DE2317465A1

DE2317465A1 - Vorrichtung zum vorbestimmen von fahrzeugzusammenstoessen

Info

Publication number: DE2317465A1
Application number: DE2317465A
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: 1972-04-08
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1973-10-11
Also published as: AU5422073A; CA997044A; JPS5227888B2; AU458491B2; JPS48100821A; DE2317465B2; US3864678A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 860245

Dr. Berg Dlpl.-Ing. Stapf. 8 München 86, P. O. Box 86 0245

Ihr Zeichen Your ref.

Unser Zeichen 23 703 Our ref.

8 MÖNCHEN 80 MauerkircherstraBe 45

6, ftprif

Anwaltsakte Nr. 23 703

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Aichi-ken, Japan

Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Nagoya-shi, Aichi-ken, Japan

Vorrichtung zum Vorbestimmen von Fahrzeugzusam-

menstößen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Pahrzeugzusammenstößen, insbesondere von Kraftfahr zeugen mit einem Gegenstand; hierzu wird eine von dem Fahrzeug ausgesendete Welle und eine von dem Gegenstand reflektierte Welle verwendet, und es wird zum optimalen Zeitpunkt eine passive Sichi rheitseinrichtung, beispielsweise eine Einrichtung zum Aufblasen eines Gassackes u.a.

309841/0520

(0811) 988272 98 7043 983310

Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100 TELEX: 05 24 580 BERG d Hypo-Bank München 389 2623 Postscheck München 653 43

betätigt oder ausgelöst, bevor der Zusammenstoß stattfindet. Mit einer solchen Einrichtung wird der Fahrer des Fahrzeugs so eingeschlossen, daß er geschützt werden kann und nicht unmittelbar auf das vordere Armaturenbrett u.a. des Fahrzeugs auftrifft und ernstlich verletzt wird.

Um die Kollision eines Fahrzeugs mit einem Gegenstand oder einem anderen Fahrzeug zu bestimmen, muß nicht nur die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges, sondern auch der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug gemessen warden. Die iifoli chen, zur Entfernungsmessung verwendeten Einrichtungen, wie beispielsweise mit elektromagnetischen Wellen, arbeitende Radarsysteme können jedoch weder die relative Geschwindigkeit des Gegenstandes noch den Abstand zwischen dem Gegenstand und dam Fahrzeug mit dem geforderten Ge nauigkeitsgrad messen, insbesondere wenn sich der Gegenstand sehr nahe bei dem Fahrzeug, beispielsweise in einer Entfernung von ein oder zwei Metern von dem Fahrzeug befindet; hierbei können die herkömmlic hen Entfernungsmeßeinrichtungen in einer Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen nicht verweidet werden, da deren Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit sehr groß sein muß. Zur Feststellung und Bestimmung eines Gegenstandes mit einem sehr hohen Grad an Genauigkeit müßte der Frequenzhub des normalen frequenzmodulxerten Radarsystems, des sogenann-

- 3 309841/0520

ten FM-CW-Radarsystems größer als 100 MHz sein, wobei sich verschiedene technische Schwierigkeiten ergeben. Wenn der Frequenzhub kleiner ist, wird das System im Aufbau sehr kompliziert, da der feste, dem System anhaftende Fehler auf ein Minimum her abgesetzt* werden muß. Bei Impuls-Radarsystemen muß die Anstiegszeit des Impulses !deiner als einige Nanosekungen sein, wodurch sich bei der technischen Ausführung ebenfalls wieder verschiedene Schwierigkeiten ergeben. Weiterhin jnuß die Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen bestimmen können, ob sich ein Gegenstand auf ein Fahrzeug zu oder von diesem weg bewegt. Eine bekannte Einrichtung zur Bestimmung der Richtung eines Gegenstands aus der Phasendifferenz zwischen zwei Signalen zu zwei unter schiedlichen, 90 auseinanderliegenden Punkten ist im Aufbau ebenfalls sehr kompliziert und in der Herstel lung teuer und aufwendig.

Die Erfindung soll die vorerwähnten und weitere, damit zusammenhängende Schwierigkeiten und Nachteile beseitigen, die bei den bekannten Einrichtungen für Fahrzeuge zum Vorbestimmen von Kollisionen aufgetreten sind.

Gemäß der Erfindung gibt die Vorrichtung zum Vornestimmen von Zusammenstößen nur dann das Kollisionssignal ab, wenn der Zusammenstoß des Fahrzeugs mit einem Gegenstand unvermeidlich ist; hierbei wird mittels der Vorrichtung

309841/0520 " * "

17465

festgestellt , daß ein Gegenstand in den durch die Keulen der Sende- und Empfangsantennen festgelegten Erfassungsbereich eindringt, und es wird die Zeit bestimmt,die dem Fahrzeug noch zur Verfügung steht, bevor es mit dem Gegenstand zusammenstößt. Entsprechend dem Kollisionssignal wird eine Sicherheitseinrichtung betätigt und ausgelöst, durch die eine sogenannte sekundäre Kollision verhindert wird, bei der ein Fahrer aufgrund der Trägheit plötzlich nach vorne gezogen wird und beispielsweise auf das vordere Armaturenbrett u.a. des Fahrzeugs auftrifft.

Wenn der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs und der des sich bewegenden Gegenstandes groß ist, d.h. wenn der sich bewegende Gegenstand die Bahn des Fahrzeugs gerade kreuzt, oder wenn das Fahrzeug an dem Gegenstand vorbei fährt, so daß keine Gefahr ein er Kollision besteht, wird die Sicherheitseinrichtung nicht betätigt und ausgelöst. (In der folgenden Beschreibung wird eine Betätigung und Auslösung des Sicherheitseinrichtung, wenn sie nicht erforderlich ist, als "unabsichtliche Betätigung oder Auslösung" bezeichnet). Mit der Erfindung ist daher eine sehr zuverlässige Einrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen geschaffen, mittels der die Zeit vorherbestimmt wird, die bis zum Zusammenstoß verbleibt, um da dur ch unter verschiedenen Umständen zum optimalen Zeitpunkt die Sicherheitseinrichtung zu betätigen und auszu-

— 5 —

309841/0520

ORIGINAL

- ⁵ - /3V7A65

lösen.

Gemäß der Erfindung soll ferner eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen geschaffen werden, die in Verbindung mit einer Einrichtung zum Schutz des Fahrers im Falle einer Kollision verwendbar ist, die im Aufbau einfach und im Betrieb sehr zuverlässig ist, und die das Kollisionsignal dann abgibt, wenn festgestellt wird, daß ein Gegenstand in den durch die Antennenkeulen festgelegten Erfassungsbereich eindringt,und mit dem die Zeit bestimmt wixd, die für ein Fahrzeug noch zur Verfugung steht, bevor es mit dem Gegenstand zusammenstößt. (Diese Zeit wird in der folgenden Beschreihung als die "Kollisionszeit" bezeichnet). Hierdurch kann dann zu dem optimalen Zeitpunkt die Schutz- oder Sicherheitseinrichtung betätigt waden; gleichzeitig ist die unbeachsichtigte, weil nicht erforderliche Betätigung der Sicherheitseinrichtung verhindert, da dies nicht durch den Reflexionsfaktor oder die Abmessungen eines Gegenstandes beeinflußt wird. Auch wenn dasselbe Intensitätsverhältnis oder dieselbe Phasendifferenz zwei unterschiedliche Entfernungen zu einem Gegenstand darstellt, oder wenn nicht die Gefahr eines Zusammenstoßes besteht, da das Fahrzeug an dem Gegenstand vorbeifährt, kann ganz sicher eine unbeabsichtigte Betätigung und Auslösung verhindert werden.

309841/0520

ORIGINAL INSPECTED

Ferner schafft die Erfindung eine Vorrichtung zun Varbestbamen eines Zusammenstoßes, mit der die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges be stimmt wird, daß die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitsvorrichtung verhindert werden kann, wenn das Fahrzeug mit einer zu niedrigen Geschwindigkeit fährt, bei der ein Fahrer nicht verletzt würde, oder wenn das Fahrzeug steht oder geparkt ist.

Darüber hinaus schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen, mit der die Richtung eines Gegenstandes bestimmbar, wodurch die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitseinrichtung verhindert werden kann, wenn das Fahrzeug an dem Gegenstand vorbeifährt oder der Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt.

In Abhängigkeit von der Lage eines Gegenstandes bezüglich eine s Fahrzeuges ist die gemessene Relativgeschwindigkeit manchmal kleiner als eine tatsächliche Relativgeschwindigkeit, so daß die Sicherheitseinrichtung zu spät betätigt werden würde. Gemäß der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen geschaffen, mit der die Entfernung zu einem Gegenstand bestimmt werden kann, so daß das Kollieionssignal unabhängig von der festgestellten Kollisionszeit erzeugt werden kann,

309841/0520

ORIGINAL INSPECT

- ⁷ - ;^ 3 1746 5

wenn der Abstand zu dem Gegenstand einen vorbestimmten Abstand erreicht, so daß wiederum die Sicherheitseinrichtung zu dem optimalen Zeitpunkt betätigt und ausgelöst wird.

Die Erfindung*schafft also eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Fahrzeugzusammenstoßen, bei der ausgesendete und reflektierte, frequenzmodulierte ungedämpfte Wellen verwendet sind. Hierbei wird eine niederfrequente Welle durch Mischen eines Teils einer ausgesendeten Welle und einer von einem Gegenstand reflektierten Welle erzeugt. Die niederfrequente Welle und zumindest ein ausder niederfrequenten Welle erhaltenes Dopplersignal werden zu Signalen verarbeitet. Hierbei wird eine Kollisionszeit aus dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Gegenstand und die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs bestimmt. Auch wird die Intensität des Dopplersignals festgestellt, ob der Gegenstand in einen vorbestimmten, durch die Stellung und die Winkel der Sende- und Empfangsantennen festgelegten Erfassungsbereich eindringt. Ein Zusammenstoß des Gegenstandes mit dem Fahrzeug wird durch Bestimmen der Kollisionszeit und der Intensität des Dopplersignals vorherbestimmt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefüg-

30 98A 1 /0520

DDlAlMAl

ten Zeichnungen bezuggenommen wird, Es zeigen:

Fig.l(A) bis l(E) Blockschaltbilder von fünf Ausführungsformen der Erfindung;

Fig.2 eine schematische Seitenansicht, in der die an einem Fahrzeug angebrachten Sende- und Empfangsantennen der Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen sowie die Keulen der Sende- und Empfangsantennen dargestellt sind, die den Erfassungsfaereich bilden;

Fig.3 eine Kurve, in der die Beziehung zwischen der Entfernung zu einem Gegenstand in oder nahe dem Erfassungsbereich dargestellt ist, der durch die S tr all lungskeulen der Sende- und Empfangsantennen sowie durch die Intensität der von dem Gegenstand reflektierten Welle festgelegt ist;

Fig.4 eine Kurve, in der die Beziehung zwischen dem Abstand zu einem Gegenstand und dem Intensitätsverhältnis zwischen Frequnezkomponenten des Ausgangssignals einer Mischstufe in der Verrichtung gemäß der Erfindung dargestellt sind;

Fig.5 eine schematische Draufsicht, in welcher der durch

309841/0520

2 3 1 7 A 6 5

die Strahlungskeulen der Sende- und,Empfangsantennen festgelegte Erfassungsbereich dargestellt ist;

Fig.6A bis 6E ein Blockschaltbild der vierten in Fig.l(D) dargestellten Ausführungsform;

Fig.7 die Wellenformen der an verschiedenen Punkten des in Fig.6 dargestellten Blockschaltbilds erhaltenen Signale;

Fig.8 eine Kurve zur Erläuterung des Prinzips der Arbeitsweise einer in den Ausführungsformen der Erfindung verwendeten Multiplizierschaltung; und

Fig.9A und 9B ein Blockschaltbild einer in der fünften Ausführungsform der Erfindung verwendeten Einheit zur Bestimmung des Abstandes.

Um das Verständnis der bevorzugten Ausführungeformen der Erfindung zu erleichtern wird sie zuerst allgemein be -schrieben. Eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen gemäß der Erfindung weist eine Sendeantenne zum Aussenden einer Welle, eine Empfangsantenne zum Empfangen der mittels der Sendeantenne ausgesendeten und von einem Gegenstand reflektierten Welle auf. Hierbei ist die Empfangsantenne so angeordnet, daß die Achse der Strahlenkeu-

- 10 -

309841/0520

" ¹⁰ " ν ι η / ς ζ

/G ί / "> O O

Ie der Empfangsantenne die der Sendeantenne izi einem vorbestimmten Bereich schneidet» Weiterhin weist die 'vorrichtung gemäß der Erfindung eine erste Schaltung zur Erzeugung von Signalen, die auf einer aus. der: gesendetes: tiiid empfangenen Wellen erhaltenen WeIe beruhen, und siss s"3its Schaltung auf, um ein Signal ",.;..·. erhaltsE, wenn dis lni-snsitM'fc des Dopplersignals aus der Welle, die durch Missiles άeingesendeten Welle mit der empfangenen Welle erJiaLtcis ist-₁ einen vorbestimmten Minimnlpegel erreicht, mn ei:ia:i 3_sge:i--· stund zu bestimmen _t der in eh. en clui-ch. die PsGi'iioiiGE. iir.-;" die Winkel der Sende» und Empfajigsant3H.nen fe^'igrsl^ten.
Bereich eindringt. Um ein. Signal ία arkaXtsii,, ^sr-z. die
Kollisionszeit oder die Ζί:'Λ, die "erstrei ini_; b ;7>r ein Fahrzeug mit der Vor rieh lutiz z-\ini Ye.L~besti:3i:~£-~.u "von SLoili.-sionen mit einem Gegenstarid. ruii.-:.':!:i:ciZ;?;t.-3ßt₅ i:l3is.^r ist
als ein vorbes tirtuntes Zeitintervall_; ist eisaG drit'is
Schaltung und darüber hinaus no ah eirae vierte SoksLirjiig
vorgesehen, um ein Signal nur dann su erkalten, ίί^ζκιι d±^ zweiten und dritten Schaltungen gleichzeitig ütz Slgriale abgeben. (Die Vorrichtung kann jeweils eiEOs oisr mehrerfeder vorerwähnten Elemente sowie ciiesalbeji 3l3i::3~ite nacheinander aufweisen.)

Mit der zweitren Schaltung wird bestimmt, ob eis Gegenstand in einen vorbestimmten Intensitätsbereich eindringt oder nicht, der durch die Lage und die Winkel der Sende- und

- 11 -

309841/0520

Empfangsantennen, d.h. der gesendeten und empfangenen Strahlen festgelegt ist. Mit der dritten Schaltung wird bestimmt, ob die Kollisionszeit kleiner ist als eine vorbestimmte Zeit oder nicht ; entsprechend den Ausgangssignalen der zweiten und dritten Schaltung gibt die vierte Schaltung ein Ausgangssignal ab, durch das eine Einrichtung VIII zum Betätigen einer Sicherheitseinrichtung zum optimalen Zeitpunkt betätigt und ausgelöst wird. Mit der mit diesen Schaltungen ausgestatteten Vorrichtung kann somit die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitseinrichtung verhindert weden, wenn das Fahrzeug lediglich an dem Gegenstand vorbeifährt u.a.; darüber hinaus kann die Sicherheitseinrichtung in äußerst zuverlässiger Weise zu dem optimalen Zeitpunkt betätigt werden.

Eine Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen gemäß der Erfindung kann weiterhin eine fünfte Schaltung aufweisen, um dieRelativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges zu bestimmen; sie gibt dann ein Signal ab, wenn die festgestellte relative Geschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht. Weiterhin kann mit der Vorrichtung, die die fünfte Schaltung zum Bestimmen der Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges aufweist, wesentlich sicherer das unbeabsichtigte Betätigen der Sicherheitseinrichtung verhindert werden. Die Sicherheitseinrichtung wird also nur dann betätigt und ausgelöst, wenn die Relativgeschwindig-

309841/0520 -12-.

keit höher ist als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, während si'i nicht betätigt wird, beispielsweise wenn das Fahrzeug mit einer so geringen Geschwindigkeit fährt, daß der Fahrer nicht ernstlich verletzt wird, selbst wenn das Fahrzeug mit dem Gegenstand zusammenstößt, oder wenn das Fahrzeug langsam zwischen Fahrzeugen auf einem Parkplatz oder in einer Parklücke eingeparkt wird.

Fernerhin weist die Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen gemäß der Erfindung eine sechste Schaltung auf, um die Richtung einer Relativbewegung eines Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges zu bestimmen. Mit der Vorrichtung mit der sechsten Schaltung, um zu bestimmen, ob sich ein Gegenstand auf das Fahrzeug zu oder von dies em weg bewegt, kann sicher und zuverlässig die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitsvorrichtung verhindert werden. Die Sicherheitsvorrichtung wird also nicht betätigt, wenn sich der Gegenstand von dem Fahrzeug weg bewegt, d.h. wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand zunimmt, oder wenn der Gegenstand nur die Bahn des Fahrzeugs kreuzt.

Die Vorrichtung kann darüber hinaus sowohl die fünfte als auch die sechste Schaltung aufweisen; mittels dieser Vorrichtung kann dann die unbeabsichtige Betätigung der Sicherheitseinrichtung wirksamer verhindert werden, wenn sich das Fahrzeug mit einer so geringen Geschwindigkeit

309841/0520 ~ ¹³ '

bewegt, daß der Fahrer auch infolge der Sekundärkollision nicht ernstlich verletzt würde, wenn das Fahrzeug steht oder geparkt ist oder wenn sich der Gegenstand von dem Fahrzeug weg bewegt, d.h. wenn der Gegenstand lediglich die Bahn des Fahrzeugs kreuzt odei^renn das Fahrzeug an dem Gegenstand vorbei fährt, so daß kein Zusammenstoß stattfinden kann. Die Vorrichtung mit der fünften und sechsten Schaltung ist daher betriebssicherer und zuverlässiger.

Schließlich kann die Vorrichtung zusätzlich zu den vorerwähnten vier Schaltungen, wobei die fünfte und sechste Schaltung vorgesehen seil kann oder nicht, eine siebte Schaltung aufweisen, um den Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Fahrzeug zu bestimmen und ein Signal zu erzeugen, wenn der festgestellte Abstand geringer als ein vorbestimmter Abstand ist. Mittels der Vorrichtung mit der siebten Schaltung kann die Sicherheitseinrichtung, falls es gefordert wird, zu einem früheren Zeitpunkt betätigt weden. Die Sicherheitseinrichtung kann somit noch zuverlässiger und betriebssicherer betätigt und ausgelöst werden.

Die erste Ausfuhrungsform einer Vorrichtung zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes gemäß der Erfindung weist im allgemeinen zwei Wellen verarbeitende Einrichtungen I,

-Ik-

309841/0520

zwei Analogsignale verarbeitende Einrichtungen XI, zwei die Kollisionszeit bestimmende Einheiten XII, zwei den Minimalpegel bestimmende Einheiten IV und eine Entsch eidungseinheit VII auf. Die rechten und linken Einheiten jedes Paar weisen denselben Aufbau und dieselbe Funktionsweise auf, so daß der Einfachheit halber bei der in Fig.l(A! dargestellt en Ausführungsform sowie in den folgenden in den Fig.l(B) bis l(E) dargestellten Ausführungsformen nur jeweils eine der rechten und linken Einheiten beschrieben wird.

Die Wellen verarbeitende Einheit I weist eine Sendeantenne zum Aussenden einer Welle und eine Empfangs an tenne zum Empfangen der Welle auf.Die Analogsignale verarbeitende Einrichtung II entspricht der ersten Schaltung zum Erzeugen von Signalen, die auf einer aus den gesendeten und empfangenen Wellen erhaltene! Welle beruhen. Die die Kollisionszeit bestimmende Einheit III entspricht der dritten Schaltung, mit der ein Signal erhalten wird, um die Zeit zu bestimmen, die einem Fahrzeug verbleibt, bevor es mit einem Gegenstand zusammenstößt.

Die den Minimalpegel bestimmende Einheit IV entspricht der zweiten Schaltung, mit der ein Signal erhalten wird, wenn die Intensität des Dopplersignals aus der Welle, die durch Mischen der gesendeten und empfangenen Welle erhalten wird, einen vorbestimmten Minimalpegel erreicht, um einen

309841/0520 - 15 -

2317A65

Gegenstand zu bestimmen und festzustellen, der in einen vorbestimmten durch die Positionen und Winkel der Sende- und Empfangsantennen festgelegten Bereich eindringt. Die Entscheidung* einheit VII entspricht der vierten Schaltung, um nur dann ein Signal zu erhalten, wenn die die Kollisionszeit bestimmende Einheit III und die den Minimalpegel feststellende Einheit IV gleichzeitig Signale abgeben.

Insbesondere der Ausgang der die Welle verarbeitenden Einheit I wird an den Eingang der Analogsignale verarbeitenden Einheit II angelegt, deren Ausgang sowohl an die die Kollieionszeit bestimmende Einheit III und die den Minimalpegel bestimmende Einheit IV angelegt wird. Die Ausgänge der Einheiten III und IV werden an den Eingang der Entscheidungseinheit VII angelegt.

Die Sendeantenne 9 strahlt die MikroweLle mit einer Trägerfrequenz von 10,525 GHz in eil em vorbestimmten Strahlungsdiagramm ab, und die Empfangsantenne 10 empfängt die von einem Gegenstand reflektierte Welle. Die Sende- und Empfangsantenne 9 (9R, 9L) und 10 (1OR, 10L) sind an einem Fahrzeug M angebracht, wie in den Fig.2 und 5 dargestellt ist.

In Fig.2 ist eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs M, an dem die rechten und linken Sendeantennen (9R, 9L) und die Empfangsantennen (1OR, 10L) angebracht

309841/0520 - 16 -

sind, zusammen mit den Strahlungskeulen der rechten Sendeantenne 9R und der rechten Empfangsantenne 1OR dargestellt. Das vertikale Strahlungsdiagramm der Sendeantenne 9R aufgrund der vertikalen Richtwirkung ist mit S bezeichnet, während das vertikale Strahlungsdiagramm derEmpfangs antenne 1OR aufgrund deren vertikalen Richtwirkung mit G bezeichnet ist. Wie bei dem bistatischen Radarsystem bekannt ist, nimmt die Intensität der reflektierten Welle beträchtlich zu, wenn sich der Gegenstand in dem Erfassungsbereich A_v, (der schraffierte Bereich in Fig.2, der im folgenden als "der Bestimmungs- bzw. Erfassungsbereich" bezeichnet wird), wo die Strahlungsdxagramme G und S einander überschneiden.

In Fig.5 ist eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeug M dargestellt, an dem die Sendeantennen (9R₁ 91>j die nicht dargestellt sind) und die Empfangsantennen (lOR, 10L) so .angebracht sind, daß ihre Strahlungsdiagramme einander überlappen und den Erfassungsbereich bilden.

Die Intensität I der reflektierten Welle ist in Fig.3 dargestellt. Der Abstand von dem Punkt 0 der Sende- oder Empfangsantenne 9R (9L) oder 10R(10L) ist auf der Abszisse aufgetragen, während die Intensität der Welle, die von dem Gegenstand m in einer Entfernung R von dem Punkt 0 reflektiert und mittels der Empfangsantenne 10R(10L) empfangen ist, auf der Ordinate aufgetragen ist. Wenn sich der Ge-

309841/0520 -17-

genstand m in einer größeren Entfernung als einer Entfernung R₀ befindet, ist die IntensitätIder empfangenen Welle in dem entferntesten Punkt des Erfassungsbereichs des Fahrzeugs beinahe gleich null. Wenn sich der Gegenstand m in den Erfassungsbereich hinein und auf das Fahrzeug M zu bewegt, nimmt die Intensität I plötzlich zu, und wenn er sich dem Entfernungsbereich R^ nähert, wo sich die Achsen der Strahlungsdiagramme der Sende- und Empfangsantennen schneiden, wird die Intensität I ein Maximum. Dann nimmt die Intensität wieder ab, und wenn der Gegenstand m in dem Abstand R. in ,den Erfassungsbereich kommt, nimmt in dem dem Fahrzeug am nächsten liegenden Punkt die Intensität plötzlich ab.

In Fig.3 stellt die gestrichelte Linie die Intensität dar, wenn der Reflexionfaktor des Gegenstandes m verhältnismäßig klein ist. Unabhängig von den Reflexionsfaktoren der Gegenstände sind die Kurvenverläufe der Kennlinien, insbesondere im Abstand R in dem Erfassungsbereich ähnlich. Der Gegenstand m kann daher im Abstand R₂ mit einem erträglichen Grad an Genauigkeit aus der Intensität I bestimmt weden. Die Arbeitsweise der den Minimumpegel bestimmenden Einheit IV beruht auf diesem Prinzip; sie ist so angeordnet, daß sie ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Intensität der empfangenen Welle einen vorbestimmten Minimalpegel erreicht, d.h. wenn der Abstand zu dem Gegenstand m kleiner als R₂ ist.

309841/0520 -18-

Die Analogsignale verarbeitende Einrichtung II verarbeitet den Ausgang der die Welle verarbeitenden Einrichtung I, wobei das zugrundeliegende Prinzip im einzelnen später noch beschrieben wird, und gibt ein Signal an die die Kollisionszeit bestimmte Einrichtung III und die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV ab.

Im folgenden wird das Prinzip zur Bestimmung des Abstands zu dem Gegenstand m und der Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges beschrieben, das in den Ausführungsbeispielen der Erfindung in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II verwendet ist.

Die Welle, die mit der sinusförmigen Welle frequenzmoduliert wird, wird auf den Gegenstand m zu ausgesendet, und ein Teil der ausgesendeten Welle und die von dem Gegen stand reflektierte und mittels der Emfpangsantenne 10 empfangene Welle werden, gemischt, umd die niederfrequente Welle zu erhalten, die durch Gleichung gegeben ist:

β = r coslV) At + 2m„sin——τ— cos (ca t + -—r—) • c ί Δ m d.

r 2 ^öm^At

= r cos«_cAt{j₀(m_r) + 2 ^₀ (-l)ⁿ cos 2n(«_m + )*

cos£(2n + 1). (^o _mt + 2~ )

3098A1/0520

- 19 -

2 317

wobei r ein Koeffizient ist, der von dem Reflexionsfaktor eines Gegenstandes, den Kenndaten der Mischstufe u.a abhängt;
(ßf gleich die Kreisfrequenz einer Trägerwelle ist; gleich das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, zu

dem eine Welle ausgesendet wird, und dem Zeitpunkt, zu dem die reflektierte Welle empfangen wird; ra_ gleich der Frequenzmodulationsindex; ta gleich die Kreisfrequenz der modulierten Welle; und J₂ gleich die Bessejb Funktion zweiter Ordnung erster Art

m_ gleich 2ΪΔ f/to und

m gleich 2mf siii**-^— /_o\

wobei At gleich ~ ist (3)

wobei R der Abstand zu einem Objekt, C die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle und £ f der Frequenzhub ist.

Eine durch die Gl.(l) gegebene Signalwechselspannung e ist die Summe der Frequenzkomponenten, wie beispielsweise einer Dopplersignal-Komponente, einer Grundwellen-Komponente und harmonisch er Oberwellenkomponenten, die folgende Form aufweisen:

rJ_Q(m_r) eos cJ_c Δ t,

-2rJ₁Cm₁.) cos (o_mt + -=

At

- 20 -

30984 1 /0520

cos

Wenn sich ein Gegenstand mit einer konstanten Relativgeschwindigkeit ν bezüglich eines Fahrzeugs bewegt, werden die ersten beiden Glieder

rJ^dn ) cos OU 6t
Or c

_1n

und -2rJ„(m ) cos (Ot+ —) sin CO Δ-t

Ir m 2 c

cos

(O At

bzw. -2rJ.(m ) cos (« t + )sin«O.t, Ir m Λ d

Oy

wobei 0) die Dopplerkrexsfrequenz ist; —zr

c«J

Das erste Glied stellt die Doppler-Komponente und das zweite Glied ebenfalls die Doppler-Signalkomponente dar -2rJ (m ) sin (J.t, wenn sie demoduliert ist. Das Inten sitätsverhältnis zwischen den Maximalwerten der ersten und zweiten Glieder ist gegeben durch J_n(m )/2J.(m ), das eine Funktion von m ist, d.h. des Abstandes zu dem Gegenstand, wie in Fig.4 dargestellt.

Bei demselben Intensitätsverhältnis kann m zwei Werte haben. Wenn beispielsweise das Intensitätsverhältiis ν ist, hat m zwei Werte, nämlich K und L, wie in Fig.4

309841/0520 -21-

dargestellt. Dies kann zu einer unbeabsichtigten Betätigung führen. Das heißt, der Gegenstand in einem Abstand K kann aufgrund von m so angenommen werden, als befände er sich aufgrund von m in einem Abstand L, und umgekehrt. Gemäß derErfindung sind aber die Sende- und Empfangsan tennen an dem Fahrzeug so angebracht, daß der Gegenstand m in der Entfernung R genau anhand der Intensität der reflektierten Welle bestimmt werden kann. Der Frequenzhub £f ist daher so festgelegt, daß der Abstand zu einem Gegenstand eindeutig aus dem Intensitätsverhältnis bestimmt werden kann. Der Abstand zu einem Gegenstand kann daher genau aus dem Intensitätsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Glied bestimmt werden.

Als nächstes kann, wie bei den herkömmlichen Radarsystemen, die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges M aus der Doppler-Kreisfrequenz W erhalten werden. Wie in Gl. Ci) dargestellt, ist die Doppler-Kreisfrequenz *0 proportional der Relativgeschwindigkeit v, so daß ein System verwendet werden kann, in dem der analoge Ausgang proportional der direkt gemessenen Doppler-Kreisfrequnez W erhalten wird, oder es kann ein System verwendet werden, in dem die Doppler-Kreisfrequenz O in eine Spannung umgesetzt wird, die die Doppler-Kreisfrequnez O , und damit die Relativgeschwindigkeit ν darstellt.

- 22 -

309841/0520

Entsprechend dem Ausgang der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II wird mit der die Kollisionszeit be stimmenden Einrichtung III bestimmt, ob die Kollisionszeit, die aus dem Abstand zwischen einem Gegenstand und einem Fahrzeug und der Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeugs ist und welche die für das Fahrzeug erforderliche Zeit ist, um mit dem Gegen stand zu kollidieren, kleiner ist als eine vorbestimmte Zeit. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Kollisionszeit nicht immer berechnet, sondern es wird nur festgestellt, ob die Kollisionszeit kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist oder nicht.

Im folgenden wird allgemein die Betriebsweise der ersten Ausführungsform beschrieben. Die Welle von der Sende-antenne 9 wird an die die Welle verarbeitende Einrichtung I übertragen, wenn sich das Fahrzeug M bewegt, und die von dem Gegenstand reflektierte Welle wird mittels der Empfangsantenne 10 empfangen und mittels der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung 2 nach dem vorbeschriebenen Prinzip verarbeitet, wobei ihr Ausgang der Kollisionszeit bestimmenden Einrichtung III und der den Minimalpegel bestimmenden Einheit IV zugeführt wird. Wenn der Gegenstand m in den vorerwähnten Erfassungsbereich ein dringt, gibt die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV das Signal ab. Die die Kollisionszeit bestimmen-

- 23 -

309841/0520

de Einrichtung III gibt das Signal, wenn die Kollisionszeit kürzer ist als eine vorbestimmte Zeit, entspredhend dem Signal von der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II ab. Wenn die Ausgangssignale der Einheiten III und IV gleichzeitig an die Entscheidungseinrichtung VII angelegt werden, gibt letztere das Signal ab, so daß die Einrichtung VIII zum Betätigen einer Sicherheitsvorrichtung ausjplöst wird, wodurch der Fahrer und die Fahrgäste im Falle eines Zusammenstoßes geschützt sind.

In der ersten Ausführungsform der Erfindung sind die rechten und linken Sende- und Empfangsantennen 9 und 10 so an dem Fahrzeug M angebracht, daß die Strahlungsdiagramme der Sende- und Empfangsantennen 9 und 10 den Erfassungs- oder Bestinunungsbereich festlegen können, wie in Fig.2 und 5 dargestellt ist. Infolgedessen ist die Welle, die von einem sich außerhalb der Bahn des Fahrzeugs befindenden Gegenstand reflektiert und von nur einer der Empfangsantennen 10 empfangen wird, verhältnismäßig klBin, so daß die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV kein Signal abgibt, wenn sich ein Gegenstand lediglich aus derBahn des Fahrzeugs entfernt. Hierdurch kann dann die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitsvorrichtung wirksam verhindert werden.

Die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV bestimmt, ob die Intensität der von einem Gegenstand reflektierten

309841/0520 - ₂k -

Welle in der Entfernung R in dem Erfassungsbereich, und

an dem am weitesten von dem Fahrzeug entfernten Punkt, unabhängig von den Abmessungen und dem Reflexionsfaktor eines Gegenstandes über einem vorbestimmten Pegel liegt oder nicht, so daß Mne Gefahr besteht, daß die Sicherheitseinrichtung in Abhängigkeit von den Abmessungen und dem Reflexionsfaktor des Gegenstandes betätigt wird oder nicht. Sobald also ein Gegenstand in den Erfassungsbereich eintritt, gibt die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV unabhängig von den Abmessungen und dem Reflexionsfaktor eines Gegenstandes das Ausgangssignal ab. Bei dem in der Ausführungsform verwendeten Radarsystem gibt dasselbe Intensitätsverhältnis zwei unterschiedliche Entfernungen zu einem Gegenstand ab, wie im einzelnen anhand der Fig.4 beschrieben ist, so daß der Gegenstand mit einem großen Reflexionsfaktor, der sich in einer großen Entfernung von dem Fahrzeug befindet, zu einem Fehler führen kann, wenn er sich in verhältnismäßig geringem Abstand von dem Fahrzeug befindet. Wegen der vorerwähnten Anordnungen der Sende- und Empfangsanordnung und wegen der Arbeitsweise der den Minimalpegel bestimmenden Einrichtung IV ist aber bei der Erfindung das unbeabsichtigte Auslösen der Sicherheitseinrichtung verhindert. Dasselbe gilt auch, wenn die Erfindung bei einem anderen Radarsystem, wie beispielsweise dem AM- oder mit zwei Frequenzen arbeitenden Radarsystem u.a. verwendet wird.

309841/0520 - 25 -

Auch wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Zeit, die dem Fahrzeug verbleibt, bevor es mit dem Gegenstand zusammenstößt nicht berechnet, sondern es wird nur be stimmt,ob die Kollisionszeit kürzer als eine vorbestimmte

,oder nicht,
Zeit ist^so daß derGegenstand etwa lOOmsek festgestellt werdeh kann, bevor das Fahrzeug mit ihm kollidiert; die Sicherheitseinrichtung kann zum optimalen Zeitpunkt betätigt werden, und wenn die Kollisionszeit über lOOmsek liegt, wird die Sicherheitsvorrichtung niemals betätigt und ausgelöst. Die erste Ausführungsform arbeitet somit einfacher als das bekannte System, bei dem der Abstand zu einem Gegenstand oder die Kollisionszeit immer gemessen wird; die erste Ausführungsform weist aber auch eine einfachere elektronische Schaltung auf, arbeitet zuverlässiger und betriebssicherer und ist darüber hinaus preiswerter herzustellen.

Die in Fig.l(B) dargestellte zweite Ausführungsform der Erfindung ist der ersten Ausführungsform ähnlich, außerdaß eine die Relativgeschwindigkeit bestimmte Einrichtung V zwischen die Analogsignale bestimmende Einrichtung II und die Entscheidungseinrichtung VII und parallel zu der die Kollisionszeit bestimmenden Einrichtung III und der den Minimalpegel bestimmenden Einriditung IV geschaltet ist.

In der die Relativgeschwindigkeit bestimmenden Einrichtung V wird die Doppler-Kreisfrequnez «., die proportio-

309841/0520 . ₂₆ -

- 26 - ? 3 1 7 4 6 5

nal der Relatxvgeschwindigkeit ν ist, wie unter Bezugnahme auf die Gl.(4) beschrieben ist, unmittelbar analog in eine Spannung umgesetzt und wird in einem Vergleicher mit einer Bezugs spannung verglichen, so daß die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Exnrichtung das Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn die Relativgeschwindigkeit über 30km/h liegt. Nur wenn die die Kollisionszeit bestimmende Einrichtung III, die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV und die die Relatxvgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung V gleichzeitig die Signale an die Entschei dungseinrichtung VII abgeben, gibt bei der zweiten Ausführungsform die Entschexdungseinrichtung VII das Signal zum Auslösen der BetätigungseinrMitung VIII ab.

Zusätzlich zu den Merkmalen der ersten Ausführungsform weist die zweite Ausführungsform das wichtige Merkwal auf, daß sie kein Kollisionssignal abgibt, wenn die Relatxvgeschwindigkeit kleiner als eine vorbestimmte niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise 30km/h ist, oder wenn das Fahrzeug steht oder geparkt ist, so daß der Fahrer nicht ernstlich verletzt werden kann, selbst wenn das Fahrzeug mit dem Gegenstand zusammenstößt. Da bei der zweiten Ausführungsform kein Kollisionssignal abgegeben wird, wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner als 30kni/h ist, kann das Frequenzband des Signals, das in der die Relatii'geschwindigkeit bestimmenden Einrichtung V verarbeitet wird, schmal sein. Die elektronische Schaltung ist daher im

309841/052G - 27 -

Aufbau einfacher, arbeitet betriebssicherer und zuverlässiger und kann preiswerter hergestellt werden.

Die dritte in Fig.l(C) dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist im wesentlichen der ersten Ausführungsform ähnlich, außer daß eine die Richtung bestimmende Einrichtung VI zusätzlich zwischen die Analogsignale verarbeitende Einrichtung II und die Entscheidungseinrichtung VII geschaltet ist.

Bei der die Richtung bestimmenden Einrichtung VI sind die Dopplersignale, die in den ersten und zweiten Gliedern der Gleichung (1) enthalten sind, in der Phase um 90 in den positiven und negativen Richtungen verschieden und das Signal des ersten Gliedes eilt dem Dopplersignal des zweiten Gliedes um 90° vor bzw. um 90° nach, was davon abhängt, ob sich ein Gegenstand dem Fahrzeug nähert oder von diesem entfernt. In der vorliegenden Ausführungsform gibt die die Richtung bestimmende Einrichtung VI nur ein Signal ab, wenn sich ein Gegenstand auf ein Fahrzeug zu bewegt. Zusätzlich zu den Merkmalen der ersten Ausführungsform weist die dritte Ausführungsform das wichtige Merkmal auf, daß eine unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitseinrichtung vermieden ist, wenn sich ein Gegen stand entfernt. Wenn ein Gegenstand die Bahn des Fahrzeugs mit einer Relativgeschwindigkeit v, beispielsweise in der in Fig.5 angegebenen Richtung kreuzt, dann stellt die

309841/0520 __2Ö-

rechte Vorrichtung einen sich mit einer Relativgeschwindigkeit v_T1 nähernden Gegenstand fest, während die linke Vorrichtung einen sich mit einer Relativgeschwindigkeit ν entfernenden Gegenstand feststellt, bzw. umgekehrt in der entgegengesetzten Richtung. Der Vergleicher entweder in der rechten oder in der linken Einrichtung erzeugt da-

/so
her kein Signal, daß die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitseinrichtung vermieden werden kann. Wenn aber das Fahrzeug an einem Gegenstand vorbeifährt, gibt weder die rechte noch die linke Einrichtung ein Signal ab, so daß eine unbeabsichtigte Betätigung ebenfalls verhindert werden kann. Mit der dritten Ausführungsform kann daher die unbeabsichtigte Betätigung noch sicherer vermieden werden als mit der ersten Ausführungsform.

Die vierte, in den Fig.l(D) und 2 bis 8 dargestellte Ausführungsform weist die die Welle verarbeitende Einrichtung I, die Analogsignale verarbeitende Eirichtung II, die die Kollisionszeit bestimmende Einrichtung III, die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV, die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung V, die die Richtung bestimmende Einrichtung VI und die Entscheidungseinrichtung VII auf. Da die vierte Ausführungsform alle Einrichtungen I bis VII der Erfindung umfaßt, wird jede Einrichtung nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Die in Fig.6A bis 6E dargestellte, Wellen verarbeitende

309841/0520 - 29 -

Einrichtung I weist die Sende- und Empfangsantennen 9 und 10, eine Koppeleinrichtung 11, einen Mikrowellenmodulator 12, einen Mikrowellenoszillator 13, eine erste Mischstufe Ik und einen Sinuswellengenerator 15 auf.

Die Anordnung und Funktionsweise der Sende- und Empfangsantennen 9 und 10 sind oben bereits beschrieben und werden hier nicht mehr wiederholt. Die Ausgangsanschlüsse des Sinuswellengenerators 15« der die Modulationsfrequenz der Mikrowelle bestimmt, sind mit den Eingangsanschlüssen des Mikrowellengenerators 12 und eins- zweiten Mischstufe 1$ in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II verbunden, die im folgenden noch beschrieben wird. Der Ausgangsanschluß des Mikrowellenmodulators 12, der die Mikrowelle mit einem Frequenzhub ^f frequenzmoduliert, ist mit dem Eingangsanschluß des Oszillators 13 zum Abstrahlen der Mirkowelle mit einem ausreichenden Ausgangspegel verbunden; der Ausgangsanschluß des Oszillators 13 ist mit einem der Eingangsanschlüsse der Koppeleinrichtung 11 verbunden.

Der andere Eingangsanschluß der Koppeleinriditung 11 ist mit der Empfangeantenne 10 verbunden, während ihre Ausgangsanschlüsse mit der Sendeantenne 9 bzw. der ersten Mischstufe Ik verbunden sind. Mittels der Koppeleinrichtung 11 wird die Mikrowelle an die Sendeantenne 9 und ein Teil der ausgesendeten Welle an die erste Mischstufe Ik

309841/0520 -30-

übertragen, sowie die Kopplung zwischen den Sende- und Empfangsantennen 9 und 10 getrennt, so daß die empfangene Welle von der Empfangsantenne 10 an die erste Mischstufe Ik übertragen wird. In der erstenMischstufe 14 wird die empfangene Welle mit einem Teil der ausgesendeten Welle gemischt, woraus sich die niederfrequente Welle oder das Differenzfrequenz-Signal ergibt.

Die in den Fig.oA bis 6e dargestellte Analogsignale verarbeitende Einrichtung II weist einen Breitbandverstärker l6, ein Bandpaßfilter 171 ein zweite Mischstufe 18, ein Bandpaßfilter 19 j WechstL-Gleichspannungsumsetzer 20 und 21 und Wellenformerschaltungen 22 und 23 auf.

Der Eingangsanschluß des Breitbandverstärkers 16 ist mit dem Ausgangsanschluß der ersten Mischstufe in der Wellen verarbeitenden Einrichtung I und dessen Ausgangsanschluß mit den Eingangsanschlüsaen des Bandpaßfilters 17 und der zweiten Mischstufe l8 verbunden. Mittels des Breitbandverstärkers l6 wird das Ausgangssignal der ersten Mischstufe I^ ohne Verzerrung verstärkt. Der Ausgangsanschluß des Bandpaßfilters 17 ist mit den Eingangsanschlüssen des Wechsel-Gleichspannungs-Umsetzers 20 und der Wellenformer schaltung 22 verbunden. Das Bandpaßfilter 17 läßt nur die Dopplerkomponente durch. Der Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 20 setzt das von dem Bandpaßfilter 17 durchgelassene Dopplersignal in ein Gleichspannungssignal um.

309841/0520 _ ₃₁ _

Die Wellenformerschaltung 22 formt das Signal in eine Rechteckwellenform mit einer Periodendauer um, die gleich der der von dem Bandpaßfiiter 17 erhaltenen Dopplersignal-Komponente ist.

Die Eingangsanschlüsse der zweiten Mischstufe 18 sind mit den Ausgangsanschlüssen des Sinunswellengenerators 15 und des Breitbandverstärkers l6 verbunden. Der Ausgangsan schluß der Mischstufe 18 ist mit dem Eingangsanschluß des Bandpaßfilters 19 verbunden; in ihr wird das Ausgangssignal des Breitbandverstärkers mit dem Frequenzmodulationssignal aus dem Sinuswellengenerator 15 gemischt, was das Signal ergibt, in dem die Dopplersignal-Komponente der Welle überlagert wird, deren Frequenz größer ist als die Modulationsfrequenz.Das Bandpaßfilter 19, der Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 21 und die Wellenformerschaltung 23 sind in Aufbau und Wirkungsweise dem vorerwähnten Bandpaßfilter 171 dem Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 20 bzw. der Wellenformerschaltung 22 ähnlich. Das Bandpaßfilter 19 läßt nur die Dopplersignal-Komponente durch, und der Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 21 setzt das von dem Bandpaßfilter 19 erhaltene Dopplersignal in das Gleichspan nungssignal um. Die Wellenformerschaltung 23 setzt das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 19 in die Recht ekv el lsi form um, deren Periode gleich der der von dem Bandpaßfilter 19 erhaltenen Dopplersignal-Komponente ist.

309841/Q52Q - 32 -

In der die Kollisionszeit bestimmenden Einrichtung III wird die Kollisionszeit durch Teilen des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand durch die Relativgeschwindigkeit der vorliegenden Ausführungsform mit HiI-fes des folgenden Aufbaus erhalten.

Die die Kollisionszeit bestimmende Einheit III weist im allgemeinen eine Multiplizierschaltung 35 und einen Vergleicher 36 auf. Einer der Eingangsanschlüsse der Multiplizierschaltung 35 ist mit dem Ausgangsanschluß des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II verbunden und der andere Eingangsanschluß ist mit dem Ausgangsanchluß eines Registers 29 (das im folgenden noch beschrieben wird) in der die Relativgeschwindigkeit bestimmenden Einrichtung V verbunden; der Ausgangsanschluß der Multiplizierschaltung ist mit dem Eingangsanschluß des Vergleichers 36 verbunden. Die Multiplizierschaltung 35 multipliziert den Ausgang des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 mit dem Ausgang des Registers 29· Der andere Eingangsanschluß des Vergleichers 36 ist mit dem Ausgangsanschluß des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 20 verbunden; der Vergleicher vergleicht den Ausgang der Multiplizierschaltung 35 mit dem Ausgang des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 20, wobei nur dann, wenn die Ausgangsspannung des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 20 höher als die der Multiplizierschaltung 35 ist, der Vergleicher 36 ein Signal abgibt, Beispielsweise gibt

309841/0520 -33-

der Vergleicher 36 ein Signal ab, wenn die Kollisionszeit kürzer als etwa 100 bis 70 msek ist.

Die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung IV weist einen Vergleicher 37 und eine Bezugsspannungsquelle 38. Von der Bezugsspannungsquelle 38 wird eine Bezugsspannung an einen der Eingangsanschlüsse des Vergleichers 37 angelegt, während das Ausgangssignal des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II deren anderen Eingangsanschluß zugeführt wird. Der Vergleicher 37 vergleicht die Ausgangssignalspannung des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 mit der Bezugsspannung, so daß nur dann, wenn die Signalspannung größer ist als die Vergleichsspannung, der Vergleicher ein Ausgangssignal abgibt.

Die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung V weist einen Zähler 2k, RS-Flip-Flop 25, einen Taktimpulsgenerator 26, ein UND-Glied 27, einen Zähler 28, ein Register 29, ein ODER-Glied 30, Verzögerungsschaltungen 31 und 32, einen Digital-Analogumsetzer 331 eine Bezugsspannungsquelle k7 und einen Vergleicher 3^ auf.

Einer der ^ingangsanschljisse des Zählers 2k ist mit dem Ausgangsanschluß der Wellenformerschaltung 23 in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II verbunden; der eine der Ausgangsanschlüsse ist mit einem der Eingangsan-

309841/0620 _ 34 -

- ^3k - ,'3 17465

Schlüsse des ODER-Glieds 30 und der andere Ausgangsanschluß ist mit einem der Eingangsanschlüsse des RS-Flip-Flops 25 verbunden. Der Zähler 2k zählt die Impulse von der Wellenformerschaltung 23· Der andere Eingangsanschluß des ODER-Glieds 30 ist mit einem der Ais gangsanschlüsse des Zähles 28 verbunden, während der andere Ausgangsan Schluß mit dem Eingangsanschluß der Verzögerungsschaltung 31 und d?m anderen Eingangsanschluß des RS-Flip-Flops 25 verbunden ist.An dem ODER-Glied 30 wird die logische Summe aus dem von dem Zähler 2k erzeugten Ausgangssignal, wenn dieser 15 Impulse zählt, und aus dem von dem Zähler 28 erzeugten Ausgangssignal, wenn dieser Ik Impulse zählt, gebildet.

Der Ausgangsanschluß der Verzögerungsschaltung 31 ist mit dem Eingangsanschluß der Verzögerungsschaltung 32 verbunden, deren Ausgangsanschluß mit dein anderen Eingangsanschluß des Zählers 2k und einem der Eingangsanschlüsse desZählers 28 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß der Verzögerungsschaltung 31 ist weiterhin mit einem der Eingangsanschlüsse des Registers 29 und mit einem der Eingangsarischlüsse eines noch zu beschreibenden Integrators kl verbunden. Mittels der Verzögerungsschaltung 3I wird das Ausgangssignal des ODER-Glieds 30 verzögert, während mittels der Verzögerungsschaltung 32 das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 31 verzögert wird.

309841/0520 -35-

Der Ausgangsanschluß des RS-Flip-Flops 25 ist mit einem der Eingangsanschlüsse des UND-Glieds 27 verbunden und wird eingestellt, wenn der Zähler 2k einen Impuls zählt, und gibt weiterhin ein Signal ab, bis das Rückstellsignal angelegt wird. Der Taktimpulsgenerator 26 ist mit dem anderen Eingangsanschluß der UND-Schaltung 27 verbunden und erzeugt ein Rechteck-Wellenformsignal oder einen Impuls

/27 von 500Hz. Der Ausgangsans.chluß des UND-Gliedes ist mit dem anderen Eingangsanschluß des Zählers 28 verbunden; an dem UND-Glied wird das logische Produkt der Ausgangssignale des RS-Flip-Flops 25 und des Taktimpulsgenerators 26 gebildet. Der Ausgangsanschluß des Zählers 28 ist mit dem anderen Eingangsanschluß des Registers 29 verbunden, und der Zähler zählt die von dem UND-Glied 27 zugeführten Impulse.

Der Ausgangsanschluß des Registers 29 ist mit dem Eingangsanschluß des Digital-Analogumsetzers 33 verbunden; das Register 29 hält das Ausgangssignal des Zählers 28, bis das Schiebesignal angelegt wird. Der Ausgangsanschluß des Digital-Analogumsetzers 33 ist mit einem der Eingangsanschlüsse des Vergleichers Jk verbunden; der Umsetzer 33 setzt das von dem Register 29 zugeführte digitale Signal in ein Analogsignal um. Die Bezugsspannungsquelle k7 ist mit dem anderen Eingangsanschluß des Vergleichers Jk verbunden, so daß an diesem eine Bezugsspannung anliegt. Der Vergleicher Jk vergleicht die Ausgangsspannung des Digital-

309841/0520 ₃₆

Analogumsetzers 33 mit der Bezugsspannung von der Bezugsspannungsquelle 47, so daß nur dann, wenn die Spannung des Umsetzers größer ist als die der Spannungsquelle, der Vergleicher 3^ ein Signal an die Entscheidung einrichtung VII abgibt.

Die die Richtung bestimmende Einrichtung VI weist ein D-Flip-Flop 39) einen monostabilen Multivibrator 40, einen Integrator 4l, eine Bezugsspannungsquelle 43 und einen Vergleicher 42 auf. Der Takt- und D-Eingangsanschluß des D-Flip-Flops 39 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Wellenformerschaltungen 22 bzw. 23 verbunden und dessen Ausgangsanschluß ist mit dem Eingangsanschluß des monostabilen Multivibrators 40 verbunden. Der monostabile Multivibrator 40, dessen Ausgangsanschluß mit dem anderen Eingangsanschluß des Integrators 4l verbunden ist, wird entsprechend dem Ausgangsimpuls von dem D-Flip-Flop 39 angesteuert, um Impulse mit einer vorbestimmten Impulsbreite zu erzeugen. Der Integrator 4l, dessen Ausgangs an sdi luß mit einem der Eingangsanschlüsse des Vergleichers 42 verbunden ist, integriert das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 40 und hält das integrierte Signal, bis das Rückstellsignal angelegt wird. Die Bezugs Spannungsquelle 43 ist mit dem anderen Eingangsanschluß des Vergleichers 42 verbunden. Der Vergleicher 42 ver gleicht die Ausgangssignalspannung des Integrators 4l mit der von der Bezugsspannungsquelle 43 angelegten Be-

309841/0520 -37-

2 3 1 7 A 6 5

zugsspannung, so daß nur dann, wenn die Spannung des Integrators größer ist als die der Bezugsspannungsquelle, der Vergleicher 42 das Signal an die Entscheidung einrichtung VII abgibt.

Die Entscheidungseinrichtung VII weist rechte und linke UND-Glieder 44 und ein UND-Glied 45 auf; vier Eingangsanschlüsse der UND-Glieder 44 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Vergleicher 36, 37« 34 und 42 in der die Kollisionszeit bestimmenden Einrichtung III, der den Minimalpegel bestimmenden Einrichtung IV, der die Relativgeschwindigkeit bestimmenden Einrichtung V bzw, der die Richtung bestimmenden Einrichtung VI verbunden, so daß nur dann, wenn die Aus gangssignaIe dieser Vergleicher gleichzeitig an die UND-Schaltungen 44 angelegt sind, die UND-Schaltung 45 das Kollisionssignal zum Betätigen und Auslösen der Einrichtung 46 gibt.

Anhand der Fig.6 und 7 wird im folgenden die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform beschrieben; hierbei sind in Fig.7 die Wellenformen der Signale an Verschieden« Punkten des in Fig.6 dargestellten Schaltungsdiagramms wiedergegeben.

In der die Welle verarbeitenden Einrichtung I wiü die Welle, die mittels des Modulators 12 frequenzmoduliert ist, über die Sendeantenne 9 in Richtung auf einen Gegenstand

309841/0520 -38-

■ί? 1 7465

abgestrahlt; die von einem Gegenstand reflektierte Welle wird von der Empfangsantenne IO empfangen und der ersten Mischstufe Ik zugeführt. In dieser Mischstufe wird die empfangene Welle mit einem Teil der gesendetenWelJe gemischt und das Ausgangssignal wird an den Breitbandverstärker l6 in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II abgegeben.

In der die Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II wird das Signal der ersten Mischstufe 1% mittels des Breitbandverstärkers 16 verstärkt. Das Ausgangssignal des Breitbandverstärkers 16 ist das durch die Gl.(1) wiedergegebene Signal, in dem die Dopplersignal-Koßiponente die Grundwellenkomponente und die harmonischen Oberwellen-Komponenten einander überlagert sind. Das Bandpaßfilter 17 läßt nur die in Fig.7 dargestellte Dopplersignal-Komponente e_ durch. In der zweiten Mischstufe 18 wird das Ausgangssignal des Breitbandverstärkers 16 mit dem Ausgangssignal des Sinuswellengenerators 15 in der· eine Welie verarbeitenden Einrichtung I gemischt, wobei sich ein Ausgangssignal ergibt, in dem die in dem zweiten Glied der Gleichung (l) enthaltene Dopplersignal-Komponente, die Grundwellen-Komponente und die harmonischen Oberwellen-Komponenten einander überlagert sind. Das Bandpaßfilter 19 läßt nur die inFig.7 dargestellte Dopplersignal-Komponente e. durch. Die Maxima der Ausgangssignale der Bandpaßfilter 17 und 19 sind proportional zu rJ„(m )

309841/0520 - 39 -

ORSGiNAL

und 2rJ (m ), wie eindeutig aus Gl.(l) zu entnehmen ist.

Die Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 20 und 21 setzen die Ausgangssignale der Bandpaßfilter 17 und 19 in die entsprechende Gleichspannung signale um. Die Wellenformerschaltungen 22 und 23 formen die Rechteck-Wellenformsignale oder -impulse um, deren Periodendauer gleich denen der Ats gangssignale der Bandpaßfilter 17 und 19 sind und deren Impulsbreiten und Amplituden konstant sind, wie in Fig.7 durch die Wellenformen e_o und e„ dargestellt ist.

Wenn der Zähler 24 zurückgestellt wird, stellt er das RS-Flip-Flop 25 ein, wenn er einen Impuls von der Wellenformerschaltung 23 zählt, und gibt ein Signal ab, wenn er 15 Impulse gezählt hbt. Das Ausgangssignal wird dem ODER-Glied 30 zugeführt, durch die Verzögerung; schaltungen 3I und 32 zeitlich verzögert und an dei Rückstellanschluß des Zählers 2k angelegt, so daß der Zähler zurückgestellt wird. Das Rückstellsignal wird auch dann angelegt, wenn der Zähler 28 Ik Impulse zählt, so daß der Zähler 2k zurückgestellt wird. Der vorbeschriebene Vorgang wiederholt sich zyklisch. Die vorbeschriebenen Schaltungsbauteile stellen die sogenannte "die Entscheidungszeit bestimmende Schaltung" dar, die bei jeweils 15 Wellen (Perioden) des Dopplersignals zurückgestellt wird.

Die Taktimpulse von dem Taktimpulsgenerator 26 werden dem

3 0 9 8 4 1/0520 - Ίο -

"■ ■"■'-* ORlRlWAl

" " /317465

Zäler 28 über das UND-Glied 27 nur dann zugeführt, wenn das RS-Flip-Flop 25 eingestellt wird. Wenn der Zähler 28 lA Impulse zählt, gibt er ein Signal an das ODER-Glied ab. Das Ausgangssignal wird dann dem Rückstell eingang des Zählers 28 zugeführt, nachdem es zeitlich mittels der Verzögerung sschaltung 31 und 32 verzögert ist, so daß der Zähler 28 zurückgestellt wird. Der Zähler 28 wird aber auch zurückgestellt, wenn der Zähler 2k 15 Impulse zählt. Wenn das Ausgangs- oder Verschiebungssignal an das Register 29 von der Verzögerungsschaltung 31 angelegt ist, liest und hält das Register 29 das Ausgangssignal des Zählers 28 und überträgt es dann an den Digital-Analog-Umsetzer 33 und an die Multiplizierschaltung 35·

Das Ausgangssignal oder der Impuls des Taktimpulsgenerators 26 ist in Fig.7 als Kurvenform e· dargestellt, während das an den Zähler 28 anzulegende Signal als Kurvenform e_ in Fig.7 dargestellt ist. Das Intervall zwischen den Rückstellimpulsen e_ wird kleiner, je höher die Relativgeschwindigkeit ist, und umgekehrt. Wenn die Relativgeschwindigkeit niedrig ist, ist das Intervall zwischen den Rückstellimpulsen gleich den 14 Taktimpulsen. Die Anzahl der Ausgangsimpulse des Registers 29 ist gleich der Anzahl der Taktimpulse, die während des Intervalls zwischen den Rückstellimpulsen gezählt sind, so daß sie größer werden kann, wenn die Relativgeschwindigkeit niedrig ist und umgekehrt.

309841 /0520 _ _kl _

- kl -

? 3 1 7 A 6 5

An dem Gleichspannungsumsetzern 33 liegt ein Gleich spannungsausgangssignal an, das umgekehrt proportional zu der Anzahl der Ausgangsimpulse des Registers 29 ist· Die von der Bezugsspannungsquelle 47 angelegte Bezugsspannung ist die Ausgangsgleichspannung, die der Relativgeschwindigkeit von 30 km/h entspricht, so daß nur dann, wenn die Relativgeschwindigkeit über 30km/h liegt, der Vergleicher 34 das Signal an das UND-Glied 44 in der Entscheidungseinrichtung VII abgibt.

Die Ausgangsspannung, die von dem Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 21 in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II an die Multiplizierschaltung 33 zugeführt wird, wird mit der Anzahl der Ausgangsimpulse des Registers 29 bewertet. Die Ausgangskennlinien der Multiplizierschaltung 35 sind in Fig.8 dargestellt. Der Vergleicher 36 gibt ein Signal ab, wenn die Kollisionszeit kürzer als etwa 100 bis 70msek ist. Insbesondere das Verhältnis zwischen den Ausgängen der Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 20 und 21 in der Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II wird aus der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand erhalten, wie in Fig.4 dargestellt ist; die Wechsel-Gleichspannung« umsetzer 20 und 21 in der vorliegenden Ausführungsform sind so eingestellt, wie den in Fig.8 dargestellten Abstands-Intensitätskurven zu entnehmen ist. In Fig.8 ist die Entfernung auf der Abszisse und die Intensität der Ausgänge der Wechsel-

30984 1/0520 - 42 -

ORlGlNAL INSPECTED

ho

/317465

Gleichspannungsvunsetzer 20 und 21 auf der Ordinate aufgetragen. Mit J_n ist der Ausgang der Wechsel-Gleiciispannungsumsetzers 20 und mit J. der Ausgang des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 bezeichnet.

Der Ausgang bei der niedrigsten Relativgeschwindigkeit (30km/h), durch den die Vorrichtung gemäß der Erfindrnig betätigt wird, ist durch die ausgezogenen Linie angezeigt, während der Ausgang bei der maximalen Reltivgeseliwindigkeit (100km/h) durch die gestrichelte Linie wiedergegeben ist. Die Multiplizier schaltung 35 wird zvsn Steuern der Intensität von J entsprechend der Relativgesehwindigkeit verwendet. Wenn die RelatrLTfgsschwxndigkei.t- JQlsm/h. beträgt, sind die Intensitäten J^ und J in einer- Entfernung von einem Meter gleich; wenn die Reiativgescliwindigkeit 100km/h beträgt, werden sie in einem Abstand von zwei Metern gleich. Der Ausgang 36 gibt das Signal bei einer Entfernung von einem Meter ab, wenn die Rslativgeschwindigkeit 30km/h ist, und in einer Entfernung von zwei Metern ab, wenn die Relativgeschwindigkeit iOQIsm/h beträgt. Mit anderen Worten der Vergleicher 36 gibt ein Signal ab, wenn die Kollisionszeit kleiner als etwa 100 bis 70msek ist.

In der den Minimalpegel bestimmenden Einrichtung XV vergleicht der Vergleicher 37 die Signalspannung des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 in der Analogsignale verarbei-

309841/0520 - 43 -

GiHAL INSPECTED

" *^J " ;'■.< 1 7Λ65

tenden Einrichtung II mit der von derBezugsspannungsquelle 38 zugeführten Bezugs spannung, so daß nur dann, wenn die Spannung des Umsetzers größer ist als die der Bezugsspannungsquelle, der Vergleicher 37 ein Signal an das UND-Glied kk abgibt. Die Bezugsspannung ist auf die Spannung eingestellt, wenn der Abstand zwischen einem Gegenstand und einem Fahrzeug zwei Meter beträgt, so daß der Ver gleicher 37 das Signal abgibt, wenn der Abstand kleiner als etwa zwei Meter ist.

Die in Fig.7 dargestellten Ausgangssignal-Wellenformen e und e der Wellenformerschaltungen 22 und 23 sind die Wellenformen, die anliegen, wenn sich ein Gegenstand in Richtung auf das Fahrzeug bewegt, d.h. wenn der Abstand zwisc hen dem Fahrzeug und einem Gegenstand abnimmt. Wenn sich ein Gegenstand von dem Fahrzeug weg bewegt, ist die Wellenform e der Wellenformerschaltung 23 umgekehrt. Die Ausgangssignale der Wellenformerschaltungen 22 und 23 sind an die Takt- bzw. D-Eingangsanschlüsse des D-Flip-Flops angelegt, so daß das D-Flip-Flop 39 ein Signal mit der Wellenform β/- abgibt (Fig. 7)·

Dieses Ausgangssignal wird an den monostabilen Multivibrator kO angelegt, so daß die Anstiegszeit der Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators ^O mit der der Ausgangsimpulse β/- des D-Flip-Flops 39 übereinstimmt, wie durch die Kurvenform e in Fig.7 dargestellt ist. Die Aus-

309841/052Q . _kk -

ΙΜΟΟΕΛΤΤΠ

impulse e_ mit einer konstanten Impulsbreite werden an den Integrator 4l angelegt. Die an den Vergleicher 42 angelegte Ausgangssignalspannung des Integrators 4l ist proportional der Anzahl Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators 40, wie durch e« in Fig.7 dargestellt ist. (In der Praxis ist die Ausgangswellenform en stufenförmig; der Einfachheit halber ist die Wellenform e« aber durch eine gerade Linie in Fig.7 dargestellt).

Entsprechend dem Rückstellsignal wird der Integrator 4l gelöscht oder zurückgestellt und der vorbeschrieb.ene Vorgang wird in derselben Weise zyklisch wiederholt. Die von der Bezugsspannungsquelle 43 angelegte Bezugsspannung wird auf die Ausgangsspannung eingestellt, wenn 12 Eingangsimpulse von dem Integrator 4l integriert sind, so daß der Vergleicher 42 ein Signal an das UND-Glied 44 abgibt, wenn mehr als 12 Impulse an den Integrator 4l zugeführt werden.

Wenn sich ein Gegenstand von dem Fahrzeug weg bewegt, ist die Ausgangssignalspannung des D-Flip-Flops 39 null, so daß der Vergleicher 42 kein Ausgangssignal an das UND-Glied 44 abgibt.

Die die Richtung bestimmende Einrichtung VI gemäß der Erfindung gibt also nur dann ein Signal ab, wenn sich ein Gegenstand in Richtung auf das Fahrzeug bewegt, sie gibt aber kein Signal ab, wenn sich ein Gegenstand von dem Fahr-

3098A1/0520 -45-

zeug entfernt. Die Einrichtung VI bestimmt eine Richtung einer Relativbewegung des Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges.

In der Entscheidungseinrichtung VII gibt das UND-Glied kk ein Signal nur dann ab, wenn die Ausgangssignale der Vergleicher 34, 36, 37 und 42 der Einrichtungen V, III, IV und VI gleichzeitig an das UND-Glied 44 angelegt sind. Das UND-Glied 45 gibt ein Signal nur dann ab, wenn sowohl die rechten als auch die linken UND-Glieder 44 Signale abgeben, so daß die mit der Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen gemäß der Erfinduiig gekoppelte Sicherheitsvorrichtung unter vorbestimmten Bedingungen zu der optimalen Zeit betätigt und ausgelöst werden kann.

Wenn die rechten und linken die Kollisionszeit bestimmenden Einrichtungen III, die den Minimalpegel bestimmenden Einrichtungen IV, die die Relativgeschwindigkeit bestimmenden Einrichtungen V und die die Richtung bestimmenden Einrichtungen VI gleichzeitig Signale an die Entschei dungseinrichtung VII abgeben, dann gibt diese das Kollisionssignal ab, wodurch die Sicherheitseinrichtung betätigt und ausgelöst wird. Die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitseinrichtung infolge von Änderungen der Reflexionsfaktoren und der Formen der Gegenstände, wenn ein Gegenstand nur die Bahn eines Fahrzeugs kreuzt oder wenn das Fahrzeug an einem Gegenstand vorbeifährt,

3098A1/0520 - 46 -

^317465

so daß kein Zusammenstoß stattfinden kann, oder wenn sich ein Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt oder steht, so daß der Fahrer selbst bei einem Zusammenstoß nicht ernstlich verletzt wird, ist hierdurch, verhindert.

Weiterhin kann mit dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Messung des Abstandes zu einem Gegenstand ein Gegenstand auch in sehr geringer Entfernung_s beispielsweise is einer Entfernung von einem oder zwei Metern vor. einem Fahrzeug mit einer außerordentlich großen Genauigkeit bestisia't werden, so daß selbst wenn ein Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug bei sehr hoher Geschwindigkeit kollidiert, die Sicherheitseinrichtung zu dem optimalen Zeitpunkt- betätigt wad en kann. Bei dem in der Erfindung verwendeten Radarsystem ergibt dasselbe Intensitätsverhältnis zwei unterschiedliche Entfernungen zu einem Gegenstand! diese Schwierigkeit kann aber durch die Anordnung der Sende- und Empfangsantennen 9 und 10 und mittels der den Kinimalpegel bestimmenden Einrichtung VI gemäß der Erfindung vermieden werden.

Bei der vierten Ausführungsform wird die Kollläonszeit nicht immer gemessen, sondern es wird einSystem verwendet, mit dem bestimmt wird, ob die Kollisionsseit innerhalb einer vorbestimmten Zeit liegt oder nicht. Die Ergebnisse bei der Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusam-

309841/0520 - 47 -

menstößen gemäß der Erfindung sind im wesentlichen denen der bekannten Einrichtungen ähnlich, bei denen immer die Kollisionszeit gemeasen wird. Darüber hinaus ist der elektronische Schaltungsaufbau einfacher, arbeitet sie zuverlässiger und betriebssicherer und ist noch dazu preiswerter herzustellen.

Weiterhin ist die Relativgeschwxndigkeit V so ausgelegt, daß kein Signal abgegeben wird, wenn die festgestellte Relativgeschwxndigkeit kleiner als 30km/h ist. Mit anderen Worten, die die Relativgeschwxndigkeit bestimmende Einrichtung V gibt ein Signal nur dann ab, wenn die Sicherheitseinrichtung unbedingt betätigt werden muß, d.h. wenn die Relativgeschwxndigkeit in einem Bereich zwischen 30km/h und 100km/ h liegt, so daß das Frequenzband der von der Einrichtung V zu verarbeitenden Signale schmal sein kann. Hierdurch wird der elektronische Schaltungsaufbau erheblich einfacher und demgemäß auch zuverlässiger und betriebssicherer und ist noch dazu preiswerter herzustellen.

Die die Entscheidungs- oder Kollisionszeit bestimmende Schaltung mit dem Zähler 2k und dem RS-Flip-Flop 25 gibt als eine Zeiteinheit (20cm in Form einer Entfernung) 15 Wellen(Perioden) des Dopplersignals ab, so daß nur dann, wenn einige der 15 Wellen durch Rauschen verzerrt sind, aufgrund der Wirkung der Integration die unbeabsichtigte

309841/0520 - kß -

Wirkung der Integration die unbeabsichtigte Betätigung der Sicherheitseinrichtung verhindert werden kann. Wenn wie in der vorliegenden Ausführungsform Mikrowellen von lOGHz verwendet werden, kann die Intensität der Welle, die von einem Gegenstand mit komplizierten Formen, wie beispielsweise einem Fahrzeug, reflektiert wird, beträchtlich bis auf ein Minimum von jeweils 50cm unterdrückt werden; die Unterdrückung entspricht aber nur einigen der 15 Wellen des Dopplersigna Is, so daß die unbeabsichtige Betätigung der Sicherheitsvorrichtung ebenfalls verhindert werden kann.

die Vorrichtung zum Vorbestimmen eines Zusammenstoßes muß nicht notwendigerweise die Sicherheitseinrichtung eine vorbestimnte Zeit, bevor ein Fahrzeug mit einem Gegenstand zusammenstößt, betätigt werden. Wenn der Zusammenstoß unvermeidlich ist, kann die Sicherheitseinrichtung auch schon verhältnismäßig lange Zeit vor dem Zusammenstoße eines Fahrzeugs mit einem Gegenstand betätigt werden. Wenn ein Gegenstand sich nahe einer Seite eines Fahrzeuges befindet, ist die bestimmte Relativgeschwindigkeit niedriger als die tatsächliche Relativgeschwindigkeit, so daß die Kollisionszeit nicht richtig bestimmt werden kann. In diesem Fall würde dann die Sicherheitseinrichtung zum Schutz des Fahrers und der Fahrgäste zu spät betätigt. Um dies Schwierigkeit zu überw inden ist bei dsr Erfindung eine fünfte Ausführungsform vorgesehen,

309841/0520 - 49 -

bei der die Entscheidungseinrichtung VII, wenn der Abstand zu einem Gegenstand kleiner als ein vorbestimmter Abstand ist, das Signal unabhängig von der !Collisions zeit abgibt.

Wie in Fig.l(E) und Fig.9 dargestellt ist, ist die fünte Ausführungsform der vierten Ausführungsform ähnlich, wobei allerdings zusätzlich eine den Abstand bestimmende Einrichtung IX zwischen die Analogsignale verarbeitende Einrichtung II und die Entscheidungseinrichtung VII geschaltet ist.

Die in Fig.9A und 9B dargestellte Einrichtung IX zumBestimraen des Abstands zu einem Gegenstand weist im allgemeinen Vergleicher k8 und 49» eine Steuerschaltung 50 und eine Bezugsspannungsquelle 52 auf. Die Eingangsanschlüsse des Vergleichers 48 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 20 und 21 in der die Analogsignale verarbeitenden Einrichtung II verbunden und sein Ausgangsanschluß ist mit einem der Eingangsanschlüsse der Steuerschaltung 50 verbunden. In dem Vergleicher 48 wird die Ausgangsspannung des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 20 mit der des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21 verglichen, so daß nur dann,wenn die Spannung des ersteren größer ist als die des letzteren, der Vergleicher 48 ein Ausgangssignal an die Steuerschaltung 50 abgibt. Die Eingangsanschlüsse des Vergleichers 49 sind mit dem Aus-

309841/0520 -50-

4. O i I Hr KJ yJ

gangsanschluß des Digital-Analogumsetzers 33 i*¹ dex* die Relativgeschwindigkeit bestimmenden Einrichtung V und mit dem Ausgangsanschluß der Bezugsspannungsquelle 52 verbunden, während der Ausgangsanschluß des Vergieieliers

49 mit dem anderen Eingangsanschluß der Steuerschaltung

50 verbunden ist.

Der Vergleicher 49 vergleicht die Ausgangsspannuxig des Digital-Analo^umsetzers 33 mit der von. der Bezugsspannungsquelle 52 zugeführten Bezugs spannung« so dais εηγ dann, wenn die Spannung des Umsetzers kleiner ist als die der Spannungsquelle_s der Vergleicher 4? ein Signal an die Steuerschaltung 50 abgibt_r Die Steuerschali 50 läßt das Ausgangssignai des Vergleiciiers nur durch, wenn auch das Ausgangssignal des Ysrgleiciiers 4 S¹ an der Steuerschaltung 50 anliegt·

Die Entscheidungsschaltung VII weist fünf UND-Glieder 53, 55, 56, 57 und 5δ und ein ODER-Gliöd 3k auf« Bis Eingangsanschlüsse des UND-Glieds 53 sind mit den Aus gangsanschlüssen der Vergleicher 36 in der. rechten und linken die Kollisionszeit bestimmenden. Einrichtungen verbunden. Drei Eingangsanschluss6 des ODER-Glieds 54 sind mit dem Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 33 und den Ausgangsanschlüssen der Steuersclialtuiigen 5~- ^*¹ den rechten und linken den Abstand bestimmenden Einrichtungen IX verbunden. Die Eingangsanschlüsse des UME-Giie-

3098^1/052C - 5t -

des 55 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Vergleicher 42 in den rechten und linken,die Richtung bestimmenden Einrichtungen VI verbunden, Die Ausgangsanschlüsse des UND-Gliedes 56 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Vergleicher 37 in den rechten und linken den Minimalpegel bestimmenden Einrichtungen IV verbunden. Die Eingangsanschlüsse des UND-Gliedes 57 sind mit den Ausgangsanschlüssen der Vergleicher 34 in den rechten und linken die Relativgeschwindigkeit bestimmenden Einrichtungen V verbunden. Die Eingangsanschlüsse des UND-Gliedes 58 sind mit den Ausgangsanschlüssen des ODER-Gliedes 54 und der UND-Glieder 55» 56, 57 verbunden, und sein Ausgangsanschluß ist mit dem Eingangsanschluß der Einrichtung 46 zum Betätigen der Sicherheitsvorrichtung verbunden.

Im folgenden wird die Betriebsweise der den Abstand bestimmenden Einrichtung IX beschrieben. Der Vergleicher gibt ein Signal an die Steuerschaltung 50 nur dann ab, wenn die Ausgangsspannung des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 20 höher ist als die des Wechsel-Gleichspannungsumsetzers 21. Da die Ausgangssignale der Wechsel-Gleichspannungsumsetzer 20 und 21 eine Funktion des Abstandes zu einem Gegenstand sind, gibt der Vergleicher 48 ein Signal nur ab, wenn ein Gegenstand in einen vorbestimmten Abstandsbereich eintritt, der bei der vorliegenden Erfindung einen Meter von dem Fahrzeug entfernt ist.

309841/0520 -52-

2 3 Ί 7 4 6 5

Die von der Spannungsquelle 52 zugeführte Bezugsspannung ist die der Relativgeschwindigkeit bei 50km/h entsprechende Ausgangsspannung, so daß der Vergleicher 49 ein Signal an die Steuerschaltung 50 nur dann abgibt, wenn die Relativgeschwindigkeit eines Gegenstandes bezüglich des Fahrzeuges kleiner als 50km/h ist. Das Ausgangssignal des Vergleichers 48 wird somit dem ODER-Glied 5^ nur dann zugeführt, wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner als 50km/h ist. Wenn der Abstand zu einem Gegenstand kleiner als einen Meter und die Relativgeschwindigkeit niedriger als 50km/h ist, wird daher das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 5^ dem UND-Glied 58 unabhängig davon zugeführt, ob das Ausgangssignal des Vergleichers 36 in der die Kollisionszeit bestimmenden Einridi tung III anliegt oder nicht zugeführt, d.h. unabhängig davon ob die Kollisiciiszeit kleiner als eine vorbestimmte Zeit ist oder nicht.

Wenn sich ein Gegenstand mit exnerRelatxvgeschwxndigkext von mehr als 50km/h, aber außerhalb der Bahn des Fahrzeuges bewegt, ist die scheinbare oder bestimmte Relativgeschwindigkeit niedriger als 50km/h und der scheinbare oder bestimmte Abstand zu einem Fahrzeug ist größer als der tatsächliche Abstand. Die Sicherheitseinrichtung würde daher zu spät betätigt, wenn nur die Kollisionszeit bestimmt wird. Bei der fünften Ausführxingsform der Erfindung wird daher auch der Abstand zu einem Gegenstand bestimmt, wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner

3098 Λ 1/0520 - 53 -

als 50km/h ist, so daß, wenn der Abstand zu einem Gegenstand kleiner als einen Meter wird, wird die Sicherheitseinrichtung, ohne daß die Kollisionszeit berücksichtigt wird, betätigt. Im Unterschied zu der Einrichtung, in der nur die Kollisionszeit bestimmt wird, kann daher durch die Verzögerung bei der Betätigung der Sicherheitseinrichtung infolge der niedrigen festgestellten Relativgeschwindigkeit ausgeschaltet werden.

Zusätzlich zu den verschiedenen neuen, vorbeschriebenen Merkmalen der Erfindung weist sie noch das folgende Merkmal gegenüber dem System auf, bei dem eine Sicherheitseinrichtung nur aufgrund eines vorbestimmten Abstandes zu einem Gegenstand betätigt wird. Gemäß der Erfindung werden der Abstand zu einem Gegenstand und die Relativ geschwindigkeit des Gegenstandes bezüglich eines Fahrzeuges bestimmt, um die Zeit zu erhalten, die zur Verfügung steht, bevor das Fahrzeug mit dem Gegenstand zusammenstößt ,so daß eine Vorrichtung zum Schutz und zur Sicherheit eines Fahres im Falle eines Zusammenstoßes zu dem optimalen Zeitpunkt betätigt werden kann. In der Erfindung kann daher die Sicherheitseinrichtung auch schon wirksam betätigt werden, bevor der Zusammenstoß stattfindet, während bei dem System, bei dem nur der Abstand zu einem Gegenstand gemessen wird, die Gefahr besteht, daß die Sicherheitseinrichtung, wenn die Relativgeschwindigkeit groß ist, zu spät betätigt werden kann.

309841/0520 - 5k -

In den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist ein ganz bestimmtes Radarsystem verwendet, mit dem der ^abstand zu einem Gegenstand auch in geringer Entfernung mit hoher Genauigkeit bestimmt und zwei unterschiedliche Abstände zu einem Gegenstand aufgrund desselben Intensitätsverhältnisses erhalten werden; hierauf ist die vorliegende Erfindung aber selbstverständlich nicht beschränkt. Genauso gut kann irgend ein anderes entsprechendes Radarsystem, das den Abstand aus einer Phasendifferenz bestimmt, wie beispielsweise ein AM-Radarsysteni oder ein lait zwei Frequenzen arbeitendes Radarsystem bei der vorliegenden Erfindung zu der Bestimmung verwendet werden, ob die Kollisionszeit kleiner a3-s eine vorbestiEimte Zeit Ist, oder nicht, um dadurch eine Sicherheitsvorrichtung zu einem optimalen Zeitpunkt zum Schutz eines Fahrers im Falls eines Zusammenstoßes zu betätigen. Darüber hinaus kann die vorbestimmte Kollisionszeit, bei der die Sicherheitseinrichtung betätigt wird, entsprechend eingestellt werden. In den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielexi sind die bistatischen Radarsysteme mit zwei Sende- und zwei Empfangsantennen beschri ben worden; hßi der Erfindung kann aber auch irgendein bistatisches Radarsystem mit einer oder mehr Sende- und Empfangsantennen verwendet werden. Im Rahmen der Erfindung können natürlich auch verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden.

309841/0520

- 55 -

Claims

7317465

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Vorbestimmen von Zusammenstößen, gekennzeichnet durch eine Wellen verarbeitende Einrichtung (i) zum Aussenden einer Welle über eine an einer vorbestimmten Stelle und unter einem vorbestimmten Winkel an einem Fahrzeug (M) angebrachten Sendeantenne ( 9 ),zum Empfangen einer von einem Gegenstand (m) reflektierten Welle mittels einer in einer vorbestimmten Lage und unter einem vorbestimmten Winkel an dem Fahrzeug (M) angebrachten Emp:- fangsantenne (10), und zum Erzeugen einer niederfrequenten Welle durch Mischen der ausgesendeten und der empfangenen Wellen, wobei die Empfangsantenne (10) so angebracht ist, daß die Achse des Strahlungsdiagramms der Empfangsantenne (10) sich mit dem der Sendeantenne (9) in einem vorbestimmten Bereich schneidet, eine Analogsignale verarbeitende Einrichtung (II) zum Verarbeiten der niederfrequenten Welle und mindestens eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals, und zum Erzeugen von Signalen; eine Einrichtung (III) zum Bestimmen einer Kollisionszeit, die aus dem Abstand zwischen dem Fahrzeug (M) und einem Gegenstand (m) und der Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeuges (M) ermittelt wird, und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Kollisions-

309841/0520 _ ₅₆ _

zeit eine vorbestimmte Zeit erreicht; eine den Minimalpegel bestimmende Einrichtung (IV) zum Bestimmen der Intensität eines aus der niederfrequenten Welle erhaltenen Dopplersignals, und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Intensität eines Dopplersignals einen vorbestimmten Minimalpegel erreicht, uin daraus zu bestimmen, ob der Gegenstand in einen vorbestimmten durch die Lage und die Winkel der Sende- und Empfangsantennen (9? 10) festgelegten Erfassungsbereich eingedrungen ist; und eine Entscheidungseinrichtung (?) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Einrichtungen_ (III, IV) zum Bestimmen der Kollisionszeit und des Minipegels jeweils gleichzeitig ein Signal abgeben, wodurch ein Zusammenstoß des Gegenstandes (m) mit dem Fahrzeug (M) -vorherbestimmt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (V) zum Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeuges (M) und zum Erzeugen eines Signals, wenn die Relativgeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht; und

eine Entscheidungseinrichtung (W) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Einrichtungen (III, IV und V) zum Bestimmen der Kollisionszeit, des Minimalpegels und der Relativgeschwindigkeit gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

- 57 -

309841/0520

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (VI) zum Bestimmen einer Richtung einer Relativ bewegung des Gegenstandes (ta) bezüglich des Fahrzeuges (M) und zum Erzeugen eines Signals, wenn sich der Gegenstand (m) dem Fahrzeug (M) nähert; und die Entscheidungseinrichtung (VIl) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Einrichtungen (III, IV und VI) zum Bestimmen der Kollisionszeit, des Minimalpegels und der Richtung gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

k. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

die Einrichtung (VI) zum Bestimmen einer Richtung einer Relativbewegung des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeugs (M), und zum Erzeugen eines Signals, wenn sich der Gegenstand (m) dem Fahrzeug (M) nähert; und die Entscheidung! einrichtung (VII) zum Erzeugen eines Signals, wenn die Einrichtungen (III, IV, V,Vl) zum Bestimmen der Kollisionszeit, des Minimalpegels, der Relativgeschwindigkeit und der Richtung gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (IX) zum Bestimmen eines Abstandes zwi-

- 58 309841/0520

" ^5δ ' /317465

sehen dem Fahrzeug (M) und einem Gegenstand (m), und zur Erzeugung eines Signals, wenn der Abstand einen vorbestimm ten Abstandswert erreicht; und

die Entscheidungseinrichtung (VII) zum Erzeugen eines Signals, wenn die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung (IV) und eine der Einrichtungen (III oder IX) zwm Bestimmen der Kollisionszeit oder des Abstandes jeweils gleichzeitig ein Signal erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

die Einrichtung (IX) zum Bestimmen eines Abstands swischen dem Fahrzeug (M) und einem Gegenstand (ei) ₅ und zum Erzeugen eines Signals, ifeiin der Abstand einen vorbestimmten Abstandswert erreicht; und

die Entscheidung^einrichtung (VIJ) zinn Erzeugen eines Signals, wenn die Einrichtungen {XV, V und Vl) zum Bestimmen des Minimalpegels j der Relativgeseliwisidigkeit und der Richtung sowie eine der Einrichtungen (III oder IX) zum Bestimmen der Kollisionszeit· und des Äbstandes jeweils ein Signal erzeugen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der die Kollisionszeit bestimmenden Einrichtung (III) durch Berechnen eines Intensitätsverhältnisses zwischen den Maximalwerten

- 59 -

309841/0520

von mindestens zwei Dopplersignalen der Abstand zwischen dem Fahrzeug (M) und dem Gegenstand (m), durch Bestimmen einer Kreisfrequenz des Dopplersignals die Relativge schwindigkeit des Gegenstandes (m) und durch Teilen des Abstandes durch die Relativgeschwindigkeit die Kollisionszeit erhalten ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 7» dadurch g ekennzeichnet, daß die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung (V) die Kreisfrequnez des Dopplersignals bestimmt, um daraus die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeugs (M) zu bestimmen.

9.Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 7* dadurch gekennzeichnet, daß die die Richtung bestimmende Einrüitung (VI) eine Phasenbeziehung zwischen mindestens zwei DopplerSignalen bestimmt, um daraus die Richtung der Relativbewegung des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeuges (M) zu bestimmen.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen k und 7i dadurch gekennzeichnet , daß die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung (V) die Kreisfrequenz des Dopplersignals bestimmt, um daraus die Relativgeschwindigkeit des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeugs (M)

- 60 -

30984 1 /0520

zu bestimmen, und daß die die Richtung bestimmende Einrichtung (Vl) eine Phasenbeziehung zwischen mindestens zwei Dopplersignalen bestiaimt, um daraus die Richtung der Relativbewegung des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeugs (M) zu bestimmen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7> dadurch gekennzeichnet, daß die den Abstand bestimmende Einrichtung (IX) ein Intensitätsverhältnis zwischen den Maximalwerten von mindestens zwei Dopplersignalen berechnet,um daraus den Abstand zwischen dem Fahrzeug (M) und dem Gegenstand (ia) ■ zu bestimmen.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die die Entfernung bestimmende Einrichtung (9) ein Intensitätsverhältnis zwischen den Maximalwerten von mindestens zwei Dopplersignalen berechnet, um daraus den Abstand zwischen dem Fahrzeug (M) und dem Gegenstand (m) zu bestimmen, daß die die Relativgeschwxndigkext bestimmende Einrichtung (V) die Kreisfrequnez des Dopplersignals bestimmt, um daraus die Relativgeschwindxgkeit des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeugs (M) zu bestimmen, und daß die die Richtung bestimmende Einrichtung (VI) eine Phasenbeziehung zwischen mindestens zwei Dopplersignalen bestimmt, um daraus die Richtung der Relativbewegung des Gegenstandes (m) bezüglich des Fahrzeugs (M) zu bestimmen,

309841 /0520 - 61 -

13· Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die die Welle verarbeitende Ein richtung (I) zwei die Welle verarbeitenden Einrichtungen aufweist, von denen jede versehen ist mit einer Sendeantenne (9)» einer Empfangsantenne (1O), einer Koppeleinrichtung (11), einem Mikrowellenmodulator (12), einem Mikrowellenoszillator (I3)i einer ersten Mischstufe (Ik) und einem Sinuswellengenerator (15)» wobei die rechten und linken Sende- (9R* 9L) und die Empfangsantennen (lOR, lOL) so an dem Fahrzeug (M) angebracht sind, daß ihre Strahlungsdiagramme einander überschneiden und die vorbestimmten Erfassungsbereiche bilden; daß die Analogsignale verarbeitende Einrichtung (II), die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung (IV) und die die Kollisionszeit bestimmende Einrichtung (III) jeweils zwei entsprechende Einrichtungen aufweisen, wobei die Kollisionszeit auf lOOmsek vorbestimnt ist; und die Entscheidungseinrichtung (VII) eine Einheit zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Einheiten (III, IV) zum Bestimmen der Kollisionszeit und des Minimalpegels gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

Ik. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung (V) zwei Einheiten aufweist, in denen die Relativgeschwindigkeit auf 30km/h vor-

- 62 -

30984 1/0520

bestimmt ist; und

daß die Entscheidung einrichtung (VII) eine Entscheidungseinheit zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Einrichtungen (III, IV und V) zum Bestimmen der Kollisionszeit, des Minimalpegels und der Relativgeschwindigkeit gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

15· Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Richtung bestimmende Einrichtung &E) zwei entsprechende Einrichtungen zum Bestimmen einer Phasenbeziehung zwischen mindestens zwei Dopplersignalen aufweist; und daß die Ent scheidungs einrichtung (VII) eine Entseheidtingseinheit zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Einheiten (III, IV und VI) zum Bestimmen der Kollisxonszeit,des Minimalpegels und der Richtung gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

l6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 13» dadurch gekennzeichnet, daß die die RsIa tivges chwindigkeit bestimmende Einrichtung (V) zwei entsprechende Einheiten aufweist, in denen die Helativgeschwindigkeit auf 30km/h vorbestimmt ist, und wobei die Einheiten jeweils eine die Entscheidungszeiten bestimmende Schaltung aufweisen, die bei jeweils 15 Wellen (Perioden) des Dopplersigna Is zurückgestellt wird und ein Signal an die die

- 63 309841/0520

? 3 1 7 Λ 6 5

Kollisionszeit bestimmende Einrichtung (III) abgibt, wodurch das unbeabsichtigte Detätigen der Vorrichtung zum Vorbestimmen von Fahrzeugzusammenstößen verhindert ist;

daß die die Richtung bestimmende Einrichtung' (Vl) zwei entsprechende Einheiten zum Bestimmen einer Phasenbeziehung zwischen mindestens zwei Dopplersignalen aufweist; und

daß die Entscheidungseinrichtung eine Entscheidungseinheit zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Einheiten (III, IV, V und VI) zum Bestimmen der Kollisionszeit, des Minimalpegels ,der Relativgeschwindigkeit und der Richtung gleichzeitig jeweils ein Signal erzeugen.

17« Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13 > dadurch gekennzeichnet, daß die die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrichtung (V) zwei entsprechende Einheiten aufweist, in denen die Relativgeschwindigkeit auf 30km/h vorbestimmt ist;

daß die den Abstand bestimmende Einrichtung (IX) zwei entsprechende Einheiten zum Berechnen eines Intensitätsverhältnisses zwischen den Maximalwerten von mindestens zwei Dopplersignalen aufweist; und daß die Entscheidungseinrichtung (VII) eine Entscheidungseinheit zum Erzeugen eines Signals aufweist, wenn die Einrichtungen (IV, V, Vl) zum Bestimmen des Minimalpegels , der Relativgeschwindigkeit und der Richtung

309841/0520 -6^-

sowie eine der Einheiten (Uly oder IX) zum Bestimmen der Kollisionszeit und das Abstandes jeweils ein Signal erzeugen.

l8. Vorrichtung nach Anspruch l6, dadurch g e k e η η-zeichnet, daß die die Welle verarbeitende Ein -richtung (I) eine Sendeantenne (9)» eine Empfangsantenne (10), eine Koppeleinrichtung (11), einen Mikrowellenmodulator (12), einen Mikrowellenoszillator (I3), eine erste Mischstufe (Ik) und einen Sinuswellengenerator (15) aufweist;

daß die Analogsignale verarbeitende Einrichtung (II) einen Breitbandverstärker (l6), zwei Bandpaßfilter (17, 19)) eine zweite Mischstufe (l8), zwei Wechsel-Gleich spannungsumsetzer (20,21) und zwei Wellenformerschaltungen (22, 23) aufweist;

daß die die Kollisionszeit bestimmende Einrichtung (III) eine Multiplizierschaltung (35) und einen Vergleicher (36) aufweist;

daß die den Minimalpegel bestimmende Einrichtung (IV) einen Vergleicher (37) und eine Bezugsspannungsquelle (38) zum Zuführen einer Bezugsspannung aufweist; daß die Relativgeschwindigkeit bestimmende Einrich tung (V) zwei Zähler (2o, 30), ein RS-Flip-Flop (25), einen Taktimpulsgen erat or (26), ein UND-Glied (27)? ein Register (29), ein ODER-Giiod (30), zwei VerzügerungschaJ tun;:en (31) 32), einen i)i₍;ital-Analoguuisetzer

(33)» eine BezugsSpannungsquelle (47), und einen Ver gleicher (34) aufweist;

daß die die Richtung bestimmende Einrichtung (Vl) ein D-Flip-Flop (39)» einen monostabilen Multivibrator (40), einen Integrator (4l), eine Bezugsspannungsquelle (43), und einen Vergleicher (42) aufweist; und daß die Entscheidungseinrichtung (VII) drei UND-Glieder

(44) autreist.

19» Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die die Entfernung bestimmende Einrichtung (IX) zwei Vergleicher (48, 49), eine Steuerschaltung (50) und eine Bezugsspannungsquelle (52) aufweist; und

daß die Entscheidungseinrichtung (VII) fünd UND-Glieder (53, 55 bis 58) und ein ODER-Glied (54) aufweist.