DE3940404A1 - Verfahren und geraet zur dopplereffekt-geschwindigkeitsmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dopplerradar- bzw. Dopplereffekt- Geschwindigkeitsmeßverfahren, nämlich ein Verfahren zum Messen einer Geschwindigkeit unter Nutzung des Dopplereffekts sowie auf ein Gerät zur Ausführung eines solchen Verfahrens, beispielsweise für den Einsatz in Verbindung mit einer Antiblockierregeleinheit in einem Kraftfahrzeug.

Bei in einem Kraftfahrzeug angebrachten Geräten für derartige Verfahren wird beispielsweise eine elektromagnetische Welle wie eine Mikrowelle oder Millimeterwelle oder eine akustische Welle von einer an dem Fahrzeug angebrachten Antenne weg auf die Fahrbahnfläche gerichtet und aus den von der Fahrbahn reflektierten Wellen die Dopplerfrequenz (fd) ermittelt, die der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Tatsächlich sind jedoch die Strahlen aus der Antenne über einen Winkel R gemäß Fig. 2a verteilt. Infolgedessen enthält gemäß Fig. 2b das Dopplersignal verschiedenerlei Frequenzkomponenten, deren Amplituden und Phasen sich entsprechend dem Zustand der Fahrbahn ändern.

Die Fig. 2a veranschaulicht das bekannte Prinzip der Dopplerradar- bzw. Dopplereffekt-Messung. In der Fig. 2a ist jeweils mit Φ der Winkel zwischen der Mittelachse der Strahlen und der zur Fahrbahn senkrechten Richtung, mit V die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in m/s und mit λ die Wellenlänge der abgestrahlten Mikrowelle in m bezeichnet. Die theoretische Dopplerfrequenz fd, die nachfolgend auch als "theoretische Frequenz" bezeichnet wird, ergibt sich zu

fd = 2V · sinΦ/λ · (Hz)

so daß daher fd zu V · sin Φ proportional ist.

Die Fig. 2b zeigt die Verteilung der elektrischen Leistung auf die verschiedenen Frequenzkomponenten des Dopplersignals, das aus der von der Fahrbahn reflektierten Mikrowelle erhalten wird. Typischerweise ist die Verteilung eine glockenförmige Verteilung mit der theoretischen Frequenz fd als Mitte, wobei die Streuung durch den Winkel R verursacht ist, der die Flanken der Kurve bestimmt.

Im tatsächlich eingesetzten Gerät wird jedoch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs während der Fahrt mittels einer elektronischen Schaltung in regelmäßigen Abständen von 0,1 s berechnet. Dies begrenzt die Abtast- bzw. Abfragezeit vor der Berechnung und damit die die Reflexionswelle betreffende Datenmenge, die von dem Gerät aufgenommen werden kann. Fig. 3 und 4 sind Häufigkeitsdiagramme bzw. Histogramme, die schematisch die Anzahl des Auftretens bzw. die Häufigkeit von Daten für Dopplerfrequenzbereiche darstellen, wobei irgendein gegebener Wert für die Dopplerfrequenz auf der X-Achse bzw. Abszisse als Abstand von der Ordinate dargestellt ist.

Die in der Fig. 3 aufgetragene Datenhäufigkeit für die Dopplerfrequenzen zeigt eine Verteilung, die bei der theoretischen Frequenz fd ein Maximum hat und die in bezug auf das Maximum symmetrisch ist. Eine solche Verteilung tritt jedoch nur dann auf, wenn die Abfrageperiode ausreichend lang ist und daher die Anzahl bzw. Menge abgefragter Daten ausreichend groß ist. Wenn jedoch die Abfrageperiode kurz ist und daher die Anzahl abgefragter Daten gering ist, muß das Maximum nicht der theoretischen Frequenz fd entsprechen und die Verteilung kann gemäß Fig. 4 verzerrt sein. Geschwindigkeitsdetektoren für das Regeln von verschiedenartigen, mit der Fahrt eines Kraftfahrzeugs in Verbindung stehenden Funktionen wie beispielsweise mittels Antiblockierreglern müssen jedoch schnell ansprechen. Da infolgedessen die Anzahl der abgefragten Daten begrenzt ist, würden die Verfahren nach dem Stand der Technik bei dem Berechnen der Dopplerfrequenz Ausgangssignale mit Fehlern ergeben. Diese Verfahren nach dem Stand der Technik wurden derart ausgeführt, daß während der Abfrageperiode die Anzahl von Impulsen gezählt wurden die durch Umsetzen des Dopplersignals mittels Vergleichern in Impulse erhalten werden, oder daß der Mittelwert von Daten über Impulsperioden gebildet wurde.

Ein weiteres Problem tritt bei diesen Verfahren nach dem Stand der Technik dann auf, wenn die reflektierende Fläche glatt ist, z. B. dann, wenn die Fahrbahn beispielsweise bei Regenwetter mit einem Wasserfilm überzogen ist. Dies verursacht zusätzliche niederfrequente Reflexionen. Daher erweitert sich gemäß Fig. 5 die Häufigkeitsverteilung der Dopplerfrequenzen in niederfrequente Bereiche (nach links). Die vorangehend genannten Verfahren nach dem Stand der Technik ergeben dann Ausgangssignale mit größeren Fehlern.

In der nicht geprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 57-194371, die der US-PS 45 27 160 entspricht, ist zur Verringerung des Fehlers ein Verfahren beschrieben, gemäß dem unter der Annahme, daß die Häufigkeit der Dopplerfrequenzen ihr Maximum bei der theoretischen Frequenz fd hat, der Maximalwert des Spektrums erfaßt wird. Wenn jedoch die Menge an Periodendaten für das Dopplersignal unzureichend ist, muß der Maximalwert der Häufigkeiten des Auftretens nicht unbedingt der theoretischen Frequenz fd entsprechen, so daß daher ein solches Verfahren nicht als wirksame Maßnahme in dem Fall dienen kann, daß ein schnelles Ansprechen gefordert ist.

Gemäß der nicht geprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 58-39971 wird als Daten eine vorbestimmte Anzahl von Zeitperioden gesammelt, die jeweils dem N-fachen der Wellenlänge der durch den Dopplereffekt hinsichtlich der Frequenz versetzten Reflexionswelle entsprechen, und es werden diejenigen der Daten ausgeschieden, die deutlich außerhalb des Geschwindigkeitsbereiches des sich bewegenden Objektes liegen. Wenn jedoch gemäß der vorangehenden Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 4 Fehler infolge von Abweichungen der Periodendaten innerhalb des Geschwindigkeitsbereichs des Objektes auftreten, können mit diesem Verfahren die Fehler nicht verringert werden. Gemäß diesem Verfahren werden im weiteren die nutzbaren der Zeitperiodendaten in einer vorbestimmten Anzahl gesammelt und es werden der Mittelwert und die Standardabweichung dieser Werte berechnet. Es werden diejenigen Daten ausgeschieden, die außerhalb des Bereichs zwischen dem Mittelwert abzüglich der Standardabweichung und dem Mittelwert zuzüglich der Standardabweichung liegen, wonach der Mittelwert allein der verbliebenen Daten gebildet wird. Daher können dann, wenn die Datenmenge unzureichend ist, keine statistisch bedeutsamen Abfragewerte erzielt werden und die Fehler durch die Signalverarbeitung nicht wesentlich verringert werden. Insbesondere können bei Daten wie den in Fig. 5 dargestellten die Fehler mit diesem Verfahren, wenn überhaupt, dann nur minimal verringert werden.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen verschiedenartigen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Dopplereffekt- bzw. Dopplerradar-Geschwindigkeitsmessung ein Verfahren und ein Gerät zu schaffen, mit dem auf genauere Weise ein Wert, der der wahren Dopplerfrequenz sehr nahe kommt, und dadurch die genaue Geschwindigkeit selbst dann erfaßt wird, wenn das Dopplersignal vielerlei Frequenzkomponenten enthält und die Häufigkeit der Dopplerfrequenzen nicht ein Maximum bei der theoretischen Frequenz fd zeigt.

D. h., es soll auch dann noch eine gültige Antwort erzielbar sein, wenn zum Erreichen eines schnellen Ansprechens die Abfragezeit kurz gewählt ist.

Ferner soll erfindungsgemäß eine sehr genaue Geschwindigkeitsmessung dadurch erreicht werden, daß abnormale Daten ausgeschieden werden, auch wenn infolge von Abweichungen des Zustandes der reflektierenden Fläche, an der eine Welle reflektiert wird, wie der Straßenfläche, auf der das sich bewegende Objekt fährt, die Dopplerfrequenzen eine sich stark ändernde Streuung haben.

Erfindungsgemäß wird zum Ermitteln der Geschwindigkeit der wahre Wert für die Dopplerfrequenz in vorbestimmten Zeitabständen unter Nutzung des Umstandes veranschlagt bzw. bestimmt, daß die wahre Dopplerfrequenz grundlegend durch das Addieren der Änderung zu dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert ermittelt werden kann. D. h., gemäß Fig. 1, die das Prinzip des Dopplerradar-Geschwindigkeitmeßverfahrens veranschaulicht, wird bei einem Schritt 200 ein Dopplersignal erfaßt. Bei einem Schritt 201 werden die bei dem Schritt 200 erhaltenen Meßdaten D ausgehend von der vorangehend ermittelten Dopplerfrequenz in drei Zonen bzw. Bereiche, nämlich einen ersten, einen zweiten und einen dritten Bereich aufgeteilt. Bei einem Schritt 202 wird aus dem Zusammenhang dieser Bereiche hinsichtlich ihrer Frequenzen ermittelt, wie das sich bewegende Objekt von dem vorangehenden Zeitpunkt bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt beschleunigt oder verlangsamt ist, und gemäß dem Ermittlungsergebnis ein Korrekturwert berechnet. Währenddessen wird bei einem Schritt 203 aus dem vorangehend erhaltenen, bei einem Schritt 204 gespeicherten Meßwert für die Dopplerfrequenz eine Änderungsgröße ermittelt, die eine Änderung von einem vorangehenden Zeitpunkt bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt darstellt. Bei einem Schritt 205 werden diese Änderungsgröße, der Korrekturwert und der Meßwert für den vorangehenden Zeitpunkt dazu herangezogen, den wahren Wert für die Dopplerfrequenz zum gegenwärtigen Zeitpunkt, nämlich den wahren Wert der Geschwindigkeit zu berechnen.

Ferner umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren Schritte zum Ermitteln des Ausmaßes der Streuung der Meßdaten D und zum Ausscheiden der dem ersten Bereich zugeordneten Daten in dem Fall, daß das Ausmaß der Streuung größer als eine vorbestimmte Größe ist. Auf diese Weise ist es möglich, auch dann, wenn sich abhängig von dem Zustand der Reflexionsfläche die Streuung der Dopplerfrequenzen stark ändert, diejenigen Daten auszuscheiden, die deutlich abnormal zu sein scheinen.

Ferner wird mit der Erfindung ein Gerät für das Ausführung des Verfahrens zur Dopplerradar- bzw. Dopplereffekt-Fahrzeuggeschwindigkeitsmessung geschaffen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht das Prinzip des Verfahrens zur Dopplerradar-Fahrzeuggeschwindigkeitsmessung.

Fig. 2a zeigt zur Erläuterung des Funktionsprinzips eines bekannten Dopplerradargerätes eine Wellenabstrahlung.

Fig. 2b zeigt eine Leistungsverteilung über Frequenzen hinsichtlich eines Dopplersignals, das aus den reflektierten Strahlen gemäß Fig. 2a erhalten wird.

Fig. 3 bis 5 zeigen schematische Daten, die im allgemeinen aus dem bekannten Dopplerradargerät erhalten werden, wobei die Fig. 3 einen Fall veranschaulicht, bei dem die Datenmenge verhältnismäßig groß ist, die Fig. 4 eine Kennlinie in dem Fall zeigt, daß die Datenmenge verhältnismäßig gering ist, und die Fig. 5 eine Kennlinie in dem Fall zeigt, daß die durch die abgegebenen Strahlen hervorgerufene Reflexionswelle durch den Zustand der Reflexionsfläche gestört ist.

Fig. 6 ist eine schematische Blockdarstellung eines Dopplerradar-Fahrgeschwindigkeitsdetektors als Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. Gerät.

Fig. 7 ist eine grafische Darstellung der Kurvenform eines in einem Mikrocomputer nach Fig. 6 eingegebenen Impulsfolgesignals.

Fig. 8 ist eine charakteristische grafische Darstellung zur Erläuterung des Ausmaßes der Streuung von für jeweilige Frequenzen erhaltenen Daten und damit zur Erläuterung des Funktionsprinzips bei dem Ausführungsbeispiel.

Fig. 9 ist eine charakteristische grafische Darstellung ähnlich der Fig. 8 und zeigt schematisch eine Verteilung zur Erläuterung der Aufteilung der bei dem Ausführungsbeispiel erhaltenen Daten in drei Bereiche.

Fig. 10a, 10b, 11a und 11b sind Darstellungen zur Erläuterung der Gegebenheiten bei der Reflexion der von einem bekannten Dopplerradargerät abgegebenen typischen Strahlen, wobei die Fig. 10a und 11a Darstellungen sind, bei denen Fahrbahnen unterschiedliche Rauhigkeit haben, und die Fig. 10b und 11b grafische Darstellungen von Reflexionskennlinien entsprechend Fig. 10a bzw. 11a sind.

Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm der ganzen in dem Gerät gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführten Prozesse.

Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm, das Einzelheiten von Prozessen nach Fig. 12 zeigt.

Fig. 14 ist eine grafische Darstellung eines sich ändernden Streuungswerts für die Erläuterung des Umstandes, daß die von einem bekannten Dopplerradargerät hervorgerufene Reflexionswelle durch den Fahrbahnzustand beeinflußt wird.

Fig. 15a, 15b und 15c sind grafische Darstellungen zur Erläuterung des Unterschiedes zwischen dem bekannten Gerät nach dem Stand der Technik und dem Gerät gemäß dem Ausführungsbeispiel anhand von Versuchsergebnissen, wobei die Fig. 15a eine grafische Darstellung der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit ist, die statt mit einem Dopplerradargerät mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Meßrad gemessen ist, die Fig. 15b eine grafische Darstellung der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit gemäß der Messung mit einem Dopplerradargerät nach dem Stand der Technik ist und die Fig. 15c eine grafische Darstellung der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit gemäß der Messung mit dem Gerät gemäß dem Ausführungsbeispiel ist.

Fig. 16 ist eine grafische Darstellung von Ausscheideanteil-Änderungskennlinien bei einem Ausführungsbeispiel, das derart gestaltet ist, daß der Anteil auszuscheidender Daten entsprechend dem Ausmaß der Streuung der Daten veränderbar ist.

Zunächst wird ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren abstrakt erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden innerhalb einer vorbestimmten Abfragezeit die Perioden eines Dopplersignals gemessen. Es wird ermittelt, ob Fahrbahnzustände vorliegen, die hinsichtlich der Intensität eine Verringerung der Reflexion in der Hauptstrahlrichtung einer elektrischen bzw. elektromagnetischen oder akustischen Welle verursachen. Zu diesen Zuständen zählt entsprechend dem Ausmaß der Streuung der Periodendaten das Aufliegen eines Wasserfilms auf der Fahrbahn infolge Regen. Wenn ein solcher Fahrbahnzustand ermittelt wird, wird ein Teil der gesammelten Daten ausgeschieden. Die verbliebenen Frequenzwerte für die verbliebenen Daten werden mit einem oberen und einem unteren Grenzfrequenzwert verglichen, wobei die Grenzwerte von einer vorangehenden Dopplerfrequenz F(k-1) ausgehend angesetzt werden. Aus den Vergleichsergebnissen werden eine Anzahl Nm von Daten, die zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert liegen, und ein Integrationswert Sf der Differenzen zwischen diesen Daten und der vorangehenden Dopplerfrequenz F(k-1) ermittelt. Ferner werden eine Anzahl Nl von Periodendaten unterhalb des unteren Grenzwertes und eine Anzahl Nh von Periodendaten über dem oberen Grenzwert gezählt. Zum Berechnen einer gegenwärtigen Dopplerfrequenz F(k) werden der Integrationswert Sf und die ermittelten Anzahlen Nm, Nh und Nl für das Berechnen der Differenz zu der vorangehenden Dopplerfrequenz F(k-1) herangezogen. Falls die Fahrbahn nicht in den vorstehend beschriebenen Zuständen ist, werden keine der Daten ausgeschieden und auf gleichartige Weise aus allen Daten der Integrationswert Sf und die Zählwerte Nm, Nh und Nl abgeleitet, aus denen dann die gegenwärtige Dopplerfrequenz F(k) ermittelt wird.

Der vorstehend beschriebene Prozeß gewährleistet, daß der Meßfehler selbst dann gering ist, wenn die Anzahl der Datenwerte gering ist, und daß eine hohe Genauigkeit auch dann eingehalten werden kann, wenn beispielsweise bei Regenwetter die Fahrbahn mit einem Wasserfilm überzogen ist.

Die Erfindung wird nun ausführlich anhand der Zeichnung beschrieben. Die Fig. 6 zeigt das erfindungsgemäße Geräte gemäße einem Ausführungsbeispiel mit einer Dopplerradareinheit 2, die Mikrowellen zu einer Straßenfläche bzw. Fahrbahn 1 hin aussendet, die von der Fahrbahn 1 reflektierten Wellen empfängt und ein Dopplersignal bildet. Die Dopplerradareinheit 2 hat einen Oszillator 21, eine Sende- und Empfangsantenne 22, einen Zirkulator 23, eine Mischstufe 24, einen Verstärker 25 und einen Vergleicher 26. Das Ausgangssignal der Dopplerradareinheit 2 gelangt zu einem Signalprozessor 3, der eine Zentraleinheit (CPU) 3 a, einen Festspeicher (ROM) 3 b, einen Schreib/Lesespeicher bzw. Arbeitsspeicher (RAM) 3 c und Eingabe/Ausgabe-Schaltungen (I/O) 3 d und 3 e enthält.

Wenn der Zündungsschalter des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wird, wird der Dopplerradareinheit 2 und dem Signalprozessor 3 aus einer (nicht gezeigten) Stromversorgungsschaltung eine konstante Spannung zugeführt. Die Dopplerradareinheit 2 wird an einem unteren Teil des Kraftfahrzeugs angebracht, wobei die Antenne 22 derart ausgerichtet wird, daß die Mikrowellenstrahlen unter einem vorbestimmten Winkel Φ zu der Fahrbahn 1 hin gesendet werden, auf die sie gemäß der vorangehenden Beschreibung unter einem Winkel Φ±R auftreffen.

Es wird nun die Funktion dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.

Bei der vorstehend beschriebenen Gestaltung wird durch das Einschalten des Zündungsschalters aus der Stromversorgungsschaltung der Dopplerradareinheit 2 und dem Signalprozessor 3 die konstante Spannung zugeführt, woraufhin dann die Dopplerradareinheit 2 beginnt, das Mikrowellensignal zu senden und zu empfangen. D. h., die Mikrowellen aus dem Oszillator 21 werden über den Zirkulator 23 aus der Antenne 22 zur Fahrbahn 1 hin gesendet. Die von der Fahrbahn 1 reflektierten Wellen werden von der Antenne 22 aufgenommen und über den Zirkulator 23 in die Mischstufe 24 eingegeben. Zugleich wird ein Teil des Mikrowellensignals aus dem Oszillator 21 über den Zirkulator 23 direkt in die Mischstufe 24 eingegeben, die den Teil mit den von der Antenne 22 aufgenommen reflektierten Wellen mischt und gleichrichtet. Das gleichgerichtete Signal wird in der Mischstufe 24 über einen (nicht gezeigten) Kondensator geleitet, in dem Verstärker 25 verstärkt und in dem Vergleicher 26 mit einem vorbestimmten Pegel verglichen, wodurch das Signal in ein Impulsfolgesignal gemäß Fig. 7 umgesetzt wird, welches hinsichtlich der Impulsbreite in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal moduliert ist. Die Impulsperiode t in der Impulsfolge, nämlich der Zeitabstand von dem Anstieg eines Impulses bis zu dem Anstieg des nächsten Impulses ändert sich von Impuls zu Impuls. Das Impulsfolgesignal wird in den Signalprozessor 3 eingegeben, dessen Zentraleinheit 3 a das Signal entsprechend einem in dem Festspeicher 3 b gespeicherten vorbestimmten Programm verarbeitet.

Vor der Beschreibung des Betriebsablaufs bei den jeweiligen Schritten des Verarbeitungsprogramms wird schematisch das Konzept bei der Fehlerverringerung bzw. Fehlerunterdrückung anhand der Fig. 8 und 9 beschrieben, die Darstellungen von Beispielen für die Streuung der Dopplerfrequenz sind.

Als Ursache für Fehler in diesem Dopplersignal wurde der Umstand erkannt, daß das Dopplersignal Frequenzkomponenten in einem weiten Frequenzbereich enthält. Falls es daher möglich ist, aus allen Abfragedaten gemäß Fig. 8 nur diejenigen Daten herauszugreifen, die der wahren Dopplerfrequenz fd am nächsten liegen, dann muß es damit möglich sein, die Fehler zu verringern.

Die wahre Dopplerfrequenz fd ist jedoch nicht bekannt. Es wurde jedoch erkannt, daß die gegenwärtige Dopplerfrequenz nicht stark von der vorangehenden Dopplerfrequenz abweicht, wenn die Abfragezeit kurz ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der vorangehende Dopplerfrequenz-Meßwert F(k-1) anstelle der wahren Dopplerfrequenz als Basis oder Normalwert herangezogen. Falls dann der vorangehende Dopplerfrequenz-Meßwert F(k-1) sehr genau ist, enthält der gegenwärtige Meßwert F(k) gleichermaßen einen nur geringen Fehler. Andererseits ist bei dem Anfangszustand des Kraftfahrzeugs, bei dem es steht, die Dopplerfrequenz "0", was einen echten Wert darstellt.

Es wurde daher die Möglichkeit erkannt, den Fehler dadurch zu verringern, daß Grenzwerte von dem vorangehenden Dopplerfrequenz-Meßwert F(k-1) ausgehend unter Ansetzen eines kleinen Frequenzänderungswerts Δ f gewählt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden ausgehend von dem vorangehenden Dopplerfrequenz-Meßwert F(k-1) ein oberer Grenzwert F(k-1) + Δ f und ein unterer Grenzwert F(k-1) - Δ f als konstante Werte derart angesetzt, daß diejenigen Daten des Dopplersignals aufgenommen werden können, die der maximalen Änderung der Fahrgeschwindigkeit während der Abfragezeit entsprechen.

Es sei nun angenommen, daß nach der Aufnahme des vorangehenden Dopplerfrequenz-Meßwertes F(k-1) beschleunigt wird und die Beschleunigung derart ist, daß gesamte Fig. 9 die wahre Dopplerfrequenz den oberen Grenzwert F(k-1) + Δ f erreicht. In diesem Fall werden einige (ungefähr die Hälfte) der Daten höher als der Wert F(k-1) + Δ f und daher für das Berechnen der neuen Dopplerfrequenz ungeeignet sein, wobei dann der Mittelwert innerhalb eines Frequenzbereichs mit einer Breite von 2 f und der Mitte an dem vorangehenden Meßwert F(k-1) nicht gleich F(k-1) + f sein muß. D. h., in einem solchen Fall kann infolge der Beschleunigung oder Verlangsamung keine genaue Antwort erzielt werden, da weniger Daten zur Verfügung stehen. Eine Vergrößerung der Frequenzbandbreite 2 Δ f verbessert zwar das Ansprechen bei einer Beschleunigung oder Verlangsamung, erhöht aber auch den Fehler. Für die Anzahl Nh der Daten über dem oberen Grenzwert F(k-1) + Δ f und der Anzahl Nl der Daten unterhalb der unteren Grenze F(k-1) - Δ f gilt die Beziehung Nh<Nl bei der Beschleunigung bzw. Nh<Nl bei der Verlangsamung. Daher kann durch das Heranziehen der Anzahlen Nh und Nl der dem Ausmaß der Beschleunigung oder Verlangsamung entsprechenden Daten entsprechend dem Ausmaß der Beschleunigung oder Verlangsamung für die Korrektur des Mittelwertes, der innerhalb des Bereichs mit einem Frequenzband von 2 Δ f liegt, das Ansprechen bei der Beschleunigung oder Verlangsamung verbessert werden.

Für den Fall einer verhältnismäßig rauhen Fahrbahn wie einer gewöhnlichen asphaltierten Straßenoberfläche gemäß Fig. 10a zeigt Fig. 10b die elektrische Leistungsverteilung, wobei die Intensität einer Reflexionswelle ihr Maximum an einem Strahlenmittenwinkel R₀ hat. Falls jedoch bei Regen die Fahrbahn mit einem Wasserfilm überzogen ist und gemäß Fig. 11a glatt wird, ist gemäß der Darstellung in Fig. 11b die Energie der reflektierten elektromagnetischen oder akustischen Welle umso kleiner, je größer der Winkel R der Strahlen ist, so daß daher der Spitzenwert der Reflexionsintensität von dem Strahlenmittenwinkel R₀ abweicht. Es wurde infolgedessen durch Versuche ermittelt, daß die Häufigkeitsverteilung der Dopplerfrequenz sich zu den unteren Bereichen hin ausdehnt, wie es bei der zuvor anhand der Fig. 5 erläuterten Lage der Fall ist. Es ist dann möglich, den durch den Fahrbahnzustand verursachten Fehler dadurch wesentlich zu verringern, daß aus den abgefragten Daten ermittelt wird, daß die Fahrbahn in einem Zustand gemäß der Darstellung in Fig. 11a und 5 ist, daß die in den niederfrequenten Bereichen gelegenen Daten ausgeschieden werden, um die Frequenzverteilung zu einer solchen umzuwandeln, die allgemein derjenigen bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs auf einer gewöhnlichen asphaltierten Straße auftritt, und daß dann der vorangehend beschriebene Schritt ausgeführt wird.

Als nächstes wird der Betriebsvorgang bei einem jeden Schritt des Verarbeitungsprogramms beschrieben.

Die Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das die hauptsächlichen Prozeßstufen zeigt.

Für nachfolgende Prozeße wird nur zu Beginn der Prozeße eine Anfangseinstellung wie das Löschen jeweiliger noch zu beschreibender Variablen ausgeführt (Schritt 101).

Bei einem Schritt 102 werden Periodendaten t 1, t 2, t 3, . . ., tn für das Impulsfolgesignal (Fig. 7) erfaßt und aus den Kehrwerten dieser Periodendaten dementsprechende Frequenzdaten f 1, f 2, f 3, . . . fn ermittelt. Bei einem Schritt 103 werden die jeweils erhaltenen Frequenzdaten fn überprüft, um zu ermitteln, welchem der Bereiche Nl, Nh oder Nm die Daten zugehören. Dieser Prozeß bei dem Schritt 103 wird entsprechend einer Subroutine ausgeführt, die in dem in Fig. 13 gezeigten Ablaufdiagramm im einzelnen dargestellt ist.

Nach Fig. 13 werden bei einem Schritt 1031 die bei dem Schritt 102 erhaltenen Frequenzdaten fn ausgehend von dem vorangehenden Meßwert F(k-1) mit dem oberen Grenzwert F(k-1) + Δ f und dem unteren Grenzwert F(k-1) - Δ f verglichen. Falls fn<F(k-1) + Δ f gilt, wird bei einem Schritt 1032 die Anzahl bzw. Variable Nh aufgestuft, während die Variable Nl bei einem Schritt 1034 aufgestuft wird, falls fn<F(k-1) - Δ f gilt. Falls ferner

F(k-1) - Δ f≦fn≦F(k-1) + Δ f

gilt, wird bei einem Schritt 1033 die Variable Nm aufgestuft und der Integrationswert bzw. die Variable Sf dadurch auf den neuesten Stand gebracht, daß zu der gegenwärtigen Variablen Sf die Differenz F(k-1) - fn = Δ fn zwischen dem vorangehenden Meßwert F(k-1) und dem Frequenzdatenwert fn hinzu addiert wird.

In der Hauptroutine wird dann gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 12 bei einem Schritt 104 ermittelt, ob die seit dem Beginn der Datenmessung abgelaufene Zeit eine vorbestimmte Abtast- bzw. Abfragezeit Ts erreicht hat. Falls die abgelaufene Zeit nicht die vorbestimmte Abfragezeit Ts erreicht hat, werden die vorstehend beschriebenen Prozeße in den Schritten 102, 103 und 104 wiederholt ausgeführt, bis die vorbestimmte Abfragezeit Ts erreicht ist. Sobald diese Abfragezeit abgelaufen ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 105 weiter. Bei dem Schritt 105 wird ermittelt, ob die Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug gerade fährt, in einem Zustand wie dem in Fig. 11a dargestellten ist, wonach dann, wenn dies der Fall ist, gemäß einer nachstehenden Gleichung (1) eine Streuung B(k) der erhaltenen Frequenzdaten f 1, f 2, f 3, . . ., fn gegenüber dem vorangehenden Meßwert F(k-1) abgeleitet wird. Eine weitere Normierung mit dem vorangehenden Meßwert F(k-1) wird zum Ableiten einer Streuung b(k) gemäß einer nachstehenden Gleichung (2) ausgeführt. Die Gleichungen (1) und (2) sind folgende:

D. h., es kann numerisch das Ausmaß der veränderbaren Streuung der Dopplerfrequenz ausgedrückt werden, die sich gemäß der Darstellung in den Fig. 3, 4 oder 5 ändert. In der vorstehenden Gleichung (1) ist F(k-1) der vorangehende Meßwert und f(i) ist der gegenwärtige Wert der Frequenzdaten f 1, f 2, f 3, . . ., fn, der aufeinanderfolgend während der Abfrage bestimmt werden kann.

Der Wert b(k), der numerisch das Ausmaß der Streuung ausdrückt, kann mit verschiedenerlei anderen mathematischen und statistischen Verfahren als dem Verfahren mit der Anwendung der Gleichungen (1) und (2) ermittelt werden.

Bei dem Schritt 105 nach Fig. 12 wird der Fahrbahnzustand dadurch bestimmt, daß ermittelt wird, ob der normierte Streuungswert b(k) einen vorbestimmten Wert bo übersteigt.

Die Fig. 14 ist eine grafische Darstellung eines bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs erhaltenen Versuchsergebnisses, wobei auf der Abszisse die Fahrzeit und auf der Ordinate der vorangehend genannte Streuungswert b(k) aufgetragen sind. Bei diesem Versuch wurde ein Kraftfahrzeug derart betrieben, daß es von einer gewöhnlichen asphaltierten Zufahrtstrecke auf eine Kunstharz-Durchlaßstrecke (mit einer Kunststoffoberfläche) fährt, die mit einem Film aus darauf aufgesprühtem Wasser bedeckt war. In der Fig. 14 ist mit Z 1 der asphaltierte Bereich bezeichnet, während mit Z 2 der Kunstharz-Durchlaß bezeichnet ist, auf den das Wasser aufgesprüht wurde. Aus der Fig. 14 ist ersichtlich, daß in dem mit einem Wasserfilm überzogenen Kunstharz-Durchlaßbereich Z 2 der normierte Streuungswert b(k) ansteigt, wodurch der Fahrbahnzustand deutlich unterscheidbar ist. Daher ist dann, wenn der normierte Streuungswert b(k) den vorbestimmten Wert bo übersteigt, die Fahrbahn in einem Zustand, bei dem die Intensität der Reflexion in der Hauptstrahlrichtung der Mikrowellen beträchtlich verringert ist und bei dem das Programm zu einem Schritt 106 nach Fig. 12 weitergeführt wird.

Bei dem Schritt 106 wird der Wert der bei dem Schritt 103 ermittelten Variablen Nl, die die Anzahl der Frequenzdaten fn unterhalb des unteren Grenzwertes F(k-1) - Δ f darstellt, entsprechend folgender Gleichung fortgeschrieben:

Nl = Nl - (Nl + Nh + Nm) · a (3)

und es werden die Daten im niederfrequenten Bereich ausgeschieden. Hierbei stellt a ein Datenausscheidungsverhältnis bzw. einen Datenausscheidungsanteil dar, der in Abhängigkeit von dem normierten Streuungswert b(k) gewählt wird und der nachfolgend anhand der Fig. 16 beschrieben wird. Ferner stellt (Nl + Nh + Nm) die Gesamtzahl der bei den Schritten 102, 103 und 104 gesammelten Daten dar. D. h., von dem vorherigen Nl-Wert werden einige zehn Prozent der Gesamtanzahl subtrahiert, wonach der auf diese Weise erhaltene neue Wert für die dem Schritt 106 nachfolgenden Schritte herangezogen wird. Auf diese Weise werden die den Fahrbahnzustand darstellenden Daten im niederfrequenten Bereich verringert, wonach dann das Programm zu einem Schritt 107 fortschreitet.

Wenn andererseits der normierte Streuungswert b(k) niedriger als der vorbestimmte Wert bo ist, schreitet das Programm ohne Durchlaufen des Schrittes 106 zu dem Schritt 107 weiter, so daß daher die Daten im niederfrequentzen Bereich nicht ausgeschieden werden.

Gemäß dem Hauptablaufdiagramm in Fig. 12 wird bei dem Schritt 107 aus der Anzahl Nh der Frequenzdaten fn über dem oberen Grenzwert F(k-1) + Δ f und der Anzahl Nl der Frequenzdaten fn unterhalb des unteren Grenzwertes F(k-1) - Δ f ein Häufigkeitsmittelwert D(k) nach folgender Gleichung berechnet:

D(k) = (Nh - Nl)/(Nh + Nl + Nm) (5)

wobei D(k) das Ausmaß einer Beschleunigung oder Verlangsamung des Kraftfahrzeugs wiedergibt, da gemäß der vorangehenden Beschreibung bei der Beschleunigung NH<Nl gilt.

Bei einem Schritt 108 wird aus den bei dem Schritt 1033 nach Fig. 13 abgeleiteten Variablen Sf und Nm und dem bei dem Schritt 107 abgeleiteten Häufigkeitsmittelwert D(k) der gegenwärtige Dopplerfrequenz-Meßwert F(k) nach folgender Gleichung berechnet:

F(k) = (F(k-1) + Sf/Nm) + Kf · D(k) (6)

wobei Kf ein experimentell bestimmter Faktor zum Korrigieren der Reaktion des Meßwertes auf eine Beschleunigung oder Verlangsamung ist. Ein typischer Wert hierfür ist 40 Hz. Der gegenwärtige Dopplerfrequenz-Meßwert wird unter Anwendung einer Gleichung oder einer in einem Computer gespeicherten Tabelle in den entsprechenden Fahrgeschwindigkeitswert V(k) umgesetzt, da gemäß der vorangehenden Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 1 die Frequenz fd zu V sin Φ proportional ist. Bei einem Schritt 109 werden für die nächste Messung alle Variablen außer dem davor erhaltenen Dopplerfrequenz-Meßwert F(k) auf Anfangswerte eingestellt. Darauffolgend wird die Ablauffolge über den Schritt 102 und die nachfolgenden Schritte wiederholt.

Die Fig. 15a, 15b und 15c veranschaulichen ein Versuchsergebnis, das die Nutzwirkung der Signalverarbeitung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aufzeigt. Die Fig. 15a zeigt die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gemäß der Messung mit einem an dem Kraftfahrzeug angebrachten fünften Meßrad für das Bewerten der Dopplermeßwerte. Die Fig. 15b zeigt Dopplermeßwerte, die durch das Verarbeiten des Impulsfolgesignals aus der Dopplerradareinheit 2 nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik erreicht werden. Die Fig. 15c zeigt Dopplermeßwerte, die mit der Signalverarbeitung bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erzielt werden. Die Dopplerradareinheit 2 arbeitet unter folgenden Bedingungen: Frequenz =10,3 GHz, Antennenabstrahlwinkel Φ=40°, Halbwert-Strahlenbündelbreite bzw. Winkelabstand von dem Mittelstrahl weg bis zu dem Winkel, an dem die Strahlungsenergie zu 50% der Mittelstrahlenergie wird =18°, Abfragezeit Ts=0,1 s und f = Kf=40 Hz. Der Datenausscheidungsanteil a in der vorangehend aufgeführten Gleichung (3) ist gemäß der Darstellung in Fig. 16 in Abhängigkeit von dem normierten Streuungswert b(k) veränderbar.

Bei dem Ausführungsbeispiel werden die Periodendaten in Frequenzdaten umgesetzt, die dann weiter verarbeitet werden. Die Periodendaten können jedoch auch ohne Umsetzung in Frequenzdaten direkt verarbeitet werden. In einem solchen Fall wird beispielsweise der obere Grenzwert F(k-1) + Δ f in 1/F(k-1) + Δ f umgesetzt usw. und die Verarbeitung unter Anwendung der Variablen Nm, Nl, Nh und Sf ausgeführt.

Ferner wird bei dem Ausführungsbeispiel bei dem Schritt 106 der Wert des Ausscheidungsanteils a gemäß der Darstellung in Fig. 6 in Abhängigkeit von dem normierten Streuungswert b(k) bestimmt und die Variable Nl entsprechend der Gleichung (3) korrigiert. Statt des Einsetzens eines solchen Ausscheidungsanteils a kann jedoch das Ausscheiden der Daten im niederfrequenten Bereich dadurch vorgenommen werden, daß aus den gesammelten Daten (wie beispielsweise den Daten gemäß Fig. 5) die Daten für Frequenzen unterhalb einer Bezugsfrequenz fm ausgeschieden werden, die die niedrigste mögliche Frequenzkomponente (beispielsweise fm nach Fig. 4) ist, welche auftritt, wenn der vorangehende Meßwert F(k-1) unter Fahrbahnbedingungen erhalten ist, bei denen die Intensität der Reflexionswellen in der Hauptabstrahlrichtung der Mikrowellen nicht verringert ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der Wert Δ f als konstanter Wert beschrieben, so daß daher der obere Grenzwert F(k-1) + Δ f und der untere Grenzwert F(k-1) - Δ f von dem vorangehenden Meßwert F(k-1) ausgehend als konstante Werte eingesetzt wurden. Der Wert Δ f kann jedoch auch in Abhängigkeit von dem vorangehenden Meßwert F(k-1), nämlich der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verändert werden. In diesem Fall wird die Frequenzbandbreite 2 Δ f zwischen den Grenzwerten F(k-1) ± Δ f erweitert, sobald die Fahrgeschwindigkeit ansteigt. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel müssen diese Grenzwerte nicht unbedingt festgelegt werden. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Frequenzdaten mit dem vorangehenden Meßwert F(k-1) verglichen und ausgehend von diesem vorangehenden Meßwert in zwei Bereiche einsortiert. Der gegenwärtige Dopplerfrequenz-Meßwert F(k) kann dann allein durch das Unterscheiden zwischen Beschleunigung und Verlangsamung des Kraftfahrzeugs entsprechend der Differenz zwischen den Anzahlen der Frequenzdaten berechnet werden, die den beiden Bereichen zugehören.

Es wird ein Dopplerradar-Geschwindigkeitsmeßverfahren angegeben, gemäß dem die Perioden eines Dopplersignals innerhalb einer vorbestimmten Abfragezeit gemessen werden und den damit erhaltenen Periodendaten entsprechende Frequenzdaten ermittelt werden. Ausgehend von einer vorangehenden Dopplerfrequenz F(k-1) werden ein oberer und ein unterer Grenzwert bestimmt. Die Frequenzdaten werden mit diesen Grenzwerten verglichen. Entsprechend dem Vergleichsergebnis werden die Frequenzdaten in einem unteren Bereich unterhalb des unteren Grenzwerts, einem mittleren Bereich zwischen dem unteren und dem oberen Grenzwert und einem hohen Bereich über dem oberen Grenzwert gezählt. Ferner wird für die Frequenzdaten zwischen dem unteren und dem oberen Grenzwert ein Integrationswert der Differenzen zwischen diesen Daten und der vorangehenden Dopplerfrequenz ermittelt. Aus diesem Integrationswert und diesen Anzahlen der Frequenzdaten wird die Änderung von der vorangehenden auf die gegenwärtige Dopplerfrequenz berechnet. Durch Addieren dieser Änderung mit der vorangehenden Dopplerfrequenz wird die gegenwärtige Dopplerfrequenz erhalten.

Claims (24)

1. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objektes unter Nutzung des Dopplereffektes, dadurch gekennzeichnet,
daß aus einer Reflexionswelle, die von dem sich bewegenden Objekt weg ausgesendet und reflektiert ist, Meßdaten mit Informationen über eine Dopplerfrequenz gewonnen werden, die die Geschwindigkeit des Objektes anzeigt,
daß von den Meßdaten ausgehend ein Korrekturwert zur Angabe eines Ausmaßes ermittelt wird, um das das Objekt zwischen einem vorangehenden Dopplerfrequenzwert und einem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert beschleunigt oder verlangsamt ist,
daß aus dem vorangehend ermittelten Dopplerfrequenzwert und dem Korrekturwert der gegenwärtige Dopplerfrequenzwert berechnet wird und
daß aus dem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert die Geschwindigkeit des Objektes ermittelt wird.

2. Gerät zum Messen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objektes unter Nutzung des Dopplereffektes, gekennzeichnet durch
eine Aufnahmeeinrichtung (2), die aus einer Reflexionswelle, die von dem Objekt weg ausgesendet und reflektiert ist, Meßdaten (f 1, f 2, . . ., fn) mit Information über eine Dopplerfrequenz (fd) ableitet, welche die Geschwindigkeit (V) des Objektes anzeigt,
eine erste Einrichtung (3) zum Ermitteln eines Korrekturwerts, der das Ausmaß angibt, um das das Objekt zwischen einem vorangehenden Dopplerfrequenzwert und einem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert beschleunigt oder verlangsamt ist, aus den Meßdaten,
eine zweite Einrichtung zum Ermitteln des gegenwärtigen Dopplerfrequenzwerts aus dem zuvor ermittelten Dopplerfrequenzwert und dem Korrekturwert und
eine dritte Einrichtung zum Ermitteln der Geschwindigkeit des Objekts aus dem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert.

3. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objektes unter Nutzung des Dopplereffektes, dadurch gekennzeichnet,
daß aus einer Reflexionswelle, die von dem Objekt weg ausgesendet und reflektiert ist, Meßdaten mit Informationen über die die Geschwindigkeit des Objekts anzeigende Dopplerfrequenz abgeleitet werden,
daß die innerhalb einer Abfragezeit erhaltenen Meßdaten in einen ersten Frequenzbereich, der höher als ein zuvor erhaltener Dopplerfrequenzwert ist, und einen zweiten Frequenzbereich einsortiert werden, der niedriger als der zuvor erhaltene Dopplerfrequenzwert ist,
daß die Anzahlen der jeweils in dem ersten und zweiten Frequenzbereich liegenden Meßdaten gezählt werden,
daß aus den Anzahlen der Meßdaten in dem ersten und dem zweiten Frequenzbereich ein Korrekturwert berechnet wird, der das Ausmaß angibt, um das das Objekt beschleunigt oder verlangsamt ist,
daß aus dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert und dem Korrekturwert ein gegenwärtiger Dopplerfrequenzwert berechnet wird und
daß ausgehend von dem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert die Geschwindigkeit des Objekts berechnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Sortieren der Meßdaten ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert ausgehend von dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert angesetzt werden, die in der Abfragezeit erhaltenen Meßdaten mit dem oberen und dem unteren Grenzwert verglichen werden und die Meßdaten in einen ersten Frequenzbereich, der höher als der obere Grenzwert ist, einen zweiten Frequenzbereich, der niedriger als der untere Grenzwert ist, und einen dritten Bereich einsortiert werden, der zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ermittelt wird, ob das Ausmaß der Streuung der Meßdaten größer als eine vorbestimmte Größe ist, und daß ein Teil der zu dem zweiten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten ausgeschieden wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Bestimmen des Streuungsausmaßes ein erster Streuungswert B(k) aus den Meßdaten f 1, f 2, . . ., fn und dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) nach der Gleichung berechnet wird und ein zweiter Streuungswert (b(k)), der mit dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) normiert ist, nach der Gleichungb(k) = B(k)/(F(k-1))²berechnet wird.

7. Gerät zum Messen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts unter Nutzung des Dopplereffektes, gekennzeichnet durch
eine Aufnahmeeinrichtung (2), die aus einer Reflexionswelle, die von dem Objekt weg ausgesendet und reflektiert ist, Meßdaten mit Informationen über eine die Geschwindigkeit (V) des Objekts anzeigende Dopplerfrequenz (fd) ableitet,
eine Sortiereinrichtung zum Einsortieren der innerhalb einer Abfragezeit (Ts) erhaltenen Meßdaten in einen ersten Frequenzbereich, der höher als ein zuvor erhaltener Dopplerfrequenzwert ist, und einen zweiten Frequenzbereich, der niedriger als der zuvor erhaltene Dopplerfrequenzwert ist,
eine Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahlen der jeweils in dem ersten und dem zweiten Frequenzbereich liegenden Meßdaten,
eine erste Recheneinrichtung zum Berechnen eines Korrekturwerts, der das Ausmaß angibt, um das das Objekt beschleunigt oder verlangsamt ist, aus den Anzahlen der Meßdaten in dem ersten und dem zweiten Frequenzbereich,
eine zweite Recheneinrichtung zum Berechnen eines gegenwärtigen Dopplerfrequenzwerts aus dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert und dem Korrekturwert und
eine dritte Recheneinrichtung zum Berechnen der Geschwindigkeit des Objekts aus dem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiereinrichtung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines oberen und eines unteren Grenzwertes ausgehend von dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der innerhalb der Abfragezeit (Ts) erhaltenen Meßdaten mit dem oberen und dem unteren Grenzwert und eine Aufteilungseinrichtung zum Aufteilen der Meßdaten in einen ersten Frequenzbereich, der höher als der obere Grenzwert ist, einen zweiten Frequenzbereich, der niedriger als der untere Grenzwert ist, und einen dritten Frequenzbereich aufweist, der zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert liegt.

9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob das Ausmaß der Streuung der Meßdaten größer als eine vorbestimmte Größe ist, und eine Ausscheidungseinrichtung für das Ausscheiden eines Teils der zu dem zweiten Bereich gehörenden Meßdaten.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung eine erste Recheneinrichtung zum Berechnen eines ersten Streuungswertes B(k) aus den Meßdaten f 1, f 2, . . ., fn und dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) nach der Gleichung und eine zweite Recheneinrichtung zum Berechnen eines zweiten Streuungswertes (b(k)), der mit dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) normiert ist, nach der Gleichungb(k) = B(k)/(F(k-1))²aufweist.

11. Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts unter Nutzung des Dopplereffektes, dadurch gekennzeichnet,
daß aus einer Reflexionswelle, die von dem Objekt weg ausgesendet und reflektiert ist, Meßdaten mit Informationen über eine die Geschwindigkeit des Objekts anzeigende Dopplerfrequenz abgeleitet werden,
daß die innerhalb einer Abfragezeit erhaltenen Meßdaten in einen ersten Frequenzbereich, der einen zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert enthält, einen zweiten Frequenzbereich, der höher als der erste Frequenzbereich ist, und einen dritten Frequenzbereich einsortiert werden, der niedriger als der erste Frequenzbereich ist,
daß aus den zu dem ersten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten das Ausmaß der Versetzung von dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert weg berechnet wird,
daß die Anzahlen der Meßdaten in dem zweiten bzw. dritten Frequenzbereich gezählt werden,
daß aus den Anzahlen der Meßdaten in dem zweiten und dem dritten Frequenzbereich ein Korrekturwert berechnet wird, der das Ausmaß angibt, um das das Objekt beschleunigt oder verlangsamt ist,
daß aus dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert, dem Ausmaß der Versetzung und dem Korrekturwert ein gegenwärtiger Dopplerfrequenzwert berechnet wird, und
daß aus dem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert die Geschwindigkeit des Objekts berechnet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Berechnen des Ausmaßes der Versetzung ein Integrationswert der Differenzen zwischen den zu dem ersten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten und dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert berechnet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ermittelt wird, ob das Ausmaß einer Streuung der Meßdaten größer als eine vorbestimmte Größe ist, und ein Teil der zum dem dritten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten ausgeschieden wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Ermitteln der Streuung ein erster Streuungswert B(k) aus den Meßdaten f 1, f 2, . . ., fn und dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) nach der Gleichung berechnet wird und ein zweiter Streuungswert b(k), der mit dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) normiert ist, nach der Gleichungb(k) = B(k)/(F(k-1))²berechnet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Einsortieren der Meßdaten die Meßdaten in den ersten, den zweiten und dritten Meßbereich durch Vergleichen der Meßdaten mit einem oberen und einem unteren Grenzwert eingeordnet werden, welche ausgehend von dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert angesetzt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Einsortieren der Meßdaten der obere und der untere Grenzwert derart geändert werden, daß mit zunehmender Geschwindigkeit des Objekts die Breite des Frequenzbandes zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert erweitert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Einsortieren der Meßdaten der obere und der untere Grenzwert auf konstante Werte derart eingestellt werden, daß während der Abfragezeit Meßdaten aufgenommen werden können, die einer maximalen Geschwindigkeitsänderung entsprechen.

18. Gerät zum Messen der Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts unter Nutzung des Dopplereffektes, gekennzeichnet durch
eine Aufnahmeeinrichtung (2), die aus einer Reflexionswelle, die von dem Objekt weg ausgesendet und reflektiert ist, Meßdaten (f 1, f 2, . . ., fn) mit Informationen über eine Dopplerfrequenz (fd) ableitet, die die Geschwindigkeit (V) des Objekts anzeigt,
eine Sortiereinrichtung zum Einsortieren der innerhalb einer Abfragezeit (Ts) erhaltenen Meßdaten in einen ersten Frequenzbereich, der einen zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert enthält, einen zweiten Frequenzbereich, der höher als der erste Frequenzbereich liegt, oder einen dritten Frequenzbereich, der niedriger als der erste Frequenzbereich liegt,
eine erste Recheneinrichtung zum Berechnen des Ausmaßes einer Versetzung von dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert weg aus den zu dem ersten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten,
eine Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahlen der Meßdaten in dem zweiten bzw. dritten Frequenzbereich,
eine zweite Recheneinrichtung zum Berechnen eines Korrekturwertes zur Anzeige des Ausmaßes, um das das Objekt beschleunigt oder verlangsamt ist, aus den Anzahlen der Meßdaten in dem zweiten und dritten Frequenzbereich,
eine dritte Recheneinrichtung zum Berechnen eines gegenwärtigen Dopplerfrequenzwerts aus dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert, dem Ausmaß der Versetzung und dem Korrekturwert, und
eine vierte Recheneinrichtung zum Berechnen der Geschwindigkeit des Objekts aus dem gegenwärtigen Dopplerfrequenzwert.

19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Recheneinrichtung eine Einrichtung zum Errechnen des Versetzungsausmaßes aus einem Integrationswert der Differenzen zwischen den zu dem ersten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten und dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert aufweist.

20. Gerät nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob das Ausmaß einer Streuung der Meßdaten größer als eine vorbestimmte Größe ist, und eine Ausscheidungseinrichtung zum Ausscheiden eines Teils der zu dem dritten Frequenzbereich gehörenden Meßdaten.

21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung eine erste Einrichtung zum Berechnen eines ersten Streuungswertes B(k) aus den Meßdaten f 1, f 2, . . ., fn, und dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) nach der Gleichung und eine zweite Einrichtung zum Berechnen eines zweiten Streuungswertes b(k), der mit dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert F(k-1) normiert ist, nach der Gleichungb(k) = B(k)/(F(k-1))²aufweist.

22. Gerät nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiereinrichtung die Meßdaten in den ersten, den zweiten und den dritten Frequenzbereich durch das Vergleichen der Meßdaten mit einem oberen und einem unteren Grenzwert einordnet, wobei der obere und der untere Grenzwert von dem zuvor erhaltenen Dopplerfrequenzwert ausgehend angesetzt sind.

23. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiereinrichtung den oberen und den unteren Grenzwert derart verändert, daß sich mit zunehmender Geschwindigkeit des Objekts das Frequenzband zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert erweitert.

24. Gerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortiereinrichtung den oberen und den unteren Grenzwert auf konstante Werte derart ansetzt, daß die der maximalen Geschwindigkeitsänderung während der Abfragezeit entsprechenden Meßdaten herangezogen werden.