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Die
Erfindung betrifft eine optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge,
um ein Hindernis für
das Fahrzeug zu identifizieren, und zwar durch Abtasten von gepulsten
Laserstrahlen, die von Objekten reflektiert werden. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine optische Radarvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Verfolgungs-Fahrsteuerungen
sind beispielsweise in der JP-A-55-86 000 und der JP-A-60-239 900
beschrieben, die herkömmliche
optische Radarvorrichtungen für
Fahrzeuge angeben. Jede der Steuerungen überwacht Objekte, die vor einem
Fahrzeug liegen mit einer Radarvorrichtung, die Licht- oder Funkwellen
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 Radarvorrichtung
angebracht ist. Solche Steuerungen werden somit verwendet, um die
Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges zu regeln, damit ein Sicherheitsabstand
zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug
eingehalten werden kann.
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Ferner
ist in der JP-A-61-020-877 eine andere Art von optischer Radarvorrichtung
als herkömmliche
optische Radarvorrichtung angegeben. Eine solche Vorrichtung gibt
ein Empfangslichtsignal ab, wenn die eingestellte Intensität des reflektierten
Lichtes erreicht ist. Dann werden verschiedene Werte, welche die
Entfernung des Objektes repräsentieren, gemäß einer
Vielzahl 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 Entfernung, die zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden
Fahrzeug eingehalten werden soll. Die Vorrichtung bestimmt die eingestellte
Intensität
des reflektierten Lichtes gemäß den Reflexionsfaktoren
von Reflektoren und ermöglicht
dabei nur die Abtastung von Reflektoren mit hoher Genauigkeit. Die
Vorrichtung mißt
außerdem die
Entfernung zu den Reflektoren 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
Hindernis ein Paar von Reflektoren in einem Paar von Rückleuchten
ist, die an einem vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehen sind, und
gibt die gemessene Entfernung als Abstand an, der zwischen dem eigenen
Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten werden soll.
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Die
oben angegebenen Verfolgungs-Fahrsteuerungen, die als herkömmliche
optische Radarvorrichtungen für
Fahrzeuge verwendet werden, haben jedoch die folgenden Probleme.
Da sie nicht in der Lage sind, die Art des abgetasteten Hindernisses zu
identifizieren, können
sie keine Straßenumgebungsbedingungen
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.
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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 vorausfahrendes 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, beeinträchtigen
nicht nur den Fahrkomfort, sondern können auch zu schwerwiegenden
Unfällen
führen.
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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 Entfernung und den Winkel,
wobei dabei eine Umgebung der Spur angenommen 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.
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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 Querrichtung
beabstandet sind, ist es nicht in der Lage, eine Straßenumgebung,
eine Fahrumgebung und dergleichen zu erkennen. Somit ist es mit
der herkömmlichen
optischen Radarvorrichtung unmöglich, zu
bestimmen, ob das abgetastete vorausfahrende 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 identifizieren.
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US 4 380 391 betrifft einen
CO
2-Kurzpulslaser zum Identifizieren von
Objekten mit einer optischen Strahlungeinrichtung zum Ausstrahlen
von Licht sowie einer Lichtempfangseinrichtung zum Empfangen von
reflektiertem Licht. Als Identifizierungseinrichtung zum Identifizieren
des Objekts dient eine Einrichtung, die auf der Basis eines Verteilungsmusters
des empfangenen reflektierten Lichtes arbeitet. Hierfür wird ein
zirkular polarisierter Laserimpuls durch einen Sender zu dem Objekt
gesendet und anschließend
das von dem Objekt reflektierte Signal, welches einen zeitaufgeweiteten
Impuls darstellt, in linear polarisiertes Licht umgewandelt, um anschließend detektiert
zu werden. Der zeitaufgeweitete Impuls zeigt dabei die endliche örtliche
Tiefe des Objekts und seine Signatur an. Werden die zeitaufgeweiteten
Impulse durch beispielsweise unterschiedliche Luftschichten in ihrer
Richtung abgelenkt, so können
verzerrte Reflexionssignale entstehen, die die Identifizierung des
Objektes erschweren.
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US 4 245 560 bezieht sich
auf ein Panzerabwehr-Waffensystem mit einem gepulsten Radarlaser, der
periodisch aus der Luft eine Geländefläche abtastet,
um einen Panzer zu detektieren. Diese Detektion erfolgt anhand von
durch die Kanten des Panzers abgelenkte reflektierte Laserstrahlen
sowie einer Infrarot-Erkennung. Eine Identifizierung des Objekts
anhand eines Verteilungsmusters der an dem Objekt reflektierten Lichtintensität findet
bei diesem Panzerabwehr-Waffensystem nicht statt.
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US 4 497 065 befaßt sich
mit einem passiven elektro-optischen Zielerkennungssystem, welches
einen Laserstrahl mit einer vorbestimmten Wellenlänge positioniert,
um jedes detektierte Ziel individuell anzuleuchten. Mittels eines
Sensors wird die Intensität eines
reflektierten Laserstrahls für
einen bestimmten Pixelbereich ortsaufgelöst gemessen. Abhängig von der
Intensität
in diesem Pixelbereich wird anschließend anhand einer aufwendigen
Bilddatenverarbeitung eine Interpretation der aus den verschiedenen Pixelbereichen
zusammengesetzten Intensitäten durchgeführt, um
anschließend
ein Bild des Gegenstandes zu erzeugen. Die Identifizierung des Objekts findet
also anhand der empfangenen Lichtintensität statt, die ein aufwendiges
Verarbeiten der Lichtintensitätsbilder
erfordert, um die Intensität
eines einzelnen Objektes aus einer Vielzahl von detektierten Objekten
erkennen zu können.
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Ausgehend
hiervon ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin zu
sehen, eine optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge dieser bekannten
Art so weiterzubilden, daß verschiedene
Arten von Hindernissen mit höherer
Genauigkeit identifiziert werden können.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe dient die optische Radarvorrichtung für Fahrzeuge
gemäß Anspruch
1.
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Mit
dieser 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 des Objektes.
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Mit
der Anordnung gemäß Anspruch
2 können
verschiedene Arten von Hindernissen mit hoher Genauigkeit identifiziert
werden, und zwar in Abhängigkeit
von der berechneten Entfernung und dem Verteilungsmuster der empfangenen
Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung.
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Mit
der Vorrichtung gemäß Anspruch
4 kann ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug mit hoher Genauigkeit
identifiziert werden.
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Mit
der Vorrichtung gemäß Anspruch
5 ein Straßenverkehrszeichen
mit hoher Genauigkeit identifiziert und dadurch verhindert werden,
daß es
irrtümlich
als ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug angesehen wird.
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Mit
der Anordnung gemäß Anspruch
6 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.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die
Zeichnungen zeigen in
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1 ein
Blockschaltbild zur Erläuterung des
Aufbaus einer Ausführungsform,
die nicht gemäß der Erfindung
ausgebildet ist;
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2 eine
Darstellung zur Erläuterung
der Schritte bei dem optischen Scannen;
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3(a) eine Fahrumgebung vor dem eigenen
Fahrzeug;
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3(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung;
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3(c) eine Verteilung der berechneten Entfernung
bezüglich
der Abtastrichtung;
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4(a) eine Fahrumgebung eines vorausfahrenden
Vierradfahrzeugs;
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4(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes von einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Verteilung
bezüglich
der Abtastrichtung erhalten ist;
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4(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes
zu einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Verteilung bezüglich der
Abtastrichtung erhalten ist;
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5(a) eine Fahrumgebung eines vorausfahrenden
Vierradfahrzeugs;
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5(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes von einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Verteilung
bezüglich
der Abtastrichtung erhalten ist;
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5(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes
zu einem vorausfahrenden Vierradfahrzeug, wobei die Verteilung bezüglich der
Abtastrichtung erhalten ist;
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6(a) eine Fahrumgebung eines vorausfahrenden
Zweiradfahrzeugs;
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6(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes, das von einem vorausfahrenden Zweiradfahrzeug reflektiert
wird, wobei die Verteilung bezüglich
der Abtastrichtung erhalten ist;
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6(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes
zu einem vorausfahrenden Zweiradfahrzeug, wobei die Verteilung bezüglich der
Abtastrichtung erhalten ist;
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7(a) Positionen von Markierungen;
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7(b) eine Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes von Markierungen, wobei die Verteilung bezüglich der
Abtastrichtung erhalten ist;
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7(c) eine Verteilung des berechneten Abstandes
zu Markierungen, wobei die Verteilung bezüglich der Abtastrichtung erhalten
ist;
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8(a) ein Beispiel der Identifizierung
eines Hindernisses gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
wobei außerdem
eine Intensitätsverteilung
des empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung dargestellt ist;
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8(b) eine Verteilung des berechneten Abstandes
bezüglich
der Abtastrichtung in demselben Beispiel;
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9 ein
Beispiel zur Identifizierung eines Hindernisses gemäß einer
dritten Ausführungsform, wobei
der Bereich (a) eine Intensitätsverteilung
des empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung zeigt und der Bereich (b) die Positionen der
Hindernisse in X-Y-Koordinaten sowie die Intensität des empfangenen
Lichtes angibt;
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10 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung eines
Beispiels der Verarbeitung bei der Identifizierung eines Hindernisses
gemäß der dritten
Ausführungsform;
und in
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11 ein
Flußdiagramm
zur Erläuterung der
detaillierten Verarbeitung mit einer Hindernis-Identifizierungseinheit
gemäß dem Flußdiagramm
in 10.
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele erläutert, wobei
die gleichen Bezugszeichen auch durchgehend gleiche oder entsprechende
Komponenten bezeichnen.
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Erste Ausführungsform
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1 zeigt
eine optische Radarvorrichtung für
Kraftfahrzeuge, die einen Aufbau einer ersten Ausführungsform
hat. Die Vorrichtung weist dabei folgende Baugruppen auf: eine Licht
emittierende Einrichtung 1, um einen gepulsten Laserstrahl
auszusenden, wobei die Einrichtung 1 eine rechteckige Gestalt
im Querschnitt hat, wobei die Längsrichtung senkrecht
zu ihrer Abtastrichtung beim Scannen ist; einen Scanner 2 zum
Scannen und Ausstrahlen des gepulsten Laserstrahles, 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 Intensitätsmeßeinrichtung
für empfangenes
Licht, um die Intensität
des reflektierten Lichtes zu messen, das von der Lichtempfangseinrichtung 3 empfangen
wird; und eine Hindernis-Identifizierungseinrichtung 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 angeordnet
und weist einen Spiegel 21, um einen gepulsten Laserstrahl
zu reflektieren, der von der Licht emittierenden Einrichtung 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.
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Bei
der optischen Radarvorrichtung mit dem obigen Aufbau wird nunmehr
beispielsweise angenommen, daß der
gepulste Laserstrahl von links nach rechts in insgesamt 100 Schritten
gescannt wird, wie es in 2 angedeutet ist. Die 2 zeigt dabei
den Ausstrahlungspunkt des gepulsten Laserstrah les, markiert mit
dem Bezugszeichen A, und zeigt, wie der Laserstrahl beim Ausstrahlen
von unten nach oben bei den jeweiligen Schritten divergiert. Bei
jedem Schritt wird die Licht emittierende Einrichtung 1 angetrieben,
um den gepulsten Laserstrahl zu emittieren, der dann von dem Objekt 6 reflektiert
und anschließend
von der Lichtempfangseinrichtung 3 empfangen wird. Anschließend wird
die Intensität des
reflektierten gepulsten Laserstrahles von der Intensitätsmeßeinrichtung 4 gemessen
und dann von der Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 gespeichert.
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Die 3(a) bis 7(a) zeigen
tatsächliche Fahrumgebungen,
wenn die Intensitätsverteilungen des
empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung beim Scannen gemäß den jeweiligen 3(b) bis 7(b) angegeben
ist. Wenn die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die
Intensität
des empfangenen Lichtes des gepulsten Laserstrahles speichert, der
in der oben angegebenen Weise in 100 Schritten gescannt wird, so
erhält
sie die Intensitätsverteilung des
empfangenen Lichtstrahles bezüglich
der Abtastrichtung, wie es in 3(b) dargestellt
ist, um festzustellen, ob das Objekt 6 beispielsweise ein
Fahrzeug oder eine andere Art von Hindernis ist, und zwar auf der
Basis dieser Intensitätsverteilung
von empfangenem Licht. 3(a) zeigt
eine tatsächliche Fahrumgebung,
wenn die Intensitätsverteilung
des empfangenen Lichtes oder Laserstrahls bezüglich der Abtastrichtung in 3(b) angegeben ist. Die maximale Entfernung,
die mit der Intensität
des empfangenen Lichtes zu messen ist, das von einem Fahrzeugkörperbereich
oder einem anderen Reflektor eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges
reflektiert wird, wird nachstehend als Körperabtast-Schwellwertentfernung
bezeichnet.
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Nachstehend
wird ein Beispiel eines Objektes 6 in Form eines vorausfahrenden
Vierradfahrzeuges angegeben, das sich innerhalb 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 Intensitätsverteilungsmuster
des empfangenen Lichtes gemäß 4(b) erhalten werden.
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Bei
den Schritten, bei denen das reflektierte Licht kontinuierlich 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 Lichtintensität
ist, die den gleichen Wert haben. Infolgedessen kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die
Anwesenheit eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges identifizieren,
das sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet, da sie das Muster gemäß 4(b) in der Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) erkennt.
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Es
folgt nun ein Beispiel eines Objektes 6 in Form eines vorausfahrenden
Vierradfahrzeuges, das sich außerhalb
der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet. Bei den Schritten, bei denen das reflektierte Licht empfangen
wird, ist der Intensitätspegel
des empfangenen Lichtes, das von dem Fahrzeugkörper 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 5(b) erhalten werden.
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Ein
solches Muster kann so betrachtet werden, daß es ein Verhältnis besitzt,
das gleich dem oder höher
als ein vorgegebenes 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 Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die
Anwesenheit eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges identifizieren,
das sich außerhalb
der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet, da sie das Muster gemäß 5(b) in der Intensitätsverteilung des empfangenen
Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) erkennt.
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Es
folgt nun ein Beispiel des Objektes 6 in Form eines vorausfahrenden
Zweiradfahrzeuges, das sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet. Bei den Schritten, bei denen das reflektierte Licht empfangen
wird, ist der Intensitätspegel
des empfangenen Lichtes, das von dem Fahrzeugkörper und dem menschlichen Körper reflektiert wird,
vergleichsweise niedrig, während
der Intensitätspegel
des empfangenen Lichtes, das von dem Reflektor reflektiert wird,
relativ hoch ist. Somit kann das Verteilungsmuster des empfangenen
Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 6(b) erhalten werden.
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Ein
solches Muster kann so betrachtet werden, daß es ein Verhältnis hat,
welches gleich einem oder höher
als ein vorgegebenes Verhältnis
von einem niedrigen Pegel der Lichtintensität zu einem einzigen hohen Pegel
der Lichtintensität
in den Schritten ist, in denen das reflektierte Licht kontinuierlich
empfangen wird. Infolgedessen kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die
Anwesenheit eines vorausfahrenden Zweiradfahrzeuges identifizieren,
das sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet, da sie das Verteilungsmuster gemäß 6(b) in
der Intensitätsverteilung
des empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) erkennt.
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Es
folgt nun ein Beispiel eines Objektes 6 in Form einer Markierung.
In den Schritten, in denen das reflektierte Licht empfangen wird,
ist der Intensitätspegel
des empfangenen Lichtes, das von einem Reflektor reflektiert wird,
vergleichsweise hoch, und es gibt keinen Pegel der Lichtintensität, der dem
Licht von dem Reflektor äquivalent
ist. Somit kann das Verteilungsmuster des empfangenen Lichtes bezüglich der
Abtastrichtung gemäß 6(b) erhalten werden. Infolgedessen kann
die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit
einer Markierung vor dem eigenen Fahrzeug identifizieren, da sie
das Muster gemäß 7(b) in der Intensitätsverteilung bezüglich der
Abtastrichtung gemäß 3(b) erkennt.
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Bei
der optischen Radarvorrichtung mit dem obigen Aufbau bilden die
Licht emittierende Einrichtung 1 und der Scanner 2 zusammen
eine optische Strahlungseinrichtung; die Lichtempfangseinrichtung 3 bildet
ein Lichtempfangsgerät;
die Intensitätsmeßeinrichtung 4 für empfangenes
Licht bildet eine Empfangslicht-Meßeinrichtung; und die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 bildet
ein Hindernis-Identifizierungsgerät.
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Gemäß der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
bietet die optische Radarvorrichtung den Vorteil der Identifizierung
einer Markierung oder eines vorausfahrenden 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 identifiziert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Der
Aufbau einer zweiten Ausführungsform, die
gemäß der Erfindung
ausgebildet ist, ist ähnlich derjenigen
in dem Blockschaltbild gemäß 1.
Das Abtasten oder Scannen mit dem gepulsten Laserstrahl wird ebenfalls
so durchgeführt,
wie es in 2 dargestellt ist. Die zweite
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 nicht nur
den Aufbau und die Funktion wie bei der ersten Ausführungsform
hat, sondern außerdem
noch den folgenden Betrieb durchführt. Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 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-Verzögerungsdauer von dem Zeitpunkt,
in dem das gepulse Licht emittiert wird, bis zu dem Zeitpunkt basiert,
in welchem das reflektierte Licht empfangen wird: L
= C × t/2
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Dabei
bezeichnet L den berechneten
Abstand oder die berechnete 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).
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Wenn
die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Intensität des empfangenen
Lichtes und den berechneten Abstand bei jedem der 100 Schritte, wie
oben angegeben, speichert, so bestimmt sie, ob das Objekt 6 beispielsweise
ein Fahrzeug oder eine andere Art von Hindernis ist, wie sich aus
der nachstehenden Beschreibung ergibt; dies basiert auf der Intensitätsverteilung
des empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) und der Verteilung der berechneten
Entfernung bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(c). Bei der zweiten Ausführungsform
zeigt die 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 3(b) bzw. 3(c) erhalten
sind.
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Es
folgt nun ein Beispiel eines Objektes 6, das ein vorausfahrendes
Vierradfahrzeug ist, welches sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet. Das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung kann gemäß 4(b) wie bei der ersten Ausführungsform
erhalten werden. In den Schritten, in denen das reflektierte 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.
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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 kontinuierlich gleich, und die Breite der
abgetasteten Anzahl von Schritten fällt in einen bestimmten Bereich,
wie es in 4(c) dargestellt ist. Somit
kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit
eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges in einem Abstand von Lc1(m)
entfernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn es die Muster
gemäß 4(b) und 4(c) in
den Verteilungen der empfangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung bezüglich der
Abtastrichtung gemäß 3(b) bzw. (3(c) erkennt.
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Es
folgt ein Beispiel eines Objektes 6, das ein vorausfahrendes
Vierradfahrzeug ist, welches sich außerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet. Das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung kann gemäß 5(b) wie bei der ersten Ausführungsform erhalten
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 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.
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Sämtliche
Werte, die erhaltene Entfernungsdaten repräsentieren, sind gleich, und
die Breite der abgetasteten Anzahl von Schritten fällt in einen
vorgegebenen Bereich, wie es in 5(c) dargestellt
ist. Somit kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung die Anwesenheit
eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges in einer Entfernung von
Lc2(m) entfernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn es
die Muster gemäß 5(b) und 5(c) in
den Verteilungen der empfangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung
bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) bzw. 3(c) erkennt.
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Es
folgt ein Beispiel eines Objektes 6, das ein vorausfahrendes
Zweiradfahrzeug ist, welches sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet. Das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung kann gemäß 6(b) wie bei der ersten Ausführungsform erhalten
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.
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Sämtliche
Werte, die erhaltene Entfernungsdaten repräsentieren, sind gleich, und
die Breite der abgetasteten Anzahl von Schritten fällt ebenfalls
in einen vorgegebenen Bereich, wie es in 6(c) dargestellt
ist. Somit kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die
Anwesenheit eines voraus fahrenden Zweiradfahrzeuges in einem Abstand
von Lb(m) entfernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn
es die Muster gemäß 6(b) und 6(c) in
den Verteilungen der empfangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung
bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) bzw. 3(c) erkennt.
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Nachstehend
folgt ein Beispiel eines Objektes 6, das eine Markierung
ist. Auch in diesem Falle kann die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die Anwesenheit
einer Markierung oder eines sonstigen Umrisses in einem Abstand
von Ld(m) entfernt von dem eigenen Fahrzeug identifizieren, wenn
es die Muster gemäß 7(b) und 7(c) in
den Verteilungen der empfangenen Lichtintensität und der berechneten Entfernung
bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) bzw. 3(c) erkennt.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
identifiziert die optische Radarvorrichtung das Objekt 6 auf
der Basis von zwei Faktoren, 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.
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Es
wird nun als Beispiel der Fall betrachtet, daß zwei Intensitätspegel
des empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung in ihren Werten gleich und vergleichsweise hoch
sind, wie es in 8(a) dargestellt ist,
und daß zwei
Werte, welche die berechnete Entfernung zu dem Objekt repräsentieren, das
sich innerhalb der Körperabtast-Schwellwertentfernung
befindet, gleich sind, wie es in 8(b) dargestellt
ist.
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Bei
der ersten Ausführungsform
wird, weil das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität gemäß 8(b) ähnlich
demjenigen in 5(b) ist, bestimmt,
daß das
Objekt ein Vierradfahrzeug ist. Bei der zweiten Ausführungsform
wird jedoch, weil die beiden Werte, welche die berechnete Entfernung innerhalb
der Körperabtast-Schwellwertentfernung repräsentie ren,
gleich sind, wie es in 8(b) angegeben
ist, zumindest nicht bestimmt, daß das Objekt ein Vierradfahrzeug
ist.
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In 1 ist
mit gestrichelten Linien eine Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 zur
Messung der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zusätzlich zu
dem Aufbau gemäß der zweiten Ausführungsform
vorgesehen. Somit werden die von dieser Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 gemessene
Fahrgeschwindigkeit 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 erhalten
werden), verwendet, um die Fahrgeschwindigkeit des Objektes 6 zu
messen. Dies macht es auch möglich,
festzustellen, ob das Objekt 6 eine Kombination aus zwei
vorausfahrenden Zweiradfahrzeugen ist, die parallel zueinander oder
nebeneinander fahren, oder eine Kombination aus einer Markierung
und einem vorausfahrenden Zweiradfahrzeug oder ein stehengebliebenes
Hindernis, z.B. mit zwei anderen Reflektoren als ein vorausfahrendes
Fahrzeug. Infolgedessen kann ein vorausfahrendes Fahrzeug mit noch
höherer
Genauigkeit identifiziert werden.
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Wenn
beispielsweise zwei Werte, welche die relative Geschwindigkeit von
zwei Hindernissen repräsentieren,
die in 8(a) und 8(b) angegeben sind,
gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs sind, so können solche
Hindernisse als stationäre
oder stehende Hindernisse bestimmt werden (zwei andere 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 unterscheiden, so können solche
Hindernisse als ein Paar von vorausfahrenden Zweiradfahrzeugen bestimmt
werden, die parallel zueinander oder nebeneinander fahren.
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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 empfangenes
Licht bildet eine Empfangslicht-Abtasteinrichtung; die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 bildet
eine Entfernungsmeßeinrichtung;
und die Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 bildet
ein Fahrgeschwindigkeits-Meßgerät.
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Dritte Ausführungsform
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Der
Aufbau der dritten Ausführungsform
ist, die gemäß der erfindung
ausgebildet ist, ähnlich
derjenigen gemäß dem Blockschaltbild
in 1. Das Scannen des gepulsten Laserstrahles wird
ebenfalls in der Weise durchgeführt,
wie es in 2 gezeigt ist. Beispielsweise
ermöglicht
es der Schrittmotor 22 dem Spiegel 21, eine Dreh-
oder Schwenkbewegung in Winkelschritten von 0,05° durchzuführen, und das Scannen wird
mit 100 Schritten insgesamt von links nach rechts durchgeführt, wie
es 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-Identifizierungseinrichtung 5 nicht
nur einen Aufbau und eine Wirkungsweise wie die erste Ausführungsform
hat, sondern auch die nachstehende Wirkungsweise ermöglicht.
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Die
Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet eine
Entfernung zu einem Objekt 6 auf der Basis einer Ausbreitungs-Verzögerungsdauer
von dem Zeitpunkt, in welchem der gepulse Lichtstrahl ausgesendet
wird, bis zu dem Zeitpunkt, in welchem das reflektierte Licht empfangen
wird, um die berechnete 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 chronologischer Reihenfolge.
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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
Winkelabständen
von 0,1° abgelenkt, was
doppelt so groß ist
wie der Drehwinkel des Spiegels 21. Die Spannweite wird
auf 5° entweder
zur rechten Seite oder zur linken Seite eingestellt. Die Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7,
die in 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, ist
mit der Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 verbunden.
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Es
wird nun in Betracht gezogen, daß die tatsächliche Fahrumgebung so ist,
wie es in 3(a) dargestellt ist, die
bei der ersten Ausführungsform verwendet
wird, wobei die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 die
Werte speichert, welche die Intensität des empfangenen Lichtes,
der berechneten Entfernung und des Scanwinkels für die obigen 100 Schritte repräsentieren.
Dann kann die Intensitätsverteilung
des empfangenen Lichtes bezüglich
der Abtastrichtung gemäß 3(b) erhalten werden, während die
Verteilung der berechneten Entfernung bezüglich der Abtastrichtung gemäß 3(c) erhalten werden kann.
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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 9 im Bereich (a) dargestellt
ist, und zwar gemäß den folgenden
Ausdrücken: xi = di·sin βi yi = di·cos βi
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Dabei
bezeichnet xi und yi die jeweilige X-Koordinate bzw. Y-Koordinate
beim i-ten Schritt in X-Y-Koordinaten; di bezeichnet die berechnete
Entfernung beim i-ten Schritt; und βi bezeichnet den Scanwinkel
beim i-ten Schritt. Der Bereich (b) in 9 zeigt
die X-Y-Koordinaten, die in der Fahrumgebung gemäß dem Bereich (a) in 9 erhalten
worden sind.
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Unter
den X-Y-Koordinatendaten, die im Bereich (b) in 9 dargestellt
sind, sind die Werte, die in der Y-Richtung in den benachbarten
Schritten einander gleich sind, in Abschnitten gruppiert, die mit a, b, c, d, e, f, g und h von links nach rechts im Bereich (b)
in 9 bezeichnet sind. Die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet
die folgenden Faktoren im Hinblick auf jedes der Hindernisse:
die
Breite w gemäß einer
Ungleichheit der X-Koordinaten zwischen den beiden rechten und linken
Enden; und
die X-Koordinate im Zentrum der Breite w.
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Die
Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 hat vorgegebene
Bereiche für
die Breiten, beispielsweise für
ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug und ein Zweiradfahrzeug.
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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 4(c) angegeben
ist, während
das Verteilungsmuster der empfangenen Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung so wie in 4(b) dargestellt
ist. Somit kann die Anwesenheit eines vorausfahrenden Vierradfahrzeugs
in einer Position (xa, ya) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert
werden.
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Das
Hindernis b fällt nicht
in einen vorgegebenen Breitenbereich 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 Hindernissen b und c repräsentieren,
in der Y-Richtung gleich, und das Verteilungsmuster der empfangenen
Lichtintensität
bezüglich
der Abtastrichtung wird gemäß 4(b) erhalten. Somit kann die Anwesenheit
eines vorausfahrenden Vierradfahrzeugs in einer Position (xbc, ybc)
in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert werden.
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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 bezüglich der
Abtastrichtung ist so wie in 6(b) angegeben.
Somit kann die Anwesenheit eines vorausfahrenden Zweiradfahrzeuges
in einer Position (xd, yd) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert
werden.
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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 Lichtintensität
bezüglich
der Abtastrichtung identifiziert werden. Auch wenn ferner die Hindernisse d und f außerhalb
der Körperabtast-Schwellwertentfernung liegen,
können
sie identifiziert 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.
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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
berechneten Entfernung gemäß 7(b) bzw. 7(c) dargestellt
werden. Somit kann die Anwesenheit von Markierungen in Positionen
(xe, ye) und (xg, yg) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert
werden.
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Das
Hindernis h überschreitet
einen vorgegebenen Breitenbereich eines Vierradfahrzeuges und ist
gleichmäßig in der
Intensität
des empfangenen Lichtes und gleich in der berechneten Entfernung.
Somit kann die Anwesenheit eines Verkehrszeichens in der Position
(xh, yh) in dem X-Y-Koordinatensystem identifiziert werden.
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Obwohl
bei der dritten Ausführungsform
die Breite des Objektes 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 zweidimensionales
Scannen durchgeführt
wird. Alternativ dazu kann auch die Fläche des Objektes 6 verwendet
werden, um das Objekt 6 zu identifizieren.
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Wenn
die berechnete Höhe
verwendet wird, um das Objekt zu identifizieren, kann eine Objekthöhen-Recheneinrichtung
beispielsweise vorgesehen sein für
die Hindernis-Identifizierungseinrichtung, 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 Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 berechnet
wird. Das Objekt 6 kann somit identifiziert werden auf
der Basis der Entfernung, die mit der Entfernungsrecheneinrichtung
berechnet wird, des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung und der berechneten Höhe des Objektes 6.
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Wenn
die berechnete Fläche
verwendet wird, um das Objekt 6 zu identifizieren, kann
eine Objektflächen-Recheneinrichtung
beispielsweise verwendet werden für die Hindernis-Identifizierungseinrichtung,
um die Fläche
des Objektes 6 zu berechnen, 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 berechnet
wird, des Verteilungsmusters der empfangenen Lichtintensität bezüglich der
Abtastrichtung und der berechneten Fläche des Objektes 6.
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Die
Wirkungsweise der dritten Ausführungsform
wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 10 näher erläutert.
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10 zeigt
den Ablauf bzw. das Verfahren bei der Identifizierung 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 Daten, welche die berechnete Entfernung und den Scanwinkel
repräsentieren,
die in 100 Schritten erhalten worden sind, beim Schritt S101 in
X-Y-Koordinaten umgewandelt. Aus den umgewandelten 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.
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Die
Breite und die relative Geschwindigkeit jedes Objektes 6 werden
gemäß den gruppierten
Daten beim Schritt S103 berechnet. Anschließend wird die Hinderniszahl
beim Schritt S104 auf Null gesetzt, und wenn das Hindernis identifiziert
ist (Schritt S105), wird die Hinderniszahl beim Schritt S106 inkrementiert.
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 identifiziert, und
zwar so viele Male, wie die Anzahl von abgetasteten Hindernissen
angibt.
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11 zeigt
ein Flußdiagramm
zur Erläuterung
des detaillierten Ablaufes bei der Verarbeitung zur Identifizierung
eines 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
eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges überschreitet (Schritt S202).
Wenn die Antwort beim Schritt S202 JA lautet, wird festgestellt,
ob die relative Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des eigenen
Fahrzeugs ist, die von der Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 erhalten
wird (Schritt S203). Wenn die Antwort beim Schritt S203 JA lautet,
wird festgestellt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten
Lichtes ein Muster hat, das von einem Vierradfahrzeug erhalten 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).
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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 abgetastete
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).
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Wenn
beim Schritt S203 bestimmt wird, daß die relative Geschwindigkeit
nicht gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges ist, wird
festgestellt, daß das
abgetastete Objekt ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug ist (Schritt
S209).
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Wenn
beim Schritt S202 bestimmt wird, daß die Breite des Objektes einen
vorgegebenen Breitenbereich eines vorausfahrenden 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 Geschwindigkeit
des eigenen Fahrzeugs ist (Schritt S211). Wenn die Antwort beim Schritt
S211 JA lautet, wird bestimmt, ob die Intensitätsverteilung des reflektierten
Lichtes ein Muster hat, das von einem Zweiradfahrzeug erhalten wird (Schritt
S212). Wenn die Antwort beim Schritt S212 JA lautet, wird festgestellt,
daß das
abgetastete Hindernis ein angehaltenes Zweiradfahrzeug ist (Schritt S213).
Wenn die Antwort beim Schritt S212 NEIN lautet, wird festgestellt,
daß das
abgetastete Objekt eine Markierung ist (Schritt 214).
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Wenn
beim Schritt S211 bestimmt wird, daß die relative Geschwindigkeit
nicht gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ist, wird
festgestellt, daß das
abgetastete Hindernis ein vorausfahrendes Zweiradfahrzeug ist (Schritt
S215).
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Wenn
beim Schritt S210 bestimmt wird, daß die Breite des Objektes nicht
kleiner als ein Breitenbereich eines vorausfahrenden Vierradfahrzeuges ist,
wird bestimmt, ob die relative Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit
des eigenen Fahrzeuges 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 Vierradfahrzeug
erhalten wird (Schritt S217). Wenn die Antwort beim Schritt S217
JA lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete Hindernis
ein stationäres
oder angehaltenes Vierradfahrzeug ist (Schritt S218).
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Wenn
die Antwort beim Schritt S217 NEIN lautet, wird bestimmt, ob die
Intensitätsverteilung
des reflektierten Lichtes gleichmäßig ist (Schritt S219). Wenn
die Antwort beim Schritt S219 JA lautet, wird festgestellt, daß das abgetastete
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).
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Wenn
beim Schritt S216 bestimmt wird, daß die relative Geschwindigkeit
nicht gleich der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges ist, wird
festgestellt, daß das
abgetastete Hindernis ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug ist (Schritt
S222).
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Wenn
beim Schritt S201 festgestellt wird, daß die gemessene Entfernung
die Körperabtast-Schwellwertentfernung überschreitet,
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 Hindernissen 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 Hindernisse zu einem einzigen Fahrzeug gruppiert, und zwar in
der Weise, daß der
breiteste Abstand in Querrichtung der abgetasteten Hindernisse als
Breite des kombinierten Fahrzeuges bestimmt wird, während das
Zentrum der Breite als Position des Fahzeuges bestimmt wird.
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Die
Anzahl der gruppierten Hindernisse wird zu der Hindernisnummer addiert
und dann davon eins subtrahiert, und die resultierende Zahl wird
als neue Hindernisnummer bestimmt (Schritt S233). Dann wird bestimmt,
ob die relative Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit des eigenen
Fahrzeuges ist (Schritt S234). Wenn die Antwort beim Schritt S234
JA lautet, wird festgestellt, daß das gruppenmäßige Fahrzeug
ein stationäres
oder angehaltenes Vierradfahrzeug ist (Schritt S235). Wenn die Antwort beim
Schritt S234 NEIN lautet, wird festgestellt, daß das gruppenmäßige Fahrzeug
ein vorausfahrendes Vierradfahrzeug ist (Schritt S236).
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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 Hindernisse 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).
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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 zusammen
eine optische Strahlungseinrichtung; die Lichtempfangseinrichtung 3 bildet
ein Lichtempfangsgerät;
die Inten sitätsmeßeinrichtung 4 für empfangenes
Licht bildet ein Empfangslicht-Intensitätsgerät; die Hindernis-Identifizierungseinrichtung 5 weist
eine Hindernis-Identifizierungseinrichtung und eine Objektbreiten-Recheneinrichtung
auf; die Fahrgeschwindigkeits-Meßeinrichtung 7 bildet
ein Fahrgeschwindigkeitsgerät.
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Bei
der dritten Ausführungsform
der optischen Radarvorrichtung gemäß der Erfindung wird das Objekt
identifiziert unter Verwendung der folgenden Faktoren: der Breite
des Objektes, der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeuges, der Relativgeschwindigkeit
des Objektes zum eigenen Fahrzeug, der Fahrgeschwindigkeit des Objektes
und dergleichen. Somit kann die optische Radarvorrichtung eine Fahrumgebung
erkennen, mit anderen Worten verschiedene Arten von Hindernissen
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 eigene
Fahrzeug fährt, mit
höherer
Genauigkeit zu identifizieren.