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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Radargerät, das zum Beispiel in Kollisionspräventionssystemen
in Automobilen verwendet wird.
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Als
eine wesentliche Komponente beispielsweise eines Kollisionspräventionssystems
für Automobile
werden Radargeräte
für Automobile
entwickelt, die den Abstand zu einem Objekt, wie etwa einem voraus
befindlichen Automobil oder einem entgegenkommenden Automobil, detektieren.
Seit kurzem werden elektronische Abtast- und mechanische Abtast-Radargeräte entwickelt,
die nicht nur den Abstand zum Objekt detektieren können, sondern
die Richtung eines Objekts vom eigenen Automobil aus gesehen.
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Das
elektronische Abtast-Radargerät
ist so aufgebaut, dass es eine Mehrzahl benachbarter, mit ihren
Ausrichtungen zueinander leicht versetzt angeordneter Antennengeräte besitzt,
die in verschiedenen Richtungen Strahlen aussenden und die reflektierten
Wellen empfangen. Für
jedes Antennengerät werden
Ausstrahlung und Empfang der zeitlich versetzten Strahlen nacheinander
ausgeführt.
Dabei wird durch jede beliebige Antenne, das heißt aus jeder beliebigen Richtung,
detektiert, ob reflektierte Welle erzeugt werden oder nicht. Nicht
nur dieser Mehrfachstrahl-Timesharing-Radar, sondern auch der mechanische
Abtast-Radar, der die Ausrichtung der Sende-/Empfangs-Antennen mechanisch vorspannt,
kann die Richtung des die reflektierten Wellen erzeugenden Objekts
detektieren.
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Im
japanischen Patent Nr. 2567332 (dem US-Patent Nr. 5,448,244 entsprechend)
des vorliegenden Anmelders ist beispielsweise ein Verfahren offenbart,
bei dem eine gewichtete Ausgleichsverarbeitung der Empfangsniveaus
der reflektierten Wellen in jeder Richtung ausgeführt wird,
und die Richtung des Objekts, das die reflektierten Wellen erzeugt hat,
mit hoher Genauigkeit detektiert wird. Als eine Folge der erhöhten räumlichen
Auflösung
im zweidimensionalen Raum detektiert diese Art von Abtast-Radargerät für ein Automobil
nicht nur, ob dies ein Hindernis darstellt, sondern detektiert die
ungefähre
Form und Abmessungen des Hindernisses, analysiert sie mit einem
Computer und führt
eine genauere automatische Bestimmung der Verkehrssicherheit aus.
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Zum
Beispiel wird das nächste
Ziel sein, automatisch zu bestimmen, ob ein in einem Winkel (auf der
benachbarten Spur) voraus befindliches und nach vorne fahrendes
Automobil ohne eine Heck-Kollision oder -Berührung sicher überholt
werden kann oder nicht, indem ein hoch auflösendes Radargerät und ein
Computer kombiniert werden. Das heißt unter Bezug auf 10,
die bei der Mehrzahl von Stellen am in einem Winkel zum eigenen
Automobil voraus fahrenden Automobil erzeugten Wellen werden mit
einem Abtast-Radargerät
detektiert, das in der Nähe
der Vorderseite des eigenen Automobils angebracht ist.
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Die
Richtung jeder reflektierten Stelle, die reflektierte Wellen erzeugt
hat, wird von der Richtung der Emission der Strahlen detektiert,
und der Abstand zu jeder der Stellen wird in dem Zeitraum von der
Emission des Strahls bis zum Empfang der reflektierten Welle detektiert.
Außerdem
wird das Niveau des empfangenen Signals der an jeder reflektierten
Stelle erzeugten reflektierten Welle durch die Größe des an
jeder der reflektierten Stellen gezeigten schwarzen Kreises angezeigt.
Wenn basierend auf dem Niveau des empfangenen Signals der entsprechenden
reflektierten Welle gewichtete Ausgleichsverarbeitung für die Richtung
und den Abstand jeder reflektierten Stelle ausgeführt wird,
wird die mit dem sternförmigen
Zeichen angezeigte Position des Schwerpunkts detektiert. Dieser
Schwerpunkt stellt die Position des Objekts dar.
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Wie
in 10 gezeigt, bestimmt der Computer in dem Fall,
dass ein in einem Winkel voraus befindliches Automobil nach vorne
in derselben Richtung wie das eigene Automobil fährt, als ein Ergebnis des Detektierens
der Position mit dem Radargerät auf
der Basis der Berechnung des Schwerpunkts auf der Basis der ungefähren Breite
des eigenen Automobils und des anderen Automobils, ob es möglich ist,
zu überholen
oder vorbeizufahren. Jedoch kann, wie in 11 gezeigt,
in dem Fall, dass die Fahrtrichtung des in einem Winkel voraus nach
vorne fahrenden Automobils die Fahrrichtung des eigenen Automobils
kreuzt, die Möglichkeit
vorbeizufahren nicht nur aus dem Ergebnis der oben beschriebenen
Berechnung der Position des Schwerpunkts und der Breite des eigenen
Automobils und des anderen Automobils bestimmt werden.
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In
diesem Zusammenhang wurde als ein Beispiel einer Gegenmaßnahme für den Fall,
dass die Fahrtrichtung des voraus befindlichen Automobils wie oben
beschrieben von der des eigenen Automobils verschieden ist, der
Einsatz des Bestimmungsverfahrens wie in 12 gezeigt
entwickelt. Bei diesem Verfahren wird eine Linie senkrecht zur Fahrtrichtung
des eigenen Automobils von der Stelle, die als die nächste zum
eigenen Automobil detektiert wurde, gezogen, und gleichzeitig wird
eine Linie parallel zur Fahrtrichtung des eigenen Automobils von der
Stelle, die als die vom eigenen Automobil am weitesten entfernte
detektiert wurde gezogen. Der Schnittpunkt der senkrechten und der
parallelen Linie wird detektiert und dient als die Stelle, die dem
eigenen Automobil am nächsten
ist und umfasst einen Rand (das Maß an Sicherheitsspielraum).
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Außerdem wird
die Sicherheit des Überholens
auf diese Weise von der nächsten
Stelle und der Breite des eigenen Automobils bestimmt. In dem Fall, dass Überholen
nicht sicher ist, wird an den Fahrer eine Warnung abgegeben. Dies
ist auch mit dem Fall identisch, dass es voraus anstelle des oben
beschriebenen Automobils eine Struktur, wie etwa eine Leitplanke,
gibt.
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Bei
dem unter Bezug auf 12 erklärten Verfahren zur Bestimmung
eines in einem Winkel voraus befindlichen Objekts besteht in dem
Fall, dass das voraus befindliche Automobil eine große Gesamtlänge besitzt,
wie etwa ein Lastwagen, das Problem, dass der Rand sehr groß wird und,
nicht in die Praxis umgesetzt werden kann. Daher ist eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Radargerät bereitzustellen, das die
notwendigen Punkte bei einer Bestimmung, die die Fahrtsicherheit
des eigenen Automobils zwischen den Objekten, wie etwa Automobilen,
die in einem Winkel voraus nach vorne fahren, und Strukturen, betrifft,
genauer bestimmt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Radargerät bereitzustellen,
das genau das Profil eines in einem Winkel befindlichen Objekts detektieren
kann, das die Fahrtrichtung des eigenen Automobils kreuzt.
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Die
US-A-5,751,211 offenbart ein Hinderniswarnsystem für ein Fahrzeug,
das geeignet ist, gemäß dem Krümmungszustand
der Straße
einen Alarm genau abzugeben, unter Verwendung eines Korrekturzeitzählers, der
auf der Grundlage der Krümmung
und anderer Faktoren eingestellt ist.
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Unter
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Radargerät bereit,
das eine Antenne bereitstellt, die Strahlen in einer Mehrzahl von Richtungen
aussendet und die von einem Objekt reflektierten Wellen als Empfangssignale
empfängt
und an einem sich bewegenden Objekt angebracht ist, das Objekte
detektiert, die diese reflektierten Wellen erzeugt, wobei das Radargerät aufweist:
eine
reflektierte Stellen detektierende Vorrichtung, die die reflektierten
Stellen für
jede der Mehrzahl von Richtungen detektiert,
gekennzeichnet
durch:
eine Vorrichtung zum Gruppieren jeder der detektierten
reflektierten Stellen in eine Gruppe aus einer einzelnen oder mehreren
reflektierten Stellen, unter der Annahme, dass sie im selben Objekt
enthalten sind, und
eine Liniensegmentauswahlvorrichtung, die
Liniensegmente auswählt,
die aus der Anordnung der gruppierten reflektierten Stellen das
Profil eines Körpers bilden,
wobei die Linienauswahlvorrichtung jede reflektierte Stelle berechnet,
während
sie die Länge
der senkrechten Linie, die von jeder der reflektierten Stellen zum
Liniensegment des ausgewählten
Objekts gezogen wird, gewichtet, wobei die Gewichtung mit Bezug
auf das Empfangsniveau ausgeführt
wird, und das Liniensegment auswählt,
so dass die Gesamtsumme dieser Additionen minimiert wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zum Lösen
des oben beschriebenen Problems bei der herkömmlichen Technologie stellt
eine reflektierte Stellen detektierende Vorrichtung, die die Erzeugungsquelle
der Reflexionen (im Folgenden als die „reflektierten Stellen" bezeichnet) für jede einer
Mehrzahl von Richtungen detektiert, eine Vorrichtung, die jede der
detektierten reflektierten Stellen in Gruppen aus einzelnen oder
mehreren reflektierten Stellen, unter der Annahme, dass sie im selben
Objekt enthalten sind, gruppiert, und eine Vorrichtung, die die
reflektierten Stellen, die von den gruppierten reflektierten Stellen
den kürzesten
Abstand vom eigenen Automobil haben, bereit, um bezüglich der
Fahrtsicherheit des eigenen Automobils als der Bestimmungspunkt
dienen.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zum Lösen
der Probleme bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technologie stellt
eine reflektierte Stellen detektierende Vorrichtung, die die reflektierten
Stellen für
jede einer Mehrzahl von Richtungen detektiert, und eine unnötige Daten
eliminierende Vorrichtung, die von detektierten reflektierten Stellen
die reflektierten Stellen mit einem niedrigeren Empfangsniveau,
das gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist, als reflektierte Stellen, die als reflektierte
Stellen detektiert werden, die in einzelnen oder mehreren benachbarten
Richtungen einen identischen Abstand haben, bereit, und die reflektierten
Stellen, deren Empfangsniveau in diesen Richtungen niedriger als ein
vorbestimmter Schwellenwert ist, werden in diesen Richtungen als
unnötige
Daten eingestuft.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden nur beispielhaft
und mit Bezug auf die zugehörigen
Zeichnungen beschreiben. Dabei ist:
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1:
eine Prinzipskizze, um das mit dem Radargerät einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführte Verfahren zum Gruppieren der
reflektierten Stellen zu erklären.
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2:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel eines mit dem Radargerät ausgeführten speziellen Verfahrens
zum Gruppieren der reflektierten Stellen zu erklären.
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3:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel eines mit dem Radargerät ausgeführten speziellen Verfahrens
zum Gruppieren der reflektierten Stellen zu erklären.
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4:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel des mit dem Radargerät ausgeführten speziellen Verfahrens
zum Auswählen
eines Liniensegments von den gruppierten reflektierten Stellen zu
erklären.
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5:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel des mit dem Radargerät ausgeführten speziellen Verfahrens
zum Auswählen
eines Liniensegments von den gruppierten reflektierten Stellen zu
erklären.
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6:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel des mit dem Gruppieren erhaltenen
Profils des Objekts und eine Liniensegmentauswahl gemäß diesem Radargerät zu erklären.
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7:
eine Prinzipskizze, um gemäß der Positionsbeziehung
jedes der Signalsende-/-empfangskanäle das Auftreten der Erzeugung
unnötiger
Reflexionen, die das Radargerät
ausführt,
um die Detektionsgenauigkeit zu steigern, zu erklären.
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8:
eine Prinzipskizze, um gemäß der Beziehung
der empfangenen Kanäle
jedes der Signalsende-/-empfangskanäle das Auftreten des Eliminierens
unnötiger
reflektierter Wellen zu erklären.
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9:
ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel der Struktur des Radargeräts dieser
Ausführungsform
zeigt.
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10:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel des Radargeräts zu erklären, das ein Automobil, das vor
dem eigenen Automobil nach vorne fährt, detektiert und eine Bestimmung
zum sicheren Fahren mit herkömmlicher
Technologie durchführt.
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11:
eine Prinzipskizze, um ein Beispiel des Radargeräts zu erklären, das ein Automobil, das vor
dem eigenen Automobil nach vorne fährt, detektiert und eine Bestimmung
zum sicheren Fahren mit herkömmlicher
Technologie durchführt.
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12:
eine erläuternde
Zeichnung, um ein Beispiel zu erklären, das durch Entwickeln der
herkömmlichen
Technologie zum Detektieren eines in einem Winkel voraus befindlichen
Automobils, das relativ zum eigenen Automobil nach vorne fährt, und durch
Durchführen
einer Bestimmung der sicheren Fahrt erdachten wurde.
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Gemäß einer
geeigneten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die
den Punkt mit dem kürzesten
Abstand von einem sich bewegenden Körper in einem Profil, das aus
ausgewählten
Liniensegmenten ausgebildet ist, als den Bestimmungspunkt bezüglich der
sicheren Vorwärtsbewegung
dieses sich bewegenden Körpers
detektiert. Außerdem
ist eine Segmentauswahlvorrichtung derart aufgebaut, dass ein Segment ausgewählt wird,
so dass die Länge
einer senkrechten Linie, die von jedem der ausgewählten Reflexionspunkte
zum Liniensegment des ausgewählten Objekts
gezogen wird, gemäß dem empfangenen
Signalniveau der entsprechenden reflektierten Welle gewichtet wird,
und die Gesamtsumme der Addition für jede der reflektierten Stellen
minimiert wird.
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Gemäß einer
geeigneten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird die Bestimmung unnötiger Daten als eine zusätzliche
Bedingung zum Bestimmen, ob von einer der ausgewählten reflektierten Stellen
solche enthalten sind, die ein hohes Empfangsniveau und einen anderen
Abstand im Vergleich zu möglicherweise
unnötigen
Daten besitzen, ausgeführt.
Desweiteren wird vom reflektierten Körper, der das Auftreten der
unnötigen
Daten verursacht, bestimmt, dass er ein Profil besitzt, mit dem
er die Richtung der Vorwärtsbewegung
des eigenen Automobils kreuzt.
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9 ist
ein Funktionsblockdiagramm, das die allgemeine Struktur des Datengeräts für ein Auto gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und A1 bis A5 sind zur Zweckmäßigkeit der
Darstellung Antennen, die durch Antennen sowohl zum Aussenden als
auch zum Empfangen dargestellt sind, TR1 bis TR5 sind Signalsende-/-empfangsschaltkreise,
und PS ist ein Prozessor.
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Die
fünf Antennen
A1, A2, .., A5 sind an der Vorderseite des Automobils montiert,
so dass ihre Richtungen in der Reihenfolge ihrer Anordnung leicht versetzt
sind, und die von jeder Antenne ausgesandten Strahlen B1, B2, ..,
B5 sind so angeordnet, dass die benachbarten Strahlen teilweise überlappen.
Basierend auf der Steuerung des Prozessors PS wird ein von einem
der Signalsende-/-empfangsschaltkreise
TR1–TR5
erzeugtes ausgesandtes Signal als ein Signalstrahl von einer entsprechenden
Antenne A1–A5
ausgesandt. Reflektierte Wellen, die von Objekten vor dem Automobil
erzeugt werden, wie etwa voraus befindlichen Automobilen, entgegenkommenden
Automobilen, Leitplanken am Bankett der Straße, etc. werden von der einen
Antenne A1–A5
empfangen, die den ausgesandten Strahl ausgesandt hat oder benachbart
dazu ist, und liefert diesen zum entsprechenden Signalsende-/-empfangsschaltkreis.
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Der
Prozessor PS steuert die zeitliche Abfolge des gesendeten und empfangenen
Signals, das unter Verwendung von Timesharing von den fünf oben
genannten Signalsende-/-empfangsschaltkreisen
TR1–TR5
ausgeführt
wird, und empfängt
und verarbeitet gleichzeitig die Information, die sich auf die reflektierten
Wellen bezieht, die von den Signalsende-/-empfangsschaltkreisen
TR1–TR5
jedes der Signalsende-/-empfangskanäle erhalten wird. Wenn dieses
Radargerät
zum Beispiel ein FM-Radargerät ist,
das ein FM-Signal
aussendet und die reflektierten Wellen empfängt, empfängt der Prozessor PS die Frequenz
und Amplitude (das Niveau) eines Taktsignals, das durch das Mischen
des lokalen Signals, das das ausgesandte Signal und die reflektierten
Wellen als auf die empfangene reflektierte Welle bezogene Informationen
aufspaltet. Die Frequenz dieses Taktsignals zeigt den Abstand zu
dem Objekt an, und das Niveau des Taktsignals zeigt das Empfangsniveau der
reflektierten Welle an.
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Die
Sende- und Empfangsfunktion der fünf Signalsende-/-empfangsschaltkreise,
wie im japanischen Patent Nr. 2567332 der vorliegenden Anmelder
offenbart, umfasst die Funktion, bei der ein Strahl von einer beliebigen
Antenne ausgesandt wird und die aufgrund des Objekts reflektierte
Welle von derselben Antenne empfangen wird, und die Funktion, bei
der ein von einer beliebigen Antenne ausgesandter Strahl und die
aufgrund des Objekts reflektierte Welle von einer anderen benachbarten
Antenne empfangen wird. Das heißt,
dadurch, dass die Struktur Sende- und Empfangsfunktionen beinhaltet,
die verschiedene Sende- und Empfangsantennen verwenden, wird die
Struktur äquivalent
dazu, dass vier virtuelle Antennen zwischen jeder der benachbarten Antennen
hinzugefügt
werden.
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Bei
dem Radargerät
der in 9 gezeigten Ausführungsform werden von neun
Antennen, die die vier virtuellen Antennen beinhalten, insgesamt
neun Strahlen B1, B2, B3, .., B9 in jede Richtung ausgesandt, und
die aufgrund des Objekts reflektierten Wellen werden empfangen.
Im Folgenden werden die neun Teile des Signalsende-/-empfangssystems, die
jedem der Strahlen entsprechen, mit Signalsende-/-empfangskanälen #1–#9 bezeichnet.
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1 zeigt
ein Beispiel, bei dem das Timesharing-Mehrfachkanal-Radargerät, das die
in 9 gezeigte Struktur besitzt, am vorderen Ende
des eigenen Automobils angebracht ist, und das bezüglich des
eigenen Automobils in einem Winkel voraus nach vorne fahrende Automobil
durch elektronisches Abtasten unter Verwendung der oben beschriebenen neun
Signalsende-/-empfangskanäle
detektiert wird. Die Richtung jeder reflektierte Wellen erzeugenden reflektierten
Stelle wird mit der Identifikationsnummer des Signalsende-/-empfangskanals
detektiert, und der Abstand zu jeder der reflektierten Stellen wird durch
den Zeitraum vom Senden des Strahls bis zum Empfang der reflektierten
Welle detektiert. Außerdem wird
das Niveau des empfangenen Signals der bei jeder reflektierten Stelle
erzeugten reflektierten Welle durch die Größe der schwarzen Kreise, die
jede reflektierte Stelle anzeigen, angezeigt.
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Der
Prozessor führt
zunächst
das Gruppieren für
jede der durch Aussenden und Empfangen des Strahlsignals detektierten
reflektierten Wellen aus. Dieses Gruppieren wird durch Aufteilen
jeder dieser reflektierten Stellen unter der Annahme, dass sie in
einem identischen Objekt enthalten sind, in Gruppen einzelner oder
mehrerer reflektierter Stellen ausgeführt. Jedes geeignete Verfahren
kann übernommen
werden, um dieses Gruppieren auszuführen.
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In
einem in 2 gezeigten Verfahren wird basierend
auf einem Satz reflektierter Stellen innerhalb eines zweidimensionalen
Raums, der während der
Dauer eines geeigneten Zeitraums ΔT
sich nicht ändernde
relative Positionsbeziehungen besitzt, dieser Satz reflektierter
Stellen so behandelt, als ob er in einem identischen Objekt enthalten
ist, und wird so gruppiert als ob sie in einer Gruppe enthalten
sind. Insbesondere wird der Betrag der Verschiebung innerhalb des
Zeitraums ΔT
für reflektierte
Stellen, deren reflektierte Wellen das höchste Empfangsniveau besitzen,
detektiert, den restlichen reflektierten Stellen wird dann derselbe
Betrag der Verschiebung verliehen, und von jeder der reflektierten
Stellen, die diesen Verschiebungsbetrag empfangen haben, werden nur
diejenigen, die den Positionen der reflektierten Stellen, die tatsächlich nach ΔT gemessen
wurden, entsprechen, ausgewählt,
und werden so gruppiert, dass sie in einem gemeinsamen Gruppe enthalten sind.
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Ein
weiteres Gruppierungsverfahren basiert auf einer Relativgeschwindigkeit,
wie in 3 gezeigt. Das heißt, für jede der reflektierten Stellen
wird die Relativgeschwindigkeit jeder der reflektierten Stellen
bezüglich
des eigenen Automobils detektiert, und die Gruppen reflektierter
Stellen, die fast die gleiche Relativgeschwindigkeit besitzen, werden
in derselben Gruppe gruppiert. Im Beispiel in 3 werden diese
in zwei Gruppen gruppiert, die fast identische Relativgeschwindigkeiten
besitzen. Die Relativgeschwindigkeit bezüglich des eigenen Automobils kann
von der Rate der Änderung
des Relativabstands mit der Zeit detektiert werden, oder zum Beispiel
mit der Doppler-Verschiebung
der Frequenz der reflektierten Welle detektiert werden.
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Wenn
das Gruppieren wie oben beschrieben für die Mehrzahl detektierter
reflektierter Stellen abgeschlossen ist, beginnt der Prozessor PS
die Verarbeitung, die die Liniensegmente von jeder in einer Gruppe
enthaltenen reflektierten Stelle auswählt. Zunächst setzt der Prozessor PS
wie in 4 gezeigt, eine gerade Linie Z (in der Figur gestrichelt
dargestellt) fest, die parallel zur durch den Pfeil angezeigten
Fahrtrichtung des eigenen Automobils ist und durch die reflektierten
Stellen verläuft,
deren reflektierte-Welle-Empfangsniveau am höchsten ist.
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Daraufhin
setzt der Prozessor PS eine gerade Linie fest, die einen vorbestimmten
Winkel θ bezüglich der
oben beschriebenen geraden Linie Z besitzt, und zieht von jeder
der reflektierten Stellen auf dieser geraden Linie m eine senkrechte
Linie di. Zusätzlich
berechnet der Prozessor PS die Gesamtsumme W(θ) = Σi n(Li × di),
die jede reflektierte Stelle addiert, während die Länge jeder senkrechten Linie di
mit dem Empfangsniveau Li der entsprechenden reflektierten Welle
gewichtet wird. Während θ leicht variiert
wird, detektiert der Prozessor PS den Winkel θ, bei dem die Gesamtsumme W
durch Iteration der festgelegten geraden Linie m und die Berechnung der
obigen Gesamtsumme minimiert wird. Der Prozessor PS bestimmt die
gerade Linie m, deren Winkel θ diese
Endsumme W minimiert.
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Der
Prozessor PS wählt
die reflektierten Stellen aus, die vom eigenen Automobil den kürzesten Abstand
haben, und die reflektierten Stellen mit dem größten Abstand, die auf dem Liniensegment
m liegen, und diese werden als die Endpunkte D und E des Liniensegments
M verwendet. Als nächstes wählt der
Prozessor PS ein weiteres Liniensegment N aus, indem er eine Verarbeitung
ausführt,
die mit der zum Auswählen
des Liniensegments identisch ist. Der Prozessor PS bestimmt die
Endpunkte des Objekts als die jeweiligen Schnittpunkte, bei denen sich
die Liniensegmente M und N ungefähr
in einem rechten Winkel kreuzen.
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Für das in
einem Winkel voraus befindliche nach vorne fahrende Automobil, das
in 1 gezeigt ist, ist die Beziehung zwischen den
zwei Liniensegmenten M und N, die das wie oben ausgewählte Profil
bilden, und dem tatsächlichen
Profil dieses voraus befindlichen Automobils in 6 gezeigt.
Der Prozessor PS detektiert den Punkt mit dem kürzesten Abstand (in diesem
Beispiel den Endpunkt D) vom eigenen Automobil auf der Basis des
von den zwei Liniensegmenten M und N gebildeten Profils als den Bestimmungspunkt
bezüglich
der Fahrtsicherheit. Auf diese Weise kann durch Detektierten des
Punkts mit dem geringsten Abstand auf der Basis des Profils, das
durch die statistische Verarbeitung jeder reflektierten Stelle erhalten
wurde, die Zuverlässigkeit
der Daten stark erhöht
werden. Zusätzlich
ist es möglich, mit
viel höherer
Genauigkeit die Position eines Punkts mit dem kürzesten Abstand zu detektieren, wenn
dieser Punkt nicht notwendigerweise mit einer einzelnen reflektierten
Stelle korrespondiert.
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Der
Prozessor zieht von jedem Punkt auf dem Liniesegment M zur Linie
der vorgesehenen Fahrt in der Mitte des eigenen Fahrzeugs eine senkrechte
Linie und detektiert von diesen die Position der senkrechten Linie,
die die kürzeste
Länge besitzt, und
diese dient bezüglich
der sicheren Fahrt für
das eigene Automobil als der andere Bestimmungspunkt. Im Beispiel
in 6 wird der Endpunkt des Liniensegments E gewählt. Aus
der Beziehung zwischen der Position des Endpunkts E und der Querbreite
des eigenen Fahrzeugs bestimmt der Prozessor PS, ob eine Kollisionsgefahr
beim Überholen
des voraus befindlichen Automobils besteht, ohne die Fahrrichtung zu ändern, und
warnt den Fahrer diesbezüglich. Selbst
in dem Fall, dass das Profil nicht die vorgesehene Fahrtstrecke
des eigenen Automobils kreuzt, ist es möglich, eine Struktur zu erzeugen,
bei der eine Warnung abgegeben wird, wenn sich die zukünftigen Profile
(Vektor), die unter Berücksichtigung
der Relativgeschwindigkeiten beider berechnet werden, kreuzen.
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Als
nächstes
wird unter Bezug auf 7 ein Verfahren zur Erhöhung der
Detektionsgenauigkeit durch Eliminieren unnötiger Reflexionspunkte erklärt. Wie
bei der Darstellung zuvor zeigt die Position des schwarzen Kreises
die vom Radargerät
detektierte reflektierte Stelle an, und die Größe des schwarzen Punkts zeigt
die Höhe
des Empfangsniveaus der reflektierten Welle an. In den Figuren sind
F, G und H auf das Radargerät,
das in der Nähe
der Vorderseite des eigenen Automobils angebracht ist, zentrierte Bögen, und
jede reflektierte Stelle, die auf demselben Bogen liegt, hat eine
Beziehung gleichen Abstands vom eigenen Automobil.
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Bei
diesem Beispiel werden mehrere reflektierte Stellen, die durch die
großen
schwarzen Kreise angezeigt sind, in der Nähe der Mitte der Strahlen der entsprechenden
Signalsende-/-empfangskanäle
bei hohen Empfangsniveaus detektiert. Gleichzeitig werden mit diesen
identische reflektierte Stellen bei niedrigen Empfangsniveaus im
Umfangsbereich des Strahls der benachbarten Signalsende-/-empfangskanäle detektiert.
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Zum
Beispiel wird, wie in der Figur gezeigt, die reflektierte Stelle α mit dem
hohen Empfangsniveau im mittleren Bereich des Strahls B2 detektiert. Zusätzlich werden
diese reflektierten Stellen in den jeweiligen Umfangsbereichen von
Strahl B1 und Strahl B3 auf je einer Seite des Strahls B2 auch als die
reflektierten Stellen detektiert, die jeweils niedrige Empfangsniveaus
besitzen.
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Jedoch
werden diese reflektierten Stellen so behandelt, als ob sie in den
jeweiligen Mitten von Strahl B1 und Strahl B3 erzeugt wurden und
durch die schwarzen Kreise β und γ gezeigt
werden, und werden mit kleinen schwarzen Kreisen in den mittigen
Positionen des benachbarten Strahls dargestellt. Daher ist es unmöglich, zu
unterscheiden, ob die reflektierten Wellen im mittleren Teil innerhalb
jedes Strahls erzeugt sind oder im Umfangsbereich erzeugt sind,
und daher werden alle innerhalb des Strahls erzeugten reflektierten
Wellen so behandelt, als ob sie in der Mitte des Strahls erzeugt
wurden.
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Die
in 7 dargestellte Positionsbeziehung der reflektierten
Stellen wird durch die Beziehung der empfangenen Signale in benachbarten
Signalsende-/-empfangskanälen erklärt, wobei
als ein Beispiel der Fall eines FM-Radargeräts verwendet wird. Im Falle
eines FM-Radargeräts wird
ein Strahlsignal durch Mischen des als eine vom Objekt reflektierte Welle
empfangenen FM-Signals mit einem Teil des ausgesandten FM-Signals
erzeugt. Die Frequenz dieses Taktsignals zeigt den Abstand vom Objekt
an, und das Niveau zeigt die Stärke
der empfangenen reflektierten Welle an. Ein Beispiel der gegenseitigen Beziehungen
zwischen Taktwellen, die vom Signalsende-/-empfangskanal #2 und den Signalsende-/-empfangskanälen #1 und
#3 auf je einer Seite davon erzeugt werden, ist in 8 gezeigt.
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Das
beim Signalsende-/-empfangskanal #2 detektierte Taktsignal α wird bei
den benachbarten Signalsende-/-empfangskanälen #1 und
#3 als die Taktsignale β und γ mit derselben
Frequenz und einem verringerten Niveau detektiert. Der Grad dieser Verringerung
des Niveaus entspricht dem Verhältnis η (dB) der
Zunahme im Umfangsbereich des Strahls bezüglich der Antennenzunahme in
der Mitte jedes Strahls. Bei Verwendung dieser Art von Eigenschaft ist
es möglich,
die Detektionsgenauigkeit dadurch zu erhöhen, dass von den Signalsende-/-empfangskanälen #1 und
#3 das Taktsignal β beziehungsweise γ, die ein
Empfangsniveau besitzen, das niedriger als das vorbestimmte Verhältnis ist,
wobei statt des Empfangsniveaus des Taktsignals α das Verhältnis η der Zunahme innerhalb des
Strahls berücksichtigt
wird, als unnötige
Signale eliminiert werden.
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Statt
ein vom Verhältnis η geliefertes
vorbestimmtes Verhältnis
zum Bestimmungsstandard für das
Eliminieren zu machen, wird bevorzugt, eine Struktur zu verwenden,
die β und γ als unnötige Signale
eliminiert, indem ein Standard verwendet wird, der niedriger als
ein Schwellenwert ist, wobei das Signal α, das einen Abstand besitzt,
der gleich dem von β und γ ist, mit
einzelnen oder mehreren benachbarten Kanälen detektiert wird, und dieser
Wert wird für jede
Richtung bereitgestellt.
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Oben
wurde als ein Beispiel eine Struktur verwendet, die den Punkt, der
den kürzesten
Abstand vom eigenen Automobil darstellt, mittels Profillinien detektiert,
um die Zuverlässigkeit
der Daten und die Genauigkeit der Position zu erhöhen. Jedoch ist
es, wenn eine leichte Abnahme der Zuverlässigkeit der Daten und der
Genauigkeit der Position toleriert werden kann, auch möglich, statt
die Profillinie zu finden, die reflektierte Stelle zu detektieren,
die von den gruppierten reflektierten Stellen den geringsten Abstand
hat, und sie als den Punkt zu verwenden, der dem eigenen Automobil
am nächsten
ist.
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Außerdem wurde
der Fall, ein FM-Radargerät
zu verwenden, als ein Beispiel genommen, um die vorliegende Erfindung
zu erklären.
Jedoch ist diese Erfindung nicht auf ein FM- Radargerät beschränkt, und die Erfindung kann
auf jede andere geeignete Art von Radargerät, wie etwa ein Pulsradargerät, ein AM-Radargerät oder ein
Laser-Radargerät, angewandt
werden.
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Weiterhin
wurde die vorliegende Erfindung dadurch erklärt, dass der Fall angenommen
wurde, dass sie beispielhaft an einem Automobil angebracht ist.
Jedoch kann das Radargerät
der vorliegenden Erfindung an anderen sich bewegenden Objekten als Automobilen,
wie etwa Booten, angebracht werden.
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Wie
oben detailliert erklärt,
ist das Radargerät
der vorliegenden Erfindung eine Struktur, die eine Vorrichtung bereitstellt,
bei der jede der detektierten reflektierten Stellen unter der Annahme,
dass sie zu einem identischen Körper
gehören,
gruppiert wird, die reflektierten Stellen mit dem kürzesten
Abstand von der Anordnung dieser gruppierten reflektierten Stellen
detektiert werden, und Liniensegmente ausgewählt werden, die ein Profil
des Objekts bilden. Dabei können
die Stellen, die den kürzesten
Abstand von einem Körper
und dem Profil des Objekts darstellen, detektiert werden, und die
Genauigkeit jeder Art automatischen Detektierens bezüglich einer
sicheren Fahrt kann stark erhöht
werden.
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Außerdem ist
ein weiteres Radargerät
der vorliegenden Erfindung eine Struktur, die eine Vorrichtung zum
Eliminieren unnötiger
Daten bereitstellt, die reflektierte Stellen, die als reflektierte
Stellen reflektiert werden, die ein Empfangsniveau besitzen, das
von allen detektierten Reflexionspunkten höher ist als diejenigen mit
identischen Abständen
in den benachbarten Richtungen als unnötige Daten behandelt. Dadurch
ist es möglich,
das Profil eines Körpers in
einem Winkel, das die Vorwärtsfahrtrichtung
des eigenen Automobils kreuzt, mit höherer Genauigkeit zu detektieren.