DE2259488A1

DE2259488A1 - Verfahren und vorrichtung zum vorbestimmen eines fahrzeugaufpralls oder -zusammenstosses

Info

Publication number: DE2259488A1
Application number: DE2259488A
Authority: DE
Inventors: Minoru Bito; Takayuki Kato; Osamu Ozeki; Kazuo Sato; Teruo Yamanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1972-05-20
Filing date: 1972-12-05
Publication date: 1973-11-29
Also published as: DE2259488B2; CA1020653A; JPS4913839A; JPS522526B2; AU4965472A; AU458468B2

Description

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Aichi-ken/Japan Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Nagoya-shi, Aichi-ken/Japan "Verfahren und Vorrichtung zum Vorbestimmen eines Fahrzeugaufpralls oder -zusammenstoßes" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorbestimm en bzw. Verhindern von Fahrzeug æusammenstößell. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung aum Schutze eines Fahrers bei der Gefahr eines Zusammenstoßes, ein sogenanntes, passives Verhinderungssystem, beispielsweise ein Gassacksystem, das vor dem Zusammenstoß betätigt wird, um den Fahrer zu wngeben (in der vorliegenden Beschreibung als "Sicherungs- oder Sicherheits system" bezeichnet), um dadurch zu verhindern, daß der Fahrer unmittelbar gegen die Karosserie eines Fahrzeugs oder etwas ähnlichem infolge von Trägheitskräften aufstößt und sich schwer verletzt ; vor allem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung1 um den Zusammenstoß eines Fahrzeugs zu verhindern, wobei die Gefahr eines Zusammenstoßes mit hilfe des Signals erfaßt, festgestellt oder vorausgesehen wird, das von dem Fahrzeug ausgesendet und mittels der Empfangsantenne oder den Antennen der Vorrichtung zum Verhindern eines Zusammenstoßes empfangen wird, um dann das einen Zusammenstoß anzeigende Signal abzugeben, um dadurch zu dem optimalen Zeitpunkt das Sicherungssystem zu betätigen bzw. auszulösen.
Um den Zusammenstoß oder den Aufprall eines Fahrzeugs' zu verhindern oder zu erfassen, muß die Entfernung von einem Fahrzeug zu einem Ziel oder Gegenstand mit einem höheren Grad an Genauigkeit gemessen werden. Die herkömmlichen Radarsysteme können die Entfernung von einem Fahrzeug zu einem Gegenstand im Nahbereich von Fin oder zwei Metern nicht mit der erforderlichen Genauigkeit messen, so daß diese Systeme nicht in Einrichtunsen zum Verhindern oder Erfassen eines Zusammenstoßes verwendet werden können, die äußerst betriebssicher und während des Betriebs äußerst zuverlässig ein müssen. Beispielsweise muß die Frequenzabweichung bei dem frequenzmodulierten Dauerstrichradar, dem sogenannten FM-CW-Haar, iiber 100 MHz hinausgehen, um einen Gegenstand im Nahbereich zu aessen; hierdurch ergeben sicii aber verschiedene technische Schwierigkeiten. Wenn die Frequenzabweichung verringert wird, wird das System im Aufbau äußerst kompliziert, da ein großer technischer Aufwand erforderlich ist, um den festen Systemfehler zu vermeiden.
Bei dem Impulsradar muß die Anstiegszeit der Impulse weniger als einige Nanosekunden betragen, woraus sich wiederen verschiedene schwer zu lösende, technische Schwierigkeiten ergeben. Weiterhin muß die Vorrichtung zum Verhindern oder Erfassen eines Zusammenstoßes feststellen, ob sich ein Gegenstand dem Fahrzeug nähert oder ob er sich von diesem entfernt; die hierzu verwendeten Vorrichtungen aber, die das Annähern oder Entfernen eines Ziels oder um Gegenstands anhand der Phasendifferenz zwischen zwei um 90 auseinanderliegenden Punkten bestimmen bzw. feststellen, weisen ebenfalls einen sehr komplizierten Aufbau auf und sind in der Herstellung sehr teuer.
Mittels der vorliegenden Erfindung werden die vorerwähnten und' weitere Schwierigkeiten übeiunden, die den bekannten Vorrichtungen zum Verhindern oder Vorbestimmen vonZusammenstößen anhaften.
Gemäß der Erfindung wird vor einem Fahrzeug ein vorbestimmter -Entfernungsbereich eingestellt, der durch Multiplizieren der Zeit begrenzt ist, die durch den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand und einer Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges, d.h. durch eine Relativgeschirindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges, bestimmt ist und wobei festgestellt und bestimmt wird, wann der Gegenstand in den vorbestimmten Entfernungsbereich eintritt, so daß das einen Zusammenstoß anzeigende Signal nur dann gegeben wird, wenn der Zusammenstoß unvermeidlich ist; hierdurch wird der nachträgliche Aufprall verhindert, bei dem ein Fahrer gegen die Karosserie des Fahrzeuges oder etwas ähnliches aufgrund der TrSgheitskraft stößt und schwer verletzt wird. Wenn der Annäherungswinkel eines Gegenstandes ,bezüglich eines Fahrzeuges so groß ist, daß das Fahrzeug und der Gegenstand in entgegengesetzter Richtung aneinander vorbeifahren und nicht die Gefahr eines Zusammenstoßes besteht, wird das Sicherungssystem zum Schutz eines Fahrers nicht ausgelöst. (In der folgenden Beschreibung wird der Betrieb des Sicherungssystems, wenn es überhaupt nicht ausgelöst und betätigt zu werden braucht, aMs der "unbeabsichtigter Betrieb" bezeichnet).Darüber hinaus kann ein Betriebsausfall oder -feliler des Sicherungssystems, das nicht ausgelöst wird, wenn es aus elöst werden rnüßte, verhindert werden. Die Erfindung schafft somit ein sehr betriebssicheres und zuverlössiges Verfahren sowie die eiitsprechende Vorrichtung zum Verhindern des Zusammenstoßes eines Fahrzeugs.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Verfahren und eine im Aufbau einfache Vorrichtung, Init denen der Zusammenstoß eines Gegenstandes mit einem Fahrzeug dadurch verhindert wird, daß festgestellt oder erfaßt wird, wann der Gegenstand in einem vorbestimmten Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug eindringt, der durch Multiplizieren der Zeit, die durch die Entfernung zwischen dem Fahzeug und dem Gegenstand-und der Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges bestimmt ist, und einer Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges erhalten wird, der Gegenstand innerhalb des -vorbestimmten Entfernungsbereichs vor dem Fahrzeug erfaßt wird, der durch Multiplizieren der Zeit, die durch die Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand und der Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs bestimmt ist und einer Geschwindigkeit des Gegenstandes, der in einer vorbestimmten Entfernung von dem Fahrzeug festgestellt wird, erhalten wird, so daß der "unbeabsichtigte-.Betrieb" des Sicherungssysterms, wenn der Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt, unterbunden werden kann; ein Fehler oder Ausfall des Sicherungssystems, wenn es betätigt werden müßte, kann auf diese Weise verhindert werden, und die Sicherungsvorrichtung kann zum optimalen Zeitpunkt nur dann betäti gtYwer daeUnsGeleönsnt sie ausgelöst werden muß.
Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern oder (vorherigen) Feststellen eines Zusammenstoßes eines Fahrzeuges, indem die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs festgestellt wird, so daß, wenn das Fahrzeug langsam fährt oder steht und ein Fahrer selbst bei einem Zusammenstoß nicht schwer verletzt würde der "unbeabsichtigte Betrieb" der Sicherungsvorrichtung verhindert werden kann.
Die Erfindung schafft auch eine einen Zusammenstoß verhindernde Einrichtung, die die Grundgeschwindigkeit eines mit dieser Vorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs erfaßt, so daß das Sicherungssystem, wenn das Fahrzeug langsam fährt oder steht, nur ausgelöst wird, wenn die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstand mehrmals die iZelativgeschwindigkeit des Geg-enstandes ist, wenn das Fahrzeug fährt, und daß der "unbeabsichtigte Betrieb" verhindert werden kann, wenn ein Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt oder wenn das Fahrzeug beispielsweise an einer Kreuzung steht, weil es aus ein Grünsignal wartet.
Wenn ein Zusammenstoß oder ein Aufprall eines Fahrzeugs unvermeidlich ist, liegt die Intensität des Signals, das durch einen Gegenstand in sehr geringem Abstand von dem Fahrzeug reflektiert wird, über einem vorbestimmten Pegel Die Erfindung schafft daher eine sehr betriebssichere und zuverlässige, einen Zusammenstoß im voraus anzeigende Vorrichtung, mit der ein Gegenstand erfaßt wird, der in die rechten und linken schmalen, empfindlichen Bereiche eindringt, die vor dem Fahrzeug durch die Intensität der Signale bestimmt sind, die von dem Gegenstand in den empfindlichen Bereichen zur Abgabe des eine Kollision anzeigenden Signals.reflektiert werden, um das- Sicherungssystem zum optimalen Zeitpunkt auszulösen.
Fernerhin schafft die Erfindung eine einen Zusammenstoß voranzeigende oder verhindernde Vorrichtung, die den Annäherungswinkel eines Gegenstandes bezüglich eines Fa1irzeugs feststellt, so daB die Sicherungsvorrichtung, wenn der Annä'herungswinkel stark von dem Winkel für einen Frontalzusammenstoß abweicht, nicht ausgelöst werden kann, da die Vorrichtung bei einem solchen Zusammenstoß nicht wirksam ist und damit der "unbeabs.ichtigte Betrieb" der Sicherungsvorrichtung unterbunden werden kann, wenn das Fahrzeug und der Gegenstand aneinander vorbeikommen.
Auch schafft die Erfindung eine einen Zusammenstoß voranzeigende Einrichtung, die feststellt, ob ein Gegenstand sich auf ein Fahrzeug zu oder von diesem wegbewegt, so daß der "unbeabsichtigte Betrieb" der Sicherungsvorrichtung unterbunden werden kann, wenn der Gegenstand die Bahn des Fahrzeugs nur kreuzt, wenn das Fahrzeug an dem Gegenstand vorbeifährt oder wenn sich der Gegenstand von dem Fahrzeug wegbewegt.
Schließlich schafft die Erdindung noch eine einen Zusamnenstoß voranzeigende Vorrichtung, die einen Gegenstand in einem Bereich feststellen und erfassen kann, der durch die ausgesendeten und empfangenen Strahlen bestimmt ist, so daß der "unbeabsichtigte Betrieb" der Sicherungsvorrichtung aufgrund des Reflexionsfaktors und der Form oder Abmessung eines Gegenstandes oder aufgrund eines Fehlers des Radarsystems, das dasselbe Intensitätsverhältnissignal bei demselben Gegenstand fiir zwei verschiedene Entfernungen ababgibt, vermieden und unterbunden werden kann.
Die Erfindung schafft also ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorbestimmen bzw. Verhindern eines Fahrzeugzusammenstoßes mit Hilfe von ausgesendeten und reflektierten, frequenzmodulierten, ungedämpften Wellen. Hierbei wird eine niederfrequente Welle durch Mischen eines Teils der ausgesendeten Welle und einer von dem Gegenstand reflektierten Welle erzeugt. Das niederfrequente Signal und ein aus dem niederfrequenten Signal erhaltenes Dopplersignal werden zu einem Signal verarbeitet, um hieraus weitere Signale zu erzeugen. Ein vorbestimmter Entfernungsbereich wird durch Multiplizieren der Zeit, die durch den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Gegenstand und der Geschwindigkeit-des Gegenstands bezüglich des Fahrzeugs bestimmt ist, und-einer Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzbügs erhalten. Ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug wird vorangezeigt bzw. dadurch verhindert, daß festgestellt wird, wann der Gegenstand in den vorbestimmten Entfernungsbereich-vor dem Fahrzeug eindringt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen wird. Es zeigern: Fig. 1 einen Zusammenstoß- oder Grenzzeitkreis zur Erlauterung des Prinzips zur Einstellung eines vorbestimmten Entfernungs- oder Zusalilmenstoßbereichs,gemäß der Erfindung; Fig.2 eine Darstelleung zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeligenden Prinzips zum Messen der Geschwindigkeit eines Gegenstands im Abstand 2W von den in der Mitte vorne an einepl Fahrzeug angebrachten SEnde- und Empfangsantennen; Fig.3 der vorbestimmte Entfernungsbereich SHL, der den Bereichen SR und SL gemeinsam ist, die durch die auf der rechten und linken Seite eines Fahrzeugs angebrachten Sende- und Empfangsantennen bestimmt sind; Fig.4 eine Darstellung zur Erläuterung des vorbestimmten Entfernungsbereichs, der im Raum fest sein kann; Fig.5A bis 5D ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig.6 ein Diagramm von Bessel Funktionen Jn(mr); Fig.7 eine Kurve, in der die Beziehung zwischen der Entfernung Rund dem Amplitudenverhältnis zwischen den Signalen e0 und e1 wiedergegeben ist, die die sessel Funktion J0 und J 1 darstellen, die durch Verarbeiten einer niederfrequenten Welle oder eines Differenz- Frequenzsignals erhalten werden; Fig.8 ein Blockschaltbild einer Abänderung der in Fig.5 dargestellten, ersten Ausführungsform; Fig.9 eine Kurve zur Erläuterung deren Betriebsweise; Fig.10 ein Blockschaltbild einer weiteren Abwandlung der ersten in Fig.5 dargestellten Ausführungsform; Fig. 11 eine Kurve zur Erläuterung deren Betriebsweise; Fig. 12A bis 12D ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Er@findung; Fig. 13A bis t3D ein Blockschaltbild einer digitalen Recheneinheit in der in den Fig. 12A bis 12D dargestellten Ausführungsform; Fig.14 ein Blockschaltbild einer Einzelheit eines Richtung diskriminators in der in den Fig. 12A bis 12D wiedergegebenen Ausführungsform; Fig. 15 ein Blockschaltbild einer in den Fig. 12A bis 12D dargestellten Rückauslöseechaltung; Fig.16A bis 16D Blockschaltbilder von zwei Abwandlungen eines Teils der in den Fig. 12A bis 12D dargestellten Ausfiihrungs form; Fig. 17A bis 17H Blockschaltbilder von bevorzugten Ausführungsformen gemaß der Erfindung; Fig. 18 ein Schaltbild einer Multiplizierschaltung in der in den Fig. 12A bis 12D dargestellten Ausführungsform; Fig. 19 ein Blockschaltbild einer Einheit zur Feststellung des Annäherungswinkels; und Fig.20 ein Blockschaltbild einer Einheit zur Feststellung der Grundgeschwindigkeit.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Prinzip sowie das Prinzip zum Nessen der Entfernung zu einem Gogenstand und der Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bebezüglich eines Fahrzeuges wird im folgenden beschrieben. Die Welle, die mit einer Sinuswelle frequenzmoduliert ist, wird in Richtung auf einen Gegenstand ausgesendet, von dem Gegenstand zurückgeworfen und mittels einer Empfangsantnnne 10 empfangen. Die reflektierte Welle wird mit einem Teil der ausgesendeten oder Bezugswellc gemischt, um die niederfrequente Weile oder das Differenzfrequenzsignal zu erhalten, das durch die Gleichung gegeben ist: wobei r der Koeffizient ist, der in Abhängigkeit von dem Reflexionsfaktor eines Gegenstandes, den. Kenndaten einer Mischstufe und ähnlichen Faktoren bestimmt wird; #c gleich die Winkelfrequenz eines Trägers; #t gleich das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Welle ausgesendet wird, und dem Zeitpunkt ist, zu dem die von dem Gegenstand reflektierte Welle empfangen wird; mf gleich 2##f/#m, der Frequenzmodulationsindex; gleich die Kreisfrequenz der modulierten Welle; J2n die Bessel-Funktion 2n.-ter Ordnung erster Art; #m#t mr gleich 2mfsin ; 2 #t gleich 2R/C; R gleich die Entfernung zu einem Gegenstand;~ C die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle und Äf die Frequenzabweichung ist.
Die niederfrequente durch Gleichung (1) wiedergegebene: Welle besteht aus einem Dopplersignal-Bestandteil, einem Grundwellen-Bestandteil und @ harmonischen Bestandteilen.
Wenn sich ein Gegenstand mit einer Relativegeschwindigkeit v bezüglich eines Fahrzeugs bene gt, werden die ersten und zweiten Glieder rJO(mr)cos#c#t und Ot #m#@ -2rJ1(mr)cos(#mt+)sin#c#t ; 2 rJO(mr)cos#dt und #m#t -2rJ1(mr)cos(#mt+)sin#dt, wobei#d= # die Doppler-Kreisfrequenz ist.
c c Das erste Glied ist ein Dopplersignalbestandteil und der Dopplersignalbestandteil -2rJ1(mr)sin# dt kann durch Demodulation aus dem zweiten Glied erhalten werden. Das Verhältnis zwischen den Maximalintensitäten der ersten und zweiten Glieder ist gegeben durch JO(mr)/2J1(mr) und ist nur eine Funktion von mr, d.h. der Entfernung zu einem Gegenstand.
Die im folgenden beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung beruhen auf dem vorbeschriebenen Prinzip,bei dem die Entfernung zu einem Gegenstand aus dem Verhältnis der Amplituden der durch Gleichung (1) wiedergegebenen niederfrequenten Welle oder des Differenzfrequenzsignals gemessen werden kann.
Als nächstes wird das Prinzip zur Messung der Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges beschrieben. Die Doppler-Kreisfrequenz # d ist proportional der Relativgeschwindigkeit v, so daß sie unzllittelbar analog in eine Spannung umgesetzt e-den kann, um dadurch die Spannung proportional zu der Relativgeschwindigkeit zu erhalten. Auf diese Weise kann die Relativgeschwindigkeit in Form einer Spannung gemessen werden.
Als nächstes wird das Prinzip des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Vorherbestimmen bwz. Voranzeigen oder Erfassen eines Zusammenstoßes beschrieben. Zuerst wird die Zeit R/vr = - Cl beschrieben, die durch .einen Abstand R zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug und einer Geschwindigkeit vr des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges festgelegt ist, wenn sich der Gegenstand mit einer Geschwindigkeit vr in der Entfernung'R bewegt. In dem i6 Fig.1 dargestellten Koordinatensystem soll sich der Beobachtungäpunkt im Nullpunkt O befinden und sich der Punkt P mit einer Relativgeschwindigkeit v unter einem bestimmten Winkel relativ zu einem Fahrzeug bewegen. Die in dem Nullpunkt 0 beobachtete Geschwindigkeit v ist, wenn der Punkt P1 sich in Richtung r parallel zur Y-Achse bewegt1 gegeben durch: vr = v cos e (5) Die Ortskurve des Punktes P1, die aus der Beziehung R/vr = C1 erhalten wird, wenn der Wert C1 konstant ist, ist ein Kreis Tp1, dessen Mittelpunkt auf der Y-Achse liegt und der durch den Nullpunkt 0 hindurchgeht. (Der Kreis T p wird als der "Zusammenstoß- oder Grenzzeitkreis1, bezeiduiet, und der Bereich, der durch den Kreis T zusammen mit der Pl Geraden R = v cos #.C1 begrenzt ist, wird in der vorliegenden Beschrdbung als der Bereich S" bezeichnet). Wenn sich ein Gegenstand mit einer Relativgeschwindigkeit v unter einem Annäherungswinkel 1 annähert 1 ist die Ortskurve des Punkts P2, der der Bezichung R/vr = C1 genügt, ein Kreis Tp2, der durch R = v cos (# - #1).C1 dargestellt ist, der durch den Nullpunkt 0 hindurchgeht und dessen Mittelpunkt auf der Geraden/liegt, die durch den Nullpunkt O parallel zur Bewegungsrichtung des Punktes P2 verläuft. er Bereich "S" wird am Nullpunkt 0 beobachtet, als wenn er auf den sich bewegenden Punkt P ausgerichtet wäre. Der Radius des Kreises T, bei dem die Größe R/vr konstant ist, ist abhängig von der Relativgeschwindigkeit eines Gegenstands verschieden. Das heißt, je höher die Relativgeschwindigkeit v.ist, umso größer ist der Kreis T (wie durch den Kreis p Tp3 dargestellt ist), und je niedriger die Relativgeschwindigkeit v ist, umso kleiner ist der Kreis Tp (wie durch den Kreis Tpli dargestellt ist). Wenn sich daher ein Gegenstand mit einer verhältnismäßig niedrigen Relativgeschwindigkeit auf die linke oder rechte vordere Seite eines Fahrzeugs zu bewegt, kommt es häufig vor, daß der Gegenstand nicht durch den Bereich "S" hindurchläuft, so daß die einen Zusammenstoß vorbestimmende Vorrichtung "unempfindlich" ist. In diesem Fall wird daher die Sicherungseinrichtung überhaupt nicht ausgelöst. Im Hinblick auf des Vorgesagte sind umfangreiche Untersucllungen und Versuche durchgeführt worden uiid es ist gelungen, den vorbeschriebenen Fehler zu überwinden.
Das heißt, bei dem Verfahren, bci dem die Zusammenstoß-oder Grenzzeit konstant ist, ist der Zusammenstoß- oder Grenzzeitkreis Tp proportional der Geschwindigkeit vr eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges, wie durch R=vr.C1 wiedergegeben ist. Wie sich ergab, muß der Bereich vor einem Fahrzeug so festgelegt werden, daß das Produkt aus Zusammenstoß- oder Grenzzeit (R/vr) multipliziert mit der Relativgeschwindigkeit v eines Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs konstant und unabhängig von der Geschwindigkeit vr des Gegenstands ist, so daß der in diesem Bereich eindringende Gegenstand festgestellt werden kann und daraus der Zusammenstoß mit einer sehr großen Genauigkeit bestimmt wird.
Daß das Produkt der Zusammenstoß- oder Grenzzeit R/vr multipliziert mit der Relativgeschwindigkeit v konstant ist, ist aus Rv - @ (6) v r zu ersehen, wobei C2 eine Konstante ist. Durch Einsetzen von Gl. (5) in Gl. (6) und durch Eliminieren der Relativgeschwindigkeit v ergibt sich R = C2cos# (7).
Aus Gl(7) ist zu ersehen, daß die Ortskurve des Punkts P ein Kreis Tpi1 ist, der durch den Nullpunkt 0 hindurchgeht und dessen Mittelpunkt auf der Y-Achse liegt, wie in Fig.4 dargestellt ist. Der durch den Kreis der festgelegte Bereich wird mit der bezeichnet, ist von der Konstanten C2 abhängig, aber von der Geschwindigkeit unabhängig. Die Konstante C2 hängt ihrerseits von der Breite eines Fahrzeugs von der einen Zusammenstoß vorbestimmtenden Einrichtung, von der Genauigkeit, mit der die Zusammenstoßvorbestimmung bzw.
-voraussage durchgeführt wird, u-ä. ab. Der Zusammenstoß-oder Grenzzeitkreis Tpi2 und der Bereich "Si ist gegeben durch R = C cos(§ - 8 ) und erscheint vom Nullpunkt 0 ausl 2 als wenn der Zusammenstoß- oder Grenzzeitkreis auf den sich bewegenden Punkt P hin ausgerichtet wäre. Zur Vereinfachung wird das vorbeschriebene@Prinzip bei einem monostatischen.Radarsystem beschrieben; es könnte aber in derselben Weise auch bei einem bistatischen Radarsystem verwendet werden.
Wie oben ausgeführt ist, wird bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit nur in Form von v cos o festgestellt. Der vor dem Fahrzeug festzulegende Bereich wird daher durch die Zusammenstoß- oder Grenzzeit R/vr erhalten, die mit der Geschwindigkeit vr eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges in einer vorbestimmten Entfernung von dem Fahrzeug belastet ist. Wenn sich beispielsweise, wie in Fig.2 dargestellt ist, ein Gegenstand auf ein Fahrzeug zu unter einem Annäherungswinkel #1 unter dem der Gegenstand voraussichtlich mit dem Fahrzeug zusammenstöntlund mit einer Relativgeschwindigkeit v bewegt, ist die Gesbwindigkeit vr im Abstand 2W von dem Fahrzeug mit einer Breite W gegeben durch: Aus dieser Gleichung ist zu ersehen, daß selbst wenn die Geschwindigkeit vr, die im Abstand 2W von dem Fahrzeug festgestellt wird, der Relativgeschwindigkeit v angenähert wird, der Fehler sehr klein und vernachlässigbar ist. Die Geschwindigkeit v eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeugs in e::iem vorbestimmten- Abstand 2l1-oder 3W wird in dieser Beschreibung als "die Geschwindigkeit v3,1 bezeichnet. Der Bereich, der durch die an einem Fahrzeug angebrachte, einen Zusammenstoß vorbestimmende Einrichtung überdeckt wird, ist ein begrenzter Bereich vor dem Fahrzeug, der etwas breiter als dessen Breite ist, so daß die Geschwindigkeit, die in einem Abstand von einigen Breiten des Fahrzeugs festgestellt wird, als die Relativ- oder Aufprallgeschwindigkeit betrachtet werden kann. In dieser Hinsicht wurden ebenfalls umfangreiche Untersuchungen und Versuche durchgeführt, und dabei herausgefunden, daß selbst wenn de Geschwindigkeit in einer vorbestimmten Entfernung von einem Fahrzeug als die Relativ- oder die Aufprallgeschwindigkeitgenomnien zu genommen wird und selbst wenn die Relativgeschwindigkeit infolge einer plötzlichen Verzögerung oder Beschleunigung geändert wird, nachdem die Relativgeschwindigkeit festgestellt worden ist, eine solche Änderung den Betrieb der einen Zusammenstoß vorbestimmenden Einrichtung gemäß der Erfindung nicht nachteilig beeinflußt.
Die Relativgeschwindigkeit v des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs wird dadurch erhalten, daß es sich mit der Geschwindigkeit vr in einer vorbestimmten Entfernung von dem Fahrzeug nähert. I)i.e Relativgeschwindigkeit v kann aber beispielsweise auch dadurch erhalten werden, daß ein Gegenstand mittels der Intensität der von dem Gegenstand reflektierten Welle erfaßt wird, wobei die Erfassung der Geschwindigkeit vr beginnt, wenn die Intensität einen vorbestimmten Pegel erreicht und sich die Relativgeschwindigkeit mit der maximalen Geschwindigkeit der ständig veränderbaren Geschwindigkeit vr nähert. Natürlich sind auch andere Verfahren zur Bestimmung wid Feststellung der Relativgeschwindigkeit möglich, die auf dem Prinzip der vor@ liegenden Erfindung beruhen.
Bei dem Verfahren zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes bzw. eines Aufprall es gemäß der Erfindung wird eine Welle in Richtung auf einen Gegenstand bzw. ein Objelst ausgesendet und die vnn dem Gegenstand reflektierte Welle elnpfangen; hierauf werden die ausgesendeten und reflektierten Wellen verarbeitet1 um einen vorbestimmten Entfernungsbereich vor festzulegen einem Fahrzeug durch Multiplizieren mit der Zeit, / die verbleibt, bevor das Fahrzeug mit dem Gegenstand zusammenstößt, und die durch die Entfernung zu dem Gegenstand und durch die Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs, durch eine Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs1 bestimmt wird, und schließlich wird der in den Bereich eindringende Gegenstand festgestellt. Mit dem obm naher beschriebenen Verfahren kann der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung unterbunden werden, wenn sich ein Gegenstand an einem Fahrzeug vorbeibewegt; ebenso kann der unempfindliche Betrieb der Sicherungsvorrichtung im Falle eines Zusmmenstoßes verhindert werden. Auf diese Weise ist ein sehr .zuverlässiges, einen Zusammenstoß bzw. Aufprall vorbestimmendes Verfahren geschaffen, mit dem die Sicherungsvorrichtung zu' dem optimalen Zeitpunkt nur im Fall- (der Gefahr) eines Zusammenstoßes bzw. Aufpralls ausgslöst oder betätigt wird.
Im folgenden wird anhand der Fig.5A bis 5D und l7A eine erste Ausführungsforin der einen Zusammenstoß vorbestimmenden Vorrichtung im einzelnen beschrieben. In Fig. 17A weist die erste Ausführungsform eine Wellenverarbeitungseinheit I, eine Analogsignal-Verarbeitungseinheit II und eine Zusammenstoßzustand-Entscheidungsschaltung III auf.
Die Wellenverarbeitungseinheit I weist im allgemeinen einen Oszillator 1, einen Frequenzmodulator 2, eine Kopplungseinrichtung 3, eine Richtungsleitung 5,- eine Sendeantenne 4, eine Empfangsantenne 6 und eine Mischstufe 7 auf.
Der Oszillator 1 erzeugt einen Träger mit einer Frequenz von 1Qt525 GHz; durch den Frequenzmodulator 2, dessen Eingang an den Ausgang des Oszillators 1 angeschaltet ist, wird die Träger-frequenz moduliert Die oppeleinrichtung 3, deren Eingang an den Ausgang des Frequenzmodulators 2 angeschaltet ist, erhält einen Teil der ausgesendeten Welle, die mit der -reflektierten Welle, wie unten noch im einzelnen beschrieben ist, zu mischen oder homodyn zu empfangen ist. Die zwischen die Koppel einrichtung 3 und die Sendeantenne 4 geschaltete Richtungsleitung5dient zur Reflektion des ausgesendeten Signals. Die Sendeantenne 4, die über die Richtungsleitung 5 an die Koppeleinrichtung 3 angeschaltet ist, sendet die frequenzmodulierte Mikrowelle aus, deren Trägerfrequenz 10,525 G:Hz betrags, Die Empfangsantenne 6 empfängt die von dem Gegenstand reflektierte Welle. In der vorliegenden Ausführungsform wird das bistatische Radarsystem benutzt, bei zum Senden und zum Empfang gesonderte Antennen verwendet werden. Die Sende- und Empfangsantennen 4 und 6 sind an einem Fahrzeug so angeordnet, daß der von der Sendeantenne.4 ausgesendete, vertikal ausgerichtete Strahl den vertikal ausgerichteten, von der Empfangsantenne 6 empfangenenStrahl schneidet. Wenn ein Gegenstand in den durch die Überschneidung der Strahlen festgelegten Bereich eindringt, nimmt die Intensität der /zu reflektierten Welle beträchtlich. Die erste Mischstufe 7 mischt oder empfängt homodyn die reflektierte Welle mit einem Teil der ausgesendeten Welle und gibt die niederfrequente Welle oder das Differenzfrequenzsignal ab, das in der Beschreibung im folgenden als das "empfangene Signal" bezeichnet wird.
Die Analogsignal-Verabeitungseinheit II weist einen Verstärker 8, ein Bandpaßfilter 9, einen Wechsel-Gleichiiungsumr mer 10, ein Hochpaßfilter 11, eine zweite Mischstufe 12, einen Oszillator 13, ein Bandpaßfilter 14, und einen WechsEl-Gleichstromumformer 15 auf.
Der Verstärker d1 dessen Eingang an den Ausgang der ersten Mischstufe 7 in der Wellenverarbeitungseinheit I angeschaltet ist, verstärkt das empfangene Signal. Das Bandpaßfilter 9, dessen Eingang an den Ausgang des Verstärkers 8 angeschlossen ist, hat eine Dämpfung von--40 dß/dec. bei der untcren Grenzfrequenz von 300 Hz und eine Dämpfung von -60 dB/dec.
bei der oberen Grenzfrequenz von 5 kHz, so daß die Dopplersignalfrequenz f proportional zu der Größe rJ (m ) des 0 r empfangenen Signals durchgelassen wird. Der Wechsel-Gleichspannungsumformer 10, dessen Eingang an den Ausgang des Bandpaßfilters 9 angeschlossen ist, formt das Ausgangssignal des Filters in die Gleichspannung e0 um, die proportional der Amplitude rJO(mr) ist. Das Hochpaßfilter il, dessen Eingang an den Ausgang des Verstärkers 8 angeschaltet ist, hat eine Dämpfung von -40 dB/deo. bei der Grenzfrequenz von 15 kHz, so daß das Signal aus der mit der Dopplerkreisfrequenz #d frequenzmodulierten Grundwelle (mit der Kreisfrequenz #m und der Amplitude 2rJ1(mr)) durchgelassen wird. Der Kristalloszillator 13 schwingt bei 60 kHz' mit einer Verzerrung von weniger als 2,5. Der Ausgangsanschluß des Kristalloszillators 13 ist an den Frequenzmodulator angeschaltet. Die zweite Mischstufe 12 hat Eingangsanschlüsse, die an die Ausgangsanschlüsse des Hoch-/sind paßfilters 11 und des Oszillators 13 angeschlossen; in ihr wird das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 11 mit der Kreisfrequenz #m der Grundwelle demoduliert, woraus sich das Dopplersignal ergibt, dessen Amplitude proportional zu 2rJ1 (mr) ist. Das Bandpaßfilter 14, das im Aufbau und in der Wirkungsweise dem Bandpaßfilter 9 entspricht und dessen Eingang an den Ausgang der Mischstufe 12 angeschaltet ist, läßt nur das Dopplersignal durch, dessen Maximum 2rJ1(mr )-ist. Der Ifechsel-Gleichspallnungsutnformer 15, dessen Eingang an den Ausgang des Bandpaßfilters 14 angeschaltet ist, formt das Ausgangssignal -des Bandpaßfilters 14 in die Gleichspannung e1 ,ml, die proportional zu der Amplitude des Signals ist. Die Ausgangssignale der Wechsel-Gleichspannungsumformer 10 und 15 weisen Amplituden auf, die proportional zu rJO(mr) bzw. 2rJ1(mr) sind und bei denen das Verhältnis des ersten Ausdrucks zu dem zweiten Ausdruck eine Funktion der Entfernung zu einem Gegenstand ist, Da der Frequenzhub f konstnnt ist, ist die Beziehung zwischen e1/eO und der Entfernung R etwa linear, wie durch die ausgezogene Linie in Fig.7 dargestellt ist.
Die Zusammenstoßzustand-Entscheidungseinheit III weist im allgemeinen eine Teilerstufe 16, einen Frequenz-Spannungswandler 18, eine Teilerstufe 19, einen Vergleicher 16-1, ein Potentiometer 16-2, einen Frequenz-Spaiinungswandler 19-1, eine Spannungs-llalteschaltung 19-2, eine Multiplizierschaltung 19-3, einen Vergleicher 20 und ein Potentiometer 21 auf.
Eingangsanschlüsse der Teilerstufe 16 sind an die Ausgangsanschlüsse der Wechsel-Gleichsppnnungswandler 10 und 15 angesciilossen; die Teilerstufe 16 gibt ein Signal e = 1/e0 ab, das die Entfernung R zu einem Gegenstand darstellt.
Ein Eingangsanschluß 17 des Frequenz-Spannungswandler 18 ist -an den Ausgangsanschluß des Bandfilters 9 oder 14 angeschlossen und weist eine Schmitt-Schaltung, einen monostabilen Multivibrator und ein Filter für die Gleichspannung ev auf, die proportional zu der Frequenz fd des Dopplersignals, d.h. zur Geschwindigkeit vr oder der Aufprallgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist. In der beschriebenen Ausführungsform unterscheiden sich die Ausgangssignale der Bandfilter 9 und 14 in der Amplitude und in der Phase um 900, was von der Entfernung zu einem Gegenstand abhangt, wie oben beschrieben ist, die aber in der Frequenz gleich sind, so daß beide Ausgangssignale der Bandpaßfilter 9 und 14 dem Frequenz-Spannungswandler 18 zugeführt werden können.
Der eine Eingangsanschluß der Teilerstufe 19 ist mit dem Ausgangsanschluß der Teilerstufe 16 verbunden, während der andere Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Frequenz-Sp-annungswandler 18 verbunden ist; Die Teilerstufe 19 gibt ein Signal eR/ev=eT ab, das die Aufprall- oder Grenzzeit dars-tellt, die durch die Entfernung R zu einem Gegenstand und der Geschwindigkeit Vr bestimmt wird. Ein Eingangsanschluß des Vergleichers 16-1 ist mit dem Ausgangsanschluß der ersten Teilerstufe 16 und der andere Ein gangsanschluß mit einem Bezugs spannungs-Anschluß 16-2a des Potentiometers 16-2 verbunden, das zur Bestimmung einer Bezugsspannung dient; der Vergleicher 16-1 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn das die Entfernung zwischen einem'Gegenstand und einem Fahrzeug darstellende Signal e11 einen vorbestimmten Wert erreicht, d.h., wenn der Gegenstand in einer vorbestimmten Entfernung von dem Fahrzeug sich befinde. Der Bezugsspannungsanschluß oder der Schleifarol lG-2a des Potentiometers 16-2 kann zur Änderung einer Bezugsspannung in Abhängigkeit von ein cm voreingestellten Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug verschoben werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abstand auf 2W eingestellt, wobei W die Breite des Fahrzeugs ist.
Der Eingangsanschluß 19-la des Frequenz-Spannungswandlers 19-1 ist an den Ausgangsanschluß des Bandfilters 9 oder 14 angeschaltet und entspricht im Aufbau und in seiner Wirkungsweise dem Frequenz-Spannungswandler 18, so daß er eine Ausgangs-Gleichspannung proportinnal zu der Frequenz f des Dopplersignals, d.h. zu der Geschwindigkeit vr des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges abgibt. Die Spannungs-Halteschaltung 19-2 weist eine herkömmliche Abtasthalteschaltung auf, deren Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Frequenz-Spannungswandlers 19-1 und deren Steueranschluß 19-2a mit dem Ausgangsanschluß des Vergleichers 16-1 über einen monostabilen Multivibrator verbunden ist. Wenn das Ausgangssignal "1" des Vergleichers 16-1 an den Steueranschluß 19-2a der Spannungs-Halteschaltung 19-2 angelegt wird, hält letztere die Ausgangsspannung Kev3 des Frequenz-Spannungswandlers 19-1.
Der eine Eingangsanschluß der Multiplizierschaltung 19-1 ist an den Ausgangsanschluß der Teilerstufe 19 und der andere Eingangsanschluß an den Ausgangsanschluß der Spannungs-Halteschaltung 19-2 angeschaltet; die Multiplizierschaltung 19-1 schafft einen Wert eR/evxKev3. Die Proportionalkonstante K kann in Abhängigkeit von den Verstärkungsfaktoren der Spannungs-Halteschaltung 19-2 und des Prequenz-Spannungswandlers 19-1, der Einstellung des Potentiometers 21, des Verstärkungsgrades der Teilerstufe 19 uTäO eingestellt werden.
tt Das Potentiometer 21 is für eine Bezugsspannung bezüglichdes Ausgangssignals eR/ev x Kev3 der Multiplizierschaltung 19-3 vorgesehen. Diese Bezugsspannung kann in Abhängigkeit von der Breite des vorbestimmten, vor dem Fahrzeug gebildeten Entfernungsbereich eingestellt werden; in der vorliegenden Ausführungsfoimist sie so eingestellt, daß die Breite des Bereichs im wesentlichen gleich der Brei-te des Fahrzeugs wird. Der eine Eingangsanschluß des Vergleichers 20 ist an den Ausgangs anschluß der Multiplizierschaltung 19-3 und der andere Eingangsanschluß an den Bezugsspannungsanschluß oder den Schleifarm 21a des Potentiometers 21 angeschlossen; der Vergleicher 20 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn die Ausgangssignalspannung eR/ev x Kev3 der Multiplizierschaltung 19-1 größer als die Bezugsspannung ist. Das heißt, wenn der Gegenstand in den vorbestimmten Sntfernungsbereich eindringt, L, kann die Sicherungsvorrichtung ausgelöst bzw. betätigt werden.
Im folgenden wird anhand von Fig.3 der vorbestimnte Entfernungsbereich 5 beschrieben, der durch die einen Zusaminenstoß oder Aufprall vorbestimmende, an einem Fahrzeug angebrachte Vorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau festgelegt ist. Zwei Paar Sende- und Empfangsantennen des bistatischen Radarsystems sind auf der rechten und linken Seite 0R und OL am vorderen Teil des Fahrzeugs so angebracht, daß Bereiche bezüglich sich bewegender Gegenstände MT1 und NT2 festgelegt sind. Insbesondere für die sich bewegenden Gegenstände >1T1 mit dem Annäherungswinkel 9 = 0 sind die Bereiche S und 5L festgelegt; der vorbestimmte Entfernungsbereich oder der Bereich SRL, der den rechten und linken Bereichen SR und SL gemeinsam ist, hat in der beschriebenen Ausführungsform eine Breite, die gleich der des Fahrzeugs ist. Wenn sich der Gegenstand MT dem Fahrzeug annähert, dann werden der Abstand R zu dem Gegenstand MT1 und die Geschwindigkeit vr des Gegenstands mittels der Teilerstufe 16 und dem Frequenz-Spannung swandler 18 in der Aufprallzustands-Entscheidungseinheit 3 erhalten; die Aufprall- oder Grenzzeit T wird mittels der Teilerstufe 19 erhalten. Ob das Produkt aus der Aufprallzeit T, multipliziert mit der Konstanten H, und der Geschwindigkeit V3 des Gegenstandes MT1, wenn letzterer den Abstand 2W von dem Fahrzeug erreicht (wobei W die J3reite des Fahrzeugs ist), iiber einem vorbestimmten Wert C liegt oder nicht, wird in der ersten Ausführungsform festgestellt, um die Bereiche SR und SL festzulegen.
Wenn sich der bewegende Gegenstand MT2 dem Fahrzeug unter dem Annäherungswinkel 8 = 0 1 nähert, wird der gemeinsame Bereich SRL' festgelegt, wie durch gestrichelte Linien in Fig.3 dargestellt ist. Auf diese Weise kann die Möglichkeit des Gegenstandes- MT2, den gemeinsamen Bereich SRL' zu durchfahren, wenn kein Zusammenstoß oder Aufprall erwartet.wird, auf ein Minimum herabgesetzt werden, so daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sic-herungsvorrichtung verhindert werden kann. Der vorbestimmte Entfernungsbereich S kann durch Ändern der Konstanten K und C eingestellt wer @.
den, die durch Einstellung der mittels des Potentiometers 21 erhålteß Bezugsspannung geändert werden kann; in der beschriebenen Ausführungsform ist die Breite des Bereichs SRL so eingestellt, daß sie, wie in Fig3 dargestellt ist, gleich der des Fahrzeuges ist In der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem aufbau und einer Wirkungsweise, wie vor'beschrieben, wird ein Aufprallsignal erzeugt, wenn sich ein Gegenstand in einer 1.
verhältnismäßig großen Entfernung von einem Fahrzeug befindet und sich unter einem Annäherungswinkel annähert 7 der etwa gleich Null ist oder wenn ein Frontalzusammenstoß erwartet wird; sobald aber der Annähenungswinkel des Gegenstandes größer wird, wird ein Signal erst abgegeben, wenn die Entfernung zu dem Fahrzeug kleiner ist. Wenn daher der Gegenstand auf eine Seite des Fahrzeugs aufprallt, so daß /nachträglichen der erste Aufprall keinen Aufprall zur Folge hat, wird das Sicherungssystem daher crst ausgelöst, wenn der Gegenstand unmittelbar vor dem Fahrzeug ist. Wenn ein Gegenstand die Bahn des Fahrzeugs nur unter einem solchen Winkel kreuzt, daß kein Zusammenstoß zu erwarten ist, kann der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung verhindert bzw.
diesem vorgebeugt werden. Bei der ersten Ausführungsform wird also die Möglichkeit eines Zusammenstößes bzw. Aufpralls in Abhängigkeit vnn der Annäherungsstelle und dem Annäherungswinkel sowie der Entfernung zu einem Gegenstand gemessen, so daß die Sicherungsvorrichtung zum optimalen Zeitpunkt nur dann ausgelöst werden kann, wen die Auslösung und Betätigung der Sicherungsvorrichtung erforderlichist. Der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung kann sicher unterbunden werden, wenn ein Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt, so daß kein Zusammenstoß stattfindet, oder wenn derAufprall bzw. Zusammenstoß in einem solchen Bereich liegt, daß kein zweiter Aufprall folgt. Auf diese Weise ist die Zuverlossigkeit der einen Zusammenstoß oder Aufprall vorbestimmenden Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem solchen Grad verbeseert, wie er mit den bekannten Vorrichtungen bisher nicht zu erreichen war.
Der vorbestinmte, mittels der ersten Ausführungform festgelegte Entfernungsbereich wi@d nicht von der Relativgeschwindigkeit eines Gegnnstandes bezüglich eines Fahrzeuges beeinflußt und ist immer konstant gehalten, so daß sogar ein Gegenstand, der sich der rechten oder linken Seíte des Fahrzeugs verhältnismäßig langsam nähert, mit einem sehr großen Genauigkeitsgrad festgestellt werden kann. Die Schwierigkeit bei der bekannten Vrrrichtung, daß dieSicherungsvorrichtung nicht ausgelöst und betätigt werden kann, selbst wenn der Aufprall. eines Gegenstandes auf ein Fahrzeug mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit unvermeidlich ist, ist damit vollständig überwunden. Durch die sehr zuverlässige Arbeitsweise der Sicherungsvorrichtung kann infolgedesen gewährleistet werden, daß ein Fahrer nicht mehr schwer verletzt werden kann.
Wie aus der obigen Beschreibung zu ersehen ist, kann mit der ersten Ausführungsform gemäß (-3cr Erfindung ein Zusammenstoß oder Aufprall, verglichen mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen, in denen nur der Abstand bzw. die Entfernung zu einem Gegen stand festgestellt wird, sehr zuverlässig mit einer sehr großen Genauigkeit festgestellt, erfaßt oder vorbestimmt bzw. vorausgesagt werden, oder es wird die Aufprallzeit in einer bestitriniten Entfernung zu einem Gegenstand sowie die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstands bezüglich eines Fahrzeugs gemessen. Obwohl in der ersten Ausführungsform ein bestitruntes Radarsystem verwendet ist, ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf dieses SysteIn beschränkt, sondern es kann irgend ein anderes geeignetes Radarsystem, wie ein AM-, Zweifrequenz- oder Puls-Doppler-Radarsystem verwendet werden, wobei allerdings die Eigenschaften, Ergebnisse und Vorteile im wesentlichen dieselben sind.
Die vorliegende Erfindung ist auch n-icht auf das bistatisclle Radarsystem beschränkt, sondern es kann auch das monostatische Radarsystem verwendet werden, wobei dieselben Wirkungen und Vorteile erzielt werden.
Zu erwähnen ist auch noch , daß bei der ersten AuFführungsform die Lage eines Gegenstandes sowie die Entfernung zu dem Gegenstand nicht immer gemessen werdnn, sondern es wird festgestellt, ob ein Gegenstand in einen vorbestimmten Entfernungs- oder Abstandsbereich eindringt oder nicht, um dann den Zusammenstoß oder Aufprall mit sehr großer Gcnauigkeit vorzubestimmen bzw. vorauszusagen. Auf diese Weise kann die Sicherungsvorrichtung zum optimalen Zeitpunkt ausgelöst werden, wenn der Zusammenstoß oder Aufprall unvermeidlich ist, sie wird aber überhaupt nicht betätigt, wenn der Zusammenstoß oder Aufprall vermieden ist. Verglichen mit den bekannten Vorrichtungen, bei denen immer die Geschwindigkeit eines Gegenstandes gemessen und seine Lage festgestellt wird, können daher die elektronischen Schaltungen im Aufbau einfach, in ihrer Arbeitsweise sehr zuverlässig und betriebssicher und in der Herstellung preiswert sein.
In dem angeführten Ausführungsbeispiel ist die Geschwindigkeit v3 eines Gegnnstandes beschriebnn und verwendet worden, die dieser im Abstand 2W von einem Fahrzeug hat; weiterhin ergibt sich aus der obigen Beschreibung, daß die im Abstand 2W gemessene Geschwindigkeit v3 jeweils etwa gleich.der relativen Geschwindigkeit v des Gegenstands ist. Bisher wurde die Relativgeschwindigkeit v als Konstante angenommen und beschrieben, in der Praxis ergibt sich aberleine Schwierigkeit aus dieser Annahme, da wenn die Relativgeschwindigkeit v in einem Abstand von drei Neter von dem Fahrzeug über 5 km/h beträgt und selbst wenn gebremst wird, um die maximale Verzögerungskraft oder Verzögerung aufzubringen, kann die relative Geschwindigkeit maximal nur 3km/h vermindert werden.
In dem erste Ausführungsbeispiel kann die Geschwindigkeit v3, die in dem vorbestimmten Entfernungsbereich festgelegt ist, mittels einer Schaltung gemessen werden, die aus herkömmlichen, in den üblichen Schaltungnn verwendeten Bauelementen hergestellt ist. Es-können daher herkömmliche Schaltungselemente für die Schaltung zum Messen der Geschwindigkeit V3 verwendet werden, und es sind keine besonders entwickelten Bauelemente erforderlich. Infolge dessen kann die einen Zusammenstoß oder Aufprall vorbestimmende bzw. feststellende Vorrichtung mit geringen Kosten hergestellt werden.
Um i dem ersten Ausführungsbeispiei die Relativgeschwin digkeit v zu messen, wird die Geschwindigkeit v eines Gegenstands in einer Entfernung 2W vom Fahrzeug als Geschwindigkeit V3 festgestellt. Die Geschwindigkeit v wird dann als Annäherung der Relativgeschwindigkeit v genommen. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf das vorbeschriebene Verfahren beschränkt, sondern es kann irgendein anderes entsprechendes Verfahren zum essen der Relativgeschwindigkeit v angewendet werden. Die Geschwindigkeit vr kann aber auch in einem Abstand gemessen werden, der erheblich größer oder kleiner als der Abstand 2W ist.
Insoweit sind die elektronischen Schaltungen für die einen Zusannuenstoß oder Aufprall vorbestimmende Vorrichtung gemäß der Erfindung, mit denen der vorbestimmte Entfernungsbereich festgelegt ist, theoretisch besclwieben worden; selbstverständlich sind auch Verschiedene Abwandlungen und Änderungen der elektronischen Schaltung möglich, die auf der vorbeschriebenen Theorie der vorliegenden Erfindung beruhen.
An Hand von Fig.8 wird eine Abwandlung der ersten Ausführungsform beschrieben, in der die Teilerstufen 16 und 19 sowie die Multiplizierschaltung 19-3 der ersten Ausführungsform nicht mehr enthalten sind, aber dieselben Ergebnisse und Wirkungen erzielt werden können. Ein Tiefpaßfilter 23 hat einen Dämpfungsgrad von -20db/dec. in dem Frequenz reich des Dopplersignals; ein Wechsel-Gleichspannungsumformer erzeugt die Gleichspannung, die umgekehrt proportional der Frequenz des Ausgangssignals (J nal.) des Bandpaßfilters 14 ist. Diese Gleichspannùng ist niedriger, wenn die Geschwindigkeit vr größer ist. In einer Multiplizierschaltung 25 wird des Produkt aus der Äusgangsspannung e0 des Wechsel-Gleichspannungswandlers 10 und der Spannung K/V3 gebildet, d.h. die Spannung ist umgekehrt laroportional der -Geschwindigkeit v3, die in einem vorbestimmten Entfernungsbereich gemessen wird. Das Verhältnis zwischen den Ausgangsspannungen e0 und e1 wird mit ebier mittels eines Potentiometers 28 eingestellten Bezugsspannung in dem Vergleicher 27 verglichen, so daß wenn das Spannungsverhältnis eine vorbestimmte Spannung, beispielsweise ein demAbastand 2W entsprechende Spannung erreicht, das Signal "1"- am Ausgægsanschluß 27a des Vergleichers 27 anliegt. Wenn das Ausgangssignal "1" an eine Spannungshalteschaltung angelegt wird, hält diese eine Spannung V3, die sich auf die Geschwindigkeit v3 im Abstand 2W bezieht und.die dann an den Anschluß 25a angelegt wird. Wenn die Spannung V3 umgekehrt proportional zu der Geschwindigkeit v3 ist, muß die Multiplizierschaltung 25 durch eine Teilerstufe ersetzt werden. Je höher die Geschwindigkeit v3 ist,, umso niedrieger wird die Ausgangsspannung der Multiplizierschaltung 25. Diese Beziehung ist in Fig9. dargestellt. Der Schnittpunkt R1 der e0 e1 Kurven K@/v und @/v ist unabhängig von der Geschwindigkeit, 3 r so daß der Bereich "S" festge-egt it. Ein Vergleicher 25 wird verwendet, uni diesen Schnittpunkt R1 festzulegen; er gibt das Ausgangssignal "1" an den Anschluß 26a ab, wenn ein Gegenstand in den Bereich "S" quer zu dem Kreis T ein-P dringt.
In der dritten Ausführungsform wird der Ausgang J0 des Tiefpaßfilters 9 über ein Hochpaßfilter 29 mit einem Dämpfung grad von 20 dß/dec. einem Wechsel-Gleichspannungs -Umformer 30 zugeführt, so daß dieser das Gleichspannung -Ausgangssignal abgibt, das der Frequen. des JO-Signals proportional ist. In diesem Fall wird das Gleichspannungsausgangssignal umso größer, je größer die Geschwindigkeit vr ist.
Eine Multiplizierschaltung 31 mit einem Eingangsanschluß 31a entspricht im Aufbau und der Arbeitsweise der Elultiplizierschaltung 25 mit dem ingangsanschluß 25a in der zweiten Ausführungsform. Wie in Fig.11 dargestellt ist, wird in der dritten Ausführungsform das Spannungssignal "e0", das durch das Hochpaßfilter 29 größer wird, wenn die Gesohwindigkeit hoch ist, um die Spannung vermindert, die der Geschwindigkeit im Abstand 2W umgekehrt proportional ist, und wird" an den Anschluß 31a der Multiplizierschaltung 31 angeschlossen; es wird dann der Abstand R1 festgestellt, v in dem die Kurven Ke r und e1 einander schneiden. Ein Ver-@ @@3 gleicher 32 mit einem Ausgangsanschluß 32a entspricht im Aufbau und seiner Arbeitsweise dem Vergleich er 26 mit dem Ausgangsanschluß 26a der zweiten Ausführungsform.
Wie in Fig.? dargestellt, ist das Verhältnis e1/e0 eindeutig auf den Abstand R bezogen. In den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist die Beziehung zwischen den Werten durch eine Gerade (i) in Fig.7 angenähert , die durch den Nullpunkt des Koordinatensystems hindurch geht und eine vor -bestimmte Steigung hat; sie kaml aber durch die Gerade (2) in Fig.7 angenähert werden. Die Gerade (2) verläuft durch die eine Achse in dem Koordinatensystem und hat eine vorbestimmte Steigung. Sie wird wiedergegeben durch die Gleichung (9).
@1 R = A2# # + B (9) e0 Die vorbestimmte Steigung A2 und der Achsenabschnitt B der Geraden (2)- ist so festgelegt, daß die Gerade (2) mehr der Beziehung zwischen dem Quotienten el/eO und dem Abstand R angenähert als die Gerade (1) ist. Wie aus Fig.7 zu ersehen ist, ist die Genauigkeit insbesondere in einem Abstand vnn weniger als zwei Meter verbesserte Bei dem vierten Ausführungsbei spiel, das unter Bezugnahme auf die Fig. 16A und 16B beschrieben wird, wird ein in den vorbestimmten Entfernungsbereich eindringender Gegenstand dadurch festgestellt, daß der mittels der Gleichung (9) erhaltene Abstand gleich dem mittels der Konstanten C2 ervr haltenen Wert C2 ist, der durch die Geschwindigkeiten v3 Vr und v3 in einem vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug bestimmt ist, wodurch ein einen Zusammenstoß oder Aufprall vorbestimmendes Signal erzeugt wird. Auf diese Wesie ist die auf der Geraden (2) beruhende Genauigkeit der Zusammenstoß- bzw. Aufprallvorbestimmung im Vergleich mit der auf der Geraden (1) b-eruhenden Genauigkeit der ersten Ausführungsform erheblich verbessert Bei der vierten Ausführungsform lautet die Gleichung, um den in den vorbestimmten Entfernungsbereich eindringenden Gegenstand festzustellen: e1 v A2(@/e0) + B = C2@/v3 (10) Die folgenden zwei Gleichungen werden durch Umformen der Gleichung (10) erhalten.
(C ffio - e0 e1 (11) @@2v3 @vr @@vr (11) e0vr (C2 - Be0) = A2e1 (12) v3 Die Aufprallzustands-Entscheidungseinheit in Fig. 16A stützt sich auf die Gleichung (11), während sich die Entscheidungseinheit in Fig. 16B auf Gleichung (12) stützt.
Das Dopplersignal von dem Bandpaßfilter 9 wird mit der Frequenz oder Relativgeschwindigkeit durch ein Tiefpaßfilter 87R mit einer Dämpfung von -20db/dec. beaufschlagt; ein Wechsel-Gleichspannungsumformer 88R formt das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 87R in das Gleichsapnnungssignal um. Multiplizierschaltungen 89R, 90R und 91R sind zum Multiplizieren einer Konstanten und ein Addierer 92R zum Addieren der Ausgangs spannungen derMultiplizierschaltungen 89R und 9011 vorgesehen. Der Eingangsanschluß der Multiplizierschaltung 89R ist an den Ausgangsanschluß der Multiplizierschaltung 25R angeschlossen; der Eingangsanschluß der Multiplizierschaltung 90R ist an den Ausgangsanschluß des Wechsel- Gleichspannungswandlers 88R angeschaltet; der eine Eingangsanschluß des Addierers 92R ist an den Ausgangsanschluß der Multiplizierschaltung 89R und der andere Eingangsanschluß an den Ausgangsansc hluß der Multiplizierschaltung 90R angeschlossen. Der eine Eingangsanschluß des Vergleichers 26R ist mit dem Ausgangsanschluß des Addierers 92R und der andere Eingangsanschluß mit dem AusganSsanschluß der Koeffizienten-Multiplizierschaltung 91R verbunden. Das dem Ausdruck (KO/v - B7CO) proportionale Signal 3 r wird an den einen @ngangsanschluß des Vergleichers 26R e1 angelegt, während das dem Ausdruck A2 proportionale Sigvr nal an den anderen Eingangsanschluß angelegt wird, so daß die Gerade (2) in Fig.7 erhaltenlerden kann.
Eine in der Blockschaltung in F'ig.16B dargestellte Abwandlung entspricht im wesentlichen der unter Bezugnahme auf Fig.16A beschriebenen, vierten Ausführungsform, abgesehen davon, daß die Tiefpaßfilter 87R und 23R@nicht mehr enthalten sind, und ein Hochpaßfilter 86R mit einer Dämpfung von 20db/dec. zwischen das Bandpaßfilter 9R und den Wechsel-Gleichspannungswandler lOR geschaltet ist. Das zu (K### - BeO) proportionale Signal wird an den einen Eingangsanschluß und das dem Ausdruck A2e1 proportionale Signal wird an den anderenEingangsanschluß des Vergleichers 25R angelegt, so daß die in Fig.7 dargestellte Gerade (2) erhalten werden kann.
Wie in Fig. 17B dargestellt ist, unterscheidet sich die fünfte Ausführungsform von der ersten, in Fig. 17A dargestellten Ausführungsform dadurch, daß erstere eine die Relativgeschwindigkeit feststellende Einheit IV und eine Entscheidungs@inheit V aufweist.
Die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einheit IV weist einen Frequenz-Spannungswandler, dessen Eingangsanschluß an den Ausgangsanschiuß des Bandpaßfilters 14 in der Analogsiiignai-Verarbeitungseinheit II angeschlossen ist, ein Potentiometer zum Einstellen einer Bezugsspannung und einen Vergleicher auf, von der der eine Eingangsanschluß nn den Ausgangsanschluß des Frequenz-Spannungswandler und dessen anderer Eingangaanschluß an den Bezugsspannungs-Einstellanschluß oder -arm des Potentiometers angeschlossen ist.
Die Entscheidungseinheit V weist eine UND-Schaltung auf, von der der eine Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß der die Relativgeschwindigkeit festlegenden Einheit IV und der andere Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß der Aufprallzustands-Entscheidungseinhcit III verbunden ist, so daß letztere nur dann, wenn die beiden Einheiten IV und III gleichzeitige Ausgangssignale an die Entscheidungseinheit V abge@en, auch ein Ausgangssignal abgibt.
Wie bereits bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist, ist die Relativgeschwindigkeit proportional zu der von der Analogsingal-Verarbeitungseinheit II erhaltenen Doppler-Kreisfrequenz #d. Die Dopplerkreisfrequenz #d wird daher unmittelbar analog in ein Spannungssignal umgewandelt und mit der Bezugsspannung verglichen. In der fünften Ausfiihrungsform ist die mittels des Potentiometers eingestellte Bezugsspannung auf 25 km/h eingestellt, so daß am Ausgang des Vergleicliers nur dann ein Signal anliegt, wenn die Relativgeschwindigkeit über 25 kni/h liegt.
Zusätzlich zu den Wirkungen und Funktionen der ersten Ausführungsform weist die fünfte Ausführungsform noch ein weiteres Merkmal auf, daß nämlich kein Zusammenstoßsignal abgegeben wird, wenn ein Fahrzeug langsam fährt oder steht, so daß ein Fahrer selbst im Fall eines Zusammenstoßes oder Aufpralles nicht schwer verletzt werden würde. Auf diese Weise kann daher der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung wirksam verhindert werden. In der fünfte Ausführungsform wird das Zusammenstoßsignal nur dann gegeben, wenn die Relativgeschwindigkei über 25 km/h liegt, so daß die Frequenzbandbreite des Signals, das in der die Relativgeschwindigkeit feststellenden Einheit IV verarbeitet wird, schmal ist. Die elektronische Schaltung kann infolgedessen im Aufbau einfach, im Betrieb zuverlässiger und in der Herstellung preiswert sein, Bei einer Abwandlung der fünftenAusführungsform kann die Doppler-Kreisfrequenz 2 in digitaler Form verarbeitet werden d Die Schaltungsbauteile in der in den Fig. 17C und 20 dargestellten, sechsten Ausführungsform, die denen der ersten und fünften Ausführungsform entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und werden hier nicht nocheinmal beschrieben.
Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten nur dadurch, daß die erstere zusätzkc'h eine Schutzeinheit VI und die Entscheidungsschaltung V aufweist, die bereits in Verbindung mit der fünften Ausführungsform beschrieben worden ist. Die Schutzeinheit VI weist eine die Relativgeschwindigkeit feststellende Einheit VI A und eine die Grundgeschwindigkeit feststellende Einheit VI B auf.
Die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einheit VI A entspricht in derArbeitsweise der die Relativgeschwindigkeit feststellenden Einheit VI in der fünften Ausführungsform. Das heißt, die Dopplerkreisfrequenz d wird unmittelbar analog in die Spannung umgewandelt, die der Relativ -geschwindigkeit proporitonal ist.
Wie in Fig. 20 dargestellt ist, weist die die Grundgeschwindigkeit feststellende Einheit VI B einen elektromagnetischen Geber 108, einen Frequenz-Spannungswandler 110, eine eine Bezugsspannungsquelle 112, einen Vergleicher 113, Spannungsgeneratoren 115 und 117, eine Torschaltung 114, eine NICHT-Schaltung 116, eine weitere Torschaltung 118, eine Schmitt-Schaltun-g 109, einen Frequenz-Spannungswandler 111, eine Nultiplizierschaltung 119, einen Vergleicher 120 und eine Bezugsspannungsquelle 121 auf.
Der elektromagnetischc Geber 108 weist einen elelitromagnetischen Tachometer auf, der aus vier Magneten und Relais besteht, die elektromagnetisch ausgelöst und betätigt werden. Seine Drehachse ist an eine biegsame Welle ein es Gcschwindigkeitsmessers angekoppelt. Der Frequenz-Spannungswandler 110 weist einen herkömmlichen Schaltungsaufbau mit einem Funktionsverstärker zur Umwandlung der Frequenz in Gleichspannung au£. Der -Eingangsanschluß,des Frequenz Spannungswandlers 110 ist an den Ausgangsanschluß.des Gebers 108 angeschaltet. Die Bezugsspannungsquellen 112 und 121 sowie die Spannungsgeneratoren 115 und 117 sind Gleichspannungsteilerstufen, mittels denen eine verlangte Bezugsspannung durch Teilen einer $pannung -.mittels eines aus Widerständen bestehenden Spannung teilers erhalten werden.
Der Vergleicher 113 ist ein herkömmlicher Funktionsverstärker, dessen Eingangsanschlüsse an die Ausgangsanschlüsse des Frequenz-Spannungswandlers 110 und der Bezugsspannungsquelle 112 angeschaltet sind. In der Torschaltung 114 ist, wie üblich, ein Feldeffekttransitor verwendet und der Signaleingang ist mit dem Ausgangsanschluß des Spannungsgenerators 115 und der Steuereingang mit dem Ausgangsanschluß des Vergleichers 113 verbunden. Die NICHT-Schaltung 116 weist digitale Schaltungsbauelemente auf und ihr'Einga:ngs anschluß ist an den Ausgangs anschluß eines Vergleichers 113 angeschlossen. Entsprechend der Torschaltung 114 weist auch die Torschaltung 118 einen Feldeffekttrans:itor auf; ihr Signal eingang ist mit demAusgangsanschluß des Spannungsgenerators 117 und ihr Steuereingang mit dem Ausgangsanschluß der NICHT-Schaltung 116 verbunden. Die Schmitt-Schaltung 109 ist von herkömmlicher Bauart und ihr E:ngangsanschluß ist mit dem Ausgangsanschluß des Bandpaßfiltel-s 14 in der Analogsignal-Ver arbeitungseinheit II verbunden. Der Freqncnz-Spannngswand.er 111, dessen Eingangsanschluß an den Ausgangsanschluß der Schmitt-Schaltung 109 angeschlossen ist, ist ein Funktionsverstarker zum Umwandin der Frequenz in die Gleichspannung. Die Eingangsanschlüsse der Multiplizierschaltung 119 sind an die Ausgangsanschlüsse der Torschaltung 118 und des Frequenz-Spannungswandlers 111 angeschaltet. Der Vergleicher 120 ist eine Art Funktionsverstärker, desen Lingangsanschlüsse mit den Ausgangsanschlüssen der Multiplizierschaltung 119 und der Bezugsspannungsquelle 121 verbunden sind . Der Ausgangsanschluß des Vergleichers 120 ist an den Eingangsanschluß der Entsclieidungseinheit V angeschlossen, die nachstehend noch beschrieben wird.
Entsprechend der Entscheidungseinheit V in der fünften Ausfiihrungsform weist die Entscheidungseinheit V eine UND-Schaltung auf und ihre Eingangsanschlüsse sind an die Zusammenstoß-Zustands-Entscheidungs@inheit III und die Schutz einheit VI angeschlossen.
In dein sechsten Ausführungsbeispiel ist die zu vergleichende Relativgeschwindigkeit nicht auf 25 km/h fest eingestellt, sondern die l)rehzahl der biegsamen Welle des Geschwindigkeitsinessers in dem Fahrzeug wird in elektrische Impulse umgesetzt, um die Grundgeschwindigkeit oder Fahrzeuggeschwindigkeit festzustellen, so daß die Relativgeschwindigkeit in Abhäng@gkeit von der festgestellten Grundgeschwindigkeit wo auf andere Weise als mit der die Relativgeschwindigkeit feststellenden Einheit V in der fünften Ausführungsform bewertet werden kann.
Insbesondere die Drehzahl oder die Anzahl Umdrehungen der Drehwelle des Geschwindigkeitsmessers in dem Fahrzeug werden mittels des elektromagnetische:n Gebers 108 in el-ektrische Impulse und durch den Frequenz-Spannungswandler 110 in die Gleichspannung umgewandelt, die zu'der Impulsfrequenz oder Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs proportional ist Die Gleichspannung wird mit der Bezugsspannung von der Bezugsspannungsquelle 112 verglichen, die einer Grundge-:' schwindigkeit von Skm/h entspricht. Wenn die festgestellte Grundgeschwindigkeit unter 5km/h liegt gibt der Vergleicher 113 kein Ausgangssignal ab. Dann wird die TorschaLtung 114 geöffnet (ist nichtleitend), während die Torschaltung 118 geschlossen wird (leitend ist), da das Ausgangssignal der NICHT-Schaltung 116 an ihr anliegt. Infolgedessen wird nur die Ausgangsspannung des Spannungsgenerators 117 an den einen Eingangsanschluß der Multipilizierschaltung 119 angelegt. Wenn andererseits die Grundgeschwindigkeit 5 km/h überstiegen wiid, wird die Torschaltung 118 geöffnet, während: die Torschaltung 114 geschlossen wird, so daß die Ausgangsspannung des Spannungsgenerators 115 an dem einen Eingang anschluß der Multiplizierschaltung 119 anliegt.
Die Frequenz der von der Schmitt-Schaltung 109 erhaltenen Impulse ist die I)oppler-Signalfrequenz; die von dem Frequenz-Spannungswandler 111 erhaltene Gl.eichspannung ist proportional der Dopplor-Signalfrequenz, d.h. der Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeugs.
Die Ausgagsspannung des Spannungsgenerators 117 ist auf die halbe Spannung - des Spannungsgenera:tors 115 eingestellt, .o daß die Ausgangsspannung der Nultiplizierschaltung 119 die Hälfte der Spannung ist, die der Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeugs entspricht, wenn letzteres eine Geschwindigkeit von weniger als 5 km/h hat. Die von der Spannungsquelle 121 zugeführte Bezugsspannung wird auf eine Spannung eingestellt, die einer Relativgeschwindigkeit von 25 km(h entspricht, so daß der Vergleicher 120 ein Ausgangssignal angibt, wenn die Relativgeschwindigkeit über 50 km/h und die Grundgeschwindigkeit unter 5km/h liegt, oder wenn die Grundgeschwindigkeit mehr als 5 km/h und die Relativgeschwindigkeit mehr als 25 km/h beträgt. Die sechste Ausführungsform gibt daher nur ein Zusainmenstoßsignal ab, wenn der Vergleicher 120 gleichzeitig ein Aufprallsignal abgibt, wenn die Aufprallzustands-Entscheidungsschaltung III ein Ausgangssignal an die Entscheidungseinheit V abgibt.
Zusätzlich zu den mit der ersten Ausführungsform erzielten Ergebnifisen und Vorteilen weist die sechste Ausführunsform zusatzlich das Merkmal auf, daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung noch wirksamer verhindert bzw. unterbunden werden kann, wenn der Zusammstoß bzw. Aufprall bei niedriger Geschwindigkeit stattfindet, ein Gegenstand nur die Bahn eines Fabrzeugs kreuzt oder ein Fahrzeug beispielsweise an einer Kreuzung steht, wo es auf ein Grünsignal wartet.
In der sechsten Ausführungsform wird die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeugs mit #verglichen zwei unterschiedlichen Bezugswerten, wobei in Abhängigkeit von der Grundgeschwindigkeit des Fahrzeug von einem auf den anderen Wert umgeschaltet werden kann; die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorbeschriebene Anordnung beschränkt. B.eispielsweise kann die Ausgangsspannung der Bezugsspannungsquelle 121 umgeschaltet werden, oder der Bezugswert, mit dem die Relativgeschwindigkeit verglichen wird, kann umgekehrt proportional zu der Grundgeschwindigkeit geändert werden. Weiterhin kann das Signal digital verarbeitet werden. Darüber hinaus kann das Signal, das die Intensität der reflektierten Welle darstellt, die aus dem Dopplersignål abgeleitet wird, das aus der niederfrequenten Welle oder dem Differenzfrequenzsignal erhalten wird, mit der Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs beaufschalgt werden, um dieselben Ergebnisse und Wirkungen zu erzielen.
Wie in Fig. 17D dargestellt ist, unterscheidet sich die siebte Ausführunsforrn von der ersten dadurch, daß erstere zusätzlich eine die Richtung feststellende Einheit VII, um festzustellen, ob sich ein Gegenstand einem Fahrzeug nähert oder von diesem entfernt, und eine Entscheidinigseinheit V der vorbeschriebenen Art aufweist.
Die ersten und zweiten Glieder der Gleichung (1) unterscheiden sich in der Phase in positiver und negativer Richtung. Das heißt, die } ase des ersten Gliedes einer Phase des zweiten Gliedes um 90 vor oder nach, in Abhängigkeit davon, ob sich der Gegenstand oder das Ziel nähert oder entfernt. Es ist daher möglich, auf Grund der Phasenbe-Beziehung zwischen den ersten und zweiten Glied festzustellen, ob sich der Gegenstand oder das Ziel dem Fahrzuug nähert oder von diesem entfernt, Gestützt auf das vorbeschriebene Prinzip weist die die Richtung feststellende Einheit VII ein D-Flip-Flop, einen Integrator, eine Bezugsspannungsquelle und einen Vergleicher auf, Der Takteingang des D-Flip-Flops ist mit dem Bandpaßfilter 9 in der Analogsignal-Verarbeiturlgseinheit II über eine Wellenformerschaltung und der D-Eingangsanschluß ist mit dem Ausgangsanschluß des Bandpaßfilters 14 in der Analogsignal-Verarbeitungseinheit II über eine. Wellenformerschaltung verbunden. Der Ausgang ist an den Eingang des Integrators angeschaltet.
Der Integrator, dessen Ausgang an den Eingang des Vergleichers angeschaltet ist, integriert die Ausgangsimulse des D-Flip-Flops und hält die integrierten Impulse, bis das im folgenden noch zu beschreibende Rückstell- oder Löschsignal angelegt wird. Die Bezugsspannungsquelle ist an den anderen Eingang des Vergleichers angeschlossen, um diesen mit einer Bezugsspannung zu versorgen. Der Vergleicher vergleicht die Ausgangs spannung des Integrators mit der Bezugsspann @ng, und nur wenn erstere größer als letztere ist, gibt der Vergleicher das Ausgangssignal ab.
Die Entscheidungseinheit, die UND-Schaltung aufweist, gibt das Zusammenstoßsignal nur dann ab, wenn die Ausgangssignale der Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinheit III und der die Richtung feststellenden Einheit VII gleichzeitig an den Eingang der UND-Sc haltung angelegt sind.
Wenn sich ein Gegenstand einem Fahrzeug nähert, d.h. wenn der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug abnimmt, gibt das D-Flip-Flop das Ausgangssignal ab. Die Bezugsspannung ist so eingestellt, daß sie der Ausgangsspannung des Integrators entspricht, wenn dieser 12 Eingangsimpulse integriert hat, Der Vergleicher gibt daher nur dann das Ausgangssignal ab, wenn der Integrator- mehr als 12 Eingangsimpulse integriert hat. Wenn sich der Gegenstand entfernt, liegt am Ausgang des D-Flip-Flop kein Signal an, so daß der Vergleicher überhaupt kein Ausgangssignal abgibt. Die die Richtung feststellende Einheit VII gibt alos nur dann das Signal ab, wenn sich der Gegenstand dem Fahrzeug nähert. Folglich gibt die siebte Ausführungform nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn die Ausgangssignale der Aufprallzustands-Entscheidungseinheit III und der din Richtung feststellendenEinheit VII gleichzeitig an der Entsdeidungseinheit V anliegen.
Zusätzlich zu den mit der ersten Ausführungsform erzielten Ergebnissen und Vorteile weist diensiebte AusStihrungsform zusätzlich noch das Merkmal auf, daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sichreungsvorrichtung noch wirksamer verhindert und unterbunden werden kanal, wenn ein Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt, wenn sich das Zielobjekt an dem Fahrzeug vorbeibewegt, oder wenn sich das Zeilobjekt von dem Fahrzeug entfernt, so daß überhaupt kein Zusammenstoß stattfinden kann.
Die achte, in Fig. 17E dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß erstere eine den Elinimalpegel feststellende Einheit VIII und die Entscheidungseinheit V der vorbeschriebenen Art aufweist.
Die den Minimalpegel feststellende Einheit VIII weist im allgemeinen einen Vergleicher und eine Bezugsspannungsquel le auf. Die Eingangsanschlüsse des Vergleichers sind an die Bezugsspannungsquelle und an den Wechsel-Gleichspannungswandler 15 in der Analogsignal-Verarbeitungseinheit II angeschlossen; der Vergleicher vergleich die Ausgangsspannung der Spannungsquelle mit der der Verarbeitungseinheit. Der Vergleicher gibt ein Ausgangssignal nur dann ab, wenn die letzterwähnte Spannung größer ist als die zuerst erwähnte.
Die Entscheidungseinheit V weist im allgemeinen eine UND-Schaltung auf, deren Eingangsanschlüsse an die Ausgangsanschlüsse der Aufprallzustands-Entscheidungseinheit III und der den Min@@@alpegel feststellenden VIII ,ngeschaltt sind.
In dieser Ausfiihiungsform ist die Bezugsspannung auf- eine Spannung eingestellt,. die dem Abstand zu einem Gegenstand uan zwei Metern entspricht, so daß der Vergleicher nur dann das Ausgangssignal abgibt, wenn der Abstand zu einem Gegenstand weniger als zwei Meter beträgt. Die Entscheidungseinheit V gibt das Aufprallsignal nur dann ab, wenn die Ausgangssignale der Entscheidungs einheit III und der den Minimalpegel feststellenden Einheit VII gleichzeitig an der Entscheidungseinheit V anliegen.
Zusätzlich zu den mit der ersten Ausführungsform erzielten Wirkungen und Vorteilen weist die achte Ausführungsform zusätzlich noch den Vorteil auf, daß die den Minimalpegel feststellene Einheit VIII feststellt, ob die Intensität des Signals, das von einem Gegenstand bzw. Zielobjekt reflektiert ist, der bzw. das in den vorbestimmten Intensitätsbereich eindringt, der durch die Stellungen und Winkel der Sende- und Empfangsantennen bestimmt ist, über einem vorbestimmten Pegel liegt oder nicht, und zwar unabhängig von dem Reflexionsfaktor und der Form oder der Abmessung eines Gegenstandes. Mit anderen Worten, unabhängig von dem Reflexionsfaktor und der Form oder Abmessung eines Gegenstandes wird mit der letzterwähnten Ausführungsform zuverlässig festgestellt, wann einmal in den vorbestimmten Intensitätsbereich eingedrungen worden ist, und der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung kann verhindert werden.
In dem Radarsystem, das in. den obeii erwähnten Ausführungsformen der vorliesenden Erfindung verwendet ist, gibt dasselbe Intensitätsverhältnis des reflektierten Signals InanchmaJ zwei verschiedene Abstände zu demselben Gegenstand an.
Infolgedessen kann von einem Gegenstand, der das Signal mit großer Intensität reflektiert, fälschlicherweise angenommen werden, daß er sich in einem verhältnismäßig geringem Abstand voii einem Fahrzeug befindet, obwohl der Gegenstand von dem Fahrzeug weit entfernt ist. Mit der den Minimalpegel feststellenden Einheit VIII in der achten Ausführungsform ist aber auch diese Schwierigkeit überwunden und ein unbeabsichtigter Betrieb der Sicherungsvorrichtung vermieden.
Zusätzlich zi dem vorbeschriebenen Radarsystem kann irgendein anderes gecignetss Radarsystem, wie ein Alxl- oder ein Zweifrequenz-Radarsystem, in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die neunte, in Fig. 17F dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist im allgemeinen zwei Wellenverarbeitungs einheiten I' mit rechts und links angeordneten, bistatischen Sende- und Empfangsamtennen, Die in Fig.3 dargestellt, zwei mit den Wellenverarbeitungseinheiten I' verknüpfte Analogsingal-Verarbeitungseinheiten II' , zwei an die Analogsignal-Verarbeitungscinheiten II' angeschaltete Aufprallzustands-Entsclleidunwseinheiten III', zwei den Maximalpegel feststellende Einbeiten IX und die Entscheidungseinheit V auf.
Die rechts und @@nks angeordneten Sende- und Empfangsanteilen der WelElverarbeitungseinheiten I' sind wie die Vorspur an den Vorderrädern eines Fahrzeugs nach innen geneigt, so daß der Abstrahlwinkel der Strahlen innerhalb von 10 bis 30° begrenzt werden kann. Weiterhin sind die rechts und links angeordneten Antennen in einem vorbestimmten Abstand in der Größenordnung c3n 50-140 cm voneinander angebracht. Folglich wird die Intensität desDopplersignals sehr gering, wenn ein Gegenstand oder Ziel nur danllurs eine Fahrzeugs kreuzt, so daß kein Zusammenstoß zu erfaßt ten ist. Andererseits weist das Dopplersignal eine ziemlich große Intensität auf, wenn sich ein Gegenstand sehr nahe bei den Sende- oder Empfangsantennen befindet, so daß ein Zusammenstoß bzw. Aufprall unvermeidlich ist.
Die den Elaximalpegel feststellenden Einheiten IX stellen fest, ob der Pegel des Dopplersignals einen@ vorbestimmten lntensitätspegel eneicht oder nicht; hieraus wird dann festgestellt, ob ein Gegenstand in einen durch die Strahlen der Sende- und Empfangsantennen festgelegten, vorbestimmten Intensitätsbereich eingedrungen sind oder nicht0 Wenn ein Gegenstand in diesen Bereich eindringt, liegt die Intensität des von dem Gegenstand reflektierten Signals s über einem vorbestimmten Pegel. Die den Maximalpegel Bestetellenden Einheiten IX weisen jeweils einen Vergleicher und eine Bezugsspannungsquelle auf. Der Eingangsanschluß des Vergleichers ist an den Ausgangsanschluß des Wechsel-Gleichspannungswandlers 15 (15') in den Analogsignal-Verarbeitungseinheiten II' und an den Ausgangsanschluß der Bezugsspannungsquelle angeschlossen; der Vergleicher vergleicht die Ausgangsspnnnung des Wechsel-Gleichspannungswandlers 15 (15') mit der Bezugsspanllung, so daß der Vergleicher nur dann, wenn die zuerst erwähnte Spannung größer als die zuletzt erwähnte Spannung ist, das Ausgangssignal abgibt.
Die Entscheidungseinheit V weist eine ODER-Schaltung, deren Eingangsanschlüsse an dieAusgangsanschlüsse der Vergleicher in den deu Maximalpegel feststellenden Einheiten IX angeschaltet sind, eine an die Ausgangsaischlüsse der Aufprallzustands-Entscheidungseinheiten III' angeschlossene UND-Schaltung und eine ODER-Schaltung auf, deren Eingangsanschlüsse an die Ausgangsanschlüsse der UDER- und UND-Schaltungen angeschlossen sind. Die Entscheidungseinheit V gibt das Ausgangssignal nur dann ab, brenn entweder die an die Entscheidun5seinheiten III' angeschlossene UND-Schaltung oder die an die die Maximalpegel feststellende Einheiten IX angeschlossene ODER-Schaltung das Ausgangssignal abgibt.
Der Dirchmeseer des vorbestimmten Entfernungsbereichs, der durch die Entscheidungseinheiten III' in der neunten Ausführungsform festgelegt ist, ist so gewählt, daß er kleiner als die zweifache Breite W des Fahrzeugs, d.h. 2W ist, so daß ein Gegenstand, der nahe bei einem Ende des Fahrzeugs gegen dieses anstößt bzw. auf dieses aufprallt, durch die Aufprallzustands-Entsch eidungseinheiten III' nicht festgestellt werden kann. Weiterhin sind die vorbestiijlmten Intensitätsbereiche :nit einer Fläche, die kleiner als der vorbestinu'ite, durch die Entscheidungseinheiten III' festgelegte Entfernungsbereich ist, sowohl an den rechten als auch den linken Enden des vorbestimmten Entfernungsbereichs nahe bei und vor dem Fahrzeug ausgebildet. Im Gegensatz zu dem monostatischen Radarsystem andert sich das bei dem bistatischen Radarsystem erhaltene Dopplersignal in Abhängigkeit von der Entfernung bzw. . dem Abstand zu einem Gegenstand bet@ächtlich. Das heißt, die Intensität des Dopplersignals ändert sich in Abhängigkeit von dem Pteflexionsfaktor und der Größe oder Abmessung eines Gegenstandes in -einem großen Bereich; bei dieser Ausführungsform sind die Sende- und Empfangsantennen aber in einem Abstand von 50 bis 140 cm voneinander angeordnet, so daß der Anderungsbereich in der Intensität der Dopplersignale gleich oder kleiner als der Änderungsbereich im Abstand zu einem Gegenstand sein kann. Die Intensität desDopplersignals von einem Gegenstand in (aus) dem vorbestimmten, durch die Sende- und Empfangsantennen festgelegten Intensitätsbereich können aus den. Strahlen der Seiten- bzw Nebenlceulen gemessen werden, deren Winkel größer sind als die der Hauptkeulen (die Intensität der Strahlen in der Seitenkeule liegen im allgemeinen in der Größenordnung von einigen hundertstel der Intensität des Signals in der Mitte der Hauütkeulen). Die Intensität ist aber äußerst gering, so daß ob ein Gegenstand in einer Hauptkeule vorhanden ist oder nicht, aus der Intensität des Dopplersignals unabhängig von dem Abstand zu einem Gegenstand, dem Reflexionsfaktor und der Form des Gegenstnndes festge-stellt werden karni. Die Intensität des Dopplersignals nimmt zu, wenn sich ein Gegenstand dem Fahrzeug (oder den Sende- und Empfangssantennen) nähert, erreicht den Maximalwert und nimmt dann wieder ab. Dasselbe gilt, wenn sich das Fahrzeug und der Gegenstand jeweils in entgegengesetzten Richtungen bewcgen.
Bei dieser Ausführungsform sind die Wirkungen der Form und des Reflexinnsfaktors eines Gegenstandes kleiner als die Auswirkungen des Abstandes zu dem Gegenstand und der Lage des Gegenstands, so daß der Maximalwert des Dopplersignals von einem kleinen Gegenstand bzw. Zielobjekt mit einem geringen Reflexionsfaktor, das mit dem Fahrzeug zusammenstößt, größer ist als der des Dopplersignals von einem großen Gegenstand mit einem großen Reflexionsfaktor, der nicht mit dem Fahrzeug zusammenstößt.
Mit der neunten Ausführungsform wird unabhängig von dem Reflexionsfaktor und der Form des Gegenstandes nur ein solcher Gegnstand erfaßt, der mit dem Fahrzeug zusammenstößt bzw. auf dieses aufprallt und nur dann wird das den Zusammenstoß anzeigende Signal abgegeben. Ferner kann sogar ein Gegenstand, der sich einem Ende des Fahrzeuges nähert, u'n auf dieses aufzuprallen1 erfaßt werden, wenn der Gegenstand .íin die vorbestimmten, durch die vorbestimmten Intensitätsbereiche eindringt, die durch die die tiaximalegel feststellende Einheiten IX gebildet sind.
Folglich kann ein Versagen der Sicherungsvorrichtung, die nicht ausgelöst wird, wenn sie ausgelöst werden müßte, verhindert werden. Weiterhin kann der durch die Entscheidungseinheiten III' festgelegten Bereiche ];leiner gemacht werden, so daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung verhindert bzw. unterbunden werden kann, wenn sich eön Gegenstand dem Fahrzeug unter einem großen Annäherungswinkel nähert, so daß ein Zusammenstoß vermieden werden kann. Durch die Verknüpfung der Entscheidungseinheiten III' mit den den Maximalpegel feststellenden Einheiten IX können die ihnen anhaftenden Fehler ausgeglichen und die mit ihnen erzielten Vorteile verbessert werden, sodaß nur dann, wenn der Aufprall stattfindet, das Aufprallsignal abgegeben wird. Auf diese Weise kann die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Zusammenstoßvorausbestimmung sehr verbessert werden.
Das zehnte in den Fig.17G und 19 dargestellte Ausführungs-, beispiel gemäß der Erfindung weist zwei Wellen verarbeitende Einheiten Il, zwei Signal verarbeitende Einh@eiten II' zwei. Aufprallzustands-Entscheidungseinheiten III', eine den Annäherungswinkel feststellende Einheit IX und die Entscheidungsschaltung V auf, wie in Fig. 17G dargestellt ist.
Wie in Fig.29 dargestellt ist, weist die diese Annäherung feststellender: Einheit X Zähler 100 und 1015 RS-Flip-Flops 102 und 103, eine ODER- Schaltung 104 eine UND-Schaltung 105, eine Verzögerungsschaltung 106 und ein D-Ftip-Flop 107 auf.
Die Zähler 100 und 101 sind Vierbit-Digitalzähler, und die Verzögerungsschaltung 106 weist ein herkömmliches UND-Glied für eine Verzögerung um einige hundert Nanosekunden auf.
Die RS-Flip-Flops 102 und 103 und das D-Flip-Flop 107 sind ebenso wie die ODER-Schaltung 104 und die UND-Schaltung 105 von herkömmlicher Bauart.
Der Eingangsanschluß des Zählers 100 ist an den Ausgangsanschluß der Schmitt-Schaltung 34R und seine Ausgangsanschlüsse sind an die Eingangsanschlüsse des RS-Flip-Flops 102 und der ODER-Schaltung 104 angeschaltet. In ähnlicher Weise ist der Eingangsanschluß des Zählers 104 mit dem Ausgangsanschluß der Schmitt-Schaltung 34L und seine Ausgangsanschlüsse mit den Eingangsanschlüssen des RS-Flip-Flops 103 und der ODER Schaltungen 104 verbunden. Die Eingnngsanschlüsse der UND-Schaltung 105 sind mit den Ausgangsanschlüssen der RS-Flip-Flops 102 und 103 verbunden; sdn Ausgangsanschluß ist an den D-Anschluß des D-Flip-Plops 107 angeschaltet, dessen Ausgang mit der Entscheidungs schaltung V verbun'den ist. Der Ausgangsanschluß der ODER-Schaltung 104 ist an den Eingangsanschluß der Verzögerungsschaltung 106 und an den C-Anschluß des D-Flip-Flops 107 angeschaltet. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 106 ist mit den Rückstellanschlüssen der RS-Flip-Flops 102 und 103 und mit den Rückstell- bzw. Löschanschlüssen der Zähler 100 und 101 verbunden.
Die Frequenz der Ausgangsimpulse jeder der Schmitt-Scha-ltungen 34R und 34L ist proportional der von den rechten und linken Antennen jeweils gemessenen Relativgeschwindigkeit. Der eine der Ausgangsanschlüsse der Zähler 100 oder 101, die an den Einstelleingang des RS-Flip-Flops angeachaltet sind, gibt das Ausgangssignal ab, nachdem eine erste vorbestimmte Anzahl von Impulsen (nicht die Gesamtzil Impulse) gezählt ist. Der andere Ausgangsanschluß des Zahlers 100 oder 101, der mit der ODER -Schaltung verbunden ist, gibt das Ausgangssignal ab, nachdem eine zweite vorbestirmte Anzahl von Impulsen (die Gesamtzahl Impulse) gezählt ist. Wenn die Ausgangssignale der RS-Flip-Flops 102 und 103 gleichzeitig an die UND-Schaltung 105 angelegt werden, gibt letztere das Ausgangssignal an das D-Flip-Flop 107 ab.
Die ODER Schaltung 104 gibt ein Ausgangssignal ab, wenn einer der Zähler 100 oder 101 das Ausgangssignal abgibt, nachdem die zweite vorbestimmte, voll Anzahl Impulse gezählt eist. Das D-Flip-Flop gibt das Ausgangssignal ab, wenn einer der Zähler 100 und 101 die zwiete vorbestimmte Gesamtzahl von Eingangsimpulsen zählt, nachdem die Zähler 100 und 101 bereits eine erste vorbestimmte Anzahl von Eingangsimpulsen gezählt haben. Ob der Annäherungswinkel oder das Verhältnis zwischen den durch die rechten und linken Einheiten gemessenen Geschwindigkeiten in einem vorbestimmten Bereich liegt, oder nicht, kann auf diese Weise festgestellt werden.
Wenn einer der Zähler 100 und 101 eine zweite vorbestimmte Gesan'tzahl von Eingangsimpulsen gezählt hat, gibt die Vcrzögerungsschal g ng 106 das Ausgangssignal, das zeitlich um einige hundert Nanosekunden hinter dem Ausgangsignal der ODER-Schaltung 104 verzögert wird, so daß die Zähler 100 und 101 gelöscht oder zurückgestellt werden. Danach wird der vorbe-chriebene Vorgang periodisch wiederholt.
Wie aus Gleichung (5) zu ersehen ist, sind die durch die links und rechts angeordneten Antennen gemessenen Geschlfindigkeiten vr1 und vrr gegeben durch vr1 = v cos(#1 - #1) und vrr = v cos(#r - #1) wobei #1 der Winkel des Gegenstandes bezüglich der links angeordneten Antenne in dem Polarkoordinaten-System mit dem Antennenplatz als Nullpunkt, und #r der Winkel des Gegenstandes bezüglich der rechts angeordneten Antenne in dem Polarkoordinaten-System mit dem Platz der rechten Antenne als Nullpunkt ist.
Wenn der Winkel #1 bestimmt ist, fällt das Verhältnis in einen vorbestimmten Bereich, wenn der Gegenstand auf das Fahrzeug aufpralllt; dies ist durch von den Erfindern durchgeführte Versuche bestätigt worden.
0 Ob der Annäherungswinkel #1 innerhalb von 30 liegt oder nicht, wird bei dem zehnten Ausfiihrungsbeispiel festgestellt, so daß die den Annäherungswinkel feststellende Einheit X das Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn der Annäherungs winkel in einem Be@e@ch zwischen 0° und 30° liegt.
Zusätzlich zu den mit der ersten Ausführungsform erzielten Wirkungen und Vorteilen weist die zehnt Ausführungsform zusätzlich noch den Vorteil auf, daß der nicht beabsichtigte Betrieb der Si@@erungsvorrichtung verhindert werden kann, wenn der Annäherungswinkel groß ist, d.h. wenn ein Gegenstand gegen eine Seite eines Fahrzeugs stoßen würde, so daß die Sicherungsvorrichtung im Fall eines Aufpralls keine wirksame Messung schafft. Mit anderen Worten, die Sicherungsvorrichtung wird nur ausgelöst, wenn es erforderlich ist. Wenn der Aufprall-Zeitkreis Tp bei dem großen Annäherungswinkel #1 größer gemacht wird, dann kann der knbeabsichtigte Betrieb der Adfprallzustands-Entscheidungseinheiten III' vorkommen, wie aus Fig.1 zu ersehen ist. Die den Annäherungswinkel feststellende Einheit X ist vorgesehen, um ein solches Vcrsanen zu verhindern.
Mit der zehnten Ausführungsform kann das Aufprallsignal, wann die Sicherungsvorrichtung ausgelöst werden muß, sicherer und-zuverlässiger als mit der ersten Ausführungsform abgegeben werden, und es kann auch der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung verhindert werden In dem zehnten Ausfünrungsbeispiel ist die den Annäherungs winkel -feststellende Einheit X als digitale Schaltung beschrieben wor-den. Selbstverstandlich kann in Verbindung mit dein zehnten Ausführungsbeispiel auch eine analoge, den Annäherungswinkel feststellende Einheit mit einem Frequenz-Spannungswandler, einer Teilerstufe und einem Vergleicher verwendet werden.
Wie in Fig. 17H dargestellt ist, weist die elfte Ausführungsform zwei Wellenverarbeitungseinheiten I', zwei analoge Verarbeitungseinheiten II' , zwei Aufprallzustands-Entscheidungseinheiten III' , die Schutzeinheit IV', die eine Richtung feststellende Einheit VII',die den Minimalpegel feststellende Einheit VIII', die den Maximalpegel feststellenden Einheiten IX, die den Annäherungswinkel feststellende Einheit X und die Entscheidungseinheit V auf. Die Schaltungselemente, die im Aufbau und der Wirkungsweise den in den vorbeschriebenen Ausführungsformen entsprechen, werden im folgenden nicht mehr beschrieben.
Das elfte, in Blockschaltbildern in den Fig. 12A bis 12D und 13A bis 13D dargestellte Ausführungsform ist an die inVerbindung mit den Fig.5A bis 5D beschriebenen Wellenverarbeitungseinheiten I' angeschaltet. Die Bauteile oder Schaltungen, die durch Bezugszeichen mit einem Zusatz R bezeichnet sind, gehören zu den rechten Einheiten; selbstverständlich weist die elfte Ausführungsform auch die entsprechenden Baueleniente oder Schaltungen in den links angeordneten Einheiten auf, die durch Bezugszeichen mit einei Zusatz L bezeichnet sind. Die Bauelemente oder Schaltugen, die mit den Bezugszeichen 8 bis 15 und 23 bis 27 bezeichnet sind, sind bereits beschrieben worden und werden daher in Verbindung mit dem elften Ausführungsbeispiel nicht mehr beschrieben. In den Fig. 12A bis 12D haben Schmitt- Schaltungen 33R und 34R, deren Eingangsanschlüsse an die Ausgangsansdhlüsse der Bandpaßfilter 9R bzw. 14R angeschaltet sind, die Aufgabe, das Ausgangssignal "1" in der positiven oder negativen Halbperiode der Signale JO und Ji abzugeben, die die Ausgangs signal der Bandpaßfilter 9R bzw.
14R sind. Wie oben bereits beschrieben, unterscheiden sich die Signale JO und J1 in derPhase uifl 900. Insbesondere die Phase des Signals J1 eilt in Abhänggkeit von dem sich nähernden oder entfernenden Zielobjekt der Phase des Signals JO vor oder nach. Ob sich das Zielobjekt nähert oder entfernt kann daher durch Vergleich der Phasen dieser Signale JO' J1 mittels eines Diskriminators festgestellt werden.
Der Diskriminator 35R gibt das Signal "1" in jeder Periode des Dopplersignals ab, wenn sich ein Gegenstand nähert.
Der Aufbau des Diskriminators 35R ist in Fig. 14 dargestellt; er weist einen monostabilen Multivibrator tDIY und eine UND-Schaltung auf. Mittels eines Vergleichers 36P können die Abmessungen eines Gegenstandes aus der Intensität des empfangenen Signals oder des vnn dem Gegenstand in dem oben beschriebenen Bereich "SRL" reflektierten Signals bestimmt werden. Mit anderen Worten mittels des Vergleichers 36R wird das Auslösen bzw. die Betätigung der Sicherungsvorrichtung verhindert, wenn ein in den Bereich dringender Gegenstand so klein ist, daß ein Fahrer nicht schwer verletzt werden kann, selbst wenn der Gegenstand auf das Fahrzeug auftrifft. Mittels des Vergleichers 36R kann das Ausgangssignal "1" nur abgegeben werden, wenn die Intensität des abgegebenen Signals in Form einer Spannung über einer vorbestimmten Bezugsspannung liegt. Ein Vergleicher 37R entspricht im Aufbau und der Arbeitsweise dem Vergleicher 36R; ergibt das Ausgangssignal "1" an, wenn die Intensität des empfangenen Signals über einem vorbcstimmten Pegel liegt. Der Vergleicher 36R oder 36L gibt das Ausgangssignal "1" in Abhängigkeit davon ab, daß das logische Produkt des logischen Produktbereichs 5RL der vorbeschriebenen Bereiche 5R und SL mit der logischen Sunme der Ausgäpge der rechten und linken Vergleicher 36R und 36L multipliziert wird, während der Vergleicher 37R die Intensität des empfangenen Signals feststellt, das von einem Gegenstand in einem Bereich reflektiert ird, der dem Fahrzeug näher liegt als der Bereich "SRL". Der Vergleicher 27bR legt den Nahbereich fest und gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn das Verhältnis zwischen den Werten eO und e1, d.h.
den Ausgangssignalen der Wechsel-Gleichspannungswandler 10 und 15, über einem vorbestimmten Pegel liegt, wie vorbeschrieben ist. Der Vergleicher 27 gibt das Signal ab, wein der Gegenstand beispielsweise drei Meter ist, bzw. drei Meter von dem Fahrzeug entfernt ist, was gleich der zweifachen Breite W des Fahrzeugs ist, während der Vergleicher 27b das Ausgangssignal "1" abgibt, wenn der Gegenstand beispielsweise 1,5 m von dem Fahrzeug entfernt ist. Ein Detektor 38 gibt das Ausgangssignal "1" oder "O"i.in Abhängigkeit davon ab, ob das Fahrzeug fährt oder steht, so daß die unter Bezunahme auf Fig.13 im einzelenen beschriebenen digitalen @chaltungen die Signale auf unterschiedliche Weise verarbeiten könnnn. Ein UND-Glied 40 legt den gemeinsaiiien Bereiche "SRL" der Bereiche 5R und SL fest; ein ODER-Glied 41 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn einer Vergleicher 36R oder 36L das Ausgangssignal "1" abgibt; ein UND-Glied 42 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn die Ausgangssignale "lt' gleichzeitig von den UND- und ODER-Glidern 40 und 41 anliegen; ein ODER-Glied 43 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn einer der Vergleicher 27bR oder 27bL das-Ausgangssignal "1" abgibt; ein ODER-Glied 44 gibt das Ausgangssignal "1" 1" ab, wenn einer der Vergleicher 37R oder 37L das Ausgnagssignal "1" abgibt; einen UND-Glied 45 gibt das Ausgangssignal "1" nur dann ab, wenn beide QDER-Glieder 43 und 44 die Ausgangssignale "1" abgeben; und ein ODER-Glied 46 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn eines der UND-Glieder 42 und 45 das Ausgangssignal "1" abgibt. Durch die Anordnung der vor-, beschriebenen UND- und ODER-Glieder liegt am Ausgang des ODER-Glieds 46 das Signal "1" an, wenn ein Gegenstand in den gemeinsamen Bereich "SRL" eindringt und die Intensität des von diesem empfangene Signal über einem vorbestimmten Pegel liegt, oder wenn die Intensität des von einem Gegenstand empfangenen Signals in dem näheren, vorbestimmten Bereich über einem vorbestimmten Pegel liegt. Ein letztes UND@Glied 47 gibt das Ausgangssignal @1" nur dann ab, wenn das ODER-Glied 46 ebenso wie die digitalen, vorbeschriebenen Operationsschaltungen gleichzeitig die Ausgangssignale '1" abgeben, so daß ein Thyristor~48 leitend wird, Folglich wird eine Vorrichtung 49 zum Auslösen bzw. Betätigen der Sicherungsvorrichtung erregt; die Vorrichtung ist im Fall einer Sicherungsvorrichtung, die durch eine Explosion von Pulver ausgelöst wird, an eine elektrische ZandRapsel oder im Fall einer Auslösung mittels eines Solenoidventils an eine Erregerspule angeschlossen.
Der Aufbau der in den Fig. 12A bis 12D dargestellten Rigitalen Operationseinheit 39 ist in den Fig. l3A bis 13D wiedergegeben. Dreibit-Zahler 51 und 52 zählen die Impulse von den Richtungsdiskriminatoren 35R und 35L, wenn sich ein Gegenstand nähert, und an den Q-Anschlüssen der R-S-Flip-Flops 53 und 54 liegen die Signale "1" an, wenn sie eingestellt werden, wenn die Zähler 51 und 52 eine vorbestimmte, volle Anzahl von Impulsen gezählt haben. Ein UND-Glied 55 gibt das Ausgangssignal "1" nur dann ab, wenn die RS-Flip-Flops 53 und 54 gleichzeitig die Ausgaiigssignale "1" abgeben. D.h.,das U?W-Glied 55 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn die Richtungsdiskriminatoren 35R und 35L den sich nähernden Gegenstand feststellen, und nachdem die Zähler 51 und 52 eine vorbestimmte, volle Anzahl von Impulsen gezählt haben. Die Zähler 51 und 52, sowie die Flip-Flops 53 und 54 haben Rückstellanschlüsse R.
In den digitalen Schaltungen der gerade beschriebenen Ausführungsform stützen sich alle Operationen auf Bezugszahlen von Impulsen oder einen Impuls von vier Bits oder fünfzehn Wellen des Dopplersignals, so daß die vorbeschriebenen, die Richtung unterscheidenden Zähler die Ausgangssignale abgeben, wenn sie acht der fünfzehn BezugsiBIpulse gezählt haben.
Ein D-Flip-Flop 56 gibt das Ausgangssignal "1" an den Q-Anschluß und; das invertierte Ausgangssignal "O" an den Q-Anschluß ab. Die Taktimpuls-Teilerstufe 13b. teilt die Frequenz des Oszillat-ors in die Frequenz der Taktimpulse.
Die Taktimpuls-Teilerstufe 13b kann ein Taktimpulsgenerator sein. Die Taktimpulse von der Teilerstufe 13b werden mittels eines Flip-Flops 57 auf die halbe Frequenz herabtransformiert, und ein UND-Glied 58 gibt dasAusgangssignal "1" nur ab, wenn die Ausgangssignale "1" von dem Q-Anschluß des D-Flip-Flops-56, wenn das Fahrzeug steht, und von dem Ausgangsanschluß der Taktimpuls-Teilerstufe 13b anliegen. Ein UND-Glied 59 gibt das logische Produkt aus dem Ausgangssignal "1", das an dern Anschluß des D-Flip-Flops 56 erscheint, wenn das Fahrzeug fährt, und, aus dem Ausgangssignal des Flip-Flops 57ab Ein ODER-Glied 60 gibt die logische Sunime der Ausgangssignale der UND-Glieder 58 und 59 ab. Wenn das Fahrzeug steht, gibt aufgrund der Anordnung der Schaltungen 13b und 56 bis 60 infolgedessen das ODER -Glied 60 Ausgangsimpulse einer Frequenz ab, die gleich zweimal der Frequenz ist, wenn das Fahrzeug fährt.
Ein UND-Glied 61 gibt das logische Produkt der Ausgangssignale des ODER-Glieds 60 und eines R-S-Flip-Flops 70 ab, wie im folgenden noch beschrieben wird; ein ODER-Glied 62 gibt die logische Summe der Ausgangssignale der Vergleicher 27R und 27L zum Einspeichern der Geschwindigkeit V3 ab, die im Abstand 2W von dem Fahrzeug in der vorbeschriebenen Welse gemessen wird. Eil1 UND-Glied G3 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn die Ausgangssignale "1" des ODER-Glieds 62 und eines irii folgenden noch zu beschreibenden ODER-Glieds 72 anliegen . Ein RS-Flip-Flop 64 gibt das Ausgangssignal "1" an seinen Q-Anschluß ab, wenn das Ausgangssignal "1" des UND-Glieds 63 an clBm Einstellanschluß S anliegt.
Die Ausgangssignale der Schmitt-Schaltungen 34R und 34L liegen über eine Rücksteuerschaltung 50 an den Eingangsanschlüsseln der Vierbit-Zähler 65 und 66 zum Messen des Verhältnisses zwischen den Frequenzen der durch die links und rechts angeordneten Einheiten gemessenen Dopplersignale oder des relativen Geschwindigkeitsverhältnisses an. Der Aufbau der Rücksteuerschaltung 50 ist in Fig. 15 durgestellt.
Sie weist zwei rechts und links angeordnete, monostabile Multivibratoren MMVR und MMVL auf, die entsprechend den Ausgangsimpulsen von den Schnittschaltungen 34R bzw. 34L gesteuert werden, und drei UND-Schaltungen und UNDR, UNDL und UNDC auf. Wenn die Impulse an den UND-Schaltungen innerhalb einer vorbestimmten Zeit anliegen, werden s@i e geschlossen, so daß die Ausgangssignale der Schmitt-Schaltungen 34R und 34L über die UND Schaltungen laufen können. Wenn die Pause zwischen den Ausgangsimpulsen der Schmitt-Schaltungen 34R und 311L über einer vorbestimmten Zeit liegt, wird das Lösch- oder Rückstellsignal@"1" gegeben, um das llS-Flip-Flop 64, eine Speicherschaltung 68, Flip-Flops 73, 79, 80 und 83 zurückzustellen, wie nachstehend beschrieben wird.
Wenn einer der Zähler 65 oder 66 zu zählen beginnt, wird das UND-Glied 61 geschlossen und die Tnktimpulse werden von einem Fünfbit-Zähler 67 gezählt. Der Zähler 67 hört mit Zählen auf, wenn einer der Zähler 65, 66- oder 67 ein vorbestimmte volle Anzahl von Impulsen gezählt ijat. Der Zähler 67 wird im folgenden als-der "Relativgeschwindigkeits-Zähler" bezeichnet. Der Inhalt des Zählers 67 ist umgekehrt proportional zu der Geschwindigkeit oder gleich 1/v3; der Zähler wird zurückgestellt, wenn einer der Zähler 65, 66 eine vorbestimmte Anzahl Impulse gezählt hält, und derselbe Vorgang wird periodisch wiederholt, so daß wenn dieAnzahl der gezählten Impulse üher einer vorbestimmten Gesamtzahl liegt oder wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, das Ausgangssignal abgegeben und über das ODER -Glied 72 zur Speicherung an das Flip-Flop 63 übertragen wird. Das Ausgangssignal "O" erscheint dann an dem Q-Anschluß des Flip-Flops 73 und liegt an dem Eingangsanschluß des UND-Glieds 47 an. Dies bedeutet, daß die Aufprallgeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
Wenn das Signal "1" an einem der Anschlüsse 27R oder 27L erscheint, d.h. wenn ein Gegenstand in den Bereich (2W) eindringt, und wenn einer der Relativgeschwindigkeit-Verhältniszähler 65 oder 66 oder der Relativgeschwindigkeitszähler 67 eine vorbestimmte Gesamtanzahl von Impulsen zählt, wird der Inhalt des Relativgeschwindigkeitszählers 67 an die Fünfbit-Speicherschaltung 68 übertragen. Die Anzahl der in der Speicherschaltung 68 gespeicherten Impulse stellt die rechte oder linke Relativgeschwindigkeit dar, die größer ist als die rechte oder linke Relativgeschwindigkeit in dem vorbestimmten Bereich, die der Annäherung vr= v cos (# - #1) # v genügt, und stellt das Signal dar, das mit einem höheren Genauigkeitsgrad proportional zu 1/v3 ist.
Die Ausgangsanschlüsse der Speicherschaltung 68 sind an Transistorschalter in den Multiplizierschaltungen 25 R und 25L angeschlossen, in denen die Wechsel-Gleichspannungswandler verwendet sind, die wie im einzelnen in Fig. 18 dargestellt ist, aus Widerstandsnetzwerken bestehen. Die Ausgangsspannungen der Wechsel-Gleichspannungswandler 10R und lOL liegen an den Bezugsspannungsanschlüssen der Wechsel-Gleichspannungswandler an, deren digitale Eingangsanschlüsse an die Ausgangsanschlüssse der Speicherschaltung 68 angeschaltet sind, so daß das Produkt e0, multipllziert mit 1/V3 ab gegeben wird.
Wenn einer der Zähler 65 oder 66 zu zählen beginnt, gibt ein ODER-Glied 69 das Ausgangssignal ab, um das RS-Flip-Flop 70 zurückzustellen, so daß das Ausgangssignal "1" an dem Q-Anschluß erscheint. Hierdurch wird dann das UND-Glied 61 geschlossen, so daß der llelativgeschwindigkeitszähler 67 die Taktimpulse zu zählen beginnt. Ein ODER-Glied 71 gibt das Ausgangssignal "1" an, wenn einer der Zähler 65,66 eine vorbestimmte Gesamtanzahl von Impulsen gezählt hat, während das ODER-Glied 72 das Ausgangssignal "1" abgibt, wenn einer der Zähler 65, 66 oder 67 eine vorbestimmte Gesamtanzahl von Impulsen zChlt, So daß das RS-Flip-Flop 70 zurückgestellt wird und der Inhalt des D-Flip-Flops 73 ausgewechselt wird.
Eine Verzögerungsschaltung 74 dient zum Rückstellen des D-Flip-Flops Bo um die die Richtungsfeststellung betreffende Information auszuwechseln bzw. zu ersetzen. Eine Verzögerungsschaltung 75 dient zum Zurückstellen der RS-Flip-Flops 76 und 77, die die Ausgangssignale der Relativgeschwindigkeit-Verhältniszähler 65 und 66 und des Relativgeschwindigkeitszählers 67 speichern. Die Ausgangsanschlüsse der RS-Flip-Flops 76 und 77 sind mit einem UND-Glied 78 vrbunden, das das Ausgangssignal "1" abgibt, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis über einem vorbestimmten Pegel liegt (int'diesem Fall hat einer der Zähler 65 und 66 bereits eine vorbestimmte Gesamtanzahl von Impulsen gezählt, während der andere Zähler 66 oder 65 das Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen etwa beendet). Der Annäherungswinkel ist kleiner, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis näher an eins liegt. Das heißt, ein Gegenstand steuert den Mittelpunkt zwischen den linken und rechten Beobachtungspunkten oder zwischen den linken und rechten Antennen an. Mit anderen Worten, nur wenn die Sicherungsvorrichtung zum Schutz eines Fahrers ausgelöst werden muß, gibt das UND-Glied 78 das Ausgangssignal "1" ab, so daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung, wenn sic ein Gegenstand und ein Fahrzeug in entgegengesetzten Richtungen aneinander vorbeibewegen, verhindert werden kann. Ein D-Flip-Flop 79 speichert das Ausgangssignal des UND-Glieds 78, en das ODER-Glied 71 das Ausgangssignal "1" abgibt; ein UND-Glied 81 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn ein Fahrzeug steht, oder wenn das Ausgangssignal "1" des Flip-Flops 79 an dem UND-Glied 81 anliegt. Andererseits gibt ein UND-Glied 82 das Ausgangssignal "1" ab, wenn das Fahrzeug fahrt oder wenn das Ausgangssignal von dem Flip-Flop 79 anliegt.
in RS-Flip-Flop 83 gibt das Ausgangssignal "1" ab, wenn es durch das Ausgangsignal "1" des -UND-Glieds 82 eingestellt wird. wenn das Fahrzeug steht, wird das Operationsergebnis von dem UND-Glied 81 abgegeben, während wenn das Fahrzeug fährt, das RS-FlipFlop 83 das Ausgangssignal abgibt.
und es hält, bis entweder das das stehende Fahrzeug wiedergebende Lösch- oder Rückstellsignal anliegt, wenn der festgestellte Winkel eines Gegenstnnds so ist, daß der Aufprall nicht vermeidbar ist. Ein ODER -Glied 84 gibt das Ausgangssignal "1" an den Eingangsanschluß 3 des UND-Glieds 47 ab, wenn entweder das RS-Flip-Flop 83 oder das UND-Glied 81 das Ausgangssignal "1" abgibt. Das Ausgangssignal an dem ODER-Glied 8!i bedeutet, daß der Aufprall aufgrund des festgestellten Relativgeschwindigkeitsverhältnisses unvermeidlich ist. Wenn die vorstehend beschriebene, niedrigste Geschwiridigkeit über einem vorbesticunten Wert liegt, erscheint das Ausgnngssignal "1" " an dem Q-Anschluß des D-Flip-Flops 73 und liegt am Eingangsanschluß 4 des UND-Glieds 47 an. Wenn der sich nahernde Gegenstand festgestellt wird, erscheint das Ausgangssignal "1" an dem Q-Anschluß des D-Flip-Flops 80 und liegt an dem Eingangsanschluß des UND-Glieds 47 an. Das UND-Glied 47 gibt folglich das Ausgangssignal "1" oder das Aufprallsignal, um die Sicherungsvorrichtung unter der Bedingung auszulösen, daß an drei Eingängen 7-2, 3, ii jeweils "1" anliegt und wenn entweder die Intensität des von einem Gegenstand in dem Bereich PL" oder in dem näheren Bereich "i" ergibt. -Zusätzlich zu den Vorteilen und Wirkungen der vorbeschriebenen ersten bis zehnten Ausführungsformen weist die elfte Ausführungsform zusätzlidinoch den Vorteil auf,daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung verhindert werden kann, wenn sich ein Gegenstand von dem Fahrzeug entfernt. Insbesondere wenn ein Fahrzeug die Bahn des Fahrzeugs von links nach rechts mit einer bestimmten Geschwindigkeit kreuzt, stellt die rechte Einheit den sich nähernden Gegenstand fest, während die linke Einheit den sich entfernenden Gegenstand feststellt. Wenn der Gegenstand die Bahn des Fahrzeugs von rechts nach linlcs kreuzt, stellt die rechte Einheit den sich entfernenden Gegenstand und die linke Einheit den sich nähernden Gegenstand fest. In beiden Fällen geben der rechte oder linke Vergleicher kein Ausgangssignal ab, da sich der Gegenstand entfernt, so daß kein Aufprallsignal abgegeben wird. Infolgedessen kann der.
unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung vermieden werden. Wenn sich ein Gegenstand an dem Fahrzeug vorbei bewegt, geben die rechten und linken Vergleicher überhaupt kein Ausgangssignal ab, so daß der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung unterbunden ist. Wegen der Verknüpfung zwischen den verschiedenen Schaltungen in der elften AusführungsPorm kann daher der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung noch wirksamer verhindert werden. - Bei der elften Ausführungsform sind die Sende- und Empfangsantennen 4 und 6 (Fig.5A bis 5D) an dein Fahrzeug so, wie in Fig. 3 dargestellt ist, angebracht, daß der vorbestimmte Intensitätsbereich durch die Sende- und Empfangsantennen festgelegt werden kann. Die Intensität des von einen Gegenstand mit der Breite des Fahrzeugs reflektiertenSignas wird mittels einer erheblich kleineren Einheit festgestellt als die Intensität des Signals, das durch die andere Einheit festgestellt wird. Wenn daher der Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt, gibt die den Minimalpegel feststellende Einheit VIII' kein Ausgangssignal ab, so daß derunbeabsichtigte Betrieb der Sicherungsvorrichtung verhindert werden kann. Mit der den Minimalpegel feststellenden Einheit VIII' wird auch festgestellt, ob unabhängig von dem Reflexionsfaktor und der Form oder Abmessung eines Gegenstandes die Intensität des Signals, das voneinem Gegenstand reflektiert wird, der in den Teil des vorbestimmten Intensitätsbereichs eindringt, der am weitesten von dem Fahrzeug entfernt liegt, über einem vorbestimmten Pegel liegt oder nicht; das bistatische Radarsystem wird verwendet, damit die Sicherungsvorrichtung unabhängig von dem Reflexionsfaktor und der Form oder den Abmessungen eines Gegenstal des zum optimalen Zeitpunkt ausgelöst werden kann. Die den Minimalpegel feststellende Einheit VIII' gibt das Ausgangssignal unabhängig von dem Reflexionsfaktor und der Größe oder Abmessung des Gegenstandes ab, wenn ein Gegenstand in den vorbestimmten, minimalen Intensitätsbereich eind,ringt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete. Radarsystem gibt manchmal zwei verschied-ene Entfernungen zu einem Gegenstand aus demselben Intensitätsvehältnis an und dies führt zu der unrichtigen Auslegung der Messungen, daß ein Gegenstand, der weit von dem Fahrzeug entfernt ist und der das Signal mit großer Intensität reflektiert, irrtümlicherweise in einem verhältnismäßig geringem Abstand von dem Fahrzeug angenommen wird. Aufgrund der Anordnung der Sende- und Empfangsantennen 4 und 6 sowie der Arbeitsweise der den Minimalpegel feststellenden Einheit VIII' kann aber der unbeabsichtigte Betrieb der Sicherung vorrichtung vermieden werden. Dieselben Wirkungen und Vorteile der Erfindung können auch erzielt werden,wenn andere Radarsysteme, beispielsweise MI- oder Zweifrequenz- Radarsysteme verwendet werden.
In der elften Ausführugsfonn ist der unbeabsichtigte Be-, trieb der Sicherungsvorrichtung durch die Schaffung des vorbestimmten Entfernungsbereichs (mittels der den Aufprallzustand feststellenden Einheit III), durch die Messung des Annäherungs- oder Aufprallwinkels eines Gegenstandes, durch die Feststellung, ob sich ein Gegenstand nähert oder entfernt, und durch die Feststellung des Minimalpetels vollsätndig vermieden bzw. ausgeschaltet. Weiterhin wird mittels der elften Ausführungsform der maximale Dopplersignalpegel festgestellt, so daß sogar ein Gegenstand, de auf eine Seite eines Fahrzeugs auftreffen kann, festgestellt werden kann. Darüber hinaus wird auch die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs gemessen, so daß die Sicherungsvorrichtung, wie ein Gassack, nur dann ausgelöst werden kann, wenn die Relativgeschwindigkeit iiber einem vorbestimmten Pegel liegt.
Mit der elften Ausführungsform ist weiterhin feststellbar, ob ein Fahrzeug steht oder nibht, so daß auch eine Auslösung der Sicherungsvorrichtung spafleshalber unterbunden werden kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß die einen Aufprall vorbestimmende Vorrichtung gemäß der Erfindung im Aufbau einfach, in ihrer Größe kompakt, im Betrieb sehr sicher und zuverlässig, in der Herstellung preiswert und insbesondere in Verbindung mit einem Fahr--zeug mit Eigenantrieb' verwendbar ist. Selbstverständlich sind, gasützt auf das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip verschieden: Abwandlungen und Änderungen der logischen Schaltung, des analogen Rechenoperationssystems und der Schaltungsanordnung in den vorbeschriebenen Ausführung 5-beispielen möglich. Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zum Vorbestimmen des Aufpralls bzw. des Zusanirnenstoßes nach der Erfindung wird also die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes in einer Entfernung so weit weg von einemFahrzeug wie nur möglich gemessen und gespeichert; die R@chenoperation wird entsprechend den Signalen durch geführt, die den sich ändernden Abstand zu einem Gegenstand und dc. dessen Geschwindigkeit darstc].len, indei.', ein besonderer Bereich "S" vor der den Aufprall vorbestimmenden Einrichtung festgelegt wird; das Aufprallsignal ZUnI Auslösen der Sicherungsvorrichtung wird nur gegeben, wenn der Aufprall bzw. das Zusammentreffen unvermeidli<h ist und ein Fahrer schwer verletzt werden würde, was aus der Richtung eines Gegenstandes in dem Bereich, mittels der Intensität des von dem Gegenstad in dem Bereich reflekt,ierten Signals usw. beurteilt wird. Die einen Zusammenstoß vorausbestimmende Vorrichtung gemäß der Erfindung ist absolut zuverlassig und betriebssicher, da das Aufprallsignal bei der Feststellung des in den vorbestimmten Intensitätsbereich eindringenden G@genstandes aufgrund der Intensität des von einem Gegenstand in dem vorbestimmten Entfernungsbereich reflektierten Signals gegeben wird. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung die mangelnde Zuserlässigkeit der bekannten, einen Zusammenstoß vorbestimmenden Einrichtungen überwinden.
Patentansprüche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugs, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t, daß eine Welle zu einem Gegenstand gesendet wird, eine von dem Gegenstand reflektierte Welle empfangen wird, daß eine niederfrequente Welle durch Mischen der ausgesendeten und reflektierten Wellen erzeugt wird, daß die niederfrequente Welle und ein aus dem niederfrequenten Signal erhaltenes Dopplersignal verarbeitet und Signale erzeugt werden, daß ein vorbestimmter Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug durch Verarbettung der Signale eingestellt wird, wcbei der vorbestimmte Entfernungsbereich durch Multiplizieren einer Zeit, die aus dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand und ei- -ner Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs bestimmt wird, und einer Relativgescllwirldigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs erhalten wird, und daß das Eindringen des Gegenstands in den vorbestimmten Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug festgestellt wird, wodurch ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug vorausbestimmt bzw.

verhindert wird.

2. Verfahren zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugs, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß eine Welle zu einem Gegenstand ausgesendet wird, daß eine von dem Gegenstand reflektierte Welle empfangen wird, daß ein niederfrequentes Signal durch Mischen der ausgesendeten und reflektierten Wellen'erzeugt wird, daß die niederfrequente Welle und ein aus den niederfrequenten Wellen erhaltenes Dopplersignal verarbeitet und Signale erzeugt werden, daß ein vorbestimmter Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug durch Verarbeiten der Signale eingestellt wird, wobei der vorbestimmte Entfernungsbereich durch Multiplizieren einer Zeit, die.aus dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand und einer Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs bestimmt wird, und einer Geschwindigkeit des Gegenstands, die in einem vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug festgestellt wird, erhalten wird und der Gegenstand festgestellt wird,. der in den vorbestimmten Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug eindringt, wodurch ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug vorausbestimmt bzw¢ ser hindert wird.

3. Vorrichtung zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h nje t durch eine Wellenverarbeitungseinrichtung.(I) zum Aussenden einer Welle mittels einer an einer vorbestimmten Stelle eines Fahrzeugs angebrachten Sendeantenne, zum Empfangen einer. von dem Gegenstand reflektierten Welle mittels einer an einer vorbestimmten Stelle an dem Fahrzeug angebrachten Empfangsantenne und zum Erzeugen einer niederfrequenten Welle durch Mischen der ausgesendeten und reflektierten Welle, durch eine Analogsignal-Verarbeitungseinrichtung(II) zur Verarbeitung der niederfrequenten Welle und eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals und zum Erzeugen von Signalen, und durch eine Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinheit (III) zum Einstellen eines vorbestimmten Entfernungsbereichs vor dem Fahrzeug durch Verarbeiten der Signale, wobei der vorbestimmte Entfernungsbereich durch Multiplizieren einer Zeit, die aus einem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand und -einer Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs bestimmt wird und einer Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs erhalten wird, und zum Feststellen des Gegenstandes, der in den vorbestimmten Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug eindringt, wodurch ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug vorausbestimmt bzw. verhindert ist.

4. Vorrichtung'zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung der Verfahren nach Anspruch 1 und 2, g e k e n n z.e i c h n e t durch eine Wellenverarbeitungseinrichtung (I) zum Aussenden einer Welle mittels einer an einer vorbestimmten Stelle an einem Fahrzeug angebrachten Sendeantenne, zum Empfangen einer von dem Gegenstand reflektierten Welle mittels einer an einer vorbestimmten Stelle an einem Fahrzeug angebrachten Sende antenne und zum Erzeugen einer niederfrequenten Welle durch Mischen der ausgesendeten und reflektierten Welle, durch eine Analogsignal-Verarbeitungseinrichtung (II) zum Verarbeiten der niederfrequenten Welle und eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals und zum Erzeugen von Signalen, und durch eine Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) zum Einstellen eines vorbestimrnten Entfernungsbereichs vor dem Fahrzeug durch Verai'oeiten der Signale, wobei der vorbestimmte Entfernungsbereich durch Multiplizieren einer Zeit, die aus einem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand und einer Geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs bestimmt wird, und einer Geschwindigkeit des Gegenstands, welche in einer vorbestimmten Entfernung von dem Fahrzeug festgestellt wird, erhalten wird, und zum Feststellen des Gegenstandes, der in den vorbestimmten Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug eindringt, wodurch ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug vorausbestimmt bzw. verhindert wir.d.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, g e k e n'n z e i c h -n e t durch eine Einrichtung zum Feststellen einer Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes eine vorbestimmte Reiativgeschwindigkeit erreicht, und durch eine Entscheidungseinrichtung (V) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c hn e t durch eine Schutzeinrichtung ( zum Beaufschlagen mit einem Signal einer Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs, die in der einen Fahrzeugzusammenstoß vorausbestimmenden Vorrichtung eingebaut ist, wobei eines der Signale eine Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs, einen Abstand zwischen de;n Fahrzeug und dem Gegenstand und eine Intensität eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals darstellt, und zum Erzeugen einesSignals, wenn das beaufschlagte Signal einen vorbestimmten llert erreicht, und durch eine Entscheidungseinrichtung (V) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Zusammenstoßzustand-Entscheidungseinrichtung (III) und die Schutzeinrichtung (IV) gleichzeitig jeweils ein Signal abgeben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, S e k e n n z e i c h -n e t durch eine Einrichtung (VII) zum Feststellen einer Richtung einer Relativbewegung des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges und zum Erzeugen eines Signals, wenn sich der Gegenstand dem Fahrzeug nähert, und durch eine Entscheidungseinrichtung (V) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die die Richtung Beststellende Einrichtung (VII) gleichzeitig jeweils ein Signal abgeben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine den talinimalpegel feststellende Einrichtung (VIII) zum Feststellen der Intensität eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals, wn den Gegenstand festzustellen, der in einen vorbestimmten Minimalintensitätsbereich eis1dringt, der durch die Stellungen und Winkel der an dem Fahrzeug angebrachten Sende- und Empfangsantennen bestimmt wird, und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Intensität einen vorbestimmten Minimalwert erreicht, und durch eine Entscheidungseinrichtung (V) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Zusammew1stoßBustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die den Minimalpegel feststellende Einrichtung (8) gleichzeitig jeweils ein Signal abgeben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß mindestens zwei Wellenverarbeitungseinrichtungen (I') vorgesehen sind, die jeweils mindestens zwei an dem Fahrzeug quer zu diesem in@ Abstand zueinander angebrachte Sendeantennen zum Aussenden einer Welle zu dem Gegenstand und mindestens zwie an dem Fahrzeug quer zu die-.

sem im Abstand zueinander angebrachte Empfangsantennen zum Empfang einer von dem Gegenstand reflektierten Welle aufweisen, daß mindestens zwei Analogsignal-Verarbeitungseinrichtungen (II') zur Verarbeitung der niederfrequenten Welle und eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals und zum Erzeugen von Signalen vorgesehen sind, daß mindestens zwei Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtungen (III') zum Einstellen eines vorbestimmten Entfernungsbereichs vor den Fahrzeug durch Verarbeiten der Signale vorgesehen sind, wobei der vorbesti;nmte Entfernungsbereich durch Multiplizieren einer Zeit, die aus einem Abstand zwischen der Fahrzeug und dem Gegenstand und einer Geschwindigkeit des Gegenstands bezügl auch des Fahrzeugs bestimmt wird und einer Geschwindigkeit des Gegenstands, die in einem vorbestimmten Abstand von dem Fahrzeug gemessen wird, halten wird und zum Feststellen des Gegenstandes vorgesehen sind, der in den vorbestimmten Entfernungsbereich vor dem Fahrzeug eindringt, und daß eine Entscheidungseinrichtung (V) zum Erzeugen eines Signals vorgesehen ist, wenn zumindest zwei Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtungen (III') gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen, wodurch ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug vorausbestimmt bzw. verhindert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h -n e t d -ch eine den Naximalpegel feststellende Einrichtung (IX) mit mindestens zwei den Maximalpegel feststellenden Einheiten zum Feststellen der Intensität eines aus der' niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals, uni festzustellen, ob der Gegen.stand in die rechten und linken vorbestimmten Maximalintensitätsbereiche eindringt, die durch die Stellungen ud Winkel der rechte und links an dem Fahrzeug angebracluten Sende- und Empfangsantennen bestimmt sind, und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Intensität ein en vorbestimmten Maximalpegel erreicht, wobei die Entsch@idungseinrichtung (V) ein Signal erzeugt, wenn mindestens zwei. Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinheiten (III') oder eine der den Naximalpegel feststellenden Einheiten (IX) ein Signal erzeugen.

11. Vorrichtun@ nach Anspruch 9 g e k e n n z e i. c h -n e t durch eilie Einrichtung (X) zum Feststellen eines Annäherungswinkels des Gegen.standes bezüglich des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Signals, wenn-der Annäherungswinkel des Gegenstandes einen vorbestimmten winkel erreicht, wobei die Entscheidungseinrichtung (V) ein Signal erzeugt, wenn zumindest zwei Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtungen (III') und die den Annäherungswinkel feststellende Einrichtung (-X) gleichzeitig jeweils ein Signal abgeben.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine den Maximalpegel feststellende Einrichtung (IX) mit mindestens zwei den Maximalpegel feststellenden Einheiten zum Feststellen der Intensität eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals, um auf diese Weise festzustellen, wann der Gegenstand in die.

rechten und linken vorbestimmten BIaximalintensitåtsbereiche eindringt, die durch die Stellungen und Winkel der rechts und links an dem Fahrzeug angebrachten Sende- und Empfangsantennen bestimmt sind, und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Intensität einen vorbestimmten Maximalpegel erreicht, durch eine Einrichtung (X) zum Feststellen eines Annäherungswinkels des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Signals, wenn der Annäherungswinkel des Gegenstandes einen vorbestimmten Winkel erreicht, durch eine Einrichtung (VII') zum Feststellen enp Richtung einer Relativbewegung des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Signals, wenn sich der Gegen-Zustand dem Fahrzeug nähert, durch eine den Ninimalpegel feststellende Einrichtung (VIII') zum Feststellen der In- Intensität eines aus der niederfrequentenWelle erhaltenen Dopplersignals, um auf diese Weise festzustellen, wann der Gegenstand in den vorbestinunten Minimalintensitätsbereich eindringt, der durch die Stellungen und Winkel der an dem Fahrzeug angebrachten Sende- und Empfangsantennen bestimmt ist, und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Intensität einen vorbestimmten Minimalpegel erreicht, und wobei die Entscheidungseinrichtung (V) ein Signal erzeugt, wenn zumindest zwei Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtungen (III'> oder eine der den Elaximalpegel feststellenden Einrichtungm (IX) ein Signal erzeugen, und die den Annäherungswinkel feststellende Einrichtung (X) die Schutzeinrichtung (VI'), die die Richtung feststellende Einrichtung (VII') und die den Minimalpegel feststellende Einrichtung (VIII') gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine Einrichtung (1V) zum Feststellen einer Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes eine vorbestimmte Relatifgeschwindigkeit erreicht, wobei die Entscheidungseinrichtung (V) einSignal abgibt, wenn zumindest zwei Zusammensto£J-zustands-Entscheidungseinrichtungen (III') oder eine der den btaximalpegel feststellenden Einrichtungen (IX) ein Signal abgeben, und die den Ann.iherungslrinkel feststellende Einrichtung (X), die Schutzeinrichtung (VI'), die die Richtung feststellende Einrichtung (VII'), die den Minimalpegel feststellende Einrichtung (VIII') und die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (IV) gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e lc e n n -z ei c h n e t, daß die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) zwei Teilerstufen (16, 19), zwei Frequenz-Spannungswandler (18, 19-1) zwei Potentiometer (16-2. 21) , eine Spannungshalteschaltung (19-2), eine Multiplizierschaltung (19-3). und einen monostabilen MuÜtirvibrator aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t,' daß die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (3) ein Tiefpaßfilter (23), einen Wechsel-Gleichspannungsumwandler (24), eine Multiplizierschaltung (25), drei Vergleicher (20; 26; 27), zwei Potentiometer (21a, 28), eine Spannungshalteschaltung (19-2), einen,Frequnez-Spannungsumsetzer (19.1) und einen monostabilen Multivibrator aufweist.

i6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Zusammenstoßzusta@ds-Entscheidungseinrichtung (III) ein lIochpaßfilter (29),einen Wechsel-Gleichspannungswandler (30), eine Multiplizierschaltung (31), drei Komperatoren (27, 32), Potentiometer (28), eine Spannungshalteschaltung, einen Frequenz-Spannungswandler und einen monostabilen Multiyibrator aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die ZusammenstoßzustHnds-Entscheidungseinrichtung (iii) eine Multiplizierschaltung (25), drei Koeffizienten-Multiplizierschaltungen (89 bis 91), einen Addierer (92), Vergleicher (26); ein Potentiometer, einen Frequenz-Spannungswandler, eine Spannungshaiteschaltung und einen monostabilen Multivibrator aufweist.

18.Vorrickitung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (IV) einen Frequenz-Spannungswandler, ein Potentiometer zum Einstellen einer Bezugsspannung zur Bestimmung der vorbestimmten Relativgeschwindigkeit, und einen Vergleicher aufweist, und daß die Entscheidungseinrichtung (V) eine UND-Schaltung zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (IV) jeweils gleichzeitig ein Signal abgeben.

19. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Schutzeinrichtung (VI) eine die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI A) und eine die Grundgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI B) aufweist, wobei die die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung ein Frequenz-Spannungswandler, ein Potentiometer und einen Vergleicher aufweist und wobei die die Grundgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI B) einen elektromagnetischen Geber (108), Frequenz-Spannungswandler (110, 111), Bezugsspannungsquellen (112, 121), Vergleicher (113, 120), Spannungsgeneratoren (115, 117), Torschaltungen (114, 118), .eine NICHT-Schaltung (116), eine Schmitt-Schaltung (109) und eine ultiplizierschaltung (119) aufweist, und daß die Entscheidungseinrichtung (V) eine UND-Schaltung zum Erzeugen eines signals aufweist, wenn die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die Schutzeinrichtung (V) gleichzeitig jeweils ein Signal abgeben.

20. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die die Richtung feststellende Einrichtung (VII) ein D-Flip-Flop, einen Integrator, eine Bezugsspannungsquelle und einen Vergleicher aufweist, und daß die Entscheidungseinrichtung (V) eine UND-Schaltung zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Zusanunenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die die Richtung feststellende Einrichtung (VII) gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z -e i c hn e t, daß die den Minimalpegal feStstellende Einrichtung (VIII) einen Vergleicher und eine Bezugsspannungsquelle aufweist, die auf eine solche Spannung eingestellt ist, daß der am weitesten entfernte Punkt des vorbestimmten Minimalintensitätsbereichs zwei Meter von dem Fahrzeug entfernt ist, und daß die Entscheidungseinrichtung (V) eine UND-Schaltung zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III) und die den Minimalpegel feststellende Einrichtung (VIII) jeweils gleichzeitig ein Signal erzeugen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die den Elaximalpegel feststellende Einrichtungen (IX) jeweils einen Vergleicher und eine Bezugsspannungsquelle aufweisen, die auf einedem vorbestimmten Maximalintensitätspegel entsprechende Spannung eingestellt ist, und daß die Entscheidungseinrichtung, (V) eine ODER-Schaltung zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn zumindest zwei Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtungen (III') oder eine der den Naximalpegel feststellenden Einrichtungen (IX) ein Signal erzeugen.

23. Vorrichtung nach Anspruch lii dadurch g 0 k a n n -z e i c h net, daß die den Annäh.rungswinkel feststellende Einrichtung (X), Zähler (100, 101), RS-Flip-Flops (102, 103), eine ODER -Schaltung (104), eine UND-Schaltung (105) eine Verzögerungsschaltung (106) und ein D-Flip-Plop (107) aufweist (Fig.19), und daß die Entscheidungseinrichtung (V) ein Signal abgibt, wenn zumindest zwei der Zusammenstoßzustands-Entsche dungseinrichtungen (III'} und die den Annäherungswinkel feststellende Einrichtung (X) jeweils gleichzeitig ein Signal abgeben.

24. Vorrichtung nach Anspruch 121 dadurch g e k e n n -z.e i c h n e t, daß jede der den Maximalpegel feststellenden Einrichtungen (IX) einen Vergleicher und eine Bèzugsspannungsquelle aufweist, die auf eine dem vorbestimmten, Maximalintensitätspegel entsprechende Spannung eingestellt ist, daß die den Annäherungswinkel feststellende Einrich tung Zähler (100, 101) RS-Fl'ip-Flops (102, 103), eine ODER-Schaltung (104), eine,UND-Schaltung (105), eine Verzögerungsschaltung (106), und ein D-Flip-Flop (107) aufweist, daß die Schutzeinrichtung (VI) eine die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI A) und eine die Grundgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI B) aufweist, wobei die e die Relativgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI A) einen Frequenz-Spannungswandler, ein Potentiometer und einen Koperator aufweist, und wobei die die Grundgeschwindigkeit feststellende Einrichtung (VI B) einen elektromagnetischen Geber 1108), Frequenz-Spannungswandler (110, 111), Bezugsspannungsquellen (112, 113), Vergleicher (113, 120), Spannungsgeneratoren (115, 117), Torschaltungen (114, 118), eine NICHT-Schaltung (116), eine Schmitt-Schaltung (109) und eihe Multiplizierschaltung (119) aufweist, daß die die Richtung feststellende Einrichtung (VII) ein D-Flip-Flop, einen Integrator, eine Bezugsspannungsquelle und einen Komperator aufweist, daß die den Minimalpegel feststellende E@nichtung (VIII) einen Vergleicher und eine Bezugsspannungsquelle aufweist, die auf eine solche Spannung eingestellt ist, daß der all weitesten entfernte Punkt des vorbestimmten Minimalintensitätsbereichs zwei Meter von dem Fahrzeug entfernt liegt, und daß die Entscheidungseinrichtung (V) vier UND-Glieder und vier ODER-Glieder aufweist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14, 15, oder 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Wellenverarbeitungseinrichtung (I), einen ersten Oszillator (1), einen Frequenzniodulator (2), eine Koppeleinrichtung (3), eine Richtungsleitung (5),eine Sendeantenne (4), eine Empfangsantenne (6.) und eine erste Nischstufe (7) aufweist, und daß die An@logsignal-Verarbeitungs einrichtung (II) einen Verstärker (d), ein erstes Bandpaßfilter (9), einen ersten Wechsel-Gleichspannungswandler (10), er8en Hochpaßfilter (11), eine zweite Mischstufe (12), einen zweiten @szillator (13), ein zweites Bandpaßfilter (14), und einen zweite: Wechsel-Gleichspannungswandler (15) aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Wellenverarbeitungseinrichtung (I) einen ersten Oszillator (1), einen Frequenzmodulator (2), eine Koppeleinrichtung (3), eine Richtungsleitung (5), eine Sendeantenne (4), eine Empfangsantenne (6), und eine erste Mischstufe (7), aufweist und daß die Analogsignalverarbeitungseinrichtung (II) einen Verstärker (8), einen Bandpaßfilter (9), einen Wechsel-Gleichspannungswandler (10) ein Tiefpaßfilter (23), einen weiteren Wechsel-Gleichspannungswandler (24), ein Hochpaßfilter (11), eine zweite Mischstufe (12), einen zweiten Oszillator (13), ein weiteres Bandpaßfilter (14), ein weiteres Tiefpaßfilter und einen dritten Wechsel-Gleichspannungswandler aufweist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e k e ii n -z e i c h ne t, daß die Wellenverarbeitungseinrichtung (I) einen ersten Oszillator (1), einen Frequenzmodulator (2), eine Koppeleinrichtung (3), eine Richtungsleitung (5), eine Sendeantenne (4), eine Empfangsantenne (6), und eine erste Mischstufe (7) aufweist, und daß die Analogsignal-Verarbeitungseinrichtung (II) einen Verstärker (8), zwei Bandpaßfilter , zwei Hochpaßfilter, drei Wechsel-Gleichspannungswandler, eine zweite Mischstufe und einen zweiten Oszillator aufweist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18, 19, 20, 21 oder 23, dadurch g e k e n n z z e i c - ne t, daß die Wellenverarbeitungs einrichtung (I) einen ersten Oszillator (1), einen Frequenzmodulator (2), eine Koppeleinrichtung (3), eine Richtungsleitung (5), eine Sendeantenne (4), eine Empfangsantenne (6), und eine erste Mischstufe (7), aufweist, daß die Analogsignal-Verarbeitung seinrichtung einen Verstärker, zwei Bandpaßfilter, zwei Gleich-Wechselspannungseinrichtungen, ein Hochpaßfilter, eine zweite Mischstufe und einen zweiten Oszillator aufweist, und daß die Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III') zwei Teilerstufen, zwei Frequenz-Spannung swandler zwei Vergleicher, zwei Potentiometer, eine Spannungshalteschaltung, eine Multiplizierschaltung und einen monostabilen Nultivibrator aufweist.

29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 22 und 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die rechts und links angebrachten Sende- und Empfangsantennen in der Längsrichtung des Fahrzeugs wie eine Vorspur an den Vorderrädern eines Fahrzeugs nach innen geneigt sind, so daß ein Strahlungswinkel der Wellenstrahlen innerhalb von 100 bis 300 begrenzt werden kann, wobei die links und rechts angeordneten Antennen in einem nrorbestimmten Abstand in der Größenordnung von 40 bis 140 cm voneinander angebracht sini 30. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Wellenverarbeitungseinheit (I) einen ersten Oszillator (1), einen Frequenzmodulator <2), eine Koppeleinrichtung (3), eine Richtungsleitung (5), eine Sendeantenne (4), eine Empfangsantenne (6), und eine erste Mischstufe (7), aufweist, daß die Analogsignal-Verarbeitungseinrichtungr.6II) einen Verstärker, zwei Bandpaßfilter, zwei Wechsel-Gleichspannungswandler, ein Hochpaßfilter, eine zweite Mischstufe, einen zweiten Oszillator, und zwei Schmitt-Schaltungen aufweist, daß de Zusammenstoßzustands-Entscheidungseinrichtung (III') einen Wechsel-Gleichspannungswandler, zwei Vergleicher, eine Multiplizierschaltung, ein Tiefpaßfilter, ein ODER-Glied, ein RS-Flip-Flop, eine Fünfbit-Speicherschaltung und D-Flip-Flop aufweist, daß die den Maximalpegel feststellenden Einrichtungen (iX) jeweils einen Vergleicher und eine Bezugsspannungsquelle aufweisen* die auf eine dem vorbestimmten Maximalintensitätspegel entsprechende Spannung eingestellt ist, daß die den Annäherungswinkel feststellende Einrichtung eine Rücksteuerschaltung (50) zwei Vierbit-Zahler (65 - 68), vier ODER-Glieder (69 bis 72, 84) vier RS-Flip-Flops (70, 73, 76, 77) drei UND-Glieder (78, 81, 82), und ein D-Flip-Fkop (79 ) aufweist, daÄ die Schutzeinrichtung (VI'), ein D-Flip-Flop, drei UND-Glieder, zwei ODER-Glieder, zwei Verzögerungsschaltungen, ein Flip-Flop, eine Taktimpuls-Teilerstufe und einen Detektor zum Feststellen' einer Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist, daß die die Richtung feststellende Einrichtung (VII') zwei Dreibit-Zähler (51, 52), zwei RS-Flip-Flops (53, 54), ein UND-Glied (55) und ein D-Flip-Flop (80) aufweist und daß die den Minimalpegel feststellende Einrichtung (VIII)) eien Vergleicher und eine Bezugsspannungsquelle aufweist, an der eine solche Spannung eingestellt ist, daß der am weitest entfernte Punkt des vorbestimmten Minimalintensitätsbereichs zwei Meter von dem Fahrzeug entfernt liegt.

L e e r s e i t e