DE4422633A1

DE4422633A1 - Radargerät

Info

Publication number: DE4422633A1
Application number: DE4422633A
Authority: DE
Inventors: Hiroshige Fukuhara; Hiroyuki Kamishima; Toshiro Muramatsu
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2014-06-29
Also published as: US5471215A; DE4422633C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Radargerät, wel ches beispielsweise in einer Alarmeinrichtung gegen Autokolli sionen Einsatz findet. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein einfaches und billiges Radargerät, welches ein reflektiertes Signal empfängt, das Signal in ein binäres Signal umwandelt und eine kumulative statistische Verarbeitung des binären Signals durchführt, um mit großer Empfindlichkeit Ab stände zu messen. Noch genauer, bezieht sich die vorliegende Er findung erstens auf ein Radargerät zum Erfassen eines schwach reflektierten Signals und zweitens auf ein Radargerät zum Erfas sen und Unterdrücken von Störsignalen, die von dem Radargerät eines anderen Autos erzeugt werden, und drittens auf ein Radar gerät zum genauen Messen der relativen Geschwindigkeit eines ge genüberstehenden Fahrzeugs sogar mit einem breiten Übertragungs impuls und viertens auf ein haltbares und zuverlässiges Radar gerät, das in einem Fahrzeug installiert ist, um schnell ein Ziel zu erfassen.

Ein Radargerät ist dazu geeignet, die Entfernung zwischen Fahr zeugen zu bestimmen und ein Autokollisionsalarmsignal bereit zu stellen. Das Radargerät sendet ein Funksignal oder ein Laserim pulssignal auf ein vorausfahrendes Fahrzeug aus, empfängt ein reflektiertes Impulssignal von dem voranfahrenden Fahrzeug und berechnet die Entfernung zwischen den Fahrzeugen gemäß der Zeit spanne zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Impulssig nals. Das Radargerät besitzt daher einen Sender zum Aussenden des Funk- oder Laserimpulssignals auf das voraus fahrende Fahr zeug und einen Empfänger zum Empfangen des reflektierten Impuls signals und zum Umwandeln des Signals in ein elektrisches Sig nal. Das Radargerät besitzt weiterhin ein Steuergerät zum Steuern des Zeitpunkts, zu dem das Impulssignal ausgesandt wird und eine Zeitmeßeinheit, welche mit dem Empfänger verbunden ist, zum Messen der Zeitdauer zwischen dem Aussenden und dem Empfang des Impulssignals.

Der Sender sendet ein Impulssignal synchron mit einem Triggerim puls aus, welcher fortlaufend zu Intervallen Tr unter der Kon trolle des Steuergeräts bereitgestellt wird. Wenn die Amplitude des reflektierten Impulssignals von einem externen Ziel einen Schwellwert Vth überschreitet, stellt der Empfänger ein Meßsig nal bereit. Diese Art von herkömmlichen Radargeräten besitzt einige Nachteile.

Das reflektierte Impulssignal beinhaltet gewöhnlicherweise in ternes und externes Rauschen. Folglich muß der Schwellwert Vth relativ hoch sein, um Meßfehler aufgrund von Rauschen zu vermei den. Das Rauschen ist im allgemeinen zufälliges Rauschen mit einer Gauß′schen Verteilungsfunktion. Wenn das Rauschen eine mo mentane Amplitude n besitzt, ist die Wahrscheinlichkeitsfunktion P(n) eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion gemäß der Gauß′schen Verteilungsfunktion mit einem Mittelwert von Null und einer V- arianz von σ², wobei σ die Standardabweichung ist. Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion P(n) wird durch die folgende Gleichung beschrieben.

In der Gleichung (1) ist σ² Rauschen gleich der Leistung und σ ist deren Effektivwert. Wenn dieses Rauschen in einem Signal mit einer Amplitude s enthalten ist, ist die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion P(n-s) durch die folgende Gleichung beschreibbar:

Folglich ist die Wahrscheinlichkeit von (n-s) < (x mit t=(n-s)/σ durch die folgende Gleichung ausdrückbar:

Zum Beispiel Φ (1)= 0.84134, Φ (2)= 0.97725, und Φ (3) = 0.99865. Um ein von einem Ziel in einem erforderlichen Abstand reflektiertes Signal mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,865% richtig zu mes sen, muß die Ausgangsleistung eines auszusendenden Impulssignals mit einem Schwellwert von 3σ erfaßt werden, einer Amplitude, die größer als der Schwellwert von 3σ ist und einem Spitzenwert, welcher sechs mal größer ist als Effektivwert σ des Rau schens. Dies entspricht einem Verhältnis von Signal zu Rauschen von 15,6 dB. Gemäß einer Radargleichung, wird der Pegel des Em pfangssignals proportional zur vierten Potenz der Entfernung ge dämpft. Folglich ist eine große Entfernung nur mit einem teueren Hochleistungsgenerator meßbar. Anstelle von Erhöhen der Aus gangsleistung kann auch die Empfangsempfindlichkeit erhöht werden. Dies erfordert jedoch eine große Antenne, welche die Ge stalt und das Gewicht des Radarkopfes erhöht, der kaum auf einem Fahrzeug installiert werden kann. Für die Sicherheit des mensch lichen Körpers muß die Ausgangsleistung gering sein, um die Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen. Dadurch kann kaum der er forderliche Empfangspegel realisiert werden.

Die offengelegten japanischen Patente mit den Nummern 1-46034 und 2-2106 offenbaren ein Verfahren zum Verbessern der Empfangs empfindlichkeit eines schwachen Signals. Dieses Verfahren ist anwendbar, um ein zyklisches Signal, wie z. B. ein Loran-C Signal zu empfangen. Dieses Verfahren wandelt das Signal in ein binäres Signal um unter Verwendung von positiven und negativen Werten. Das binäre Signal wird abgetastet und in einem RAM über eine be stimmte Zeitdauer unter der Steuerung eines Mikrocomputers akku muliert. Gemäß dem Inhalt des Speichers wird das Vorliegen, das Signal/Rauschenverhältnis und der Zeitpunkt des Auftretens des Signals erfaßt. Das Akkumulieren von Daten verbessert stark das meßbare Signal/Rauschen-Verhältnis eines schwachen Signals. Wenn eine lange Meßzeit möglich ist, ist dieses Verfahren für ein Signal, wie z. B. das Loran-C Signal mit einer relativ langen Periode, effektiv. Wenn dieses Verfahren beim Empfang eines Ra darsignals angewandt wird, treten einige Probleme auf. Da die Empfangsempfindlichkeit eines Radarsignals proportional zur vierten Potenz der Entfernung ist, muß die Empfindlichkeit 16 mal verbessert werden, um die Meßentfernung zu verdoppeln. Um die Empfindlichkeit der Berechnung zu verbessern, ist die Ver besserung proportional zur zweifachen Potenz der Anzahl von Akkumulationsvorgängen. Folglich wird die Empfindlichkeit 16fach verbessert, wenn die Anzahl der Akkumulationsoperationen um 16² = 256 mal verbessert wird. Die Zeitdauer von wiederholter Aus sendung von Radarimpulsen muß so kurz wie möglich sein. Da die herkömmlichen Verfahren einen Mikrocomputer verwenden, um den Speicher zu steuern, um Radarimpulse zu akkumulieren, wird die Zeitdauer, welche erforderlich ist zum Abtasten und Akkumulieren der Impulse von dem Takt- und dem Befehlszyklus des Mikrocom puters bestimmt. Dies führt dazu, daß die Zeitdauer zwischen dem wiederholten Aussenden von Radarimpulsen begrenzt ist. Folglich ist es schwierig, die Anzahl der Akkumulationsvorgänge stark zu erhöhen, um die Empfindlichkeit zu verbessern. Wenn das Radarge rät als ein Autokollisionsalarmgerät eingesetzt wird, treten weitere Probleme auf. Wenn ein ähnliches Radargerät an einem anderen Auto, welches auf der gleichen Seite fährt, montiert ist, stören sich die Impulssignale der Radargeräte gegenseitig und verhindern eine richtige Abstandsmessung. Nicht nur die Im pulssignale des anderen Autos sondern auch Funken vom Motor, Ein/Ausschaltvorgänge eines Scheinwerfer, der Klimaanlage oder eines Scheibenwischers, sowie Schwankungen in der Stromversorgungsspannung, Sonnenlicht und ein Tunnel verursachen Rauschen. Solches internes und externen Rauschen wird schwingen und ein Rauschsignal erzeugen, welches den Schwellwert über schreiten kann. Dann wird das Rauschsignal irrtümlicherweise als ein reflektiertes Signal von einem Auto erfaßt, welches tatsäch lich nicht existent ist.

Die japanische offengelegte Patentschrift Nr. 3-171380 der An melderin erläutert, daß es notwendig ist, nicht nur einen Ab stand zwischen Fahrzeugen zu messen, sondern auch die relative Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen, wenn ein Kollisions alarmgerät bereitgestellt werden soll. Wenn die relative Ge schwindigkeit gemessen wird, bekommt das herkömmliche Radargerät einige Probleme. Das herkömmliche Radargerät ist nur in der Lage, die Entfernung zu einem Ziel zu bestimmen. Folglich muß, um die relative Geschwindigkeit zu messen, das herkömmliche Ra dargerät die Genauigkeit erhöhen, um die Rate von zeitlichen Veränderungen zu messen. Um die Genauigkeit zu erhöhen ist es notwendig, die Pulsbreite der vom Radar ausgesandten Signale zu verkürzen als auch die Abtastpunkte zu erhöhen. Um eine Meßge nauigkeit von einem Meter bei einer Meßentfernung von 130 Meter zu erhalten, müssen 130 Abtastpunkte vorgesehen werden. Dies verlängert die Zeitdauer um die Akkumulationsvorgänge auszufüh ren. Zusätzlich muß die Pulsbreite des ausgesandten Signals auf einige Nanosekunden verkürzt werden. Dies verkompliziert den Sender, erhöht die Kosten und verschlechtert die Leistung des Radargeräts. Um die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der licht-aussendenden Elemente des Senders sicherzustellen, ist es notwendig, das Tastverhältnis der Impulse zu vermindern. Dies be grenzt die Wiederholungsdauer zwischen zwei Pulsen. Wenn die Wiederholungsdauer gekürzt wird, um schnell für eine Entfernung zu messen, vermindert sich die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der licht-aussendenden Elemente. Auf der anderen Seite dauert es lange bis eine Entfernung gemessen wird, wenn die Wiederholungs dauer verlängert wird.

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein billi ges, kompaktes, einfaches Radargerät bereitzustellen für die schnelle Erfassung, Akkumulation und Speicherung der empfangenen Signale, um sogar ein schwach reflektiertes Signal mit hoher Ge schwindigkeit zu erfassen.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein billiges, kompaktes und einfaches Radargerät bereitzustellen für die schnelle Erfassung, Akkumulation und Speicherung der empfan genen Signale, um mehr Daten anzuhäufen und die Empfindlichkeit bezüglich der Erfassung eines reflektierten Signals zu verbes sern.

Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Radargerät bereitzustellen zum Aussenden eines Impulssignals ge ringer Leistung, welches dem menschlichen Körper nicht schaden kann, wobei eine große Meßentfernung möglich ist und die Inter ferenz mit Impulsen von einem anderen Radargerät vermindert ist und welches die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Zielerfassung und des Messens einer Entfernung zu einem Ziel verbessert.

Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein bil liges, kompaktes und einfaches Radargerät bereitzustellen zum schnellen Messen der relativen Geschwindigkeit eines Ziels, vor ausschauendes Erfassen von Schwankungen im Rauschpegel und zum Verhindern einer irrtümlichen Erfassung von reflektierten Sig nalen.

Eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein billiges, kompaktes und einfaches Radargerät bereitzustellen mit einem Radarkopf (insbesondere licht-aussendende Elemente), wel cher eine verbesserte Haltbarkeit und Zuverlässigkeit aufweist.

Diese Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung von einem Radargerät gelöst, welches aufweist: einen Sender zum Aussenden eines Signals, wie z. B. ein Laserstrahlsignal, ein elektromagne tisches Signal, oder ein Schallsignal, einen Empfänger zum Em pfangen eines Signals, wie z. B. ein Laserstrahlsignal, ein elek tromagnetisches Signal oder ein Schallsignal, welches von einem externen Ziel reflektiert wird, einen Abtaster zum wiederholten Abtasten des empfangenen Signals zu vorher bestimmten Zeitpunk ten, einen Akkumulator zum Akkumulieren von abgetasteten Daten gemäß ihres Inhalts, eine Speichereinheit zum Speichern der akkumulierten Daten, eine Steuereinheit zum Steuern des Senders, des Abtasters, des Akkumulators und der Speichereinheit und eine Entscheidungseinheit zum Auslesen der Daten aus der Speicherein heit und Bestimmen, ob die Daten ein Reflektionssignal von dem Ziel beinhalten. Die Steuereinheit steuert den Sender so, daß dieser ein Impulssignal aussendet mit einer vorbestimmten Zeit dauer und Impulsbreite. Das Impulssignal wird von einem Ziel re flektiert und von dem Empfänger mit einer Verzögerungszeit Td empfangen, die proportional zur Entfernung des Ziels ist. Der Abtaster ist ein Schieberegister zum sequentiellen Schieben und Speichern der abgetasteten Daten. Das empfangene Signal wird in ein binäres Signal umgewandelt gemäß dessen positiven und nega tiven Phasen. Der Akkumulator akkumuliert die Daten, welche vom Abtaster geliefert werden, nur dann, wenn die Daten positiv sind. Die Speichereinheit besitzt Speicher M1 bis Mn, die n Ab tastimpulsen entsprechen, die während jeder Abtastperiode erzeugt werden und akkumuliert die abgetasteten Daten. Nach dem Ende eines Akkumulationszyklusses werden die akkumulierten Daten zur Entscheidungseinheit übertragen.

Die Entscheidungseinheit bestimmt, ob die Daten einen reflek tierten Impuls von dem Ziel beinhalten und berechnet eine Verzö gerungszeit Td, um die Entfernung zu dem Ziel zu messen. Die Ab tastpunkte, d. h. die Adressen der Speicher M1 bis Mn entsprechen der Verzögerungszeit Td und der Entfernung zu dem Ziel. Gemäß einer Verschiebung der abgetasteten Punkte, d. h. der Speicher M1 bis Mn der reflektierten Impulse von dem Ziel, wird die relative Geschwindigkeit des Ziels gemessen. Demzufolge wird die relative Geschwindigkeit richtig gemessen, selbst wenn die Impulsbreite des ausgesandten Signals breit ist. Die vorliegende Erfindung wählt optional eine Abtastfrequenz aus, um die Abtast-, Akkumulations- und Speicheroperationen zu verbessern. Dies er laubt es, die Anzahl der Akkumulationsoperationen zu erhöhen. Je größer die Anzahl der Akkumulationsoperationen ist, desto kleiner wird die Standardabweichung aufgrund von Rauschen, wo durch das Signal/Rauschen-Verhältnis und die Empfindlichkeit eines reflektierten Signals verbessert wird.

Die vorliegende Erfindung wird noch deutlicher von der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schaltbild, welches ein optisches Radargerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 3 ist ein Timingdiagramm, welches die Signale zeigt, die in dem Radargerät der Fig. 2 auftreten;

Fig. 4 zeigt eine Wahrscheinlichkeitsverteilung eines akkumu lierten Wertes k, welcher die Anzahl von Einsen kennzeichnet, wenn das empfangene Signal abgetastet und N_a-mal in einen binären Wert (1 oder 0) umgewandelt wird;

Fig. 5 ist ein Schaltkreis, welcher einen Startimpulsgenera tor in der Fig. 2 zeigt (ein Schaltkreis zum Einstellen der An zahl der Akkumulationszyklen);

Fig. 6 ist ein Schaltdiagramm, welches einen Triggergenerator der Fig. 2 zeigt;

Fig. 7 ist ein Schaltdiagramm für einen Abtastimpulsgenerator der Fig. 2;

Fig. 8 ist ein Schaltdiagramm, welches einen Akkumulations taktgenerator zeigt, der Teil der Schaltung der Fig. 2 ist;

Fig. 9 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches einen Steuer impulsgenerator zeigt, der Teil der Schaltung der Fig. 2 ist;

Fig. 10 ist ein Timingdiagramm, welches die Signale zeigt, die von dem Impulssteuergenerator der Fig. 9 erzeugt werden;

Fig. 11 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches einen Abtast akkumulator der Fig. 2 zeigt;

Fig. 12 ist ein Timingdiagramm, welches eine Akkumulations operation zeigt, die von der Schaltung der Fig. 11 ausgeführt wird;

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von der Entscheidungseinheit der Fig. 2 ausgeführt werden;

Fig. 14 eine Wahrscheinlichkeitsverteilung eines akkumulier ten Wertes k, der durch 2000-maliges Wiederholen eines Akkumula tionszyklusses erreicht wird, der N_a = 128 Akkumulationsoperatio nen durchführt;

Fig. 15 zeigt eine Verteilung eines normierten akkumu lierten Wertes k mit N_a = 8192 in dem Bereich eines Erwartungswer tes von k/N_a zu 3σ;

Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, welches ein zweites Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 erläutert die Erfassung eines reflektierten Impulses und die Berechnung der relativen Geschwindigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt zur Berechnung der relativen Geschwindigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 19, 20 und 21 erläutern den Vorgang einer Interferenz welle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 22 ist ein Blockdiagramm, welches eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 23 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von der Modifizierung des zweiten Ausführungsbeispiels ausge führt werden;

Fig. 24 ist ein Blockdiagramm, welches ein drittes Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 25 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;

Fig. 26 zeigt Schwellwerte, die auf den Rauschpegeln basie rend gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 27 ist ein Blockdiagramm, das ein viertes Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 28 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von dem vierten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden;

Fig. 29 ist ein Blockdiagramm, welches ein fünftes Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 30 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von dem fünften Ausführungsbeispiel ausgeführt werden;

Fig. 31 ist ein Blockdiagramm, welches ein sechstes Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 32 ist ein Timingdiagramm, welches das sechste Ausfüh rungsbeispiel zeigt.

Das erste bis sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Radargerät gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel. Ein Radarkopf besitzt einen Sender 5a zum Aussenden eines Impulssignals, welches ein optisches Signal, ein elektromagneti sches Signal, oder ein Ultraschallsignal sein kann und einen Em pfänger 5b zum Empfangen eines reflektierten Impulssignals. Eine Speichereinheit 6 besitzt einen Abtaster 6A zum Abtasten des re flektierten Impulssignals und eine kumulative Speichereinheit 6B, um nacheinander die abgetasteten Daten abzuspeichern.

Eine Entscheidungseinheit 7 entscheidet, ob die in der Speicher einheit 6B gespeicherten Daten einen reflektierten Impuls ent halten. Eine Steuereinheit 8 steuert das ganze Radargerät, näm lich den Sender 5a, den Abtaster 6A, die kumulative Speicherein heit 6B und die Entscheidungseinheit 7.

Fig. 2 ist ein Schaltbild, welches ein optisches Radargerät ge mäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Sender 5a zum Aus senden eines Impulssignals besitzt einen Treiber 5a-1, welcher im Ansprechen auf einen Triggerimpuls von einem Triggergenerator 8c arbeitet, ein licht-aussendendes Element 5a-2, wie z. B. eine LED- oder eine Laserdiode, die von dem Treiber 5a-1 getrieben wird sowie eine Linse 5a-3 zum fokussieren eines Lichtstrahls, der von dem Element 5a-2 bereitgestellt wird und auf ein Ziel gerichtet ist. Die Laserdiode kann ein GA₁-_xAl_xAs Doppelheterostruktur-Halbleiterlaser sein, welcher infrarote Strahlen aussendet oder ein anderer Halbleiterlaser mit anderen Wellenlängen. Ein Empfänger 5b zum Empfangen eines von dem Ziel reflektierten Impulssignals besitzt eine Linse 5b-1 zum Fokus sieren eines reflektierten Strahls auf eine Lichtabtastseite eines Fotosensors 5b-2, wie z. B. eine Fotodiode, ein APD oder einen Fototransistor, wobei der Fotosensor 5b-2 das fokussierte Licht in ein elektrisches Signal umwandelt. Der Empfänger umfaßt weiter einen begrenzenden Verstärker 5b-3 zum Verstärken des elektrischen Signals und zum Umwandeln des Signals in ein binäres Signal (ein Phasensignal oder ein Vorzeichensignal), welches binäre Werte, wie 1 und 0 repräsentiert und einen Null durchgangskomparator 5b-4 zum Umwandeln des binären Signals in logische Pegel z. B. 5 V und 0 V. Der Fotosensor 5b-2 kann das gleiche verbotene Band Eg besitzen, wie dasjenige des licht-aussendenden Element 5a-2, um Licht mit hoher Empfindlich keit zu empfangen.

Die Betriebsspeichereinheit 6 besitzt einen Timingschaltkreis 6a zum Zählen der Abtastimpulse eines reflektierten Signals gemäß einem Taktsignal, welches von dem Taktoszillator 8a bereitge stellt wird und einen Abtastakkumulator 6b zum Abtasten eines Nulldurchgangssignals, welches von dem Komparator 5b-4 erzeugt wird gemäß einem Abtastimpuls, der von dem Abtastimpulsgenerator 8d bereitgestellt wird und zum Akkumulieren der abgetasteten Daten. Die Entscheidungsschaltung 7 besitzt die Funktion des Be reitstellens einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen (Startim pulse) zum Treiben des licht-aussendenden Elements 5a-2 und be sitzt weiterhin die Funktion des Holens von in dem Abtastakkumu lator 6b gespeicherten Daten und die Funktion des Bestimmens, ob die Daten einen reflektierten Impuls von dem Ziel enthalten. Die Steuereinheit 8 besitzt einen Startimpulsgenerator 8b zum Bereitstellen eines Startimpulses gemäß einem Taktsignal, welches von dem Taktoszillator 8a erzeugt wird und zum Einstel len der Anzahl der Akkumulationsoperationen, die auf die abgeta steten Daten ausgeführt werden. Die Steuereinheit umfaßt weiter den Triggergenerator 8c, welcher den Treiber 5a-1 mit einem Triggerimpuls gemäß dem Taktsignal versorgt und den Abtastim pulsgenerator 8b, der einen Startpunkt gemäß dem Taktsignal, den Abtastbeginn und Endpunkte erkennt gemäß den Instruktionen von dem Startimpulsgenerator 8b, um die Betriebsspeichereinheit 6 zu steuern.

Fig. 3 ist ein Timingdiagramm, welches die Verläufe verschiede ner Signale zeigt. In diesem Beispiel ist das licht-aussendende Element 5a-2 eine Halbleiterlaserdiode. Ein Triggerimpuls (1) wird wiederholt von dem Triggergenerator 8c zu Zeitintervallen von beispielsweise 4 Mikrosekunden erzeugt. Ein Laserimpulssig nal (2) wird von der Laserdiode 5a-2, die von dem Triggergenera tor 8c und dem Treiber 5a-1 gesteuert ist, auf ein externes Ziel ausgesendet. Das Laserimpulssignal (2) wird synchron mit dem Triggerimpuls (1) bereitgestellt. Das Laserimpulssignal (2) kann ein optisches Signal, ein Funksignal oder ein Ultraschallsignal sein. Ein Impulssignal (3) wird von dem begrenzenden Verstärker 5b-3 über die Linse 5b-1 und den Fotosensor 5-2 empfangen. Das empfangene Impulssignal (3) wird überprüft, ob es größer als der Schwellwert Vth von beispielsweise 0 V ist und in ein binäres Signal umgewandelt. Das empfangene Impulssignal (3) befindet sich um eine Verzögerungszeit Td hinter dem ausgesandten Impuls signal (2), welche proportional zur Entfernung des Ziels ist. Das binäre Signal wird in einem Abtastakkumulator 6b währen eines Akkumulationszyklus entsprechend den binären Werten 1 und 0, d. h. positive und negative Amplituden angehäuft. Die Abtast impulse (4) werden von dem Abtastimpulsgenerator 8d immer dann bereitgestellt, wenn ein Triggerimpuls (1) vorliegt. Das Inter vall der Abtastimpulse (4) beträgt Δt und n Teile der Abtastim pulse (4) werden im Ansprechen auf jeden Triggerimpuls (1) bereitgestellt. Die Zahl n beträgt beispielsweise 128. Der Abtastakkumulator 6b besitzt n Speicher M1 bis Mn entsprechend den n Abtastimpulsen. Die Speicher M1 bis Mn werden gelöscht oder auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, bevor das Impulssig nal (2) ausgesandt wird. Der Speicher M1 akkumuliert eine Eins, wenn eine Latch-Schaltung eine Eins im Ansprechen auf eine Eins eines Haltesignals. Diese Akkumulationsoperation wird bis zu dem Speicher Mn ausgeführt, was dem Abtastimpuls n entspricht. Die Akkumulationsoperation wird für n = N_a (beispielsweise 26, 32, 64 oder 128) Laserimpulse (2) fortgesetzt. Der Abtastakkumulator 6b wiederholt die Akkumulationsoperation N_a mal gemäß einem Befehl von dem Startimpulsgenerator 8b und liefert die akkumulierten Daten an die Entscheidungseinheit 7. Aufgrund der akkumulierten Daten entscheidet die Entscheidungseinheit 7, ob die Daten einen reflektierten Impuls von dem Ziel enthalten. Wenn ein reflektierter Impuls enthalten ist, mißt die Entscheidungsein heit 7 die Übertragungszeitdauer des reflektierten Pulses gemäß der Adresse des Speichers, in dem der reflektierte Puls erfaßt worden ist und dem Intervall Δt der Abtastimpulse. Die Übertra gungszeitdauer Td wird als mxΔt berechnet, wenn der reflektierte Impuls in dem m-ten Speicher erfaßt wird. Die Entscheidung, ob ein reflektierter Impuls vorliegt, wird gemäß den in den Spei chern gespeicherten Daten ausgeführt. Je größer die Anzahl N_a der Akkumulationsoperationen, desto kleiner wird die Standardab weichung aufgrund von Rauschen. Das heißt, daß Signal/Rauschen-Verhältnis wird um (N_a)^1/2-mal verbessert, so daß ein reflektierter Impuls leicht von einem Rauschsignal unter schieden werden kann. Der hoch verstärkende begrenzende Verstär ker 5b-3 wandelt ein zufälliges Rauschsignal in ein Rechteck signal um und der Nulldurchgangskomparator 5b-4 liefert eine Eins, wenn das Signal positiv ist und eine Null, wenn es negativ ist, wodurch ein binäres Rauschsignal erzeugt wird, dessen Auftrittswahrscheinlichkeit für eine Eins gleich derjenigen für eine Null ist. Wenn das binäre Rauschsignal wiederholt abgeta stet und akkumuliert wird, zeigen die akkumulierten Daten eine binomische Wahrscheinlichkeitsverteilung. Das heißt, unabhängige N_a-Versuche entsprechend N_a-Abtastoperationen unter den gleichen Bedingungen, bedeuten k (gleich einem akkumulierten Wert k) Er eignisse, beispielsweise das Abtasten einer Eins. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung von k kann dann wie folgt beschrieben werden:

worin p die Wahrscheinlichkeit für eine Eins ist, die in einer Abtastoperation auftritt und q die Wahrscheinlichkeit für eine Null ist, die in der Abtastoperation auftritt. Wenn nur Rauschen vorliegt, ist p = q = 0,5. Fig. 4 zeigt die Wahrscheinlichkeitsverteilungen mit einem akkumulierten Wert von k, p = q = 0,5, und N_a = 26, 32, 64 und 128. Die Abszisse reprä sentiert den akkumulierten Wert k normiert durch N_a, d. h. k/N_a. Der Bereich von k/N_a wird um etwa 1/2 kleiner, wenn die Anzahl der Akkumulationsoperationen ansteigt. Wenn ein Signal solches Rauschen enthält, ist ein erwarteter akkumulierter Wert k und eine Varianz V durch die folgenden Gleichungen beschreibbar:

worin p und q zufälliges Rauschen sind, die eine Gauß′sche Verteilung zeigen und daher gemäß den Gleichungen (2) und (3) wie folgt erhalten werden:

worin σ² die Rauschleistung ist. Dementsprechend ist s/σ gleich dem Verhältnis S/N. Das heißt, p, q, k und V werden eindeutig durch das Verhältnis S/N bestimmt. Wenn k durch N_a normiert ist, d. h. k/N_a = p gemäß Gleichung (6), so nimmt er einen konstanten Wert unabhängig von N_a an. Eine Standardabweichung V^1/2 ist gleich (N_apq)^1/2 gemäß Gleichung (7), und wenn sie durch N_a nor miert wird, erhält man (N_apq)^1/2/N_a = (pq/N_a)^1/2. Mit anderen Worten, die Standardabweichung wird auf 1/(N_a)^1/2 reduziert. Das bedeutet, daß je größer die Anzahl der Akkumulationsoperationen ist, desto kleiner wird die Standardabweichung aufgrund von Rauschen, um so leichter ist es Rauschen von einem Signal zu trennen.

Die Akkumulationsoperation wird nunmehr im Detail erläutert. Die Komponenten des Steuerbausteins 8 werden zunächst detailliert beschrieben. Fig. 5 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches den Startimpulsgenerator 8b zeigt (den Schaltkreis zum Einstellen der Anzahl von Akkumulationsoperationen). Diese Schaltung be sitzt ein RS Flip-Flop 8b-3, einen Teiler 8b-4 und einen Zähler 8b-6. Das RS Flip-Flop 8b-3 empfängt ein externes Startsignal von der Entscheidungseinheit 7 als auch ein Ausgangssignal von einer UND-Torschaltung 8b-2, welcher eine logische UND-Verknüpfung des externen Rücksetzsignals und einem Zähler endsignal von dem Zähler 8b-6 bereitstellt. Diese Eingangssig nale bestimmen einen Ausgang Q1b des RS Flip-Flops 8b-3. Der Teiler 8b-4 empfängt ein Ausgangssignal des Taktoszillators 8a, ein Steuersignal j, welches ein invertiertes externes Rücksetz signal von einem Inverter 8b-1 ist, sowie ein Ausgangssignal Q1b des RS Flip-Flops 8b-3. Diese Eingangssignale bestimmen einen Ausgang Q2a des Teilers 8b-4. Das Ausgangssignal Q2a wird von einem Inverter 8b-5 in einen Startimpuls invertiert. Der Zähler 8b-6 empfängt das Ausgangssignal Q2a des Teilers 8b-4 und addiert die Zählstände. Der Zähler 8b-6 erzeugt ein Zählfort setzsignal, welches von einem Inverter 8b-7 invertiert und an die UND-Torschaltung 8b-2 übertragen wird. Der Zähler 8b-6 stellt ein Akkumulationsstatussignal gemäß den Zählbedingungen bereit. Das heißt, in dem Startimpulsgenerator 8b wird das Aus gangssignal Q1b des RS Flip-Flops 8b-3 ein Signal niedrigen Pegels (L) im Ansprechen auf das externe Startsignal liefern, um den Sperrzustand des Takteingangs des Teilers 8b-4 freizugeben, so daß der Teiler 8b-4 ein 15 MHz Taktsignal durch 32 teilt, um Startimpulse mit einer Intervallänge von 4 Mikrosekunden zu er zeugen. Die Anzahl der Startimpulse ist beispielsweise 8192. Wenn der 8192ste Startimpuls empfangen wird, erzeugt der Zähler 8b-6 ein Ausgangssignal mit einem 14ten Bit mit einem hohen Pe gelsignal (H), um das RS Flip-Flop 8b-3 zurückzusetzen. Dies hält den Teiler 8b-4 an. Das Ausgangssignal des Zählers 8b-6 wird L, während die Startimpulse angelegt werden und wird H nachdem 8192 Startimpulse erzeugt wurden. Der Ausgang des Zäh lers 8b-6 wird geeignet an die Entscheidungseinheit 7 übertra gen.

Fig. 6 ist ein Schaltdiagramm, welches den Triggergenerator 8c zeigt. Der Triggergenerator 8c besitzt JK Flip-Flops 8c-3 und 8c-5. Das JK Flip-Flop 8c-3 empfängt die Ausgangssignale der UND-Torschaltungen 8c-1 und 8c-2. Die UND-Torschaltung 8c-1 stellt eine logische UND-Verknüpfung des Startimpulses und eines Ausgangssignals Q2b des JK Flip-Flops 8c-5 bereit. Die UND-Torschaltung 8c-2 liefert eine UND-Verknüpfung eines Aus gangssignals Q1-a des JK Flip-Flops 8c-3 und eines Ausgangssig nals Q2a des JK Flip-Flops 8c-5. Diese Eingangssignale bestimmen die Ausgangssignale Q1a und Q1b des JK Flip-Flops 5c-3. Das Aus gangssignal Q1a ist ein Treiberimpuls zum Treiben des licht-aussendenden Elements 8a-2, wie z. B. eine LED und das Aus gangssignal Q1b ist ein Triggerimpuls. Das JK Flip-Flop 8c-5 empfängt ein Ausgangssignal von einer Nicht-ODER-Torschaltung 8c-4, die eine Nicht-ODER-Verknüpfung des Ausgangssignals Q1a des JK Flip-Flops 8c-3 und des Startimpulses liefert. Diese Ein gangssignale bestimmen die Ausgangssignale Q2a und Q2b des JK Flip-Flops 8c-5.

Fig. 7 ist ein Schaltdiagramm, welches den Abtastimpulsgenera tor 8d zeigt. Der Abtastimpulsgenerator 8d besitzt ein RS Flip-Flop 8d-2 und einen 4-Bit-Zähler 8d-4. Das RS Flip-Flop 8d-2 empfängt einen Triggerimpuls und ein Ausgangssignal von der UND-Torschaltung 8d-1, die eine UND-Verknüpfung eines externen Löschsignals und eines Endimpulses bereitstellen. Diese Ein gangssignale bestimmen die Ausgangssignale Q1a und Q1b des RS Flip-Flops 8d-2. Eine Nicht-ODER-Torschaltung 8d-3 liefert einen Abtastimpuls gemäß einer Nicht-UND-Verknüpfung des Ausgangssig nals Q1a und des Taktsignals. Das Ausgangssignal der Nicht-UND-Torschaltung 8d-3 wird auch an den 4-Bit-Zähler 8d-4 angelegt zum Zählen der Abtastimpulse. Wenn die Ausgangssignale Qb, Qc, und Qd des Zählers 8d-4, welche den Bits 2 bis 4 ent sprechen, simultan H bei dem 14ten Abtastimpuls werden, geht die Nicht-UND-Torschaltung 8d-5 auf einen niedrigen Pegel L. Dies setzt das RS Flip-Flop 8d-2 zurück und hält das Ausgangssignal der Nicht-UND-Torschaltung 8d-3 an. Das Ausgangssignal der 3-Eingangs-Nicht-UND-Torschaltung 8d-5 erzeugt einen Endimpuls, der das Ende der Abtastimpulse kennzeichnet.

Fig. 8 ist ein Schaltdiagramm, welches den Akkumulationstaktgenerator 6a-a zeigt, der die Timingschaltung 6a bildet. Der Taktgenerator 6a-a ähnelt dem Taktimpulsgenerator 8d der Fig. 7. Der Abtastimpulsgenerator 8d liefert Abtastimpul se im Ansprechen auf einen Triggerimpuls, während der Akkumulationstaktgenerator 6a-a einen Akkumulationstakt im An sprechen auf einen Endimpuls liefert.

Fig. 9 zeigt einen Steuerimpulsgenerator 6a-b, der die Timing schaltung 6a bildet. Der Steuerimpulsgenerator 6a-b besitzt zwei JK Flip-Flops 6a-11 und 6a-14, und eine Vielzahl von Nicht-ODER-Torschaltungen 6a-15 bis 6a-22. Das JK Flip-Flop 6a-11 empfängt ein Ausgangssignal Q2b des JK Flip-Flops 6a-14 und einen Akkumulationstakt. Diese Eingangssignale bestimmen die Ausgangssignale Q1a und Q1b des JK Flip-Flops 6a-11. Das JK Flip-Flop 6a-14 empfängt ein Ausgangssignal einer Nicht-UND-Torschaltung 6a-13, die eine Nicht-UND-Verknüpfung des Ausgangssignals Q1b des JK Flip-Flops 6a-11 und eines Ausgangs signals einer Nicht-UND-Torschaltung 6a-12 liefert. Die Nicht-UND-Torschaltung 6a-12 liefert eine Nicht-UND-Verknüpfung des Akkumulationstakts und eines Ausgangssignals Q2a des JK Flip-Flops 6a-14. Diese Eingangssignale bestimmen die Ausgänge Q2a und Q2b des JK Flip-Flops 6a-14. Die Nicht-UND-Torschaltung 6a-15 stellt ein Steuersignal e (Adreßzähler) bereit gemäß dem Ausgangssignal Q1a des JK Flip-Flops 6a-11, dem Akkumulations takt und dem Ausgangssignal Q2b des JK Flip-Flops 6a-14. Die Nicht-UND-Torschaltung 6a-16 erzeugt ein Steuersignal f (Akkumu lationszähler) gemäß dem Ausgangssignal Q1b des JK Flip-Flops 6a-11, dem Akkumulationstakt und dem Ausgangssignal Q2b des JK Flip-Flops 6a-14. Die Nicht-UND-Torschaltung 6a-17 erzeugt ein Steuersignal g (Hochzählsignal) gemäß dem Ausgangssignal Q1a des JK Flip-Flops 6a-11, dem Ausgangssignal Q2a des JK Flip-Flops 6a-14 und eines invertierten Akkumulationstakts des Inverters 6a-18. Eine Exklusiv-ODER-Torschaltung 6a-21 erzeugt ein Steuer signal h (Speicher I/O-Umschaltung) gemäß den Ausgangssignalen der Nicht-UND-Torschaltungen 6a-19 und 6a-20. Die Nicht-UND-Torschaltung 6a-19 liefert eine Nicht-UND-Verknüpfung des Akkumulationstakts, des Ausgangssignals Q1a des JK Flip-Flops 6a-11 und des Ausgangssignals Q2a des JK Flip Flops 6a-14. Die Nicht-UND-Torschaltung 6a-20 liefert eine NAND-Verknüpfung des invertierten Akkumulationstakts, des Aus gangssignals Q1a des JK Flip-Flops 6a-11 und des Ausgangssignals Q2b des JK Flip-Flops 6a-14. Die NAND-Torschaltung 6a-22 erzeugt ein Steuersignal i (Speicherschreibimpuls) gemäß dem Ausgangs signal Q1a des JK Flip-Flops 6a-11, des Akkumulationstakts und des Ausgangssignals Q2a des JK Flip-Flops 6a-14.

Fig. 10 ist ein Timingdiagramm, welches die von dem Steuerim pulsgenerator 6a-b erzeugten Signale zeigt. Ein Bezugszeichen QA repräsentiert das Ausgangssignal Q1b des JK Flip-Flops 6a-11 und Qb repräsentiert das Ausgangssignal Q2a des JK Flip-Flops 6a-14. Das Steuersignal e nimmt den Pegel L an, wenn der Akkumu lationstakt einen H-Pegel besitzt und die Signale QA, QB den L-Pegel annehmen. Das Steuersignal f nimmt den L-Pegel an, wenn der Akkumulationstakt H ist, das Signal QA den H-Pegel besitzt und das Signal QB den L-Pegel annimmt. Das Steuersignal b nimmt den L-Pegel an, wenn der Akkumulationstakt H, das Signal QA den L-Pegel, und das Signal QB den H-Pegel besitzt. Das Steuersignal h nimmt den L-Pegel an, wenn das Ausgangssignal QA den L-Pegel besitzt und das Signal QB den H-Pegel annimmt. Das Steuersignal i nimmt den L-Pegel an, wenn der Akkumulationstakt den H-Pegel, das Signal QA den L-Pegel und das Signal QB den H-Pegel besitzt.

Fig. 11 ist ein Schaltdiagramm, welches den Abtastakkumulator 6b zeigt. Der Abtastakkumulator 6b besitzt 8-Bit Schieberegister 6b-2 und 6b-3, einen Voreinstellzähler 6b-6 für das Einstellen der Adressen, Speicher 6b-8 und 6b-9, bidirektionale Puffer 6b-11 bis 6b-14 und kumulative Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20. Die 8-Bit-Schieberegister 6b-2 und 6b-3 sind kaskadiert, um ein Abtastsignal des begrenzenden Verstärkers 5b-3 im Anspre chen auf ein Ausgangssignal einer ODER-Torschaltung 6b-1 abzuta sten, welches eine ODER-Funktion eines Abtastimpulses c und eines Steuersignals ee bereitstellt. Die Schieberegister 6b-2 und 6b-3 schieben und speichern die abgetasteten Daten und der Voreinstellzähler 6b-6 stellt die Adressen für die Speicher 6b-8 und 6b-9 ein entsprechend einem Ausgangssignal einer XOR-Torschaltung 6b-4, die das Steuersignal d und ein Steuersig nal 8 der Entscheidungseinheit 7 empfängt sowie in Abhängigkeit einer XOR-Torschaltung 6b-5, welche ein Steuersignal e und ein Steuersignal 9 der Entscheidungseinheit 7 empfängt. Die Speicher 6b-8 und 6b-9 werden in einen Lesemodus oder einen Schreibmodus gemäß einem Ausgangssignal einer XOR-Torschaltung 6b-7 geschal tet, die das Steuersignal i und ein Steuersignal 11 der Ent scheidungseinheit 7 empfängt. Die bidirektionalen Puffer 6b-11 bis 6b-14 befinden sich anfangs im Lesemodus, um Daten aus den Speichern 6b-8 und 6b-9 bereitzustellen und werden in die andere Richtung gemäß dem Steuersignal h und einem Steuersignal 10 der Entscheidungseinheit 7 umgeschaltet. Im Lesemodus werden die Daten der Speicher 6b-8 und 6b-9 in die kumulativen Voreinstell zähler 6b-17 bis 6b-20 geladen und im Schreibmodus werden die Daten der kumulativen Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20 in die Speicher 6b-8 und 6b-9 geladen. Die kumulativen Voreinstellzäh ler 6b-17 bis 6b-20 inkrementieren die geladenen Daten gemäß einem Steuersignal f, einem Steuersignal dd und einem Ausgangs signal einer AND-Torschaltung 6b-16, die ein Ausgangssignal j des 8-Bit-Schieberegisters 6b-3 und ein invertiertes Steuersig nal g empfängt, das von dem Inverter 6b-15 invertiert wird.

Fig. 12 ist ein Timingdiagramm, welches die Akkumulationsopera tion zeigt. Wenn der Endimpuls d bereitgestellt wird, um anzu zeigen, daß der Abtastimpulsgenerator 8d die Abtastimpulse c an gehalten hat, wird jedes Bit des Voreinstellzählers 6b-6 auf den H-Pegelwert eingestellt und die kumulativen Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20 werden gelöscht. Synchron mit dem Endimpuls d stellt der Akkumulationstaktgenerator 6a-a kontinuierlich bei spielsweise 42 Akkumulationstaktimpulse bereit. Gemäß dem Steuersignal e, welches von dem Steuerimpulsgenerator 6a-b gemäß Fig. 9 erzeugt wird, wird der Voreinstellzähler 6b-6 inkremen tiert, um ein $0 an einen Adreßbus 6b-66 auszugeben, wodurch die Adresse Null der Speicher 6b-8 und 6b-9 ausgewählt wird, die sich anfangs im Lesemodus befinden. Dann liefern die Speicher ausgangssignale D0 bis D7 die Speicherinhalte bei der Adresse 0. Zur selben Zeit wird das Steuersignal e an die Taktanschlüsse des 8-Bit-Schieberegisters 6b-2 und den kumulativen Voreinstell zähler 6b-18 gespeist, so daß die Inhalte des Schieberegisters 6b-2 um ein Bit geschoben werden und an die AND-Torschaltung 6b-16 ausgegeben werden. Gemäß dem Steuersignal f werden die In halte der Speicher 6b-8 bis 6b-9 in die kumulativen Voreinstell zähler 6b-17 bis 6b-20 geladen. Wenn das Steuersignal j einen H-Pegel besitzt, inkrementiert das Steuersignal g die kumulati ven Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20 und wenn das Signal j einen L-Pegel besitzt, wird keine Erhöhung durchgeführt, da das Steuersignal g nicht an den anderen Eingang der AND-Torschaltung 6b-16 gespeist wird, welche den Eingang des kumulativen Vorein stellzählers 6b-17 steuert. Das Steuersignal h schaltet die Eingabe-/Ausgaberichtung der bidirektionalen Puffer 6b-11 bis 6b-14 um die Inhalte der kumulativen Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20 an die Speicher 6b-8 und 6b-9 zu übertragen. Wenn das Steuersignal i an die XOR-Torschaltung 6b-7 angelegt wird, werden die Speicher 6b-8 und 6b-9 in den Schreibmodus versetzt und die Inhalte der kumulativen Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20 werden in die Speicher an der Adresse Null geschrieben. Wie oben erläutert, wird eine Speicheradresse gelesen, die einem Bit der 8-Bit-Schieberegister 6b-2 und 6b-3 entspricht, die Adresse wird akkumuliert und mit drei Akkumulationstaktimpulsen eingeschrieben, so daß ein Satz von 14 Bits mit 42 Impulsen vollständig akkumuliert ist. Diese Operation wird 8192 mal aus geführt, um akkumulierte Daten bereitzustellen. In Übereinstim mung mit einem Ausgangssignal des Startimpulsgenerators (dem Schaltkreis zum Einstellen der Anzahl der Akkumulationszyklen) 8b, entscheidet die Entscheidungseinheit, wenn 8192 Akkumula tionszylen abgeschlossen sind, steuert die Speicher 6b-8 und 6b-9 des Abtastakkumulators 6b und die bidirektionalen Puffer 6b-11 und 6b-14 um die akkumulierten Daten aus den Speichern 6b-8 und 6b-9 auszulesen, entscheidet, ob die Daten einen re flektierten Impuls von einem Ziel enthalten und berechnet die Entfernung zu dem Ziel.

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von der Entscheidungseinheit 7 ausgeführt werden. Im Schritt 131 wird die Entscheidungseinheit 7 initialisiert, wodurch die Ein gänge 0 bis 7 initialisiert werden, die von der kumulativen Speichereinheit 6 gelesen werden und die Eingänge 8 bis 12 werden initialisiert. Zum selben Zeitpunkt werden die Steuersig nale 8 bis 11 der XOR-Torschaltungen 6b-4, 6b-5, 6b-7 und 6b-10 initialisiert. Im Schritt 132 löscht die Entscheidungseinheit 7 den Teiler 8b-4 und den Zähler 8b-6 des Startimpulsgenerators 8b und des Voreinstellzählers 6b-6 und die kumulativen Voreinstell zähler 6b-17 bis 6b-20 des Abtastakkumulators 6b. Im Schritt 133 wird ein interner Zähler der Steuereinheit 8 gelöscht. Danach wird eine kumulative Speicherlöschroutine ausgeführt. Im Schritt 134 werden die Steuersignale 9, 10 und 11 bereitgestellt, um die XOR-Torschaltungen 6b-5, 6b-7 und 6b-10 Ausgangssignale erzeugen zu lassen. Im Schritt 1 335 wird der Adreßzähler inkrementiert. Im Schritt 136 wird festgestellt, ob der inkrementierte Wert gleich $10 ist. Diese Schritte inkrementieren die 8-Bit-Voreinstellzähler 6b-2 und 6b-3 und ändern die Eingabe-/Ausgaberichtungen der bidirektionalen Puffer 6b-11 und 6b-14 hinsichtlich der Speicher 6b-8 und 6b-9, so daß gelöschte Ausgangssignale, z. B. $00 der kumulativen Voreinstellzähler 6b-17 bis 6b-20 in die Speicher 6b-8 und 6b-9 eingeschrieben werden. Diese Schritte werden wiederholt durch Inkrementieren der 8-Bit-Schieberegister 6b-2 und 6b-3, um die Inhalte der Spei cher von den Adressen $00 bis $10 zu löschen. Wenn im Schritt 136 festgestellt wird, daß der inkrementierte Wert niedriger als $10 ist, wird der Schritt 134 wiederholt und wenn der Wert gleich $10 ist, wird im Schritt 137 ein externer Startimpuls an den Startimpulsgenerator 8b übertragen, um eine Serie von Akku mulationsoperationen zu beginnen. Im Schritt 138 wird festge stellt, ob der Startimpulsgenerator 8b ein Akkumulationsstart signal des H-Pegels liefert. Wenn das Signal nicht der H-Pegel ist, wird der Schritt 138 wiederholt. Wenn das Signal den H-Pegel besitzt, wird festgestellt, daß der Akkumulationsprozeß vervollständigt ist und im Schritt 139 wird der Voreinstellzäh ler 6b-6 gelöscht, während im Schritt 140 der interne Zähler der Entscheidungseinheit 7 gelöscht wird. Die kumulativen Speicher werden in den Lesemodus versetzt und die höherwertigen 8 Bits werden aus den kumulativen Speichern ausgelesen. Im Schritt 141 wird nämlich die XOR-Torschaltung 6b-5 mit dem Steuersignal 9 versorgt, um den Voreinstellzähler 6b-6 zu inkrementieren. Im Schritt 142 wird der Zähler inkrementiert. Im Schritt 143 wird festgestellt, ob die in die Speicher 6b-8 und 6b-9 eingelesenen Inhalte den Wert $10 besitzen. Wenn der inkrementierte Wert niedriger als $10 ist, wird der Schritt 141 wiederholt und wenn er gleich ist, wird im Schritt 144 die Entfernung zu einem Ziel aus den akkumulierten Daten berechnet. Die kalkulierte Ent fernung und falls notwendig, ein Alarmsignal, werden auf einem Bildschirm angezeigt.

Fig. 14 zeigt die Wahrscheinlichkeitsverteilung eines akkumu lierten Wertes k für Signal/Rauschen-Verhältnisse von +3, -6, -15 und - ∞ dB (nur Rauschsignal). Für jedes der Signal/Rauschen-Verhältnisse ist die Anzahl N_a der Akkumula tionsoperationen 128, welche 2000-mal wiederholt werden. Die rechte Hälfte der Figur für k/N_a von 0,5 bis 1,0 entspricht einer positiven Phase des Signals und die linke Hälfte für k/N_a von 0,0 bis 0,5 entspricht einer negativen Phase des Signals. Die Meßergebnisse für das Verhältnis Signal/Rauschen = - ∞ dB von Fig. 14 stimmt mit dem Ergebnis für die Berechnung (N_a = 128) von Fig. 4 überein. Das herkömmliche Radargerät benötigt ein Verhältnis Signal/Rauschen von 15,6 dB, um ein Signal aus einem Rauschsignal mit einer Genauigkeit von 99,865% zu erken nen. Andererseits verbessert dieses Ausführungsbeispiel das Ver hältnis von Signal zu Rauschen durch 128-faches Akkumulieren der Abtastphasen, so daß ein Signal von ungefähr -6 dB erkannt werden kann. Die Dauer zum Erkennen des Signals beträgt 4 Mikro sekunden × 128 = 512 Mikrosekunden mit einer Pulswiederholungs periode von 4 Mikrosekunden, wie in Fig. 19 gezeigt. Diese Dauer ist sehr kurz. Fig. 15 zeigt das Ergebnis einer Berechnung eines normierten k-Wertes im Bereich eines Erwartungswertes k/N_a und 3σ mit N_a = 8192. Wenn N_a ansteigt, verkleinert sich die Breite der Wahrscheinlichkeitsverteilung proportional zu (N_a)^1/2. Die erforderliche Akkumulationsdauer beträgt 4 Mikrose kunden × 8192 = 32 Millisekunden, was ausreichend kurz ist für eine Fahrzeugabstandsmeßperiode in einem Fahrzeugradargerät. In Fig. 15 ist experimentell verifiziert worden, ähnlich wie in dem Fall der Fig. 14, daß ein Signal von weniger als -20 dB von einem Rauschsignal unterscheidbar ist. Das Ausführungsbeispiel tastet einfach die Phasen eines empfangenen Signals ab und führt Akkumulationsoperationen aus, um dadurch das Verhältnis Signal/Rauschen stark zu verbessern. Die Schaltungen zum Ausfüh ren der Akkumulationsoperationen sind logische Standardschaltun gen, so daß die Abtast-, Akkumulations- und Speicherschritte mit einer höheren Geschwindigkeit ausgeführt werden zu einem ge wünschten Zeitpunkt. Dies führt zu einem Akkumulieren vieler Daten während einer vorgegebenen Zeitdauer, um das Verhältnis Signal/Rauschen zu verbessern. Die logischen Schaltungen können in einem Feld von Torschaltungen auf einem integrierten Halblei terchip ausgeformt werden, um sehr schnelle und rausch arme Operationen ausführen zu können. In ähnlicher Weise können der Fotosensor, der eine PIN-Fotodiode oder ein Fototransistor sein kann, der begrenzende Verstärker und der Nulldurchgangskom parator auf einem einzigen Chip oder einem hybriden integrierten Halbleiterchip ausgeführt werden, um ein rauscharmes, einfaches zuverlässiges Radargerät mit geringem Gewicht zu schaffen.

Dieses Ausführungsbeispiel betrachtet nur positive und negative Phasen eines reflektierten Signals, um das Signal schnell in ein binäres Signal umzuwandeln, dessen Phasen abzutasten und abzu speichern. Folglich ist das Ausführungsbeispiel in der Lage, viele Akkumulationsoperationen auszuführen, um schnell ein schwach reflektiertes Signal aufgrund eines schwachen Übertra gungssignals zu erkennen. Das Ausführungsbeispiel realisiert eine große Empfindlichkeit bezüglich des Erfassens eines reflek tierten Signals. Das Radargerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist einfach und kompakt und stellt einen erforderlichen Meßbe reich sicher. Das Ausführungsbeispiel umfaßt ein lichtaussenden des Element geringer Leistung, einen Funktransmitter oder einen Ultraschallwellentransmitter als Impulssignalsender. Ein solcher Sender ist zuverlässig, besitzt eine lange Betriebsdauer und ist ungefährlich für den menschlichen Körper. Dieses Ausführungsbei spiel verwendet Speicher, um die Akkumulationsoperationen auszu führen. Es ist möglich, einen Zähler vorzusehen, um jedes Bit eines Abtastschieberegisters zu zählen, so daß der Zähler inkre mentiert wird, wenn das korrespondierende Bit nach jeder Abtast operation einen H-Pegel besitzt. Das Ausführungsbeispiel addiert eine Eins, wenn das Abtastergebnis H ist und addiert nichts, wenn das Abtastergebnis L ist. Statt dessen kann auch eine Eins addiert werden, wenn das Abtastergebnis H ist und eine Eins kann subtrahiert werden, wenn das Abtastergebnis L ist. In diesem Fall ist das Ergebnis der Addition und Subtraktion, d. h. die Auftrittswahrscheinlichkeit von H und L jeweils 0,5, wenn nur ein Rauschsignal vorliegt, um einen Mittelwert von Null zu er zeugen. Wenn das Verhältnis von Signal zu Rauschen genügend hoch ist, wird der Mittelwert den Wert Eins annehmen.

Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, welches ganz allgemein das zweite Ausfüh rungsbeispiel zeigt. Die gleichen Teile, die im ersten Ausfüh rungsbeispiel verwendet wurden, wie z. B. der Radarkopf, die Operationsspeichereinheit, die Entscheidungseinheit und die Steuereinheit, werden mit den gleichen Bezugszeichen gekenn zeichnet und werden nicht erneut erläutert. Ein Interferenzde tektor 9 besitzt einen ersten Interferenzdetektor 9A und einen zweiten Interferenzdetektor 9B. Ein erster Detektor 9A besitzt eine Berechnungseinheit 9a zum Berechnen der relativen Geschwin digkeit des Ziels aus der Zeitdauer, die verstreicht, bis ein reflektiertes Signal erfaßt wird und einen Geschwindigkeitsde tektor 9b zum Erfassen einer Anormalität bezüglich des Wertes, der von der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 9a berechnet wird. Der zweite Detektor 9B besitzt einen Offsetdetektor 9c zum Erfassen eines Offsets in den akkumulierten Daten, die von der Betriebsspeichereinheit 6 erzeugt werden, um festzustellen, ob ein Interferenzsignal vorliegt.

Fig. 17 erläutert das Erfassen einer reflektierten Welle und die Berechnung einer relativen Geschwindigkeit, die von der Be rechnungseinheit für die relative Geschwindigkeit ausgeführt wird. Ein optisches Impulssignal (1) wird ausgesandt und von einem externen Ziel reflektiert. Der reflektierte Impuls wird als ein optisches Impulssignal (2) erfaßt, welches ein Rausch signal enthält. Das Signal (2) befindet sich um eine vorbestimm te Zeitdauer hinter dem Sendesignal (1). Das Aussenden des Sig nals (1) und Erfassen des Signals (2) wird synchron mit Abtast impulsen ausgeführt. Ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel werden die Abtastimpulse (3) zu Intervallen von 66,7 Nanosekun den entsprechend einer Entfernung von 10 Metern erzeugt. Dieses Beispiel verwendet 14 Abtastimpulse, um 130 Meter zu messen. Es besteht die Möglichkeit, andere Impulsintervalle zu verwenden, um andere Entfernungen zu messen. Die akkumulierten Werte (4) werden in den Speichern M1 bis M14 gespeichert, welche den Ab tastimpulsen entsprechen. Eine Verteilung der akkumulierten Werte besitzt eine Breite von ΔM entsprechend der Anzahl der Ak kumulationsoperation. Wenn ein akkumulierter Wert (4) einen Schwellwert TH überschreitet, wird ein reflektierter Puls erfaßt und wenn er unter dem Schwellwert TH liegt, wird er als Rausch signal angesehen. Anstelle des optischen Impulssignals (1) kann ein Ultraschallimpulssignal verwendet werden. In diesem Fall wird das Intervall der Impulse gemäß der Schallgeschwindigkeit bestimmt. Das optische Impulssignal ist jedoch bevorzugt, da es kürzere Impulsintervalle erlaubt.

In Fig. 17 besitzt das Signal (2) Impulse in den Speichern M8 und M9. Die Impulse in dem Speicher M8 werden zum Zeitpunkt t1 erfaßt. Wenn das Ziel sich dem Radargerät nähert, d. h. wenn die Entfernung zu dem Ziel sich verkürzt, bewegen sich die empfangenen Impulse (2) in die Richtung des Pfeils, der mit a markiert ist. Die Impulse in dem Speicher M7 werden zum Zeitpunkt t2 er faßt. Die Differenz zwischen t1 und t2 entspricht einer Entfer nung, die um das Ziel und eine Differenz zwischen den Impulsen verkürzt ist, die in den Speichern M8 und M7 erfaßt werden. Die Differenz entspricht einer Zeitdauer, in der sich der Abtast punkt des empfangenen Impulses (2) um ein Abtastintervall ver schiebt, was einer Entfernung von 10 Metern entspricht. Folglich wird eine relative Annäherungsgeschwindigkeit von 10/(t2-t1) m/s erhalten. Wenn das Ziel sich von dem Radargerät wegbewegt, be wegt sich der empfangene Impuls (2) in die Richtung des Pfeiles b. Zum Zeitpunkt t3 fällt der akkumulierte Wert in dem Speicher M8 unter den Schwellwert TH und der reflektierte Impuls ver schwindet. Zum Zeitpunkt t4 fällt der akkumulierte Wert in dem Speicher M9 unter den Schwellwert TH und der reflektierte Impuls verschwindet. Eine Differenz zwischen t4 und t3 entspricht der Entfernung zu dem Ziel und eine Periode, in der der Abtastpunkt des empfangenen Impulses (2) das Abtastintervall verschiebt, d. h. 10 Meter. Folglich wird eine relative Entfernungsgeschwindigkeit als 10/(t4-t3) m/s berechnet. Wenn das Radargerät sich dem Ziel annähert oder sich von diesem ent fernt mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise von 100 Km/h, beträgt seine relative Geschwindigkeit ungefähr 28 m/s. In diesem Fall ist die Zeitdauer um 10 Meter zurückzulegen gleich 10/28 = 0,36 Sek. Die Zeitdauer zum Erfassen eines reflektierten Impulses beträgt 32 Millisek. mit 8192 Akkumulationsoperationen. Diese Zeitdauer beträgt weniger als 1/10 der Bewegungsgeschwindigkeit. Folglich ist ein Fehler beim Kalkulie ren der relativen Geschwindigkeit aufgrund der Erfassungszeit dauer ungefähr +1 m/s. Wenn die relative Geschwindigkeit weniger als 28 m/s beträgt, ist die Zeitdauer um 10 Meter zurückzulegen, länger als 0,36 Sek., was den Fehler weiter ver kleinert.

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt zum Berechnen der relativen Geschwindigkeit. Im Schritt 171 werden die akkumulierten Werte in den Speichern M1 bis Mn von dem Nächsten ausgehend überprüft, um zu sehen, ob sich darinnen ein reflektierter Puls befindet. Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt 172 der fragliche Speicher als Mn gesetzt und die Erfassungszeit t1 gespeichert. Im Schritt 173 wird bestimmt, ob ein Speicher Mn-1 vor dem Speicher Mn einen reflektierten Impuls enthält. Wenn dies der Fall ist, wird im Schritt 174 die Erfassungszeit t2 gespeichert und der Wert 10 Meter entsprechend dem Abtastintervall durch t2 wie folgt geteilt:

Vr1 = 10/(t2-t1) . . .(10)

Schritt 175 liefert den Wert Vr1.

Wenn im Schritt 173 erfaßt wird, daß der Speicher Mn-1 keinen reflektierten Impuls enthält, wird im Schritt 176 überprüft, ob der reflektierte Impuls noch in dem Speicher Mn vorhanden ist. Wenn dies der Fall ist, wird der Schritt 173 wiederholt und wenn dies nicht der Fall ist, wird im Schritt 177 die Zeit t3 gespei chert, zu der der reflektierte Impuls aus dem Speicher Mn ver schwunden ist. Im Schritt 178 wird überprüft, ob der reflektier te Impuls aus dem Speicher Mn+1 verschwunden ist. Wenn der re flektierte Impuls noch in dem Speicher Mn+1 vorhanden ist, wird der Schritt 173 wiederholt und falls nicht, speichert der Schritt 178 die Zeit t4 ab, zu dem der reflektierte Impuls aus dem Speicher Mn+1 verschwunden ist und teilt 10 Meter entspre chend dem Abtastintervall durch t4-t3 wie folgt

Vr2 = 10/(t4-t3) . . .(11)

Schritt 180 liefert den Wert Vr2.

Auf diese Art wird das Erfassen und das Verschwinden eines re flektierten Pulses an dem nächsten Abtastpunkt beobachtet. Dies kann zu der Notwendigkeit führen, daß der optische Sendepuls sehr schnell ansteigen muß. Es ist jedoch nicht erforderlich, die Breite des Impulses zu verkürzen. Andererseits soll die Im pulsbreite nicht größer als das Abtastimpulsintervall von 66,7 Nanosek. sein. Die Wahrscheinlichkeit, daß Rauschen den Schwell wert TH überschreitet, ist nicht immer gleich Null und wenn sie den Schwellwert TH überschreitet, verursacht dies eine fehler hafte Erfassung. Um dies zu vermeiden, ist die Breite des optischen Sendeimpulses so groß, daß ein reflektierter Impuls simultan bei zwei oder mehr Abtastpunkten erfaßt wird, die auf einanderfolgen können oder nicht. Dies vermindert die Wahr scheinlichkeit einer fehlerhaften Bestimmung von Rauschen als einen reflektierten Impuls. Ein Ausführungsbeispiel, welches einen optischen Sendeimpuls verwendet, dessen Breite zwei Ab tastpunkte übersteigt, wird im weiteren unter Bezugnahme auf das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrie ben werden. Das Vergrößern der Breite des Sendeimpulses ist gleichbedeutend mit dem Vergrößern der Anzahl von Akkumulationsoperationen. Das Verwenden von zwei akkumulierten Werten entspricht dem Erhalten eines Abstandes von 3 dB des Signal/Rauschen-Verhältnisses, wenn der Schwellwert unverändert ist. Die Technik des Verwendens von zwei akkumulierten Werten erlaubt es nämlich, den Schwellwert herabzusetzen und zugleich sicherzustellen, daß die gleiche Erfassungswahrscheinlichkeit erreicht wird, wie wenn ein reflektierter Impuls an einem ein zelnen Abtastpunkt erfaßt wird. Daher verbessert das zweite Aus führungsbeispiel die Erfassungsempfindlichkeit um 3 dB. Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt es, daß der optische Sendeimpuls breit ist und verbessert das Signal/Rauschen-Verhältnis. Das zweite Ausführungsbeispiel berechnet korrekt die Geschwindigkeit beim Annähern oder Entfernen sogar mit groben Abtastintervallen. Das zweite Ausführungsbeispiel erleichtert die Impulssendebedin gungen, wodurch der Sender und die Steuereinheit vereinfacht, kleiner und leichter werden.

Fig. 19 bis 21 erläutern das Verarbeiten eines Interferenz signals, welches von einem Impulssignal verursacht wird, das von einem Ziel ausgesandt wird. Wenn ein Fahrzeug, das mit einem Ra dargerät ausgerüstet ist, angehalten wird und wenn ein gegen überstehendes Fahrzeug anhält, welches mit dem gleichen Radarge rät ausgerüstet ist, empfängt das Fahrzeug ein Impulssignal von dem gegenüberstehenden Fahrzeug. In diesem Fall wird das Radar gerät des Fahrzeugs das gegenüberstehende Fahrzeug erfassen, wenn die Radargeräte beider Fahrzeuge ein Referenztaktsignal der gleichen Frequenz fc verwenden und wenn das Impulssignal von dem gegenüberstehenden Fahrzeug das in Frage stehende Fahrzeug inner halb einer für Entfernungsmessungen eingestellten Zeitdauer er reicht. Das Referenztaktsignal wird gewöhnlicherweise von einem Quarzoszillator mit einem Frequenzfehler von Δf erzeugt. Dieser Frequenzfehler erzeugt einen Synchronisationsfehler in einem Im pulssignal, wodurch die Messungs- und Akkumulationsoperationen beeinflußt werden. Wenn das Verhältnis (Δf/fc) des Frequenzfeh lers Δf zur Referenzfrequenz fc kleiner als 2 × 10⁷ (Fig. 19) ist, wird der Frequenzfehler eine relative Geschwindigkeit von 2 × 10^-7 × 3 × 10^-8 (wobei 3 × 10⁸ die Lichtgeschwindigkeit ist) lie fern. Folglich wird festgestellt, daß das gegenüberstehende Fahrzeug eine Geschwindigkeit von 60 m/s (216 Km/h) besitzt. In diesem Fall ist es unmöglich festzustellen, ob es ein Fehler aufgrund von Interferenz mit dem von dem gegenüberstehenden Fahrzeug ausgesandten Impulssignal ist oder ob sich das gegen überstehende Fahrzeug tatsächlich mit der bestimmten Geschwin digkeit bewegt. Wenn das Radargerät als ein Warngerät für Kolli sionen dient, kann es einen falschen Alarm auslösen. Wenn das Verhältnis Δf/fc weiter innerhalb einer Akkumulationszeitdauer von 32 Millisek. ansteigt, nämlich auf das 2-fache einer Abtast periode (133 Nanosek.), d. h. 133 × 10^-9/32 × 10^-3 = 4,16 × 10^-6 auf grund von Interferenzen mit einem Impulssignal von dem gegen überstehenden Fahrzeug, wird die Situation noch schlimmer.

Wenn das Verhältnis Δf/fc größer als 2 × 10^-7 ist und kleiner als 4,16 × 10^-6, wird festgestellt, daß das gegenüberstehende Fahrzeug sich mit einer relativen Geschwindigkeit von 60 m/s (216 Km/h) bewegt. Diese Geschwindigkeit ist anormal als Geschwindigkeit eines normalen Fahrzeugs, so daß bestimmt wird, daß eine fehler hafte Erfassung aufgrund von Interferenz vorliegt. Wenn das Ver hältnis Δf/fc sich in diesem Bereich befindet, ist es möglich, die fehlerhafte Erfassung aufgrund von Interferenz zu identifi zieren durch Beobachten einer relativen Geschwindigkeit. Dann gibt nämlich der Geschwindigkeitsdetektor 9b ein anormales Ausgangssignal aus, wenn die relative Geschwindig keit mehr als 60 m/s beträgt.

Fig. 20 erläutert den Fall, wenn das Verhältnis Δf/fc größer als 4,16 × 10^-6 ist und kleiner als das Verhältnis von Abtastpe riode zur Akkumulationsperiode (in diesem Fall 4 Mikrosek. zu 32 Millisek. = 1,25 × 10^-4 oder weniger). Wie oben erläutert, bewegt sich ein Abtastpunkt über 4,16 × 10^-6 × 0,032 = 133 Nanosek. oder mehr innerhalb der Akkumulationszeitdauer von 32 Nanosek. aufgrund von Interferenz, wenn das Frequenzfehlerverhältnis 4,16 × 10^-6 überschreitet. Folglich wird es unmöglich, die relative Ge schwindigkeit zu berechnen, wenn das Vorliegen oder Verschwinden eines reflektierten Impulses an dem nächsten Abtastpunkt beob achtet wird, wie dies in Fig. 18 der Fall ist.

Folglich wird bestimmt, daß eine fehlerhafte Erfassung aufgrund von Interferenz aufgetreten ist. Auf diese Art verwendet die Warnlogik gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels zwei Parameter, d. h. eine Entfernung und eine relative Geschwindigkeit, um mit Sicherheit eine fehlerhafte Erfassung aufgrund von Interferenz zu identifizieren und kein Warnsignal auszugeben. In diesem Be reich des Frequenzfehlerverhältnisses wird ein empfangener Im puls über drei Abtastpunkte oder mehr beobachtet, die sich bei Zeitintervallen von 66,7 Nanosek. befinden. Wenn das Frequenz fehlerverhältnis weiter ansteigt, überdeckt die Interferenz all mählich alle Abtastpunkte. Wenn das Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc gleich dem Verhältnis aus Abtastintervall zur Akkumula tionsperiode, d. h. 1,25 × 10^-4 ist und sich in Synchronisation mit der Interferenz beim Beginn der Akkumulationsoperation befindet, bewegt sich der Abtastpunkt, wo ein reflektierter Impuls erfaßt wird, um 1,25 × 10^-4 × 0,032 = 4 Mikrosek., was gleich dem Impulssignalsendeintervall ist, nach 32 Millisek., in denen 8192 Akkumulationsoperationen beendet werden.

Folglich wird eine fehlerhafte Erfassung aufgrund von Interfe renz immer erfaßt werden, an jedem Abtastpunkt mit einem Zeit verhältnis von 133 Nanosek./4 Mikrosek. = 3,33% bezüglich einer Impulsbreite von 133 Nanosek. Wenn das Signal zu Rauschen-Ver hältnis der Interferenz genügend groß ist, tritt ein Offset von 8192 × 0,0333 = 273 aufgrund von Interferenz bei 8192 Akkumulations operationen auf. Der Schwellwert TH zum Erfassen eines Impulses in den 8192 Akkumulationsoperationen beträgt ungefähr 0,5 (dem Mittelwert eines Rauschsignals) +0,02 für einen normierten akkumulierten Wert. Folglich ist der Offset größer als der Schwellwert, d. h. 8192 × 0,02 = 163. Wenn er so eingestellt ist, daß er einen gleichförmigen Offset an jedem Abtastpunkt erzeugt, wenn ein Ziel eine Interferenz verursacht, ist es möglich, die Interferenz durch Beobachten der akkumulierten Daten zu identi fizieren, um zu sehen, ob der gleichförmige Offset aufgetreten ist. Wenn das Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc kleiner als 1,25 × 10^-4 ist, wird der Offset unregelmäßig auftreten. Wenn es eine Vielzahl von Zielen mit einem Frequenzfehlerverhältnis von Δf/fc kleiner als 1,25 × 10^-4 gibt, wird ein Puls über mehr als drei Abtastpunkte bestimmt werden, so daß es unmöglich ist, die Interferenz richtig von dem Offset der akkumulierten Werte zu identifizieren. Wenn das Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc so eingestellt wird, daß es größer als das Verhältnis des Abtastin tervalls zur Akkumulationsperiode (1,25 × 10^-4) (Fig. 21) ist, wird ein gleichförmiger Offset immer bei den akkumulierten Daten beobachtet werden. In diesem Fall ist die Interferenz identifi zierbar aus einem Ausgangssignal des Offsetdetektors 9c. Zum gleichen Zeitpunkt wird der Schwellwert TH auf einen geeigneten Offsetwert eingestellt und wenn ein tatsächlich reflektierter Impuls von einem Ziel den Schwellwert TH überschreitet, wird der Impuls erfaßt werden. Folglich ist die Entfernung zu dem Ziel richtig meßbar, sogar wenn eine Interferenz mit dem Ziel auf tritt. Alternativ dazu kann der Offset aufgrund von Interferenz durch eine geeignete Einrichtung entfernt werden, um einen wahren reflektierten Impuls zu erfassen.

Wie oben erläutert, ist das Interferenzsignal erfaßbar und ent fernbar durch Beobachten der relativen Geschwindigkeit und des Offsets in den akkumulierten Daten und durch Entfernen des Off sets. Um die Interferenz mit einem Ziel zu erfassen, muß das Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc größer als 2 × 10^-7 sein, so daß der Geschwindigkeitsdetektor 9b für eine anormale relative Geschwindigkeit die Interfe renz erfassen kann. Dies verhindert, daß eine Warneinrichtung für Kollisionen ein falsches Alarmsignal auslöst. Der Offset ist in Abhängigkeit des Frequenzfehlerverhältnisses erfaßbar. Um mit Sicherheit die Interferenz zu erfassen, muß das Frequenzfehler verhältnis größer als das Verhältnis von Abtastintervall zur Akkumulationsperiode (1,25 × 10^-4) sein. Dies führt dazu, daß die Interferenz über alle Abtastpunkte gestreut wird, so daß die In terferenz entfernt wird und ein reflektierter Impuls von einem Ziel erfaßt wird. Ein reflektierter Impuls, der größer als der Offset ist, ist nämlich erfaßbar. Wenn der Offset 0,0333 be trägt, wird der Schwellwert TH als 0,5533 berechnet, durch Addieren eines Mittelwerts von 0,5 für das Rauschsignal plus einem Schwellwert von 0,02 für ein Nichtinterferenzsignal zum Schwellwert TH. Dies ermöglicht dem Radargerät ein Signal von bis zu -17 dB zu erfassen. Dies entspricht einem Empfindlich keitsverlust von 3 dB, verglichen mit einem Signalerfassungspe gel von -20 dB mit keiner Interferenz. Aufgrund des Empfindlich keitsverlusts von 3 dB wird die Meßentfernung um 0,91 mal ver ringert oder 0,84 mal, wenn der Empfindlichkeitsverlust 6 dB be trägt. Dies führt jedoch dazu, daß die Interferenzsignale mini miert oder entfernt werden. Wie oben erläutert, ist das Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc eines Referenztaktsignals so ein gestellt, daß ein Interferenzsignal von einem Ziel über alle Ab tastpunkte gestreut wird, wodurch das Interferenzsignal entfernt wird.

Dieses Ausführungsbeispiel erfaßt ein Interferenzsignal von einem Ziel gemäß einer relativen Geschwindigkeit und in Speichern akkumulierter Daten und entfernt das Interferenzsig nal. Das Ausführungsbeispiel wählt geeignet die Frequenz des Re ferenztaktsignals und dessen Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc aus, um den Einfluß des Interferenzsignals zu minimieren. Das Ausfüh rungsbeispiel minimiert und entfernt daher fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Interferenzsignals. Das Ausführungsbeispiel rea lisiert ein zuverlässiges Warngerät für die Entfernung eines Fahrzeugs und ein Warngerät für Kollisionen, um eine sichere Fahrt zu gewährleisten. Eine 15 MHz Referenztaktfrequenz fc be sitzt eine Periode von 66,7 Nanosek., was einer Entfernung von 10 Metern in dem Radargerät entspricht. Wenn ein Meßfehler von 1%, d. h. ein Meter pro 100 Meter zulässig ist, muß das Frequenzfeh lerverhältnis Δf/fc kleiner als 10^-2 oder niedriger sein, d. h. die Frequenz muß sich in einem Frequenzbereich von 14,85 bis 15,15 MHz befinden. Um sicherzustellen, daß das Frequenzfehler verhältnis Δf/fc gleich dem Verhältnis von Abtastintervall zur Akkumulationsperiode, d. h. 1,25 × 10^-4 oder größer ist, muß die Frequenz so verteilt sein, daß ein Bereich von 300 KHz zwischen 14,85 MHz und 15,15 MHz mit 160 Impulsen mit Intervallen von 15 × 10⁶ × 1,25 × 10^-4 = 1875 Hz ausgefüllt ist. Die Referenztaktfre quenz fc muß nicht unbedingt 15 MHz betragen. Viele Frequenzver teilungen sind denkbar. Wenn das Frequenzfehlerverhältnis Δf/fc das Verhältnis von Abtastintervall zur Akkumulationsperiode überschreitet, ist ein Interferenzsignal von einem gegenüber stehenden Fahrzeug erfaßbar mit einem gleichförmigen Offsetwert unabhängig von einer anormalen relativen Geschwindigkeit. Dem entsprechend wird, wenn eine relative Geschwindigkeit von 216 Km/h oder höher tatsächlich auftritt, ein Alarmsignal für anor male Geschwindigkeit ausgegeben werden, um zu warnen, daß die Fahrzeuge sich mit einer Geschwindigkeit von mindestens 120 Km/h oder mehr annähern.

Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert. Das dritte Ausführungsbeispiel ist eine Modifika tion des zweiten Ausführungsbeispiels. Fig. 22 ist ein Blockdia gramm, welches das dritte Ausführungsbeispiel zeigt. Die gleichen Teile, wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels, wie z. B. der Radarkopf und die kumulative Speichereinheit, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und die entspre chenden Erläuterungen werden nicht erneut wiederholt. Eine Ent scheidungseinheit 77 ist im wesentlichen die gleiche, wie die Entscheidungseinheit 7 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Ent scheidungseinheit 77 hat die Funktion zu entscheiden, ob der Er fassungspunkt eines reflektierten Signals von einem Ziel sich bewegt hat, d. h. ob sich die relative Geschwindigkeit des Ziels verändert hat. Die Entscheidungseinheit 77 steuert einen Zähler 12 für die relative Geschwindigkeitserfassung, eine Einheit 13 zum Vermeiden von Fehlererfassung und eine Berechnungseinheit 14 für die relative Geschwindigkeit. Eine Steuereinheit 88 ist im wesentlichen dieselbe, wie die Steuereinheit 8 des ersten Aus führungsbeispiels und erzeugt einen Triggerimpuls für einen Treiber 5a-1 eines Impulssignalsenders 5a. In diesem Ausfüh rungsbeispiel sendet der Sender 5a ein optisches Impulssignal aus, dessen Breite wenigstens zwei aufeinanderfolgende Abtast punkte abdeckt. Der Zähler 12 zählt die Anzahl der Triggerimpul se, die von einem Triggerimpulsgenerator 8c erzeugt werden und informiert die Entscheidungseinheit 77 oder die Berechnungsein heit 14 für die relative Geschwindigkeit über den Zählstand. Der Zähler 12 wird zurückgesetzt, wenn die Berechnungseinheit 14 für die relative Geschwindigkeit die relative Geschwindigkeit des Ziels berechnet hat. Die Einheit 13 zum Vermeiden einer Fehler erfassung wird von der Steuereinheit 88 eingestellt und bestä tigt, ob ein reflektierter Impuls über wenigstens zwei aufeinan derfolgende Abtastpunkte in einer Abtastperiode erfaßt wurde. Wenn der reflektierte Impuls nicht über wenigstens zwei Abtast punkte erfaßt wurde, wird er als Rauschsignal angesehen. Die Be rechnungseinheit 14 für die relative Geschwindigkeit multipli ziert die Anzahl der Triggerimpulse mit dem Intervall der Trig gerimpulse, nämlich vier Mikrosek. und teilt eine Entfernung, welche einem Abtastintervall entspricht (10 Meter in diesem Aus führungsbeispiel, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel) durch das Ergebnis der Multiplikation, wodurch sich die relative Ge schwindigkeit ergibt, d. h. die Annäherungs- oder Entfernungsgeschwindigkeit des Ziels.

Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wenn ein optischer Impuls ausgesandt wird, ein reflektierter optischer Impuls em pfangen, nach dem Verstreichen einer Zeitdauer, die dafür benö tigt wird, daß der ausgesandte Puls von dem Ziel reflektiert wird und das Radargerät erreicht. Die Aussendung und der Empfang des Impulses werden in Übereinstimmung mit den Abtastimpulsen ausgeführt. Die Abtastimpulse werden mit Intervallen von bei spielsweise 66,7 Nanosek. erzeugt, was einer Entfernung von 10 Metern entspricht. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet 14 Ab tastimpulse, um 130 Meter zu messen. Die abgetasteten Daten werden in den Speichern M1 bis M14 entsprechend den Abtastimpul sen akkumuliert. Die akkumulierten Daten zeigen eine Vertei lungsbreite von ΔM in Abhängigkeit von der Anzahl der Akkumulationsoperationen. Wenn akkumulierte Werte an zwei belie bigen aufeinanderfolgenden Abtastpunkten jeweils einen Schwell wert TH überschreiten, wird ein reflektierter Impuls erfaßt. Wenn der akkumulierte Wert unter dem Schwellwert TH ist, wird er als Rauschsignal angesehen.

Ein Verfahren zum Berechnen der relativen Geschwindigkeit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird nunmehr erläutert. Wenn ein reflektierter Impuls von einem Ziel erfaßt wird, wird der Ab tastpunkt des reflektierten Impulses als ein Referenzpunkt ein gestellt und eine Periode, in der der Abtastpunkt sich in eine Vorwärtsrichtung (die Richtung des Pfeiles a in dem ersten Aus führungsbeispiel in Fig. 17) oder in der rückwärtigen Richtung (in der Richtung des Pfeiles b in Fig. 17) um eine Position be wegt, wird gezählt. Entsprechend der gezählten Periode wird die relative Geschwindigkeit des Ziels berechnet. Wenn das Ziel sich dem Radargerät annähert, wird ein reflektierter Impuls in kürze rer Zeit erfaßt. Dementsprechend bewegt sich der Abtastpunkt des reflektierten Impulses um eins vorwärts. Während dieser Periode wird die Anzahl der Triggerimpulse T gezählt und der Zählstand k wird mit dem Intervall (vier Mikrosek.) des Triggerimpulses T multipliziert. Das Multiplikationsergebnis entspricht einer Pe riode, in der sich der empfangene Impuls um das Abtastintervall (10 Meter) bewegt. Folglich wird die relative Annäherungsgeschwindigkeit erhalten als 10/(k T). Wenn das Ziel sich von dem Radargerät entfernt, wird die Periode zwischen dem Aussenden und dem Empfang eines Pulses größer, so daß der Ab tastpunkt des reflektierten Impulses sich um eins rückwärts be wegt. Die Anzahl der Triggerimpulse T wird gezählt und der Zähl stand k der Triggerimpulse wird mit dem Intervall der Triggerim pulse T, d. h. vier Mikrosek. multipliziert. Das Ergebnis der Multiplikation entspricht einer Periode, in der sich der empfan gene Impuls um das Abtastintervall (10 Meter) bewegt. Folglich wird die Entfernungsgeschwindigkeit als 10/(k T) erhalten.

Fig. 23 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. Im Schritt 231 wird festgestellt, ob ein Triggerimpuls T erzeugt worden ist. Falls JA, wird im Schritt 232 der Zähler 12 inkrementiert und im Schritt 233 wird festge stellt, ob ein erster Teil des reflektierten Impulses erfaßt worden ist. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Breite des Pulses von dem Sender 5a über zwei Abtastpunkte. Folglich wird der erste Teil des reflektierten Impulses zuerst erfaßt im Ansprechen auf einen Abtastimpuls. Wenn der erste Teil erfaßt worden ist, wird im Schritt 234 festgestellt, ob ein zweiter Teil des Impulses erfaßt worden ist. Der Grund, warum der zweite Teil des Impulses erfaßt wird, liegt darin, wie oben erläutert, daß sich ein wahrer reflektierter Impuls über wenig stens zwei Abtastpunkte erstreckt. Dies kann eine fehlerhafte Erfassung vermeiden. Wenn im Schritt 234 festgestellt wird, daß es keinen zweiten Teil gibt, wird der Schritt 233 wiederholt. Wenn der zweite Teil erfaßt wird, wird entschieden, daß der er faßte Puls ein wahrer reflektierter Impuls ist und der Schritt 235 verändert den Abtastpunkt von Mn zu Mm, wo der erste Teil des vorangehend reflektierten Impulses erfaßt worden ist. Im Schritt 236 wird ein Abtastpunkt von M zu Mn verändert, wo der erste Teil des reflektierten Impulses erfaßt worden ist. Schritt 237 entscheidet, ob die Abtastpunkte Mn und Mm miteinander über einstimmen. Wenn dies der Fall ist, wird festgestellt, daß die relative Geschwindigkeit des Ziels im wesentlichen Null beträgt und der Schritt 231 wird wiederholt. Wenn Mn und Mm nicht mit einander übereinstimmen, wird entschieden, daß sich die relative Geschwindigkeit des Ziels verändert, d. h., das Ziel nähert sich an oder entfernt sich. Im Schritt 238 wird entschieden, ob der erste Teil des gegenwärtig reflektierten Impulses an einem Ab tastpunkt Mm-1 erfaßt worden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird Schritt 242 ausgeführt und wenn dies der Fall ist, wird festgestellt, daß es eine Annäherungsgeschwindigkeit ergibt. Im Schritt 239 wird die Annäherungsgeschwindigkeit Vr1 wie folgt berechnet:

Vr1 = 10/(t T) . . .(12)

wobei t ein Zählstand ist, der von dem Zähler 12 gezählt wird und T das Intervall (vier Mikrosek.) des Triggerimpulses ist. Im Schritt 240 wird die Annäherungsgeschwindigkeit Vr1 erzeugt. Im Schritt 241 wird der Zähler 12 zurückgesetzt und der Schritt 231 wird wiederholt. Wenn im Schritt 238 festgestellt wird, daß der erste Teil des gegenwärtig reflektierten Impulses nicht an dem Abtastpunkt Mm-1 erfaßt wurde, stellt der Schritt 242 fest, ob der erste Teil des vorliegend reflektierten Impulses an dem Abtastpunkt Mm verschwunden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Schritt 231 wiederholt und wenn es der Fall ist, wird im Schritt 243 entschieden, ob der erste Teil des vorliegend reflektierten Impulses an dem Abtastpunkt Mm+1 erfaßt worden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Schritt 231 wiederholt und wenn es der Fall ist, wird festgestellt, daß es eine Entfernungsgeschwindigkeit gibt. Im Schritt 244 wird die Entfernungsgeschwindigkeit Vr2 wie folgt berechnet:

Vr2 = 10/t d) . . .(13)

wobei t ein Zählstand des Zählers 12 und T das Intervall (vier Mikrosek.) des Triggerimpulses ist. Im Schritt 245 wird die Entfernungsgeschwindigkeit Vr2 erzeugt. Im Schritt 246 wird der Zähler 12 zurückgesetzt und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 231 zurück.

Auf diese Art stellt dieses Ausführungsbeispiel einen Abtast punkt als ein Referenzpunkt ein, wo ein reflektierter Impuls er neut erfaßt wird. Nach Maßgabe des Referenzpunktes zählt das Ausführungsbeispiel eine Verschiebung des reflektierten Impulses gegenüber den Abtastpunkten, um die relative Geschwindigkeit zu berechnen. Dies mag es erforderlich machen, daß der Sendeimpuls sehr stark ansteigt. Es ist jedoch nicht notwendig, die Puls breite zu verkürzen. Dagegen ist es bevorzugt, daß die Pulsbrei te länger als das Intervall der Abtastimpulse gemacht wird. In diesem Beispiel ist die Wahrscheinlichkeit eines Signals, das nur von einem Rauschsignal erzeugt wird und den Schwellwert TH zum Erfassen eines reflektierten Impulses überschreitet, nicht Null. Es gibt nämlich die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Erfassung. Eine solche fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Rauschsignals wird durch ein fortwährendes Überprüfen, ob der reflektierte Impuls bei zwei aufeinanderfolgenden Abtastpunkten erfaßt wird, reduziert. Diese Technik ist gleichbedeutend mit einem weiteren Akkumulieren von Daten. Mit demselben Schwellwert TH ist die Technik des Verwendens von zwei akkumulierten Werten gleichbedeutend mit dem Erhalten eines Grenzwerts von 3 dB. Mit anderen Worten, der Grenzwert TH kann verkleinert werden, um die gleiche Fehlererfassungswahrscheinlichkeit zu erhalten, die durch Erfassen eines reflektierten Impulses an einem Abtastpunkt erhalten wird. Dadurch wird die Erfassungsempfindlichkeit um 3 dB verbessert. Das dritte Ausführungsbeispiel verwendet die Ab tastpunkte als Abstandstore und berechnet eine relative Ge schwindigkeit nach Maßgabe eines Intervalls zwischen den Abtast punkten, wo reflektierte Impulse erfaßt werden, oder einem Inter vall zwischen den Abtastpunkten, wo ein reflektierter Impuls auf taucht und verschwindet. Dieses Intervall wird in Übereinstim mung mit den Triggerimpulsen gezählt und entspricht einer vorge gebenen Entfernung. Selbst, wenn die Breite des Sendeimpulses groß und das Abtastintervall grob ist, ist die relative Ge schwindigkeit richtig und schnell berechenbar. Dieses Ausfüh rungsbeispiel verbreitert die Sendeimpulsbreite größer als das Abtastintervall, so daß ein reflektierter Impuls an zwei oder mehr Abtastpunkten erfaßt wird, um die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Erfassung zu vermindern und die Impulserfassungsempfindlichkeit zu verbessern. Es ist möglich, daß das Rauschsignal den Schwellwert überschreitet, gerade bevor ein reflektierter Impuls, welcher zwei Abtastpunkte umfaßt, er faßt wird. In diesem Fall wird im Schritt 233 das Rauschsignal erfaßt, im Schritt 234 wird ein erster Teil des wahren reflek tierten Impulses und dann ein zweiter Teil des reflektierten Im pulses erfaßt. In diesem Fall wird das Ausführungsbeispiel eine Annäherun 24935 00070 552 001000280000000200012000285912482400040 0002004422633 00004 24816gsgeschwindigkeit liefern, sogar dann, wenn die tat sächliche relative Geschwindigkeit Null ist. Um dies zu verhin dern, ist ein Schritt eingeführt worden, der die relative Geschwindigkeitsberechnung verzögert, wenn ein reflektierter Im puls bei drei oder mehr aufeinanderfolgenden Abtastpunkten er faßt wird. In diesem Fall wird eine fehlerhafte Erfassung ledig lich mit einer zusätzlichen Verzögerungszeit, die einem Trigger impuls entspricht, vermieden. Wenn ein Rauschsignal an zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Abtastpunkten erfaßt wird, wird eine fehlerhafte Erfassung durch Berücksichtigen einer nicht vorhan denen Entfernung vermieden. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet eine einfache Anordnung, welche eine fehlerhafte Erfassung ver meidet, eine Entfernung richtig mißt und eine relative Geschwin digkeit berechnet.

Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 24 ist ein Blockdiagramm, welches das vierte Ausführungsbeispiel zeigt. In der Figur sind die gleichen Teile, wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels, wie z. B. der Radarkopf und der Ab taster mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut erläutert werden. Ein Impulssignalsender 5a sendet ein Impulssignal aus, das von einem Abtaster 6A abgetastet wird. Eine erste kumulative Speichereinheit 6B akkumuliert sequentiell die Daten, die von dem Abtaster 6A abgetastet werden. Die erste kumulative Speichereinheit 6B ist die gleiche, wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels. Während der Sender 5a nicht aktiv ist, tastet der Abtaster 6a Daten ab, die sequentiell in einer zweiten kumulativen Speichereinheit 6C akkumuliert werden. Die zweite kumulative Speichereinheit 6C akkumuliert nämlich nur Rauschsignaldaten. Im Ansprechen auf einen Befehl von einer Steuereinheit 89, holt eine Entscheidungseinheit 79 Daten von der ersten kumulativen Speichereinheit 6B und entscheidet, ob die Daten einen von einem Ziel reflektierten Impuls enthalten, ganz ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Entscheidungseinheit 79 besitzt die Funktion des Berechnens der relativen Geschwin digkeit des Ziels, ähnlich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Ansprechen auf einen Befehl von der Steuereinheit 89 holt die Entscheidungseinheit 79 Daten von der zweiten kumulativen Spei chereinheit 6C, erfaßt einen Rauschsignalpegel an jedem Abtast punkt in einer Abtastperiode und verwendet die Rauschsignalpegel als Schwellwerte, um die von einem Ziel reflektierten Impulse zu erfassen. Die Steuereinheit 89 steuert den Radarkopf 5, den Ab taster 6A, die erste kumulative Speichereinheit 6B und die Ent scheidungseinheit 79, um den von dem Ziel reflektierten Impuls zu erfassen und die relative Geschwindigkeit des Ziels zu be rechnen, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Steuerein heit 89 steuert auch die zweite kumulative Speichereinheit 6C und einen Treibersteuerbaustein 21, um den Rauschsignalpegel an jedem Abtastpunkt in einer Abtastperiode zu erfassen. Der Trei bersteuerbaustein 21 instruiert den Abtaster 6A dahingehend, ein Rauschsignal abzutasten, die Anzahl (z. B. 8192) der Rauschpegelerfassungsoperationen zu zählen, die nach dem Ab tasten eines reflektierten Signals ausgeführt werden und beendet die Rauschpegelerfassungsoperationen in Übereinstimmung mit dem Zählstand. Es ist möglich, den Sender 5a anzuhalten, wenn die Anzahl der Triggerimpulse, die von dem Triggergenerator 8c geliefert werden, einen vorgegebenen Wert erreicht.

Fig. 25 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Im Schritt 281 wird der Zähler N = 0 zurückgesetzt. Im Schritt 282 wird ein Befehl für den Sender 5a erzeugt, ein Impulssignal aus zusenden. Im Schritt 283 wird ein von einem Ziel reflektiertes Signal abgetastet. Schritt 284 liefert die abgetasteten Daten an die erste kumulative Speichereinheit 6B, welche die Daten akku muliert. Schritt 285 informiert die Entscheidungseinheit 79 da rüber, daß die Speicherung von Daten abgeschlossen ist. Der Schritt 286 befiehlt ein Rauschsignal abzutasten. Schritt 287 tastet ein Rauschsignal ab. Im Schritt 288 werden die abgetaste ten Rauschsignaldaten an die zweite kumulative Speichereinheit 6C übertragen, welche die Daten akkumuliert. Im Schritt 289 wird die Entscheidungseinheit 79 darüber informiert, daß die Speiche rung der Rauschsignaldaten abgeschlossen ist. Der Schritt 290 inkrementiert den Zähler N = N+1. Schritt 291 entscheidet, ob N 8192. Wenn N 8192, kehrt das Flußdiagramm zurück zum Schritt 282. Wenn N 8192, überträgt der Schritt 292 das abgetastete Signal und die Rauschsignaldaten an die Entscheidungseinheit 79. Der Schritt 293 erkennt einen Rauschsignalpegel an jedem Abtast punkt entsprechend den Rauschsignaldaten und stellt für den ent sprechenden Abtastpunkt einen Schwellwert TH ein zum Erfassen eines reflektierten Impulssignals. Jeder Rauschsignalpegel ist als ein Schwellwert TH eingestellt. Der Schritt 294 vergleicht die Rauschsignalpegel mit dem abgetasteten reflektierten Signal. Schritt 295 entscheidet, ob ein reflektierter Impuls vorliegt, der größer als die Schwellwerte ist. Wenn dies nicht der Fall ist, entscheidet der Schritt 296, daß kein von einem Ziel re flektierter Impuls vorliegt und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 281 zurück. Wenn ein reflektierter Impuls größer als die Schwellwerte vorliegt, entscheidet der Schritt 297, daß ein vor dem Ziel reflektierter Impuls erfaßt worden ist und das Flußdia gramm kehrt zum Schritt 281 zurück. Wenn der von dem Ziel re flektierte Impuls erfaßt wird, wird die Entfernung zu dem Ziel und die relative Geschwindigkeit des Ziels auf der Grundlage des erfaßten Impulses berechnet und die berechneten Ergebnisse und ein Warnsignal werden, falls notwendig, auf einem Bildschirm an gezeigt.

In Fig. 26 ist ein erfaßtes Rauschsignal in dem Speicher M6 größer als der Schwellwert TH, der gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel eingestellt ist. Das vierte Ausführungsbei spiel stellt dieses Rauschsignal als einen Schwellwert zum Er fassen eines von einem Ziel reflektierten Impulses ein, um eine fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Rauschsignals zu vermeiden. Das vierte Ausführungsbeispiel tastet ein Rauschsignal gerade nach dem Abtasten eines von einem Ziel reflektierten Signals ab. Dies geschieht, um ein Umgebungsrauschsignal abzutasten, das durch Sonnenlicht, Temperatur, Feuchtigkeit, den Motor, den An lasser, oder Schwankungen in der Stromversorgungsspannung ent steht. Das vierte Ausführungsbeispiel tastet ein Rauschsignal nur unmittelbar nach dem Abtasten eines von einem Ziel reflek tierten Signals ab. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Rauschsignal nach dem Aussenden einer Vielzahl von Impulsen abgetastet werden, oder ein Rauschsignal kann s-mal nach dem Aussenden von k-Impulsen abgetastet werden. Die zweite kumulative Speichereinheit 6C kann weggelassen werden und die erste kumulative Speichereinheit 6B kann abwechselnd ein reflektiertes Signal und ein Rauschsignal erfassen. Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung verwendet eine einfache Anordnung, um eine fehlerhafte Auf fassung aufgrund eines Rauschsignals zu vermeiden, eine Entfer nung genau zu messen und richtig die relative Geschwindigkeit zu berechnen. Es ist möglich, die Steuereinheit 89 oder die Trei bersteuerung 21 nach Maßgabe von externen Signalen zu steuern, um optional das Timing des Abtastens des Rauschsignals einzu stellen.

Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 27 ist ein Blockdiagramm, welches das fünfte Ausführungsbeispiel zeigt. In der Figur sind die gleichen Teile, wie diejenigen des vierten Ausführungsbeispiels, wie z. B. der Radarkopf, die kumulative Speichereinheit, die Entscheidungseinheit und die Steuereinheit mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden daher nicht erneut erläutert. Eine Treibersteuerung 821 besitzt eine Funktion des Befehlens einem Abtaster 6A ein Rauschsignal abzu tasten, eine Funktion des Zählens der Anzahl der Operationen (z. B. 8192) des Erfassens von Rauschpegeln nach dem Abtasten eines reflektierten Signals, eine Funktion des Beendens der Rauschpegelerfassungsoperationen gemäß dem Zählstand und eine Funktion des Zählens von Triggerimpulsen, die von dem Triggerge nerator 8C geliefert werden und des Abschaltens eines Impulssig nalsenders 5a bei jeder vorbestimmten Anzahl von Triggerimpulsen ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel. Das fünfte Ausführungs beispiel unterscheidet sich von dem vierten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß es eine Steuerfunktion besitzt zum Beginnen oder Beenden der Rauschpegelerfassungsoperationen im Ansprechen auf einen Befehl, der von einem externen Steuergerät 31 bereit gestellt wird. Das externe Steuergerät 31 besitzt eine Informa tionseinheit 31-1 zum Informieren der Treibersteuerung 821 über den Beginn des Abtastens des Rauschsignals, einen Lichtsensor 31-2 zum Messen von Umgebungslicht, einen Temperatursensor 31-3 zum Messen einer Umgebungstemperatur und der Temperatur des Radargeräts, einen Scheibenwischerschalter 31-4 zum Überwachen des Betriebs eines Scheibenwischers, einen Regentropfensensor 31-5 zum Erfassen, ob Regentropfen vorliegen oder die Quantität der Regentropfen zu bestimmen, einen Timer 31-6 zum Messen der Zeit, einen Anlaßschalter 31-7 zum Erkennen der Bedienung eines Fahrzeugs, nachdem das Radargerät montiert ist, und einen manuel len Schalter 31-8. Die Informationseinheit 31-1 kann einen Schwellwert besitzen zum Bestimmen, ob die Sensoren 31-2, 31-3, 31-5 und 31-6 ein Ausgangssignal liefern und können eine Funk tion besitzen zum Erkennen der Ein/Aus-Zustände der Schalter 31-4, 31-7 und 31-8. Der Schwellwert und die Funktion kann in diesen Sensoren und Schaltern enthalten sein.

Fig. 28 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von dem fünften Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Schritt 321 entscheidet, ob es eine Veränderung in der Beleuchtung gibt.

Wenn dies der Fall ist, beginnt Schritt 329 ein Rauschsignal ab zutasten und danach wird der Schritt 321 wiederholt. Wenn es keine Veränderung in der Beleuchtung gibt, entscheidet der Schritt 322, ob es eine Veränderung bezüglich der Temperatur gibt. Wenn dies der Fall ist, beginnt der Schritt 329 das Rauschsignal abzutasten und danach wird der Schritt 321 wieder holt. Wenn es keine Veränderung bezüglich der Temperatur gibt, bestimmt der Schritt 323, ob der Scheibenwischerschalter 31-4 eingeschaltet worden ist. Wenn dies der Fall ist, beginnt der Schritt 329 ein Rauschsignal abzutasten und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 321 zurück. Wenn der Scheibenwischerschalter 31-4 nicht eingeschaltet worden ist, bestimmt der Schritt 324, ob Regentropfen vorliegen. Wenn dies der Fall ist, bestimmt Schritt 325, ob der Scheibenwischerschalter 31-4 ausgeschaltet worden ist. Wenn es keine Regentropfen gibt, wird der Schritt 326 ausgeführt. Wenn der Schritt 325 bestimmt, daß der Scheiben wischerschalter 31-4 ausgeschaltet worden ist, beginnt der Schritt 329 ein Rauschsignal abzutasten und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 321 zurück. Wenn der Scheibenwischerschalter 31-4 nicht ausgeschaltet worden ist, wird der Schritt 326 ausge führt. Der Schritt 326 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Wenn dies der Fall ist, beginnt der Schritt 329 ein Rauschsignal abzutasten und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 321 zurück. Wenn die vorbestimmte Zeitdauer nicht ver strichen ist, bestimmt der Schritt 327, ob der Anlaßschalter 31-7 eingeschaltet worden ist. Wenn dies der Fall ist, beginnt der Schritt 329 ein Rauschsignal abzutasten und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 321 zurück. Wenn der Anlaßschalter nicht ein geschaltet worden ist, bestimmt der Schritt 328, ob der manuelle Schalter 31-8 eingeschaltet worden ist. Wenn dies der Fall ist, beginnt der Schritt 329 ein Rauschsignal abzutasten und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 321 zurück. Wenn der manuelle Schalter 31-8 nicht eingeschaltet worden ist, kehrt das Flußdia gramm zum Schritt 321 zurück.

Auf diese Art verwendet das fünfte Ausführungsbeispiel das externe Steuergerät 31 zum Steuern der Treibersteuerung 821 zum Steuern, ob ein Rauschsignal abgetastet werden muß. Das externe Steuergerät 31 umfaßt den Beleuchtungssensor 31-2, einen Tempe ratursensor 31-4, einen Scheibenwischerschalter 31-4, einen Regentropfensensor 31-5, einen Timer 31-6, einen Anlaßschalter 31-7 und einen manuellen Schalter 31-8. Folglich ist das fünfte Ausführungsbeispiel in der Lage, die Schwellwerte zum Erfassen eines von einem Ziel reflektierten Impulses zu verändern, wann immer ein Rauschsignal aufgrund von Sonnenlicht, Temperatur, Re gentropfen, Motor, Anlasser oder Schwankungen einer Stromversor gungsspannung hervorgerufen wird. Folglich erfaßt das fünfte Ausführungsbeispiel immer auf direkte Weise einen von einem Ziel reflektierten Impuls, mißt die Distanz zu dem Ziel und berechnet die relative Geschwindigkeit des Ziels. Das fünfte Ausführungs beispiel stellt die Schwellwerte frei ein zum Erfassen eines von einem zielreflektierten Impulses gemäß den Umgebungsbedingungen oder den Befehlen des Fahrers. Das fünfte Ausführungsbeispiel verwendet einen einfachen Aufbau, um eine fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Rauschsignals zu verhindern, eine Entfernung ge nau zu messen und eine relative Geschwindigkeit zu berechnen.

Das sechste Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 29 ist ein Blockdiagramm, welches das sechste Ausführungsbeispiel zeigt. In der Figur werden die gleichen Teile, wie diejenigen des vierten Ausführungsbeispiels, wie z. B. der Radarkopf, die kumulative Speichereinheit, die Ent scheidungseinheit und die Steuereinheit mit den gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet und daher nicht erneut erläutert werden. Eine Treibersteuerung 822 erkennt das Abtasttiming eines Rausch signals in Übereinstimmung mit einem internen Befehl, der von einer Steuereinheit 89 erzeugt wird oder in Übereinstimmung mit einem externen Befehl, der von einem externen Steuergerät 31 der Fig. 27 erzeugt wird. Die Treibersteuerung 822 steuert eine Blende 41. Die Blende ist eine Flüssigkeitskristallblende oder eine mechanische Blende. Im Ansprechen auf einen Befehl von der Treibersteuerung 822 wird die Blende 41 geöffnet und geschlos sen, um die Übertragung eines Impulssignals zu steuern, welches von einem Sender 5a erzeugt wird.

Fig. 30 ist ein Flußdiagramm, welches die Schritte zeigt, die von dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung ausgeführt werden. Schritt 351 bestimmt, ob ein Signal er zeugt worden ist, um mit dem Abtasten eines Rauschsignals zu be ginnen. Wenn dies der Fall ist, setzt der Schritt 352 einen Zäh ler auf Null zurück und der Schritt 353 schaltet ein, d. h. er schließt die Blende 41. Der Schritt 354 veranlaßt den Sender 5a ein Impulssignal auszusenden. Da die Blende 41 geschlossen ist, ist das Impulssignal blockiert. Der Schritt 355 treibt einen Em pfänger 5b, um ein Rauschsignal abzutasten. Der Schritt 356 akkumuliert das abgetastete Rauschsignal in einer zweiten kumu lativen Speichereinheit 6C. Der Schritt 357 inkrementiert den Zähler auf N+1. Der Schritt 358 entscheidet, ob N 8192. Wenn N 8192, kehrt das Flußdiagramm zum Schritt 354 zurück. Wenn N < 8192, schaltet der Schritt 359 aus, d. h. er öffnet die Blende 41. Der Schritt 360 setzt den Zähler auf Null und der Schritt 361 überträgt das Impulssignal von dem Sender 5a. Da die Blende 41 offen ist, wird das Impulssignal nach außen ausgesandt.

Schritt 362 treibt den Empfänger 5b um ein von einem Ziel reflektiertes Impulssignal abzutasten. Der Schritt 363 akkumu liert das abgetastete Signal in einer ersten kumulativen Spei chereinheit 6B. Der Schritt 364 inkrementiert den Zähler auf N+1. Der Schritt 365 bestimmt, ob N 8192. Wenn N 8192, kehrt das Flußdiagramm zum Schritt 361 zurück. Wenn N < 8192, überträgt der Schritt 366 das abgetastete Rauschsignal und ein Signal an die Entscheidungseinheit 79. Der Schritt 367 erfaßt die Rauschpegel gemäß dem abgetasteten Rauschsignal und stellt die Schwellwerte zum Erfassen eines reflektierten Impulses gemäß den Rauschpegeln ein. Der Schritt 368 vergleicht die Schwellwerte mit dem abge tasteten Signal. Der Schritt 369 entscheidet, ob es irgendeinen abgetasteten Wert gibt, welcher die Schwellwerte überschreitet. Wenn es keine Daten gibt, die die Schwellwerte überschreiten, bestimmt der Schritt 370, daß es keinen reflektierten Impuls gibt und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 351 zurück. Wenn es einen Wert gibt, welcher die Schwellwerte überschreitet, be stimmt der Schritt 371, daß es einen reflektierten Impuls gibt und das Flußdiagramm kehrt zum Schritt 351 zurück.

Das sechste Ausführungsbeispiel ordnet die Blende 41 vor dem Sender 5a an. Die Blende 41 wird im Ansprechen auf ein externes Signal geöffnet und geschlossen. Wenn die Blende 41 geschlossen ist, wird ein Rauschsignal erfaßt. Folglich werden die Schwell werte zum Erfassen eines von einem Ziel reflektierten Impulses verändert entsprechend einem Rauschsignal aufgrund von Sonnen licht, Temperatur, Regen, Motor, Anlasser oder Schwankungen in der Stromversorgungsspannung etc. Die Schwellwerte können ent sprechend den Bedürfnissen des Fahrers verändert werden. Das sechste Ausführungsbeispiel ist in der Lage, immer korrekt einen von einem Ziel reflektierten Impuls einzufangen. Das sechste Ausführungsbeispiel verwendet eine einfache Anordnung, um eine fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Rauschsignals zu vermeiden, richtig eine Entfernung zu messen und die relative Geschwindig keit zu berechnen. Der Schritt 365 ist nicht darauf beschränkt, festzustellen, ob N 8192. Mit einer größeren Anzahl von N ist es möglich, ein Rauschsignal abzutasten, nachdem einmal eine Viel zahl von Impulsen ausgesandt worden ist oder ein Rauschsignal s mal abzutasten nach dem Aussenden von k-Impulsen. Das sechste Ausführungsbeispiel verwendet eine einfache Anordnung, um genau eine Entfernung zu messen und schnell die relative Geschwindig keit zu berechnen.

Das siebente Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Fig. 31 ist Blockdiagramm, welches das siebente Ausführungsbeispiel zeigt. In der Figur sind die gleichen Teile, wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen ge kennzeichnet und werden hier nicht erneut erläutert. Ein Radar kopf 5 dieses Ausführungsbeispiels besitzt zwei Impulssignalsen der 5a und 5aa, die denselben Aufbau besitzen. Der Sender 5a um faßt eine Serienschaltung aus einem ersten Treiber 5a-1, einem lichtaussendenden Element 5a-2 und einer Linse 5a-3. Der Sender 5aa umfaßt eine Serienschaltung aus einem zweiten Treiber 5aa-1, einem lichtaussendenden Element 5aa-2 und einer Linse 5aa-3. Die lichtaussendenden Elemente 5a-2 und 5aa-2 können LEDs oder Halb leiterlaserdioden sein. Die Impulssignale von den Sendern 5a und 5aa können elektromagnetische oder Ultraschallsignale sein. In diesem Fall müssen Elemente zum Aussenden der elektromagneti schen oder Ultraschallwellensignale verwendet werden, anstatt der lichtaussendenden Elemente. Ein Umschaltschaltkreis 51 em pfängt einen Triggerimpuls von einem Triggergenerator 8c, um das Timing eines Impulssignals zu bestätigen, welches nach außen ausgesandt werden soll und versorgt abwechselnd den ersten und zweiten Treiber 5a-1 und 5aa-1 mit dem Triggerimpuls. Es ist möglich, drei oder mehr Sender oder ein Feld von Sendern vorzu sehen. Fig. 32 ist ein Timingdiagramm, welches das siebente Ausführungsbeispiel zeigt. Wenn eine Steuereinheit 8 ein Erfas sungsstartsignal bereitgestellt hat, wird ein Triggerimpuls (1) alle vier Mikrosek. erzeugt. Ein Impuls 201 wird im Ansprechen auf jeden ungeraden Triggerimpuls (1) ausgesandt und ein Impuls 202 wird im Ansprechen auf jeden geraden Triggerimpuls (1) erzeugt. Wenn es drei oder mehr lichtaussendende Elemente gibt, geben sie abwechselnd Impulse zu Intervallen zu vier Mikrosek. aus. Die Steuereinheit 8, der Umschaltschaltkreis 51 und die Treiber 5a-1, 5aa-1 treiben abwechselnd die Sender zu vorgege benen Intervallen. Beispielsweise soll der Fall betrachtet werden, daß 14 Abtastimpulse (4) erzeugt werden. Das Intervall der Abtastimpulse entspricht 10 Metern. Ein kumulatives Spei chersignal (5) wird erzeugt, wenn kein Abtastimpuls geliefert wird. Wenn das Signal (5) erzeugt wird, werden abgetastete Daten akkumuliert und gespeichert. Gemäß dem siebenten Ausführungsbei spiel versorgt der Umschaltschaltkreis 51 abwechselnd den ersten und zweiten Treiber 5a-1 und 5aa-1 mit einem Triggerimpuls, so daß die Anzahl der Aktivierungen des lichtaussendenden Elements 5a-2 halbiert wird wegen des lichtaussendenden Elements 5aa-2. Mit dem einfachen Aufbau verdoppelt das siebente Ausführungsbei spiel die Betriebsdauer der lichtaussendenden Elemente 5a-2 und 5aa-2. Dies führt zu einer verbesserten Haltbarkeit und Zuver lässigkeit der lichtaussendenden Elemente 5a-2 und 5aa-2. Wenn eines der lichtaussendenden Elemente im Betrieb zerstört wird, kann das andere Element Daten akkumulieren und speichern mit einem Abtastintervall von 8 Mikrosek., welches doppelt so groß, wie das normale Intervall von vier Mikrosek. ist. Dies gewähr leistet eine sichere Fahrweise. Wie unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel erläutert, können die lichtaussenden den Elemente eine geringe Ausgangsleistung haben, um so leicht die Haltbarkeit der lichtaussendenden Elemente zu verbessern. Das siebente Ausführungsbeispiel verbessert darüber hinaus die Haltbarkeit und Sicherheit der Elemente.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der optischen Radarge räte erläutert worden ist, die LEDs und Halbleiterlaserdioden verwenden, ist die vorliegende Erfindung auch anwendbar auf Funk-, Ultraschall-, und Schallwellen-Radargeräte, die Funk- und Schallwellensender anstatt von lichtaussendenden Elementen ver wenden. Im Fall eines Funkradargeräts wird eine kurzwellige elektromagnetische Welle bevorzugt bezüglich der Richtfähigkeit und Interferenz mit anderen Frequenzen. Da die vorliegende Er findung mit einem Übertragungsimpulssignal geringer Ausgangslei stung arbeitet, kann es eine elektromagnetische Welle im Milli meterbandbereich oder im Submillimeterbandbereich verwenden. Schwingungs- und Verstärkungselemente, wie z. B. GaAs FET, HEMT und HBT können als Funkwellensender verwendet werden.

Claims

1. Radargerät, umfassend:

(a) eine Einrichtung zum Aussenden eines Ausgangssignals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schall wellensignalen;
(b) eine Einrichtung zum Empfangen eines von einem externen Ziel reflektierten Signals;
(c) eine Einrichtung zum Abtasten des empfangenen Signals an vorgegebenen Intervallen;
(d) eine Einrichtung zum Akkumulieren von Daten nach Maßgabe der Komponenten des abgetasteten Signals;
(e) eine Einrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten;
(f) eine Einrichtung zum Steuern der Sende-, Abtast-, Akkumulations- und Speichereinrichtung; und
(g) eine Einrichtung zum Auslesen der Daten aus der Speichereinrichtung und zum Entscheiden, ob die Daten ein von dem Ziel reflektiertes Signal enthalten.

2. Radargerät nach Anspruch 1, worin
die Abtasteinrichtung ein Verschieberegister ist, um sukzessive das abgetastete Signal zu verschieben und zu speichern;
die Akkumulationseinrichtung einen positiven Wert akkumuliert immer dann, wenn eine abgetastete Komponente, die sukzessive von der Abtasteinrichtung übertragen wird, positiv ist; und
die Speichereinrichtung Speicher besitzt entsprechend den Abtastimpulsen, die in einer Abtastperiode entsprechend erzeugt werden, um die akkumulierten Daten zu speichern.

3. Radargerät nach Anspruch 1, worin die Abtasteinrichtung wiederholt positive und negative Phasendaten des empfangenen Signals zu vorgegebenen Intervallen abtastet.

4. Radargerät nach Anspruch 1, worin die Abtasteinrichtung wiederholt die positiven und negativen Vorzeichendaten des empfangenen Signals zu vorgegebenen Intervallen abtastet.

5. Radargerät, umfassend:

(a) eine Einrichtung zum Aussenden eines Ausgangssignals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schall wellensignalen;
(b) eine Einrichtung zum Empfangen eines von einem externen Ziel reflektierten Signals;
(c) eine Einrichtung zum Abtasten des empfangenen Signals an vorgegebenen Intervallen;
(d) eine Einrichtung zum Akkumulieren von Daten nach Maßgabe der Komponenten des abgetasteten Signals;
(e) eine Einrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten;
(f) eine Einrichtung zum Steuern der Sende-, Abtast-, Akkumulations- und Speichereinrichtung;
(g) eine Einrichtung zum Auslesen der Daten aus der Speichereinrichtung und zum Entscheiden, ob die Daten ein von dem Ziel reflektiertes Signal enthalten;
(h) eine Einrichtung zum Erfassen eines Interferenzsignals in dem empfangenen Signal; und
(i) eine Einrichtung zum Entfernen des erfaßten Interferenz signals.

6. Radargerät nach Anspruch 5, worin die Einrichtung zum Erfassen des Interferenzsignals aufweist:
eine Einrichtung zum Berechnen der relativen Geschwindigkeit des Ziels gemäß einer Periode zum Erfassen des reflektierten Impulses; und
eine Einrichtung zum Erfassen einer Anormalität in der relativen Geschwindigkeit, die von der Einrichtung zum Berechnen der relativen Geschwindigkeit berechnet wird.

7. Radargerät nach Anspruch 5, worin die Einrichtung zum Erfas sen eines Interferenzsignals eine Einrichtung aufweist zum Erfassen eines Offsets in den Daten, die in der kumulativen Speichereinheit gespeichert werden, um festzustellen, ob ein In terferenzsignal vorliegt.

8. Radargerät nach Anspruch 5, worin das Verhältnis (Δf/fc) ge bildet aus einem Frequenzfehler (Δf) und einer Bezugstaktfre quenz (fc) eines Referenztaktsignals wenigstens 2 × 10^-7 beträgt, und worin das Referenztaktsignal die Operationszeit der Sende einrichtung, Empfangseinrichtung, Abtasteinrichtung, Akkumulationseinrichtung, Speichereinrichtung, Entscheidungseinrichtung, Einrichtung zum Erfassen eines Inter ferenzsignals und der Einrichtung zum Entfernen des Interferenz signals bestimmt.

9. Radargerät nach Anspruch 8, worin der Frequenzfehler Δf die Frequenzdifferenz zwischen der entsprechenden Referenztaktfre quenz von zwei sich gegenüberstehenden Radargeräten (fc1, fc2) ist und der Wert fc ungefähr gleich fc1 und fc2 ist.

10. Radargerät nach Anspruch 5, worin das Verhältnis (Δf/fc) ge bildet aus einem Frequenzfehler (Δf) zu einer Referenztaktfre quenz (fc) eines Referenztaktsignals wenigstens gleich dem Ver hältnis eines Abtastintervalls zu einer Akkumulationsperiode der kumulativen Speichereinrichtung ist, und worin das Referenztakt signal die Betriebszeit der Sendeeinrichtung, Empfangseinrich tung, Abtasteinrichtung, Akkumulationseinrichtung, Speicherein richtung, Entscheidungseinrichtung, Einrichtung zum Erfassen eines Interferenzsignals und der Einrichtung zum Entfernen des Interferenzsignals bestimmt.

11. Radargerät nach Anspruch 6, worin die Einrichtung zum Berechnen der relativen Geschwindigkeit aufweist:
eine Einrichtung zum Berechnen einer Annäherungsgeschwindigkeit gemäß einer Differenz zwischen einem ersten Zeitpunkt, an dem das reflektierte Signal an dem ersten nächsten Abtastpunkt er faßt worden ist und einem zweiten Zeitpunkt, an dem das reflek tierte Signal an einem zweiten Abtastpunkt erfaßt worden ist, der näher ist, als der erste Abtastpunkt; und
eine Einrichtung zum Berechnen einer Entfernungsgeschwindigkeit aus einer Differenz zwischen einem ersten Zeitpunkt, an dem das reflektierte Signal an einem ersten am weitest entferntesten Ab tastpunkt verschwunden ist und einem zweiten Zeitpunkt, an dem das reflektierte Signal an einem zweiten Abtastpunkt verschwun den ist, der weiter weg als der erste Abtastpunkt ist.

12. Radargerät umfassend:

(a) eine Einrichtung zum Aussenden eines Ausgangssignals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schall wellensignalen;
(b) eine Einrichtung zum Empfangen eines von einem externen Ziel reflektierten Signals;
(c) eine Einrichtung zum Abtasten des empfangenen Signals an vorgegebenen Intervallen;
(d) eine Einrichtung zum Akkumulieren von Daten nach Maßgabe der Komponenten des abgetasteten Signals;
(e) eine Einrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten;
(f) eine Einrichtung zum Steuern der Sende-, Abtast-, Akkumulations- und Speichereinrichtung;
(g) eine Einrichtung zum Auslesen der Daten aus der Speicher einrichtung und zum Entscheiden, ob die Daten ein von dem Ziel reflektiertes Signal enthalten;
(h) eine Einrichtung zum Erfassen eines Intervalls zwischen den Abtastpunkten, wenn das empfangene Signal erfaßt wird;
(i) eine Einrichtung zum Verhindern einer fehlerhaften Erfas sung beim Erfassen des Intervalls zwischen dem Abtastpunkten; und
(j) eine Einrichtung zum Berechnen der relativen Geschwindig keit des Ziels aus dem Intervall.

13. Radargerät nach einem der Ansprüche 1, 5, 9, 10 oder 12, wo rin die Breite eines Impulses, der von der Sendeeinrichtung aus gesandt wird, breiter ist als das Abtastintervall der Abtastein richtung.

14. Radargerät umfassend:

(a) eine Einrichtung zum Aussenden eines Ausgangssignals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schall wellensignal;
(b) eine Einrichtung zum Empfangen eines reflektierten Signals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schallwellensignalen;
(c) eine Einrichtung zum Abtasten des empfangenen Signals an vorgegebenen Intervallen, und danach Abtasten eines Rauschsig nals;
(d) eine Einrichtung zum Akkumulieren von Daten und des Rauschsignals gemäß den Komponenten des abgetasteten Signals und des Rauschsignals;
(e) eine Einrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten und des Rauschsignals;
(f) eine Einrichtung zum Steuern der Sende-, Abtast-, Akkumulations- und Speichereinrichtung;
(g) eine Einrichtung zum Erfassen aller Pegel des abgetaste ten Rauschsignals und Verwenden der Pegel als Schwellwerte zum Bestimmen, ob die akkumulierten Daten einen von einem Ziel re flektierten Impuls beinhalten; und
(h) eine Einrichtung zum Lesen der akkumulierten Daten und des Rauschsignals und zum Entscheiden, ob die akkumulierten Daten einen von einem Ziel reflektierten Impuls enthalten nach Maßgabe der Schwellwerte.

15. Radargerät umfassend:

(a) eine Einrichtung zum Aussenden eines Ausgangssignals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schall wellensignalen;
(b) eine Einrichtung zum Steuern und Treiben der Sendeein richtung;
(c) eine Einrichtung zum Empfangen eines reflektierten Signals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schallwellensignalen;
(d) eine Einrichtung zum Abtasten der empfangenen Signale zu vorgegebenen Intervallen;
(e) eine Einrichtung zum Akkumulieren von Daten gemäß den In halten eines ersten abgetasteten Signals, welches von der Ab tasteinrichtung abgetastet wird, während die Sendeeinrichtung aktiv ist, und den Inhalten eines zweiten abgetasteten Signals, welches von der Abtasteinrichtung abgetastet wird, während die Sendeein richtung nicht aktiv ist;
(f) eine erste Speichereinrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten auf der Grundlage des ersten abgetasteten Signals;
(g) eine zweite Speichereinrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten auf der Grundlage eines zweiten abgetasteten Signals;
(h) eine Einrichtung zum Steuern der Abtasteinrichtung und der ersten und zweiten Speichereinrichtung;
(i) eine Einrichtung zum Erfassen aller Pegel der akkumulierten Daten, die in der zweiten Speichereinrichtung gespeichert sind und Verwenden der Pegel als Schwellwerte zum Bestimmen, ob die in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten akkumulierten Daten ein von einem externen Ziel reflektiertes Signal enthalten; und
(j) eine Einrichtung zum Auslesen der akkumulierten Daten aus der ersten und zweiten Speichereinrichtung und Bestimmen, ob die akkumulierten Daten einen von einem Ziel reflektierten Impuls gemäß der Schwellwerte enthalten.

16. Radargerät nach Anspruch 15, weiterhin umfassend ein exter nes Steuergerät zum Steuern der Steuer- und Treibereinrichtung nach Maßgabe von externen Steuersignalen.

17. Radargerät nach Anspruch 16, worin das externe Steuergerät wenigstens eine Einrichtung zum Messen der Beleuchtung in der Nähe der Empfangseinrichtung, eine Einrichtung zum Messen der Umgebungstemperatur in der Nähe der Empfangseinrichtung und die Temperatur der Empfangseinrichtung, eine Einrichtung zum Erken nen des Betriebs eines Scheibenwischers eines Fahrzeugs, auf dem das Radargerät montiert ist, eine Einrichtung zum Erkennen des Wetterzustands, eine Einrichtung zum Messen einer vorgegebenen verstrichenen Zeitdauer, eine Einrichtung zum Erkennen der Be triebsbedingungen eines Fahrzeugs und einen manuellen Schalter aufweist.

18. Radargerät nach einem der Ansprüche 15, 16 oder 17, worin die Beleuchtungseinrichtung mit einer Blende versehen ist, wie z. B. eine Flüssigkeitskristallblende oder eine mechanische Blende, die nach Maßgabe von Steuersignalen geöffnet und geschlossen wird.

19. Radargerät umfassend:

(a) eine Vielzahl von Einrichtungen zum Aussenden eines Aus gangssignals und z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schallwellensignalen;
(b) eine Einrichtung zum individuellen Aktivieren der Sendeeinrichtung zu vorgegebenen Intervallen;
(c) eine Einrichtung zum Empfangen eines reflektierten Sig nals, wie z. B. eines von optischen, elektromagnetischen oder Schallwellensignalen;
(d) eine Einrichtung zum Abtasten der empfangenen Signale zu vorgegebenen Intervallen;
(e) eine Einrichtung zum Akkumulieren von Daten gemäß den Inhalten des abgetasteten Signals;
(f) eine Einrichtung zum Speichern der akkumulierten Daten; und
(g) eine Einrichtung zum Auslesen der akkumulierten Daten aus der Speichereinrichtung und Entscheiden, ob die Daten einen von einem externen Ziel reflektierten Impuls enthalten.