Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine mit einem Radar ausgerüstete Objekterkennungsvorrichtung für Fahrzeuge, die dazu dient, ein Objekt, wie beispielsweise vorausfahrende Fahrzeuge, zu verfolgen und zu erkennen, und insbesondere eine derartige Objekterkennungsvorrichtung, die dafür vorgesehen ist, das Vorhandensein von irgendeinem Schmutz zu erfassen, der als ein Hindernis bezüglich einer Emission einer Radarwelle oder einem Empfang einer Radarrückstreuung an dem Radar haftet.

Die JP NR. 2002-22827 lehrt eine mit einem Radar ausgerüstete Fahrzeugobjekterkennungsvorrichtung, die dazu dient, Radarwellen wie beispielsweise Laserstrahlen über einen Winkelbereich zu emittieren, der vor einem mit einem Radar ausgerüsteten Fahrzeug definiert ist, und Rückstreuungen der Radarwellen von einem Objekt zu empfangen, um das Objekt zu erkennen. Dieser Vorrichtungstyp wird beispielsweise in einem Fahrzeugsystem verwendet, das dafür vorgesehen ist, einen Alarm ertönen zu lassen, wenn der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug in einen Warnbereich fällt, oder derart die Geschwindigkeit des mit einem Radar ausgerüsteten Fahrzeugs zu regeln, dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug bei einem gewählten Wert gehalten wird.

Radare, die in dem obigen Objekterkennungsvorrichtungstyp verwendet werden, weisen zum Schutz vor Umweltbedingungen üblicherweise eine auf einer vorderen Oberfläche des Radars installierte Schutzabdeckung aus Glas oder Harz auf, durch welche Radarwellen emittiert werden. Es kann folglich ein Anhaften von Schmutz, wie beispielsweise Staub, an der Schutzabdeckung zu einem Fehler bei einer Übertragung von Laserlicht durch die Schutzabdeckung führen, wodurch die Fähigkeit, ein Objekt zu verfolgen oder zu erkennen, reduziert wird.

Um das Anhaften von Schmutz an der Schutzabdeckung zu erfassen, wird eine Installation eines lichtempfindlichen Elements auf einem optischen Pfad vorgeschlagen, auf dem eine Rückstreuung einer durch den Schmutz reflektierten Radarwelle wandert. Dieser Vorschlag weist jedoch einen derartigen Nachteil auf, dass das Anhaften von Schmutz, wie beispielsweise Eis oder Schnee, verursachen kann, dass das Laserlicht teilweise durch den Schmutz übertragen wird oder ohne Reflexion von diesem zu dem lichtempfindlichen Element nach außen des Schmutzes gestreut wird, was folglich zu einem Fehler bei einer Erfassung des reflektierten bzw. rückgestreuten Laserlichts führt.

Es ist deshalb eine hauptsächliche Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine mit einem Radar ausgerüstete Objekterkennungsvorrichtung für Fahrzeuge vorzusehen, die dafür vorgesehen ist, Schmutz, wie beispielsweise Eis, Schnee, Wassertropfen, auf einer Straßenoberfläche verteilte Calciumchloridkörner oder irgendeine Art von Ton bzw. Lehm, zu erfassen, der an dem Radar haftet und bei einer Sendung eines Radarausgangssignals oder bei einem Empfang einer Radarrückstreuung zu einer Störung führen kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Objekterkennungsvorrichtung für Fahrzeuge vorgesehen, die dafür vorgesehen ist, das Vorhandensein von irgendeinem Schmutz zu erfassen, der eine Emission von Radarwellen stören wird. Die Objekterkennungsvorrichtung weist auf: (a) ein Radar, das dazu dient, eine Mehrzahl von Radarwellen über einen Winkelbereich zu emittieren, der vor einem mit der Objekterkennungsvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeug definiert ist, wobei das Radar Rückstreuungen der von einem Objekt reflektierten Radarwellen empfängt, um Empfangssignale in Abhängigkeit von Intensitäten der Rückstreuungen der Radarwellen zu erzeugen; (b) eine Zeitmessungsschaltung, die dazu dient, eine Zeit zu messen, die jede der Radarwellen benötigt, um zu dem Objekt zu wandern und von dem Objekt zurückzukehren; (c) eine Intensitätsbestimmungsschaltung, die dazu dient, die Intensitäten der Rückstreuungen der Radarwellen unter Verwendung der Empfangssignale zu bestimmen; (d) eine Objekterkennungsschaltung, die dazu dient, das Objekt auf der Grundlage der emittierten Radarwellen und deren von dem Radar empfangenen Rückstreuungen zu erkennen; und (e) eine Schmutzerfassungsschaltung, die dazu dient, ein Anhaften von Schmutz an dem Radar zu erfassen. Die Schmutzerfassungsschaltung bestimmt, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn eine erste Bedingung erfüllt wird, wobei die Anzahl der Radarwellen, die verursachen, dass die von der Zeitmessungsschaltung gemessenen Zeiten kürzer als eine vorbestimmte Zeitspanne sind, und dass die von der Intensitätsbestimmungsschaltung bestimmten Intensitäten der Rückstreuungen größer als ein vorbestimmter Wert sind, größer oder gleich einem ersten Wert ist.

Das Anhaften von Schmutz, wie beispielsweise Eis, Schnee, Wassertropfen, auf einer Straßenoberfläche verteilte Calciumchloridkörner oder irgendeine Art von Ton bzw. Lehm, an dem Radar kann verursachen, dass die Radarwelle teilweise durch den Schmutz durchgelassen bzw. übertragen wird oder ohne Reflexion von dieser nach Innerhalb des Radars nach außen des Schmutzes gestreut wird. Es ist möglich, dass der Teil der Radarwelle, der sich durch den Schmutz ausgebreitet hat, zum Radar zurückkehrt. Es ist ferner möglich, dass der Teil der Radarwelle, der nach außen des Schmutzes gestreut wird, durch eine Karosserie des Fahrzeugs (z.B., eine Verzierung) reflektiert wird und ebenso zu dem Radar zurückkehrt. Eine derartige zu dem Radar zurückkehrende Radarwelle wird verursachen, dass die von der Zeitmessungsschaltung gemessene Zeit kürzer als die ist, welche die Radarwelle benötigt, um zu einem Messobjekt zu wandern und von einem Messobjekt zu dem Radar zurückzukehren. Je mehr Schmutz an dem Radar haftet, desto mehr kehrt von Radarwellen zu dem Radar zurück. Auf der Grundlage der obigen Tatsache bestimmt die Schmutzerfassungsschaltung, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn eine erste Bedingung erfüllt wird, wobei die Anzahl der Radarwellen, die verursachen, dass die von der Zeitmessungsschaltung gemessenen Zeiten kürzer als die vorbestimmte Zeitspanne sind, und dass die von der Intensitätsbestimmungsschaltung bestimmten Intensitäten der Rückstreuungen größer als der vorbestimmter Wert sind, größer oder gleich dem ersten Wert ist.

In der bevorzugten Ausführungsweise der Erfindung hebt die Schmutzerfassungsschaltung die Bestimmung auf, dass der Schmutz an dem Radar haftet, nachdem eine Bestimmung getroffen worden ist, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn sich die Anzahl der Radarwellen, die verursachen, dass die von der Zeitmessungsschaltung gemessenen Zeiten kürzer als die vorbestimmte Zeitspanne sind, und dass deren Rückstreuungen Intensitäten aufweisen, die größer als der vorbestimmter Wert sind, unter einen zweiten Wert verringert, der kleiner als der erste Wert ist. Das obige Ereignis tritt üblicherweise auf, wenn der Schmutz von dem Radar abfällt, bzw. wenn eine Verschmutzung des Radars nachlässt. Folglich ist es in diesem Fall zweckmäßig, dass die Schmutzerfassungsschaltung die Bestimmung aufhebt, dass der Schmutz an dem Radar haftet.

Das Radar ist dafür vorgesehen, die Radarwellen in vorgegebenen Zeitabständen periodisch über den Winkelbereich zu emittieren. Die Schmutzerfassungsschaltung kann bestimmen, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn die erste Bedingung, wobei die Anzahl der Radarwellen, die verursachen, dass die von der Zeitmessungsschaltung gemessenen Zeiten kürzer als die vorbestimmte Zeitspanne sind, und dass die von der Intensitätsbestimmungsschaltung bestimmten Intensitäten der Rückstreuungen größer als der vorbestimmter Wert sind, größer oder gleich dem ersten Wert ist, für eine erste Zeitspanne andauert. Dies führt dazu, dass die Genauigkeit einer Bestimmung, dass der Schmutz an dem Radar haftet, verbessert wird.

Die Schmutzerfassungsschaltung kann die Bestimmung aufheben, der Schmutz an dem Radar haftet, nachdem die Bestimmung getroffen worden ist, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn eine Bedingung, bei der sich die Anzahl der Radarwellen, die verursachen, dass die von der Zeitmessungsschaltung gemessenen Zeiten kürzer als die vorbestimmte Zeitspanne sind, und dass die von der Intensitätsbestimmungsschaltung bestimmten Intensitäten der Rückstreuungen größer als der vorbestimmter wert sind, unter einen zweiten Wert verringert, der kleiner als der erste Wert ist, für eine zweite Zeitspanne andauert. Die zweite Zeitspanne ist vorzugsweise kürzer als die erste Zeitspanne.

Die Objekterkennungsvorrichtung kann ferner eine Radarreichweitenbestimmungsschaltung aufweisen, die dazu dient, eine Radarreichweite zu bestimmen, bei der es der Objekterkennungsschaltung möglich ist, das Objekt zu erkennen. Die Schmutzerfassungsschaltung kann bestimmen, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn sowohl eine zweite Bedingung, wobei sich die von der Radarreichweitenbestimmungsschaltung bestimmte Radarreichweite unter eine vorbestimmte erste Reichweite verringert, als auch die erste Bedingung erfüllt werden. Wenn der Schmutz an dem Radar haftet, es aber immer noch möglich ist, das Objekt korrekt zu erkennen, gibt es kein Erfordernis, das Anhaften von Schmutz zu erfassen und einen Fahrzeugführer über ein derartiges Ereignis zu informieren. Es ist folglich empfehlenswert bzw. zweckmäßig, dass der Fähigkeitsgrad, das Objekt zu erkennen, unter Verwendung einer Radarreichweitenänderung analysiert wird, und dass der Schmutz an dem Radar haftend bestimmt wird, wenn sowohl die erste als auch die zweite Bedingung erfüllt werden.

Die Schmutzerfassungsschaltung kann die Bestimmung aufheben, nachdem eine Bestimmung getroffen worden ist, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn die Radarreichweite über eine zweite Reichweite ansteigt, die länger als die erste Reichweite ist. Insbesondere die Tatsache, dass die Radarreichweite über die zweite Reichweite ansteigt, bedeutet, dass der Schmutz wenigstens teilweise von dem Radar entfernt worden ist. Folglich hebt die Schmutzerfassungsschaltung vorzugsweise die Bestimmung auf, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn ein derartiges Ereignis auftritt.

Die Schmutzerfassungsschaltung kann bestimmen, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn sowohl eine dritte Bedingung, wobei das Radar nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne, einer Emission einer Radarwelle von dem Radar aus folgend, keine Rückstreuung der Radarwelle empfängt, als auch die erste Bedingung erfüllt werden.

Die Schmutzerfassungsschaltung kann die Bestimmung aufheben, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn das Radar nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne, einer Emission einer Radarwelle von dem Radar aus folgend, eine Rückstreuung der Radarwelle empfängt.

Die Schmutzerfassungsschaltung bestimmt, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn die dritte Bedingung für eine dritte Zeitspanne andauert. Wenn die dritte Bedingung erfüllt wird, kann gefolgert bzw. entschieden werden, dass die gesamte Oberfläche des Radars, über die Radarwellen emittiert werden, mit Schmutz bedeckt ist. Die Genauigkeit einer Erfassung des Anhaftens von Schmutz an dem Radar wird folglich erzielt, indem die Bestimmung getroffen wird, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn die dritte Bedingung für eine dritte Zeitspanne andauert.

Die Schmutzerfassungsschaltung kann die Bestimmung aufheben, dass der Schmutz an dem Radar haftet, wenn eine Bedingung, wobei das Radar nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne, einer Emission der Radarwelle von dem Radar aus folgend, die Rückstreuung der Radarwelle empfängt, für eine vierte Zeitspanne andauert. Die vierte Zeitspanne ist vorzugsweise kürzer als die dritte Zeitspanne.

Die Objekterfassungsschaltung kann eine der Rückstreuungen der Radarwellen, die innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne, einer Emission der Radarwelle folgend, empfangen worden ist, von einer Verwendung zur Erkennung des Objekts ausschließen.

Die Intensitätsbestimmungsschaltung dient dazu, jedes der Empfangssignale mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen, um eine Intensität des Empfangssignals als die Intensität einer entsprechenden der Rückstreuungen der Radarwellen zu bestimmen. Die Zeitmessungsschaltung misst als die Zeit einen Zeitabstand zwischen einem Zeitpunkt, an dem die Intensität jedes der Empfangssignale, nach Ansteigen über den vorgegebenen Schwellenwert, abfällt und den vorgegebenen Schwellenwert, nach Erhöhen des vorgegebenen Schwellenwerts, passiert, und einer Emission einer entsprechenden der Radarwellen.

Es wird verhindert, dass die Objekterkennungsschaltung das Objekt erkennt, wenn von der Schmutzerfassungsschaltung bestimmt worden ist, dass der Schmutz an dem Radar haftet.

Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgend gegebenen detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung deutlicher ersichtlich, die jedoch nicht genommen werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen zu beschränken, sondern lediglich zu dem Zwecke der Erklärung und des Verständnisses dienen.

In der Zeichnung zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugabstandsregelungssystems, das mit einem Objekterkennungssystem gemäß der Erfindung ausgerüstet ist;

2 ein Blockdiagramm eines Laser-Radar-Sensors, der in einem Objekterkennungssystem der Erfindung installiert ist;

3 eine Perspektivansicht eines Abtastmusters von Laserstrahlen, die von dem in 2 gezeigten Laser-Radar-Sensor emittiert werden;

4 ein Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms, das von einem Objekterkennungssystem der Erfindung ausgeführt wird.

5 ein Ablaufdiagramm eines Unterprogramms, das von einem Objekterkennungssystem der Erfindung ausgeführt wird, um ein Anhaften von irgendeinem Schmutz an dem in 1 gezeigten Laser-Radar-Sensor zu erfassen;

6 ein Ablaufdiagram eines Unterprogramms, das ausgeführt wird, um eine Bestimmung aufzuheben, dass Schmutz an dem in 1 gezeigten Laser-Radar-Sensor haftet;

7 eine Abbildung der Wellenform von Rückstreuungen von Laserimpulsen, die von einem in 2 gezeigten Laser-Radar-Sensor empfangen worden sind;

8 eine Abbildung von Spannungspegeländerungen von Rückstreuungen von Laserimpulsen, die von einem in 2 gezeigten Laser-Radar-Sensor empfangen worden sind;

9 ein Diagramm von Beziehungen zwischen Korrekturzeiten und Zeitabständen, wie in 8 gezeigt; und

10 eine erläuternde Ansicht von Reflexionen von Laserstrahlen bei dem Vorhandensein eines an dem Radar haftenden Schmutzes.

Es wird auf die Zeichnung verwiesen, in der gleiche Teile in mehreren Ansichten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Insbesondere in 1 ist ein Fahrzeugabstandsregelungssystem 1 gezeigt, das mit einem Objekterkennungssystem gemäß der Erfindung ausgerüstet ist. Das Fahrzeugabstandsregelungssystem 1 ist dafür vorgesehen, den Abstand zwischen einem mit dem Fahrzeugabstandsregelungssystem 1 ausgerüsteten Fahrzeug (nachstehend als Systemfahrzeug bezeichnet) und einem vorausfahrenden Fahrzeug in einem gewählten Abstand zu halten, und einen Fahrzeugführer zu alarmieren, wenn ein Hindernis in einem vorderen Warnbereich ermittelt wird.

Das Fahrzeugabstandsregelungssystem 1 weist eine Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 auf, die aus einem Mikrocomputer, Eingabe-/Ausgabeschnittstellen, etc. besteht. Eine detaillierte Erläuterung der Hardware, die beliebige bekannte Anordnungen aufweisen kann, wird hierbei ausgelassen.

Die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 empfängt Ausgangssignale von einem Laser-Radar-Sensor 5, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, einem Bremsschalter 9 und einem Drosselklappenpositionssensor 11, und gibt Steuersignale an einen Alarm 13, eine Abstandsanzeige 15, eine Sensorstörungsanzeige 17, einen Bremsaktor 19, einen Drosselklappenaktor 21 und eine Automatikgetriebesteuereinheit 23. Die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 ist mit einem Alarmlautstärkewähler 24, einem Alarmempfindlichkeitswähler 25, einem Geschwindigkeitsregelungsschalter 26, einem Lenkpositionssensor 27 und einem Gierratensensor 28 verbunden. Der Alarmlautstärkewähler 24 ist dafür vorgesehen, die Lautstärke bezüglich des Alarms zu regeln. Der Alarmempfindlichkeitswähler 25 ist dafür vorgesehen, die Empfindlichkeit einer Alarmentscheidungsoperation zu regeln. Der Lenkpositionssensor 27 dient dazu, eine Winkelposition eines Lenkrads (nicht gezeigt) des Systemfahrzeugs zu messen und ein Signal, das diese anzeigt, an die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 auszugeben. Der Gierratensensor 28 dient dazu, eine Gierrate einer Karosserie des Systemfahrzeugs zu messen, und ein Signal, das diese anzeigt, an die Erkennungs/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 auszugeben. Die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 weist ebenso einen Netzschalter 29 auf, der eingeschaltet bzw. durchgeschaltet wird, um vorgegebene Operationen der ECU 3 einzuleiten.

Wie deutlich in 2 zu sehen, weist der Laser-Radar-Sensor 5 eine CPU 70, einen Sender 100 und einen Empfänger 120 auf. Der Sender 100 besteht aus einem Abtaster 72, einem Motortreiber 74, einer Halbleiterlaserdiode 75, einem Laserdiodentreiber 76 und einer Linse 77. Der Laserdiodentreiber 76 reagiert auf ein Laserdioden(LD)steuersignal von der CPU 70, um die Laserdiode 75 zu aktivieren, um Laserstrahler in Form von Radarimpulsen durch den Abtaster 72 und die Linse 77 zu emittieren. Der Abtaster 72 weist ein Polygonspiegel 73 auf, der derart von einer sich vertikal erstreckenden Welle unterstützt drehbar ist und durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) horizontal bewegt wird, dass die Laserstrahlen einen vorderen Erfassungsbereich über einen vorgegebenen Winkel abtasten. Der Elektromotor wird durch den Motortreiber 74 als Reaktion auf ein Motorsteuersignals von der CPU 70 gesteuert. Die Drehposition einer Antriebswelle des Elektromotors (d.h., die Winkelposition des Polygonspiegels 73) wird von einem Motorpositionssensor (nicht gezeigt) überwacht und in die CPU 70 eingegeben.

Der Polygonspiegel 73 besteht aus drei Typen reflektierender Spiegel, die in drei verschiedenen Winkeln geneigt sind und gedreht werden, um die Laserstrahlen in einer diskontinuierlichen Weise zeitlich horizontal (d.h. in Richtung einer Breite des Systemfahrzeugs) abzulenken und vertikal (d.h. Richtung einer Höhe des Systemfahrzeugs) zu verschieben, um dadurch den vorderen Erfassungsbereich zweidimensional abzutasten. 3 veranschaulicht ein Abtastmuster der von dem Laser-Radar-Sensor 5 emittierten Laserstrahlen. Entsprechend einer besser Übersichtlichkeit sind Querschnitte von einzig den Laserstrahlen, die zu der rechten und der linken Seite des Erfassungsbereichs 91 emittiert worden sind, durch schraffierte Abschnitte 92 dargestellt. Die Laserstrahlen können im Querschnitt oval oder rechteckig sein. Der Laser-Radar-Sensor 5 kann durch einen anderen Radartyp ersetzt werden, der eine Millimeter- oder Ultraschallwelle verwendet.

Wenn die zentrale optische Achse des Laser-Radar-Sensors 5 in 3 als Z-Achse definiert ist, wird ein X-Y-Bereich oder Erfassungsbereich 91, der senkrecht zu der Z-Achse definiert ist, der Reihe nach durch Laserstrahlen abgetastet. In dieser Ausführungsform zeigt die Y-Achse eine Höhe des Erfassungsbereichs 91 an, während die X-Achse die Richtung anzeigt, in der sich Abtastlinien horizontal erstrecken. Der X-Y-Bereich ist definiert durch: 0.08°·201 Laserimpulse (d.h., annähernd 16°) in x-Achsenrichtung und 1.4°·3 Abtastlinien in Y-Achsenrichtung (d.h., annähernd 4°). Das Abtasten wird in dem Erfassungsbereich 91 von links nach rechts und von oben nach unter durchgeführt. In der Praxis werden zuerst 201 Laserstrahlen in einem Abstand bzw. Intervall von 0.08° entlang der obersten Abtastlinie (d.h., die erste Abtastlinie) in X-Achsenrichtung emittiert. Ist das rechten Ende der obersten Abtastlinie erreicht, d.h., ist die erste Abtastastlinie vollständig abgetastet, werden dann 201 Laserstrahlen in einem Abstand von 0.08° entlang der zweiten Abtastlinie emittiert, die unmittelbar unterhalb der ersten Abtastlinie liegt. Schließlich wird die dritte Abtastlinie in der gleichen Art und Weise abgetastet. Die Abtastungen werden insbesondere auf insgesamt drei Abtastlinien durchgeführt, um 201 Laserstrahlen·3 Abtastlinien = 603 Datenelemente in dem Laser-Radar-Sensor 5 zu erlangen.

Die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 empfängt 603 Datenelemente von dem Laser-Radar-Sensor 5, und bestimmt horizontale und vertikale Abtastwinkel &thgr;x und &thgr;y von jedem der emittierten Laserstrahlen und eine zeitliche Verzögerung zwischen einer Emission jedes der Laserstrahlen und einem Empfang eines entsprechenden von Rückstreuungen der Laserstrahlen (d.h. den Abstand zu einem verfolgten Objekt). Der horizontale Abtastwinkel &thgr;x ist der Winkel, den eine Linie eines Ausgangslaserstrahls, der auf die X-Z-Ebene projiziert wird, mit der Z-Achse bildet. Der vertikale Abtastwinkel &thgr;y ist der Winkel, den eine Linie des Ausgangslaserstrahls, der auf die Y-Z-Ebene projiziert wird, mit der Z-Achse bildet.

Der Empfänger 120 des Laser-Radar-Sensors 5 weist eine Linse 81 und ein lichtempfindliches Element 83 auf. Die Linse 81 empfängt eine Rückstreuung des Laserstrahls, der von einem Objekt reflektiert worden ist, das sich in dem Erfassungsbereich 91 befindet, und leitet ihn zu dem lichtempfindlichen Element 83 weiter. Das lichtempfindliche Element 83 dient dazu, ein Spannungssignal zu erzeugen, das einen Pegel in Abhängigkeit der Intensität der Rückstreuung des Laserstrahls aufweist. Der Laser-Radar-Sensor 5 weist ebenso eine Glas- oder Harzscheibe (nicht gezeigt) zur Laserübertragung auf, die an seine Oberfläche installiert ist, um den Sender 100 und den Empfänger 120 zum Schutz vor Umwelteinflüssen zu bedecken.

Das von dem lichtempfindlichen Element 83 ausgegebene Spannungssignal wird in einem Verstärker 85 verstärkt und dann in Komparatoren 87 und 88 eingegeben. Der Komparator 87 dient dazu, das Ausgangssignal des Verstärkers 85 mit einer Referenzspannung V0 zu vergleichen, und ein Ausgangssignal für eine Zeitgeberschaltung 89 vorzusehen, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 85 größer als die Referenzspannung V0 ist. Die Referenzspannung V0 ist dafür vorgesehen, nachteilige Effekte vom Rauschen bzw. von Störungen, das/die dem Ausgangssignal des Verstärkers 85 überlagert ist/sind, zu mindern, und wird nachstehend auch als unterer Schwellenwert V0 bezeichnet. Der Komparator 88 dient dazu, das Ausgangssignal des Verstärkers 85 mit einer Referenzspannung V1 zu vergleichen, und ein Ausgangssignal für die Zeitgeberschaltung 89 vorzusehen, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 85 größer als die Referenzspannung V1 ist. Die Referenzspannung V1 ist auf einen Spannungspegel eingestellt, der dem Ausgangssignal des Verstärkers 85 entspricht, wenn eine Rückstreuung des Laserstrahls von beispielsweise einem typischen an einer Hinterseite von Fahrzeugen installierten Reflektor empfangen worden ist, und wird nachstehend auch als oberer Schwellenwert V1 bezeichnet.

Die Zeigeberschaltung 89 besteht aus einem V1-Messabschnitt 90 und einem V0-Messabschnitt 91. Der V1-Messabschnitt 90 dient dazu, Zeitpunkte zu messen, an denen die Ausgangsspannung des Verstärkers 85 jeweils über den oberen Schwellenwert V1 steigt und unter den oberen Schwellenwert V1 fällt. Der V0-Messabschnitt 91 dient dazu, Zeitpunkte zu messen, an denen die Ausgangsspannung des Verstärkers 85 jeweils über den unteren Schwellenwert V0 steigt und unter den unteren Schwellenwert V0 fällt. Sowohl der V1-Messabschnitt 90 als auch der V0-Messabschnitt 91 sind dafür vorgesehen, einen Höchstwert von vier Zeitpunkten zu messen und zu halten. Wenn beispielsweise, wie in 7 zu sehen, zwei Rückstreuungen von Laserimpulsen von dem Empfänger 120 empfangen werden, misst der V1-Messabschnitt 90 die vier Zeitpunkte t13, t14, t23 und t24. Gleichermaßen misst der V0-Messabschnitt 91 die vier Zeitpunkte t11, t12, t21 und t22.

Die Zeitgeberschaltung 89 empfängt ebenso, wie deutlich in 2 zu sehen, ein von der Laser-Radar-CPU 70 an den Laserdiodentreiber 76 ausgegebenes Steuersignal. Die Zeitgeberschaltung 89 misst einen Eingangszeitpunkt ts, an dem das Steuersignal bei ihr eingegeben wird, codiert den Eingangszeitpunkt ts und die Zeitpunkte t11 bis t14 und t21 bis t24 in binäre Digitalsignale und gibt sie an die Laser-Radar-CPU 70 aus. Die binären Digitalsignale werden nachstehend auch als Zeitdaten bezeichnet.

Die Laser-Radar-CPU 70 dient dazu, den Abstand zu einem verfolgten Objekt unter Verwendung der Zeitdaten bezüglich des Eingangszeitpunkts ts und dem Höchstwert von acht Zeitpunkte t11 bis t14 und t21 bis t24 zu bestimmen, und Radardaten bezüglich des Abstands, der Abtastwinkel &thgr;x und &thgr;y und einer Empfangslichtintensität &Dgr;t, wie nachstehend beschrieben, für die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 vorzusehen.

8 zeigt zwei von dem Empfänger 120 empfangene Lichtimpulse (d.h., Rückstreuungen von Radarwellen), die unterschiedliche Intensitäten aufweisen. P1 zeigt einen der empfangenen Lichtimpulse, der eine höhere Intensität aufweist. P2 zeigt den anderen empfangenen Lichtimpuls, der eine niedrigere Intensität aufweist.

In der nachstehenden Diskussion ist der Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls P1 ansteigt und den unteren Schwellenwert V0 in dem Komparator 87 übersteigt, als tL1 definiert. Der Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls P1 abfällt und den unteren Schwellenwert V0 passiert, ist als tL2 definiert. Eine Differenz zwischen den Zeitpunkten tL1 und tL2 ist als &Dgr;t1 definiert. Der Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls P2 ansteigt und den unteren Schwellenwert V0 übersteigt, ist als tS1 definiert. Der Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls P2 abfällt und den unteren Schwellenwert V0 passiert, ist als tS2 definiert. Eine Differenz zwischen den Zeitpunkten tS1 und tS2 ist als &Dgr;t2 definiert. Der Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls P1 ansteigt und den oberen Schwellenwert V1 in dem Komparator 88 übersteigt, ist als tL3 definiert. Der Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls P1 abfällt und den oberen Schwellenwert V1 passiert, ist als tL4 definiert. Eine Differenz zwischen den Zeitpunkten tL3 und tL4 ist als &Dgr;t3 definiert.

Wie aus der Abbildung von 8 ersichtlich, erfüllen die Zeitdifferenz &Dgr;t1, die einer Impulsbreite des eine höhere Intensität aufweisenden Lichtimpulses P1 entspricht, und die Zeitdifferenz &Dgr;t2, die einer Impulsbreite des eine niedrigere Intensität aufweisenden Lichtimpulses P2 entspricht, die Beziehung &Dgr;t1 > &Dgr;t2. Es sind insbesondere die Beträge der Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2, die durch die Zeitpunkte tL1, tL2, tS1 und tS2 bestimmt werden, an denen die Lichtimpulse P1 und P2 den unteren Schwellenwert V0 passieren, von den Intensitäten der Lichtimpulse P1 und P2 abhängig. Wenn die Intensität von jedem der Lichtimpulse P1 und P2 gering ist, führt dies zu einem verringerten Wert einer entsprechenden der Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2. Wenn jedoch die Intensität von jedem der Lichtimpulse P1 und P2 hoch ist, führt dies zu einem erhöhten Wert einer entsprechenden der Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2. Die Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2 können folglich als Parameter verwendet werden, welche die Intensitäten von durch den Empfänger 120 empfangenen Lichtimpulsen anzeigen.

Ein zwischen den Zeitpunkten tL1 und tL2 liegender Zwischenzeitpunkt ist als tc2 definiert. Ein zwischen den Zeitpunkten tS1 und tS2 liegender Zwischenzeitpunkt ist als tc1 definiert. Der Zeitpunkt, an dem die Lichtimpulse P1 und P2 einen maximalen Spannungspegel erreichen, ist als tp definiert. Eine Differenz zwischen dem Zwischenzeitpunkt tc2 und dem Zeitpunkt tp ist als &Dgr;&agr;1 definiert. Eine Differenz zwischen dem Zwischenzeitpunkt tc1 und dem Zeitpunkt tp ist als &Dgr;&agr;2 definiert. Die Zeitdifferenzen &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 werden nachstehend auch als Korrekturzeit bezeichnet.

Die Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2, die von den Intensitäten der Lichtimpulse P1 und P2 abhängig sind, weisen eine bestimmte Beziehung zu den Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;a2 auf. Insbesondere, wenn die Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2 ansteigen, steigen, wie in 9 gezeigt, die Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 proportional an. Eine Bestimmung des Zeitpunkts tp, an dem die Lichtimpulse P1 und P2 den maximalen Spannungspegel erreichen, wird folglich experimentell erreicht, und zwar indem die Beziehung zwischen den Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2 und den Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 ermittelt wird, wobei die Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 in dieser Beziehung gesucht werden, die den Momentwerten der Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2 entsprechen, und die Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 zu den Zwischenzeitpunkten tc2 und tc1 addiert werden. Die Laser-Radar-CPU 70 berechnet den Abstand zu einem verfolgten Objekt auf die Bestimmung des Zeitpunkts tp hin, und zwar unter Verwendung eines Zeitabstands zwischen dem Zeitpunkt ts, an dem die Laserdiode 75 zum Emittieren des Laserstrahls aktiviert wird, und dem Zeitpunkt tp, an dem eine Rückstreuung des Laserstrahl den maximalen Spannungspegel erreicht.

Die Verwendung der Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 dient folglich dazu, einen Messfehler zu beseitigen, der aus einem Intensitätsunterschied zwischen Rückstreuungen der Laserstrahlen hervorgeht. Der Abstand zu einem verfolgten Objekt wird in Abhängigkeit des Zeitabstands zwischen der Emission eines Laserstrahls und dem Zeitpunkt bestimmt, an dem empfangene Lichtimpulse, die unterschiedliche Intensitäten aufweisen, gleichzeitig den maximalen Spannungspegel erreichen. Die Laser-Radar-CPU 70 speichert eine Abbildung in einem ROM, welche die Beziehung zwischen den Zeitdifferenzen &Dgr;t1 und &Dgr;t2 und den Korrekturzeiten &Dgr;&agr;1 und &Dgr;&agr;2 darstellt.

In einem Fall, in dem ein von dem Empfänger 120 empfangener Lichtimpuls L1 (d.h., eine Rückstreuung der Radarwelle) eine höhere Intensität aufweist, so dass er den oberen Schwellenwert V1 passiert, kann der Abstand zu einem verfolgten Objekt ebenso bestimmt werden, indem eine Differenz &Dgr;t11 zwischen dem Zeitpunkt tL3, an dem der Lichtimpuls L1 über den oberen Schwellenwert V1 ansteigt, und dem Zeitpunkt tL4, an dem der Lichtimpuls L1 unter den oberen Schwellenwert V1 abfällt, und der Zwischenzeitpunkt tc22 zwischen den Zeitpunkten tL3 und tL4 ermittelt werden, wobei die Korrekturzeit in einer Abbildung in Bezug auf die Zeitdifferenz &Dgr;t11 gesucht wird, und der Zwischenzeitpunkt tc22 unter Verwendung der Korrekturzeit korrigiert wird, um den Zeitpunkt zu erlangen, an dem der Lichtimpuls L1 einen maximalen Spannungspegel erreicht.

Die Zeitgeberschaltung 89 gibt gemäß obiger Beschreibung den Höchstwert bzw. das Maximum von acht Zeitpunkten t11 bis t14 und t21 bis t24 an die Laser-Radar-CPU 70 aus. Die Laser-Radar-CPU 70 verwendet nicht alle der Zeitpunkte t11 bis t14 und t21 bis t24, d.h., zwei von dem Empfänger 120 empfangene Lichtimpulse, um den Abstand zu einem Messobjekt zu bestimmen, sondern wählt einen der von dem Messobjekt hervorgehenden Lichtimpulse aus, der erforderlich ist, um den Abstand dorthin zu messen, und bestimmt gemäß obiger Beschreibung den Zwischenzeitpunkt, die Korrekturzeit und den Zeitpunkt, an dem der Lichtimpuls seinen maximalen Spannungspegel erreicht. Eine derartige Wahl eines der empfangenen Lichtimpulse führt zu einer verringerten Operationszeit der Laser-Radar-CPU 70. In einem nachfolgenden Teil der Beschreibung wird detailliert beschrieben, wie einer von zwei empfangenen Lichtimpulsen gewählt wird.

Die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 dient dazu, ein von dem Laser-Radar-Sensor 5 verfolgtes Objekt auf der Grundlage der von der Laser-Radar-CPU 70 ausgegebenen Radardaten zu erkennen oder zu identifizieren, und Steuersignale an den Bremsaktor 19, den Drosselklappenaktor 21 und die Automatikgetriebesteuereinheit 23 auf der Grundlage des Zustands des Objektes auszugeben, um die Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs in der Fahrzeugabstandsregelung zu regeln, wenn das Objekt als vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird. Wenn das verfolgte Objekt, wie beispielsweise ein vor dem Systemfahrzeug fahrendes Fahrzeug, ein stehendes Fahrzeug, eine Leitplanke oder ein an der Fahrbahnseite stehender Pfosten, für eine vorgewählte Zeitspanne anhaltend in einen Warnbereich fällt, lässt die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 den Alarm 13 ertönen.

Es wird auf 1 verwiesen. Die Erkennungs/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 weist einen Objekterkennungsblock 43, einen Sensorfehlerblock 44, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsblock 47, einen Lenkpositionsbestimmungsblock 49, einen Gierratenbestimmungsblock 51, einem Kurvenradiusbestimmungsblock 57, einen Block 53 zur Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs und einen Fahrzeugabstandregelungs-/Warnentscheidungsblock 55 auf.

Der Objekterkennungsblock 43 dient dazu, die Radardaten bezüglich des Abstands zu einem verfolgten Objekt und der horizontalen und vertikalen Abtastwinkel &thgr;x und &thgr;y, die mit dem verfolgten Objekt verbunden sind, von dem Laser-Radar-Sensor 5 zu empfangen, und sie an einen Punkt in einem kartesischen X-Y-Z-Koordinatensystem zu übertragen, dessen Ursprung bzw. Nullpunkt (0, 0, 0) auf den Mittelpunkt des Laser-Radar-Sensors 5 gelegt bzw. eingestellt ist, und das durch eine sich in einer Richtung der Breite des Systemfahrzeugs erstreckenden X-Achse, eine sich in einer Richtung der Höhe des Systemfahrzeugs erstreckenden Y-Achse und eine sich in einer Richtung der Länge des Systemfahrzeugs erstreckenden Z-Achse definiert ist. Die Radardaten, die durch eine Rückstreuung eines Laserstrahls erzeugt werden, der eine Lichtintensität aufweist, die geringer als ein vorgegebener Pegel ist, werden bei der obigen Koordinatentransformation nicht berücksichtigt. Die Koordinatendaten in dem kartesischen X-Y-Z-Koordinatensystem werden einer Folge von drei Operationen unterzogen: Vorsegmentierung, Hauptsegmentierung und Objektidentifikation, um Radardaten bezüglich jedes vor dem Systemfahrzeug befindlichen Objekts zu erzeugen, wie in einem nachstehenden Teil der Beschreibung detailliert beschrieben wird.

Der Objekterkennungsblock 43 verwendet die Radardaten, um sowohl die Koordinaten (x, y, z) der zentralen Position als auch die Dimensionierungsdaten (W, H, D) eines verfolgten Objekts zu bestimmen. Eine zeitsequenzielle Änderung der zentralen Position (x, y, z) des Objekts wird verwendet, um die Geschwindigkeit (Vx, Vy, Vz) des Objekts relativ zu dem Systemfahrzeug zu bestimmen. Der Objekterkennungsblock 43 verwendet ebenso die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsblock 47 ausgegebene Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs, wie unter Verwendung eines Ausgangssignals des Geschwindigkeitssensors 7 berechnet, und die relative Geschwindigkeit (Vx, Vy, Vz) des Objekts, um zu bestimmen, ob das Objekt ein stehendes oder ein sich bewegendes Objekt ist. Die Dimensionierungsdaten (W, H, D) zeigen die Seitenlängen eines minimalen rechteckigen Parallelepipeds an, das in sich das Objekt geometrisch enthält (d.h., Breite, Höhe und Tiefe des rechteckigen Parallelepipeds). Das Objekt, das derartige Dimensionierungsdaten aufweist, wird nachstehend auch als Messobjektmodell bezeichnet.

Der Sensorfehlerblock 44 überwacht die in dem Objekterkennungsblock 43 erlangten Daten und bestimmt, ob sie in einem vorgewählten Fehlerbereich liegen oder nicht. Bei der Tatsache, dass die in dem Objekterkennungsblock 43 erlangten Daten unzulässig sind, d.h., dass der Laser-Radar-Sensor 5 fehlerhaft arbeitet, wird dies durch eine Sensorstörungsanzeige 17 angezeigt. Wie in einem nachstehenden Teil der Beschreibung detailliert beschrieben, dient der Objekterkennungsblock 43 ebenso dazu, zu bestimmen, ob Schmutz, wie beispielsweise Eis, Schnee, Wassertropfen, auf einer Straßenoberfläche verteilte Calciumchloridkörner oder irgendeine Art von Ton bzw. Lehm, an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet oder nicht. Wird ein derartiger Schmutz bzw. eine derartige Verschmutzung erfasst, wird dies durch die Sensorstörungsanzeige 17 angezeigt.

Der Lenkpositionsbestimmungsblock 49 dient dazu, einen Lenkwinkel bzw. eine Lenkposition des Lenkrads des Systemfahrzeugs unter Verwendung eines Ausgangssignals des Lenkpositionssensors 27 zu bestimmen. Der Gierratenbestimmungsblock 51 dient dazu, eine Gierrate des Systemfahrzeugs unter Verwendung eines Ausgangssignals des Gierratensensors 28 zu bestimmen. Der Kurvenradiusbestimmungsblock 57 dient dazu, den Kurvenradius R einer Straße zu bestimmen, auf der das Systemfahrzeug momentan fährt, und zwar unter Verwendung der in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbestimmungsblock 47 bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit, der in dem Lenkpositionsbestimmungsblock 49 bestimmten Lenkposition und der in dem Gierratenbestimmungsblock 51 bestimmten Gierrate. Der Block 53 zur Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs dient dazu, eines der vorausfahrenden Fahrzeuge, das dem Systemfahrzeug am nächsten ist, unter Verwendung der Koordinaten (x, y, z) der zentralen Positionen, der Dimensionierungsdaten (W, H, D) und der relativen Geschwindigkeiten (Vx, Vy, Vz) von verfolgten Objekte, wie in dem Objekterkennungsblock 43 erlangt, auszuwählen, und den Abstand Z und die relative Geschwindigkeit Vz des ausgewählten Fahrzeugs zu bestimmen.

Der Fahrzeugabstandsregelungs-/Warnentscheidungsblock 55 dient dazu, in einem Alarmmodus zu bestimmen, ob ein Alarm zu ertönen hat oder nicht, oder in einem Geschwindigkeitsregelungsmodus die Geschwindigkeitsregelungsinhalte auf der Grundlage des Abstands Z und der relative Geschwindigkeit Vz des verfolgten vorausfahrenden Fahrzeugs, des Status des Geschwindigkeitsregelungsschalters 26, einer von dem Bremsschalter 9 erfassten Bremskraft, der von dem Drosselklappenpositionssensor 11 gemessenen Drosselklappenposition und der von dem Alarmempfindlichkeitswähler 25 ausgewählten Empfindlichkeit der Alarmentscheidungsoperation zu bestimmen. Wenn entschieden worden ist, dass das Erfordernis besteht, einen Alarm ertönen zu lassen, gibt der Fahrzeugabstandsregelungs-/Warnentscheidungsblock 55 ein EIN-Signal an den Alarm 13 aus. Alternativ sieht der Fahrzeugabstandsregelungs-/Warnentscheidungsblock 55 in der Geschwindigkeitsregelung Steuersignale für die Automatikgetriebesteuereinheit 23, den Bremsaktor 19 und den Drosselklappenaktor 21 vor, um eine vorgegebene Geschwindigkeitsregelung durchzuführen. Der Fahrzeugabstandsregelungs-/Warnentscheidungs-block 55 informiert den Fahrer des Systemfahrzeugs stets darüber, ob der Alarmmodus oder der Geschwindigkeitsregelungsmodus eingesetzt hat.

Nachstehend wird eine Bestimmung, ob Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 haftet oder nicht, und eine Erkennung eines verfolgten Objekts, wie in der Laser-Radar-CPU 70 und dem Objekterkennungsblock 43 durchgeführt, beschrieben. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Hauptprogramm mit Operationen, die in der Laser-Radar-CPU 70 und dem Objekterkennungsblock 43 auszuführen sind.

Nach Einsetzen des Programms schreitet die Routine zu Schritt 10 voran, wobei die Zeitdaten aus dem Laser-Radar-Sensor 5 in Einheiten bzw. Zeilen der Abtastlinien ausgelesen werden. Ein gesamter Abtastzyklus, in dem der Laser-Radar-Sensor 5 die drei Abtastlinien abtastet, beträgt 100 ms.

Die Routine schreitet dann zu Schritt 20 voran, wobei die in Schritt 10 ausgelesenen Zeitdaten analysiert werden, um zu bestimmen, ob Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 haftet oder nicht. Wenn entschieden wird, dass kein Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 haftet, bzw. dass der Laser-Radar-Sensor 5 nicht verschmutzt ist, werden die Radardaten bezüglich des Abstands zu einem verfolgten Objekt, die mit dem verfolgten Objekt verbundenen vertikalen und horizontalen Abtastwinkel &thgr;x und &thgr;y und die empfangene Lichtintensität &Dgr;t, wie oben beschrieben, ausgegeben. Die Routine schreitet dann zu Schritt 30 voran, wobei die Vorsegmentierungsoperation durchgeführt wird. Die Vorsegmentierungsoperation dient dazu, gewisse von Datenelementen bezüglich der oben beschriebenen dreidimensionalen Position des Messobjektmodells in einer Gruppe zu sammeln, die vorgegebene Gruppierungsbedingungen erfüllen, um ein Vorsegment zu erzeugen. Wenn eine vorgegebene Anzahl derartiger Vorsegmente erzeugt worden ist, werden gewisse von ihnen gesammelt, die vorgegebene Kopplungsbedingungen erfüllen, um ein Hauptsegment zu erzeugen. Z.B. werden gewisse von Punkten, wie in dem oben beschriebenen kartesischen X-Y-Z-Koordinatensystem definiert, die eine erste Bedingung, wobei der Abstand &Dgr;X zwischen zwei der Punkte in der X-Achsenrichtung kleiner oder gleich 0,2 m ist, und eine zweite Bedingung erfüllen, wobei der Abstand &Dgr;Z zwischen zwei der Punkte in der Z-Achsenrichtung kleiner oder gleich 2 m ist, gruppiert, um jedes der Vorsegmente zu erzeugen. Der Erfassungsbereich 91 wird gemäß obiger Beschreibung entlang der drei Abtastlinien abgetastet, die in Y-Achsenrichtung überlagert bzw. übereinander gelagert sind. Die Vorsegmente werden folglich jedes Mal definiert, wenn eine der drei Abtastlinien abgetastet wird. Die Hauptsegmentierungsoperation dient dazu, gewisse der Vorsegmente zu sammeln, die innerhalb eines, in dem kartesischen X-Y-Z-Koordinatensystem definierten, dreidimensionalen Raums nahe beieinander liegen, um das Hauptsegment zu erzeugen. Das Hauptsegment ist ein rechteckiger Parallelepiped, der durch drei Seiten definiert ist, die sich jeweils parallel zur X-Achse, Y-Achse und Z-Achse erstrecken, und weist Daten bezüglich der Koordinaten (X, Y, Z) des Zentrums bzw. Mittelpunkts und der Längen (w, H, D) der drei Seiten des rechteckigen Parallelepipeds auf. In der nachstehenden Diskussion wird das Hauptsegment auch als Segmentdaten bezeichnet. Es lehrt z.B. die US 6,593,873 B2, die den gleichen Rechtsnachfolgerinnen wie denjenigen dieser Anmeldung übertragen worden ist, ein Beispiel zum Bilden der Segmentdaten, wobei auf dessen Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.

Die Routine schreitet zu Schritt 40 voran, wobei eine Messobjektbestimmungsoperation durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob jedes erfasste Objekt als ein Messobjekt verfolgt werden sollte. Das Messobjekt ist ein durch das in Schritt 30 erlangte Segment definiertes Objektmodell. Es wird in Schritt 40 insbesondere die Position (X, Y, Z) des Mittelpunkts und die Dimensionierung (W, H, D) von jedem erfassten Objekt aus den Segmentdaten bestimmt, wie in Schritt 30 erlangt. Es wird ebenso eine Änderung der Position (X, Y, Z) pro Zeiteinheit berechnet, um die Geschwindigkeit (Vx, Vy, Vz) des Objekts relativ zu dem Systemfahrzeug zu bestimmen. Es wird ferner bestimmt, ob sich das Objekt bewegt oder steht. Die zentralen Positionen (X, Y, Z) und die Objekttypen werden analysiert, um bei jedem der Objekte zu bestimmen, ob es irgendein Hindernis bezüglich einer Fahrt des Systemfahrzeugs ist oder nicht. Jedes der Objekte, das als ein derartiges Hindernis bestimmt wird, wird schließlich als das Messobjektmodell identifiziert. Die Daten bezüglich des Messobjektmodells werden von dem Objekterkennungsblock 43 an den Block 53 zur Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausgegeben.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme der 5 und 6 die Operationen in Schritt 20 detailliert beschrieben. Das in 5 gezeigte Ablaufdiagramm stellt graphisch die Operation zum Erfassen von irgendeinem Schmutz dar, der an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet, durch den ein Radarstrahl (d.h., ein Laserstrahl) und ein Radarecho wandern. Das in 6 gezeigte Ablaufdiagramm stellt graphisch die Operation zum Beenden der Schmutzerfassungsoperation dar, wenn die Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 aus irgendeinem Grund gesäubert wurde, nachdem der Schmutz als darauf haftend bestimmt worden ist. Vor der Beschreibung der Operationen in Schritt 20 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 10 das Verhalten eines von der Laserdiode 75 emittierten Laserstrahls diskutiert, und zwar wenn Schmutz, wie beispielsweise Eis oder Schnee, an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet.

Wenn irgendein Schmutz an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet, kann dieser verursachen, dass sich ein Teil eines emittierten Laserstrahls durch den Schmutz fortpflanzt oder durch den Schmutz gestreut wird. Der Teil des Laserstrahls, der innerhalb des Schmutzes gestreut oder nach außen des Schmutzes emittiert und durch eine Karosserie des Systemsfahrzeugs (z.B., eine Verzierung) reflektiert wird, fällt teilweise auf das lichtempfindliche Element 83. Dies bewirkt, dass einen Zeitabstand zwischen einer Emission eines Laserstrahls und einem Empfang einer Rückstreuung des Laserstrahls stark verringert ist. Je mehr Schmutz an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet, desto größer ist der Anteil des Laserstrahls, der auf das lichtempfindliche Element 83 fällt, und zwar unmittelbar nachdem er von dem Sender 100 des Laser-Radar-Sensors 5 emittiert worden ist.

Auf der Grundlage der oben beschriebenen Tatsache bestimmt die Laser-Radar-CPU 70, dass Schmutz, wie beispielsweise Eis oder Schnee, der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 zugefügt worden ist, und zwar wenn die Anzahl der Rückstreuungen von Laserstrahlen, die auf das lichtempfindliche Element 83 fallen, einen vorgewählten wert überschreitet. Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 detailliert beschrieben.

Zuerst wird in Schritt 100 bestimmt, ob eine Entscheidung, dass irgendein Schmutz an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet, in Schritt 210 oder 230, wie später beschrieben, getroffen worden ist oder nicht. Wird als Antwort ein JA erhalten, schreitet die Routine dann zu Schritt 250 voran, wobei die in 6 gezeigte Operation eingeleitet wird. Wird in Schritt 100 alternativ als Antwort ein NEIN erhalten, schreitet die Routine dann zu Schritt 110 voran, wobei bestimmt wird, ob eine Rückstreuung(en) von Radarimpulsen (nachstehend auch als ein reflektierter bzw. rückgestreuter Lichtimpuls bezeichnet) vorhanden ist, die von dem Empfänger 120 empfangen worden ist oder nicht, d.h., ob eine Rückstreuung(en) von Radarimpulsen, die über die erste Abtastlinie in dem Erfassungsbereich 91 emittiert worden sind, von dem Empfänger 120 empfangen worden ist oder nicht, und ob deren Zeitdaten von der Zeitgeberschaltung 89 in die Laser-Radar-CPU 70 eingegeben worden sind oder nicht. Wird als Antwort ein NEIN erhalten, was bedeutet, dass kein rückgestreuter Lichtimpuls vorhanden ist, kehrt die Routine dann zu Schritt 100 zurück. Wird als Antwort alternativ ein JA erhalten, schreitet die Routine dann zu Schritt 120 voran, wobei bestimmt wird, ob die Zeit T14, die eine Differenz zwischen dem Eingangszeitpunkt ts, an dem das Steuersignal in die Zeitgeberschaltung 89 eingegeben wird, und einem Zeitpunkt t14 ist, an dem der rückgestreute Lichtimpuls im Spannungspegel abfällt und den oberen Schwellenwert V1 passiert, kleiner oder gleich einem vorgegebenen Zeitzählstand ist oder nicht. Der Zeitzählstand ist derart gewählt, dass er länger als die Zeit ist, die eine Rückstreuung eines Radarimpulses benötigt, der unmittelbar nach der Aussendung aufgrund von Schmutz an der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 auf das lichtempfindliche Element 83 einfällt, um den oberen Schwellenwert V1 zu erreichen, und kürzer als die Zeit ist, die eine Rückstreuung eines Radarimpulses von einem innerhalb des Erfassungsbereichs 91 vor dem Systemfahrzeug befindlichen Objekt benötigt, um den oberen Schwellenwert V1 zu erreichen. Wenn sich ein Objekt in der Nähe des Laser-Radar-Sensor 5 befindet, ist eine Differenz zwischen der Zeit, die eine Radarrückstreuung von dem Objekt benötigt wird, um den oberen Schwellenwert V1 zu erreichen, und der Zeit, die eine durch den Schmutz verursachte Radarrückstreuung benötigt, um den oberen Schwellenwert V1 zu erreichen, üblicherweise sehr klein. Die Radarrückstreuung eines Objekts weist jedoch eine höhere Lichtintensität auf, so dass sich ihr Peak von dem der durch den Schmutz verursachten Radarrückstreuung stark unterscheidet, was folglich zu einer hohen Differenz zwischen den Zeitpunkten führt, an denen die Radarrückstreuung von dem Objekt und die durch den Schmutz verursachte Radarrückstreuung im Spannungspegel unter den oberen Schwellenwert V1 fallen, wie in 8 gezeigt. Die Bestimmung, ob eine Radarrückstreuung von ein Objekt innerhalb des Erfassungsbereichs 91 oder vom Schmutz auf der Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 hervorgegangen ist, wird folglich getroffen, indem der Zeitpunkt t14, an dem die Radarrückstreuung im Spannungspegel abfällt und den oberen Schwellenwert V1 als ein Radarrückstreuungsempfangszeitpunkt passiert, mit dem vorgegebenen Zeitzählstand verglichen wird.

Der V1-Messabschnitt 90 ist dafür vorgesehen, ein Maximum von vier Zeitdaten (d.h., die in 7 gezeigten Zeitpunkte) zu messen. werden vier Zeitdaten in die Laser-Radar-CPU 70 eingegeben, wird die Zeit T14, die ein Zeitabstand zwischen dem Eingangszeitpunkt ts und dem Zeitpunkt t14 ist, an dem eine erster von rückgestreuten Lichtimpulsen im Spannungspegel abfällt und den oberen Schwellenwert V1 passiert, in Schritt 120 mit dem vorgegebenen Zeitzählstand verglichen. Wenn der V1-Messabschnitt 90 nur zwei Zeitdaten bezüglich eines rückgestreuten Lichtimpulses misst, wird einer von ihnen, der im Spannungspegel abfällt und den oberen Schwellenwert V1 passiert, verwendet, um die Zeit T14 zu definieren bzw. zu bestimmen.

Wenn die Zeit T14 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Zeitzählstand ist, kann gefolgert bzw. entschieden werden, dass irgendein Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 haftet, und dass ein von dem Empfänger 120 empfangener rückgestreuter Lichtimpuls aus dem Schmutz hervorgegangen ist. Insbesondere ein Anstieg von Radarimpulsen, die sich durch den Schmutz fortpflanzen oder die einer Reflexion von einer Verzierung des Systemfahrzeugs unterliegen, führt zu einem Auftreten eines rückgestreuten Lichtimpulses(en), der den oberen Schwellenwert V1 in seinem Spannungspegel überschreitet. Die Tatsache, dass der rückgestreute Lichtimpuls den oberen Schwellenwert V1 überschritten hat, kann folglich verwendet werden, um zu bestimmen, dass die Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 verschmutzt ist. Insbesondere eine Bestimmung, ob eine höhere Intensität des rückgestreuten Lichtimpulses durch das Anhaften von Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 verursacht worden ist, kann getroffen werden, indem überwacht wird, ob der rückgestreute Lichtimpuls über. den oberen Schwellenwert V1 gestiegen ist und dann unter den oberen Schwellenwert V1 abgefallen ist oder nicht.

Wird in Schritt 120 als Antwort ein JA erhalten, was bedeutet, dass die Zeit T14 kleiner oder gleich dem vorgegebenen Zeitzählstand ist, schreitet die Routine zu Schritt 160 voran, wobei ein Zählwert P1 mit eins (1) inkrementiert wird. Die Routine schreitet dann zu Schritt 170 voran, wobei bestimmt wird, ob die Zeit, während der Zählwert P1 größer als ein ersten Wert (z.B. 100) ist, eine erste Zeitspanne (z.B. fünf Sekunden) erreicht hat oder nicht. Das in 5 gezeigt Programm wird insbesondere in Einheiten bzw. Zeilen der Abtastlinien ausgeführt. Der Sender 100 emittiert 201 Laserimpulse über jede der Abtastlinien. In Schritt 170 wird bestimmt, ob 100 Rückstreuungen der Laserimpulse, die die Bedingung in Schritt 120 erfüllen, d.h., von dem Schmutz auf dem Laser-Radar-Sensor 5 hervorgehen, fortsetzend erscheinen oder nicht. Wird als Antwort ein JA erhalten, kann gefolgert bzw. entschieden werden, dass Schmutz, wie beispielsweise Eis, wenigstens die Hälfte des Erfassungsbereichs 91 bedeckt. Die Routine schreitet dann zu Schritt 180 und nachfolgenden Schritten voran, um zu bestimmen, dass die Fähigkeit des Laser-Radar-Sensors 5 verringert worden ist.

In Schritt 180 wird bestimmt, ob ein weiterer rückgestreuter Lichtimpuls nach Ablauf der ersten Zeitspanne erschienen ist oder nicht, und zwar unter Verwendung der nach dem Ablauf der ersten Zeitspanne erlangten Zeitdaten. Ist ein rückgestreuter Lichtimpuls vorhanden, der mit seinem Spannungspegel wenigstens den unteren Schwellenwert V0 überschreitet, wird dieser als ein zweiter rückgestreuter Lichtimpuls bestimmt, der nach Ablauf der ersten Zeitspanne erschienen ist. Wenn als Antwort ein JA erhalten wird, was bedeutet, dass der zweite rückgestreute Lichtimpuls erschienen ist, schreitet die Routine dann zu Schritt 190 voran, wobei der Abstand zu einem verfolgten Objekt unter Verwendung der Zeitdaten bezüglich des zweiten rückgestreuten Lichtimpulses bestimmt wird, und wobei ebenso die Lichtintensität &Dgr;t des zweiten rückgestreuten Lichtimpulses bestimmt wird. Die Routine schreitet dann zu Schritt 200 voran, wobei bestimmt wird, ob sich eine Radarreichweite unter eine erste Reichweite (z.B. 55m) verringert hat oder nicht, und zwar unter Verwendung einer Beziehung zwischen dem Abstand und der Lichtintensität, wie in Schritt 190 erlangt. Die Radarreichweite, wie sie nachstehend bezeichnet wird, ist ein maximaler Abstand, in dem der Laser-Radar-Sensor 5 Objekte effektiv erfassen kann.

Nachstehend wird beschrieben, wie die Radarreichweite zu ermitteln ist.

Die Radarreichweite wird berechnet: auf der Grundlage des Abstands zu einem vor dem Systemfahrzeug befindlichen Objekt, wenn sich das Systemfahrzeug dem Objekt genähert hat und damit begonnen hat, es zu erfassen; oder auf der Grundlage des Abstands zu einem Objekt in dem Moment, in dem es sich derart von dem Systemfahrzeug entfernt hat, dass der Laser-Radar-Sensor 5 es verloren hat. In der Praxis wird die hierbei verwendete Radarreichweite durch einen Mittelwert der obigen Abstände zu einer Mehrzahl von Objekten bestimmt.

Um den Effekt eines Kraftfahrzeugs beseitigen, das eine von einem erfassten Objekt verschiedene Reflexionsintensität aufweist und vor dem Systemfahrzeug eingeschert ist, wird bezüglich der Berechnung der Radarreichweite nur die Radarreichweite verwendet, wie sie unter Verwendung der Lichtintensität &Dgr;t, die geringen als ein vorgegebenen Pegel ist, berechnet worden ist. Üblicherweise ändert sich die Lichtintensität (d.h., die Helligkeit) einer Rückstreuung eines Laserstrahls von einem Objekt in Abhängigkeit des Abstands zu dem Objekt. Insbesondere eine Zunahme des Abstands zu dem Objekt führt zu einer Abnahme der Lichtintensität &Dgr;t einer Rückstreuung eines Laserstrahls von dem Objekt, während eine Verringerung des Abstands zu dem Objekt zu einer Zunahme der Lichtintensität &Dgr;t führt. Unter Verwendung dieser Tatsache kann die Radarreichweite genau bestimmt werden.

Sind eine Mehrzahl von Rückstreuungen von Laserstrahlen erschienen, wenn der Laser-Radar-Sensor 5 begonnen hat, ein Objekt zu erfassen oder es verloren hat, wird die höchste von Lichtintensitäten &Dgr;t der Rückstreuungen vorzugsweise mit dem obigen vorgegebenen Pegel verglichen. Eine Zunahme der Genauigkeit einer Bestimmung der Radarreichweite wird erzielt, indem sie berechnet wird, wenn die relative Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das geradeaus und mit einer höheren Geschwindigkeit als ein vorgewählter Wert fährt, größer oder gleich 5 km/h ist.

Wird als Antwort ein JA erhalten, was bedeutet, dass sich die Radarreichweite verringert hat, schreitet die Routine dann zu Schritt 210 voran, wobei eine Schmutzanhaftungsentscheidung A getroffen wird, um zu entscheiden, dass sich die Fähigkeit des Laser-Radar-Sensors 5 teilweise durch das Anhaften von Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 verringert hat. Gleichzeitig wird ein derartiges Ereignis auf der Sensorstörungsanzeige 17 angezeigt. Es wird ebenso verhindert, dass die Objekterkennung und die Fahrzeugabstandsregelung in der Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 ausgeführt werden.

Wenn in Schritt 180 bestimmt wird, dass der zweite rückgestreute Lichtimpuls immer noch nicht erschienen ist, schreitet die Routine dann zu Schritt 220 voran, wobei bestimmt wird, ob Schritt 180 für eine dritte Zeitspanne (z.B. 20 Sekunden) andauernd die negative Antwort trifft oder nicht. Wird als Antwort ein JA erhalten, was bedeutet, dass irgendwelche rückgestreuten Lichtimpulse, die andere als diejenigen sind, die von dem Schmutz hervorgehen, für eine Zeitspanne nicht erschienen sind, und dass der Schmutz fast an der gesamten Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 haftet, was es folglich unmöglich macht, irgendwelche sich vor dem Systemfahrzeug befindlichen Objekte zu erfassen oder zu ermitteln, schreitet die Routine dann zu Schritt 230 fort, wobei eine Schmutzanhaftungsentscheidung B getroffen wird, um zu entscheiden, dass der Laser-Radar-Sensor 5 durch das Anhaften von Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 vollständig außer Stand gesetzt worden ist. Gleichzeitig wird ein derartiges Ereignis auf der Sensorstörungsanzeige 17 angezeigt. Es wird ebenso verhindert, dass die Objekterkennung und die Fahrzeugabstandsregelung in der Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 ausgeführt werden.

Wird alternativ in Schritt 220 als Antwort ein NEIN erhalten, schreitet die Routine dann zu Schritt 240 voran, wobei bestimmt wird, ob alle rückgestreuten Lichtimpulse innerhalb eines Bereichs einer der Abtastlinien verarbeitet worden sind oder nicht. Wird als Antwort ein NEIN erhalten, kehrt die Routine dann zu Schritt 120 zurück.

Wird in Schritt 120 als Antwort ein NEIN erhalten, was bedeutet, dass die Zeit T14 über dem vorgegebenen Zeitzählstand liegt, und dass der rückgestreute Lichtimpuls einen geringeren Spannungspegel als der obere Schwellenwert V1 aufweist, so dass ein Zeitpunkt, an dem der rückgestreute Lichtimpuls den oberen Schwellenwert V1 passiert, noch nicht gemessen worden ist, schreitet die Routine dann zu Schritt 130 voran.

Wird alternativ in Schritt 170 als Antwort ein NEIN erhalten, schreitet die Routine ebenso zu Schritt 130 voran.

In Schritt 130 wird einer der rückgestreuten Lichtimpulse zur Verwendung bezüglich einer Bestimmung des Abstands zu einem verfolgten Objekt gewählt. Die Zeitgeberschaltung 89 kann die acht Zeitpunkte (z.B., die Zeitpunkte t11 bis t14 und t21 bis t22 in 7) an zwei rückgestreuten Lichtimpulsen messen und sie an die Laser-Radar-CPU 70 ausgeben. Eine Verwendung aller acht Zeitpunkte führt zu einer erhöhten Rechenbelastung der Laser-Radar-CPU 70. Folglich wird einer der rückgestreuten Lichtimpulse, der zur Bestimmung des Abstands zu dem verfolgten Objekt geeigneter ist, ausgewählt. Es wird insbesondere jeder rückgestreute Lichtimpuls, der eine der Bedingungen erfüllt, wobei die Zeit T14, die eine Differenz zwischen dem Eingangszeitpunkt ts, an dem das Steuersignal in die Zeitgeberschaltung 89 eingegeben wird, und dem Zeitpunkt t14 ist, an dem der rückgestreute Lichtimpuls im Spannungspegel unter den oberen Schwellenwert V1 abfällt, kürzer als der vorgegebene Zeitzählstand ist, und wobei der rückgestreute Lichtimpuls nicht größer als der obere Schwellenwert V1 ist, aber die Zeit T12, die ein Abstand zwischen dem Eingangszeitpunkt ts und dem Zeitpunkt t12 ist, an dem der rückgestreute Lichtimpuls den unteren Schwellenwert V0 erreicht, kürzer als der vorgegebene Zeitzählstand ist, von einer Verwendung bezüglich einer Bestimmung des Abstands zu dem verfolgten Objekt ausgeschlossen. Erscheint irgendein rückgestreuter Lichtimpuls, dem obigen folgend, der wenigstens den unteren Schwellenwert V0 überschreitet, wird dieser für eine Verwendung bezüglich einer Bestimmung des Abstands zu dem verfolgten Objekt gewählt. Wenn alternativ keine rückgestreuten Lichtimpulse erscheinen, die eine der obigen Bedingungen erfüllen, wird der Abstand nicht berechnet.

Erscheinen zwei rückgestreute Lichtimpulse, die die nach Ablauf der vorgegebenen Zeitzählung erlangten Zeitdaten aufweisen, wird der Lichtimpuls gewählt, der zuerst erschienen ist. Erscheint nur ein einziger rückgestreuter Lichtimpuls, der die nach Ablauf der vorgegebenen Zeitzählung erlangten Zeitdaten aufweist, wird dieser gewählt.

Nach Schritt 130 schreitet die Routine zu Schritt 140 voran, wobei die Zeitdaten bezüglich des in Schritt 130 gewählten rückgestreuten Lichtimpulses analysiert werden, um den Abstand zu dem verfolgten Objekt zu bestimmen. Ebenso wird die Lichtintensitäten &Dgr;t des rückgestreuten Lichtimpulses berechnet. Nachdem in Schritt 140 der Abstand ermittelt worden ist, oder in Schritt 200 bestimmt worden ist, dass sich die Radarreichweite nicht unter die erste Reichweite verringert hat, schreitet die Routine zu Schritt 150 voran, wobei die Radardaten bezüglich des Abstands, wie in Schritt 140 oder 190 erlangt, der Abtastwinkel &thgr;x und &thgr;y eines emittierten Radarimpulses, der den in Schritt 140 oder 190 verwendeten rückgestreuten Lichtimpuls verursacht hat, und der Lichtintensität &Dgr;t an die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 ausgegeben. Die Routine schreitet zu Schritt 240 voran, wobei bestimmt wird, ob alle rückgestreuten Lichtimpulse innerhalb eines Bereichs bzw. einer Zeile von einer der Abtastlinien verarbeitet worden sind oder nicht. Wird als Antwort ein JA erhalten, beendet die Routine dann diesen Programmzyklus.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 6 die Operation in Schritt 250 beschrieben.

Nach Einsetzen von Schritt 250 schreitet die Routine zu Schritt 300 (6) voran, wobei wie in Schritt 120 bestimmt wird, ob die Zeit T14, die eine Differenz zwischen dem Eingangszeitpunkt ts und dem Zeitpunkt t14 ist, an dem der rückgestreute Lichtimpuls im Spannungspegel unter den oberen Schwellenwert V1 abfällt, kürzer oder gleich dem vorgegebenen Zeitzählstand ist oder nicht. Es wird insbesondere in Schritt 300 bestimmt, ob rückgestreute Lichtimpulse, die vom Schmutz hervorgehen, immer noch auf das lichtempfindliche Element 83 fallen oder nicht. Wird als Antwort ein NEIN erhalten, schreitet die Routine dann direkt zu Schritt 320 voran. wird als Antwort alternativ ein JA erhalten, schreitet die Routine dann zu Schritt 310 voran, wobei ein Zählwert P2 mit eins (1) inkrementiert wird. Die Routine schreitet dann zu Schritt 320 voran, wobei bestimmt wird, ob die Zeit, während der Zählwert P2 niedriger als ein zweiter Wert (z.B. 40) ist, eine zweite Zeitspanne (z.B. eine Sekunde), die kürzer als die erste Zeitspanne ist, erreicht hat oder nicht. Wird als Antwort ein JA erhalten, was bedeutet, dass rückgestreute Lichtimpulse, die von dem Anhaften von Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 hervorgehen, weniger geworden sind, und somit gefolgert wird, dass der Schmutz von dem Laser-Radar-Sensor 5 entfernt worden ist, schreitet die Routine dann zu Schritt 330 voran, wobei die Schmutzanhaftungsentscheidungen A und B in den Schritten 210 und 230 beide aufgehoben werden. Es wird der Sensorstörungshinweis auf der Sensorstörungsanzeige 17 gelöscht. Ferner wird erlaubt bzw. zugelassen, dass die Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 die Objekterkennung und die Fahrzeugabstandsregelung durchführt. Die Verwendung der zweiten Zeitspanne in Schritt 320, die kürzer als die erste Zeitspanne ist und verwendet wird, um zu bestimmen, ob irgendein Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5 haftet, ermöglicht es, dass die Laser-Radar-CPU 70 eine Erfassung der Radardaten bezüglich eines verfolgten Objekts fortsetzt, und zwar unmittelbar nachdem der Schmutz von dem Laser-Radar-Sensor 5 entfernt worden ist.

Wird in Schritt 320 als Antwort alternativ ein NEIN erhalten, schreitet die Routine dann zu Schritt 340 voran, um zu bestimmen, ob die Radarfähigkeit des Laser-Radar-Sensors 5 wiedergewonnen wurde oder nicht. Es wird insbesondere bestimmt, ob irgendein rückgestreuter Lichtimpuls vorhanden ist, der nach Ablauf der zweiten Zeitspanne erschienen ist, oder ob die nach dem Ablauf der zweiten Zeitspanne erlangten Zeitdaten nicht verwendet werden. Wird als Antwort ein JA erhalten, schreitet die Routine dann zu den Schritten 350 und 380 voran.

In Schritt 350 werden die Zeitdaten bezüglich des rückgestreuten Lichtimpulses, wie in Schritt 340 erfasst, analysiert, um den Abstand zu einem verfolgten Objekt zu bestimmen. Ebenso werden die Lichtintensitäten &Dgr;t des rückgestreuten Lichtimpulses berechnet. Die Routine schreitet zu Schritt 360 voran, wobei der Abstand und die Lichtintensität &Dgr;t, wie in Schritt 350 erlangt, analysiert werden, um zu bestimmen, ob die Radarreichweite zu einer zweiten Reichweite (z.B. 65 m) zurückgekehrt ist, die größer als die erste Reichweite ist, wie in der Operation in Schritt 200 verwendet, oder nicht. Die Radarreichweite wird wie in Schritt 200 beschrieben berechnet.

Wird in Schritt 360 als Antwort ein JA erhalten, was bedeutet, dass die Fähigkeit des Laser-Radar-Sensors 5 wiedergewonnen wurde, schreitet die Routine dann zu Schritt 370 voran, wobei die Schmutzanhaftungsentscheidung A aufgehoben wird. Die Verwendung der zweiten Reichweite in Schritt 360, die kürzer als die erste Reichweite ist, die verwendet wird, um in Schritt 200 zu bestimmen, ob sich die Radarreichweite verringert hat oder nicht, ermöglicht es der Laser-Radar-CPU 70, eine Erfassung der Radardaten bezüglich eines verfolgten Objekts fortzusetzen, und zwar unmittelbar nachdem der Schmutz von dem Laser-Radar-Sensor 5 entfernt worden ist.

In Schritt 380 wird bestimmt, ob die Zeit, während der rückgestreute Lichtimpulse erscheinen, welche die Zeitdaten aufweisen, wie nach Ablauf der zweiten Zeitspanne erlangt, eine vierte Zeitspanne (z.B. 3 Sekunden), die kürzer als die dritte Zeitspanne ist, erreicht hat oder nicht. wird als Antwort ein JA erhalten, woraus gefolgert wird, dass der Schmutz, der fast die gesamte Oberfläche des Laser-Radar-Sensors 5 bedeckt hat, wenigstens teilweise entfernt worden ist, was folglich dem Laser-Radar-Sensor 5 ermöglicht, ein vor dem Systemfahrzeug befindliches Objekt korrekt zu erfassen, schreitet die Routine dann zu Schritt 390 voran, wobei die Schmutzanhaftungsentscheidung B in Schritt 230 aufgehoben wird.

Die Verwendung der vierten Zeitspanne in Schritt 380, die kürzer als die dritte Zeitspanne ist, die in Schritt 220 verwendet wird, um die Schmutzanhaftungsentscheidung B in Schritt 230 zu treffen, ermöglicht es der Laser-Radar-CPU 70, eine Erfassung der Radardaten bezüglich eines verfolgten Objekts fortzusetzen, und zwar unmittelbar nachdem der Schmutz wenigstens teilweise von dem Laser-Radar-Sensor 5 entfernt worden ist.

Die Routine schreitet zu Schritt 400 fort, wobei bestimmt wird, ob alle rückgestreuten Lichtimpulse in einem Bereich bzw. einer Zeile einer der Abtastlinien verarbeitet worden sind oder nicht. Wird als Antwort ein NEIN erhalten, kehrt die Routine dann zu Schritt 300 zurück.

Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von dieser zu ermöglichen, sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.

Obwohl beispielsweise in der obigen Ausführungsform die Bestimmung, dass irgendein Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor haftet, getroffen wird, wenn sowohl eine erste Bedingung, die sich auf die Anzahl von rückgestreuten Lichtimpulsen bezieht, wobei angenommen wird, dass die Lichtintensität &Dgr;t größer als der obere Schwellenwert V1 ist, als auch eine zweite Bedingung, die sich auf die Radarreichweite oder das Ausbleiben von rückgestreuten Lichtimpulsen bezieht, die nach Ablauf der vorbestimmten Zeiten entstehen, erfüllt sind, kann sie auch getroffen werden, wenn nur die erste Bedingung verwendet wird. Die Bestimmung in Schritt 170, ob die Bedingung, in der die Anzahl von rückgestreuten Lichtimpulsen, die eine Lichtintensität &Dgr;t aufweisen, die größer als der obere Schwellenwert V1 sind, den ersten Wert überschreitet, für die erste Zeitspanne andauert oder nicht, führt zu einer verbesserten Genauigkeit einer Erfassung des Anhaftens von Schmutz an dem Laser-Radar-Sensor 5. Eine derartige Bestimmung kann jedoch auch vor Ablauf der ersten Zeitspanne getroffen werden.

Der Laser-Radar-Sensor 5 verwendet den Abtaster 72, der mit dem Polygonspiegel 73 ausgerüstet ist, demgemäß obiger Beschreibung aus den reflektierenden Spiegeln besteht, die in verschiedenen Winkeln geneigt sind. Es kann jedoch alternativ ein anderer Abtastertyp verwendet werden, der einen Galvanospiegel, der installiert ist, um in einer Richtung der Breite des Systemfahrzeugs abzutasten, und einen Antriebsmechanismus aufweist, der dazu dient, eine Neigung einer reflektierenden Oberfläche des Spiegels zu ändern.

Der Objekterfassungsblock 43 der Erkennungs-/Geschwindigkeitsregelungs-ECU 3 dient dazu, die Radardaten bezüglich des Abstands zu einem verfolgten Objekt und der horizontalen und vertikalen Abtastwinkel &thgr;x und &thgr;y, die mit dem verfolgten Objekt verbundenen sind, wie in dem Polarkoordinatensystem dargestellt, auf einen Punkt in dem kartesischen Koordinatensystem zu transformieren. Eine derartige Transformation kann jedoch alternativ auch in dem Laser-Radar-Sensor 5 durchgeführt werden.

Anstelle des Laser-Radar-Sensors 5 kann auch ein anderer Lasertyp eingesetzt werden, der eine Millimeter- oder Ultraschallwelle verwendet.

Es kann ebenso ein zusätzliches lichtempfindliches Element eingesetzt werden, dass dafür vorgesehen ist, rückgestreute Lichtimpulse zu identifizieren, die von irgendeinem Schmutz auf dem Laser-Radar-Sensor 5 hervorgegangen sind.