DE2655847A1

DE2655847A1 - Automatisches bremssystem fuer strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2655847A1
Application number: DE19762655847
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Endo; Norio Fujiki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS5271033A; GB1546906A; US4053026A

Description

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTEF^gggg^y

D-8OOO München 22 D-4800 Bielefeld

Triftstraße 4 Siekerwall 7

-V.

PG23-76255 9. Dezember 1976

Nissan Motor Company, Limited No.2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City / Japan

Automatisches Bremssystem für Straßenfahrzeuge

Gegenstand der Erfindung ist ein automatisch arbeitendes Sicherheitsbremssystem für Motor-, insbesondere Straßenfahrzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung ein automatisches Bremssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, das durch eine fahrzeugfeste Radareinrichtung und über eine logische Bewertungsschaltung steuerbar ist.

Als Sicherheitseinrichtung für Straßenfahrzeuge sind in neuerer Zeit automatische oder semi-automatische Bremssysteme in den Vordergrund des Interesses gerückt und es existieren

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zahlreiche technische Vorschläge dafür. Fast ausnahmslos wird bei diesen Systemen zur Bremsbetätigung eine spezielle Art von Radargeräten als Sensor verwendet.

Ein Fahrzeug, das mit einem radargesteuerten automatischen Bremssystem ausgerüstet ist, strahlt in bekannter Weise ein Radarsignal ab, um Hindernisse (beweglich oder ortsfest) in der vor dem Fahrzeug liegenden Bahn abzutasten. Im Idealfall trifft der Radarstrahl auf das Hindernis auf, wird reflektiert und durch die in der Frontpartie des Fahrzeugs montierte Antenne aufgefangen. Das Empfangssignal wird durch eine logische Verarbeitungsschaltung ausgewertet, um die Gefahr eines Zusammenstoßes zu bewerten. Erzeugt die logische Schaltung ein eine Kollisionsgefahr anzeigendes Signal, so werden die Fahrzeugbremsen betätigt und/oder ein Warnsignal für den Fahrer erzeugt, so daß dieser entsprechend reagieren und beispielsweise die Bremse in dosierter Form betätigen kann. Das Fahrzeug wird damit zum Stillstand gebracht oder bis auf eine Geschwindigkeit verzögert, die auf das betreffende Hindernis angepaßt ist.

Ein großes Problem bei dieser Art von Bremssystemen ergibt sich jedoch aus den starken Schwankungen der Stärke oder Amplitude des reflektierten und empfangenen Signals; einige Gründe dafür werden nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 1 erläutert:

Die Fig. 1 zeigt ein mit einem radargesteuerten Bremssystem ausgerüstetes Motorfahrzeug 7. Der Radarstrahl wird auf der Frontseite des Fahrzeugs abgestrahlt. Im Nahbereich A ist der Strahl relativ schmal, im Fernbereich B dagegen relativ breit. Ein zwischen den Positionen A und B, wie dargestellt, im Randbereich des Strahls 9 liegendes Objekt 8 kann sich momentan aus dem Strahlerfassungsbereich herausbewegen, beispielsweise aufgrund von Schwankungen und/oder Nickbewegungen des Fahrzeugs, die durch unterschiedliche Straßenbedin-

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~™ β ^mm

* ί.

gungen ausgelöst werden. Als Folge davon kann das reflektierte Signal plötzlich verschvdnden, so daß die Logikschaltung das Signal "SICHER" liefert/ obgleich ein Zusammenstoß unmittelbar bevorsteht.

Eine andere Ursache für einen starken Abfall der Signalstärkeist in der Vielfachrefiexion des Signals auf dessen Rückweg zum Fahrzeug zu suchen, d.h. der Strahl kann aufgrund der Orientierung des das Signal reflektierenden Objekts mehrfach reflektiert werden. Das Objekt (welches beispielsweise ein Fahrzeug sein kann) kann eine schräge Bahn auf- oder abwärtsfahren oder im Moment durch eine Kurve steuern, so daß das ausgelöste Signal auf die Straße und erst von dort auf die Antenne reflektiert wird und/oder das Signal wird durch seitlich der Straße stehende Objekte reflektiert, beispielsweise durch Bäume oder Gebäude, was zur Folge hat, daß das reflektierte Signal extrem schwach ist, so daß auch in diesem Fall die Logikschaltung momentan ein höchst gefährliches "Sicher"-Signal erzeugt.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein radargesteuertes automatisches Zwangsbremssystem für Fahrzeuge, insbesondere hinsichtlich der logischen Bewertungsschaltung^ so zu verbessern, daß gefährliche Falschsignale weitgehend vermieden werden. Außerdem soll ein stoßfreies Abbremsen des Fahrzeugs erreicht werden, trotz plötzlich oder wiederholt auftretender und wieder abklingender "Gefahr"-Signale.

Zur Lösung dieser technischen Aufgabe wird angestrebt, die logische Bewertungsschaltung des automatischen Bremssystems so auszulegen, daß ein einmal ausgelöster Bremszustand während einer bestimmten Zeitspanne oder für eine bestimmte Wegstrecke auch nach dem Abklingen oder Verschwinden eines "Gefahr"-Signals aufrechterhalten bleibt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser technischen Aufgabe gibt

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der Patentanspruch 1 an; vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind durch Unteransprüche gekennzeichnet.

Ein automatisches radargesteuertes Bremssystem für Straßenfahrzeuge gemäß der Erfindung läßt sich dahingehend kennzeichnen, daß der durch die der Radareinrichtung nachgeschal tete logische Bewertungsschaltung ausgelöste Bremsvorgang für eine bestimmte Zeitspanne oder Wegdistanz aufrechterhalten bleibt, nachdem ein den Bremsvorgang auslösendes"Gefahr^u Signal ausbleibt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein auf einer Bahn fahrendes Fahrzeug, daß mit einer radargesteuerten Zwangsbremseinrichtung ausgerüstet ist, wobei sich im Weg des Fahrzeugs ein Hindernis befindet;

Fig. 2 das Blockschaltbild eines bekannten automatischen Bremssystems;

Fig. 3A verdeutlicht in einem Signaldiagramm die Schwankungen des reflektierten Radarsignals, wobei auf der Abszisse der Abstand des Fahrzeugs vom das Signal reflektierenden Objekts und auf der. Ordinate die Signalintensität aufgetragen sind;

Fig. 3B in einem graphischen Schaubild die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs in bezug auf das Objekt, aufgetragen über den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, woraus der Abstand zum Objekt für eine bestimmte Geschwindigkeit ablesbar ist, bei dem der Bremsvorgang ausgelöst werden muß, um die Relativgeschwindigkeit auf Null zu vermindern:

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Fig. 4 das Blockschaltbild einer ersten Aus fü.hrungs form der Erfindung;

Fig. 5 die zeitkorrelierte Darstellung der logischen Signale, die in einem Teil der logischen Schaltung nach Fig. 4 auftreten;

Fig. 6 das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 die zeitkorrelierte Darstellung der logischen Signale, die in einem Teilbereich der Schaltung nach Fig. 6 auftreten und

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der logisch in der Verarbeitungsschaltung ablaufenden Schaltvorgänge.

Die Fig. 1 wurde oben bereits erläutert.

Beim bekannten automatischen Bremssystem/ wie es durch das Blockschaltbild der Fig. 2 veranschaulicht ist, ist eine Radarantenne 1 vorhanden, die einem Radargerät bzw. einer Radarschaltung 2 zugeordnet ist. Die Informationssignale vom Radargerät 2 und von einem Geschwindigkeitssensor 4 gelangen auf eine die bevorstehende Kollisionsgefahr bewertende bzw. errechnende Schaltung 3, die über die Auslösung der Bremse entscheidet. Wird ermittelt, daß eine Kollision unmittelbar bevorsteht, so wird ein Signal erzeugt, daß auf eine Bremsbetätigung 5 gelangt, die ihrerseits die Bremsen 6 auslöst so daß das Fahrzeug verzögert wird.

Das Schaubild der Fig. 3A veranschaulicht einen typischen Verlauf eines durch die Antenne 1 aufgefangenen Signals; dabei ist durch die Linie k die untere Grenze oder Schwelle der Radarempfindlichkeit angegeben. Wie dargestellt, unterschreitet die aufgetragene Kurve gelegentlich die Linie k

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aus den oben bereits erläuterten Gründen, Im Schaubild der Fig. 3B gibt die Linie L ein Fahrzeug an, das sich mit konstanter Geschwindigkeit einem Objekt nähert. Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt ist durch (dR/dt)₁ angegeben. Wie dargestellt, fällt das Signal bei den Abständen R₁ und R₂ schlagartig ab. Wie sich jedoch aus Fig. 3 ersehen läßt, befindet sich das Fahrzeug noch nicht innerhalb der Gefahrenzone. Die Gefahrenzone ist durch den schraffierten Bereich unterhalb der Kurve Z in Fig. 3B angegeben. Es entstehen also keine Schwierigkeiten. Hat sich das Fahrzeug jedoch dem Objekt bis auf einen Abstand R^ genähert, so ist eine ausreichende Verzögerung erforderlich, um einen Zusammenstoß zu vermeiden. Dementsprechend wird am Punkt P₂ der Kurve Z die Bremse ausgelöst. Bei einem Abstand R. jedoch unterschreitet die Signalinterisität einen Pegel, bei dem die logische Bewertungsschaltung ein falsches "Sicher"-Signal erzeugt und also die Bremsen wieder freigibt. Das Fahrzeug wird damit nicht weiter verzögert; es fährt vielmehr in konstanter Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Objekt weiter; diese Relativgeschwindigkeit ist durch(dR/dt)„ angegeben. Kurz danach steigt die Signalintensität wieder auf erhebliche Werte an und die logische Bewertungsschaltung erzeugt wiederum ein "Gefahr"-Signal und löst dementsprechend die Bremsbetätigung wieder aus. Das Fahrzeug hat sich dem Objekt jedoch bereits bis zu einem Punkt genähert, bei dem auch eine maximale Verzögerung oder Abbremsung nicht mehr ausreicht, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt auf Null zu verringern. Es besteht also bei einer Relativgeschwindigkeit von (dR/dt)2 höchste Gefahr eines Zusammenstoßes. Wird eine Folge solcher falscher "Sicher"-Signale erzeugt, so unterliegt das Fahrzeug durch das ruckartige Bremsen und Wiederfreigeben erhebliche ruckartige Bremskräften, die selbstverständlich auch auf den Fahrer wirken und dessen Konzentrationsfähigkeit notwendigerweise einschränken, so daß er häufig nicht in der Lage sein wird, richtig zu reagieren, beispielsweise das Steuerrad, das Signalhorn usw. zweckent-.

sprechend zu betätigen. Diese ruckartigen Bremsbetätigungen durch das automatische Zwangsbremssystem werden mit der Erfindung vermieden, für die eine erste Ausführungsform nachfolgend unter Bezug auf das Blockschaltbild der Fig. 4 erläutert wird.

Wie bei den bekannten Zwangsbremssystemen ist auch hier eine Radarantenne 11 vorhanden, der ein Radargerät oder eine Radarschaltung 12 nachgeschaltet ist. Die Anordnung und der Schaltungsaufbau sind bekannt, so daß eine ins Einzelne gehende BeschreibunGf erübrigt werden kann. Das Radargerät gibt an einem ersten Ausgang ein erstes Signal ab, das einem Abstand R zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt entspricht und liefert an einem zweiten Ausgang ein zweites Siganl, das der Relativgeschwindigkeit -jnr des Fahrzeugs zum Objekt entspricht. Wie dargestellt, gelangt das erste Signal direkt auf den ersten Eingang eines Komparators 13. Das zweite Signal dagegen speist einen quadratischen Demodulator 14, also einen Schaltkreis, der die Stärke oder Amplitude des Signals quadriert. Das quadrierte oder dritte Signal gelangt auf ein Digitalpotentiometer 15 oder eine ähnliche Schaltung, die die Stärke oder Amplitude dieses Signals um einen bestimmten Koeffizienten überhöht, der entweder voreingestellt ist oder mindestens hinsichtlich eine Parameters veränderlich sein kann. Am Ausgang des Digxtalpotentiometers 15 erscheint ein viertes Signal, also das mit dem Koeffizienten multiplizierte Signal, das auf den zweiten Eingang des Komparators 13 geleitet wird. Der Komparator 13 vergleicht also das erste und vier te Signal gemäß folgenden Glexchungsbeziehungen:

* > 2 cc R und §| < O,

—2

worin mit oC die Verzögerung des Fahrzeugs in m · see bezeichnet ist, die aufgrund der automatischen Bremsbetätigung eintritt.

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Aus den soweit erläuterten Gleichungen ist ersichtlich, daß

- das erste Signal der Größe R,

- das zweite Siganl der Größe dR/dt,

- das dritte Signal der. Größe (dR/dt)²,

- das vierte Signal der Größe (dR/dt)². 1/2<^ bzw. der Größe (dR/dt)² · 1/2oC<r entspricht, wobei letztgenannte Beziehung umgewandelt werden kann zu (dR/dt)² < 20CR.

Aus diesen Gleichungsbeziehungen ist für den Fachmann außerdem ersichtlich, daß das Digitalpotentiometer oder ein entsprechendes Bauelement zwischen dem ersten Ausgang des Radargeräts und dem ersten Eingang des !Comparators 13 angeordnet sein kann, um die Amplitude des ersten Signals mit dem Faktor 2°£- zu multiplizieren anstatt - wie zuvor beschrieben das zweite Signal mit dem Faktor 1/2©Czu multiplizieren. Der Schaltungsaufbau,mit dem sich diese charakterxstischen Kennwerte der Erfindung verwirklichen lassen, wird nachfolgend beschrieben:

Der Komparator 13 vergleicht die zuvor beschriebenen Signale. Gilt die Beziehung dR/dt > 2ocr und dR/dt -C 0, so erscheint am Ausgang des Komparators 13 eine logische "1". Ist dagegen mindestens eine dieser Gleichungen nicht befriedigt, so erscheint am Ausgang des Komparators "13 eine logische "0". Dieses logische Signal gelangt sowohl auf ein ODER-Glied 16 als auch auf einen Eingang eines monostabilen Multivibrators Liegt am Eingang des ODER-Glieds und des monostabilen Multivibrators eine logische "0", so erscheint auch am Augang des ODER-Glies eine logische'O". Eine nachgeschaltete Treiberschaltung 18 für die Bremsbetätigung verbleibt also passiv, so daß kein Bremsvorgang ausgelöst wird. Tritt jedoch eine logische "1" an der Ausgangsklemme des Komparators 13 auf, die auch das ODER-Glied und den monostabilen Multivibrator speist, so erscheint am Ausgang des ODER-Glieds ebenfalls eine logische "1" und dementsprechend wird die Treiberschaltung

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18 erregt, so daß eine nachgeschaltete Bremsbetätigung

19 und mithin der Bremsvorgang ausgelöst wird. Verschwindet die logische "1" und liegt wieder eine "0" am Eingang des Multivibrators 17, so schaltet dieser auf einen quasistabilden Schaltzustand um und verbleibt in diesem"Zustand während einer bestimmten vorwählbaren Zeitperiode. Während dieses guasistabilen Zustands liegt am einen Eingang des ODER-Glieds eine logische " 1", so daß auch der Treiberschaltung 18 eine logische "1" angeboten bleibt, obgleich am Ausgang des Komparators 13 bereits die logische "0" vorhanden ist. Während der durch den quasistabilen Schaltzustand des monostabilen Multivibrators vorgegebenen Zeitperiode bleibt die Bremse also betätigt.

Die Fig. 4 veranschaulicht die durch die Schaltung nach Fig.4 erzeugten Signalverläufe: Der Buchstabe C gibt das durch den Komparator 13 erzeugte Signal/ der Buchstabe D das durch den monostabilen Multivibrator 17 geliferte Signal und der Buchstabe E das durch das ODER-Glied 16 entstehende Signal an. Wird nun für eine mit dieser erfindungsgemäßen Schaltung ausgerüstetes Fahrzeug die gleiche in Fig. 3 veranschaulichte Situation zugrundegelegt, so ist ersichtlich, daß der Komparator 13 bei einem Abstand R₃ des Fahrzeugs vom Objekt eine logische "1" erzeugt, wenn das Fahrzeug in die Gefahrenzone einfährt. Beim Abstand R. wird das falsche ¹¹ Sicher"-Signal erzeugt, jedoch schaltet jetzt der monostabile Multivibrator i"i den quasistabilen Schaltzustand um, so daß die Abbremsung des Fahrzeugs und damit die weitere Verzögerung aufrechterhalten bleibt. Erscheint wiederum das "Gefahr"-Signal, so wird der Bremsvorgang durch das nun wieder vom Komparator 13 gelieferte logische "1"-Signal aufrecliterhalten. Während dieser Periode schaltet der monostabile Multivibrator wiederum in seinen stabilen Schaltzustand um. Verschwindet das der logischen "1" entsprechende Signal vom Komparator, so wird der auf die Rückflanke triggerbare monbstabile Multivibrator 17 wiederum in den quasi-

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stabilen Schaltzustand umgeschaltet, so daß der Bremsvorgang für eine bestimmte Zeitperiode aufrechterhalten bleibt, obgleich am Komparator bereits das einer logischen "0" entsprechende Signal vorliegt. Das ODER-Glied 16 gibt also kontinuierlich ein logisches "1"-Signal ab und das Fahrzeug wird entsprechend der Kurve Z in der Pig. 3B abgebremst.

Die Dauer des quasistabilen Zustands des monostabilen Multivibrators wird vorzugsweise auf etwa eine Sekunde eingestellt; sie wird jedoch abhängig sein vom Fahrzeugtyp, so daß die jeweils optimalen Werte der astabilen Standzeit des Multivibrators etwas unterschiedlich sein können.

Anhand der Fig. 6 wird nachfolgend eine zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist die Schaltungsanordnung so ausgelegt, daß der Bremsvorgang, also die Verzögerung des Fahrzeugs, für eine bestimmte Distanz aufrechterhalten bleibt, nachdem das "Gefahr"-Sighal verschwunden ist, anstelle der Vorgabe einer bestimmten Zeit bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform;
Soweit der Schaltungsaufbau der erstbeschriebenen Ausführungs-

iSJl t S Ό IT J. C Il t

formff wird zur Vermeidung von Wiederholungen darauf nicht eingegangen. Die Ausgangsklemme des Komparators 13 ist einerseits mit einem Eingang des bereits erwähnten ODER-Glieds 16 sowie mit einer Differenzierschaltung 20 verbunden. Die Differenzierschaltung 20 dient zum Setzen eines Flip-Flops oder einer anderen geeigneten Schaltung 21; diese Triggerung erfolgt, wenn das logische "1"-Signal am Ausgang des Komparators 13 verschwindet und eine logische ¹¹O" auftritt. Der Ausgang des Flip-Flops 21 ist sowohl mit einem Eingang des ODER-Glieds 16 sowie mit einem Eingang des UND-Glieds 22 verbunden. An einem anderen Eingang des UND-Glieds 22 ist ein Impulsgenerator 24 angeschlossen, der eine der Raddrehzahl, also der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechende Impulsfolge liefert. Der Ausgang des UND-Glieds 22 ist an den Eingang eines 9-Bit-Digitalzählers 23 angeschlossen. Dieser Zähler 23 ist intern

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so verschaltet, daß ein Impuls nach jeweils der Hälfte eines vollen Zählzyklus auftritt. Der Ausgang des Zählers ist mit der Riicksetzklemme des Flip-Flops 21 verbunden, so daß dieses rückgesetzt wird, wenn der Zähler seinen halben Zählzyklus durchgezählt hat.

Die Schaltung nach Fig. 6 arbeitet wie folgt: Tritt die logische "1" am Ausgang des Komparators 13 auf, so wird dieser Signalwert zum Ausgang des ODER-Glieds 16 durchgeschaltet, so daß die Fahrzeugbremse ausgelöst wird. Verschwindet danach die logische "1".wiederum und erscheint die logische ¹¹O", so setzt die Differenzierschaltung 20 das Flip-Flop 21. Das am Ausgang Q des Flip-Flops 21 auftretende Signal entspricht jetzt einer logischen "1", so daß das UND-Glied 22 durchschaltet und die Impulsfolge vom Impulsgenerator 24 auf den Digitalzähler 23 gelangt. Die logische "1" erscheint an den Ausgängen des Flip-Flops 21 und des ODER-Glieds 16 so lange, bis der Zähler seinen halben Zählzyklus durchgezählt hat, d.h. bis das erwähnte Rücksetzsignal durch den Zähler 23 auftritt, der das Flip-Flop 21 zurücksetzt, so daß am Flip-Flop-Ausgang Q eine logische "0" auftritt. Die Fahrzeugbremse bleibt also solange betätigt, bis der Zähler 23 das Flip-Flop 21 zurücksetzt. Die Zeit, die der Zähler benötigt, um einen halben Zählzyklus durchzuzählen, bestimmt die zusätzliche Bremszeit. Diese Zeitspanne ist jedoch direkt proportional zur Zählgeschwindigkeit des Zählers und andererseits direkt proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Mithin wird also die zusätzliche Abbremsung nach Zurücklegen einer vorbestimmten Wegdistanz unterbrochen. Die soweit beschriebene Schaltungskombination aus dem UND-Glied 22, dem Digitalzähler 23 und dem Impulsgenerator 24 kann auch als Zeitgeberschaltung bezeichnet werden.

Anhand der Fig. 7 werden die in der Schaltung nach Fig. 6 auf tretenden Signalverläufe erläutert: Mit dem Buchstaben A ist

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das am Ausgang des Komparators 13 auftretende logische Signal bezeichnet; der Buchstabe B gibt den am Ausgang des Flip-Flops 21 auftretenden Signalverlauf an; der Buchstabe C bezeichnet die durch den Impulsgenerator 24 erzeugte Impulsfolge; der Buchstabe D bezeichnet das durch den Digitalzähler 23 erzeugte Signal welches als Rücksetzsignal für das Flip-Flop 21 dient und der Buchstabe E kennzeichnet das am Ausgang des ODER-Glieds 16 auftretende Signal.

In der Wirkungsweise ist die Schaltung nach Fig. 6 jener der ersten Ausführungsform ähnlich. Das Flip-Flop 21 wird durch ein (nicht veranschaulichtes) Signal von der Differenzierschaltung 20 gesetzt, wenn die logische "1" am Ausgang des Komparators 13 verschwindet, d.h. am Punkt A^? es verbleibt in diesem Schaltzustand bis zum Zeitpunkt B- ein Impuls D₁ das Flip-Flop 21 zurücksetzt. Der Vorgang wiederholt sich zum Zeitpunkt A-# wenn das "Gefahr"-Signal verschwindet und das Flip-Flop 21 wiederum zum Zeitpunkt B- gesetzt wird. Wiederum zählt der Zähler 23 einen halben Zählzyklus durch und erzeugt zum Zeitpunkt D- einen Impuls, der das Flip-Flop 21 zurücksetzt. Wie dargestellt, erscheint damit am Ausgang des ODER-Glieds 16 kontinuierlich eine logische "1", so daß im Vergleich zum oben beschriebenen Stand der Technik ein glattes ruckfreies Bremsen durch Aufrechterhaltung des Bremsvorgangs erreicht wird.

Fährt ein mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstetes Fahrzeug auf einer Straße beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h und wird der Impulsgenerator auf eine Impulsfolge von beispielsweise 637 Hz eingestellt, während der bis zu 512 Impulsen aufaddierende neunstellige Digitalzähler 23 einen halben Zählzyklus bei 256 Impulsen erreicht hat, so ist das Fahrzeug um eine '. Distanz von etwa 6,7 m langer abgebremst worden, wenn das Flip-Flop 21 rückgesetzt wird.

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Das Flußdiagramm der Fig. 8 verdeutlicht die logische Schrittfolge, die in der erfindungsgemäßen Schaltung abläuft: In der Stufe 1 des Programms werden die vom Radargerät gelieferten Signale verglichen. Sind die oben erwähnten Gleichungen erfüllt (d.h. "ja'% so schaltet das Programm auf die Stufe 2 weiter (d.h. ein "Gefahr¹¹-Signal oder eine logische "1" erscheint am Ausgang des Komparators 13) und das Bremssystem des Fahrzeugs wird betätigt. Das Programm kehrt solange zum Ausgangspunkt START zurück, bis die Gleichungen in der Stufe 1 nicht befriedigt sind (d.h. bei "no" oder wenn ein "Sicher"-Signal oder eine logische "G" am Ausgang des Komparators 13 erscheint), woraufhin das Programm mit der Stufe 3 fortgesetzt wird. In der Stufe 3 wird bestimmt, ob das Bremssystem

daß

soeben betätigt wurde oder nicht. Falls "no" (d.h. aas Bremssystem soeben nicht betätigt worden war)/ erfolgt der Programmsprung zurück auf START. Falls "ja",wird das Programm in der Stufe 4 weiter abgearbeitet, d.h. das Bremssystem bleibt für eine bestimmte Zeitperiode aktiviert. Vorzugsweise sind mindestens drei mögliche Zeitperioden zu berücksichtigen, d.h. die Zeitperioden t-, t, oder t^, wobei mit t.. lediglich eine vorwählbare Zeit, mit t- eine Funktion einer vorgegebenen Distanz D und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit Va und mit t₃ eine Funktion einer vorwählbaren Distanz D und einer Relativgeschwindigkeit dR/dt unmittelbar vor dem Verschwinden des "Gefahr"-Signals bezeichnet sind. Während dieser möglichen zusätzlichen Zeitperioden wird der Bremsvorgang fortgesetzt. Ist dieser zusätzliche Abbremsvorgang abgeschlossen, so wird das Programm mit der Stufe 6 fortgesetzt, d.h. die Bremse wird freigegeben und das Programm ENDE ist erreicht.

Durch relativ einfache ergänzende Schaltkreise wird gemäß der Erfindung eine erhebliche Verbesserung der oben erwähnten automatisch arbeitenden Zwangsbremssystenve bei Kraftfahrzeugen erreicht. Obgleich nur zwei Ausfuhrungsformen mit Hinweisen auf Abwandlungsmöglichkeiten beschrieben wurden, sind

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- "Nr -

im Rahmen der Erfindung eine Reihe von weiteren dem Schaltungstechniker geläufigen Ergänzungen und Abwandlungen mög lich.

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Claims

P a ten tan sp ruche

Automatisches Bremssystem für Straßenfahrzeugen das durch eine Radareinrichtung über eine logische Bewertungsschaltung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die logische Bewertungsschaltung (13-19; 16, 20-24) auslösbare Bremsvorgang für eine bestimmte Zeitspanne oder Wegdistanz aufrecht erhalten bleibt, nachdem ein den Bremsvorgang auslösendes Gefahrsignal ausbleibt.
2. Bremssystem nach Anspruch 1 mit einer der Radareinrichtung zugeordneter Antenne zur Abstrahlung und zum Empfang eines Radarsignals, einem an einem ersten Eingang durch ein erstes Ausgangssignal des Radargeräts beaufschlagten Komparator, einem quadratischen Demodulator, dessen Eingang durch ein an einem zweiten Ausgang des Radargeräts auftretendes zweites Siganl beaufschlagt ist, einem vom Ausgang des quadratischen Demodulators durch ein drittes Signal beaufschlagtes Digitalpotentxometer, welches die Amplitude des dritten Signals um einen bestimmten Koeffizienten überhöht, so daß ausgangsseitig ein viertes Signal auftritt, das auf einen zweiten Eingang des Komparators gelangt,, der das erste und vierte Signal vergleicht und aus dem Vergleich ein erstes bzw. zweites logisches Signal erzeugt, einer Bremsen-Treiberschaltung, die ein Treibersignal in Abhängigkeit vom ersten logischen Signal abgibt sowie mit einer mit dem Ausgang der Trexberschaltung verbundenen Bremsbetätxgungsexnrichtung, g e k e η η ζ e i c hn e t durch eine zwischen dem Ausgang des Komparators (13) und dem Eingang der Trexberschaltung (18) liegende Schaltungseinheit (16,17; 16,20-24), die das erste logische Signal zum Ausgangs-Signal für die Trexberschaltung(18)

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während einer festgelegten Zeitspanne nach dem Verschwinden des ersten logischen Signals am Ausgang des !Comparators hinzuaddiert.
3. Bremssystem nach Anspruch 1,gekennnzeichn e t durch

- einen eingangseitig an den Ausgang des !Comparators (13) angeschlossenen monostabilen Multivibrator (17), der in seinen quasi-stabilen Schaltzustand für eine festlegbare Zeitperiode in dem Augenblick umschaltet, zu dem das erste logische Signal am Ausgang des Komparators verschwindet und an seinem Ausgang im quasi-stabilen Zustand ein erstes logisches Signal liefert, und durch

- ein ODER-Glied (16), von dem ein erster Eingang mit dem Ausgang des Komparators (13) und ein zweiter Eingang mit dem Ausgang des monostabilen Multivibrators (17) verbunden ist, während sein Ausgang auf den Eingang der Treiberschaltung (18) geschaltet ist.
4. Bremssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen:

- eine Differenzierschaltung (20), deren Eingang mit dem Ausgang des Komparators (13) verbunden ist, und die ein Setzsignal liefert,wenn das erste logische Signal am Ausgang des Komparators (13) verschwindet und das zweite logische Signal auftritt;

- ein Schalterglied (21) mit mindestens zwei Eingängen, von denen der erste durch das Setzsignal vom Ausgang der Differenzierschaltung (20) beaufschlagt ist und das ausgangsseitig ein erstes logisches Signal liefert, wenn das Setzsignal von der Differenzierschaltung (20) eintrifftj

- eine Zeitgeberschaltung (22-24), deren Eingang mit dem Ausgang des Schalterglieds (21) und deren Ausgang mit dem zweiten Eingang des Schalterglieds (21) verbunden ist und die ein Rücksetzsignal liefert, welches bewirkt, daß am Ausgang des Schalterglieds ein zweites logisches Signal

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während einer bestimmten Zeitperiode nach der Triggerung durch das erste logische Signal auftritt, wobei die vorbestimmte Zeit in Abhängigkeit von der Fahrzeug-Geschwindigkeit veränderbar ist und durch

- ein ODER-Glied (16), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des !Comparators (13) und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des ersten Schalterglieds (21) verbunden ist, während sein Ausgang auf die Treiberschaltung (18) geschaltet ist.
5. Bremssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen:

- eine eingangsseitig mit dem Ausgang des Komparators (13) verbundene Differenzierschaltung (20);

- ein Flip-Flop (21), dessen Setzeirigang mit dem Ausgang der Differenzierschaltung (20) verbunden ist;

- ein ODER-Glied (16), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Komparators (13) und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Flip-Flops (21) verbunden ist;

- ein UND-Glied (22), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Flip-Flops (20) verbunden ist;

- einen Digitalzähler (23), dessen Eingang mit dem Ausgang des UND-Glieds (22) und dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang des Flip-Flops (21) verbunden ist und

- einen Impulsgenerator.(24), dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des UND-Glieds (22) verbunden ist, derart, daß der Impulszähler eine zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionale Folge von Impulsen erzeugt.
6. Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalzähler (23) ein neunstel- · liger Binärzähler ist, der so geschaltet ist, daß das Rücksetzsiganl nach dem Durchzählen der Hälfte des normalen Zählzyklus auftritt.

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