DE2133239B2 - Warnsystem zur anzeige einer moeglichen kollision zwischen einem fahrzeug und einem hindernis - Google Patents
Warnsystem zur anzeige einer moeglichen kollision zwischen einem fahrzeug und einem hindernisInfo
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Description
in Bewegung befindliches Automobil handelt und der Winkel zwischen den Bewegungsrichtangen beider
Fahrzeuge so groß ist, daß sie voraussichtlich einander
passieren werden, wird ein !Collisions-Anzeigesignal
nicht abgegeben. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Gegenstand direkt vor dem Fahrzeug vorbeifährt. Ein
Kollisions^Anzeigesignäl wird also nur dann gegeben,
wenn der relative Winkel klein ist und ein Aufprall
bevorsteht
Weitere Einzelheiten der Erfindung mögen nun anhand einer bevorzugten Ausgestaltung und unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert sein.
F i g. 1A ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, aus
der die sich überschneidenden Richtbereiche der an dem Fahrzeug montierten Antennen ersichtlich sind;
Fig. IB ist eine Draufsicht des Fahrzeugs nach
Fig. IA, die das durch die Überschneidungen eines an
der rechten Seite des Fahrzeugs befindlichen und eines an der linken Seite des Fahrzeugs befindlichen
Antennenpaares gebildete Richtstrahlmuster zeigt;
Fig. IC ist eine weitere Draufsicht des in Fig. IB
gezeigten Fahrzeugs mit einem von F i g. 1B abweichenden
Richtstrahlmuster;
F i g. 2 ist eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen Amplitude und Entfernung, die die Amplituden
der von Fahrzeugen im Ansprechbereich befindlichen Wellen aufzeigt;
Fig.3 ist eine Draufsicht eines Fahrzeugs, die die Winkelverhältnisse zwischen vor dem Fahrzeug befindlichen
Gegenständen und den an dem Fahrzeug befindlichen Antennen zur Erläuterung des Arbeitsprinzips
einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig.4 ist ein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus
einer Ausführungsform der Erfindung, bei der das Kollisionsanzeigesystem eine mit Luftkissen zum
Schütze von Fahrzeuginsassen arbeitende Sicherheitsvorrichtung betätigt;
Fig.5 ist eine perspektivische Darstellung des Aufbaus von in einer Ausführungsform der Erfindung
■verwendeten Mikrowellenschaltungen;
F i g. 6 zeigt ein detailliertes Schaltschema von Teilen der in F i g. 5 gezeigten Schaltung und
F i g. 7 zeigt die Arbeitskennlinie des in der Schaltung einer Ausführungsform dieser Erfindung verwendeten
!Comparators.
In F i g. t A ist ein Fahrzeug Mmit einer erfindungsgemäßen
Kollisions-Anzeigevorrichtung ausgestattet Von dem Fahrzeug M strahlt eine Sendeantenne A\
Mikrowellen in einem durch die vertikale Richtwirkung der Sendeantenne bestimmten Bereich 5 ab. Eine
ebenfalls vorn am Fahrzeug M montierte Empfangsantenne
Ai hat einen Richtstrahl C. Die Sende- und
Empfangsantenne können auch in eingekehrter Anordnung vorgesehen werden. Wenn also die beiden
Antennen die gleiche Charakteristik aufweisen, ist der Richtstrahl Sgleich dem Richtstrahl G. Die Überschneidungen
der Richtstrahlen Sand G, die in F i g. IA durch
den gestrichelten Teä gekennzeichnet ist bildet den Ansprechbereich oder die Zone Af. In F ig. IA ist dieser
Ansprechbereich in vertikaler Richtung, vom Fahrzeug M her seitSch gesehen, dargestellt Nur wenn ein
Gegensd M ia diesen Ansprecbbereich Av eintritt
. werden die von den Sendeantennen As ausgestrahlten
MäcroweSen tob einem dem Fahrzeug Mgegeaüberliegendea
Pmäa P des Gegenstandes m zurückgestrahlt
and von der Empfaagsaöteane A3 empfangen.
Die Antennen An aod Az des KoJüsions-Detektorsysteras
säid in einem solchen Winkel zueinander angeordnet, daß der Bereich Av 1 bis 2 Meter vor dem
Fahrzeug liegt Die Stärke des empfangenen Signals nimmt zu, wenn das Fahrzeug Af sich dem Gegenstand
m annähert, d. h, der Pegel der empfangenen Wellensignale
steigt in dem Maße, in dem sich der Abstand D zwischen dem Fahrzeug M und dem Gegenstand m
verringert. Die Veränderung des Pegels des* empfangenen Signals in dem oben beschriebenen, durch die
Antennen gebildeten Ansprechbereich Aν ist in Fig. 2
ίο dargestellt
In F i g. 2 ist das vordere Ende eines Fahrzeugs M mit
O bezeichnet und dieser Punkt fällt mit den Vorderkanten der Sende- und Empfangsantennen Ai
und Αϊ zusammen. Bei Mikrowellenschaltunijen wird
häufig zur Verbesserung der Richtwirkung eir elektromagnetischer Hornstrahler verwendet In einem derartigen
Fall fällt dieser Punkt mit dem offenen Ende des Hornstrahlers zusammen. Die Abszisse stellt den
Abstand D zwischen dem vordersten Ende eines Fahrzeugs und einem Gegenstand dar. Die Ordinate
stellt den Pegel H des an der Empfangsantenne Aj
empfangenen Signals dar, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand m gleich D ist.
Anders ausgedrückt ist der Pegel des empfangenen
Signals annähernd gleich Null, wenn sich der Gegenstand m in einem Abstand von mindestens Lh von dem
Fahrzeug befindet. Der Pegel steigt jedoch plötzlich an, wenn der Gegenstand m in den Ansprechbertich Av
eintritt und steigt in dem Maße weiter, indem sich der Gegenstand mdem Fahrzeug M annähert
Die Verteilung des elektromagnetischen Feldes der Mikrowellen ist nicht über die ganze Richtstrahlbreite
gleich. Vielmehr entspricht sie der normalen Verteilung, bei der sich ein Höchstwert an der Mittellinie des
Richtstrahls ergibt Der Pegel H des empfangenen Signals erreicht den größten Wert an dem Punkt Dc, an
dem sich die Mittellinien der Richtstrahlen schneiden. Wenn sich der Abstand zwischen dem Fahrzeug M und
dem Gegenstand m weiter verringert fällt der Pegel H
des empfangenen Signals wieder. Die Beziehung zwischen dem Abstand D zwischen dem Fahrzeug M
und dem Gegenstand m und dem Pegel Hist also durch
die Hüllkurve e wiedergegeben.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist ein gewisser Signalpegel
aufgrund von Mikrowellenstreuungen sogar dann vorhanden, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug
und dem Gegenstand kleiner als D\ ist Jedoch ist für die erfindungsgemäßen Zwecke selbst ein hoher Signalpegel
bei Abständen kleiner als D\ weder problematisch noch störend.
Der Pegel des empfangenen Signals ändert sich mit dem Reflexionsfaktor and den Abmessungen des
Gegenstandes m. Gegenstände mit honen Reflexionsfaktoren
oder großen Reflexionsflächeu verursachen
eine Änderung der Hüllkurve, wie sie in der Zeichnung
durch die Kurve /"angedeutet fet Jedoch erfolgt bier das
plötzliche Ansteigen des Pegels bei dem Abstand D2.
Auf diesen Psnkt haben das Material, die Form oder die
Eigenschaften des Gegenstandes keinen Einfluß. Deshalb kann der relative Abstand D zwischen dem
Fahrzeug und dem Gegtad oder Hindernis m durch
diesen Ansprechbereich oder diese Ansprechzone Av
genau bestimmt werden, insbesondere stellt die
Ansprechzone A ν genas fest, wenn ein Gegenstand sieh
6s zum vorderen Fahrzeugende in einem grin
Abstand befindet als das Ende der Ansprecfazone Av.
Fig. IA zeigt die Antennen A, and A2 an einer Seite
des Fahrzeugs M Diese Antenner. A, and M bidet» da
Antennenpaar Ar und sind an der rechten Seite des
Fahrzeugs, wie in F ig. IA dargestellt, montiert Gemäß
der Erfindung ist ein gleiches Antennenpaar Al an der
linken Seite des Fahrzeugs vorgesehen. Die beiden Antennenpaare sind gehauer in den Fig. IB und IC s
ersichtlich. Die Fig. IB und IC zeigen auch die Arisprechbereiche oder Zonen Λ ν des Antennenpaares
Ar und des Antennenpaares Al in waagerechter
Richtung, vom Fahrzeugdach M her gesehen. Das linke Antennenpaar (Ai bildet einen Ansprechbereich, der in
- der Horizontalen die mit Lah bezeichnete Form
aufweist. Dieser Bereich wird als horizontaler Ansprechbereich oder horizontale Ansprechzone bezeichnet
Der entsprechende, durch das rechte Antennenpaar Ak gebildete Ansprechbereich, wie er sich in der Sicht
von oben her darstellt, ist mit Rah bezeichnet Die horizontalen Ansprechebereiche Lah und Rah überschneiden
sich in F i g. 1B.
In Fig. IC sind diese Bereiche so ausgelegt, daß sie
sich noch stärker überschneiden. Dies wird dadurch erreicht, daß man die horizontale Richtwirkung der
Antennenpaare A l und A r erweitert.
Mit den Antennenpaaren At. und Ar wird das
Vorhandensein eines Gegenstandes zuverlässig und genau erkannt, wenn das Fahrzeug M sich dem in seiner
Bewegungsrichtung befindlichen Gegenstand m auf einen Abstand annähert der geringer ist als der
vorherbestimmte Abstand Di. Natürlich ist es weder notwendig noch wünschenswert Anzeigesignale für alle
innerhalb des Ansprechbereiches befindlichen Gegenstände zu erhalten. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug M
hinter einem anderen Fahrzeug innerhalb des Ansprechbereiches abgestellt wird, ist es nicht unbedingt
wünschenswert daß Signale das Vorhandensein des anderen Fahrzeugs anzeigen. Signale sollen vielmehr
nur dann erhalten werden, wenn eine vorherbestimmte relative Bewegung zwischen den Fahrzeugen oder
zwischen dem Fahrzeug M und dem Gegenstand m besteht
Wenn das Fahrzeug M sich dem Gegenstand m mit
der relativen Geschwindigkeit ν annähert wird die Frequenz f, des von der Sendeantenne A\ abgestrahlten
Signals von dem Gegenstand m zurückgestrahlt und von der Empfangsantenne Ai empfangen. Zu diesem
Zeitpunkt hat die Frequenz /rdes empfangenen Signals
aufgrund des Dopplereffektes eine Frequenzänderung erfahren. Die auf diese Weise erhaltene Dopplerfrequenz
fd wird annähernd durch die folgende Formel ausgedrückt:
f<=fr-f,= 2f,-V/C. (1)
In dieser Formel ist cdie Fortpflanzungsgeschwindigkeit
der Mikrowellen.
Wie aus der Formel (t) hervorgeht, ist die
Doppierfrequenz f«, proportional zur relativen Geschwindigkeit
ν. Deshalb kann die relative Geschwindigkeit ν durch Demodulation der Dopplerfrequenz
bestimmt werden. WeOT der Abstand zwischen dem
Fa&rzeag M rad dem Gegenstand m gleich D st und
sich die Gegenstände einander mit einer relativen Geschwindigkeit y annähern, wmi das Fahrzeug Af mit
dem Gegenstand m nach Ablauf der Zeit D/v zusammenstoßen. Unter diesen Bedingungen ist der
Zusammenstoß innerhalb der angegebenen Zeitspanne ffi Anbetracht der Brems- and Leskeigensebafteii des
Fahrzeugs unvermeidSca, «ie stark auch gebremst
werden mag oder wie geschickt das Fahrzeug auch in dem Bemühen gesteuert werden mag, einen Zusammenprall
zu vermeiden. Diese spezifische Zeitspanne wird durch Versuche bestimmt Das erfindungsgemäße
System besitzt ein Steuergerät zur Abgabe eines Kollisions-Anzeigesignals, das in dem Fahrzeug M
montiert und an die Antennenpaare Ar und Al
angeschlossen ist. Dieses Steuergerät das auch den mit den Empfangsantennen A2 gekoppelten Empfänger
umfaßt, stellt fest daß der'Gegenstand m in den
Ansprechbereich Av eingetreten ist und zu diesem Zeitpunkt die relative Geschwindigkeit den vorherbestimmten
Wert überschreitet Dann betätigt das Steuergerät eine Vorrichtung, beispielsweise ein Luftkissen
oder dergleichen, zum Schütze der Insassen des Fahrzeugs.
Das Steuergerät in dem Fahrzeug M berücksichtigt auch Situationen, in denen der Gegenstand m in einem
Winkel in den Ansprechbereich eintritt bei dem ein Zusammenstoß nicht wahrscheinlich ist und die
Gegenstände einander ohne Zusammenprall passieren. Das heißt das Steuergerät verhindert die Abgabe eines
Kollisions-Anzeigesignals, wenn der relative Winkel zwischen dem Gegenstand m und dem Fahrzeug M so
groß ist, daß selbst dann, wenn der Gegenstand m in den Ansprechbereich eintritt das Fahrzeug mit dem
Gegenstand nicht zusammenstößt sondern daran vorbeifährt. Um festzustellen, ob das Fahrzeug tatsächlich
mit dem Gegenstand zusammenstoßen oder daran vorbeifahren wird, stellt das Steuergerät den zwischen
der Bewegungsrichtung der beiden Gegenstände gebildeten relativen Winkel fest. Diese Bestimmung des
relativen Winkels erfolgt gemäß dem unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschriebenen Prinzip.
F i g. 3 zeigt den Zustand, in dem der Gegenstand m
sich in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtung mit der Geschwindigkeit ν im relativen Winkel θ dem
Fahrzeug M annähert. Die in diesem Zustand von den am Fahrzeug M montierten linken und rechten
Antennenpaaren Al und Ar im Steuergerät eingehenden
Dopplerfrequenzen fd werden wie folgt ausgedrückt:
——- V COS ©t
2/,
V COS θn .
In den obigen Formeln sind fa und Fm die
Dopplerfrequenzen, die das Steuergerät von den Signalen ableitet die von den rechten und linken
Antennenpaaren Al bzw. Ar ermittelt werden. Bl und Qr sind die durch die jeweiligen Antennen und die
Bewegungsrichtung des Gegenstandes m gebildeten Winket Das Verhältnis zwischen £a und fan wird wie
folgt ermittelt:
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist der Wert ε gleich ems
wenn der Gegenstand m sich dem Fahrzeug ftf direfc
frontal annähert Andererseits wad der Wert ε dorcf
Berechnung im Steuergerät festgestellt wenn des Gegenstand das Fahrzeug ohne Zwsaivunt;npraS pas
siert Anders ausgedrückt, wird das Steuergerät si
eingestellt datt es Komsrons-Anzeigesignaie mar tuner
halb eines vorherbe Bereiches abgibt, in den das Fahrzeug und der Gegenstand sich in Abhängigkei
von der Größe des Fahrzes, der Lage de
609583/21
Ansprechbereiches und anderer Faktoren berühren werden. Auf diese Weise ermittelt das Steuergerät
bevorstehende Kollisionen und gibt Kollisionssignale äB, wenn der Wert ε innerhalb eines vorherbestimmten
Bereiches liegt Der vorherbestimmte Bereich hat seine Grenzen dort, wo der Gegenstand und das Fahrzeug
sich gerade noch berühren.
Die Fi g. 4, 5 und 6 zeigen Einzelheiten der mit dem
Steuergerät arbeitenden, erfindungsgemäßen KoIIisions-Detektorvorrichtung.
Das gesamte Gerät ist innerhalb des Fahrzeugs Mmontiert In Fig.4 erzeugt
ein Generator Mikrowellen mit einer vorbestimmten Frequenz. Diese Signale des Generators werden an
Antennen /ti weitergeleitet die in den Antcinenpaaren
Al und Ar die Sendeantennen darstellen. Der Einfachheit halber und insbesondere zu Gunsten der Kontinuität
der Bezugsziffern in Fig.4 werden di'.* Antennen A1
der Antennenpaare Al und Ar mit 2 L und 2 R
bezeichnet Die Antenne 2 L ist also die Sendeantenne, die an einem beliebigen Punkt vorn au der linken Seite
des Fahrzeugs M montiert und zum Abstrahlen von Mikrowellen eingerichtet ist. Die Antenne 2 R ist die
Sendeantenne, die an einem beliebigen Punkt an der vorderen rechten Seite des Fahrzeugs montieret und
zum Abstrahlen von Mikrowellen eingerichtet ist Die Empfangsantennen A2 in den Antennenpaaren Al und!
Ar werden in der F i g. 4 mit 3 L und 3 R bezeichnet Die Antenne 3 L ist also die Empfangsantenne, die vorn am
Fahrzeug M so montiert ist daß ihr Richtstrahl den radialen Strahl der Sendeantenne 2 L an einer
vorherbestimmten Stelle schneidet. Gleichermaßen ist die Antenne 3 R diejenige Empfangsantenne, die vorn
am Fahrzeug M so montiert ist daß ihr Richtstrahl den radialen Strahl der Sendeantenne 2 R an einer
vorherbestimmten Stelle schneidet Der angehängte Buchstabe L kennzeichnet alle Bauteile, die an der
linken Seite des Fahrzeugs M montiert sind oder zu dieser Seite gehören. Der den Kennzeichnungsziffern
angehängte Buchstabe R kennzeichnet die Bauteile, die an der rechten Seite des Fahrzeugs M montiert sind
oder zu dieser Seite gehören. Da diese Bauteile die gleiche Funktion erfüllen, wird ihre Erklärung in
gewissem Rahmen auf die linksseitigen Bauteile beschränkt. Es versteht sich also, daß die entsprechenden
Bauteile mit derselben Kennzeichnungsziffer, aber dem angehängten Buchstaben R mit den anderen Teilen
in derselben Weise zusammenwirken wie für die linke Seite beschrieben.
Ein Richtkoppler 4 L koppelt die Signale des Generators 1 in die Antenne 2 L Ferner koppelt der 50
Koppler 4 L die zurückgestrahlten Signale der Antenne L zusammen mit einem Teil des von dem Generator 1
erzeugten gesendeten Signals in einen Detektor 5 L Der Detektor 5 L fiihrt einem Verstärker 6 Δ ein aus der
Differenzfrequenz zwischen dem Generator-Signal 1 ss
«rad dem von dem Gegenstand zurückgestrahlten Affltennensignai 3 L zusammengesetztes Dopplersignal
kritischen relativen Geschwindigkeit, bei de* Ä
relative Geschwindigkeit ν gerade noch so hiedrjglf
daü die Fahrzeuginsassen wegen der sehr gemJF
Aufprallwucht keine Verletzungen erleiden, selbst WeI
das Fahrzeug M mit dem Gegenstand m zusaftiip
stoUt. Der an der Schwellenschaltung 9 L eingesieiÜ
Pegel entspricht dem Pegel Ho in F i g. 2. Es handiiil
hier um den kritischen Pegel, dessen Ühmchreitunglf
Anwesenheit eines Gegenstandes m innerhalb;^ Anspruchbereiches anzeigt. Die Ausgangsspänriün^
Schwellenschaltung 9 L wird als Spannung' 3&$$Η
net Die Ausgangsspannung der Schwellenschaltung 8 L
wird als V. i bezeichnet.
Das Vorhandensein von Spannungen V11 und Vk
zeigt an. daß die linken Antennen 2 L und 3 L einen Gegenstand m innerhalb ihres Ansprechbereiches
festgestellt haben und daß der Gegenstand sich dem J-anrzeug M mit einer Geschwindigkeit annäherte, die
die vorbestimmte Gefahrengrenze überstieg
In der gleichen Weise wie oben beschrieben führt der Generator 1 der Antenne 2 R Signale zu, und diese
Signale werden in der Ansprechzone oder im Ansprech-Dereich
zur Empfangsantenne 3 R zurückgestrahlt Ein Richtkoppler 4 R führt einem Detektor 5/? eine
Kombinat des gesendeten Signals und des empfangenen
Signals zu. Ein Verstärker 6 R, ein Frequenz-Spannungs-Wandkr
7 R. eine Schwellenschaltung 8 R und eine Schwellenschaltung 9 R arbeiten in derselben
Weise wie die entsprechenden Bauteile 5 L. 6 Z, 7 L, 8 L
VnJh J^nderzeugen die Spannungen V11? und K2* Das
Vorhandensein der Spannung V2R zeigt an, daß sich ein
Gegenstand innerhalb des durch die Antennen 2 R und J «definierten Ansprechbereiches befindet Das Vorhandensein einer Spannung V1R zeigt an, daß der
oegenstand innerhalb des durch die Antennen 2 R und J« definierten Ansprechbereiches sich mit einer
oR/Schaltung 10 g'bt ei" Signal ab, wenn
iti A SchweIle"^haltungen 9 L oder 9 R ihr
1 Aa^ngssigm\ V2L oder V2R abgibt Wenn
Vn, Geeenstand in einem der durch die
Γ" L Td 3 L oder 2 Ä und 3 R definierten
v ΓΙ*** befindet· ^bt die ODER-Schaltung ein
ab win T ODER-Schaltung 11 gibt ein Signal V1
ab wenn e.ne der Schwellenschaltungen Jl L oder 8 R
e ηι Ausgangssignal abgibt Die Spannung V1 erscheint
AnLWm.n e Geschwindigkeit des in einem der
dem ρ κ eiChe befindl"chen Gegenstandes relativ zu
dem FahrzeugJtfals gefährlich erkannt wird.
?" τ eiTechnet da* Verhältnis der Ausgangs-
\l «wi Vr der Frequenz-Spaaaangt-Um-
Ein Freqaenz-Spanouags-Wandler 7 L wandelt die
Doppleiireqaenz in eoae Spannung um und führt diese 60 dann ab, wenn
einer Schweflenschaltung SL zu, die nur -*—
Aasgaagssigitale abgibt wenn die ! vorherbestimmten Wert überschreitet
seaaftsag"* ** " " ~
i7 Ä Der Teiier 1^t Ab» Α»
η Geschwfedägfcei. in der finkea
Ein Komparator 13 gibt ein Aosgaegsdann
ab^ wenn die Ausgangsieisttmg e ^s
^ M gibt
gleichzeitig
gleichzeitig
alto
m
In dem
14
*· « der ScflweHenschaltuns 8/
kennen Spmmmg en^S
Lfddss«»s
iS
1^
Wem, ei,
Wem, ei,
dem Luftkissen vorgesehenes elektromagnetisches Ventil 18 von dem Verstärker 15 ein Ausgangssignal
erhält, wird eine Verbindung zwischen diesem Behälter und dem Luftkissen hergestellt.
Weitere Einzelheiten der Funktion der oben beschriebenen Kollisions-Detektorvorrichtung werden im nachfolgenden
unter Bezugnahme auf die Fig.5 und 6 beschrieben. In diesen Abbildungen ist die Vorrichtung
mit genaueren Einzelheiten dargestellt Teile, die den in Fig.4 gezeigten Teilen entsprechen, sind in diesen
Abbildungen mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet
Der Generator 1 umfaßt einen Schwingkreis 21, eine Verdopplerschaltung 22 und einen koaxialen Resonanzkreis
23. Der Schwingkreis 21 umfaßt einen Schwingtransistor 24, Resonanz-Kondensatoren 25 und 26, eine
Resonanzspule 27 und weitere bei Standard-Oszillatoren verwendete Bauteile. Das vom Schwingkreis 21
erhaltene Signal mit der Anfangsfrequenz wird dem Sperrkreis einer Verdopplerschaltung zugeführt, die aus
einer Vielzahl von Spulen und Kondensatoren besteht Hier wird mittels einer Varaktor-Diode 28, die dem
Sperrkreis nachgeschaltet ist und eine nichtlineare Kennlinie aufweist, eine hohe Oberwelle erzeugt. In
dem koaxialen Resonanzkreis 23 wird die hohe Oberwelle einer bestimmten Größenordnung mittels
eines aus einem Drehkondensator 29 und einer Spule 30 bestehenden Schwingkreises als Mikrowellen herausgezogen.
Wie insbesondere in Fig.5 dargestellt, werden die
Mikrowellen durch einen Haupt-Hohlleiter 41 den beiden Richtkopplern 4 L und 4 R zugeführt Die dem
linken Richtkoppler 4 L zugeführten Mikrowellen werden über die elektromagnetische Hornstrahlerantenne
2 L in Vorausrichtung abgestrahlt. Ein Gegenstand, beispielsweise der Gegenstand m. in dem durch
die Antennen 2 L und 3 L bestimmten Ansprechbereich reflektiert die Mikrowellen. Die letzteren werden von
der linken Empfangsantenne 3 L empfangen. Das auf diese Weise erhaltene Signal wird wieder durch einen
Neben-Hohlleiter 42 dem Richtkoppler 4 L zugeführt
und dann zusammen mit einem Teil des abgestrahlten Signals an den Detektor 5 L weitergeleitet
Der Detektor 5 L enthält eine Detektor-Diode 50.
Durch die Verwendung einer Diode mit nichtliniearer Kennlinie gewinnt man das Doppler-Signal mit der
Differenzfrequenz zwischen dem Ausgangssignal des Generators 1 und dem von dem Gegenstand reflektierten
Signal. Das Doppler-Signal wird in der linearen Verstärkereinheit 6 L verstärkt die aus einem Verstärker
61 und einem Eingangs-Widerstand 62, einem Gegenkopplungs-Widerstand 63 und einem Verstärkungsregler-Widerstand
64 besteht Das Ausganssignal des linearen Verstärkers wird einem Frequenz-Spannungs-Umformsr
7 L und der Schwellenschaliing 9 L
zugeführt
Der Frequesz-Spannaags-Wandler 7 L besteht aus
einem Sättigaags-Verstärkerkreis mit einem Verstärker
70, einem Eingangs-Widerstand 72 und einem Gegenkopplungs-Widerstand
73. Er umfaßt ferner einen Frequenz-Spannungs-Wandlerkreis 71. Dieser Kreis
erzeugt eine gleichgerichtete Spannung, also eine Gleich-Spaanung Vu die zu der Frequenz des
Doppler-Signals proportional ist Eine Schwelienschaltjjng
SL empfängt die Ausgangsspannung VL und 6s
erzeugt eine Signalspannung Vn nur dann, wenn die
Gleichspannung Vl einen bestimmten Wert überschreitet
Ib der Schwellenschaltung 8 L bilden ein Verstärker 84 und Widerstände 85,88 und 89 einen Verstärkerkreis,
der ferner einen aus dem Widerstand 86 und* >8l
bestehenden Vorspannungskreis umfaßt Die Schwel-· lenspannung wird dadurch eingestellt, daß der Widerstand 87 auf die an den Vorspannungskreis anzulegende
Spannung eingestellt wird.
Das der Schwellenschaltung 9 L zugeführte Doppier-Signal wird durch einen Spannungs-Verdoppler-Dioden-Kreis,
bestehend aus den Kondensatoren 91 und 94 und den Dioden 92 und S3, gleichgerichtet Das
Doppler-Signal wird in eine zum Doppler-Signal-Pegel
proportionale Spannung umgewandelt Dann wird diese
Spannung einem nicht erregbaren Kreis, bestehend aus einem linearen Verstärkerkreis mit einem Verstärker 98
und Widerständen 95,99100 und einem Vorspannungskreis
mit den Widerständen 96 und 97 zugeführt Das Signal V2L wird von der Schwellenschaltung 9 L nur
dann abgegeben, wenn die Gleichspannung, d.h. die gleichgerichtete Spannung, einen bestimmten Wert
überschreitet
Die mit 1, 2 R, 3 R, 4 R und 5 R gekennzeichneten
Mikrowellenbauteile und die Schaltungen 6 R, 7 R, 8 R
und 9 R auf der rechten Seite des Fahrzeugs M dienen dazu, das Doppler-Signal in im wesentlichen gleicher
Weise zu verarbeiten wie die Bauteile und Schaltungen der gleichen Kennziffer mit dem angefügten L Die
Spannung VO? erhält man von dem Frequenz-Spannungs-Umformer
7 R, die Signale Vj« und V2R von der
Schwellenschaltung 8 R bzw. 9 R. Die Spannungen Vt und Vr werden an den Teiler 12 angelegt der die zu dem
Verhältnis ε = Vi/Vr der beiden Spannungen Vl und Vr
proportionale Spannung Ve ableitet Die Spannung Ve
wird an den Komparator 13 angelegt der ein Signal V3
nur dann abgibt wenn der Wert Vt innerhalb eines
vorherbestimmten Bereiches liegt Die Ausgangssignale Vm und Vi λ der Schwellenschaltungen 8 L und SR
werden der ODER-Schaltung 11 zugeführt die das Ausgangssignal Vi abgibt wenn mindestens eines der
Ausgangssignale vorliegt Die Ausgangssignale V2/. und
ViR der Schwellenschaltungen 9 L und 9 R erscheinen an
der ODER-Schaltung 10, die das Ausgangssignal Vj abgibt wenn mindestens eines dieser Ausgangssignale
vorliegt Die Signale Vi, V2 und Vj werden der UND-Schaltung 14 zugeführt Diese gibt ein Signal V4
nur dann ab, wenn alle diese zugeführten Signale vorliegen. Das Signal V4 geht dann der Verstärkereinheit
15 zu.
Wie aus Fig. IA ersichtlich, ist die Sendeantenne unterhalb der Empfangsantenne installiert Diese
Installationsart der Antennen wirkt sich in einer Reduzierung der Störungen durch unregelmäßige
Reflexion der abgestrahlten Wellen durch die Straßenoberfläche, durch Streuung oder dergleichen aus. Die an
der Schwellenschaltung 9 L und 9 R eingestellten Schwellensparmuagen entsprechen dem in Fig.2
gezeigten Pegel Ho. Sie bilden den Grenzwert, der
anzeigt daß der Gegenstand m in den Ansprechbereich
eingetreten ist Die an den SchweUenschaläingen 8 L
und 8 R eingestellten Sdrwellenspannungen entsprechen dem Grenzwert der relativen Geschwindigkeit, bei
dem die letztere niedrig genug ist, um za vermeiden, daS
ein sekundärer Aufprall, bei dem dn Fahrzeuginsasse verletzt werden könnte, nicht stattfindet selbst wenn da
primärer Aufprall erfolgt Das bedeutet, daß diese Spannung so ausgelegt wird, dafi ein Signal mir dann
erzeugt wird, wenn dn gefährlicher Zusammenstoß erfolgen muß.
Der Spannungs-Einstellberdch des Komparators 13
hängt davon ab, wo die durch den relativen Winkel β gekennzeichnete Grenze für einen Hoßen Koniakt liegt
Dieser Bereich wird so festgelegt, daß das Ausgangssignal V3 abgegeben wiii, wenn ε in den durch
Berechnung erhaltenen und ia Fig.7 dargestellten S
Bereich zwischen βι und «2 fällt
Die Anwesenheit des Gegenstandes m in dem durch
die Antennen definierten Ansprechbereich wird durch die Abgabe eines Signals von einer der beiden
Schweusnschaltungen 9 L oder 9 5 angezeigt Die
Größe der relativen Geschwindigkeit ν kann durch das Ausgangssignal einer der Schwellenschaltungen 8 L
oder 8 R bestimmt werden. Auf diese Weise kann die Unvermeidbarkeit eines primären Aufpralls durch das
Vorhandensein eines Ausgangssignals des !Comparators 13 erkannt werden. Das Ausgangssignal V2 der
UND-Schaltung 14 stellt ein Kollisions-Anzeigesignal dar.
Das oben beschriebene Gerät zeigt das Bevorstehen eines möglichen Zusammenpralls mit Sicherheit vor
Eintritt des primären Aufpralls an. Auf diese Weise ermöglicht es das Aufblasen eines zur Aufnahme der
Schlagkraft eines sekundären Aufpralls fähigen Luftkissens früh genug vor dem Eintritt des sekundären
Aufpralls und mit wirklicher Sicherheit und Zuverlässigkeit Die Schaffung eines Ansprechbereiches für die
Messung des relativen Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand schaltet Mängel, wie
Schwankungen des Reflexionsfaktors aufgrund des Materials des Gegenstandes m, der Form und anderer
Eigenschaften des Gegenstandes, Schwankungen der Energie des zurückgestrahlten Signals aufgrund der
Größe des Gegenstandes und Schwankungen aufgrund von Wiitterungsbedingungen wie Regen, Schnee oder
dergleichen vollständig aus. Damit wird die Genauigkeit der Erkennung eines möglichen Zusammenpralls stark
verbessert Dadurch, daß die Erkennungsmittel zu beiden Seiten des Fahrzeugs M angeordnet sind·, wird es
darüber hinaus möglich, mit Sicherheit zu bestimmen, ob ein Fahrzeug und ein Gegenstand sich auf einem zu
einer Kollision führenden Kurs befinden oder ob sie einander passieren werden. Deshalb besteht praktisch
keine Möglichkeit einer irrtümlichen Betätigung der Sicherheitsvorrichtung selbst in Städten, in denen der
Verkehr sehr stark ist
Wenn der Ansprechberreich oder die Ansprechzone in geeigneter Weise eingestellt ist, kann eine bevorstehende
Kollision ohne die Ermittlung des relativen Winkels genau erkannt werden. In einem solchen Fail ist
es nicht nötig, zwei Sätze Sende- und Empfangsantennen zu beiden Seiten eines Fahrzeugs vorzusehen.
Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform ist ein Paar Sende- und Empfangsantennen an der linken Seite
des Fahrzeugs und ein Paar an der rechten Seite des Fahrzeugs vorgesehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist eine Sendeantenne in der Mitte des Fahrzeugs angeordnet, während zwei
Empfangsantennen auf der rechten und ^uf der ünkeu
Seite vorgesehen sind.
Gemäß einer Ausführungsfonn der Erfindung werden die Richtkoppler 4 R und 4 L als Mittel zur Durchführung
einer homodynen Demodulation verwendet Wenn das empfangene Signal durch homodyne Demodulation
ermittelt werden soll wird die Phase des abgestrahlten Signals mit der Phase des reflektierten Signals
verglichen. Wenn also der Gegenstand m innerhalb des
Ansprechbereiches sich um eine halbe Wellenlänge des Mikrowellensignals dem Fahrzeug annähert, vermindert
sich der Weg des Wellensignals um eine volle Wellenlänge. Die Phase wird also um 360° verschoben.
Anders ausgedrückt werden die Phasen des abgestrahlten und des empfangenen Signals jedesmal um 360°
verschoben, wenn sich der relative Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand um eine halbe
Wellenlänge ändert Wenn die Phasen während dieser Zeitspanne synchronisiert sind, überlagern sich die
Phasen und erzeugen damit Spitzen. Wenn die Phasen um 180° abweichen, ergibt sich eine Gegenphase. Das
erzeugt Einsattelungen. Also läßt sich die Frequenz U des bei Annäherung des Fahrzeugs an den Gegenstand
durch homodyne Demodulation zu ermittelnden Signals wie folgt ausdrücken:
2v_
λ
(5)
wobei λ die Wellenlänge des Mikrowellensignals darstellt. Da die Wellenlänge λ als c//f ausgedrückt
werden kann, kann die formel (5) wie folgt umgestellt werden:
17.
Daraus kann man ableiten, daß die Frequenz fs des
durch homodyne Gleichrichtung ermittelten Wellensignals gleich der Doppler-Frequenz fy ist Anders
ausgedrückt kann eine bevoi stehende Kollision in derselben Weise wie vorstehend beschrieben dadurch
erkannt werden, daß die Frequenz des durch homodyne Demodulation ermittelten Signals gensessen wird.
Gemäß ein?r anderen Ausfiihrungsform der Erfindung
wird die homodyne Demodulation durch die Verwendung einer Kombination von herkömmlichen
Zirkulatoren mit 3 Anschlüssen an Stelle der Richtkoppler 4 L und 4 R durchgeführt. In jedem Fall wird wie
oben beschrieben eine bevorstehende Kollision durch die Ausführungsformen der ß-findung genau und mit
Sicherheit vor Eintritt einer derartigen Kollision dadurch erkannt, daß bei der Messung der relativen
Geschwindigkeit mittels der Wellensignale ein Ansprechbereich oder eine Ansprechzone geschaffen wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (17)
1. ,Warnsystem zur Anzeige einer möglichen
Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis, bei welchem ein Festfrequenzsigaal
ausgesendet und das reflektierte Signal empfangen wird, wobei Mittel zur Aufbereitung eines Doppler-Signals
vorgesehen sind und die Sende- und die Empfangsantenne zur Bildimg eines bestimmten
dreidimensionalen Ansprechbereiches eine Richtcharakteristik aufweisen und an dem Fahrzeug
versetzt angeordnet sind, dadurch gekenn- „ zeichnet, daß an auf einer vertikalen Linie
voneinander entfernten Punkten eine erste Sendean- ι i
tenne {2 L) und eine erste Empfangsantenne (3 L) und in horizontalem Abstand hiervon an auf einer
inderen vertikalen linie voneinander entfernten Punkten eine zweite Sendeantenne (2 R) und eine
zweite Empfangsantenne (3 /ty vorgesehen sind, daß die Antennen beider Paare derart geöffnet und
zumindest in der Vertikalen derart zueinander ausgerichtet sind, daß ihre Richtstrahlen (S bzw. G)
einander nur in einem begrenzten Bereich (Av) vor dem Fahrzeug durchdringen und daß Schaltungen
(J L, 7 R), welche auf die Frequenz, und Schaltungen
(9 L 9 R). welche auf den Pegel der erhaltenen Doppler-Signale ansprechen, vorgesehen sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sendeantenne (2 L) und die erste 30·
Empfangsantenne (3 L) auf der einen Seite und die zweite Sendeantenne (2 R) und die zweite Empfangsantenne
(3 R) auf der anderen Seite des Frontbereiches eines Fahrzeugs angeordnet und
xicfiirt nach vorn ausgerichtet sind, daß die 3S
Richiachse der Empfangsantennen jeweils die Richtachse der auf der gleichen Seite angeordneten
Sendeantenne unter spitzem Winkel schneiden.
3 System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenz-Spannungs-Wandler
(7) zur Erzeugung einer der Frequenz des Doppler-Signals proportionalen Spannung vorgesehen
ist, sowie eine an diesen Wandler (7) angeschlossene Schwellwertschaltung (8), welche bei
Überschreiten eines vorbestimmten Pegels ein Ausgangssignal abgibt.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor ferner eine zweite Schwellwertschaltung
(9) umfaßt, die dann ein Steuersignal erzeugt wenn der Pegel des Doppler-Signals einen
vorbestimmten Wert überschreitet und ferner eine UND-Schaltung (14) vorgesehen ist, auf deren
Eingänge die Ausgangssignale beider Schwellwertschaltungen (8 und 9) einwirken.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Empfangsantennen definierte
Strahlungsbereich in eine Vielzahl von Strahlenbündeln aufgeteilt ist, deren jedes den Abstrahlbereich
schneidet und daß der Detektor die Differenz zwischen der Frequenz des Bereiches und der in den
Strahlenbündeln reflektierten Signale ermittelt und nur dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn diese
Differenz einen vorbestimmten Wert überschreitet.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor für jedes der Strahlenbündel
eine Doppler-Auswerteeinrichtung aufweist.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor eine Vielzahl von Frequenz-
Spannungs-Wandlern (J) zur Erzeugung einer der jeweiligen Diffepenzfrequenz proportionalen Spannung
aufweist, sowie eine Vielzahlvon Schwellwertschaltungen
(SjLjSR), die nur dann ein Ausgangssignal
abgeben, wenn ein gegebener Wert überschritten wird.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Detektor ebenfalls eine Vielzahl von
zweiten Schwellwertschaltungen (9 L, 9 R), umfaßt,
welche nur dann ein Signal abgeben, wenn der Pegel des jeweiligen Doppler-Signals einen vorbestimm'
ten Wert Oberschreitet und daß jede der zweiten
- „Schwellwerischaltungen gemeinsam mit einer ihr
^zugeordneten ersten Schwellwertschaltung auf ein UND-Gatter (14) gelegt ist, welches nur bei
gleichzeitigere Vorliegen beider Signale ein Ausgangssignal erzeugt
9. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß der Detektor einen Teiler (12) zum
Vergleichen der in den Detektoren für die einzelnen Strahlenbündel und den Strahlungsbereich ermittelisn
Differenzfrequenzen sowie einen Komparator (13) umfaßt der nur dann ein Ausgangssignal zuläßt
wenn das Vergleichsergebnis innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt.
10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß der Detektor an jeden der besagten
Frequenz-Spannungs-Wandler angeschlossene Teiler (12) aufweist, die das Verhältnis der ermittelten
Differenzfrequenzen feststellen und daß der Detektor ferner einen Komparator (13) umfaßt der nur
dann ein Signal erzeugt und der UND-Schaltung (14) zuleitet wenn das ermittelte Verhältnis innerhalb
eines bestimmten Bereiches liegt.
11. System nach Anspruch 5, 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet daß eine Vielzahl von Sendeantennen (2) und eine Vielzahl von Empfangsantennen (3)
vorgesehen ist wobei jede der Sendeantennen in den Stranlungsbereich strahlt und jede der Empfangsantennen
einen Empfangsbereich hat, der mindestens eines der abgestrahlten Wellenbündel der Sendeantenne schneidet.
12. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß eine Sendeantenne (2) und vier um
diese herum angeordnete Empfangsantennen (3) vorgesehen sind.
13. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Sendeantenne
(2) und nur eine Empfangsantenne (3) vorgesehen sind, deren Richtungsachsen sich innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches schneiden.
14. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die erste (2 L) und die zweite (2 R)
Sendeantenne mit dem gleichen Generator zur Erzeugung einer ersten Frequenz verbunden sind,
daß die erste Empfangsantenne (3 L) als Reflexionswelle eine zweite Frequenz und die zweite
Empfangsantenne (3 R) als Reflexionswelle eine dritte Frequenz empfängt, daß Mittel zur Aufbereitung
der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Frequenz als einem ersten Doppler-Signal
und der Differenz zwischen der ersten und der dritten Frequenz als einem zweiten Doppler-Signal
vorgesehen sind, daß je ein Frequenz· Spannungs-Umformer (J L, 7 R) zur Erzeugung von den
Differenzfrequenzen proportionalen elektrischen Größen, ein an beide Umformer angeschlossener
Teiler (12) zur Erzeugung eines dem Verhältnis
„eider Größen proportionalen Größe und ein
^Komparator (13), der nur dann ein Signal abgibt
5* wenn der Aiisgangswert des Teilers innerbaB) eines
£. bestimmten. Bereiches liegt, vorgesehen sind, daß ein
irzweiter,an4en ersten Umformer £7 LJangesehlosse-
^-r ner Komparator (8 L)wa ein dritter, an den zweiten
s^.LImformer {7 R) angeschlossener Komparator (8 R)
Vj/vorgesehen sind, die ein Ausgangssigaal abgeben,
'"'■""■"ι die erste bzw. zweite elektrische Größe der
pj.» jr&ier einen bestimmten Wert überschreiten, ip
4> daß dem zweiten und dem dritten Komparator ein
F; .,ODER-Gatter (11) nachgeschaltet ist, daß das erste
\,. Doppler-Signal an einen vierten Komparator (9L)
%> und das zweite Doppler-Signal an einen fünften
£■-■ .Komparator (9 R) gelegt ist, welche je ein Signal
\ .Γ-abpeben, wenn der Pegel des betreffenden Doppler-
'.s- "Signals einen vorbestimmten Wert überschreitet,
i|vidaU die Signale des vierten und des fünften
' koinparators über ein ODER-Gatter (10) zusam-
mci gefaßt sind und daß dem ersten Komparator ein
UND<}atter (14) nachgeschaltet ist und das erste
und das zweite ODER-Gatter Signale abgeben,
wenn gleichzeitig Ausgangssignale an dem ersten Komparator, dem ersten ODER-Gatter und dem
zweiten ODER-Gatter auftreten. 2$
15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgabeeinrichtung
(15) zur Erzeugung eines Betätigungssignals für in dem Fahrzeug installierte Schutzmittel (17)
vorgesehen ist ^0
16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsbereiche der Sende- und der Empfangsantennen einen
solchen Winkel miteinander bilden, daß der dadurch gebildete Ansprechbereich allseitig begrenzt ist
17. System nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß es gemeinsam mit einer die Insassen schützenden Sicherheitsvorrichtung
(17) in ein Fahrzeug eingebaut ist.
40
Die Erfindung betrifft ein Warnsystem zur Anzeige einer möglichen Kollision zwischen einem Fahrzeug
und einem Hindernis, bei welchem ein Festfrequenzsignal ausgesendet und das reflektierte Signal empfangen
wird, wobei Mittel zur Aufbereitung eines Doppler-Signals
vorgesehen sind und die Sende- und die Empfangsantenne zur Bildung eines bestimmten dreidimensionalen
Ansprechbereiches eine Richtcnarakteristik aufweisen und an dem Fahrzeug versetzt angeordnet
sind.
Ein Warnsystem der genannten Art wurde durch die US-PS 33 94 342 bekannt. Bei dem dort vorgeschlagenen
System sind an der Vorderseite eines Fahrzeugs zwei Sende- und zwei Empfangsantennen derart
angeordnet, daß sich ihre Achsen innerhalb eines vorbestimmten Bereiches schneiden und einen dreidimensionalen
Ansprechbereich aufspannen. Dieser Anspfichbereich beginnt kurz vor dem Fahrzeug und
erstreckt sich nach vorn zu ins Unendliche. Ein nach vorn zu nicht begrenzter Ansprechbereich führt aber
zur Aufnahme verschiedener Störsignale aus einem Entfernungsbereich, der für die Kollisionsüberwachung
nicht Von Interesse ist.
Ferner wurde in der DT-PS 8 33 309 ein Warnsystem vorgeschlagen, bei welchem eine Sendeantenne und
eine Empfangsantenne mit enger Bündelung horizontal derart zueinander versetzt an der Vorderseite «ines
Fahrzeugs angeordnet sind, daß sich die Mittellinien
imer Strahlenkegel in dem interessierenden Warnbereich schneiden, der hier ebenfalls kurz vor dem
Fahrzeug beginnt, aber nach vorn zu begrenzt ist Der
hierdurch definierte Ansprechbereich ist jedoch im .wesentlichen auf eine Ebene beschränkt
Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber ein Warnsystem mit einem dreidimensionalen, aber nach
vorn zu auf einen nur wenige Meter von dem Fahrzeug liegenden Punkt begrenzten Ansprechbereich zur
Ausblendung von Fernstörungea
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an auf einer vertikalen Linie voneinander entfernten
Punkten eine erste Sendeantenne und eine erste Empfangsantenne und in horizontalem Abstand hiervon
an auf einer anderen vertikalen Linie voneinander entfernten Punkten eine zweite Sendeantenne und eine
zweite Empfangsantenne vorgesehen sind, daß die Antennen beider Paare derart geöffnet und zumindest
in der Vertikalen derart zueinander ausgerichtet sind, daß ihre Richtstrahlen einander nur in einem begrenzten
Bereich vor dem Fahrzeug durchdringen und daß Schaltungen, welche auf die Frequenz, und Schaltungen,
weiche auf den Pegel der erhaltenen Doppler-Signale ansprechen, vorgesehen sind.
Wie im folgenden noch näher erläutert, ist der Ansprechbereich hier auch nach vorn klar definiert
weswegen ein vor einem bestimmten Punkt liegendes Objekt kein Signal hervorrufen kann. Ferner wird
sowohl die Entfernung als auch die relative Geschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Hindernis ermittelt.
Hierzu sind Schaltungen vorgesehen, welche auf die Frequenz, und solche, welche auf den Pegel der
erhaltenen Doppler-Signale ansprechen.
Ferner ist ein Frequenz-Spannungs-Umformer zur Erzeugung einer der Frequenz des Doppler-Signals
proprotionalen Spannung vorgesehen. Sowohl der Pegel des Doppler-Signals selbst als auch der Ausgangspegel
des Umformers wirken auf je eine Schwellwertschaltung ein, die bei Überschreiten eines bestimmten
Pegels ein Signal abgibt. Die Ausgangssignale der beiden Schwellwertschaltungen können auf ein UND-gatter
geschaltet sein, welches nur dann ein Signal weiterleitet, wenn sowohl der Pegel des Doppler-Signals
selbst als auch dessen Frequenz einen bestimmten Wert überschreiten. Nur in diesem Fall erscheint eine
tatsächliche Gefahr für das Fahrzeug und dessen Insassen gegeben. Über eine Ausgabe-Einrichtung kann
das UND-Gatter eine Schutzvorrichtung für die Fahrzeuginsassen betätigen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind an der vorderen rechten und an der vorderen linken Seite des
Fahrzeugs Sende- und Empfangsantennen installiert. Die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug
und dem Hindernis wird sowohl für die rechte als auch für die linke Seite des Fahrzeugs durch Aufbereitung
entsprechender Doppler-Signale bestimmt Weiterhin ist eine Schaltung vorgesehen, welche die auf beiden
Seiten gemessenen Relativgeschwindigkeiten zueinander in das Verhältnis setzt und somit den relativen
Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis bestimmt Damit kann zwischen einer möglichen
Kollision und einem Zustand, bei welchem das Hindernis und das Fahrzeug einander voraussichtlich
passieren werden, unterschieden werden.
Wenn es sich bei dem Hindernis heisniplswpisp um pin
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12623870 | 1970-12-27 | ||
JP12623870 | 1970-12-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2133239A1 DE2133239A1 (de) | 1972-07-13 |
DE2133239B2 true DE2133239B2 (de) | 1977-01-20 |
DE2133239C3 DE2133239C3 (de) | 1977-09-15 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3728948A1 (de) * | 1987-08-29 | 1989-03-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Einparkhilfsvorrichtung |
DE102006054721A1 (de) * | 2006-03-31 | 2007-11-29 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer Objekte in der Umgebung eines Fahrzeuges |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3728948A1 (de) * | 1987-08-29 | 1989-03-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Einparkhilfsvorrichtung |
DE102006054721A1 (de) * | 2006-03-31 | 2007-11-29 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines oder mehrerer Objekte in der Umgebung eines Fahrzeuges |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA965174A (en) | 1975-03-25 |
US3778823A (en) | 1973-12-11 |
DE2133239A1 (de) | 1972-07-13 |
FR2094980A5 (de) | 1972-02-04 |
GB1346685A (en) | 1974-02-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |