DE102014218796A1 - Vorrichtung zum Erfassen eines Kriechens von Radarwellen - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung, die ein Kriechen von Radarwellen erfasst, enthält: einen Sender (32, 33, 34, 36), der Radarwellen überträgt; einen Empfänger (40, 41, 42, 43), der ankommende Wellen von einem Ziel empfängt; eine Abstandserfassungseinheit (50, 60, S140–S170), die einen ersten Abstand erfasst, der ein Abstand zu dem Ziel ist; eine Geschwindigkeitsableitungseinheit (50, 60, S140, S150, S160, S180), die eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Ziel ableitet; eine Abstandsschätzeinheit (50, 60, S190), die auf der Grundlage der Relativgeschwindigkeit einen zweiten Abstand schätzt, der ein Abstand zu dem Ziel ist; und eine Kriecherfassungseinheit (50, 60, S310–S500), die entsprechend dem, ob der Differenzabstand, der eine Abweichungsgröße zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand repräsentiert, größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, bestimmt, ob ein Kriechen aufgetreten ist.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Kriechens von Radarwellen unter Verwendung eines Ergebnisses einer Übertragung und/oder eines Empfangs von Radarwellen.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Es ist eine Radarvorrichtung bekannt, die an einem Fahrzeug montiert ist und ein Ziel auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Übertragung und/oder eines Empfangs der Radarwellen erfasst.
  • Die JP 2004-330890 A beschreibt beispielsweise eine Radarvorrichtung, bei der Radarwellen in vorbestimmten Messzyklen übertragen bzw. gesendet werden und ein Abstand (im Folgenden als Erfassungsabstand bezeichnet) zu dem Ziel (beispielsweise vorausbefindliches Fahrzeug), von dem die Radarwellen reflektiert werden, auf der Grundlage einer von dem Zeitpunkt, zu dem die Radarwellen übertragen werden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Vorrichtung die ankommenden Wellen empfängt, verstrichenen Zeit erfasst wird.
  • Bei einer Radarvorrichtung besteht bei einem Kriechen das Problem, dass die Radarvorrichtung irrtümlicherweise einen längeren Abstand als der Abstand zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs als den Erfassungsabstand erfasst. Man beachte, dass ein Kriechen ein Phänomen ist, bei dem Radarwellen unter die Karosserie des vorausbefindlichen Fahrzeugs gelangen, so dass die Radarwelle irrtümlicherweise als den Erfassungsabstand einen Abstand bis zu einem Vorderteil des vorausbefindlichen Fahrzeugs anstatt zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs erfasst.
  • Mit anderen Worten werden, wie es in 6A gezeigt ist, die Radarwellen gewöhnlich an dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs reflektiert, so dass die Radarvorrichtung in der Lage ist, den Abstand zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs als den Erfassungsabstand zu erfassen. Wie es in 6B gezeigt ist, gelangt jedoch, wenn das vorausbefindliche Fahrzeug ein Lastkraftwagen mit großer Fahrzeughöhe über dem Boden ist und der Abstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug (Fahrzeug, an dem die Radarvorrichtung montiert ist) und dem vorausbefindlichen Fahrzeug dicht ist, die Radarwelle in Abhängigkeit von der Höhe des Orts, an dem die Radarvorrichtung in der Fahrzeughöhenrichtung montiert ist, unter die Karosserie des vorausbefindlichen Fahrzeugs. Da die Radarwellen an einem vorderen Teil des vorausbefindlichen Fahrzeugs (beispielsweise Antriebswelle) anstatt an dessen hinterem Ende reflektiert werden, erfasst in diesem Fall die Radarvorrichtung den Abstand zu dem vorderen Teil als den Erfassungsabstand.
  • Um das oben beschriebene Problem zu lösen, bestimmt die Radarvorrichtung, die in der JP 2004-330890 A offenbart ist, dass ein Kriechen aufgetreten ist, wenn sich eine Differenz zwischen Erfassungsabständen, die während zeitlich aufeinanderfolgender Messperioden erfasst werden (im Folgenden als Abstandsvariation bezeichnet), auf größer oder gleich einem vorbestimmten Wert, der im Voraus festgelegt wird, erhöht hat.
  • Im Allgemeinen beschleunigt und verzögert ein Fahrzeug, das auf der Straße fährt, wiederholt. Wenn das Fahrzeug somit wiederholt beschleunigt und verzögert, variiert der tatsächliche Abstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug, an dem die Radarvorrichtung montiert ist, und dem vorausbefindlichen Fahrzeug zeitlich jedes Mal, wenn das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert. Außerdem variiert der Erfassungsabstand, der mittels der Radarvorrichtung erfasst wird, ebenfalls zeitlich.
  • Wenn sich die Abstandsvariation auf gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert erhöht hat, tritt das folgende Problem auf. Das heißt, obwohl der tatsächliche Abstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem vorausbefindlichen Fahrzeug variiert, bestimmt die Radarvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Patentdokument irrtümlicherweise, dass ein Kriechen aufgetreten ist.
  • Mit anderen Worten, gemäß den bekannten Radarvorrichtungen besteht das Problem, dass die Genauigkeit der Erfassung, ob ein Kriechen aufgetreten ist, gering ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Kriechens von Radarwellen, bei der die Genauigkeit der Erfassung des Kriechens der Radarwellen verbessert ist. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Sender (32, 33, 34, 36), einen Empfänger (40, 41, 42, 43), eine Abstandserfassungseinheit (50, 60, S140–S170), eine Geschwindigkeitsableitungseinheit (50, 60, S140, S150, S160, S180), eine Abstandsschätzeinheit (50, 60, S190) und eine Kriecherfassungseinheit (50, 60, S310–S500).
  • Aus diesen Einheiten überträgt bzw. sendet der Sender zu jedem Messzyklus frequenzmodulierte Radarwellen, bei denen die Frequenz derart moduliert ist, dass sie sich zeitlich erhöht oder verringert, und der Empfänger empfängt ankommende Wellen, die reflektierte Wellen der Radarwellen sind, die von dem Sender übertragen werden, und erzeugt ein Beatsignal zu jedem Messzyklus durch Mischen der empfangenen ankommenden Wellen mit den Radarwellen, die von dem Sender übertragen werden.
  • Die Abstandserfassungseinheit erfasst auf der Grundlage des Beatsignals einen ersten Abstand, der ein Abstand zu dem Ziel ist, das die Radarwellen reflektiert. Die Geschwindigkeitsableitungseinheit leitet (bestimmt, berechnet) auf der Grundlage des Beatsignals eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Ziel, das die Radarwellen reflektiert, ab. Die Abstandsschätzeinheit schätzt auf der Grundlage der Relativgeschwindigkeit, die von der Geschwindigkeitsableitungseinheit abgeleitet wird, einen zweiten Abstand, der ein Abstand zu dem Ziel ist, das die Radarwellen reflektiert.
  • Außerdem leitet (bestimmt, berechnet) eine Kriecherfassungseinheit einen Differenzabstand, der eine Abweichungsgröße bzw. Größe einer Abweichung zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand repräsentiert, auf der Grundlage des ersten Abstands, der von der Abstandserfassungseinheit erfasst wird, und des zweiten Abstands, der von der Abstandsschätzeinheit geschätzt wird, ab und bestimmt entsprechend dem, ob der Differenzabstand größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, ob ein Kriechen aufgetreten ist.
  • Bei einer derartigen Vorrichtung ist der Differenzabstand, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob das Kriechen aufgetreten ist, die Abweichungsgröße zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand. Die jeweiligen Informationen, die verwendet werden, um den ersten Abstand und den zweiten Abstand abzuleiten (bzw. zu schätzen), sind Indizes, die sich in Abhängigkeit von den jeweiligen Abständen voneinander unterscheiden.
  • Somit kann gemäß der Vorrichtung zum Erfassen eines Kriechens das Kriechen auf der Grundlage der Abweichungsgröße des Abstands, die anhand der sich unterscheidenden Indizes identifiziert wird, bestimmt werden, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung eines Kriechens verbessert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Fahrunterstützungssystems zeigt, das mit einer Kriecherfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;
  • 2 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Zielerfassungsprozesses zeigt;
  • 3 ein Flussdiagramm, das eine Prozedur eines Kriechbestimmungsprozesses zeigt;
  • 4A eine Grafik, die eine Änderung einer Variationsdifferenz zeigt;
  • 4B eine Grafik, die eine Änderung eines ersten Differenzabstands und eines zweiten Differenzabstands zeigt;
  • 5 ein Diagramm zur Erläuterung einer Wirkung der Ausführungsform;
  • 6A ein Diagramm zur Erläuterung eines Abstrahlungsbeispiels der Radarwellen, wenn der Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug erfasst wird; und
  • 6B ein Diagramm zur Erläuterung des Abstrahlungsbeispiels der Radarwellen, wenn ein Kriechen auftritt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Fahrunterstützungssystem
  • Das Fahrunterstützungssystem 1, das in 1 gezeigt ist, ist ein System, das in dem Fahrzeug montiert ist, um eine Fahrunterstützungssteuerung auszuführen.
  • Die Fahrunterstützungssteuerung, die hier beschrieben wird, ist eine Steuerprozedur zur Verbesserung einer Fahrsicherheit des Fahrzeugs und enthält Funktionen wie eine adaptive Fahrtregelung (ACC) und ein Vorzusammenstoßsicherheitssystem (PCS).
  • Bei der adaptiven Fahrtregelung (ACC) wird der Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem vorausbefindlichen Fahrzeug auf einem geeigneten Abstand gehalten. Das Vorzusammenstoßsicherheitssystem (PCS) erhöht die Bremskraft des vorhandenen Fahrzeugs und die Haltekraft des Sitzgurts, wenn es nicht in der Lage ist, eine Kollision zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und einem Hindernis auf der Fahrtroute des vorhandenen Fahrzeugs zu verhindern.
  • Um die oben beschriebenen Funktionen durchzuführen, enthält das Fahrunterstützungssystem 1 einen Radarsensor 10 und eine elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit (im Folgenden als Fahrunterstützungs-ECU bezeichnet) 60. Im Folgenden wird das Fahrzeug, das mit dem Fahrunterstützungssteuerung 1 ausgerüstet ist, als das vorhandene Fahrzeug bezeichnet.
  • Der Radarsensor 10 ist eine FMCW-Millimeterwellenradarvorrichtung (FMCW: frequenzmodulierte kontinuierliche Welle), bei der kontinuierliche Wellen im Millimeterband, die zeitlich frequenzmoduliert sind (im Folgenden als Radarwellen bezeichnet), übertragen und Radarwellen (ankommende Wellen), die an dem Ziel reflektiert werden, empfangen werden, wodurch das Ziel wie beispielsweise ein vorausbefindliches Fahrzeug oder ein straßenseitiges Ziel erkannt wird. Gleichzeitig erzeugt der Radarsensor 10 Zielinformationen hinsichtlich des erkannten Ziels und überträgt die Zielinformationen an die Fahrunterstützungs-ECU 60. Man beachte, dass die Zielinformationen zumindest eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem Ziel, einen Ort des Ziels (d. h. Abstand und Azimut) und eine Art des Ziels (beispielsweise vorausbefindliches Fahrzeug oder straßenseitiges Ziel) enthalten.
  • Die Fahrunterstützungs-ECU 60 ist aus einem bekannten Mikrocomputer aufgebaut, der zumindest einen ROM, einen RAM und eine CPU enthält. Außerdem enthält die Fahrunterstützungs-ECU 60 eine Bussteuerung, die verwendet wird, um eine Kommunikation über einen LAN-Kommunikationsbus (LAN: lokales Netz) durchzuführen.
  • Außerdem sind eine fahrzeugeigene Steuereinheit und eine fahrzeugeigene Ausrüstung (nicht gezeigt) über den LAN-Kommunikationsbus mit der Fahrunterstützungs-ECU 60 verbunden. Die fahrzeugeigene Steuereinheit enthält zumindest eine Bremssteuervorrichtung, eine Motorsteuervorrichtung und eine Sitzgurtsteuervorrichtung. Die fahrzeugeigene Ausrüstung enthält einen Alarmsummer, einen Monitor, einen Fahrtregelungsschalter und einen Sollzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter.
  • Die Bremssteuereinheit steuert eine Bremskraft, die auf das vorhandene Fahrzeug ausgeübt wird, entsprechend einem Sollbeschleunigungsfaktor, einer Bremsanforderung und einem Bremszustand, die von der Fahrunterstützungs-ECU 60 übertragen werden. Die Motorsteuervorrichtung steuert eine Antriebskraft der Brennkraftmaschine und des Antriebssystems entsprechend einem Betriebszustand auf der Grundlage des Sollbeschleunigungsfaktors und einer Kraftstoffunterbrechungsanforderung, die von der Fahrunterstützungs-ECU 60 übertragen werden. Die Sitzgurtsteuervorrichtung treibt einen Elektromotor (nicht gezeigt) an, um die Haltekraft des Sitzgurts zu steuern, wenn sie ein Notfallsignal von der Fahrunterstützungs-ECU 60 empfängt, das angibt, dass eine Kollision zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und einem Ziel nicht vermieden werden kann.
  • Die Fahrunterstützungs-ECU 60 steuert die fahrzeugeigene Steuereinheit und die fahrzeugeigene Ausrüstung auf der Grundlage der Zielinformationen, die von dem Radarsensor 10 übertragen werden, um eine Fahrunterstützungssteuerung durchzuführen.
  • Konfiguration des Radarsensors
  • Der Radarsensor 10 weist einen Oszillator 32, einen Verstärker 33, einen Verteiler 34 und eine Sendeantenne 36 auf.
  • Der Oszillator 32 erzeugt ein hochfrequentes Millimeterwellensignal (im Folgenden auch als Hochfrequenzsignal bezeichnet), das frequenzmoduliert ist. Das Hochfrequenzsignal ist derart moduliert, dass es in einer Modulationsperiode zwei Abschnitte aufweist, d. h. einen Aufwärtsabschnitt, in dem sich die Frequenz zeitlich linear erhöht (graduelle Erhöhung), und einen Abwärtsabschnitt, in dem sich die Frequenz zeitlich linear verringert (graduelle Verringerung). Der Verstärker 33 verstärkt das Hochfrequenzsignal, das von dem Oszillator 32 erzeugt wird.
  • Der Verteiler 34 verteilt das Ausgangssignal des Verstärkers 33 als ein Übertragungssignal (Sendesignal) Ss und ein lokales Signal Ls. Die Sendeantenne 36 strahlt die Radarwellen entsprechend dem Übertragungssignal Ss ab. Der Radarsensor 10 weist eine Empfangsantenneneinheit 40, einen Empfangsschalter 42, einen Mischer 43, einen Verstärker 44, einen Filter 45, einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 46 und eine Signalverarbeitungseinheit 50 auf. Man beachte, dass der Oszillator 32, der Verstärker 33, der Verteiler 34 und die Antenne 36 den Sender bilden.
  • Die Empfangsantenneneinheit 40 enthält N Antennen, d. h. Antennen 41-1 bis 41-N (N ist eine natürliche Zahl von zwei oder größer), die Radarwellen empfangen. Den jeweiligen Antennen 41-1 bis 41-N sind die jeweiligen Kanäle CH1 bis CH-N zugeordnet. Der Empfangsschalter 42 wählt aufeinanderfolgend eine Antenne aus den Antennen 41-1 bis 41-N aus, um das Empfangssignal Sr der ausgewählten Antenne dem anschließenden Schaltungsblock zuzuführen.
  • Der Mischer 43 mischt das Empfangssignal Sr, mit dem lokalen Signal Ls, um ein Beatsignal BT zu erzeugen, das eine Frequenzdifferenz zwischen dem Übertragungssignal Ss und dem Empfangssignal Sr repräsentiert. Der Verstärker 44 verstärkt das Beatsignal BT, das von dem Mischer 43 zugeführt wird. Der Filter 45 eliminiert nicht benötigte Signalkomponenten aus dem Beatsignal BT, das von dem Mischer 43 erzeugt wird. Der A/D-Wandler tastet das Ausgangssignal des Filters 45 ab und wandelt dieses in digitale Daten um. Man beachte, dass die Empfangsantenneneinheit 40 mit den Antennen 41-1 bis 41-N, der Empfangsschalter 42 und der Mischer 43 den Empfänger bilden.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 50 ist aus einem bekannten Mikrocomputer aufgebaut, der mindestens einen ROM, einen RAM und eine CPU enthält. Außerdem enthält die Signalverarbeitungseinheit 50 eine Berechnungseinheit, die verwendet wird, um eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) der Daten, die von dem A/D-Wandler 46 zugeführt werden, durchzuführen (beispielsweise DSP: digitaler Signalprozessor).
  • Die Signalverarbeitungseinheit 50 aktiviert oder deaktiviert den Oszillator 32 und steuert das Abtasten des Beatsignals BT durch den A/D-Wandler 46. Gleichzeitig führt die Signalverarbeitungseinheit 50 eine Signalverarbeitung unter Verwendung von Abtastdaten und einen Informationskommunikationsprozess durch, bei dem Informationen, die zur Signalverarbeitung benötigt werden (beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeit), und Zielinformationen, die als Ergebnis der Signalverarbeitung erlangt werden, zwischen der Signalverarbeitungseinheit 50 und der Fahrunterstützungs-ECU 60 ausgetauscht werden.
  • Außerdem erfasst die Signalverarbeitungseinheit 50 ein Ziel, von dem die Radarwellen reflektiert werden, unter Verwendung der Abtastdaten des Beatsignals BT und führt einen Zielerfassungsprozess zum Erzeugen von Zielinformationen hinsichtlich des Ziels durch.
  • Betrieb des Radarsensors
  • Wenn der Oszillator 32 in dem Radarsensor 10 als Reaktion auf einen Befehl, der von der Signalverarbeitungseinheit 50 übertragen wird, oszilliert, um das Hochfrequenzsignal zu erzeugen, verstärkt der Verstärker 33 das Hochfrequenzsignal und der Verteiler 34 verteilt das Hochfrequenzsignal, das von dem Verstärker 33 verstärkt wurde, wodurch das Übertragungssignal Ss und das lokale Signal Ls erzeugt werden. Außerdem überträgt bzw. sendet der Radarsensor 10 das Übertragungssignal Ss als Radarwellen über die Sendeantenne 36.
  • Anschließend werden die Radarwellen, die von der Sendeantenne 36 übertragen bzw. gesendet und an dem Ziel reflektiert werden (d. h. ankommende Wellen), an sämtlichen Antennen 41-1 bis 41-N, die die Empfangsantenneneinheit 40 bilden, empfangen. Dann wird nur das Empfangssignal Sr des Empfangskanals CH-i (i = 1 bis N), das von dem Empfangsschalter 42 ausgewählt wurde, dem Mischer 43 zugeführt und von dem Verstärker 44 verstärkt. Der Mischer 43 erzeugt das Beatsignal BT durch Mischen des lokalen Signals Ls von dem Verteiler 34 mit dem Empfangssignal Sr. Nachdem nicht benötigte Signalkomponenten aus dem Beatsignal BT eliminiert wurden, wird das Beatsignal BT von dem A/D-Wandler 46 abgetastet und der Signalverarbeitungseinheit 50 zugeführt.
  • Der Empfangsschalter 42 wird während einer Modulationsperiode der Radarwellen derart geschaltet, dass jeder Kanal CH-1 bis CH-N eine vorbestimmte Anzahl von Malen ausgewählt wird (beispielsweise 512-mal). Der A/D-Wandler 46 synchronisiert sich mit dem Schaltzeitpunkt des Empfangsschalters 42, um den ausgewählten Kanal abzutasten. Mit anderen Worten, während der einen Modulationsperiode der Radarwellen werden die Abtastdaten für jeden Kanal CH-1 bis CH-N in jedem Aufwärtsabschnitt und Abwärtsabschnitt akkumuliert.
  • Die Signalverarbeitungseinheit 50 erfasst das Ziel, das die Radarwellen reflektiert, auf der Grundlage der Abtastwerte des Beatsignals BT und erlangt Abstände zu einem jeweiligen Ziel, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem Ziel sowie einen Azimut, in dem das Ziel vorhanden ist (im Folgenden als Eingangsazimut bezeichnet). Die Signalverarbeitungseinheit 50 identifiziert, ob das Ziel ein vorausbefindliches Fahrzeug oder ein straßenseitiges Ziel ist (d. h. die Art des Ziels), auf der Grundlage der Informationen (Abstand, Relativgeschwindigkeit und Eingangsazimut) hinsichtlich des jeweiligen Ziels.
  • Außerdem gibt die Signalverarbeitungseinheit 50 die Zielinformationen einschließlich der Abstände zu dem jeweiligen Ziel, der Relativgeschwindigkeit zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem Ziel sowie des Eingangsazimuts an die Fahrunterstützungs-ECU 60 aus.
  • Zielerfassungsprozess
  • Im Folgenden wird der Zielerfassungsprozess, der von der Signalverarbeitungseinheit 50 des Radarsensors 10 ausgeführt wird, beschrieben. Dieser Zielerfassungsprozess wird in vorbestimmten Messzyklen, die im Voraus bestimmt werden, aktiviert
  • Wenn der Zielerfassungsprozess aktiviert wird, aktiviert die Signalverarbeitungseinheit 50 den Oszillator 32, um eine Übertragung der Radarwellen zu starten (S110), wie es in 2 gezeigt ist. Anschließend erlangt die Signalverarbeitungseinheit 50 Abtastwerte des Beatsignals BT über den A/D-Wandler 46 (S120). Wenn eine benötigte Menge an Abtastwerten erlangt wurde, stoppt die Signalverarbeitungseinheit 50 den Betrieb des Oszillators 32, um die Übertragung der Radarwellen zu beenden (S130).
  • Anschließend erfolgt eine Frequenzanalyse (FFT gemäß der vorliegenden Ausführungsform) der Abtastwerte des Beatsignals BT, die in Schritt S130 erlangt wurden, um ein Leistungsspektrum des Beatsignals BT für jeden Empfangskanal CH-1 bis CH-N für jeden Aufwärts- und Abwärtsabschnitt zu erlangen (S140). Das Leistungsspektrum repräsentiert Frequenzen, die in dem Beatsignal BT enthalten sind, und eine Intensität der jeweiligen Frequenzen.
  • In Schritt S140 werden jeweilige Peakfrequenzen (Spitzenfrequenzen) fbu1 bis fbum des Leistungsspektrums in dem Aufwärtsabschnitt extrahiert und es werden jeweilige Peakfrequenzen fbd1 bis fbdm des Leistungsspektrums in dem Abwärtsabschnitt extrahiert. Jede extrahierte Peakfrequenz fbu und fbd repräsentiert einen Kandidaten eines Ziels (im Folgenden als Zielkandidat bezeichnet), das Radarwellen reflektiert.
  • Anschließend wird in Schritt S150 ein Azimuterfassungsprozess ausgeführt. Der Azimuterfassungsprozess schätzt für die jeweiligen Peakfrequenzen fbu und fbd den Eingangsazimut des Zielkandidaten und die Eingangsleistung, die eine Empfangsleistung repräsentiert, wenn die reflektierten Wellen von dem Zielkandidaten empfangen werden. Als Azimuterfassungsprozess kann ein bekanntes Verfahren wie beispielsweise eine Mehrfachsignalklassifikation (MUSIC) oder eine digitale Strahlformung verwendet werden. Der Eingangsazimut gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als eine Richtung (Winkel) definiert, in der das Ziel in Bezug auf die Bezugsachse, die in dem Radarsensor 10 festgelegt ist, vorhanden ist.
  • Anschließend wird in Schritt S160 auf der Grundlage des Eingangsazimuts und der Eingangsleistung, die in Schritt S150 geschätzt wurde, ein Paarbildungsvorgang (Paaren) auf eine Peakfrequenz fbu von dem Aufwärtsabschnitt (d. h. unter den Peakfrequenzen fbu1 bis fbum, die in dem Aufwärtsabschnitt des dem Beatsignala BT erlangt wurden) und eine Peakfrequenz fbd von dem Abwärtsabschnitt (d. h. unter den Peakfrequenzen fbd1 bis fbd, die in dem Abwärtsabschnitt des Beatsignala BT erlangt wurden), die beide dasselbe Ziel repräsentieren, von dem die Radarwellen reflektiert werden, durchgeführt. Dann werden die gepaarten Peakfrequenzen gespeichert. Im Folgenden werden die gepaarten Peakfrequenzen fbu und fbd, die gespeichert werden, auch als Frequenzpaar bezeichnet.
  • Insbesondere bestimmt der Prozess in Schritt S160 gemäß dieser Ausführungsform für sämtliche Kombinationen der Frequenzpaare aus der Peakfrequenz fbu in dem Aufwärtsabschnitt und der Peakfrequenz fbd in dem Abwärtsabschnitt, ob eine Eingangsleistungsdifferenz und eine Winkeldifferenz des Eingangsazimuts innerhalb eines vorbestimmten im Voraus festgelegten erlaubten Bereichs liegt. Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S160 wird, wenn der Prozess bestimmt, dass die Eingangsleistungsdifferenz und die Winkeldifferenz des Eingangsazimuts innerhalb des erlaubten Bereichs liegen, das entsprechende Paar von Peakfrequenzen als Frequenzpaar bestimmt.
  • In Schritt S170 wird der erste Abstand D(n) aus dem gespeicherten Frequenzpaar unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, das für die FMCW-Radarvorrichtung verwendet wird, abgeleitet (bestimmt, berechnet). Man beachte, dass der erste Abstand D ein Abstand von dem Radarsensor 10 zu dem Zielkandidaten ist und auf der Grundlage einer Periode von dem Zeitpunkt, zu dem die Radarwellen übertragen bzw. gesendet werden, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die ankommenden Wellen bzw. Eingangswellen empfangen werden, abgeleitet wird. Man beachte, dass die Signalverarbeitungseinheit 50, die elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit 60 sowie die Schritte S140, S150, S160 und S170 die Abstandserfassungseinheit bilden.
  • In Schritt S180 wird die Relativgeschwindigkeit Vz(n) zwischen dem Zielkandidaten und dem vorhandenen Fahrzeug aus dem gespeicherten Frequenzpaar unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, das für die FMCW-Radarvorrichtung verwendet wird, abgeleitet (bestimmt, berechnet). Man beachte, dass n den n-ten Messzyklus bezeichnet, wobei n eine positive ganze Zahl ist. Man beachte, dass die Signalverarbeitungseinheit 50, die elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit 60 sowie die Schritte S140, S150, S160 und S180 die Geschwindigkeitsableitungseinheit bilden.
  • Anschließend leitet (bestimmt, berechnet) der Prozess in Schritt S190 den zweiten Abstand D'(n) auf der Grundlage der Relativgeschwindigkeit, die in Schritt S180 abgeleitet wurde, ab. Der zweite Abstand D' ist ein Abstand von dem Radarsensor 10 zu dem Zielkandidaten und wird auf der Grundlage der folgenden Gleichung (1) abgeleitet. In der folgenden Gleichung (1) repräsentiert Δt das Zeitintervall zwischen Messzyklen. Man beachte, dass die Signalverarbeitungseinheit 50, die elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit 60 sowie der Schritt S190 die Abstandsschätzeinheit bilden. D'(n) = D'(n – 1) + Vz(n – 1)·Δt (1)
  • Mit anderen Worten, in Schritt S190 wird eine Größe einer Änderung des Abstands (Vz(n)·Δt) des derzeitigen Messzyklus (n) zu dem zweiten Abstand D'(n – 1) addiert, der einen Zyklus vor dem derzeitigen Messzyklus erfasst wurde, wodurch der zweite Abstand D'(n) des derzeitigen Messzyklus erhalten wird. In Schritt S190 gemäß der Ausführungsform wird jedoch die Größe der Änderung des Abstands (Vz(n)·Δt) zu dem ersten Abstand D(n – 1) addiert, bis mehrere Messzyklen (beispielsweise 5 Messzyklen) verstrichen sind, seitdem die Signalverarbeitungseinheit 50 den Sollerfassungsprozess aktiviert hat.
  • Anschließend leitet der Zielerfassungsprozess auf der Grundlage der Relativgeschwindigkeit Vz zwischen dem Zielkandidaten und dem vorhandenen Fahrzeug und der Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeit eines jeweiligen Zielkandidaten ab und bestimmt, ob der Zielkandidat ein nicht bewegtes Objekt (stoppendes Objekt) oder ein bewegtes Objekt ist (S200). In Schritt S200 ordnet der Prozess Informationen einschließlich eines Azimuts, in dem der Zielkandidat vorhanden ist, des erlangten Abstands und der Relativgeschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) den jeweiligen Frequenzpaaren zu und speichert die Informationen, die dem jeweiligen Frequenzpaar als einem Zielkandidaten zugeordnet sind.
  • Außerdem führt der Sollerfassungsprozess in Schritt S210 auf der Grundlage der Informationen (d. h. Abstand, Fahrgeschwindigkeit und Azimut) hinsichtlich des Frequenzpaars (im Folgenden als derzeitiges Zykluspaar bezeichnet), die in Schritt S190 des derzeitigen Messzyklus gespeichert wurden, und der Informationen hinsichtlich des Frequenzpaars (im Folgenden als vorheriges Zykluspaar bezeichnet), die in dem vorherigen Messzyklus gespeichert wurden, einen Historienverbindungsprozess aus, der ein zu demselben Ziel gehörendes Frequenzpaar erfasst.
  • Insbesondere legt der Prozess in dem Historienverbindungsprozess (S210) gemäß der vorliegenden Ausführungsform sämtliche Kombinationen zwischen den vorherigen Zykluspaaren und den derzeitigen Zykluspaaren (im Folgenden als Kombinationspaare bezeichnet) fest und erhält irgendein Kombinationspaar unter sämtlichen Kombinationspaaren. Dann leitet der Prozess einen Ort ab, an dem das derzeitige Zykluspaar, das dem vorherigen Zykluspaar entspricht, vorhanden ist, das auf der Grundlage von Informationen über das vorherige Zykluspaar in dem erhaltenen Kombinationspaar (im Folgenden als geschätzter Ort bezeichnet) und einer Geschwindigkeit, die zu dem derzeitigen Zykluspaar gehört (im Folgenden als geschätzte Geschwindigkeit bezeichnet), geschätzt wird. Da der Prozess zum Ableiten des geschätzten Orts und der geschätzten Geschwindigkeit ein bekannter Prozess ist, wird deren detaillierte Beschreibung weggelassen. Der geschätzte Ort und die geschätzte Geschwindigkeit können jedoch beispielsweise wie folgt erhalten werden. Das heißt, der Prozess schätzt das zeitliche Verhalten des Frequenzpaars (d. h. des Zielkandidaten) unter Verwendung beispielsweise eines Kalman-Filters und bestimmt den geschätzten Ort und die geschätzte Geschwindigkeit auf der Grundlage des geschätzten Ergebnisses.
  • Dann erlangt der Prozess in dem Historienverbindungsprozess auf der Grundlage des geschätzten Orts und der geschätzten Geschwindigkeit und des Orts und der Geschwindigkeit, die anhand des derzeitigen Zykluspaars abgeleitet werden, eine Ortsdifferenz und eine Geschwindigkeitsdifferenz. Insbesondere erlangt der Prozess die Ortsdifferenz zwischen dem Ort, der aus dem derzeitigen Zykluspaar abgeleitet wird (d. h. Ort des Zielkandidaten, der zu dem derzeitigen Zykluspaar gehört), und dem geschätzten Ort sowie die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Geschwindigkeit, die aus dem derzeitigen Zykluspaar abgeleitet wird (d. h. Geschwindigkeit des Zielkandidaten, der zu dem derzeitigen Zykluspaar gehört), und der geschätzten Geschwindigkeit.
  • Wenn die Ortsdifferenz kleiner als ein vorbestimmter Bezugsabstand ist und die Geschwindigkeitsdifferenz kleiner als eine vorbestimmte obere Grenzgeschwindigkeitsdifferenzgrenze ist, bestimmt der Prozess, dass das Frequenzpaar, das dieses Kombinationspaar bildet, zu demselben Ziel gehört. Das heißt, der Prozess bestimmt, dass eine Historienverbindung (Verbindung mit der Vergangenheit) vorhanden ist. Anschließend erneuert der Prozess einen Zählwert des Verbindungszählers des derzeitigen Zykluspaars auf einen Wert, der aus einem um 1 inkrementierten Zählwert des Verbindungszählers des vorherigen Zykluspaars erhalten wird.
  • Gemäß dem Historienverbindungsprozess der vorliegenden Ausführungsform empfängt das derzeitige Zykluspaar, das eine Historienverbindung mit dem vorherigen Zykluspaar aufweist, die Informationen (Zählwert des Verbindungszählers) des entsprechenden vorherigen Zykluspaars, und das derzeitige Zykluspaar, das keine Historienverbindung aufweist, hält den Zählwert auf null.
  • In dem Zielerfassungsprozess erkennt der Prozess in Schritt S220 ein Frequenzpaar, für das die Historienverbindung einen vorbestimmten Erkennungsschwellenwert überschreitet, als ein Ziel (im Folgenden als endgültiges Ziel bezeichnet) und speichert das endgültige Ziel. Insbesondere bestimmt der Prozess in Schritt S220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, dass die Historienverbindung einen vorbestimmten Erkennungsschwellenwert überschreitet, wenn der Zählwert des Verbindungszählers den vorbestimmten Erkennungsschwellenwert überschreitet.
  • In Schritt S220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform identifiziert der Prozess die Art der jeweiligen endgültigen Ziele und erzeugt den ersten Abstand D, den zweiten Abstand D', die Relativgeschwindigkeit Vz, den Azimut und die Zielinformationen, die der Art des jeweiligen Ziels zugeordnet sind, und speichert diese.
  • Man beachte, dass die Art der Ziele ein vorausbefindliches Fahrzeug und ein straßenseitiges Ziel enthält. Da das Verfahren, das das Ziel als vorausbefindliches Fahrzeug bestimmt, bekannt ist, wird dessen genauere Beschreibung weggelassen. Es kann jedoch beispielsweise angenommen werden, dass ein endgültiges Ziel, das sich unter den Zielen (Objekten) am nächsten bei dem vorhandenen Fahrzeug auf einer Route befindet, auf der das vorhandene Fahrzeug fährt (d. h. Fahrtroute), als ein vorausbefindliches Fahrzeug bestimmt werden kann. Da das Verfahren zum Bestimmen des Objekts als ein straßenseitiges Objekt bekannt ist, wird dessen genauere Beschreibung weggelassen. Es kann jedoch beispielsweise angenommen werden, dass ein endgültiges Ziel, das unter nicht bewegten Objekten entlang der Fahrtroute angeordnet ist, als ein straßenseitiges Objekt bestimmt werden kann.
  • Der Zielerfassungsprozess führt auf der Grundlage der gespeicherten Zielinformationen in Schritt S230 einen Kriechbestimmungsprozess aus, um zu bestimmen, ob ein Kriechen aufgetreten ist. Man beachte, dass das Kriechen ein Phänomen ist, bei dem Radarwellen unterhalb der Karosserie des vorausbefindlichen Fahrzeugs gelangen, so dass die Radarvorrichtung irrtümlicherweise einen Abstand zu einem vorderen Teil des vorausbefindlichen Fahrzeugs anstatt zu dem hinteren Teil des vorausbefindlichen Fahrzeugs als den ersten Abstand D erkennt.
  • Mit anderen Worten, wenn kein Kriechen aufgetreten ist, werden die Radarwellen, die von dem Radarsensor 10 übertragen werden, gewöhnlich an dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs reflektiert, so dass die Radarvorrichtung in der Lage ist, den Abstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs als den ersten Abstand D und den zweiten Abstand D' zu erfassen (siehe 6A).
  • In Abhängigkeit von der Höhe des vorhandenen Fahrzeugs in der Fahrzeughöhenrichtung, in der der Radarsensor 10 montiert ist, gelangen die Radarwellen jedoch unter die Karosserie des vorausbefindlichen Fahrzeugs. In diesem Fall erkennt die Radarvorrichtung, da die Radarwellen an einem Objekt (beispielsweise Antriebswelle) reflektiert werden, das auf einer Vorderseite des Fahrzeugs anstatt an dem hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnet ist (siehe 6B), den Abstand zu diesem Objekt als den ersten Abstand D. Da sich die Relativgeschwindigkeit Vz zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem vorausbefindlichen Fahrzeug nicht in Abhängigkeit von einem Ort, an dem die Radarwellen reflektiert werden, ändert, ist der zweite Abstand D' im Wesentlichen gleich einem Abstand zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs.
  • Der Kriechbestimmungsprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt auf der Grundlage der Abweichungsgröße bzw. Größe der Abweichung zwischen dem ersten Abstand D und dem zweiten Abstand D', ob ein Kriechen aufgetreten ist. Die genauere Beschreibung des Kriechbestimmungsprozesses erfolgt später. Der Radarsensor 10 führt den Kriechbestimmungsprozess aus und dient somit als eine Kriecherfassungseinheit gemäß den Ansprüchen.
  • In Schritt S240 gibt der Zielerfassungsprozess außerdem die Zielinformationen über das gespeicherte endgültige Ziel an die Fahrunterstützungs-ECU 60 aus. Die Zielinformationen, die in Schritt S240 ausgegeben werden, beinhalten einen Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug, der in dem später beschriebenen Kriechbestimmungsprozess abgeleitet wird.
  • Anschließend wird der Zielerfassungsprozess des derzeitigen Zyklus beendet und es wird auf den nächsten Aktivierungszyklus gewartet.
  • Kriechbestimmungsprozess
  • Der Kriechbestimmungsprozess, der in Schritt S230 in dem Zielerfassungsprozess aktiviert wird, bestimmt, ob der erste Abstand D(n) des endgültigen Ziels, das als ein vorausbefindliches Fahrzeug erkannt wird (im Folgenden als erster Objektabstand bezeichnet), innerhalb eines Bestimmungsbereichs liegt (S310). Der Bestimmungsbereich ist ein Bereich zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem vorausbefindlichen Fahrzeug, in dem ein Kriechen wahrscheinlich auftritt. Dieser Bestimmungsbereich wird im Voraus auf der Grundlage der Höhe in der Fahrzeughöhenrichtung, in der der Radarsensor 10 montiert ist, und eines Abstrahlungswinkelbereichs der Radarwellen, die von dem Radarsensor 10 abgestrahlt werden, bestimmt.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S310 der erste Objektabstand D(n) innerhalb eines Bestimmungsbereichs liegt (S310: JA), bestimmt der Prozess, dass ein Kriechen aufgetreten ist, und schreitet zum Schritt S320.
  • In Schritt S320 leitet (bestimmt, berechnet) der Prozess den ersten Differenzabstand, der eine Differenz des ersten Objektabstands D ist (d. h. ein Beispiel der ersten Variation), den zweiten Differenzabstand, der eine Differenz des zweiten Objektabstands D' ist (d. h. ein Beispiel der zweiten Variation), und die Variationsdifferenz, die eine Abweichungsgröße bzw. Größe einer Abweichung zwischen dem ersten Differenzabstand und dem zweiten Differenzabstand ist, ab. In Schritt S320 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der erste Differenzabstand durch Subtrahieren des ersten Objektabstands D(n – 1) von dem ersten Objektabstand D(n) abgeleitet werden.
  • Der zweite Differenzabstand kann durch Subtrahieren des zweiten Objektabstands D'(n – 1) von dem zweiten Objektabstand D'(n) abgeleitet werden. Man beachte, dass der zweite Objektabstand D' der zweite Abstand D' des endgültigen Ziels, das als vorausbefindliches Fahrzeug erkannt wurde, ist.
  • Außerdem kann in Schritt S320 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Variationsdifferenz durch Subtrahieren des zweiten Differenzabstands von dem ersten Differenzabstand abgeleitet werden. Außerdem bestimmt der Kriechbestimmungsprozess in Schritt S330, ob die Variationsdifferenz, die in Schritt S320 abgeleitet wurde, außerhalb eines vorbestimmten Bereichs (d. h. ein Beispiel des vorbestimmten Schwellenwerts) liegt. Wenn als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S330 die Variationsdifferenz innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (S330: NEIN), bestimmt der Prozess, dass ein Kriechen wahrscheinlich nicht aufgetreten ist, und dann schreitet der Prozess zum Schritt S470 (der später beschrieben wird).
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung des Schritts die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt (S330: JA), bestimmt der Prozess, dass ein Kriechen wahrscheinlich aufgetreten ist, und schreitet zum Schritt S340. Anschließend bestimmt der Kriechbestimmungsprozess in Schritt S340, ob der erste Differenzabstand kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert Th ist. Der vorbestimmte Schwellenwert Th ist ein negativer Wert, der repräsentiert, dass sich das vorhandene Fahrzeug und das vorausbefindliche Fahrzeug aneinander annähern.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S340 der erste Differenzabstand größer als der vorbestimmte Schwellenwert Th ist (S340: NEIN), bestimmt der Prozess, dass ein Kriechen aufgetreten ist, und schreitet zum Schritt S390 (der später beschrieben wird).
  • Wenn der Prozess als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S330 bestimmt, dass der erste Differenzabstand kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert Th ist (S340: JA), bestimmt der Prozess, dass kein Kriechen aufgetreten ist und schreitet zum Schritt S350. In Schritt S350 bestimmt der Prozess, ob ein Kriech-Flag (als Kriech-FL in 3 angegeben) gesetzt ist.
  • Das Kriech-Flag repräsentiert, ob ein Kriechen aufgetreten ist. Wenn das Kriech-Flag gesetzt ist, ist beispielsweise ein Kriechen aufgetreten, und wenn das Kriech-Flag nicht gesetzt ist, ist kein Kriechen aufgetreten.
  • Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S350, wenn das Kriech-Flag nicht gesetzt ist (S350: NEIN), setzt der Prozess ein Rausch-Flag (S360). Das Rausch-Flag repräsentiert, ob der Faktor, der bewirkt, dass die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine Änderung des tatsächlichen Abstands zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs ist. Insbesondere wenn das Rausch-Flag gesetzt ist, ist der Faktor, der bewirkt, dass die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine Änderung des tatsächlichen Abstands zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs.
  • Mit anderen Worten, obwohl die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird, wenn der erste Differenzabstand kleiner oder gleich dem vorbestimmen Schwellenwert Th ist und das Kriechflag nicht gesetzt ist, angenommen, dass das vorausbefindliche Fahrzeug seine Fahrgeschwindigkeit hält und nur das vorhandene Fahrzeug beschleunigt oder dass das vorhandene Fahrzeug seine Fahrgeschwindigkeit hält und nur das vorausbefindliche Fahrzeug verzögert (d. h. ein Rauschzustand (Rauscherzeugungsstufe) in den 4A und 4B). In diesen Fällen setzt der Prozess das Rausch-Flag, da der Faktor, der bewirkt, dass die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, eine Änderung des tatsächlichen Abstands zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs ist.
  • Anschließend setzt der Kriechbestimmungsprozess einen Kalibrierungswert bzw. Korrekturwert auf einen Anfangswert (S370) und leitet (bestimmt, berechnet) einen Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug in Schritt S380 ab. In Schritt S380 gemäß der vorliegenden Ausführungsform subtrahiert der Prozess den Kalibrierungswert von dem ersten Objektabstand D(n), um den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug abzuleiten.
  • Man beachte, dass der Anfangswert, der in Schritt S370 gesetzt wird, gleich 0 ist. Wenn sich daher der Prozess von dem Schritt S370 zum Schritt S380 bewegt, wird der erste Objektabstand D(n) als ein Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug abgeleitet. Man beachte, dass die Signalverarbeitungseinheit 50, die elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit 60 sowie die Schritte S370, S380, S430 und S490 die Abstandserkennungseinheit bilden.
  • Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es wird zum Schritt S240 zurückgekehrt, in dem der Zielerfassungsprozess ausgeführt wird. In Schritt S390, der ausgeführt wird, wenn als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S340 der erste Differenzabstand größer als der vorbestimmte Schwellenwert Th ist (S340: NEIN), bestimmt der Prozess, ob das Rausch-Flag (in 3 als Rausch-FL angegeben) gesetzt ist.
  • Wenn als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S390 das Rausch-Flag gesetzt ist (S390: JA), setzt der Prozess das Rausch-Flag zurück (S400) und schreitet zum Schritt S370. Das heißt, in einem Fall, in dem der erste Differenzabstand größer als der vorbestimmte Schwellenwert Th ist und das Rausch-Flag gesetzt ist, hält das vorausbefindliche Fahrzeug seine Fahrgeschwindigkeit und nur das vorhandene Fahrzeug verzögert, oder das vorhandene Fahrzeug hält seine Fahrgeschwindigkeit und nur das vorausbefindliche Fahrzeug beschleunigt (d. h. ein Rauschzustand (Rauschlöschstufe) in den 4A und 4B). In diesen Fällen wird angenommen, dass der Faktor, der bewirkt, dass sich der erste Objektabstand D vergrößert, darin besteht, dass der Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs größer geworden ist, so dass sich der Rauschzustand in die Rauschlöschstufe ändert. Dementsprechend setzt der Prozess das Rausch-Flag in Schritt S400 zurück.
  • Anschließend setzt der Prozess in Schritt S370 den Kalibrierungswert auf den Anfangswert und leitet den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug ab (S380). Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt S240, in dem der Zielerfassungsprozess ausgeführt wird. Wenn in Schritt S390 das Rausch-Flag nicht gesetzt ist (S390: NEIN), bestimmt der Prozess, dass sehr wahrscheinlich ein Kriechen aufgetreten ist, und inkrementiert den Zählwert des Zeitzählers (S410).
  • Anschließend bestimmt der Prozess in Schritt S420, ob der Zählwert des Zeitzählers größer oder gleich dem vorbestimmten Bestimmungsschwellenwert ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S420 zeigt, dass der Zählwert kleiner als der Bestimmungsschwellenwert ist (S420: NEIN), schreitet der Prozess zum Schritt S460 (der später beschrieben wird).
  • Wenn der Zählwert als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S420 größer oder gleich dem Bestimmungsschwellenwert ist (S420: JA), bestimmt der Prozess, dass ein Kriechen aufgetreten ist (d. h. ein Kriechzustand (Kriecherzeugungsstufe) in den 4A und 4B), und leitet (bestimmt, berechnet) den Kalibrierungswert ab bzw. stellt diesen ein (S430). Insbesondere subtrahiert der Prozess in Schritt S430 den zweiten Objektabstand D'(n) von dem ersten Objektabstand D(n), um den Kalibrierungswert abzuleiten.
  • Anschließend setzt der Kriechbestimmungsprozess in Schritt S440 das Kriech-Flag (als Kriech-FL in 3 angegeben) und leitet einen Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug ab (S380). In Schritt S380 subtrahiert der Prozess den Kalibrierungswert, der in Schritt S430 eingestellt wurde, von dem ersten Objektabstand D(n), um den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug abzuleiten, und fügt den abgeleiteten Abstand den Zielinformationen, die zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug gehören, hinzu.
  • Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt S240, in dem der Zielerfassungsprozess ausgeführt wird. Wenn als Ergebnis der Bestimmung in S350 das Kriech-Flag gesetzt ist (S350: JA), schreitet der Prozess zum Schritt S450.
  • Mit anderen Worten, auch wenn die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, wird, wenn der erste Differenzabstand kleiner oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert Th ist und das Kriech-Flag gesetzt ist, angenommen, dass der Kriechzustand ein transienter Zustand bzw. Übergangszustand ist (d. h. eine Periode, während der das Kriechen aufhört, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist), in dem sich der Zustand von einem Zustand, in dem das Kriechen aufgetreten ist, in einen Zustand ändert, in dem das Kriechen aufgehört hat.
  • Dementsprechend dekrementiert der Prozess in Schritt S450 den Zählwert des Zeitzählers um eins und schreitet zum Schritt S420. Wenn der Zählwert des Zeitzählers als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S420 größer oder gleich dem Bestimmungsschwellenwert ist (S420: JA), leitet der Prozess den Kalibrierungswert in Schritt S430 ab bzw. stellt diesen ein. Dann hält der Prozess das Kriech-Flag aktiv bzw. gesetzt (S440) und subtrahiert den Kalibrierungswert, der in Schritt S430 abgeleitet wurde, von dem ersten Objektabstand D(n), um den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug abzuleiten (S380). Man beachte, dass die Signalverarbeitungseinheit 50, die elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit 60 sowie die Schritte S310, S320, S330, S340, S350, S360, S370, S380, S390, S400, S410, S420, S430, S440, S450, S460, S470, S480, S490 und S500 die Kriecherfassungseinheit bilden.
  • Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt S240, in dem der Zielerfassungsprozess ausgeführt wird. Der Kriechbestimmungsprozess setzt das Kriech-Flag zurück, da das Kriechen aufgehört hat oder kein Kriechen aufgetreten ist, wenn der Zählwert des Zeitzählers kleiner oder gleich dem Bestimmungsschwellenwert ist (S420: NEIN). Anschließend setzt der Prozess in Schritt S370 den Kalibrierungswert auf den Anfangswert und leitet in Schritt S380 den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug ab.
  • Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt S240, in dem der Zielerfassungsprozess ausgeführt wird. In Schritt S470, der ausgeführt wird, wenn die Variationsdifferenz als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S330 innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, bestimmt der Prozess, ob das Rausch-Flag gesetzt ist. Wenn der Prozess bestimmt, dass das Rausch-Flag gesetzt ist (S470: JA), bestimmt der Prozess, dass der Rauschzustand andauert (d. h. die in den 4A und 4B gezeigte Rauschfortsetzungsstufe), und schreitet zum Schritt S370.
  • Wenn das Rausch-Flag als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S470 nicht gesetzt ist (S470: NEIN), bestimmt der Prozess, ob das Kriech-Flag gesetzt ist (S480). Wenn das Kriech-Flag als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S480 nicht gesetzt ist (S480: NEIN), schreitet der Prozess zum Schritt S370. Wenn als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S480 das Kriech-Flag gesetzt ist (S480: JA), bestimmt der Prozess, dass das Kriechen andauert (Kriechfortsetzungsperiode in den 4A und 4B), und hält den Kalibrierungswert, der in Schritt S430 eingestellt bzw. gesetzt wurde (S490).
  • Anschließend leitet der Prozess in Schritt S380 den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug ab. Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt S240. Der Prozess schreitet zum Schritt S500, wenn der erste Objektabstand D(n) außerhalb des Bestimmungsbereichs liegt (S310: NEIN). In Schritt S500 initialisiert der Prozess das Rausch-Flag, das Kriech-Flag und den Zählwert des Zeitzählers. Das heißt, der Prozess setzt das Rausch-Flag und das Kriech-Flag zurück und initialisiert den Zählwert des Zeitzählers (beispielsweise auf 0).
  • Dann wird der Kriechbestimmungsprozess beendet und es erfolgt eine Rückkehr zum Schritt S240, in dem der Zielerfassungsprozess ausgeführt wird. In dem Kriechbestimmungsprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform sagt der Prozess vorher, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass ein Kriechen aufgetreten ist, wenn die Variationsdifferenz, die eine Abweichungsgröße zwischen dem ersten Objektabstand D und dem zweiten Objektabstand D' repräsentiert, außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt und der erste Differenzabstand größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist. Außerdem bestimmt der Kriechbestimmungsprozess, dass ein Kriechen aufgetreten ist, wenn es sehr wahrscheinlich ist, dass ein mögliches Kriechen mehrere Messzyklen andauert, und dann kalibriert bzw. korrigiert der Prozess den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug.
  • Vorteile der Ausführungsform
  • Der Radarsensor 10 erfasst den ersten Abstand D und den zweiten Abstand D' als im Wesentlichen denselben Abstand, wenn kein Kriechen aufgetreten ist. Wenn jedoch ein Kriechen auftritt, ist der erste Abstand D, der in dem Radarsensor 10 abgeleitet wird, größer als der Abstand zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs, und der zweite Abstand D', der in dem Radarsensor 10 abgeleitet wird, ist näherungsweise gleich dem Abstand zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs.
  • Daher kann der Radarsensor 10 durch Erfassen der Abweichungsgröße zwischen dem ersten Abstand D und dem zweiten Abstand D' erfassen, ob ein Kriechen aufgetreten ist. Gemäß der Ausführungsform bestimmt der Prozess auf der Grundlage der Variationsdifferenz, ob ein Kriechen aufgetreten ist. Da die Variationsdifferenz eine Differenz zwischen einer Größe einer Änderung des ersten Abstands D und einer Größe einer Änderung des zweiten Abstands D' ist, kann der Radarsensor 10 die Genauigkeit der Bestimmung des Auftretens eines Kriechens verbessern.
  • Der erste Abstand D und der zweite Abstand D' werden kleiner, wenn das vorausbefindliche Fahrzeug verzögert. Dementsprechend kann der Prozess in dem Radarsensor 10 sogar dann, wenn die Variationsdifferenz außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, bestimmen, dass kein Kriechen aufgetreten ist, wenn der erste Differenzabstand angibt, dass der Abstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem Ziel kleiner wird.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Radarsensor 10 kann eine irrtümliche Erfassung vermieden werden, bei der eine Änderung des ersten Abstands aufgrund einer Verzögerung des vorausbefindlichen Fahrzeugs als Auftreten eines Kriechens erfasst wird. Man beachte, dass der Kriechbestimmungsprozess gemäß der Ausführungsform die Bedingung, dass der Zählwert größer oder gleich dem Bestimmungsschwellenwert ist (das heißt, der Differenzabstand war eine vorbestimmte Periode gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert), als eine Bedingung dafür verwendet, dass das Kriechen aufgetreten ist.
  • Daher verhindert der Radarsensor 10, dass der Kriechbestimmungsprozess irrtümlicherweise ein Kriechen erfasst, wenn die Variationsdifferenz momentan den vorbestimmten Bereich überschreitet und der erste Differenzabstand auf unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts abfällt.
  • Dementsprechend kann gemäß dem oben beschriebenen Radarsensor 10 die Genauigkeit der Erfassung eines Kriechens signifikant verbessert werden. Außerdem wird in dem Radarsensor 10, wenn bestimmt wird, dass ein Kriechen aufgetreten ist, ein Wert, der sich aus der Subtraktion des zweiten Objektabstands D'(n) von dem ersten Objektabstand D(n) ergibt, als ein Kalibrierungswert verwendet, um den Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug abzuleiten. Wie es in 5 gezeigt ist, nähert sich der Abstand zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug, der von dem Radarsensor 10 abgeleitet wird, während das Kriechen auftritt, dem tatsächlichen Abstand zu dem hinteren Ende des vorausbefindlichen Fahrzeugs an.
  • Daher kann der oben beschriebene Radarsensor 10 sogar dann, wenn ein Kriechen auftritt, den tatsächlichen Abstand zwischen dem vorhandenen Fahrzeug und dem Ziel genau erfassen.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Oben wurde eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sind verschiedene Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Kriechbestimmungsprozess beispielsweise von der Signalverarbeitungseinheit 50 des Radarsensors 10 ausgeführt. Der Kriechbestimmungsprozess kann jedoch von der Fahrunterstützungs-ECU 60 ausgeführt werden.
  • In Schritt S380 des Kriechbestimmungsprozesses gemäß der Ausführungsform wird der Kalibrierungswert durch Subtrahieren des zweiten Objektabstands D'(n) von dem ersten Objektabstand D(n) abgeleitet, aber der Kalibrierungswert kann auch auf andere Weise abgeleitet werden. Der Kalibrierungswert kann beispielsweise aus einem Wert abgeleitet werden, der aus einer Subtraktion des zweiten Objektabstands D' von dem ersten Objektabstand D(n) und einer Multiplikation des Subtraktionsergebnisses mit einem vorbestimmten Koeffizienten erhalten wird. In diesem Fall kann der vorbestimmte Koeffizient derart festgelegt werden, dass, je länger eine seit einem Zeitpunkt, zu dem das Auftreten des Kriechens erfasst wurde, verstrichene Zeit ist, umso größer der vorbestimmte Koeffizient ist, oder der vorbestimmte Koeffizient kann als ein Wert festgelegt werden, der proportional zu einer Differenz zwischen dem ersten Objektabstand D(n) und dem zweiten Objektabstand D'(n) ist.
  • Mit anderen Worten, der Kalibrierungswert kann auf der Grundlage der seit einem Zeitpunkt, zu dem das Auftreten eines Kriechens erfasst wurde, verstrichenen Zeit derart abgeleitet werden, dass er sich sanft einem Wert annähert, der sich aus der Subtraktion des zweiten Objektabstands D'(n) von dem ersten Objektabstand D(n) ergibt.
  • In dem oben beschriebenen Kriechbestimmungsprozess gemäß der Ausführungsform bestimmt der Prozess auf der Grundlage der Variationsdifferenz, ob ein Kriechen aufgetreten ist. Die Informationen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Kriechen aufgetreten ist (d. h. Differenzabstand), sind jedoch nicht auf die Variationsdifferenz beschränkt. Es kann beispielsweise ein Differenzwert zwischen dem ersten Objektabstand D(n) und dem zweiten Objektabstand D(n – 1) verwendet werden. Insbesondere können die Informationen, die verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Kriechen aufgetreten ist, beliebige Informationen sein, solange die Informationen die Abweichungsgröße zwischen dem ersten Objektabstand D(n) und dem zweiten Objektabstand D(n – 1) repräsentieren.
  • In diesem Fall kann der Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmen, dass ein Kriechen aufgetreten ist, wenn der Wert (d. h. Differenzabstand), der sich aus der Subtraktion des zweiten Objektabstands D(n – 1) von dem ersten Objektabstand D(n) ergibt, größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird der zweite Abstand D' in Schritt S190 des Zielerfassungsprozesses abgeleitet. Die Ableitung ist jedoch nicht auf den Zeitpunkt des Schritts S190 beschränkt. Der zweite Abstand D' kann beispielsweise zu einem beliebigen Zeitpunkt abgeleitet werden, bevor die Variationsdifferenz in dem Kriechbestimmungsprozess abgeleitet wird.
  • Man beachte, dass ein Teil der Konfiguration der oben beschriebenen Ausführungsform vereinfacht werden kann, solange das Problem gelöst wird. Außerdem kann eine Konfiguration, bei der die oben beschriebene Ausführungsform geeignet mit einer Modifikation kombiniert wird, als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrachtet werden. Außerdem können mögliche Ausführungsformen, die von dem wesentlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung nicht abweichen, als Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2004-330890 A [0003, 0006]

Claims (7)

  1. Vorrichtung (1, 10, 60) zum Erfassen eines Kriechens von Radarwellen, die aufweist: einen Sender (32, 33, 34, 36), der Radarwellen in vorbestimmten Messzyklen überträgt, wobei eine Frequenz der Radarwellen derart moduliert ist, dass sie sich zeitlich erhöht oder verringert; einen Empfänger (40, 41, 42, 43), der ankommende Wellen, die reflektierte Wellen der Radarwellen sind, die von dem Sender übertragen werden, empfängt, die Radarwellen, die von dem Sender übertragen werden, mit den ankommenden Wellen, die von dem Empfänger empfangen werden, mischt und ein Beatsignal für jeden Messzyklus erzeugt; eine Abstandserfassungseinheit (50, 60, S140, S150, S160, S170), die auf der Grundlage des Beatsignals, das von dem Empfänger erzeugt wird, einen ersten Abstand erfasst, der ein Abstand zu einem Ziel ist, das die Radarwellen reflektiert; eine Geschwindigkeitsableitungseinheit (50, 60, S140, S150, S160, S180), die eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Ziel, das die Radarwellen reflektiert, ableitet; eine Abstandsschätzeinheit (50, 60, S190), die auf der Grundlage der Relativgeschwindigkeit, die von der Geschwindigkeitsableitungseinheit abgeleitet wird, einen zweiten Abstand schätzt, der ein Abstand zu dem Ziel ist, das die Radarwellen reflektiert; und eine Kriecherfassungseinheit (50, 60, S310, S320, S330, S340, S350, S360, S370, S380, S390, S400, S410, S420, S430, S440, S450, S460, S470, S480, S490, S500), die einen Differenzabstand, der eine Abweichungsgröße zwischen dem ersten Abstand und dem zweiten Abstand repräsentiert, auf der Grundlage des ersten Abstands, der von der Abstandserfassungseinheit erfasst wird, und des zweiten Abstands, der von der Abstandsschätzeinheit geschätzt wird, ableitet und entsprechend dem, ob der Differenzabstand größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, bestimmt, ob ein Kriechen aufgetreten ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kriecherfassungseinheit bestimmt, dass ein Kriechen aufgetreten ist, wenn der Differenzabstand größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kriecherfassungseinheit bestimmt, dass ein Kriechen aufgetreten ist, wenn der Differenzabstand während mehr als einer vorbestimmten Periode größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kriecherfassungseinheit eine Abstandserkennungseinheit (50, 60, S370, S380, S430, S490) enthält, die einen Kalibrierungswert ableitet, der sich ergibt, wenn der zweite Abstand von dem ersten Abstand subtrahiert wird, und einen Abstand, der sich ergibt, wenn der Kalibrierungswert von dem ersten Abstand subtrahiert wird, als einen Abstand zu dem Ziel erkennt, wenn die Kriecherfassungseinheit bestimmt, dass ein Kriechen aufgetreten ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Abstandserfassungseinheit den ersten Abstand als den Abstand zu dem Ziel erkennt, wenn die Kriecherfassungseinheit bestimmt, dass kein Kriechen aufgetreten ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kriecherfassungseinheit eine Variationsableitungseinheit (50, 60, S320) enthält, die auf der Grundlage des ersten Abstands und des zweiten Abstands, die aus mehreren zeitlich folgenden Zyklen abgeleitet werden, eine erste Variation, die eine Variation des ersten Abstands repräsentiert, und eine zweite Variation, die eine Variation des zweiten Abstands repräsentiert, ableitet, und die Kriecherfassungseinheit auf der Grundlage einer Differenz zwischen der ersten Variation und der zweiten Variation als dem Differenzabstand bestimmt, ob ein Kriechen aufgetreten ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kriecherfassungseinheit bestimmt, dass kein Kriechen aufgetreten ist, wenn eine Variation des ersten Abstands, die aus mehreren Messzyklen abgeleitet wird, repräsentiert, dass der Abstand zu dem Ziel kleiner wird.
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