Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:

1 ein Blockdiagramm, das eine Interfahrzeugabstandsregelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2A ein Blockdiagramm, dass eine Laserradareinheit der Interfahrzeugabstandsregelungsvorrichtung von 1 zeigt;

2B eine Kennlinie, die eine Zeitverzögerung eines Abstandsmessverfahrens in der Laserradareinheit von 2A zeigt;

3 ein Flussdiagramm, das einen Negativzustands-Bestimmungsprozess gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

4 ein Flussdiagramm, das einen Prozess zur Aktualisierung eines Großziel-Zählwerts (eines Zählwerts eines großen Ziels) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

5 ein Flussdiagramm, das einen Objekterkennungsprozess gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

6 ein Diagramm, das einen Vorsegmentierungsprozess und einen Hauptsegmentierungsprozess der vorliegenden Erfindung zeigt;

7A ein Schaubild, das Entfernungsdaten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

7B ein Schaubild, das vorsegmentierte Daten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

8 ein Schaubild zur Erläuterung des Hauptsegmentierungsprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

9 ein Schaubild zur Erläuterung des Zielprozesses (Folgeprozesses) gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

10 eine Darstellung zur Erläuterung einer Zusammenfassungsbedingung des Zielprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung; und

11 ein Flussdiagramm, das den Zielprozess gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Im Folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben.

In dieser Ausführungsform wird eine Objekterkennungsvorrichtung auf eine Interfahrzeugabstandsregelungsvorrichtung angewendet.

1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Interfahrzeugabstandsregelungsvorrichtung 1 zeigt.

Die Interfahrzeugabstandsregelungsvorrichtung 1 umfasst im Wesentlichen eine Erkennungs-/Interfahrzeugabstandsregelungs-ECU (electronic control unit) 3 (im Folgenden kurz als "ECU 3" bezeichnet. Die ECU 3 besteht im wesentlichen aus einem Mikrocomputer und umfasst eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O). Diese Komponenten sind wohl bekannt, so dass auf eine ausführliche Beschreibung an dieser Stelle verzichtet ist.

Die ECU 3 empfängt Erfassungssignale von einer Laserradareinheit 5, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, einem Bremsschalter 9, einem Scheibenwischerschalter 10 und einem Drosselventilöffnungswinkelsensor 11, und gibt Ansteuersignale an eine Alarmvorrichtung 13 zur Erzeugung eines akustisch wahrnehmbaren Alarms, eine Abstandsanzeigeeinheit 15, eine Sensorfehlfunktionsanzeigeeinheit 17, eine Bremsansteuereinheit 19, eine Drosselventilansteuereinheit 21 und eine Automatikgetriebe-Ansteuereinheit 23.

Die ECU 3 ist ferner mit einer Alarmlautstärkeneinstelleinheit 24, die eine Alarmlautstärke einstellt, einer Alarmempfindlichkeitseinstelleinheit 25, die die Empfindlichkeit bei der Alarmbestimmung einstellt, einem Abstandsregelungsschalter 26, einem Lenksensor 27 und einem Gierratensensor 28 verbunden.

Die ECU 3 besitzt einen Leistungsschalter 29, der, wenn er in seine EIN-Stellung gebracht wird, die Verarbeitungsschritte startet.

Wie es in 2A gezeigt ist, ist die Laserradareinheit 5 im Wesentlichen aus einem Lichtsender 30, einem Lichtempfänger 40 und einer Laserradar-CPU 70 (im Folgenden kurz als "CPU 70" bezeichnet) aufgebaut.

Der Lichtsender 30 umfasst eine Halbleiterlaserdiode (LD) 75, die über eine LD-Ansteuerschaltung 76 mit der CPU 70 verbunden ist. Die LD 75 sendet entsprechend einem Steuersignal von der CPU 70 einen gepulsten Laserstrahl aus, und der Laserstrahl wird durch eine Lichtaussendelinse 71, einen Scanner 72 und eine Glassplatte 77 nach außen projiziert. Die Glassplatte 77 ist der äußeren Umgebung ausgesetzt ist, so dass Steine oder Regentropfen an ihr anhaften und somit einen Schutz für den Scanner 72 bildet.

In dem Scanner 72 ist ein Polygonspiegel 73 um eine vertikale Achse rotierbar angeordnet und wird durch einen (nicht gezeigten) Motor in Drehung versetzt, dem von der CPU 70 über einen Motoransteuerabschnitt 74 Antriebssignale zugeführt wird.

Die Drehposition des Motors wird durch einen Drehpositionssensor 78 erfasst und der CPU 70 zugeführt.

Der Lichtempfänger 40 umfasst ein lichtempfindliches Element (PD: Photodiode) 83. Das lichtempfindliche Element 82 empfängt die von einem (nicht gezeigten) Objekt reflektierten und durch eine Lichtempfangslinse 81 eintretenden Laserstrahlen und gibt eine Spannung aus, die ein Maß für die Intensität der empfangenen Strahlung ist.

Eine Ausgangsspannung des lichtempfindlichen Elements 82 wird, durch einen Verstärker 85 verstärkt, einem Komparator 87 zugeführt. Der Komparator 87 vergleicht die Ausgangsspannung des Verstärkers 85 mit einer Referenzspannung und gibt ein Lichtempfangssignal an eine Zeitschaltung 89, wenn die ausgegebene Spannung größer als die Referenzspannung wird.

Die Zeitschaltung 89 empfängt ferner das Ansteuersignal, das von der CPU 70 an die LD-Ansteuerschaltung 76 gegeben wird.

Wie es in 2B gezeigt ist, kodiert die Zeitschaltung 89 eine Phasendifferenz zwischen zwei Impulsen PA und PB (das heißt, eine Zeitdifferenz &Dgr;T zwischen einem Zeitpunkt T0, zu dem der Laserstrahl ausgesendet wird, und einem Zeitpunkt T1, zu dem der Laserstrahl empfangen wird) in ein binäres Signal, mit dem Ansteuersignal als Startimpuls PA und dem Lichtempfangssignal als Stoppimpuls PB.

Ferner wird der Stoppimpuls PB verwendet, um eine Zeitspanne als die Pulsdauer des Stoppimpulses PB zu messen, während der die Ausgangsspannung gleich hoch wie oder höher als die Referenzspannung ist. Anschließend wird der Wert in ein binär Signal kodiert und an die CPU 70 ausgegeben.

Die CPU 70 gibt eine Zeitdifferenz &Dgr;T zwischen den zwei Impulsen PA und PB, die sie von der Zeitschaltung 89 empfängt, einen Scanwinkel &thgr;x des Laserstrahls und Intensitätsdaten der empfangenen Laserstrahlung (die der Impulsdauer des Stoppimpulses PB entsprechen) an die ECU 3 als Entfernungsdaten (ranging data).

Die ECU 3 erkennt das Objekt auf der Grundlage der Entfernungsdaten von der Laserradareinheit 5 und gibt Ansteuersignale an die Bremsansteuereinheit 19, die Drosselventilansteuereinheit 21 und die Automatikgetriebe-Regelungseinheit 23 des Fahrzeugs entsprechend den Zuständen des Vorausfahrzeugs, die von dem erkannten Objekt gewonnen werden, um dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln, d.h. eine so genannte Interfahrzeugabstandsregelung auszuführen.

Ferner wird gleichzeitig ein Alarmbestimmungsprozess ausgeführt, der eine Warnung ausgibt, wenn sich das erkannte Objekt während einer vorbestimmten Zeitspanne in einem vorbestimmten Alarmbereich befindet.

Im Folgenden ist die innere Struktur der ECU 3 als Regelungsblock mit Bezug auf l beschrieben.

Die Entfernungsdaten, die von der Laserradareinheit 5 ausgegeben wurden, werden zu einem Objekterkennungsblock 43 übertragen. In dem Objekterkennungsblock 43 werden die Zeitdifferenz &Dgr;T und der Scanwinkel &thgr;x, die als Entfernungsdaten innerhalb jeder Scanlinie gewonnen werden (d.h. die Scanlinie und somit der Scanwinkel &thgr;y ist ein Parameter), in X-Z-Koordinaten eine orthogonalen Koordinatensystems mit dem Laserradarsensor 5 am Ort des Ursprungs (0,0), der Breitenrichtung des Fahrzeugs in X-Richtung und der Längsrichtung des Fahrzeugs in Z-Richtung transformiert.

Die Entfernungsdaten, die in die X-Z-Koordinaten eines orthogonalen Koordinatensystems transformiert wurden, werden in drei Prozessen nach verschiedenen Kriterien zusammengefasst. Diese Prozesse umfassen einen Vorsegmentierungsdaten-Erzeugungsprozess, einen Hauptsegmentierungsdaten-Erzeugungsprozess und einen Zielprozess und dienen der Objektbildung aller sich vor dem Fahrzeug befindlichen Objekte.

Dann werden die Mittenposition (X,Z) und die Größe (W, D) der einzelnen Objekte auf der Grundlage der Entfernungsdaten gewonnen, die zu dem jeweiligen Objekt zusammengefasst wurden. Zusätzlich wird die Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz) zwischen den einzelnen Objekten und dem Fahrzeug auf der Grundlage einer zeitlichen Änderung der Mittenposition (X,Y) des jeweiligen Objekts gewonnen.

Ferner wird in dem Objekterkennungsblock 43 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock auf der Grundlage des erfassten Werts des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 7 ausgegeben wird, und der wie oben beschrieben gewonnenen Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz) bestimmt, ob sich das Objekt bewegt. W und D bezeichnen die Breite bzw. Tiefe des Objekts. Das Modell des Objekts, das diese Daten besitzt, wird "Zielmodell" genannt.

Ob die Daten, die von dem Objekterkennungsblock 43 gewonnen wurden, innerhalb eines Fehlfunktionsbereichs liegen, wird von einem Sensorfehlfunktionserfassungsblock 44 erfasst, und in dem Fall, in dem die Daten innerhalb des Fehlfunktionsbereichs liegen, wird diese Tatsache auf einer Sensorfehlfunktionsanzeigeeinheit 17 angezeigt.

Ferner wird der Lenkwinkel auf der Grundlage eines Signals von dem Lenksensor 27 von einem Lenkwinkelberechnungsblock 49 gewonnen und eine Gierrate auf der Grundlage eines Signals von dem Gierratensensor 28 von einem Gierratenberechnungsblock 51 berechnet.

In einem Kurvenradius- (Krümmungsradius) Berechnungsblock 57 wird auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 4, des Lenkwinkels von dem Lenkwinkelberechnungsblock 49 und der Gierrate von dem Gierratenberechnungsblock 51 ein Kurvenradius (Krümmungsradius) R berechnet.

In einem Vorausfahrzeugbestimmungsblock 53 wird ein Vorausfahrzeug mit dem kürzesten Abstand zu dem Fahrzeug auf der Grundlage des Kurvenradius R und den Mittenpositionskoordinaten (X, Z), der Größe (W, D) des Objekts und der Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz), die in dem Objekterkennungsblock 43 gewonnen werden, ausgewählt, um den Abstand Z und die Relativgeschwindigkeit Vz bezüglich des Vorausfahrzeugs zu gewinnen.

Anschließend bestimmt der Interfahrzeugabstandsregelungseinheit- und Alarmbestimmungseinheitblock 55 auf der Grundlage des Abstandes Z, der Relativgeschwindigkeit Vz bezüglich des Vorausfahrzeugs, des Einstellzustandes des Abstandsregelungsschalters 26, des Betätigungszustandes des Bremsschalters 9, des Öffnungsgrades des Drosselklappenwinkelsensors 11 und des Empfindlichkeitseinstellwerts der Rlarmempfindlichkeitseinstelleinheit 25, wenn die Alarmbestimmung gemacht wird, dass ein Alarm ausgelöst werden sollte. Wenn die Abstandsbestimmung gemacht wird, wird der Inhalt der Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung bestimmt. wenn, als Folge davon, der Alarm erforderlich ist, wird ein Alarmausgabesignal an die Einheit 13 zur Aussendung eines akustischen Alarms ausgegeben.

Ferner, wenn die Geschwindigkeitsbestimmung gemacht ist, werden die Steuersignale zu der Automatikgetriebe-Regelungseinheit 23, der Bremsansteuereinheit 19, der Drosselventilansteuereinheit 21 von der ECU 3 ausgegeben, um die notwendige Regelung auszuführen. Wenn die Regelung dieser Einheiten ausgeführt wird, wird ein notwendiges Anzeigesignal zu der Abstandsanzeigeeinheit 15 ausgegeben, um den Fahrer über die Situation zu informieren.

Im Folgenden ist eine Verarbeitung, die in der ECU 3 ausgeführt wird, welche ein Hauptabschnitt dieser Ausführungsform ist, mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.

Zuerst wird ein Prozess zur Bestimmung eines Negativzustandes (einer negativen/ungünstigen Situation) mit Bezug auf 3 beschrieben. Dieser Prozess wird in jeder vorbestimmten Periode ausgeführt.

In Schritt S100 von 3 wird bestimmt, ob die Zustände negativ sind. Insbesondere wird bestimmt, ob sowohl eine Bedingung &agr; als auch eine Bedingung &bgr; erfüllt ist. Wenn in diesem Schritt JA bestimmt wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort, während diese Verarbeitung sofort beendet ist, wenn die Bestimmung NEIN erfolgt.

Die Bedingung &agr; bedeutet, dass "der Scheibenwischerschalter 10 an ist", und wenn der Scheibenwischerschalter 10 "an" ist, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Negativzustandes wie etwa Regen hoch ist. Die Bestimmung, dass der Scheibenwischerschalter 10 "an" ist, wird erst 15 Minuten, nachdem der Scheibenwischerschalter 10 ausgeschaltet wurde, beendet.

Die Bedingung &bgr; hingegen bedeutet, dass "der Zählwert (Großziel-Zählwert), der zur Bestimmung, ob das Objekt (Ziel) groß ist oder nicht, verwendet wird, mindestens ein vorbestimmter Wert (zum Beispiel 50) ist", was weiter unten erläutert ist. Wenn der Großziel-Zählwert 50 oder mehr beträgt, wird die Situation als ein Zustand bestimmt, in dem die Anzahl der Ziele abnormal hoch ist, das heißt als ein Zustand, der negativ ist (Negativzustand), in dem das Ziel aufgrund von Verschmutzungen auf dem Sensor oder ungünstigen Witterungsbedingungen nicht normal erfasst werden kann.

Somit wird in Schritt S110, wenn sowohl die Bedingung a als auch die Bedingung &bgr; erfüllt ist, der Zustand als Negativzustand bestimmt, in dem das Ziel aufgrund von Schmutz oder ungünstigen Witterungsbedingungen nicht normal erfasst werden kann.

In Schritt S110 wird bestimmt, ob die Bedingungen zum Rücksetzen der Negativzustandsbestimmung (d.h. der Bestimmung des Negativzustandes) des Schritts S100 erfüllt sind. Wenn in diesem Schritt JA bestimmt wird, fährt die Verarbeitung mit Schritt S120 fort, wohingegen die Verarbeitung mit Schritt S130 fortfährt, wenn NEIN bestimmt wird.

Eine der Bedingungen zum Rücksetzen der Negativzustandsbestimmung ist ein Fall, in dem der Großziel-Zählwert während einer Zeitspanne von 0 bis 20 Sekunden unverändert ist, oder ein Fall, in dem die Aussendung des Laserstrahls unterbrochen wird.

Da in Schritt S120 die Bedingungen zum Rücksetzen der Negativzustandsbestimmung erfüllt sind, wird die Bestimmung des Negativzustand gelöscht. Insbesondere wird ein Flag (Negativzustandsflag) gesetzt, wenn die Bestimmung, dass die Zustände negativ sind, gelöscht wird (1 wird zu 0 geändert). Der Großziel-Zählwert wird ebenfalls gelöscht.

Da in Schritt S130 die Bedingungen zum Rücksetzen der Negativzustandsbestimmung nicht erfüllt sind, wird in Schritt die Bestimmung der Negativzustände in Schritt 5100 bestimmt, das Negativzustandsflag wird gesetzt (auf 1) und diese Verarbeitung wird sofort beendet.

Folglich werden, wenn auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse in dieser Verarbeitung bestimmt wird, dass die Zustände negativ sind, verschiedene Fahrzeugregelungen wie etwa eine Folgeregelung unter Verwendung eines Ausgangssignals von der Laserradareinheit 5 unterdrückt, wodurch es möglich ist, die Sicherheit weiter zu erhöhen.

Im Folgenden ist eine Verarbeitung des Großziel-Zählwerts mit Bezug auf 4 beschrieben, die in dem Prozess zur Bestimmung der Negativzustände verwendet wird. Die Verarbeitung wird für jede vorbestimmte Periode ausgeführt.

In Schritt S200 von 4 wird ein Zielerkennungsprozess ausgeführt, der weiter unten beschrieben ist. Der Zielerkennungsprozess ist ein Prozess zur Bestimmung, ob die durch die Laserradareinheit 5 gewonnenen Daten tatsächlich Daten sind, die zu dem Objekt wie etwa das Vorausfahrzeug gehören. Als Zielerkennungsprozess kann zum Beispiel der Zielerkennungsprozess angewendet werden, wie er in der JP-2002-368903, der JP 11-38141A oder der JP 7-3186652A offenbart ist.

In einem nachfolgenden Schritt S210 wird bestimmt, ob die Bedingungen eines großen Ziels in Schritt S200 bestimmt werden. Wenn in diesem Schritt die Bestimmung JA ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S220 fort, wohingegen die Verarbeitung beendet ist, wenn die Bestimmung NEIN ist.

Die oben genannten Bedingungen können die folgenden zu erfüllenden Bedingungen sein:

Bedingung A und Bedingung B und Bedingung C und (Bedingung D oder Bedingung E) und Bedingung F

Bedingung A: 10m ≤ Z ≤ 20m (Z = Abstand)

Bedingung B: |X| ≤ 2 m (X = seitliche Position)

Bedingung C: W1 ≥ 2 m (W1 = Breite)

Bedingung D: W2 ≥ 4m (W2 = Breite)

Bedingung E: D ≥ 5m (D = Tiefe)

Bedingung F: Vn ≥ 5 km/h (Vn = Fahrzeuggeschwindigkeit)

Umgekehrt wird bestimmt, dass das Ziel nicht groß ist, wenn die oben genannten Bedingungen nicht erfüllt sind.

In diesem Beispiel werden der Abstand Z (ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt) und die seitliche Position X (Verschiebung des Fahrzeugs von der Mittenposition in seitlicher Richtung) als Bedingungen aufgenommen, da die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Objekt wie etwa das Vorausfahrzeug in einem Bereich befindet, der von dem Laserstrahl überstrichen wird, hoch ist, wenn der überstrichene Bereich berücksichtigt wird. Der Grund dafür, dass die Bedingung der Breite W1 (und insbesondere auch die Bedingung der Breite W2) aufgenommen werden, ist der, dass, wenn die Breite zu groß ist, die Wahrscheinlichkeit, dass das Ziel eine Größe annimmt, die es unmöglich haben kann, hoch ist. Der Grund dafür, dass die Bedingung der Tiefe D aufgenommen wird, ist der, dass, wenn die Tiefe zu groß ist, die Wahrscheinlichkeit, dass das Ziel eine Größe annimmt, die es unmöglich haben kann, hoch ist. Der Grund dafür, dass die Bedingung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vn aufgenommen wird, ist der, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr niedrig ist, zum Beispiel 0 km/h, die zu erfüllenden Bedingungen wahrscheinlich ununterbrochen erfüllt sind, da sich die Situation nicht wesentlich verändert.

Da in Schritt S200 bestimmt wird, dass das Ziel groß ist, wird der Zählwert hochgezählt, um die Menge zu zählen.

In Schritt S230 wird bestimmt, ob die Bestimmung der großen Ziele in Bezug auf 18 Ziele, die als die Ziele in Schritt S200 bestimmt wurden (d.h. die nicht als Rauschen, sondern als Objekte bestimmt wurden), abgeschlossen ist. Wenn die Bestimmung in diesem Schritt JA ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S240 fort, wohingegen die Verarbeitung zu Schritt S210 zurückkehrt, wenn die Bestimmung NEIN ist, und die gleiche Bestimmung wird wiederholt.

Da in Schritt S240 die Bestimmung aller 18 Ziele abgeschlossen ist, wird der Großziel-Zähler entsprechend der gezählten Anzahl großer Objekte eingestellt, und die Verarbeitung wird sofort beendet.

Zum Beispiel wird, wie es unten gezeigt ist, der Hochzählwert ("Subtraktion" im Falle eines Minuszeichens) des Großzielzählers entsprechend der Anzahl großer Ziele unter den 18 Zielen eingestellt.

5 oder mehr: +2

3 und 4: +1

1 und 2: –1

0: –2

Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 0 ist, wird der Großziel-Zähler auf 0 eingestellt, und die Inkrementierung wird unterdrückt. Der Großziel-Zählwert wird immer auf mindestens 0 eingestellt.

Wie oben erläutert, werden in dieser Verarbeitung die großen Ziele (Großziele) gezählt, und der Großziel-Zählwert, der bei der Bestimmung der Negativzustände verwendet wird, kann gemäß der gezählten Anzahl großer Ziele eingestellt werden.

Da der Großzielzähler immer aktualisiert wird, wenn die 18 Ziele (Objektgruppe) erkannt werden, kann gemäß der Bestimmung der Bedingung &bgr;: "Der Großziel-Zählwert ist gleich hoch oder höher als ein vorbestimmter Wert (z.B. 50)" in Schritt S100 der 3 durch Verwenden des Großzielzählers bestimmt werden, ob der Zustand ein Negativzustand ist, der aufgrund von Schmutz auf dem Sensor oder ungünstigen Witterungsbedingungen normalerweise nicht erfasst werden kann.

Im Folgenden ist ein Zielerkennungsprozess beschrieben, der in der Verarbeitung des Großziel-Zählwerts gemäß 5 verwendet wird. Diese Verarbeitung wird jede vorbestimmte Periode implementiert.

Da diese Verarbeitung im Wesentlichen identisch mit der Offenbarung in der schon eingereichten JP-2002-368903 ist, wird diese Verarbeitung nur kurz beschrieben.

5 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptprozess der Objekterkennung zeigt.

Zuerst werden in Schritt S310 bei jeder Scanlinie Entfernungsdaten von der Laserradareinheit 5 gelesen.

In Schritt S320 werden Daten, die einer geringen Lichtempfangsintensität entsprechen, von den gelesenen Entfernungsdaten gelöscht.

In Schritt S330 wird der Vorsegmentierungsprozess der Entfernungsdaten ausgeführt.

In Schritt S340 wird der Hauptsegmentierungsprozess der vorsegmentierten Daten ausgeführt.

Nachfolgend ist der Vorsegmentierungsprozess und der Hauptsegmentierungsprozess beschrieben. 6 ist ein Diagramm, das einen Fluss des Vorsegmentierungsprozesses und des Hauptsegmentierungsprozesses sowie deren Abgrenzung bzw. Umriss zeigt.

Zuerst ist der Fluss des Vorsegmentierungsprozesses und des Hauptsegmentierungsprozesses beschrieben.

Wie es in 6 gezeigt ist, wird der Vorsegmentierungsprozess an Entfernungsdaten einer ersten Scanlinie ausgeführt. Das heißt, die Entfernungsdaten, die die Vorsegmentierungsbedingungen erfüllen, werden zusammengefasst, um so das Vorsegment zu bilden. Anschließend wird der Hauptsegmentierungsprozess der ersten Scanlinie ausgeführt. Wenn in dem Hauptsegmentierungsprozess die Vorsegmente, die in dem Vorsegmentierungsprozess gebildet worden sind, die Hauptsegmentierungsbedingungen erfüllen, werden diese Vorsegmente miteinander verbunden, um die Hauptsegmente zu bilden.

Anschließend werden der Vorsegmentierungsprozess und der Hauptsegmentierungsprozess an den Entfernungsdaten einer zweiten Scanlinie ausgeführt, und schließlich werden der Vorsegmentierungsprozess und der Hauptsegmentierungsprozess an den Entfernungsdaten der dritten Scanlinie ausgeführt. Wie oben beschrieben werden der Vorsegmentierungsprozess und der Hauptsegmentierungsprozess für jede Scanlinie nacheinander ausgeführt.

Im Folgenden ist der Vorsegmentierungsprozess beschrieben, insbesondere sind die Vorsegmentierungsbedingungen mit Bezug auf die 7A und 7B beschrieben.

7A zeigt die in X-Y-Daten eines orthogonalen Koordinatensystems transformierten Entfernungsdaten einer Scanlinie, wobei die jeweiligen Entfernungsdaten das reflektierende Objekt vor dem Fahrzeug als Punkt wiedergeben. Wenn die Punktdaten, die diese reflektierenden Objekte als Punkte wiedergeben, die folgenden drei Bedingungen erfüllen (Vorsegmentierungsbedingungen), werden diese Daten zu einem Vorsegment zusammengefasst.

• i) Eine Differenz &Dgr;Z des Abstandes in der Z-Achsenrichtung ist höchstens ein vorbestimmter Abstand.
• ii) Eine Differenz &Dgr;X des Abstandes in der X-Achsenrichtung ist höchstens ein vorbestimmter Abstand.
• iii) Eine jeweilige Gruppe enthält Ziele im Wesentlichen gleicher Lichtempfangsintensitäten. Ferner, wenn eine der nachfolgenden Bedingungen iv) und v) erfüllt ist, werden die Entfernungsdaten nicht mit anderen Entfernungsdaten zu einem Vorsegment zusammengefasst.
• iv) Der Abstand zu dem reflektierenden Objekt ist ein vorbestimmter Abstand oder geringer (in dem Fall, in dem die reflektierte Strahlung von nur einem Laserstrahl gewonnen wird).
• v) Die Anzahl der zusammenzufassenden Entfernungsdaten ist eine vorbestimmte Anzahl oder niedriger, und die Lichtempfangsintensitäten werden in eine Gruppe kleiner Lichtintensitäten eingeordnet.

Wenn die in 7A gezeigten Entfernungsdaten entsprechend den Vorsegmentierungsbedingungen vorsegmentiert werden, ergeben sich 5 Vorsegmente, wie es in 7B gezeigt ist.

Anschließend werden die Positionen (X, Y) der jeweiligen Entfernungsdaten in den jeweiligen Vorsegmenten Bemittelt, um die Mittenposition (Xc, Zc) zu erhalten, und die Breite W und die Tiefe D werden auf der Grundlage des Minimums und des Maximums der Positionen (X, Z) der jeweiligen Entfernungsdaten gewonnen.

Wie oben erwähnt, wird in Schritt S340 von 5 der Hauptsegmentierungsprozess ausgeführt, und in dem Fall, in dem die Vorsegmente, die aus den Entfernungsdaten eines Scanlinie gewonnen wurden, die Hauptsegmentierungsbedingungen erfüllen, werden diese Vorsegmente zu dem Hauptsegment zusammengefasst. Die Hauptsegmentierungsbedingung besagt, dass eine Differenz (&Dgr;Xc, &Dgr;Fc) der Mittenpositionen (Xc, Zc) der Vorsegmente jeweils ein Zusammenfassungsbestimmungsabstand (&Dgr;X, &Dgr;Z) sein muss.

Wie es in 8 beispielhaft nur für das Vorsegment PS1 gezeigt ist, werden Bereiche in der X-Z-Ebene mit einer Größe von ± &Dgr;X und ± &Dgr;Y um die Mittenpositionen (Xc, Zc) der jeweiligen Vorsegmente entsprechend dem Abstand Z zum dem jeweiligen Vorsegment gebildet.

Anschließend wird der Abstand Z zu dem Hauptsegment entsprechend dem Vorsegment, dass entsprechend der Lichtempfangsintensität gezogen wurde, berechnet. Ferner wird die Tiefe D des Hauptsegments aus einer Differenz zwischen dem Mindestabstand und dem Höchstabstand Z der gezogenen Vorsegmente gewonnen.

Ferner wird die Breite W des Hauptsegments berechnet. Insbesondere wird zuerst die Breite W des Hauptsegments unter Verwendung aller Vorsegmente berechnet. Das heißt, die Breite W wird aus den Entfernungsdaten der Positionen der Vorsegmente gewonnen, die von all den Vorsegmenten am weitesten rechts bzw. weitesten links angeordnet sind. Wenn die Breite W geringer als der Höchstwert WO der Breite ist, der normalerweise das Fahrzeug definiert, wird dieser Wert für die Breite W übernommen.

Wenn die berechnete Breite größer als der Höchstwert W0 der Breite ist und das Hauptsegment aus einer Mehrzahl von Vorsegmenten unterschiedlicher Lichtempfangsintensität gebildet ist, wird die Breite des Hauptsegments als die Breite aus allen Vorsegmenten mit Ausnahme der Vorsegmente der niedrigeren Lichtempfangsintensitäten berechnet.

Wie es oben beschrieben ist, wird, wenn das Hauptsegment für jede Scanlinie gebildet ist, der Zielprozess so ausgeführt, wie es in Schritt S350 gezeigt ist.

In dem Zielprozess, wie er in 9 gezeigt ist, wird bestimmt, ob die Hauptsegmente in den jeweiligen Scanlinien zusammengefasst werden sollten. Dann werden die Hauptsegmente, deren Zusammenfassung bestimmt wurde, zu einem Zielmodell zusammengefasst.

Im Folgenden ist der Zielprozess mit Bezug auf das in 10 gezeigte Diagramm und das in 11 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.

In Schritt S410 in 11 des Zielprozesses werden die geschätzten Positionen der jeweiligen Hauptsegmente berechnet. Das heißt es wird, ausgehend von einer Relativgeschwindigkeit und einer Position eines jeweiligen Hauptsegments zu einem vorherigen Verarbeitungszeitpunkt, die geschätzte Position, an der sich das Hauptsegment zu einem nachfolgenden Verarbeitungszeitpunkt befindet, berechnet.

In Schritt S420 wird ein geschätzter Bewegungsbereich mit einer vorbestimmten Ausdehnung in der X-Achsenrichtung und einer vorbestimmten Ausdehnung in der Z-Achsenrichtung um die geschätzte Position eingestellt.

In Schritt S430 wird das Hauptsegment, von dem wenigstens ein Teil in dem geschätzten Bewegungsbereich liegt, ausgewählt.

In Schritt S440 wird in dem Fall, in dem eine Mehrzahl von Hauptsegmenten vorhanden sind, die in Schritt S430 ausgewählt werden, bestimmt, ob Differenzen (&Dgr;Vx, &Dgr;Vz) der Relativgeschwindigkeiten der jeweiligen Hauptsegmente in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz (&Dgr;Vxo, &Dgr;Vz0) ist.

In Schritt S450 werden in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Relativgeschwindigkeitsdifferenz (&Dgr;Vx, &Dgr;Vz) kleiner als die vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz (&Dgr;Vx0, &Dgr;Vy0) ist, diese Mehrzahl von Hauptsegmenten als die Zusammenfassung betrachtet, und diese Mehrzahl von Hauptsegmenten wird zusammengefasst, um das Zielmodell zu bilden.

Das heißt, die Breite Wm und die Tiefe Dm werden aus dem Mindestwert und dem Höchstwert der Abstandsdaten in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung gewonnen, die zu der Mehrzahl von Hauptsegmenten gehören. Ferner werden die Abstände zu den jeweiligen Hauptsegmenten gemittelt, um den Abstand Zm zu dem Zielmodell zu gewinnen.

Wie es oben beschrieben ist, werden gemäß dieser Ausführungsform die zu erfüllenden Bedingungen A bis F auf die jeweiligen 18 Ziele angewendet, die als die Objekte bestimmt wurden, und wenn die zu erfüllenden Bedingungen erfüllt sind, wird bestimmt, dass das Ziel groß ist.

Ferner wird die Anzahl großer Ziele auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse von jeder Gruppe, die aus 18 Objekten besteht, gezählt, und der Großobjekt-Zählwert wird entsprechend dem Zählwert nachfolgend geändert. Das heißt, wenn in einer Objektgruppe eine große Anzahl von großen Zielen existieren, wird der Großziel-Zählwert stark hochgezählt, wobei in dem Fall, in dem eine kleine Anzahl großer Ziele in einer Objektgruppe vorhanden ist, der Großziel-Zählwert nur geringfügig hochgezählt wird, nicht hochgezählt wird oder runtergezählt wird.

Wenn anschließend die Bedingung &bgr;, dass der Großziel-Zählwert ein vorbestimmter Wert ist oder darüber liegt, und die Bedingung &agr;, dass der Scheibenwischerschalter 10 eingeschaltet ist, erfüllt sind, wird bestimmt, dass Schmutz an der Sensoroberfläche anhaftet oder dass die Bedingungen durch z.B. ungünstige Witterungsverhältnisse negativ sind.

Da genau beurteilt werden kann, dass die Erfassung von Daten wie etwa einem Abstand zu dem Vorausfahrzeug nicht mit hoher Genauigkeit mittels einer Laserradareinheit 5 ausgeführt werden kann, folgt, dass die Fahrzeugregelung wie etwa die Folgeregelung unter Verwendung der Laserradareinheit 5 zum Beispiel unterdrückt wird, was zu dem bedeutenden Vorteil führt, dass die Fahrsicherheit weiter verbessert ist.

Obgleich die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen 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.

Zum Beispiel wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Laserradareinheit, die den Laserstrahl verwendet, verwendet. Alternativ können elektromagnetische Wellen, wie etwa Millimeterwellen, oder Ultraschallwellen verwendet werden. Ferner kann das Scansystem durch ein System ersetzt werden, das die Orientierung statt dem Abstand misst.