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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Radarsystem, das beispielsweise
an einem Fahrzeug montiert ist und zum Berechnen eines Abstands
etc. zu einem Objekt unter Verwendung einer elektromagnetischen
Welle verwendet wird, und spezifischer ein Verfahren zum Beurteilen
des Vorhandenseins einer Verunreinigung an einem Radom bzw. einer
Radarkuppel.
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Im
Allgemeinen hat ein Radarsystem vom Funkwellentyp einen derartigen
Vorteil, dass das Radarsystem aufgrund von charakteristischen Eigenschaften
seines Mediums an einer Innenseite eines Äußeren eines Fahrzeugs montiert
werden kann, ohne ein Design des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
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Daher
ist das Radarsystem in vielen Fällen an
der Innenseite des Äußeren des
Fahrzeugs montiert und ist eine Radarkuppel zum Schützen einer Antenne
des Radarsystems am Äußeren des
Fahrzeugs montiert.
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Wenn
eine Verunreinigung, wie beispielsweise ein Wasserfilm, der beispielsweise
Schnee und Schmutz enthält,
zu dieser Zeit an der Radarkuppel vorhanden ist, wird die von der
Antenne gesendete elektromagnetische Welle an der Oberfläche der
Radarkuppel reflektiert, ohne durch die Radarkuppel zu transmittieren,
und empfängt
die Antenne die reflektierte Welle von der Radarkuppel.
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Daher
empfängt
das Radarsystem die reflektierte Welle von einem sehr nahen Abstand,
was zu einem derartigen Problem führt, dass eine Genauigkeit
einer Berechnung zum Berechnen des Abstands etc. zum Objekt abfällt.
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Um
das oben angegebene Problem zu lösen und
um die Genauigkeit der Berechnung zu verbessern, sendet ein herkömmliches
FM-Radarsystem ein FM-Signal, das Frequenzen durchläuft bzw.
einer Frequenzwobbelung unterzogen ist, empfängt ein reflektiertes Signal
von einem Objekt und erfasst eine Position des Objekts aus einer
Frequenz eines durch Mischen eines Teils der Reflexions- und Transmissionssignale
erhaltenen Schwebungssignals. Das FM-Radarsystem hat eine Einrichtung zum
Erfassen einer Verunreinigung, die an einer Radarkuppel der Antenne
anhaftet, basierend auf einem Pegel einer Niederfrequenzkomponente
des Schwebungssignals und verarbeitet das Schwebungssignal durch
zwei Typen von Filtern eines Bandpassfilters und eines Tiefpassfilters.
Das System erfasst die Position des Objekts basierend auf einer
Ausgabe des Bandpassfilters und erfasst die Verunreinigung an der
Radarkuppel basierend auf einer Ausgabe des Tiefpassfilters (siehe
beispielsweise
JP
1998-282229 A ).
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Das
oben beschriebene herkömmliche
System erfasst, dass die Verunreinigung an der Radarkuppel vorhanden
ist, durch Vergleichen von Frequenzspektrumsdaten der Niederfrequenzkomponente,
die durch Umwandeln der Niederfrequenzkomponente des Schwebungssignals
von analog zu digital und durch Implementieren einer schnellen Fouriertransformation
bei Frequenzspektrumsdaten der Niederfrequenzkomponente, wenn die
Radarkuppel nicht verunreinigt ist, erhalten sind.
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Hierbei
existieren, da reflektierte Wellenkomponenten eines sehr nahen Abstands,
die andere als die reflektierte Welle von der Oberfläche der
Radarkuppel sind, die durch die an der Radarkuppel anhaftende Verunreinigung
verursacht ist, reflektierte Wellenkomponenten des nahen Abstands,
die durch eine Undichtigkeit bzw. Undurchlässigkeit bzw. ein Leck zwischen
einem Senden und einem Empfangen innerhalb einer Hochfrequenzschaltung
verursacht sind oder durch eine Undurchlässigkeit zwischen den Sende-
und Empfangsantennen verursacht sind.
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Pegel
von diesen reflektierten Wellenkomponenten ändern sich in Abhängigkeit
von individuellen Unterschieden des Radarsystems und von der Temperatur,
weil sie durch eine Phasenbeziehung zu der zu mischenden Transmissions-
bzw. Sendewellenkomponente bestimmt werden.
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Das
herkömmliche
FM-Radarsystem hat ein derartiges Problem, dass seine Genauigkeit
zum Erfassen der Verunreinigung, die an der Radarkuppel anhaftet,
reduziert wird, weil das herkömmliche FM-Radarsystem
die reflektierte Wellenkomponente beim nahen Abstand nicht berücksichtigt.
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Angesichts
des Obigen kann zum Lösen
des oben angegebenen Problems und zum Verbessern der Genauigkeit
einer Erfassung ein Verfahren zum Bereitstellen einer Vielzahl von
Abbildungen von Kriteriumswerten durch Berücksichtigen von Temperaturcharakteristiken
und zum Erfassen der an der Radarkuppel anhaftenden Verunreinigung
basierend auf diesen Abbildungen in Betracht gezogen werden.
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Jedoch
hat das Verfahren ein derartiges Problem, dass sich Einstellungskosten
erhöhen,
weil jedes einzelne Radarsystem mit den Abbildungen des Kriteriumswerts
versehen werden muss.
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Es
kann auch ein Verfahren zum andauernden Lernen der reflektieren
Wellenkomponenten beim nahen Abstand, zum Speichern von gelernten Werten
und zum Erfassen einer an der Radarkuppel anhaftenden Verunreinigung
basierend auf Variationen aus den gelernten Werten in Betracht gezogen werden.
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Jedoch
hat das Verfahren ein derartiges Problem, dass das Radarsystem die
Variationen nicht erfassen kann und somit die Verunreinigung nicht
erfassen kann, weil dann, wenn die Verunreinigung an der Radarkuppel
anhaftet, während
das Radarsystem beispielsweise angehalten ist, das vorgenannte Lernen
in dem Zustand beginnt, in welchem die Verunreinigung an der Radarkuppel
vorhanden ist, wenn ein Motor startet.
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angegebenen Probleme zu
lösen,
und sie stellt ein Radarsystem und ein Verunreinigungsbeurteilungsverfahren
zur Verfügung,
die die Einstellungskosten begrenzen und die an der Radarkuppel
anhaftende Verunreinigung mit hoher Präzision erfassen können.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden ein Radarsystem und ein Verunreinigungsbeurteilungsverfahren
zur Verfügung
gestellt. Das Radarsystem enthält
Folgendes: eine Antenne zum Senden einer elektromagnetischen Welle
in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen als Sendewelle
bzw. Transmissionswelle und zum Empfangen einer reflektierten Welle
von einem Objekt; eine Radarkuppel zum Schützen der Antenne; und eine
Signalverarbeitungseinrichtung zum Berechnen eines Abstands zum
Objekt basierend auf der Transmissionswelle und der reflektierten
Welle. Im Radarsystem hat die Radarkuppel einen metallischen reflektierenden
Abschnitt, der in einer vorbestimmten Richtung in Bezug auf die
Antenne vorgesehen ist; hat die Signalverarbeitungseinrichtung eine Verunreinigungsbeurteilungseinrichtung
zum Beurteilen einer an der Radarkuppel anhaftenden Verunreinigung;
und berechnet die Verunreinigungsbeurteilungseinrichtung eine Abweichung
zwischen einem Empfangspegel der reflektierten Welle von dem reflektierenden
Abschnitt in der vorbestimmten Richtung und einem Empfangspegel
der reflektierten Welle aus Richtungen, die andere als die vorbestimmte
Richtung sind, und beurteilt eine an der Radarkuppel anhaftende Verunreinigung
basierend auf der Abweichung.
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Gemäß dem Radarsystem
und dem Verunreinigungsbeurteilungsverfahren der vorliegenden Erfindung
hat die Radarkuppel den metallischen reflektierenden Abschnitt,
der in der Richtung in Bezug auf die Antenne vorgesehen ist, und
berechnet die Verunreinigungsbeurteilungseinrichtung die Abweichung
zwischen dem Empfangspegel der reflektierten Welle von dem reflektierenden
Abschnitt in der vorbestimmten Richtung und dem Empfangspegel der
reflektierten Wellen aus den Richtungen, die andere als die vorbestimmte
Richtung sind, und beurteilt eine an der Radarkuppel anhaftende
Verunreinigung basierend auf der Abweichung.
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Daher
können
die Einstellkosten begrenzt werden und kann die an der Radarkuppel
anhaftende Verunreinigung mit hoher Präzision erfasst werden.
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Es
folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, wobei:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das ein Radarsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Zeitdiagramm ist, das Änderungen einer
Spannung und einer Frequenz verschiedener Signale zeigt, die von
einer Spannungserzeugungsschaltung oder einem VCO des Radarsystem
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzeugt sind;
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3 ein
erklärendes
Diagramm ist, das Richtungen einer Transmissionswelle zeigt, die
von einer Antenne des Radarsystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gesendet ist;
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4 ein
strukturelles Diagramm ist, das eine Radarkuppel des Radarsystems
zusammen mit der Antenne gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ein
Zeitdiagramm ist, das ein Senden/Empfangen einer Pulswelle des Radarsystems gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 eine
Kurve ist, die Reflexionskoeffizienten und Transmissionskoeffizienten
in Bezug auf Änderungen
eines Einfallswinkels zeigt, wenn eine Transmissionswelle, die von
der Antenne des Radarsystems gesendet ist, auf die Radarkuppel gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einfällt;
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7 eine
Kurve ist, die Reflexionskoeffizienten und Transmissionskoeffizienten
in Bezug auf Änderungen
des Einfallwinkels zeigt, wenn eine von der Antenne des Radarsystems
gesendete Transmissionswelle auf die Radarkuppel mit einem daran anhaftenden
Wasserfilm gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung einfällt;
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8 ein
strukturelles Diagramm ist, das die Radarkuppel des Radarsystems
mit einem daran anhaftenden Wasserfilm zusammen mit der Antenne gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ein
Ablaufdiagramm zum Erklären
von Operationen eines Signalverarbeitungsabschnitts des Radarsystems
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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10 ein
Ablaufdiagramm zum Erklären von
Operationen eines Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts des Radarsystems
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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11 ein
Blockdiagramm ist, das ein Radarsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ein
strukturelles Diagramm einer Radarkuppel des Radarsystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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13 ein
Ablaufdiagramm zum Erklären von
Operationen eines Signalverarbeitungsabschnitts des Radarsystems
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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14 ein
Ablaufdiagramm zum Erklären von
Operationen eines Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts des Radarsystems
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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15 ein
strukturelles Diagramm ist, das eine Radarkuppel eines Radarsystems
zusammen mit einer Antenne gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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16 ein
Ablaufdiagramm zum Erklären von
Operationen eines Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts des Radarsystems
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist.
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Während nachfolgend
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung basierend auf den Zeichnungen erklärt werden, werden identische
oder entsprechende Komponenten und Bereiche in allen Zeichnungen
durch ein Bezeichnen mit denselben Bezugszeichen erklärt werden.
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Es
sollte beachtet werden, dass die folgenden Ausführungsbeispiele unter einer
derartigen Annahme erklärt
werden, dass ein Radarsystem 1 in einem Fahrzeug montiert
ist.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 ist
ein Blockdiagramm, das das Radarsystem 1 eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 1 hat
das Radarsystem 1 einen Hauptsteuerabschnitt 2,
eine Spannungserzeugungsschaltung 3, einen spannungsgesteuerten
Oszillator (der hierin nachfolgend als VCO abgekürzt wird) 4, einen
Verteiler 5, einen Transmissionsschalter 6, einen
Zirkulator 7, eine Antenne 8, eine Radarkuppel 9,
einen Antennenrichtungs-Steuerabschnitt 10, einen Mischer 11,
ein Bandpassfilter (das hierin nachfolgend als BPF abgekürzt wird) 12,
einen Verstärker 13,
einen Analog/Digital-(A/D-)Wandler 14, einen Speicher 15 und
einen Signalverarbeitungsabschnitt (eine Signalverarbeitungseinrichtung) 16.
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Der
Hauptsteuerabschnitt 2 steuert Operationen des Radarsystems 1 durch
Ausgeben von Hauptsteuersignalen, wie beispielsweise Zeitgabesignalen,
zu der Spannungserzeugungsschaltung 3, dem Transmissionsschalter 6,
dem Antennenrichtungs-Steuerabschnitt 10, dem A/D-Wandler 14,
dem Speicher 15 und dem Signalverarbeitungsabschnitt 16.
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2 ist
ein Zeitdiagramm, das Änderungen einer
Spannung oder einer Frequenz verschiedener Signale zeigt, die von
der Spannungserzeugungsschaltung 3 und dem VCO 4 der 1 erzeugt
sind.
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Die
Spannungserzeugungsschaltung 3 erzeugt eine Spannung ”a”, die sich
in einer Form einer Dreieckswelle temporär ändert (siehe 2),
und legt die Spannung ”a” unter
der Steuerung des Hauptsteuersignals von dem Hauptsteuerabschnitt 2 an
den VCO 4 an.
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Die
Spannung ”a” hat eine
Aufwärtsphase, während welcher
ihr Wert größer wird,
wenn die Zeit verstreicht, und eine Abwärtsphase, während welcher der Wert kleiner
wird, wenn die Zeit verstreicht. Die Spannung wiederholt die Aufwärtsphase
und die Abwärtsphase
abwechselnd in gleicher zeitlicher Breite in jeder Phase.
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In
Reaktion auf die Spannung ”a”, die durch die
Spannungserzeugungsschaltung 3 angelegt ist, erzeugt der
VCO 4 ein frequenzmoduliertes kontinuierliches bzw. Dauerstrich-Wellen-(FMCW-)Signal, dessen
Oszillationsfrequenz sich temporär ändert, und
gibt das FMCW-Signal zum Verteiler 5 aus. Das FMCW-Signal
ist ein Signal, dessen Spannung sich in Bezug auf die Zeit als Spannung ”b” ändert (siehe 2)
und dessen Frequenz sich in Bezug auf die Zeit als Frequenz ”c” ändert (siehe 2).
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Der
Verteiler 5 gibt einen Teil des vom VCO 4 eingegebenen
FMCW-Signals zum Transmissionsschalter 6 als Transmissionssignal
bzw. Sendesignal und den übrigen
Teil des FMCW-Signals zum Mischer 11 als lokales Signal
aus.
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Der
Transmissionsschalter 6 wird durch das von dem Hauptsteuerabschnitt 2 ausgegebene Hauptsteuersignal
ein/ausgeschaltet. Der Transmissionsschalter 6 moduliert
Pulse des vom Verteiler 5 eingegebenen Sendesignals und
gibt das Sendesignal über
den Zirkulator 7 zur Antenne 8 aus, der Fortschrittsrichtungen
eines Sendesignals umschaltet.
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Die
Antenne 8 sendet das Sendesignal, dessen Puls moduliert
worden ist und das vom Zirkulator 7 eingegeben worden ist,
als Transmissionswelle (elektromagnetische Welle) zu dem peripheren
Bereich über
die Radarkuppel 9, die zum Schützen der Antenne 8 aus
Harz hergestellt ist.
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Hier
wird die Antenne 8 sowohl zum Senden als auch zum Empfangen
von Signalen verwendet. Der Antennenrichtungs-Steuerabschnitt 10 richtet
die Antenne 8 zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen
aus, indem er das Hauptsteuersignal von dem Hauptsteuerabschnitt 2 synchron
zu der Erzeugung der durch die Spannungserzeugungsschaltung 3 erzeugten
Spannung ”a” empfängt.
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Zu
dieser Zeit ändert
sich die Richtung der von der Antenne 8 gesendeten Sendewelle
beispielsweise zu 8 Richtungen, nämlich von einem Strahl #0 bis
zu einem Strahl #7, wie es in 3 in Zusammenhang
mit der Richtung der Antenne 8 gezeigt ist.
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3 ist
ein erklärendes
Diagramm, das die Richtungen der von der Antenne 8 der 1 gesendeten
Sendewelle zeigt.
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Es
sollte beachtet werden, dass die Vielzahl von Strahlen gleichzeitig
gesendet werden kann oder die Sendewelle durch Verwenden eines Schalters umgeschaltet
werden kann, anstelle eines Sendens der Sendewelle, während die
Richtung der Antenne 8 geändert wird.
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Die
Radarkuppel 9 ist für
ein Äußeres, wie beispielsweise
eine Stoßstange,
des nicht gezeigten Fahrzeugs vorgesehen. Ein Metallfilm (reflektierender
Abschnitt) 18 ist auf der Oberfläche der Radarkuppel 9 in
einer vorbestimmten Richtung (z. B. in einer Richtung des Strahls
#0) in Bezug auf die Antenne 8 ausgebildet, wie es in 4 gezeigt
ist.
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4 ist
ein strukturelles Diagramm, das die Radarkuppel 9 zusammen
mit der Antenne 8 zeigt.
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Es
sollte beachtet werden, dass der relevante Teil der Radarkuppel 9 anstelle
eines Ausbildens des Metallfilms 18 auf der Oberfläche der
Radarkuppel 9 durch Metall ausgebildet sein kann.
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5 ist
ein Zeitdiagramm, das ein Senden/Empfangen der Pulswelle des Radarsystems 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 zeigt
die erste Sendewelle mit einer Zeitbreite Tg, die durch ein Objekt
reflektierte reflektierte Welle, das beim Empfangen der reflektierten Welle
erzeugte Schwebungssignal und Abstandsgatter (Abtaststellen) ”0 bis n” mit derselben
Zeitbreite wie die Zeitbreite Tg der Sendewelle in Verbindung zueinander über einer
Abszissenachse, die die Zeit darstellt.
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Die
Sendewelle (siehe 5), die eine Pulswelle der Zeitbreite
Tg ist, die von der Antenne 8 gesendet ist, wird durch
das Objekt reflektiert, wenn das Objekt innerhalb eines Sendebereichs
existiert, wird durch die Antenne 8 als die reflektierte
Welle (siehe 5) mit einer Verzögerungszeit τ entsprechend
einem Abstand R zum Objekt empfangen und wird zum Zirkulator 7 als
das empfangene Signal ausgegeben.
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Der
Zirkulator 7 schaltet die Fortschrittsrichtung des empfangenen
Signals um und gibt das empfangene Signal zum Mischer 11 aus.
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Der
Mischer 11 erzeugt ein Schwebungssignal (siehe 5)
durch Mischen des vom Verteiler 5 eingegebenen lokalen
Signals und des vom Zirkulator 7 eingegebenen empfangenen
Signals und gibt das Schwebungssignal zum BPF 12 aus.
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Das
BPF 12 entfernt unnötige
Frequenzkomponenten des vom Mischer 11 ausgegebenen Schwebungssignals
und gibt das Schwebungssignal zum Verstärker 13 aus. Der Verstärker 13 verstärkt das
vom BPF 12 ausgegebene Schwebungssignal und gibt das Schwebungssignal
zum A/D-Wandler 14 aus.
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Der
A/D-Wandler 14 empfängt
das Schwebungssignal für
jedes Abstandsgatter synchron zu einer Beobachtungsperiode der Aufwärtsphase
oder der Abwärtsphase
der Spannung ”a” unter
der Steuerung des Hauptsteuersignals vom Hauptsteuerabschnitt 2 und
gibt das Schwebungssignal als digitalen Signalwert zum Speicher 15 aus.
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Der
Speicher 15 schaltet synchron zu der Beobachtungsperiode
der Aufwärtsphase
oder der Abwärtsphase
der Spannung ”a” unter
der Steuerung des Hauptsteuersignals vom Hauptsteuerabschnitt 2 zu
einem Schreibmodus und speichert den vom A/D-Wandler 14 eingegebenen
digitalen Signalwert des Schwebungssignals. Wenn die Beobachtungsperiode
der Aufwärtsphase
oder der Abwärtsphase endet,
schaltet der Speicher 15 zu einem Lesemode, in welchem
der gespeicherte digitale Signalwert gelesen werden kann, unter
der Steuerung des Hauptsteuersignals vom Hauptsteuerabschnitt 2.
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Zu
dem Zeitpunkt, zu welchem die Beobachtungsperiode der Aufwärtsphase
oder der Abwärtsphase
der Spannung ”a” endet,
liest der Signalverarbeitungsabschnitt 16 den digitalen
Signalwert des Schwebungssignals in der Aufwärtsphase oder der Abwärtsphase
aus dem Speicher 15, berechnet den Abstand R zum Objekt,
die relative Geschwindigkeit bei dem Objekt und den Azimut des Objekts
und gibt die Berechnungsergebnisse zu einer externen Vorrichtung
(nicht gezeigt) wie beispielsweise einer Bewegungssteuervorrichtung
und einer Anzeigevorrichtung eines bewegbaren Körpers, aus.
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Der
Signalverarbeitungsabschnitt 16 ist durch eine CPU (zentrale
Verarbeitungseinheit) oder eine CPU und einen DSP (digitalen Signalprozessor) konfiguriert.
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Hier
hat der Signalverarbeitungsabschnitt 16 einen Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 (eine Verunreinigungsbeurteilungseinrichtung)
zum Beurteilen einer an der Radarkuppel 9 anhaftenden Verunreinigung.
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Operationen
des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17 beim Beurteilen
einer an der Radarkuppel 9 anhaftenden Verunreinigung werden nachfolgend
unter Bezugnahme auf 4 und 6 bis 8 erklärt werden.
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Zuerst
werden Reflexionscharakteristiken der Sendewelle gegenüber der
Radarkuppel 9 erklärt werden,
wenn die Radarkuppel 9 in vertikaler Richtung in Bezug
auf eine jeweilige Richtung der Antenne 8 installiert ist.
Zu dieser Zeit ist angenommen, dass eine Dicke der Radarkuppel 9 3,39
mm ist, ihre Dielektrizitätskonstante
3,00 ist und ihr dielektrischer Verlust (tan δ) 0,003 ist.
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6 ist
eine Kurve, die Reflexionskoeffizienten und Transmissionskoeffizienten
in Bezug auf Änderungen
eines Einfallswinkels zeigt, wenn die Sende- bzw. Transmissionswelle
(vertikal und horizontal polarisierte Wellen), die von der Antenne 8 der 1 gesendet
ist, auf die Radarkuppel 9 einfällt. Eine Abszissenachse dieser
Kurve stellt den Einfallswinkel [Grad] der Sendewelle dar und eine
Ordinatenachse stellt den Reflexionskoeffizienten [dB] und den Transmissionskoeffizienten
[dB] dar.
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In 6 ist
angezeigt, dass dann, wenn der Einfallswinkel der Sendewelle beispielsweise
0 Grad ist, die auf die Radarkuppel 9 einfallende Sendewelle am
meisten sendet bzw. transmittiert, weil der Transmissionskoeffizient
nahezu 0 dB ist und der Reflexionskoeffizient –40 dB ist.
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Anders
ausgedrückt
wird der Strahl #0 durch den auf der Radarkuppel 9 ausgebildeten
Metallfilm 18 total reflektiert und transmittieren die
anderen Strahlen #1 bis #7 durch die Radarkuppel 9.
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Als
Nächstes
werden die Reflexionscharakteristiken der Sendewelle gegenüber der
Radarkuppel 9 erklärt
werden, wenn eine Verunreinigung, wie z. B. ein Wasserfilm, an der
Oberfläche
der Radarkuppel 9 anhaftet. Zu dieser Zeit wird angenommen, dass
eine Dicke des Wasserfilms 0,1 mm ist, seine Dielektrizitätskonstante
22,0 ist und sein dielektrischer Verlust (tan δ) 2,4 ist.
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7 ist
eine Kurve, die Reflexionskoeffizienten und Transmissionskoeffizienten
in Bezug auf Änderungen
eines Einfallswinkels zeigt, wenn die Sende- bzw. Transmissionswelle
(vertikal und horizontal polarisierte Wellen), die von der Antenne 8 der 1 gesendet
ist, auf die Radarkuppel 9 mit dem daran anhaftenden Wasserfilm
einfällt.
Eine Abszissenachse dieser Kurve stellt den Einfallswinkel [Grad]
der Sendewelle dar und eine Ordinatenachse stellt den Reflexionskoeffizienten
[dB] und den Transmissionskoeffizienten [dB] dar.
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8 ist
ein strukturelles Diagramm, dass die Radarkuppel 9 der 1 mit
dem daran anhaftenden Wasserfilm 19 zeigt.
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In 7 ist
angezeigt, dass dann, wenn der Einfallswinkel der Sendewelle beispielsweise
0 Grad ist, die auf die Radarkuppel 9 einfallende Sendewelle am
meisten reflektiert wird, weil der Transmissionskoeffizient um –14 dB ist
und der Reflexionskoeffizient um –2 dB ist.
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Anders
ausgedrückt
wird der Strahl #0 durch den Metallfilm 18 total reflektiert
und wird durch die Antenne 8 empfangen und werden die anderen Strahlen
#1 bis #7 durch den an der Radarkuppel 9 anhaftenden Wasserfilm 19 total
reflektiert und werden durch die Antenne 8 empfangen.
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Demgemäß berechnet
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 unter Verwendung
der oben beschriebenen Reflexionscharakteristiken eine Abweichung
D1 zwischen dem Empfangspegel der reflektierten Welle vom Metallfilm 18 in
einer vorbestimmten Richtung (einer Richtung des Strahls #0) und
dem Empfangspegel der reflektierten Welle von Richtungen, die andere
als die vorbestimmte Richtung sind (Richtungen der Strahlen #1 bis
#7) und beurteilt die an der Radarkuppel 9 anhaftende Verunreinigung
basierend auf der berechneten Abweichung D1.
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Die
Operation des Signalverarbeitungsabschnitts 16 des Radarsystems 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
ein Ablaufdiagramm der 9 zusammen mit den 1 bis 8 erklärt werden.
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Zuerst
liest der Signalverarbeitungsabschnitt 16 den digitalen
Signalwert des Schwebungssignals in der Aufwärtsphase oder der Abwärtsphase
für jedes
Abstandsgatter (Schritt S31).
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Dann
berechnet der Signalverarbeitungsabschnitt 16 den Abstand
zum Objekt, eine relative Geschwindigkeit zu dem Objekt und den
Empfangspegel der reflektierten Welle in einer Richtung des relevanten
Strahls basierend auf dem gelesenen digitalen Signalwert des Schwebungssignals
(Schritt S32).
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Als
Nächstes
beurteilt der Signalverarbeitungsabschnitt 16, ob der Prozess
des Schritts S32 für
alle Strahlen #0 bis #7 beendet worden ist oder nicht (Schritt S33).
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Wenn
der Signalverarbeitungsabschnitt 16 im Schritt S33 beurteilt,
dass der Prozess nicht für alle
Strahlen beendet worden ist (d. h. Nein), schaltet er den Prozess
sofort zum Schritt S31.
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Wenn
der Signalverarbeitungsabschnitt im Schritt S33 beurteilt, dass
der Prozess für
alle Strahlen beendet worden ist (d. h. Ja), wählt er Daten desselben Abstands
und derselben relativen Geschwindigkeit aus Berechnungsdaten in
einer Vielzahl von Richtungen aus, die im Schritt S32 berechnet
sind, und berechnet einen Azimut des Objekts basierend auf einer
Beziehung einer Stärke
der Empfangspegel (Schritt S34).
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Als
Nächstes
führt der
Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 einen Prozess zum
Beurteilen einer Verunreinigung aus (Schritt S35). So endet der Prozess
der 9.
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Als
Nächstes
wird nachfolgend die Operation des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17 des Radarsystems 1 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm
der 10 zusammen mit den 1 bis 9 detailliert
erklärt
werden.
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Hier
wird ein Fall eines Beurteilens einer in der Richtung des Strahls
#7 anhaftenden Verunreinigung beispielhaft gezeigt werden.
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Zuerst
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17,
ob ein innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17 vorgesehenes
Verunreinigungs-Flag zum Anzeigen, ob eine Verunreinigung existiert
oder nicht, EIN (Anstiegszustand) ist oder nicht (Schritt S41).
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Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 im Schritt
S41 beurteilt, dass das Verunreinigungs-Flag AUS ist (d. h. Nein),
berechnet er die Abweichung D1 des Empfangspegels der reflektierten
Welle durch Subtrahieren des digitalen Signalwerts des Schwebungssignals
in einem nahen Abstandsgatter des Strahls #7 von dem digitalen Signalwert
des Schwebungssignals in einem nahen Abstandsgatter des Strahls
#0 (Schritt S42).
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Hier
ist das nahe Abstandsgatter ein Abstandsgatter mit einem kurzen
Abstand (mit einem kleineren Wert) unter den jeweiligen Abstandsgattern,
die in 5 gezeigt sind.
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Als
Nächstes
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17,
ob ein Absolutwert D1abs der Abweichung D1 des im Schritt S42 berechneten Empfangspegels
gleich einem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd1 (einem Schwellenwert eines
vorbestimmten Kriteriums), der im Voraus eingestellt ist, oder kleiner
als dieser ist oder nicht (Schritt S43).
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Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 im Schritt
S43 beurteilt, dass der Absolutwert D1abs der Abweichung D1 gleich
dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd1 oder kleiner
als dieser ist (d. h. Ja), stellt er das Verunreinigungs-Flag durch
Annehmen, dass die Radarkuppel 9 verunreinigt ist und der
Strahl #7 total reflektiert wird, auf EIN ein (Schritt S44). Dann
endet der Prozess der 10.
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Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 im Schritt
S43 gegensätzlich
dazu beurteilt, dass der Absolutwert D1abs der Abweichung D1 größer als
der Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert
Thd1 ist (d. h. Nein), stellt er das Verunreinigungs-Flag durch
Annehmen, dass die Radarkuppel 9 nicht verunreinigt ist
und der Strahl #7 durch die Radarkuppel 9 transmittiert,
auf AUS ein (Schritt S45). Dann endet der Prozess der 10.
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Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 im Schritt
S41 beurteilt, dass das Verunreinigungs-Flag EIN ist (d. h. Ja),
berechnet er die Abweichung D1 des Empfangspegels der reflektierten Welle
durch Subtrahieren des digitalen Signalwerts des Schwebungssignals
im nahen Abstandsgatter des Strahls #7 von dem digitalen Signalwert
des Schwebungssignals im nahen Abstandsgatter des Strahls #0 (Schritt
S46).
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Als
Nächstes
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17,
ob der Absolutwert D1abs der Abweichung D1 des Empfangspegels, der
im Schritt S46 berechnet ist, größer als
ein Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr1 ist oder
nicht, der im Voraus eingestellt ist (Schritt S47).
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Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 im Schritt
S47 beurteilt, dass der Absolutwert D1abs der Abweichung D1 größer als
der Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr1 ist (d. h.
Ja), stellt er das Verunreinigungs-Flag durch Annehmen auf AUS ein,
dass die Verunreinigung an der Radarkuppel 9 entfernt ist
und der Strahl #7 durch die Radarkuppel 9 transmittiert
(Schritt S48). Dann endet der Prozess der 10.
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Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 im Schritt
S47 beurteilt, dass der Absolutwert D1abs der Abweichung D1 gleich
dem Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr1 oder kleiner
als dieser ist (d. h. Nein), stellt er das Verunreinigungs-Flag
durch Annehmen auf EIN ein, dass die Radarkuppel 9 noch
verunreinigt ist und der Strahl #7 total reflektiert wird (Schritt
S49). Dann endet der Prozess der 10.
-
Gemäß dem Radarsystem 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist der Metallfilm 18 auf der
Oberfläche
der Radarkuppel 9 ausgebildet, die für das Äußere des Fahrzeugs vorgesehen
ist, und zwar in der vorbestimmten Richtung (der Richtung des Strahls
#0) in Bezug auf die Antenne 8; beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 die
Verunreinigung an der Radarkuppel 9 durch Berechnen der
Abweichung D1 zwischen dem Empfangspegel der reflektierten Welle
von dem Metallfilm 18 in der vorbestimmten Richtung und
dem Empfangspegel der reflektierten Welle von den Richtungen, die
andere als die vorbestimmte Richtung sind (den Richtungen der Strahlen
#1 bis #7), und durch Vergleichen des Absolutwerts D1abs der Abweichung
D1 mit dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd1.
-
Daher
ist es nicht nötig,
Abbildungen von Kriteriumswerten durch Berücksichtigen von Temperaturcharakteristiken
jedes Radarsystems 1 zur Verfügung zu stellen, und somit
ist es möglich,
die Einstellungskosten zu begrenzen.
-
Darüber hinaus
kann selbst dann, wenn die Radarkuppel 9 verunreinigt ist,
während
das Radarsystem 1 angehalten ist, die an der Radarkuppel 9 anhaftende
Verunreinigung mit hoher Präzision
erfasst werden, weil die Verunreinigung an der Radarkuppel 9 basierend
auf der Abweichung D1 zwischen dem Empfangspegel der reflektierten
Welle von dem Metallfilm 18 in der vorbestimmten Richtung
und dem Empfangspegel der reflektierten Welle von den Richtungen,
die andere als die vorbestimmte Richtung sind, nachdem das Radarsystem 1 gestartet
ist, beurteilt wird.
-
Darüber hinaus
kann deshalb, weil der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 die
Verunreinigung an der Radarkuppel 9 beurteilt, wenn der Absolutwert
D1abs der Abweichung D1 gleich dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd1 oder
kleiner als dieser ist, er von einem fehlerhaften Beurteilen abgehalten
werden, dass die Radarkuppel 9 verunreinigt ist, wenn die
Radarkuppel 9 nicht verunreinigt ist und der Empfangspegel
der reflektierten Welle aufgrund eines Rauschens oder von ähnlichem geändert wird.
-
Es
sollte beachtet werden, dass, obwohl der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 des
ersten Ausführungsbeispiels
die Verunreinigung an der Radarkuppel 9 in der Richtung
des Strahls #7 beurteilt, die Richtung nicht auf diese beschränkt ist.
-
Der
Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 kann die Verunreinigung
an der Radarkuppel 9 auf dieselbe Weise, wie es oben beschrieben
ist, auch in den jeweiligen Richtungen der Strahlen #1 bis #6 beurteilen.
Der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17 kann die Verunreinigung
an nahezu der gesamten Oberfläche
der Radarkuppel 9 durch sequentielles Ändern der Strahlrichtungen
beurteilen.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
11 ist
ein Blockdiagramm, das ein Radarsystem 1A eines zweiten
Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung zeigt.
-
In 11 hat
das Radarsystem 1A einen Hauptsteuerabschnitt 2A,
eine Radarkuppel 9A und einen Signalverarbeitungsabschnitt 16A (einen Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A)
anstelle des Hauptsteuerabschnitts 2, der Radarkuppel 9 und des
Signalverarbeitungsabschnitts 16 (des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17),
die in 1 gezeigt sind.
-
Obwohl
der Metallfilm 18 in der vorbestimmten Richtung in Bezug
auf die Antenne 8 in der Radarkuppel 9 des ersten
Ausführungsbeispiels
ausgebildet ist, wie es in 4 gezeigt
ist, ist die Struktur nicht darauf beschränkt.
-
Die
Radarkuppel 9A kann aus einer Flüssigkristallschicht 20,
Halteschichten 21 zum Halten der Flüssigkristallschicht 20 und
Steuerelektrodenschichten 22 zum Anlegen eines elektrischen
Felds an die Flüssigkristallschicht 20 hergestellt
sein.
-
12 ist
ein strukturelles Diagramm der Radarkuppel 9A der 11.
-
In 12 ist
die Flüssigkristallschicht 20 in Sandwichbauweise
von den Halteschichten 21 umgeben. Die Steuerelektrodenschichten 22 sind
mit Energieversorgungsschaltungen 23 verbunden und legen
das elektrische Feld an die Flüssigkristallschicht 20 an,
wenn sie zu einer vorbestimmten Zeitgabe erregt werden, die im Voraus
eingestellt ist, und zwar unter der Steuerung des Hauptsteuersignals von
dem Hauptsteuerabschnitt 2A der 11.
-
Das
elektrische Feld wird erzeugt, wenn die Steuerelektrodenschichten 22 erregt
sind (wenn eine Spannung an die Steuerelektrodenschichten 22 angelegt
ist). Eine Dielektrizitätskonstante
der Flüssigkristallschicht 20 ändert sich
aufgrund dieses elektrischen Felds.
-
Es
sollte beachtet werden, dass der Zustand, in welchem das elektrische
Feld an die Flüssigkristallschicht 20 angelegt
wird, und dann, wenn sich die Dielektrizitätskonstante davon ändert, feldgesteuerter
Zustand (feldgesteuerte Zeit) der Flüssigkristallschicht 20 genannt
wird. Ein Zustand, in welchem kein elektrisches Feld an die Flüssigkristallschicht 20 angelegt
ist, wird nicht gesteuerter Zustand (nicht gesteuerte Zeit) der
Flüssigkristallschicht 20 genannt.
-
Hier
kann eine Dicke ”d” der Flüssigkristallschicht
20 durch
die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden, wobei eine relative
Dielektrizitätskonstante
der Flüssigkristallschicht
20 εr ist, ein
Einfallswinkel der Sendewelle zu der Radarkuppel
9A θm ist, eine
natürliche
Zahl N ist und eine Freiraumwellenlänge der Sendewelle λ0 ist. [Gleichung
1]
-
In
der Gleichung (1) kann eine Transmittanz der Sendewelle, die auf
die Radarkuppel 9A einfällt, wenn
die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist, durch Einstellen der Dicke ”d” der Flüssigkristallschicht 20 unter
Verwendung der relativen Dielektrizitätskonstanten εrnc der Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit verbessert werden. Zu dieser Zeit fällt die
Transmittanz der Sendewelle, die auf die Radarkuppel 9A in
der feldgesteuerten Zeit der Flüssigkristallschicht 20 einfällt, ab,
und wird die Sendewelle durch die Oberfläche der Flüssigkristallschicht 20 nahezu
total reflektiert.
-
Dann
sollte die Flüssigkristallschicht 20 in den
nicht gesteuerten Zustand versetzt werden, um die Sendewelle zu
transmittieren, und sollte die Flüssigkristallschicht 20 in
den feldgesteuerten Zustand versetzt werden, um die Sendewelle zu
reflektieren.
-
Demgemäß berechnet
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A eine Abweichung
D2 zwischen dem Empfangspegel der reflektierten Welle, wenn die
Flüssigkristallschicht 20 im
feldgesteuerten Zustand ist, und dem Empfangspegel der reflektierten
Wellen, wenn die Flüssigkristallschicht 20 im nicht
gesteuerten Zustand ist, und beurteilt eine Verunreinigung an der
Radarkuppel 9A basierend auf der so berechneten Abweichung
D2.
-
Die
anderen Strukturen sind dieselben wie diejenigen des oben beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiels,
so dass ihre Erklärungen
hier weggelassen werden.
-
Die
Operation des Signalverarbeitungsabschnitts 16A des Radarsystems 1A gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
ein Ablaufdiagramm der 13 zusammen mit den 11 und 12 erklärt werden.
-
Es
sollte beachtet werden, dass dieselbe Operation wie diejenige des
ersten Ausführungsbeispiels
nicht erklärt
werden wird.
-
Zuerst
beurteilt der Signalverarbeitungsabschnitt 16a, ob es eine
vorbestimmte Zeitgabe ist oder nicht, zu welcher die Steuerelektrodenschichten 22 erregt
sind (Schritt S51).
-
Wenn
der Signalverarbeitungsabschnitt 16A im Schritt S51 beurteilt,
dass es nicht die vorbestimmte Zeitgabe ist (d. h. Nein), schaltet
der Signalverarbeitungsabschnitt 16A zu dem zuvor beschriebenen
Schritt S31.
-
Wenn
der Signalverarbeitungsabschnitt 16A im Schritt S51 beurteilt,
dass es die vorbestimmte Zeitgabe ist (d. h. Ja), wird Elektrizität zu den
Steuerelektrodenschichten 22 zugeführt, um die Flüssigkristallschicht 22 in
den feldgesteuerten Zustand zu versetzen (Schritt S52).
-
Als
Nächstes
liest der Signalverarbeitungsabschnitt 16A den digitalen
Signalwert des Schwebungssignals im nahen Abstandsgatter (Schritt
S53) und schaltet zu dem zuvor beschriebenen Schritt S33.
-
Wenn
der Signalverarbeitungsabschnitt 16A im Schritt S33 beurteilt,
dass der Prozess für
alle Strahlen beendet worden ist (d. h. Ja), schaltet er zu dem
zuvor beschriebenen Schritt S34.
-
Wenn
der Signalverarbeitungsabschnitt 16A im Schritt S33 beurteilt,
dass der Prozess nicht für alle
Strahlen beendet worden ist (d. h. Nein), schaltet er sofort zum
Schritt S51.
-
Als
Nächstes
wird nachfolgend die Operation des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17A des Radarsystems 1A gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm
der 14 zusammen mit den 11 bis 13 detailliert
erklärt
werden.
-
Der
Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A beurteilt zuerst,
ob das innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17A vorgesehene
Verunreinigungs-Flag zum Anzeigen, ob die Radarkuppel 9A verunreinigt
ist oder nicht, EIN (Anstiegszustand) ist oder nicht (Schritt S61).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S61 beurteilt, dass das Verunreinigungs-Flag AUS ist (d. h. Nein),
berechnet der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A die
Abweichung D2 des Empfangspegels der reflektierten Welle durch Subtrahieren
des digitalen Signalwerts des Schwebungssignals im nahen Abstandsgatter, wenn
die Flüssigkristallschicht 20 im
nicht gesteuerten Zustand ist, von dem digitalen Signalwert des Schwebungssignals
im nahen Abstandsgatter, wenn die Flüssigkristallschicht 20 im
feldgesteuerten Zustand ist (Schritt S62).
-
Als
Nächstes
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A,
ob der Absolutwert D2abs der Abweichung D2 des im Schritt 62 berechneten
Empfangspegels gleich einem im Voraus eingestellten Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert
Thd2 (einem Schwellenwert eines vorbestimmten Kriteriums) oder kleiner
als dieser ist oder nicht (Schritt S63).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S63 beurteilt, dass der Absolutwert D2abs der Abweichung D2 gleich
dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd2 oder kleiner
als dieser ist (d. h. Ja), zählt
er einen Verunreinigungsbeurteilungszähler, der innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17A vorgesehen
ist, durch Annehmen aufwärts,
dass die Radarkuppel 9A verunreinigt ist und die Sendewelle
total reflektiert wird, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist (Schritt S64).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S63 gegensätzlich
dazu beurteilt, dass der Absolutwert D2abs der Abweichung D2 größer als
der Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert
Thd2 ist (d. h. Nein), löscht
er den Verunreinigungsbeurteilungszähler durch Annehmen, dass die
Radarkuppel 9A nicht verunreinigt ist und die Sendewelle
durch die Radarkuppel 9A transmittiert, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist (Schritt S65).
-
Als
Nächstes
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A,
ob ein Zählerwert
Cd des Verunreinigungsbeurteilungszählers größer als ein im Voraus eingestellter
Verunreinigungsbeurteilungszähler-Schwellenwert Thdt
(eine vorbestimmte Zeit) ist oder nicht (Schritt S66).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S66 beurteilt, dass der Zählerwert
Cd größer als
der Verunreinigungsbeurteilungszähler-Schwellenwert
Thd ist (d. h. Ja), stellt er das Verunreinigungs-Flag auf EIN ein
(Schritt S67) und endet der Prozess der 14.
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S66 gegensätzlich
dazu beurteilt, dass der Zählerwert
Cd gleich dem Verunreinigungsbeurteilungszähler-Schwellenwert Thdt oder kleiner
als dieser ist (d. h. Nein), stellt er das Verunreinigungs-Flag
auf AUS ein (Schritt S68) und endet der Prozess der 14.
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S61 beurteilt, dass das Verunreinigungs-Flag EIN ist (d. h. Ja),
berechnet er die Abweichung D2 des Empfangspegels der reflektierten
Welle durch Subtrahieren des digitalen Signalwerts des Schwebungssignals
im nahen Abstandsgatter, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist, von dem digitalen Signalwert der Schwebungsfrequenz
im neuen Abstandsgatter, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der feldgesteuerten Zeit ist (Schritt S69).
-
Dann
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A,
ob der Absolutwert D2abs der Abweichung D2 des im Schritt S69 berechneten Empfangspegels
größer als
der im Voraus eingestellte Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert
Thr2 ist oder (Schritt S70).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S70 beurteilt, dass der Absolutwert D2abs der Abweichung D2 größer als
der Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr2 ist (d. h.
Ja), zählt
er einen innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17A vorgesehenen Verunreinigungswiedergewinnungszähler durch
Annehmen aufwärts,
dass die Verunreinigung an der Radarkuppel 9A entfernt
worden ist und die Sendewelle durch die Radarkuppel 9A transmittiert,
wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist (Schritt S71).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S70 beurteilt, dass der Absolutwert D2abs der Abweichung D2 gleich
dem Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr2 oder kleiner
als dieser ist (d. h. Nein), löscht
er den Verunreinigungswiedergewinnungszähler durch Annehmen, dass die
Radarkuppel 9A noch verunreinigt ist und die Sendewelle
total reflektiert wird, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist (Schritt S72).
-
Als
Nächstes
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A,
ob der Zählerwert
Cr des Verunreinigungswiedergewinnungszählers größer als der im Voraus eingestellte
Verunreinigungswiedergewinnungszähler-Schwellenwert Thrt
ist oder nicht (Schritt S73).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S73 beurteilt, dass der Zählerwert
Cr größer als
der Verunreinigungswiedergewinnungszähler-Schwellenwert Thrt ist
(d. h. Ja), stellt er das Verunreinigungs-Flag auf AUS ein (Schritt
S74) und endet der Prozess der 14.
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A im Schritt
S73 beurteilt, dass der Zählerwert
Cr gleich dem Verunreinigungswiedergewinnungszähler-Schwellenwert Thrt oder
kleiner als dieser ist (d. h. Nein), stellt er das Verunreinigungs-Flag auf
EIN ein (Schritt S75) und endet der Prozess der 14.
-
Gemäß dem Radarsystem 1A des
zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist die für das Äußere des Fahrzeugs vorgesehene
Radarkuppel 9A aus der Flüssigkristallschicht 20,
den Halteschichten 21 und den Steuerelektrodenschichten 22 hergestellt;
und beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A die
Verunreinigung an der Radarkuppel 9A durch Berechnen der
Abweichung D2 zwischen dem Empfangspegel der reflektierten Welle,
wenn die Flüssigkristallschicht 20 im
feldgesteuerten Zustand ist, und dem Empfangspegel der reflektierten
Wellen, wenn die Flüssigkristallschicht im
nicht gesteuerten Zustand ist, und durch Vergleichen des Absolutwerts
D2abs der Abweichung D2 mit dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd2.
-
Daher
ist es, während
es bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel unmöglich war,
den Abstand zu dem Objekt in der vorbestimmten Richtung zu berechnen,
in welcher der Metallfilm 18 ausgebildet ist, bei diesem
Ausführungsbeispiel möglich, den
Abstand zu dem Objekt in den Richtungen von allen Strahlen zu berechnen
und die Verunreinigung an der Radarkuppel 9A zu erfassen,
ohne den Erfassungsbereich des Objekts zu schmälern.
-
Darüber hinaus
kann deshalb, weil der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17A die
Verunreinigung an der Radarkuppel 9A beurteilt, wenn der
Absolutwert D2abs der Abweichung D2 gleich dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd2
oder kleiner als dieser ist, und wenn der Zählerwert Cd des Verunreinigungsbeurteilungszählers größer als
der Verunreinigungsbeurteilungszähler-Schwellenwert
Thdt ist, er von einem fehlerhaften Beurteilen abgehalten werden,
dass die Radarkuppel 9A verunreinigt ist, wenn ein Wasserfilm
beispielsweise momentan durch einen Regenschauer an der Radarkuppel 9A anhaftet.
-
Es
sollte beachtet werden, dass, obwohl die Richtung des Strahls, wenn
die Flüssigkristallschicht 20 in
der feldgesteuerten Zeit ist, und diejenige, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
der nicht gesteuerten Zeit ist, bei dem oben beschriebenen zweiten
Ausführungsbeispiel
nicht spezifisch definiert sind, es möglich ist, die Verunreinigung
an der Radarkuppel 9A durch Achtgeben auf einen im Voraus
eingestellten Strahl zu beurteilen, oder sequentiell die Richtung eines
zu beachtenden Strahls umzuschalten.
-
Derselbe
Effekt wie beim zweiten Ausführungsbeispiel
kann auch in diesen Fällen
erhalten werden.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
Obwohl
die Radarkuppel 9A des zweiten Ausführungsbeispiels aus der Flüssigkristallschicht 20,
den Halteschichten 21 und den Steuerelektrodenschichten 22 hergestellt
ist, wie es in 12 gezeigt ist, ist die Struktur
nicht darauf beschränkt.
-
Ein
Flüssigkristallabschnitt 24,
der eine Flüssigkristallschicht 20B,
Halteschichten 21B und Steuerelektrodenschichten 22B enthält, kann
an einer Radarkuppel 9B in einer vorbestimmten Richtung
(z. B. der Richtung des Strahls #0) in Bezug auf die Antenne 8 ausgebildet
sein, wie es in 15 gezeigt ist.
-
Hier
sind dieselben Komponententypen wie diejenigen beim zweiten Ausführungsbeispiel
durch dasselbe Bezugszeichen mit darauf folgend angehängtem ”B” bezeichnet
und werden ihre detaillierten Erklärungen weggelassen werden.
-
15 ist
ein strukturelles Diagramm, das die Radarkuppel 9B eines
Radarsystems 1B (nicht gezeigt) zusammen mit der Antenne 8 gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
In 15 ist
die Flüssigkristallschicht 20B in Sandwichbauweise
von den Halteschichten 21B umgeben. Die Steuerelektrodenschichten 22B sind
mit einer Energieversorgungsschaltung 23B verbunden und
legen ein elektrisches Feld an die Flüssigkristallschicht 20B an,
wenn sie zu einer vorbestimmten Zeitgabe erregt sind, die im Voraus
eingestellt ist, und zwar unter der Steuerung des Hauptsteuersignals von
dem Hauptsteuerabschnitt 2B (nicht gezeigt).
-
Der
Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B (nicht gezeigt)
berechnet eine Abweichung D3 zwischen einem Empfangspegel einer
reflektierten Welle von dem Flüssigkristallschicht 24 in
der vorbestimmten Richtung (der Richtung des Strahls #0), wenn die
Flüssigkristallschicht 20B im
feldgesteuerten Zustand ist, und einem Empfangspegel einer reflektierten
Welle aus Richtungen (Richtungen der Strahlen #1 bis #7), die andere
als die vorbestimmte Richtung sind, oder einer reflektierten Welle,
wenn die Flüssigkristallschicht 20B im
nicht gesteuerten Zustand ist, und beurteilt eine Verunreinigung
an der Radarkuppel 9B basierend auf der berechneten Abweichung
D3.
-
Die
anderen Strukturen sind dieselben wie diejenigen des oben beschriebenen
zweiten Ausführungsbeispiels
und ihre Erklärungen
werden hier weggelassen werden.
-
Hier
ist auch die Operation des Signalverarbeitungsabschnitts 16B (nicht
gezeigt) des Radarsystems 1B gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dieselbe wie diejenige beim oben beschriebenen
zweiten Ausführungsbeispiel,
so dass ihre Erklärung
weggelassen werden wird.
-
Operationen
des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17B des Radarsystems 1B gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
ein Ablaufdiagramm der 16 zusammen mit der 15 detailliert
erklärt
werden.
-
Es
sollte beachtet werden, dass eine Erklärung derselben Operationen
wie beim zweiten Ausführungsbeispiel
hier weggelassen sein werden.
-
Der
Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B beurteilt zuerst,
ob das innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17B vorgesehene
Verunreinigungs-Flag zum Anzeigen, ob die Radarkuppel 9A verunreinigt
ist oder nicht, EIN (Anstiegszustand) ist oder nicht (Schritt S61).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B im Schritt
S61 beurteilt, dass das Verunreinigungs-Flag AUS ist (d. h. Nein),
berechnet der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B die
Abweichung D3 des Empfangspegels der reflektierten Welle durch Subtrahieren
des digitalen Signalwerts des Schwebungssignals im nahen Abstandsgatter des
Strahls #M (wobei M irgendein Wert zwischen 1 bis 7 ist, wenn die
Flüssigkristallschicht 20B im
feldgesteuerten Zustand ist, und irgendein Wert zwischen 0 bis 7
ist, wenn die Flüssigkristallschicht 20B in
der nicht gesteuerten Zeit ist. Der Wert von M kann auf einen Wert
festgelegt werden oder kann sequentiell geändert werden) vom digitalen
Signalwert des Schwebungssignals im nahen Abstandsgatter des Strahls
#0, wenn die Flüssigkristallschicht 20 in
dem feldgesteuerten Zustand ist (Schritt S81).
-
Als
Nächstes
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B,
ob ein Absolutwert D3abs der Abweichung D3 des im Schritt S81 berechneten Empfangspegels
gleich einem im Voraus eingestellten Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd3
(einem Schwellenwert für
ein vorbestimmtes Kriterium) oder kleiner als dieser ist oder nicht
(Schritt S82).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B im Schritt
S82 beurteilt, dass der Absolutwert D3abs der Abweichung D3 gleich
dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert Thd3 oder kleiner
als dieser ist (d. h. Ja), zählt
er einen innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17B vorgesehenen
Verunreinigungsbeurteilungszähler durch
Annehmen aufwärts,
dass die Radarkuppel 9B verunreinigt ist und der Strahl
#M total reflektiert wird (Schritt S64).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B im Schritt
S82 gegensätzlich
dazu beurteilt, dass der Absolutwert D3abs der Abweichung D3 größer als
der Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert
Thd3 ist (d. h. Nein), löscht
er den Verunreinigungsbeurteilungszähler durch Annehmen, dass die
Radarkuppel 9B nicht verunreinigt ist und der Strahl #M
durch die Radarkuppel 9B transmittiert (Schritt S65).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B im Schritt
S61 beurteilt, dass das Verunreinigungs-Flag EIN ist (d. h. Ja),
berechnet er die Abweichung D3 des Empfangspegels der reflektierten
Welle durch Subtrahieren des digitalen Signalwerts des Schwebungssignals
im nahen Abstandsgatter des Strahls #M (wobei M irgendeiner von
Werten von 1 bis 7 ist, wenn die Flüssigkristallschicht 20B im
feldgesteuerten Zustand ist, und irgendeiner von Werten von 0 bis
7 ist, wenn die Flüssigkristallschicht 20B im
nicht gesteuerten Zustand ist. Sein Wert kann auf einen Wert festgelegt
werden oder kann sequentiell geändert
werden) vom digitalen Signalwert des Schwebungssignals im nahen
Abstandsgatter des Strahls #0, wenn die Flüssigkristallschicht 20B im feldgesteuerten
Zustand ist (Schritt S83).
-
Dann
beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B,
ob der Absolutwert D3abs der Abweichung D3 des im Schritt S83 berechneten Empfangspegels
größer als
ein im Voraus eingestellter Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert
Thr3 ist oder nicht (Schritt S84).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B im Schritt
S84 beurteilt, dass der Absolutwert D3abs der Abweichung D3 größer als
der Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr3 ist (d. h.
Ja), zählt
er einen innerhalb des Verunreinigungsbeurteilungsabschnitts 17B vorgesehenen Verunreinigungswiedergewinnungszähler durch
Annehmen aufwärts,
dass die Verunreinigung an der Radarkuppel 9B entfernt
worden ist und der Strahl #M durch die Radarkuppel 9B transmittiert
(Schritt S71).
-
Wenn
der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B im Schritt
S84 beurteilt, dass der Absolutwert D3abs der Abweichung D3 gleich
dem Verunreinigungswiedergewinnungs-Schwellenwert Thr3 oder kleiner
als dieser ist (d. h. Nein), löscht
er den Verunreinigungswiedergewinnungszähler durch Annehmen, dass die
Radarkuppel 9B noch verunreinigt ist und der Strahl #M
total reflektiert wird (Schritt S72).
-
Gemäß dem Radarsystem 1B des
dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist die Radarkuppel 9B im Äußeren des
Fahrzeugs mit dem Flüssigkristallabschnitt 24 mit
der Flüssigkristallschicht 20B,
den Halteschichten 21B und den Steuerelektrodenschichten 22B in
einer vorbestimmten Richtung (der Richtung des Strahls #0) in Bezug
auf die Antenne 8 versehen; und beurteilt der Verunreinigungsbeurteilungsabschnitt 17B die
Verunreinigung an der Radarkuppel 9B durch Berechnen der
Abweichung D3 zwischen dem Empfangspegel der reflektierten Welle
von dem Flüssigkristallabschnitt 24 in der
vorbestimmten Richtung (der Richtung des Strahls #0), wenn die Flüssigkristallschicht 20B im feldgesteuerten
Zustand ist, und dem Empfangspegel der reflektierten Welle von den
Richtungen (den Richtungen der Strahlen #1 bis #7), die andere als die
vorbestimmte Richtung sind, oder der reflektierten Welle, wenn die
Flüssigkristallschicht 20B im nicht
gesteuerten Zustand ist, und durch Vergleichen des Absolutwerts
D3abs der Abweichung D3 mit dem Verunreinigungsbeurteilungs-Schwellenwert
Thd3.
-
Daher
ist es, während
bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der Abstand
zu dem Objekt nicht berechnet werden kann, wenn die Flüssigkristallschicht 20 im
feldgesteuerten Zustand ist, es selbst dann möglich, den Abstand zu dem Objekt
in anderen Richtungen als der vorbestimmten Richtung (der Richtung
des Strahls #0) zu berechnen, wenn die Flüssigkristallschicht 20B im feldgesteuerten
Zustand ist.
-
Obwohl
die Radarkuppeln 9, 9A und 9B vom ersten
bis zum dritten Ausführungsbeispiel
für das Äußere des
Fahrzeugs vorgesehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und
sie können
innerhalb eines Gehäuses
(nicht gezeigt) vorgesehen sein, das die Antenne 8 bedeckt.
-
Dieser
Fall bringt dieselben Effekte wie die ersten bis dritten Ausführungsbeispiele
hervor.
-
Obwohl
das FM-Puls-Verfahren beispielhaft als Radarsystem bei den oben
beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen gezeigt worden
ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränk.
-
Derselbe
Effekt wie bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen kann durch
Verwenden der reflektierten Wellenkomponente von dem nahen Abstand
selbst dann erhalten werden, wenn ein anderes Radarsystem verwendet
wird.