbestimmten Anzahl von N Pulsen des Übertragungszeitgebungssignals ST jedes Mal, wenn ein Puls des periodischen Signals erzeugt wird, auf die gleiche Weise wie die Steuerschaltung 31 gemäß der ersten Ausführungsform. Wie bei der ersten Ausführungsform wird die Begrenzung des Abstands, der durch die Vorrichtung 1 erfassbar ist, auf 50 m festgelegt, die maximale Messperiode wird auf 0,33 µs festgelegt und das konstante Intervall Tw zwischen jedem Paar benachbarter Übertragungszeitgebungssignale ST wird auf 18 µs festgelegt.In particular, as above regarding 2 , the signal processing module 40A is designed to generate a periodic signal consisting of regular pulses with a measurement cycle Tcycl of, for example, 33 milliseconds. The signal processing module 40A generates a set of a predetermined number of N pulses of the transmission timing signal ST every time a pulse of the periodic signal is generated in the same manner as the control circuit 31 according to the first embodiment. As in the first embodiment, the limitation of the distance detectable by the device 1 is set to 50 m, the maximum measurement period is set to 0.33 µs, and the constant interval Tw between each pair of adjacent transmission timing signals ST is set to 18 µs .

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 distance measurement module 30A consists of a first measurement circuit (single-scan distance measurement circuit) 131 and a second measurement circuit (integral distance measurement circuit) 132, which are substantially identical in structure and function to the first measurement circuit 321 and the second measurement circuit 322, respectively.

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 first measuring circuit 131 consists of a comparator 131a, a timer 131b and a calculator 131c, which are identical to the associated comparator 321a, timer 321b and calculator 321c.

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 first measurement circuit 131 is provided to generate a first timing when the level of a received signal R exceeds the threshold level, i.e., passes the threshold level for the first time, and to generate a second timing when the level of the received signal R falls below the threshold level, that is, the next time the threshold level is passed. The first measurement circuit 131 is provided to measure a first elapsed time Tf1 between the transmission timing of a laser pulse corresponding to the received signal R and the first timing, and a second elapsed time Tb1 between the transmission timing of the laser pulse corresponding to the received signal R and the second timing measure up. The first measurement circuit 131 is also provided to calculate an average of the first and second elapsed times Tf1 and Tb1 as an elapsed time Tr1 between the transmission timing and the reception timing. The elapsed time Tr1 is given by the following equation: Tr1=(Tf1+Tb1)/2. Thereafter, the first measuring circuit 321 is arranged to define the elapsed time Tr1 as a parameter P having a correlation with the intensity of a corresponding echo, and to convert the elapsed time Tr1 into a distance value to a target according to the received signal R and an the signal processing module 40A to output the distance value as a first distance measurement D1. The parameter P is also referred to as an intensity parameter P .

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 first measurement circuit 131 according to this embodiment, a first timer 131b1 and a second timer 131b2 are provided in the first measurement circuit 131 as the timer 131b. Each of the first and second timers 131b1 and 131b2 starts counting up a digital count value from its initial value 0 every period of an operation clock provided from the signal processing module 40a, for example. That is, the update period of the LSB of the digital count of both the first timer 131b1 and the second timer 131b2 is identical to the period of the operation clock. The update period of the LSB of the digital count of each of the first to fourth timers is set to 0.125 ns.

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 first timer 131b stops counting up the digital count value when the level of a corresponding received signal R lower than the threshold level exceeds the threshold level. The second timer 131b2 stops counting up the digital count value when the level of a corresponding received signal higher than the threshold level falls below the threshold level.

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 first measurement circuit 131 calculates a first distance measurement D1 and a value of the intensity parameter P using the timed digital count of the first timer 131b1 and the timed digital count of the second timer 131b2. The timed digital count of the first timer 131b1 represents the first elapsed time Tf1, and the timed digital count of the second timer 131b2 represents the second elapsed time Tb1.

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 measurement circuit 131 outputs a first distance measurement D1 and a value of the intensity parameter P, each of which is zero.

11 illustriert schematisch die Signalverläufe eines empfangenen Signals R für die folgenden drei (erster bis dritter) Fälle:

  • 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).
11 schematically illustrates the signal curves of a received signal R for the following three (first to third) cases:
  • 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 11).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 for the second case (compare the dashed signal curve W3 in 11 ).

Wie durch die Signalverläufe W1, W2 und W3 in 11 illustriert ist, erhöht sich die Zeitlänge eines empfangenen Signals, die als eine abgelaufene Zeit Tr1 repräsentiert wird, mit dem Ansteigen der Intensität eines entsprechenden Echos. Somit korreliert die Zeitlänge Tr1 eines empfangenen Signals mit der Intensität eines entsprechenden Echos. Aus diesem Grund wird die Zeitlänge Tr1 eines empfangenen Signals R als der Intensitätsparameter P verwendet.As indicated by waveforms W1, W2, and W3 in 11 1, the length of time of a received signal represented as an elapsed time Tr1 increases as the intensity of a corresponding echo increases. Thus, the time length Tr1 of a received signal correlates with the intensity of a corresponding echo. For this reason, the time length Tr1 of a received signal R is used as the intensity parameter P.

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 second measurement circuit 322, the second measurement circuit 132 is provided to sample N received signals R, i.e. R1, R2, ..., RN corresponding to the respective N pulses of the transmission timing signal ST at predetermined sampling intervals Tsmpl during the lapse of the maximum measurement period based on the transmission timing of a corresponding pulse of the transmission timing signal ST.

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 3B, in der Ri1 bis RiN R1 bis RN entspricht). Die zweite Messschaltung 132 erzeugt eine erste Zeitgebung und eine zweite Zeitgebung eines diskreten Signals, das aus den ersten bis M-ten integrierten abgetasteten Pegel für die entsprechenden ersten bis M-ten Sätze besteht, unter Verwendung des Grenzwertpegels mit demselben Ansatz wie bei der vorstehend erläuterten ersten Messschaltung 131. Dann ist die zweite Messschaltung 132 vorgesehen, um eine erste abgelaufene Zeit Tf2 zwischen der Referenzübertragungszeitgebung und der ersten Zeitgebung zu berechnen, und misst eine zweite abgelaufene Tb2 zwischen der Referenzübertragungszeitgebung und der zweiten Zeitgebung gemäß den Gleichungen (1) und (2).Then, the second measuring circuit 132 is provided to extract first through M-th sets of sampled levels from all of the sampled levels and to integrate the sampled levels of each of the first through M-th sets with each other to obtain first through M-th integrated sampled levels for the corresponding first to M-th sentences (compare 3B , in which Ri1 to RiN corresponds to R1 to RN). The second measurement circuit 132 generates a first timing and a second timing of a discrete signal consisting of the first through Mth integrated sampled levels for the corresponding first through Mth sets using the threshold level with the same approach as that explained above first measuring circuit 131. Then, the second measuring circuit 132 is provided to calculate a first elapsed time Tf2 between the reference transmission timing and the first timing, and measures a second elapsed time Tb2 between the reference transmission timing and the second timing according to equations (1) and (2 ).

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 second measuring circuit 132 is provided to calculate an elapsed time Tr2 between the reference transmission timing and the received timing as the middle of the first and second timings using the first and second elapsed times Tf2 and Tb2 with the same approach as the first measuring circuit 131. Then, the second measurement circuit 132 is provided to define the elapsed time Tr2 and to convert the elapsed time Tr2 into a value of a distance to a target according to the received signal R and to the signal processing module 40A to output the distance value as a second distance measurement D2 .

Gemäß 10 ist das Signalverarbeitungsmodul 40A beispielsweise als eine normale Mikrocomputerschaltung vorgesehen, die beispielsweise aus einer CPU 400, einem Speichermedium 401 einschließlich eines flüchtigen und eines nicht-flüchtigen Speichers und einer IO (Eingabe/Ausgabe, input and output)-Schnittstelle usw. besteht. According to 10 For example, the signal processing module 40A is provided as an ordinary microcomputer circuit composed of, for example, a CPU 400, a storage medium 401 including volatile and non-volatile memory, and an IO (input/output, input and output) interface, etc.

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 CPU 400 of the signal processing module 40A is designed to perform a sampling task. The scanning task controls, based on the rotational position signal PO output from the rotational position sensor 16, the driving signals DR provided to the second driver 115 such that a predetermined angular rotation of the polygon mirror 114a is synchronized with every period of N pulses of the transmission signal. Controlling the drive signal DR causes, for example, laser pulses output from the light emitting element 111 corresponding to N pulses of the transmission timing signal ST to sequentially scan the target region from one end of the target region to the other end of the target region in the width direction of the motor vehicle MV.

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 CPU 400 is also configured to perform, according to a corresponding program PR2 stored in the storage medium 401, at least a distance information selection task, that is, a target information determination task using the intensity parameter P during execution of the scanning task. The distance information selection task is for selecting any one of a first distance measurement D1 and a second distance measurement D2 as distance information between a corresponding target and the motor vehicle MV.

12 illustriert schematisch spezifische Operationen, das heißt Schritte der CPU 400 in der Abstandsinformationsauswahlaufgabe werden nachfolgend im Detail erläutert. Es ist zu beachten, dass die CPU 400 das Programm PR2 aktiviert, um die Abstandsinformationauswahlaufgabe zu aktivieren, jedes Mal wenn gemessene Daten, das heißt eine erste Abstandsmessung D1, eine zweite Abstandsmessung D2 und der Intensitätsparameter P, die durch das Abstandsmessmodul 30a erlangt werden, der CPU 400 bereitgestellt werden. In anderen Worten aktiviert die CPU 400 das Programm PR2 um die Abstandsinformationsauswahlaufgabe für jeden Messzyklus Tcycl zu starten. 12 12 schematically illustrates specific operations, ie steps of the CPU 400 in the distance information selection task will be explained in detail below. It should be noted that the CPU 400 activates the program PR2 to activate the distance information selection task whenever measured data, that is, a first distance measurement D1, a second distance measurement D2, and the intensity parameter P obtained by the distance measurement module 30a of the CPU 400 are provided. In other words, the CPU 400 activates the program PR2 to start the distance information selection task for each measurement cycle Tcycl.

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 CPU 400 acquires measured data, that is, a first distance measurement D1, a second distance measurement D2, and the intensity parameter P, provided by the distance measurement module 30A at step S310.

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 4) durchgeführt werden.Next, at step S320, the CPU 400 determines whether the intensity parameter P representing the time length Tr1 of a corresponding received signal R exceeding the threshold level is greater than a predetermined threshold Pth. It should be noted that the threshold level Pth is determined such that the accuracy level of a first distance measurement D1 is greater than that of a second distance measurement D2 when the intensity parameter P is greater than the threshold Pth. This determination of the threshold value Pth can be easily performed according to, for example, an example of the relationships between the received signal levels and the accuracy levels of the first and second distance measurements made by the respective first and second measurement circuits 131 and 132 (cf 4 ) be performed.

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 CPU 400 selects the first distance measurement D1 obtained by the first measurement circuit 131 as distance information between a corresponding at least one target and the system 1A in step S330. On the other hand, when it is determined that the intensity parameter P is equal to or smaller than the threshold value Pth (NO in step S320), the CPU 400 selects the second distance measurement D2 obtained by the second measurement circuit 132 as distance information between a corresponding at least one target and the system 1A in step S340.

Danach kann die CPU 400 die folgenden Operationen S350, S360 und S370 ähnlich der Operation im Schritt S210, S220 und S230, die in 4 illustriert sind, ausführen.Thereafter, the CPU 400 can perform the following operations S350, S360 and S370 similarly to the operation in steps S210, S220 and S230 shown in FIG 4 are illustrated.

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 CPU 400 calculates the relative speed of a corresponding at least one target to the device 1A using the distance information selected in step S330 in step 350. On the other hand, subsequent to step S340, the CPU 400 calculates the relative speed of a corresponding at least one target to the device 1A using the distance information selected in step S330 in step S360.

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 CPU 400 outputs to the at least one ECU for different control of the motor vehicle MV target information including the distance between the at least one target and the device 1A and the relative speed of the at least one target to the device 1A in step S370 . The target information is used by different application programs of the at least one ECU for different control of the motor vehicle MV. Thereafter, the CPU 400 terminates the distance information selection task.

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 information measurement device 1A according to this embodiment is configured such that the first measurement section 131 and the second measurement section 132 operate in parallel to obtain a first distance measurement D1 and a second distance measurement D2. The target information measuring device 1A is also configured to determine whether to use the first distance measurement D1 or the second distance measurement D2 as the distance information by using the intensity parameter P. The intensity parameter P has a correlation with the intensity of a corresponding echo and represents the length of time Tr1 of a corresponding received signal R exceeding the threshold level.

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 device 1A makes it possible to correctly obtain the intensity of an echo even when the level of a corresponding received signal R amplified by the amplifier 123 is saturated, thereby obtaining either a first distance measurement D1 and a second distance measurement D2 according to current environments around the motor vehicle MV is properly selected.

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 information measurement device 1A according to this embodiment is configured to avoid a first distance measurement D1 being selected even when receiving noise of a high level so that a received signal suddenly increases as a signal received from the target. This is because the time length of such noise exceeding the threshold level is clearly smaller than the threshold Pth. Thus, it is possible to avoid selecting a first distance measurement D1 even when there are current circumstances around the motor vehicle.

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 information measurement device 1A according to this embodiment is configured to use the time length Tr1 of a corresponding received signal R exceeding the threshold level measured by the first circuit 131 as the intensity parameter P, but not limited thereto. In particular, the target information measuring device 1A may be configured to use the time length Tr2 of a corresponding received signal R exceeding the threshold level measured by the second measurement circuit 132 as the intensity parameter. In this modification, a threshold value Pth1 is determined such that the accuracy level of a second distance measurement D2 is greater than that of a first distance measurement D1 when the intensity parameter P is smaller than the threshold level Pth1. That is, in this modification, when it is determined that the intensity parameter P is smaller than the threshold value Pth1 (YES in step S320A), the CPU 400 selects the second distance measurement D2 obtained by the second measurement circuit 132 as the distance information in step S320A S340 off. Otherwise, when determining that the intensity parameter P is equal to or greater than the threshold value Pth1 (NO in step S320), the CPU 400 selects the first distance measurement D1 obtained by the first measurement circuit 131 as distance information in step S330.

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 information measuring device 1A according to the second embodiment in the following points. So mainly the different points are explained below.

Gemäß 13, die ein einzelnes strukturelles Beispiel der ersten Messschaltung 131 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt, sind erste bis dritte Zeitgeber 131b1, 131b2 und 131b3 in der ersten Messschaltung 131 als der Zeitgeber 131b vorgesehen. Der erste Zeitgeber 131b1 und der zweite Zeitgeber 131b2 gemäß der dritten Ausführungsform sind in ihrer Funktion identisch zum ersten Zeitgeber 131b1 beziehungsweise zum zweiten Zeitgeber 131b2 gemäß der zweiten Ausführungsform.According to 13 , which illustrates a single structural example of the first measurement circuit 131 according to the third embodiment, first to third timers 131b1, 131b2, and 131b3 are provided in the first measurement circuit 131 as the timer 131b. The first timer 131b1 and the second timer 131b2 according to the third embodiment are identical in function to the first timer 131b1 and the second timer 131b2 according to the second embodiment, respectively.

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 input value 0 at each rising edge of each pulse of the transmission timing signal ST. The third timer 131b stops incrementing the digital count value when the level of a corresponding received signal R lower than a stop threshold level exceeds the stop threshold level. The stop threshold level is determined to be lower than the threshold level and higher than an average noise level of the received signals. The threshold level and the stop threshold levels are denoted by reference characters TH1 and TH2, respectively.

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 first measurement circuit 131 calculates a first distance measurement D1 and a second distance measurement D2 based on the digital count (first elapsed time Tf1) of the first timer 131b1 and the digital count (second elapsed time Tb1) of the second timer 131b2.

Darüber hinaus berechnet die erste Messschaltung 131 den Gradienten K einer steigenden Flanke eines entsprechenden empfangenen Signals R unter Verwendung der folgenden Gleichung: K = ( Tf 1 Ts ) / ( TH 1 TH 2 ) ,

Figure DE102012211222B4_0005
wobei Ts den gestoppten digitalen Zählwert des dritten Zeitgebers 131b3 entsprechend einer dritten abgelaufenen Zeit repräsentiert.In addition, the first measurement circuit 131 calculates the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R using the following equation: K = ( tf 1 ts ) / ( th 1 th 2 ) ,
Figure DE102012211222B4_0005
where Ts represents the stopped digital count of the third timer 131b3 corresponding to a third elapsed time.

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 first measurement section 131 calculates the distance value corresponding to the elapsed time Tr1 based on the first elapsed time Tf1 and the second elapsed time Tb1. Then, the first measurement circuit 131 outputs to the signal processing module 40A the distance value as a first distance measurement D1 and the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R as an intensity parameter PA. The gradient K (intensity parameter PA) has a correlation with the intensity of a corresponding echo.

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 first measurement circuit 131 cannot calculate the first elapsed time Tf1. At this time, the first measurement circuit 131 fixes the gradient K to zero.

14 zeigt schematisch die Signalverläufe eines empfangenen Signals R für die folgenden drei (erster bis dritter) Fälle:

  • 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).
14 shows schematically the signal curves of a received signal R for the following three (first to third) cases:
  • 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 14 illustriert ist, steigt der Gradient K einer steigenden Flanke eines empfangenen Signals R mit der ansteigenden Intensität eines entsprechenden Echos an. Somit korreliert der Gradient K einer steigenden Flanke eines empfangenen Signals R mit der Intensität eines entsprechenden Echos. Aus diesem Grund kann der Gradient K einer steigenden Flanke eines empfangenen Signals R als der Intensitätsparameter PA verwendet werden.As indicated by waveforms W11, W12, and W13 in 14 is illustrated, the gradient K of a rising edge of a received signal R increases with the increasing intensity of a corresponding echo. Thus, the gradient K of a rising edge of a received signal R correlates with the intensity of a corresponding echo. For this reason, the gradient K of a rising edge of a received signal R can be used as the intensity parameter PA.

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 CPU 400 of the signal processing module 40A of the target information measurement device 1B according to this embodiment determines whether the intensity parameter P representing the gradient K of a rising edge of a corresponding received signal R is greater than a predetermined threshold value Pth in step S320. It should be noted that 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.

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 information measuring device 1A, the description thereof is omitted.

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 amplifier 123 is saturated, making a first distance measurement D1 or a second distance measurement D2 according to current environments around the motor vehicle is properly selected.

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 first measurement section 131 as the intensity parameter P, but is not limited thereto . In particular, the target information measurement device 1B may be configured to use a rise time of a corresponding received signal R expressed as the subtraction of the first elapsed time Tf1 from the third elapsed time Ts and measured by the first measurement circuit 131 as the intensity parameter P.

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 second measurement section 132 as the intensity parameter P. The target information measurement device 1B may be configured to use a rise time of a corresponding received signal R expressed as the subtraction of the second elapsed time Tf2 from the third elapsed time T and measured by the second measurement section 132 as the intensity parameter P.

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.
It should be noted that a so-called pre-crash safety system is provided in order to based on both the distance from at least one target to a corresponding motor vehicle and the relative speed of the at least one target to the corresponding motor vehicle to carry out the following pre-crash safety task:
  • 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 information measuring devices 1, 1A and 1B can be preferably applied to such sensors for pre-crash systems.

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 information measurement apparatus 1 according to the first embodiment uses a fixed value of 0.3 for α when obtaining distance data D of a selected channel Chi representing the weighted average of the measurements D1 and D2, but may be configured to use a value as α which is variable depending on the intensity of a corresponding received signal Ri.

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 information measuring device 1 according to the first embodiment uses the first threshold level and the second threshold level as a threshold level used for the first measuring circuit 321, but may use three different threshold levels or a single threshold level as the threshold level used for the first measuring circuit 321 .

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.
When a cluster including pieces of distance data D corresponding to a plurality of receiving channels Ri is detected as a same target, in step S190 the target information measuring device 1 is configured to:
  • 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 information measurement device 1 is not limited to this configuration.

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.
Specifically, when a cluster including pieces of distance data D corresponding to a plurality of reception channels Ri is detected as a same target, the target information measuring device 1 may be configured in step S190 to:
  • 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 information measuring device 1 is configured to use a time-series filter in calculating the relative speed of at least one target and the device 1, however, it may be configured to use a derivative of the distance between a corresponding at least one target and the device 1, the is measured in step S190.

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 JP H06 - 305 383 A1 offenbart. Jedoch kann die Zielinformationsmessvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform so vorgesehen sein, um die Zielregion auf gleiche Weise wie die Zielinformationsmessvorrichtung 1A oder 1B gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform abzutasten.The target information measuring device 1 according to the first embodiment is provided to radiate laser pulses as signal pulses to the entirety of the target region and receive echoes reflected from plural portions of the target region corresponding to plural reception channels, thereby scanning the target region. For example, an example of the laser irradiation and the echo receiving method is disclosed in Japanese Patent Application Publication No JP H06 - 305 383 A1 disclosed. However, the target information measuring device 1 according to the first embodiment may be provided to scan the target region in the same manner as the target information measuring device 1A or 1B according to the second or third embodiment.

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 information measuring devices 1A and 1B according to the second and Third Embodiment may be designed to scan the target region in the same manner as the target information measuring device 1 according to the first embodiment.

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 distance measurement module 30A acquires the intensity parameter P, but the present invention is not limited thereto. In particular, a corresponding target information measuring device can be configured such that the distance measuring module 30A sends to the signal processing module 40A data necessary to obtain the intensity parameter P, such as a first elapsed time Tf1 and a second elapsed time Tb1, the signal processing module 40A denoting the Intensity parameter P obtained using the data.

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.

Claims (10)

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; und basierend 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; und einen 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; und für 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, und wobei 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: measures, for each measurement cycle, 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 corresponding to the one signal pulse passes a predetermined threshold level, the received signal being defined as a signal received from the target; and based on the first elapsed time, obtains a first measurement representing distance information to a target from the target information measuring 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: for each measurement cycle, samples each of the plurality of received signals at predetermined sampling intervals to obtain sampled levels for each of the plurality of received signals; extracting a plurality of 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 timings 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; integrates the sampled levels of each of the plurality of sets together to obtain a plurality of integrated sampled levels to obtain a second measurement representing the distance information to the target from the target information measuring device based on the plurality of integrated sampled levels; a determiner (40, 40A) determining how to use the first measurement and/or the second measurement to finally determine 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 that is higher than 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, measure 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 when the level of the signal received from the target is higher than the second threshold level; and for each measurement cycle, 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 when the level of the signal received from the target is equal to or less than the second threshold level, and wherein the determining means is configured to use the first measurement when the level of the signal received from the target, which is 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 signal received from the target representing the parameter is lower than the first threshold level to definitively determine the distance of the target, and using 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 to definitively determine the distance to the target determine. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Zielinformationsmessvorrichtung in einem ersten Modus ist, in dem der endgültig bestimmte Abstand des Ziels die erste Messung ist, die Zielinformationsmessvorrichtung in einem zweiten Modus ist, in dem der endgültig bestimmte Abstand des Ziels der Durchschnitt der ersten Messung und der zweiten Messung ist, und die Zielinformationsmessvorrichtung in einem dritten Modus ist, in dem der endgültig bestimmte Abstand des Ziels die zweite Messung ist, und der Geschwindigkeitskalkulator konfiguriert ist, die Geschwindigkeit des Ziels unter Verwendung eines Zeitreihenfilters derart zu berechnen, dass die berechnete Geschwindigkeit ein niedrigeres Zuverlässigkeitsniveau als ein Referenzzuverlässigkeitsniveau aufweist, wenn die Zielinformationsmessvorrichtung direkt bezüglich ihres Modus von einem des ersten Modus und des dritten Modus zu dem anderen davon umgeschaltet wird, ohne über den zweiten Modus zu gehen.Target information measuring device according to claim 1 , wherein the target information measuring device is in a first mode in which the finally determined distance of the target is the first measurement, the target information measuring device is in a second mode in which the finally determined distance of the target is the average of the first measurement and the second measurement, and the target information measuring device is in a third mode in which the finally determined distance of the target is the second measurement, and the speed calculator is configured to calculate the speed of the target using a time series filter such that the calculated speed has a lower reliability level than a reference reliability level when the target information measuring device is directly switched in its mode from one of the first mode and the third mode to the other thereof without going through the second mode. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Zeitreihenfilter ein Kalman-Filter mit einer Verstärkung ist, und der Geschwindigkeitskalkulator konfiguriert ist, um das Zuverlässigkeitsniveau des endgültig bestimmten Abstands des Ziels durch Ändern der Verstärkung einzustellen.Target information measuring device according to claim 2 , wherein the time series filter is a Kalman filter with a gain, and the velocity calculator is configured to adjust the confidence level of the finally determined range of the target by changing the gain. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmungseinrichtung konfiguriert ist, einen gewichteten Mittelwert der ersten Messung und zweiten Messung als den Durchschnitt der ersten Messung und der zweiten Messung zu berechnen.Target information measuring device according to one of Claims 1 until 3 , wherein the determiner is configured to calculate a weighted average of the first measurement and the second measurement as the average of the first measurement and the second measurement. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Das erste Messmodul konfiguriert ist, die erste abgelaufene Zeit in Inkrementen von Zeiteinheiten zu messen, wobei die Zeiteinheit kürzer als das Abtastintervall ist.Target information measuring device according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the first measurement module is configured to measure the first elapsed time in increments of time units, the time unit being shorter than the sampling interval. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Parameter mit dem Anstieg der Intensität des mindestens einen der mehreren Echos ansteigt, wobei das mindestens eine der mehreren Echos ein Echo ist, das dem vom Ziel empfangenen Signal entspricht, und die Bestimmungseinrichtung konfiguriert ist, um die erste Messung auszuwählen, um endgültig den Abstand des Ziels unter Verwendung der ausgewählten ersten Messung zu bestimmen, wenn ein Wert des Parameters größer als ein Grenzwert ist, und den zweiten Messwert auszuwählen, um endgültig den Abstand des Ziels unter Verwendung der ausgewählten zweiten Messung zu bestimmen, wenn der Wert des Parameters gleich oder größer als der Grenzwert ist.Target information measuring device according to claim 1 , wherein the parameter increases as the intensity of the at least one of the plurality of echoes increases, wherein the at least one of the plurality of echoes is an echo corresponding to the signal received from the target, and the determiner is configured to select the first measurement to definitively determine the distance to the target using the selected first measurement if a value of the parameter is greater than a threshold, and select the second measurement to finally determine the distance to the target using the selected second measurement if the value of the parameter is equal to or greater than the limit. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend: eine Parametererlangungseinrichtung (40A, Schritt S310), die konfiguriert ist, um als den Parameter eine Zeitlänge des vom Ziel empfangenen Signals zu erlangen, das den Grenzwert überschreitet.Target information measuring device according to claim 6 , further comprising: a parameter acquirer (40A, step S310) configured to acquire, as the parameter, a time length of the signal received from the target exceeding the threshold value. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend: eine Parametererlangungseinrichtung (40A, Schritt S310), die konfiguriert ist, aus dem Parameter einen Gradienten einer steigenden Flanke des vom Ziel empfangenen Signals zu erlangen.Target information measuring device according to claim 6 , further comprising: a parameter obtainr (40A, step S310) configured to obtain from the parameter a gradient of a rising edge of the signal received from the target. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Grenzwertpegel derart bestimmt wird, dass ein Genauigkeitspegel der ersten Messung gleich oder größer als ein Genauigkeitspegel der zweiten Messung ist.Target information measuring device according to one of Claims 6 until 8th , wherein the threshold level is determined such that an accuracy level of the first measurement is equal to or greater than an accuracy level of the second measurement. Zielinformationsmessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der endgültig bestimmte Abstand des Ziels durch ein Anwendungsprogramm einer Steuereinheit verwendet wird, und der Grenzwertpegel derart bestimmt wird, dass ein Genauigkeitspegel der ersten Messung gleich oder größer als ein Genauigkeitspegel ist, der für das Anwendungsprogramm erforderlich ist.Target information measuring device according to one of Claims 6 until 8th wherein the finally determined distance of the target is used by an application program of a control unit, and the threshold level is determined such that an accuracy level of the first measurement is equal to or greater than an accuracy level required for the application program.
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