DE10311959B4

DE10311959B4 - Objekterkennungsvorrichtung, Radargerät und Verfahren zum Erkennen eines Objekts

Info

Publication number: DE10311959B4
Application number: DE10311959A
Authority: DE
Inventors: Yukimasa Tamatsu; Hiroaki Kumon
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: US20030179129A1; JP2003270342A; DE10311959A1; US6693583B2; JP3770189B2

Abstract

Objekterkennungsvorrichtung mit: einer ersten Beurteilungseinheit, welche eingerichtet ist zum Beurteilen, ob ein Objekt, welches real vorhanden oder ein virtuelles Bild ist, auf einer Fahrspur (700) außer derjenigen erfaßt wird, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug (100) momentan fährt; einer zweiten Beurteilungseinheit, die derart eingerichtet ist, daß sie einen ersten Bereich (400, 410, 420) bestimmt, wo ein Fahrzeug, welches auf der benachbarten Fahrspur (700) mit einer vorbestimmten relativen Geschwindigkeit bezüglich des vorbestimmten Fahrzeugs (100) fährt, wenigstens einmal erfaßt werden kann, und einen zweiten Bereich (40) bestimmt, welcher außerhalb der momentanen Fahrspur (500) befindlich ist und den ersten Bereich (400, 410, 420) nicht überlappt, und beurteilen kann, dass das Objekt das erste Mal in dem zweiten Bereich (40) und nicht in dem ersten Bereich (400, 410, 420) erfaßt wird, und einer Erkennungseinheit, welche eingerichtet ist zum Erkennen, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn die erste Beurteilungseinheit beurteilt, daß das Objekt erfaßt wird, und die zweiten Beurteilungseinheit beurteilt, dass das Objekt das erste Mal in dem zweiten Bereich (40) und nicht in dem ersten Bereich (400, 410, 420) erfaßt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Objekterkennungsvorrichtung, ein Radargerät und auf Verfahren, bei welchen ein Objekt vor einem vorbestimmten Fahrzeug erkannt wird und insbeesondere eine Fehlerkennung von virtuellen Bildern verhindert wird, die durch Reflexion von am Straßenrand befindlichen Objekten erzeugt werden.
1 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein Geisterbild von einem Radargerät nach dem Stand der Technik erzeugt wird. Aus der Vergangenheit ist ein Radargerät bekannt, welches Radarwellen auf ein voraus befindliches Objekt sendet und unter Verwendung von durch das Objekt reflektierten Wellen einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit zu dem Objekt mißt. Das in 1 dargestellte Radargerät auf dem vorbestimmten Fahrzeug 100 ist geeignet, eine richtige Erkennung eines Abstands und einer relativen Geschwindigkeit eines Zielfahrzeugs 200 durchzuführen, wenn es direkt von dem voraus befindlichen Sollfahrzeug 200 reflektierte Wellen empfängt (eine in 1 dargestellte Strecke ➀). Wenn jedoch ein am Straßenrand befindliches Objekt 300 wie eine Leitplanke, eine Tunnelwand oder ein Windschutz vorhanden ist und die Wellen von dem Zielfahrzeug 200 durch das am Straßenrand befindliche Objekt 300 reflektiert werden (eine in 1 dargestellte Strecke von ➁ zu ➂), führt das Radargerät eine fehlerhafte Erkennung durch, als ob die Wellen außerhalb des am Straßenrand befindlichen Fahrzeugs 300 reflektiert werden würden (eine in 1 dargestellte Strecke von ➁' zu ➂) und erfaßt ein virtuelles Bild eines Fahrzeugs, welches nicht real vorhanden ist, d. h. ein Geisterbild 210. Daraus ergibt sich eine Schwierigkeit.
Zur Überwindung der Schwierigkeit dient eine Technik, welche in der Veröffentlichungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-116839 offenbart ist. Die japanische Anmeldung offenbart eine Erfindung, durch welche ein Fahrstreifen bzw. eine Trasse (line) mit einer Breite von drei Spuren um eine Spur herum, auf welcher das Fahrzeug momentan fährt, als Basisfahrstreifen bezeichnet wird (basic line). Wenn drei aus einer Reihe von stationären Objekten, beispielsweise Projektoren bzw. Strahlern (Reflektoren), welche kontinuierlich auf Leitplanken gesetzt sind, innerhalb des Basisfahrstreifens erfaßt werden, wird ein neuer Fahrstreifen einer Reihe von Strahlern als neuer Basisfahrstreifen erzeugt. Wenn ein Objekt außerhalb der Basislinie vorhanden ist, wird das Objekt als Geisterbild beurteilt, welches zu entfernen ist.
Manchmal scheitert das Radargerät nach dem Stand der Technik darin, das am Straßenrand befindliche Objekt 300 zu erkennen. Ein FMCW-Radargerät (frequency modulated contiuous wave radar apparatus) beispielsweise empfängt reflektierte Wellen, kann jedoch nicht wissen, an welcher Stelle an dem am Straßenrand befindlichen Objekt 300 die empfangenen Wellen reflektiert worden sind, wenn das am Straßenrand befindliche Objekt 300 nicht eine Reihe von Strahlern besitzt. Als Ergebnis kann eine Kombination von FFT-Spektralspitzen der Leistung nicht bestimmt werden, woran es scheitert, das am Straßenrand befindliche Objekt 300 zu erkennen.
Wenn bei der Technik, welche in der JP 2001116839 offenbart ist, das am Straßenrand befindliche Objekt 300 nicht erkannt wird, kann manchmal fehlerhaft das Geisterbild 210 erfaßt werden. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug auf einer Spur mit dem am Straßenrand befindlichen Objekt 300 fährt und zwei oder mehrere einer Reihe von Strahlern nicht erfaßt werden können, wird ein Fahrstreifen mit einer Breite von drei Spuren als ein Basisfahrstreifen bezeichnet. Da das außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 erzeugte Geisterbild 210 innerhalb des Basisfahrstreifens vorhanden ist, wird es fehlerhaft als richtiges Ziel erkannt, was eine Schwierigkeit darstellt.
Aus der DE 199 47 593 A1 ist ein Radargerät für ein Fahrzeug mit einer Geisterechobestimmungseinrichtung zur Bestimmung bekannt, ob ein erstelltes erfasstes Objektbild ein Geisterecho ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Schwierigkeiten zu lösen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 7, 8 und 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dementsprechend wird durch die Erfindung eine Objekterkennungsvorrichtung und ein Verfahren davon und ein Radargerät und ein Verfahren davon bereitgestellt, welche ein virtuelles Bild ohne Erfassung eines am Straßenrand befindlichen Objekts erkennen können. Das Radargerät verwendet Radarwellen zur Erfassung eines Objekts, während die Objekterkennungsvorrichtung und das Verfahren davon sich auf Laser und Infrarotgeräte zur Erfassung eines Objekts beziehen.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt eine Objekterkennungsvorrichtung. Die Vorrichtung enthält eine Beurteilungseinheit, welche beurteilt, ob ein Objekt auf einer Spur außer derjenigen erfaßt wird, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug momentan fährt, eine Einheit zum Beurteilen einer benachbarten Spur, welche beurteilt, ob eine benachbarte Spur benachbart zu der momentanen Fahrspur vorhanden ist, und eine Erkennungseinheit, welche erkennt, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn die Beurteilungseinheit beurteilt hat, daß der Gegenstand erfaßt wird, und die Einheit zum Beurteilen einer benachbarten Spur beurteilt hat, daß die benachbarte Spur nicht vorhanden ist.
Obwohl die benachbarte Fahrspur nicht vorhanden ist, wird bei der Erfindung dann, wenn das Objekt wie ein Fahrzeug auf einer Spur außer der momentanen Fahrspur, beispielsweise eine Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur, erfaßt wird, beurteilt, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist.
Obwohl keine benachbarte Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur vorhanden ist, wird bei der Erfindung dann, wenn das Objekt wie ein Fahrzeug benachbart zu der momentanen Fahrspur erfaßt wird, beurteilt, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist.
Vorteilhafterweise bezeichnet die Einheit zum Beurteilen einer benachbarten Fahrspur einen ersten Bereich, wo ein Fahrzeug, welches auf der benachbarten Fahrspur mit einer vorbestimmten relativen Geschwindigkeit bezüglich dem vorbestimmten Fahrzeug fährt, wenigstens einmal erfaßt wird, und einen zweiten Bereich, welcher außerhalb der momentanen Fahrspur liegt und nicht den ersten Bereich überlappt, und wenn das Objekt zum erstenmal in dem zweiten Bereich, nicht in dem ersten Bereich, erfaßt wird, wird beurteilt, daß eine benachbarte Fahrspur nicht vorhanden ist.
Da der erste Bereich als Bereich bezeichnet wird, wo ein Fahrzeug, welches auf der benachbarten Fahrspur mit einer vorbestimmten relativen Geschwindigkeit bezüglich des vorbestimmten Fahrzeugs fährt, wenigstens einmal erfaßt wird, wird dann, wenn dort eine benachbarte Fahrspur vorhanden ist, das Objekt üblicherweise in dem ersten Bereich erfaßt. Dementsprechend wird dann, wenn das Objekt das erstemal in dem zweiten Bereich, nicht in dem ersten Bereich, erfaßt wird, beurteilt, daß die benachbarte Fahrspur nicht vorhanden ist und das Objekt ein virtuelles Bild ist.
Wenn ein Fahrzeug auf der benachbarten Fahrspur mit einer Geschwindigkeit fährt, die größer als eine vorbestimmte relative Geschwindigkeit ist, wird, da das Fahrzeug das erstemal in dem zweiten Bereich, nicht in dem ersten Bereich, erfaßt werden kann, fehlerhaft beurteilt, daß das Fahrzeug ein virtuelles Bild ist.
Wenn ein erstes Objekt in dem zweiten Bereich zum ersten Mal, nicht in dem ersten Bereich, erfaßt worden ist, jedoch ein zweites Objekt, welches denselben Abstand und dieselbe relative Geschwindigkeit wie das erste Objekt besitzt, nicht auf der momentanen Fahrspur erfaßt worden ist, erkennt vorteilhafter Weise die Erkennungseinheit nicht das erste Objekt als virtuelles Bild. Die Erkennung kann erfolgen, da dort, wenn ein virtuelles Bild erzeugt wird, stets auf der momentanen Fahrspur ein Objekt vorhanden ist, welches denselben Abstand und dieselbe relative Geschwindigkeit wie ein virtuelles Bild besitzt. Die Erkennung führt zu einer genaueren Beurteilung, ob das Objekt ein virtuelles Bild ist oder nicht.
Vorteilhafter Weise enthält die Vorrichtung des weiteren eine Einheit zum Beurteilen eines Fahrstreifens eines stationären Objekts, welche beurteilt, ob ein Fahrstreifen eines stationärer Objekts erfaßt wird, welcher eine Mehrzahl von stationären Objekten besitzt, wobei dann, wenn die Einheit zum Beurteilen eines Fahrstreifens eines stationären Objekts beurteilt hat, daß der Fahrstreifen eines stationären Objekts erfaßt wird, die Erkennungseinheit ein außerhalb des stationären Objektfahrstreifens erfaßtes Objekt als virtuelles Bild erkennt. Als Ergebnis kann eine fehlerhafte Erkennung von virtuellen Bildern verhindert werden.
Wenn ein virtuelles Bild außerhalb des stationären Objektfahrstreifens erfaßt wird, jedoch ein voraus befindliches Fahrzeug nicht erfaßt wird, welches auf der momentanen Fahrspur mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit wie das virtuelle Bild erfaßt wird, schätzt vorteilhafter Weise die Erkennungseinheit einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit des voraus befindlichen Fahrzeugs auf der Grundlage des virtuellen Bilds ab.
Vorteilhafter Weise schätzt die Erkennungseinheit einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit des virtuellen Bilds als den Abstand und die relative Geschwindigkeit des voraus befindlichen Fahrzeugs ab.
Vorteilhafter Weise bezeichnet die Erkennungseinheit einen Bereich auf der Grundlage des Abstands und der relativen Geschwindigkeit des virtuellen Bilds, wo das voraus befindliche Fahrzeug als früher existierend eingeschätzt worden ist, und sie schätzt dann, wenn das voraus befindliche Fahrzeug in dem bezeichneten Bereich erfaßt wird, einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit des voraus befindlichen Fahrzeugs während eines gegenwärtigen Steuerungszyklus auf der Grundlage des Abstands und der relativen Geschwindigkeit des früher erfaßten voraus befindlichen Fahrzeugs ab.
Wenn wie oben erwähnt ein virtuelles Bild außerhalb des Fahrstreifens des stationären Objekts erkannt wird, wird angenommen, daß voraus befindlich auf der momentanen Fahrspur ein Fahrzeug befindlich ist, welches mit demselben Abstand und derselben Geschwindigkeit wie jenen des virtuellen Bilds fährt. Obwohl ein virtuelles Bild außerhalb des Fahrstreifens des stationären Objekts erkannt wird, wenn ein voraus befindliches Fahrzeug nicht auf der momentanen Fahrspur erfaßt wird, wird erwogen, daß das voraus befindliche Fahrzeug auf der momentanen Fahrspur verloren ist. Dementsprechend wird auf der Grundlage des außerhalb des Fahrstreifens des stationären Objekts erkannten virtuellen Bilds das verlorene voraus befindliche Fahrzeug extrapoliert, wodurch ermöglicht wird, daß das auf der momentanen Fahrspur befindliche Objekt genau erkannt wird, ohne verloren zu werden.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein Radargerät zur Verwendung auf einem Fahrzeug. Das Gerät enthält einen Sender zum Senden von Wellen auf ein voraus befindliches Objekt, einen Empfänger zum Empfangen der von dem Objekt reflektierten Wellen, eine Beurteilungseinheit, welche auf der Grundlage eines Signals von dem Empfänger beurteilt, ob das Objekt auf einer Fahrspur außer der Fahrspur erfaßt wird, auf welcher das Fahrzeug momentan fährt, eine Einheit zum Beurteilen einer benachbarten Fahrspur, welche beurteilt, ob eine benachbarte Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur vorhanden ist, und eine Erkennungseinheit, welche erkennt, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn die Beurteilungseinheit beurteilt hat, daß das Objekt erfaßt wird, und die Einheit zum Beurteilen einer benachbarten Fahrspur beurteilt hat, daß eine benachbarte Fahrspur nicht vorhanden ist. Das Radargerät besitzt dieselben Vorteile wie die Erkennungsvorrichtung.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts. Das Verfahren umfaßt ein Beurteilen, ob ein Objekt auf einer Fahrspur außer derjenigen erfaßt wird, auf welcher ein Fahrzeug momentan fährt, ein Beurteilen, ob eine benachbarte Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur vorhanden ist, und ein Erkennen, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn das Objekt nicht erfaßt wird und die benachbarte Fahrspur nicht vorhanden ist.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts durch Verwendung eines Radargeräts auf einem Fahrzeug. Das Verfahren umfaßt ein Senden von Wellen auf ein voraus befindliches Objekt, ein Empfangen der von dem Objekt reflektierten Wellen, ein Beurteilen auf der Grundlage eines Signals von dem Empfänger, ob das Objekt auf einer Fahrspur außer derjenigen, auf welcher das Fahrzeug momentan fährt, erfaßt wird, ein Beurteilen, ob eine benachbarte Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur vorhanden ist, und ein Erkennen, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn die Beurteilungseinheit beurteilt hat, daß das Objekt erfaßt wird, und die Einheit zum Beurteilen einer benachbarten Fahrspur beurteilt hat, daß eine benachbarte Fahrspur nicht vorhanden ist.
Ein Beispiel, welches nicht den Gegenstand der Erfindung bildet jedoch deren Erläuterung dient, umfaßt ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts durch Verwendung eines Radargeräts auf einem Fahrzeug, welches einen Geschwindigkeitsbereich erfassen kann und eine Erfassungsperiode aufweist. Das Verfahren umfaßt ein Errichten eines Erfassungsbereichs in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs, welches momentan auf einer Fahrspur fährt, zum Erfassen eines Objekts durch Radarwellen des Radargeräts, ein Errichten eines ersten Bereichs innerhalb des Erfassungsbereichs auf einer benachbarten Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur, wobei der erste Bereich durch einen Abstand bezeichnet wird, welcher durch eine maximale Geschwindigkeit des Erfassungsbereichs und die Erfassungsperiode bestimmt wird, ein Errichten eines zweiten Bereichs innerhalb des Erfassungsbereichs, welcher den ersten Bereich nicht überlappt, und ein Erfassen des Objekts das erste Mal in dem zweiten Bereich, nicht in dem ersten Bereich, wodurch das Objekt als Geisterbild beurteilt wird.
Vorteilhafter Weise wird der Abstand durch Multiplizieren der maximalen Geschwindigkeit des Erfassungsbereichs mit der Erfassungsperiode bestimmt.
Ein weiteres Beispiel, welches nicht den Gegenstand der Erfindung bildet jedoch deren Erläuterung dient, umfaßt ein Verfahren zum Erkennen eines Objekts durch Verwendung eines Radargeräts auf einem Fahrzeug, welches Geschwindigkeitsbereiche erfassen kann und eine Erfassungsperiode aufweist. Das Verfahren umfaßt ein Errichten eines Erfassungsbereichs in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs, welches momentan auf einer Straße fährt, zum Erfassen eines Objekts durch Radarwellen des Radargeräts, ein Errichten eines ersten Bereichs innerhalb des Erfassungsbereichs auf einer benachbarten Fahrspur benachbart zu der momentanen Fahrspur, wobei der erste Bereich durch einen Abstand bezeichnet wird, welcher durch eine maximale Geschwindigkeit des Erfassungsbereichs und der Erfassungsperiode bestimmt wird, ein Errichten eines zweiten Bereichs innerhalb des Erfassungsbereichs, welcher den ersten Bereich nicht überlappt, ein Erfassen des Objekts zum erstenmal in dem zweiten Bereich, nicht in dem ersten Bereich, und ein Erfassen eines Zielfahrzeugs, welches mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit wie jenen des Objekts fährt, wobei das Objekt als Geisterbild beurteilt wird.
Vorteilhafterweise wird der Abstand durch Multiplizieren der maximalen Geschwindigkeit des Erfassungsbereichs mit der Erfassungsperiode bestimmt.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
1 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein Geisterbild von einem Radargerät nach dem Stand der Technik erfaßt wird.
2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine gesamte Struktur einer FMCW-Vorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
3 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein angenommener Geisterbildbereich bei einer Ausführungsform der Erfindung bezeichnet wird.
4 zeigt ein Flußdiagramm eines gesamten Prozesses einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt ein Flußdiagramm eines Geisterbildbeurteilungsprozesses, wenn ein am Straßenrand befindliches Objekt erkannt wird.
6 zeigt ein Flußdiagramm eines Geisterbildbeurteilungsprozesses, wenn ein am Straßenrand befindliches Objekt nicht erkannt wird.
7 zeigt ein Flußdiagramm eines Extrapolationsprozesses, wenn ein Zielfahrzeug verloren wird.
8 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein Geisterbildbereich bezeichnet wird.
9 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein realer Zielbereich bezeichnet wird, wenn ein Zielfahrzeug verloren wird.
10 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein angenommener Geisterbildbereich bezeichnet wird.
11 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein anderer angenommener Geisterbildbereich bezeichnet wird.
12 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein weiterer angenommener Geisterbildbereich bezeichnet wird.
2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtstruktur einer FMCW-Vorrichtung (frequency modulated continuous wave apparatus) 1 einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Die FMCW-Vorrichtung 1 enthält eine Sende- und Empfangseinheit 10 zum Senden und Empfangen von Radarwellen und eine Signalverarbeitungseinheit 20, welche mit der Sende- und Empfangseinheit 10 zum Ausführen eines Prozesses des Erfassens des Objekts verbunden ist. Die Signalverarbeitungseinheit 20 liefert ein Modulationssignal Sm der Sende- und Empfangseinheit 10 und empfängt ein Schwebungssignal (beat signal) B1 davon. Die Einheit 10 enthält einen Sender 12, welcher einem (nicht dargestellten) Objekt Radarwellen sendet, die mit einer vorbestimmten Frequenz entsprechend dem Modulationssignal Sm moduliert sind, und einen Empfänger 14, welcher die von dem Objekt reflektierten Wellen empfängt. Der Sender 12 enthält einen Modulator 12a, welcher mit der Signalverarbeitungseinheit 20 verbunden ist und das Modulationssignal Sm auf einen vorbestimmten Pegel umwandelt, einen VCO (voltage controlled oscillator) 12b, welcher mit dem Modulator 12a verbunden ist und Hochfrequenzsignale im Millimeterwellenband erzeugt, einen Koppler 12d, welcher mit dem VCO 12b verbunden ist und ein Sendesignal von dem VCO 12b verteilt und ein lokales Signal erzeugt, und eine Sendeantenne 12e, welche mit dem Koppler 12d verbunden ist und Radarwellen entsprechend dem Sendesignal abstrahlt. Die Sendeantenne 12e tastet mechanisch eine Automobilbreite ab, um eine Richtung eines voraus befindlichen Objekts zu bezeichnen.
Der Empfänger 14 enthält eine Empfangsantenne 14a, welche die von der Sendeantenne 12e abgestrahlten und von dem Objekt reflektierten Radarwellen empfängt, einen Mischer 14b, welcher mit der Empfangsantenne 14a und dem Koppler 12d verbunden ist und ein Empfangssignal von der Empfangsantenne 14a mit dem lokalen Signal von dem Koppler 12d mischt, einen Vorverstärker 14c, welcher mit dem Mischer 14b verbunden ist und ein Ausgangssignal von dem Mischer 14b verstärkt, einen Tiefpaßfilter (LPF) 14d, welcher mit dem Vorverstärker 14c verbunden ist und unnötige Hochfrequenzkomponenten eines Ausgangs des Vorverstärkers 14c aufhebt und ein Schwebungssignal ableitet, welches einer Frequenzdifferenz zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal entspricht, und einen Nachverstärker 14e, welcher mit dem LPF 14d verbunden ist und das Schwebungssignal auf einen vorbestimmten Signalpegel verstärkt.
Die Signalverarbeitungseinheit 20 besitzt einen Mikrocomputer 26, einen Dreieckswellengenerator 22, welcher mit dem Mikrocomputer 26 verbunden ist und das Modulationssignal Sm einer Dreieckswelle im Ansprechen auf ein Steuersignal C1 erzeugt, einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 24a, welcher mit dem Mikrocomputer 26 verbunden ist und das Schwebungssignal B1 von dem Empfänger 14 in digitale Daten D1 im Ansprechen auf ein Steuersignal C2 umwandelt, und eine Operationsprozeßeinheit 28, welche mit dem Mikrocomputer 26 verbunden ist und eine Operation der schnellen Fourier-Transformation (FFT) unter Anweisung des Mikrocomputers 26 ausführt. Der Mikrocomputer 26 enthält eine CPU (central processing unit) 26a, einen ROM (read only memory) 26b und einen RAM (random access memory), sendet die Steuersignale C1 und C2 zur Aktivierung dem Dreieckswellengenerator 22 bzw. dem A/D-Wandler 24a und berechnet einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit eines Objekts auf der Grundlage der von dem A/D-Wandler 24a erlangten digitalen Daten D1. Die CPU 26a arbeitet als Objekterkennungsvorrichtung der Erfindung.
Die Ausführungsform wird bezüglich eines Systems zum mechanischen Abtasten von Radarwellen erläutert. Es kann jedoch ein System zum elektronischen Abtasten von Radarwellen wie ein Digitalstrahlbildungssystem (DBF) ebenfalls verwendet werden.
In einem Fall, bei welchem ein am Straßenrand befindliches Objekt 300 (entsprechend einem Fahrstreifen eines stationären Objekts bei der Erfindung) nicht erkannt wird, wird eine Erklärung für ein Verfahren des Beurteilens gegeben, ob ein Geisterbild 210 vorhanden ist oder nicht. Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung werden in einem Erfassungsbereich ein erster Bereich und ein zweiter Bereich bezeichnet (wobei im Folgenden der zweite Bereich auch als ”angenommener Geisterbildbereich” bezeichnet wird). Dieser erste Bereich ist ein Bereich, wo ein Fahrzeug, welches auf einer benachbarten Fahrspur mit einer relativen Geschwindigkeit bezüglich eines vorbestimmten Fahrzeugs fährt, wenigstens einmal erfaßt werden kann. Der angenommene Geisterbildbereich wird als Bereich definiert, welcher sich von dem ersten Bereich in dem Erfassungsbereich unterscheidet. Ein nicht in dem ersten Bereich erfaßtes und in dem angenommenen Geisterbildbereich zum ersten Mal erfaßtes Objekt wird als Geisterbild beurteilt.
3 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein angenommener Geisterbildbereich entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung bezeichnet wird. Ein vorbestimmtes Fahrzeug 100 mit einem (nicht dargestellten) Radargerät fährt momentan auf einer Fahrspur 500. Es gibt zwei benachbarte Fahrspuren 700 benachbart der momentanen Fahrspur 500. Das Radargerät besitzt einen Erfassungsbereich 120, wo ein Objekt erfaßt werden kann. Der Erfassungsbereich 120 besitzt eine Seitengrenze 110 und eine vordere Grenze 130.
Unter der Annahme, daß der Bereich der von dem Radargerät auf dem vorbestimmten Fahrzeug 100 erfaßte Bereich von Geschwindigkeiten als Vmin bis Vmax gegeben ist und daß eine Periode eines Erfassungszyklus (Steuerungszyklus) zum Erfassen eines Objekts durch das Radargerät als ΔT bezeichnet wird, berechnet sich der Abstand des vorbestimmten Fahrzeugs 100, welches während einer Periode fährt, durch D = Vmax × ΔT.
Der Erfassungsbereich 130 enthält einen ersten Bereich 400 und einen angenommenen Geisterbildbereich 40. Der erste Bereich 400 wird als Bereich definiert, welcher eingeschlossen wird durch die Seitengrenze 110 des Erfassungsbereichs 120, den Abstand D auf der Grenze zwischen der momentanen Fahrspur 500 und der benachbarten Fahrspur 700, eine mittlere Grenze 600 parallel zu der Seitengrenze 110 um den Abstand D in eine Fahrtrichtung des vorbestimmten Fahrzeug 100 getrennt und die vordere Grenze 130. Der angenommene Geisterbildbereich 40 ist ein anderer Bereich als der erste Bereich 400 und die momentane Fahrspur 500 in dem Erfassungsbereich 120.
Maximale relative Geschwindigkeiten, welche üblicherweise bezüglich des vorbestimmten Fahrzeugs 100 festgelegt werden, sind ein Ordinalwert, den Fahrzeuge annehmen können. Beispielsweise kann eine maximale relative Geschwindigkeit eine Differenz zwischen einer legalen maximalen Geschwindigkeit und einer legalen minimalen Geschwindigkeit und eine andere Geschwindigkeit sein, welche durch Addieren einer vorbestimmten Geschwindigkeit wie einer Geschwindigkeit zum Passieren eines anderen Fahrzeugs abgeleitet wird. Wenn ein Navigationssystem verfügbar ist, welches zwischen Straßen und Autobahnen unterscheiden kann, kann ein Wert variabel auf eine Straße oder eine Autobahn festgelegt werden.
Der oben erwähnte erste Bereich 400 wird festgelegt, um zu beurteilen, ob benachbarte Fahrspuren 700 vorhanden sind oder nicht. D. h., wenn eine benachbarte Fahrspur 700 vorhanden ist, wird ein auf der benachbarten Fahrspur 700 erfaßtes Objekt üblicherweise einmal in dem ersten Bereich 400 erfaßt. Dies liegt daran, daß der erste Bereich 400 als Bereich bezeichnet wird, wo ein Fahrzeug, welches mit einer maximalen relativen Geschwindigkeit bezüglich des vorbestimmten Fahrzeugs fährt, einmal während eines Erfassungszyklus erfaßt werden kann. Wenn ein Objekt in dem angenommenen Geisterbildbereich 40 das erste Mal und nicht in dem Bereich 400 erfaßt wird, wird beurteilt, daß benachbarte Fahrspuren 700 nicht vorhanden sind. Trotz der Tatsache, daß benachbarte Fahrspuren 700 nicht vorhanden sind, wird dann, wenn das Objekt wie ein Fahrzeug in dem angenommenen Geisterbildbereich 400 erfaßt wird, entschieden, daß das Objekt ein Geisterbild ist.
Um die Genauigkeit einer Geisterbildbeurteilung zu verbessern, wobei nicht entschieden wird, daß alle das erste Mal in dem angenommenen Geisterbildbereich 40 erfaßten Objekte Geisterbilder sind, wird das Objekt lediglich dann, wenn ein Zielfahrzeug 200 vorhanden ist, welches mit demselben Abstand und derselben Geschwindigkeit wie das Objekt fährt, als Geisterbild 210 beurteilt.
4 bis 7 zeigen Flußdiagramme von Prozessen zum Beurteilen eines oben erwähnten Geisterbilds entsprechend der Ausführungsform der Erfindung. Die Flußdiagramme werden in einem Steuerungszyklus von 100 ms von der CPU 26a des Mikrocomputers 26 ausgeführt.
4 zeigt ein Flußdiagramm des gesamten Prozesses der Ausführungsform der Erfindung. Entsprechend 4 wird ein Prozeß des Erkennens eines Objekts und des Sendens von Daten eines Abstands und einer relativen Geschwindigkeit einer (nicht dargestellten) Automobilraum-ECU (car space electronic control unit) erläutert. In einem Schritt 100 werden Daten von der ECU empfangen. Die Daten beinhalten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, welche zur Beurteilung verwendet werden, ob ein Objekt sich bewegt oder stationär ist, und Lenkwinkeldaten, welche zur Berechnung einer Abschätzung von R verwendet werden.
In einem Schritt 200, bei welchem das Steuersignal C1 dem Dreieckswellengenerator 22 aufgebracht wird, wird ein Modulationssignal Sm erzeugt, welches ermöglicht, daß die frequenzmodulierten Radarwellen über die Sendeantenne 12e in dem Sender 12 gesendet werden.
In einem Schritt 300 empfängt der Empfänger 14 von dem voraus befindlichen Objekt reflektierte Wellen, um das Schwebungssignal B1 zu erzeugen, welches in Digitaldaten durch den A/D-Wandler 24a umgewandelt wird, um in den RAM 26c geschrieben zu werden.
In einem Schritt 400 wird ein Aufbringen des Steuersignals C1 dem Dreieckswellengenerator 22 gestoppt, wodurch das Senden der frequenzmodulierten Radarwellen gestoppt wird.
In einem Schritt 500 wird das Schwebungssignal B1 der Operationsprozeßeinheit 28 aufgebracht, wobei eine Frequenzanalyse ausgeführt wird. Als Ergebnis der Ausführung wird an jedem der ansteigenden und abfallenden Flanken der frequenzmodulierten Radarwellen ein komplexer Vektor für jede Frequenz erlangt.
In einem Schritt 600 werden auf der Grundlage der Absolutwerte der komplexen Vektoren, d. h. der Amplituden der Frequenzkomponenten des komplexen Vektors, alle Frequenzkomponenten erfaßt, welche eine Spitze bezüglich des Frequenzspektrums besitzen. Die Frequenz wird als Spitzenfrequenz bezeichnet.
In einem Schritt 700 wird eine Spitzenfrequenz, welche sich auf reflektierte Wellen von demselben Objekt bezieht, unter den Spitzenfrequenzen der ansteigenden und abfallenden Flanken bezeichnet, die in dem Schritt 600 erlangt werden. Da die Paarbildung die gleiche wie zuvor ist, wird keine bestimmte Erläuterung davon gegeben.
In einem Schritt 800 werden auf der Grundlage von Spitzenfrequenzen der ansteigenden und abfallenden Abschnitte, welche in dem Schritt 700 bezeichnet werden, ein Abstand, eine relative Frequenz und eine Position des Objekts berechnet, um das Objekt zu erkennen.
In einem Schritt 900 wird bezüglich des bezeichneten Objekts ein Geisterbildbestimmungsprozeß ausgeführt (eine besondere Erläuterung erfolgt unten).
In einem Schritt 1000 wird ein Objekt für eine Automobilraumsteuerung ausgewählt (Raum bedeutet einen Raum zwischen Automobilen). Als Wählverfahren wird eine Abschätzung R von Lenkwinkeldaten berechnet, um Wahrscheinlichkeiten der momentanen Fahrspur zu erlangen. Das Objekt mit einer höheren Wahrscheinlichkeit sollte gewählt werden.
In einem Schritt 1100 werden der Abstand, die Daten der relativen Frequenz und die Position des gewählten Objekts der ECU gesendet.
5 bis 7 werden zur Erklärung einer Subroutine des Geisterbildbeurteilungsprozesses des Schritts 900 verwendet. In einem Schritt 910 wird beurteilt, ob das am Straßenrand befindliche Objekt 300 erkannt wird oder nicht. Wenn drei oder mehrere Reihen von auf einer Leitplanke positionierten Strahlern (projections) erfaßt werden, wird beurteilt, daß das am Straßenrand befindliche Objekt 300 erkannt wird. Wenn beurteilt wird, daß das am Straßenrand befindliche Objekt 300 nicht erkannt wird, begibt sich der Prozeß zu ➀.
5 zeigt ein Flußdiagramm des Geisterbildbeurteilungsprozesses, wenn das am Straßenrand befindliche Objekt 300 erkannt wird. Der Prozeß von ➀ zeigt, ob ein Objekt das Geisterbild 210 ist oder nicht, wenn das am Straßenrand befindliche Objekt 300 nicht erkannt wird. In einem Schritt 912 wird beurteilt, ob ein Objekt in dem vorher bezeichneten angenommenen Geisterbildbereich 40 erfaßt wird oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß das Objekt erfaßt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 914.
In einem Schritt 914 wird beurteilt, ob das in dem angenommenen Geisterbildbereich 40 erfaßte Objekt ein neu aufgetretenes Objekt ist oder nicht. D. h., wenn das Objekt zum ersten Mal in dem angenommenen Geisterbildbereich 40 erfaßt wird, ohne in dem ersten Bereich 400 erfaßt zu werden, wird beurteilt, daß ein neues Objekt aufgetreten ist, worauf Schritt 916 folgt.
In einem Schritt 916 wird beurteilt, ob ein Abstand und eine relative Geschwindigkeit des neuen Objekts mit jenen des Zielfahrzeugs 200 identisch sind, welches als Fahrzeug definiert wird, welches als Gegenstand einer Automobilraumsteuerung zu steuern ist, wobei ein Raum einen Raum zwischen Fahrzeugen bedeutet. Die Beurteilung wird durchgeführt, da dann, wenn ein neues Objekt das Geisterbild 210 ist, es stets mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs 200 fährt. Wenn beurteilt wird, daß der Abstand und die relative Geschwindigkeit des neuen Objekts identisch mit jenen des Zielfahrzeugs 200 sind, begibt sich das Verfahren zu ➂, wo in einem Schritt 960 das neue Objekt als das Geisterbild 210 beurteilt wird. Danach begibt sich die Prozedur zu einem Schritt 970, wo das Geisterbild 200 gelöscht bzw. gestrichen wird.
Wenn irgendeiner der Schritte 912 bis 916 negativ beurteilt wird, begibt sich die Prozedur zu ➄, um die Subroutine zu beenden.
Wenn in dem Schritt 910 beurteilt wird, daß das am Straßenrand befindliche Objekt erfaßt wird, begibt sich die Prozedur zu einem Schritt 930, in welchem beurteilt wird, ob das Zielfahrzeug 200 auf der momentanen Fahrspur 500 erfaßt wird oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß das Zielfahrzeug 200 auf der momentanen Fahrspur 500 erfaßt wird, begibt sich die Prozedur zu einem Schritt 932.
8 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein Geisterbildbereich 220 bezeichnet wird. In dem Schritt 932 wird der Geisterbildbereich 220 wie in 8 dargestellt bezeichnet. Der Geisterbildbereich 220 wird als Bereich definiert, welcher um einen vorbestimmten Betrag größer als ein Auto ist, das an einer Position symmetrisch zu dem Zielfahrzeug 200 um das am Straßenrand befindliche Objekt 300 herum positioniert ist.
In einem Schritt 934 wird beurteilt, ob ein Objekt in dem Geisterbildbereich 220 gefunden wird oder nicht. In einem Schritt 936 wird beurteilt, ob das Objekt in dem Geisterbildbereich 220 neu aufgetreten ist oder nicht. In einem Schritt 938 wird beurteilt, ob der Abstand und die relative Geschwindigkeit des Objekts identisch mit jenen des Zielfahrzeugs 200 sind oder nicht. Wenn alle Schritte 934 bis 938 positiv beurteilt werden, wird in einem Schritt 960 bestimmt, daß das Objekt ein Geisterbild 210 ist, worauf ein Schritt 970 folgt, bei welchem das Geisterbild 210 gelöscht wird. Wenn demgegenüber einer der Schritte 934 bis 938 negativ beurteilt wird, wird die Subroutine beendet.
Wenn in dem Schritt 930 beurteilt wird, daß das Zielfahrzeug 200 nicht auf der momentanen Fahrspur 500 vorhanden ist, begibt sich die Prozedur zu ➁.
7 zeigt ein Flußdiagramm von Extrapolationsprozessen, wenn das Zielfahrzeug 200 nicht erfaßt wird, obwohl das Geisterbild 210 erfaßt wird. Die Prozedur von beginnt mit dem Extrapolationsprozeß. Der Extrapolationsprozeß ist nötig, da die Reflexionsintensität von dem am Straßenrand befindlichen Objekt 300 größer als diejenige von dem Zielobjekt 200 ist, Spitzen des FFT-Leistungsspektrums der von dem Zielfahrzeug 200 reflektierten Wellen in dem FFT-Leistungsspektrum der Wellen vergraben werden, welche von dem am Straßenrand befindlichen Objekt 300 reflektiert werden. Dementsprechend sollte der Extrapolationsprozeß wie unten erläutert ausgeführt werden.
In einem Schritt 948 wird beurteilt, ob ein Objekt außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 erfaßt wird oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß ein Objekt nicht außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 erfaßt wird, begibt sich die Prozedur zu ➃, womit die Subroutine beendet wird. Wenn demgegenüber beurteilt wird, daß ein Objekt außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 erfaßt wird, begibt sich die Prozedur zu einem Schritt 950.
In dem Schritt 950 wird bestimmt, daß das außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 erfaßte Objekt als Geisterbild angenommen wird. Dabei wird das Objekt als angenommenes Geisterbild, nicht als Geisterbild, bestimmt, da das Zielfahrzeug 200 nicht vorhanden ist, welches mit dem außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 erfaßten Objekt fährt, und es kann nicht unterschieden werden, ob das Objekt ein Geisterbild 210 oder Rauschen ist.
9 zeigt ein Diagramm, welches veranschaulicht, wie ein realer Zielbereich 230 bezeichnet wird, wenn das Zielfahrzeug 200 verloren ist. In einem Schritt 952 wird der reale Zielbereich 230 auf der Grundlage eines angenommenen Geisterbilds 211 wie in 9 dargestellt bezeichnet. In einem Schritt 954 wird ein Bereich des realen Zielbereichs 230 in einem vorausgehenden Steuerungszyklus berechnet.
In einem Schritt 956 wird beurteilt, ob das Zielfahrzeug 200 in dem vorhergesagten realen Zielbereich 230 während des vorausgehenden Steuerungszyklus erfaßt wird oder nicht. D. h., wenn Positionsdaten usw. des Zielfahrzeugs 200, welches während des vorausgehenden Steuerungszyklus erkannt wird, in dem RAM 26c gespeichert werden, wird beurteilt, ob das Zielfahrzeug 200 in dem vorhergesagten realen Zielbereich 230 erkannt wird oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß das Zielfahrzeug 200 in dem vorausgesagten realen Zielbereich 230 erkannt wird, sollte der Extrapolationsprozeß ausgeführt werden, da das Zielfahrzeug 200 verloren ist.
In einem Schritt 958 werden ein Abstand und eine relative Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs 200 während eines gegenwärtigen Steuerungszyklus auf der Grundlage des Abstands und der relativen Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs 200 während des gegenwärtigen Steuerungszyklus geschätzt. Das Zielfahrzeug 200, welches den Abstand und die relative Geschwindigkeit wie geschätzt besitzt, wird in dem realen Zielbereich 230 eingerichtet, worauf Schritt 960 folgt. Darüber hinaus wird die relative Geschwindigkeit für den Extrapolationsprozeß dann, wenn eine Beschleunigung des Zielfahrzeugs 200 während des vorhergehenden Steuerungszyklus bekannt ist, auf der Grundlage der Beschleunigung geschätzt. Darüber hinaus können der Abstand und die relative Geschwindigkeit während des vorausgehenden Steuerungszyklus zur Extrapolation wie der Abstand und die relative Geschwindigkeit des verlorenen Zielfahrzeugs 200 geschätzt werden. Der Abstand und die relative Geschwindigkeit des angenommenen Geisterbilds 211 können ebenfalls zur Extrapolation wie der Abstand und die relative Geschwindigkeit des verlorenen Zielfahrzeugs 200 geschätzt werden.
In dem Schritt 960 wird das als angenommenes Geisterbild 211 beurteilte Objekt als reales Geisterbild 210 bestimmt, worauf ein Schritt 970 folgt, bei welchem das Geisterbild gelöscht wird.
In einem Schritt 956 begibt sich demgegenüber, wenn beurteilt wird, daß das Zielfahrzeug 200 nicht in dem realen Zielbereich 230 während des vorausgehenden Steuerungszyklus erkannt worden ist, begibt sich die Prozedur zu einem Schritt 959, bei welchem das angenommene Geisterbild 211 wie ein Rauschen, nicht wie das Geisterbild 210, gelöscht wird. Die Prozedur begibt sich zu ➄, um die Subroutine zu beenden.
Bei den Ausführungsformen der Erfindung kann ein Objekt, welches das erste Mal in dem angenommenen Geisterbildbereich 40, nicht in dem ersten Erfassungsbereich 400, welcher vorher errichtet worden ist, als Geisterbild 210 gelöscht werden, wenn das Objekt mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit wie jenen des Zielfahrzeugs 200 fährt. Als Ergebnis kann eine falsche Erfassung eines Geisterbilds 210 verhindert werden, ohne daß ein am Straßenrand befindliches Objekt 300 erkannt wird.
In einem Fall, bei welchem beurteilt wird, daß ein am Straßenrand befindliches Objekt 300 erfaßt wird, wird ein Geisterbildbereich 220 außerhalb (benachbart zu einer momentanen Fahrspur) eines am Straßenrand befindlichen Objekts 300 errichtet. Wenn ein Objekt neu in dem Geisterbildbereich 220 erfaßt wird und mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit wie jenen eines Zielfahrzeugs 200 fährt, wird das Objekt als zu löschendes Geisterbild 210 beurteilt. Als Ergebnis kann eine falsche Erfassung eines Geisterbilds 210 verhindert werden.
Sogar wenn lediglich ein Geisterbild 210 erfaßt wird, sollte dann, wenn ein Zielfahrzeug 200 in einem vorausgesagten realen Zielbereich 230 während eines vorausgehenden Steuerungszyklus erkannt worden ist, ein Extrapolationsprozeß ausgeführt werden. Dementsprechend kann das Zielfahrzeug 200 ohne Versagen erfaßt werden.
Ein erster Bereich 400 wie oben erwähnt ist in 3 dargestellt. Jedoch ist die Form des ersten Bereichs 400 nicht auf diejenige von 3 beschränkt. D. h., die Form des ersten Bereichs 400 kann irgendeine Form sein, solange wie der erste Bereich errichtet wird, welcher sich außerhalb einer momentanen Fahrspur 500 befindet und in welchem ein Fahrzeug, welches mit einer maximalen relativen Geschwindigkeit bezüglich eines vorbestimmten Fahrzeuges 100 fährt, während eines Steuerungszyklus erfaßt werden.
10 stellt ein zweites Beispiel der Form eines ersten Bereichs dar. Es sind eine Seitengrenze 110 eines Erfassungsbereichs 120 und eine mittlere Grenze 610 vorgesehen, welche einen vorbestimmten Winkel 130 mit der Seitengrenze 110 bilden. Ein erster Bereich 410 ist ein Bereich, welcher eingeschlossen wird durch die Seitengrenze 110, die mittlere Grenze 610 und einen Randabschnitt des Erfassungsbereichs 120. Die mittlere Grenze 610 ist derart definiert, daß ein Punkt um den Abstand D entfernt von einer Mitte 111 einer benachbarten Fahrspur (die Mitte 111 ist eine Position um eine Fahrspurbreite entfernt von einer Mitte eines vorbestimmten Fahrzeugs 100) auf eine Fahrtrichtung des vorbestimmten Fahrzeugs 100 zu passiert wird. Ein angenommener Geisterbildbereich wird durch Bezugszeichen 40 dargestellt.
11 stellt ein drittes Beispiel der Form eines ersten Bereichs dar. Ein Mittelpunkt 111 befindet sich auf einer benachbarten Fahrspur auf einer Seitengrenze 110 eines Erfassungsbereichs 120. Eine mittlere Grenze 620 ist vertikal zu einer momentanen Fahrspur 500 durch eine Position um den Abstand D entfernt von dem Mittelpunkt 111 gezogen. Ein erster Bereich 420 wird als Bereich definiert, welcher von der Seitengrenze 110, der mittleren Grenze 620 und der momentanen Fahrspur 500 eingeschlossen wird. Ein angenommener Geisterbildbereich wird durch Bezugszeichen 40 dargestellt.
12 stellt ein viertes Beispiel der Form eines ersten Bereichs dar. Wenn entsprechend 3, 10 und 11 ein Fahrzeug, welches auf der benachbarten Fahrspur 700 außerhalb des Erfassungsbereichs 120 fährt, in den Erfassungsbereich 110 gelangt, wird ein Fahrzeug zum ersten Mal in dem angenommenen Geisterbildbereich 40 erfaßt. Daher liegt eine Tendenz vor, daß ein Fahrzeug, welches real vorhanden ist, als Geisterbild beurteilt wird. Dementsprechend kann wie in 12 dargestellt ein erster Bereich 430 in einem vorderen Abschnitt des Erfassungsbereichs 120 errichtet werden. Der erste Bereich 430 wird beispielsweise als Bereich festgelegt, welcher von einer vorderen Grenze 112 des Erfassungsbereichs 120, einer parallelen Grenze 605, welche parallel zu der vorderen Grenze 112 um den Abstand D verschoben ist, einer mittleren Grenze 600 und einer momentanen Fahrspur 500 eingeschlossen ist.
Ein erster Bereich und ein angenommener Geisterbildbereich können auf einer Seite einer momentanen Fahrspur errichtet werden. Da beispielsweise wie bei Straßen in Japan Geisterbilder dazu neigen, auf einer linken Seite der momentanen Fahrspur aufzutreten, kann ein angenommener Geisterbildbereich lediglich auf der linken Seite einer momentanen Fahrspur festgelegt werden. Demgegenüber kann wie für Straßen in den Vereinigten Staaten ein angenommener Geisterbildbereich lediglich auf der rechten Seite einer momentanen Fahrspur festgelegt werden. Darüber hinaus kann ein erster Bereich und ein angenommener Geisterbildbereich lediglich in einem Gebiet auf einer benachbarten Fahrspur benachbart einer momentanen Fahrspur errichtet werden.
Wenn lediglich ein Geisterbild 210 erfaßt wird und ein Zielfahrzeug 200 nicht erfaßt wird, gibt es einen anderen Extrapolationsprozeß außer denen des in 7 dargestellten Flußdiagramms, wodurch während eines vorausgehenden Steuerungsprozesses eine vorausgesagte Position von dem Zielfahrzeug 200 unter Erkennung des Zielfahrzeugs 200 in einem gegenwärtigen Steuerungszyklus berechnet wird, und es kann der Extrapolationsprozeß ausgeführt werden, falls die vorausgesagte Position in einem realen Zielbereich 230 liegt. Das Verfahren bietet dieselben Vorteile wie jene der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Um entsprechend dem in 5 dargestellten Flußdiagramm mit Gewißheit zu beurteilen, ob ein Objekt ein Geisterbild 210 ist oder nicht, wird dann, wenn ein neu in einem Geisterbildbereich 210 entdecktes Objekt mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit wie jenen eines Zielfahrzeugs 200 fährt, das Objekt als Geisterbild 210 beurteilt, welches zu löschen ist. Wenn jedoch ein Objekt außerhalb eines am Straßenrand befindlichen Objekts 300 gefunden wird, kann das Objekt ohne eine andere Beurteilung gestrichen werden. Dies liegt daran, daß die Wahrscheinlichkeit hoch ist, daß ein außerhalb des am Straßenrand befindlichen Objekts 300 gefundenes Objekt ein Geisterbild 210 oder Rauschen ist.
Die Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine FMCW-Vorrichtung, auf welche eine Objektkerkennungsvorrichtung angewandt wird. Die Ausführungsformen können aber auch auf eine Automobilraumwarnvorrichtung angewandt werden, welche einen Fahrer über das Vorhandensein eines Fahrzeugs informiert, welches sich dem Fahrer nähert und den Automobilraum verkürzt, und auf eine Kollisionsabmilderungsvorrichtung, welche die Operation eines Airbags entsprechend einem voraus befindlichen Fahrzeug ändert.
Vorstehend wurden eine Objekterkennngsvorrichtung und ein Verfahren davon offenbart. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Objekterkennungsvorrichtung, welche virtuelle Bilder ohne Erfassen eines am Straßenrand befindlichen Objekts entfernt. Wenn ein vorbestimmtes Fahrzeug momentan auf einer Fahrspur fährt, wird ein Erfassungsbereich außerhalb der momentanen Fahrspur derart bezeichnet, daß er einen ersten Bereich und einen angenommenen Geisterbildbereich darin enthält. Der erste Bereich wird eingeschlossen von einer Grenze des Erfassungsbereichs, einer Grenze des angenommenen Geisterbildbereichs benachbart dazu und einer Grenze auf der momentanen Fahrspur, dessen Abstand von dem Fahrzeug während eines Steuerungszyklus bewegt wird. Die Erfindung erfaßt ein Objekt das erste Mal in dem angenommenen Geisterbildbereich, nicht in dem ersten Bereich. Wenn sich das Objekt mit einem Abstand und einer Geschwindigkeit eines Zielfahrzeugs bewegt, wird es als zu löschendes Geisterbild bestimmt.

Claims

Objekterkennungsvorrichtung mit: einer ersten Beurteilungseinheit, welche eingerichtet ist zum Beurteilen, ob ein Objekt, welches real vorhanden oder ein virtuelles Bild ist, auf einer Fahrspur (700) außer derjenigen erfaßt wird, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug (100) momentan fährt; einer zweiten Beurteilungseinheit, die derart eingerichtet ist, daß sie einen ersten Bereich (400, 410, 420) bestimmt, wo ein Fahrzeug, welches auf der benachbarten Fahrspur (700) mit einer vorbestimmten relativen Geschwindigkeit bezüglich des vorbestimmten Fahrzeugs (100) fährt, wenigstens einmal erfaßt werden kann, und einen zweiten Bereich (40) bestimmt, welcher außerhalb der momentanen Fahrspur (500) befindlich ist und den ersten Bereich (400, 410, 420) nicht überlappt, und beurteilen kann, dass das Objekt das erste Mal in dem zweiten Bereich (40) und nicht in dem ersten Bereich (400, 410, 420) erfaßt wird, und einer Erkennungseinheit, welche eingerichtet ist zum Erkennen, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn die erste Beurteilungseinheit beurteilt, daß das Objekt erfaßt wird, und die zweiten Beurteilungseinheit beurteilt, dass das Objekt das erste Mal in dem zweiten Bereich (40) und nicht in dem ersten Bereich (400, 410, 420) erfaßt wird.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinheit derart eingerichtet ist, daß sie dann, wenn ein erstes Objekt in dem zweiten Bereich (40) zum ersten Mal, nicht in dem ersten Bereich (400, 410, 420), erfaßt worden ist, jedoch ein zweites Objekt, welches denselben Abstand und dieselbe relative Geschwindigkeit zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) wie das erste Objekt besitzt, nicht auf der momentanen Fahrspur (500) erfaßt worden ist, nicht das erste Objekt als virtuelles Bild erkennt.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einheit zum Erfassen eines am Straßenrand befindlichen stationären Objekts (300), wobei auf das Erfassen des am Straßenrand befindlichen stationären Objekts (300) die Erkennungseinheit ein außerhalb des stationären Objekts erfaßtes Objekt als virtuelles Bild erkennt.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinheit derart eingerichtet ist, daß sie dann, wenn ein virtuelles Bild außerhalb des stationären Objekts (300) erkannt wird, jedoch ein voraus befindliches Fahrzeug nicht erkannt wird, welches auf der momentanen Fahrspur (500) mit demselben Abstand und derselben relativen Geschwindigkeit zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) wie das virtuelle Bild fährt, einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit des voraus befindlichen Fahrzeugs zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) anhand des virtuellen Bilds abschätzt.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinheit derart eingerichtet ist, daß sie einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit des virtuellen Bilds zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) als den Abstand und die relative Geschwindigkeit des voraus befindlichen Fahrzeugs zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) abschätzt.
Objekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinheit derart eingerichtet ist, daß sie einen Bereich anhand des Abstands und der relativen Geschwindigkeit des virtuellen Bilds zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) bestimmt, wo das voraus befindliche Fahrzeug schätzungsweise vorher befindlich gewesen ist, und dann, wenn das voraus befindliche Fahrzeug in dem bestimmten Bereich erfaßt wird, einen Abstand und eine relative Geschwindigkeit des voraus befindlichen Fahrzeugs zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) während eines gegenwärtigen Steuerungszyklus anhand des Abstands und der relativen Geschwindigkeit des vorher erfaßten voraus befindlichen Fahrzeugs zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) abschätzt.
Radargerät, welches in einem vorbestimmten Fahrzeug (100) verwendet wird, mit: einem Sender (12), welcher eingerichtet ist, Wellen dem vorbestimmten Fahrzeug (100) voran auszusenden; einem Empfänger (14), welcher eingerichtet ist, von einem vor dem vorbestimmten Fahrzeug (100) befindlichen Objekt reflektierte Wellen zu empfangen; und einer Objekterkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6.
Verfahren zum Erkennen eines Objekts, mit den Schritten: Beurteilen (800), ob ein Objekt, welches real vorhanden oder ein virtuelles Bild ist, auf einer Fahrspur (700) außer derjenigen erfaßt wird, auf welcher ein vorbestimmtes Fahrzeug (100) momentan fährt; Bestimmen eines ersten Bereichs (400, 410, 420), wo ein Fahrzeug, welches auf der benachbarten Fahrspur (700) mit einer vorbestimmten relativen Geschwindigkeit bezüglich des vorbestimmten Fahrzeugs (100) fährt, wenigstens einmal erfaßt werden kann, und eines zweiten Bereichs (40), welcher außerhalb der momentanen Fahrspur (500) befindlich ist und den ersten Bereich (400, 410, 420) nicht überlappt, und Erkennen, daß das Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn beurteilt worden ist, daß das Objekt erfaßt wird, und darüber hinaus beurteilt wird, dass das Objekt das erste Mal in dem zweiten Bereich (40) und nicht in dem ersten Bereich (400, 410, 420) erfaßt wird.
Verfahren zum Erkennen eines Objekts unter Verwendung eines Radargeräts auf einem vorbestimmten Fahrzeug (100), mit den Schritten: Senden von Wellen dem vorbestimmten Fahrzeug (100) voran; Empfangen von Wellen, die von einem vor dem vorbestimmten Fahrzeug (100) befindlichen Objekt reflektierte werden; und den Schritten nach Anspruch 8.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (400, 410, 420) derart bestimmt wird, daß ermöglicht wird, ein Objekt einmal in einer Erfassungsperiode zu erfassen, wobei sich das Objekt mit einer maximalen relativen Geschwindigkeit (Vmax) zu dem vorbestimmten Fahrzeug (100) bewegt, bei welcher das Objekt in dem ersten Bereich (400, 410, 420) während der Periode (ΔT) einmal erfaßt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bestimmens des ersten Bereichs (400, 410, 420) durchgeführt wird, wobei eine Strecke (D) durch Multiplizieren der maximalen relativen Geschwindigkeit (Vmax) mit der Periode (ΔT) festgestellt und der erste Bereich (400, 410, 420) anhand der festgestellten Strecke (D) bestimmt wird.