DE1939061A1

DE1939061A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausscheiden von irrefuehrenden Doppler-Signalen bei einer Doppler-Radar-Geschwindigkeitsmesseinrichtung

Info

Publication number: DE1939061A1
Application number: DE19691939061
Authority: DE
Inventors: Rudolf Balsinger; Piechocki Dipl-Ing Kurt
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1968-11-25
Filing date: 1969-07-31
Publication date: 1970-05-27
Also published as: GB1281057A; CH484436A; FR2027547A1; CA927960A; DE1939061B2; US3618084A

Description

DR. MÜLLER-BORE DiPL-INS. QRALFS DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL 19 39 061

PATENTANWÄLTE

. Juli -,ü'iu

ZELLWEGER AG, Apparate- und Maschinenfabriken Uster, CH-8610 Uster / Schweiz

Verfahren und Vorrichtung zum Ausscheiden von irreführenden Doppler-Signalen bei einer Doppler-Radar-Geschwindigkeitsmeß-

einrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausscheiden von irreführenden Doppler-Signalen bei einer Doppler-Radar-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung, insbesondere für Straßenfahrzeuge.

Bei der Doppler-Radar-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung wird bekanntlich die Höhe der Dopplerfrequenz als ein Maß für die Geschwindigkeit des diese Dopplerfrequenz verursachenden Fahrzeuges benutzt. Es sind zwei grundsätzlich verschiedene Anordnungen der Radarstrahlrichtung relativ zur Fahrtrichtung der hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit auszumessenden Fahrzeuge bekannt, von denen jede spezielle Vorteile, aber auch besondere Nachteile aufweist.

Bei der einen der bekannten Anordnungen verläuft die Achse des Radarstrahlbereiches wenigstens annähernd parallel zur Fahrtrichtung der Fahrzeuge. Bei der anderen Anordnung verläuft die Achse des RadarStrahlbereiches unter einem schiefen Winkel zur Fahrtrichtung der Fahrzeuge.

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Ein Vorteil der Messung mit parallel zur Fahrtrichtung gerichtetem Radarstrahl liegt darin, daß zufolge -unter Berücksichtigung der üblichen Wellenlängen von einigen Zentimetern - meist relativ großer Flächen des auszumessenden Fahrzeuges, welche senkrecht zur Radarstrahlachse liegen, sich kräftige und relativ regelmäßige, d.h. konstante Dopplersignale ergeben.

Ein wesentlicher Nachteil der Anordnung mit zur Fahrtrichtung paralleler Radarstrahlachse liegt aber darin, daß ein bestimmtes Fahrzeug adf einem geraden Straßenstück auf einer sehr längen Fahrtstrecke im wirksamen Radarstrahlbereich verbleibt, und daß während seiner Fahrtzeit durch diese Fahrtstrecke von der Radar-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung keine weiteren Fahrzeuge ausgemessen werden können. Das heißt, es befinden sich, besonders bei dichtem Verkehr, häufig mehrere Fahrzeuge gleichzeitig im wirksamen Radarstrahlbereich, was die Zuverlässigkeit einer unter solchen Verhältnissen zustande gekommenen Geschwindigkeitsmessung wegen unsicheren Reflexionsverhältnissen fragwürdig macht.

In dieser Beziehung ist die Anordnung der Radarstrahlachse unter einem schiefen Wücel zur Fahrtrichtung vorteilhafter. An der, unter einem schiefen Winkel zur Fahrtrichtung angeordneten, Radar-Geschwindigkeitsmeßeinriehtung vorbeifahrende Fahrzeuge durchqueren nämlich bei sonst gleicher Geschwindigkeit wie im vorstehenden Fall, den wirksamen Radarstrahlbereich, der üblicherweise eng gebündelt ist, in wesentlich kürzerer Zeit als bei der vorher beschriebenen Parallelanordnung. Demzufolge kann selbst bei einer relativ dichten Fahrzeugkolonne die Geschwindigkeit jedes einzelnen Fahrzeuges einzeln erfaßt werden. Das heißt, daß bei der Anordnung der Radarstrahlachse unter schiefem Winkel zur Fahrtrichtung das räumliche Auflösungsvermögen der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung - in Fahrt-

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richtung - wesentlich besser ist, als bei der Anordnung mit parallel zur Fahrtrichtung ausgerichteter Radarstrahlachse. Bei schiefer Anordnung befinden sich daher viel seltener gleichzeitig mehrere Fahrzeuge im RadarStrahlbereich.

Um die Wahrscheinlichkeit der gleichzeitigen Anwesenheit mehrerer Fahrzeuge während" der Dopplerfrequenzmessung noch weiter zu vermindern, ist es vorteilhaft, eine möglichst kurze Meßzeit zu wählen. Die Meßzeit wird beispielsweise nur gleich einem Bruchteil der Fahrtzeit des auszumessenden Fahrzeugs durch den wirksamen Radarstrahlbereich gewählt.

Bei der Geschwindigkeitsmessung nach dem Doppler-Radar-Prinzip treten bei mehrdeutigen Reflexionsverhäl-tnissen zeitweise Schwankungen der Dopplerfrequenz auf. Solche Schwankungen können auch bei schiefer Anordnung, beispielsweise bei mehrspurigem Verkehr, bei Gegenverkehr und bei Überholungen auftreten.

Auch Reflexionen an vibrierenden Fahrzeugteilen, oder an Speichen von Rädern des auszumessenden Fahrzeuges können Schwankungen der Dopplerfrequenz verursachen.

Ein Nachteil der.Anordnung mit unter schiefem Winkel zur Fahrtrichtung ausgerichteter Radarstrahlrichtung liegt jedoch darin, daß die dabei aufgrund der Reflexionen erhaltenen Dopplersignale relativ häufigen zusätzlichen Schwankungen unterworfen sind. Solche zusätzliche Schwankungen werden durch das Springen der Ref«lexionsstelle am erfaßten Fahrzeug verursacht, und sie können bei kurzer Meßzeit nicht durch Mittelwertbildung über lange Zeit gemildert werden.

Der vorgenannte Vorteil des besseren Auflö-sungsvermögens bei der Anordnung mit schief zur Fahrtrichtung ausgerichteter

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Radarstrahlachse und kurzer Meßzeit kann daher nur ausgenützt werden, wenn es gelingt, ihren obigen Nachteil, d. h. die Unsicherheit der Dopplerfrequenz wegen Schwankungen des Dopplersignals, namentlich beim Springen der Reflexionsstelle auf dem gemessenen Fahrzeug, unschädlich zu machen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Unschädlichmachung der genannten Schwankungen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese Unschädlichmachung beruht dabei auf dem Ausscheiden der zufolge der genannten Schwankun- ψ gen unbrauchbaren, weil irreführenden Dopplersignale.

Es ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, welche gestatten, den obengenannten Mangel, allerdings nur in bestimmten Fällen, zu vermeiden, doch fehlt bis heute eine Lösung dieses Problems, welche in allen praktisch vorkommenden Fällen befriedigt.

Beispielsweise ist im schweizerischen Patent 407 604 "Verfahren und Schaltung zum Ausscheiden von irreführenden Pegelwerten bei einer Einrichtung zum Messen und Registrieren von Fahrzeuggeschwindigkeiten" eine solche, nur in bestimmten Fällen befriedigende Lösung beschrieben. Das genannte Verfahren und die genannte Schaltung erfüllen nämlich die genannte Aufgabe, die Unterdrückung der schädlichen Wirkung der Schwankungen des Dopplersignals bei dessen Auswertung - nur in einem relativ eng begrenzten Geschwindigkeitsbereich befriedigend.

Die der Erfindung zugrundeliegende Lösung des genannten Problems beruht auf den Erkenntnissen, welche eine genaue Analyse der tatsächlich auftretenden physikalischen Vorgänge bei der Bildung bzw. Gewinnung von Dopplersignalen an Fahrzeugen bei schiefwinkliger Anordnung der Radarstrahlachse zur Fahrtrich-

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- 5 tung der auszumessenden Fahrzeuge erbracht hat.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der eben genannten Anordnung für die Dopplersignalgewinnung praktisch keine genügend großen, senkrecht zur Radarstrahlrichtung stehende Flächen am Fahrzeug zur Verfugung stehen. Die trotzdem beobachteten Reflexionen stammen nämlich von diskreten RefJexionszentren auf der Oberfläche der Fahrzeuge. Solche diskrete Reflexionszentren sitzen fest auf dem Fahrzeug und bewegen sich mit diesem in schiefer Richtung durch den wirksamen Radarstrahlbereich. Bei dieser Durchfahrt durch den wirksamen Radarstrahlbereich kommt es zu einer zeitlichen Ablösung der nacheinander wirksam werdenden diskreten Reflexionszentren ein und desselben Fahrzeuges.

Diese Ablösungen erfolgen unregelmäßig - aufgrund der besonderen Beschaffenheit einer .,individuellen Fahrzeugoberfläche und sie äußern sich in Phasen-, Amplituden- und Frequenzsprüngen des sich ergebenden Dopplersignals. Durch diese genannten Sprünge wird das Dopplersignal mehrdeutig, d. h. irreführend hinsichtlich des Wertes der zu messenden Geschwindigkeit.

Die Erfindung beruht auf dem Ausscheiden von solchen irreführenden Dopplersignalen durch automatische Unterdrückung der Bildung entsprechender Geschwindigkeitsmeßwerte beim Auftreten der genannten Sprünge, sowie bei temporärer Uhterschreitung eines minimalen Empfangspegels.

Dieses Ausscheiden von Meßwerten wurde bisher (vergl. Schweizer Patent 407 604) ohne Rücksicht auf tatsächlich vorliegende geschwindigkeit vorgenommen. Es wurde nämlich lediglich das zeitliche Verhalten eines aus dem Dopplersignal gewonnenen Analogwertes in bezug auf einen festen Toleranzbereich berücksichtigt.

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Wegen der genannten Nichtberücksichtigung der tatsächlich vorliegenden Geschwindigkeit werden nun aber nach dem bekannten Verfahren in der bekannten Vorrichtung die bei unterschiedlicher Geschwindigkeit auftretenden - durch die genannten Phasen- und Frequenzsprünge verursachten - Schwankungen des genannten Analogwertes ebenfalls unterschiedlich streng bewertet. Dadurch ist aber auch das Kriterium für das anfällige Ausscheiden von Dopplersignale über den ganzen Geschwindigkeitsmeßbereich unterschiedlich streng,

W Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung folgende Verfahrensschritte in der Vorrichtung vorgenommen.

1. Es wird vom aus der Dopplerfrequenz gewonnenen Analogwert dessen zeitlicher Differentialquotient gebildet.

2. Es wird eine Schwellwertschaltung mit einem dem Wert dieses Differentialquotienten proportionalen Signal beaufschlagt.

k 3. Der Ansprechpegel der genannten Schwellwertschaltung wird geschwindigkeitsabhängig verändert, derart, daß kleinen Geschwindigkeiten ein tiefer und großen Geschwindigkeiten ein hoher Ansprechwert entspricht. Hierbei hat Überschreitung des Ansprechpegels Ausscheiden des zugehörigen Doppelsignals zur Folge.

4. Durch ein elektrisches Zeitglied wird dafür gesorgt, daß nur solche Doppelsignale für die tatsächliche Geschwindigkeitsmessung verwendet werden, deren Analogwert des Differentialquotienten sich mindestens während einer definierten Zeitdauer innerhalb eines Asepa?««k durch den Ansprechwert der genannten

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SchwellWertvorrichtung definierten, geschwindigkeitsabhängigen Toleranzbereiches gehalten hat.

5. Die genannte definierte Zeitdauer ist umgekehrt proportional abhängig von der Geschwindigkeit gewählt. Sie entspricht dann stets der Fahrtzeit des erfaßten Fahrzeuges für eine Fahrtstrecke definierter Länge.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Ausscheiden von irreführenden Dopplersignalen bei einer Doppler-Radar-Geschwindig keitsmeßeinrichtung, in welcher ein aus der Dopplerfrequenz gewonnener Meßwert nur nach erfolgreich bestandener Prüfung zur Anzeige gelangt, wobei in einem Differentiator das zeitliche Differential des Meßwertes gebildet und dieses zeitliche Differential als ein Kriterium für das Ausscheiden zugehörigen Dopplersignales benützt wird, und kennzeichnet sich dadurch, daß ein Toleranzbereich für das zeitliche Differential, bei dessen Überschreitung das zugehörige Dopplersignal ausgeschieden wird, vom Meßwert abhängig ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem eingangsseitig mit dem Meßwert beaufschlagten Differentiator kennzeichnet sich durch eine dem . Differentiator nachgeschaltete Schwellwertvorrichtung mit variablem Schwellwert.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein ausführliches Schaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und

Fig. 2 ein Strom- und Spannungsdiagramm für den Differentiator der Vorrichtung.

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Pig. 1 zeigt ein Schaltbild einer als Ausführungsbeispiel zu betrachtenden Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung. Ein der Dopplerfrequenz f_D proportionaler Meßwert, beispielsweise eine negative Spannung U₁ soll hinsichtlich seines zeitlichen Verhaltens überwacht werden .

Der zu prüfende Meßwert IL wird über eine Eingangskiemme 1 und einen Kondensator 2 in die Schaltung eingegeben. Über einen relativ kleinen Widerstand 3» dessen Einfluß für die folgende Erklärung zunächst vernachlässigbar ist, fließt zum Emitter 4 eines Transistors 5 ein Strom, welcher der zeitlichen Änderung des Meßwertes U₁,'also dessen zeitlichem Differential, proportional ist.

Die Basis 6 des Transistors 5 ist über eine Diode 7 zu einer Sammelschiene 8 an ein festes Potential von -15 Volt gelegt. Die Stufe mit dem Transistor 5 ist über einen relativ hochohmigen Emitterwiderstand 9 zu der -24 Volt führenden Sammelschiene 10 gegengekoppelt.

Bei schwankendem Meßwert U^ steuert der von der Eingangsklemme

I über Kondensator 2 und Widerstand 3 kommende, den zeitlichen Änderungen des Meßwertes Uj proportionale Strom den Transistor 5 und erzeugt über dessen Kollektorwiderstand 12 am Kollektor

II Wechselspannungen. Diese Stufe mit Kondensator 2 und Tran- . sistor 5 stellt einen Differentiator dar.

Von der Sammelschiene 8 sind zwei Dioden 14 und 15 antiparallel zum Schaltungspunkt 16 geschalt«et. Sie halten demzufolge das Potential des Schaltungspunktes 16 etwa innerhalb des Bereiches der Anlauf spannungen der Dioden 14 und 15 beim Wert des Potentials der Sammelschiene 8 und stellen einen Begrenzer für die Eingangssignale zum Differentiator dar.

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Pig. 2 zeigt einen beispielsweisen zeitlichen Verlauf des Stromes I₁- im Transistor 5 und der Spannung U₁₁ am Kollektor des Transistors 5 in Abhängigkeit eines angenommenen zeitlichen Verlaufes des dem Differentialor zugeführten Meßwertes U₁, wobei die Abszissenachsen χ und x' einem Ruhewert (d. h. U₁ = konstant) von U₁ bzw. von Ic und U₁₁ entsprechen.

Man erkennt aus Fig. 2, daß die auf den Ruhewert von U₁₁ bezogene Polarität der SpannungsSchwankungen am Kollektor 11 von der Richtung abhängig sind, in welcher sich der Meßwert U₁ verändert. Um in der weiteren Schaltung sowohl positiv als auch negativ gerichtete SpannungsSchwankungen von U₁₁ gleicherweise zu berücksichtigen, folgt eine Phasenkehrstufe mit dem Transistor 17.

Über Dioden 18 und 19 wird daher dem weiteren Schaltungsteil, d. h. zunächst dem Schaltungspunkt 20 ein Signal stets gleicher Polarität (bezogen auf den Ruhewert) zugeführt. Am Schaltungspunkt 20 tritt deshalb e%ne Spannung auf, welche nur abhängig ist vom Betrag der Schwankungen des Meßwertes U₁. Dabei sind jedoch sehr rasche aber nur kleine Schwankungen - wie sie beispielsweise von der Restwelligkeit, herrührend von der Umwandlung der Dopplerfrequenz f~ in den analogen Meßwert U₁, verursacht werden - durch das RC-Glied bestehend aus Kondensator 2 und Widerstand 3 bereits weitgehend unterdrückt.

Die Dioden 18 und 19 sind so stark vorgespannt, daß erst Schwankungen von U₁₁ ab einem definierten Schwellwert an den Schaltungspunkt 20 weitergeleitet werden. Hierbei ist zu beachten, daß diese Vorspannung der Dioden 18 und 19» und damit der genannte Schwellwert bewußt von der Höhe des Meßwertes U₁ abhängig gemacht ist.

Ein von der Geschwindigkeit, also auch vom Meßwert U₁ pro-

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portional abhängiger Schwellwert bringt gegenüber den bekannten Ausführungen bereits eine erhebliche Verbesserung. Eine Lösung für eine Schweilwert-Vorrichtung (mit Transistor 20) deren Schwellwert geschwindigkeitsabhängig ist, ist in Fig. dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Die Wahl eines Schwellwertes in Abhängigkeit von U₁ hat die besonders vorteilhafte Wirkung, daß bei großen Werten von U₁ (d. h. hohen Geschwindigkeiten) - zufolge der dann vergrösserten Vorspannung an den Dioden 17 und 18 - eine viel stärkere bzw. schnellere Schwankung von U₁ erforderlich bzw. zulässig ist, als dies bei kleinen Werten von U₁ (d. h. kleinen Geschwindigkeiten) der Fall ist, um eine Steuerwirkung auf den, dem Schaltungspunkt 20 folgenden Schaltungsteil, d. h. zunächst die Schwellwertstufe mit Transistor 21, auszulösen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß diese genannte besonders vorteilhafte Wirkung sowie eine später noch beschriebene Wirkung eines Zeitgliedes, das Neue an der vorliegenden Erfindung ausmachen.

Durch die genannten Maßnahmen wird der eingangs erwähnte Nachteil bisher bekannter Verfahren bzw. Vorrichtungen behoben, so daß erst zufolge dieses von der Geschwindigkeit bzw. U.J abhängigen Schwellwertes es möglich wirdj in einem sehr großen Gesehwindigkeitsbereich - ν. bis v_m - einwandfrei zu arbeiten.

Nachfolgend wird die im vorliegenden Ausführungsbeispiel gewählte Schaltung zur Erzielung des von U₁ abhängigen Schwellwertes der Schwellwertstufe mit Transistor 21 beschrieben.

In einer Schaltstufe mit dem Transistor 21, dessen Basis am Schaltungspunkt 20 liegt, hängt der Schaltzustand, d.h.

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ab welchem Basispotential der Transistor 21 leitend bzw. gesperrt ist, vom Potential ab, auf welchem sich der Emitter 22 befindet.

Das Ruhepotential des Emitters 22, d. h. sein Bfcential, wenn der Meßwert U₁ gleich Null ist, ergibt sich aus der Spannungsteilung durch zwei Widerstände 23 und 24, welche zwischen einer Null-Sainmelschiene 25 und der -15 V Sammelschiene 8 liegen, wobei zu berücksichtigen ist, daß außerdem noch ein Widerstand 26 dem Widerstand 23 parallel geschaltet ist (denn wenn U₁ =0, liegt die EingangsüLe mme 1 am NuIl-Rt en ti al). Sobald ein von Null verschiedener Meßwert U₁ vorliegt, verschiebt sich das Potential am Emitter 22 in gleicher Polaritätsrichtung, wie sie der Meßwert U₁ aufweist, und damit ändert sich auch der Schwellwert der Schaltstufe mit dem Transistor 21 im gewünschten Sinne. Der Transistor·21 liegt über seinem Kellektorwiderstand 28 an einer +12 Volt führenden Sammelschiene 13.

Ein Differential der genannten Art kann - wie eine genauere Analyse der Reflexionsvorgänge ergeben hat - sowohl proportional als auch quadratisch von der Geschwindigkeit bzw. dem Meßwert U₁ abhängig sein. Eine noch weitergehende Verbesserung ergibt sich daher, wenn der genannte Schwellwert etwa quadratisch von der Geschwindigkeit, bzw. vom Meßwert U₁ abhängig ist.

Fig. 2 zeigt eine Lösung für proportionale Abhängigkeit des Schwellwertes. Wird hierbei jedoch beispielsweise für den Widerstand 26 ein spannungsabhängiger Widerstand, beispielsweise vom sogenannten VDR-Typus gewählt, so ergibt sich eine angenähert jguadratische Abhängigkeit des Schwellwertes von der Geschwindigkeit.

Treten ausreichend starke, bzw. schnelle Schwankungen des Meßwertes U₁ auf, so wird der Transistor 21 durch die dann am

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Schaltungspunkt 20, also auch an der Basis des Transistors 21 auftretenden negativen Spannungen gesperrt. Während der Sperrung des Transistors 21 springt das Potential an seinem Kollektor 27 auf den Potentialwert +12 V der Sammelschiene 13· Dieser Potentialsprung wird vom Kollektor 27 über eine Diode 29 einer als Schaltstufe wirkenden Emitterfolger-Stufe mit Transistor 30 zugeführt. Diese Emitterfolger-Stufe überträgt den genannten Potentialsprung auf den Schaltungspunkt 34. (Die Basis 31 dieser Schaltstufe ist über einen Widerstand 32 an eine Klemme 33 geführt. Der Zweck dieser Anordnung wird später erläutert.)

Wie eingangs erwähnt, besteht eine Aufgabe der Vorrichtung auch darin, nur solche Doppelsignale zur tatsächlichen Geschwindigkeitsmessung freizugeben, deren Analogwert - Meßwert U₁ - sich mindestens während einer definierten Zeitspanne innerhalb eines durch den Ansprechwert der genannten Schwellwertvorrichtung definierten geschwindigkeitsabhängigen Teleranzbereich.es gehalten hat.

Dabei liegt das Neuartige der vorliegenden Erfindung darin, daß die genannte Zeitdauer wenigstens angenähert umgekehrt proportional zur festgestellten Geschwindigkeit (bzw. Meßwert U^) gewählt wird. Die genannte Zeitdauer entspricht dann nämlich immer der Pahrtaeit der erfaßten Fahrzeuge durch eine immer angenähert gleich lange Fahrtstrecke innerhalb des wirksamen Radarstrahlbereiches, deren Länge also unabhängig von der Gesshwindigkeit des betreffenden Fahrzeuges ist und beispielsweise gleich 0,5 m gewählt ist.

Die Bildung der genannten variablen Zeitdauer erfolgt in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Zeitglied mit einem Kondensator und einem Widerstand 36» wobei dieses Zeitglied zwischen der als Schaltstufe wirkenden Emitterfolger-Stufe mit dem Transiöbor

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und einer weiteren Schaltstufe mit dem Transistor 38 liegt. Zum Schütze des Transistors 38 gegen unzulässige Spannungsstöße ist eine Diode 37 dessen Basis 39 vorgeschaltet.

Der Schaltpegel der weiteren Schaltstufe, d. h. der Potentialwert der Basis 39 des Transistors 38, bei welchem dieser vom leitenden in den gesperrten Zustand und umgekehrt übergeht, wird durch das Potential seines Emitters 40 bestimmt. Dieses Emitterpotential ist durch einen Spannungsteiler aus den Widerständen 41 und 42 zwischen der 0-Sammelschiene 25 und der +12 V Sammel- "-schiene 13» beispielsweise auf +1 V festgelegt.

Das vor der weiteren Schaltstufe liegende Zeitglied - Kondensator 35 und Widerstand 36 - bestimmt durch den ladungszustand seines Kondensators 35 des Potentials des Schaltungspunktes 34·

Während starken Reflexionsstörungen wird, wie früher erwähnt, ein Potentialsprung auf beispielsweise +12 V dem Transistor 30 zugeleitet und von diesem an den Schaltungspunkt 34 abgegeben. Demzufolge lädt sich der Kondensator 35 auf etwa +12 V auf.

Treten nun normale Reflexionsverhältnisse ein, so verschwinden die Schwankungen des Meßwertes U.. bzw. verbleiben sie innerhalb des entsprechenden Toleranzbereiches, so geht die Schaltstufe mit dem Transistor 30 in gesperrten Zustand über. Der Kondensator 35 entlädt sich nun über den Widerstand 36 auf das aus einer niederohmigen Quelle stammende - negative Potential U-. an Klemme 1. Je höher die Geschwindigkeit des erfaßten Fahrzeuges, umso höher (negativ) ist der Meßwert U₁, umso rascher entlädt sich dann auch der Kondensator 35.

Während dieser Entladung sinkt das Potential des Punktes 34 von

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+ 12 V ab. Sobald es den Schaltpegel des Transistors 38 erreicht, wird Transistor 38 leitend und das Potential seines Kollektors 43 springt von seinem bisherigen Wert -15 V auf etwa +1 V.(Der Wert -15 V bei gesperrtem Transistor 38 wird durch einen an der - 15 V-Sammelschiene 8 liegenden Widerstand 44 zu Kollektor 43 geführt). Der Potentialsprung von -15 V auf + 1 V wird beispielsweise als Befehlsignal für die Auswertung des momentanen Meßwertes IL an eine Ausgangsklemme 45 der Vorrichtung geleitet.

Es ist zu beachten, daß schon nur sehr kurzzeitig während der Entladezeit des Kondensators 35 auftretende starke Schwankungen des Meßwertes U₁ sofort wieder die volle Aufladung des Kondensators 35 über die relativ niederohmige Emitt erfolgers tufe mit Transistor 30 bewirken, so daß dadurch die Laufzeit des Zeitgliedes (Kondensator 35, Widerstand 36) von neuem zu laufen beginnt.

Anstelle des geschilderten Entladevorgangs des Kondensators 35 des Zeitgliedes könnte bei entsprechender Wahl der Polarität bzw* der Halbleiterelemente, wie Dioden und Transistoren, auch dessen Ladevorgang benutzt werden.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung hat anläßlich einer Durchfahrt eines Fahrzeuges durch den wirksamen Radarstrahlbereich mit der Abgabe ihres Auswertbefehlsignals an Klemme 45 ihre Aufgabe erfüllt. Sie wird erst wieder anläßlich der Einfahrt eines nächsten Fahrzeuges benötigt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Vorrichtung in dieser Zwichenzeit beispielsweise durch Anlegen einer Sperrspannung an die früher erwähnte Klemme 33 temporär zu sperren.

Das Neuartige an der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegt

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1. in der Wahl eines von der Geschwindigkeit bzw. der Größe des Meßwertes IL abhängigen Toleranzbereiches für die Zulässigkeit der Schwankungen des Meßwertes U.. und

2. in der von der Geschwindigkeit bzw. der Größe des Meßwertes υ., abhängigen Zeitdauer der ungestörten Reflexionsverhältnisse bis zur Abgabe des Auswertebefehlsignals für den Meßwert IL.

Patentansprüche;

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Claims

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Patentansprüche:

Verfahren zum Ausscheiden von irreführenden Dopplersignalen bei einer Doppler-Radar-Gesehwindigkeitsmeßeinrichtung, in welcher ein aus der Dopplerfrequenz gewonnener Meßwert (TL) nur nach Überprüfung und Peststellung, daß es sich um den gewünschten Meßwert handelt, zur Anzeige gelangt, wobei in einem Differentiator (2, 3, 4, 5, 9, 12) das zeitliche Differential des Meßwertes gebildet und dieses zeitliche Differential als ein Kriterium für das Ausscheiden des zugehörigen Dopplersignals benützt wird, dadurch g e k e η η ze i c hne t , daß ein Toleranzbereich für das zeitliche Differential, bei dessen Überschreitung das zugehörige Dopplersignal ausgeschieden wird, vom genannten Meßwert (U-) abhängig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Toleranzbereich proportional zum Meßwert (TJ-) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toleranzbereich annähernd proportional zum Quadrat des Meßwertes (U-) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dopplersignale auch dann ausgeschieden werden, wenn das zeitliche Differential den Toleranzbereich innerhalb einer definierten Zeitspanne wenigstens einmal überschreitet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennze ich-

n e t , daß die definierte Zeitspanne umgekehrt proportional * zum Meßwert (U-), und damit zur Geschwindigkeit des erfaßten Fahrzeuges gewählt ist.

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6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem eingangsseitig mit dem Meßwert (U^) beaufschlagten Differentiator (2, 3» 4, 5, 9, 12), gekennzeichnet durch eine

dem Differentiator nachgeschaltete Schwellwertvorrichtung (20, 21, 22, 23, 24, 28) mit variablem Schwellwert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine dem Differentiator nachgeschaltete Schwellwertvorrichtung, deren Schwellwert vom Meßwert (U^) gesteuert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine dem Differentiator nachgeschaltete Schwellwertvorrichtung, deren Schwellwert proportional zum Meßwert (U₁) gesteuert ist.
9· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine dem Differentiator nachgeschaltete Schwellwertvorrichtung, deren Schwellwert wenigstens annähernd proportional zum Quadrat des Meßwertes (U.,) gesteuert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein durch das Ansprechen der Schwellwertschaltung (21) über eine Schaltstufe (30) mit einer elektrischen Ladung beaufschlagtes Zeitglied (35, 36)·
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied mit einem Kondensator (35) und einem der Entladung des Kondensators (35) dienenden Widerstand (36) vorgesehen ist, daß eine Klemme des Kondensators (35) an einer Sammelschiene (25) konstanten Potentials liegt und die andere Klemme des Kondensators (35) zu einem Schaltungspunkt (34) führt, an welchem außerdem

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eine der Schwellwertvorrichtung (21) nachgeschaltete Schaltstufe (30), über eine Diode (37) der Eingang (39) einer weiteren Schaltstufe (38) sowie der genannte Widerstand (36). liegt, welcher der Entladung des Kondensators dient, und daß dieser Widerstand (36) galvanisch mit einer am Meßwert (U₁) liegenden Klemme (1) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen am Eingang des genannten Differentiators angeordneten Begrenzer (14, 15) .
13. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zwei antiparallel geschaltete Dioden (14, 15), welche einerseits an eine Sammelschiene (8) mit festem Potential und andererseits galvanisch mit dem Emitteranschluß (4) eines im Differentiator angeordneten Transistors (5) verbunden sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine dem genannten Differentiator nachgeschaltete Phasenumkehrstufe (17).

15« Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken η zeichnet, daß der Begrenzer, der Differentiator, die Phasenumkehrstufe, die Schwellstufe mit geschwindigkeitsabhängigem Schwellwert, die Schaltstufe, das Zeitglied und die weiteren Schaltstufen hintereinandergeschaltet sind.

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