DE102011082203B4 - Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug, wobei die Radarvorrichtung aufweist:- eine Sende- und Empfangseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, in jedem Messzyklus eine Radarwelle in Übereinstimmung mit einem Sendesignal auszusenden, das frequenzmoduliert wird, um sich über die Zeit linear in der Frequenz zu ändern, die von einem Ziel reflektierte Radarwelle als reflektierte Welle zu empfangen, ein Empfangssignal in Übereinstimmung mit der empfangenen reflektierten Welle auszugeben, und ein Schwebungssignal durch Mischen des Sendesignals mit dem Empfangssignal zu erzeugen;- eine Frequenzanalyseeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn die Sende- und Empfangseinrichtung das Schwebungssignal erzeugt, ein Leistungsspektrum zu berechnen, welches die Intensität jeder Frequenzkomponente des Schwebungssignals anzeigt;- eine Zielanwärtererfassungseinrichtung zur Erfassung einer Spitzenwertfrequenz, bei welcher die Intensität des Leistungsspektrums einen Spitzenwert aufweist, als Zielanwärter, und zur Berechnung einer Position und einer Geschwindigkeit des Zielanwärters jedes Mal, wenn die Frequenzanalyseeinrichtung das Leistungsspektrum berechnet;- eine Straßenverlaufserkennungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, nacheinander in einer vorbestimmten Richtung die Zielanwärter, die von der Zielanwärtererfassungseinrichtung für einen oder mehrere Messzyklen als stationär und innerhalb eines ersten Referenzabstands zu einem der Zielanwärter, der als Referenzzielanwärter bestimmt wird, vorhanden erfasst werden, zu verbinden, um eine Gruppe der nacheinander verbundenen Zielanwärter vorzubereiten, und einen durch die nacheinander verbundenen Zielanwärter gebildeten Bereich als Rand einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße zu erkennen;- eine Objekterkennungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, für jeden der Zielanwärter, die von der Zielanwärtererfassungseinrichtung als sich bewegend erfasst werden, zu bestimmen, dass der Zielanwärter ein sich bewegendes Objekt ist, wenn eine Position des Zielanwärters, die im momentanen Messzyklus erfasst wird, für eine vorbestimmte Anzahl von Messzyklen fortlaufend innerhalb eines vorbestimmten zweiten Referenzabstands zu einer geschätzten Position vorhanden ist, die aus einer Position des Zielanwärters geschätzt wird, die im vorherigen Messzyklus erfasst wird;- eine Fahrtumgebungsschätzeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, zu schätzen, dass eine Fahrtumgebung, die eine Straßenumgebung des Fahrzeugs beschreibt, ein geschlossener Raum ist, in dem ein Raum oberhalb des Fahrzeugs geschlossen ist, wenn ein Integralwert der Intensität des Leistungsspektrums gemäß einer Berechnung durch die Frequenzanalyseeinrichtung für einen vorbestimmten Frequenzbereich über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, und andernfalls ein offener Raum ist, in dem ein Raum oberhalb des Fahrzeugs offen ist; und- eine Referenzabstandskorrektureinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den ersten und/oder zweiten Referenzabstand zu verkürzen, wenn die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als geschlossener Raum geschätzt wird, verglichen mit dem Fall, dass die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als offener Raum geschätzt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Schwebungssignal zu verarbeiten, das durch Mischen eines Sendesignals und eines Empfangssignals einer Radarwelle erzeugt wird, um ein die Radarwelle reflektierendes Ziel zu erfassen.
  • 2. Stand der Technik
  • Bekannt ist eine an einem Fahrzeug befestigte Radarvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Radarwelle, die frequenzmoduliert wurde, so dass sie entlang der Zeitachse die Form einer Dreieckwelle aufweist, in einem vorbestimmten Messzyklus auszusenden, die von einem Ziel reflektierte Radarwelle zu empfangen, ein Schwebungssignal, das erzeugt wird, indem Sendesignal und Empfangssignal der Radarwelle gemischt werden, einer Frequenzanalyse zu unterziehen, um ein Leistungsspektrum zu generieren, und eine Spitzenwertfrequenz, bei welcher die Intensität (Leistung) des Leistungsspektrums einen Spitzenwert aufweist, als Zielanwärter zu erfassen. Wenn der Zielanwärter für einen oder mehrere Messzyklen fortlaufend erfasst wird, wird der Zielanwärter als Ziel, wie beispielsweise vorausfahrendes Fahrzeug oder Objekt an einem Straßenrand, erkannt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt wird.
  • Wenn ein Fahrzeug mit solch einer Radarvorrichtung in einem geschlossenen Raum, wie beispielsweise einem Tunnel, fährt, empfängt die Radarvorrichtung zusätzlich zu der von einem Ziel reflektierten Radarwelle, die Radarwelle, die von dem Ziel und ferner von der Tunnelwand oder der Tunneldecke oder einer Einrichtung im Tunnel, wie beispielsweise einem Gebläse, reflektiert wird.
  • In diesem Fall erfasst die Radarvorrichtung die Spitzenwertfrequenz der reflektierten Radarwelle gegebenenfalls als Zielanwärter, obgleich dieser nicht existiert, d. h. obgleich es sich hierbei um ein sogenanntes Geisterbild handelt.
  • Zur Bewältigung dieses Problems wird vorgeschlagen, einen Erfassungsschwellenwert zu ändern, wenn das Fahrzeug in einem Tunnel fährt. Dies wird beispielsweise in der JP 2008 - 051 771 A beschrieben. Die in der JP 2008 - 051 771 A offenbarte Radarvorrichtung ist dazu ausgelegt, zu bestimmen, dass das Fahrzeug in einem Tunnel fährt, wenn die Beleuchtungsstärke außerhalb des Fahrzeugs gemäß einer Messung durch einen am Fahrzeug befestigten Beleuchtungsstärkesensor unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
  • Da die vom Beleuchtungsstärkesensor gemessene Beleuchtungsstärke jedoch stets unter dem Schwellenwert liegt, wenn das Fahrzeug in einer dunklen Umgebung fährt, wie beispielsweise dann, wenn das Fahrzeug bei Nacht fährt, bestimmt die Radarvorrichtung gegebenenfalls fehlerhaft, dass das Fahrzeug in einem Tunnel fährt, obgleich das Fahrzeug in einem offenen Raum fährt. In diesem Fall verschlechtert sich die Genauigkeit bei der Zielerkennung, da der Erfassungsschwellenwert fälschlicherweise geändert wird.
  • D. h., die herkömmliche Radarvorrichtung, so wie sie in JP 2008 - 051 771 A beschrieben ist, kann nicht genau bestimmen, ob das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum fährt oder nicht, und kann ein Ziel in einer dunklen Umgebung folglich nicht genau erkennen.
  • Aus der DE 602 12 556 T2 sind ein Gerät zur Verarbeitung von Radardaten und ein Datenverarbeitungsverfahren zur Berechnung der Distanz und der relativen Geschwindigkeit eines Ziels, das auf einer Datenausgabe von Spitzen eines Radargerätes beruht, sowie zur Ausgabe von Daten, die die Ergebnisse darstellen, bekannt. Eine weitere Radarvorrichtung zum Erfassen von Abständen und relativen Geschwindigkeiten von Hindernissen, wie beispielsweise vorausfahrenden Fahrzeugen, ist in der US 6 140 954 A beschrieben. Die US 2005 / 0 174 282 A1 lehrt ein FMCW-Radar zum Erfassen der relativen Entfernung und/oder der relativen Geschwindigkeit eines vorbestimmten Objekts.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug bereitzustellen, die eigenständig genau bestimmen kann, ob die Fahrumgebung des Fahrzeugs ein offener oder geschlossener Raum ist, um die Genauigkeit bei der Erfassung von Objekten zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch eine Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Ausführungsform stellt eine Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug bereit, die aufweist:
    • eine Sende- und Empfangseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Radarwelle in Übereinstimmung mit einem Sendesignal, das frequenzmoduliert wird, um sich über die Zeit linear in der Frequenz zu ändern, in jedem Messzyklus auszusenden, die von einem Ziel reflektierte Radarwelle als reflektierte Welle zu empfangen, ein Empfangssignal in Übereinstimmung mit der empfangenen reflektierten Welle auszugeben, und ein Schwebungssignal durch Mischen des Sendesignals mit dem Empfangssignal zu erzeugen;
    • eine Frequenzanalyseeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn die Sende- und Empfangseinrichtung das Schwebungssignal erzeugt, ein Leistungsspektrum zu berechnen, welches die Intensität jeder Frequenzkomponente des Schwebungssignals anzeigt;
    • eine Zielanwärtererfassungseinrichtung zur Erfassung einer Spitzenwertfrequenz, bei welcher die Intensität des Leistungsspektrums einen Spitzenwert aufweist, als Zielanwärter, und zur Berechnung einer Position und einer Geschwindigkeit des Zielanwärters jedes Mal, wenn die Frequenzanalyseeinrichtung das Leistungsspektrum berechnet;
    • eine Straßenverlaufserkennungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, nacheinander in einer vorbestimmten Richtung die Zielanwärter, die von der Zielanwärtererfassungseinrichtung für einen oder mehrere Messzyklen als stationär und innerhalb eines ersten Referenzabstands zu einem der Zielanwärter, der als Referenzzielanwärter bestimmt wird, vorhanden erfasst werden, zu verbinden, um eine Gruppe der nacheinander verbundenen Zielanwärter vorzubereiten, und einen durch die nacheinander verbundenen Zielanwärter gebildeten Bereich als Rand einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße zu erkennen;
    • eine Objekterkennungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, für jeden der Zielanwärter, die von der Zielanwärtererfassungseinrichtung als sich bewegend erfasst werden, zu bestimmen, dass der Zielanwärter ein sich bewegendes Objekt ist, wenn eine Position des Zielanwärters, die im momentanen Messzyklus erfasst wird, für eine vorbestimmte Anzahl von Messzyklen fortlaufend innerhalb eines vorbestimmten zweiten Referenzabstands zu einer geschätzten Position vorhanden ist, die aus einer Position des Zielanwärters geschätzt wird, die im vorherigen Messzyklus erfasst wird;
    • eine Fahrtumgebungsschätzeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, zu schätzen, dass eine Fahrtumgebung, die eine Straßenumgebung des Fahrzeugs beschreibt, ein geschlossener Raum ist, in dem ein Raum oberhalb des Fahrzeugs geschlossen ist, wenn ein Integralwert der Intensität des Leistungsspektrums gemäß einer Berechnung durch die Frequenzanalyseeinrichtung für einen vorbestimmten Frequenzbereich über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, und andernfalls ein offener Raum ist, in dem ein Raum oberhalb des Fahrzeugs offen ist; und
    • eine Referenzabstandskorrektureinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den ersten und/oder zweiten Referenzabstand zu verkürzen, wenn die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als geschlossener Raum geschätzt wird, verglichen mit dem Fall, dass die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als offener Raum geschätzt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug bereitgestellt, die selbstständig genau bestimmen kann, ob die Fahrtumgebung ein offener Raum oder ein geschlossener Raum ist, um zu verhindern, dass die Genauigkeit bei der Erkennung von Objekten verschlechtert wird.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen und Zeichnungen näher ersichtlich.
  • Figurenliste
  • In den beigefügten Zeichnungen zeigt/zeigen:
    • 1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des schematischen Aufbaus eines Fahrtunterstützungssteuersystems mit einer Radarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines von der Radarvorrichtung ausgeführten Hauptprozesses;
    • 3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines im Hauptprozess enthaltenen Fahrtumgebungsbestimmungsprozesses;
    • 4 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines im Fahrtumgebungsbestimmungsprozess berechneten Leistungsintegralwerts;
    • 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines im Hauptprozess enthaltenen Straßenverlaufserkennungsprozesses;
    • 6 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines im Hauptprozess enthaltenen Verlaufsverfolgungsprozesses;
    • 7 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines im Hauptprozess enthaltenen Objekterkennungsprozesses;
    • 8 bis 10 Abbildungen zur Veranschaulichung einer im Hauptprozess ausgeführten Geisterbildkorrektur; und
    • 11 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Prinzips zur Bestimmung, ob die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist oder nicht.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des schematischen Aufbaus eines Fahrtunterstützungssteuersystems 1 mit einer als Radarsensor 30 verwendeten Radarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Fahrtunterstützungssteuersystem 1 ist aus dem Radarsensor 30, der ein Ziel erfasst, das in der Nähe des Eigenfahrzeugs (das Fahrzeug mit dem Fahrtunterstützungssteuersystem 1) vorhanden ist, indem es eine Radarwelle aussendet und empfängt, und Information bezüglich eines erfassten Ziels erzeugt (nachstehend als die Zielinformation bezeichnet), und einer elektronischen Steuereinheit 10 zur Fahrtunterstützung (nachstehend als Fahrtunterstützungs-ECU bezeichnet) aufgebaut. In dieser Ausführungsform weist die Zielinformation wenigstens die Position eines erfassten Ziels und eine relative Geschwindigkeit des Ziels (die Geschwindigkeit des Ziels bezüglich des Eigenfahrzeugs) auf.
  • Die Fahrtunterstützungs-ECU 10 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einem ROM, einem RAM, einer CPU und einem Bus-Controller, um eine Kommunikation über einen LAN-Kommunikationsbus nach außerhalb zu ermöglichen, aufgebaut.
  • Die Fahrtunterstützungs-ECU 10 ist mit einem Alarmsummer, einem Fahrtsteuerschalter und einem Zielfolgeabstandsbestimmungsschalter verbunden, die nicht gezeigt sind. Die Fahrtunterstützungs-ECU 10 ist über den LAN-Kommunikationsbus ferner mit einer Brems-ECU, einer Motor-ECU und einer Sitzgurt-ECU verbunden. In dieser Ausführungsform wird als Protokoll für eine Datenkommunikation unter diesen ECUs über den LAN-Kommunikationsbus das CAN (Controller Area Network) der Robert Bosch GmbH angewandt.
  • Die Fahrtunterstützungs-ECU 10 ist dazu ausgelegt, eine Fahrtunterstützungssteuerung auf der Grundlage der vom Radarsensor 30 empfangenen Zielinformation auszuführen. Die Fahrtunterstützungssteuerung umfasst eine adaptive Geschwindigkeitsregelung, um den Folgeabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug bei einem vorbestimmten Abstand beizubehalten, und eine Pre-Crash-Sicherheitssteuerung, um einen Alarm auszugeben und die Sicherheitsgurte zu straffen, wenn der Folgeabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug den vorbestimmten Abstand unterschreitet.
  • Nachstehend wird der Aufbau des Radarsensors 30 beschrieben.
  • Der Radarsensor 30, der eine FMCW-Millimeterwellen-Radarvorrichtung ist, weist einen Oszillator 31, einen Verstärker 32, einen Teiler 34, eine Sendeantenne 36 und eine Empfangsantennenvorrichtung 40 auf. Der Oszillator 31 erzeugt ein Hochfrequenzsignal im Millimeterwellenbereich, das frequenzmoduliert wird, um einen ansteigenden Abschnitt, während dem die Frequenz über die Zeit linear ansteigt, und einen abfallenden Abschnitt, während dem die Frequenz über die Zeit linear abfällt, aufzuweisen. Der Verstärker 32 verstärkt das von dem Oszillator 31 erzeugte Hochfrequenzsignal. Der Teiler 34 teilt den Ausgang des Verstärkers 32 in ein Sendesignal Ss und ein lokales Signal L. Die Sendeantenne 36 strahlt eine Radarwelle in Übereinstimmung mit dem Sendesignal Ss ab. Die Empfangsantennenvorrichtung 40 weist n (wobei n eine ganze Zahl größer 1 ist) Empfangsantennen auf, um eine reflektierte Version der Radarwelle zu empfangen. Den Empfangsantennen der Empfangsantennenvorrichtung 40 sind Kanäle CH1 bis Chn zugewiesen.
  • Der Radarsensor 30 weist ferner einen Empfangsschalter 41, einen Verstärker 42, einen Mischer 43, ein Filter 44, einen A/D-Wandler 45 und einen Signalverarbeitungsabschnitt 46 auf. Der Empfangsschalter 41 wählt nacheinander eine der Empfangsantennen der Empfangsantennenvorrichtung 40 und überträgt ein von der gewählten Empfangsantenne ausgegebenes Empfangssignal Sr zum Verstärker 42. Der Verstärker 42 verstärkt das vom Empfangsschalter 41 empfangene Empfangssignal. Der Mischer 43 mischt das vom Verstärker 42 verstärkte Empfangssignal Sr mit dem lokalen Signal L, um ein Schwebungssignal BT zu erzeugen, welches den Frequenzunterschied zwischen dem Sendesignal Ss und dem Empfangssignal Sr beschreibt. Das Filter 44 entfernt ungewünschte Komponenten aus dem Schwebungssignal BT. Der A/D-Wandler 45 tastet den Ausgang des Filters 44 ab, um das Schwebungssignal BT in digitale Abtastdaten zu wandeln. Der Signalverarbeitungsabschnitt 46 erfasst ein die Radarwelle reflektierendes Ziels unter Verwendung der Abtastdaten und führt einen Hauptprozess aus, um Zielinformation bezüglich des erfassten Ziels zu erzeugen.
  • Der Signalverarbeitungsabschnitt 46 ist im Wesentlichen aus einem Mikrocomputer mit einem ROM, einem RAM, einer CPU und einer Rechenverarbeitungseinheit (wie beispielsweise einem DSP) aufgebaut, um die von dem A/D-Wandler 45 empfangenen Daten einer FFT (schnelle Fouriertransformation) zu unterziehen.
  • Der Radarsensor 30 ist derart konfiguriert, dass dann, wenn der Oszillator 31 schwingt, um das Hochfrequenzsignal in Übereinstimmung mit einem vom Signalverarbeitungsabschnitt 46 empfangenen Befehl zu erzeugen, der Teiler 34 das vom Oszillator 31 erzeugte und vom Verstärker 32 verstärkte Hochfrequenzsignal in das Sendesignal Ss und das lokale Signal L teilt, wobei das Sendesignal über die Sendeantenne 36 als die Radarwelle abgestrahlt wird.
  • Die von der Sendeantenne 36 abgestrahlte und von einem Ziel reflektierte Radarwelle (d. h. die reflektierte Welle) wird von den Empfangsantennen der Empfangsantennenvorrichtung 40 empfangen, und das Empfangssignal Sr des Empfangskanals Chi (i = 1, 2, ..., n), der vom Empfangsschalter 41 gewählt wird, wird vom Verstärker 32 verstärkt und an den Mischer 43 gegeben. Der Mischer 43 mischt das Empfangssignal Sr mit dem lokalen Signal L, das vom Teiler 3 zugeführt wird, um das Schwebungssignal BT zu erzeugen. Dieses Schwebungssignal BT, aus dem ungewünschte Komponenten durch das Filter 44 entfernt worden sind, wird vom A/D-Wandler 45 in digitale Abtastdaten gewandelt und an den Signalverarbeitungsabschnitt 46 gegeben.
  • Der Empfangsschalter 41 wird derart betrieben, dass jeder der Kanäle CH1 bis CHn während eines Modulationszyklus der Radarwelle die gleiche Anzahl von Malen (wie beispielsweise 512 Mal) gewählt wird. Der A/D-Wandler 45 tastet synchron zum Wählzeitpunkt der Kanäle CH1 bis CHn ab. Folglich werden die Abtastdaten für jeden der Kanäle CH1 bis CHn für sowohl die ansteigende als auch die abfallende Periode der Radarwelle gesammelt.
  • Nachstehend wird der vom Radarsensor 30 ausgeführte Hauptprozess unter Bezugnahme auf das in der 2 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Der Hauptprozess wird jeden Messzyklus gestartet. Dieser Prozess beginnt in Schritt S110, indem der Oszillator 31 aktiviert wird, um ein Senden der Radarwelle zu starten. Im anschließenden Schritt S120 werden Abtastwerte des Schwebungssignals BT in erforderlicher Anzahl über den A/D-Wandler 45 erfasst. Im anschließenden Schritt S130 wird der Oszillator 31 deaktiviert, um das Senden der Radarwelle zu stoppen.
  • Anschließend werden in Schritt S140 die in Schritt S130 erfassten Abtastwerte einer Frequenzanalyse (FFT in dieser Ausführungsform) unterzogen, um das Leistungsspektrum für jeden der Kanäle CH1 bis CHn für sowohl die ansteigende als auch die absteigende Periode zu erfassen. Das Leistungsspektrum beschreibt die Intensität von jeder der Frequenzkomponenten des Schwebungssignals BT.
  • Anschließend wird in Schritt S150 eine Spitzenwertfrequenz für sowohl die ansteigende als auch die abfallende Periode erfasst. Genauer gesagt, es wird ein arithmetischer Mittelwert der Leistungsspektren von allen der Empfangskanäle als mittleres Spektrum berechnet und eine Frequenz, bei welcher das mittlere Spektrum einen Spitzenwert oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts aufweist, als Spitzenwertfrequenz erfasst.
  • Anschließend wird in Schritt S160 eine Richtungsanalyse auf der Grundlage der in Schritt S140 erfassten Leistungsspektren ausgeführt, um die Richtung zu schätzen, in der ein Zielanwärter vorhanden ist. In dieser Ausführungsform wird die Richtungsanalyse unter Verwendung des MUSIC-Verfahrens ausgeführt, in dem ein MUSIC-(Multiple Signal Classification)-Spektrum unter Verwendung eines Antennennullpunkts mit einem schmalen Halbwertswinkel aus den Leistungsspektren bestimmt wird. Gemäß dem MUSIC-Verfahren beschreibt der Spitzenwertpunkt des MUSIC-Spektrums die Richtung, in der ein Zielanwärter vorhanden ist.
  • Anschließend wird in Schritt S170 ein Paarabgleich ausgeführt, bei dem zwei Spitzenwertfrequenzen des Schwebungssignals BT für die ansteigende Periode und die abfallende Periode, die als von demselben Ziel stammend angenommen werden können, als Paar registriert werden. Genauer gesagt, wenn jede der Differenzen in Leistung und Phasenwinkel zwischen der Spitzenwertfrequenz für die ansteigende Periode und der Spitzenwertfrequenz für die abfallende Periode innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, werden sie als Paar registriert. Jedes der registrierten Paare der Spitzenwertfrequenzen entspricht einem Zielanwärter.
  • Bei dem Paarabgleich in Schritt S170 werden der Abstand vom Radarsensor 30 zum Zielanwärter und die relative Geschwindigkeit des Zielanwärters bezüglich des Eigenfahrzeugs für jedes der registrierten Paare der Spitzenwertfrequenzen berechnet. In dieser Ausführungsform werden die Geschwindigkeit des Zielanwärters und die Tatsache, ob der Zielanwärter ein stationäres Objekt oder ein sich bewegendes Objekt ist, auf der Grundlage der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Zielanwärter und dem Eigenfahrzeug und der Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs bestimmt. Der berechnete Abstand und die berechnete relative Geschwindigkeit plus der Richtung des Zielanwärters werden als Zielinformation vorbereitet.
  • Anschließend werden ein Fahrtumgebungsbestimmungsprozess (Schritt S180), ein Straßenverlaufserkennungsprozess (Schritt S190), ein Verlaufsverfolgungsprozess (Schritt S200) und ein Objekterkennungsprozess (S210) nacheinander ausgeführt (die nachstehend noch beschrieben werden). Anschließend werden eine Extrapolation (Schritt S220) und eine Geisterbildkorrektur (Schritt S230) ausgeführt, und letztendlich wird die Zielinformation bezüglich eines gewählten Objekts an die Fahrtunterstützungs-ECU 10 ausgegeben (Schritt S240).
  • Nachstehend wird der in Schritt S180 des Hauptprozesses ausgeführte Fahrtumgebungsbestimmungsprozess unter Bezugnahme auf das in der 3 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess beginnt in Schritt S310, um als Leistungsintegralwert einen Integralwert der Intensität des mittleren Spektrums (Leistungsspektrum) gemäß der 4 innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs zu berechnen. In dieser Ausführungsform ist der bestimmte Frequenzbereich ein Hochfrequenzbereich des Schwebungssignals BT (siehe 11), in dem eine signifikante Differenz im Grundrauschpegel zwischen dem Leistungsspektrum, wenn das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum fährt, in welchem der Raum oberhalb des Fahrzeugs geschlossen ist, und dem Leistungsspektrum, wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum fährt, in welchem der Raum oberhalb des Fahrzeugs nicht geschlossen ist, vorliegt. Der geschlossene Raum umfasst einen Tunnel, eine überdachte Straße (wie beispielsweise eine Schneeüberdachung oder eine Felsüberdachung) und eine Unterführung.
  • Anschließend wird in Schritt S320 bestimmt, ob der berechnete Leistungsintegralwert größer oder gleich einem vorbestimmten Referenzschwellenwert ist oder nicht. Der Referenzschwellenwert wird auf einen Wert größer dem Leistungsintegralwert gesetzt, der berechnet wird, wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum fährt, und kleiner dem Leistungsintegralwert gesetzt, der berechnet wird, wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum fährt. Der Referenzschwellenwert kann die Summe des Leistungsintegralwerts, der berechnet wird, wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum fährt, und eines vorbestimmten Werts sein.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S320 negativ ist, schreitet der Prozess zu Schritt S370 voran, der nachstehend noch beschrieben wird. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S320 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S330 voran, um zu bestimmen, ob der Zählwert CNTIP eines Zählers für einen geschlossenen Raum kleiner einem vorbestimmten oberen Grenzwert CNTIPMAX ist oder nicht.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S330 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S340 voran, um den Zählwert CNTIP zu inkrementieren. Anschließend wird in Schritt S350 bestimmt, ob der Zählwert CNTIP größer einem vorbestimmten Schwellenwert THcA ist oder nicht (THCA ≤ CNTIPMAX).
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S350 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S360 voran, um ein Flag für einen geschlossenen Raum zu setzen, in der Annahme, dass die Zeit, die verstrichen ist, seit die Fahrtumgebung des Eigenfahrzeugs zu einem geschlossenen Raum gewechselt ist, eine vorbestimmte Zeit überschritten hat. Nach Beendigung von Schritt S360 kehrt der Prozess zu Schritt S190 des Hauptprozesses zurück.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S350 negativ ist, wird der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess beendet, ohne das Flag für einen geschlossenen Raum zu setzen, in der Annahme, dass die Zeit, die verstrichen ist, seit die Fahrtumgebung des Eigenfahrzeugs zu einem geschlossenen Raum gewechselt ist, die vorbestimmte Zeit nicht erreicht, woraufhin der Prozess zu Schritt S190 des Hauptprozesses zurückkehrt. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S330 negativ ist, wird der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess beendet, wobei das Flag für einen geschlossenen Raum in dem gesetzten Zustand gehalten wird, woraufhin der Prozess zu Schritt S190 des Hauptprozesses zurückkehrt.
  • In Schritt S370 wird bestimmt, ob der Zählwert CNTIP größer als 0 ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S370 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S380 voran, um den Zählwert CNTIP zu dekrementieren. In dieser Ausführungsform liegt der minimale Wert des Zählwerts CNTIP bei 0.
  • Anschließend wird in Schritt S390 bestimmt, ob der Zählwert CNTIP einen Wert von 0 aufweist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S390 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S400 voran, um das Flag für einen geschlossenen Raum zurückzusetzen, in der Annahme, dass die Zeit, die verstrichen ist, seit die Fahrtumgebung des Eigenfahrzeugs zu einem geschlossenen Raum gewechselt ist, eine vorbestimmte Zeit überschritten hat. Anschließend wird der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess beendet und kehrt der Prozess zu Schritt S190 des Hauptprozesses zurück.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S390 negativ ist, wird der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess beendet, wobei das Flag für einen geschlossenen Raum in dem gesetzten Zustand gehalten wird, woraufhin der Prozess zu Schritt S190 des Hauptprozesses zurückkehrt, in der Annahme, dass die Zeit, die verstrichen ist, seit die Fahrtumgebung des Eigenfahrzeugs zu einem geschlossenen Raum gewechselt ist, die vorbestimmte Zeit nicht erreicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S370 negativ ist, wird der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess beendet, wobei das Flag für einen geschlossenen Raum in dem zurückgesetzten Zustand gehalten wird, woraufhin der Prozess zu Schritt S190 des Hauptprozesses zurückkehrt, in der Annahme, dass die Fahrtumgebung weiterhin ein offener Raum ist.
  • Der Fahrtumgebungsbestimmungsprozess dient, wie vorstehend beschrieben, dazu, das Flag für einen geschlossenen Raum in der Annahme zu setzen, dass die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist, wenn der Leistungsintegralwert, der auf der Grundlage der Leistungsspektren berechnet wird, die in Schritt S140 erfasst werden, für die vorbestimmte Zeit fortlaufend über dem Referenzschwellenwert verbleibt, und das Flag für einen geschlossenen Raum in der Annahme zurückzusetzen, dass die Fahrtumgebung ein offener Raum ist, wenn der Leistungsintegralwert für die vorbestimmte Zeit fortlaufend unter dem Referenzschwellenwert verbleibt.
  • Nachstehend wird der in Schritt S190 des Hauptprozesses ausgeführte Straßenverlaufserkennungsprozess unter Bezugnahme auf das in der 5 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Dieser Prozess beginnt in Schritt S510, in dem von den Paaren der Spitzenwertfrequenzen, die während des vorherigen Messzyklus und des momentanen Messzyklus registriert werden, das Paar (die Paare), das ein stationäres Objekt beschreibt (nachstehend als „Stationär-Objekt-Paar“ bezeichnet), in einer Ziellayoutabbildung bestimmt. Die Ziellayoutabbildung ist eine planare Abbildung mit einer ersten und einer zweiten Achse, die senkrecht zueinander verlaufen, wobei die erste Achse der Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs entspricht. Jeder Zielanwärter wird in Übereinstimmung mit der Richtung und dem Abstand des Zielanwärters bezüglich des Eigenfahrzeugs in der Ziellayoutabbildung abgebildet.
  • Im anschließenden Schritt S520 wird von den Stationär-Objekt-Paaren, die in der Ziellayoutabbildung bestimmt werden, das eine (oder die jeweiligen), das auf der Straßenoberfläche vorhanden ist, auf der Grundlage des Straßenverlaufs, der durch die vorherige Ausführung des Hauptprozesses (d. h. durch den im vorherigen Messzyklus ausgeführten Straßenverlaufserkennungsprozess) erkannt wird, entfernt.
  • Im anschließenden Schritt S530 wird bestimmt, ob die durch den Fahrtumgebungsbestimmungsprozess bestimmte Fahrtumgebung ein offener Raum ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S530 negativ ist, schreitet der Prozess zu Schritt S540 voran, in dem ein Verbindungsreferenzabstand auf einen vorbestimmten Abstand für einen offenen Raum gesetzt wird. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S530 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S550 voran, in welchem der Verbindungsreferenzabstand auf einen vorbestimmten Abstand für einen geschlossenen Raum gesetzt wird, der kürzer als der Abstand für einen offenen Raum ist.
  • Genauer gesagt, in Schritt S530 wird die Fahrtumgebung als geschlossener Raum bestimmt, wenn das Flag für einen geschlossenen Raum gesetzt ist, und als offener Raum bestimmt, wenn das Flag für einen geschlossenen Raum nicht gesetzt ist.
  • Anschließend wird in Schritt S560 eine Stationär-Objekt-Gruppe R vorbereitet, indem nacheinander die Stationär-Objekt-Paare verbunden werden, die auf der rechten Seite des Eigenfahrzeugs vorhanden sind, während eines dieser Stationär-Objekt-Paare, das sich am nächsten zum Eigenfahrzeug befindet, als Referenzpunkt bestimmt wird (nachstehend als „Referenz-Stationär-Objekt-Paar“ bezeichnet). Genauer gesagt, in diesem Schritt S560 wird von den Stationär-Objekt-Paaren, die innerhalb des Verbindungsreferenzabstands zum Referenz-Stationär-Objekt-Paar vorhanden sind, das eine Paar, das in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn bezüglich der Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs als erste erscheint, mit dem Referenz-Stationär-Objekt-Paar verbunden. Anschließend wird dieses verbundene Stationär-Objekt-Paar neu als das Referenz-Stationär-Objekt-Paar bestimmt und von den stationären Paaren, die innerhalb des Verbindungsreferenzabstands zu dem neu bestimmten Referenz-Stationär-Objekt-Paar vorhanden sind, das eine Paar, das in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn bezüglich der Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs als erstes erscheint, mit dem neu bestimmten Referenz-Stationär-Objekt-Paar verbunden. Dieser Prozess wird wiederholt, um die Stationär-Objekt-Gruppe R vorzubereiten.
  • Anschließend werden in Schritt S570 die Stationär-Objekt-Paare, die auf der linken Seite des Eigenfahrzeugs vorhanden sind, der Reihe nach verbunden, während eines dieser Stationär-Objekt-Paare, welches dem Eigenfahrzeug am nächsten ist, als Referenzpunkt bestimmt wird, um eine Stationär-Objekt-Gruppe L vorzubereiten. Der Prozess zum Vorbereiten der Stationär-Objekt-Gruppe R und der Prozess zum Vorbereiten der Stationär-Objekt-Gruppe L entsprechen sich mit Ausnahme der Richtung zum Suchen der Stationär-Objekt-Paare, so dass der Prozess zum Vorbereiten der Stationär-Objekt-Gruppe L nachstehend nicht näher beschrieben wird.
  • Anschließend werden in Schritt S580 die in Schritt S560 vorbereitete Stationär-Objekt-Gruppe R und die in Schritt S570 vorbereitete Stationär-Objekt-Gruppe L bestimmt, um den rechten und den linken Rand der vom Eigenfahrzeug befahrenen Straße zu beschreiben. Nachstehend werden der rechte und der linke Rand gemeinsam als der Straßenrand bezeichnet.
  • Anschließend wird in Schritt S590 der durch die Stationär-Objekt-Gruppen L und R gebildete Bereich, welcher dem Bereich entspricht, der durch die Linie umgeben wird, um die Stationär-Objekt-Paare der Stationär-Objekt-Gruppen L und R nacheinander zu verbinden, in einer Straßenrandtabelle bestimmt. Anschließend wird von den in der Objektlayoutabbildung bestimmten Stationär-Objekt-Paaren das Paar (oder die Paare) entfernt, welches den Straßenrand nicht beschreibt („fehlerhaftes Paar“ in der 5).
  • Anschließend kehrt der Prozess zu Schritt S200 des Hauptprozesses zurück. Der Straßenverlaufserkennungsprozess ist, wie vorstehend beschrieben, dazu ausgelegt, die Stationär-Objekt-Paare, die innerhalb des Verbindungsreferenzabstands zu dem Referenz-Stationär-Objekt-Paar vorhanden sind, von dem einen, das in der bestimmten Richtung bezüglich der Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs als erstes erscheint, nacheinander zu verbinden. Der durch die gruppierten Stationär-Objekt-Gruppen gebildete Bereich wird als der Straßenrand (d. h. Straßenverlauf) erkannt. In dieser Ausführungsform wird der Verbindungsreferenzabstand, der bei der Verbindung der Stationär-Objekt-Paare verwendet wird, auf den Abstand für einen offenen Raum gesetzt, wenn die Fahrtumgebung ein offener Raum ist, und auf den Abstand für einen geschlossenen Raum gesetzt, der kürzer als der Abstand für einen offenen Raum ist, wenn die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist.
  • Nachstehend wird der in Schritt S200 des Hauptprozesses ausgeführte Verlaufsverfolgungsprozess unter Bezugnahme auf das in der 6 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Dieser Prozess beginnt, indem in Schritt S710 bestimmt wird, ob die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist oder nicht.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S710 negativ ist, schreitet der Prozess zu Schritt S720 voran, um einen Verfolgungsreferenzabstand DR und einen Segmentabstand DRS auf einen vorbestimmten Offen-Abstand zu setzen. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S710 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S730 voran, um den Verfolgungsreferenzabstand DR und den Segmentabstand DRS auf einen vorbestimmten Geschlossen-Abstand zu setzen, der kürzer als der Offen-Abstand ist. Sowohl der Offen-Abstand als auch der Geschlossen-Abstand können für den Verfolgungsreferenzabstand DR und den Segmentabstand DRS verschieden bestimmt werden.
  • Im anschließenden Schritt S740 werden Kombinationen bestimmt, die jeweils eines der Paare der Spitzenwertfrequenzen, die im vorherigen Messzyklus registriert wurden (nachstehend als „Paare des vorherigen Zyklus“ bezeichnet), und eines der Paare der Spitzenwertfrequenzen, die im momentanen Messzyklus registriert werden (nachstehend als „Paare des momentanen Zyklus“ bezeichnet), aufweisen. Anschließend wird in Schritt S750 eine der Kombinationen der Paare der Spitzenwertfrequenzen (nachstehend als „kombinierte Paare“ bezeichnet) gewählt.
  • Anschließend werden in Schritt S760 die Position und die Geschwindigkeit des Paares des momentanen Zyklus (nachstehend als „prädiktive Position“ bzw. als „prädiktive Geschwindigkeit“ bezeichnet) des in Schritt S750 gewählten kombinierten Paares auf der Grundlage der Zielinformation bezüglich des Paares des vorherigen Zyklus dieses gewählten kombinierten Paares geschätzt. Die prädiktive Position und die prädiktive Geschwindigkeit können durch ein bekanntes Verfahren geschätzt werden, wie beispielsweise ein Verfahren, das ein Kalman-Filter verwendet, um Zeitreihenverhalten von Zielanwärtern (Spitzenwertfrequenzpaare) vorherzusagen.
  • Im anschließenden Schritt S760 wird die Differenz zwischen der Position, die aus dem Paar des momentanen Zyklus berechnet wird (d. h. die Position des Zielanwärters entsprechend dem Paar des momentanen Zyklus), und der prädiktive Position als Positionsdifferenz berechnet, und wird die Differenz zwischen Geschwindigkeit, die aus dem Paar des momentanen Zyklus berechnet wird (d. h. die Geschwindigkeit des Zielanwärters entsprechend dem Paar des momentanen Zyklus), und der prädiktiven Geschwindigkeit als Geschwindigkeitsdifferenz berechnet.
  • Im anschließenden Schritt S780 wird bestimmt, ob die in Schritt S770 berechnete Positionsdifferenz unter dem Verfolgungsreferenzabstand DR liegt oder nicht, und ob die in Schritt S770 berechnete Geschwindigkeitsdifferenz unter einem oberen Geschwindigkeitsdifferenzgrenzwert DV liegt oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S70 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S790 voran, in welchem der Zählwert CNTi eines Erfassungszählers für ein Paar des momentanen Zyklus auf den Zählwert CNTi eines Erfassungszählers für ein Paar des vorherigen Zyklus plus 1 aktualisiert wird, in der Annahme, dass die Paare der Spitzenwertfrequenzen des kombinierten Paares eine historische Verbindung aufweisen.
  • In Schritt S800 wird bestimmt, ob die Schritte S750 bis S790 für alle der in Schritt S740 bestimmten kombinierten Paare ausgeführt worden sind oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S800 negativ ist, kehrt der Prozess zu Schritt S750 zurück. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S800 positiv ist, wird der Verlaufsverfolgungsprozess beendet und kehrt der Prozess zu Schritt S210 des Hauptprozesses zurück.
  • Bei dem Verlaufsverfolgungsprozess übernimmt das Paares des momentanen Zyklus mit einer historischen Verbindung zu dem Paar des vorherigen Zyklus, wie vorstehend beschrieben, die Information bezüglich dieses Paares des vorherigen Zyklus (den Zählwert CNTi des Erfassungszählers), während demgegenüber der Zählwert CNTi des Erfassungszählers für das Paar des momentanen Zyklus ohne historische Verbindung zu dem Paar des vorherigen Zyklus bei 0 gehalten wird. In dieser Ausführungsform wird der Verfolgungsreferenzabstand DR, der zur Bestimmung des Vorhandenseins einer historischen Verbindung verwendet wird, auf den Offen-Abstand gesetzt, wenn die Fahrtumgebung ein offener Raum ist, und auf den Geschlossen-Abstand gesetzt, der kürzer als der Offen-Abstand ist, wenn die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist.
  • Nachstehend wird der in Schritt S210 des Hauptprozesses ausgeführte Objekterkennungsprozess unter Bezugnahme auf das in der 7 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Dieser Prozess beginnt in Schritt S910, um eines der registrierten Paare des momentanen Zyklus zu wählen. Anschließend wird in Schritt S920 bestimmt, ob der Zählwert CNTi des gewählten Paares des momentanen Zyklus größer oder gleich einem vorbestimmten Erkennungsschwellenwert CNTTSD ist oder nicht.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S920 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S930 voran, in dem ein Zielanwärter entsprechend dem in Schritt S910 gewählten Paar des momentanen Zyklus als sich bewegendes Objekt (wie beispielsweise als vorausfahrendes Fahrzeug) bestimmt und registriert wird. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S920 negativ ist, schreitet der Prozess zu Schritt S940 voran, um zu bestimmen, ob die Schritte S910 bis S930 für alle der Paare des momentanen Zyklus ausgeführt worden sind oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S940 negativ ist, kehrt der Prozess zu Schritt S910 zurück.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S940 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S950 voran, in dem von den in Schritt S930 registrierten sich bewegenden Objekten zwei sich bewegende Objekte gewählt werden und der Abstand der zwei sich bewegenden Objekte (nachstehend als „Abstand zwischen den Objekten“ bezeichnet) und die relative Geschwindigkeit zwischen den zwei sich bewegenden Objekten (nachstehend als „relative Geschwindigkeit zwischen den Objekten“ bezeichnet) berechnet werden. Anschließend wird in Schritt S960 bestimmt, ob der Abstand zwischen den Objekten kleiner als der in Schritt S720 oder S730 bestimmte Segmentabstand DRS ist oder nicht, und ob die relative Geschwindigkeit zwischen den Objekten unter einer vorbestimmten relativen Geschwindigkeit DRV liegt oder nicht.
  • Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S960 positiv ist, schreitet der Prozess zu Schritt S970 voran, in dem eine Änderung in der Registrierung der zwei sich bewegenden Objekte erfolgt, in der Annahme, dass die zwei sich bewegenden Objekte tatsächlich ein sich bewegendes Objekt sind. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S960 negativ ist, schreitet der Prozess zu Schritt S980 voran, in der Annahme, dass die zwei sich bewegenden Objekte getrennte bzw. einzelne Objekte sind.
  • Anschließend wird in Schritt S980 bestimmt, ob die Schritte S950 bis S970 für alle der Kombinationen der sich bewegenden Objekte ausgeführt worden sind oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S980 negativ ist, kehrt der Prozess zu Schritt S950 zurück. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S980 positiv ist, wird der Objekterkennungsprozess beendet und kehrt der Prozess zu Schritt S220 des Hauptprozesses zurück.
  • Bei dem Objekterkennungsprozess wird, wie vorstehend beschrieben, ein Spitzenwertfrequenzpaar, bei dem eine historische Verbindung zueinander erfasst wird, als ein sich bewegendes Objekt registriert. Ferner wird dann, wenn beliebige zwei der registrierten sich bewegenden Objekte als dasselbe sich bewegende Objekt bestimmt werden, eine Änderung in der Registrierung der zwei sich bewegenden Objekte vorgenommen. In dieser Ausführungsform wird der Segmentabstand DRS, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob ein Objekt aus mehreren registrierten sich bewegenden Objekten aufgebaut ist, auf den Offen-Abstand gesetzt, wenn die Fahrtumgebung ein offener Raum ist, und auf den Geschlossen-Abstand gesetzt, der kürzer als der Offen-Abstand ist, wenn die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist.
  • Bei der in Schritt S220 des Hauptprozesses ausgeführten Extrapolation wird von den sich bewegenden Objekten, die im vorherigen Messzyklus registriert wurden, das eine (oder die jeweiligen), das keine historische Verbindung zu den Paaren der Spitzenwertfrequenzen aufweist, die im momentanen Messzyklus erfasst werden, und innerhalb einer vorbestimmten Extrapolationsperiode liegt, weiterhin als sich bewegendes Objekt registriert, indem eine Extrapolation eines Paares der Spitzenwertfrequenzen ermöglicht wird. Wenn kein Paar der Spitzenwertfrequenzen mit einer historischen Verbindung erfasst wird, nachdem die Extrapolationsperiode verstrichen ist, wird die Registrierung des sich bewegenden Objekts gelöscht. Da solch eine Extrapolation bekannt ist, wird sie nachstehend nicht näher beschrieben.
  • Nachstehend wird die in Schritt S230 des Hauptprozesses ausgeführte Geisterbildkorrektur beschrieben.
  • Die Geisterbildkorrektur dient dazu, zu bestimmen, ob jedes der registrierten sich bewegenden Objekte ein virtuelles Bild ist oder nicht, und die Position des sich bewegenden Objekts, das als virtuelles Bild bestimmt wird, auf die Position des entsprechenden reellen Bildes (d. h. die wahre Position des sich bewegenden Objekts) zu korrigieren.
  • Gemäß der Geisterbildkorrektur wird, wie in 8 gezeigt, wenn die Straße (oder die Tunnelstraße) als gerade verlaufend erkannt wird, von den registrierten sich bewegenden Objekten das sich bewegende Objekt A', das an der Position ((L+LWG, δ) in der 8) einen vorbestimmten Abstand oder weiter außerhalb des Straßenrandes vorhanden ist, der durch den Straßenverlaufserkennungsprozess erkannt wird, als virtuelles Bild (Geisterbild) bestimmt. Anschließend wird die Position des sich bewegenden Objekts A', das als virtuelles Bild erkannt wird, auf dessen liniensymmetrische Position (A(γ, δ), LWG=LWR in der 8) bezüglich des Straßenrandes korrigiert.
  • Ferner wird gemäß der Geisterbildkorrektur, wie in 9 gezeigt, wenn die Straße (oder Tunnelstraße) als einen kurvenförmigen Verlauf aufweisend erkannt wird, von den registrierten sich bewegenden Objekten das sich bewegende Objekt A', das an der Position ((L+LWG, δ) in der 9) einen vorbestimmten Abstand oder weiter außerhalb des Straßenrandes vorhanden ist, der durch den Straßenverlaufserkennungsprozess erkannt wird, als virtuelles Bild (Geisterbild) bestimmt. Anschließend wird die Position des sich bewegenden Objekts A', das als virtuelles Bild erkannt wird, auf dessen liniensymmetrische Position (A(γ, δ), LWG=LWR in der 9) bezüglich der Linie korrigiert, die tangential zum Straßenrand verläuft und den Schnittpunkt (B(a, b) in der 9) zwischen dem Straßenrand und der die Position des sich bewegenden Objekts A' und die Position des Eigenfahrzeugs durchlaufenden Linie passiert.
  • Ferner wird gemäß der Geisterbildkorrektur, wie in 10 gezeigt, von den registrierten sich bewegenden Objekten das sich bewegende Objekt A', das an einer Position vorhanden ist, welche den Straßenrand überlappt, der durch den Straßenverlaufserkennungsprozess erkannt wird, als virtuelles Bild (Geisterbild) bestimmt. Anschließend wird die Position des sich bewegenden Objekts A', das als virtuelles Bild bestimmt wird, auf die dichteste Position auf der Fahrspur bezüglich des Straßenrandes korrigiert (die Position des durch die Strichpunktlinie in der 10 gezeigten Kreises).
  • Die vorstehend beschriebenen Geisterbildkorrekturen können ausgeführt werden, wenn beide der sich bewegenden Objekte A und A' registriert werden oder einzig das sich bewegende Objekt A' registriert wird.
  • Nach Beendigung der Geisterbildkorrektur wird Schritt S240 des Hauptprozesses ausgeführt, um die Zielinformation bezüglich der sich bewegenden Objekte an die Fahrtunterstützungs-ECU 10 zu geben. Anschließend wird der Hauptprozess beendet, bis der nächste Messzyklus erfolgt. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform bringt die folgenden Vorteile hervor. Der Radarsensor 30 ist, wie vorstehend beschrieben, dazu ausgelegt, zu bestimmen, dass die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist, wenn der Leistungsintegralwert basierend auf den durch die Frequenzanalyse des Schwebungssignals berechneten Leistungsspektren für die vorbestimmte Zeit fortlaufend größer oder gleich dem Referenzschwellenwert ist, und dass die Fahrtumgebung ein offener Raum ist, wenn der Leistungsintegralwert für die vorbestimmte Zeit fortlaufend unter dem Referenzschwellenwert liegt. Gemäß dieser Ausführungsform kann einzig durch den Radarsensor 30 bestimmt werden, ob die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum oder ein offener Raum ist.
  • Der Radarsensor 30 setzt den Verbindungsreferenzabstand, den Verfolgungsreferenzabstand DR und den Segmentabstand DRS auf den Abstand für einen offenen Raum (oder Offen-Abstand), wenn die Fahrtumgebung ein offener Raum ist, und auf den Abstand für einen geschlossenen Raum (oder Geschlossen-Abstand), der kürzer als der Abstand für einen offenen Raum (oder Offen-Abstand) ist, wenn die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist. Folglich kann gemäß dem Radarsensor 30 verhindert werden, dass ein virtuelles Bild, das durch eine Mehrfachreflexion der Radarwelle verursacht wird (d. h. ein Geistbild, das als Zielanwärter erfasst wird, obgleich es tatsächlich nicht vorhanden ist), als Straßenrand oder sich bewegendes Objekt erfasst wird.
  • Der Radarsensor 30 hält den Verbindungsreferenzabstand, den Verfolgungsreferenzabstand DR und den Segmentabstand DRS auf dem Abstand für einen offenen Raum (oder Offen-Abstand) aufrecht, wenn die Fahrtumgebung ein offener Raum ist. Hierdurch kann die Genauigkeit bei der Erkennung des Straßenrandes und der sich bewegenden Objekte aufrechterhalten werden, wenn das Fahrzeug in einem dunkeln nicht geschlossenen Raum fährt (wenn das Fahrzeug beispielsweise bei Nacht in einem offenen Raum fährt), und zwar bei dem gleichen Niveau wie demjenigen, wenn das Fahrzeug in einem hellen offenen Raum fährt.
  • D. h., gemäß dieser Ausführungsform kann mittels eines einzigen Körpers des Radarsensors 30 genau bestimmt werden, ob die Fahrtumgebung ein geschlossener Raum ist oder nicht, und verhindert werden, dass die Genauigkeit bei der Erkennung des Straßenrandes und der sich bewegenden Objekte verschlechtert wird, wenn das Fahrzeug auf einer dunklen Straße fährt.
  • Ferner korrigiert der Radarsensor 30 dann, wenn ein erfasstes sich bewegendes Objekt ein virtuelles Bild ist, die Position des erfassten sich bewegenden Objekts auf die Position eines entsprechenden reellen Bildes. Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform die Position eines sich bewegenden Objekts selbst dann genau erfasst werden, wenn ein virtuelles Bild (Geisterbild) des sich bewegenden Objekts erfasst wird.
  • Folglich kann gemäß dem Fahrtunterstützungssteuerungssystem 1 dieser Ausführungsform eine Fahrzeugsicherheitssteuerung (wie beispielsweise eine Pre-Crash-Sicherheitssteuerung oder Geschwindigkeitsregelung) unter Verwendung von Information über sich bewegende Objekte, die von der Radarvorrichtung 30 erfasst werden, zuverlässiger ausgeführt werden.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann, wie nachstehend beschrieben, auf verschiedene Weise modifiziert werden.
  • In der obigen Ausgestaltung wird die Bestimmung des Verbindungsreferenzabstands in Abhängigkeit der Fahrtumgebung während des Straßenverlaufserkennungsprozesses ausgeführt (Schritte S530 bis S550). Sie kann jedoch auch unmittelbar nach Beendigung oder während des Fahrtumgebungsbestimmungsprozesses ausgeführt werden. D. h., die Schritt S530 bis S550 können unmittelbar nach Beendigung des Fahrtumgebungsbestimmungsprozesses oder nach Schritt S360 oder S400 des Fahrtumgebungsbestimmungsprozesses ausgeführt werden.
  • In der obigen Ausführungsform wird die Bestimmung des Verfolgungsreferenzabstands DR und des Segmentabstands DRS in Abhängigkeit der Fahrtumgebung während des Verlaufsverfolgungsprozesses ausgeführt (Schritte S710 bis S730). Sie kann jedoch auch unmittelbar nach Beendigung oder während des Fahrtumgebungsbestimmungsprozesses ausgeführt werden.
  • Sowohl der Verbindungsreferenzabstand als auch der Verfolgungsreferenzabstand DR und der Segmentabstand DRS können eine Komponente in der Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs (Abstand in Längsrichtung) und eine Komponente in der Querrichtung des Eigenfahrzeugs (Abstand in Querrichtung) aufweisen. In diesem Fall sind der Abstand für einen geschlossenen Raum, der in Schritt S550 des Straßenverlaufserkennungsprozesses als der Verbindungsreferenzabstand bestimmt wird, und der Geschlossen-Abstand, der in Schritt S730 des Verlaufsverfolgungsprozesses als der Verfolgungsreferenzabstand DR oder Segmentabstand DRS bestimmt wird, vorzugsweise wenigstens der Abstand in Querrichtung bzw. Querabstand.
  • Bei der Geisterbildkorrektur (Schritt S230) wird ein sich bewegendes Objekt, das als außerhalb des Straßenrandes, der durch den Straßenverlaufserkennungsprozess erkannt wird, und einen vorbestimmten Abstand oder weiter vom Straßenrand entfernt erfasst wird, als virtuelles Bild (Geisterbild) bestimmt. Es kann jedoch jedes beliebige andere geeignete Verfahren zur Bestimmung, ob ein erfasstes sich bewegendes Objekt ein reelles Bild oder ein virtuelles Bild ist, angewandt werden. In gleicher Weise kann jedes beliebige andere geeignete Verfahren zur Korrektur der Position eines erfassten virtuellen Bildes auf die Position eines entsprechenden reellen Bildes angewandt werden.

Claims (10)

  1. Radarvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug, wobei die Radarvorrichtung aufweist: - eine Sende- und Empfangseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, in jedem Messzyklus eine Radarwelle in Übereinstimmung mit einem Sendesignal auszusenden, das frequenzmoduliert wird, um sich über die Zeit linear in der Frequenz zu ändern, die von einem Ziel reflektierte Radarwelle als reflektierte Welle zu empfangen, ein Empfangssignal in Übereinstimmung mit der empfangenen reflektierten Welle auszugeben, und ein Schwebungssignal durch Mischen des Sendesignals mit dem Empfangssignal zu erzeugen; - eine Frequenzanalyseeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn die Sende- und Empfangseinrichtung das Schwebungssignal erzeugt, ein Leistungsspektrum zu berechnen, welches die Intensität jeder Frequenzkomponente des Schwebungssignals anzeigt; - eine Zielanwärtererfassungseinrichtung zur Erfassung einer Spitzenwertfrequenz, bei welcher die Intensität des Leistungsspektrums einen Spitzenwert aufweist, als Zielanwärter, und zur Berechnung einer Position und einer Geschwindigkeit des Zielanwärters jedes Mal, wenn die Frequenzanalyseeinrichtung das Leistungsspektrum berechnet; - eine Straßenverlaufserkennungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, nacheinander in einer vorbestimmten Richtung die Zielanwärter, die von der Zielanwärtererfassungseinrichtung für einen oder mehrere Messzyklen als stationär und innerhalb eines ersten Referenzabstands zu einem der Zielanwärter, der als Referenzzielanwärter bestimmt wird, vorhanden erfasst werden, zu verbinden, um eine Gruppe der nacheinander verbundenen Zielanwärter vorzubereiten, und einen durch die nacheinander verbundenen Zielanwärter gebildeten Bereich als Rand einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße zu erkennen; - eine Objekterkennungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, für jeden der Zielanwärter, die von der Zielanwärtererfassungseinrichtung als sich bewegend erfasst werden, zu bestimmen, dass der Zielanwärter ein sich bewegendes Objekt ist, wenn eine Position des Zielanwärters, die im momentanen Messzyklus erfasst wird, für eine vorbestimmte Anzahl von Messzyklen fortlaufend innerhalb eines vorbestimmten zweiten Referenzabstands zu einer geschätzten Position vorhanden ist, die aus einer Position des Zielanwärters geschätzt wird, die im vorherigen Messzyklus erfasst wird; - eine Fahrtumgebungsschätzeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, zu schätzen, dass eine Fahrtumgebung, die eine Straßenumgebung des Fahrzeugs beschreibt, ein geschlossener Raum ist, in dem ein Raum oberhalb des Fahrzeugs geschlossen ist, wenn ein Integralwert der Intensität des Leistungsspektrums gemäß einer Berechnung durch die Frequenzanalyseeinrichtung für einen vorbestimmten Frequenzbereich über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt, und andernfalls ein offener Raum ist, in dem ein Raum oberhalb des Fahrzeugs offen ist; und - eine Referenzabstandskorrektureinrichtung, die dazu ausgelegt ist, den ersten und/oder zweiten Referenzabstand zu verkürzen, wenn die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als geschlossener Raum geschätzt wird, verglichen mit dem Fall, dass die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als offener Raum geschätzt wird.
  2. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei - die Objekterkennungseinrichtung eine Bewegungsobjektbestimmungseinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, nacheinander in einer vorbestimmten Richtung die Zielanwärter, die in einem Messzyklus als sich bewegend und innerhalb eines vorbestimmten Referenzbestimmungsabstands zu einem der Zielanwärter, der als Referenzzielanwärter bestimmt wird, vorhanden erfasst werden, zu verbinden, um eine Gruppe der nacheinander verbundenen Zielanwärter vorzubereiten, und die Gruppe der Zielanwärter als sich bewegendes Objekt zu erkennen; - die Radarvorrichtung ferner eine Abstandsverkürzungseinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, den Referenzbestimmungsabstand zu verkürzen, wenn die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als geschlossener Raum geschätzt wird, verglichen mit dem Fall, dass die Fahrtumgebung von der Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als offener Raum geschätzt wird.
  3. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei dass die Referenzabstandskorrektureinrichtung dazu ausgelegt ist, den ersten und/oder zweiten Referenzabstand in einer Querrichtung des Fahrzeugs zu verkürzen.
  4. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrtumgebungsschätzeinrichtung dazu ausgelegt ist, den Integralwert zu berechnen, indem sie die Intensität des Leistungsspektrums über mehrere Messzyklen für einen vorbestimmten Frequenzbereich integriert.
  5. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sie ferner eine Korrektureinrichtung für ein virtuelles Bild aufweist, die dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, ob ein von der Objekterkennungseinrichtung erkanntes sich bewegendes Objekt ein virtuelles Bild ist oder nicht, wenn die Fahrtumgebung durch die Fahrtumgebungsschätzeinrichtung als geschlossener Raum geschätzt wird, und dann, wenn das sich bewegende Objekt als virtuelles Bild geschätzt wird, eine Position des sich bewegenden Objekts auf eine Position eines entsprechenden reellen Bildes zu korrigieren, das auf einer Straße vorhanden ist, deren Rand von der Straßenverlaufserkennungseinrichtung erkannt wird.
  6. Radarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Korrektureinrichtung für ein virtuelles Bild dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, dass das sich bewegende Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn das sich bewegende Objekt als einen vorbestimmten Abstand oder weiter außerhalb des Straßenrandes vorhanden erfasst wird, und die Position des sich bewegenden Objekts auf eine Position zu korrigieren, die in Bezug auf eine vorbestimmte Symmetrieachse liniensymmetrisch zu der Position des sich bewegenden Objekts liegt.
  7. Radarvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Korrektureinrichtung für ein virtuelles Bild dazu ausgelegt ist, den Straßenrand als die Symmetrieachse zu verwenden, wenn die Straße gerade verläuft.
  8. Radarvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Korrektureinrichtung für ein virtuelles Bild dazu ausgelegt ist, eine Linie, die tangential zum Straßenrand verläuft und durch einen Schnittpunkt zwischen dem Straßenrand und einer Linie führt, welche die Position des sich bewegenden Objekts und die Position des Fahrzeugs durchläuft, zu verwenden, wenn die Straße einen kurvenförmigen Verlauf aufweist.
  9. Radarvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Korrektureinrichtung für ein virtuelles Bild dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, dass das sich bewegende Objekt ein virtuelles Bild ist, wenn das sich bewegende Objekt an einer Position vorhanden ist, welche den Straßenrand überlappt, und die Position des sich bewegenden Objekts auf eine Position auf einer Fahrspur der Straße zu korrigieren.
  10. Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrtumgebungsschätzeinrichtung dazu ausgelegt ist, wenigstens entweder einen Tunnel, eine überdachte Straße oder eine Unterführung als geschlossenen Raum zu betrachten.
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