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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung und ein Signalverarbeitungsverfahren.
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VERWANDTE TECHNIK
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Es gibt beispielsweise eine Radarvorrichtung zum Detektieren eines Orts eines Ziels und so weiter durch Übertragen einer Übertragungswelle in eine Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, welches mit der Radarvorrichtung ausgestattet ist, und durch Empfangen von von dem Ziel reflektierten Wellen.
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Die Radarvorrichtung speichert Detektionswerte des relativen Orts des Ziels in der Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugs (hier nachfolgend als ein lateraler Ort bezeichnet) als ein Detektionswerteprotokoll und bestimmt den lateralen Ort des Ziels auf der Grundlage des Detektionswerteprotokolls (man siehe beispielsweise Patentschrift 1).
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Patentschrift 1:
JP 2015 - 225 008 A .
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Es kann jedoch nicht gesagt werden, dass die Vorrichtung nach der verwandten Technik den lateralen Ort des Ziels mit hoher Genauigkeit bestimmt. Insbesondere kann beispielsweise in einem Fall, in welchem das Fahrzeug um eine Kurve fährt, ein Fehler zwischen dem bestimmten lateralen Ort und dem tatsächlichen lateralen Ort größer sein als ein Fehler, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, da sich Veränderungen des lateralen Orts des Ziels erhöhen.
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KURZFASSUNG
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarvorrichtung und ein Signalverarbeitungsverfahren bereitzustellen, welche in der Lage sind, die Detektionsgenauigkeit des lateralen Orts des Ziels zu verbessern.
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Um das oben stehend beschriebene Problem zu lösen und die Aufgabe zu erreichen, umfasst eine Radarvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Detektionseinheit, eine Auswahleinheit und eine Bestimmungseinheit. Die Detektionseinheit ist konfiguriert, einen lateralen Ort eines Ziels in Bezug auf ein Fahrzeug, welches mit der Radarvorrichtung ausgestattet ist, auf der Grundlage der von dem Ziel reflektierten Wellen zu detektieren. Die Auswahleinheit ist konfiguriert, eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte, wobei die vorgegebene Anzahl von einem Lenkradius des Fahrzeugs abhängt, aus einem Detektionswerteprotokoll auszuwählen, welches Detektionswerte des lateralen Orts, welche durch die Detektionseinheit detektiert wurden, in chronologischer Reihenfolge umfasst. Die Bestimmungseinheit ist konfiguriert, einen definiten Wert des lateralen Orts auf der Grundlage der Detektionswerte zu bestimmen, welche durch die Auswahleinheit ausgewählt wurden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit des lateralen Orts des Ziels zu verbessern. Weitere Hintergrundinformationen zum Gebiet der Erfindung sind den Dokumenten
DE 10 2014 220 537 B4 und
DE 10 2015 100 134 B4 zu entnehmen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden auf der Grundlage der folgenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:
- 1 eine Ansicht ist, welche einen Überblick eines Signalverarbeitungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
- 2 ein Blockdiagramm ist, welches eine Konfiguration einer Radarvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;
- 3A eine Ansicht ist, welche einen Verarbeitungsinhalt einer Auswahleinheit illustriert;
- 3B eine Ansicht ist, welche den Verarbeitungsinhalt der Auswahleinheit illustriert;
- 4 eine Ansicht ist, welche den Verarbeitungsinhalt der Auswahleinheit illustriert;
- 5 eine Ansicht ist, welche einen Verarbeitungsinhalt einer Geschwindigkeitsberechnungseinheit illustriert;
- 6 ein Ablaufdiagramm ist, welches die Verfahrensweise einer Signalverarbeitung illustriert, welche durch die Radarvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden soll;
- 7 eine Ansicht ist, welche einen ersten Teil eines Verarbeitungsinhalts einer Auswahleinheit gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert; und
- 8 eine Ansicht ist, welche einen zweiten Teil des Verarbeitungsinhalts der Auswahleinheit gemäß dem modifizierten Beispiel der Ausführungsform illustriert.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Hier nachfolgend werden Ausführungsformen einer Radarvorrichtung und eines Signalverarbeitungsverfahrens, welche in dieser Beschreibung offenbart werden sollen, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen begrenzt. Zuerst wird ein Signalverarbeitungsverfahren gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist eine Ansicht, welche einen Überblick des Signalverarbeitungsverfahrens gemäß der Ausführungsform illustriert; Außerdem zeigt 1 einen Fall, bei welchem eine Radarvorrichtung 1 zum Durchführen des Signalverarbeitungsverfahrens auf einem Fahrzeug C befestigt ist (hier nachfolgend als ein eigenes Fahrzeug C bezeichnet) und das Fahrzeug C um eine Kurve mit einem Lenkradius R fährt.
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Die Radarvorrichtung 1 verwendet auch ein so genanntes frequenzmoduliertes Dauerstrichsystem, FMCW-(Frequency-Modulated Continuous-Wave)-System, und detektiert einen lateralen Ort W eines Ziels T auf der Grundlage von reflektierten Wellen. Weiterhin speichert die Radarvorrichtung die Detektionswerte des lateralen Orts W als ein Detektionswerteprotokoll in chronologischer Reihenfolge (von einem Zeitpunkt t1 bis zu einem Zeitpunkt t10). Es wird außerdem angenommen, dass die Detektionswerte sequenziell in chronologischer Reihenfolge gelöscht werden und neue Detektionswerte hinzugefügt werden.
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Das Ziel T ist ein ruhendes Ziel, welches beispielsweise auf einem Seitenstreifen, einem Bürgersteig, einer Fahrbahn oder dergleichen installiert ist, und beispielsweise eine Ampel, ein Mast, eine Leitplanke oder dergleichen ist; wobei das Ziel T jedoch nicht darauf begrenzt ist. Beispielsweise können die Ziele T ein sich bewegendes Objekt, wie beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein Fahrrad, welche vor dem eigenen Fahrzeug C fahren, oder ein Fußgänger sein.
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Außerdem ist bei den Detektionswerten des Detektionswerteprotokolls des in 1 gezeigten lateralen Orts W die Mittelposition des eigenen Fahrzeugs C durch 0 repräsentiert, und Abstände nach rechts von dem eigenen Fahrzeug C sind durch positive Werte repräsentiert, und Abstände nach links von dem eigenen Fahrzeug C sind durch negative Werte repräsentiert. Hier nachfolgend werden die Detektionswerte des lateralen Orts W und ein definiter Wert des lateralen Orts W auch einfach als Detektionswerte und ein definiter Wert bezeichnet.
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Bei dem Signalverarbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform wird eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll ausgewählt, welches die Detektionswerte des lateralen Orts W in chronologischer Reihenfolge umfasst, wobei die vorgegebene Anzahl von einem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C abhängt und ein definiter Wert des lateralen Orts W des Ziels T auf der Grundlage der ausgewählten Detektionswerte festgestellt wird. Der Lenkradius wird auf Grundlage einer Drehgeschwindigkeit eines Giergeschwindigkeitssensors detektiert. Nun wird ein Verfahren zum Bestimmen eines definiten Werts der verwandten Technik beschrieben. Bei dem Bestimmungsverfahren der verwandten Technik wird der Durchschnittswert aller Detektionswerte, welche in dem Detektionswerteprotokoll vorhanden sind, beispielsweise zehn Detektionswerte (entsprechend den Zeitpunkten t1 bis t10), als ein definiter Wert zum Zeitpunkt t10 bestimmt, wodurch eine Variation in dem definiten Wert unterdrückt wird.
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Jedoch beispielsweise in einem Fall, in welchem das eigene Fahrzeug C um eine Kurve fährt, wie in 1 gezeigt, da das Ziel T als in der lateralen Richtung des eigenen Fahrzeugs C fließend angesehen wird, ist beispielsweise eine Detektionswertänderung vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t10 größer als eine Veränderung, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt.
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Wenn in diesem Fall der Durchschnittswert vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t10 als ein definiter Wert gemäß dem oben stehend beschriebenen Bestimmungsverfahren der verwandten Technik bestimmt wird, weicht der Durchschnittswert deutlich von dem tatsächlichen lateralen Ort W entsprechend dem Zeitpunkt t10 ab, und in dem in 1 gezeigten Fall liegt der Durchschnittswert nah an der Mittelposition (null) des eigenen Fahrzeugs C.
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Mit anderen Worten, gemäß dem Bestimmungsverfahren der verwandten Technik ist in einem Fall, in welchem eine Detektionswertänderung groß ist, wie wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, ein Fehler zwischen dem tatsächlichen lateralen Ort W und einem definiten Wert groß. Aus diesem Grund kann nicht gesagt werden, dass das Bestimmungsverfahren der verwandten Technik einen Detektionswert des lateralen Orts W als einen definiten Wert mit hoher Genauigkeit bestimmt.
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Deshalb wird bei dem Signalverarbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform die Anzahl Detektionswerte verändert, welche verwendet werden sollen, um einen definiten Wert zu bestimmen, beispielsweise wenn das eigene Fahrzeug C um eine Kurve fährt. Insbesondere detektiert die Radarvorrichtung 1 bei SCHRITT S1 zuerst sequenziell Detektionswerte des lateralen Orts W auf der Grundlage von reflektierten Wellen. Nachfolgend wählt die Radarvorrichtung 1 bei SCHRITT S2 eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll aus, welches die Detektionswerte des lateralen Orts W in chronologischer Reihenfolge umfasst, wobei die vorgegebene Anzahl von dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C abhängt. Als nächstes bestimmt die Radarvorrichtung 1 bei SCHRITT S3 einen definiten Wert des lateralen Orts W auf der Grundlage der ausgewählten Detektionswerte.
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Wie in 1 gezeigt, wählt die Radarvorrichtung 1 beispielsweise drei Detektionswerte gemäß dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C aus beispielsweise zehn Detektionswerten aus. Nachfolgend bestimmt die Radarvorrichtung 1 den Durchschnittswert der ausgewählten drei Detektionswerte als einen definiten Wert, welcher dem Zeitpunkt t10 entspricht. In diesem Fall wird die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, in Abhängigkeit von dem Lenkradius R verändert.
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Da die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, in Abhängigkeit von dem Lenkradius R verändert wird, wie oben stehend beschrieben, ist es hinsichtlich eines Lenkradius R möglich, einen Fehler zwischen einem bestimmten definiten Wert und einem tatsächlichen lateralen Ort W zu reduzieren, und folglich ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit eines definiten Werts eines lateralen Orts W zu verbessern.
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Nun wird die Konfiguration der Radarvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 ausführlich beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration der Radarvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform illustriert. Wie in 2 gezeigt, ist die Radarvorrichtung 1 beispielsweise mit einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 verbunden. Außerdem umfasst die Radarvorrichtung 1 eine Signalübertragungseinheit 4, eine Signalempfangseinheit 5 und eine Signalverarbeitungseinheit 6.
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Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 steuert ein Verhalten des eigenen Fahrzeugs C durch Steuern von Komponenten des eigenen Fahrzeugs C, wie beispielsweise einer Bremse und eines Gaspedals, auf der Grundlage der Zieldaten, welche von der Radarvorrichtung 1 erfasst wurden. Die Zieldaten umfassen einen definiten Wert, welcher durch die Radarvorrichtung 1 bestimmt wurde, eine laterale Geschwindigkeit und so weiter.
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Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 ist beispielsweise ein intelligentes Geschwindigkeitsregelungssystem (ACC, Adaptive Cruise Control) zum Durchführen einer derartigen Steuerung, dass das eigene Fahrzeug C einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, während es einen vorgegebenen Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug beibehält, ein Kollisionsvermeidungssystem zum Vermeiden einer Kollision des eigenen Fahrzeugs C mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem Hindernis oder dergleichen.
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Außerdem ist die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 mit einem Giergeschwindigkeitssensor 3 verbunden und gibt die Drehgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs C, welche durch den Giergeschwindigkeitssensor 3 bestimmt wird, an die Radarvorrichtung 1 aus. Der Giergeschwindigkeitssensor 3 ist ein Sensor zum Detektieren der Drehgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs C. In einem Fall, in welchem die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs C beispielsweise konstant ist, variiert die Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C.
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Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Lenkradius R auf der Grundlage der Drehgeschwindigkeit des Giergeschwindigkeitssensors 3 detektiert; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den Giergeschwindigkeitssensor 3 begrenzt, solange es möglich ist, den Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C zu detektieren. Beispielsweise kann statt des Giergeschwindigkeitssensors 3 ein Lenksensor zum Detektieren des Lenkwinkels des eigenen Fahrzeugs C verwendet werden.
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Die Signalübertragungseinheit 4 umfasst eine Signalerzeugungseinheit 41, einen Oszillator 42 und eine Übertragungsantenne TX. Die Signalerzeugungseinheit 41 erzeugt ein Modulationssignal, bei welchem eine Spannung mit einer Dreieckwellenform variiert, und liefert das Modulationssignal an den Oszillator 42.
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Der Oszillator 42 erzeugt ein Übertragungssignal durch Durchführen einer Frequenzmodulation auf einem Dauerstrichsignal auf der Grundlage des Modulationssignals, welches durch die Signalerzeugungseinheit 41 erzeugt wird, und gibt das Übertragungssignal an die Übertragungsantenne TX aus. Die Übertragungsantenne TX gibt die Übertragungssignaleingabe aus dem Oszillator 42 als eine Übertragungswelle TW an die äußere Umgebung des eigenen Fahrzeugs C ab.
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Die Signalempfangseinheit 5 umfasst beispielsweise vier Empfangsantennen RX bzw. individuelle Signalempfangseinheiten 51, welche mit den vier Empfangsantennen RX verbunden sind. Die Empfangsantennen RX empfangen von dem Ziel T reflektierte Wellen RW als Empfangssignale.
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Jede individuelle Signalempfangseinheit 51 umfasst einen Mischer 52 und einen A/D-Wandler 53 und führt verschiedene Prozesse auf einem Empfangssignal durch, welches von einer entsprechenden Empfangsantenne RX empfangen wird. Der Mischer 52 mischt das Empfangssignal und die Übertragungssignaleingabe aus dem Oszillator 42, und erzeugt ein Schwebungssignal, welches eine Differenzfrequenz zwischen den beiden Signalen darstellt. Der A/D-Wandler 53 konvertiert das Schwebungssignal, welches durch den Mischer 52 erzeugt wird, in ein digitales Signal und gibt das digitale Signal an die Signalverarbeitungseinheit 6 aus.
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Die Signalverarbeitungseinheit 6 ist ein Mikrocomputer, welcher eine Zentraleinheit (CPU), eine Speichereinheit 64 und so weiter umfasst, und steuert die Gesamtheit der Radarvorrichtung 1. Die Speichereinheit 64 speichert Detektionswerte, welche von einer Datenverarbeitungseinheit 63 ausgegeben werden, als ein Detektionswerteprotokoll 64a und speichert bestimmte definite Werte als ein Protokoll definiter Werte 64b. Als die Speichereinheit 64 kann beispielsweise ein löschbarer programmierbarer Nur-LeseSpeicher (EPROM), ein Flash-Speicher oder dergleichen verwendet werden.
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Die Signalverarbeitungseinheit 6 umfasst eine Übertragungssteuerungseinheit 61, eine Fourier-Transformationseinheit 62, und eine Datenverarbeitungseinheit 63 als Funktionen, welche in einer Software in dem Mikrocomputer implementiert sind. Die Übertragungssteuerungseinheit 61 steuert Modulationssignal-Erzeugungszeitpunkte der Signalerzeugungseinheit 41 der Signalübertragungseinheit 4 und so weiter.
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Die Fourier-Transformationseinheit 62 führt eine schnelle Fourier-Transformation auf der Ausgabe der Schwebungssignale aus den individuellen Signalempfangseinheiten 51 durch, wodurch die Schwebungssignale in Frequenzspektren umgewandelt werden, welche Frequenzdomänen sind. Die Fourier-Transformationseinheit 62 gibt die erzeugten Frequenzspektren an die Datenverarbeitungseinheit 63 aus.
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Die Datenverarbeitungseinheit 63 erfasst Detektionswerte auf der Grundlage der Frequenzspektren, welche durch die Fourier-Transformationseinheit 62 erfasst werden, und bestimmt einen definiten Wert auf der Grundlage der Detektionswerte und gibt einen Befehl an die Übertragungssteuerungseinheit 61 aus.
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Die Datenverarbeitungseinheit 63 umfasst eine Detektionseinheit 63a, eine Auswahleinheit 63b, eine Bestimmungseinheit 63c, eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d und eine Ausgabeeinheit 63e. Die Detektionseinheit 63a detektiert den lateralen Ort W des Ziels T in Bezug auf das eigene Fahrzeug C als einen Detektionswert auf der Grundlage der von dem Ziel T reflektierten Wellen RW.
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Auf der Grundlage der Frequenzspektren, welche durch die Fourier-Transformationseinheit 62 erfasst werden, extrahiert insbesondere die Detektionseinheit 63a zuerst Frequenzpeaks, welche eine vorgegebene Signalleistung überschreiten, aus Aufwärtsabschnitten, in welchen sich die Frequenz des Übertragungssignals erhöht, und aus Abwärtsabschnitten, in welchen sich die Frequenz vermindert.
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Die Detektionseinheit 63a berechnet einen Winkel, welcher den Azimut des Ziels T auf der Grundlage jedes der extrahierten Frequenzpeaks darstellt. Außerdem wird die Winkelberechnung durch ein vorbestimmtes Azimutwinkel-Abschätzverfahren durchgeführt, wie beispielsweise durch Abschätzung von Signalparametern durch Rotationsinvarianztechniken, ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques).
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Die Detektionseinheit 63a erfasst Paardatenelemente durch Paaren der Peakfrequenzen der Aufwärtsabschnitte und der Abwärtsabschnitte unter Verwendung von Mahalanobis-Abständen, welche auf der Grundlage der Signalleistungen und Winkel der extrahierten Frequenzpeaks berechnet werden.
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Auf der Grundlage der Winkel der Peakfrequenzen der Aufwärtsabschnitte und der Abwärtsabschnitte, welche die Paardatenelemente sind, berechnet die Detektionseinheit 63a den Winkel des Ziels T. Auf der Grundlage der Peakfrequenzen der Aufwärtsabschnitte und der Abwärtsabschnitte, welche die Paardatenelemente sind, berechnet die Detektionseinheit 63a auch den longitudinalen Ort des Ziels T in Bezug auf das eigene Fahrzeug C. Der longitudinale Ort ist der Abstand von dem eigenen Fahrzeug C in der Fahrtrichtung.
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Weiterhin detektiert die Detektionseinheit 63a den lateralen Ort W des Ziels T als einen Detektionswert durch Berechnung einer trigonometrischen Funktion unter Verwendung des berechneten Winkels und des berechneten longitudinalen Orts. Die Detektionseinheit 63a detektiert den lateralen Ort W als einen Detektionswert in vorgegebenen Intervallen (beispielsweise in Intervallen von 50 ms) und gibt die Detektionswerte an die Auswahleinheit 63b aus und speichert die Detektionswerte als das Detektionswerteprotokoll 64a in der Speichereinheit 64.
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Aus dem Detektionswerteprotokoll 64a, welches die Detektionswerte des lateralen Orts W umfasst, welche durch die Detektionseinheit 63a detektiert wurden, wählt die Auswahleinheit 63b eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte in Abhängigkeit von dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C aus. Außerdem erfasst die Auswahleinheit 63b eine Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Lenkradius R aus der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2.
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Nun wird der Verarbeitungsinhalt der Auswahleinheit 63b unter Bezugnahme auf 3A bis 4 ausführlich beschrieben. 3A bis 4 sind Ansichten, welche den Verarbeitungsinhalt der Auswahleinheit 63b illustrieren. Die in 3A und 3B gezeigten Schaubilder zeigen die Anzahlen Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, auf den longitudinalen Achsen und zeigen Drehgeschwindigkeiten (Rad/s) auf den lateralen Achsen.
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4 zeigt einen Prozess zum Auswählen einer vorgegebenen Anzahl Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll 64a. Außerdem sind die in 3A bis 4 gezeigten Inhalte Beispiele, und der Verarbeitungsinhalt der Auswahleinheit 63b ist nicht darauf begrenzt.
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Zuerst wird unter Bezugnahme auf 3A der Verarbeitungsinhalt der Auswahleinheit 63b beschrieben. In einem Fall, in welchem angenommen wird, dass die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs C konstant ist, variiert die Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C. Wenn sich beispielsweise der Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C vermindert, erhöht sich die Drehgeschwindigkeit. Wenn sich weiterhin die Drehgeschwindigkeit erhöht, erhöht sich der Bewegungsbetrag des eigenen Fahrzeugs C in der lateralen Richtung (in der Fahrzeugbreitenrichtung), und folglich erhöht sich eine Detektionswertänderung. Wenn sich, wie in 3A gezeigt, die Drehgeschwindigkeit erhöht, d. h. sich der Lenkradius R vermindert, vermindert die Auswahleinheit 63b die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen. Mit anderen Worten, in einem Fall, in welchem sich die Drehgeschwindigkeit erhöht, da sich eine Detektionswertänderung erhöht, wenn sich die Anzahl Detektionswerte vermindert, welche ausgewählt werden sollen, ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit eines definiten Werts zu verbessern, welcher später bestimmt werden soll.
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Wie in 3A gezeigt, vermindert die Auswahleinheit 63b beispielsweise die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, in Stufen beispielsweise immer dann, wenn sich die Drehgeschwindigkeit um 0,01 erhöht. Da die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, wie oben stehend beschrieben, in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit in Stufen eingestellt wird, ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit des definiten Werts ungeachtet der Kurvenradien der Straßen zu verbessern.
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Es ist auch bevorzugt, dass die Auswahleinheit 63b ungeachtet der Drehgeschwindigkeit unter Betrachtung variierender Detektionswerte mindestens drei Detektionswerte auswählt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt, und die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, kann auf zwei oder weniger eingestellt werden.
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Unter Bezugnahme auf 3A wird auch der Fall beschrieben, in welchem die Drehgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs C konstant ist. In einem Fall beispielsweise, in welchem die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs C variiert, kann jedoch die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, unter Betrachtung nicht nur variierender Detektionswerte sondern auch einer Fahrgeschwindigkeit bestimmt werden.
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Außerdem ist in 3A die Auswahleinheit 63b konfiguriert, die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, in Stufen immer dann zu vermindern, wenn sich die Drehgeschwindigkeit um 0,01 erhöht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Dieser Punkt wird unter Bezugnahme auf 3B beschrieben.
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Wie in 3B gezeigt, kann die Auswahleinheit 63b beispielsweise konfiguriert sein, die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, zwischen zwei Werten (in 3B zwischen 10 und 3) beispielsweise durch Bestimmen, ob die Drehgeschwindigkeit größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist (in 3B 0,04) oder nicht, umzuschalten. Außerdem wird in 3B die Anzahl Detektionswerte, welche ausgewählt werden sollen, zwischen zwei Werten umgeschaltet; sie kann jedoch auf drei oder mehr Werte umgeschaltet werden.
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Nachfolgend wählt die Auswahleinheit 63b eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll 64a aus, wobei die vorgegebene Anzahl von der Drehgeschwindigkeit entsprechend dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C abhängt. Wie in 4 gezeigt, wählt die Auswahleinheit 63b eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte in Abhängigkeit von dem Lenkradius R in umgekehrter chronologischer Reihenfolge aus dem Detektionswerteprotokoll 64a aus. Da in diesem Fall die jüngsten Detektionswerte in einem definiten Wert wiedergegeben werden, ist es möglich, die Detektionsgenauigkeit des definiten Werts zu verbessern.
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Außerdem sind Detektionswerte, welche die Auswahleinheit 63b auswählt, nicht auf die umgekehrte chronologische Reihenfolge begrenzt, und es können beliebige Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll 64a ausgewählt werden. Dieser Punkt wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben.
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Nun wird die Zusammensetzung der Datenverarbeitungseinheit 63 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Bestimmungseinheit 63c bestimmt einen definiten Wert des lateralen Orts W auf der Grundlage der Detektionswerte, welche durch die Auswahleinheit 63b ausgewählt wurden. Beispielsweise bestimmt die Bestimmungseinheit 63c den Durchschnittswert der vorgegebenen Anzahl ausgewählter Detektionswerte als einen definiten Wert.
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Das Bestimmungsverfahren des definiten Werts ist jedoch nicht auf Durchschnittswerte begrenzt. Beispielsweise können auch Detektionszeitpunkte von Detektionswerten berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Auswahleinheit 63b insbesondere so konfiguriert sein, einem neueren Detektionswert ein größeres Gewicht beizumessen. In diesem Fall ist es möglich, die jüngsten Detektionswerte sicher in einem definiten Wert wiederzugeben.
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Außerdem gibt die Bestimmungseinheit 63c den bestimmten definiten Wert an die Ausgabeeinheit 63e und an die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d aus und speichert den bestimmten definiten Wert als das Protokoll definiter Werte 64b in der Speichereinheit 64.
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Die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d berechnet die laterale Geschwindigkeit des Ziels T in Bezug auf das eigene Fahrzeug C durch Auswählen definiter Werte, welche mindestens ein Intervall aus dem Protokoll definiter Werte 64b aufweisen, welches die definiten Werte, welche durch die Bestimmungseinheit 63c bestimmt wurden, in chronologischer Reihenfolge umfasst. Die laterale Geschwindigkeit ist die relative Geschwindigkeit des Ziels T zu dem eigenen Fahrzeug C in der Fahrzeugbreitenrichtung. Nun wird der Verarbeitungsinhalt der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d unter Bezugnahme auf 5 ausführlich beschrieben.
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5 ist eine Ansicht, welche den Verarbeitungsinhalt der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d illustriert. Ein in 5 gezeigtes Schaubild stellt das Protokoll definiter Werte 64b dar und zeigt definite Werte auf der Längsachse und zeigt die Bestimmungszeitpunkte der entsprechenden definiten Werte auf der lateralen Achse. Außerdem sind die Bestimmungszeitpunkte der definiten Werte den Detektionszeitpunkten der Detektionswerte zugeordnet. Beispielsweise stellt der definite Wert eines in 5 gezeigten Zeitpunkts t1 dar, dass er bestimmt wurde, als der Detektionswert des Zeitpunkts t1 (man siehe 4) detektiert wurde.
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Das Protokoll definiter Werte 64b umfasst auch eine vorgegebene Anzahl (in 5: elf) definiter Werte in chronologischer Reihenfolge, und die Intervalle zwischen den definiten Werten (beispielsweise das Intervall zwischen einem Zeitpunkt t10 und einem Zeitpunkt t11) sind beispielsweise 50 ms und sind im Wesentlichen die gleichen wie Intervalle zwischen den Detektionszeitpunkten der Detektionswerte.
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Da, wie in 5 gezeigt, die Variation der definiten Werte geringer ist, ist das Protokoll definiter Werte 64b stabiler als das Detektionswerteprotokoll 64a (man siehe 4). Die Berechnung der lateralen Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d verwendet diese stabilen definiten Werte. Weiterhin berechnet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d die laterale Geschwindigkeit beispielsweise unter Verwendung der definiten Werte des Zeitpunkts t1 und des Zeitpunkts t11.
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Nun wird ein Berechnungsverfahren der lateralen Geschwindigkeit der verwandten Technik beschrieben. Bei dem Berechnungsverfahren der verwandten Technik wird beispielsweise in einem Fall des Berechnens der lateralen Geschwindigkeit des Zeitpunkts t11 die laterale Geschwindigkeit auf der Grundlage einer Veränderung zwischen den Detektionswerten der beiden aufeinanderfolgenden Zeitpunkte t10 und t11 berechnet.
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Wenn eine Variation zwischen zwei aufeinanderfolgenden Detektionswerten vorhanden ist, variiert auch die laterale Geschwindigkeit deutlich, welche berechnet wird. Aus diesem Grund wird bei einem allgemeinen Berechnungsverfahren ein Filterprozess zum Mitteln derartiger Variationen durchgeführt. Deshalb zeigt beispielsweise sogar in einem Fall, in welchem das eigene Fahrzeug C eine enge Wende macht, die laterale Geschwindigkeit, welche berechnet wird, aufgrund des Filterprozesses eine graduelle Veränderung. Folglich kann nicht gesagt werden, dass das allgemeine Berechnungsverfahren die laterale Geschwindigkeit mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit berechnet.
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Aus diesem Grund verwendet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d gemäß der Ausführungsform stabile definite Werte und keine Detektionswerte mit einer großen Variation, und sie verwendet definite Werte mit einer vorgegebenen Anzahl Intervalle und keine zwei aufeinanderfolgenden Werte. Wie in 5 gezeigt, berechnet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d die laterale Geschwindigkeit aus diesem Grund durch Auswählen der definiten Werte des Zeitpunkts t1 und des Zeitpunkts t11, d. h. durch Weglassen der definiten Werte der Zeitpunkte t2 bis t10.
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Da die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d, wie oben stehend beschrieben, stabile definite Werte verwendet, ist ein Filterprozess zum Unterdrücken einer Variation zwischen Detektionswerten unnötig. Da die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d außerdem definite Werte mit einer vorgegebenen Anzahl Intervalle auch in einem Fall verwendet, in welchem eine Veränderung der lateralen Geschwindigkeit groß ist, ist es möglich, eine laterale Geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit zu berechnen. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d die laterale Geschwindigkeit mit hoher Empfindlichkeit und hoher Genauigkeit berechnen.
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Außerdem ist die Anzahl definiter Werte, welche verwendet werden, um die laterale Geschwindigkeit zu berechnen, nicht auf zwei begrenzt und kann drei oder mehr betragen, solange die definiten Werte mindestens ein Intervall aufweisen. Aus diesem Grund können in einem Fall einer Verwendung drei definiter Werte die Detektionswerte mindestens ein Intervall aufweisen, oder zwei der drei definiten Werte können aufeinanderfolgende definite Werte sein.
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Die Ausgabeeinheit 63e gibt Zieldaten, welche die definiten Werte, welche von der Bestimmungseinheit 63c erfasst wurden, die laterale Geschwindigkeit, welche von der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d erfasst wurde, und so weiter umfassen, an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 aus.
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Nun wird die Verarbeitungsverfahrensweise der Signalverarbeitung, welche durch die Radarvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Verarbeitungsverfahrensweise der Signalverarbeitung illustriert, welche durch die Radarvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird.
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Wie in 6 gezeigt, detektiert die Detektionseinheit 63a bei SCHRITT S101 den lateralen Ort W des Ziels in Bezug auf das eigene Fahrzeug C auf der Grundlage der von dem Ziel T reflektierten Wellen RW.
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Nachfolgend wählt die Auswahleinheit 63b bei SCHRITT S102 eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll 64a aus, welches die Detektionswerte, welche durch die Detektionseinheit 63a detektiert wurden, in chronologischer Reihenfolge umfasst, wobei die vorgegebene Anzahl von dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C abhängt.
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Danach bestimmt die Bestimmungseinheit 63c bei SCHRITT S103 einen definiten Wert des lateralen Orts W auf der Grundlage der Detektionswerte, welche durch die Auswahleinheit 63b ausgewählt wurden.
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Dann berechnet die Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d bei SCHRITT S104 die laterale Geschwindigkeit des Ziels T in Bezug auf das eigene Fahrzeug C durch Auswählen definiter Werte, welche mindestens ein Intervall aus dem Protokoll definiter Werte 64b aufweisen, welches die definiten Werte, welche durch die Bestimmungseinheit 63c bestimmt wurden, in chronologischer Reihenfolge umfasst. Nachfolgend gibt die Ausgabeeinheit 63e bei SCHRITT S105 Zieldaten aus, welche die definiten Werte des lateralen Orts W, welche von der Bestimmungseinheit 63c erfasst wurden, und die laterale Geschwindigkeit umfassen, welche von der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 63d erfasst wurde, an die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung 2 aus. Dann ist die Verarbeitung beendet.
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Wie oben stehend beschrieben, umfasst die Radarvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform die Detektionseinheit 63a, die Auswahleinheit 63b und die Bestimmungseinheit 63c. Die Detektionseinheit 63a detektiert den lateralen Ort W des Ziels T in Bezug auf das eigene Fahrzeug C auf der Grundlage der von dem Ziel reflektierten Wellen RW. Die Auswahleinheit 63b wählt eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte aus dem Detektionswerteprotokoll 64a aus, welches die Detektionswerte des lateralen Orts W, welche durch die Detektionseinheit 63a detektiert wurden, in chronologischer Reihenfolge umfasst, wobei die vorgegebene Anzahl von dem Lenkradius R des eigenen Fahrzeugs C abhängt. Die Bestimmungseinheit 63c bestimmt einen definiten Wert des lateralen Orts W auf der Grundlage der Detektionswerte, welche durch die Auswahleinheit 63b ausgewählt wurden. Auf diese Weise kann die Radarvorrichtung 1 die Detektionsgenauigkeit des lateralen Orts W des Ziels T verbessern.
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Bei der oben stehend beschriebenen Ausführungsform wählt die Auswahleinheit 63b eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte in umgekehrter chronologischer Reihenfolge aus dem Detektionswerteprotokoll 64a aus. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Auswahleinheit kann Detektionswerte beliebiger Zeitpunkte aus dem Detektionswerteprotokoll 64a auswählen. Nun wird ein modifiziertes Beispiel der Detektionswerteauswahl der Auswahleinheit 63b unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. Die in 7 und 8 gezeigten Szenen sind jedoch Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt.
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7 und 8 sind Ansichten, welche einen ersten und einen zweiten Teil des Verarbeitungsinhalts der Auswahleinheit 63b gemäß dem modifizierten Beispiel der Ausführungsform illustrieren. 7 zeigt einen Fall, in welchem der Lenkradius R konstant ist, und 8 zeigt einen Fall, in welchem der Lenkradius R variiert. 7 zeigt eine Szene, in welcher die Radarvorrichtung 1 ein lateral langes Ziel T detektiert, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt.
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Außerdem wird angenommen, dass die Radarvorrichtung 1 Detektionsorte Pt1 bis Pt9 an Zeitpunkten t1 bis t9 detektiert und einen Detektionsort Pt10 an einem Zeitpunkt t10 detektiert. Detektionswerte des lateralen Orts W sind Abstände von den Detektionsorten zu der Mittelposition des eigenen Fahrzeugs C.
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Wie in 7 gezeigt, in einem Fall, in welchem die Radarvorrichtung 1 den Detektionsort Pt10 an dem Zeitpunkt t10 detektiert, wird der Detektionswert des Detektionswerteprotokolls 64a ein Wert, welcher von einer passenden Linie (nicht in 7 gezeigt) der Detektionswerte der Zeitpunkte t1 bis t9 deutlich abweicht. Wenn eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte, welche den Detektionswert des Zeitpunkts t10 umfassen, ausgewählt wird, wird ein definiter Wert, welcher bestimmt wird, ein Wert, welcher mit einem verschiedenen Detektionsort verwechselbar ist. Deshalb kann nicht gesagt werden, dass eine Detektionsgenauigkeit hoch ist.
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Aus diesem Grund berechnet in einem Fall, in welchem der Lenkradius R konstant ist, die Auswahleinheit 63b beispielsweise eine Entfernung zwischen der oben stehend beschriebenen passenden Linie und dem Detektionswert des Zeitpunkts t10 auf einem Graph, und wenn der berechnete Abstand größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist, wählt die Auswahleinheit den Detektionswert des Zeitpunkts t10 nicht aus und wählt aufeinanderfolgende Detektionswerte von dem vorhergehenden Zeitpunkt t9 bis zu dem Zeitpunkt t7 aus. Deshalb ist es sogar in einem Fall, in welchem die Detektionsorte der Detektionswerte, welche in dem Detektionswerteprotokoll 64a enthalten sind, verschieden sind, möglich, die Detektionsgenauigkeit des definiten Werts zu verbessern.
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Nun wird der Fall, in welchem der Lenkradius R variiert, unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 zeigt einen Fall, in welchem das eigene Fahrzeug C fährt, während es ein Objekt 100 vermeidet, wie beispielsweise ein auf eine Straße gefallenes Objekt. Auch in diesem Fall detektiert die Radarvorrichtung 1 sowohl ein Ziel T als auch das Objekt 100; für eine einfache Erklärung wird jedoch der Prozess zum Detektieren des Objekts 100 nicht beschrieben.
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Wie in 8 gezeigt, in dem Fall, in welchem das eigene Fahrzeug C fährt, während es das Objekt 100 vermeidet, variiert der Lenkradius R vorübergehend, und das Fahrzeug kommt dem Ziel T nahe. Deshalb weicht in dem Detektionswerteprotokoll 64a beispielsweise ein Detektionswert, welcher zu einem Zeitpunkt t8 erhalten wurde, als das Fahrzeug dem Ziel T nahe war, deutlich von einer passenden Linie von Detektionswerten der Zeitpunkte t1 bis t7 ab. Aus diesem Grund kann in einem Fall des Auswählens einer vorgegebenen Anzahl Detektionswerte, welche den Detektionswert des Zeitpunkts t8 umfassen, nicht gesagt werden, dass die Detektionsgenauigkeit des definiten Werts hoch ist.
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Deshalb detektiert die Auswahleinheit 63b, dass sich der Lenkradius R vorübergehend verändert hat, und lässt den Detektionswert des Zeitpunkts t8 als sich der Lenkradius verändert hat weg. Wenn ähnlich auch eine Variation in dem Lenkradius R berücksichtigt wird, ist es möglich, absichtlich zu vermeiden, dass eine zeitliche Veränderung, welche dem Zustand einer Straße zuschreibbar ist, in einem definiten Wert wiedergegeben wird. Bei der oben stehend beschriebenen Ausführungsform wurde auch der Fall beschrieben, in welchem das eigene Fahrzeug C um eine Kurve fährt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf einen Fall angewendet werden, in welchem das eigene Fahrzeug C an einer Straßenkreuzung links oder rechts abbiegt. In diesem Fall betrachtet die Radarvorrichtung 1 das rechts oder links Abbiegen des eigenen Fahrzeugs C als eine Drehoperation und wählt eine vorgegebene Anzahl Detektionswerte in Abhängigkeit von dem Lenkradius R des entsprechenden Abbiegens nach links oder rechts aus.
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Verschiedene Vorteile und Modifikationen können von Durchschnittsfachleuten leicht erzielt werden. Deshalb ist die Erfindung in ihren breiteren Gesichtspunkten nicht auf die gezeigten und oben stehend beschriebenen spezifischen Details und repräsentativen Ausführungsformen begrenzt. Dementsprechend können verschiedene Modifikationen angefertigt werden, ohne von dem Gedanken oder dem Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts abzuweichen, wie durch die angefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
