DE3008750A1 - Warneinrichtung fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

• Warneinrichtung für Fahrzeuge
• Die Erfindung betrifft eine Warneinrichtung für Fahrzeuge, zur Erzeugung eines Signals bei Annäherung an ein Hindernis.
• Im Straßenverkehr entstehen häufig Schäden durch Rückwärtsfahren, weil der Fahrer hierbei die Abmessungen seines Fahrzeugs nur schwer überblicken kann. Insbesondere beim Rückwärtsfahren in Parklücken kommt es vor, daß entweder ein vorhandener Raum zum Zurücksetzen nicht genutzt wird, weil der Fahrer schon vorzeitig anhält oder daß zu weit zurückgesetzt wird und das Fahrzeug gegen ein Hindernis fährt.
• Das Zurücksetzen ist auch für Lastwagen und Fahrzeuge mit Anhängern, z.B. Wohnwagenanhängern, schwierig, weil dem Fahrer die Sicht auf Hindernisse teilweise versperrt ist.
• Es ist bekannt, als Orientierungshilfe an Kraftfahrzeugen Drahtfühler anzubringen, die bei Annäherung an den Bordstein an diesem entlangschaben und ein Geräusch verur- sachen. Solche mechanischen Fühler sind aber nicht imstande, bei Rückwärts fahrt die Annäherung an ein Hindernis rechtzeitig anzuzeigen. Da sie vom Fahrzeug nach außen hin abstehen, haben sie nur eine sehr begrenzte Reichweite.
• Von Einbruchmeldeanlagen sind Warneinrichtungen bekannt, die innerhalb von Räumen aufgestellt werden und eine Antenne aufweisen, die permanent elektromagnetische Wellen aussendet. Die ausgesendeten Wellen werden von Gegenständen oder Wänden, auf die sie auftreffen, reflektiert und zum Teil von der Antenne wieder eingefangen.
• Eine angeschlossene Auswerteschaltung stellt fest, ob die Frequenz der reflektierten Wellen von derjenigen der ausgesandten Wellen abweicht. Wenn dies der Fall ist, ist der Gegenstand, der die Reflektion verursacht hat, in Bewegung, so daß infolge des Dopplereffektes eine Frequenzverschiebung stattgefunden hat. In diesem Fall wird Alarm gegeben.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Warneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die dem Fahrer eines Fahrzeuges die Annäherung an ein Hindernis anzeigt und insbesondere das präzise Anhalten bei Rückw tsfahrt erleichtert.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Sende-und Empfangseinrichtung vorgesehen, die elektromagnetische Wellen aus sendet und ankommende elektromagnetische Wellen einfängt und daß die Empfangssignale der Sende- und Empfangseinrichtung über einen Demodulator einen Signalgeber steuern.
• Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß bei einem Fahrzeug, das mit der Warneinrichtung ausgestattet ist, die Bewegung, auf die die Warmeinrichtung anspricht, an diesem Fahrzeug selbst erfolgt. Wenn das Fahrzeug sich auf ein feststehendes Hindernis zubewegt, hat das empfangene Signal infolge des Dopplereffektes eine höhere Frequenz als das ausgesandte Signal. Die Frequenzdifferenz beider Signale ist abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit, mit dem sich das Fahrzeug in Richtung auf das Hindernis bewegt. Während bei Einbruchmeldeanlagen ein ähnliches Prinzip dazu benutzt wird, sich bewegende Personen oder Gegenstände zu ermitteln, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Warneinrichtung die Bewegung durch das zu schützende Objekt (Fahrzeug) selbst. Es soll aber natürlich nicht lediglich festgestellt werden, ob sich das Fahrzeug bewegt oder nicht, sondern vielmehr, ob der Abstand des Fahrzeugs von dem die Wellen reflektierenden Hindernis einen bestimmten Mindestwert unterschritten hat. Dies kann zweckmäßigerweise durch eine Pegelüberwachung geschehen, in-dem die Alarmeinrichtung nur dann in Betrieb gesetzt wird, wenn die Amplitude des empfangenen Signals einen bestimmten Mindestwert übersteigt. Dadurch, daß die Intensität der reflektierten und empfangenen Welle vom Abstand des Hindernisses von der Sende- und Empfangseinrichtung abhängt, kann die Amplitude des Empfangssignals für die Bestimmung, ob ein bestimmter Mindestabstand eingehalten wird, ausgenutzt werden.
• Die Sende- und Empfangs einrichtung weist vorzugsweise eine an einen Oszillator angeschlossene Antenne auf, die gleichzeitig als Sendeantenne und als Empfangsantenne wirkt. Hierfür geeignet ist besonders ein Hornstrahler, der bei hohen Frequenzen auch mit hinreichend kleinen Abmessungen gebaut werden kann.
• Der Demodulator enthält vorzugsweise ein Tiefpaßfilter.
• Im Demodulator wird die Frequenzabweichung d f des empfangenen Signals gegenüber dem ausgesandten Signal f 0 gewonnen. Das niederfrequente Signal df wird vorzugsweise über einen Verstärker mit einstellbarem Verstärkungsfaktor an eine Schwellenwertschaltung geliefert.
• Hier wird die Signalamplitude ausgewertet, indem festgestellt wird, ob sie über dem Schwellenwert liegt.
• Durch Änderung des Verstärkungsfaktors kann die Ansprechempfindlichkeit der Warneinrichtung verändert bzw.
• der Abstand eingestellt werden, bei dem der Signalgeber anspricht. Anstelle des einstellbaren Verstärkungsfaktors kann auch in Verbindung mit der Schwellenwertschaltung eine Vergleichsschaltung vorgesehen sein, deren Referenzeingang eine einstellbare Referenzspannung zugeführt wird.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steuert das Ausgangssignal des Demodulators ein dem Signalgeber vorgeschaltetes Zeitglied. Der Alarm wird auf diese Weise vorübergehend erzeugt und schaltet sich selbsttätig ab.
• Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
• In der Zeichnung ist das mit der Warneinrichtung ausgestattete Fahrzeug generell mit 10 bezeichnet. Dieses Fahrzeug weist an seinem Heck einen nach hinten gerichteten Hornstrahler 11 auf, der von einem Hochfrequenzoszillator 12 gespeist wird. Die Frequenz des Hochfrequenzoszillators 12 beträgt 4 GHz. Der Hochfrequenzoszillator 12 ist über einen Schalter 13 aktivierbar, der beispielsweise mit dem Ganghebel oder dem Getriebe des Fahrzeugs gekoppelt ist und der bei eingelegtem Rückwärtsgang automatisch geschlossen wird.
• Der Hornstrahler 11 bildet eine Sende- und Empfangsantenne. Er ist nach hinten gerichtet und sendet elektromagnetische Wellen mit der Frequenz des Oszillators 12 aus. Die von einem Hindernis 14, z.B. einem anderen Fahrzeug, refelktierten Wellen werden zum Teil von der Hornstrahlerantenne 11 wieder eingefangen und an den Demodulator 15 gegeben. Wenn sich das Fahrzeug 10 auf das Hindernis 14 zubewegt, ist die Frequenz des Empfangssignals um den Betrag tf größer als die Frequenz des ausgesandten Signals fO. Die Frequenzdifferenz beträgt df = 2 f . v/c.
• 0 Hierin ist v die relative Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 in Bezug auf das Hindernis 14, c die Lichtgeschwindigkeit und fO die Frequenz der ausgesandten Strahlung.
• Bei einer Sendefrequenz f0 von 4 GHz liegt die Frequenzdifferenz t f im allgemeinen um etwa 200 Hz herum.
• In dem Demodulator 15 wird die Differenz zwischen der empfangenen Frequenz f0 + a f und der Sendefrequenz fO gebildet. Das Differenzsignal ß f wird einem NF/Verstärker 16 zugeführt, dessen Verstärkungsfaktor u an einem Potentiometer veränderbar ist. Das Asgangssignal des Verstärkers liegt am Eingang der Schwellenwertschaltung 17, die ein Ausgangssignal erzeugt, wenn ihr Eingangssignal oberhalb eines bestimmten fest eingestellten Schwellenwertes liegt. Das Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 17 steuert eine monostabile Kippstufe 18 an, die ihrerseits ein Relais 19 steuert.
• Der (nicht dargestellte) Kontakt des Relais 19 schaltet einen akustischen oder optischen Signalgeber ein. Die monostabile Kippstufe 18 hat beispielsweise eine Haltezeit von 10 Sekunden. Danach fällt sie selbsttätig ab, wodurch auch das Relais 19 abfällt.

Claims (7)

1. Znsprüche S Warneinrichtung für Fahrzeuge, zur Erzeugung eines Signales bei Annäherung an ein Hindernis, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Sende- und Empfangseinrichtung (11, 12) vorgesehen ist, die elektromagnetische Wellen aussendet und ankommende elektromagnetische Wellen einfängt und daß die Empfangssignale der Sende- und Empfangseinrichtung (11, 12) über einen Demodulator (15) einen Signalgeber (19) steuern.
2. 2. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinrichtung (11, 12) eine an einen Oszillator (12) angeschlossene Antenne (11) aufweist, die gleichzeitig als Sendeantenne und als Empfangsantenne wirkt.
3. 3. Warneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (11) ein Hornstrahler ist.
4. 4. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (15) ein Tiefpaßfilter enthält.
5. 5. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Demodulator (15) über einen Verstärker (16) mit einstellbarem Verstärkungsfaktor an eine Schwellenwertschaltung (17) angeschlossen ist.
6. 6. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Demodulators (15) ein dem Signalgeber (19) vorgeschaltetes Zeitglied (18) steuert.
7. 7. Warneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (12) durch einen bei eingelegtem Rückwärtsgang des Fahrzeugs geschlossenen Schalter (13) gesteuert ist.