DE19713826A1

DE19713826A1 - Radarvorrichtung und diese Radarvorrichtung verwendendes Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystem

Info

Publication number: DE19713826A1
Application number: DE19713826A
Authority: DE
Inventors: Toshio Hosokawa; Takekazu Terui; Shinji Namba
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-04-04
Also published as: DE19713826B4; DE19713826B9; JPH09274076A; JP3446466B2; US5864391A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrich tung, die ein vorausfahrendes bzw. vorangehendes Objekt er faßt und relative Daten, wie zum Beispiel einen Abstand, eine Richtung, und eine Geschwindigkeit, des erfaßten Ob jekts mißt, und insbesondere eine Radarvorrichtung, die ei nen zweidimensionalen Abtastvorgang unter Verwendung eines sich drehenden Polygonspiegels durchführt, der eine Mehr zahl von mit unterschiedlichen Winkeln geneigten Spiegel oberflächen aufweist, und betrifft weiterhin ein Fahrzeug sicherheitsabstands-Steuersystem, das diese Radarvorrich tung enthält.

Die ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Nr. 62-8119, die 1987 veröffentlicht worden ist, offenbart einen solchen sich drehenden Polygonspiegel, der eine Mehrzahl von mit unterschiedlichen Winkeln geneigten Spiegeloberflächen auf weist.

Diese Art einer Radarvorrichtung wird bevorzugt verwen det, um einen zweidimensionalen Abtastvorgang unter Verwen dung eines Laserstrahls durchzuführen, welcher zum Beispiel an einem Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystem angewen det wird, welches ein vorausfahrendes Fahrzeug erfaßt und einen Sicherheitsabstand auf der Grundlage des erfaßten Ab stands zwischen dem Radar und dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechterhält.

Im allgemeinen ist ein Verwenden eines sich drehenden Polygonspiegels bei dem zweidimensionalen Abtastvorgang be züglich Kosten, Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Radar vorrichtung vorteilhaft.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Art einer auf einem sich drehenden Polygonspiegel mit einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Winkeln geneigten Spie geloberflächen beruhenden Radarvorrichtung zu verbessern.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie die Richtung eines Pulsstrahls optimiert, der zu den Spiegeloberflächen des sich drehenden Polygon spiegels abgestrahlt wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Radarvorrichtung schafft, die in der Lage ist, einen optimalen Meßbereich einzustellen, der in der seitlichen Richtung symmetrisch ist, um die Unausgegli chenheit des vertikalen Abtastwinkels an rechten und linken Rändern des Meßbereichs zu beseitigen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Radarvorrichtung schafft, die in der Lage ist, einen optimalen Meßbereich einzustellen, der frei von einer unerwünschten Verzerrung ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie jeden unerwünschten Spalt (oder nicht er kennbaren Bereich) beseitigt, der zwischen Abtastzeilen er zeugt wird, die sich seitlich in einem gegebenen Meßbereich ausdehnen, um jedes Fehlverhalten bei dem Erfassen von Hin dernissen zu verhindern.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Radarvorrichtung schafft, die einen Sendestrahl erzeugt, der in der Lage ist, einen breiten Meßbereich ohne Verringern seiner Leistungsdichte oder ohne Verringern eines erreichbaren Abstands zu verwirklichen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie die Abmessung einer Radarvorrichtung, genau er gesagt, die Abmessung seiner einen Laser abgebenden Op tik, verringert.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Radarvorrichtung schafft, die eine her vorragende Auflösung in einer Abtastwinkelrichtung auf weist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Radarvorrichtung schafft, die eine aus reichende Datenverarbeitungszeit bei den Berechnungen für einen Abstand, einen Winkel oder einer Geschwindigkeit ei nes erfaßten Objekts aufweist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie eine Radarvorrichtung schafft, die in der Lage ist, die maximale Abgabefrequenz einer Laserdiode zu erhöhen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese neue und hervorragende Radarvorrichtung in ein Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystem einzuschließen, um die Zuverlässigkeit dieser Art einer Sicherheitsausstattung für die Fahrzeuge zu erhöhen.

Um die zuvor beschriebenen und andere verwandten Aufga ben zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine neue und hervorragende Radarvorrichtung, deren Merkmale hier im weiteren Verlauf unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erklärt werden.

Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein sich drehender Polygonspiegel M1 vorgesehen und um seine Dreh achse drehbar. Dieser sich drehende Polygonspiegel M1 weist eine Mehrzahl von Spiegeloberflächen entlang seines Außen umfangs (daß heißt, auf seinen Rändern) auf. Diese mehreren Spiegeloberflächen sind mit unterschiedlichen Winkeln be züglich der Drehachse des sich drehenden Polygonspiegels M1 geneigt. Eine Lichtquelle M2 gibt einen Pulsstrahl L_IN ab, welcher von einem Reflexionsspiegel M3 reflektiert wird und zu dem sich drehenden Polygonspiegel M1 hin fortschreitet. Danach wird der Strahl zu einem vorbestimmten Meßbereich AR hin gesendet.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein dreidimensionales Koordinatensystem durch eine Y-Achse, die parallel zu der Drehachse des sich drehenden Polygonspiegels M1 verläuft, eine Z-Achse, die sich von dem sich drehenden Polygonspie gel M1 zu einem Mittelpunkt des Meßbereichs AR hin aus dehnt, und eine X-Achse definiert, die senkrecht sowohl zu der Y-Achse als auch der Z-Achse verläuft. In diesem drei dimensionalen Koordinatensystem wird der Pulsstrahl L_IN zu den Spiegeloberflächen des Polygonspiegels M1 in einer Richtung abgestrahlt, die mit einem vorbestimmten Winkel Φ_v, bezüglich einer XZ-Ebene geneigt ist.

Gemäß dieser Anordnung wird es möglich, die gegensei tige Beeinflussung bzw. Interferenz zwischen dem Pulsstrahl L_IN, der an der Spiegeloberfläche des sich drehenden Poly gonspiegels M1 ankommt, und dem Sendestrahl zu verhindern, der von der Spiegeloberfläche des sich drehenden Polygon spiegels M1 abgeht. Als eine beste Anordnung kann der Puls strahl L_IN entlang einer YZ-Ebene ankommen. Dies ist wir kungsvoll, um vertikale Verzerrungen zu verhindern, die an den beiden Enden des Meßbereichs AR verursacht werden, und um einen nicht erkennbaren Zwischenraum (Spalt) zwischen Abtastzeilen zu beseitigen, die sich seitlich in dem Meßbe reich AR ausdehnen.

Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 detaillierter erklärt. In Fig. 2 kann Φ_h, das einen Winkel bezeichnet, der zwischen dem Puls strahl L_IN und der YZ-Ebene ausgebildet wird, verringert werden. Dieser Winkel Φ_h wird durch Verschieben des Refle xionsspiegels M3 nach vorne (daß heißt, von der Position, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, zu der Position, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist) verringert, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Jedoch ist ein Verschieben des Reflexionsspiegels M3 zu weit nach vorne dadurch nicht bevorzugt, daß die gesamte Abmessung der Radarvorrichtung groß wird.

In dieser Hinsicht kann gemäß der vorliegenden Erfin dung die Strahlabgabeoptik (daß heißt, eine Lichtquelle M2 und der Reflexionsspiegel M3) in einer versetzten Beziehung zu dem sich drehenden Polygonspiegel M1 in einer auf- und abwärtigen Richtung angeordnet sein. Genauer gesagt können sich, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, die Lichtquelle M2 und der Reflexionsspiegel M3 an einer höheren Stelle als der sich drehende Polygonspiegel M1 befinden. Somit kann der Winkel Φh einfach auf Null verringert werden, ohne die Ab messung der Radarvorrichtung zu erhöhen (daß heißt, ohne den Reflexionsspiegel M3 zu weit hervorstehen zu lassen).

Gemäß den Merkmalen von bevorzugten Ausführungsbeispie len der vorliegenden Erfindung wird der Pulsstrahl L_IN mit dem Winkel Φ_h in einem Bereich von ±48° bezüglich der YZ- Ebene in dem gegebenen dreidimensionalen Koordinatensystem zu den Spiegeloberflächen des sich drehenden Polygonspie gels M1 abgestrahlt. Bevorzugter befindet sich der Winkel Φ_h in einem Bereich von ±+35° bezüglich der YZ-Ebene. Wei terhin ist es bevorzugt, daß der Pulsstrahl L_IN mit dem Winkel Φ_h innerhalb eines gegebenen Abtastwinkelbereichs in der X-Richtung in dem dreidimensionalen Koordinatensystem zu den Spiegeloberflächen abgestrahlt wird.

Bezüglich des vertikalen Winkels des Pulsstrahls L_IN ist es bevorzugt, daß der Pulsstrahl L_IN mit dem Winkel Φ_v zu den Spiegeloberflächen abgestrahlt wird, dessen Absolut wert sich in einem Bereich von 25° bis 70° bezüglich der XZ-Ebene in dem dreidimensionalen Koordinatensystem befin det. Bevorzugter befindet sich der Absolutwert des Winkels Φ_v in einem Bereich von 35° bis 60° bezüglich der XZ-Ebene.

Das Einstellen des bevorzugten Bereichs des vertikalen Winkels Φ_v wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 detaillierter erklärt.

Der vertikale Winkel Φ_v wird durch Verschieben des Re flexionsspiegels M3 nach vorne (daß heißt, von einer durch gezogenen Linie zu einer abwechselnd lang und kurz gestri chelten Linie) verschoben, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Jedoch ist ein zu weites hervorstehen des Reflexionsspie gels M3 nicht bevorzugt, da die gesamte Abmessung der Ra darvorrichtung vergrößert wird, wie es sich aus der Dar stellung in Fig. 3 versteht. Andererseits wird der verti kale Winkel Φ_v durch Verschieben des Reflexionsspiegels M3 nach hinten (daß heißt, von der durchgezogenen Linie zu der gestrichelten Linie) erhöht, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. In diesem Fall muß der Neigungswinkel (Φ_t, welcher später beschrieben wird) des sich drehenden Polygonspiegels M1 er höht werden. Jedoch führt ein zu starkes Erhöhen des Nei gungswinkels zu einer Erhöhung der Abmessung des sich dre henden Polygonspiegels M1. Dies ist nicht bevorzugt, da die gesamte Abmessung der Radarvorrichtung erhöht wird, wie es sich aus der Darstellung in Fig. 3 versteht.

Weiterhin bezieht sich ein anderer Faktor, der den be vorzugten Bereich eines vertikalen Winkels Φ_v bestimmt, auf eine Abgabefrequenz des Pulsstrahls, welcher verwendet wird, um den gegebenen Meßbereich AR vollständig abzuta sten. Wie es später erklärt wird, wird das Abgabeintervall mit einem Erhöhen des vertikalen Winkels Φ_v verringert. An ders ausgedrückt wird das Intervall für jede Abgabe des Pulsstrahls mit einem Erhöhen des vertikalen Winkels Φ_v ausgedehnt. Dies ist wirkungsvoll, um eine große Zeit zum Verarbeiten von Meßdaten sicherzustellen.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ist es ersichtlich, daß der bevorzugte Bereich des vertikalen Winkels Φ_v unter Berücksichtigung der gesamten Abmessung der Radarvorrich tung und der Abgabefrequenz bestimmt werden sollte. Die vorhergehenden numerischen Beschränkungen sind aus einer solchen Untersuchung abgeleitet worden.

Gemäß anderen Merkmalen der bevorzugten Ausführungsbei spiele der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, daß ei ne Bündelungseinrichtung vorgesehen ist, um Licht zu bün deln, das von der Lichtquelle M2 zu dem sich drehenden Po lygonspiegel M1 abgegeben wird. Bei dieser Anordnung wird es möglich, die Leistung des Sendestrahls zu unterdrücken.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß der Reflexionsspiegel M3 vorgesehen ist, um den Pulsstrahl L_IN zu dem sich dre henden Polygonspiegel M1 hin zu richten. Dies ist beim Ver ringern der gesamten Abmessung der Radarvorrichtung vor teilhaft.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß eine Berechnungsein richtung zum Berechnen eines relativen Abstands des Objekts von der Radarvorrichtung auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Erzeugen des Pulsstrahls L_IN und einem Auf nehmen des Sendestrahls, der von dem Objekt zurückkehrt, das sich in dem Meßbereich AR befindet, vorgesehen ist. Wie es vorhergehend erklärt worden ist, wird der vertikale Win kel Φ_v derart bestimmt, daß einem Verarbeiten von Meßdaten eine große Zeit zugewiesen wird. Somit kann die Berech nungseinrichtung komplizierte Berechnungen durchführen, um das Objekt genau zu erfassen.

Genauer gesagt weist die Radarvorrichtung der vorlie genden Erfindung einen sich drehenden Polygonspiegel mit einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Winkeln bezüglich einer Drehachse des sich drehenden Polygonspiegels geneigten Spiegeloberflächen, einen Reflexionsspiegel, der an einer oberen vorderen Stelle angeordnet ist, die von dem sich drehenden Polygonspiegel beabstandet ist, zum Aufnehmen ei nes Pulsstrahls, der von einer Lichtquelle abgestrahlt wird und zum derartigen Reflektieren des Pulsstrahls schräg nach unten zu dem sich drehenden Polygonspiegel hin, daß der Pulsstrahl als ein Sendestrahl reflektiert wird, der zu ei nem Meßbereich in einer Vorwärtsrichtung hin fortschreitet, und ein Lichtaufnahmeelement zum Aufnehmen des Sendestrahls auf, der von einem Objekt zurückkehrt, das sich innerhalb des Meßbereichs befindet.

Bei dieser Anordnung ist es bevorzugt, daß der Refle xionspiegel an einer direkten oberen vorderen Stelle bezüg lich des sich drehenden Polygonspiegels angeordnet ist, während sich die Lichtquelle über dem sich drehenden Poly gonspiegel befindet. Bei dieser Anordnung kann das Radarsy stem wirkungsvoll verkleinert werden.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß die Radarvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer Bewertungseinrichtung zum unterscheiden, ob das Objekt, das sich in dem Meßbe reich befindet, ein wahres Hindernis ist, und einer Sicher heitsabstands-Steuereinrichtung zum Steuern einer Verzöge rungssteuereinrichtung verknüpft ist, um einen Sicherheits abstand zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt auf rechtzuerhalten, wenn das Objekt ein wahres Hindernis ist. Bei dieser Anordnung wird es möglich, die Zuverlässigkeit eines Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystems zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht strukturel ler bzw. baulicher Merkmale der vorlie genden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht der strukturellen Merk male der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der strukturellen Merkmale der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Draufsicht einer Anordnung einer Ra darvorrichtung gemäß einem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Ab tastmusters der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung;

Fig. 6A eine Seitenansicht einer Anordnung eines Strahlabgabebereichs der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6B eine Vorderansicht der Anordnung des Strahlabgabebereichs der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 einen stromlaufplan einer Lichtabgabe schaltung für die Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Mecha nismus der Radarvorrichtung gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9A und 9B Ansichten detaillierter Merkmale der Ra darvorrichtung gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10A und 10B perspektivische Ansichten detaillierter Merkmale der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung;

Fig. 11A und 11B Draufsichten detaillierter Merkmale der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ein Zeitablaufsdiagramm von Pulsstrahlab gaben der Radarvorrichtung gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine Draufsicht einer Vergleichsradarvor richtung;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Meßbe reichs der Vergleichsradarvorrichtung;

Fig. 15 einen Graph einer Beziehung zwischen ei nem seitlichen Einfallswinkel Φ_h und ei nem vertikalen Verzerrungsfaktor ε_y der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Meßbe reichs der Radarvorrichtung gemäß dem er sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 17 einen Graph einer Beziehung zwischen dem vertikalen Einfallswinkel ε_y, der maxima len Abgabefrequenz der Laserdiode und ei ner Abgabeoptiklänge der Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 18 ein schematisches Blockschaltbild eines Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 19 ein Flußdiagramm einer Funktionsweise des Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung. Durchgängig durch die Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erklärt. Eine Radar vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches einen Strahlabgabebereich 20, der eine gerichtete Hochfrequenz energie erzeugt, einen Strahlreflexionsbereich 30, der ei nen so erzeugten Sendestrahl in eine vorbestimmte Richtung hin reflektiert, eine Linse 50 und ein Lichtaufnahmeelement 60, die zusammenwirkend eine reflektierte Hochfrequenzener gie (daß heißt, den Sendestrahl, der von einem Objekt zu rückkehrt) aufnehmen, und eine Berechnungsschaltungsplatte 70 auf, die einen Abstand, Winkel und eine Relativgeschwin digkeit des erfaßten Objekts erfaßt oder mißt.

Der Strahlabgabebereich 20 weist eine Halbleiterlaser diode 21, eine Schaltungsplatte 22, die eine Betätigungs schaltung für die Halbleiterlaserdiode 21 aufweist, eine Kollimatorlinse 23 und einen Spiegel 24 auf. Die Halblei terlaserdiode 21 gibt Infrarotpulslicht ab, wenn sie von der Betätigungsschaltung der Schaltungsplatte 22 betätigt ist. Das Infrarotpulslicht, das auf diese Weise abgegeben wird, wird in einen parallelen Strahl gewandelt, nachdem es durch die Kollimatorlinse 23 gegangen ist, welche zum Bei spiel aus einem Harz besteht. Bezüglich einer Einrichtung zum Wandeln von Licht in einen Strahl (daß heißt, einer Strahlausbildungsvorrichtung) ist es möglich eine Schlitz vorrichtung anstelle der Kollimatorlinse 23 zu verwenden.

Der Sendestrahl wird dann von dem Spiegel 24 reflek tiert und schreitet zu dem Strahlreflexionsbereich 30 hin fort. Vorzugsweise ist die Strahlausbildungsvorrichtung, wie zum Beispiel die Kollimatorlinse 23 oder ihr Äquiva lent, zwischen der Halbleiterlaserdiode 21 und dem Strahl reflexionsbereich 30 angeordnet. Ein Anordnen der Strahlausbildungsvorrichtung nahe an der Halbleiterlaserdi ode 21 ist beim Verringern der Abmessung eines Strahldurch messers vorteilhaft. Bei dieser Anordnung kann die Kolli matorlinse 23 oder ihre äquivalente Einrichtung verkleinert werden. Dies führt zu dem Verringern der Abmessung einer Spiegeloberfläche eines Polygonspiegels 31, der als eine Komponente des Strahlreflektionsbereichs 30 dient. Somit kann der Polygonspiegel 31 selbst ebenso verkleinert wer den.

Der Strahlreflexionsbereich 30 weist neben dem Polygon spiegel 31 einen Polygonabtastmotor 32 und eine Schaltungs platte 33 auf, auf der eine Ansteuerschaltung für den Po lygonabtastmotor 32 vorgesehen ist, von denen beide unter dem Polygonspiegel 31 angeordnet sind. Der Polygonabtastmo tor 32 ist zum Beispiel ein Schrittmotor oder ein Gleich strommotor, welcher von der Ansteuerschaltung der Schal tungsplatte 33 angesteuert wird. Der Polygonspiegel 31 ist mit dem Polygonabtastmotor 32 verknüpft und weist einen Körper, der aus einem Harz besteht, und eine äußere glatte Oberfläche auf, die durch Aluminiumabscheidung bedeckt ist. Der Polygonspiegel 31 wird von dem Polygonabtastmotor 32 mit einer konstanten Drehzahl gedreht. Der Polygonspiegel 31 kann ein aus Aluminium getrenntes oder maschinell verar beitetes Erzeugnis sein.

Der Polygonspiegel 31 weist eine Mehrzahl von Spiegel oberflächen (das heißt, äußere glatte Oberflächen) auf, von denen jede eine unterschiedliche Neigung bezüglich der Drehachse des Polygonspiegels 31 aufweist. Der Polygonspie gel 31 ist derart in einer vorbestimmten positionellen Be ziehung zu dem Strahlabgabebereich 20 angeordnet, daß der Pulsstrahl, der von dem Strahlabgabebereich 20 abgegeben wird, zu dem Höhenmittelpunkt jeder Spiegeloberfläche des Polygonspiegels 31 abgestrahlt wird. Die Richtung des Strahls, der von der Spiegeloberfläche des Polygonspiegels 31 reflektiert wird, kann durch Drehen des Polygonspiegels 31 um seine Achse geändert werden, wodurch ein horizontaler Abtastvorgang in der rechten und linken Richtung durchge führt wird. Zu jeder Zeit, zu der der Pulsstrahl zu einer unterschiedlichen Spiegeloberfläche abgestrahlt wird, wird der horizontale Abtastvorgang von links nach rechts an ei ner unterschiedlichen Höhenstelle, die proportional zu dem Neigungswinkel jeder Spiegeloberfläche ist, wiederholt. Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, tastet ein Sendestrahlmuster 82 einen vorbestimmten Meßbereich 81 (oder innerhalb eines vorbestimmten Abtastwinkelbereichs) in der rechten und lin ken Richtung (das heißt, X-Richtung) ab. Dieser Abtastvor gang wird an unterschiedlichen Stellen der Höhenrichtung (das heißt, Y-Richtung) wiederholt, wodurch ein zweidimen sionaler Abtastvorgang durchgeführt wird.

Das Sendestrahlmuster 82, das in Fig. 5 gezeigt ist, ist kreisförmig. Jedoch kann es eine unterschiedliche Form, wie zum Beispiel eine elliptische oder rechteckige, aufwei sen. Vorzugsweise werden angrenzende abgegebene Muster 82 in sowohl der horizontalen als auch Höhenrichtung geringfü gig überlappt. Um solche erwünschten Strahlabgaben zu ver wirklichen, wird das Abgabeintervall des Pulsstrahls von der Betätigungsschaltung der Halbleiterlaserdiode 21 genau gesteuert.

Als nächstes wird eine Wirkungsweise des zweidimensio nalen Abtastvorgangs, der in Fig. 5 gezeigt ist, erklärt. Zuerst wird es angenommen, daß ein Fahrzeug, das mit dieser Radarvorrichtung 1 ausgestattet ist, auf einer ansteigenden oder abfallenden Straße fährt. Unter Berücksichtigung der Möglichkeit, daß die Stelle eines voraus fahrenden Fahrzeugs stark oder häufig in der Höhenrichtung geändert wird, wenn Fahrzeuge auf der ansteigenden oder abfallenden Straße fah ren, ist es bevorzugt, daß Messungen in der Höhenrichtung durch Einstellen der Abgabeintervalle des Infrarotpuls strahls, der von der Halbleiterlaserdiode 21 abgegeben wird, erhöht werden. Zu diesem Zweck ändert die Betäti gungsschaltung der Halbleiterlaserdiode 21, die auf der Schaltungsplatte 22 vorgesehen ist, die Abgabeintervalle des Infrarotpulsstrahls in Übereinstimmung mit einem Nei gungs- bzw. Nickwinkel, der von einem Neigungswinkelsensor (nicht gezeigt) übertragen wird, der auf der Schaltungs platte 22 enthalten ist.

Wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf einer ansteigenden Straße fährt, wird die Stelle eines vorausfahrenden Fahr zeugs höher als seine eigene Höhenstelle. Somit ist ein Er höhen der Messungen an höheren Höhenstellen bevorzugt, um das Fehlverhalten bei dem Erfassen von voraus fahrenden Fahrzeugen zu beseitigen. Auf diese Weise ist der zweidi mensionale Abtastvorgang unter Verwendung eines Polygon spiegels mit einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Win keln geneigten spiegeloberflächen dadurch vorteilhaft, daß lediglich ein einziger Betätigungsbereich benötigt wird, und dies führt zu einem Verkleinern der Abtastvorrichtung und einer Verbesserung einer Meßzuverlässigkeit.

Der Pulsstrahl, der von dem Polygonspiegel 31 reflek tiert wird, schreitet zu einem Meßobjekt, wie zum Beispiel einem vorausfahrenden Fahrzeug, hin fort. Dann wird der Pulsstrahl an einem Reflektor oder dergleichen des voraus fahrenden Fahrzeugs (daß heißt, an einem Teil des Meßob jekts) reflektiert. Ein Teil des reflektierten Strahls kehrt zu der Radarvorrichtung 1 zurück und geht durch die Linse 50 und wird von dem Lichtaufnahmeelement 60 aufgenom men, das an oder in der Nähe des Brennpunkts der Lichtauf nahmelinse 50 angeordnet ist.

Die Berechnungsschaltungsplatte 70, die eine Berech nungsschaltung aufweist, ist mit dem Lichtaufnahmeelement 60 und ebenso mit der Schaltungsplatte 22 verbunden, welche die Betätigungsschaltung der Halbleiterlaserdiode 21 auf weist. Die Berechnungsschaltung erzielt einen Abstand, ei nen Winkel, und eine Relativgeschwindigkeit des erfaßten vorausfahrenden Fahrzeugs (das heißt, des Meßobjekts) auf der Grundlage der Zeit (des Intervalls) zwischen einem Sen den des Pulsstrahls und einem Aufnehmen des reflektierten Strahls.

Als nächstes wird der Strahlreflexionsbereich 30, ge nauer gesagt der Polygonspiegel 31 mit einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Winkeln geneigten Spiegeloberflächen, detaillierter erklärt.

Fig. 6A zeigt eine Seitenansicht und Fig. 6B zeigt eine Vorderansicht, die jeweils den Strahlreflexionsbereich 30 der Radarvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.

Ein Infrarotpulsstrahl wird von der Halbleiterlaserdi ode 21 abgegeben und von der Kollimatorlinse 23 in einen parallen Strahl gewandelt. Der parallele Strahl wird von einem Spiegel 24 reflektiert und schreitet zu dem Polygon spiegel 31 hin fort. Der Polygonspiegel 31 weist eine obere Oberfläche auf, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Po lygonspiegels 31 verläuft. Genauer gesagt schreitet der pa rallele Strahl mit einem Winkel α bezüglich der oberen Oberfläche, das heißt, einer Ebene A-A′, fort, die senk recht zu der Drehachse (das heißt, "l_p") des Polygonab tastmotors 32 verläuft, wie es in Fig. 6A gezeigt ist. Der Polygonspiegel 31 weist insgesamt sechs Spiegeloberflächen auf. Jedoch können die Anzahl von Spiegeloberflächen, die Drehrichtung und der Neigungswinkel flexibel geändert wer den.

Die Verwendung der Anordnung des zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels ermöglicht es, die folgenden Probleme zu lösen.

Bei einem Abtastsystem, das einen Polygonspiegel ver wendet, um einen Laserstrahl mit einer konstanten Winkel neigung innerhalb eines vorbestimmten Abtastbereichs abzu strahlen, wird der Wert der Winkelneigung im allgemeinen verringert, wenn die Auflösung in der Abtastwinkelrichtung unter der Bedingung verbessert werden muß, daß die Abtast freqenz unverändert bleibt. Jedoch ist ein Verringern der Winkelneigung dadurch nicht bevorzugt, daß die Datenverar beitungszeit unzureichend kurz zum Durchführen einer Daten verarbeitung als Reaktion auf jedes Aufnehmen des Strahls werden kann.

Weiterhin kann bei der Laserdiode, die einen Laser strahl abgibt, ihre maximale Abgabefrequenz so stark erhöht werden, daß keine Laserleistung eines ausreichenden Pegels erzielt werden kann.

Diese Probleme werden detaillierter unter Bezugnahme auf eine Lichtabgabeschaltung erklärt, die in Fig. 7 ge zeigt ist. Diese Lichtabgabeschaltung weist einen Kondensa tor 93 auf, welcher mit einer Energieversorgungsquellenein heit 91 verbunden ist und Ladungen speichert, wenn eine Spannung von der Energieversorgungsquelleneinheit 91 ange legt wird. Die Lichtabgabeschaltung weist weiterhin eine Laserdiode 92 auf, die parallel zu dem Kondensator 93 ge schaltet ist. Ein Schaltelement 94 ist in Reihe zu der La serdiode 92 geschaltet und weist eine Funktion eines Ein/Aus-Steuerns einer Betätigung dieser Laserdiode 92 als Reaktion auf eine Anweisung auf, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt von einer ECU bzw. elektronischen Steuereinheit (welche in der Zeichnung nicht dargestellt ist) zugeführt wird. Wenn das Schaltelement 94 geschlossen ist, fließt au genblicklich ein Ladestrom von dem Kondensator 93 durch die Laserdiode 92 und deshalb gibt die Laserdiode 92 für eine kurze Zeitdauer während eines Entladevorgangs des Kondensa tors 93 Licht ab. Das Schaltelement 94 wird in Übereinstim mung mit der Anweisung, die von der ECU zugeführt wird, zu einer offenen Stellung geändert und dann beginnt der Kon densator 94 einen Nachladevorgang zum Speichern von Ladun gen, die von der Energieversorgungsquelleneinheit 91 zuge führt werden.

Bei einer solchen Lichtabgabeschaltung wird das Schalt element 94 gezwungen, die Schaltung zu schließen, bevor der Kondensator 93 ausreichend geladen ist, wenn es erforder lich ist, das Abgabeintervall zu verringern. Dies erzeugt offensichtlich einen Laserstrahl, der eine unzureichende Leistung aufweist. Somit ist ein Erhöhen der maximalen Ab gabefrequenz der Laserdiode 92 kein erwünschtes Verfahren zum Verbessern der Auflösung in der Abtastwinkelrichtung.

In dieser Hinsicht ist ein Abstrahlen des Pulsstrahls von der oberen Richtung des Polygonspiegels 31 mit einem ausreichenden Winkel Φ_v=α, wie es in Fig. 6A gezeigt ist, dadurch vorteilhaft, daß ein horizontaler Abtastwinkelbe reich (hier im weiteren Verlauf als "seitlicher Abtastbe reich" bezeichnet), wenn er mit einer Vergleichsanordnung in Fig. 13 verglichen wird, gemäß welchem ein Sendestrahl zu einer Spiegeloberfläche eines Polygonspiegels abge strahlt wird, der keinen Gradienten bezüglich der Ebene aufweist, die senkrecht zu der Drehachse des Polygonspie gels verläuft, unter der Bedingung verschmälert werden kann, daß die Anzahl von sich wiederholenden Lichtabgaben und die maximale Abgabefrequenz bei dem vorhergehenden Ver gleich unverändert bleiben. Anders ausgedrückt ermöglicht es die Anordnung, die Fig. 6A gezeigt ist, die Auflösung in der Abtastwinkelrichtung ohne Ändern der Abgabeintervalle (das heißt, ohne Hervorrufen des Fehlens einer Laserlei stung) zu verbessern.

Diese Erscheinung wird unter Bezugnahme auf eine bei spielhafte Berechnung des seitlichen Abtastbereichs detail lierter erklärt.

Fig. 8 stellt eine Definition des Koordinatensystems dar, das in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird.

In Fig. 8 ist eine Z-Achse derart definiert, daß sie sich entlang einer Linie ausdehnt, die den Strahlrefle xionspunkt auf einer Spiegelfläche des Polygonspiegels 31 und den Mittelpunkt des Meßbereichs 81 verbindet. Wenn die Radarvorrichtung 1 in ein Fahrzeug eingebaut ist, ist die Richtung der Z-Achse gleich einer Fahrzeugfahrtrichtung. Die X-Achse ist derart definiert, daß sie sich entlang ei ner Linie ausdehnt, die senkrecht zu der Z-Achse und paral lel zu der Straßenoberfläche verläuft, und eine Y-Achse ist derart definiert, daß sie sich entlang einer Linie aus dehnt, die senkrecht sowohl zu der Z-Achse als auch der X- Achse verläuft. Somit verläuft die Y-Achse parallel zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31.

In Fig. 8 bezeichnet ein Winkel θ_y einen vertikalen Ab tastwinkel, welcher zwischen dem Sendestrahl 101, der von dem Polygonspiegel 31 reflektiert wird, und der XZ-Ebene definiert ist, die im wesentlichen parallel zu der Stra ßenoberfläche verläuft. Ein Winkel θ_x ist ein seitlicher Abtastwinkel, welcher zwischen einer Projektionslinie des Sendestrahls 101, der auf die XZ-Ebene projiziert wird, und der Z-Achse definiert ist. Ein Berechnen sowohl des verti kalen Abtastwinkels θ_y als auch des seitlichen Abtastwin kels θ_x ermöglicht es, den vertikalen Abtastbereich und den seitlichen Abtastbereich des Meßbereichs 81 zu erzielen.

Fig. 9A zeigt eine Winkelbeziehung zwischen dem ankom menden Strahl 102 und dem Polygonspiegel 31. In Fig. 9A ist ein Winkel Φ_h ein seitlicher Einfallswinkel, der zwischen der Z-Achse und einer Projektionslinie eines ankommenden Strahls 102 definiert ist, der auf die XZ-Ebene projiziert ist. Ein Winkel Φ_v ist ein vertikaler Einfallswinkel, der zwischen dem ankommenden Strahl 102 selbst und der XZ-Ebene definiert ist.

Fig. 9B zeigt eine Winkelbeziehung zwischen dem Poly gonspiegel 31 und seiner Spiegelsenkrechten. In Fig. 9B ist ein Winkel Φ_r ein Spiegeldrehwinkel, der zwischen der Z- Achse und einer Projektionslinie einer Spiegelsenkrechten 103 definiert ist, die auf die XZ-Ebene projiziert ist. Ein Winkel Φ_t ist ein Neigungswinkel, der zwischen der Spiegel senkrechten 103 selbst und der XZ-Ebene definiert ist.

Der seitliche Abtastwinkel θ_x und der vertikale Abtast winkel θ_y sind durch die folgenden Gleichungen unter Ver wendung der vorhergehenden vier Parameter Φ_h, Φ_v, Φ_r und Φ_t, die in den Fig. 9A und 9B definiert sind, ausge drückt:

θ_x = tan^-1 (x/z) (1)

θ_y = tan^-1 (y/z)·cos θ_x (2)

Eine Projektionsebene ist als eine Ebene definiert, die senkrecht zu der Z-Achse verläuft und die Z-Achse an einem beliebigen "z" schneidet. In diesem Fall stellen Koordina ten (x, y) einen Schnittpunkt des Sendestrahls auf der Pro jektionsebene dar.

Aus den vorhergehenden Ausführungen wird die folgende Beziehung gebildet:

X = cos Φ_v · cos 2Φ_t · sin Φ_r · cos (Φ_r-Φ_h)
+ sin Φ_v · sin 2Φ_t · sin Φ_r
+ cos Φ_v · cos Φ_r · sin (Φ_r-Φ_h) (3)

Y = cos Φ_v · sin 2Φ_t · cos (Φ_r-Φ_h)
- sin Φ_v · cos 2Φ_t (4)

Z = cos Φ_v · cos 2Φ_t · cos Φ_r · cos (Φ_r-Φ_h)
+ sin Φ_v · sin 2Φ_t · cos Φ_r
- cos Φ_v · sin Φ_r · sin (Φ_r-Φ_h) (5)

Somit erzielt eine Berechnung unter Verwendung der vor hergehenden Gleichungen (1) bis (5) den vertikalen Abtast bereich und den seitlichen Abtastbereich des Meßbereichs 81.

Fig. 10A zeigt einen Zustand, in dem der einfallende Strahl 102 mit einem bedeutenden vertikalen Einfallswinkel Φ_v bezüglich der XZ-Ebene ankommt, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31 verläuft. Fig. 10B zeigt einen Zustand in dem der einfallende Strahl 102 ohne Gradienten (das heißt, der vertikale Einfallswinkel Φ_v=0) bezüglich der XZ-Ebene ankommt. Zum Vergleich wird der seitliche Abtastbereich in dem Meßbereich erklärt. Bei die sem Vergleich beträgt der vertikale Abtastwinkel θ_y des Sendestrahls 101 Null. Anders ausgedrückt tastet der Sen destrahl 101 den gegebenen Meßbereich entlang der X-Achse ab. Ein Vergleich wird durch Drehen des Polygonspiegels 31 mit dem gleichen Winkel durchgeführt, um den Abtastwinkel in der rechten und linken Richtung zu vergleichen.

Zuerst wird der Abtastwinkel für Fig. 10A erklärt.

Wie es in Fig. 10A gezeigt ist, kommt ein einfallender Strahl 102 mit einem vertikalen Einfallswinkel Φ_v bezüglich der Ebene, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygon spiegels 31 verläuft (das heißt, der XZ-Ebene), an. Ein praktischer Wert für den vertikalen Einfallswinkel Φ_v be trägt 48°. Zur Vereinfachung ist der seitliche Einfalls winkel Φ_h auf Null eingestellt. Hierbei wird der Spiegel neigungswinkel θ_t 24°, der eindeutig unter der Vorausset zung erzielt wird, daß θ_y=0° und Φ_v=48° beträgt.

Wenn der Polygonspiegel 31 innerhalb eines Winkelbe reichs von ±5° bezüglich der Z-Achse gedreht wird (das heißt, Spiegeldrehwinkel Φ_r=5°), wird der seitliche Ab tastwinkel θ_x auf die folgende Weise erzielt. Das heißt, auf der Grundlage der vorhergehenden Einstellungen von Φ_v=48°, Φ_h=0°, Φ_t=24° und Φ_r=5°, wird der seitliche Abtast winkel θ_x ungefähr 8,34° aus einer Berechnung, die die vor hergehenden Gleichungen (1), (3) und (5) verwendet.

Als nächstes wird der Abtastwinkel für Fig. 10B er klärt.

Wie es in Fig. 10B gezeigt ist, kommt der einfallende Strahl 102 entlang der Z-Achse an und erreicht die Spiegel oberfläche des Polygonspiegels 31, die keinen Gradienten (Φ_v=0) bezüglich der Ebene aufweist, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31 verläuft. Auf die gleiche Weise wie in dem vorhergehenden Fall ist der seit liche Einfallswinkel Φ_h zur Vereinfachung auf Null einge stellt. Hierbei wird der Spiegelneigungswinkel Φ_t aus den Einstellungen θ_y=0° und Φ_v=0° Null.

Der seitliche Abtastwinkel θ_x für den Spiegeldrehwinkel Φ_r=5° wird aus einer Berechnung unter Verwendung der Glei chungen (1), (3) und (5) erzielt. Das heißt, auf der Grund lage der vorhergehenden Einstellungen von Φ_v=0°, Φ_h=0°, Φ_t=0° und Φ_r=5°, wird der seitliche Abtastwinkel θ_x unge fähr 10°.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es ersichtlich, daß der seitliche Abtastwinkel θ_x mit einem Erhöhen des vertikalen Einfallswinkels Φ_v, daß heißt, eines Winkels zwischen dem einfallenden Strahl 102 und der XZ-Ebene, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31 ver läuft, klein wird. Wenn der seitliche Abtastwinkel θ_x ande rerseits auf einen vorbestimmten Wert festgelegt ist, wird der Spiegeldrehwinkel Φ_rr aus einer Berechnung unter Verwen dung der Gleichungen (1), (3) und (5) umgekehrt erzielt. Zum Beispiel wird in Fig. 10A der Spiegeldrehwinkel Φ_r zum Erzielen des seitlichen Abtastwinkels θ_x=±10° ±6°, der grö ßer als ±5° des Falls ist, der in Fig. 10B gezeigt ist.

Kurz gesagt, wenn der vertikale Einfallswinkel Φ_v groß wird, ist es im allgemeinen erforderlich, den Spiegeldreh winkel zu erhöhen, um einen vorbestimmten seitlichen Ab tastbereich sicherzustellen.

Als nächstes wird eine Beziehung zwischen dem Spiegel drehwinkel und der maximalen Abgabefrequenz der Laserdiode erklärt.

Zuerst wird es, wie es in Fig. 11A gezeigt ist, ange nommen, daß der einfallende Strahl entlang der Z-Achse kommt und einen Punkt "A" auf einer Spiegeloberfläche des Polygonspiegels 31 erreicht und als ein Sendestrahl 101 zu der linken Seite der Z-Achse mit einem Winkel θ_A reflek tiert wird. Als nächstes wird, wie es in Fig. 11B gezeigt ist, ein Abtastwinkel des Sendestrahls 101 derart einge stellt, daß er einen Bereich bedeckt, der sich in einer rechtswärtigen Richtung ausdehnt, bis er einen Punkt er reicht, der einem Winkel θ_B an der rechten Seite der Z- Achse entspricht. Dies wird durch Drehen des Polygonspie gels 31 um seine Drehachse "l_p" in der rechtswärtigen Rich tung um einen Wert θ_AB verwirklicht.

Zum Beispiel beträgt die gesamte Anzahl von Abgaben der Laserdiode, die erforderlich ist, um θ_A=θ_B=10° zu verwirk lichen, 100 pro Spiegeloberfläche, wenn die Winkelneigung auf 0,2° eingestellt ist, um den seitlichen Abtastbereich in 100 Unterbereiche zu teilen. Die maximale Abgabefrequenz der Laserdiode wird auf der Grundlage der gesamten Anzahl von Abgaben, des Spiegeldrehwinkels θ_AB und der Drehzahl des Polygonspiegels 31 bestimmt.

Zum Beispiel wird bei dem vorhergehend erklärten Fall, in dem der einfallende Strahl 102 ohne Gradienten bezüglich der XZ-Ebene ankommt, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31 verläuft (das heißt, Φ_v=0°), die ma ximale Abgabefrequenz der Laserdiode auf die folgende Weise erzielt.

Wenn der seitliche Abtastbereich ±10° beträgt, beträgt ein erforderlicher Spiegeldrehwinkel ±5° (das heißt, θ_AB=10°). Wenn die Drehzahl des Polygonspiegels 31 zum Bei spiel 600 l/min beträgt, wird die maximale Abgabefrequenz f_max der Laserdiode aus der folgenden Gleichung (6) er zielt:

f_max = (V/60) x (360°/θ_AB) x Ph = 36kHz (6)

wobei f_max die maximale Abgabefrequenz [Hz],
V die Motordrehzahl [1/min]
θ_AB der Spiegeldrehwinkel [°], und
Ph die Anzahl von geteilten Unterbereichen in dem seitlichen Abtastbereich ist.

Andererseits wird in dem anderen Fall, in dem der ein fallende Strahl 102 mit einem Einfallswinkel von 48° bezüg lich der XZ-Ebene ankommt, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31 verläuft (das heißt, Φ_v=48°), die maximale Abgabefrequenz der Laserdiode auf die folgende Weise erzielt.

Mit den gleichen Einstellungen, daß der seitliche Ab tastbereich ±10° beträgt und die Drehzahl des Polygonspie gels 31 600 l/min beträgt, wird ein erforderlicher Spiegel drehwinkel ±6° (das heißt θ_AB=12°) und die maximale Abgabe frequenz f_max der Laserdiode wird f_max30 kHz aus der Glei chung (6).

Als nächstes wird eine Änderung der maximalen Abgabe frequenz unter Bezugnahme auf ein Zeitablaufsdiagramm er klärt.

Gemäß der Anordnung, die zuvor beschrieben worden ist, weist der Polygonspiegel 31 insgesamt sechs Spiegeloberflä chen auf, die mit unterschiedlichen Winkeln geneigt sind. Somit besteht der Meßbereich 81 aus sechs getrennten Berei chen in der aufwärtigen und abwärtigen Richtung, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Der Meßbereich 81 wird während einer vollständigen Drehung (3600) des Polygonspiegels 31 voll ständig abgetastet.

Fig. 12 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das den Abgabe zeitpunkt der Laserdiode in diesem Fall darstellt. Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, bewirkt während eines Zeitinter valls T1 für eine vollständige Drehung des Polygonspiegels 31 die Laserdiode insgesamt sechs aufeinanderfolgende Abga ben, die den sechs Spiegeloberflächen des Polygonspiegels 31 entsprechen, von denen jede während eines Zeitintervalls T2 fortbesteht. Dieses Zeitintervall T2 entspricht dem Spiegeldrehwinkel θ_AB. In Fig. 12 stellt eine Zeit T3 ein Zeitintervall von Abgaben der Laserdiode dar. T3 wird aus dem seitlichen Abtastwinkelbereich und der Anzahl von sei nen geteilten Unterbereichen bestimmt. Anders ausgedrückt ist T3 ein Kehrwert der maximalen Abgabefrequenz.

Unter Verwendung dieses Zeitablaufsdiagramms werden die vorhergehenden Beispiele erneut erklärt. In dem Fall, in dem der einfallende Strahl mit 0° bezüglich der Ebene an kommt, die senkrecht zu der Drehachse "lp" des Polygonspie gels 31 verläuft, beträgt die maximale Abgabefrequenz 36 kHz. Deshalb beträgt T3 ungefähr 28 µs. Andererseits be trägt in dem Fall, in dem der einfallende Strahl mit 48° bezüglich der Ebene ankommt, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 31 verläuft, die maximale Abgabe frequenz 30 kHz. Deshalb beträgt T3 ungefähr 33 µs. Somit kann das Abgabeintervall um ungefähr 20% vergrößert werden.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es ersichtlich, daß die maximale Abgabefrequenz mit einem Erhöhen des ver tikalen Einfallswinkels Φ_v, das heißt, des Winkels zwischen dem ankommenden Strahl und der Ebene, die senkrecht zu der Drehachse "l_pp" des Polygonspiegels 31 verläuft, erhöht wer den kann. Demgemäß ermöglicht es die Anordnung dieses Aus führungsbeispiels, das Abgabeintervall der Laserdiode zu erhöhen. Dies ist dadurch vorteilhaft, daß die Datenverar beitungszeit ausreichend verlängert werden kann.

Weiterhin kann auch dann, wenn die Winkelneigung aus reichend verringert ist, um die Auflösung in der Abtastwin kelrichtung zu verbessern, die Laserleistung des Sende strahls an einem ausreichenden Pegel aufrechterhalten wer den. Wie es vorhergehend erklärt worden ist, wird die Lade zeit des Kondensators entgegengesetzt verringert, wenn die maximale Abgabefrequenz erhöht wird. Deshalb zwingt die Er höhung der maximalen Abgabefrequenz den Kondensator mögli cherweise, seine Energie zu entladen, bevor er ausreichend geladen ist. Dies führt zu einer Abgabe eines Sendestrahls, dem Laserleistung fehlt. Jedoch kann die Anordnung dieses Ausführungsbeispiels die maximale Abgabefrequenz verrin gern, um die Ladezeit des Kondensators zu erhöhen. Somit ist es möglich, sicher einen Sendestrahl mit einem ausrei chenden Pegel einer Laserleistung abzugeben.

Eine andere Wirkung der Anordnung des ersten Ausfüh rungsbeispiels wird erklärt.

Zum Vergleich zeigt Fig. 13 eine Radarvorrichtung, die einen Polygonspiegel 131 mit Spiegeloberflächen, die mit unterschiedlichen Winkeln geneigt sind, und eine Halblei terlaserdiode 121 aufweist, die schräg vor dem Polygonspie gel 131 angeordnet ist. Die Halbleiterlaserdiode 121 gibt einen Infrarotpulsstrahl in einer Richtung ab, die parallel zu der Ebene verläuft, die senkrecht zu der Drehachse "l_p" des Polygonspiegels 131 verläuft, um einen zweidimensiona len Abtastvorgang durchzuführen. In Fig. 13 bezeichnet das Bezugszeichen 123 eine Kollimatorlinse, bezeichnet das Be zugszeichen 132 einen Polygonabtastmotor, bezeichnet das Bezugszeichen 140 eine Sendelinse, bezeichnet das Bezugs zeichen 150 eine Aufnahmelinse, bezeichnet das Bezugszei chen 160 ein Lichtaufnahmeelement und bezeichnet das Be zugszeichen 170 eine Berechnungsschaltungsplatte.

Fig. 14 zeigt einen Meßbereich 181, der aus den vorher gehenden Gleichungen (1) bis (5) erzielt wird. Wie es aus Fig. 14 ersichtlich ist, wird der vertikale Abtastwinkel θ_y an der rechten (+) Seite der X-Achse größer als an der lin ken (-) Seite der X-Achse. Somit wird gemäß der Anordnung dieses Vergleichsbeispiels der Abtastbereich in der verti kalen Richtung verzerrt. Die tatsächliche Form des sich er gebenden Meßbereichs 181 wird ein Trapez. Um den Unter schied zu zeigen, zeigt eine gestrichelte Linie einen op timalen Meßbereich 183, der ein Rechteck ist.

Der verzerrte Meßbereich 181, der in Fig. 14 gezeigt ist, ist dadurch nachteilhaft, daß eine bedeutende Höhe ei nes Spalts 184 (das heißt, eines nicht erkennbaren Be reichs) zwischen angrenzenden Sendestrahlen 182 an der rechten Seite erzeugt wird. Wenn sich ein reflektierender Abschnitt eines Meßobjekts, wie zum Beispiel ein Reflektor eines Fahrzeugs, in diesem Spalt befindet, wird ein Messen des Objekts fehlschlagen. Um diese Art eines unerwünschten Spalts 184 zu beseitigen, ist es möglich, den vertikalen Abtastwinkel θ_y zu verschmälern. Jedoch ist dies nicht er wünscht, da der vertikale Abtastwinkel θ_y an der linken Seite übermäßig verschmälert wird. Als ein weiteres Verfah ren zum Beseitigen dieser Spalte ist es möglich, den Strahlwinkel des Sendestrahls auszudehnen. Jedoch ist die ses Verfahren ebenso dadurch nachteilhaft, daß die Lei stungsdichte des Laserstrahls mit einem Verringern eines erreichbaren Abstands des Sendestrahls verringert wird. Au ßerdem werden rechte und linke Unterschiede der Abmessung des Sendestrahlmusters und der Leistungsdichte eine Streu ung in dem erfaßbaren Abstand verursachen. Auf diese Weise ruft der verzerrte Meßbereich viele und ernsthafte Probleme hervor.

Um solche unerwünschten Verzerrungen des Meßbereichs in der vertikalen Richtung zu verringern, ist es wirkungsvoll, den seitlichen Einfallswinkel Φ_h zu verringern, wie es aus den vorhergehend beschriebenen Gleichungen (1) bis (5) er sichtlich ist.

Die Verzerrung des Meßbereichs kann auf die folgende Weise größenmäßig bestimmt werden.

In Fig. 14 bezeichnet Δθ_y eine Differenz des vertikalen Abtastwinkels θ_y zwischen den rechten und linken Rändern des verzerrten Meßbereichs 181, während θ_y0 den vertikalen Abtastwinkel an dem seitlichen Mittelpunkt des Meßbereichs 181 bezeichnet. Ein Verhältnis von Δθ_y zu θ_y0 ist als ein vertikaler Verzerrungsfaktor ε_y definiert.

ε_y=(Δθ_y/θ_yo) x 100 [%] (7)

Fig. 15 zeigt ein Berechnungsergebnis des vertikalen Verzerrungsfaktors ε_y, das heißt, eine Beziehung zwischen dem seitlichen Einfallswinkel Φ_h und der Verzerrung des Meßbereichs 181. Wie es aus Fig. 15 ersichtlich ist, ver ringert sich der vertikale Verzerrungsfaktor ε_y mit einem Verringern des seitlichen Einfallswinkels Φ_h. An dem klein sten vertikalen Verzerrungsfaktor (das heißt, Φ_h=0) beträgt der vertikale Verzerrungsfaktor ε_y Null. Der Meßbereich 181 wird in diesem Fall ein regelmäßiges Rechteck. Für einen größeren vertikalen Verzerrungsfaktor ist die Form des Meß bereichs 181 ein Trapez, wie es in Fig. 14 gezeigt ist.

Als ein praktischer Bereich ist es experimentell bestä tigt, daß es keine bedeutende Verzerrung gibt, wenn der vertikale Verzerrungsfaktor ε_y nicht größer als 5%, vor zugsweise nicht größer als 3%, ist. Demgemäß ist es bevor zugt, daß der seitliche Einfallswinkel Φ_h nicht größer als 48°, bevorzugter nicht größer als 35°, ist. Weiterhin ist es bevorzugt, daß der seitliche Einfallswinkel Φ_h nicht größer als der maximale Abtastwinkel in der X-Richtung ist.

Jedoch läßt die Anordnung der Vergleichsradarvorrich tung, die in Fig. 13 gezeigt ist, aufgrund einer Interfe renz zwischen dem Reflexionsstrahl und dem Körper der Halb leiterlaserdiode oder ihrer Befestigungsplatte nicht zu, den seitlichen Einfallswinkel Φ_h zu verringern.

Im Gegensatz dazu läßt die Anordnung des ersten Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu, den seitli chen Einfallswinkel Φ_h ohne jede Interferenz auf Null zu verringern, da der Pulsstrahl von der oberen Vorderseite des Polygonspiegels 31 abgestrahlt wird. Anders ausgedrückt ermöglicht es das erste Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung, die Verzerrung des Meßbereichs vollständig zu korrigieren. Weiterhin kann die Abmessung des Laserabga bebereichs verringert werden. Somit schafft das erste Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine kompakte Radarvorrichtung.

Wie es in Fig. 16 gezeigt ist, wird aufgrund der Anord nung, daß der Pulsstrahl mit einem seitlichen Einfallswin kel Φ_hh=0° und mit einem bedeutenden vertikalen Einfallswin kel Φ_v bezüglich der Ebene abgestrahlt wird, die senkrecht zu der Achse des Polygonspiegels 31 verläuft, der Meßbe reich 81, der von dem ersten Ausführungsbeispiel verwirk licht wird, vollständig symmetrisch um die Y-Achse, ob gleich die rechten und linken Ränder verglichen mit dem op timalen Meßbereich 83 geringfügig verzerrt sind. Jedoch ist diese Verzerrung im Hinblick auf die Tatsache nicht so be deutend, daß der Meßbereich für herkömmliche Radarvorrich tungen einen breiten seitlichen Winkelbereich (10° bis 20°) und einen verhältnismäßig schmalen vertikalen Winkelbereich (3° bis 4°) aufweist. Weiterhin ist der vertikale Abtastbe reich an jeder Abtaststelle konstant. Dies ist nützlich, um einen unerwünschten Spalt 184 (das heißt, einen nicht er kennbaren Bereich) zu beseitigen, der unter Bezugnahme auf Fig. 14 erklärt worden ist.

Als nächstes werden bevorzugte Werte für den vertikalen Einfallswinkel Φ_v erklärt.

Fig. 17 zeigt eine Beziehung zwischen dem vertikalen Einfallswinkel Φ_v und der LD- bzw. Laserdiodenabgabefre quenz oder einer Abgabeoptiklänge "L" (vergleiche Fig. 6A).

In Fig. 17 ist die maximale LD-Abgabefrequenz eine ma ximale Frequenz des Laserstrahls, der unter den Bedingungen abgegeben wird, das die Motordrehzahl 600 l/min beträgt, der seitliche (rechte und linke) Meßbereich ±10° beträgt und die Abgabeneigung 0,20 beträgt. Die maximale LD-Abgabe frequenz verringert sich mit einem Erhöhen des vertikalen Einfallswinkels Φ_v.

Die Abgabeoptiklänge "L" ist eine minimale horizontale Länge, die einen Bereich von dem äußersten (linken) Ende "S1" der Halbleiterdiode 21 zu dem äußersten (rechten) Ende "S2" eines Spiegels 24, der in Fig. 6A gezeigt ist, unter der Bedingung bedeckt, daß der Außenumfangsrand des Poly gonspiegels 31 nicht die Grenze "L1" überschreitet und ein Abstand zwischen der Halbleiterlaserdiode 21 und dem Poly gonspiegel 31 konstant ist.

Wie es unter Bezugnahme auf Fig. 3 erklärt ist, muß die Stelle des Spiegels 24 nach rechts verschoben werden, wenn der vertikale Einfallswinkel Φ_v=α verringert wird, da sich die Halbleiterlaserdiode 21 und der Polygonspiegel 31 in einer feststehenden Beziehung befinden. Anders ausgedrückt, die Abgabeoptiklänge "L" erhöht sich, wenn sich der verti kale Einfallswinkel Φ_v verringert.

Unterdessen muß, wenn der vertikale Einfallswinkel Φ_v groß wird, der Neigungswinkel (Φ_t) des Polygonspiegels 31 stark erhöht werden. Ein Erhöhen des Neigungswinkels (Φ_t), um einen ausreichenden Bereich zum Reflektieren des Sende strahls sicherzustellen, führt zu einem Erhöhen des Außen durchmessers des Polygonspiegels 31 unter der Bedingung, daß die seitliche Breite "B" jeder Spiegeloberfläche (vergleiche Fig. 6B) unverändert bleibt. Somit wird die Ab gabeoptiklänge "L" erhöht.

Unter Berücksichtigung der maximalen LD-Abgabefrequenz und der Abmessung der Vorrichtung wird es aus der Beziehung in Fig. 17 abgeleitet, daß ein optimaler Bereich für einen vertikalen Einfallswinkel Φ_v=25° bis 70°, vorzugsweise 35° bis 60°, beträgt.

Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, ermöglicht es das erste Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung, eine kompakte Radarvorrichtung zu schaffen, die einen Meßbereich aufweist, der in der rechten und linken Richtung symmetrisch ist und frei von dem Auf treten von unerwünschten Spalten zwischen Abtastzeilen in dem Meßbereich ist.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Als nächstes wird ein Fahrzeugsicherheitsabstands-Steu ersystem, das die Radarvorrichtung gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält, unter Be zugnahme auf Fig. 18 erklärt.

Wie es in Fig. 18 gezeigt ist, weist das Fahrzeugsi cherheitsabstands-Steuersystem gemäß dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Steuerein richtung 200, einen Laserradar 210, eine Zeitmeßschaltung 221, einen Drossel- bzw. Drosselklappenöffnungssensor 231, einen Neigungswinkelsensor 232, einen Fahrzeuggeschwindig keitssensor 233, eine Bremsenbetätigungsvorrichtung 241, eine Drosselbetätigungsvorrichtung 242, eine Automatikge triebe-Betätigungsvorrichtung 243 und eine Anzeigeeinheit 244 auf.

Der Laserradar 210 weist eine Laserdiode bzw. LD 211, 25 eine Laserdioden-Betätigungsvorrichtung 212, eine Kolli matorlinse 213, einen Spiegel 214, einen Polygonspiegel 215, einen Polygonabtastmotor 216, eine Motorbetätigungs vorrichtung 217, eine Lichtaufnahmelinse 218, eine Photodi ode 219 und eine Lichtaufnahmeschaltung 220 auf.

Der Spiegel 214 ist an einer oberen vorderen Stelle des Polygonspiegels 215 angeordnet. Genauer gesagt wird bei den dreidimensionalen kartesischen Koordinaten, die in dem er sten Ausführungsbeispiel verwendet werden, der Pulsstrahl mit einem seitlichen Einfallswinkel Φ_h=0° und einem verti kalen Einfallswinkel Φ_v<0° zu dem Polygonspiegel 215 abge strahlt.

Die LD-Betätigungsvorrichtung 212 und die Motorbetäti gungsvorrichtung 217 werden von der Steuereinrichtung 200 gesteuert. Ein Erfassungssignal der Lichtaufnahmeschaltung 220 wird direkt zu der Steuereinrichtung 200 übertragen. Unterdessen wird das Erfassungssignal von der Lichtaufnah meschaltung 220 zu der Zeitmeßschaltung 221 übertragen. Die Zeitmeßschaltung 221 ist mit der Steuereinrichtung 200 ver bunden, so daß das Erfassungssignal über die Zeitmeßschal tung 221 zu der Steuereinrichtung 200 übertragen wird.

Die Zeitmeßschaltung 221 mißt ein Zeitintervall zwi schen einem Senden eines Infrarotstrahls (das heißt, einer Lichtabgabezeit der LD 211, die von der Steuereinrichtung 200 eingegeben wird) und einem Aufnehmen eines zurückge kehrten Strahls (das heißt, einer Lichtaufnahmezeit an der Lichtaufnahmeschaltung 220), wodurch ein Abstand zwischen dem mit dem System ausgestatteten Fahrzeug und einem vor ausfahrenden Fahrzeug gemessen wird.

Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm, das eine Funktionsweise darstellt, die in dem Berechnungsbereich 200 durchgeführt wird. Als erstes überträgt die Steuereinrichtung 200 im Schritt S10 ein Betätigungssignal zu der LD-Betätigungs vorrichtung 212, um zu bewirken, daß die LD 211 Licht ab gibt. Dann nimmt die Steuereinrichtung 200 im Schritt S20 ein Erfassungssignal von der Lichtaufnahmeschaltung 220 auf. Im Schritt S30 berechnet die Steuereinrichtung 200 ei nen Abstand zu einem zu erfassenden Objekt. Genauer gesagt wird der Abstand D [m] aus der folgenden Gleichung erzielt.

D=(t1-t2) · c/2 (8)

wobei t1 [s] eine Lichtaufnahmezeit bezeichnet, t2 [s] eine Lichtabgabezeit bezeichnet und c [m/s] die Lichtge schwindigkeit bezeichnet.

Wenn kein Erfassungssignal ankommt, wird die Verarbei tung im Schritt S30 nicht durchgeführt. Die Berechnungser gebnisse im Schritt S30, das heißt, Abstandsdaten, werden in einem RAM bzw. Direktzugriffspeicher der Steuereinrich tung 200 gespeichert.

Die Verarbeitung vom Schritt S10 bis zum Schritt S30 wird wiederholt, bis ein Abtastvorgang vollendet ist, der gleich einer Zeile des Meßbereichs ist. Das heißt, im Schritt S40 überprüft die Steuervorrichtung 200, ob ein Ab tastvorgang einer Zeile vollendet ist.

Nachdem der Abtastvorgang einer Zeile beendet ist, überprüft die Steuereinrichtung 200 in dem nächsten Schritt S50, ob es irgendwelche Abstandsdaten gibt, die durch den Vorgang im Schritt S30 berechnet worden sind.

Wenn es keine Abstandsdaten gibt, kehrt die Steuerein richtung 200 zum Schritt S10 zurück. Ansonsten schreitet die Steuereinrichtung 200 zu dem nächsten Schritt S60 fort, um einen Gruppiervorgang eines erfaßten voraus fahrenden Ob jekts durchzuführen. Dieser Gruppiervorgang wird zum Bei spiel durchgeführt, um die Stelle des erfaßten Objekts auf dem Meßbereich und den Abstand von dem mit dem System aus gestatteten Fahrzeug zu kennen oder um jede Änderung der relativen Stelle oder des relativen Abstands des erfaßten Objekts zu überprüfen.

Als nächstes führt die Steuereinrichtung 200 im Schritt S70 auf der Grundlage des Ergebnisses eines solchen Grup piervorgangs eine Bewertung bezüglich dessen durch, ob das erfaßte Objekt ein Fahrzeug (das heißt, ein wahres Hinder nis) oder etwas anderes (zum Beispiel Verkehrs- oder Stra ßenschilder, die am Straßenrand stehen) ist. Zum Beispiel kann es eine Möglichkeit geben, daß ein erfaßtes Objekt et was ist, das unter der Bedingung, in der keine ansteigende Straße von dem Neigungswinkelsensor 232 erfaßt worden ist, von einer oberen Richtung in einem kurzen Abstand näher kommt. In einem solchen Fall bewertet die Steuereinrichtung 200 in dem Schritt S70, daß das erfaßte Objekt eine Fußgän gerbrücke oder ein Straßenschild ist, die etwas anderes als Fahrzeuge sind. Jedoch fährt die Steuereinrichtung 200 fort, wenn sich ein solches Objekt weit von dem Radar weg befindet, dieses Objekt durch Überprüfen der Änderungen des Objekts in dem relativen Abstand und/oder der relativen Richtung zu überwachen. Auf diese Weise unterscheidet die Steuereinrichtung 200, was das erfaßte Objekt ist.

Die Verarbeitung vom Schritt S10 bis zum Schritt S70 wird wiederholt, bis der Meßbereich vollständig abgetastet ist. Das heißt, im Schritt S80 bewertet die Steuereinrich tung 200, ob es irgendeine abzutastende Zeile gibt. Dann bewertet die Steuereinrichtung 200 in dem nächsten Schritt S90, ob der Abtastvorgang für den gesamten Meßbereich voll endet ist.

Wenn irgendein vorausfahrendes Fahrzeug erfaßt wird, überträgt die Steuereinrichtung 200 verschiedene Warndaten zu der Anzeigeeinheit 244 und erzeugt Steuersignale zu der Bremsenbetätigungsvorrichtung 241, der Drosselbetätigungs vorrichtung 242 und der Automatikgetriebe-Betätigungsvor richtung 243, um einen Sicherheitsabstand auf der Grundlage des erfaßten Abstands aufrechtzuerhalten (Schritt S100).

Die Verarbeitung vom Schritt S10 bis zum Schritt S40 wird innerhalb der Zeitperiode T3 (das heißt, einem Lichtabgabeintervall des Pulsstrahls) durchgeführt, die in Fig. 12 gezeigt ist. Die Verarbeitung vom Schritt S10 bis zum Schritt S80 wird innerhalb der Zeitperiode T2 (das heißt, einem Zeitintervall von aufeinanderfolgenden Abgaben für jede Spiegeloberfläche) durchgeführt, die in Fig. 12 gezeigt ist. Die Verarbeitung vom Schritt S10 bis zum Schritt S100 wird innerhalb der Zeitperiode T1 (das heißt, einer Zeitperiode für eine vollständige Drehung des Poly gonspiegels 31) durchgeführt, die in Fig. 12 gezeigt ist.

Wenn die Zeitperiode T3 ausreichend lang ist, kann die Berechnungsverarbeitung sicher innerhalb dieser Periode ausgeführt werden, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt ist. Somit wird, um die Zeitperiode T3 zu erhöhen, der vertikale Einfallswinkel Φ_v unter Bezugnahme auf die Beziehung bestimmt, die in Fig. 17 gezeigt ist.

Gemäß dem Fahrzeugsicherheitsabstands-Steuersystem des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wird der Pulsstrahl auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu dem Poly gonspiegel 215 abgestrahlt. Demgemäß ist es möglich, das Auftreten von unerwünschten Spalten zwischen Abtastzeilen in dem Meßbereich zu beseitigen. Dies ist vorteilhaft, um Fehlverhalten in den Hinderniserfassungen zu beseitigen.

Eine in der vorhergehenden Beschreibung offenbarte Ra darvorrichtung weist einen sich drehenden Polygonspiegel mit einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Winkeln ge neigten Spiegeloberflächen auf. Eine Halbleiterlaserdiode und eine Kollimatorlinse sind über dem Polygonspiegel ange ordnet. Ein Infrarotpulsstrahl, der von der Laserdiode ab gegeben wird, wird von einem Reflexionspiegel reflektiert, der an einer oberen Stelle vor dem Polygonspiegel angeord net ist, um den Pulsstrahl schräg nach unten zu dem sich drehenden Polygonspiegel hin derart zu reflektieren, daß der Pulsstrahl als ein Sendestrahl reflektiert wird, der zu einem Meßbereich in einer vorderen Richtung hin fortschrei tet. Eine Lichtaufnahmeeinrichtung nimmt den Sendestrahl auf, der von einem Objekt zurückkehrt, das sich innerhalb des Meßbereichs befindet.

Claims

1. Radarvorrichtung, die aufweist:
einen sich drehenden Polygonspiegel (31; 215) mit einer Mehrzahl von mit unterschiedlichen Winkeln bezüglich einer Drehachse (l_p) des sich drehenden Polygonspiegels (31; 215) geneigten Spiegeloberflächen;
eine Pulsstrahlsendeeinrichtung (20; 211 bis 214) zum Erzeugen eines Sendestrahls (101) zu einem vorbestimm ten Meßbereich (81), wobei die Pulsstrahlsendeeinrich tung eine Lichtquelle (21; 211) zum Abgeben eines Puls strahls (102) aufweist, welcher von dem sich drehenden Polygonspiegel (31; 215) reflektiert wird und zu einem Sendestrahl (101) gewandelt wird, der zu dem vorbe stimmten Meßbereich (81) hin fortschreitet; und
eine Lichtaufnahmeeinrichtung (50, 60; 218 bis 220) zum Aufnehmen des Sendestrahls, der von einem Objekt zu rückkehrt, das sich innerhalb des Meßbereichs (81) be findet, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem dreidimensionalen Koordinatensystem, das durch eine Y-Achse, die parallel zu der Drehachse (lp) des sich drehenden Polygonspiegels (31; 215) verläuft, eine Z-Achse, die sich von dem sich drehenden Polygonspiegel (31; 215) zu einem Mittelpunkt des Meßbereichs (81) ausdehnt, und eine X-Achse definiert ist, die senkrecht sowohl zu der Y-Achse als auch der Z-Achse verläuft, der Pulsstrahl (102) in einer Richtung, die mit einem vorbestimmten Winkel (Φ_v=α) bezüglich einer XZ-Ebene (A-A′) in dem dreidimensionalen Koordinatensystem ge neigt ist, zu den Spiegeloberflächen abgestrahlt wird.

2. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Pulsstrahl (102) mit einem Winkel (Φ_h) in einem Bereich von ±48° bezüglich einer YZ-Ebene in dem dreidimensionalen Koordinatensystem zu den Spiegelober flächen abgestrahlt wird.

3. Radarvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der Pulsstrahl (102) mit einem Winkel (Φ_h) in einem Bereich von ±35° bezüglich der YZ-Ebene in dem dreidimensionalen Koordinatensystem zu den Spiegelober flächen abgestrahlt wird.

4. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Pulsstrahl (102) mit einem Winkel (Φ_h) in einem vorbestimmten Abtastwinkelbereich in der X-Rich tung in dem dreidimensionalen Koordinatensystem zu den spiegeloberflächen abgestrahlt wird.

5. Radarvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsstrahl (102) mit einem Winkel (Φ_v), dessen Absolutwert sich in einem Bereich von 25° bis 70° bezüglich der XZ-Ebene in dem dreidimensionalen Koordinatensystem befindet, zu den Spiegeloberflächen abgestrahlt wird.

6. Radarvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß der Pulsstrahl (102) mit einem Winkel (Φ_v), dessen Absolutwert sich in einem Bereich von 35° bis 60° bezüglich der XZ-Ebene in dem dreidimensionalen Ko ordinatensystem befindet, zu den Spiegeloberflächen ab gestrahlt wird.

7. Radarvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsstrahlsen deeinrichtung eine Bündelungseinrichtung (23; 213) zum Bündeln von Licht aufweist, das von der Lichtquelle zu dem sich drehenden Polygonspiegel (31; 215) abgegeben wird.

8. Radarvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsstrahlsen deeinrichtung einen Reflexionspiegel (24; 214) zum Richten des Pulsstrahls zu dem sich drehenden Polygon spiegel (31; 215) hin aufweist.

9. Radarvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Berechnungseinrichtung (70; 200) zum Berechnen eines relativen Abstands des Objekts von der Radarvorrichtung auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Erzeu gen des Pulsstrahls (102) und einem Aufnehmen des Sen destrahls (101) aufweist, der von dem Objekt zurück kehrt, das sich innerhalb des Meßbereichs (81) befin det.

10. Radarvorrichtung, die aufweist:
einen sich drehenden Polygonspiegel (31; 215) mit einer Mehrzahl mit unterschiedlichen Winkeln bezüglich einer Drehachse (l_pp) des sich drehenden Polygonspiegels (31; 215) geneigten spiegeloberflächen;
einen Reflexionspiegel (24; 214), der an einer oberen vorderen Stelle angeordnet ist, die von dem sich dre henden Polygonspiegel beabstandet ist, zum Aufnehmen eines Pulsstrahls (102), der von einer Lichtquelle (21; 211) abgegeben wird, und zum derartigen Reflektieren des Pulsstrahls (102) schräg nach unten zu dem sich drehenden Polygonspiegel (31; 215) hin, daß der Puls strahl (102) als ein Sendestrahl (101) reflektiert wird, der zu einem Meßbereich (81) in einer vorderen Richtung hin fortschreitet; und
eine Lichtaufnahmeeinrichtung (50, 60) zum Aufnehmen des Sendestrahls (101), der von einem Objekt zurück kehrt, das sich innerhalb des Meßbereichs (81) befin det.

11. Radarvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin auf weist:
eine Bewertungseinrichtung (200) zum Unterscheiden, ob das sich in dem Meßbereich befindende Objekt ein wahres Hindernis ist; und
eine Sicherheitsabstands-Steuereinrichtung (200) zum Steuern einer Verzögerungssteuereinrichtung (241, 242, 243), um einen Sicherheitsabstand zwischen der Radar vorrichtung und dem Objekt aufrechtzuerhalten, wenn das Objekt ein wahres Hindernis ist.