DE19503960A1

DE19503960A1 - Optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19503960A1
Application number: DE19503960A
Authority: DE
Inventors: Naohisa Uehara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2015-02-08
Also published as: JPH07225276A; GB9502647D0; GB2286495B; DE19503960B4; US5604580A; GB2286495A

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge, um ein Hindernis für das Fahrzeug zu identifizie ren, und zwar durch Abtasten von gepulsten Laserstrahlen, die von Objekten reflektiert werden.

Verfolgungs-Fahrsteuerungen sind beispielsweise in der JP-A-55-86 000 und der JP-A-60-239 900 beschrieben, die her kömmliche optische Radarvorrichtungen für Fahrzeuge angeben. Jede der Steuerungen überwacht Objekte, die vor einem Fahr zeug liegen mit einer Radarvorrichtung, die Licht- oder Funk wellen verwendet und die im vorderen Bereich des Fahrzeuges vorgesehen ist, um ein Hindernis abzutasten, beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug fährt, nachstehend als eigenes Fahrzeug bezeichnet, an dem die Ra darvorrichtung angebracht ist. Solche Steuerungen werden so mit verwendet, um die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges zu regeln, damit ein Sicherheitsabstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem voraus fahrenden Fahrzeug eingehalten wer den kann.

Ferner ist in der JP-C-3-30 117 eine andere Art von optischer Radarvorrichtung als herkömmliche optische Radarvorrichtung angegeben. Eine solche Vorrichtung gibt ein Empfangslichtsi gnal ab, wenn die eingestellte Intensität des reflektierten Lichtes erreicht ist. Dann werden verschiedene Werte, welche die Entfernung des Objektes repräsentieren, gemäß einer Viel zahl von Empfangslichtsignalen erhalten, die innerhalb des Scanwinkels abgegeben werden. Wenn eine solche Ungleichheit der Entfernung gleich einem oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist, so bestimmt die optische Radarvorrichtung den Wert, welcher die gemessene Entfernung repräsentiert, als eine Ent fernung, die zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfah renden Fahrzeug eingehalten werden soll. Die Vorrichtung be stimmt die eingestellte Intensität des reflektierten Lichtes gemäß den Reflexionsfaktoren von Reflektoren und ermöglicht dabei nur die Abtastung von Reflektoren mit hoher Genauig keit. Die Vorrichtung mißt außerdem die Entfernung zu den Re flektoren für eine Vielzahl von Zeitpunkten innerhalb des eingestellten Scanwinkels, d. h. innerhalb der Breite eines vorausfahrenden Fahrzeugs. Wenn dann die Werte, welche die Entfernung repräsentieren, im wesentlichen einander gleich sind, so bestimmt die Vorrichtung, daß das abgetastete Hin dernis ein Paar von Reflektoren in einem Paar von Rückleuch ten ist, die an einem vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehen sind, und gibt die gemessene Entfernung als Abstand an, der zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem voraus fahrenden Fahr zeug eingehalten werden soll.

Die oben angegebenen Verfolgungs-Fahrsteuerungen, die als herkömmliche optische Radarvorrichtungen für Fahrzeuge ver wendet werden, haben jedoch die folgenden Probleme. Da sie nicht in der Lage sind, die Art des abgetasteten Hindernisses zu identifizieren, können sie keine Straßenumgebungsbedingun gen unterscheiden oder angeben, wie z. B. die Art der Straße (normale Straße, Autobahn), auf der das eigene Fahrzeug fährt. Sie können auch keine Fahrumgebung einer Spur abtasten oder angeben, wie z. B. eine kurvenförmige oder gerade Strecke, auf der das eigene Fahrzeug fährt.

Wenn somit ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert wird, wird die Vorrichtung manchmal in nachteiliger Weise durch die Straßenumgebung und die Fahrumgebung beeinflußt. Daher treten oft Fälle ein, in denen die Vorrichtung irrtümlich ein vor ausfahrendes Fahrzeug identifiziert, d. h. es ist nicht in der Lage, mit hoher Genauigkeit ein vorausfahrendes Fahrzeug zu identifizieren, das in derselben Spur wie das eigene Fahrzeug fährt. In Kurven identifiziert eine Vorrichtung mit einer herkömmlichen Verfolgungs-Fahrsteuerung manchmal irrtümlich ein Fahrzeug, das in der benachbarten Spur fährt, als ein vorausfahrendes Fahrzeug in derselben Spur wie das eigene Fahrzeug. Es geschieht auch, daß ein Straßenverkehrszeichen oder eine auf der Straßenoberfläche angeordnete Markierung irrtümlich als vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert wird. Solche Fehler, die von der Radarvorrichtung hervorgerufen werden, die als Verfolgungs-Fahrsteuerung verwendet wird, be einträchtigen nicht nur den Fahrkomfort, sondern können auch zu schwerwiegenden Unfällen führen.

Die obigen Probleme können dadurch gelöst werden, daß Mittel zum Identifizieren von Markierungen vorgesehen werden. Dann kann die Position des eigenen Fahrzeuges in Querrichtung von der Markierung berechnet werden durch die gemessene Entfer nung und den Winkel, wobei dabei eine Umgebung der Spur ange nommen wird, in der das eigene Fahrzeug fährt. Außerdem macht es die Identifizierung einer Markierung möglich, die Biegung einer Straße abzuleiten und dadurch eine Umgebung der Spur anzunehmen, in der das eigene Fahrzeug fährt. Somit ist es möglich, ein vorausfahrendes Fahrzeug zu identifizieren, das in derselben Spur wie das eigene Fahrzeug fährt.

Die herkömmliche optische Radarvorrichtung weist jedoch die folgenden Probleme auf. Da sie nämlich ein vorausfahrendes Fahrzeug nur identifiziert durch die Abtastung eines Paares von Reflektoren, die an der Rückseite vorgesehen und in Quer richtung beabstandet sind, ist es nicht in der Lage, eine Straßenumgebung, eine Fahrumgebung und dergleichen zu erken nen. Somit ist es mit der herkömmlichen optischen Radarvor richtung unmöglich, zu bestimmen, ob das abgetastete voraus fahrende Fahrzeug in derselben Spur fährt wie das eigene Fahrzeug, mit der Folge, daß die Vorrichtung nicht in der Lage ist, ein vorausfahrendes Fahrzeug genau zu identifizie ren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine optische Radarvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben, die in der Lage ist, verschiedene Arten von Hindernissen, auch andere Hinder nisse als Fahrzeuge zu identifizieren und somit in der Lage ist, in sehr genauer Weise ein vorausfahrendes Fahrzeug in derselben Spur wie das eigene Fahrzeug zu identifizieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine opti sche Radarvorrichtung für Fahrzeuge angegeben, die folgendes aufweist: eine optische Strahlungseinrichtung zum Abstrahlen und Scannen von Licht; eine Lichtempfangseinrichtung zum Emp fangen von Licht, das von der optischen Strahlungseinrichtung abgestrahlt und dann von einem Objekt reflektiert wird; eine Intensitätsmeßeinrichtung für empfangenes Licht, um die In tensität des reflektierten Lichtes zu messen; und eine Hin dernis-Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren des Ob jektes auf der Basis eines Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität, die mit der Intensitätsmeßeinrichtung gemes sen wird, wobei das Verteilungsmuster bezüglich der Abtast richtung beim Scannen erhalten wird, das mit der optischen Strahlungseinrichtung durchgeführt wird.

Mit einer derartigen Anordnung gemäß der Erfindung können verschiedene Arten von Hindernis sen in Abhängigkeit von dem Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung identifiziert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung kann die optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge außerdem eine Entfernungsrecheneinrichtung aufweisen, um die Entfer nung zu dem Objekt auf der Basis einer Ausbreitungs-Verzöge rungsdauer zu berechnen, und zwar von dem Zeitpunkt, in wel chem das Licht von der optischen Strahlungseinrichtung abge strahlt wird, bis zu dem Zeitpunkt, in welchem das reflek tierte Licht von der Lichtempfangseinrichtung empfangen wird. Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung identifiziert das Objekt auf der Basis der Entfernung, die mit der Entfernungs recheneinrichtung berechnet wird, und des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung.

Mit einer derartigen Anordnung gemäß der Erfindung können verschiedene Arten von Hindernissen mit hoher Genauigkeit identifiziert werden, und zwar in Abhängigkeit von der be rechneten Entfernung und dem Verteilungsmuster der empfange nen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die optische Radarvorrichtung ferner eine Fahrgeschwin digkeits-Meßeinrichtung aufweisen, um eine Fahrgeschwindig keit des eigenen Fahrzeuges zu messen, an der die Vorrichtung installiert ist. Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung berechnet eine Fahrgeschwindigkeit des Objektes auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit, die mit der Fahrgeschwindigkeits-Ab tasteinrichtung gemessen wird, und einer relativen Geschwin digkeit des Objektes zu dem eigenen Fahrzeug, wobei die rela tive Geschwindigkeit berechnet wird aus einer Änderung der gemessenen Entfernung zu dem Objekt in chronologischer Rei henfolge, so daß dadurch das Objekt identifiziert wird auf der Basis der Entfernung zu dem Objekt, des Verteilungsmu sters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtast richtung und der Fahrgeschwindigkeit des Objektes.

Mit einer derartigen Anordnung gemäß der Erfindung ist es möglich, verschiedene Arten von Hindernissen mit höherer Ge nauigkeit zu identifizieren, und zwar in Abhängigkeit von der berechneten Entfernung, dem Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Ge schwindigkeit des Objektes.

Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung kann die optische Radarvorrichtung ferner eine Objektbreiten-Re cheneinrichtung aufweisen, um eine Objektbreite zu berechnen auf der Basis eines Scanwinkels der optischen Strahlungsein richtung und der Entfernung, die mit der Entfernungsrechen einrichtung berechnet wird. Die Hindernis-Identifizierungs einrichtung identifiziert das Objekt auf der Basis der Ent fernung, die mit der Entfernungsrecheneinrichtung berechnet wird, des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Breite des Objektes.

Mit einer derartigen Anordnung gemäß der Erfindung können verschiedene Arten von Hindernissen mit höherer Genauigkeit identifiziert werden, und zwar in Abhängigkeit von der be rechneten Entfernung, dem Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Breite des Objektes.

Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung identifizieren, daß das Objekt ein Vierradfahrzeug ist, wenn die Breite des Ob jektes in einen vorgegebenen Bereich fällt und wenn das Ver teilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung so ausgebildet ist, daß die Intensität des empfangenen Lichtes zwei hohe Pegel mit einem dazwischenlie genden niedrigeren Pegel besitzt. Auf diese Weise kann ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug mit hoher Genauigkeit identi fiziert werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform gemäß der Er findung kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung iden tifizieren, daß das Objekt ein Straßenverkehrszeichen ist, wenn die Breite des Objektes sich über einen vorgegebenen Be reich erstreckt und wenn das Verteilungsmuster der empfange nen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung gleichmäßig ist.

Auf diese Weise kann ein Straßenverkehrszeichen mit hoher Ge nauigkeit identifiziert und dadurch verhindert werden, daß es irrtümlich als ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug angesehen wird.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Er findung kann die optische Radarvorrichtung ferner eine Fahr geschwindigkeits-Meßeinrichtung aufweisen, um die Fahrge schwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zu messen. Die Hindernis- Identifizierungseinrichtung berechnet die Fahrgeschwindigkeit des Objektes auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit, die mit der Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung gemessen wird, und einer relativen Geschwindigkeit des Objektes zu dem eigenen Fahrzeug, wobei die relative Geschwindigkeit berechnet wird aus einer Änderung der gemessenen Entfernung zu dem Objekt in chronologischer Reihenfolge, so daß das Objekt identifiziert wird auf der Basis der Entfernung zu dem Objekt, des Vertei lungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Breite sowie der Fahrgeschwindigkeit des Objektes.

Mit einer derartigen Anordnung können verschiedene Arten von Hindernissen mit höherer Genauigkeit identifiziert werden, und zwar in Abhängigkeit von der berechneten Entfernung, dem Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Breite sowie der Geschwindigkeit des Objektes.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaus ei ner Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Schritte bei dem optischen Scannen;

Fig. 3(a) eine Fahrumgebung vor dem eigenen Fahrzeug;

Fig. 3(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung;

Fig. 3(c) eine Verteilung der berechneten Entfernung bezüg lich der Abtastrichtung;

Fig. 4(a) eine Fahrumgebung eines vorausfahrenden Vierrad fahrzeugs;

Fig. 4(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes von einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Verteilung bezüglich der Abtastrichtung erhal ten ist;

Fig. 4(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes zu einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Vertei lung bezüglich der Abtastrichtung erhalten ist;

Fig. 5(a) eine Fahrumgebung eines vorausfahrenden Vierrad fahrzeugs;

Fig. 5(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes von einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Verteilung bezüglich der Abtastrichtung erhal ten ist;

Fig. 5(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes zu einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Vertei lung bezüglich der Abtastrichtung erhalten ist;

Fig. 6(a) eine Fahrumgebung eines vorausfahrenden Zweirad fahrzeugs;

Fig. 6(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes, das von einem voraus fahrenden Zweiradfahrzeug re flektiert wird, wobei die Verteilung bezüglich der Abtastrichtung erhalten ist;

Fig. 6(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes zu einem vorausfahrenden Zweiradfahrzeug, wobei die Vertei lung bezüglich der Abtastrichtung erhalten ist;

Fig. 7(a) Positionen von Markierungen;

Fig. 7(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes von Markierungen, wobei die Verteilung bezüglich der Abtastrichtung erhalten ist;

Fig. 7(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes zu Mar kierungen, wobei die Verteilung bezüglich der Ab tastrichtung erhalten ist;

Fig. 8(a) ein Beispiel der Identifizierung eines Hindernisses gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei außerdem eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung dargestellt ist;

Fig. 8(b) eine Verteilung des berechneten Abstandes bezüglich der Abtastrichtung in demselben Beispiel;

Fig. 9 ein Beispiel zur Identifizierung eines Hindernisses gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Bereich (a) eine Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrich tung zeigt und der Bereich (b) die Positionen der Hindernisse in X-Y-Koordinaten sowie die Intensität des empfangenen Lichtes angibt;

Fig. 10 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels der Verarbeitung bei der Identifizierung eines Hin dernisses gemäß der dritten Ausführungsform; und in

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der detaillierten Verarbeitung mit einer Hindernis-Identifizierungs einheit gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 10.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung erläutert, wobei die gleichen Bezugszeichen auch durchgehend gleiche oder entsprechende Komponenten bezeichnen.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine optische Radarvorrichtung für Kraftfahr zeuge, die einen Aufbau einer ersten Ausführungsform der Er findung hat. Die Vorrichtung weist dabei folgende Baugruppen auf: eine Licht emittierende Einrichtung 1, um einen gepul sten Laserstrahl auszusenden, wobei die Einrichtung 1 eine rechteckige Gestalt im Querschnitt hat, wobei die Längsrich tung senkrecht zu ihrer Abtastrichtung beim Scannen ist; einen Scanner 2 zum Scannen und Ausstrahlen des gepulsten La serstrahles, der von der Licht emittierenden Einrichtung 1 emittiert wird; eine Lichtempfangseinrichtung 3 zum Empfang des Lichtes, das von dem Scanner 2 abgestrahlt und dann von einem Objekt 6 reflektiert wird; eine Intensitätsmeßeinrich tung für empfangenes Licht, um die Intensität des reflektier ten Lichtes zu messen, das von der Lichtempfangseinrichtung 3 empfangen wird; und eine Hindernis-Identifizierungseinrich tung 5, um ein Hindernis, beispielsweise ein Objekt 6 zu identifizieren, und zwar auf der Basis des Ausgangssignals von der Intensitätsmeßeinrichtung 4 für empfangenes Licht. Der Scanner 2 ist unter einem Winkel von 45° bezüglich der optischen Achse der Licht emittierenden Einrichtung 1 ange ordnet und weist einen Spiegel 21, um einen gepulsten Laser strahl zu reflektieren, der von der Licht emittierenden Ein richtung 1 ausgesendet wird, sowie einen Schrittmotor 22 auf, um den Spiegel 21 zu drehen oder oszillieren zu lassen, so daß er den gepulsten Laserstrahl scannen kann.

Bei der optischen Radarvorrichtung mit dem obigen Aufbau wird nunmehr beispielsweise angenommen, daß der gepulste Laser strahl von links nach rechts in insgesamt 100 Schritten ge scannt wird, wie es in Fig. 2 angedeutet ist. Die Fig. 2 zeigt dabei den Ausstrahlungspunkt des gepulsten Laserstrah les, markiert mit dem Bezugszeichen A, und zeigt, wie der La serstrahl beim Ausstrahlen von unten nach oben bei den jewei ligen Schritten divergiert. Bei jedem Schritt wird die Licht emittierende Einrichtung 1 angetrieben, um den gepulsten La serstrahl zu emittieren, der dann von dem Objekt 6 reflek tiert und anschließend von der Lichtempfangseinrichtung 3 empfangen wird. Anschließend wird die Intensität des reflek tierten gepulsten Laserstrahles von der Intensitätsmeßein richtung 4 gemessen und dann von der Hindernis-Identifizie rungseinrichtung 5 gespeichert.

Die Fig. 3(a) bis 7(a) zeigen tatsächliche Fahrumgebungen, wenn die Intensitätsverteilungen des empfangenen Lichtes be züglich der Abtastrichtung beim Scannen gemäß den jeweiligen Fig. 3(b) bis 7(b) angegeben ist. Wenn die Hindernis-Identi fizierungseinrichtung 5 die Intensität des empfangenen Lichtes des gepulsten Laserstrahles speichert, der in der oben angegebenen Weise in 100 Schritten gescannt wird, so er hält sie die Intensitätsverteilung des empfangenen Licht strahles bezüglich der Abtastrichtung, wie es in Fig. 3(b) dargestellt ist, um festzustellen, ob das Objekt 6 beispiels weise ein Fahrzeug oder eine andere Art von Hindernis ist, und zwar auf der Basis dieser Intensitätsverteilung von emp fangenem Licht. Fig. 3(a) zeigt eine tatsächliche Fahrumge bung, wenn die Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes oder Laserstrahls bezüglich der Abtastrichtung in Fig. 3(b) angegeben ist. Die maximale Entfernung, die mit der Intensi tät des empfangenen Lichtes zu messen ist, das von einem Fahrzeugkörperbereich oder einem anderen Reflektor eines vor ausfahrenden Vierradfahrzeuges reflektiert wird, wird nach stehend als Körperabtast-Schwellwertentfernung bezeichnet.

Nachstehend wird ein Beispiel eines Objektes 6 in Form eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges angegeben, das sich inner halb der Körperabtast-Schwellwertentfernung befindet. Bei den Schritten, bei denen das reflektierte Licht kontinuierlich empfangen wird, ist der Intensitätspegel des empfangenen Lichtes, das von dem Fahrzeugkörper reflektiert wird, relativ gering, während die Intensitätpegel des empfangenen Lichtes, das von einem Paar von Reflektoren reflektiert wird, die in einem Paar von Schlußleuchten vorhanden sind, relativ hoch und einander gleich sind. Somit kann das Intensitätsvertei lungsmuster des empfangenen Lichtes gemäß Fig. 4(b) erhalten werden.

Bei den Schritten, bei denen das reflektierte Licht kontinu ierlich empfangen wird, kann ein solches Muster so betrachtet werden, daß es ein Verhältnis hat, das gleich dem oder größer als ein vorgegebenes Verhältnis von einem niedrigen Pegel der Lichtintensität zu einem Paar von hohen Pegeln der Lichtin tensität ist, die den gleichen Wert haben. Infolgedessen kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges identifizieren, das sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung befin det, da sie das Muster gemäß Fig. 4(b) in der Intensitätsver teilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) erkennt.

Es folgt nun ein Beispiel eines Objektes 6 in Form eines vor ausfahrenden Vierradfahrzeuges, das sich außerhalb der Kör perabtast-Schwellwertentfernung befindet. Bei den Schritten, bei denen das reflektierte Licht empfangen wird, ist der In tensitätspegel des empfangenen Lichtes, das von dem Fahrzeug körper reflektiert wird, im allgemeinen zu gering, um von der Intensitäts-Meßeinrichtung 4 für empfangenes Licht erfaßt zu werden. Da jedoch zwei Intensitätspegel des empfangenen Lichtes, das von einem Paar von Reflektoren reflektiert wird, vergleichsweise hoch und in ihren Werten gleich sind, kann das Verteilungsmuster der Intensität des empfangenen Lichtes gemäß Fig. 5(b) erhalten werden.

Ein solches Muster kann so betrachtet werden, daß es ein Ver hältnis besitzt, das gleich dem oder höher als ein vorgegebe nes Verhältnis von einem niedrigen Pegel der Lichtintensität zu einem Paar von hohen Pegeln der Lichtintensität besitzt, die in ihren Werten gleich sind. Infolgedessen kann die Hin dernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges identifizieren, das sich außerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung befindet, da sie das Muster gemäß Fig. 5(b) in der Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) erkennt.

Es folgt nun ein Beispiel des Objektes 6 in Form eines vor ausfahrenden Zweiradfahrzeuges, das sich innerhalb der Kör perabtast-Schwellwertentfernung befindet. Bei den Schritten, bei denen das reflektierte Licht empfangen wird, ist der In tensitätspegel des empfangenen Lichtes, das von dem Fahrzeug körper und dem menschlichen Körper reflektiert wird, ver gleichsweise niedrig, während der Intensitätspegel des emp fangenen Lichtes, das von dem Reflektor reflektiert wird, re lativ hoch ist. Somit kann das Verteilungsmuster des empfan genen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig 6(b) er halten werden.

Ein solches Muster kann so betrachtet werden, daß es ein Ver hältnis hat, welches gleich einem oder höher als ein vorgege benes Verhältnis von einem niedrigen Pegel der Lichtintensi tät zu einem einzigen hohen Pegel der Lichtintensität in den Schritten ist, in denen das reflektierte Licht kontinuierlich empfangen wird. Infolgedessen kann die Hindernis-Identifizie rungseinrichtung 5 die Anwesenheit eines voraus fahrenden Zweiradfahrzeuges identifizieren, das sich innerhalb der Kör perabtast-Schwellwertentfernung befindet, da sie das Vertei lungsmuster gemäß Fig. 6(b) in der Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) erkennt.

Es folgt nun ein Beispiel eines Objektes 6 in Form einer Mar kierung. In den Schritten, in denen das reflektierte Licht empfangen wird, ist der Intensitätspegel des empfangenen Lichtes, das von einem Reflektor reflektiert wird, ver gleichsweise hoch, und es gibt keinen Pegel der Lichtintensi tät, der dem Licht von dem Reflektor äquivalent ist. Somit kann das Verteilungsmuster des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 6(b) erhalten werden. Infolge dessen kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit einer Markierung vor dem eigenen Fahrzeug identi fizieren, da sie das Muster gemäß Fig. 7(b) in der Intensi tätsverteilung bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) erkennt.

Bei der optischen Radarvorrichtung gemäß der Erfindung mit dem obigen Aufbau bilden die Licht emittierende Einrichtung 1 und der Scanner 2 zusammen eine optische Strahlungseinrich tung; die Lichtempfangseinrichtung 3 bildet ein Lichtemp fangsgerät; die Intensitätsmeßeinrichtung 4 für empfangenes Licht bildet eine Empfangslicht-Meßeinrichtung; und die Hin dernis-Identifizierungseinrichtung 5 bildet ein Hindernis- Identifizierungsgerät.

Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bietet die optische Radarvorrichtung den Vorteil der Identifizierung einer Markierung oder eines voraus fahrenden Zweiradfahrzeuges oder eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges, so daß die Fahrumgebung erkannt oder abgeschätzt werden kann. Hierbei kann ein vorausfahrendes Fahrzeug, das in derselben Spur wie das eigene Fahrzeug fährt, mit hoher Genauigkeit identifi ziert werden.

Zweite Ausführungsform

Der Aufbau einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist ähnlich derjenigen in dem Blockschaltbild gemäß Fig. 1. Das Abtasten oder Scannen mit dem gepulsten Laserstrahl wird ebenfalls so durchgeführt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß die Hindernis-Identifizierungsein richtung 5 nicht nur den Aufbau und die Funktion wie bei der ersten Ausführungsform hat, sondern außerdem noch den folgen den Betrieb durchführt. Die Hindernis-Identifizierungsein richtung 5 berechnet nämlich den Abstand zu einem Objekt 6 bei jedem Schritt und speichert die so berechnete Entfernung ab. Solche Berechnungen werden jeweils durchgeführt gemäß der nachstehenden Gleichung, die auf der Ausbreitungs-Verzöge rungsdauer von dem Zeitpunkt, in dem das gepulse Licht emit tiert wird, bis zu dem Zeitpunkt basiert, in welchem das re flektierte Licht empfangen wird:

L = C × t/2.

Dabei bezeichnet L den berechneten Abstand oder die berech nete Entfernung in Metern (m). Das Bezugszeichen C bezeichnet die Lichtgeschwindigkeit mit 3 × 10⁸ m/s. Das Bezugszeichen t bezeichnet die Ausbreitungs-Verzögerungsdauer in Sekunden (s).

Wenn die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Intensi tät des empfangenen Lichtes und den berechneten Abstand bei jedem der 100 Schritte, wie oben angegeben, speichert, so be stimmt sie, ob das Objekt 6 beispielsweise ein Fahrzeug oder eine andere Art von Hindernis ist, wie sich aus der nachste henden Beschreibung ergibt; dies basiert auf der Intensitäts verteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrich tung gemäß Fig. 3(b) und der Verteilung der berechneten Ent fernung bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(c). Bei der zweiten Ausführungsform zeigt die Fig. 3(a) eine tatsächliche Fahrumgebung, wenn die Intensitätsverteilung des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung und die Verteilung der berechneten Entfernung bezüglich der Abtastrichtung gemäß den Fig. 3(b) bzw. 3(c) erhalten sind.

Es folgt nun ein Beispiel eines Objektes 6, das ein voraus fahrendes Vierradfahrzeug ist, welches sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung befindet. Das Verteilungs muster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtast richtung kann gemäß Fig. 4(b) wie bei der ersten Ausführungs form erhalten werden. In den Schritten, in denen das reflek tierte Licht kontinuierlich empfangen wird, kann ein solches Muster so betrachtet werden, daß es ein Verhältnis hat, das gleich einem oder höher als ein vorgegebenes Verhältnis von einem niedrigen Pegel der Lichtintensität zu einem Paar von hohen Pegeln der Lichtintensität ist, die einander gleiche Werte haben.

Andererseits wird in den Schritten, in denen das reflektierte Licht empfangen wird, das Verteilungsmuster der berechneten Entfernung bezüglich der Abtastrichtung wie folgt gebildet. Sämtliche Werte der erhaltenen Entfernungsdaten sind kontinu ierlich gleich, und die Breite der abgetasteten Anzahl von Schritten fällt in einen bestimmten Bereich, wie es in Fig. 4(c) dargestellt ist. Somit kann die Hindernis-Identifizie rungseinrichtung 5 die Anwesenheit eines voraus fahrenden Vierradfahrzeuges in einem Abstand von Lc1(m) entfernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn es die Muster gemäß Fig. 4(b) und 4(c) in den Verteilungen der empfangenen Lich tintensität und der berechneten Entfernung bezüglich der Ab tastrichtung gemäß Fig. 3(b) bzw. (3(c) erkennt.

Es folgt ein Beispiel eines Objektes 6, das ein vorausfahren des Vierradfahrzeug ist, welches sich außerhalb der Körperab tast-Schwellwertentfernung befindet. Das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung kann gemäß Fig. 5(b) wie bei der ersten Ausführungsform er halten werden. Ein solches Muster kann so betrachtet werden, daß es ein Verhältnis hat, das gleich dem oder höher als ein vorgegebenes Verhältnis von einem niedrigen Pegel der Licht intensität zu einem Paar von hohen Pegeln der Lichtintensität ist, die einander gleiche Werte haben. Andererseits wird in den Schritten, in denen das reflektierte Licht empfangen wird, das Verteilungsmuster der berechneten Entfernung bezüg lich der Abtastrichtung wie folgt gebildet.

Sämtliche Werte, die erhaltene Entfernungsdaten repräsentie ren, sind gleich, und die Breite der abgetasteten Anzahl von Schritten fällt in einen vorgegebenen Bereich, wie es in Fig. 5(c) dargestellt ist. Somit kann die Hindernis-Identifizie rungseinrichtung die Anwesenheit eines voraus fahrenden Vier radfahrzeuges in einer Entfernung von Lc2(m) entfernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn es die Muster gemäß Fig. 5(b) und 5(c) in den Verteilungen der empfangenen Licht intensität und der berechneten Entfernung bezüglich der Ab tastrichtung gemäß Fig. 3(b) bzw. 3(c) erkennt.

Es folgt ein Beispiel eines Objektes 6, das ein vorausfahren des Zweiradfahrzeug ist, welches sich innerhalb der Körperab tast-Schwellwertentfernung befindet. Das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung kann gemäß Fig. 6(b) wie bei der ersten Ausführungsform er halten werden. In den Schritten, in denen das reflektierte Licht kontinuierlich empfangen wird, kann ein solches Muster so betrachtet werden, daß es ein Verhältnis besitzt, das gleich einem oder höher als ein vorgegebenes Verhältnis von einem niedrigen Pegel der Lichtintensität zu einem einzigen hohen Pegel der Lichtintensität ist. Andererseits wird in den Schritten, in denen das reflektierte Licht empfangen wird, das Verteilungsmuster der berechneten Entfernung bezüglich der Abtastrichtung wie folgt gebildet.

Sämtliche Werte, die erhaltene Entfernungsdaten repräsentie ren, sind gleich, und die Breite der abgetasteten Anzahl von Schritten fällt ebenfalls in einen vorgegebenen Bereich, wie es in Fig. 6(c) dargestellt ist. Somit kann die Hindernis- Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit eines voraus fahrenden Zweiradfahrzeuges in einem Abstand von Lb(m) ent fernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn es die Muster gemäß Fig. 6(b) und 6(c) in den Verteilungen der emp fangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung be züglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) bzw. 3(c) erkennt.

Nachstehend folgt ein Beispiel eines Objektes 6, das eine Markierung ist. Auch in diesem Falle kann die Hindernis-Iden tifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit einer Markierung oder eines sonstigen Umrisses in einem Abstand von Ld(m) ent fernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn es die Muster gemäß Fig. 7(b) und 7(c) in den Verteilungen der emp fangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung be züglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) bzw. 3(c) erkennt.

Bei der zweiten Ausführungsform identifiziert die optische Radarvorrichtung das Objekt 6 auf der Basis von zwei Fakto ren, nämlich den Verteilungen der empfangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung, und bietet somit die Wirkung der Identifizierung eines Objektes mit höherer Genauigkeit als bei der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.

Es wird nun als Beispiel der Fall betrachtet, daß zwei Inten sitätspegel des empfangenen Lichtes bezüglich der Abtastrich tung in ihren Werten gleich und vergleichsweise hoch sind, wie es in Fig. 8(a) dargestellt ist, und daß zwei Werte, wel che die berechnete Entfernung zu dem Objekt repräsentieren, das sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung be findet, gleich sind, wie es in Fig. 8(b) dargestellt ist.

Bei der ersten Ausführungsform wird, weil das Verteilungsmu ster der empfangenen Lichtintensität gemäß Fig. 8(b) ähnlich demjenigen in Fig. 5(b) ist, bestimmt, daß das Objekt ein Vierradfahrzeug ist. Bei der zweiten Ausführungsform wird je doch, weil die beiden Werte, welche die berechnete Entfernung innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung repräsentie ren, gleich sind, wie es in Fig. 8(b) angegeben ist, zumin dest nicht bestimmt, daß das Objekt ein Vierradfahrzeug ist.

In Fig. 1 ist mit gestrichelten Linien eine Fahrgeschwindig keits-Meßeinrichtung 7 zur Messung der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zusätzlich zu dem Aufbau gemäß der zweiten Ausführungsform vorgesehen. Somit werden die von die ser Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 gemessene Fahrge schwindigkeit und eine Änderung des Abstandes, die mit der Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 in chronologischer Reihenfolge erhalten werden (beispielsweise kann die relative Geschwindigkeit durch die oben erwähnten beiden Faktoren er halten werden), verwendet, um die Fahrgeschwindigkeit des Ob jektes 6 zu messen. Dies macht es auch möglich, festzustel len, ob das Objekt 6 eine Kombination aus zwei vorausfahren den Zweiradfahrzeugen ist, die parallel zueinander oder ne beneinander fahren, oder eine Kombination aus einer Markie rung und einem voraus fahrenden Zweiradfahrzeug oder ein ste hengebliebenes Hindernis, z. B. mit zwei anderen Reflektoren als ein vorausfahrendes Fahrzeug. Infolgedessen kann ein vor ausfahrendes Fahrzeug mit noch höherer Genauigkeit identifi ziert werden.

Wenn beispielsweise zwei Werte, welche die relative Geschwin digkeit von zwei Hindernissen repräsentieren, die in Fig. 8(a) und 8(b) angegeben sind, gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs sind, so können solche Hindernisse als sta tionäre oder stehende Hindernisse bestimmt werden (zwei an dere Reflektoren als ein vorausfahrendes Fahrzeug). Wenn der eine Wert, der die relative Geschwindigkeit repräsentiert, gleich der des eigenen Fahrzeugs ist und wenn der andere Wert, der die relative Geschwindigkeit repräsentiert, sich von dem des eigenen Fahrzeugs unterscheidet, so können solche zwei Hindernisse als eine Markierung und ein vorausfahrendes Zweiradfahrzeug bestimmt werden. Wenn weiterhin beide Werte, welche die relative Geschwindigkeit der beiden Hindernisse repräsentieren, sich von der des eigenen Fahrzeugs unter scheiden, so können solche Hindernisse als ein Paar von vor ausfahrenden Zweiradfahrzeugen bestimmt werden, die parallel zueinander oder nebeneinander fahren.

Bei der optischen Radarvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau gemäß der zweiten Ausführungsform bilden die Licht emittierende Einrichtung 1 und der Scanner 2 eine optische Strahlungseinheit; die Lichtempfangseinrichtung 3 bildet ein Lichtempfangsgerät; die Intensitäts-Meßeinrichtung 4 für emp fangenes Licht bildet eine Empfangslicht-Abtasteinrichtung; die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 bildet eine Ent fernungsmeßeinrichtung; und die Fahrgeschwindigkeits-Meßein richtung 7 bildet ein Fahrgeschwindigkeits-Meßgerät.

Dritte Ausführungsform

Der Aufbau der dritten Ausführungsform ist ähnlich derjenigen gemäß dem Blockschaltbild in Fig. 1. Das Scannen des gepul sten Laserstrahles wird ebenfalls in der Weise durchgeführt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Beispielsweise ermöglicht es der Schrittmotor 22 dem Spiegel 21, eine Dreh- oder Schwenk bewegung in Winkelschritten von 0,05° durchzuführen, und das Scannen wird mit 100 Schritten insgesamt von links nach rechts durchgeführt, wie es Fig. 2 zeigt. Bei diesem Scannen fallen die Zentren vom 50. Schritt und vom 51. Schritt mit der optischen Achse der optischen Radarvorrichtung zusammen. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß die Hindernis-Identifizierungs einrichtung 5 nicht nur einen Aufbau und eine Wirkungsweise wie die erste Ausführungsform hat, sondern auch die nachste hende Wirkungsweise ermöglicht.

Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet eine Entfernung zu einem Objekt 6 auf der Basis einer Ausbrei tungs-Verzögerungsdauer von dem Zeitpunkt, in welchem der ge pulse Lichtstrahl ausgesendet wird, bis zu dem Zeitpunkt, in welchem das reflektierte Licht empfangen wird, um die berech nete Entfernung in der Einrichtung zu speichern, wie es für die zweite Ausführungsform dargestellt ist. Die Hindernis- Identifizierungseinrichtung 5 berechnet außerdem die relative Geschwindigkeit des Objektes 6 zu dem eigenen Fahrzeug auf der Basis einer Änderung der berechneten Entfernung in chro nologischer Reihenfolge.

Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 ist weiterhin mit einer unten beschriebenen Hindernisbreiten-Recheneinrichtung ausgerüstet, um die Breite des Objektes 6 zu berechnen. Sie berechnet weiterhin den Scanwinkel gemäß der Anzahl von Schritten des Schrittmotors 20, um diesen zu speichern. Da der Spiegel 21 bei jedem Schritt um 0,05° gedreht wird, wird der gepulste Lichtstrahl von dem Spiegel 21 in Winkelabstän den von 0,1° abgelenkt, was doppelt so groß ist wie der Dreh winkel des Spiegels 21. Die Spannweite wird auf 5° entweder zur rechten Seite oder zur linken Seite eingestellt. Die Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7, die in Fig. 1 mit ge strichelten Linien angedeutet ist, ist mit der Hindernis- Identifizierungseinrichtung 5 verbunden.

Es wird nun in Betracht gezogen, daß die tatsächliche Fahrum gebung so ist, wie es in Fig. 3(a) dargestellt ist, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, wobei die Hinder nis-Identifizierungseinrichtung 5 die Werte speichert, welche die Intensität des empfangenen Lichtes, der berechneten Ent fernung und des Scanwinkels für die obigen 100 Schritte re präsentieren. Dann kann die Intensitätsverteilung des empfan genen Lichtes bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(b) erhalten werden, während die Verteilung der berechneten Ent fernung bezüglich der Abtastrichtung gemäß Fig. 3(c) erhalten werden kann.

Der Scanwinkel des gepulsten Lichtstrahles und die berechnete Entfernung bei jedem Schritt werden in X-Y-Koordinaten in ei nem X-Y-Koordinatensystem umgewandelt, das in Fig. 9 im Be reich (a) dargestellt ist, und zwar gemäß den folgenden Aus drücken:

xi = di · sin βi
yi = di · cos βi

Dabei bezeichnet xi und yi die jeweilige X-Koordinate bzw. Y-Koordinate beim i-ten Schritt in X-Y-Koordinaten; di be zeichnet die berechnete Entfernung beim i-ten Schritt; und βi bezeichnet den Scanwinkel beim i-ten Schritt. Der Bereich (b) in Fig. 9 zeigt die X-Y-Koordinaten, die in der Fahrumgebung gemäß dem Bereich (a) in Fig. 9 erhalten worden sind.

Unter den X-Y-Koordinatendaten, die im Bereich (b) in Fig. 9 dargestellt sind, sind die Werte, die in der Y-Richtung in den benachbarten Schritten einander gleich sind, in Abschnit ten gruppiert, die mit a, b, c, d, e, f, g und h von links nach rechts im Bereich (b) in Fig. 9 bezeichnet sind. Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet die folgen den Faktoren im Hinblick auf jedes der Hindernisse:
die Breite w gemäß einer Ungleichheit der X-Koordinaten zwi schen den beiden rechten und linken Enden; und
die X-Koordinate im Zentrum der Breite w.

Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 hat vorgegebene Bereiche für die Breiten, beispielsweise für ein vorausfah rendes Vierradfahrzeug und ein Zweiradfahrzeug.

Das Hindernis a fällt in einen vorgegebenen Breitenbereich eines Vierradfahrzeugs. Wie bei der zweiten Ausführungsform dargestellt, sind sämtliche Werte, welche den Abstand zu dem Hindernis a repräsentieren, in der Y-Richtung gleich, wie es in Fig. 4(c) angegeben ist, während das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung so wie in Fig. 4(b) dargestellt ist. Somit kann die Anwesenheit eines voraus fahrenden Vierradfahrzeugs in einer Position (xa, ya) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert werden.

Das Hindernis b fällt nicht in einen vorgegebenen Breitenbe reich eines Vierradfahrzeugs. Das Hindernis b ist jedoch mit dem Hindernis c kombiniert, so daß die kombinierte Breite in den oben erwähnten vorgegebenen Bereich fällt. Wie bei der zweiten Ausführungsform dargestellt, sind sämtliche Werte, welche die Entfernung einer solchen Kombination von Hinder nissen b und c repräsentieren, in der Y-Richtung gleich, und das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüg lich der Abtastrichtung wird gemäß Fig. 4(b) erhalten. Somit kann die Anwesenheit eines voraus fahrenden Vierradfahrzeugs in einer Position (xbc, ybc) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert werden.

Das Hindernis d fällt in einen vorgegebenen Breitenbereich eines Zweiradfahrzeuges. Wie bei der zweiten Ausführungsform dargestellt, liegt die Entfernung zum Hindernis d in der Y-Richtung innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung, und das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität be züglich der Abtastrichtung ist so wie in Fig. 6(b) angegeben. Somit kann die Anwesenheit eines voraus fahrenden Zweiradfahr zeuges in einer Position (xd, yd) in dem X-Y-Koordinatensy stem identifiziert werden.

Auch wenn der Abstand des Hindernisses d in der Y-Richtung gleich demjenigen des Hindernisses f ist, und auch wenn die Breite einer Kombination der Hindernisse d und f in einen vorgegebenen Bereich eines Vierradfahrzeuges fällt, können sie doch gemäß dem Verteilungsmuster der empfangenen Lichtin tensität bezüglich der Abtastrichtung identifiziert werden. Auch wenn ferner die Hindernisse d und f außerhalb der Kör perabtast-Schwellwertentfernung liegen, können sie identifi ziert werden gemäß einer Änderung der berechneten Entfernung in der chronologischen Reihenfolge, die mit der Hindernis- Identifizierungseinrichtung 5 abgetastet wird, beispielsweise gemäß einer Ungleichheit in der relativen Geschwindigkeit.

Weder das Hindernis e noch das Hindernis g fallen in einen vorgegebenen Breitenbereich eines Vierradfahrzeugs. Jedoch können, wie bei der zweiten Ausführungsform dargestellt, die Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität und der be rechneten Entfernung gemäß Fig. 7(b) bzw. 7(c) dargestellt werden. Somit kann die Anwesenheit von Markierungen in Posi tionen (xe, ye) und (xg, yg) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert werden.

Das Hindernis h überschreitet einen vorgegebenen Breitenbe reich eines Vierradfahrzeuges und ist gleichmäßig in der In tensität des empfangenen Lichtes und gleich in der berechne ten Entfernung. Somit kann die Anwesenheit eines Verkehrszei chens in der Position (xh, yh) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert werden.

Obwohl bei der dritten Ausführungsform die Breite des Objek tes 6 berechnet wird, um das Objekt 6 zu identifizieren, kann auch die Höhe des Objektes 6 anstelle seiner Breite verwendet werden, um das Objekt 6 zu identifizieren, wenn ein zweidi mensionales Scannen durchgeführt wird. Alternativ dazu kann auch die Fläche des Objektes 6 verwendet werden, um das Ob jekt 6 zu identifizieren.

Wenn die berechnete Höhe verwendet wird, um das Objekt zu identifizieren, kann eine Objekthöhen-Recheneinrichtung bei spielsweise vorgesehen sein für die Hindernis-Identifizie rungseinrichtung, um die Höhe des Objektes 6 zu berechnen, und zwar auf der Basis des Scanwinkels des Scanners 2 und der Entfernung, die von der Entfernungsrecheneinrichtung der Hin dernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet wird. Das Ob jekt 6 kann somit identifiziert werden auf der Basis der Ent fernung, die mit der Entfernungsrecheneinrichtung berechnet wird, des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der berechneten Höhe des Ob jektes 6.

Wenn die berechnete Fläche verwendet wird, um das Objekt 6 zu identifizieren, kann eine Objektflächen-Recheneinrichtung beispielsweise verwendet werden für die Hindernis-Identifi zierungseinrichtung, um die Fläche des Objektes 6 zu berech nen, und zwar auf der Basis des Scanwinkels des Scanners 2 und der Entfernung, die von der Entfernungsrecheneinrichtung der Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet wird. Das Objekt 6 kann somit identifiziert werden auf der Basis der Entfernung, die mit der Entfernungs-Recheneinrichtung be rechnet wird, des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtin tensität bezüglich der Abtastrichtung und der berechneten Fläche des Objektes 6.

Die Wirkungsweise der dritten Ausführungsform wird nachste hend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 10 näher erläutert.

Fig. 10 zeigt den Ablauf bzw. das Verfahren bei der Identifi zierung eines Fahrzeuges mit der optischen Radarvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform. Sämtliche Daten, welche die empfangene Lichtintensität, die berechnete Entfernung und den Scanwinkel repräsentieren, die in 100 Schritten erhalten sind, werden zunächst beim Schritt S100 in die Hindernis- Identifizierungseinrichtung 5 eingegeben. Dann werden die Da ten, welche die berechnete Entfernung und den Scanwinkel re präsentieren, die in 100 Schritten erhalten worden sind, beim Schritt S101 in X-Y-Koordinaten umgewandelt. Aus den umgewan delten Daten in den benachbarten Scanschritten werden die Werte, die im wesentlichen gleich in der Entfernung in Y- Richtung sind (wobei eine Ungleichheit zwischen den Werten in der Entfernung in Y-Richtung gleich einem oder kleiner als ein vorgegebener Wert ist), beim Schritt S102 gruppiert.

Die Breite und die relative Geschwindigkeit jedes Objektes 6 werden gemäß den gruppierten Daten beim Schritt S103 berech net. Anschließend wird die Hinderniszahl beim Schritt S104 auf Null gesetzt, und wenn das Hindernis identifiziert ist (Schritt S105), wird die Hinderniszahl beim Schritt S106 in krementiert. Es wird dann bestimmt, ob die Hinderniszahl gleich der Anzahl von abgetasteten Hindernissen ist (Schritt S107). Wenn die Antwort beim Schritt S107 JA lautet, wird die Verarbeitung beendet. Wenn die Antwort beim Schritt S107 NEIN lautet, erfolgt ein Rücksprung in dem Diagramm zum Schritt S105. Das bedeutet, das Hindernis wird wiederholt identifi ziert, und zwar so viele Male, wie die Anzahl von abgetaste ten Hindernissen angibt.

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung des detail lierten Ablaufes bei der Verarbeitung zur Identifizierung ei nes Hindernisses beim Schritt S105. Zunächst wird bestimmt, ob die gemessene Entfernung innerhalb der Körperabtast- Schwellwertentfernung liegt oder nicht (Schritt S201). Wenn die Antwort beim Schritt S201 JA lautet, wird bestimmt, ob die Breite des Objektes einen vorgegebenen Breitenbereich ei nes vorausfahrenden Vierradfahrzeuges überschreitet (Schritt S202). Wenn die Antwort beim Schritt S202 JA lautet, wird festgestellt, ob die relative Geschwindigkeit gleich der Ge schwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ist, die von der Fahrge schwindigkeits-Meßeinrichtung 7 erhalten wird (Schritt S203). Wenn die Antwort beim Schritt S203 JA lautet, wird festge stellt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes ein Muster hat, das von einem Vierradfahrzeug erhal ten wird (Schritt S204). Wenn die Antwort beim Schritt S204 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete Hindernis ein stationäres oder angehaltenes Vierradfahrzeug ist (Schritt 205).

Wenn andererseits die Antwort beim Schritt S204 NEIN lautet, wird bestimmt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes gleichmäßig ist (Schritt S206). Wenn die Antwort beim Schritt S206 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgeta stete Hindernis ein Straßenverkehrszeichen ist (Schritt S207). Wenn die Antwort beim Schritt S206 NEIN lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete Hindernis eine andere Art von Hindernis als Fahrzeuge oder Straßenverkehrszeichen ist (Schritt S208).

Wenn beim Schritt S203 bestimmt wird, daß die relative Ge schwindigkeit nicht gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges ist, wird festgestellt, daß das abgetastete Objekt ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug ist (Schritt S209).

Wenn beim Schritt S202 bestimmt wird, daß die Breite des Ob jektes einen vorgegebenen Breitenbereich eines vorausfahren den Vierradfahrzeuges nicht überschreitet, wird bestimmt, ob eine solche Breite kleiner als der oben erwähnte Bereich ist (Schritt S210). Wenn die Antwort beim Schritt S210 JA lautet, wird bestimmt, ob die relative Geschwindigkeit gleich der Ge schwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ist (Schritt S211). Wenn die Antwort beim Schritt S211 JA lautet, wird bestimmt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes ein Mu ster hat, das von einem Zweiradfahrzeug erhalten wird (Schritt S212). Wenn die Antwort beim Schritt S212 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete Hindernis ein angehal tenes Zweiradfahrzeug ist (Schritt S213). Wenn die Antwort beim Schritt S212 NEIN lautet, wird festgestellt, daß das ab getastete Objekt eine Markierung ist (Schritt 214).

Wenn beim Schritt S211 bestimmt wird, daß die relative Ge schwindigkeit nicht gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ist, wird festgestellt, daß das abgetastete Hinder nis ein vorausfahrendes Zweiradfahrzeug ist (Schritt S215).

Wenn beim Schritt S210 bestimmt wird, daß die Breite des Ob jektes nicht kleiner als ein Breitenbereich eines vorausfah renden Vierradfahrzeuges ist, wird bestimmt, ob die relative Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahr zeuges ist (Schritt S216). Wenn die Antwort beim Schritt S216 JA lautet, wird bestimmt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes ein Muster hat, das von einem Vierrad fahrzeug erhalten wird (Schritt S217). Wenn die Antwort beim Schritt S217 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgeta stete Hindernis ein stationäres oder angehaltenes Vierrad fahrzeug ist (Schritt S218).

Wenn die Antwort beim Schritt S217 NEIN lautet, wird be stimmt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes gleichmäßig ist (Schritt S219). Wenn die Antwort beim Schritt S219 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgeta stete Hindernis ein Straßenverkehrszeichen ist (Schritt S220). Wenn die Antwort beim Schritt S219 NEIN lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete Hindernis eine andere Art von Hindernis als Fahrzeuge oder Straßenverkehrszeichen ist (Schritt S221).

Wenn beim Schritt S216 bestimmt wird, daß die relative Ge schwindigkeit nicht gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges ist, wird festgestellt, daß das abgetastete Hin dernis ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug ist (Schritt S222)
Wenn beim Schritt S201 festgestellt wird, daß die gemessene Entfernung die Körperabtast-Schwellwertentfernung überschrei tet, wird bestimmt, ob es ein anderes Hindernis in derselben Entfernung gibt (Schritt S230). Wenn die Antwort beim Schritt S230 JA lautet, wird bestimmt, ob die Breite von diesen Hin dernissen in den Breitenbereich eines Vierradfahrzeuges fällt (Schritt S231). Wenn die Antwort beim Schritt S231 JA lautet, wird bestimmt, ob die Werte der relativen Geschwindigkeiten der Hindernisse miteinander übereinstimmen (Schritt S232). Wenn die Antwort beim Schritt S232 JA lautet, werden die Hin dernisse zu einem einzigen Fahrzeug gruppiert, und zwar in der Weise, daß der breiteste Abstand in Querrichtung der ab getasteten Hindernisse als Breite des kombinierten Fahrzeuges bestimmt wird, während das Zentrum der Breite als Position des Fahrzeuges bestimmt wird.

Die Anzahl der gruppierten Hindernisse wird zu der Hindernis nummer addiert und dann davon eins subtrahiert, und die re sultierende Zahl wird als neue Hindernisnummer bestimmt (Schritt S233). Dann wird bestimmt, ob die relative Geschwin digkeit gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges ist (Schritt S234). Wenn die Antwort beim Schritt S234 JA lautet, wird festgestellt, daß das gruppenmäßige Fahrzeug ein statio näres oder angehaltenes Vierradfahrzeug ist (Schritt S235). Wenn die Antwort beim Schritt S234 NEIN lautet, wird festge stellt, daß das gruppenmäßige Fahrzeug ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug ist (Schritt S236).

Wenn beim Schritt S230 bestimmt wird, daß sich kein Hindernis in derselben Entfernung befindet, oder wenn beim Schritt S231 bestimmt wird, daß die Breite der Hindernisse in derselben Entfernung nicht in einen vorgegebenen Breitenbereich eines Vierradfahrzeuges fällt, oder wenn beim Schritt S232 bestimmt wird, daß die Werte der relativen Geschwindigkeiten der Hin dernisse nicht miteinander übereinstimmen, so wird bestimmt, ob der jeweilige Wert der relativen Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges ist (Schritt S237). Wenn die Antwort beim Schritt S237 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete Hindernis eine Markierung ist (Schritt S238). Wenn die Antwort beim Schritt S237 NEIN lautet, wird andererseits festgestellt, daß das abgetastete Hindernis ein vorausfahrendes Zweiradfahrzeug ist (Schritt S239)
Bei der optischen Radarvorrichtung mit einem Aufbau der oben beschriebenen Art gemäß der dritten Ausführungsform bilden die Licht emittierenden Einrichtung 1 und der Scanner 2 zu sammen eine optische Strahlungseinrichtung; die Lichtemp fangseinrichtung 3 bildet ein Lichtempfangsgerät; die Inten sitätsmeßeinrichtung 4 für empfangenes Licht bildet ein Emp fangslicht-Intensitätsgerät; die Hindernis-Identifizierungs einrichtung 5 weist eine Hindernis-Identifizierungseinrich tung und eine Objektbreiten-Recheneinrichtung auf; die Fahr geschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 bildet ein Fahrgeschwindig keitsgerät.

Bei der dritten Ausführungsform der optischen Radarvorrich tung gemäß der Erfindung wird das Objekt identifiziert unter Verwendung der folgenden Faktoren: der Breite des Objektes, der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges, der Relativge schwindigkeit des Objektes zum eigenen Fahrzeug, der Fahrge schwindigkeit des Objektes und dergleichen. Somit kann die optische Radarvorrichtung eine Fahrumgebung erkennen, mit an deren Worten verschiedene Arten von Hindernis sen mit höherer Genauigkeit identifizieren als bei Vorrichtungen gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform. Somit ist es möglich, ein vorausfahrendes Fahrzeug, das in derselben Spur wie das ei gene Fahrzeug fährt, mit höherer Genauigkeit zu identifizie ren.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen haben die englischen Ausdrücke folgende Bedeutung:

Fig. 1
1 = Licht emittierende Einrichtung
2 = Scanner
3 = Lichtempfangseinrichtung
4 = Intensitätsmeßeinrichtung für empfangenes Licht
5 = Hindernis-Identifizierungseinrichtung
7 = Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung Pulse laser light = gepulstes Laserlicht

Fig. 2
First step = erster Schritt
Second step = zweiter Schritt
50th step = 50. Schritt
100th step = 100. Schritt

Fig. 3(a) bis 7(c)
Distance = Entfernung
Transverse Position = Position in Querrichtung
Delineator = Markierung
Preceding four-wheeled vehicle = vorausfahrendes Vierrad fahrzeug
Preceding two-wheeled vehicle = vorausfahrendes Zweirad fahrzeug
Optical radar apparatus = optische Radarvorrichtung
Received light intensity = empfangene Lichtintensität
Stepnumber = Schrittzahl
Calculated distance = berechnete Entfernung

Fig. 8(b) und Fig. 9
Body detection threshold Körperabtast-Schwellwert distance = entfernung

Fig. 10
S100 = empfangene Lichtintensität, berechnete Entfernung und Scanwinkel aus den Schritten eingeben
S101 = Daten in X-Y-Koordinaten umwandeln
S102 = bei benachbarten Schritten Werte, die gleiche Entfer nungen in der Y-Richtung angeben, in eine Gruppe setzen
S103 = Nummer des gruppenartigen Hindernisses, Breite, Posi tion und relative Geschwindigkeit jedes Hindernisses berechnen
S104 = Hindernisnummer = 0
S105 = Hindernis identifizieren
S106 = Hindernisnummer inkrementieren
S107 = Ist Hindernisnummer gleich der Anzahl von Hindernissen?
NO = NEIN
YES = JA
END = Ende

Fig. 11
N = NEIN
Y = JA
S201 = Gemessene Entfernung < Körperabtast-Schwellwert entfernung?
S202 = Ist Objektbreite größer als ein Breitenbereich für Vierradfahrzeuge?
S203 = relative Geschwindigkeit = Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs?
S204 = Hat Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes ein Muster vom Vierradfahrzeug?
S205 = angehaltenes Vierradfahrzeug
S206 = Ist Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes gleichmäßig?
S207 = Straßenverkehrszeichen
S208 = anderes Hindernis als Fahrzeuge und Straßenverkehrs zeichen
S209 = vorausfahrendes Vierradfahrzeug
S210 = Ist Objektbreite kleiner als ein Breitenbereich des voraus fahrenden Vierradfahrzeugs?
S211 = Relative Geschwindigkeit gleich Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs?
S212 = Hat Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes ein Muster vom Zweiradfahrzeug?
S213 = angehaltenes Zweiradfahrzeug
S214 = Markierung
S215 = vorausfahrendes Zweiradfahrzeug
S216 = Relative Geschwindigkeit = Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs?
S217 = Hat Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes ein Muster vom Vierradfahrzeug?
S218 = angehaltenes Vierradfahrzeug
S219 = Ist Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes gleichmäßig?
S220 = Straßenverkehrszeichen
S221 = anderes Hindernis als Fahrzeuge und Straßenverkehrs zeichen
S222 = vorausfahrendes Vierradfahrzeug
S230 = Anderes Hindernis in derselben Entfernung?
S231 = Fällt Breite der Hindernisse in den Breitenbereich vom Vierradfahrzeug?
S232 = Sind Werte der relativen Geschwindigkeiten dieser Hin dernisse gleich?
S233 = Zentrum der abgetasteten Hindernisse als Position der gruppierten Hindernisse bestimmen. Neue Hindernis nummer = vorherige Hindernisnummer plus Nummer von gruppierten Hindernissen
S234 = Relative Geschwindigkeit = Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs?
S235 = angehaltenes Vierradfahrzeug
S236 = vorausfahrendes Vierradfahrzeug
S237 = Relative Geschwindigkeit = Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs?
S238 = Markierung
S239 = vorausfahrendes Zweiradfahrzeug

Claims

1. Optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch

- eine optische Strahlungseinrichtung (1, 2) zum Aus strahlen und Scannen von Licht;
- eine Lichtempfangseinrichtung (3), um Licht zu empfan gen, das von der optischen Strahlungseinrichtung (1, 2) ausgestrahlt und dann von einem Objekt (6) reflek tiert worden ist;
- eine Intensitätsmeßeinrichtung (4) für empfangenes Licht, um die Intensität des reflektierten Lichtes zu messen; und
- eine Hindernis-Identifizierungseinrichtung (5), um das Objekt (6) auf der Basis eines Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität, die von der Intensitäts meßeinrichtung (4) gemessen worden ist, und eines Ver teilungsmusters zu identifizieren, das bezüglich der Richtung des Abtastens beim Scannen erhalten wird, das mit der optischen Strahlungseinrichtung (1, 2) durch geführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Entfernungsrecheneinrichtung zum Berechnen einer Entfernung zu dem Objekt (6) auf der Basis einer Ausbrei tungs-Verzögerungsdauer von dem Zeitpunkt, in welchem das Licht von der optischen Strahlungseinrichtung (1, 2) ab gestrahlt wird, bis zu dem Zeitpunkt, in welchem das re flektierte Licht von der Lichtempfangseinrichtung (3) empfangen wird, wobei die Hindernis-Identifizierungsein richtung (5) das Objekt (6) auf der Basis der Entfernung, die von der Entfernungsrecheneinrichtung berechnet wird, und des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensi tät bezüglich der Abtastrichtung identifiziert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung (7) zum Messen der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges, an dem die Vorrichtung installiert ist, wobei die Hindernis- Identifizierungseinrichtung (5) die Fahrgeschwindigkeit des Objektes (6) auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit, die von der Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung (7) ge messen wird, und einer relativen Geschwindigkeit des Ob jektes (6) zu dem eigenen Fahrzeug berechnet, welche aus einer Änderung der gemessenen Entfernung zu dem Objekt (6) in chronologischer Reihenfolge berechnet wird, so daß dadurch das Objekt (6) auf der Basis der Entfernung zu dem Objekt (6), des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Fahrgeschwindigkeit des Objektes (6) identifiziert wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Objektbreiten-Recheneinrichtung zur Berechnung der Breite des Objektes (6) auf der Basis eines Scanwinkels der optischen Strahlungseinrichtung (1, 2) und der Ent fernung, die mit der Entfernungsrecheneinrichtung berech net wird, wobei die Hindernis-Identifizierungseinrichtung (5) das Objekt (6) auf der Basis der Entfernung, die mit der Entfernungsrecheneinrichtung berechnet wird, des Ver teilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung und der Breite des Objektes (6) iden tifiziert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hindernis-Identifizierungseinrichtung das Objekt (6) als Vierradfahrzeug identifiziert, wenn die Breite des Objektes (6) in einen vorgegebenen Bereich fällt und wenn das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensi tät bezüglich der Abtastrichtung so ausgebildet ist, daß die Intensität des empfangenen Lichtes zwei hohe Pegel mit einem dazwischenliegenden niedrigeren Pegel aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hindernis-Identifizierungseinrichtung (5) das Objekt (6) als Straßenverkehrszeichen identifiziert, wenn die Breite des Objektes (6) sich über einen vorgegebenen Bereich erstreckt und wenn das Verteilungsmuster der emp fangenen Lichtintensität bezüglich der Abtastrichtung gleichmäßig ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung (7) zur Messung der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges, an dem die Vorrichtung installiert ist, wobei die Hindernis- Identifizierungseinrichtung (5) eine Fahrgeschwindigkeit des Objektes (6) auf der Basis der Fahrgeschwindigkeit, die von der Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung (7) ge messen wird, und einer relativen Geschwindigkeit des Ob jektes (6) zu dem eigenen Fahrzeug berechnet, wobei die relative Geschwindigkeit durch eine Änderung in der ge messenen Entfernung zu dem Objekt in chronologischer Rei henfolge berechnet wird, so daß das Objekt (6) auf der Basis der Entfernung zu dem Objekt (6), des Verteilungs musters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der Ab tastrichtung und der Breite sowie der Fahrgeschwindigkeit des Objektes (6) identifiziert wird.