DE19959398A1 - Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung und zur Erfassung eines, zweier oder mehrerer in einem Abtastbereich vorhandener Ziele durch Abtasten des Abtastbereichs mit einem Radarstrahl. Das Gerät umfaßt eine Einrichtung (1, 10, 24, 25) zur Gewinnung von Vorabzieldaten durch Abtasten des Abtastbereichs mit dem Radarstrahl, eine Gruppierungseinrichtung (26) zur Durchführung einer Gruppierung der Vorabzieldaten gemäß einer vorbestimmten Bedingung zur Gewinnung von Gruppendaten, und eine Zielerkennungseinrichtung (26) zur Identifizierung der Gruppendaten und ungruppiert verbleibender Vorabzieldaten als Erfassungsdaten, die jeweiligen Zielen entsprechen, sowie zur Ausführung einer Erkennung eines jeden Ziels, das den jeweiligen Erfassungsdaten entspricht. Die Gruppierungseinrichtung stellt eine Vielzahl vorbestimmter Bedingungen bereit, wählt eine, zwei oder mehrere Bedingungen gemäß einer Lageinformation von zu gruppierenden Vorabzieldaten aus und führt die Gruppierung beruhend auf die ausgewählte Bedingung bzw. Bedingungen durch. Das Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung kann die Gruppierung von Punktdaten genau ausführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung und zur Erfassung eines in einem Abtastbereich vorhandenen Objekts (Ziels) durch Abtasten des Abtastbereichs mit einem Radarstrahl.

Ein bekanntes Beispiel einer dem Radargerät dieser Art entsprechenden Technologie ist in der Druckschrift JP-A-9 145 883 offenbart. Bei dieser herkömmlichen Technologie erfolgt eine Gruppenbildung gemäß einer Beurteilung, daß Daten mit geringen gegenseitigen Abständen zu einem einzigen Objekt gehören.

Es gibt jedoch Fälle, bei denen mehrere Daten gleicher Entfernung abhängig von ihren Richtungen von unterschiedlichen aktuellen Objekten entstammen und umgekehrt gibt es auch Fälle, bei denen mehrere Daten mit verschiedenen Entfernungen von einem einzigen aktuellen Objekt entstammen. Deshalb führte die vorstehend angegebene herkömmliche Technologie einer einfachen Gruppierung von Daten mit nahezu gleichen Entfernungen manchmal zu einer falschen Erkennung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das vorstehende Problem zu lösen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung und zur Erfassung eines, zweier oder mehrerer in einem Abtastbereich vorhandener Ziele durch Abtasten des Abtastbereichs mit einem Radarstrahl, wobei das Radargerät aufweist:
eine Einrichtung zur Gewinnung von Vorabzieldaten durch Abtasten mit dem Radarstrahl,
eine Gruppierungseinrichtung zur Durchführung einer Gruppierung der Vorabzieldaten gemäß einer vorbestimmten Bedingung zur Gewinnung von Gruppendaten, und
eine Zielerkennungseinrichtung zur Identifizierung der Gruppendaten und ungruppiert verbleibender Vorabzieldaten als Erfassungsdaten, die jeweiligen Zielen entsprechen, und zur Ausführung einer Erkennung eines jeden Ziels, das den jeweiligen Erfassungsdaten entspricht, wobei die Gruppierungseinrichtung eine Vielzahl vorbestimmter Bedingungen bereitstellt, eine, zwei oder mehrere Bedingungen gemäß einer Lageinformation von zu gruppierenden Vorabzieldaten auswählt und die Gruppierung auf Grundlage der auf diese Weise ausgewählten Bedingung oder Bedingungen durchführt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Hauptsächliche Ziele des Radargeräts sind vorausfahrende Fahrzeuge, wobei manchmal eine Vielzahl von einem einzelnen vorausfahrenden Fahrzeug entsprechenden Zieldaten erlangt wird. Aus diesem Grund wird eine Eins-zu-Eins Übereinstimmung mit den Zielen wie vorstehend beschrieben nicht immer erreicht, weshalb die Zieldaten hier als Vorabzieldaten bezeichnet werden.

Die "Gruppierungs-"Einrichtung faßt eine Vielzahl derartiger Vorabzieldaten zusammen, wobei die Art der Zuteilung der Vielzahl von Vorabzieldaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs in Abhängigkeit der Position bzw. Lage des vorausfahrenden Fahrzeugs unterschieden wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Radargerät kann die optimale Gruppierungsbedingung bzw. können die optimalen Gruppierungsbedingungen der Vorabzieldaten entsprechend der Lageinformation der Vorabzieldaten ausgewählt werden, wodurch eine genaue Zuordnung zwischen den als Gruppierungsergebnis erhaltenen gruppierten Daten und einem aktuellen Ziel erzielt werden kann.

Bei Erlangung einer Vielzahl von Vorabzieldaten von einem bestimmten vorausfahrenden Fahrzeug, das in Vorwärtsrichtung oder in einem von dem das Radargerät aufweisenden Fahrzeug gegenwärtig befahrenen Spurbereich vorhanden ist, besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, daß alle Daten dem rückwärtigen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs entstammen. Somit können die auf einem derartigen einzelnen Ziel beruhenden Vorabzieldaten in einer Gruppe zusammengefaßt werden unter Verwendung der notwendigen Bedingung, daß ihre Entfernungen und Relativgeschwindigkeiten nahezu gleich sind.

Falls andererseits eine Vielzahl von Vorabzieldaten eines schräg oder außerhalb des Bereichs der gegenwärtigen Fahrspur vorausfahrenden Fahrzeugs erhalten wird, entsprechen die Daten einer Mischung von dem rückwärtigen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs entstammenden Daten und der Seitenfläche des vorausfahrenden Fahrzeugs entstammenden Daten. Da das rückwärtige Ende und die Seitenfläche des schräg vorausfahrenden Fahrzeugs unterschiedliche Entfernungen aber nur eine kleine Differenz zwischen ihren Richtungswinkeln aufweisen, können die auf einem derartigen einzelnen Ziel beruhenden Vorabzieldaten in einer Gruppe zusammengefaßt werden unter Verwendung der notwendigen Bedingung, daß ihre Richtungswinkel und relative Geschwindigkeiten nahezu gleich sind. Der Bereich der gegenwärtigen Fahrspur kann als fester Bereich angenommen werden oder kann durch eine Spurform-Erfassungseinrichtung erfaßt werden.

Ist eine auf Gruppendaten beruhende Zielbreite nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert und ist zumindest ein Teil davon außerhalb der Breite der von der Spurform- Erfassungseinrichtung erlangten gegenwärtigen Fahrspur, so ist es wünschenswert, die Gruppendaten in zwei neue Gruppendaten innerhalb und außerhalb der gegenwärtigen Fahrspur aufzuteilen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Radargeräteanordnung zur fahrzeugseitigen Verwendung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Flußdiagramm der grundlegenden Funktionsweise des Geräts,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung einer paarweisen Zuordnung von Pegelhöchstwerten und zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einer in einem Aufwärts-Intervall vorliegenden Schwebungsfrequenz und einem Abtastwinkel,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung einer paarweisen Zuordnung von Pegelhöchstwerten und zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einer in einem Abwärts-Intervall vorliegenden Schwebungsfrequenz und einem Abtastwinkel,

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung eines Gruppierungsvorgangs von Punktdaten,

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines zweiten Gruppierungsvorgangs,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Auswahlvorgangs von Gruppendaten beruhend auf der Gruppenbreite usw. und

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung des Auswahlvorgangs von Gruppendaten.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm der Anordnung eines Radargeräts zur fahrzeugseitigen Verwendung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung entspricht einem FM-CW- Radargerät, bei dem ein frequenzmoduliertes (FM) Dauerstrich-Sendesignal (CW) verwendet wird und einem DBF- Radargerät (digital beam forming), das einen Radarstrahl durch digitale Signalverarbeitung ausbildet und den Abtastbereich mit dem Radarstrahl abtastet.

Eine Array-Empfangsantenne 1 besteht aus acht Antennenelementen, die jeweiligen Empfangskanälen entsprechen. Die Antennenelemente sind über einzelne Isolatoren, die eine Isolatorengruppe 12 bilden, mit jeweils entsprechenden Mischern 11-0 bis 11-7 verbunden.

Jeder der Mischer 11-0 bis 11-7 dient zum Mischen eines Teils des gesendeten Signals mit einem an jedem Antennenelement ankommenden empfangenen Signal, damit ein Schwebungssignal erzielt wird. Die gesendete Signalkomponente wird von einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 14 über eine Verzweigungsschaltung 15 und eine Isolatorengruppe 13 als ein Überlagerungssignal den Mixern 11-0 bis 11-7 zugeführt.

Der Oszillator 14 besteht aus einem Gunn-Dioden-Oszillator mit Varaktorsteuerung mit einer Mittenfrequenz f0 (beispielsweise 60 GHz), der beruhend auf einer von einer Gleichstrom-Versorgung 22 für die Modulation ausgegebenen Steuerspannung eine modulierte Welle im Bereich von f0 ± (1/2)Δf ausgibt. Die Frequenzmodulation (FM) entspricht dabei einer Dreiecksmodulation, bei der sich Intervalle mit ansteigender Frequenz (Aufwärts-Intervall) und Intervalle mit sinkender Frequenz (Abwärts-Intervall) kontinuierlich abwechseln. Bei den Aufwärts-Intervallen steigt die Frequenz linear von f0 - (1/2)Δf auf f0 + (1/2)Δf an, während bei den Abwärts-Intervallen die Frequenz von f0 + (1/2)Δf auf f0 - (1/2)Δf in der gleichen Zeitdauer wie bei den Aufwärts-Intervallen abfällt.

Diese frequenzmodulierte (FM) Welle wird über die Verzweigungsschaltung 15 einer Sendeantenne 21 zur Ausstrahlung als ein Sendesignal zugeführt. Zusätzlich wird die frequenzmodulierte Welle gemäß vorstehender Beschreibung in acht Kanäle als Überlagerungssignale verzweigt, die mit jeweils empfangenen Signalen der acht Kanäle in den jeweiligen Mixern 11-0 bis 11-7 zur Erzeugung von Schwebungssignalen der jeweiligen Kanäle gemischt werden. Die Gleichstrom-Versorgung 22 ändert ihre Ausgangsspannung unter Steuerung durch eine für die Modulation verwendete Signalquelle 23 regelmäßig in einem Dreieckwellenmuster.

In der nachgeschalteten Stufe einer die Mixergruppe 11, die Isolatorengruppen 12, 13, den Oszillator 14 und die Verzweigungsschaltung 15 aufweisenden Hochfrequenz- Schaltung 10, befinden sich ein rauscharmer Verstärker 24, ein schneller A/D Wandler 25, eine Signalverarbeitungseinheit 26 und eine Arithmetik-Einheit 27 zur Ausführung der komplexen schnellen Fourier- Transformation (nachfolgend als komplexe FFT-Arithmetik- Einheit 27 bezeichnet).

Der rauscharme Verstärker (AMP) 24 verstärkt die Schwebungssignale der von den Mixern 11-0 bis 11-7 parallel ausgegebenen acht Kanäle. Der Verstärker 24 weist zur Vermeidung von Alias-Verzerrungen einen Tiefpaßfilter mit einer Grenzfrequenz von 77 kHz auf.

Der schnelle A/D-Wandler 25 entspricht einer Schaltung zur parallelen und gleichzeitigen A/D-Wandlung der Schwebungssignale der acht Kanäle und tastet Daten mit einer Rate von 200 kHz ab. Gemäß dieser Abtastrate erfolgt bei der Frequenzmodulation (FM) die Abtastung in 128 Punkten jedes Aufwärts- und Abwärts-Intervalls der Dreieckswelle.

Die Signalverarbeitungseinheit 26 übernimmt ein digitales Schwebungssignal von jedem Kanal des schnellen A/D-Wandlers 25 und führt zur Durchführung eines Erkennungsvorgangs eines Ziels (Objekt) eine Vielzahl von Signalverarbeitungsvorgängen gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 2 aus.

Die komplexe FFT-Arithmetik-Einheit 27 entspricht einer Rechenoperationseinheit, die die komplexe FFT- Rechenoperation aus einer Folge von Verarbeitungsvorgängen der Signalverarbeitungseinheit 26 anstelle dieser ausführt. Sie empfängt das digitale Schwebungssignal eines jeden Kanals von der Signalverarbeitungseinheit 26, führt die komplexe FFT-Rechenoperation mit diesem aus und gibt das Ergebnis an die Signalverarbeitungseinheit 26 zurück.

Prozeßabläufe des Geräts werden unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 2 nachstehend erklärt.

Zunächst erfolgt in Schritt S10 ein Einlesen des digitalen Schwebungssignal eines jeden Kanals. Da die digitalen Schwebungssignale der jeweiligen Kanäle durch Ausführen der Abtastung an 128 Punkten jedes der Aufwärts- und Abwärts- Intervalle jedes Kanals erzielt werden, entspricht die eingelesene Gesamtdatenmenge den Daten an 2048 Punkten; 128 (Punkte).2 (Intervalle).8 (Kanäle) = 2048. Beruhend auf diese Daten wird die FFT (schnelle Fourier Transformation) für jeden der Kanäle zur Gewinnung einer Schwebungsfrequenzinformation ausgeführt. Die gesamte hiermit erzielte Schwebungsfrequenzinformation wird in einem Speicher der Signalverarbeitungseinheit 26 gespeichert. Diese Schwebungsfrequenzinformation jedes Kanals weist eine Phaseninformation auf, die für den hier nachstehend erläuterten DBF-Vorgang benötigt wird.

In Schritt S11 wird bestimmt, ob die verschiedenen nachfolgend auszuführenden Vorgänge für Daten eines Aufwärts- oder eines Abwärts-Intervalls erfolgen. Ist das Bestimmungsergebnis Ja, d. h. wenn die nachfolgenden Vorgänge für Aufwärts-Intervall Daten gelten, schreitet der Prozessor zum Schritt S12, damit die im Schritt S10 gespeicherte digitale Schwebungsfrequenzinformation des Aufwärts-Intervalls für den nächsten DBF-Vorgang bereitgestellt wird.

In Schritt S14 erfolgt eine Phasendrehung der Schwebungsfrequenzinformation durch digitale Signalverarbeitung für jeden Kanal zur Ausbildung eines Strahls in einer von einundvierzig Abtastwinkelrichtungen, die durch Unterteilung des Bereichs zwischen -10° und +10° in Intervallen von 0,5° erzielt werden. In Schritt S15 wird ein Pegelhöchstwert für eine Variable der Schwebungsfrequenz in der Richtung (Abtastwinkel Θ) des in Schritt S14 ausgebildeten Strahls entnommen.

In Schritt S16 wird bestimmt, ob der DBF-Vorgang im Schritt S14 und der Pegelhöchstwert-Entnahmevorgang im Schritt S15 für alle Richtungen, beispielsweise für die einundvierzig Richtungen von -10° bis +10°, abgeschlossen ist. Ist die Pegelhöchstwert-Entnahme für alle Richtungen abgeschlossen, schreitet der Prozessor zum Schritt S17. Im Schritt S17 wird bestimmt, ob die vorstehend angegebene Pegelhöchstwert-Entnahme sowohl für das Aufwärts-Intervall als auch für das Abwärts-Intervall abgeschlossen ist. Ist dies abgeschlossen, schreitet der Prozessor zu Schritt S18 voran.

In Schritt S18 erfolgt eine paarweise Zuordnung eines Pegelhöchstwerts des Aufwärts-Intervalls und eines Pegelhöchstwerts des Abwärts-Intervalls mit dem gleichen Abtastwinkel Θ sowie eine Berechnung einer Entfernung und einer relativen Geschwindigkeit aus den Schwebungsfrequenzen der auf diese Weise paarweise zugeordneten Pegelhöchstwerte.

Fig. 3 und 4 zeigen je ein Beispiel eines Diagramms von Pegelhöchstwerten eines Aufwärts-Intervalls bzw. eines Abwärts-Intervalls. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird bei dem Aufwärts-Intervall ein Pegelhöchstwert P1 bei der Schwebungsfrequenz f1 in der Richtung eines Abtastwinkels Θ1 erzielt und ein anderer Pegelhöchstwert P2 bei der Schwebungsfrequenz f2 in der Richtung eines Abtastwinkels Θ2. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird bei dem Abwärts- Intervall ein Pegelhöchstwert P3 bei der Schwebungsfrequenz f3 in der Richtung eines Abtastwinkels Θ1 erzielt und ein anderer Pegelhöchstwert P4 bei der Schwebungsfrequenz f4 in der Richtung eines Abtastwinkels Θ2. In diesem Beispiel werden P1 und P3 sowie P2 und P4 paarweise zugeordnet.

Mit den beiden auf diese Weise paarweise zugeordneten Pegelhöchstwerten werden die Entfernung und die relative Geschwindigkeit aus deren Schwebungsfrequenzen gemäß den grundlegenden Prinzipien des FM-CW Radargeräts wie nachstehend beschrieben berechnet.

Nachstehend kennzeichnen f0 die Mittenfrequenz des gesendeten Signals, Δf den Frequenzmodulationshub, fm die Modulationsfrequenz der FM, fr eine Schwebungsfrequenz gegenüber einem Ziel mit der relativen Geschwindigkeit Null (was einer Schwebungsfrequenz im engeren Sinn entspricht), fd eine Dopplerfrequenz beruhend auf der relativen Geschwindigkeit, fb1 die Schwebungsfrequenz in dem Aufwärts-Intervall und fb2 die Schwebungsfrequenz in dem Abwärts-Intervall. Dann gelten nachstehende Gleichungen:

fb1 = fr - fd (1) fb2 = fr + fd (2).

Daher können aus den Gleichungen (3) und (4) fr und fd erhalten werden, sobald die Schwebungsfrequenzen fb1 und fb2 getrennt in dem Aufwärts-Intervall und in dem Abwärts- Intervall des Modulationszyklusses gemessen sind.

fr = (fb1 + fb2)/2 (3) fd = (fb2 - fb1)/2 (4).

Sobald fr und fd ermittelt sind, können die Entfernung R und die relative Geschwindigkeit V eines Ziels gemäß den nachstehenden Gleichungen (5) und (6) berechnet werden.

R = (C/(4.Δf.fm)).fr (5) V = (C/(2.f0)).fd (6).

In diesen Gleichungen kennzeichnet C die Lichtgeschwindigkeit.

Für das Paar P1 und P3 kann die Entfernung und die relative Geschwindigkeit durch Einsetzen der Schwebungsfrequenzen f1 und f3 für fb1 und fb2 der Gleichungen (3) und (4) erhalten werden. Der Abtastwinkel, die Entfernung und die relative Geschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt werden als Punktdaten dieses Paares bezeichnet. Desgleichen können für das Paar P2 und P4 die Entfernung und die relative Geschwindigkeit durch Einsetzen der Schwebungsfrequenzen f2 und f4 für fb1 und fb2 der Gleichungen (3) und (4) erhalten werden. Die Punktdaten werden also auch für dieses Paar erzielt.

In Schritt S18 wird, wie vorstehend beschrieben, die paarweise Zuordnung soweit möglich zwischen den Pegelhöchstwerten in dem Aufwärts-Intervall und dem Abwärts-Intervall ausgeführt, wodurch die Punktdaten für jedes Paar erzielt werden.

Danach schreitet der Prozessor zu Schritt S19 zur Ausführung des ersten Gruppierungsvorgangs für die erhaltenen Punktdaten voran. Die Anzahl der Punktdaten zu einem Ziel entspricht nicht immer eins, sie erhöht sich jedoch mit zunehmender Abtastauflösung. Somit werden Punktdaten mit fortlaufenden Positionen und nahezu gleichen relativen Geschwindigkeiten in einer Gruppe zusammengefaßt und es werden Mittelwerte aus den Positionen und den relativen Geschwindigkeiten der jeweiligen Punktdaten berechnet. Da angenommen werden kann, daß diese Mittelwerte die Position und die relative Geschwindigkeit des Ziels mehr oder weniger darstellen, können sie als Zieldaten betrachtet werden. Mehrere gruppierte Punktdaten und Zieldaten zusammen werden als Gruppendaten bezeichnet.

Da jedoch auch eine zweite Gruppierung mit einer anderen Bedingung nachfolgend ausgeführt wird, wird die vorstehend beschriebene erste Gruppierung als Vorabgruppierung bezeichnet, ferner werden die Zieldaten einschließlich der Gruppendaten als Ergebnis der Vorabgruppierung als Vorabzieldaten und als Vorabgruppendaten bezeichnet. Die hierin angegebene Position entspricht einer Stelle auf einer Fläche, die durch eine Entfernung und einen Abtastwinkel bestimmt ist.

Nachstehend wird die Beziehung zwischen Ziel- und Punktdaten sowie die Bedeutung der Vorabgruppierung mit einem speziellen Beispiel erklärt. Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Positionsbeziehung zwischen vorausfahrenden Fahrzeugen als Ziele und durch Strahlabtastung erhaltene Punktdaten zeigt. In derselben Figur ist das fahrzeugseitige Radargerät gemäß der Erfindung auf einem Fahrzeug 51 angebracht, wobei sich die Fahrzeuge 52, 53 vor dem Fahrzeug 51 befinden. Die Punktdaten PD1 bis PD4 entsprechen erhaltenen Daten, die auf einer Reflexion des gesendeten Signals an dem Fahrzeug 53 beruhen. Die Punktdaten PD5 bis PD8 entsprechen erhaltenen Daten, die auf einer Reflexion des gesendeten Signals an dem Fahrzeug 52 beruhen.

Da die Punktdaten PD1 bis PD4 fortlaufende Positionen haben, werden sie durch den Vorgang in Schritt S19 zu einer Gruppe zusammengefaßt, werden Mittelwerte der Positionen und der relativen Geschwindigkeiten der Punktdaten PD1 bis PD4 berechnet, womit die Vorabgruppendaten PGD1 erzielt werden. Da alle auf dem Fahrzeug 53 beruhenden Punktdaten PD1 bis PD4 durch diese Vorabgruppierung zusammengefaßt sind, zeigen die in den Vorabgruppendaten PGD1 enthaltenen Vorabzieldaten genau die typische Position und relative Geschwindigkeit des Fahrzeugs 53 an.

Andererseits werden aus den Punktdaten PD5 bis PD8, die auf dem Fahrzeug 52 beruhen, die Punktdaten PD5 und PD6 mit fortlaufenden Positionen zum Erhalt der Vorabgruppendaten PGD2 zusammengefaßt, während die Punktdaten PD7 und PD8 mit fortlaufenden Positionen zum Erhalt der Vorabgruppendaten PGD3 zusammengefaßt werden. Auf diese Weise entsprechen zwei Vorabgruppendaten dem Fahrzeug 52. Wird dabei angenommen, daß die Vorabgruppendaten zu den Zielen eine Eins-zu-Eins Übereinstimmung erfüllen, wird eine falsche Erfassung ausgeführt, da zwei Objekte in der Position des Fahrzeugs 52 vorhanden sind. Die Zielerkennung wird jedoch bei dem fahrzeugseitig angebrachten Radargerät an dieser Stelle noch nicht ausgeführt.

Der Vorgang zur Vorabgruppierung wird in ähnlicher Weise auch für die weiteren Punktdaten PD9 bis PD13 ausgeführt, wodurch die Vorabgruppendaten PGD4 und PGD5 erzielt werden.

Als nächstes schreitet der Prozessor zum Schritt S20 zur Ausführung des zweiten Gruppierungsvorgangs. Der zweite Gruppierungsvorgang ist ein durch Verwendung anderer Gruppierungsbedingungen gekennzeichneter Vorgang zur weiteren Gruppierung der Vorabgruppendaten abhängig von deren Positionen. Bei diesem Vorgang werden auch alle nicht gruppierten Punktdaten des ersten Gruppierungsvorgangs als Daten einer Vorabgruppe behandelt.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterprogramms des zweiten Gruppierungvorgangs. Zunächst entspricht der Schritt S31 einem Schritt zur Auswahl einer Einheit von Vorabgruppendaten und Schritt S32 einem Schritt zur Bestimmung, ob sich die Position der Vorabgruppendaten in der Vorwärtsrichtung befindet. Befindet sie sich in der Vorwärtsrichtung, schreitet der Prozessor zum Schritt S33, um zu bestimmen, ob noch andere Vorabgruppendaten mit einer Entfernung und einer relativen Geschwindigkeit existieren, die nahezu gleich zu den der ausgewählten Gruppendaten sind. Ist das Ergebnis JA, schreitet der Prozessor zum Schritt S35 zur Ausführung des zweiten Gruppierungsvorgangs, wobei alle Vorabgruppendaten zusammengefaßt werden, die der vorstehenden Bedingung genügen. Der Grund liegt darin, daß innerhalb des begrenzten Bereichs in Vorwärtsrichtung die Daten mit gleichem Abstand und gleicher relativer Geschwindigkeit mit sehr hohen Wahrscheinlichkeit den Daten entsprechen können, die auf einem Fahrzeug beruhen. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 werden die Vorabgruppendaten PGD4 und PGD5 zu einer neuen Gruppe 56 zusammengefaßt. Typische Werte für Position und relative Geschwindigkeit werden daher an dieser Stelle noch nicht bestimmt.

Wird in Schritt S32 ermittelt, daß die Position der interessierenden Vorabgruppendaten nicht in Vorwärtsrichtung liegen, schreitet der Prozessor zu Schritt S34 voran. In Schritt S34 wird bestimmt, ob weitere Vorabgruppendaten existieren, die diejenigen Bedingungen erfüllen, daß die relativen Geschwindigkeiten der beiden Gruppendaten nahezu gleich sind, daß deren Richtungswinkel (Abtastwinkel) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen und daß sich die näherliegende Gruppe außerhalb befindet. Wird dies bestätigt, schreitet der Prozessor zu Schritt S35 zur Zusammenfassung der diese Bedingungen erfüllenden Vorabgruppendaten voran, damit neue Gruppendaten erzielt werden.

Bei dem Radargerät gemäß der Erfindung, dessen Abtastbereich einem vorbestimmten Bereich in Vorwärtsrichtung entspricht, handelt es sich bei von der Vorwärtsrichtung abweichenden Richtungen um schräge Vorwärtsrichtungen. Bei einem an einer solch schräg vorgelagerten Position vorhandenen Ziel (Fahrzeug), erfolgt eine Reflexion an dem rückwärtigen Ende und an der Seitenfläche des Fahrzeugs, so daß die Entfernungen auch bei Reflexion der Strahlen an einem einzigen Fahrzeug nicht übereinstimmen. Daher kann eine Gruppierung gemäß den aktuellen Umständen durch Ausführung der Gruppierung der Vorabgruppendaten unter Verwendung der in Schritt S34 ausgeführten Bedingungen erreicht werden, d. h., unter Verwendung der Bedingungen, daß die relativen Geschwindigkeiten nahezu gleich sind, daß die Richtungswinkel (Abtastwinkel) innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegen und daß sich die näherliegende Gruppe außerhalb befindet. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 werden die Vorabgruppendaten PGD2 und PGD3 zu einer neuen Gruppe 55 zusammengefaßt. Die Gruppe 55 entspricht genau dem Fahrzeug 52.

Ist die Gruppierung in Schritt S35 abgeschlossen oder sind die Antworten in den Schritten S33 oder S34 negativ, schreitet der Prozessor zum Schritt S36 zu der Bestimmung, ob der Gruppierungsvorgang dabei auf alle Vorabgruppendaten angewandt wurde. Ist die Antwort negativ, kehrt der Prozessor zum Schritt S31 zur Ausführung des zweiten Gruppierungsvorgangs für alle Vorabgruppendaten zurück.

Ist der zweite Gruppierungsvorgang somit beendet, schreitet der Prozessor zu Schritt S21 zum Vergleich der in Schritt S20 erhaltenen derzeitigen Gruppendaten mit den vorangehenden Gruppendaten voran. Falls irgendwelche Vorabzieldaten mit im wesentlichen den gleichen Inhalten wie die die Gruppendaten bildenden Vorabzieldaten in den vorherigen Gruppendaten fehlen, werden die Positionsmittelwerte und relative Geschwindigkeiten unter Verwendung der Vorabzieldaten ohne Berücksichtigung dieser berechnet und als typische Werte der gegenwärtigen Gruppendaten bestimmt. Ein derartiger Vergleich mit den vorherigen Daten ermöglicht eine zuverlässige Erfassung in Abhängigkeit der Zeit.

Der Prozessor schreitet dann zum Schritt S22. Im Schritt S22 wird eine Zielauswahl durchgeführt, die auf der Gruppenbreite usw. der im Schritt S21 erhaltenen Gruppendaten beruht. Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur ausführlichen Verarbeitung von Schritt S22 und Fig. 8 zeigt ein Diagramm eines Beispiels verschiedener Gruppendaten als zu verarbeitende Objekte.

Zunächst wird im Schritt S41 die Gruppenbreite der Gruppendaten berechnet. Die Gruppenbreite entspricht dabei einer Länge senkrecht zu der Fahrtrichtung, d. h. ausgerichtet entlang der Spurbreite. Sie entspricht einem Abstand in Richtung der Spurbreite zwischen den am weitesten links bzw. rechts liegenden Punktdaten jeder Gruppe. Fig. 8 veranschaulicht vier Gruppendaten 81 bis 84 und die mit den Bezugszeichen W1 bis W4 gekennzeichneten Gruppenbreiten der jeweiligen Gruppen. Die Gruppenbreite kann auf geometrischer Grundlage aus den Positionen der am weitesten links bzw. rechts liegenden Punktdaten berechnet werden.

Danach schreitet der Prozessor zum Schritt S42 zu der Bestimmung, ob die gesamte Gruppenbreite jeder Gruppe innerhalb der gegenwärtigen Fahrspur liegt. In Fig. 8 befinden sich die Gruppendaten 81 und 83 innerhalb der Breite W5 der gegenwärtigen Fahrspur. Die Gruppendaten 82 und 84 befinden sich teilweise außerhalb der gegenwärtigen Fahrspur.

Ist die gesamte Gruppenbreite innerhalb der Breite der gegenwärtigen Spur, schreitet der Prozessor zu Schritt S47 zu der Entscheidung voran, daß die Gruppendaten ein zu erfassendes Ziel anzeigen. Darauf beruhend wird jedes vollkommen in der gegenwärtigen Fahrspur vorhandene Objekt unabhängig von der Größe der Objektbreite als ein Erfassungsziel identifiziert.

Liegt andererseits die Gruppenbreite teilweise oder ganz außerhalb der Breite W5 der gegenwärtigen Spur, schreitet der Prozessor von Schritt S42 zum Schritt S43 zu der Bestimmung, ob die Gruppenbreite nicht geringer als eine voreingestellte Fahrzeugbreite üblicher Fahrzeuge ist. Ist die Gruppenbreite kleiner als die Fahrzeugbreite eines Fahrzeugs, schreitet der Prozessor zum Schritt S45 zu der Entscheidung, daß es sich um ein nicht zu erfassendes Ziel handelt. Auf dieser Grundlage wird ein Ziel, das zumindest teilweise von der gegenwärtigen Spur abweicht, als ein nicht zu erfassendes Objekt identifiziert, falls dessen Breite geringer als die Breite eines Fahrzeugs ist. Beispielsweise weisen die Gruppendaten 82 in Fig. 8 eine Gruppenbreite W2 auf, die geringer als eine Fahrzeugbreite ist, weshalb im Schritt S45 entschieden wird, daß die Gruppendaten 82 keinem zu erfassenden Ziel entsprechen.

Wird im Schritt S43 festgestellt, daß die Gruppenbreite nicht kleiner als die Fahrzeugbreite eines Fahrzeugs ist, schreitet der Prozessor zum Schritt S44 zu der Bestimmung, ob die Breite geringer als die Breite zweier Fahrzeuge ist. Ist das Ergebnis Ja, schreitet der Prozessor zum Schritt S47 zu der Entscheidung, daß die Gruppendaten als eine Einheit einem zu erfassenden Ziel entsprechen. Da in Fig. 8 die Gruppendaten 81 eine Gruppenbreite W1 aufweisen, die nicht geringer als eine Fahrzeugbreite aber geringer als zwei Fahrzeugbreiten ist, wird im Schritt S47 entschieden, daß die Gruppendaten 81 ein zu erfassendes Ziel anzeigen.

Ist im Schritt S44 das Ergebnis Nein, d. h., wird ermittelt, daß die Gruppenbreite nicht geringer als zwei Fahrzeugbreiten ist, schreitet der Prozessor zu Schritt S46 voran, damit die Gruppendaten in Daten innerhalb und außerhalb der gegenwärtigen Fahrspur geteilt werden. In Fig. 8 trifft dies für die Gruppendaten 84 zu. Da die Gruppenbreite W4 nicht geringer als zwei Fahrzeugbreiten ist, werden die Daten in linke und rechte Daten bezüglich der rechten Grenzlinie 85 der gegenwärtigen Fahrspur unterteilt, wodurch neue Gruppendaten 86 und 87 erzielt werden. Die Gruppendaten 86 in der gegenwärtigen Spur werden im Schritt S47 als ein zu erfassendes Ziel berücksichtigt, während die Gruppendaten 87 außerhalb der gegenwärtigen Spur als unverarbeitete Gruppendaten dieses Verarbeitungsunterprogramms gehandhabt werden. Daher werden die Vorgänge ab Schritt S41 früher oder später für die Gruppendaten 87 ausgeführt.

Nach Abschluß des vorstehend beschriebenen Vorgangs im Schritt S22 beschrieben, schreitet der Prozessor zum Schritt S23 zur Ausführung eines auf den so erhaltenen Gruppendaten beruhenden Zielerkennungsvorgangs. In diesem Schritt wird die Art und die künftige Bewegung jedes Ziels abgeschätzt, einschließlich der zeitlich abfolgenden Bewegung des Ziels oder dergleichen.

In dem Ausführungsbeispiel wird die Form der gegenwärtigen Fahrspur einleitend als ein fester Wert unter der Annahme eines geraden Vorwärtsfahrens bestimmt. Die Form der gegenwärtigen Spur bei einer Kurvenfahrt, d. h. die Form der gegenwärtigen Spur eines kurvigen Wegs, sowie die Form der gegenwärtigen Spur eines geraden Wegs kann durch eine Berechnung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkungswinkel, der Giergeschwindigkeit usw. gewonnen werden, oder aus dem Ergebnis einer Erfassung durch eine Spurmarkierungs-Erfassungseinrichtung oder dergleichen. Es ist jedoch wünschenswert, den Vergleich mit den Gruppendaten usw. unter Verwendung des Erfassungsergebnisses auszuführen.

Obwohl das fahrzeugseitig anzubringende Radargerät des Ausführungsbeispiels einem DBF Radargerät entspricht, kann das Radargerät gemäß der Erfindung statt dessen auch ein mechanisch abtastendes Radargerät sein.

Wie vorstehend beschrieben kann das Radargerät gemäß der Erfindung eine genauere Gruppierung ausführen, da abhängig von der Position der Punktdaten verschiedene Gruppierungsbedingungen bei dem Gruppierungsvorgang verwandt werden, wobei eine Vielzahl von erfaßten Punktdaten mit zu erfassenden Zielen abgeglichen werden.

Wie vorstehend beschrieben, wird ein Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung und zur Erfassung eines, zweier oder mehrerer in einem Abtastbereich vorhandener Ziele durch Abtasten des Abtastbereichs mit einem Radarstrahl bereitgestellt. Das Gerät umfaßt eine Einrichtung zur Gewinnung von Vorabzieldaten durch Abtasten des Abtastbereichs mit dem Radarstrahl, eine Gruppierungseinrichtung zur Durchführung einer Gruppierung der Vorabzieldaten gemäß einer vorbestimmten Bedingung zur Gewinnung von Gruppendaten, und eine Zielerkennungseinrichtung zur Identifizierung der Gruppendaten und ungruppiert verbleibender Vorabzieldaten als Erfassungsdaten, die jeweiligen Zielen entsprechen, sowie zur Ausführung einer Erkennung eines jeden Ziels, das den jeweiligen Erfassungsdaten entspricht. Die Gruppierungseinrichtung stellt eine Vielzahl vorbestimmter Bedingungen bereit, wählt eine, zwei oder mehrere Bedingungen gemäß einer Lageinformation von zu gruppierenden Vorabzieldaten aus und führt die Gruppierung beruhend auf die ausgewählte Bedingung bzw. Bedingungen durch. Das Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung kann die Gruppierung von Punktdaten genau ausführen.

Claims (4)

1. Radargerät zur fahrzeugseitigen Verwendung und zur Erfassung eines, zweier oder mehrerer in einem Abtastbereich vorhandener Ziele durch Abtasten des Abtastbereichs mit einem Radarstrahl, wobei das Radargerät aufweist:
eine Einrichtung (1, 10, 24, 25) zur Gewinnung von Vorabzieldaten durch Abtasten mit dem Radarstrahl,
eine Gruppierungseinrichtung (26) zur Durchführung einer Gruppierung der Vorabzieldaten gemäß einer vorbestimmten Bedingung zur Gewinnung von Gruppendaten, und
eine Zielerkennungseinrichtung (26) zur Identifizierung der Gruppendaten und ungruppiert verbleibender Vorabzieldaten als Erfassungsdaten, die jeweiligen Zielen entsprechen, und zur Ausführung einer Erkennung eines jeden Ziels, das den jeweiligen Erfassungsdaten entspricht,
wobei die Gruppierungseinrichtung eine Vielzahl vorbestimmter Bedingungen bereitstellt, eine, zwei oder mehrere Bedingungen gemäß einer Lageinformation von zu gruppierenden Vorabzieldaten auswählt und die Gruppierung auf Grundlage der auf diese Weise ausgewählten Bedingung oder Bedingungen durchführt.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei die Gruppierungseinrichtung die Gruppierung von in Vorwärtsrichtung vorhandener Vorabzieldaten mit weiteren Vorabzieldaten beruhend auf einer solchen Bedingung ausführt, daß Entfernungen und relative Geschwindigkeiten nahezu gleich sind, und wobei die Gruppierungseinrichtung die Gruppierung von schräg voraus vorhandenen Vorabzieldaten mit weiteren Vorabzieldaten beruhend auf einer solchen Bedingung ausführt, daß Richtungswinkel und relative Geschwindigkeiten nahezu gleich sind.

3. Gerät nach Anspruch 1, mit einer Spurform- Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Form einer gegenwärtigen Fahrspur vor dem Fahrzeug, wobei die Gruppierungseinrichtung die Gruppierung von innerhalb eines Bereichs der von der Spurform-Erfassungseinrichtung erfaßten gegenwärtigen Fahrspur vorhandenen Vorabzieldaten mit weiteren Vorabzieldaten beruhend auf einer solchen Bedingung ausführt, daß Entfernungen und relative Geschwindigkeiten nahezu gleich sind, und wobei die Gruppierungseinrichtung die Gruppierung der außerhalb des Bereichs der gegenwärtigen Fahrspur vorhandenen Vorabzieldaten mit weiteren Vorabzieldaten beruhend auf einer solchen Bedingung ausführt, daß Richtungswinkel und relative Geschwindigkeiten nahezu gleich sind.

4. Gerät gemäß Anspruch 3, wobei, falls eine Zielbreite beruhend auf den Gruppendaten nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und falls zumindest ein Teil der Zielbreite außerhalb der Breite der von der Spurform- Erfassungseinrichtung erfaßten gegenwärtigen Fahrspur liegt, zwei neue Gruppendaten durch Teilung der Gruppendaten in Daten innerhalb und Daten außerhalb der gegenwärtigen Fahrspur erzeugt werden.