DE1917606C3 - Vorrichtung zur Kollisionsverhütung bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

9, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuerschaltung (91) bei Vorliegen entsprechende; S^iv.ie die Bremse (92) des Fahrzeuges betätigbar ,si b. gleichzeitiger Rückführung der Drosselklappe |43) in die Schließposition.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierschaitung (80) über zugeordnete Gatter nur dann freigegeben ist, wenn am Ausgang des Diskriminator!, (84) ein Gleichstromsignal vorliegt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigung der Bremsen (92) dann verhinderbar ist, wenn duich eine entsprechende Frequenzverschiebur,;; der Dopplersignale eine Abstandsvergrößerung /\m sehen Fahrzeug und Objekt angezeigt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung /ur Kollisionsverhütung bei Kraftfahrzeugen mit einer Mikrowellen-Sende- und Empfangseinrichtung zur Aussendung unmodulierter Mikrowellen und zum Empfang der von dem Objekt reflektierten Mikrowellen mit zwei Versihrkerkanälen. denen aus der Sende! mpfangscinrichtiing stammende, in ihrer Phase um + 90" verschobene und dadurch eine Annäherung oder Entfernung anzeigende Signale zugeführt sind, deren Frequenz der Relativgcschwindigkeit zwischen Fahl zeug und Objekt und deren Amplitude dem Abstand /wischen beiden proportional ist mit Anordnungen /ur Auswertung dieser Signaleigenschal'ten und mit einer eine Anspi e, hsehwelle in Abhanpi'ken /ur absolute:, Fahr.-OigiieschxMndigkiM! \i Mildernden Anordnung

p. solche Vorrichtung ist bekannt aus der DT-AS 17 36 030. Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Erzeug eines Warn- und/oder Steuersignals in einem r^hn-eue bei Überschreitung der relativen Annahe-'""sgeschwindigkeit eines Hindernisses um emen be^rU mien Wert werden einem Thyratron die sich an der cende-Empfangs-Einrichtung ergebenden und um

90° phasenverschobenen Signale zur additiven oder "Uiplikativen Verarbeitung zur Auslösung der ger'nschten Steuerschritte zugeführt, wobei die Phasen- ig verschiebung dieser beiden Signale eine Annäherung oder Entfernung angibt, die Frequenz der Signale der . . _änc|ernden Relativgeschwindigkeit zwischen Fahr-^Sl ng und Hindernis proportional ist und die Amplitude ^Zjn Maß für den Abstand zwischen Fahrzeug und Mindornis darstellt. Diese beiden Signale werden über getrennte Verstärkerkanäle jeweils getrennt verstärkt «nd dann auf zwei Steuergitter des schon erwähnten Thyratrons gegeben, wobei mittels eines RC-Gliedes ■ Drehung des einen Signals um 90° vorgenommen _wird derart," daß die Vektorpfeile beider Signale in einer Ebene liegen, und dann ein entsprechendes purchzünden des Thyratrons bewirkt wird. Dieses verzögernde oder schnelle Durchzünden des Thyratrons ist abhängig von der Absolutamplitude der Signale; so ergibt sich ein Einfluß der Amplitude und damn auch des Abstandes zwischen Kraftfahrzeug und Hindernis auf das Schaltverhalten. Der Einfluß der DoppkriYeouenz wird bei der bekannten Vorrichtung dadurch erreicht, daß in die Verstärkerkanäle «('Glieder einge- baut sind, die ihrer Schaltung nach die tiefer'requenter, Schwingungen mehr oder weniger blockieren, so daß die Verstärkung für hochfrequente Schwingungen und damit für eine bedrohlich hohe gegenseitige Relativverschiebung größer wird. Der Begi iff der Annäherung oder Entfernung wird hierbei dadurch berücksichtigt, daß wegen der sich dann voneinander subtrahierenden Signale an den beiden Gittern ein Durchzünden des Thyratrons bei einer Entfernung nicht möglich ist. Nachteilig dürfte jedoch die Verwendung der langen Verstärkerkanäle für die beiden Dopplersignale und die Vielzahl der erforderlichen Röhren und WC-Glieder sein, die jeweils selbst wieder phasendrehende Elemente sind, so daß eine Alterung beträchtliche Einflüsse auf die jeweiligen Vektorrichtungen der Signale haben kann. Stehen nämlich die aus den beiden Verstärkerketten schließlich gewonnenen Signale an den Thyratrongittern nicht absolut senkrecht zueinander oder erfolgt die letzte Phasendrehung mittels eines WC-Gliedes nicht einwandfrei, dann ergibt sich ein Winkel zwi- so sehen den Signalen, so daß ein kürzeres Steuersignal als Wirkkomponente resultiert, was zu einem späteren Durchschalten und zu einer späten Alarmgabe führen kann.

Der Einfluß der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit wird bei dieser bekannten Vorrichtung dadurch vorgenommen, daß im Anodenkreis des Thyratrons der Schleifkontakt eines Potentiometers liegt, der mechanisch beispielsweise vom Tachometer gesteuert wird. IO daß auch noch die Anodenspannung des Thyratrons w. beeinflußt wird was ebenfalls zu einer entsprechenden Zündbeeinflussung führt.

Des weiteren läßt sieh der Veröffentlichung IEEF Transaction:; IECI, Februar 1%4. auf den Seilen I bis b. eine Vorrichtung zur Kollisionsverhütung bei Kraft- ■'"> fahrzeugen entnehmen, bei der ein Phasendeiekior vorgesehen ist. der die Signale von getrennte!! Ve'V,,;i zusammenfaßt und dann lediglich festste!!;. .>b μ Ii das Fahrzeug einem Hindernis annähert oder nieht. d.h. ob die empfangenen Signal·;· in der einen oder in der anderen Richtung eine Phasenverschiebung aufweise.!. Liegt eine Phasenverschiebung in der gefährlichen Richtung vor, dann w ird eine Warnanlage betätigt.

Schließlich laut sich eine Vorrichtung-zur automatischen Steuerung eines Kraftfahrzeugs noch der Zeitschrift »runkschau I960«, Heft 3, auf den Seiten 57 bis 59, entnehmen. Auch diese bekannte Vorrichtung gibt lediglich Hinweise auf die Möglichkeit einer Auswertung von auftretenden Phasenverschiebungen zweier Signale, jedoch keine Anweisung, wie im einzelnen vorzugehen ist.

Das Problem der Unfälle auf Straßen infolge Benutzung von Kraftfahrzeugen und insbesondere hier die ■Viflahrunfalie, gewinnt eine stetig steigende Bedeutung, insbesondere wegen der beim Autfahren auftretenden Keltenreaktion, die auf Verzögerung der geistigen und physischen Reaktionen der Fahrer, auf eine falsche Einschätzung des Mindestabstande^ bei verschiedenen Geschwindigkeiten, auf eine falsche Beurteilung des Straßenzustar les oder auf die sogenannte Autobahnhypnose zurückzuführen ist, die auftritt, wenn man aus einem länger andauernden Schnellfahrzustand abbremst und dabei das Gefühl hat, eine schon wesentlich niedrigere Geschwindigkeit erreicht zu haben, als dies tatsächlich der FaIi ist. Für den Fuhrer eines Kraftfahrzeuges ist es schwierig, sämtliche dieser Faktoren zu berücksichtigen und einzuschätzen, so dall es oft zu Zusammenstößen kommt, wenn sich die Fahrer plötzlich einer Situation gegenübersehen, die schnelle Entschlüsse erfordert. Stoppt beispielsweise ein Fahrzeug in einer Reihe hintereinanderfah ender Fahrzeuge bei gegebener Geschwindigkeit plötzlich ab. so geschieh! es nicht selten, daß das nachfolgende F'ahrzeug auf das anhaltende oder langsamer werdende Fahrzeug auffährt, wobei sich dieses Auffahren fortsetzt, bis eine größere Anzahl von Fahrzeugen in einen solchen Unfall verwickelt sind, was zu großen Sachschäden und häufig zu Körperverletzungen und Todesfällen führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kollisionsverhütung bei Kraftfahrzeugen zu schaffen, die mit Hilfe von Mikrowellenenergie arbeitet und mit großer Zuverlässigkeit automatisch ein Auffahren oder einen Zusammenstoß verhindert, ohne daß geistige oder physische Reaktion des Fahrers selbst erforderlich ist und ohne daß es zu Störungen im normalen Fährbetrieb kommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs als bekannt vorausgesetzten Vorrichtung und besteht erfindungsgeniäß dann, daß dem ersten Vcrstärkerkanal ein von dem Signal in dem zweiter. Verstärkerkanal gesteuerter Phasendetektor nachgeschaltet ist zur Unterdrückung des eine gegenseitige Entfernung darstellenden Signals, daß ein Detektor vorgesehen ist, der abgeleitet von der Amplitude des empfangenen Wechselstromsignals ein erstes Gleichstromsignal liefert, dessen Größe umgekehrt proportional 'si zum Abstand Fahrzeug/Objekt, daß von der in Abhängigkeil von der absoluten Fahrzeuggeschwmdigkeit arbeitenden Anordnung die Verstärkung des ersten Verstärkerkanals veiändi liar ist und damit das erste Gleichstromsignai entsprechend vergrößert wird und daß das Doppler-Frequenzsignal nach de; Diskriminierung im Phasendetektor einem weiteren Detektor zugeführt ist. der ein zweites, der Frequenz proportionales Gk-ichst!-oimij.'nai erzeug! und da;' eine diese (ileichsironiMf.nale empfangende und eine algebraische

Addition bewirkende Summierschaitung vorgesehen

Eine solche Vorrichtung spricht sofort an und kanr das Fahrzeug im Notfall unabhängig von den Reaktio nen des Fahrers abbremsen oder anhalten. Dabei wird der Abstand zwischen dem bewegten Fahrzeug und einem etwaigen Hindernis, auf welches das Fahrzeug eventuell auffahren kann, fortwährend überwacht, und zwar mit Bezug auf die Augenblicksgeschwindigkeil des Kraftfahrzeugs und mit Bezug auf die Geschwindigkeit, mit welcher der Abstand sich verringert oder vergrößert. Zeigen diese Parameter eine gefährliche Lage an, dann wird das Fahrzeug automatisch so beeinflußt und gesteuert, daß ein Zusammenstoß zwischen Fahrzeug und Hindernis vermieden wird; alternativ wird der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis auf einen sicheren und geeigneten Abstand zurückgeführt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßei Vorrichtung an Hand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen

F i g. 1 bis 3 Fahrzeuge, die mit der Vorrichtung ausgestattet sind;

Fig.4 zeigt schematisch die Mikrowellen-Einrichtung;

F i g. 5 ist eine Draufsicht auf die Mikrowellen-Einrichtung nach F i g. 4;

Fig.6 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;

F i g. 7 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild der Vorrichtung zur Kollisionsverhütung;

F i g. 8 zeigt eine detaillierte Schaltung einer praktischen Ausführungsform eines Teils der in F i g. 7 in Blockform dargestellten Schaltung;

F i g. 9 zeigt die Schaltung eines anderen Teiles des Blockschaltbildes nach F i g. 7;

F i g. 10 zeigt die Schaltung eines weiteren Teiles des Blockschaltbildes nach F i g. 7;

F i g. 11 zeigt schematisch die Verstärkung und d>e Teile des Blockschaltbildes nach F i g. 7. die zur Steuerung des Fahrzeuges dienen;

Fig. 12 zeigt die Schaltung der Energiezufuhr für das Blockschaltbild nach F i g. 7;

F i g. 13 bis 15 zeigen Diagramme von Wellenformen zur Erläuterung der Erfindung.

Bei den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung wird ein schmaler Strahl von unmodulierten Mikrowellen direkt nach vorn auf die Bahn des bewegten Fahrzeuges geworfen, die an einem Hindernis reflektierten Mikrowellen aufgenommen, ein Doppler-Signal mit einer Frequenz erzeugt, die der Geschwindigkeit der Abstandsverringerung zwischen Fahrzeug und Hindernis entspricht oder die alternativ von der Geschwindigkeit der Abstandsvergrößerung zwischen Fahrzeug und Hindernis abhängt, worauf ein Signal als Funktion der Amplitude des reflektierten Signals erzeugt wird. das die Nähe des Hindernisses von dem Fahrzeug angibt. Hierauf wird das Doppler-Signal durch parallele Kanäle verstärkt, die Verstärkung bzw. der Ausgang eines Kanals entsprechend der Geschwindigkeits-Abstands-Information modifiziert, die bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von der Zündfrequenz des Zündverteilers des Fahrzeuges erhalten wird, worauf das Doppler-Signal zurückgewiesen wird, das eine Abstandsvergrößerung zwischen Fahrzeug und reflektierendem Hindernis anzeigt und nur das Doppler-Signal verwendet wird, das eine Abstandsverringerung anzeigt, wobei eine Diffcrcnziercinrichtung verwende! wird, die einen monostabilen Multivibrator triggern kann, wobei ein Signal erfaßt wird, das der Geschwindigkeit der Abstandsverringerung zwischen Fahrzeug und Hindernis proportional ist. worauf dieses Signal mit dem Signal aufsummiert wird, das die Geschwindig· keits-Abstands-lnformation darstellt, um über einen ίο Verstärkerkreis die einzelnen Steuerungen des Fahrzeuges zu erregen, durch welche dessen Augenblicksgeschwindigkeit geregelt wird.

In den F i g. 1 bis 3 der Zeichnung ist die Vorrichtung auf einem Automobil tO oder einem ähnlichen motorgetriebenen Fahrzeug montiert, und sie gibt einen Strahl 12 einer Mikrowellenenergie in Bewegungsrichtung des Automobils ab. Der Strahl ist im wesentlichen schmal, sowohl in senkrechter wie in waagerechter Richtung, und er besteht aus Mikrowellen im A'-Band (etwa 10 GHz). Wenn die Wellen auf ein Hindernis auftreffen, werden sie reflektiert und durch die nicht gezeigte Antenne, die auf dem Fahrzeug befestigt ist. aufgenommen, und nach der Umformung durch die nachfolgend erläuterte erfindungsgemäße Schaltung wird die Steuerung des Kraftfahrzeugs 10 betätigt, um einen Zusammenstoß mit dem Hindernis zu verhindern. Die Verstärkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 in der Weise modifiziert, daß die reflektierten Wellen keine Wirkung auf die Steuerungen des Kraftfahrzeugs haben, außer wenn bestimmte Bedingungen hinsichtlich der Geschwindigkeiten des Abstandes erfüllt sind. Wenn beispielsweise, wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindig-■*5 keit von etwa 16 km/h fährt, haben die Wellen, die von einem Hindernis reflektiert werden, das jenseits der Zone 14 des Strahles 12 liegt, keinen Einfluß auf die Fahrzeugsteuerung, wobei die Zone 14 einem Abstand von etwa 15 m vor dem Fahrzeug entspricht. Wenn das Fahrzeug jedoch mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 km/h fährt, hat jedes Hindernis, das die Wellen reflektiert und zwischen dem Fahrzeug und der Zone 16 liegt, die etwa 42 m entspricht, einen Einfluß auf die Fahrzeugsteuerungen, wobei die Wirkung proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und proportional der Geschwindigkeit der Abstandsverringerung zwischen Fahrzeug und Hindernis ist. Hindernisse, die jenseits der Zone 16 liegen, haben, auch wenn sie die Wellen reflektieren, keine Wirkung auf die Fahrzeugsteuerungen. da die Verstärkung des Empfangsgerätes der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch deren Geschwindigkeits-Abstandsteil reduziert worden ist. urr Signale zurückzuweisen, die durch solche reflektierter Wellen entstehen. In den F i g. 1 und 2 sind ferner Zo nen 18 und 20 gezeigt, die Fahrzeuggeschwindigkeiter von etwa 88 und 128 km/h und Entfernungen von etw; 75 und 108 m entsprechen.

F i g. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel. Infoige ac Schmalseite des ausgestrahlten Strahles 12 empfang die auf dem Kraftfahrzeug 10 montierte Antenne keim Reflexionswellen, wenn das Auto auf einer Straße fähn auf deren beiden Seiten Fahrzeuge 22 geparkt sine Wenn das Kraftfahrzeug 10 jedoch nicht mit der freiei Bahn zwischen den geparkten Fahrzeugen ausgerichtc ist, nimmt die Antenne reflektierte Wellen auf, weni die anderen Parameter, wie Abstand und Geschwindig keit, erfüllt sind. Das bedeutet, daß die automatisch ar beitende Vorrichtung auch in den Fällen arbeitet, wen

die Möglichkeit eines Zusammenstoßes /wischen einem sich bewegenden Fahrzeug 10 und einem stehenden Hindernis. wie / B einem auf einer Straße geparkten Fahrzeug, besteht.

Das Gerat zum Aussenden und Aufnehmen von Mi- ■> kroweilen. das in den F ι g. 4 und 5 dargestellt ist. umfaßt eine Hohlleiter-Einrichtung, die allgemein mit 23 bezeichnet ist und aus den bekannten rechteckigen, dünnwandigen Messing-Hohlleitern besteht. Das Mikrowcllcn-Gcrät 23 umfaßt einen gerade durchgehenden Hohlleiter 24. dem von einem Klystron 26 Mikrowellenenergie zugeführt wird, das mit Hilfe eines Flansches 28 auf einem kurzen Hohlleiter 30 befestigt ist. der mit dem Hohlleiter 24 in der Nähe von einem von dessen Enden verbunden ist. Das Ende des Hohlleiters is 24. in dessen Nähe der kurze Hohlleiter 30 angeschlossen ist. ist mit einem Flansch 34 versehen, der eine Halterung für cmc parabolische Reflektor-Antenne 36 bildet. Die Antenne 36 ist mit einem Flansch 38 zur Verbindung mit dem Flansch 34 z. B. durch Schrauben 40 versehen, und sie besitzt einen Parabol-Reflektor 42. der geradlinige obere und untere Kanten 44 und 46 hat. wie in F i g. 4 gezeigt ist. Hie Kanten 44 und 46 des Reflektors 42 ergeben einen in Vertikalrichtung im wesentlichen schmalen Strahl, so daß keine Reflexion durch Hindernisse erfolgt, die oberhalb der Straße liegen, wie z. P. Übergänge und Brücken. Die Antenne 36 ist ferner mit einem sich verjüngenden Ansatz 48 versehen, wie F i g. 5 zeigt, der aus einem dünnwandigen Hohlleiter besteht, an dessen verjüngtem Ende ein kur- y> zer zylindrischer Resonanzraum 50 angebracht ist. der mit z.w-ei symmetrisch angeordneten öffnungen 52 und 54 verschen ist, die in der dem Reflektor 42 zugewandten Fläche ausgebildet sind. Der Ansatz 48 kann durch einen Schutzschirm 56 umschlossen sein, der Vorzugs- 3s weise aus Kunststoff bestehen kann und gestrichelt angedeutet ist. und der gesamte Antennenaufbau kann durch eine Abdeckung 58, die ebenfalls gestrichelt dargestellt ist, geschützt werden.

Am anderen Ende des Hohlleiters 24 ist ein geradliniger Hohlleiter 60 befestigt, dessen Achse praktisch rechtwinklig zur Achse des Hohlleiters 24 verläuft und der mit diesem ein magisches T bildet. Der Hohlleiter 60 hat zwei gleich lange Arme 61 und 62, die mit zwei Diodendetcktorcn 63 und 64 an ihren Enden versehen sind.

Ein Hohlleiter 60 ist praktisch parallel zu dem Hohlleiter 24 angeordnet und mit Verbindungsstutzen 68 und 70 für den Anschluß an den.Hohlleiter 24 versehen, und zwar in der Nähe des Endes von diesem, an dem der kurze Hohlleiter 30 angebracht ist. der als Zuführung von dem Klystron 26 wirkt, wobei der Hohlleiter 60 im wesentlichen in dessen Mitte angeordnet ist. Der Hohlleiter 66 bildet eine 90° -Verdrillung 72.

Ein Dämpfungsglied 74. das beispielsweise aus einem mit Gewinde versehenen Teil besteht, ist manuell verstellbar, und zwar ins Innere des Hohlleiters 24 hinein und heraus, und es dient, wie Fig.4 zeigt, dazu, die durch den Hohlleiter 24 durchgelassenen Mikrowellen zu modifizieren, um Verluste in den beiden Verbindungsstutzen und der 90°-Verdrillung des parallelgeschaltetcn Hohlleiters 66 zu kompensieren. Normalerweise ist das Dämpfungsglied 74 vorher so eingestellt worden, daß, wenn von dem Klystron 26 Energie in den Mikrowellenabschnitt zugeführt und von der Antenne fts 36 abgestrahlt wird und wenn die Antenne keine reflektierten Wellen aufnimmt, die Detektoren 63 und 64 an ihren Ausgängen konstante Gleichspannungen gleicher Hohe abgeben.

Vorzugsweise bestehen die Mikrowellen-Wellenleiter aus einem rechteckigen Hohlleiter, wobei das Klystron 26 im Frequenzbereich von 10 GHz (.V-Band) betätigt wird, mit einer Ausgangsleistung von 100 Milliwatt.

Wenn \on der Antenne 36 reflektierte Wellen aufgenommen werden und die O'-ppler-Frequen/ zwischen der Frequenz der abgegebenen Welle und der Frequenz der empfangenen Weile 0 ist. was dann der Fall ist. wenn die Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug, .iiif dem die Antenne 36 montiert ist. und dem Hindernis vorliegt, bleibt die Höhe der konstanten Gleichspannungen an den Ausgängen der Detektoren 63 und 64 gleich. Wenn jedoch eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug, auf dem die Antenne 36 montiert ist. und einem Hinternis im Strahlverlauf vorhanden ist. entsteht eine Doppler-Frequenz. die die konstanten Spannungen an den Ausgängen der Detektoren 63 und 64 verändert, die Dopplerfrequenz wird durch die Detektoren 63 und 64 in der Weise erfaßt, daß die Signale an ihren Ausgängen gleiche Amplitude haben, jedoch um + 90^c außer Phase sind, wenn die Antenne und das Hindernis sich näherkommen, und daß die Signale gleiche Amplituden haben, jedoch um — 90' außer Phase sind, wenn die Antenne und üas Hindernis sich relativ voneinander entfernen. Die Frequenz der Doppler-Signale ist proportional der Geschwindigkeit, mit der die Antenne und das Hindernis einander näherkommen oder sich voneinander entfernen. Diese Signale «erden in zwei parallele Kanäle eingespeist, wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird, um die Steuerungen des Fahrzeuges zu betätigen, in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut ist.

Wie F i g. b zeigt, sind sämtliche zusammengehörenden elektronischen und elektrischen Elemente und Schaltungen. Energiequellen u. dgl auf Karten 69 montiert, die auf Trägern 71 angebracht sind, die mit Hilfe geeigneter Isolatoren und Halteeinrichtungen 73 und

75 am Mikrowellenteil 23 der Vorrichtung in irgendeiner üblichen Weise befestigt sind.

Wie im Blockschaltbild von F i g. 7 dargestellt, wird der Mikrowellenabschnitt 23 der Vorrichtung durch das Klystron 26 mit Mikrowellenenergie versorgt, wobei dieses seine Energie von einer Energiequelle 74 erhält. Die von den Detektoren 63 und 64 erfaßten Doppler-Frequenzsignale, deren Amplituden gleich, deren Phasen jedoch um -f 90^c oder um — 90^c verschoben sind und z.war abhängig davon, ob die Antenne 36 und da< Hindernis einander näherkommen oder sich voneinander entfernen, werden zu parallelen Verstärkcrkanäler

76 und 77 geleitet, wobei der Detektor 63 mit dem Verstärkerkanal 76 und der Detektor 64 mit dem Ver Stärkerkanal 77 verbunden ist. Die Gesamtverstärkunj des Verstärkers 76 wird durch ein Geschwindigkeits Abstands-Gerät 78 modifiziert, wodurch die Gesamt verstärkung des Verstärkers proportional zur Ge schwindigkeit des Fahrzeuges erhöht wird, auf dem di< erfindungsgemäße Vorrichtung installiert ist. Die ver stärkten Signale am Ausgang des Verstärkers 76 wer den ?.u einer Zweigleitung geleitet, in welcher sie durcl einen Detektor 79 erfaßt werden, der einen variablei Gleichstrom erzeugt, dessen Stärke der Amplitude de Signals am Ausgang des Verstärkers 76 proportiona ist, so daß man ein variables Gleichstromsignal erhäl· das der Geschwindigkeit der Abstandsverringeruni oder Abstandsvergrößerung zwischen Fahrzeug uni Hindernis proportional ist. wobei diese Geschwindie

keil aus der Amplitude der Doppler-hrequenzsignalc bestimmt wird, wenn sie durch den von Geschwindigkeit und Abstand abhängigen Eingang des Gerätes oder Abschnittes 78 modifiziert werden. Das variable Gleichstromsignai am Ausgang des Detektors 79 wird zu einer Suminierschaltung 80 geleitet, was noch erläutert wird.

Die Doppler- Frequenzsignale am Ausgang des Verstärkers 76 werden ebenfalls zu einer zweiten Zweigleitung geführt, in welcher die Signale in einer Quadrier schaltung 81 quadriert bzw. rechteckig geformt werden. Die Rechleck-Signale werden ihrerseits in einem quadratischen Verstärker 80' verstärkt und in dem Differenziernetzwerk 82 der Schaltung differenziert. Die positiven Impulse der differenzierten Signale am Ausgang des Differenziernetzwerkes 82 werden dazu benutz',, einen monostabilen Multivibrator 83 zu triggern, der an seinem Ausgang nadeiförmige Signale mit einer Dauer von vorzugsweise 30 Millisekunden abgibt, bei einer Amplitude von etwa 2 Volt und einer Frequenz, die gleich der Frequenz der quadratischen bzw. Rechteck-Signale am Eingang des Differcn/iernetzwerkes 82 ist. Die Signale am Ausgang des monostabilen Multivibrators 83 werden zum Eingang eines Phasendetektors 84 geleitet. Die durch den Verstärker 77 verstärkten Signale, die. wie oben gesagt, gleiche Amplituden wie die durch den Verstärker 76 verstärkten Signale haben, jedoch diesen gegenüber um ± 90' außer Phase sind, werden durch ein Quadriernetzwerk 85 quadriert und durch einen Verstärker 85' verstärkt.

Die verstärkten Rechteck-Signale am Ausgang des Verstärkers 85' werden zu einem Gatter 87 geleitet, das den Phasendetektor 84 steuern kann. Wenn die durch die in der Darstellung der F i g. 7 auch als Kanäle 4 und B bezeichneten Schaltungsteile laufenden Signale am Ausgang des Quadrierverstärkers 81' um - 40 außer Phase smd, öffnet das Gatter 87 den Phasendetcktor 84. wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird. Wenn jedoch die durch die Kanäle A und B laufenden Signale ursprünglich um - 90^ außer Phase sind, gehen die vom Ausgang des monostabiien Multivibrators 82 kommenden Signale nicht durch den Phasendetektor 84 durch, da dieser durch das Tor 87 gesperrt ist. wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert wird. Doppler-Signale. die einer Abstandsvergrößerung zwischen Fahrzeug und Hindernis entsprechen, werden demzufolge zurückgewiesen, und Doppler-Signalc, die einer Abstandsverringerung zwischen Fahrzeug und Hindernis entsprechen, können durch den Phasendetektor 84 durchgehen, um in eine Doppler-Signalfrequenz umgeformt zu werden. Dieses Gleichstromsignal wird sowohl dem Gatter 89 wie auch der Summierschaltuns; 80 zugeführt, und zwar so. daß das Gaiter 89 die Summierschaltung 80 in die Lage versetzt, nur dann zu arbeiten wenn am Ausgang des Detektors 88 ein Gleichstromsignal vorhanden ist. Wenn am Ausgang des Detektors 88 ein Gleichstromsignal vorhanden ist, wird dieses Gleichstromsignal, das. wie oben gesagt wurde, der Frequenz des Doppler-Signals proportional ist. nut dem Gleichstromsignal am Ausgang des Detektors 79 aufsummiert, das. wie oben erläutert wurde, der Gc schwindigkcit. mit der das Fahrzeug sich bewegt, und dem Abstand /wischen dem Fahrzeug und dem Hindernis proportional ist. Die Summicrschaltiing 80 gibt demzufolge ein variables Gleichstromsignai ab, das eine Funktion der Geschwindigkeit der Abstandsverrmgeriing zwischen Fahrzeug und Hindernis und eine Funktion des Abstandes zwischen Fahr/eng und Hm

35

40

45 dernis und ferner eine Funktion der Augenblicksgeschwindigkeit des Fahl zcuges ist

Das Geschwindigkeits-Abstands-Gerat 78 arbeitet in der Weise, daß die Gesamnerstarkung des Verstärkers 76 (Kanal A) bei niedrigen Momentangeschwindigkeiten des Fahrzeuges beträchtlich reduziert wird, so dafl bei langsamer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder bei geringer Geschwindigkeit der Abstandsverringeiung zwischen Fahrzeug und Hindernis am Ausgang des Verstärkers 76 keine Signale vorhander sind, oder die Amplitude der Signale am Ausgang des Versiärkers ist zu klein, um irgendeinen Einfluß auf die Differenzierschaltung 82 zu haben, so daß die Steuerungen des Fahrzeuges nicht beeinflußt bzw. betätigt werden, wenn das Hindernis jenseits der Bereiche dei Vorrichtung liegt, die in den F i g. 1 bis 3 durch die Zonen 14. 16, 18 und 20 angegeben sind. Es ist jedocfi offensichtlich, daß die Abgabe am Ausgang des Verstärkers 76 progressiv modifiziert wird, und zwar als Funktion der Geschwindigkeits-Abstands-Information wobei die grafische Darstellung der durch die Zonen definierten Bereiche nur zur Erläuterung dient und nicht als Repräsentation tatsächlicher Gren/berciche fur die Erfindungsgemäße Vorrichtung. Das variable Gleichstromsignai am Ausgang der Summierschaltung 80 wird, nach Verstärkung durch einen Gleichstromverstärker 90. dazu benutzt, mit Hilfe eines Steuerabschnittes 91 beispielsweise die Bremse 92 und die Drosselklappe oder den Gashebel 93 des Fahrzeuges /u betätigen.

Die Steuerungen des Fahrzeuges werden somit gemäß der Erfindung nur dann automatisch betätigt wenn die folgenden Bedingungen gegeben sind:
A) In dem Mikrowellenstrahi. der nach vorn in der Weg des Fahrzeuges abgestrahlt wird, liegt etr Hindernis.

15) Das Hindernis hat einen Abstand \0111 Fahrzeug der für dieses gefährlich werden kann, wenn "-eine Geschwindigkeit und der bei dieser Geschwindigkeil erforderliche Bremsweg berücksichtigt werden.

t) Der Abstand zwischen Fahrzeug und Hindernis nimmt mit einer Geschwindigkeit .ib. die die naht Gefahr eines Zusammenstoßes anzeigt.

Mit einer solchen Vorrichtung können somit die Steuerungen eines motorgetriebenen Fahrzeuges automatisch betätigt werden, indem unterschiedliche quantitative und qualitative Eingänge integriert werden, die die Existenz einer gefährlichen Situation anzeigen, wobei das Fahrzeug in der Weise bctät.gt und gesteuert werden kann, daß zu jeder Zeit ein Sicherheitsabstanc /wischen dem Fahrzeug und einem unmittelbar voraus .ahrcnrk-n Fahrzeug oder zwischen Fahrzeug und Hin dernis vorhanden ist.

In den F 1 g. 8 bis 12 sind die Einzelheiten der Schal >ung dargestellt, die in F1 g. 7 in Form eines Block Schaltbildes gezeig, j_st. _lmd _7war von einer Ausfuh rungsform der Erfindung, wobei die Doppler-Ere qucnzspannungen. die durch die Detektoren 63 und W ^cr/<-'ugt werden, wie oben erläutert, auf die Kanäle .-' und H gegeben werden, wie in F 1 g 8 dargestellt ist i>"C Anordnung des Verstärkers 76. des Ouadncrnet/ Werkes 81 und des quadratischen Verstärkers 81 des ν an a Is Λ ist dieselbe wie die Anordnung des Verklär Kcrs /7. des Quadriernetzwerkes 8S und des quadratischen Verstärkers 85' des Kanals H weshalb die Be schruonnc nur an Hand der Elemente -lcs Kanals -1 erfoliM

Der mil dem Kanal Λ verbundene Diodendelektor M ist über einen Kopplungskondensaior 94 mit der Basis eines N PN-Transistors % und mit einem Belastungswidersland 98 gekoppeil, der /wischen der Basis des Transistors 96 und einer gemeinsamen geerdeten Leitung 100 liegt. Spannungssignale, die den von dem Detektor 63 erfaßten Stromsignalen entsprechen, erscheinen an dem Belastungswiderstand 98 und an einem Belastungswidersland 102, der /wischen dem Emitter des Transistors % und der gemeinsamen Erdleitung 100 liegt. Der Kollektor des Transistors 96 ist mit der gemeinsamen /?+Leitung 104 verbunden, und die Basis des Transistors ist mit Hilfe eines Spannungsteilers vorgespannt, d. h. mit Vorspannung verschen, wobei der Spannungsteiler durch Widerstände 106 und 108 gleichen Widerstandswertes gebildet ist, so daß der Transistor % als Emitterfolger arbeitet, um den Ausgang des Deiektors 63 vom Eingang der ersten Stufe des Verstärkers zu isolieren und um eine richtige Impedanzanpassung zu schaffen. Die an dem Widerstand 102 des Transistors 96 auftretenden Signale werden über einen Kondensator HO auf die Basis eines NPN-Transistors 112 gegeben, der die erste Verstärkungsstufe des Verstärkers 76 bildet. Die P.isis des Transistors 112 ist mit Hilfe eines Spannung ..cilers vorgespannt, der aus Widerstanden 114 und 116 besteht, die zwischen der B + Leitung 104 und der geerdeten Leitung 100 liegen, und außerdem mit Hilfe eines Widerstandes 118. der zwischen dem Emitter des Transistors und der geerdeten Leitung lieg; und mit Hilfe eines Kondensators 120 p,i 'el geschaltet ist. Die verstärkten Signale. die an dem ■ iderstand 122 des Transistors 112 erscheinen, werden über einen Kopplungskondcnsator 124 auf die Basis eines NPN-Transistors 126 gegeben, der die nächste Verstärkungsstufe bildet. Der Transistor 126 ist mit Hilfe eines Spannungsteilers vorgespannt, der durch Widerstände 123 und 125 gebildet wird, die /wischen seiner Basis und der B + Leitung 104 bzw. der Erdleitung 100 liegen, ferner durch einen Widerstand 127. der zwischen seinem Emitter und Erde liegt und zu dem ein Kondensator 12S parallel geschaltet ist. Die an dem Koilcktor-ßeUisuingsw iderstand 128 des Transistors 126 erscheinenden verstärkten Signale werden über einen Kondensator 30 auf die Basis eines NPN-Transistors 132 gegeben, der mit Hilfe eines Spannungsteilers vorgespannt ist. der aus den Widerständen 134 und 136 gleicher Widerstandswerte besteht, um den Transistor 132 zu veranlassen, als Emitterfolger zu arbeiten. Die an dem Emitter- Bclastungswidcrsiand 138 des Transistors 132 erscheinenden Signale werden über einen Kondensator 140 auf den Eingang des Quadriernetzwerkes 81 gegeben und mit Hilfe einer Leitung 142 auf die Anode des Detektors 79 (F ι g. 10). der aus einer Diode 144 und einem Belastungswiderstand 145 besteht, der zwischen der Kathode der Diode und der Erdleitung 100 liegt, wobei parallel zu dem Widerstand 140 ein Kondensator 147 liegt, der die Wechsel Mromkomponente der erfaßten Signale zur Erde leitet. Über dem Widerstand 145 liegt demzufolge eine Gleichspannung, die der Amplitude des Doppier-Signals proportional ist, das durch den Verstärker 76 des Kanals A verstärkt wurde, wobei diese Amplitude, wie oben ausgcfüh.t. dem Abstand zwischen Fahrzeug und Hindernis umgekehrt proportional ist. Dieses Gleich Stromsignal wird über die Leitung 150 auf den Eingang der Summierschaitung 89 gegeben.

Die durch den Verstärker 76 abgegebenen Doppler Sicnale werden über den Kopplungskondensator 140

(E ig. 8) auf den Eingang des Quadriernetzwerkcs Sl gegeben, das einen NPN-Transistor 143 enthält, dessen Basis mil Hilfe eines Spannungsteilers geeignet vorgespannt ist, der aus Widerständen 146 und 148 gebildet ist. deren gemeinsame Anschlußstelle an die Basis des Transistors angeschlossen ist, und durch einen Widerstand 150. der im Emitterkreis des Transistors liegt. Die auf die Basis des Transistors 143 gegebenen Signale erscheinen als verstärkte Signale an dem Koilcktor-Widerstand 152, und sie werden über einen Kondensator 154 zu einer Begrenzungsschaltung geführt, die aus einer parallelen Begrenzungsschaltung besieht, die Dioden 156 und 158 aufweist, die parallel geschaltet und entgegengesetzt vorgespannt sind, so daß sie entsprechend als untere und als obere Sperre wirken. Die abgekappten oder quadratischen bzw rechteckigen Signale werden dann über einen Kondensator 160 auf den Eingang des Verstärkers 81' gegeben, der aus einem Transistor 164 besteht, der mit Hilfe eines Spannungsteilers geeignet vorgespannt ist. der aus Widerständen !66 und 168 gebildet ist. die an seine Basis angeschlossen sind, und durch einen Emittervorspannungswiderstand 170. der /wischen seinem Emitter und Erde liegt. Die verstärkten Rechtecksignale erscheinen an dem Widerstand 170. der zwischen seinem Emitter und Erde liegt. Die verstärkten Rechtecksignale, die an dem Widerstand 172 zwischen dem Kollektor des Transistors 164 und der B+ Leitung 104 erscheinen, werden über einen Kondensator 218 auf den Eingang der Differenzierschaltung 82 gegeben.

Der Verstärker 77. das Quadriernetzw erk 85 _unj ς)_εΓ Verstärker 85' des Kanals B stimmen mit den entsprechenden Elementen des Kanals Λ überein. mit der Ausnahme, daß keine Verzweigungsleitung. wie 142. vorhanden ist, die am Ausgang des Verstärkers 77 7. B. an den Detektor 79 angeschlossen ist.

Ferner wird nur die Verstärkung des Verstärkers 76 des Kanals .4 an seinem Ausgang mit Hilfe der Gcschwmdigkeits-Abstands-Schaltung 78 modifiziert, wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert wird. Die verstärkten Rechtecksignale, die am Ausgang des Verstärkers 85' über dem Beiasiungsw iderstand 172 im Kollekiorkreis des Transistors 164 erscheinen, werden tiber einen Kondensator 174 (Fig. 10) auf die Basis eines NPN-Transistors 176 gegeben, der als Emitterfolger geschaltet ist. da er zwei gleiche Widerstünde 178 unc 180 aufweisl. die einen Spannungsteiler bilden, die eine geeignete Vorspannung für die Basis de? Transistor; schaffen, wobei der Transistor 176 außerdem einen Be lastungswiderstand 182 aufweist, der zwischen seinen Kollektor und der gemeinsamen Erdleitung 100 liegt Die an dem Widerstand 182 erscheinenden Rechteck signale werden über einen Kopplungskondensator 18- und einen einstellbaren Dämpfungsw ldcrsland 186 au den Eingang des Gatters 87 gegeben, und zwar zi einem noch zu erläuternden Zweck.

Gemäß F i g. 9 nimmt die Gcchw mdigkeits-Ab stands-Schaltung 78 ihr Eingangssignal über einei Kopplungskondensator 190 von dem Zündverteiler !& des Fahrzeuges ab. Da diese Signale zu große Amplitu den besitzen, werden die Amplituden reduziert, inder sie dureil die Dämpfungsschahung geführt werden, di einen in Reihe liegenden Widersland 192 und eine parallclgeschaltctcn Widerstand 193 aufweist, der /w sehen der Verbindungsstelle des Kondensator 190 un des Reihenwiderstandcs 192 und Erde liegt, und die fei ner einen Kondensator 194 aufweist, tier zwischjn de Ausgangsklemme des Widerstandes 192 und Erde lieg

Die gedämpften Signale werden zur Basis eines NPN-Transistors 1% gefüha, dessen Emitter geerdet und Hpcci»n (^ /^IIpL· trvr mi* f^irt^m R^Ioc f rtnox ti,· IHp rct1 η A I QÄ

verbunden ist. Eine Zener-Diode 200 ist zwischen den Kollektor des Transistors 1% und Erde geschaltet, um eine konstante Spannung an den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors zu legen. Die Zener-Diode arbeitet als Klemmschaltung, wobei die Signale <in dem Widerstand 198 als eine Reihe konstanter nadeiförmiger Impulse erscheinen, deren Frequenz der frequenz der Eingangssignale entspricht, so daß sie der Drehzahl des Zündverteilers entspricht, die ihrerseits der Drehzahl des Fahrzeugmotors proportional ist. Die an dem Widerstand 198 erscheinenden Nadelimpulse mit variable Frequenz und konstanter Amplitude werden über einen Kondensator 202 zu einer Disknminierschaltung geführt, die eine in Reihe liegende Vorwänsdiode 204 aufweist, die zwischen ihrer Anode und Frde einen Filterwiderstand 206 hat und einen Widerstand 208 zwischen ihrer Kathode und Erde, zu dem ein Kondensator 210 parallel geschalte; ist. Die durch die Diode 204 gleichgerichteten Signale werden dazu benutzt, den Kondensator 210 auf eine mittlere Spannung aufzuladen, der die Neigung hat, sich über den Widerstand 208 zur Erde zu entladen. Die Basis eines NPN-Transistors 212, die an die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 210 und dem Widerstand 208 angeschlossen ist. wird demzufolge auf einer variablen Gleichspannung gehalten, die von der RC-Konstanten der Schaltung abhängt, und die der Frequenz proportional ist. die auf den Eingang der Schaltung gegeben wird und die demzufolge der Drehzahl des Motors des Fahrzeuges proportional ist. Der Emitter des Transistors 212 wird über einen Widerstand 214 vorgespannt, und der Kollektor des Transistors ist über eine Leitung 215 direkt mit der gemeinsamen B+ Leitung 104 verbunden. Unter diesen Bedingungen hat der Emitter des Transistors 312 immer eine Spannung, die etwas unter der Spannung seiner Basis liegt, wodurch der Transistor sich wie ein Gleichstromverstärker verhält, so daß über eine Leitung 216 an den Kollektor des Transistors 132 (Fig. 8) eine variable Gleichspannung angelegt wird, wodurch die Verstärkung des Transistors 132 variiert wird, um die Amplitude der Signale am Ausgang des Verstärkers 76 beträchtlich zu reduzieren, und zwar umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeuges.

Gemäß F i g. 10 erscheinen die verstärkten quadratischen oder rechteckigen Signale aus dem Kanal A an dem Widerstand 172 des Transistors 164 und werden zu der Differenzierschaltung 82 geführt, die den Kondensator 218 enthält, der mit dem Kollektor des Transistors 164 verbunden ist, ferner einen Widerstand 220. der zwischen dem Ausgang des Kondensators 218 und Erde liegt. Im Hinblick auf die ftC-Schaltung. die durch den Widerstand 220 und den Kondensator 218 gebildet wird, werden die waagerechten Teile der Rechtecksignale eliminiert, so daß an dem Punkt 222 der Schaltung nur Nadeln oder Spitzen erscheinen, entsprechend den Vorderflanken und den Hinterflanken des Eingangssignals, wie in Fig. 13 dargestellt ist. in der die Wellenformen am Eingang mit den Wellenformen am Ausgang der Differenzierschaltung 82 verglichen wer den. Diese Spitzen werden über einen Kondensator 224 auf den Eingang des monostabilen Multivibrators 83 gegeben, der '.inen NPN-Transistor 226 aufweist, des sen Verbindungsstelle Basis—Emitter mit Hilfe eines Widerstandes 228 in seinem Basiskreis und mit Hilfe

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eines Widerstandes 230 in seinem Emitterkreis um^.,· kehrt vorgespannt wird. Auf diese Weise wird de Transistor 226 im Ruhezustand im Hinblick a:jf d\,-_- [>._. sis-Emitter-Vorspannung gesperrt bzw. verriegd; j·.· halten, und jede positive Spitze, die über den Kinder. sator 224 auf die Basis des Transistors 226 gelang; tr:.-; gen den Transistor, um :hn leitfähig zu rechen. - , :._;. durch seinen Koüektor-Hminer-Kreis ei;-; St rc ;,■-■■ ■/.: Infolge dieses Stromes erschein: an ei π ■:·:■;■; BeL ■■;:;>..■ widerstand 230. der zwischen dein Koi!e:-.w.r .J·.·· Ti₁-. sistors und Erde liegt, eine Spannung. Die r__\_:v. -. · Spitzen machen dagegen die Btsis des Transit-■.;-s 22· weiter negativ, so daß der Traniistor wcüorh--. ·,■.--:■.. gelt gehalten wird und an seinen; Aii.-.tv.r.g k-_*:n. ::-.- . se abgegeben werden.

Die Impulse am -\usgang des Transisi' :· 22h ., über einen Kondensator 234 und einer. V-:!j'ν .; ;^ auf die Basis eines NPN-TranMMnrs 2',H _r··. .:-■,:.· .. mit Hilfe eines Spannungsteilers μ ^iT Tl -p.·-.;■· ■ aus einem Widerstand 240 besieh;. :■:■.- .■■■'. ·■■ gemeinsamen 0-;-Leitung '04 ι:;κ: der :i.:·■:■- .:·_ stors liegt, und aus Widerständen 242 .::-,-,: .IA- .. Reihe zwischen der gemeinsamer: gee-\L :;.:. ;■ ■ 100 und der Basis des Transistor·· iicg^i ;) . :^; Basis des Transistors 2J8 treger>e;i<.: >■;:■:.Λ . , nen an dem Kollekte r-Bei.iMur ί>ν 'Cc: ■';. ,; LMh .-werden über einen Kopp!::ngsk.>i,de;:s„-· r LM* .· : .. Basis eines NPN-Transis'.ors 250 gegebi :■ -.:-. m._,. i; mit Hilfe eines Spannungsteiler¹- \orgesp. :_::-: ■■■ aus Widerständen 252 t\>,\s 254 gleicher W !*:.■■■·;..- .-werte gebildet ist. die /'wischen tier j.-e:r.c:;i-..; 0+ Leitung 104 und Frde ücgen und de-en ge:r.e'-...-Enden an die Basis des Frar.MStors ango·. rf -s··. . >■· Die an dem Widerstand 25b im Eminerkrei·· -·\·^ i r.r stors 250 erscheinenden Impulse werfen :;Ιχ.ι ei'-, ■ Kopplungskondensator 258 auf den Eingang ic·- !■ kriminators 84 gegeben. Der Transistor 250 v,i;k: .·,:· Kopplungsglied für cmc richtige Inipei.anzanpass:-.:... zwischen dem Ausgang dos monosiabilen Mii'ti\ il··,; tors t;Pid dem Eingang des Diskriminator^ 84 i.i; ,!' Zurückweisung von Dopplcr-Signalc; rei Λ'^-.,ίΐ-ίί vergrößerung.

Der Diskriminator 84 umfaßt einen ersten \I'N Transistor 260. dessen Basis mit einem Koppliingski--··; densator 258 verbunden ist und die mit einem \c-r spanr.widerstand 262 versehen ist. während der kolk . tor des Transistors 260 über einen Widerstand 264 .:: die gemeinsame B+ Leitung 104 angeschlossen ist I i: zweiter NPN-Transistor 266. dessen Basis durch der Widers:and 268 vorgespannt wird, ist in der Wem an geschlossen, daß die Koliektor-Fmittcr-kreisc beidei Transistoren 260 und 266 in Reihe hegen, da tier Fmr, ter des Transistors 260 mil dem Kollektor des "1 raiiM stors 266 verbunden und der Emitier des Tranvistor¹ 266 geerdet ist. Die Impulse am Ausgang des monoskibilen Multivibrators 83 werden über den Koppiungs kondensator 258 auf die Basis de·· Transistors 280 gege ben. und die Rechtecksignale aus dem Kanal B werdet über den verstellbaren Dämpfungswiderstand 186 aui die Basis des Transistors 266 gegeben, der. wie bei 87 11 F i g. 7 gezeigt ist. für ilen Diskriminator 84 als (iattei wirkt. Wenn überemsummcnde Impulse auf beule Ha sen der Transistoren 260 und 266 gegeben werden werden beide Transistoren, die normalerweise diircl Vorspannung verriegelt sind, nunmehr augenblkkliel in leitfähigen Zustand vorgespannt, und es fließt eir Strom von der gemeinsamen />-i- Leitung 104 /u der geerdeten Leitung KM). und /war din\ h die in Reihe

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legenden Kollektor-Emitter-Kreise der Transistoren. An dem Widersland 264 entsteht demzufolge ein Signal. Wenn andererseits an der Basis des Transistors

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JNQ OUCl ₆ l, Udb

nicht mit dem anderen zusammenfällt, also in anderer Zeitfolge, auch wenn der Kollektor-Emitter-Kreis von einem der Transistoren leitfähig wird, weil der Kolieklor-Emitter-Kreis des anderen Transistors verriegelt Bt, erscheint kein Signal an dem Widerstand 264, da won der gemeinsamen B+ Leitung 104 kein Strom zu der gemeinsamen Erdleitung 100 fließen kann.

Wie aus den typischen Wellenformen nach Fig. 14 fcervorgeht, stimmen die Eingangssignale an der Basis des Transistors 260 und an derjenigen des Transistors am Ausgang des monostabilen Multivibrators 83 sind entsprechend der Wellenform 277a in sämtlichen Punkten der Kurve 273a von F i g. 14 ähnlich, während die Signale am Ausgang lies Verstärkers 85 des Kanais B der Wellenform 2766 entsprechen, die bezüglich der Wellenform 2726 der F i g. 14 um 180° außer Phase ist. Jeder positive Impuls am Ausgang des Multivibrators

83 entspricht daher einem negativen Impuls am Ausgang des Multivibrators 83, der einem negativen Impuls

ίο am Ausgang des Verstärkers 85' des Kanals B entspricht, und umgekehrt, so daß an dem Diskriminator

84 kein Ausgang vorhanden ist. Bei eine^r Absiandsvergrößerung zwischen Fahrzeug und Hindernis, die zu einer entsprechenden Doppler-Frequenz führt, wird

266 nur im Falle eines Doppler-Signals, das eine Ab- 15 demzufolge kein Signal auf den Eingang des Detektors

itandsverringerung anzeigt, zeitlich überein, so daß am »»----·· - - ■ -~ ·

Ausgang des Widerstandes 264 Signale erscheinen können.

ρ t g. 14 zeigt Beispiele charakteristischer Wellenforjnen in verschiedenen Teilen der erfindungsgemäßen Schaltung, die in F i g. 7 im Blockdiagramm und in den F i g. 8 bis 11 im Detail dargestellt ist, und zwar im Falle einer Doppler-Frequenz, die aus einer Abstandsverringerung zwischen Fahrzeug und Hindernis resultiert, wobei die oberen Wellenformen sich auf den Kanal A und die unteren We cnformen sich auf den Kanal B beziehen. Ohne Doppler-Effekt, d. h„ wenn entweder keine Reflexion durch ein Hindernis erfolgt oder wenn die Reflexion von einem Hindernis herrührt, das einen konstanten Abstand von dem Fahrzeug hat, erscheint \o eine Gleichspannung am Ausgang beider Detektoren 63 und 64, die durch Kurven 270a und 2706 dargestellt ist. im Falle eines von einer Abstandsverringerung herrührenden Doppler-Effektes sind die durch die Detektoren 63 und 64 erfaßten und durch die Verstärker 76 und 77 der Kanäle A und B verstärkten Signale ent sprechend den Kurven 271a und 2716 ähnlich, wobei die durch den Kanal A kommenden Signale dieselbe Amplitude wie die durch den Kanal B kommenden Si-88 nach den t· i g. 7 und 10 gegeben, während bei einer Doppler-Frequenz, die auf einer Abstandsverringerung beruht, dagegen ein Signal auf den Eingang des Detektors 88 gegeben wird.

Signale, die am Ausgang des Diskriminators 84 erscheinen, werden über einen Kopplungskondensator 278 (F i g. 10) auf den Eingang des Detektors 88 gegeben, der eine Verstärkungsstufe mit einem PNP-Transistor umfaßt, der mit einem Basis-Vorspannur.gswiderstand 282 versehen ist, der mit der gemeinsamen B+ Leitung 104 verbunden ist, und dessen Emitier direkt an die B+ Leitung 104 angeschlossen und dessen Kollektor über einen Belastungswiderstand 284 geerdet ist. Signale, die an die Basis des Transistors 280 angelegt werden, erscheinen verstärkt an dem Wider stand 284 im Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors und werden durch eine Diode 286 rleichgerichtet. Die gleichgerichteten Signale werden auf ein /?C-Netzwerk gegeben, das einen Widerstand 288 aufweist, zu dem ein Kondensator 290 parallel geschaltet ist, wobei beide zwischen der Kathode der Diode 286 und der gemeinsamen Erdleitung 100 liegen. Die variablen Gleichstromsignale, die an der gemeinsamen Verbindungsstelle zwischen Widerstand 288 und Kondensator 290 lie-

80 gegeben, die einen ersten Zweig aufweist, der einen Widerstand 292 und eine in Reihe liegende Sperrdiode 294 umfaßt, und die einen zweiten Zweig aufweist, der

gnaie haben, wobei die Phase der Signale des Kanals B 40 gen und deren Größe von der Rc -Konstanten der derjenigen der Signale des Kanals A jedoch um 90' Schaltung abhängt, werden auf die Summicrschaltung vorauseilt. Die Wellenformen 272a und 2726 repräsentieren die Signalformen an den Ausgängen der Verstärker 8Γ und 85', die noch um 90° außer Phase sind. Der Ausgang am Multivibrator 83 bestehf. aus abwechseln- 45 in gleicher Weise einen Widerstand 296 und eine in den positiven und negativen Spitzen, wie durch die Reihe liegende Sperrdiode 298 umfaßt, wobei die Ka Wellenform 273a dargestellt ist, und man kann sehen, daß jede positive Spitze der Wellenform 273a einem positiven Rechteckimpuls der Wellenform 2726 ent spricht, während jede negative Spitze zeitlich ebenfalls so mit ^inem negativen Rechteckimpuls der Wellenform 2726 zusammenfällt. Im Hinblick auf die zeitliche Über einstimmung zwischen den Signalen der Wellenform 273a und den Signalen der Wellenform 2726 wird demzufolge am Ausgang des Diskriminators 84 eine Reihe ss von Signalen erzeugt, wie sie durch die Wellenform 274 dargestellt sind.
Doppler-Signale, die aus einer AbstandsvcrgroLW

ppg

rung resultieren, wie in I- i g. 15 gezeigt ist, haben nacl Verstärkung durch die Verstärker 76 und 77 der Kanäk A und B die Wellenformen 275a und 275b. wobei die Signale gleiche Frequenzen und gleiche Amplituden aufweisen, wobei jedoch die Phase des Signals aus dem Kanal B relativ zu den Signalen, die einer Abs andsver ringerung entsprechen, um 180 geschwenkt ist, wie oben erläutert wurde. Die Wellenformen am Ausgang der Verstärker 8Γ und 85' sind daher den Wdlenior· men 276a und 2766 entsprechend ähnlich. Die signale thode beider Dioden an ein Ende eines Widerstandes 300 angeschlossen ist, dessen anderes Ende geerdet ist Die Gleichstromsignale des Detektors 88 werden zunächst zum ersten Zweig der Summierschaltung gc führt, der aus dem Widerstand 292 und der Diode gebildet wird, während die Gleichstromsignale, die vor der Geschwindigkcits-Entfernungs-Schaltung 78 her rühren und die durch den Gleichrichter 79 gleichgcrich tet wurden, auf den Eingang des Zweiges gegeben wer den, der aus dem Widerstand 296 und der Diode 29> gebildet wird, wobei diese Signale über den Widerstam 300 /in Erde abfließen Ein variables Gleichvomsig nal. das der Summe der variablen Gleichstron,signale die durch den Widersland 300 Hießen, proportional is¹ erscheint an der für die Kathoden der beiden Diode; 294 und 298 und das nicht geerdete Ende des Wider Standes 3(H) gemeinsamen Verbindungsstelle 302. un< das resultierende variable Glcichspannunpssipnal wir auf den Emitter eines PNP-Tn'iisistors 304 pegebei dcsen Basis mit dem Eingang des ersten Zweiges de Summierschaliiinir 80 verbunden ist. der aus der Widerstand 292 \;;nl dir Piodc 294 bcs^j..ht. Nur wen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kollisionsverhütung bei Kraftfahrzeugen mit einer Mikroweiien-Sende- und Empfangseinrichtung zur Aussendung unmodulierter Mikrowellen und zum Empfang der von dem Objekt reflektierten Mikrowellen mit zwei Verstärkerkanälen, denen aus der Sende-Empfangs-Einrichtung stammende, in ihrer Phase um ± 90^c ic verschobene und dadurch eine Annäherung oder Entfernung anzeigende Signale zugeführt sind, deren Frequenz der Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt und deren Amplitude dem Abstand zwischen beiden proportional ist mit An-Ordnungen zur Auswertung dieser Signaleig-;nschaften und mit einer eine Ansprechschweüe in Abhängigkeit zur absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit verändernden Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Verstärkerka-Hai (76) ein von dem Signa! in dem zweiten Veritärkerkana! (77) gesteuerter Phasendetektor (84) itachgeschaltet ist zur Unterdrückung des eine gegenseitige Entfernung darstellenden Signals, daß ein Detektor (79) vorgesehen ist. der. abgeleitet von der Amplitude des empfangenen Wechselstromsignals, ein erstes Gleichstromsign.il liefert, dessen Größe umgekehrt proportional ist /um Abstand Fahrleug/Objekt, daß von der in Abhängigkeit von der absoluten Fahrzeuggeschwindigkeit arbeitenden Anordnung (78) die Verstärkung des ersten Ver- »tärkerkanals (76) veränderbar ist und damit das erste Gleichstromsignal entsprechend vergrößert wird und daß das Doppler-Frequenzsignal nach der Diskriminierung im Phasendelektor (84) einem weileren Detektor (88) zugeführt ist, der ein zweites, der Frequenz proportionales Gleichstromsignal erteugt, und daß eine diese Gleichstromsignale empfangende und eine algebraische Addition bewirkende Summierschaltung (80) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Kanälen Quadrierschaltungen (81. 85) vorgesehen sind sowie gegebenenfalls diesen nachgeschaltete Quadrierverstärker (81', 85') rur Erzeugung verstärkter, aus den Dopplersignalen abgeleiteter Rechtecksignale und daß in dem er- »ten Kanal eine Differenzieranordnung (82) vorgelehen ist, deren Ausgang einen monostabilen Multivibratoi (83) triggert, dessen Impulse dein Phasendetcktor (84) zugeleitet sind, der über ein Gatter (87) zur Eliminicrung der sich auf eine Abstandsvergrößerung beziehenden Signale von dem anderen Dopplersignal angesteuert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Summier- »chalking (80). gegebenenfalls über einen Leistungsverstärker (90). einer Betätigungseinrichtung (9i, 92. 93) für die Fahrzeugsteuerung zugeleitet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines weiteren der Bewegungsgesehwindigkeit des Fahrzeuges proportionalen und die Verstärkung des Verstärkers (76) in dem erst en Kanal modifizierenden Gleichstromsignals ei ρ an ilen Verteiler des Fahrzeuges angeschlossene! Diskriminator (78) <>5 vorgesehen ist, so daß dieses C ileichstronisignal tier Z.ündirequen/ Uc:- Verteilers proportional ¹Si.

■\ Vorrichtung nach eii'e": ;'■■. r Vispruchc ' his ^ dadurch gekennzeichnet, daß eine normalerweise nicht in Betrieb befindliche, durch ein Signal am Ausgang des Leistungsverstärkers (90) einichaltba re Steuerschaltung (91) vorgesehen ist, der bei ge rinur-r werdendem Abstand zwischen Fahrzeug ur:J Objekt "ine Signalgabe, beispielsweise Vibrationen des Gaspedals (342) bewirkende Solenoide (320. 338) zugeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren de-Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß de:· Summierschaltung (80) Gatter (89) zugeordnet sind. die die Summierschaltung (80) bis zum Vorliege;, des zweiten Gleichstromsignals sperren.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren aer Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichne;. d.:ij Festkörperschaltelemente vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Mikrowellen ein Reflexklystron (26) vorgesehen i-;

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren Je; Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dal'· /i.r Erzi-'-irun? eines dritten Gleichstromsignals den-; ^ sten. m seiner Amplitude dem Abstand /«iv,i:u-Objekt und Fahrzeug umgekehrt prop;;-:; Gleichstromsignal ein weiteres, aus der Fahr/,..,· geschwindigkeit gewonnenes Signa! hin/uadd:-; wird, derart, daß das dritte Gleichstromsign.:! de:- Abstand zwischen Fahrzeug und Objekt umpekehr: und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges .!,rekl proportional ist und dieses dann zusammen mn den; der Dopplerfrequenz proportionalen Gleichstrom signal der Summierschaltung (80) zugeführt im.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 !-^