DE19503818A1 - Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen

Info

Publication number
DE19503818A1
DE19503818A1 DE1995103818 DE19503818A DE19503818A1 DE 19503818 A1 DE19503818 A1 DE 19503818A1 DE 1995103818 DE1995103818 DE 1995103818 DE 19503818 A DE19503818 A DE 19503818A DE 19503818 A1 DE19503818 A1 DE 19503818A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
carrier frequency
frequency
vehicle
lsb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1995103818
Other languages
English (en)
Other versions
DE19503818B4 (de
Inventor
Ulrich Dipl Ing Kersken
Wilhelm Dipl Ing Dr Grabow
Rainer Dipl Ing Schmedding
Wolfgang Dipl Ing Dr Detlefsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1995103818 priority Critical patent/DE19503818B4/de
Publication of DE19503818A1 publication Critical patent/DE19503818A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19503818B4 publication Critical patent/DE19503818B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/091Traffic information broadcasting
    • G08G1/094Hardware aspects; Signal processing or signal properties, e.g. frequency bands
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G01S13/825Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096733Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where a selection of the information might take place
    • G08G1/096741Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where a selection of the information might take place where the source of the transmitted information selects which information to transmit to each vehicle
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096766Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096783Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a roadside individual element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur bidirektionalen Übertra­ gung von Datensignalen zwischen einer feststehenden Einrichtung und einer Fahrzeugeinrichtung, bei dem die feststehende Einrich­ tung beim Uplink ein unmoduliertes Signal einer Trägerfrequenz aussendet, die Fahrzeugeinrichtung das ausgesandte Signal, insbe­ sondere nach dem semipassiven Transponder-Prinzip, mit wenigstens einer Modulationsfrequenz mit Daten moduliert zurücksendet und die feststehende Einrichtung das zurückgesandte Signal empfängt und zur Ermittlung der übersandten Daten auswertet. Die Erfindung be­ trifft ferner eine feststehende Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Durch die Veröffentlichung Proceedings of the Drive Conference "Advanced Telematics in Road Transport", 1991, Vol. 1, ist im Rah­ men des PAMELA-Projekts vorgeschlagen worden, einen Datenaustausch im Mikrowellenbereich zwischen einer Bake am Rande einer Fahrstra­ ße und einem Fahrzeug mit einem aktiven oder einem semi-passiven Transponder durchzuführen. Dabei werden Daten von einem Bakengerät zum Sende- und Empfangsteil des Fahrzeuggeräts im sogenannten Downlink mittels amplitudenmodulierter Signale übertragen. Die Datenübertragung vom Fahrzeug zur Bake erfolgt im Uplink-Betrieb nach dem Transponder-Prinzip. Dabei sendet die Bake ein unmodu­ liertes Trägersignal, das vom Fahrzeuggerät empfangen wird. Dieses empfangene Signal vom Fahrzeuggerät wird mit den auszusendenden Daten moduliert und wieder abgestrahlt und wieder vom Bakengerät empfangen.
Es ist bekannt, die von der Bake wieder empfangenen Signale mit einem Einseitenbandmischer (Image Rejection Mixer) in das Basis­ band herabzumischen und ggf. nur ein Seitenband zur Ermittlung der vom Fahrzeug übersandten Daten auszuwerten.
Die Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der feststehenden Einrichtung kann zur Sammlung relevanter Daten für eine Verkehrs­ lenkung, zur Angabe empfohlener Fahrtrouten, zur Abbuchung von Benutzungsgebühren usw. benutzt werden.
Für viele Anwendungszwecke ist es sinnvoll, eine Information über den Abstand der Fahrzeuge von der Bake zu erhalten. Die Abstands­ information ist beispielsweise außerordentlich vorteilhaft, wenn elektronisch gesteuerte Antennen benutzt werden, die ihre Aus­ richtung dem bewegten Fahrzeug nachführen. Sind mehrere Fahrzeuge auf einer einspurigen Fahrbahn, kann durch die Abstandsinformation abgeschätzt werden, in welcher Reihenfolge die Fahrzeuge das Kommunikationsgebiet mit der Bake verlassen. Bei einer optimalen Ausnutzung des Übertragungskanals kann insofern das Bakensteuer­ gerät die von den Fahrzeugen individuell angeforderten Dienste nach einer Prioritätenliste abarbeiten. Ferner kann durch die Ab­ standsinformation von der Bake die Fahrzeugposition im Straßennetz bestimmt werden, da die Bakenposition selbst bekannt ist. Diese Information kann an das Fahrzeug übertragen werden und von diesem für die Verkehrsleitdienste, für die eine genaue Ortung bzw. Posi­ tionsbestimmung erforderlich ist, verwendet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Bakenrechner die Fahrzeugposi­ tion in den Informationen, die die Bake an das Fahrzeug sendet (z. B. Routenempfehlungen) schon berücksichtigt bzw. einrechnet.
Von größerem Nutzen kann die Abstandsinformation bei schranken- oder ampelgesteuerten Einfahrten oder Ausfahrten in Parkhäusern o. ä. sein. Halten sich zwei oder mehrere Fahrzeuge im Kommunika­ tionsgebiet auf, ist es wichtig zu wissen, welches Fahrzeug der Bake am nächsten ist und ob dieses Fahrzeug beispielsweise das erste oder das zweite Fahrzeug vor der Schranke ist. Sind mehrere Baken vorhanden, kann durch Schnittpunktermittlung die Position des Fahrzeugs bzw. die Fahrbahn bestimmt werden, auf der sich das Fahrzeug befindet. In Parkhäusern mit mehrspurigen Zufahrten bzw. Ausfahrten kann mit dieser Information die entsprechende Schranke geöffnet werden.
Ferner kann durch wiederholte Abstandsmessungen festgestellt wer­ den, ob sich der Abstand verändert und ggf. wie stark. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob der Verkehr flüssig ist oder ob sich die Fahrzeuge im Stau befinden.
Bekannte Lösungen zur Ermittlung des Abstandes beziehen sich auf Radarprinzipien nach dem Puls-Echo-Verfahren oder dem FMCW-Radar. Ferner sind Induktionsschleifen in der Fahrbahn und Lichtschranken bekannt. Allen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß zusätzliche Einrichtungen und/oder teure Geräte erforderlich sind.
Die der Erfindung zugrundeliegende Problemstellung besteht daher darin, eine Abstandsmessung mit einem möglichst geringen Zusatz­ aufwand zu ermöglichen.
Zur Lösung dieses Problems ist ein Verfahren der eingangs erwähn­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die von der feststehenden Einrichtung ausgesandte Trägerfrequenz zeitlich fre­ quenzmoduliert wird und daß die Auswertung des von der Fahrzeug­ einrichtung zurückgesandten Signals unter Bezugnahme auf die momentane, in der feststehenden Einrichtung generierte Träger­ frequenz erfolgt, so daß ein laufzeitabhängiger Unterschied der empfangenen Trägerfrequenz zum Aussendezeitpunkt und der momenta­ nen Trägerfrequenz zum Zeitpunkt des Empfangs des von der Fahrzeu­ geinrichtung zurückgesandten Signals ausgewertet wird.
Die vorzugsweise linear frequenzmodulierte Trägerfrequenz ändert sich somit mit der Zeit. Die Änderung der Trägerfrequenz zwischen dem Aussendezeitpunkt zum Fahrzeuggerät und dem Empfangszeitpunkt des vom Fahrzeuggerät zurückgesandten Signals ermöglicht die Er­ mittlung der Laufzeit des Signals, die naturgemäß abstandsabhängig ist.
Eine besonders einfache Auswertung ohne großen Zusatzaufwand wird dadurch ermöglicht, daß in der feststehenden Einrichtung das empfangene, von der Fahrzeugeinrichtung zurückgesandte Signal in einem Einseitenbandmischer getrennt für das obere Seitenband und das untere Seitenband unter Verwendung der momentanen Trägerfre­ quenz heruntergemischt wird. Da sich die momentane Trägerfrequenz gegenüber der ursprünglichen Sende-Trägerfrequenz zu niedrigen oder höheren Frequenzen hin verschoben hat, sind die modulierten Antwortsignale, bei einer FSK-Modulation die Shift-Frequenzen bzw. bei einer PSK-Modulation die Unterträger, in den beiden Seitenbän­ dern relativ zur momentanen Trägerfrequenz verschoben, und zwar so, daß im unteren Seitenband eine Verschiebung zur Trägerfrequenz hin erfolgt, wenn im oberen Seitenband eine Verschiebung von der Trägerfrequenz weg entstanden ist, und umgekehrt. Da sich die bei­ den Seitenbänder bezüglich der Shift-Frequenzumtastung (FSK-Modu­ lation) bzw. des Unterträgers (PSK-Modulation) vollständig gleich verhalten, kann aus dem Frequenzunterschied fU = 2 Δ f, direkt die Entfernung der Fahrzeugeinrichtung zur feststehenden Einrichtung ermittelt werden.
Für eine einfache Implementierung ist es zweckmäßig, wenn für beide Seitenbänder jeweils Nulldurchgänge während einer gemein­ samen gesteuerten Zählperiode gezählt, die Zeit bis zum Erreichen eines vorgegebenen Zählerstands gemessen und aus einer Differenz der gemessenen Zeiten für die beiden Seitenbänder auf den Abstand geschlossen wird.
Bei sich bewegenden Fahrzeugen setzt sich der gemessene Fre­ quenzunterschied fU aus einem geschwindigkeitsabhängigen Term (Dopplerfrequenz) und einem entfernungsabhängigen Term zusammen. Dies führt dazu, daß die Abstandsmessung mit einer Ungenauigkeit behaftet ist, die proportional der Geschwindigkeit ist. Es ist daher zweckmäßig, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen und als Korrekturwert für die Abstandsmessung zu verwenden. Dabei kann eine Geschwindigkeitsmessung vorgenommen werden, wie sie in der älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 43 31 286.1 offenbart ist.
Eine weitere Methode, den geschwindigkeitsabhängigen Term und den entfernungsabhängigen Term gleichzeitig zu ermitteln, besteht dar­ in, in einem Uplink zwei Messungen durchzuführen. Hierzu wird die Frequenzmodulation der Trägerfrequenz dreieckförmig ausgebildet, und es werden zur Abstandsbestimmung zwei empfangene Signale ver­ wendet, deren Trägerfrequenzen einerseits aus dem zunehmenden Be­ reich, andererseits aus dem abnehmenden Bereich des Modulations­ verlaufs der Trägerfrequenz stammen, wobei die Modulationsperiode groß gegen die zu messenden Laufzeitunterschiede gewählt wird. Die Dopplerfrequenzverschiebung hat für beide Messungen das gleiche Vorzeichen, während sich das Vorzeichen des entfernungsabhängigen Terms umkehrt. Bei der Mittelbildung der Frequenzunterschiede fU aus beiden Messungen läßt sich der geschwindigkeitsabhängige Term - und damit auch die Geschwindigkeit - errechnen. Aus der Differenz der Frequenzunterschiede läßt sich dann der entfernungs­ abhängige Term - und damit der Abstand - ermitteln.
Zur Lösung des obenangegebenen Problems ist ferner eine festste­ hende Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet durch einen Trägerfrequenzgenerator zur Erzeugung einer frequenz­ modulierten Trägerfrequenz und zur Leitung der Trägerfrequenz auf eine Sendeantenne, einen an eine Empfangsantenne angeschlossenen Einseitenbandmischer, dessen einer Eingang mit dem Trägerfrequenz­ generator verbunden ist, an den Einseitenbandmischer angeschlos­ sene Verarbeitungseinrichtungen für die beiden Seitenbänder und durch eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich des zeitlichen Ver­ haltens der beiden verarbeiteten Seitenbandsignale.
Zweckmäßigerweise weisen die Verarbeitungseinrichtungen für die beiden Seitenbandsignale jeweils einen Nulldurchgangsdetektor und einen daran angeschlossenen Zähler auf und ein Vergleicher ver­ gleicht eine Zählerstand-Zeit-Relation für die beiden Seitenbän­ der. Dabei kann eine Auswertungsschaltung einen bei dem Vergleich ermittelten Unterschied automatisch mit einer Abstandsinformation korrellieren.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Verarbeitungsschaltungen für beide Seitenbänder jeweils einen Zeitmesser aufweisen, auf die ein gemeinsames Startsignal gelangt und die bei Erreichen eines vor­ gegebenen Zählerstandes des zugehörigen Zählers stoppbar sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Datenkommunika­ tion zwischen einer Bake als feststehende Einrich­ tung und einem Fahrzeug
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der im Zeitmultiplex ablaufenden Kommunikation zwischen einer feststehenden Einrichtung und einer Fahrzeug­ einrichtung
Fig. 3 Funktionsblockschaltbilder für die Sende-/ Empfangseinrichtung der Bake und der Sende-/ Empfangseinrichtung des Fahrzeugs
Fig. 4 Frequenzspektren zur Erläuterung der an ver­ schiedenen Stellen der Anordnung gemäß Figur auf­ tretenden Signale
Fig. 5 ein Blockschaltbild für eine Einrichtung in der Bake zur Ermittlung des Abstandes zwischen Fahrzeug und Bake.
Die Fig. 1 und 2 erläutern die Kommunikation zwischen einer Sende- und Empfangseinrichtung 11 einer Bake 12 und einem Fahrzeuggerät 13 eines Fahrzeugs 14.
Die Kommunikation findet in zeitlich einander abwechselnden Pha­ sen, dem Downlink und dem Uplink statt. Fig. 2 verdeutlicht das Abwechseln von Uplink UL und Downlink DL, wobei hier für die Down­ link-Phase vorzugsweise jeweils eine längere Zeit als für die Uplink-Phase zur Verfügung steht.
Beim Downlink werden von dem Sende- und Empfangsgerät 11 der Bake 12 Daten an das Fahrzeuggerät 13 übermittelt. Die Datenübermitt­ lung erfolgt durch eine Amplitudenmodulation (Amplitude Shift Keying - ASK), ist an sich bekannt und muß hier nicht näher erläu­ tert werden.
In der Uplink-Phase sendet das Sende- und Empfangsgerät 11 ein Signal konstanter Amplitude in einer vorgegebenen Frequenz aus. Gemäß den derzeitigen Normungsbestrebungen wird dieses Signal eine Frequenz von ca. 5,8 GHz haben. Dieses Signal wird von dem Fahr­ zeuggerät 13 empfangen und nach dem semipassiven Transponder-Prin­ zip mit den zurückzusendenden Daten moduliert. Diese Datenmodula­ tion erfolgt in Seitenbändern des Trägers als Frequenzmodulation (Frequency Shift Keying - FSK) oder als Phasenmodulation (Phase Shift Keying - PSK). Das so modulierte Signal wird vom Sende- und Empfangsgerät 11 der Bake 12 wieder empfangen. Zur Ermittlung der vom Fahrzeug übersandten Daten wird das empfangene Signal im Sen­ de- und Empfangsgerät 11 ausgewertet.
Fig. 3 und 4 verdeutlichen diese Kommunikation für die Uplink- Phase.
In dieser Phase erzeugt ein Oszillator 15 ein Ausgangssignal mit einer Trägerfrequenz fT, die in Fig. 4a dargestellt ist. Diese Trägerfrequenz ist allerdings zeitlich frequenzmoduliert und än­ dert sich im Laufe der Zeit, beispielsweise mit der Beziehung f(t) = f₀ ± Δ F/Δ T × t, also in Form einer sägezahnförmigen Frequenz­ modulation. Zum Aussendezeitpunkt t = tA sei die ausgesandte Trä­ gerfrequenz fA = fT. Dieses Ausgangssignal gelangt auf eine Sende­ antenne 16, die das Signal mit der Frequenz als kontinuierliche Welle (CW) abstrahlt. Dieses Signal wird von einer Sende-/ Empfangsantenne 17 des Fahrzeugsgeräts 13 empfangen. Das Fahrzeug­ gerät 13 enthält vorzugsweise in einem Speicher abgelegte Daten, die während der Uplink-Phase auf die Bake 12 übertragen werden sollen. Entsprechend diesen Daten wird ein Phasen- oder Frequenz­ modulationsgenerator 18 gesteuert, der Modulations-Steuersignale für einen Modulator 19 erzeugt. In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel findet eine Frequenzmodulation mit zwei Shift- Frequenzen f₁, f₂ statt, deren Frequenzspektrum in Fig. 4b ge­ zeigt ist. Am Ausgang des Modulators 19 steht nunmehr das modulierte Signal an, das aus der empfangenen Trägerfrequenz fA sowie symmetrisch dazu angeordneten Shift-Frequenzen in beiden Seitenbändern besteht, wie dies das Frequenzspektrum 3 in Fig. 4 c zeigt. Das so modulierte Signal wird von der Sende-/Empfangsan­ tenne 17 abgestrahlt und von einer Empfangsantenne 20 des Geräts 11 empfangen. Bei einem nicht bewegten Fahrzeug entspricht das empfangene Frequenzspektrum 4 (Fig. 4 d) dem ausgesandten Frequenzspektrum 3.
Mit einem Einseitenbandmischer 21 wird das empfangene Frequenz­ spektrum 4 mit der momentan in im Sende-/Empfangsgerät 11 der Bake 12 produzierten Trägerfrequenz gemischt. Die momentane Trägerfre­ quenz fE entspricht der anfänglichen Trägerfrequenz fT-fL, wobei fL für die Laufzeit bedingte Frequenzänderung steht.
Durch den Mischvorgang mit der Frequenz fE entstehen im unteren Seitenband LSB verschobene Shift-Frequenzen f₁-fL und f₂-fL, während im oberen Seitenband (USB) verschobene Shiftfrequenzen f₁ + fL, f₂ + fL entstehen.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Auswerteeinrichtung 22 a zur Ermittlung des Abstandes zwischen Fahrzeugeinrichtung 13 und Bake 12.
Das FSK- oder PSK-modulierte Hochfrequenzsignal HF gelangt auf den Einseitenbandmischer 21, dem andererseits die momentane Trägerfre­ quenz LO des Oszillators 15 zugeführt wird. Das so herunterge­ mischte obere Seitenband USB und untere Seitenband LSB gelangen jeweils auf einen Nulldurchgangsdetektor 23, 23′. Zwischen dem Nulldurchgangsdetektor 23, 23′ und einem die Nulldurchgänge zäh­ lenden Zähler 24, 24′ ist eine Torschaltung 25, 25′ geschaltet. Diese wird durch ein Startsignal geöffnet.
Der Zählerstand der Zähler 24, 24′ gelangt auf einen Eingang eines Vergleichers 26, 26′, dessem anderen Eingang ein Referenzwert von einem gemeinsamen Referenzwertgenerator zugeführt wird. Erreicht der Stand des Zählers 24, 24′ den Referenzwert des Referenzwert­ generators 27, erzeugt der jeweilige Vergleicher 26, 26′ ein Stop­ signal, das auf einen zugeordneten Zeitmesser 28, 28′ gelangt. Der Zeitmesser ist durch das Startsignal für die Torschaltungen 25, 25′ ebenfalls gestartet und wird nunmehr gestoppt, wenn die Anzahl der gezählten Nulldurchgänge dem Referenzwert entsprechen.
Wie anhand der Fig. 4 dargelegt worden ist, entsteht durch die Veränderung der Ausgangsfrequenz LO des Oszillators 15 durch das Modulationssignal 15a während der Laufzeit des von dem Sende- und Empfangsgerät 11 ausgesandten und wieder empfangenen Signals eine Frequenzverschiebung, die im oberen Seitenband USB zu einer Fre­ quenzerhöhung, im unteren Seitenband LSB zu einer Frequenzernied­ rigung bzw. umgekehrt führt. Daher werden die an sich gleichen Signale im oberen Seitenband USB und unteren Seitenband LSB geringfügig unterschiedliche Frequenzen aufweisen, so daß die vor­ gegebene Anzahl der Nulldurchgänge durch die Signale zu unter­ schiedlichen Zeiten erreicht werden. Die von den Zeitmessern 28, 28′ gemessenen Zeiten für das Erreichen der vorgegebenen Anzahl der Nulldurchgänge in den beiden Seitenbändern USB, LSB erscheint in der Auswertungsschaltung 29 für die Abstandsberechnung als Zeitdifferenz, die mit Hilfe des Referenzwertes für die Nulldurch­ gänge in einen Abstandswert umrechenbar ist.
Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung läßt sich mit einfachen digitalen Bausteinen erstellen und eignet sich für eine Integra­ tion zu einem IC.
Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung läßt sich in nahezu unver­ änderter Weise auch für eine Geschwindigkeitsermittlung ausnutzen, wenn das Modulationssignal 15a für eine gewisse Zeit konstant bleibt, beispielsweise abgeschaltet wird, so daß eine Messung mit einem nicht veränderbaren Ausgangssignal LO des Oszillators 15 stattfindet. In diesem Fall führt die Dopplerverschiebung der Fre­ quenz durch die relative Geschwindigkeit der bewegten Fahrzeugein­ richtung 13 zur Bake 12 zu einem Frequenz- und damit Zeitunter­ schied für die beiden getrennt verarbeiteten Seitenbänder USB, LSB. Es wäre daher möglich, das Modulationssignal so auszubilden, daß es periodisch konstant ist, und während der konstanten Phase des Modulationssignals eine zur Korrektur verwendbare Geschwindig­ keitsmessung durchzuführen. Das Prinzip der Geschwindigkeitsmes­ sung unter Ausnutzung der Dopplerverschiebung ist in der älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 43 31 286.1 beschrie­ ben.
Wie oben erwähnt worden ist, kann der geschwindigkeitsabhängige Term für die Abstandsmessung auch dadurch eliminiert werden, daß das Modulationssignal 15a nicht - wie in Fig. 3 angedeutet - als Sägezahn, sondern dreieckförmig ausgebildet wird und wenn zwei Messungen durchgeführt werden, von denen eine im aufsteigenden Teil und die andere im absteigenden Teil des Modulationssignals 15 a durchgeführt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen zwischen einer feststehenden Einrichtung (11) und einer Fahr­ zeugeinrichtung (13), bei dem die feststehende Einrichtung (11) ein Signal einer Trägerfrequenz (fT) aussendet, die Fahr­ zeugeinrichtung (13) das ausgesandte Signal, insbesondere nach dem semi-passiven Transponder-Prinzip, mit wenigstens einer Modulationsfrequenz (f₁, f₂) mit Daten moduliert zurück­ sendet und die feststehende Einrichtung (11) das zurückge­ sandte Signal empfängt und zur Ermittlung der übersandten Daten auswertet, dadurch gekennzeichnet, daß die von der feststehenden Einrichtung (11) ausgesandte Trägerfrequenz zeitlich frequenzmoduliert wird und daß die Auswertung des von der Fahrzeugeinrichtung (13) zurückgesandten Signals un­ ter Bezugnahme auf die momentane, in der feststehenden Ein­ richtung (11) generierte Trägerfrequenz erfolgt, so daß ein laufzeitabhängiger Unterschied der von der Fahrzeugeinrich­ tung (13) empfangenen Trägerfrequenz (fA) zum Aussendezeit­ punkt und der momentanen Trägerfrequenz (fE) zum Zeitpunkt des Empfangs des von der Fahrzeugeinrichtung (13) zurückgesandten Signals ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der feststehenden Einrichtung (11) das empfangene, von der Fahr­ zeugeinrichtung (13) zurückgesandte Signal in einem Einsei­ tenbandmischer (21) getrennt für das obere Seitenband (USB) und das untere Seitenband (LSB) unter Verwendung der momenta­ nen Trägerfrequenz (fE) heruntergemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Seitenbänder (USB, LSB) jeweils eine vorgegebene Anzahl von Nulldurchgängen während einer gemeinsam gesteuerten Zähl­ periode gezählt, die Zeit bis zum Erreichen eines vorgegebe­ nen Zählerstands gemessen und aus einer Differenz der gemes­ senen Zeiten für die beiden Seitenbänder (USB, LSB) auf den Abstand geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Geschwindigkeit der Fahrzeugeinrichtung (11) bestimmt und als Korrekturwert für die Abstandsmessung verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Modulationssignal (15a) der Trägerfrequenz (fT) dreieckförmig ausgebildet wird und zur Abstandsbestimmung zwei empfangene Signale verwendet werden, deren Trägerfre­ quenzen einerseits aus dem zunehmenden Bereich, andererseits aus dem abnehmenden Bereich des Modulationssignals (15a) stammen, wobei die Modulationsperiode des Modulationssignals (15a) groß gegen die zu messenden Laufzeitunterschiede ge­ wählt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Geschwindigkeit der Fahrzeugeinrichtung (11) er­ folgt, während die Trägerfrequenz (fT) der feststehenden Ein­ richtung (11) unverändert gehalten wird.
7. Feststehende Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Sendeeinrichtung (15, 16) für ein Signal mit einer Trägerfrequenz (fT), einer Emp­ fangseinrichtung (20) zum Empfang eines Antwortsignals, das durch Modulation des ausgesandten Signals mit wenigstens einer Frequenz (f₁, f₂) zur Übermittlung der Daten gebildet ist, einer Mischeinrichtung (21) und einer Auswertungsein­ richtung (22) zur Ermittlung der übersandten Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (15, 16) einen Trä­ gerfrequenzgenerator (15) zur Erzeugung einer frequenzmodu­ lierten Trägerfrequenz (fT) aufweist, daß in der Mischeinrich­ tung (21) beide Seitenbänder (USB, LSB) des von der Empfangs­ einrichtung (20) empfangenen Signals unter Verwendung der momentanen Trägerfrequenz (fE) des Trägerfrequenzgenerators (15) demoduliert werden und daß die Auswertungseinrichtung eine Einrichtung (22 a) zum Vergleich des zeitlichen Verhal­ tens der beiden getrennt verarbeiteten Seitenbänder (USB, LSB) aufweist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seitenbandsignale (USB, LSB) auf jeweils einen Null­ durchgangsdetektor (23, 23) und einen daran angeschlossenen Zähler (24, 24) gelangen und daß eine Auswertungseinrichtung (29) eine Zählerstand-Zeit-Relation für beide Seitenbänder (USB, LSB) vergleicht.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungseinrichtung (29) den bei dem Vergleich ermittelten Unterschied mit einer Abstandsinformation korrelliert.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Seitenbänder (USB, LSB) jeweils ein Zeitmesser (28, 28′) vorgesehen ist, auf die ein gemeinsames Startsignal gelangt und die bei Erreichen eines vorgegebenen Zählerstan­ des des zugehörigen Zählers (24, 24′) stoppbar sind.
DE1995103818 1995-02-06 1995-02-06 Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen Expired - Fee Related DE19503818B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995103818 DE19503818B4 (de) 1995-02-06 1995-02-06 Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995103818 DE19503818B4 (de) 1995-02-06 1995-02-06 Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19503818A1 true DE19503818A1 (de) 1996-08-08
DE19503818B4 DE19503818B4 (de) 2005-04-07

Family

ID=7753272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995103818 Expired - Fee Related DE19503818B4 (de) 1995-02-06 1995-02-06 Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19503818B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023906A1 (de) * 1999-09-27 2001-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur abstandsmessung
DE10242671A1 (de) * 2002-07-12 2004-02-05 Stein, Arno, Dipl.-Ing. Transponderantenne, Transponderantennensystem, Transpondersystem und Empfänger
GB2394377A (en) * 2002-10-17 2004-04-21 Intel Corp Means for determining the location of a mobile device within a communication system
EP3502740A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-26 Veoneer Sweden AB Radarkalibrierung in einer beinahe statischen umgebung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3043461A1 (de) * 1980-11-18 1982-07-08 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur entfernungsmessung zwischen einem spurgebundenen fahrzeug und einer ortsfesten station
DE4213880A1 (de) * 1992-04-28 1993-11-04 Bosch Gmbh Robert System zur bidirektionalen datenuebertragung zwischen mehreren feststehenden einrichtungen und einem fahrzeug

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001023906A1 (de) * 1999-09-27 2001-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur abstandsmessung
DE10242671A1 (de) * 2002-07-12 2004-02-05 Stein, Arno, Dipl.-Ing. Transponderantenne, Transponderantennensystem, Transpondersystem und Empfänger
GB2394377A (en) * 2002-10-17 2004-04-21 Intel Corp Means for determining the location of a mobile device within a communication system
GB2394377B (en) * 2002-10-17 2004-12-29 Intel Corp Communication system
DE10309673B4 (de) * 2002-10-17 2011-01-27 Intel Corporation, Santa Clara Kommunikationssystem und -verfahren zur wechselseitigen Entfernungsbestimmung
EP3502740A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-26 Veoneer Sweden AB Radarkalibrierung in einer beinahe statischen umgebung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19503818B4 (de) 2005-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0567889B1 (de) System zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen mehreren feststehenden Einrichtungen und einem Fahrzeug
EP2755045B1 (de) Verfahren zur zyklischen Messung von Abständen und Geschwindigkeiten von Objekten mit einem FMCW-Radarsensor
DE4242700C2 (de) Verfahren zur Messung des Abstandes und der Geschwindigkeit von Objekten
DE102012212888A1 (de) Detektion von Radarobjekten mit einem Radarsensor eines Kraftfahrzeugs
DE2925576A1 (de) Fm-cw-radargeraet
DE2514868B2 (de) FM-Schwebungs-Rückstrahlortungsgerät zur gleichzeitigen Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung
DE2728769A1 (de) Radioelektrisches system zur lokalisierung eines bestimmten gegenstandes
EP0789898B1 (de) Verfahren zur positionsbestimmung eines fahrzeuges auf einer strasse
DE2553302A1 (de) Rueckstrahlortungsgeraet, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE2905023A1 (de) Digitalphasendetektor und verfahren zur detektion einer phasendifferenz
EP0519361B1 (de) Dauerstrich-Radargerät, zusätzlich als Sender für die Informationsübertragung verwendbar
DE2158793B2 (de) Einrichtung zum Messen und Anzeigen des Abstandes und/oder der Abstandsänderung zwischen einem Kraftfahrzeug und einem Hindernis
DE10348216B4 (de) Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug
DE2635952B2 (de) WegmeBsystem für streckengebundene Fahrzeuge unter Verwendung eines Doppier-Radargerätes
WO1992011543A1 (de) Verfahren zur messung des abstandes und der geschwindigkeit eines objekts
DE19754890A1 (de) Bordeigenes Radarsystem für ein Fahrzeug
DE19503818B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen
DE69503639T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum geschwindigkeitsmessung von fahrzeugen
EP0644516B1 (de) Verfahren und Einrichtung zur bidirektionalen Übertragung von Datensignalen
EP0004088B1 (de) Zielführungssystem für Kraftfahrzeuge
DE2305941B2 (de) Fahrzeughindernisradar mit abwechselndem FM/CW- und CW-Betrieb zur Entfernungs- bzw. Geschwindigkeitsmessung
EP0919000A1 (de) Verfahren zur identifizierung eines fahrzeugs auf einer strasse
DE69131324T2 (de) Hochleistungsapparat zum messen von betriebsparametern und zeiten von über eine rennstrecke fahrenden fahrzeugen
DE4237677C1 (de) Verfahren zur Übertragung von Informationen an Verkehrsteilnehmer
DE69420252T2 (de) Vorrichtung zum Messen von physikalischen Grössen mit Bezug auf die relative Bewegung zwischen zwei Gegenständen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140902