DE4213926C2

DE4213926C2 - Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange

Info

Publication number: DE4213926C2
Application number: DE4213926A
Authority: DE
Inventors: Tatekazu Hayashida
Original assignee: Tsuden KK
Current assignee: Tsuden KK
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2012-04-29
Also published as: DE4213926A1; GB2255641A; GB9209277D0; US5394292A; GB2255641B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektroni sche Kraftfahrzeugstoßstange.

Derzeit sind Stoßstangensysteme wie etwa ein Ultra schallsystem oder ein photoelektrisches Reflexions system auf dem Markt verfügbar, welche ein sich dem Kraftfahrzeug näherndes Objekt detektieren können. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind derartige Systeme an oder in einer Stoßstange 1 in einer derartigen Weise installiert, daß sie Ultraschallwellen oder Lichtstrahlen 3 emittieren, deren reflektierte Wellen durch Sensoren 2 wahrgenommen werden können. Jedes dieser an den Ecken des Kraftfahrzeuges ange brachten Systeme weist einen kleinen Empfindlich keitsbereich auf, so daß sie den rückseitigen oder den gesamten Vorderteil des Kraftfahrzeuges ab decken. Es ist nicht wünschenswert, daß der Empfindlichkeitsbereich des Systems in großem Maße variiert oder daß die Formgestalt des Kraftfahrzeuges durch Bohren von Löchern zum Installieren der Sensoren geschmälert wird. Die Systeme weisen Vorzüge auf, insoweit als eine rela tiv große Detektionsentfernung erzielt werden kann und Sensorabschnitte (links und rechts) gefunden werden können, da sie an den Ecken des Kraftfahr zeuges vorgesehen sind, während für den Einsatz dieser Art eine Empfindlichkeitsentfernung von 2 m bis 3 m nicht erforderlich ist. Es ist wichtiger, einen gleichmäßigen Empfindlichkeitsbereich zu haben.

Daher ist vorgeschlagen worden, einen Hochfrequenz-Näherungsschalter zu verwenden, wie er in der japanischen Offenlegungsschrift (KOKAI) JP-A-85 186 773 beschrieben ist. Das Grundprinzip des Näherungsschalters ist wie folgt: Ein Hochfrequenz-Schwingkreis ist mit einem Kondensator versehen, der parallele Plattenelektroden aufweist. Eine dieser Elektroden ist an Masse geschaltet und die andere Elektrode dient als eine Sensorplatte. Wenn ein Objekt wie etwa ein menschlicher Körper sich der letztgenannten Elektrode nähert, wird die Kapa zität des Kondensators erhöht. Dies beeinflußt einen Schwingungszustand und bewirkt, daß ein Schwingungs-Ausgangssignal sich verändert. Dann wird das Ausgangssignal detektiert und geschaltet.

Wie oben beschrieben, kann ein Hindernis durch Anwendung des Hochfrequenz-Näherungsschalters detektiert werden; seine Position kann jedoch nicht detektiert werden. Um das Hindernis zu detek tieren, werden zwei oder drei Hochfrequenz-Näherungsschalter für eine Stoßstange benötigt, so daß in Übereinstimmung mit der Anzahl der Näherungsschalter der Verdrahtungsaufwand erhöht und verkompliziert wird. Wenn die verschiedenen Schaltungssysteme unterschiedliche Frequenzen auf weisen und gleichzeitig in einem engen Bereich schwingen, interferieren sie miteinander und eine Fehlfunktion tritt auf, so daß sie durch Vorsehen eines Resonanzkreises abgeglichen werden müssen. Die Kapazität einer Stoßstange variiert dadurch, daß sie direkter Sonneneinstrahlung und Feuchtig keit aufgrund von Regenwasser oder Schnee ausge setzt ist. In diesem Fall ist der Bereich einer Temperaturdrift eines detektierten Ausgangssignals größer als derjenige eines detektierten Signals, so daß die Fehlfunktion auftreten kann.

Es ist vorgeschlagen worden, daß ein Hochfrequenz-Näherungsschalter in einer Kraftfahrzeugstoßstange vorgesehen ist, welcher einen Menschen oder ein Hindernis oder ähnliches detektieren kann und einen Warnton geben kann wie in der japanischen Patent schrift (KOKOKU) JP-A-90/26 414 beschrieben ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Prinzip der Kraft fahrzeugstoßstange wie folgt: Die elektronische Kraftfahrzeugstoßstange weist eine Oszillatorschal tung 4, Sensorplatten 8 einschließlich einer Anzahl von Elektrodenplatten 6 und 7, einen Schwingkreis 9 einschließlich einer Belastungsspule L2 und eines Teilerkondensators C3 auf. Eine Resonanzfrequenz f₀₁ des Schwingkreises 9 wird gleich einer Reso nanzfrequenz f₀ der Oszillatorschaltung 4 gewählt. Wenn ein menschlicher Körper oder ähnliches sich den Sensorplatten 8 nähert, wird die schwimmende Kapazität C_c erhöht und die Resonanzfrequenzen f₀ und f₀₁ werden verstimmt, so daß ein Oszillatoraus gangssignal vermindert wird und eine Annäherung durch den menschlichen Körper oder dergleichen mittels einer Änderung dieses Signalausgangs detek tiert werden kann.

Aus der Entgegenhaltung DE-OS-2,044,790 ist ein auf Fahrzeugen verwendbarer Näherungsgeber bekannt. Dieser bekannte Näherungsgeber weist einen Niederfrequenzgenerator sowie eine Wechselstrombrücke auf, in deren Ausgangsdiagonalzweig ein Transformator angeordnet ist. Der Transformator ist als Differentialübertrager mit zwei Eingangswick lungen, die je einen ersten Brückenzweig bilden, und mit einer Aus gangswicklung ausgebildet, die den Ausgangsdiagonalzweig bildet. In einem dritten Backenzweig ist ein Abgleichkondensator angeordnet. In einem vierten Backenzweig ist eine einzelne Kondensatorplatte vor gesehen. Von der Eingangswicklung zur Kondensatorplatte führt eine abgeschirmte Leitung, deren Abschirmung an den Niederfrequenzgenera tor angeschlossen ist.

Aus der Entgegenhaltung US-A-3,366,925 ist eine Vorrichtung zur Detektion von Hindernissen für Automobile und dergleichen bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist einen ersten Oszillator mit einer festen Frequenz, einen zweiten Oszillator mit einem elektrisch an dem Fahr zeug angebrachten elektrischen Leiter gekoppelten zweiten Oszillator auf, wobei die Frequenz des zweiten Oszillators abhängig von der Ent fernung zu dem Hindernis sich verändert. Eine Schaltungsvorrichtung, die mit den Ausgängen des ersten und des zweiten Oszillators verbunden ist, erzeugt ein elektrisches Signal aus der Überlagerung der beiden Oszillatorausgangssignale. Aus diesem resultierenden Signal wird ein hörbarer Alarm generiert, sobald sich das Fahrzeug einem Hindernis nähert.

Fig. 3 zeigt eine Kapazität, die erzeugt wird, wenn eine Person 10 sich einem Kraftfahrzeug 9, welches mit einer derartigen elektronischen Kraftfahrzeug stoßstange ausgerüstet ist, nähert. Die Kapazität C_T zwischen der Person 10 und der Elektrode 6, die Kapazität C_0T zwischen der Person 10 und der Kraft fahrzeugkarosserie 9 sowie die Kapazität C_E zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie 9 und Erde werden zu der Kapazität der Sensorplatten 6 und 7 hinzuaddiert und ein Oszillator reagiert, so daß ein Objekt oder dergleichen detektiert wird. Wenn die Person 10 sich dem Kraftfahrzeug 9 nähert, während das Kraftfahrzeug 9 geparkt ist, wird nichts passieren. Wenn die Person 10 sich dem Kraftfahrzeug jedoch nähert, während das Kraft fahrzeug 9 in Bewegung ist, kann eine Fehlfunktion eintreten. Fig. 4 zeigt diesen Zusammenhang.

Eine von der Elektrode 6 abgestrahlte elektrische Feldlinie (ein Hochfrequenzstrom) E erzeugt zwei elektrische Felder. Eines ist ein elektrisches Feld E₀, welches durch die zwischen der Kraftfahrzeug karosserie und der Elektrode 6 auftretende Kapazi tät C₀ fließt. Das andere ist das elektrische Feld E_E, das durch die Kapazität C_E1 zwischen Erde und der Elektrode 6 fließt. Das elektrische Feld E_E fließt durch die zwischen Erde und der Kraftfahr zeugkarosserie erzeugte Kapazität C_E0 zu der Elek trode 7. Wenn das Kraftfahrzeug 9 in einem derarti gen Zustand betrieben wird, schwingt die Kapazität C_E0 zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie und der Erde sowie die Kapazität C_E1 zwischen der Elektro de 6 und Erde. Dies bedeutet, daß die Entfernung (Kapazität) zwischen den Elektroden 6 und 7 unter Erzeugung einer Kapazitätsmodulation variiert. Daher kann eine Fehlfunktion auftreten, wenn die Empfindlichkeit der Kraftfahrzeugstoßstange erhöht wird.

Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichti gung der oben beschriebenen Situationen erzielt worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Kraftfahrzeugstoßstange in Vorschlag zu bringen, bei der die Stoßstange in einem weiten Bereich Objekte wie einen Pfeiler oder einen menschlichen Körper ohne Fehlfunktion detek tieren kann.

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einen Hochfrequenz-Näherungsschalter verwendende Kraftfahrzeugstoßstange in Vorschlag zu bringen, wobei die Stoßstange ein sich einem Kraft fahrzeug näherndes Objekt ohne Fehlfunktion detek tieren kann, sogar dann, wenn das Kraftfahrzeug gefahren wird.

Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einen Hochfrequenz-Näherungsschalter verwendende elektronische Kraft fahrzeugstoßstange in Vorschlag zu bringen, welche frei vom Einfluß der Erdoberfläche ist und bei der die Empfindlichkeit sogar bei Kraftfahrzeugen mit niedrigen Stoßstangen-Montagepositionen erhöht werden kann.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem wird erfin dungsgemäß gelöst durch eine elektronische Kraftfahrzeugstoßstange mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, durch eine elektroni sche Kraftfahrzeugstoßstange mit den im Patentanspruch 5 angegebenen Merkmalen, durch eine elektronische Kraftfahrzeugstoßstange mit den im Patentanspruch 8 angegebenen Merkmalen sowie ferner durch eine elektronische Kraftfahrzeugstoßstange mit den im Patentanspruch 13 angegebenen Merkmalen. Den Unteransprüchen sind jeweils vorteilhafte Weiterbildungen entnehmbar.

Eine elektronische Kraftfahrzeugstoßstange ist vorgesehen, welche aufweist: Eine Anzahl von in einer Kraft fahrzeugstoßstange vorgesehenen Sensorabschnitten, die Sensorplatten, erste Belastungsspulen sowie einen Teilerkondensator aufweisen, einen Bezugs schwingkreis, der einen Bezugskondensator, eine zweite Belastungsspule und einen Teilerkondensator enthält, eine Oszillatorstufe, die jeden der Sen sorabschnitte und den Bezugsschwingkreis über Schalteinrichtungen ansteuert, eine Detektorstufe zum Detektieren eines Ausgangssignals der Oszilla torstufe, eine Diskriminatorstufe zum Diskriminie ren eines Ausgangssignals der Detektorstufe und zum Liefern des diskriminierten Signals an eine der Sensorstufe und dem Bezugsschwingkreis entsprechen de Ausgangsstufe, eine Synchroneinrichtung zum synchronen Schalten der Schalteinrichtungen und der Diskriminatorstufe, einen Gleichstromverstärker, in welchem ein Ausgangssignal auf einen Nullpunkt als Bezugsspannung für das dem Bezugsschwingkreis entsprechende Ausgangssignal abgeglichen wird, und einen Komparator, in welchem ein Ausgangssignal infolge der Bezugsspannung auf eine Binärumwand lungs-Referenz abgeglichen wird.

Ferner ist eine einen Hochfrequenz-Näherungsschalter verwendende elektronische Kraftfahrzeugstoßstange vorgesehen, welche einschließt: Sensorplatten, die zwei Parallelplattenelektroden aufweisen, welche in einer Kraftfahrzeugstoßstange angebracht sind, welche geteilte Elektroden, die einem zu detektie renden Objekt gegenüberstehen, aufweist, wobei jede der geteilten Elektroden an eine Oszillatorschal tung bzw. an eine Abstimmschaltung angeschlossen sind; eine Einrichtung zum Detektieren eines von der Abstimmschaltung infolge eines durch die Oszillatorschaltung fließenden Hochfrequenzstromes erzeugten Hochfrequenz-Ausgangssignals, sowie eine Einrichtung zum Detektieren eines Hindernisses durch eine Veränderung des Hochfrequenz-Ausgangs signals.

Ferner ist eine einen Hochfrequenz-Näherungs schalter verwendende elektronische Kraftfahrzeug stoßstange vorgesehen, welche einen Hauptsensorab schnitt mit aus parallelen Elektroden, die derart angeordnet sind, daß sie einem möglichen zu detek tierenden Objekt gegenüberstehen, zusammengesetzten Sensorplatten sowie einen Subsensorabschnitt mit aus entweder vertikal oder schräg abwärts gerichte ten parallelen Elektroden zusammengesetzten Sensor platten aufweist, wobei der Hauptsensorabschnitt und der Subsensorabschnitt derartig angeordnet sind, daß ein Teil der Bodenoberfläche innerhalb eines Empfindlichkeitsverteilungsbereiches des Hauptsensorteils ebenfalls innerhalb eines Empfind lichkeitsverteilungsbereiches des Subsensor abschnitts enthalten ist, um so aus einem aus einem Schwingungsausgangssignal des Hauptsensorabschnitts gewonnenen Detektionssignal durch Unebenheiten der Bodenoberfläche verursachtes und aus dem Schwin gungsausgangssignal des Subsensorabschnitts gewon nenes Rauschen zu entfernen.

Im folgenden werden die vorliegende Erfindung sowie deren Funktionsprinzip sowie weitere Vorteile an hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines herkömmlichen, ein Hindernis wahr nehmendes Stoßstangensystems darstellt.

Fig. 2 ist eine Darstellung, welche das Prinzip eines herkömmlichen Hochfrequenz-Nähe rungsschalters darstellt.

Fig. 3 ist eine Darstellung, welche die Kapazi tät zwischen einem Objekt und einer herkömmlichen, einen Hochfrequenz-Nähe rungsschalter verwendenden elektronischen Kraftfahrzeugstoßstange darstellt.

Fig. 4 ist eine Darstellung, die die Wirkung der Bewegung eines Kraftfahrzeuges auf eine Kapazität darstellt.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungs beispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht der Gesamtanordnung der vorliegenden Erfin dung.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfin dung.

Fig. 8 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit einer auf ein Objekt bezogenen Entfernung von einem Ausgangssignal.

Fig. 9 stellt ein Diagramm aufgenommener Daten, die eine Abhängigkeit nach Fig. 8 zeigen dar.

Fig. 10 ist ein Schaltbild eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfin dung.

Fig. 11 zeigt ein Schaltbild einer Schalteinrich tung unter Verwendung eines Transistors.

Fig. 12 zeigt ein Schaltbild eines anderen Aus führungsbeispiels einer Schalteinrich tung, welche für die vorliegende Erfin dung verwendet werden kann.

Fig. 13 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit zwischen einem veränderbaren Kondensator und einer Rückspannung.

Fig. 14 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnung von Sensorplatten-Elek troden zeigt, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden können.

Fig. 15 zeigt eine erfindungsgemäße Sensorplat tenanordnung.

Fig. 16 zeigt ein Schaltbild eines Hauptteils der vorliegenden Erfindung.

Fig. 17 zeigt ein Ersatzschaltbild der in Fig. 16 dargestellten Schaltung.

Fig. 18 zeigt ein Diagramm, das die Abhängigkeit zwischen einer Frequenz und einem Aus gangssignal bei der vorliegenden Erfin dung darstellt.

Fig. 19 ist eine Darstellung, die ein zwischen einem Menschen und erfindungsgemäßen Sensorplatten auftretendes elektrisches Feld zeigt.

Fig. 20 ist eine Darstellung eines Ausführungs beispiels einer anderen erfindungsgemäßen Anordnung der Sensorplatten.

Fig. 21 ist eine Darstellung, die die Konstrukti on von Sensorplatten zum Detektieren einer Anzahl von Objekten darstellt.

Fig. 22 ist eine Ansicht, die ein Ausführungsbei spiel einer erfindungsgemäßen elektroni schen Kraftfahrzeugstoßstange darstellt.

Fig. 23 zeigt ein Schaltbild eines erfindungsge mäßen Ausführungsbeispiels zum Detektie ren einer Anzahl von Objekten.

Fig. 24 zeigt ein Schaltbild einer erfindungsge mäßen Anzeigestufe.

Fig. 25 zeigt ein Schaltbild eines anderen erfin dungsgemäßen Ausführungsbeispiels zum Detektieren einer Anzahl von Objekten.

Fig. 26 ist eine Ansicht, die ein anderes erfin dungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Anordnung der Sensorplatten zum Detektie ren einer Anzahl von Objekten darstellt.

Fig. 27 zeigt ein Schaltbild der Oszillator schaltung für Sensorplatten zum Detektie ren einer Anzahl von Objekten nach Fig. 26.

Fig. 28 ist eine Darstellung der Empfindlich keitsverteilung von Parallelelektroden- Sensorplatten für das Kraftfahrzeug.

Fig. 29 zeigt ein Diagramm eines Beispiels einer Verbesserung der Empfindlichkeitsvertei lungs-Charakteristik.

Fig. 30 zeigt eine Darstellung eines erfindungs gemäßen Ausführungsbeispiels der Anord nung der Sensorplatten der elektronischen Kraftfahrzeugstoßstange.

Fig. 31 ist eine Ansicht eines anderen erfin dungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Anordnung der Sensorplatten der elektro nischen Kraftfahrzeugstoßstange.

Fig. 32 zeigt ein Schaltbild zum Veranschaulichen des Betriebs der vorliegenden Erfindung.

Fig. 33A bis 33D stellen Zeitsteuerdiagramme der, die den Betrieb der in Fig. 32 dargestellten Schaltung zeigen.

Fig. 34 zeigt ein Schaltbild einer anderen Aus führungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 35A bis 35F stellen Zeitsteuerdiagramme dar, die den Betrieb der in Fig. 34 dargestellten Schaltung zeigen.

Unter Bezugnahme auf ein in Fig. 5 gezeigtes Schaltbild wird nunmehr der Betrieb einer erfin dungsgemäßen Anordnung beschrieben. In Fig. 5 vertritt ein Sensorabschnitt 40 eine Anzahl von Sensorabschnitten. Der Sensorabschnitt 40 und ein Bezugsschwingkreis 41 sind jeweils nacheinander über durch Taktimpulse X und Y gesteuerte Analog schalter AG1 bzw. AG2 mit einem Oszillator 42 ver bunden. Die Ausgangssignale des Oszillators 42 an einem Sensorplattenkondensator Cc oder an einem Be zugskondensator C sind durch Einstellen veränder licher Kondensatoren C1 und C2 in dem Sensorab schnitt 40 auf einen praktisch gleich großen Wert eingestellt. Ein mittels eines Detektors 43 durch einen Spannungsfolger 44 mit hoher Impedanz detek tiertes Ausgangssignal entsprechend jedem mittels eines durch den Sensorabschnitt 40 und den Bezugs schwingkreis 41 vertretenen Sensor detektierten Ausgangssignals wird jeweils mittels mit den Ana logschaltern AG1 und AG2 synchronisierter Analog schalter AG3 bzw. AG4 diskriminiert. Die detektierten Ausgangssignale aus den Analogschal tern AG3 und AG4 werden jeweils entsprechend durch ein Filter R1 und C6 bzw. R2 und C7 geglättet.

Dann wird das jedem durch den Sensorabschnitt 40 vertretenen Sensor entsprechende detektierte Aus gangssignal einem nicht-invertierenden Eingang eines Gleichstromverstärkers Amp2 eingespeist, während das dem Bezugsschwingkreis 41 entsprechende detektierte Ausgangssignal einem invertierenden Eingang des Gleichstromverstärkers Amp2 eingespeist wird, wodurch diese Ausgänge durch einen veränder lichen Widerstand VR1 auf einen Nullpunktwert als Bezugsspannung abgeglichen werden, um so die Ver änderung eines Ausgangssignals infolge Temperatur drift oder dergleichen zu kompensieren. Ein verstärktes Ausgangssignal aus dem Verstärker Amp2 wird durch einen Komparator Comp in einen Binärwert umgewandelt, wobei ein Bezugswert durch einen veränderlichen Widerstand VR3 einreguliert wird. Die Verstärkung des Gleichstromverstärkers Amp2 wird durch einen veränderlichen Widerstand VR2 eingestellt.

Fig. 6 stellt eine konzeptmäßige Ansicht des Gesamtaufbaus der vorliegenden Erfindung dar, während Fig. 7 ein Blockschaltbild der in Fig. 6 dargestellten Anordnung zeigt. Eine elektronische Stoßstange umfaßt einen Sensorabschnitt 50, eine Detektorstufe 60, eine Rücksetzstufe 53 und eine Anzeigestufe 54. Der Sensorabschnitt 50 hat die Funktion eines Kondensators aus zwei parallelen Platten 51 und 52, wobei mehrere Sensorabschnitte in einer Kunststoffstoßstange vorgesehen und ent sprechend an einem Chassis eines Kraftfahrzeuges mit Bolzen 53 befestigt sind. Zwei der Sensorab schnitte 50 sind in dem Vorderteil des Kraftfahr zeuges vorgesehen und eines oder zwei von ihnen sind in dem hinteren Teil des Kraftfahrzeuges vor gesehen. Die Detektorstufe 60 umfaßt einen Oszillator 61, einen Gleichstromverstärker 62 und eine Steuerungsstufe 63. Ein von dem Oszillator 61 detektiertes Ausgangssignal wird verstärkt, während es in dem Gleichstromverstärker 62 kompensiert wird, wobei das verstärkte Ausgangssignal der Steuerungsstufe 63 zugespeist wird. Die Steuerungsstufe 63 vergleicht das Ausgangssignal mit einem durch eine Bezugsspannung entsprechend einem Bezugsschwingkreis eingestellten Bezugswort, wodurch ein in einen Binärwert umgewandeltes Signal durch die Rücksetzstufe 53 in die Anzeigestufe 54 eingespeist wird. Die Rücksetzstufe 53 speist der Anzeigestufe 54 ein Kontaktsignal ein und aktiviert ein Schaltungssystem, wenn die Kraftfahrzeug geschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht. Die Anzeigestufe 54 ist in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges vorgesehen und gibt mittels einer Kontrollampe oder eines Warntones eine Warnung.

Wenn die elektronische Kraftfahrzeugstoßstange gemäß dem oben beschriebenen Aufbau verwendet wird, besteht zwischen einer Entfernung L von einem Objekt und einem Ausgangssignal V₀ ein Zusammenhang ähnlich einer in Fig. 8 dargestellten Exponential funktion. Wenn die Stoßstange ein Signal empfängt, daß das Kraftfahrzeug innerhalb einer Entfernung von 50 cm sich an das Objekt annähert, wird das Kraftfahrzeug veranlaßt, vorsichtig abzubremsen und bei einer Distanz von 10 cm bis 20 cm zu dem Objekt anzuhalten. Eine derartige Entfernung ermöglicht einen vergrößerten Bereich einer Veränderung in dem detektierten Ausgangssignal und die Verwendung der oben beschriebenen Schaltung aus Fig. 5. Ein Merkmal der Schaltung ist, daß sie unbestimmt fort gesetzt betrieben werden kann. Das heißt, wenn das bei einer Entfernung von 10 cm bis 20 cm zu dem Objekt angehaltene Kraftfahrzeug wieder in Bewegung gesetzt wird, wird eine Warnung, daß sich ein Objekt nähert, gegeben. Fig. 9 zeigt tatsächliche Daten, die die oben vorgestellte Beziehung anzei gen. Darüber hinaus kann ein Positionszusammenhang zwischen dem Kraftfahrzeug und einem sich dem Kraftfahrzeug nähernden Objekt durch die Länge der Intervalle zwischen den Warntönen dargestellt werden.

Im folgenden wird eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenn beispielsweise die beiden Sensorabschnitte jeweils entsprechend sowohl am Vorderteil als auch am Rückteil des Kraftfahr zeuges vorgesehen sind und ein Speisekabel zwischen einem Oszillator und diesen Sensorabschnitten ver wendet wird, können in dem Kraftfahrzeug Störungen auftreten. Daher kann eine elektronische Kraft fahrzeugstoßstange gemäß dem oben beschriebenen Prinzip gebildet werden, wenn in jedem der Sensor abschnitte ein Oszillator vorgesehen ist.

Fig. 10 zeigt ein Schaltbild einer derartigen Abwandlung. Zwei Sensorabschnitte 70 und 71 sind in Fig. 10 dargestellt. Die Sensorabschnitte 70, 71 und ein Bezugsschwingkreis 72, die jeweils ent sprechend mit Oszillatoren 73, 74 bzw. 75 versehen sind, sind jeweils über durch die durch einen Ring zähler 79 jeweils entsprechend erzeugten Takt impulse X, Y und Z gesteuerte Analogschalter AG5, AG6 bzw. AG7 mit einer Stromversorgung V verbunden. Durch Detektoren 76 bis 78 jeweils entsprechend den Sensorabschnitten 70 bis 71 bzw. dem Schwingkreis 72 detektierte Ausgangssignale S1, S2 und S3 werden jeweils durch die mit den Analogschaltern AG5, AG6 und AG7 synchronisierten Analogschalter AG8, AG9 bzw. AG10 durchgeschaltet. Die resultierenden Aus gangssignale S1 bis S3 werden jeweils durch Filter, die je einen Widerstand und einen Kondensator auf weisen, geglättet und repräsentieren ein sich dem Kraftfahrzeug näherndes Objekt mittels derselben Signalverarbeitungseinrichtung wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. In Fig. 10 sind die Gleichstromverstärker fortgelassen und nur die beiden Komparatoren Comp10 und Comp11 dargestellt. Da die Oszillatoren nicht gleichzeitig oszillieren, interferieren sie in diesem Fall nicht miteinander.

Es erscheint schwierig, eine Verdrahtung von den Oszillatoren 73 bis 75 zur Stromversorgung V herzu stellen, da eine Anzahl von Drähten erforderlich ist, aber in der vorliegenden Erfindung wird ein Signal ausgegeben, nachdem es detektiert ist, so daß die Verdrahtung der Oszillatoren 73 bis 75 an die Stromversorgung V leicht geschaffen werden kann. Wenn dieselben Schaltungsteile wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform für die Schal tung eines Oszillators verwendet werden, bleiben die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung fast unverändert.

Zusätzlich wird im folgenden eine Schalteinrichtung beschrieben. Die oben beschriebene Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem der Analogschalter für eine Schalteinrichtung verwendet wird, die die Sensorabschnitte und den Bezugsschwingkreis mit dem Oszillator verbindet. Wenn eine Schaltung in einge schaltetem Zustand ist, beträgt in diesem Fall beispielsweise der Widerstand eines Analogschalters vom CMOS-Typ 100 bis 500 Ω, wobei eine geringfügige Abschwächung eintritt. Wenn ein Transistor als Schalteinrichtung verwendet wird, kann seine Ver wendung für ein kleines Signal eines Hochfrequenz signals gerechtfertigt werden. Im Fall eines Groß signals kann das Signal in einer Art und Weise hindurchgeleitet werden, daß ein PNP-Transistor und ein NPN-Transistor wie in Fig. 11 dargestellt umge kehrt miteinander verbunden sind, wobei Ansteuer-Impulse entsprechend in eine negative bzw. eine positive Phase eintreten und die Transistoren so gleichzeitig eingeschaltet werden. Auch in diesem Fall tritt jedoch ein Widerstand auf.

Als eine Gegenmaßnahme kann ein hervorragendes Resultat mittels der im folgenden beschriebenen Schalteinrichtung erzielt werden. Fig. 12 zeigt ein Schaltbild einer eine derartige Schalteinrichtung verwendenden Oszillatorstufe. Ein Zusammenhang zwischen Koppelkondensatoren C1, C2 und C3 und der Kapazität CD veränderbarer Kondensatoren (insbeson dere Kapazitätsdioden) VD1 und VD2 lautet CD « C1, C2, C3. Die Schaltung schaltet durch, wenn ein Transistor Q2 oder ein Transistor Q3 im gesperrten Zustand ist. Das heißt, im Fall von V1 V2 wird die Kapazität CD der veränderbaren Kondensatoren VD1 und VD2 veranlaßt, so groß wie in Fig. 13 gezeigt zum werden. Wenn ein Kondensator CDA1 von VA1 (VA1 = V1 - V2) der optimale Kondensator als ein Koppelkondensator ist, wird dann der Sensorab schnitt 40 mit der Oszillatorstufe 42 verbunden. Wenn sich andererseits der Transistor Q3 im leiten den Zustand befindet ("ON"), ist die Spannung von (V1 - V3) hoch und die Kapazität CDA2 eines verän derbaren Kondensators VD2 klein, so daß er durch den Transistor Q3 an Masse und daher parallel zu einem Kondensator C₀ eines Tankkreises mit einer Frequenz f₀ geschaltet ist. Er wird nicht durch eine Resonanzfrequenz beeinflußt.

Da die Anzahl der verwendeten Hochfrequenzsensoren veranlaßt wird, nicht zu gleichen Zeit zu schwin gen, interferieren sie wie oben beschrieben bei einer erfindungsgemäßen elektronischen Kraftfahr zeugstoßstange nicht miteinander. Darüber hinaus werden Wirkungen von Temperaturveränderungen oder dergleichen ausgegeben und durch einen stabilisier ten Bezugskondensator kompensiert und eine Binärum wandlungsreferenz wird abgeglichen. Daher tritt eine Fehlfunktion nicht auf.

Um die oben mit Bezug auf Fig. 3 und 4 beschriebene Fehlfunktion zu vermindern oder auszuschließen, muß der Einfluß der Oszillation der Kapazität C_E0 zwischen dem Boden und der Kraftfahrzeugkarosserie und der Kapazität C_E1 zwischen der Elektrode 6 und dem Boden vermindert werden. Um dies zu erreichen, können die Elektroden 6 und 7 der Sensorplatten dem zu detektierenden Objekt gegenübergestellt werden. Fig. 14 zeigt eine Anordnung der Elektroden 11 und 12, die in derselben Ebene angeordnet sind. In Fig. 14 tritt ein von der Elektrode 11 abgestrahltes elektrisches Feld in die Elektrode 12 durch die Kraftfahrzeugkarosserie 13 oder durch den Raum ein. Wenn eine. Person 14 sich der Kraftfahrzeug karosserie 13 in dem oben genannten Zustand nähert, beeinflußt sie die Elektrode 11 ohne Rücksicht auf den Boden, und die Kraftfahrzeugstoßstange wird betätigt. Das heißt, falls das Kraftfahrzeug sich bewegt, wird es nicht durch den Boden beeinflußt.

In diesem Fall müssen die Elektroden 11 und 12 um eine Breite von ungefähr W voneinander getrennt werden, wenn eine Entfernung L zwischen den Elek troden 11 und 12 und der Kraftfahrzeugkarosserie 13 zu kurz ist, da beide Elektroden 11 und 12 mitein ander kurzgeschlossen sind. Beispielsweise kann, unter der Annahme, daß die Breite der Elektroden 11 und 12 jeweils 100 mm beträgt, eine Empfindlichkeit (eine maximal wahrnehmbare Entfernung) von 500 mm bis 600 mm ohne eine Beabstandung von 100 mm oder mehr als Entfernung L nicht erzielt werden. Die Elektroden 11 und 12 bilden eine Form einer Dipol-Antenne und die Abstrahlung einer elektromag netischen Welle weist einen großen Bereich auf. Wenn die Entfernung L größer als 100 mm ist, kann die Konstruktion einer Stoßstange an Grenzen stoßen. Das ist kein empfehlenswerter Weg. In Erwägung der oben beschriebenen Beschreibung können die einem zu detektierenden Objekt gegen überstehenden Elektroden 20 bis 22 erfindungsgemäß effektiv zum Detektieren eines Objektes wie einer Person 14 in dem elektrischen Feld benutzt werden, so daß der Einfluß einer Kapazität C_E gegen den Boden vermindert wird.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Sensor platten wird im folgenden gezeigt. Als Ergebnis einer Untersuchung beträgt ein Einfluß einer Oszil lation einer Kapazität gegen den Boden während der Fahrt ungefähr 1/2, wenn das Flächenverhältnis einer oszillatorseitigen Elektrode 21 und einer abschaltungsseitigen Elektrode 22 "1 : 1" beträgt und deren Empfindlichkeit verglichen mit derjenigen der nicht geteilten Elektroden gleich sind. Es ist bekannt, daß die Sensorplatten nicht durch eine Oszillation beeinflußt werden, wenn das Flächen verhältnis "5 : 1" beträgt. Es ist zu bevorzugen, daß Kristall oder dergleichen in der Praxis für die Sensorplatten benutzt wird, daß die oszillatorsei tige Elektrode 21 so klein wie nur möglich gemacht wird und in dichter Nachbarschaft und parallel zu der abstimmschaltungsseitigen Elektrode 22 in transversaler Richtung angebracht ist. Die oszilla torseitige Elektrode 21 kann zwischen den abstimm schaltungsseitigen Elektroden 22A gehaltert sein, wie in Fig. 20 gezeigt.

Als nächste Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in welchem eine Anzahl von Abstimm schaltungen zum Detektieren der Position eines zu detektierenden Objektes und eine Bezugsschaltung mit einer stabilisierten Umgebungs-Bezugskapazität zum Kompensieren einer Veränderung der Sensorplat ten-Kapazität durch Temperatur und Umgebung nebeneinander angeordnet sind.

Bei einem Aufbau der Sensorplatten wie in Fig. 21 gezeigt wird eine Abstimmschaltung auf den geteil ten Elektroden 221, 222, - - - - und 22N (um die Beschreibung zu halten, wird die Anzahl der Elek troden in dieser Ausführungsform gleich zwei ge setzt), gebildet, wenn eine abstimmschaltungsseiti ge Elektrode 22 in zwei oder mehr Teile geteilt ist, und eine Detektion kann bei jeder Elektroden position ausgeführt und eine Position eines Ob jektes bestimmt werden. Fig. 22 zeigt eine konkrete Gestalt derartiger Sensorplatten. Die aus einem dünnen Metall wie Aluminiumfolie hergestellten Elektroden 20, 21, 221 und 222 sind an der Innen seite und an der Außenseite eines Kunststoffschaum trägers 23 des Streifen-Typs angeklebt und in einer Stoßstange mit einer Detektorstufe 24 versehen. Wenn jedoch eine Anzahl von Schaltungssystemen in einem engen Bereich zur gleichen Zeit oszillieren, interferieren sie miteinander und eine Fehlfunktion tritt auf. Daher wird jede Elektrode 221 und 222 sequentiell mit der Abstimmschaltung durch Schalten eines Schalters verbunden und ein Ausgangssignal wird ausgegeben.

Fig. 23 zeigt die oben beschriebene Schaltung. Beide eine Elektrode 221 oder 222 aufweisenden Sensorplatten werden sequentiell mittels durch von einem Ringzähler 80 erzeugter Taktimpulse X und Y gesteuerter Analogschalter ANG1 und ANG2 mit der Abstimmschaltung 31 verbunden. Eine Bezugsschaltung 81 wird über einen Analogschalter ANG5, der durch einen Taktimpuls Z aus dem Ringzähler 80 gesteuert wird, mit der Abstimmschaltung 31 verbunden. Ein von der Abstimmschaltung 31 gewonnenes Modulations signal wird durch einen Detektor 82 detektiert und dann für beide Sensorplatten 221 und 222 durch Analogschalter ANG6 und ANG7, die durch einen Spannungsfolger OP1 mit den Taktimpulsen X und Y synchronisiert sind, diskriminiert. Ein Ausgangs signal der Bezugsschaltung 81 wird ebenfalls durch den Analogschalter ANG5 der Abstimmschaltung 31 zugespeist, und dann wird das abgestimmte Signal durch den Detektor 82 detektiert. Das detektierte Signal wird durch den Spannungsfolger OP1 und einen Analogschalter ANG8 geglättet, und das geglättete Signal wird zu den Gleichstromverstärkern Amp1 und Amp2 und den Komparatoren Comp1 bzw. Comp2 als entsprechende Bezugsspannung übertragen. Ausgangs signale vom beiden Sensorplatten 221 und 222 werden durch die Gleichstromverstärker Amp1 und Amp2 ver stärkt, nachdem sie geglättet sind. Die ent stehenden Ausgangssignale werden jeweils durch die Komparatoren Comp1 bzw. Comp2 in die Binärwerte umgewandelt, und daher kann die Anwesenheit eines Hindernisses mitsamt seiner Position detektiert werden.

Ein Grund für die Verwendung der Analogschalter ANG3 und ANG4 liegt im folgenden: Wenn keine Ana logschalter ANG3 und ANG4 vorgesehen sind, wenn die Elektrode 221 in einer aktiven Situation, die Sen sorplatten in einem Zustand hoher Impedanz sind und ein Hindernis sich der Elektrode 222 extrem nähert (ein Mensch berührt direkt die Elektrode mit einer Hand), wird die Elektrode 222 in einem aktiven Zustand direkt beeinflußt, ein Ausgangssignal wird moduliert und nicht justierbare Phänomene treten auf. Die Sensorplatten werden jeweils durch die Analogschalter ANG3 und ANG4 kurzgeschlossen, wo durch das Phänomen ausgeschaltet werden kann.

Darüber hinaus ist in Fig. 23 die Bezugsschaltung 81, welche eine gegenüber einer Veränderung in der Umgebung wie einer Temperaturdrift stabilisierte Bezugskapazität C_S aufweist, über den Analogschal ter ANG5 mit der Abstimmschaltung 31 verbunden äquivalent zu den die Elektroden 221 und 222 aufwe isenden Sensorplatten. Ein über den Analogschalter ANG5 mit der Bezugskapazität C_S verbundener Ausgang der Abstimmschaltung 31 wird diskriminiert und dann geglättet, die Stromdirektverstärker Amp1 und Amp2 werden auf einen Nullpunkt abgeglichen, wodurch eine Referenz für die Binärumwandlung durch die Komparatoren Comp1 und Comp2 für die jeweiligen verstärkten Ausgangssignale durch die Bezugs spannung einreguliert wird. Die detektierten Aus gangssignale betätigen Relais RY1 und RY2 einer Anzeigestufe 83, welche im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges wie in Fig. 24 gezeigt vorgesehen ist, und geben mittels eines Kontrollämpchens oder eines Warntones eine Warnung. Zwischen dem Detektorabschnitt 83 eingesetzte Spulen CH1 bis CH4 verhindern eine Fehlfunktion, die auftreten kann, wenn die Elektroden 20, 21, 221 und 222 an einer Stoßstange befestigt werden. Wenn die Stoßstange aus Metall gefertigt ist, tritt keine Störung auf, wenn sie jedoch aus Kunststoff gefer tigt ist, kann sie nicht an Masse gelegt werden, und Leitungen (einschließlich Signalleitungen), die zwischen einer Stromversorgung 84 und den Sensor platten vorgesehen sind, werden von Hochfrequenz strom durchflossen, ein elektrisches Feld wird erzeugt.

Mit einer in Fig. 25 dargestellten Schaltung, welche eine Modifikation der in Fig. 23 dargestell ten Schaltung darstellt, kann nunmehr dasselbe Ergebnis erzielt werden. In diesem Fall sind Abstimmschaltungen 31 (31A, 31B, 31C) in beiden Sensorplatten und in der Bezugsschaltung 81 vorge sehen, wobei deren Ausgangssignale jeweils mit einer Zeitdifferenz versehen sind und den Verarbei tungsschaltungen der nächsten Stufe durch Analog schalter ANG9, ANG10 und ANG11 zugespeist werden.

Wie oben beschrieben, kann die Elektrode 211 der Abstimmschaltungsseite geteilt werden und weist dann eine Mehrfach-Sensitivität auf, aber wenn ein Objekt sich der in Fig. 21 gezeigten Elektrode nähert, tritt eine Oszillationswirkung in der Elektrode 222 auf, welche eine Fehlfunktion verur sacht. Daher tritt der Einfluß nicht auf, wenn, wie in Fig. 26 gezeigt, die Elektrode 21 einer Oszilla torschaltungsseite ebenfalls in Elektroden 211 und 212 geteilt und entsprechend den Elektroden 221 und 222 angeordnet wird. In diesem Fall wird die in Fig. 23 dargestellte Oszillatorschaltung 30 gleich derjenigen aus Fig. 27 gewählt. Das heißt, eine Abstimmschaltung der Seite der Elektroden 221 und 222 und eine Oszillatorschaltung der Elektroden 211 und 212 können miteinander durch Verwendung der Analogschalter ANG12 und ANG13 über die Taktimpul se X und Y miteinander synchronisiert werden. Fer ner kann eine Interferenz zwischen der Abstimm schaltung und der Oszillatorschaltung durch Vor sehen eines festgesetzten Widerstandswertes ohne Verwendung der Analogschalter verhindert werden. Wenn dieser Wert geeignet gewählt wird, können bei einer bestimmten Empfindlichkeit alle Analog schalter fortgelassen werden. Transistoren oder veränderbare Kondensatoren können anstelle der Analogschalter als Schalteinrichtungen verwendet werden.

Wie oben beschrieben, kann bei einer erfindungsge mäßen Gestaltung von Sensorplatten ein elektrisches Feld vor einer Elektrode zum effektiven Detektieren eines Objektes benutzt werden und eine Kapazität gegenüber dem Boden verursacht eine Fehlfunktion, während das Kraftfahrzeug in Bewegung ist. Da eine Anzahl der Sensorplatten in einem engen Bereich angeordnet werden kann, ohne zu interferieren, kann das Vorhandensein eines Hindernisses und dessen Position detektiert werden. Darüber hinaus kann eine Veränderung der Sensorplatten infolge einer Umgebung immer durch Verwendung eines Bezugswertes kompensiert werden.

Bei dem in den Fig. 2 bis 4 beschriebenen Stand der Technik aus der japanischen Offenlegungsschrift 186773/1985 wird ein menschlicher Körper oder dergleichen als Ergebnis eines Einflusses auf den Oszillator infolge der Hinzufügung der Kapazität C_T zwischen der Person 10 und der Elektrode 6 als auch anderer Kapazitäten, wie etwa der Kapazität C_E1 zwischen der Elektrode 6 und dem Boden und der Kapazität C_E zwischen der Kraftfahrzeugkarosserie 9 des Kraftfahrzeuges und dem Boden auf die Kapazi tät C_c der Sensorplatten 6 und 7 detektiert. Wenn die Bodenoberfläche nicht eben ist, schließt eine derartige Detektion daher das Risiko einer Fehl funktion infolge von Fluktuationen der elektrosta tischen Kapazität ein, wenn das Kraftfahrzeug sich einem Hindernis nähert. Um dieses Problem zu ver meiden, wird vorstehende Erfindung in Vorschlag gebracht. Der Vorschlag ist in Fig. 16 schematisch dargestellt. Auf die Fig. bezugnehmend, ist die Elektrode, welche derart angeordnet ist, so daß sie dem möglichen zu detektierenden Objekt gegenübersteht, in zwei Elektroden 21 und 22 aufge teilt, wobei die Elektrode 21 mit der Oszillator schaltung 30, die andere Elektrode 22 mit der Ab stimmschaltung 31 verbunden ist. Bei dieser Anor dnung ist das elektrische Feld vor den Sensor platten bei der Detektion wirksam benutzt, wodurch der Einfluß der Kapazität bezüglich des Bodens vermindert ist.

Wenn jedoch die Stelle, an welcher die Kraftfahr zeugstoßstange montiert ist, niedrig ist (z. B. 30 cm über dem Boden), wie in Fig. 28 gezeigt, wie insbesondere im Fall insbesondere eines Kraft fahrzeuges 100, erreicht der resultierende Empfind lichkeitsverteilungsbereich 103 die Boden oberfläche, wenn die Empfindlichkeit erhöht wird, so daß eine Entfernung von 50 cm bis 60 cm abge deckt wird, welche dann unvermeidbar detektiert wird. Daher tritt ein Problem dergestalt auf, daß die Empfindlichkeit nicht zu stark vergrößert werden kann. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es möglich, der Empfindlichkeitsverteilung eine Orien tierung zu verleihen. Insbesondere kann, wie in Fig. 29 dargestellt, die Empfindlichkeits verteilungs-Charakteristik durch Anordnen der zum Boden gerichteten Elektrode 102 in einer Weise verbessert werden, indem sie vor die wahrnehmungs seitige Elektrode 101 vorspringt, wodurch die elek trischen Feldlinien von den Sensorplatten 101 und 102 daran gehindert werden, sich in Richtung auf die Bodenoberfläche zu erstrecken. Diese Anordnung weist jedoch einen Nachteil auf, da ein Teil der elektrischen Feldlinien unvermeidlich durch die zum Boden gerichtete Elektrode 102 gefangen werden, wodurch die Empfindlichkeit vermindert wird. In diesem Zusammenhang wird die vorliegende Erfindung in Vorschlag gebracht.

Die Fig. 30 und 31 zeigen die erfindungsgemäße Anordnung von Sensorplatten der elektronischen Kraftfahrzeugstoßstange. In Fig. 30 sind Subsensor platten 111 vertikal abwärts gerichtet, wohingegen in Fig. 31 die Subsensorplatten 111 schräg abwärts gerichtet sind, so daß der Teil des Bodens schräg abwärts gerichtet ist, so daß der Teil der wahrzu nehmenden Bodenoberfläche dadurch dichter an dem durch die Hauptsensorplatten 110 zu detektierenden Teil der Bodenoberfläche ist. Obwohl die Subsensor platten 111 in Fig. 30 und 31 vertikal oder schräg abwärts gerichtet sind, können sie für die Sensor platten 110 vertikal oder schräg aufwärts gerichtet sein. Um unter Verwendung dieser Sensorplatten ein Hindernis zu detektieren, wird eine Signalverarbei tung durch eine in Fig. 32 dargestellte Schaltung durchgeführt.

In Fig. 32 wird eine Hochfrequenzschwingung f₀₁ aus einer Oszillatorschaltung OSC1 den Hauptsensorplat ten 110 zugespeist, und die Hauptsensorplatten 110 werden in einem Zustand verwendet, in dem eine Frequenz f₁₁ eines eine Kapazität C_c1 der Hauptsen sorplatten 110, einen Teilerkondensator C11 und eine Lastspule L1 aufweisenden Schwingkreis unge fähr die Frequenz f₀₁ aufweist. Das entstehende Ausgangssignal wird durch Detektoren (Dioden) D1 und D2 in ein DC-Ausgangssignal umgewandelt und danach durch einen Gleichspannungsverstärker ADA1 vom automatisch sich zurücksetzenden Typ verstärkt. Das verstärkte Ausgangssignal wird durch einen Komparator Comp1 in einen Binärwert umgewandelt, so daß ein Schalter gebildet wird. In dieser Ausfüh rungsform wird ein Relais durch das Ausgangssignal des Komparators Comp1 über einen Transistor ange steuert. Die Subsensorplatten 111 werden in einem ähnlichen Zustand eingesetzt, in welchem die Kapa zität C_c2 der Subsensorplatten 111, ein Teilerkon densator C12 und eine Lastspule L2 bereits in einer derartigen Weise abgeglichen sind, daß die Resonanzfrequenz f₁₂ sich der Frequenz f₀₂ einer Oszillatorschaltung OSC2 annähert. Das entstehende Ausgangssignal wird durch Detektoren (Dioden) D3 und D4 detektiert und danach durch einen Gleich spannungsverstärker ADA2 vom automatisch sich zurücksetzenden Typ verstärkt. Das verstärkte Ausgangssignal wird durch einen Komparator Comp2 in einen Binärwert umgesetzt und dann einem monostabi len Multivibrator 114 zugespeist. Ein Rücksetzim puls RP, der von dem monostabilen Multivibrator 114 ausgegeben wird, wird über einen Widerstand und eine Diode D6 dem Verstärker ADA1 zugespeist.

Im folgenden wird angenommen, daß die Subsensor platten 111 eine Unebenheit eines Teils der Boden oberfläche detektiert haben. In diesem Fall fällt das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung OSC2 ab. Der Abfall führt dazu, daß der Komparator Comp2 ein positives Ausgangssignal erzeugt und der monostabi le Multivibrator 114 einen negativen Impuls er zeugt, wobei diese Schaltungen eine Rücksetzschal tung zum Entladen eines Kondensators C1 des DC-Verstärkers ADA1 des Rücksetztyps sind. Dies wird unter Bezugnahme auf die in den Fig. 33A bis 33D dargestellten Zeitsteuerdiagramme veranschaulicht. Wenn die Wellen in der Bodenoberfläche sich in der in Fig. 33A gezeigten Weise verändern, sollte das Ausgangssignal des Verstärkers ADA1, wie durch die Zweipunkt-Kettenlinie in Fig. 33B angezeigt, abfal len. Tatsächlich erzeugen der Komparator Comp2 und der monostabile Multivibrator 114 jedoch einen Rücksetzimpuls RP, wie in Fig. 33D dargestellt, da das Ausgangssignal des Verstärkers ADA2 für die Subsensorplatten 111 ebenfalls wie in Fig. 33C dargestellt abfällt, wodurch der Verstärker ADA1 zurückgesetzt wird. Demgemäß wird - wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 33B angezeigt - ein Signal, das nicht die Wahrnehmung einer Veränderung in der Bodenoberfläche anzeigt, erzeugt, und das Relais wird nicht betätigt.

Die vorstehende, zur einfachen Veranschaulichung gewählte Beschreibung betrifft den Fall, in welchem die beiden Sensorplatten 110 und 111 gleichzeitig den gleichen Teil der Bodenoberfläche wahrnehmen. Tatsächlich wird die in Fig. 34 dargestellte Schal tung verwendet, um eine Signalverarbeitung durchzu führen, da eine Zeitdifferenz auftritt. In der Fig. stellen ein Eingang MAIN-DT und ein Eingang SUB-DT jeweils das Detektionsausgangssignal (A) der Haupt sensorplatten 110 bzw. das Detektionsausgangssignal (B) der Subsensorplatten 111, die beide in Fig. 32 gezeigt sind, dar. Ein Signal MAIN-ALARM und ein Signal SUB-ALARM, welche jeweils von einer automa tischen Hauptrücksetzschaltung 120 bzw. einer auto matischen Subrücksetzschaltung 121 ausgegeben wer den, werden verarbeitet und einer Zeiteinregulie rung durch die Steuerschaltung 122 unterworfen, so daß ein Relais 123 zum Alarm-Geben betätigt werden kann. Die Funktion der in Fig. 34 dargestellten Schaltung wird unter Bezugnahme auf das in den Fig. 35A bis 35F dargestellte Zeitsteuerdiagramm veran schaulicht.

Wenn das Signal MAIN-ALARM alleine durch die Schal ter-Schaltung 120 wie in Fig. 35A erzeugt worden ist, wird ein Signal ALARM-ON nach dem Ablauf einer Anstiegsverzögerungszeitperiode der Erzeugung durch Invertieren eines Anstiegsverzögerungs-Ausgangssig nals DSG wie in Fig. 35D und 35F gezeigt ausgege ben. Sogar wenn ein Signal SUB-ALARM durch die Schalter-Schaltung 121 während der Ausgabe des Signals ALARM-ON wie in Fig. 35C und 35F gezeigt erzeugt wird, wird das Signal SUB-ALARM unbeachtet gelassen, was dazu führt, daß die automatischen Rücksetz-Schalter-Schaltungen 120 und 121 nicht gesetzt werden. Wenn das Signal MAIN-ALARM inner halb der Anstiegsverzögerungszeitperiode nach der Erzeugung abgeschaltet wird, wird kein Signal ALARM-ON ausgegeben, wie in den Fig. 35A und 35F gezeigt. Die vorstehende Anordnung ermöglicht es, Fehlalarme infolge Rauschen in der Hauptschaltung zu vermeiden.

Wenn das Signal SUB-ALARM erzeugt worden ist, während das Signal MAIN-ALARM ausgeschaltet ist, oder wenn es nicht vollständig nach der Erzeugung der Signale MAIN-ALARM hindurchgegangen ist, werden MAIN-SET und SUB-SET erzeugt, was dazu führt, daß die automatischen Rücksetz-Schalter-Schaltungen 120 und 121 gesetzt werden. Der Pegel/die Pegel der aktuellen Eingangssignale/des aktuellen Eingangs signals werden gespeichert und gleichzeitig werden die gerade erzeugten Signale MAIN-ALARM und SUB- ALARM beendet. Die Signale MAIN-SET und SUB-SET sind derart, daß das Signal MAIN-SET zuerst, wie in Fig. 35D gezeigt, ausgegeben wird, und wenn dieses Signal beendet ist, das Signal SUB-SET, wie in Fig. 35E dargestellt, ausgegeben wird, da sie auf der Grundlage des Signals SUB-ALARM erzeugt werden (die automatische Rücksetz-Schalter-Schaltung 121 detektiert ein Signal, das die aktuelle Position des Kraftfahrzeuges zeigt). Wie oben beschrieben, detektieren und entfernen in einer erfindungsgemä ßen Kraftfahrzeugstoßstange die Subsensorplatten in den Hauptsensorplatten erzeugtes Bodenoberflächen-Rauschen zum Detektieren eines Hindernisses wie einer Person. Daher ist es möglich, die Empfind lichkeit ohne das Risiko der Fehlfunktion zu ver bessern, selbst wenn sich die Kraftfahrzeugstoß stange in einer Position niedrig zum Boden befin det.

Claims

1. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange, aufweisend:

a) eine Anzahl von in der Kraftfahrzeugstoßstange vorgesehenen Sensorabschnitten (50) jeweils mit Sensorplatten (51, 52), einer ersten Lastspule (L1) sowie einem veränderlichen Kondensator (C1);
b) einen einen Bezugskondensator (C), eine zweite Lastspule (L2) und einen veränderlichen Kondensator (C2) aufweisenden Be zugsschwingkreis (41):
c) eine Oszillatorstufe (42), welche jeden der Sensorabschnitte (50) und den Bezugsschwingkreis (41) über Schalteinrichtungen (AG1, AG2) ansteuert;
d) einen Detektorteil (43) zum Detektieren eines Ausganges der Oszillatorstufe (42);
e) eine Diskriminatorstufe zum Diskriminieren eines Ausgangs signals der Detektorstufe (43) und zum Liefern des diskrimi nierten Signals an eine dem Sensorabschnitt (50) und dem Bezugsschwingkreis (41) entsprechende Ausgangsstufe;
f) eine synchrone Einrichtung zum synchronen Schalten der Schalteinrichtung (AG1, AG2) und der Diskriminatorstufe;
g) einen Gleichstromverstärker (Amp2), wobei ein Ausgang des Gleichstromverstärkers (Amp2) auf einen Nullpunkt als Bezugs spannung für das dem Bezugsschwingkreis (41) entsprechende Ausgangssignal abgeglichen wird; und
h) einen Komparator (Comp), in welchem ein Ausgangssignal auf einen Bezugswert für eine Binärwertumwandlung aufgrund der Bezugsspannung abgeglichen wird.

2. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch eine Glättungseinrichtung (R1, C6, R2, C7) zum Glätten des jedem der Sensorabschnitte (50) entsprechenden Aus gangssignals der Detektorstufe (43).

3. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsfolger (44) vor der Glättungsein richtung (R1, C6, R2, C7) vorgesehen ist.

4. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorabschnitte (50) zweifach jeweils an einer Vorderstoßstange beziehungsweise an einer Hinterstoßstange montiert sind.

5. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange, aufweisend:

a) eine Anzahl von in der Kraftfahrzeugstoßstange vorgesehenen Sensorabschnitten (50) jeweils mit Sensorplatten (51, 52) und einer ersten Lastspule;
b) einen Bezugsschwingkreis (72) mit einem Bezugskondensator (C) und einer zweiten Lastspule;
c) eine Anzahl von Oszillatorstufen (73, 74, 75), welche an jedem Sensorabschnitt (50) und am Bezugsschwingkreis (72) vorge sehen sind;
d) eine Anzahl von ersten Schalteinrichtungen (AG5, AG6, AG7), welche je eine der Oszillatorstufen (73, 74, 75) mit einer Stromversorgung (V) verbinden;
e) eine Diskriminatorstufe zum Diskriminieren und Durchschalten von den Sensorabschnitten und dem Bezugsschwingkreis ent sprechenden Ausgangssignalen durch eine Anzahl von zweiten Schalteinrichtungen (AG8, AG9, AG10);
f) eine synchrone Einrichtung (79) zum synchronen Schalten der ersten (AG5, AG6, AG7) und der zweiten (AG8, AG9, AG10) Schalteinrichtungen;
g) Komparatoren (Comp10, Comp11), welche den Sensorabschnit ten (50) entsprechende Ausgangssignale mit einer Bezugsspan nung aus dem Bezugsschwingkreis (72) vergleichen.

6. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 5, gekenn zeichnet durch Detektoren (76, 77, 78) zum Detektieren der ent sprechenden Ausgangssignale der Oszillatorstufen (73, 74, 75).

7. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichstromverstärker die Ausgangssignale der den Sensorstufen entsprechenden Detektoren (76, 77, 78) verstär ken.

8. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange unter Verwendung eines Hochfrequenz-Näherungsschalters mit Sensorplatten, aufweisend:

a) zwei Parallelplatten-Elektroden (20, 221, 222), welche in der Stoßstange eines Kraftfahrzeuges montiert sind, welche eine geteilte Elektrode (221, 222), welche einem zu detektierenden Objekt (14) gegenübersteht, aufweist, wobei jedes Teil der geteilten Elektroden (221, 222) an eine Oszillatorschaltung (30) bzw. an eine Abstimmschaltung (31) angeschlossen ist;
b) eine Einrichtung zum Detektieren eines durch die Abstimm schaltung (31) infolge eines in der Oszillatorschaltung (30) fließenden Hochfrequenzstromes erzeugten Hochfrequenz-Aus gangssignals; und
c) eine Einrichtung zum Detektieren eines Objektes (14) durch eine Veränderung des Hochfrequenz-Ausgangssignals.

9. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 8, gekenn zeichnet durch

a) eine Bezugsschaltung (81) mit einer Bezugskapazität (C_S), die mit den Parallelplatten-Elektroden verbunden ist;
b) erste Schalteinrichtungen (ANG1, ANG2, ANG5) zum Verbin den der Sensorplatten und der Bezugsschaltung (81) mit einer Abstimmschaltung (31);
c) einen Detektor (82) zum Detektieren eines Ausgangssignals der Abstimmschaltung (31);
d) Gleichstromverstärker (AMP1, AMP2), welche das Ausgangs signal der Bezugsschaltung (81) auf eine auf einen Nullpunkt gesetzte Bezugsspannung einstellen und Ausgangssignale über zweite Schalteinrichtungen (ANG6, ANG7, ANG8) entspre chend den beiden Parallelplatten-Elektroden (20, 221, 222) aus dem Detektor (82) eingeben;
e) Komparatoren (Comp1, Comp2) zum Vergleichen entsprechen der Ausgangssignale von den Gleichstromverstärkern (Amp1, Amp2) mit der Bezugsspannung, um dadurch ein Objekt (14) zu detektieren;
f) eine Synchroneinrichtung (80) zum synchronen Schalten der ersten und der zweiten (ANG6, ANG7, ANG8) Schalteinrich tungen.

10. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Detektor (82) und den zweiten Schalteinrichtungen (ANG6, ANG7, ANG8) ein Spannungsfolger (OP1) vorgesehen ist, und daß an rückwärtigen Teilen der zweiten Schalteinrichtungen (ANG6, ANG7, ANG8) eine Glättungseinrich tung vorgesehen ist.

11. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schalteinrichtungen (ANG1, ANG2, ANG5) und die zweiten Schalteinrichtungen (ANG6, ANG7, ANG8) Analogschalter sind und daß die Synchron einrichtung (80) ein Ringzähler ist.

12. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Oszillatorschal tung (30) verbundene Elektrode (20, 21) ferner entsprechend ande ren geteilten Elektroden (20, 221, 222) geteilt ist.

13. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange unter Verwendung eines Hochfrequenz-Näherungsschalters, aufweisend:

a) einen Hauptsensorabschnitt (110) mit aus parallelen Elektroden zusammengesetzten Sensorplatten, welche derart angeordnet sind, daß sie einem möglichen zu detektierenden Objekt ge genüberstehen;
b) einen Subsensorabschnitt (111) mit aus entweder vertikal ab wärts oder vertikal aufwärts oder schräg abwärts oder schräg aufwärts ausgerichteten parallelen Elektroden zusammengesetz ten Sensorplatten,
c) wobei der Hauptsensorabschnitt (110) und der Subsensorab schnitt (111) derartig angeordnet sind, daß ein Teil der Boden oberfläche innerhalb eines Empfindlichkeits-Verteilungsberei ches des Hauptsensorabschnitts (110) ebenfalls in einem Em pfindlichkeits-Verteilungsbereich des Subsensorabschnitts (111) enthalten ist, um so durch Unebenheiten der Bodenoberfläche erzeugtes und in dem Schwingungsausgangssignal des Sub sensorabschnitts erhaltenes Rauschen aus einem aus einem Oszillations-Ausgangssignal des Hauptsensorabschnitts (110) gewonnenen Detektionssignal zu entfernen.

14. Elektronische Kraftfahrzeugstoßstange unter Verwendung eines Hochfrequenz-Näherungsschalters gemaß Anspruch 13, gekennzeichnet durch:

a) eine mit dem Hauptsensorabschnitt (110) verbundene erste Oszillator-Einrichtung (OSC1);
b) eine mit dem Subsensorabschnitt (112) verbundene zweite Oszillator-Einrichtung (OSC2);
c) einen ersten Detektor (D1) zum Detektieren des Ausgangs signals der ersten Oszillator-Einrichtung (OSC1);
d) einen zweiten Detektor (D2) zum Detektieren des Ausgangs signals der zweiten Oszillator-Einrichtung (OSC2);
e) einen ersten Verstärker (ADA1) des sich selbst zurücksetzenden Typs zum Verstärken des Ausgangssignals des ersten Detektors (D1);
f) einen zweiten Verstärker (ADA2) des sich selbst zurücksetzen den Typs zum Verstärken des Ausgangssignals des zweiten Detektors (D2);
g) einen ersten Komparator (Comp1), der durch Vergleichen des Ausgangssignals des ersten Verstärkers (ADA1) des sich selbst zurücksetzenden Typs mit einem ersten Bezugssignal ein Detek tionssignal ausgibt; und
h) einen zweiten Komparator (Comp2), der durch Vergleichen des Ausgangssignals des zweiten Verstärkers (ADA2) des sich selbst zurücksetzenden Typs mit einem zweiten Bezugssignal einen . Rücksetzimpuls ausgibt, der dem ersten Verstärker (ADA1) des sich selbst zurücksetzenden Typs eingespeist wird.