DE4103069A1 - Mit ultraschallwelle arbeitender hindernissensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensor, um den Zustand einer Straßenoberfläche vor einem Kraftfahrzeug vorab zu ermitteln, um dadurch einer Aufhängungssteuereinrichtung für das Kraftfahrzeug Eingangsdaten zu übermitteln, so daß ein Stoß am Kraftfahrzeugkörper verringert werden kann. Insbesondere betrifft die Erfindung einen mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensor, der eine fehlerhafte Erfassung als Folge von Störungen in einem empfangenen Signal vermeidet, und der allein ein Hindernis mit hoher Genauigkeit erfaßt.

Es wurde bereits ein Hindernissensor, der von einem Hindernis reflektierte Ultraschallwellen verwendet, bei einem Kraftfahrzeug oder dergleichen eingesetzt. Ein Sensor zum Erfassen eines Hindernisses in der Umgebung eines Kraftfahrzeugaufbaus ist beispielsweise in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 30 436/1989 beschrieben. Der Sensor kann pulsierende Ultraschallwellen im Bereich des Kraftfahrzeugaufbaus erzeugen, so daß eine Beurteilung bezüglich des Vorliegens oder des Fehlens eines Hindernisses abhängig von den von der Straßenfläche reflektierten Ultraschallwellen erfolgt.

Ein mit Ultraschallwelle arbeitender Hindernissensor, der vorab den Zustand einer Straßenoberfläche vor dem Kraftfahrzeugaufbau während des Fahrens abtasten kann, wird beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 1 31 813/1987 beschrieben. In dieser Veröffentlichung wird der Sensor für eine Aufhängungssteuereinrichtung eines Kraftfahrzeugs verwendet. In diesem Falle werden Ultraschallwellen kontinuierlich in eine Richtung schräg zur Fahrtrichtung und gegenüber dieser nach vorwärts erzeugt.

Im allgemeinen wird die Entfernung zwischen dem Sensor und einem Hindernis auf der Grundlage eines Signals berechnet, das mittels reflektierter Wellen erhalten wird, wenn das Hindernis unter Verwendung von Ultraschallwellen erfaßt werden soll. Es wurden verschiedene Vorschläge gemacht, um einen weiten Bereich von Entfernungen korrekt zu messen, die eine kurze Entfernung, wie beispielsweise mehrere Zentimeter und eine große Entfernung, wie beispielsweise mehrere Meter, umfassen.

Bei einem in der erstgenannten Veröffentlichung gemachten Vorschlag wird folgende Planung durchgeführt, um zu vermeiden, daß Ultraschallwellen, die von einer normalen Straßenoberfläche reflektiert werden, als Hindernis erfaßt werden, wenn ein Zustand der Straßenoberfläche vor dem Kraftfahrzeugaufbau oder um diesen herum abgetastet wird. Es muß nämlich die Richtwirkung eines Mikrophons als Signalempfangseinrichtung verbessert werden und Ultraschallwellen werden in einer im wesentlichen horizontalen Richtung geführt, so daß die von der normalen Straßenoberfläche reflektierten Wellen nicht als Hindernis erkannt werden. Jedoch ist es in diesem Falle schwierig, ein Hindernis genau zu erfassen, da die reflektierten Wellen nicht ausreichend empfangen werden können.

Bei der zweitgenannten Veröffentlichung werden die von einer Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellen sicher verwendet. Jedoch wurden folgende Nachteile gefunden, da die Ultraschallwellen kontinuierlich auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeugaufbau gerichtet werden, und die reflektierten Wellen kontinuierlich überwacht werden.

• (1) Die Wärmemenge aus der Erzeugervorrichtung für die Ultraschallwelle ist groß und es ist schwierig, eine Ultraschallenergie zu erhöhen.
• (2) Es ist schwierig, korrekt ein Hindernis abzutasten, da zwischen den ausgesandten und empfangenen Ultraschallwellen eine Interferenz auftritt und eine Beeinträchtigung durch stehende Wellen.
• (3) Es ist schwierig zu unterscheiden, ob die empfangenen Ultraschallwellen von der Straßenoberfläche in einem spezifischen Bereich und vor dem Fahrzeugaufbau reflektiert werden oder ob die von der Straßenoberfläche reflektierten Wellen von außerhalb des spezifischen Bereichs kommen (entweder im Nahbereich oder im Fernbereich).
• (4) Es ist schwierig, Faktoren zu unterscheiden, die abgesehen von einem Hindernis (einem Vorsprung oder einer Vertiefung) auf der Straßenoberfläche die Intensität der reflektierten Wellen ändern, wobei die Faktoren, die die Intensität der reflektierten Wellen ändern, beispielsweise Wind, ungleiche Temperaturverteilung und dergleichen sind.

Da ferner der bekannte Hindernissensor eine Unterscheidung gegenüber von kleinen Steinen vernachlässigbarer Größe reflektierten Ultraschallwellen machen kann, oder gegenüber Störungen in Ultraschallwellen von einem Kraftfahrzeug in der Nähe des Fahrzeugaufbaus, wenn der Motor des Kraftfahrzeugs gestartet wird, ist es unmöglich, in korrekter Weise nur das Hindernis zu erfassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensor zu schaffen, der wirksam ein Hindernis auf einer Straßenoberfläche und vor dem Kraftfahrzeug unterscheiden kann, der eine fehlerhafte Erfassung beseitigt, die durch Störungen in den reflektierten Ultraschallwellen verursacht wird und mit Sicherheit nur ein Hindernis erfaßt.

Die vorstehend aufgeführte Aufgabenstellung und weitere der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabenstellungen wurden durch Schaffung eines mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensors gelöst, der gekennzeichnet ist durch eine Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung zum intermittierenden Aussenden von Ultraschallwellen auf eine Straßenoberfläche in vorgegebener zeitlicher Steuerung in einer Richtung schräg und nach vorne, eine Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung zum Empfang der von der Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellen, eine Vergleichseinrichtung zur Ausgabe eines Hindernis-Erfassungssignals, wenn ein Signal von der Ultraschallwellen-Empfangsvorrichtung einen vorgegebenen Entscheidungspegel überschreitet, und eine Hindernis-Diskriminanzeinrichtung zur Ausgabe eines Hindernis-Diskriminanzsignals, wenn die Impulsbreite des Hindernis-Diskriminanzsignals eine Breite vorgegebener Größe oder kleiner aufweist.

Eine vollständigere Würdigung der Erfindung und vieler ihrer begleitenden Vorteile ergibt sich mühelos durch ein besseres Verständnis unter Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die Funktion und den Aufbau des mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angibt,

Fig. 2 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Zeitsteuerbefehlseinrichtung, wie sie in Fig. 1 angegeben ist,

Fig. 3 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Ultraschallwellesignal-Erzeugervorrichtung, wie sie in Fig. 1 angegeben ist,

Fig. 4 ein Blockschaltbild von Ausführungsformen einer Verstärkereinrichtung für das empfangene Signal, einer Mittelwert-Berechnungseinrichtung, einer Einstelleinrichtung für einen vorgegebenen Wert und einer Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind,

Fig. 5 ein Blockschaltbild von Ausführungsformen der Zeitsteuerbefehlseinrichtung, einer Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung und einer Hindernis-Unterscheidungseinrichtung, wie sie in Fig. 1 angegeben sind, und

Fig. 6 eine Darstellung der Wellenformen zur Erläuterung des Betriebs des mit Ultraschallwelle arbeitenden erfindungsgemäßen Hindernissensors.

Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder einander entsprechende Teile bezeichnen, und insbesondere auf Fig. 1, das ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion und des Aufbaus des mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Zeitsteuerungbefehlseinrichtung 1 Befehlssignale für die Zeitsteuerung P1-P3 in vorgegebenen Impulsintervallen erzeugt. Eine Ultraschallwellesignal-Erzeugervorrichtung 2 empfängt das Befehlssignal P1 der Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 und erzeugt ein auszusendendes Ultraschallwelle-Signal V1 mit vorgegebener zeitlicher Breite, eine Spannung und eine Frequenz auf der Grundlage des Befehlssignals P1.

Eine Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung 3 wird entsprechend dem Ultraschallwellesignal V1 betätigt, um intermittierend in vorgegebener Zeitsteuerung Ultraschallwellen Wa-Wc schräg und nach vorne gegen eine Straßenoberfläche 4 auszusenden. Eine Ultraschallwellen- Empfangseinrichtung 6 empfängt reflektierte Ultraschallwellen Wa′-Wc′, die von der Straßenoberfläche 4 und einem auf ihr befindlichen Hindernis 5 reflektiert werden. Die Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung 3 und die Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 werden jeweils durch Ultraschallmikrophone gebildet, die in der Nähe der Stoßstange des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind.

Eine Signalverstärkungseinrichtung 7 führt die Verstärkung und AM-Erfassung eines Signals V2 durch, das von der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 erhalten wird, so daß der Pegel des Empfangssignals mühelos bearbeitet werden kann. Eine Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 führt eine Durchschnittswertbildung eines Signals V3 durch, das in der Signalverstärkungseinrichtung 7 im Einklang mit dem Befehlssignal P2 aus der Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 verstärkt wurde und erzeugt ein Durchschnittswertsignal (Durchschnittspegelsignal) V31. Eine Einstelleinrichtung 9 für einen vorgegebenen Wert gibt einen vorgegebenen Wert V3R als Normwert für einen Vergleich aus, der vorab relativ zum Verstärkungssignal V3 festgelegt wurde. Der vorgegebene Wert V3R ist so festgelegt, daß er ein Wert entsprechend dem Bezugspegel eines Diskriminanzsignals V4 ist.

Eine Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10, die eine Rechen- und Verstärkungsschaltung enthält, soll den Durchschnittswert V31 mit dem vorgegebenen Wert V3R vergleichen und stellt den Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 derart ein, daß der Durchschnittswert V31 im Einklang mit dem vorgegebenen Wert V3R ist. Die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 und die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 stellen eine Rückkopplungsschleife für die Signalverstärkungseinrichtung 7 dar, so daß die Signalverstärkungseinrichtung 7 in stabiler Weise ein Verstärkungssignal V30 abgibt.

Eine Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 erzeugt ein Diskriminanzsignal V4, das einen Bezugspegel für einen Vergleich mit dem Verstärkungssignal V30 liefert, in Einklang mit dem Befehlssignal P3, d. h. einem Zeitsteuerimpulssignal.

Eine Vergleichseinrichtung 12, die aus einer Rechen-Verstärkungsschaltung bestehen kann, vergleicht das Verstärkungssignal V30 mit dem Diskriminanzsignal V4, und gibt ein Hinderniserfassungssignal V5 ab, wenn der Pegel des Verstärkungssignals V30 über dem vorgegebenen Diskriminanzpegel liegt, beispielsweise dem Diskriminanzsignal V4. Eine Hindernis-Diskriminanzeinrichtung 30 entfernt Störkomponenten aus dem Hinderniserfassungssignal V5 und gibt ein Hindernis-Diskriminanzsignal V50 ab, das nur aus dem Hinderniserfassungssignal V5 besteht, dessen Impulsbreite einen vorgegebenen Wert oder diesen übersteigenden Wert aufweist.

Die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 umfaßt eine Relativverhältnis-Einstelleinrichtung, die das Relativverhältnis zwischen dem Durchschnittswert V31 und dem Diskriminanzsignal V4 auf einen vorgegebenen Wert hält.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1.

Die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 besteht aus einem Mikrocomputer 20 (beispielsweise HD63B01Y, hergestellt von HITACHI), dem eine programmierbare Zeitsteuerung (oder eine im Handel erhältliche integrierte Schaltung für eine Zeitsteuerung) vorhanden ist. Ein Kristallresonator 21 und eine Startschaltung 22 sind an den Mikrocomputer 20 angeschlossen.

Die Startschaltung 22 umfaßt einen sich selbst zurückstellenden, normalerweise offenen Startschalter 23, der in der Nähe des Fahrersitzes eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und eine Wellenformerschaltung 24, die mit dem Startschalter 23 verbunden ist. Der Startschalter erzeugt ein L-Pegelsignal, wenn der Schalter zeitweilig geschlossen ist. Die Wellenformerschaltung 24 kehrt das L-Pegelsignal aus dem Startschalter 23 um und formt es, um dadurch ein Startsignal abzugeben.

Der Mikrocomputer 20 läßt sich betreiben, indem er einen Strom aus einer Gleichstromversorgung und eine Konstantspannung aus einer (nicht dargestellten) Konstantspannungsschaltung erhält. Der Mikrocomputer 20 erzeugt eine Reihe von Taktsignalen entsprechend der Schwingung des Kristallresonators 21; er führt ein gespeichertes Programm aus, abhängig von jedem Taktsignal, und gibt ein impulsartiges Befehlssignal P1 ab (das die anderen Befehlssignale P und P3 triggert).

Fig. 3 ist eine Darstellung einer Ausführungsform der Ultraschallwellesignal-Erzeugervorrichtung.

Die Ultraschallwellesignal-Erzeugervorrichtung 2 umfaßt einen Ultraschallwellenschwingkreis 31 zur Erzeugung von Ultraschallschwingungsimpulsen Po hoher Frequenz, eine NAND-Schaltung 32 zur Erzielung des Logikprodukts der Ultraschallschwingungsimpulse Po und des Befehlssignals P1, einen Inverter 33 zum Invertieren des Ausgangs der NAND-Schaltung 32, eine Verstärkungsschaltung 34 zur Verstärkung der Ultraschallimpulse, - kontinulierlicher Impulse -, aus dem Inverter 33, und einen Zusatztransformator 53, der das verstärkte Ultraschallwellensignal V1 weiter anhebt und das angehobene Ultraschallwellensignal V1 der Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung 3 zuführt.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das die Signalverstärkungseinrichtung 7, die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8, die Einstelleinrichtung 9 für einen vorgegebenen Wert und die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 näher angibt.

Die Signalverstärkungseinrichtung 7 zur Verstärkung des Signals V2 der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 umfaßt mehrere Stufen von Verstärkern 7a-7e und einen in Reihe damit liegenden AM-Demodulator, wobei der Verstärker 7e in der Endstufe seinen Verstärkungsfaktor verändern kann.

Die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 zur Bildung eines Durchschnittswerts des Verstärkungssignals 3 umfaßt einen abfragenden Analogschalter 8a, der durch das Befehlssignal P2 gesteuert wird, das dazu verwendet wird, empfangene Wellen zu entnehmen, sowie eine Durchschnittwertbildung/Halteschaltung, die aus einem Widerstand 8b und einem Kondensator 8c besteht.

Die Einstelleinrichtung 9 für einen vorgegebenen Wert besteht aus einem Paar in Reihe verbundener Widerstände, die die Spannung VB einer Stromversorgung unterteilen, so daß ein vorgegebener Wert V3R vom Verbindungspunkt der Widerstände abgegeben wird.

Die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 soll den Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 auf der Grundlage eines Vergleichs des Durchschnittswerts V31 mit dem vorgegebenen Wert V3R einstellen. Die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 umfaßt eine Rechen-Verstärkungsschaltung 10a zum Vergleich des Durchschnittswerts V31 mit dem vorgegebenen Wert V3R, einen zwischen der Eingangsklemme und der Ausgangsklemme der Rechen/Verstärkungsschaltung 10a angeschlossenen Kondensator 10b und einen FET 10c, der auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs in der Rechen/Verstärkungsschaltung 10a gesteuert wird.

Die Ausgangsklemme des FET 10c ist an eine Steuerklemme (eine negative Klemme) des Verstärkers 7e in der Signalverstärkungseinrichtung 7 angeschlossen.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1, die Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 und die Hindernis-Diskriminanzeinrichtung 13 näher angibt.

Die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 umfaßt den vorstehend beschriebenen Mikrocomputer 20, der das Befehlssignal P1 erzeugt, und monostabile Multivibratoren 1a-1c, die durch das Befehlssignal P1 als Triggerimpuls betrieben werden und die eine zeitliche Ausgangsimpulsbreite steuern können. Die erste monostabile Multivibratorstufe 1a ergibt ein Impulssignal P entsprechend dem Befehlssignal P1 ab, und die monostabilen Multivibratoren 1b und 1c einer zweiten Stufe geben jeweils Befehlssignale P2 und P3 entsprechend dem Impulssignal P ab.

Die Diskriminanzssignal-Erzeugervorrichtung 11 umfaßt eine Ladeschaltung 11a und eine Entladeschaltung 11b, wovon jede einen Widerstand und eine Diode enthält, wobei die Dioden umgekehrt geschaltet, parallel zueinander liegen, und ein Kondensator 11c mit der Ladeschaltung 11a und der Entladeschaltung 11b verbunden ist, so daß er geladen und entladen wird.

Die Ladeschaltung 11d und der Kondensator 11c stellen eine erste Diskriminanzsignal-Erzeugerschaltung dar, die eine Ladewellenform liefert, bei welcher der Elektrizitätspegel linear ansteigt bis zu einem ersten vorgegebenen Zeitpunkt, wenn das Befehlssignal P3 von einem L-Pegel auf einen H-Pegel geändert wird. Die Entladeschaltung 11b und der Kondensator 11c stellen eine zweite Diskriminanzsignal-Erzeugerschaltung dar, die eine Entladewellenform liefert, bei der der Elektrizitätspegel linear bis zu einem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt abfällt, wenn das Befehlssignal P3 von einem H-Pegel auf einen L-Pegel geändert wird.

Das von einem Ende des Kondensators 11c abgegebene Diskriminanzsignal V4 wird an einer (negativen) Klemme der Vergleichseinrichtung 12 eingegeben, und das von der Signalverstärkungseinrichtung 7 ausgegebene Verstärkungssignal V30 wird an der anderen (positiven) Klemme der Vergleichseinrichtung 12 eingegeben.

Die Hindernis-Diskriminanzeinrichtung 12 umfaßt eine Diode 13a mit einer Kathode, die mit der Ausgangsklemme der Vergleichseinrichtung 12 verbunden ist, einen zwischen der Anode der Diode 13a und der Stromversorgung VB liegenden Widerstand 13b, einen zwischen der Anode der Diode 13a und Masse liegenden Kondensator liegenden 13c, eine Reihenschaltung von Widerständen 13d und 13e zur Erzeugung eines Signals V5R vorgegebener Impulsbreite durch Unterteilung der Spannung VB der Stromversorgung, und einen Komparator 13f zur Ausgabe des Hindernis-Diskriminanzsignals V50 mittels Vergleich eines Signals V6R vorgegebener Impulsbreite mit einem Signal V6 mit einer Impulsbreite, das am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 13b und dem Kondensator 13c auftritt.

Der Widerstand 13b und der Kondensator 13c, die eine Zeitkonstante-Schaltung bilden, stellen in Verbindung mit der Diode 13a ein Tiefpaßfilter dar. Der Kondensator 13c wird aus der Stromversorgung VB allmählich elektrisch geladen, wenn das Hindernis-Erfassungssignal V5 sich auf H-Pegel befindet, und wird veranlaßt, sich sofort über die Diode 13a zu entladen, wenn sich das Hindernis-Erfassungssignal V5 auf L-Pegel befindet. Der Widerstandswert eines jeden der in Reihe liegenden Widerstände 13d und 13e ist vorab derart festgelegt, daß sie ein Signal V6R vorgegebener Impulsbreite erzeugen, das als Bezug für einen Vergleich verwendet wird, um Störkomponenten im Hindernis-Erfassungssignal V5 zu beseitigen.

Der Betrieb der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 1-5 wird unter Bezugnahme auf eine Wellenformdarstellung nach Fig. 6 näher beschrieben.

Die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 gibt Zeitsteuerimpulse aus, nämlich das Befehlssignal P1 an die Ultraschallwellesignal-Erzeugervorrichtung 2. Darauf gibt die Ultraschallwellesignal-Erzeugervorrichtung 2 das Ultraschallwellesignal V1 ab, um die Ultraschallwellenaussendung zu starten. Empfängt die Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung 3 das Ultraschallwellesignal V1, so richtet sie Ultraschallwellen Wa-Wc schräg und in Richtung nach vorne gegen eine Straßenoberfläche 4. Die Ultraschallwellen treffen auf die Straßenoberfläche 4 und werden von dieser reflektiert. Die reflektierten Wellen Wa′-Wc′ werden von der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung aufgenommen. Befindet sich kein Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche 4, so bildet das empfangene Signal V2 einen Rauschpegel während der Zeitspanne von der Zeit t=0 bis zur Zeit tl. Dieser Rauschpegel resultiert aus der direkten Welle der Ultraschallwellen Wa-Wc und unnötigen, über Nebenschlußwege erhaltenen reflektierten Wellenkomponenten. Ist seit der Zeit t=0 die Zeitspanne tb abgelaufen, so beginnt der Empfang des von der Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellesignals. Falls die Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung 3 und die Ultraschallwellen-Empfangsvorrichtung 6 eng nebeneinander angebracht sind, und sie im wesentlichen die gleiche Richtwirkung haben, entspricht die Zeit tb einer Zeit, in welcher die Ultraschallwelle Wb (siehe Fig. 1) den kürzesten Weg hin- und hergeht. In ähnlicher Weise entspricht eine Zeit ta einer Hin- und Rücklaufzeit für die Ultraschallwelle Wa, die durch eine mittlere Strecke läuft, und eine Zeit tc entspricht einer Hin- und Rücklaufzeit für die Ultraschallwelle Wc, die die längste Strecke durchläuft. Werden die Abmessungen der Strecken jeweils durch 1a, 1b und 1c bezeichnet und ist die Schallgeschwindigkeit gleich c, so ergeben sich folgende Gleichungen:

ta=2 la/c
tb=2 lb/c
tc=2 1c/c.

Infolge der Richtwirkung der Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung 3 und der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6, nimmt die Intensität der reflektierten Wellen Wa′-Wc′ aus der Straßenoberfläche 4 eine im wesentlichen Dreieckwellenform an, wobei die Intensität vom Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitspanne tb anzusteigen beginnt; die Intensität erreicht den Maximalwert zum Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitspanne ta, und sie geht auf 0 zum Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitperiode tc. Die Änderungen der Intensität hängen von der Richtwirkung ab, die durch die Charakteristik der Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung und -Empfangseinrichtung 3, 6 bestimmt werden, sowie ihrer geometrischen Anordnung, dem Zustand der Straßenoberfläche 4 und der Richtwirkung der Reflexion der Schallwellen. Die Wellenform des Empfangssignals V2 entsprechend den reflektierten Wellen Wa′-Wc′ wird, wie in der Zeichnung angegeben, wiederholt jedesmal erhalten, wenn die Ultraschallwellen Wa-Wc entsprechend der Erzeugung des Ultraschallwellensignals V1 ausgesandt werden.

Ist andererseits ein Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche 4 vorhanden, so nimmt die Intensität der reflektierten Wellen eine Wellenform an, bei welcher eine vom Hindernis 5 veranlaßte reflektierte Wellenkomponente auf dem Empfangssignal V2 überlagert ist, das in gleicher Weise, wie das Empfangssignal V2′ eine Dreiecksform aufweist. In diesem Falle entspricht eine Zeitspanne t2, in der die durch das Hindernis 5 erhaltene Wellenform betrachtet wird, einer Hin- und Rücklaufzeit auf der kürzesten Strecke zwischen der Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung und -Empfangseinrichtung 3, 6 und dem Hindernis 5.

Wird angenommen, daß das Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche 4 stillsteht und ein Kraftfahrzeug dem mit Ultraschallwelle arbeitenden Hindernissensor sich dem Hindernis 5 nähert, daran vorbeifährt und sich von ihm entfernt, so trifft die Ultraschallwelle Wc, die die längste Strecke durcheilt, auf das Hindernis 5, und das Hindernis 5 wird erfaßt, nachdem die Zeitspanne tc abgelaufen ist. Entsprechend ist die Hindernisabfragezeitspanne t2 gleich t2=tc. Während das Fahrzeug fährt, ändert sich die Erfassungszeitspanne t2 auf tc→ta→tb, während der Zeit ta bis tb, und anschließend wird die Erfassung unmöglich. Dies bedeutet, daß das Kraftfahrzeug auf das Hindernis 5 aufgetroffen ist und sich von ihm entfernt hat. Da der Scheitel der reflektierten Wellenkomponente, die durch das Hindernis 5 verursacht wird, im wesentlichen einem Wert entspricht, der durch Multiplikation eines Intensitätswerts der reflektierten Welle mit einem vorgegebenen Vergrößerungsfaktor zu jedem mit t2 angegebenen Erfassungszeitpunkt entspricht, nimmt die Scheitelform eine Dreieckform an (cf, in Fig. 6 gestrichelt angegeben), in gleicher Weise wie das Empfangssignal V2 aufgrund der reflektierten Welle von der kein Hindernis aufweisenden Straßenoberfläche 4.

Das somit erhaltene Empfangssignal V2′ wird von der Signalverstärkereinrichtung 7 verstärkt und AM-demoduliert und wird als Verstärkungssignal V3 erhalten. In diesem Falle wird durch Maskierung eines nicht benötigten Störabschnitts (der der Zeitspanne tc entspricht) während der AM-Demodulation in dem erforderlichen Abschnitt ein Signal tb-tc verfügbar, das der Zeitspanne entspricht.

Ist ein Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche vorhanden, so wird eine vom Hindernis 5 verursachte Wellenformkomponente V3b auf eine Wellenformkomponente V3a überlagert, die von der Straßenoberfläche 4 ohne das Hindernis 5 erhalten wird. Entsprechend wird das Verstärkungssignal V3 ausgedrückt durch

V3≒V3a+V3b.

Der Pegel eines jeden der Empfangssignale V und V′ wird als ein Fall betrachtet, bei dem der Zustand der Straßenoberfläche 4 wenn der Verwendung von Asphalt grob ist. Daher kann in dem Fall, wo die Straßenoberfläche 4 aus glattem Werkstoff, wie beispielsweise Beton besteht, der Intensitätspegel der Empfangssignale entsprechend einem Empfangssignal V2′′ schmal ausfallen, der selbst bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf der Straßenoberfläche aus Asphalt erhalten werden kann, da die Frequenz der reflektierten Wellen Wa′-Wc′ sich infolge des Doppler-Effekts wesentlich ändert, und dabei eine Verringerung des Signalpegels infolge der Charakteristik der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 verursacht. Wenn somit ein Empfangssignal V2′′ mit kleinem Pegel auftritt, so wird die durch das Hindernis 5 erhaltene, reflektierte Wellenkomponente ebenfalls klein. Daher ist es möglich, die durch das Hindernis 5 verursachte Wellenformkomponente V3b zu unterscheiden, obgleich das Verstärkungssignal V3 selbst mit einem festliegenden Diskriminanzpegel verglichen wird. Um einen derartigen Nachteil zu beseitigen, erfolgt der Aufbau derart, daß der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkereinrichtung 7 im Einklang mit dem Pegel des Empfangssignals rückkopplungsgesteuert wird, so daß ein stabiles Verstärkungssignal V30 erzeugt wird.

Insbesondere arbeitet die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1, um jede Zeit zu erhalten, die jeder der Zeiten ta, tb und tc während des nächsten Zyklus entspricht, mittels Verwendung des Befehlssignals P1 als Triggersignal, so daß Impulssignale dafür die Steuerung, beispielsweise die Befehlssignale P2 und P3 erzeugt werden. In der Praxis wird das Impulssignal P entsprechend der Zeit tb erzeugt, und das Befehlssignal P3 entsprechend der Zeit ta-tb und das Befehlssignal P2 entsprechend der Zeit tc-tb werden in Einklang mit dem Impulssignal P erzeugt, wie in Fig. 6 angegeben ist.

Darauf wird die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 durch das Befehlssignal P2 betätigt und die Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 wird durch das Befehlssignal P3 betätigt.

Werden somit die Impulssignale mit vorgegebenen zeitlichen Erstreckungen, nämlich die Befehlssignale P2 und P3 durch Triggern des Befehlssignals P1 durch den programmierbaren Zeitgeber im Mikrocomputer 20 erzeugt, so ist es erwünscht, für die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 eine monostabile Multivibratorschaltung zu verwenden. Im Falle, daß nur ein am Mikrocomputer 20 ausgebildeter programmierbarer Zeitgeber als Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 verwendet wird, können die Befehlssignale P2 und P3 mittels Software in gleicher Weise wie das Befehlssignal P1 erhalten werden.

Die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 berechnet den Durchschnittswert von V31 des Verstärkungssignals V3 in einem vom Befehlssignal P2 entnommenen Zeitabschnitt und hält den auf diese Weise erhaltenen Durchschnittswert V31 bei. Dabei führt gemäß Fig. 4 der Analogschalter 8a die Abfrage des Verstärkungssignals V3 nur im Zeitabschnitt tc-tb durch, indem sich das Befehlssignal P2 in einem Ein-Zustand befindet, die durch den Widerstand 8b und den Kondensator 8c gebildete Durchschnittwert- Halteschaltung den Durchschnittswert V31 des Verstärkungssignals V3 in zeitlicher Relation erzeugt, und der Durchschnittswert V31 in die Verstärkungsfaktor- Verstelleinrichtung 10 eingegeben wird.

Die Berechnung/Verstärkungseinrichtung 10a in der Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 stellt den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 7e durch Steuerung der Gate-Spannung des FET 10b auf der Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichs zwischen dem Durchschnittswert V31 und dem vorgegebenen Wert V3R ein, so daß der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 rückkopplungsgesteuert wird, so daß der Durchschnittswert V31 schließlich mit dem vorgegebenen Wert V3R übereinstimmt. Somit erhöht die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 den Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7, selbst wenn der Pegel des Empfangssignals V2 niedrig wird, beispielsweise als Empfangssignal V2′′. Somit wird ein verstärkter Ausgang erhalten, der den gleichen hohen Pegel wie das Empfangssignal V2 aufweist, und ein stabiles Verstärkungssignal V30 kann immer in die Vergleichseinrichtung 12 eingegeben werden.

Andererseits kann die Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 ein erstes Diskriminanzsignal V4a ausgeben, das linear ansteigt, bis zum ersten vorgegebenen Zeitpunkt ta, abhängig von einem Anstiegsabschnitt des Befehlssignals P3 (zu dem Zeitpunkt, wenn die ZeitsPanne tb abläuft), und zwar aus der ersten Diskriminanzsignal-Erzeugerschaltung einschließlich der Ladeschaltung 11a. Nachdem das erste Diskriminanzsignal V4a am abfallenden Abschnitt des Befehlssignals P3 seinen größten Wert erreicht, zu dem Zeitpunkt, wo die Zeit ta abgelaufen ist, wird das zweite Diskriminanzsignal V4b, das den kleinsten Wert zur zweiten vorgegebenen Zeit tc annimmt, von der zweiten Diskriminanzsignal-Erzeugerschaltung einschließlich der Entladeschaltung 11b ausgegeben. Mittels der Erzeugung des ersten und zweiten Diskriminanzsignals V4a und V4b zeigt das Diskriminanzsignal V4 eine zeitabhängige Wellenform mit einer Dreiecksform, die dem Verstärkungssignal V30 entspricht und das Diskriminanzsignal V4 wird der Vergleichseinrichtung 12 als ein zum Vergleich verwendetes Bezugswellenformsignal eingegeben. Selbstverständlich sind die Schaltungskonstanten der Ladeschaltung 11a, der Entladeschaltung 11b und des Kondensators 11c und so fort, vorausgehend auf optimale Werte festgelegt, um die Bezugswellenform zu erzielen.

Im allgemeinen, wenn der Sensor in geometrischer Weise angeordnet ist, kann die zeitabhängige Wellenform (eine Dreieckswellenform) in der Intensität der von der Straßenoberfläche 4 erhaltenen Normsignale mühelos geschätzt werden und es kann eine stabile Wellenform aufrecht erhalten werden. Dabei können die Neigung und die Höhe des Diskriminanzsignals 4 so gebildet werden, daß sie die gleiche Wellenform des von der Straßenoberfläche 4 reflektierten Normsignals haben wenn die Richtwirkung der Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung und -Empfangsvorrichtung 3, 6 und ihre geometrische Anordnung in geeigneter Weise ausgeführt werden. Jedoch kann sich die Größe des Diskriminanzsignals V4 infolge verschiedener Ursachen ändern. Im Hinblick auf das vorstehend Aufgeführte wird daher die zeitabhängige Wellenform des Diskriminanzsignals V4 derart festgelegt, daß sie einer vorab geschätzten Zeitfunktion der Intensität des von der Straßenoberfläche 4 erhaltenen Normsignals entspricht und einen mit einem vorbestimmten Verhältnis multiplizierten Pegel aufweist.

Die Vergleichseinrichtung 12 erfaßt allein die durch das Hindernis 5 bedingte Wellenformkomponente durch Vergleich des rückkopplungsgesteuerten Verstärkungssignals V30 mit dem Diskriminanzsignal V4 und gibt das Hinderniserfassungssignal V5 ab. Beim Vergleich der beiden Signale kann das Hinderniserfassungssignal V4 in stabiler Weise erzeugt werden, da die Vergleichseinrichtung 12 das Verstärkungssignal V30, das einen stabilen Signalpegel aufweist, mit dem Diskriminanzsignal V4 vergleicht. Der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkereinrichtung 7 wird nämlich automatisch eingestellt, und das Verhältnis des Verstärkungssignals V30 zum Diskriminanzsignal V4 wird im wesentlichen konstant gehalten. Entsprechend kann das Verhältnis des Verstärkungssignals V30 zum Diskriminanzsignal V4 im wesentlichen konstant gehalten werden, indem man lediglich die zeitabhängige Wellenform des Diskriminanzsignals V4 der Zeitfunktion der Intenstität des von der Straßenoberfläche 4 kommenden Normsignals entsprechen läßt und indem der mit dem vorgegebenen Verhältnis multiplizierte Pegel gewendet wird.

Es sind jedoch in der Tat viele kleine Vorsprünge auf der Straßenoberfläche vorhanden, die aus der Erfassung eliminiert werden müssen. Diese kleinen Vorsprünge verursachen Störkomponenten V30′, die einen hohen Scheitel und eine kurze Impulsbreite aufweisen und die infolge der reflektierte Wellen gemäß Fig. 6 im Verstärkungssignal V30 enthalten sind. Entsprechend enthält das Hinderniserfassungssignal V5 ebenfalls Störkomponenten V5′ mit kleiner Impulsbreite zusätzlich zu den Signalen, die von erheblichen Hindernissen, wie einem Stufenabschnitt in der Straßenoberfläche erzeugt werden. Diese Störkomponenten V5′ resultieren aus von kleinen Steinen reflektierten Wellen, die die Fahrt des Kraftfahrzeugs nicht beeinflussen und von Ultraschallwellen, die während des Startens eines anderen Kraftfahrzeugs erzeugt werden.

Diese Störkomponenten können in der Vergleichseinrichtung 12 eine fehlerhafte Erfassung verursachen. Um einen solchen Nachteil zu eliminieren, ist die Hindernis-Diskriminanzeinrichtung 13 vorgesehen, um die Störkomponenten V5′, die eine Impulsbreite vorgegebener Größe oder kleiner als diese aufweisen, zu beseitigen, und die nur ein Hinderniserfassungssignal vorgegebener Impulsbreite oder größer als diese als Hindernisdiskriminanzsignal V50 abgibt.

Es wird der Betrieb, der zur Entfernung unnötiger Komponenten mittels der Hindernis-Diskriminanzeinrichtung 13 beschrieben. Wird das Hinderniserfassungssignal V5 auf H-Pegel umgeschaltet, so beginnt der Kondensator 13c in der Zeitkonstante-Schaltung geladen zu werden, so daß der Pegel des Impulsbreitesignals V6 allmählich ansteigt. Beim Abfall eines Impulses des Hinderniserfassungssignals V5 auf L-Pegel wird der Kondensator 13c sofort entladen, und der Pegel des Impulsbreitesignals V6 ändert sich augenblicklich auf 0. Entsprechend hat das Impulsbreitesignal V6 in seiner Wellenform einen Pegel, der der Impulsbreite des Hinderniserfassungssignals V5 entspricht, und die Störkomponente V5′ mit kleiner Impulsbreite nimmt einen Niedrigpegel an, während das Hinderniserfassungssignal V5′ mit großer Impulsbreite sich auf hohem Pegel befindet, wie in Fig. 6 angegeben ist.

Der Komparator 13f vergleicht das Impulsbreitesignal V6 mit dem vorgegebenen Impulsbreitesignal V6R und gibt ein Impulsbreitesignal V6 aus, dessen Pegel höher als das vorgegebene Impulsbreitesignal V6R ist und das das Hindernis-Diskriminanzsignal V50 darstellt. Infolgedessen werden nutzlose Störkomponenten V5′ eliminiert und es kann nur das Hinderniserfassungssignal V5, das der reflektierten Welle mit einer langen Auftrittszeit entspricht, erfaßt werden.

Somit kann das benötigte Hindernis-Diskriminanzsignal V50 als Ausgangsimpuls erhalten werden, ohne die Empfindlichkeit beim Erfassen eines Hindernisses zu beeinträchtigten.

Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Impulse der Ultraschallwelle intermittierend, schräg und nach vorne gegenüber dem Fahrzeugaufbau ausgesandt werden, so daß die reflektierten Wellen Wa′-Wc′ sicher empfangen werden können, kann das Vorliegen oder Fehlen des Hindernisses 5 wirksam und rasch unterschieden und erfaßt werden. In diesem Falle werden Ultraschallwellenstörungen geringer Impulsbreite auf die regulär reflektierten Signale überlagert, und die von der Vergleichseinrichtung 12 erfaßten Störkomponenten V5′ können mittels der Hindernis-Diskriminanzeinrichtung 13 eliminiert werden, so daß mittels des Hindernis-Diskriminanzsignals V50 nur das für das Kraftfahrzeug schädliche Hindernis 5 erfaßt werden kann.

Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform kann, selbst wenn der Hintergrundpegel der reflektierten Wellen sich infolge von Unterschieden der Fahrzeuggeschwindigkeit oder den Zuständen der Straßenoberfläche (glatt oder rauh) ändert, der Verstärkungsfaktor (das Relativverhältnis des Durchschnittswert zu einem kritischen Pegel) auf der Grundlage des Durchschnittswerts V31 eingestellt werden.

Entsprechend kann nur die Änderung des Empfangssignals V2, die durch das Hindernis 5 veranlaßt wird, mit Sicherheit unterschieden werden, ungeachtet der periodischen Änderungen im Pegel der reflektierten Wellen Wa′-Wc′ von der Straßenoberfläche 4 und nicht-synchronen Änderungen als Folge der Oberflächenzustände der Straßenoberfläche 4 und Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da ferner das einen Vergleichspegel bildende Diskriminanzsignal V4 eine Dreieckswellenform aufweist, die den zeitlichen Änderungen des Empfangssignals V2 entspricht, kann es optimal der Pegeländerung in der Dreiecksform des Empfangssignals V2 folgen, so daß das optimale Signal-Rausch-Verhältnis in einer vorgegebenen Zeitspanne tb-tc zwecks Erfassung des Hindernisses 5 aufrechterhalten werden kann.

Wie bereits beschrieben wurde, nehmen die von der Straßenoberfläche bei Fehlen eines Hindernisses 5 reflektierten Wellen eine Dreieckswellenform an, wobei ein Scheitel im zentralen Abschnitt der Länge der Straßenoberfläche auftritt, die der Strecke entsprechend der ersten vorgegebenen Zeit ta entspricht und im vorderen und rückwärtigen Abschnitt (eine nähere Seite und eine ferne liegende Seite) relativ zum zentralen Abschnitt (d. h. dem Scheitel). Andererseits wird bei Vorliegen eines Hindernisses 5 die reflektierte Wellenkomponente als Folge des Hindernisses 5 auf den Hintergrundpegel der reflektierten Welle, die eine Dreiecksform aufweist, überlagert.

Falls keine Rückkopplungsschleife für die Signalverstärkungseinrichtung 7 vorhanden ist, ist es daher schwierig, die Anpassung des Verstärkungssignals V30 und des Diskriminanzsignals (Normpegel für Vergleich) V4 zu bewirken, wenn die Pegel der reflektierten Welle größtenteils als Folge des Oberflächenzustands der Straßenoberfläche 4 und einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden. Das vorstehende Problem kann mittels Einstellung des Verstärkungsfaktors beseitigt werden, so daß der Durchschnittswert V31 des Verstärkungssignals V30, der einen Signalempfangspegel darstellt, immer den vorgegebenen Wert V3R annimmt; somit kann der Signalempfangspegel stabilisiert werden. In diesem Falle kann die Unterscheidung der Signalpegel bezüglich des Vorliegens oder des Fehlens eines Hindernisses in stabiler Weise durchgeführt werden, selbst wenn das Diskriminanzsignal V4 konstant ist, und die Zuverlässigkeit der Erfassung des Hindernisses 5 kann ohne eine besondere Begrenzung hinsichtlich der Bedingungen verbessert werden.

Bei der vorstehend ausgeführten Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, bei dem der Verstärkungsfaktor erhöht wird, wenn der Pegel des Verstärkungssignals V3 absinkt. Jedoch kann, wenn der Pegel des Verstärkungssignals V3 erhöht ist, der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 mittels der Verstärkungsfaktor-Stelleinrichtung 10 erniedrigt werden. In diesem Falle kann ein stabiles Verstärkungssignal V30 in gleicher Weise erhalten werden, wie es in der vorstehend aufgeführten Ausführungsform beschrieben wurde.

Ferner erfolgte die Beschreibung hinsichtlich der Einstellung des Pegels des Verstärkungssignals V30 auf den vorgegebenen Wert V3R durch Verwendung der Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10, die als Relativverhältnis-Einstelleinrichtung vorgesehen ist, die das Verhältnis des Durchschnittswert zum Ermittlungspegel konstant macht. Jedoch kann eine (nicht dargestellte) Rückkopplungsschleife für den Durchschnittswert V31 bezüglich der Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 gebildet werden, so daß der Pegel des Diskriminanzsignals V4 abhängig von einer Änderung des Durchschnittswerts V31 geändert wird. Das heißt, das Relativverhältnis kann eingestellt werden, indem mindestens ein Durchschnittswert (Verstärkungssignal) abhängig von einer Änderung des Durchschnittswertes (Empfangssignal) und vom Ermittlungspegel geändert wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Relativverhältnis-Einstelleinrichtung mit dem rückgekoppelten Durchschnittswert vorgesehen. Jedoch kann eine derartige Relativverhältnis-Einstelleinrichtung in dem Fall nicht vorgesehen sein, wo es nicht notwendig ist, die Pegelveränderung des Empfangssignals V2 zu berücksichtigen. In diesem Falle können ebenfalls die Störkomponenten, die eine fehlerhafte Erfassung verursachen, entfernt werden.

Ferner wird die Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 durch den Mikrocomputer 20 oder die Zeitgeber IC 1a-1c getrennt vom Mikrocomputer 20 gebildet, und die Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 besteht aus einer separaten Schaltung. Jedoch können alle diese Schaltungen einen Signalmikrocomputer bilden oder alle diese Schaltungen können getrennte Schaltungen (Zeitgeber ICs) sein.

Ferner werden als Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung 11 die analogen Lade- und Entladeschaltungen 11a und 11b dazu verwendet, das Diskriminanzsignal V4 mit Dreieckswellenform zu bilden, um der CR-Zeitkonstante zu folgen. Jedoch kann die gleiche Wirkung durch Verwendung einer digitalen Schaltung oder eines Mikrocomputers erreicht werden, so daß das Diskriminanzsignal V4 eine Wellenform hat, die stufenweise ansteigende oder abfallende Abschnitte aufweist.

Somit kann im Einklang mit der vorliegenden Erfindung ein mit Ultraschallwelle arbeitender Hindernissensor erzielt werden, der eine fehlerhafte Erfassung eliminieren kann und wirksam nur die von einem für das Kraftfahrzeug schädlichen Hindernis reflektierten Wellen unterscheidet, indem nur ein Hinderniserfassungssignal erzeugt wird, das eine Impulsbreite mit vorgegebener Größe oder mit diese übersteigenden Größe aufweist, so daß die im Hinderniserfassungssignal enthaltenen Störkomponenten entfernt werden.

Offensichtlich sind auf der Grundlage der vorstehend gegebenen Lehre zahlreiche Modifikationen und Änderungen möglich und diese werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche von der Erfindung mitumfaßt.

Claims (4)

1. Mit Ultraschallwelle arbeitender Hindernissensor, gekennzeichnet durch:
eine Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung (3) zum intermittierenden Aussenden von Ultraschallwellen auf eine Straßenoberfläche in vorgegebener zeitlicher Steuerung in einer Richtung schräg und nach vorne,
eine Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung (6) zum Empfang der von der Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellen,
eine Vergleichseinrichtung (12) zur Ausgabe eines Hindernis-Erfassungssignals, wenn ein Signal von der Ultraschallwellen-Empfangsvorrichtung (6) einen vorgegebenen Entscheidungspegel überschreitet, und
eine Hindernis-Diskriminanzeinrichtung (13) zur Ausgabe eines Hindernis-Diskriminanzsignals, wenn die Impulsbreite des Hindernis-Diskriminanzsignals eine Breite vorgegebener Größe oder kleiner aufweist.

2. Mit Ultraschallwelle arbeitender Hindernissensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zeitsteuerbefehlseinrichtung (1) mit einem Rechner (20), einen Zeitgeber und einem Oszillator, und die Zeitsteuerbefehlseinrichtung dazu dient, ein Zeitsteuerimpulssignal für die Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung (3) zu erzeugen.

3. Mit Ultraschallwelle arbeitender Hindernissensor gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zeitsteuerbefehlseinrichtung (1) und eine Diskriminanzsignal-Erzeugervorrichtung (11), die ein Bezugspegelsignal (V4) erzeugt, das zum Vergleich in der Vergleichseinrichtung (12) verwendet wird.

4. Mit Ultraschallwelle arbeitender Hindernissensor gemäß Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Einstellvorrichtung (9) für einen vorgegebenen Wert, eine Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung (10) und eine Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung, damit ein verstärktes Signal V30 erzeugt wird, das in der Vergleichseinrichtung (12) mit einem Bezugspegelsignal V4 verglichen wird.