DE19947593A1

DE19947593A1 - Radargerät für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19947593A1
Application number: DE19947593A
Authority: DE
Inventors: Setsuo Tokoro
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2000-05-18
Also published as: JP2000147115A; US6323802B1

Abstract

Ein Radargerät zur Verwendung an einem Fahrzeug hat einen Radarstrahlabtastmechanismus zum Abtasten eines Abtastbereichs mit einem Radarstrahl im wesentlichen parallel zu einer Fahrbahnoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, und einen Objektdetektor zum Empfangen reflektierter Wellen des Radarstrahls zur auf den reflektierten Wellen beruhenden Erstellung eines erfaßten Objektbilds. Der Objektdetektor ist mit einer Geisterechobestimmungseinrichtung zur Bestimmung, ob ein erstelltes erfaßtes Objektbild ein Geisterecho ist, versehen. Daher kann das Radargerät ein als ein Geisterecho bestimmtes erfaßtes Objektbild aus erstellten erfaßten Objektbildern beseitigen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radargerät zur Ver wendung bei einem Fahrzeug, das beim Gebrauch an einem Fahrzeug angebracht ist, und insbesondere auf ein an einem Fahrzeug angebrachtes bzw. daran befestigtes abtastendes Radargerät bzw. Abtast-Radargerät, das geeignet ist, um ei nen Abtastbereich mittels eines Radarstrahls abzutasten und ein Objekt in dem Abtastbereich genau ohne Fehler zu erfas sen.

Ein Beispiel für ein an einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug angebrachtes Abtast-Radargerät ist das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-145833 offenbarte Abtast- Radargerät zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug. Dieses Radargerät ist mit Mitteln zum auf einem zurückliegenden Verlauf bzw. einer Geschichte von erfaßten Daten beruhenden genauen Erfassen einzelner Objekte versehen.

Bei diesem herkömmlichen Gerät sind jedoch keine Gegenmaß nahmen gegen eine als Geist bzw. Geisterecho bezeichnete unkorrekte Erfassung getroffen.

Das Geisterecho ist ein Ergebnis einer unkorrekten bzw. fehlerhaften Erfassung eines nicht vorhandenen bzw. fehlen den Objekts derart, als würde dieses existieren. Anders ausgedrückt, handelt es sich bei einem Geisterecho um ein erfaßtes Objektbild, für welches es kein tatsächlich exi stierendes entsprechendes Objekt gibt.

Dieses Geisterecho wird durch eine Seitenkeule bzw. Neben keule des Radarstrahls erzeugt.

Signalintensitäten von von einem in einer Richtung der Sei tenkeule des Radarstrahls existierenden bzw. vorliegenden Objekt reflektierten Wellen sind hinreichend schwächer als jene von von einem in einer Richtung der Hauptkeule des Ra darstrahls existierenden Objekt reflektierten Wellen.

Daher werden die reflektierten Wellen mit geringen Signal intensitäten normalerweise bei dem Erstellen bzw. Erzeugen des erfaßten Objektbildes ignoriert, wodurch das erfaßte Objektbild im wesentlichen erstellt werden kann, indem le diglich die von dem in der Hauptkeule bzw. in der Hauptkeu lenrichtung liegenden Objekt reflektierten Wellen verwendet werden.

Wenn jedoch ein Objekt mit relativ hoher Reflektivität in der Richtung der Seitenkeule existiert, kann das Gerät die reflektierten Wellen stark genug empfangen, um dieses in einigen Fällen als ein tatsächliches Objekt zu erkennen. In derartigen Fällen erkennt das Radargerät, daß das Objekt in der Richtung der Hauptkeule existiert. Das heißt, das Gei sterecho tritt in der Richtung der Hauptkeule auf.

Um dieses zu vermeiden, ist es denkbar, eine Antenne zu verwenden, welche Seitenkeulen ausbildet, die so klein wie möglich sind. Im allgemeinen sind die Seitenkeulen um so kleiner, je größer die Abmessungen der Antenne sind. Jedoch ist eine kompakte Struktur mit geringem Gewicht ein wesent licher Gesichtspunkt bei dem Radargerät zur Verwendung bei einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug, und es besteht eine Grenze hinsichtlich der Vergrößerung der Abmessungen der Antenne.

Es bestanden daher Bedürfnisse für ein Radargerät bei einem Fahrzeug, welches ohne auf dem Geisterecho beruhende feh lerhafte Erfassung arbeitet und das keine Vergrößerung der Antennenabmessungen benötigt.

Insbesondere dort, wo das Erfassungsergebnis des Radarge räts zur automatischen Spurführungssteuerung oder derglei chen verwendet wird, ist es notwendig, das Geisterecho zu beseitigen, das auf der derzeit befahrenen Spur bzw. Fahr bahn vorne bzw. voraus bzw. in Fahrtrichtung auftritt, und es bestanden daher Wünsche nach einem Radargerät für ein Fahrzeug, welches dieses erreichen kann.

Die vorliegende Erfindung erfolgte zur Lösung des obigen Problems, und gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Radargerät eine Radarstrahlabtasteinrichtung zum Abtasten eines Abtastbereichs mittels eines Radarstrahls im wesent lichen parallel zu einer Straßenoberfläche, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, und eine Objekterfassungseinrichtung zum Empfangen reflektierter Wellen des Radarstrahls und Er stellen eines erfaßten Objektbildes, beruhend auf den re flektierten Wellen, wobei die Objekterfassungseinrichtung eine Geisterechobestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein erstelltes erfaßtes Objektbild ein Geisterecho ist, um faßt.

Durch der Bereitstellung der Geisterechobestimmungseinrich tung ist es möglich, ein als ein Geisterecho bestimmtes er faßtes Objektbild aus erstellten erfaßten Objektbildern zu entfernen.

Bei der Geisterechobestimmungseinrichtung handelt es sich wünschenswerterweise um eine Einrichtung zur Bestimmung, ob ein erstes erfaßtes Objektbild ein Geisterecho ist, beru hend auf einem zweiten erfaßten Objektbild. Das hier er wähnte erste erfaßte Objektbild ist ein erfaßtes Objekt bild, das an einer Position auftritt, von der angenommen wird, daß sie auf der derzeit befahrenen Fahrbahn bzw. Spur ist, und das zweite erfaßte Objektbild ist ein erfaßtes Ob jektbild, das an einer Position auftritt, von der angenom men wird, daß sie auf einer zu der derzeit befahrenen Fahr bahn benachbarten Fahrbahn liegt.

Die Größe bzw. Abmessungen und Richtung jeder Seitenkeule in Bezug auf die Hauptkeule sind entsprechend der verwende ten Antenne definiert. Unter der Annahme, daß das erste er faßte Objektbild ein Geisterecho ist, das seinen Ursprung in einem Objekt auf einer anderen Fahrbahn (benachbarten bzw. angrenzenden Fahrbahn) hat, kann deshalb eine vorbe stimmte Beziehung zwischen der Position, der relativen Ge schwindigkeit, usw. des existierenden Objekts auf der be nachbarten Fahrbahn, welches das Geisterecho erzeugt, und der Position, der relativen Geschwindigkeit usw. des Gei sterechos etabliert bzw. nachgewiesen werden.

Dann kann die Geisterechobestimmungseinrichtung bestimmen, daß das erste erfaßte Objektbild mit hoher Wahrscheinlich keit ein Geisterecho ist, wenn das erste erfaßte Objektbild eine vorbestimmte Beziehung zu dem zweiten erfaßten Objekt bild erfüllt.

Insbesondere wenn der Abstand und die relative Geschwindig keit des zweiten erfaßten Objektbildes annähernd gleich dem Abstand bzw. der relativen Geschwindigkeit des ersten er faßten Objektbildes ist, besteht eine hohe Wahrscheinlich keit dafür, daß das erste erfaßte Objektbild ein Geister echo ist. Daher wird dieses wünschenswerterweise als eine notwendige Bedingung verwendet, um zu bestimmen, daß das erste Objektbild ein Geisterecho ist.

Zudem ist das erste erfaßte Objektbild mit hoher Wahr scheinlichkeit ein Geisterecho, wenn ein Winkel zwischen der Richtung des ersten erfaßten Objektbildes und der Rich tung des zweiten erfaßten Objektbildes innerhalb eines vor bestimmten Bereichs ist. Daher ist dies wünschenswerterwei se als eine notwendige Bedingung zum Bestimmen, daß das er ste erfaßte Objektbild ein Geisterecho ist, angenommen.

Zudem besteht eine Möglichkeit, daß das erste erfaßte Ob jektbild ein Geisterecho ist, wenn der Abstand des ersten erfaßten Objektbildes innerhalb eines vorbestimmten Be reichs ist. Daher ist dieses wünschenswerterweise als eine notwendige Bedingung zur Bestimmung, daß das erste erfaßte Objektbild ein Geisterecho ist, angenommen.

Zudem ist es wünschenswert, den Objekterfassungsvorgang oh ne Unterbrechung auszuführen und mit einer höheren Priori tät als bei den anderen Bestimmungsbedingungen zu bestim men, daß das erste erfaßte Objektbild kein Geisterecho ist, wenn bestimmt ist, daß das erste erfaßte Objektbild das gleiche wie das bei dem vorhergehenden Erfassungsvorgang erfaßte Objektbild ist.

Das heißt, daß die Geisterechobestimmung nur zugelassen wird, wenn das erste erfaßte Objektbild plötzlich auftritt. Dies kann die Möglichkeit einer Fehlbeurteilung eines tat sächlich existierenden Objektes als ein Geist bzw. Geister echo beträchtlich verringern.

Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich in Ver bindung mit der ausführlichen Beschreibung, die nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung erfolgt, welche zu Darstellungszwecken dient und daher nicht als die vorlie gende Erfindung einschränkend anzusehen ist.

Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung wer den aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung deut lich. Jedoch ist es selbstverständlich, daß die ausführli che Beschreibung und spezifischen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergeben, lediglich zu Erläuterungszwecken angegeben sind, da verschiedene Än derungen und Modifikationen innerhalb des Erfindungsgedan kens für Fachleute aus dieser ausführlichen Beschreibung ersichtlich sind.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeich nung beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Systemkonfiguration eines an einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug angebrachten Radarge räts als einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung, wie ein Geisterecho auf der derzeit befahrenen Fahrbahn bzw. Fahrspur bei der Objekterfassung mittels des an dem Fahrzeug angebrachten Radargeräts des Ausführungsbeispiels auftritt;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung, wie ein Geisterecho auf der derzeit befahrenen Fahrbahn bei der Objekterfassung mittels des an dem Fahrzeug angebrachten Radargeräts des Ausführungsbeispiels auftritt;

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung, wie ein Objekt auf ei ner angrenzenden bzw. benachbarten Fahrbahn bei der Objek terfassung mittels des am Fahrzeug angebrachten Radargeräts des Ausführungsbeispiels erfaßt wird; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm des in der ECU für Radar bzw. Ra dar-ECU bei dem an dem Fahrzeug angebrachten Radargerät des Ausführungsbeispiels ausgeführten Objekterfassungsvorgangs.

Fig. 1 zeigt ein Systemkonfigurationsblockschaltbild, das ein an einem Fahrzeug bzw. Kraftfahrzeug angebrachtes Ra dargerät als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung veranschaulicht. Bei diesem an einem Fahrzeug ange brachten Radargerät handelt es sich um ein abtastendes FM-CW (frequenzmodulierte kontinuierliche Welle) Radargerät bzw. FM-CW-Abtast-Radargerät zum Durchführen einer Abta stung mittels eines Radarstrahls unter Verwendung eines me chanischen Abtastmechanismus, wobei das Radargerät mittels einer elektronischen Steuereinheit für Radar (ECU für Radar bzw. Radar-ECU) 10 und einer elektronischen Steuereinheit zur Steuerung des Fahrzeugs (ECU zur Fahrzeugsteuerung bzw. Fahrzeugsteuerungs-ECU) 12 gesteuert ist.

Angeschlossen an die Radar-ECU 10 sind ein Lenkwinkelsensor 14, ein Gierratensensor 16 und ein Fahrzeuggeschwindig keitssensor 18. Der Lenkwinkelsensor 14 erzeugt ein Signal entsprechend einem Lenkwinkel des Lenkrades (Lenkwinkel signal θh). Der Gierratensensor 16 erzeugt ein Signal ent sprechend einer Winkelgeschwindigkeit der Drehung um den Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs (Gierratensignal γ). Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 18 erzeugt ein Signal ent sprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwin digkeitssignal V).

Die Radar-ECU 10 ist mit einer Funktion zum Abschätzen der Form bzw. Kontur bzw. des Verlaufs der derzeit befahrenen Fahrbahn beruhend auf dem Lenkwinkelsignal θh, dem Gierra tensignal γ und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal V ausge stattet.

Ebenfalls an die Radar-ECU 10 angeschlossen sind eine Ra darantenne 20 und eine Abtaststeuereinrichtung bzw. ein Ab tast-Controller 22. Die Radar-ECU 10 ist mit einer Radarsi gnalverarbeitungseinheit 11 ausgestattet, und die Radaran tenne 20 dient zur Übertragung eines dreieckwellenförmigen frequenzmodulierten Signals, welches in der Radarsignalver arbeitungseinheit 11 erzeugt wurde, sowie zum Empfang eines zurückkehrenden Signals, das sich aus der Rückstrahlung bzw. Reflexion des übertragenen Signals von bzw. an dem Ob jekt ergibt.

Das empfangene Signal wird in der Radarsignalverarbeitungs einheit 11 mit dem übertragenen Signal gemischt, um ein Schwebungssignal bzw. Mischsignal zu erzeugen. Der Abstand und die relative Geschwindigkeit des Objekts werden aus der Frequenz dieses Mischsignals berechnet. Da Berechnungsalgo rithmen für den Abstand und die relative Geschwindigkeit bei dem FM-CW Radargerät allgemein bekannt sind, ist deren ausführliche Beschreibung hier ausgelassen.

Die Radarantenne 20 hat einen Richtverstärkungsfaktor bzw. eine Richtwirkung bzw. einen Hauptstrahlwinkel, und zum Ab tasten des Abtastbereichs mit der Hauptkeule des Radar strahls annähernd parallel zu der Straßen- bzw. Fahrbahn oberfläche ist die Radarantenne 20 an einer Drehwelle 20a befestigt, die sich in vertikaler Richtung erstreckt und beispielsweise nahe bei dem Kühlergrill bzw. vorderseitigen Gitter des Fahrzeugs bereitgestellt ist. Die Radarantenne 20 kann um diese Drehwelle 20a gedreht werden.

Die Drehwelle 20a ist an einen Abtastmechanismus bzw. eine Abtastvorrichtung 24 angeschlossen. Bei dem Abtastmechanis mus 24 handelt es sich um eine Vorrichtung zur Drehung der Radarantenne 20 in einem vorbestimmten Winkelbereich, wobei der Abtastmechanismus 24 durch den Abtast-Controller 22 ge regelt ist.

Der Abtast-Controller 22 akzeptiert die Zufuhr eines Ab tastwinkelsignals von der Radar-ECU 10. Der Abtast- Controller 22 führt eine Regelung des Abtastmechanismus 24 derart durch, daß der Abtastwinkel der Radarantenne 20 (der die Richtung der Hauptkeule angebende Winkel) mit einem Be fehls-Abtastwinkel bzw. Abtastwinkelbefehl θs von der Ra dar-ECU 10 übereinstimmt. Die Radar-ECU 10 vergrößert und verkleinert den Befehls-Abtastwinkel θs in vorbestimmten Zyklen, so daß der Radarstrahl von der Radarantenne 20 ei nen vorbestimmten Erfassungsbereich vor dem Fahrzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit abtastet.

Die Radar-ECU 10 führt die obige Verarbeitung über von der Radarantenne 20 zugeführte Signale aus, wodurch der Abstand und die relative Geschwindigkeit eines Objekts (Kraftfahrzeugs bzw. Fahrzeugs) erfaßt wird, welches in Richtungen von Abtastwinkeln existiert. Diese Erfassungs funktion wird kontinuierlich ausgeführt, wobei aufeinander folgend die Abtastwinkel verändert werden, um jedes in dem Erfassungsbereich vor dem Fahrzeug existierende Objekt zu erkennen, und das Ergebnis der Erkennung wird der Fahrzeug steuerungs-ECU 12 zugeführt.

An die Fahrzeugssteuerungs-ECU 12 sind angeschlossen ein Alarm bzw. eine Warneinrichtung 26, eine Bremse 28 sowie eine Drossel bzw. Drosselklappe 30. Wenn diese Fahrzeug steuerungs-ECU 12 erkennt, daß ein Objekt in dem vorbe stimmten Bereich vor dem Fahrzeug existiert, aktiviert sie beruhend auf den Informationen von der Radar-ECU 10 den Alarm bzw. die Warneinrichtung 26, um die Aufmerksamkeit der Insassen des Fahrzeugs zu wecken, oder betätigt die Bremse 28 oder die Drosselklappe 30, um das Fahrzeug gemäß voreingestellter Kriterien bzw. voreingestellter logischer Folgen abzubremsen bzw. zu verzögern.

Währenddessen hat die Radar-ECU 10 dieses Radargeräts die Funktion zur Erfassung eines auf der derzeit befahrenen Fahrbahn auftretenden Geisterechos mit hoher Genauigkeit und zur Beurteilung bzw. zum Erkennen einer fehlerhaften Erfassung eines Objekts aufgrund des Geisterechos.

Fig. 2 und Fig. 3 sind Diagramme zur Erläuterung des Auf tretens des Geisterechos. Beide Figuren zeigen einen Zu stand, in dem ein mit dem Radargerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgestattetes Fahrzeug 41 auf einer derzeit befahrenen Spur bzw. Fahrbahn 42 fährt und ein gro ßes Fahrzeug 44 davor auf einer benachbarten bzw. angren zenden Spur 43 fährt.

Fig. 2 zeigt ein Antennenstrahlmuster, bei dem die Haupt keule 45 nach vorne in der bzw. in Richtung der derzeit be fahrenen Fahrbahn gerichtet ist, und Seitenkeulen 46 und 47 in jeweiligen Richtungen in einem Winkel θ auf der linken und der rechten Seite der Hauptkeule 45 auftreten. Bei die sem Beispiel ist das große Fahrzeug 44 auf der linken, be nachbarten Fahrbahn 43 in bzw. im Bereich bzw. im Strahlbe reich der Seitenkeule 46. Die Richtungen und Umrisse bzw. Konturen der Seitenkeulen 46, 47 in Bezug auf die Hauptkeu le 45 sind einzig abhängig von der Struktur, der Größe bzw. Abmessung usw. der Antenne bestimmt.

Das an dem Fahrzeug 41 angebrachte Radargerät kann nicht direkt beurteilen bzw. entscheiden, ob empfangene Signale auf Rückstrahlungen von dem Objekt in der Hauptkeule 45 be ruhen, oder auf Rückstrahlungen von dem Objekt in den Sei tenkeulen 46, 47 beruhen. Allgemein ausgedrückt sind die Pegel von empfangenen Signalen, die auf Rückstrahlungen von dem Objekt in den Seitenkeulen beruhen, sehr viel kleiner als jene von den empfangenen Signalen, die auf Rückstrah lungen von dem Objekt in der Hauptkeule beruhen. Daher kann ein erfaßtes Objektbild normalerweise lediglich beruhend auf den empfangenen Signalen erstellt werden, die auf Rück strahlungen von dem Objekt in der Hauptkeule beruhen, indem die Pegel der empfangenen Signale ignoriert werden, die kleiner als ein Bezugswert sind, oder, anders ausgedrückt, indem die Objekterfassung unter Verwendung von lediglich den Pegeln der empfangenen Signale erfolgt, die größer oder gleich dem Bezugswert sind.

Wenn jedoch ein Objekt mit hoher Reflektivität bzw. hohem Reflexionsvermögen im Bereich der Seitenkeule 46, wie bei diesem Beispiel das große Fahrzeug 44, existiert, kann das Radargerät die reflektierten und empfangenen Signale ober halb des Bezugswerts von dem Objekt in gewissen Fällen emp fangen. In derartigen Fällen wird ein erfaßtes Objektbild beruhend auf den empfangenen Signalen erzeugt, und das Ra dargerät wird bestimmen, daß das Objekt in der Hauptkeule 45 sein muß.

Dies wird mit Bezug auf Fig. 2 und Fig. 3 erläutert. Auf grund des Vorhandenseins des auf der benachbarten Fahrbahn 43 fahrenden großen Fahrzeugs 44 führt das Radargerät eine Bestimmung aus, als ob das Objekt in der Richtung der Hauptkeule 45 oder in der Richtung der derzeit befahrenen Fahrbahn 42 existieren würde. Das somit fehlerhaft erstell te erfaßte Objektbild wird als Geisterecho bezeichnet, und in diesem Fall tritt das Geisterecho 48 aufgrund des Vor handenseins des großen Fahrzeugs 44 auf.

Das große Fahrzeug 44, welches das Auftreten des Geister echos bedingen kann, wird mit der Abtastungs-Hauptkeule 45 gemäß der Darstellung in Fig. 4 korrekt erfaßt. Daher stellt sich das Geisterecho 48 als ein Bild heraus, das ein parallel zu dem großen Fahrzeug 44 fahrendes Fahrzeug an zeigt.

Da das an dem Fahrzeug angebrachte Radargerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart konstruiert ist, daß die Radar-ECU 10 den Geisterechobestimmungsvorgang nach der Objekterfassung durchführt und das Geisterecho, beru hend auf dem Ergebnis des Geisterechobestimmungsvorgangs, auf der derzeit befahrenen Fahrbahn beseitigt, ist dessen Objekterfassungsgenauigkeit äußerst hoch.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zum Veranschaulichen des Objek terfassungsvorgangs, der mit einer Antennenstrahlabtastung durchgeführt wird, und der den Geisterechobestimmungsvor gang einschließt. Dieser Objekterfassungsvorgang wird wie derholt bei jeder Abtastung durchgeführt, wodurch das Ra dargerät eine Positionsänderung des erfaßten Objekts ver folgen kann.

Schritt S11 bezeichnet den normalen Objekterfassungsvorgang zum Abtasten des vorbestimmten Winkelbereichs vor dem Fahr zeug 41 mittels des Antennenstrahls und zur Erfassung ir gendeines in dem vorbestimmten Bereich existierenden Ob jekts oder Erzeugen bzw. Erstellen eines erfaßten Objekt bildes davon. Der hier verwendete Ausdruck "erfaßtes Ob jektbild" meint nicht ein sichtbares Bild auf einer Anzei gevorrichtung, sondern stellt den allgemeinen Begriff für den Abstand, die Richtung usw. des Objekts betreffende Da ten dar. Bei diesem Radargerät handelt es sich um das abta stende FM-CW Radargerät, welches das erfaßte Objektbild er stellen kann, das den Abstand, die relative Geschwindigkeit und die Richtung des Objekts anhand allgemein bekannter Er fassungsverarbeitungen wiedergibt.

Schritt S12 und nachfolgende Schritte betreffen den Gei sterechobestimmungsvorgang, und Schritt S12 dient zur Be stimmung, ob das erfaßte Objektbild in der derzeit befahre nen bzw. für die derzeit befahrene Fahrbahn 42 erstellt wird. Der Grund dafür besteht darin, daß der hierbei ausge führte Geisterechobestimmungsvorgang zum Zweck der Erfas sung des Geisterechos auf der derzeit befahrenen bzw. für die derzeit befahrene Fahrbahn ausgeführt wird. Wenn kein Objekt auf der derzeit befahrenen Fahrbahn bei Schritt S12 erfaßt wird, oder, anders ausgedrückt, wenn kein erfaßtes Objektbild für die derzeit befahrene Fahrbahn erstellt wird, ist der Objekterfassungsvorgang bei dieser Abtastung beendet, ohne daß der Geisterechobestimmungsvorgang ausge führt wird.

Wenn das Objekt auf der derzeit befahrenen Fahrbahn bei Schritt S12 erfaßt wird, schreitet die ECU von Schritt S12 zu Schritt S13 voran.

Schritt S13 dient zur Bestimmung, ob das erfaßte Objektbild auf der derzeitig befahrenen Fahrbahn ein plötzlich auftre tendes ist. Wenn erkannt werden kann, daß das erfaßte Ob jektbild, das bei dieser Abtastung erstellt wurde, und das erfaßte Objektbild, das bei der vorhergehenden Abtastung erstellt wurde, auf das gleiche Objekt bezogen sind, be stimmt die ECU, daß das erfaßte Objektbild kein Geisterecho ist, sondern ein auf einem tatsächlich existierenden Objekt beruhendes Bild ist, und überspringt darauffolgend den Gei sterechobestimmungsvorgang. Wenn andererseits das Objekt bild als ein plötzlich auftretendes Objekt erkannt wird, schreitet die ECU zu Schritt S14 voran, da es wahrschein lich ist, daß es sich um ein Geisterecho handelt.

Ob das bei der derzeitigen Abtastung erfaßte Objektbild und das bei der vorhergehenden Abtastung erfaßte Objektbild auf dem selben Objekt beruhen, kann beruhend auf der Position, der Geschwindigkeit und der Größe bestimmt werden. Wenn beispielsweise das erfaßte Objektbild bei der vorherigen Abtastung und das erfaßte Objektbild bei der derzeitigen Abtastung gleiche Größe und Geschwindigkeit haben, und wenn die Position in der derzeitigen Abtastung mit der Position übereinstimmt, die aus der Position und Geschwindigkeit bei der vorherigen Abtastung vorhergesagt werden kann, kann be stimmt werden, daß die erfaßten Objektbilder auf dem selben Objekt beruhen.

Schritt S14 dient zur Bestimmung, ob das erfaßte Objektbild auf der derzeit befahrenen Fahrbahn alle der folgenden Be dingungen 1 bis 4 erfüllt, die notwendige Bedingungen zur Bestimmung des erfaßten Objektbildes als ein Geisterecho sind.

Bedingung 1:
Der Abstand zu dem erfaßten Objektbild auf der derzeit befahrenen Fahrbahn ist innerhalb eines vorbestimm ten Bereichs, beispielsweise im Bereich von 20 m bis 40 m.

Da die Seitenkeulen ausreichend kleiner als die Hauptkeule sind, können die Seitenkeulen ein weit entferntes Objekt auf den benachbarten Fahrbahnen nicht erfassen. Anderer seits sind Zustände des Erfassens eines Objekts auf benach barten Fahrbahnen in einem Nahbereich durch die Seitenkeu len Umstände, in denen die Richtung der Hauptkeule stark von der Richtung der derzeit befahrenen Fahrbahn abweicht. Daher treten die Geisterechos auf der derzeit befahrenen Fahrbahn aufgrund der Erfassung des Objekts auf den benach barten Fahrbahnen durch die Seitenkeulen in dem Bereich mit Ausnahme der weiten und nahen Bereiche auf. Dieser Bereich muß entsprechend der Richtcharakteristik der Antenne oder dergleichen geeignet eingestellt werden.

Bedingung 2:
Es existiert ein erfaßtes Objekt auf der be nachbarten Fahrbahn.

Da es beabsichtigt ist, das Geisterecho zu beseitigen, das aufgrund der Erfassung des Objekts auf der benachbarten Fahrbahn durch die Seitenkeule auftritt, ist es eine we sentliche Voraussetzung damit das Objekt auf der derzeit befahrenen Fahrbahn ein Geisterecho ist, daß ein erfaßtes Objekt auf der benachbarten Fahrbahn existiert.

Bedingung 3:
Bezüglich des erfaßten Objektbildes auf der derzeit befahrenen Fahrbahn und des erfaßten Objektbildes auf der benachbarten Fahrbahn sind beide, Abstände und re lative Geschwindigkeiten, die dadurch angegeben werden, an nähernd gleich und ein Winkel zwischen den beiden erfaßten Objektbildern ist innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, beispielsweise im Bereich von 5° bis 7°.

Da das Geisterecho das Ergebnis der Erfassung des Objekts auf der benachbarten Fahrbahn durch die Seitenkeule ist, sollte das Ergebnis hinsichtlich des Abstands und der Rela tivgeschwindigkeit gleich dem Ergebnis der Erfassung des Objekts auf der benachbarten Fahrbahn durch die Hauptkeule sein. Zudem sollte der Winkel zwischen der Richtung des Geisterechos und der Richtung des Objekts auf der benach barten Fahrbahn, welches die Ursache für das Geisterecho ist, annähernd gleich dem Winkel zwischen der Hauptkeule und der Seitenkeule sein.

Bedingung 4:
Bezüglich zweier erfaßter Objektbilder in der die Bedingung 3 erfüllenden Beziehung ist die Reflexionsin tensität des Objekts auf der benachbarten Fahrbahn hinrei chend größer als die des Objekts auf der derzeit befahrenen Fahrbahn.

Beispielsweise ist die Reflexionsintensität des Objekts auf der benachbarten Fahrbahn um das fünffache oder um mehr als das fünffache größer als die des Objekts auf der derzeit befahrenen Fahrbahn.

Die Reflexionsintensität auf die Erfassung eines Objekts durch die Hauptkeule hin ist hinreichend größer als die auf die Erfassung durch die Seitenkeule hin. Wenn die Differenz zwischen diesen im Gegensatz dazu klein ist, ist daher nur eine geringe Wahrscheinlichkeit gegeben, daß das erfaßte Objektbild auf der derzeit befahrenen Fahrbahn ein Geister echo ist.

Wenn alle der obigen vier Bedingungen erfüllt sind, besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß das erfaßte Objektbild auf der derzeit befahrenen Fahrbahn ein Geister echo ist, und die ECU geht folglich zu Schritt S15 über, um zu bestimmen, daß das erfaßte Objekt ein Geisterecho auf grund der Seitenkeule ist und beseitigt das erfaßte Objekt bild aus Erfassungszielen bzw. Erfassungsobjekten, während es als ein Bild aufgrund einer fehlerhaften Erfassung er kannt wird. Das heißt, ein nach der obigen Verarbeitung verbleibendes erfaßtes Objektbild wird als ein ein existie rendes Objekt angebendes Bild angesehen.

Der Bestimmungsschritt gemäß Schritt S14 kann auch wie folgt modifiziert werden; die Faktoren bzw. Kenngrößen je der Bedingung werden durch jeweilige Funktionen hinsicht lich der Wahrscheinlichkeit dafür, daß es sich um ein Gei sterecho handelt, ausgedrückt und die Bestimmung, daß die Bedingung erfüllt ist, erfolgt, wenn alle Wahrscheinlich keiten nicht geringer als ein vorbestimmter Wert sind, oder wenn das Produkt dieser Wahrscheinlichkeiten nicht geringer als ein vorbestimmter Wert ist.

Beispielsweise kann Bedingung 3 wie folgt gehandhabt wer den; die Wahrscheinlichkeiten dafür, daß es sich bezüglich des Abstands, der relativen Geschwindigkeit und des Winkels um ein Geisterecho handelt, werden durch jeweilige Funktio nen der Differenz zwischen dem erfaßten Objektbild auf der derzeitig befahrenen Fahrbahn und dem erfaßten Objektbild auf der angrenzenden bzw. benachbarten Fahrbahn ausge drückt, und es wird bestimmt, daß die Bedingung erfüllt ist, wenn das Produkt der Wahrscheinlichkeiten der jeweili gen Faktoren bzw. Kenngrößen (Abstandsdifferenz, Differenz der relativen Geschwindigkeiten und der Winkel) nicht ge ringer als ein vorbestimmter Wert ist.

Es ist ebenfalls möglich, daß die Wahrscheinlichkeit dafür, daß das Objekt auf der derzeit befahrenen Fahrbahn ein Gei sterecho ist, bestimmt wird, indem eine Fuzzy-Folgerung bzw. Unschärfe-Folgerung beruhend auf den Parametern der Abstandsdifferenz, der Differenz der relativen Geschwindig keiten, der Winkel usw. zwischen dem erfaßten Objektbild auf der derzeit befahrenen Fahrbahn und dem erfaßten Ob jektbild auf der benachbarten Fahrbahn verwendet wird.

Obwohl das an dem Fahrzeug angebrachte Radargerät gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine mechanische Abtastung einsetzt, kann diese durch eine elektronische Abtastung wie beispielsweise DBF (Digitale Strahlausbildung) oder der gleichen ersetzt werden.

Das am Fahrzeug angebrachte Radargerät gemäß dem vorliegen den Ausführungsbeispiel ist so entworfen, um den Objekter fassungsvorgang bei jeder Abtastung mit dem Antennenstrahl auszuführen, jedoch kann das Gerät ebenso geeignet sein, um den Objekterfassungsvorgang nach jeweils zwei oder mehr Ab tastungen durchzuführen.

Da wie vorstehend beschrieben das am Fahrzeug angebrachte Radargerät gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Gei sterechobestimmungseinrichtung ausgestattet ist, kann das als ein Geisterecho bestimmte erfaßte Objektbild aus allen erstellten erfaßten Objektbildern beseitigt werden. Daher kann das Gerät das Objekt mit Genauigkeit erfassen und be ruhend auf dem Erfassungsergebnis eine wirksame Fahrzeug steuerung und Warnung an den bzw. die Insassen vornehmen.

Ein Radargerät zur Verwendung an einem Fahrzeug hat einen Radarstrahlabtastmechanismus zum Abtasten eines Abtastbe reichs mit einem Radarstrahl im wesentlichen parallel zu einer Fahrbahnoberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, und einen Objektdetektor zum Empfangen reflektierter Wellen des Radarstrahls zur auf den reflektierten Wellen beruhen den Erstellung eines erfaßten Objektbilds. Der Objektdetek tor ist mit einer Geisterechobestimmungseinrichtung zur Be stimmung, ob ein erstelltes erfaßtes Objektbild ein Geiste recho ist, versehen. Daher kann das Radargerät ein als ein Geisterecho bestimmtes erfaßtes Objektbild aus erstellten erfaßten Objektbildern beseitigen.

Claims

1. Radargerät für ein Fahrzeug, welches an einem Fahrzeug zu befestigen ist, wobei das Radargerät aufweist:
eine Radarstrahlabtasteinrichtung (20, 20a, 22, 24) zur Abtastung eines Abtastbereichs mit einem Radarstrahl im wesentlichen parallel zu einer Fahrbahnoberfläche (42), auf der das Fahrzeug (41) fährt; und
eine Objekterfassungseinrichtung (10, 11; 511-515) zum Empfangen reflektierter Wellen des Radarstrahls zum Erstel len eines erfaßten Objektbildes, beruhend auf den reflek tierten Wellen;
wobei die Objekterfassungseinrichtung eine Geiste rechobestimmungseinrichtung (514, 515) zur Bestimmung, ob ein erstelltes erfaßtes Objektbild ein Geisterecho ist, um faßt.

2. Radargerät nach Anspruch 1, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung ist, ob ein erstes erfaßtes Objektbild (48) ein Geisterecho ist, beruhend auf einem zweiten erfaßten Objektbild (44),
wobei das erste erfaßte Objektbild (48) ein erfaßtes Objektbild ist, welches an einer Position auftritt, von der angenommen wird, daß sie eine Position auf einer derzeit befahrenen Fahrbahn (42) ist, und
wobei das zweite erfaßte Objektbild (44) ein erfaßtes Objektbild ist, daß an einer Position auftritt, von der an genommen wird, daß sie eine Position auf einer der derzeit befahrenen Fahrbahn (42) benachbarten Fahrbahn (43) ist.

3. Radargerät nach Anspruch 2, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung beruhend auf ei ner notwendigen Bedingung, daß ein Abstand und eine relati ve Geschwindigkeit, die durch das erste erfaßte Objektbild angegeben sind, im wesentlichen gleich zu den jeweiligen durch das zweite erfaßte Objektbild angegebenen sind, be stimmt, daß das erste erfaßte Objektbild ein Geisterecho ist.

4. Radargerät nach Anspruch 2, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung bestimmt, daß das erste erfaßte Objektbild (48) ein Geisterecho ist, be ruhend auf einer notwendigen Bedingung, daß ein Winkel (θ) zwischen einer durch das erste erfaßte Objektbild (48) an gegebenen Richtung und einer durch das zweite erfaßte Ob jektbild (44) angegebenen Richtung in einem vorbestimmten Bereich ist.

5. Radargerät nach Anspruch 3, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung bestimmt, daß das erste erfaßte Objektbild (48) ein Geisterecho ist, be ruhend auf einer notwendigen Bedingung, daß ein Winkel (θ) zwischen einer durch das erste erfaßte Objektbild (48) an gegebenen Richtung und einer durch das zweite erfaßte Ob jektbild (44) angegebenen Richtung in einem vorbestimmten Bereich ist.

6. Radargerät nach Anspruch 3, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung bestimmt, daß das erste erfaßte Objektbild (48) ein Geisterecho ist, be ruhend auf einer notwendigen Bedingung, daß der durch das erste erfaßte Objektbild angegebene Abstand in einem vorbe stimmten Bereich ist.

7. Radargerät nach Anspruch 4, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung bestimmt, daß das erste erfaßte Objektbild (48) ein Geisterecho ist, be ruhend auf einer notwendigen Bedingung, daß der durch das erste erfaßte Objektbild angegebene Abstand in einem vorbe stimmten Bereich ist.

8. Radargerät nach Anspruch 5, wobei
die Geisterechobestimmungseinrichtung bestimmt, daß das erste erfaßte Objektbild (48) ein Geisterecho ist, be ruhend auf einer notwendigen Bedingung, daß der durch das erfaßte Objektbild angegebene Abstand in einem vorbestimm ten Bereich ist.

9. Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei die Objekterfassungseinrichtung (10, 11; 511-515) eine Einrichtung zum Erstellen des erfaßten Objekt bilds bei jeder Radarstrahlabtastung oder bei jeder zweiten oder nach jeweils mehr als zwei Radarstrahlabtastungen durch die Radarstrahlabtasteinrichtung (20, 20a, 22, 24) ist, und
wobei die Geisterechobestimmungseinrichtung (514, 515) so angepaßt ist, daß wenn bestimmt werden kann, daß ein er stelltes erstes erfaßtes Objektbild ein Bild angibt, wel ches das selbe Objekt wie ein bei einem vorherigen Vorgang erstelltes erstes erfaßtes Objektbild angibt, die Geister echobestimmungseinrichtung bestimmt, daß das erste erfaßte Objektbild kein Geisterecho ist, wobei dies mit einer höhe ren Priorität als für andere Bestimmungsbedingungen er folgt.