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BEZEICHNUNG: Ultraschallabstandsmesser zur Ve»-
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wendung in Kraftfahrzeugen od.dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschallabstandsmesser zur
Anwendung bei einem Kraftfahrzeug od.dgl.
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Sie eignet sich zur Anwendung bei einem Ultraschallabstandsml,3se»
nnch dem Patent ..,.. (Patentanmeldung P 31 28 553.8) und ermöglicht dessen Weiterbildung.
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Es sind bereits eine Anzahl Sonar- oder Ultraschallabstandsmesser
bekannt (vgl. US-PS 3 360 775 und 3 922 629).
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Diese sind jedoch zum Gebrauch für die Fahrer von Personenkraftfahrzeugen
kaum geeignet.
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Besonders erwünscht ist ein Ultraschallabstandsmesser mit nur einem
einzigen Wandler, der sowohl zur Sendung als auch zum Empfang dient. Dennoch kann
auch ein Ultraschallab stand smesser mit mehreren Wandlern, von denen jeder sowohl
zum Senden als auch für den Empfang geeignet ist, insbesondere für ein Fahrzeug,
wie z.B. einen Personenkraftwagen, von besonderem Vorteil sein. Ein einziger solcher
Wandler, wie er in der eingangs genannten Patentanmeldung als Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, vermag nämlich nur einen begrenzten Winkelbereich abzudecken. Ist
ein solcher einziger Wandler beispielsweise in der Stoßstange eines Kraftfahrzeugs
eingebaut, so kann es vorkommen, dass der Wandler Objekte nicht erfasst, die sich
relativ dicht an der Stoßstange, aber ausserhalb des begrenzten Winkelbereiches
befinden. Aus diesem Grund kann es von Vorteil sein, mehrere solche Wandler zu verwenden.
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Es ist ausserdem notwendig, Ubersprech- bzw. Nebensprecherscheinungen
zwischen benachbarten Wandlern zu vermeiden. Solche Erscheinungen können einen Fehlrücklauf
von
einem ersten Wandler zur Folge haben, der ein von eine zweiten
Wandler gesendetes Signal aufnimmt. Dies würde eine unrichtige Warnanzeige an den
Fahrer eines Fahrzeugs bedeuten.
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Es besteht daher ein Bedarf nach einem Ultraschallabstandsmesser,
der wenig Aufwand erfordert, aber mehrere Wandler aufweist, von denen jeder sowohl
zum Senden als auch zum Empfang dient, und der mittels einer Anzeigevorrichtung
den Fahrer informiert, wenn das Fahrzeug sic in einem bestimmten Abstand von einem
Hindernis befindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zur Befriedigung
dieses Bedarfs geeigneten Ultraschallabstandsmesser zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Möglichkeiten zur weiteren Ausgestaltung eines solches Ultraschallabstandsmessers
sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.
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Ein solcher Ultraschallabstandsmesser enthält eine Zählvorrichtung,
die so geschaltet ist, dass sie aus einem equentiellen Zeitgeber oder Taktgeber
ein I,er2odJsche:; Warl(iler-Gattersignal empfängt. Mit der Zählvorrichtung sind
mehrere Logikgatter verbunden. Einzelne von diesen werden nacheinander in Abhängigkeit
von dem in der Zählvorrichtung gespeicherten Zählwert geschaltet. Jedes aus einer
ersten Gruppe von Logikgattern ist mit einem entsprechenden Hochleistungsanaloggatter
verbunden. Alle Hochleistungsanaloggatter sind mit einem Leistungsverstärker von
der Art verbunden, wie er in der eingangs genannten Anmeldung beschrie-
ben
ist. Jedes dieser Analoggatter wird in der Folge durch ein entsprechendes Logikgatter
geschaltet, so dass ein Wechselspannungsstromstoß von 23 kHz zu einem entsprechenden
Wandler geleitet wird.
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Mit jedem dieser Wandler ist eine entsprechende Empfängerstufe verbunden,
die- zur Aufnahme der Rücklaufimpulse dient. Ein Transistor ist als Kurzschlußschalter
vorgesehen, um wahlweise jede Erstempfängerstufe in dem Empfänger unwirksam zu machen,
falls das damit verbundene Logikgatter nicht zur Wirkung gebracht ist. Alle Erstempfängerstufen
sind ferner mit weiteren Empfängerstufen des Empfängers verbunden, ebenso wie beim
Ausführungsbeispiel der älteren Anmeldung.
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Ein hauptsächlich wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin,
ein Multiplexsystem für einen Ultraschallabstandsmesser zur Anwendung bei Kraftfahrzeugen
od.dgl. zu schaffen. Ein weiteres wichtiges Merkmal sieht vor, dass ein solches
Multiplexsystem mehrere piezoelektrische Wandler aufweist, von denen jeder für sich
zu einer bestimmten Zeit durch das System zur Wirkung gebracht wird.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 ein Schaltschema mit Einzelheiten eines Teils
des Multiplexsystems für den hier beschriebenen Ultraschallabstandsmesser und F
i g. 2 ein Schaltschema mit Einzelheiten eines weiteren Teils des Multiplexsystems.
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In den Zeichnungen ist das Multiplexsystem 700 in Verbindung mit
der Schaltung eines Ultraschallabstandsmessers nach der eingangs genannten Anmeldung
als Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Das Multiplexsystem 700 enth:alt eine Zählvorrichtung 702, beispielsweise
einen Dekaden-Zähler/Teiler vom Typ 4017, der mittels eines VDD-Stiftes 704 mit
der positiven Speiseleitung (beim Ausführungsbeispiel der eingangs genannten Anmeldung
verkörpert durch die Leitung 26) verbunden ist.
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Eine VSS-Klemme und eine Klemme 708 zum Einschalten eines Taktgebers
sind an Erde bz, Masse gelegt (beispielsweise an die Masseleitung 610 bei dem Ultraschallabstandsmesser
nach dem Ausführungsbeispiel der eingangs genannten Anmeldutlg). 13er Zahler 702
besitzt mehrere Ausgangsstifte, d.A-runter eisen "O"-Stift 710 für dekodierten Ausgang,
einen Stift 712 für dekodierten Ausgang, und einen "2"-Stift 714 für dekodierten
Ausgang, Ein "3"-Stift 716 für dekodierten Ausgang ist mit einem Reset-Stift 718
verbunden.
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Ein Taktgeberstift 720 ist mit dem Ausgangsstift 113 eines monostabilen
Taktgebers 102 verbunden, wie er bei dem Ultraschallabstandsmesser nach dem Ausführungsbeispiel
der eingangs genannten Patentanmeldung vorgesehen ist. Ferner ist mit dem Taktgeberstift
720 eine Leitung 722 verbunden, die dazu dient, das 500 Mikrosekunden dauernde Senderschatsignal
von der Frequenz 10 Hz z.u anderen Teilen des Multiplex-Schaltungssystems zu leiten.
Ein "4"-Stift 724 für dekodierten Ausgang, ein "5"-Stift 726 für dekodierten Au.;-gang,
ein "6"-Stift 728 für dekodierten Ausgang, ein 's7"-
Stift 730 für
dekodierten Ausgang, ein "8"-Stift 732 für dekodierten Ausgang, ein 9-Stift 734
für dekodierten Ausgang und ein Stift 736 für das Ausführkommando werden auf schwimmendem
Potential belassen.
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Der Zähler 702 liefert drei aufeinanderfolgende Zeitgeber- oder Taktsignalesf-ür
selektives Ein- und Ausschalten von drei Wandlern, jeweils einem zu einer bestimmten
Zeit, wie nachstehend erläutert. Wenn das erste Taktsignal aus der Leitung 113 des
monostabilen Multivibrators 102 an dem Takt stift 720 empfangen wird, ist eine "HOCH"-Ausgangsspannung
an dem 'tNull"-Stift 710 für dekodierten Ausgang vorhanden. Wenn der nächste Taktimpuls
empfangen wird, geht der Stift 710 nach "NIEDRIG" und der "1"-Stift 712 für dekodierten
Ausgang geht nach "HOCH". Bei Empfang des nächsten 500 Mikrosekunden dauernden Impulses
werden die Stifte 712 und 710 auf t'NIEDRIG" gehalten, wogegen der 2-Stift 714 für
dekodierten Ausgang nach "HOCH" getrieben wird. Bei Empfang des nächsten Taktimpulses
geht der "3"-Stift 716 für dekodierten Ausgang nach "HOCH", wogegen die Stifte 710,
712 und 714 auf "NIEDRIG" bleiben. Das "HOCH"-Signal wird dem Reset-Stift 718 zugeführt,
um den Zähler 702 auf Null zurückzustellen, zugleich wird der Stift 710 auf "HOCH"
geschaltet. Jedesmal, wenn einer der Stifte 710, 712 oder 714 nach "HOCH" geht,
geht auch die Leitung 722 aufgrund des 500 Mikrosekunden dauernden Impulses nach
"HOCH".
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Ein Sender-Logiknetzwerk 740, bestehend aus mehreren AND-Gattern,
verarbeitet die Signale von den Zählerstiften 710, 712 und 716, um drei Wandler
selektiv nacheinander
ein- und auszuschalten. Eingeschlossen ist
ein AND-Gatter 742 mit einem Paar von Eingangsklemmen 744 und 746 und einer Ausgangsklemme
748. Die Eingangsklemme 746 ist mit der Leitung 722 verbunden, um jeden der 500
Mikrosekunden dauernden Sendegatterimpulse aufzunehmen. Ferner ist mit der Leitung
722 eine Impulsnebenschlußleitung 750 verbunden. Die Klemme 744 ist mit dem Ausgangsstift
710 des Zählers 702 verbunden.
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Ein AND-Gatter 752 mit einem Paar von Eingangsklemmen 754 und 756
und einer Ausgangsklemme 758 nimmt di< 500 Mikrosekunden dauernden Impulse aus
dem monostabilen Multivibrator 102 über die Leitung 750 und die Eingangs klemme
756 auf. Die Klemme 754 des AND-Gatters 752 ist so geschaltet, dass sie die Signale
aus dem Stift 712 des Zählers 702 aufnimmt.
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Ein ähnlicher Weise ist ein AND-Gatter 760 mit zwei Eingangsklemmen
762 und 764 und einer Ausgangsklemme 766 an seiner Eingangsklemme 762 mit der Leitung
750 verbunden, um jeweils eines der 500 Mikrosekunden dauernden Sendegattersignale
aufzunehmen. Die Eingangsklemme 764 ist mit dem Zählerstift 714 verbunden und nimmt
dessen Treibersignal auf.
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Somit werden jedesmal, wenn das 500 Mikrosekunden dauernde Sendegattersignal
dem Taktgeberstift 720 de; Zählers 702 zugeführt wird, die Klemmen 746, 756 und
762 der entsprechenden AND-Gatter 742, 752 und 760 nach HOGf" getrieben. Die Ausgangsklemme
748 des AND-Gatters 762 ist nur dann nach l'HOCH" geschaltet, wenn der "O"-Stift
710
für dekodierten Ausgang nach "HOCH" geht. Die Ausgangs-Klemme
758 des AND-Gatters 752 wird nach "HOCH" getrieben wenn der "1"-Stift für dekodierten
Ausgang nach "HOCH" geht. Die Ausgangsklemme 766 des AND-Gatters 760 wird nach "HOCH"
getrieben, wenn der "2"-Stift 714 für dekodierten Ausgang des Zählers 702 nach "HOCH"
geht. Somit tritt ein "HOCH"-Treibersignal jeweils nacheinander an den Ausgangsklemmen
748, 758 und 760 auf.
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Mit jedem der Logikgatter 742, 752 und 760 ist ein Schalttransistor
verbunden. Ein NPN-Schalttransistor 770 zur Sendersteuerung ist an der Basis 772
mit der Ausgangsklemme 748 verbunden. Der Transistor 770 hat einen Kollektor 774,
der mit der Gleichstromspeiseleitung 26 des Ultraschallabstandsmessers zwecks Empfangs
einer positiven Gleichspannung verbunden ist. Ein Emitter 776 ist mit einem Widerstand
778 verbunden, der seinerseits mit Masse verbunden ist. Wenn.der "O"-Stift 710 für
dekodierten Ausgang nach "HOCH" geht, liefert das Gatter 742 ein "HOCH"-Signal zur
Basis 772, so dass der Schalttransistor 770 leitend wird und ein Triggerpotential
an die Verbindungsstelle von Emitter 776 und Widerstand 778 legt.
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Ein zweiter NPN-Schalttransistor 780 zur Sendersteuerung ist an seiner
Basis 782 mit der Ausgangsklemme 758 des AND-Gatters 752 verbunden. Der Kollektor
784 liegt an der Energiespeiseleitung 26 und der Emitter 786 ist über einen Widerstand
788 mit Masse verbunden. Wenn der 'tl't-Stift 712 für dekodierten Ausgang nach "HOCH"
geht, wird die Ausgangsleitung 758 des Gatters 752 nach "HOCH" ge-
trieben,
der Schalttransistor 780 wird leitend, und es wirc ein Triggerpotential an die Verbindungsstelle
von Emitter 86 und Widerstand 788 gelegt Ein dritter NPN-Schalttransistor 790 zur
Senderst<uerung ist an seiner Basis 792 mit der Ausgangsklemme 766 eines AND-Gatters
760 verbunden Der Kollektor 794 des Transistors 790 ist mit der positiven Gleichspannungsenergieleitung
26 verbundene Sein Emitter 796 ist mit einem geerdeten Widerstand 798 verbunden.
Wenn der "2"-Stift 714 für dekodierten Ausgang nach KOCH geht, geht auch die Aus
gangsklemme 766 des AND-Gatters 760 nach "HOCH" und der Schalttransistor 790 wird
leitend und legt ein Triggerpotez,-tial an die Verbindungsstelle von Emitter 796
und Widerstand 798. Somit ist ersichtlich5 dass Triggerpotentiale nacheinander an
die Transistoren 7709 780 und 790 gelegt werden.
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Zur gleichen Zeit5 wo der Transistor 770 in den leitfähigen Zustand
geschaltet wird5 wird das "HOCH"-Signal von dem "O"-Stift 710 für dekodierten Ausgang
an ein NAND-Gatter 800 geleitet5 das ein Paar Eingangsklemmen 802 und 804 aufweist5
die beide so geschaltet sind5 dass sie das "HOCH"-Signal von dem "Ol'-Stift 710
für dekodierten Ausgang empfangen. Wenn das "HOCH"-Signal an den Eingangsklejfl
men 802 und 804 liegt, wird die Ausgangsklemme 806 des NANi-Gatters 800 nach NIEDRIG
getrieben. Dadurch wird ein NPN-Transistor 809 mit Kollektor 810, Emitter 811 und
Basis 81) dazu gebracht, dass die Basis 812 über einen Widerstand 814 an die Ausgangsklemme
80Q gelegt wird5 wodurch dieser Tran-
sistor in die Sperrzone vorgespannt
wird.
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In gleicher Weise wird, wenn der tUrstnsistor 780 in drn leitenden
Zustand geschaltet wird, um das zweite Triggerpotential zur Verfügung zu stellen,
das "HOCH-Signal von dem "Stift 712 für dekodierten Ausgang zu einem Paar Eingangsklemmen
816 und 81v8 eines NAND-Gatters 820 geführt.
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Eine Ausgangsklemme 822 des NAND-Gatters 820 wird nach "NIEDRIG" getrieben,
wodurch ein "NIEDRIG"-Signal über einen Widerstand 824 an die Basis 826 eines Transistors
828 gelegt und dieser Transistor in die Sperrzone getrieben wird. Der Transistor
828 weist auch einen Kollektor 830 und einen Stromemitter 832 auf.
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Wenn der Transistor 790 in den leitenden Zustand geschaltet wird,
wird das "HOCH"-Signal von dem "2"-Stift 714 für dekodierten Ausgang auch an ein
Paar Eingangsklemmen 834 und 836 eines NAND-Gatters 833 gelegt. Dadurch wird eine
Ausgangsklemme 840 des NAND-Gatters 838 nach "NIEDRIG" getrieben und liefert das
"NIEDRIG"-Signal über einen Widerstand 842 an die Basis 844 eines NPN-Transistors
846 mit einem Kollektor 848 und einem Emitter 850. Wenn also der Transistor 790
in die Sättigung vorgespannt wird, wird der Transistor 846 in die Sperrzone vorgespannt.
Es ist zu beachten, dass die Emitter 811, 832 und 850 mit einer gemeinsamen Leitung
852 verbunden sind. Die Kollektoren -810, 830 und 848 sind mit entsprechenden anderen
Teilen der Schaltung verbunden wie nachstehend im einzelnen auseinandergesetzt.
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Ein Triac 900 ist an einem Gatter 902 über einen Wider-
stand
904 mit der Verbindungsstelle des Emitters 776 und des Widerstandes 778 verbunden,
um das Gattersignal von dort zu empfangen. Eine erste Hauptklemme 906 des Triac
900 ist mit einem hier nicht gezeigten Kondensator verbunden, wie er beim Ausführungsbeispiel
der früheren Anmeldung mit 332 gezeigt ist, um das verstärkte stoßartige Sinuswellensignal
mit der Frequenz 23 kHz zu empfangen.
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Eine zweite Hauptklemme 908 des Triac 900 ist mit der Primärwicklung
912 eines Transformators 910 verbunden. Die Sekundärwicklung 914 des Transformators
910 ist mit der Primärwicklung 912 und einer Leitung 915 verbunden. Der Triac 900
wird in den leitenden Zustand geschaltet, um zu ermöglichen, dass der verstärkte
Sinuswellenstoß durch den Transformator 910 auf eine Amplitude von 43 V Spitzenspannung
gebracht wird. Das 43 V Spitzenspannungssignal wird durch die Leitung 915 geleitet
und durch einen Kondensator 916 und eine Leitung 917 wechselstrommässig an einen
piezoelektrischen Wandler 918 gekoppelt. Der piezoelektrische Wandler 918 ist bei
dieser Ausführungsform in (]cn hinteren Stoßdämpfer oder die Stoßstange eines Kraftfallrzeugs
eingebaut, er kann aber auch in andere Teile des Kraftfahrzeugs eingebaut sein.
Der Wandler 918 erzeugt einen 500 Mikrosekunden dauernden Tonsignalstoß mit einer
Frequenz von 23 kHz in Abhängigkeit von der 43 V betragenden Spitzenspannung, die
durch den Kopplungskondensator 916 übertragen wird Nachdem der Tonstoß durch den
Wandler 918 erzeugt ist) reflektieren in der Nähe befindliche Objekte den Ultra-
schalltonstoß
zurück zu dem Wandler 918. Die Echos und Rücklaufsignale haben zur Folge,-dass der
Wandler 918 ein elektrisches Rücklaufsignal mit einer Frequenz von 23 kz erzeugt.
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Das elektrische Rücklauf signal wird von dem Wandler 918 einem abgeschirmten-Transformator
920 zugeführt. Das Rücklauf signal, das der Primärwicklung 922 zugeführt wird, gelangt
auch an Masse bzw. eine Abschirmung 9246 Eine Sekundärwicklung 926 liegt ebenfalls
an Masse und ist induktiv mit der Primärwicklung 922 gekoppelt. Der Eisenkern 928
zwischen den beiden Wicklungen ist veränderlich. Parallel zu der Sekundärwicklung
926 liegt ein Kondensator 930 und bildet zusammen mit dem Transformator 920 einen
abgestimmten Kreis. Der abgestimmte Kreis wird in der Fertigungsstätte auf eine
Resonanzfrequenz von 23 kHz durch Verstellung des Kernes 928 eingestellt. Der abgestimmte
Kreis bezweckt den Aus-chluß übermässigen Rauschens von dem Empfänger; 7, das von
dem Wandler 918 aufgenommen werden und eine verfälschte Rücklaufanzeige ergeben
könnte. Das abgestimmte Rücklauf- -signal wird dann einem mit einem Kondensator
93)1 verbundenen Widerstand 932 zugeführt.
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Ein Begrenzerkreis 936 ist mit dem Kondensator 934 und der an Masse
oder Erde führenden Rücklaufleitung 915 verbunden. Der Begrenzerkreis 936 ist erforderlich,
weil das dem Wandler 918 zugeführte 43 V Sendesignal auch mindestens teilweise dem
Empfänger 7 zugeführt wird, da der Empfänger 7 mit dem Wandler 918 verbunden ist.
Um eine Beschädigung des Empfängers 7 zu verhindern und auch um ver-
fälschte
Rücklaufanzeigen aufgrund des Hochspannungssendesignals zu vermeiden3 leitet der
Begrenzerkreis 936 alle Signale mit einer Amplitude von mehr als plus oder minus
0,7 V zur Masse ab. Die Begrenzung wird erreicht durch ein Paar gegeneinander gepolter
Dioden 938 und 940, die parallel zueinander mit Masse verbunden sind. Ein Festwiderstand
9 ist parallel zu den beiden Dioden mit Masse verbunden.
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Ein Kopplungskondensator 944 ist mit der Diode 940 verbunden und
liefert das begrenzte oder beschnittene Signal zu einem Widerstand 946. Dieser ist
mit der Verbindungsstelle der Widerstände 422 und 424 sowie der Basis 414 des Transistors
412 verbunden, wie beim Ausführungsbeispiel der früheren Anmeldung gezeigt. Der
Transistor 412 liefert dann das Signal zu anderen Teilen des Empfängers 7.
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Die Signale aus dem Wandler 918 werden dem Kondensator 944 und dem
Widerstand 946 nur zugeführt3 wenn der Transistor 809 gesperrt ist. Dies geschieht
aufgrund der Tatsache, dass der Kollektor 810 an einer Klemme 947 mit dem Begrenzer
936 und eine gemeinsame Emitterleitung 852 mit dem geerdeten Verbindungspunkt des
Widerstands 426 und des Kondensators 428 verbunden ist. Der Transistor 809 wirkt
als Nebenschluß, um alle Wandlersignale nach Masse abzuleiten, ausgenommen dann
9 wenn er durch das NAND-Gatter 800 in den Sperrzustand vorgespannt ist.
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Ein Triac 1000 ist an einem Gatter 1002 über einen Widerstand 1004
mit dem Verbindungspunkt des Emitters 786 und des Widerstands 788 verbunden3 um
das Gattersigna von dort auszunehmen. Eine erste Hauptklemme 1006 des Triac 1000
ist
mit einem Kondensator 332 verbunden, wie er in der früheren Anmeldung angegeben
ist, um das verstärkte stoßartige Sinuswellensignal mit der Frequenz von 23 kHz
zu empfangen.
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Eine zweite Hauptklemme 1008 des Triac 1000 ist mit einem Transformator
1010 an dessen Primärwicklung 1012 verbunden.
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Eine Sekundärwicklung 401)1 des Transformators 1010 ist mit der Priinärwicklung
1012 und einer Leitung 1015 verbunden.
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Der Triac 1000 wird in den leitenden Zustand geschaltet, um zu ermöglichen,
dass das verstärkte stoßartige Sinuswellensignal durch den Transformator 1010 auf
eine Amplitude von 43 V Spitzenspannung erhöht wird. Das 43 V Spitzenspannungssignal
wird durch die Leitung 1015 weitergeleitet und wechselstrommässig durch einen Kondensator
1016 mit einem piezoelektrischen Wandler 1018 gekoppelt. Der piezoelektrische Wandler
1018 ist bei dieser Ausführungsform in dem hinteren Stoßdämpfer oder der Stoßstange
eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Er kann aber auch in andere Teile des Kraftfahrzeugs
eingebaut sein. Der Wandler 1018 erzeugt ein 500 Mikrosekunden dauerndes stoßartiges
Signal mit einer Frequenz von 23 kHz in Abhängigkeit von der Zuführung des 43 V
Spitzenspannungssignals über den Kopplungskondensator 1016.
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Das elektrische Rücklaufsignal wird von dem Wandler 1018 einem abgeschirmten
Transformator 1020 zugeführt. Das Rücklaufsignal, das einer Primärwicklung 1022
zugeführt wird, wird auch an Masse gelegt und ist mit einer Abschirmung 1024 verbunden.
Eine Sekundärwicklung 1026 ist gleichfalls mit Masse verbunden und induktiv mit
der Primärwick-
lung 1022 gekoppelt, wobei der Kern 1028 verstellbar
ist.
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Parallel zur Sekundärwicklung 1026 liegt ein Kondensator 1030, so
dass er zusammen mit dem Transformator 1020 einen abgestimmten Kreis bildet Der
abgestimmte Kreis wird in der Herstellungsstätte auf eine Resonanzfrequenz von 23
kHz durch Verstellung des Kerns 1028 abgestimmt. Der abgestimmte te Kreis dient
dazu, übermässiges Rauschen von dem Empf'änger 7 auszuschliessen, das durch den
Wandler 1018 aufgommen und eine verfälschte Rücklaufanzeige ergeben könnte.
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Das abgestimmte Rücklaufsignal wird dann einem Widerstand 1032, der
mit einem Kondensator 1034 verbunden ist, zugeführt.
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Ein Begrenzerkreis 1036 ist mit dem Kondensator 1034 und der Masserückleitung
1015 verbunden. Der Begrenzerkreis 1026 ist erforderlich, weil das 43 V Sendesignal,
das dem Wandler 1018 zugeführt wird, auch mindestens in veränderlicher Weise dem
Empfänger 7 zugeleitet wird, da ein qeil des Empfängers 7 mit dem Wandler 1018 verbunden
ist. Um eine Beschädigung des Empfängers 7 zu verhindern und verfälschte Rücklaufanzeigen
aufgrund des Hochspannungssendesignals zu vermeiden, leitet der Begrenzerkreis 1036
alle Signale nach Masse ab, die eine Amplitude von mehr als plus oder minus 0,7
V aufweisen. Die Begrenzung wird durch zwei gegeneinander gepolte Dioden 1038 und
1040 erreicht, die parallel zueinander an Masse liegen Ein Festwiderstand 1040 ist
parallel zu den Dioden 1038 und 1040 mit Masse verbunden.
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Mit der Diode 10)10 ist ein Kopplungskondensator 1044
verbunden
und liefert das begrenzte oder beschnitte Signal zu einem Widerstand 1046. Der Widerstand
1046 ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 422 und 424 sowie der Basis 414
des Transistors 412 verbunden wie beim Ausführungsbeispiel der früheren Anmeldung.
Der Transistor 412 liefert dann das Signal zu anderen Teilen des Empfängers 7.
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Die Signale aus dem Wandler 1018 werden nur dann dem Kondensator
1044 und dem Widerstand 1046 zugeführt, wenn der Transistor 848 gesperrt ist. Dies
geschieht aufgrund der Tatsache, dass der Kollektor 830 an einer Klemme 1047 mit
dem Begrenzer 1036 und die gemeinsame Emitterleitung 852 mit dem geerdeten Verbindungspunkt
des Widerstands 426 und des Kondensators 428 verbunden ist. Der Transistor 828 wirkt
als Nebenschluß zur Ableitung aller Wandlersignale nach Masse, ausgenommen wenn
er durch das NAND-Gatter 820 in den Sperrzustand vorgespannt ist.
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Ein Triac 1100 ist an einem Gatter 1102 über einen Widerstand 1104
mit dem Verbindungspunkt des Emitters 796 und des Widerstands 798 verbunden, um
von dort das Gatter signal zu empfangen. Eine erste Hauptklemme 1106 des Triac 110Q
ist mit dem Kondensator.332 verbunden wie beim Ausführungsbeispiel der früheren
Anmeldung, um das verstärkte stoßartige Sinuswellensignal mit der Frequenz von 23
kHz zu empfangen. Eine zweite Hauptklemme 1108 des Triac 1100 ist mit einem Transformator
1110 an einer Primärwicklung 1112 verbunden. Eine Sekundärwicklung 1114 des Transformators
1110 ist mit der Primärwicklung 1112 und einer Leitung 1115 verbunden. Eine Leitung
1115a ist ebenfalls mit
der Sekundärwicklung 1114 verbunden. Der
Triac 1100 wird in den leitenden Zustand geschaltet um zu ermöglichen dass das verstärkte
stoßartige Sinuswellensignal durch den Transformator 1110 auf eine Amplitude von
43 V Spitzenspannung erhöht wird. Das 43 V Spitzenspannungssignal wird durch Leitungen
1115 und 1115a weitergeleitet und wechselstrommässig durch einen Kondensator 1116
mit einem piezoelektrischen Wandler 1118 gekoppelt. Der piezoelektrische Wandler
1118 ist bei dieser Ausführungsform in den hinteren Stoßdämpfer eines Kraftfahrzeugs
eingebaut Er könnte aber auch an anderen Teilen des Kraftfahrzeugs .ngeordnet sein.
Der Wandler 1118 erzeugt ein 500 Mikros(kunden dauerndes stoßartiges Tonsignal mit
einer Frequenz von 23 kHz in Abhängigkeit von dem 43 V Spitzenspannungssignal, das
durch den Kopplungskondensator 1116 übertragen wird.
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Nachdem der stoßartige Ton durch den Transformator 1118 erzeugt ist,
reflektieren in der Nähe befindliche Objekte den Ultraschallstoß zurück zu dem Wandler
1118. Die Echos und Rücklaufsignale haben zur Folge, dass der Wandler 1118 ein elektrisches
Rücklaufsignal mit 23 kHz erzeugt.
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Das elektrische Rücklaufsignal wird von dem Wandler 1118 einem abgeschirmten
Transformator 1120 zugeleitet. Das Rücklaufsignal, das einer Primärwicklung 1122
zugeführt wird, liegt auch an Masse und ist mit einer Abschirmung 1124 verbunden.
Eine Sekundärwicklung 1126 ist gleichfalls an Masse gelegt und induktiv mit der
Primärwicklung 1122 gekoppelt, wobei ein verstellbarer Kern 1128 an dem Trans-
formator
vorgesehen ist. Ein Kondensator 1130 liegt parallel zu der Sekundärwicklung 1128
und bildet einen abgestimmten Kreis mit dem Transformator 1120. Der abge stimmte
Kreis wird in der Herstellungsstätte auf eine Resonanzfrequenz von 23 kHz mittels
des verstellbaren Kerns 1128 eingestellt. Der abgestimmte Kreis dient dazu, übermässiges
Rauschen von dem Empfänger auszuschliessen, das von dem Wandler 418 aufgenommen
werden und eine verfälschte Rücklaufanzeige ergeben könnte. Das abgestimmte Rücklaufsignal
wird dann einem Widerstand 1132 zugeführt, der mit einem Kondensator 1134 verbunden
ist.
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Mit dem Kondensator 1134 und der Masserückleitung 1115 ist ein Begrenzerkreis
1136 verbunden. Der Begrenzerkreis 1136 ist erforderlich, weil das dem Wandler 1118
zugeführte 43 V Sendesignal auch mindestens teilweise einem Teil des Empfängers
7 zugeleitet wird, der mit dem Wandler 1118 verbunden ist. Um eine Beschädigung
des Empfängers 7 zu vermeiden und falsche Rücklaufanzeigen aufgrund des Hochspannungssendesignals
zu verhindern, leitet der Begrenzerkreis 1136 alle Signale nach Masse ab, die eine
Amplitude von mehr als plus oder minus 0,7 V aufweisen. Die Begrenzung oder Beschneidung
wird erreicht durch zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 1138 und 1140, die parallel
zueinander mit Masse verbunden sind. Ein Festwiderstand 1142 ist parallel zu den
Dioden 1138 und 1140 mit Masse verbunden.
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Ein Kopplungskondensator 1144, der mit der Diode 1140 verbunden ist,
leitet das begrenzte Signal an einen Widerstand 1146. Der Widerstand 1146 ist mit
dem Verbindungspunkt
der Widerstände 422 und 424 sowie der Basis
414 des Translstors 412 verbunden, wie beim Ausführungsbeispiel der älteren Anmeldung.
Der Transistor 412 leitet dann das Signal zu anderen Teilen des Empfängers 7.
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Die Signale aus dem Wandler 1118 werden nur dann (iem Kondensator
1144 und dem Widerstand 1146 zugeleitet, wenn der Transistor 846 gesperrt ist. Dies
ist der Fall, wenn der Kollektor 848 an einer Klemme 1147 mit dem Begrenzer 1136
und die gemeinsame Emitterleitung 852 mit dem geerdeten Verbindungspunkt des Widerstands
426 und des Kondensators 428 verbunden ist. Der Transistor 846 wirkt als Nebenschluß
zur Ableitung aller Wandlersignale nach Eide, all:;Cr,rnommen wenn er durch das
NAND-Gatter 838 in den Sperrzistand vorgespannt ist.
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Wenn also der erste Impuls aus dem monostabilen Multivibrator 102
von dem Zähler 702 empfangen wird, geht der O-Stift 710 für dekodierten Ausgang
nach "HOCH" und veranlasst den Triac 900 das 23 kHz Sinuswellensignal weiterzuleiten
und den Wandler 918 zu erregen. Zur gleichen Zeit wird der Transistor 809 aus dem
Sättigungszustand in den Sperrzustand geschaltet, um zu ermöglichen, dass das Bücklaufsignal
aus dem Wandler 918 an dem Begrenzer 938 vorbei zu dem Transistor 412 geleitet wird.
Es werden keine Signale durch den Transistor 412 aus den Wandlern 1018 oder 1118
empfangen, da die Transistoren 828 und 848 im leitenden Zustand gehalten werden,
so dass sie die entsprechenden Wandlersignale nach Masse ableiten. In gleicher Weise
wird der "1"-Stift 712 für dekodierten Ausgang bei Empfang
des
nächsten Taktimpulses nach "HOCH" getrieben und schaltet den Triac 1000 in den leitenden
Zustand, um den Wandler 1018 zu erregen, während gleichzeitig der Transistor 828
gesperrt ist und es dadurch ermöglicht, dass das Rücklaufsignal aus dem Wandler
1018 dem Transistor 412 zugeleitet wird, während die Transistoren 809 und 846 im
Sättigungszustand gehalten werden und dadurch die Signale aus den Wandlern 918 und
1118 nach Masse ableiten. Bei Empfang des dritten Taktimpulses geht der 2"-Stift
714 für dekodierten Ausgang nach "HOCH" und schaltet den Triac 1100 ein, um den
Wandler 1118 zu erregen. Der Transistor 846 wird gleichzeitig im Sperrzustand gehalten,
um zu ermöglichen, dass die Rücklaufsignale aus dem Wandler 1118 dem Transistor
412 zugeführt werden. Zur gleichen Zeit werden die Transistoren 809 und 828 im Sättigungszustand
gehalten, um zu verhindern, dass Signale von den Wandlern 918 und 1018 dem Transistor
412 zugeleitet werden. Bei Empfang des nächsten Taktimpulses wird der Zähler 702
zurückgestellt und der ganze Vorgang von neuem wiederholt. Es wird also stets nur
ein Wandler zu jeweils einem Zeitpunkt erregt und nur die von dem erregten Wandler
empfangenen Signale werden anderen Teilen des Empfängers 7 zur Verarbeitung zugeleitet.
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