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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung, die
z. B. in Kollisionsverhinderungssystemen in Kraftfahrzeugen verwendet wird.
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Als
eine wesentliche Komponente von z. B. einem Kollisionsverhinderungssystem
für Kraftfahrzeuge
werden Radarvorrichtungen für
Kraftfahrzeuge entwickelt, die die Entfernung zu einem Objekt, wie
z. B. einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug oder einem entgegenkommenden
Kraftfahrzeug, erfassen. Seit kurzem werden Radarvorrichtungen des elektronisch
abtastenden Typs und des mechanisch abtastenden Typs entwickelt,
die nicht nur die Entfernung zum Objekt, sondern auch die Richtung
eines Objekts aus Sicht eines Kraftfahrzeugs erfassen können.
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Die
Radarvorrichtung des elektronisch abtastenden Typs ist so aufgebaut,
dass sie mehrere benachbarte Antennenvorrichtungen aufweist, die mit
ihren Orientierung leicht versetzt angeordnet sind und Strahlen
in unterschiedlichen Richtungen aussenden und die reflektierten
Wellen empfangen. Für jede
Antennenvorrichtung werden Aussendung und Empfang von Strahlen zeitlich
versetzt der Reihe nach ausgeführt.
Ob reflektierte Wellen erzeugt werden, oder nicht, wird daher mittels
einer beliebigen Antenne erfasst, d. h. aus einer beliebigen Richtung. Nicht
nur dieses Radar des mehrstrahligen, zeitmultiplexierten Typs, sondern
auch das Radar des mechanisch abtastenden Typs, das die Orientierung
der Sendeempfängerantennen
mechanisch beeinflusst, kann die Richtung des die reflektierten
Wellen erzeugenden Objekts erfassen.
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Im
japanischen Patent Nr. 2567332 (entsprechend
US-Patent Nr. 5.448.244 ) der
vorliegenden Anmelder wird z. B. ein Verfahren offenbart, in welchem
eine gewichtete Ausgleichsverarbeitung der Empfangspegel der reflektierten
Wellen in jeder Richtung ausgeführt
wird, wobei die Richtung des Objekts, das die reflektierten Wellen
erzeugt hat, mit hoher Genauigkeit erfasst wird. Als Ergebnis der
erhöhten
räumlichen
Auflösung
im zweidimensionalen Raum erfasst diese Art von abtastender Radarvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug nicht nur, ob ein Hindernis vorhanden ist, sondern
erfasst auch die ungefähre
Form und die Abmessungen des Hindernisses, analysiert diese 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 Kraftfahrzeug in einem
Winkel in Fahrtrichtung voraus (auf einer benachbarten Spur), das
vorwärts
fährt,
sicher überholt (passiert)
werden kann, ohne einen Auffahrunfall oder eine Berührung, in
dem eine hochauflösende Radarvorrichtung
und ein Computer kombiniert werden. Das heißt, wie in 10 gezeigt
ist, die reflektierten Wellen, die an mehreren Stellen des Kraftfahrzeuges
erzeugt werden, das in einem Winkel zum eigenen Kraftfahrzeug voraus
fährt,
werden durch eine abtastende Radarvorrichtung erfasst, die nahe
der Vorderseite des eigenen Kraftfahrzeuges montiert ist.
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Die
Richtung jeder Reflexionsstelle, die reflektierte Wellen erzeugt,
wird anhand der Abstrahlrichtung der Strahlen erfasst, wobei die
Entfernung zu jeder Stelle anhand der Zeitspanne von der Aussendung
des Strahls bis zum Empfang der reflektierten Welle erfasst wird.
Außerdem
wird der Pegel des empfangenen Signals der reflektierten Welle,
die an jeder Reflexionsstelle erzeugt wird, durch die Größe des schwarzen
Kreises angezeigt, der an jeder der Reflexionsstellen gezeigt ist.
Wenn eine gewichtete Ausgleichsverarbeitung für Richtung und Entfernung jeder
Reflexionsstelle auf der Grundlage des Pegels des empfangenen Signals
der entsprechenden reflektierten Welle ausgeführt wird, wird die Position des
Schwerpunkts, angezeigt durch die sternförmige Markierung, erfasst.
Dieser Schwerpunkt repräsentiert
die Position des Objekts.
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Wie
in 10 gezeigt ist, bestimmt der Computer im Fall
eines Kraftfahrzeuges in einem Winkel in Fahrtrichtung voraus, das
in der gleichen Richtung wie das eigenen Kraftfahrzeug vorwärts fährt, als
Ergebnis der Erfassung der Position mittels der Radarvorrichtung
auf der Grundlage der Berechnung des Schwerpunkts, ob es möglich ist,
zu überholen
oder zu passieren, auf der Grundlage der ungefähren Breite des eigenen Kraftfahrzeugs
und des anderen Kraftfahrzeugs. Wie jedoch in 11 gezeigt
ist, kann in dem Fall, dass die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs
in einem Winkel in Fahrtrichtung voraus, die die Fahrtrichtung des
eigenen Kraftfahrzeugs kreuzt, die Möglichkeit des Passierens nicht
nur anhand des Ergebnisses der Berechnung der Position des Schwerpunkts,
wie oben beschrieben, und der Breiten des eigenen Kraftfahrzeugs
und des anderen Kraftfahrzeugs bestimmt werden.
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In
diesem Zusammenhang wurde als Beispiel einer Gegenmaßnahme für den Fall,
dass die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs wie beschrieben
verschieden ist von derjenigen des eigenen Kraftfahrzeugs, die Verwendung
des Verfahrens der Bestimmung, wie in 12 gezeigt,
erdacht. In diesem Verfahren wird eine Linie senkrecht zur Fahrtrichtung
des eigenen Kraftfahrzeugs von der Stelle, die dem eigenen Kraftfahrzeug
als nächstliegend
erfasst wird, und gleichzeitig eine Linie parallel zur Fahrtrichtung
des eigenen Kraftfahrzeugs von der Stelle, die vom eigenen Kraftfahrzeug
am weitesten entfernt liegend erfasst wird, gezogen. Der Schnittpunkt
der senkrechten und parallelen Linien wird erfasst und dient als
der Ort, der dem eigenen Kraftfahrzeug am nächsten liegt, und enthält einen Spielraum
(das Maß des
Sicherheitsspielraums).
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Außerdem wird
die Sicherheit des Überholens
anhand der nächstliegenden
Stelle, die auf diese Weise erfasst wird, und der Breite des eigenen
Kraftfahrzeugs bestimmt. In dem Fall, dass das Überholen unsicher ist, wird
eine Warnung an den Fahrer ausgegeben. Dies ist ferner identisch
mit dem Fall, dass ein Gebilde, wie z. B. eine Leitplanke, anstelle
des obenbeschriebenen Kraftfahrzeugs in Fahrtrichtung voraus vorhanden
ist.
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In
dem Verfahren der Erfassung eines Objekts in einem Winkel in Fahrtrichtung
voraus wird mit Bezug auf 12 erläutert, wobei
das Problem besteht, dass der Spielraum extrem groß wird und
im praktischen Gebrauch nicht umgesetzt werden kann, in dem Fall,
in dem das vorausfahrende Kraftfahrzeug eine große Gesamtlänge aufweist, wie z. B. ein Lastwagen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarvorrichtung
zu schaffen, die die notwendigen Punkte in einer Bestimmung bezüglich des
sicheren Fahrens eines eigenen Kraftfahrzeuges unter Objekten, wie
z. B. Kraftfahrzeugen in einem Winkel in Fahrtrichtung voraus fahrend
und Gebilden, genauer erfasst.
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Eine
weitere Aufgabe wenigstens der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist, eine Radarvorrichtung zu schaffen, die das Profil
eines Objekts in einem Winkel, der die Fahrtrichtung des eigenen
Kraftfahrzeuges kreuzt, genau erfassen kann.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Radarvorrichtung die eine Antenne
umfasst, die Strahlen in mehreren Richtungen aussendet und die reflektierten
Wellen von einem Objekt als Empfangssignale empfängt, wobei die in benachbarten
Richtungen gesendeten Strahlen überlappen,
wobei die Radarvorrichtung für
die Montage an einem bewegten Objekt vorgesehen ist, um Objekte
zu erfassen, die diese reflektierten Wellen erzeugen, und wobei
die Radarvorrichtung ferner umfasst:
eine Reflexionsstellenerfassungsvorrichtung,
die die Erzeugungsquelle von Reflexionen (im Folgenden als "Reflexionsstellen" bezeichnet) in Kanälen entsprechend
jeder der mehreren Richtungen erfasst; und
eine Unnötige-Daten-Eliminierungsvorrichtung,
die die erfassten Reflexionsstellen in einem Kanal mit gleichem
Abstand zu einzelnen oder mehreren erfassten Reflexionsstellen von
benachbarten Kanälen und
mit einem Empfangspegel, der geringer ist als der vorgegebene Schwellenwert,
der für
diesen Kanal vorgesehen ist, als unnötige Daten behandelt und eliminiert.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden lediglich beispielhaft
und mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
Konzeptionszeichnung zur Erläuterung
des Verfahrens der Gruppierung der Reflexionsstellen ist, das von
der Radarvorrichtung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
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2 eine
Konzeptionszeichnung zur Erläuterung
eines Beispiels eines spezifischen Verfahrens zur Gruppierung der
Reflexionsstellen ist, das von der Radarvorrichtung ausgeführt wird;
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3 eine
Konzeptionszeichnung zur Erläuterung
eines Beispiels eines spezifischen Verfahrens zur Gruppierung der
Reflexionsstellen ist, das von der Radarvorrichtung ausgeführt wird;
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4 eine
Konzeptionszeichnung zur Erläuterung
eines Beispiels des spezifischen Verfahrens zum Extrahieren eines
Liniensegments aus den gruppierten Reflexionsstellen ist, das von
der Radarvorrichtung ausgeführt
wird;
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5 eine
Konzeptionszeichnung zur Erläuterung
eines Beispiels des spezifischen Verfahrens zum Extrahieren eines
Liniensegments aus den gruppierten Reflexionsstellen ist, das von
der Radarvorrichtung ausgeführt
wird;
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6 ist
ein Konzeptionsdiagramm zur Erläuterung
eines Beispiels des Profils des Objekts, das durch die Gruppierung
und die Liniensegmentextraktion gemäß dieser Radarvorrichtung erhalten wird;
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7 ist
eine Konzeptionszeichnung zur Erläuterung des Auftretens der
Erzeugung unnötiger Reflexionen
gemäß der Positionsbeziehung
jedes der Signal-Sendeempfangskanäle, die die Radarvorrichtung
ausführt,
um die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen;
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8 ist
ein Konzeptionsdiagramm zur Erläuterung
des Auftretens der Eliminierung von unnötigen reflektierten Wellen
gemäß der Beziehung
der empfangenen Signale eines jeden Signal-Sendeempfangskanals;
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9 ist
eine Funktionsblockzeichnung, die ein Beispiel des Aufbaus der Radarvorrichtung
dieser Ausführungsform
zeigt;
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10 ist
eine Konzeptionszeichnung zur Erläuterung eines Beispiels einer
Radarvorrichtung, die ein Kraftfahrzeug in einem Winkel zu einem
eigenen Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung voraus fahrend erfasst und
eine Bestimmung des sicheren Fahrens in herkömmlicher Technik durchführt;
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11 ist
eine Konzeptionszeichnung zur Erläuterung eines Beispiels einer
Radarvorrichtung, die ein Kraftfahrzeug in einem Winkel zu einem
eigenen Kraftfahrzeug in Fahrtrichtung voraus fahrend erfasst und
eine Bestimmung des sicheren Fahrens in herkömmlicher Technik durchführt;
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12 ist
eine erläuternde
Zeichnung zur Erläuterung
eines Beispiels, das erdacht wurde durch Entwickeln der herkömmlichen
Technik zur Erfassung eines Kraftfahrzeuges in einem Winkel bezüglich des
eigenen Kraftfahrzeuges voraus fahrend und zum Durchführen einer
Bestimmung des sicheren Fahrens.
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Gemäß einer
geeigneten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die den
Punkt der kürzesten
Entfernung von einem bewegten Körper
in einem Profil, das durch extrahierte Liniensegmente gebildet wird,
als den Bestimmungspunkt in Bezug auf die sichere Fortbewegung dieses
bewegten Körpers
erfasst. Außerdem
ist eine Segmentextraktionsvorrichtung derart aufgebaut, dass ein
Segment so extrahiert wird, dass die Länge einer senkrechten Linien,
gezeichnet von jedem der extrahierten Reflexionspunkte zum Liniensegment
des extrahierten Objektes, entsprechend dem Empfangssignalpegel
der entsprechenden reflektierten Welle gewichtet wird und die Gesamtsumme
der Addition aller Reflexionsstellen minimiert wird.
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Gemäß einer
geeigneten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird die Bestimmung der unnötigen Daten
als eine zusätzliche
Bedingung für die
Bestimmung, ob unter irgendwelchen der extrahierten Reflexionsstellen
welche mit einem hohen Empfangspegel und unterschiedlicher Entfernung
im Vergleich zu Kandidaten der unnötigen Daten enthalten sind,
ausgeführt.
Ferner wird der reflektierte Körper,
der das Auftreten der unnötigen
Daten hervorruft, als ein Profil aufweisend bestimmt, in welchem er
die Bewegungsrichtung des eigenen Kraftfahrzeuges kreuzt.
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9 ist
eine Funktionsblockzeichnung, die den allgemeinen Aufbau der Datenvorrichtung
für ein Kraftfahrzeug
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei A1 bis A5 zur Vereinfachung
der Darstellung Antennen sind, die durch Antennen für sowohl
das Senden als auch das Empfangen dargestellt sind, TR1 bis TR5
Signalempfangsschaltungen sind, und PS ein Prozessor ist.
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Die
fünf Antennen
A1, A2, ..., A5 sind an der Vorderseite des Kraftfahrzeuges installiert,
so dass ihre Ausrichtung in der Reihenfolge ihrer Anordnung leicht
versetzt ist, wobei die Strahlen B1, B2, ..., B5, die von den jeweiligen
Antennen ausgesendet werden, so angeordnet sind, dass benachbarte
Strahlen teilweise überlappen.
Auf der Grundlage der Steuerung des Prozessors PS wird ein gesendetes
Signal, das von einer der Signal-Sendeempfangsschaltung TR1-TR5
erzeugt worden ist, als ein Signalstrahl von einer entsprechenden
Antenne A1-A5 ausgesendet. Reflexionswellen, die von Objekten vor
dem Kraftfahrzeug erzeugt werden, wie z. B. von vorausfahrenden
Kraftfahrzeugen, entgegenkommenden Kraftfahrzeugen, Leitplanken
an der Straßenschulter
und dergleichen, werden von der einen Antenne A1-A5, die den gesendeten
Strahl gesendet hat, oder zu diesem benachbart ist, empfangen und
der entsprechenden Signal-Sendeempfangsschaltung zugeführt.
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Der
Prozessor PS steuert den Zeitablauf des gesendeten und empfangenen
Signals, der unter Verwendung eines Zeitmultiplexverfahrens von
den fünf
obenerwähnten
Signal-Sendeempfangsschaltungen TR1-TR5 ausgeführt wird, und empfängt und verarbeitet
gleichzeitig die Informationen bezüglich der reflektierten Wellen,
die von den Signal-Sendeempfangsschaltungen TR1-TR5 aller Signal-Sendeempfangskanäle erhalten
werden. Wenn z. B. diese Radarvorrichtung eine FM-Radarvorrichtung
ist, die ein FM-Signal sendet und die reflektierten Wellen empfängt, empfängt der
Prozessor PS die Frequenz und die Amplitude (Pegel) eines Schwebungssignals, dass
durch das Mischen des lokalen Signals, aus dem das gesendete Signal
abgezweigt wird, und der reflektierten Welle erzeugt wird, als Information
bezüglich
der empfangenen reflektierten Welle. Die Frequenz dieses Schwebungssignals
zeigt die Entfernung zum Objekt an, während der Pegel des Schwebungssignals
den Empfangspegel der reflektierten Welle anzeigt.
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In
der Sende- und Empfangsoperation mittels der fünf Signal-Sendeempfangsschaltungen,
wie im
japanischen Patent Nr.
2567332 von den vorliegenden Anmeldern offenbart worden
ist, enthält
die Operation, in der ein Strahl von einer beliebigen Antenne gesendet
wird und reflektierte Welle vom Objekt von der gleichen Antenne
empfangen wird, und die Operation, in der ein Strahl von einer beliebigen Antenne
gesendet wird und die reflektierte Welle vom Objekt von einer weiteren
benachbarten Antenne empfangen wird. Das heißt, durch Sende- und Empfangsoperationen,
die unterschiedliche Sende- und Empfangsantennen verwenden, wird
der Aufbau äquivalent
zu einer Hinzufügung
von vier virtuellen Antennen zwischen den jeweils benachbarten Antennen.
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In
der Radarvorrichtung der in 9 gezeigten
Ausführungsform
werden insgesamt neun Strahlen B1, B2, B3, ..., B9 in der jeweiligen
Richtung von neun Antennen einschließlich der vier virtuellen Antennen
ausgesendet, wobei die reflektierten Wellen vom Objekt empfangen
werden. Im Folgenden werden die neun Teile des Signalssendeempfangssystems
entsprechend den jeweiligen Strahlen mit Signalsendeempfangskanälen #1-#9
bezeichnet.
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1 zeigt
ein Beispiel, bei dem die zeitmultiplexierte Mehrkanal-Radarvorrichtung
mit dem in 9 gezeigten Aufbau am Vorderende
eines eigenen Kraftfahrzeugs montiert ist, wobei das Kraftfahrzeug,
das in einem Winkel bezüglich
des eigenen Kraftfahrzeugs voraus fährt, mittels elektronischer Abtastung
unter Verwendung der obenbeschriebenen neun Signalsendeempfangskanäle erfasst
wird. Die Richtung jeder Reflexionsstelle, die reflektierte Wellen
erzeugt, wird anhand der Identifikationsnummer des Signalsendeempfangskanals
erfasst, wobei die Entfernung zu jeder Reflexionsstelle anhand der Zeit
von der Aussendung des Strahls bis zum Empfang der reflektierten
Welle erfasst wird. Außerdem ist
der Pegel des empfangenen Signals der an jeder Reflexionsstelle
erzeugten Reflexionswelle durch die Größe der schwarzen Kreise gezeigt,
die jede Reflexionsstelle zeigen.
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Der
Prozessor führt
zuerst eine Gruppierung für
alle reflektierten Wellen aus, die durch Senden und Empfangen des
Strahlsignals erfasst worden sind. Diese Gruppierung wird ausgeführt durch
Unterteilen aller dieser Reflexionsstellen in einzelne oder mehrere
Reflexionsstellengruppen, von denen angenommen wird, dass sie in
einem identischen Objekt enthalten sind. Jedes geeignete Verfahren kann
angewendet werden, um diese Gruppierung auszuführen.
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In
einem in 2 gezeigten Beispiel wird auf der
Grundlage einer Menge von Reflexionsstellen innerhalb eines zweidimensionalen
Raumes mit unveränderten
relativen Positionsbeziehungen über
den Verlauf einer angemessenen Zeitspanne ΔT diese Menge von Reflexionsstellen
als in einem identischen Objekt enthalten behandelt und somit als
in einer Gruppe enthalten zusammengefasst. Genauer wird das Verschiebungsmaß innerhalb
der Zeitspanne ΔT
innerhalb der Zeitspanne ΔT
für Reflexionsstellen,
deren reflektierte Wellen den höchsten
Empfangspegel aufweisen, erfasst, wobei die verbliebenen Reflexionsstellen
anschließend
das gleiche Verschiebungsmaß erhalten,
und wobei unter allen Reflexionsstellen, die dieses Verschiebungsmaß erhalten
haben, nur diejenigen entsprechend den Positionen der Reflexionsstellen,
die aktuell nach ΔT
gemessen werden, extrahiert werden und als in einer gemeinsamen
Gruppe enthalten zusammengefasst werden.
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Ein
weiteres Gruppierungsverfahren beruht auf der relativen Geschwindigkeit,
wie in 3 gezeigt ist. Das heißt, für jede der Reflexionsstellen
wird relative Geschwindigkeit jeder Reflexionsstelle bezüglich des
eigenen Kraftfahrzeugs erfasst, wobei die Gruppen von Reflexionsstellen
mit nahezu gleicher relativer Geschwindigkeit in der gleichen Gruppe
zusammengefasst werden. Im Beispiel der 3 werden
diese in zwei Gruppen zusammengefasst, die jeweils nahezu identische
relative Geschwindigkeiten aufweisen. Die relative Geschwindigkeit
bezüglich
des eigenen Kraftfahrzeugs kann anhand der zeitlichen Änderungsrate
der relativen Entfernung erfasst werden, oder kann z. B. anhand
der Dopplerverschiebung der Frequenz der reflektierten Welle erfasst
werden.
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Wenn
die Gruppierung wie oben beschrieben für die Vielzahl der erfassten
Reflexionsstellen abgeschlossen ist, startet der Prozessor PS die
Verarbeitung, die die Liniensegmente aus allen Reflexionsstellen,
die in einer Gruppe enthalten sind, extrahiert. Wie in 4 gezeigt
ist, erstellt der Prozessor PS zuerst eine gerade Linie Z (in der
Figur mit der gestrichelten Linie gezeigt), die parallel zur Fahrtrichtung
des eigenen Kraftfahrzeugs, gezeigt durch den Pfeil, und durch die
Reflexionsstellen verläuft,
deren Reflexionswellenempfangspegel am höchsten ist.
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Als
nächstes
erstellt der Prozessor PS eine gerade Linie mit einem vorgegebenen
Winkel θ bezüglich der
obenbeschriebenen geraden Linie Z, und zeichnet eine senkrechte
Linie di von jeder Reflexionsstelle bis zu dieser geraden Linie
m. Außerdem berechnet
der Prozessor PS die Summe W(θ)
= Σi n(Li × di), die
jede Reflexionsstelle addiert, während
die Länge
jeder senkrechten Linie di mit dem Empfangspegel (Li) der entsprechenden
reflektierten Welle gewichtet wird. Während θ leicht variiert wird, erfasst der
Prozessor PS den Winkel θ,
bei dem die Summe W minimiert ist, indem die erstellte gerade Linie
m und die Berechnung der obenerwähnten
Summe W iteriert werden. Der Prozessor PS bestimmt die gerade Linie
m, deren Winkel θ diese
Summe W minimiert.
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Der
Prozessor PS extrahiert die Reflexionsstelle mit der kürzesten
Entfernung und die Reflexionsstelle mit der längsten Entfernung vom eigenen Kraftfahrzeug,
die auf dem Liniesegment m liegen, wobei diese als Endpunkte D und
E des Liniensegments M verwendet werden. Als nächstes extrahiert der Prozessor
PS ein weiteres Liniesegment N durch Ausführen einer Verarbeitung, die
identisch mit derjenigen zum Extrahieren des Liniensegments M ist.
Der Prozessor PS bestimmt die Endpunkte des Objekts als die entsprechenden
Schnittpunkte, wo die Liniensegmente M und N sich näherungsweise
rechtwinklig schneiden.
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Für das Kraftfahrzeug,
das in einem Winkel in Fahrtrichtung voraus fährt, wie in 1 gezeigt
ist, sind die Beziehung zwischen den zwei Liniensegmenten M und
N, die das wie oben extrahierte Profil bilden, und das aktuell Profil
dieses vorausfahrenden Kraftfahrzeuges in 6 gezeigt.
Der Prozessor PS erfasst den Punkt mit der kürzesten Entfernung (in diesem
Beispiel der Endpunkt D) vom eigenen Kraftfahrzeug auf der Grundlage
des von den zwei Liniensegmenten M und N gebildeten Profils als
den Bestimmungspunkt in Bezug auf die Sicherheit der Fahrt. Durch
Erfassen des Punktes mit der kürzesten Entfernung
auf der Grundlage des Profils, das durch die statistische Verarbeitung
aller Reflexionsstellen erhalten wird, kann auf diese Weise die
Zuverlässigkeit
der Daten deutlich erhöht
werden. Außerdem
ist es möglich,
die Position eines Punktes mit der kürzesten Entfernung mit viel
größerer Genauigkeit
zu erfassen, wenn dieser Punkt nicht unbedingt einer einzelnen Reflexionsstelle
entspricht.
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Der
Prozessor zeichnet eine senkrechte Linie von jedem Punkt auf dem
Liniensegment M zur Linie der projizierten Fahrt in der Mitte des
eigenen Kraftfahrzeugs, und erfasst die Position der senkrechten
Linie unter diesen, die die kürzeste
Länge aufweist,
wobei diese als der andere Bestimmungspunkt in Bezug auf eine sichere
Fahrt für
das eigene Kraftfahrzeug dient. Im Beispiel der 6 wird
der Endpunkt des Liniensegments E ausgewählt. Aus der Beziehung zwischen
der Position des Endpunkts E und der transversalen Breite des eigenen
Kraftfahrzeugs bestimmt der Prozessor PS, ob beim Passieren des
vorausfahrenden Fahrzeugs ohne Änderung der
Fahrtrichtung eine Kollisionsgefahr besteht, und warnt den Fahrer
diesbezüglich.
Selbst in dem Fall, dass das Profil die projizierte Fahrlinie des
eigenen Kraftfahrzeugs nicht kreuzt, ist es möglich, eine Struktur zu schaffen,
in der eine Warnung ausgegeben wird, wenn zukünftige Profile (Vektor), die
unter Berücksichtigung
der relativen Geschwindigkeiten der beiden Kraftfahrzeuge berechnet
werden, sich kreuzen werden.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren des Erhöhens
der Erfassungsgenauigkeit durch Eliminieren unnötiger Reflexionspunkte mit
Bezug auf 7 erläutert. Wie bei der bisherigen
Darstellung zeigt die Position des schwarzen Kreises die Reflexionsstelle an,
die von der Radarvorrichtung erfasst wird, wobei die Größe der schwarzen
Punkte die Größe des Empfangspegels
der reflektierten Welle anzeigt. In den Fig. F, G und H sind Bögen auf
der nahe der Vorderseite des eigenen Kraftfahrzeugs montierten Radarvorrichtung
zentriert, wobei jede Reflexionsstelle, die sich auf dem gleichen
Bogen befindet, eine Beziehung der gleichen Entfernung vom eigenen
Kraftfahrzeug aufweist.
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In
diesem Beispiel werden mehrere Reflexionsstellen, die durch große schwarze
Kreise gezeigt sind, bei hohen Empfangspegeln nahe der Mitte der Strahlen
der entsprechenden Signal-Sendeempfangskanäle erfasst. Gleichzeitig werden
Reflexionsstellen, identisch mit diesen, bei niedrigen Empfangspegeln
im Randbereich des Strahls der benachbarten Signal-Sende empfangskanäle erfasst.
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Wie
z. B. in der Figur gezeigt ist, wird die Reflexionsstelle α mit hohem
Empfangspegel in der zentralen Stelle des Strahls B2 erfasst. Außerdem werden
in den jeweiligen Randbereichen des Strahls B1 und des Strahls B3
auf jeder Seite des Strahls B2 diese Reflexionsstellen ebenfalls
als Reflexionsstellen jeweils mit niedrigen Empfangspegeln erfasst.
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Diese
Reflexionsstellen werden jedoch als in den jeweiligen Mitten des
Strahls B1 und des Strahls B3 erzeugt behandelt, und, wie durch
schwarze Kreise β und γ gezeigt
ist, durch kleine schwarze Kreise an der Zentralposition des benachbarten
Strahls angezeigt. Es ist daher unmöglich, zu unterscheiden, ob die
reflektierten Wellen im Zentralabschnitt innerhalb jedes Strahls
erzeugt worden sind, oder im Randbereich erzeugt worden sind, weshalb
reflektierten Wellen, die innerhalb des Strahls erzeugt werden,
alle als in der Mitte des Strahls erzeugt behandelt werden.
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Die
Positionsbeziehung der in der 7 gezeigten
Reflexionsstellen wird durch die Beziehung der empfangenen Signale
in benachbarten Signal-Sendeempfangskanälen erläutert, wobei
als ein Beispiel der Fall einer FM-Radarvorrichtung verwendet wird. Im
Fall einer FM-Radarvorrichtung wird ein Strahlsignal durch Mischen
des FM-Signals, das als reflektierte Welle von dem Objekt empfangen
wird, mit einem Teil des gesendeten FM-Signals erzeugt. Die Frequenz
dieses Schwebungssignals zeigt die Entfernung zum Objekt an, wobei
der Pegel die Stärke
der empfangenen reflektierten Welle anzeigt. Ein Beispiel der wechselseitigen
Beziehungen zwischen Schwebungswellen, die vom Signal-Sendeempfängerkanal
#2 und den Signal-Sendeempfängerkanälen #1 und
#3 auf jeder Seite desselben erzeugt werden, ist in 8 gezeigt.
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Das
Schwebungssignal α,
das am Signal-Sendeempfängerkanal
#2 erfasst wird, wird bei den benachbarten Signal-Sendeempfängerkanälen #1 und
#3 als Schwebungssignale β und γ mit der gleichen
Frequenz und einem verringerten Pegel erfasst. Der Grad dieser Absenkung
des Pegels entspricht dem Verhältnis η (dB) des
Gewinns im Randbereich des Strahls bezüglich des Antennengewinns in
der Mitte jedes Strahls. Unter Verwendung dieser Art von Eigenschaft
ist es möglich,
die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen
durch entsprechendes Eliminieren der Schwebungssignale β und γ mit einem Empfangspegel
niedriger als das vorgegebene Verhältnis aus den Signal-Sendeempfangskanälen #1 und
#3, unter Berücksichtigung
des Verhältnisses η des Gewinns
innerhalb des Strahls, statt des Empfangspegels des Schwebungssignals α, als unnötige Signale.
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Statt
ein vorgegebenes Verhältnis
erhalten aus dem Verhältnis η vorzusehen,
der Bestimmungsnorm für
die Elimination, wird vorzugsweise eine Struktur verwendet, die β und γ als unnötige Signale eliminiert,
indem eine Norm verwendet wird, die niedriger ist als ein Schwellenwert,
wobei das Signal α mit einer
Entfernung gleich derjenigen von β und γ von einem
einzelnen oder mehreren benachbarten Kanälen erfasst wird, und wobei
dieser Wert für
jede Richtung vorgesehen wird.
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Im
Vorangehenden wurde als Beispiel ein Aufbau verwendet, der den Punkt,
der die kürzeste Entfernung
vom eigenen Kraftfahrzeug aufweist, anhand von Profillinien erfasst,
um die Zuverlässigkeit der
Daten und die Genauigkeit der Position zu erhöhen. Wenn jedoch eine leichte
Senkung der Zuverlässigkeit
der Daten und der Genauigkeit der Position toleriert werden kann,
ist es statt dem Auffinden der Profillinie möglich, die Reflexionsstelle
mit der kürzesten
Entfernung unter den gruppierten Reflexionsstellen zu erfassen und
diese als Punkt zu verwenden, der dem eigenen Kraftfahrzeug am nächsten liegt.
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Außerdem wurde
der Fall der Verwendung einer FM-Radarvorrichtung als Beispiel zur
Erläuterung
der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf eine FM-Radarvorrichtung beschränkt, wobei die Erfindung auf
einen beliebigen anderen geeigneten Typ von Radarvorrichtung angewendet
werden kann, wie z. B. eine Impulsradarvorrichtung, eine AM-Radarvorrichtung,
oder eine Laser-Radarvorrichtung.
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Außerdem wurde
die vorliegende Erfindung anhand des Falles erläutert, in dem sie beispielsweise
an einem Kraftfahrzeug montiert ist. Die Radarvorrichtung der vorliegenden
Erfindung kann jedoch auf anderen bewegten Objekten als Kraftfahrzeugen,
wie z. B. Booten, montiert sein.
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Wie
oben genauer erläutert
worden ist, ist die Radarvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ein Aufbau, der eine Vorrichtung bereitstellt, in der jede der erfassten
Reflexionsstellen unter der Annahme gruppiert wird, dass sie zu
einem identischen Körper gehört, die
Reflexionsstellen mit der kürzesten
Entfernung anhand der Anordnung dieser gruppierten Reflexionsstellen
erfasst werden, und Liniensegmente extrahiert werden, die ein Profil
des Objekts bilden. Die Stellen mit dem kürzesten Abstand von einem Körper und
das Profil des Objekts können
somit erfasst werden, wobei die Genauigkeit jedes Typs von automatischer
Erfassung in Bezug auf die Fahrsicherheit deutlich erhöht werden
kann.
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Außerdem ist
eine weitere Radarvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Aufbau,
der eine Vorrichtung zum Eliminieren unnötiger Daten bereitstellt, die
Reflexionsstellen als unnötige
Daten behandelt, die als Reflexionsstellen mit einem Empfangspegel höher als
diejenigen mit identischen Entfernungen in benachbarten Richtungen
unter den erfassten Reflexionsstellen aufweisen. Es ist somit möglich, das
Profil eines Körpers
in einem Winkel, der die Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs
kreuzt, mit höherer Genauigkeit
zu erfassen.