DE2002012A1

DE2002012A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Melden von Hindernissen und zur Anzeige der Entfernung der Hindernisse

Info

Publication number: DE2002012A1
Application number: DE19702002012
Authority: DE
Inventors: Del Signore Dr Giovanni
Original assignee: DEL SIGNORE DR GIOVANNI
Current assignee: DEL SIGNORE DR GIOVANNI
Priority date: 1969-01-21
Filing date: 1970-01-17
Publication date: 1970-08-13
Also published as: BE744643A; FR2037046A1; NL7000873A; US3680085A

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Melden von Hindernissen und zur Anzeige der Entfernung der Hindernisse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Melden von Hindernissen und zur Anzeige der Entfernung der Hindernisse, insbesondere zum Einbau an Kraftfahrzeugen·, um dem Benutzer, insbesondere dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges, gewünschte Informationen über auf der Fahrbahn befindliche Hindernisse und deren Entfernung zu ge.ben.

Gegenstand der Erfindung sind Sicherheitsvorrichtungen, vorzugsweise zur Kollisionsverhütung, zum Einbau insbesondere an Bord von Kraftfahrzeugen mit dem Zweck, dem Fahrer bei schlechter oder fehlender Sicht die Anwesenheit von Gegenständen und insbesondere anderen Fahrzeugen auf der Fahrbahn zu melden und deren Entfernung anzugeben, sowie ein Verfahren zum Bewirken derartiger Anzeigen. Zur besseren Beurteilung der Verkehrssituation können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen auch Angaben

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über die Anwesenheit von Gegenständen neben der Fahrbahn machen. Die hauptsächliche und vorzugsweise Aufgabe des Verfahrens und der Vorrichtungen gemäß der Erfindung liegt in vorgenannten Anwendungen, auf die sich auch die nachstehende Beschreibung bezieht; jedoch sind für Fachleute auch andere Anwendungen denkbar, die ebenfalls unter den Schutzumfang dieser Erfindung fallen.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die mit reflektierten Wellen arbeiten und dazu dienen, verborgene Hindernisse in Ruhe oder Bewegung zu entdecken und deren Entfernung von der signalgebenden Vorrichtung zu ermitteln. Derartige Vorrichtungen arbeiten überwiegend mit Impulsen und können gute Ergebnisse erzielen, besonders wenn sie für begrenzte Aufgaben eingesetzt werden und mit Spezialausrüstungen zur Auswertung oder zur bildlichen Darstellung der empfangenen Echos ausgestattet sind; sie verlieren jedoch ihre Wirksamkeit, wenn es darum geht, kleine Hindernisse auf kurze Entfernungen, beispielsweise in der Größenordnung von einigen zehn Metern, auszumachen.

Zum Erkennen von Gegenständen auf kleine Entfernungen eignen sich dagegen gut Vorrichtungen,die nach der Frequenzmodulationstechnik arbeiten, auf die sich auch der Erfindungsgegenstand stützt. Nachstehend sei daher ein kurzer Überblick über den Stand der Technik auf diesem Gebiet gegeben.

Die bisher bekannten Vorrichtungen reichen nicht aus und finden keine praktische Verwendung, obwohl ein aktuelles Bedürfnis für Melde- oder Signalisiervorrichtungen besteht, die die Gefahren beim Führen von Kraftfahrzeugen und dergleichen bei stark verminderter Geschwindigkeit reduzieren. Obwohl nach dem derzeitigen Stand der Technik ohne weiteres ein elektromagnetisches Signal erzeugt werden kann, das die gewünschte Information enthält, ist man doch bisher nicht imstande, diese Informationen aus-

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suwert«n, d.h. ·1· von störenden Einflüssen zu befreien und ihren wesentlichen Inhalt, in eine Anzeige umzusetzen, die leicht wahrnehmbar für den Benutzer, insbesondere für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, ist, dem nur eine begrenzte Zelt zur Verfügung steht, um durch geeignete Manöver auf eine angezeigte Gefahr zu reagieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vemeiden und eine Vorrichtung ZUM Melden von Hindernissen und zur Anzeige der Entfernung der Hindernisse zu schaffen, die insbesondere für eine Verwendung bei Kraftfahrzeugen geeignet ist und d·* Führer des Fahrzeuges in besonders zweckentsprechender Weise die benötigten Informationen liefert.

Di··· Aufgabe findet ihre Lösung gemäß der Erfindung im «••entlichen durch eine Wellenreflektionsvorrichtung mit Einrichtungen zum Aussenden einer kontinuierlichen, nach einem vorbestimmten Zeitprogramm frequenzmodulierten V«ll«, Einrichtungen zum Empfang der von Hindernissen reflektierten Wellen und Einrichtungen zum Mischen der ausg*s*nd»ten Welle und der reflektierten Wellen zum Erzeugen eines Sehwebungsrohsignals, dessen Form abhängig von der Anwesenheit und den Entfernungen der Hindernisse ist und da· daher die gewünschten Informationen in sich enthalt, durch Analysiervorrichtungen, die aus dem Schwebungsrohslgnal mindestens ein Signal gewinnen, das von •tSr«nden Elementen im wesentlichen befreit ist und die («wünschten Informationen über mindestens ein Hindernis enthftlt, und durch Umsetzvorrichtungen zum Umsetzen der vorgenannten bereinigten Signale in andersartige Signale, dl· für den Besitzer, insbesondere den Fahrer eines Kraftfahrzeuges wahrnehmbar sind und ihm augenblicklich die gewünschte Information liefern.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die anhand einiger in der Zeichnung dargestellter bevor-

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zugter AusfUhrungsbelsplele des Gegenstandes der Erfindung zunächst die Erzeugung des elektromagnetischen Signals, das die gewünschte Information enthält, und dann die Analyse und Umsetzung des wesentlichen Inhalte dieser Information in eine vom Benutzer leicht wahrnehmbare und auszuwertende Anzeige behandelt. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 das lineare Verhalten der Frequenzmodulation der Welle, die von der Vorrichtung ausgesendet wird, und einer empfangenen Welle, die von einem Hindernis reflektiert wird,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schaltbildes einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 und k Funktionsdiagramme des Senderteils eines Geräts, das gemäß der Erfindung arbeitet,

Fig. 5 eine Abwandlung des Schaltbildes von Fig. 2 für den Fall, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer beweglichen Antenne ausgestattet ist,

Fig. 6 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

mit einer gegenüber Fig. 2 abgewandelten Schaltung in dom das Schwebungssignal verarbeitenden Kreis,

Fig. 7 und 8 zwei bevorzugte AusfUhrungebeispiele der Erfindung mit Darstellung der Analysierschaltungen und der Vorrichtungen zum Anzeigen dor Information und

Fig. 9 und 10 Bausteine der Schaltungen gemäß Fig. 8 und 9·

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Die. Vorrichtung zum Erzeugen des elektromagnetischen Signals, das die gewünschte Information enthält, arbeitet nach, folgendem Prinzip:

Man denke sich ein Sende- und Empfangsgerät, das aus einem Mikrowellensender und einem zugehörigen Empfänger besteht; ersterer sendet eine kontinuierliche Welle von konstanter Amplitude und mit einer Frequenz, die zeitlich in einer Dreiecksform variiert, wie in Flg. 1 mit einer ausgezogenen Linie veranschaulicht. Die von einem eventuellen Hindernis reflektierte und vom Empfänger empfangene Echowelle (wir nehmen der Einfachheit halber zunächst nur eine Welle an) hat dieselben Charakteristiken wie die ausge- d

sendete Welle und unterscheidet sich von dieser nur durch eine zeitliche Verschiebung um den Betrag T, der direkt abhängig ist von der Entfernung zwischen dem Sende/Empfangsgerät und dem Hindernis. Wenn nun das Gerät die reflektierte Welle erhält und sie durch Mischung mit einem Teil der ausgesendeten Welle Moment für Moment vergleicht, so weist das aus der Zusammensetzung und Umwandlung der beiden Wellen entstehende Signal, insbesondere ein Strom, eine Schwingungsform auf, deren Frequenz wesentlich niedriger ist als die Frequenzen der Komponentenwellen und von der Entfernung des Hindernisses abhängt. Diese "Schwebung sw θ He" enthält daher die jeweils gewünschte Information. ™

Die genannte Abhängigkeit läßt sich mit einfachen geometrischen Darstellungen veranschaulichen. In Fig. 1 kennzeichnet die ausgezogene Linie das Diagramm der Frequenz F der gesendeten Welle (als Funktion der Zeit), und die gestrichelte Linie veranschaulicht dasselbe Diagramm der Frequenz F der Welle, die von einem Hindernis reflektiert wird, dessen mit D angenommene Entfernung durch ein Zeitintervall T in Bezug auf das erste Diagramm angezeigt wird. Das Zeitintervall T und die Entfernung D stehen in

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folgender Beziehung: T » 2D (e ist die Lichtgeschwin-

digkeit, mit der sich auch elektromagnetische Vollen fortpflanzen). In jedem Zeitpunkt besteht eine Differenz «wischen der gesendeten und der empfangenen Volle; wir bezeichnen sie mit der Formel F. » F - F . und sie läßt

Der

sieh auf dem Diagramm von Fig. 1 als Differen* zwischen den Ordinaten der beiden Linien für jeden Zeitpunkt ablesen. Mit F ist die Höhe der Frequenzmodulation bezeichnet, d.h. die Differenz zwischen den Höchst-und Niedrigstwerten von F , und mit F die eigentliche Modulationefre-

quenz, so daß sich das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Höchtswerten (oder Niedrigstwerten) von F₀ durch 1/F ausdrücken läßt. Aus den genannten Symbolen ergibt sich also ohne weiteres:

F. β k F * F — D mc

Somit ist die Entfernung des Hindernisses proportional zur Schwebungsfrequenz.

Es wurde davon ausgegangen, daß das Diagram« der Frequenzmodulation dreieckig ist. Es liegt jedoch auf der Hand, daß man auch bei einem Diagramm abweichender Form mit geraden oder sogar ungeraden Linien immer noch eine Relation zwischen dem Abstand des Hindernisses und den Parametern des Schwebungssignals erhalten kann.

In der Praxis liegen die Dinge nicht so einfach, denn es ist mit mehreren Hindernissen zu rechnen, mo daß das Schwebungssignal keine einfache Form hat. Außerdem treten Störungefaktoren auf, die auch zufälliger Art sein können und von denen im folgenden zu sprechen ist.

Jedenfalls besteht das Schwebungssignal, auch wenn es kompliziert ist, aus einem elektrischen Signal, das in

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sich die genUnschte Information enthält, die man durch eine angemessene Analyse herausziehen und in geeigneter Form umgewandelt dem Benutzer mitteilen muß, wie im folgenden erläutert. Der Einfachheit halber sei das zu ana» lysierendo und auszuwertende Signal nachstehend "!tonsignal" genannt. Vie man in bevorzugter Weise ein solche· Rohsignal erzeugt, sei nachstehend beschrieben.

Das verwendete und schematisch in Fig. 2 dargestellte Sende- und Empfangsgerät enthält einen Generator für Mikrowellenelgnale, ein sogenanntes Reflexklystron, oder einen gleichwertigen Mikrowellengenerator anderen Typ«, wie beispielsweise einen handelsüblichen FestkÖrpergenerator (Gun» Avalanche, u«w.), der mit einer genügend kleinen Wellenlänge arbeitet (A = 1 - 10 cm), gekoppelt mit einem Frequenzmodulator und einer automatischen Frequenzkontrolle. Der Empfangsteil des Geräts ist mit einem (vorzugsweise abgeglichenen) Mischer ausgerüstet, aus dem man das Rohsignal als Schwebung zwischen den erhaltenen Signalen und einem Teil des gesendeten Signals erhält, nachdem man es über einen Richtkoppler oder eine andere Vorrichtung mit niedrigem Kopplungskoeffizienten aus einem Hohlleiter oder einer anderen geeigneten Vorrichtung, wie z.B. Koaxkabeln usw. entnommen hat, die den Sender mit einer Antenne verbindet. Beide Gruppen, d.h. Sender und Empfänger, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform über Hohlleiter, die gegeneinander durch Ferrit- oder Hybridkreise (Magic Tee) entkoppelt sind, an dieselbe Antenne oder an zwei verschiedene Antennen angeschlossen. Das Rohsignal gelangt sodann zu Vorrichtungen zur Analyse, Auswertung und Übermittlungen der Information an den Benutzer; diese Vorrichtungen sind in einigen Ausfuhrungeformen bereits oben beschrieben.

Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 enthält der Oszillatorgenerator 1 eine Rühre zur Geschwindigkeitsmodulation von der Art eines Reflexklystrons, z.B. Modell

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2Κ25ι oder dergleichen, niedrig im Preis, mit einfachen Hilfsschaltungen ausgestattet, von geringer Leistung, im 9OOO MHz-Band (λ= 3,2 cm) arbeitend und gegebenenfalls gekoppelt mit einem Temperaturstabilisator 1a in einfacher Bimetallthermostat- oder ähnlicher Ausführung.

Wesentlich geringere Wellenlängen, beispielsweise bis zu 1 cm oder noch weniger, sind oft wünschenswert, und auoh größere Wellenlängen bis zu 5 cm und darüber sind brauchbar.

Das Reflexklystron wird in einer Dreiecksform frequenzmoduliert und arbeitet wie bekannt unterhalb der Spannung des angeschlossenen Puffers bei etwa seiner Resonanzfrequenz in vorgewählter Form, zu deren Aufrechterhaltung eine automatische Stabilisationsschaltung vorgesehen ist. Der den Modulator bildende Teil besteht bein dargestellten Beispiel aus einem Sinusgenerator 2 mit einer Frequens von beispielsweise etwa 10 kHz; auch dieser ist in geeigneter Weise stabilisiert. Das Signal gelangt in einen Rechteckkreis 3, bestehend aus einem Null-Komparator oder "Schnitt-Trigger" oder dergleichen, der das sinusförmige Signal in ein Rechtecksignal umwandelt, wie im Diagramm (a) von Fig. U veranschaulicht. Die Rechteckwelle kann auch direkt durch einen an sich bekannten geeigneten Kreis erzeugt werden.

Anschließend gelangt das Signal (a) in einen Integrationskreis k, der beispielsweise aus einem Integrations-Operations-Verstärker bestehen kann, und wird von diesem auf die Dreieeksforra gemäß Diagramm (b) in Fig. k gebracht. Letzteres Signal gelangt nach geeigneter Verstärkung in 5 zum Puffer des Reflexklystrons und bewirkt dabei die Frequenzmodulation mit der gewünschten Amplitude oder Abweichung AF (Fig. 1).

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Der Frequenzstabilisierungskreis besteht beim dargestellten Ausführungebeispiel aus einem Fehlerverstärker 6, einem Rechteckkreis (Null-Komparator) 7» einem Synchrongleichrichterkreis 8, einem kontinuierlichen Verstärker 9 und einem Spannungsregler 10a.

Dieser Schaltungsabschnitt nutzt den speziellen Verlauf der Resonanzkurve des Eingangshohlleiters des Klystronoszillators. Das Verfahren ist leicht verständlich, wenn man die in Fig. 3 dargestellte Kurve in einem Diagramm betrachtet, dessen Abszisse die Spannung des Puffers Vr und dessen Ordinate die Ausgangsleistung V wiedergibt.

In Fig. 3 sind drei Pufferspannungsmodulationen um drei Mittelwerte, nämlich Vr , Vr- und Vr₂, dargestellt.

Es ist sofort zu erkennen, daß, wenn die Modulation um den Mittelwert Vr „ erfolgt, die Hochfrequenzleistung des vom Klystron übertragenen Signals eine Amplitudenmodulation aufweist, deren Verlauf dem Diagramm (d_) in Fig. 3 entspricht und die in einem anderen Maßstab in Fig. h erscheint, jedoch dieselbe Frequenz und dieselbe Phase wie das Dreieckmodulationssignal (b) gemäß Fig. k hat. Erfolgt die Modulation um Vr₁, ergibt sich ein Signal (d₁) gemäß Fig. 3, das ebenfalls in Fig. h dargestellt ist und auch hier dieselbe Frequenz wie die Welle (b) in Fig. 4 hat, jedoch mit umgekehrter Phase* Venn schließlich das Klystron in perfekter Abstimmung um den Mittelwert Vr entsprechend dem Maximum der Ausgangsleistung oszilliert, so hat das sich aus der Modulation ergebende Signal die Form (d₂) gemäß Fig. 3, die ebenfalls in Fig. k dargestellt ist und eine doppelt so hohe Frequenz wie die der modulierten Spannung (b) in Fig. k aufweist.

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Die beschriebenen drei Beispiele stellen besondere Grenz'· fälle dar und lassen dio Funktionsweise der Vorrichtung auch bei Zwischenzuständen erkennen, die In der Praxis die Regel sind. Ein Mikrowellenbauelement, genannt balanced Mixer, übernimmt das Signal entsprechend der augenblicklichen Funktionsbedingung (d-, d«, d_ oder ein anderes Signal einer Zwischenform) und leitet es nach seiner Angleichung an die Modulationsfrequenz F

in

über einen der beiden Widerstände R₁ oder R₂ zum bereits genannten Selektiwerstärker. Wenn somit das Klystron unterhalb seiner Resonanzfrequenz schwingt, läßt der Fehlerverstärker 6 das Signal (d₂), das ihn von der Mischstufe erreicht, nicht passieren, so daß, kein Fehlersignal auf die Korrekturstufen einwirkt. Solange das Klystron unabgeglichen ist, gelangt an den Verstärker 6 auch ein Signal der Form (d.. ) oder (d_) gemäß Fig. k, und zwar mit der Frequenz F und gleich- oder gegenphasig zur modulierten Spannung (b) von Fig. k. Das Signal gelangt zusammen mit dem im Rechteckkreis erzeugten Signal (c) gemäß Fig. k zum Synchrongleichrichterkreis 8, der als Phasendiskriminator wirkt und eine positive beziehungsweise negative Gleichspannung abgibt, je nachdem ob das Fehlersignal (d-) oder (d„) gleich- oder gegenphasig zum Bezugssignal (c) gemäß Fig. k ist.

Die vorgenannte Gleichspannung, vom Gleichstromverstärker 9 in geeigneter Weise verstärkt, steuert einen Spannungsregler 10a, der die Spannung des Klystronpuffers korrigiert, um sie auf den Wert Vr zu bringen, der dem Maximum der Ausgangsleistung entspricht.

Wie in Fig. 2 zu erkennen, ist der Ausgang des Reflexklystrons 1 über einen in der Zeichnung mit Doppellinie dargestellten Hohlleiter an einen von drei Anschlüssen

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eines Perrltkrelses 10 angeschlossen, während die beiden anderen Anschlüsse mit einer Antenne 12 und einem balanced Mixer 11 In Verbindung stehen. In die Leitung bkIsehen den Klystron und dem Kreis 10 ist ein Riehtkoppler 13 geschaltet, der einen Teil des vom Klystron ausgehenden Signals aufnimmt, um ihn zum balanced Mixer 11 BU führen und eine Schwebung mit dem erhaltenen Echosignal bu erBeugen.

Der Kreis 10 muß eine minimale Eingangsimpedanz sowohl beim Senden als auch beim Empfangen und einen optimalen Entkopplungswert aufweisen. Bei der Antenne kann es sich, wie schon gesagt, um eine einsige oder um zwei Antennen handeln; im letzteren Fall ist eine zum Senden und eine sum Empfang vorgesehen. Die Auswahl zwischen diesen beiden Möglichkeiten bestimmt sich nach konstruktiven Virtschaftlichtkeitsüberlegungen, nach der gesamten Antennenober fläche und somit dem Antennengewinn, nach dem Platzbedarf und auch nach Problemen der Entkopplung und der Qualität der Entkopplungsorgane.

Im gezeigten Beispiel wird davon ausgegangen, daß eine elnslge Antenne vorhanden ist.

Die Antenne hat Muschelform und einen recht spitzen öffnungswinkel von beispielsweise 1 bis 5° und vorzugsweise 2 bis k° in der horizontalen Ebene, während in der vertikalen Ebene ein größerer Öffnungswinkel (10 bis 20 ) ratsam 1st, um den Stampfbewegungen des Fahrzeuge s Rechnung zu tragen. Venn wir beispielsweise ausgehen von einer hornfttrmigen Schlitzantenne von einfacher Bauweise und geringem Platzbedarf und wenn wir mit einer Wellenlänge von etwa 3 cm arbeiten, so wird die Antenne rund 0,5 bis 1 ei lang und 12 on hoch sein müssen. Bei kleineren Wellenlängen kann jedoch die Antennenllnge auf wenige Dezimeter reduziert werden, so

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daß die Antennengröße ohne weiteres für ein Kraftfahrzeug akzeptabel ist.

Man kann - auch wenn dies generell nicht erforderlich ist - die Antenne beweglich machen und sie insbesondere eine alternierende horizontale Abtastbewegung mit Jeder gewünschten Frequenz und innerhalb eines Winkelbereichs von wenigen Graden um eine vertikale Achse ausführen lassen.

Vie in Fig. 5 zu erkennen, läßt sich dies durch einen Elektromagneten 23 bewirken, der von einem Elektrogenerator Zk mit der gewünschten Abtastfrequenz gesteuert wird.

Von Generator 2k erhält man sodann mittels eines magnetischen "pickup" oder mittels einer ähnlichen Vorrichtung ein rhythmisches Signal, das einen Impulsgenerator 25 synchronisiert, der die Abtastimpulse in jenen Zeitpunkten erzeugt, in denen die Achse der Antennenmuschel mit der Längsachse des Fahrzeuges oder mit einer anderen Achse beziehungsweise mit diesen beiden oder auch mehreren vorbestimmten Achsen zusammenfällt. Man regelt die Dauer der Abtastimpulse tun so kürzer ein, je größer man die Auflösung des Gerätes haben möchte.

Die Impulse steuern Schwellwert-Torkreise 26, die in weiter unten zu beschreibende Kreise zur Informationsanzeige derart eingeschaltet sind, daß die für den Benutzer bestimmte Hindernieanzeige, deren Entstehung nach stehend beschrieben wird, nur während der Abtastimpulse erfolgen kann, die im wesentlichen dazu dienen, die für den Betrieb der Umsetzungevorrichtungen 18-19 benötigten analysierten Signale zu liefern, von denen nachstehend die Rede ist.

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Auf diese Weise werden nur Jene Hindernisse gemeldet, die sich in der oder in den vorbestimmten Richtungen befinden. Diese Richtungseinstellungen lassen sich übrigens verändern, indem man die Synchronisierung des Impulsgenerators 25 verstellt. Venn die Meldung aus mehr als einer Richtung eingeholt wird, muß natürlich eine entsprechende Zahl von Schwellwert-Torkreisgruppen 26 und von entsprechenden Umsetzvorrichtungen vorgesehen werden.

Bs sei zunächst von der eventuellen Abtastbewegung der Antenne 12 abgesehen, diese als feststehend angenommen

und somit zum Schaltbild von Fig. 2 zurückgekehrt. %

Das von der Mischstufe 11 kommende und in geeigneter Weise verstärkte Rohsignal muß nunmehr gemäß der Erfindung in eine Form umgesetzt werden, die dem Benutzer die Anzeige vermittelt.

Vor allem ist es daher angebracht, das Rohsignal derart zu behandeln, daß nicht interessierende Informationen ausgeschieden werden und das Signal in einer geeigneten Form in die Analysiergruppe gebracht wird.

Dies geschieht in einem Verarbeitungskreis, den man

als Videofrequenz bezeichnen könnte, da die Frequenz F. λ

des Schwebungssignals wesentlich niedriger ist als die

Frequenz F der ausgesendeten Welle, insbesondere bei

den Hindernisentfernungen, die für den Erfindungsgegenstand in Frage kommen. Die erste Aufgabe des Verarbeitungskreises ist daher die Begrenzung des Frequenzbandes, und zu diesem Zweck kann hinter dem balanced Mixer 11 und einem rauscharmen Verstärker 20 eine geeignete Filterstufe vorgesehen werden, um das Frequenzband der erhaltenen Signale nach unten oder oben zu begrenzen. Wird beispielsweise F^ mit 10 kHz und ΔF mit 22,5 MHz angenommen und der Mindest- und Höchstabstand der even-

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tuelfen Hinderniese mit Dmin ■ 10 in und Dmax a 130 η angesetzt, βο hat das nutzbare Frequenzband eine Breite von 30 kHz bis *»5O kHz.

Da im Übrigen der Frequenzgang im Innern dee Durchgangsbandes ausgeglichen werden muß, um den verschiedenen Pegeln der von den Hindernissen reflektierten Echos in Abhängigkeit zur Hindernisentfernung Rechnung zu tragen, ist hinter die Verstärkerstufe 20 vorzugsweise eine Ausgleichsstufe 21 geschaltet, deren Frequenzkurve sich so angleichen läßt, daß sie die Arbeitsweise der oben beschriebenen Filterung unterstützt. Die Stärke des Echosignals ist nämlich umgekehrt proportional zur vierten Potenz der Entfernung D; daher muß der Spannungsgewinn dos Empfangsverstärkers mit der Frequenz im Verhältnis 12 dB/Oktave wachsen. In der Praxis können Verstärker und Ausgleicher mit Filterfunktion in einem einzigen Stromkreis vereinigt sein.

Im Aueführungsbeispiel gemäß Fig. 2 folgt auf den Ausgleicher 21 eine Anpassungsstufe 22 mit niederiger Ausgangsimpedanz; diese versorgt Über Leitung 1Ί die Vorrichtung zur Informationsanalyse, von der noch zu sprechen ist. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 dagegen wird das Rohsignal in anderer Weise ausgewertet.

Hier gelangt das Signal vom Ausgleicher 21 zu einem Amplitudenbegrenzungskreis 27. Kreise dieser Art sind Fachleuten bekannt und werden auch in Frequenzmodulationsempfängern verwendet. Dieser Begrenzungskreis 27 begrenzt die Amplitude des Signals auf einen Pegel, der auf Grund nachstehender Kriterien in Beziehung zum Gewinn des Verstärkers 20 steht.

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Es ist bekannt, daß in jedem Radargerät die Intensität des Echo« seitlich zufallsbedingt schwankt je nach Form des Hindernisses und je nach der Richtung, in welcher die Front der ausgesendeten Radarwelle auf das Hindernis trifft. Das Frequenzspektrun dieser Schwankungen-reicht In den hler in Frage kommenden Fällen von Null bis zu ,einigen sehn Hertz. Die Amplitude der Schwankungen kann ziemlich groß sein, und es können zwischen den Maxima und Minima Unterschiede in der Größenordnung von 10 dB auftreten. Bei dem Schaltbild gemäß Fig. 2 erfolgt die übertragung des Schwebungssignals zu den Analysierkreisen ohne eine vorherige Beeinflussung außer einer Verstärkung und einer Begrenzung des Frequenzbandes, und es können beträohtliche IntensitätsSchwankungen der End- "

signale auftretenι Venn die Anzeige für den Benutzer optisoh erfolgt, können beträchtliche Schwankungen in der Lichtstärke der optischen Organe, gewöhnlich Lampen, auftreten und somit ein Flimmern, das für den Benutzer nicht nur lästig 1st, sondern ihn auch zu falschen Schlußfolgerungen über die Art des Hindernisses führen kann.

Die· Flimmern läßt sich durch die Vorrichtung 6 beseitigen, wenn der Verstärker 20 einen ausreichend hohen Gewinn hat, um zu bewirken, daß d»r untere Intensitätspegel des Signals nach der Verstärkung über dem Pegel des Amplltttdenbegrenzungskrelsee 27 liegt. In diesen μ

Falle bewirkt der Kreis 27 zwar die Verminderung der Blgnallntensität, die dafür aber konstant bleibt. In bestimmten Fällen, nämlich bei bestirnten Arten von Hindernissen, läßt sloh jedoch nicht immer eine konstante Intensität erzielen; dies 1st aber nicht unbedingt nachteilig, «le noch zu erläutern 1st.

Bei einer anderen Ausfuhrungsfora des Erfindungsgedankens IaAt sieh das gleiche Ergebnis erzielen, wenn nan

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anstelle des Begrenzungskreises 27 einen automatisch geregelten Verstärker verwendet, sofern der Pegelbereich ausreichend groß (mindestens 60 dB) ist und die Regelung ausreichend schnell erfolgt, d.h. daß ihre Zeitkonstante kleiner ist als die Dauer der kürzesten Intensitatsschwankung des Signals. Diese Lösung ist schaltungsmäßig etwas kompliziert, braucht jedoch nicht unbedingt dargestellt zu werden, da jeder Fachmann sie leicht verstehen und vornehmen kann.

Ein Flimmern tritt hauptsächlich beim Empfang besonders kurzer Signale auf, namentlich wenn das Kraftfahrzeug sich vor einer Kurve befindet, jenseits welcher sich verborgene Hindernisse befinden, wie beispielsweise Bäume, Sträuche, Pfähle, kleine Bauten usw. In diesem Falle stößt das ausgesendete Bündel, das eine begrenzte Amplitude hat,- nacheinander auf die einzelnen Gegenstände, was zu einem Flackern der Lichtsignale führt. Der Fahrer kann daraus in den meisten Fällen die Art des Hindernisses erkennen und beispielsweise ein vor ihm befindliches und auf derselben Fahrbahn fahrendes Kraftfahrzeug von einem anderen Hindernis unterscheiden, das sich außerhalb dor Fahrbahn befindet und gefährlich werden könnte.

Auf jeden Fall gelangt das Signal vom Begrenzer 27 zum Verstärker 22 mit viel niedrigerer Auegangimpedanz und mit einen Gewinn = 1 und von diesem weiter über die Leitung 1U zur Analysier- und Anzeigevorrichtung.

Die Vorrichtungen, die zur Analyse der im Rohsignal enthaltenen Informationen und zu deren geeigneter Meldung an den Benutzer, namentlich an den Fahrer eines Kraftfahrzeuges dienen, enthalten Organe zur Trennung der sich auf verschiedene Hindernisse - genauer gesagt:

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verschiedene Hindernisentferntingen - beziehenden Informationen sowie ferner Vorrichtungen zum sukzessiven Umsetzen derselben in die gewünschte Anzeige für den Benutzer. Diese Anzeige wird im folgenden als optisch angenommen, kann jedoch auch in anderer Weise erfolgen, wie beispielsweise durch akustische Signale entsprechend den besonderen Bedingungen der Hindernisse unter Berücksichtigung bestimmter kritischer Entfernungen, kritischer Annäherungsgeschwindigkeiten eines Hindernisses usw. Es können μ also in ein und demselben Gerät mehrere Anzeigearten vereinigt werden.

Zu diesem Zweck trennt die Analysiervorrichtung die verschiedenen Schwebungsfrequenzen "voneinander und sendet die den einzelnen Frequenzen entsprechenden Signale zu Umsetzkreisen, die ebenso viele Endsignale - im Falle der optischen Anzeige beispielsweise Lampen - auslösen, von denen jedes einer bestimmten Hindernisentfernung entsprechend der empfangenen Frequenz zugeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgedankens wird eine bestimmte Folge der Frequenzen und somit der Hindernisentfernungen festgelegt, und jeder dieser Frequenzen wird ein Kreis mit einem Selektivverstärker oder Bandpaß, d.h. ein Filterorgan zugeordnet, das nur die Signale der gewünschten Frequenz

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durchläßt. Die Gesamtheit dieser Filterorgane bildet die Vorrichtung zur Analyse der im Sehwebungssignal enthaltenen Informationen gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsgedankens.

Die in Fig. 2 dargestellten, aus Bandpässen oder Solektiwerstärkern bestehenden Filterorgane sind zur besseren Übersichtlichkeit teilweise mit einer Bezugsziffer versehen, die das zugeordnete Frequenzband kennzeichnet.

Eine Anordnung eines solchen Filterorgans ist in Fig. 9 sehr schetnatisch dargestellt (da es sich um Bausteine handelt, die dein Fachmann an sich bekannt sind). Auf jedes dieser Filterorgane folgen eine Gleichrichterstufe 18 und eine Signallampe 19» wobei diesen Bezugszeichen noch eine dem Frequenzband entsprechende Bezugsziffer hinzugesetzt werden kann. Die Gleichrichterstufen sind Bestandteil der Signalumsetzung svorrichtung und bewirken, sobald sie ein analysiertes Signal der ihnen zugeordneten Frequenz erhalten, das Aufleuchten der entsprechenden Signallampe 19«

Eine Ausführung dieser Gleichrichterstufen und Beleuchtungskreise ist schematisch in Fig. 10 dargestellt. Die in Fig. 9 veranschaulichte Ausführung des Selektiwerstärkers oder Filters hat einen Primärkreis 30, dessen Resonanzfrequenz jene Signalfrequenz festlegt, die durchgelassen wird.

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Dae Rohsignal kommt über die Leitung 34 aus der Leitung (β. Fig. 2). Enthält das Rohsignal eine Komponente mit einer Frequenz· die innerhalb einer festgelegten Bandbreite um die Resonanzfrequenz des Kreises 30 liegt, so gelangt diese Komponente an den Sekundärkreis 31 und somit an die Basis des Transistors 32 und wird verstärkt und mittels des Kopplungskondensators 33 in die Leitung geschickt.

Die Leitung 36 dient sur Speisung; dagegen hat die Leitung 37 eine Funktion, die veiter unten zu erläutern ist. Das so erzeugte analysierte Signal gelangt über die Leitung 35 sur Gleichrichterstufe 18 (Fig. 1O).

Diese Gleichrichterstufe enthält einen Dioden-Transistoren Gleichrichter-Verstärker JtO₁ von dem eine Halbwelle de· Signals mit gleichem Vorzeichen zur Basis des zweiten Transistors 41 gelangt, der den Kondensator auflädt, wodurch an der Basis des Transistors 41 eine Vorspannung erzeugt wird, die ihn in den leitenden Zustand bringt, so daß ein Erregerstrom über die Leitung in die Leitung 44 zur Speisung der Signallampen gelangen kann. Diese führt zur Vorrichtung, die das für den Benutzer bestimmte Signal erzeugt (im vorliegenden Fall das Aufleuchten einer Lampe 19 -S. Fig. 2) und die gemeinsam mit der eigentlichen Gleichrichterstufe und dem soeben beschriebenen Beleuchtungskreis eine Vorrichtung zur optischen Umsetzung bildet.

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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß ein Schwebungsrohsignal mit Frequenzen zwischen 30 und ^5O kHz zu analysieren ist, nachdem die höheren und niedrigeren Frequenzen vorher ausgeschieden worden sind.

Wird als Reichweite der Hindernisanzeige Omin = 10 m und Dmax = 15O in vorausgesetzt und wird eine Auflösung im Abstand von jeweils 10 m gewünscht, so werden fünfzehn Bandpässe 17 mit dem ersten Banddurchgang ab 30 kHz, dem zweiten ab 60 kHz und so fort über die ganze Bandbreite benötigt. Um blinde Zonen in der Entfernungsauflösung zu vermeiden, muß die Bandbreite jedes Filters auereichend groß sein, d.h. 3 dB bei 30 kHz mit einer Steilheit der Dämpfung außerhalb des Bandes in der Größenordnung von 12 - 18 dB pro Oktave.

Derartige Filter können außer vom dargestellten Typ auch von anderer beliebiger aktiver oder passiver Ausführung sein und aus Operations-Verstärkern bestehen oder können vom LC- oder RC-Typ sein. Natürlich kann anstelle der Reihe verschiedener Bandpässe 17 auch ein einziges Filter verwendet werden, dessen Durchgangsband sich kontinuierlich oder stufenweise mit entsprechenden geeigneten elektronischen Kreisen verändern läßt. In diesem Falle bringen dann die Kreise nach einer vorbestimmten Folge die Signallampen 19 zum Leuchten.

Es ist nunmehr klar, daß, wenn ein Hindernis innerhalb der wirksamen Reichweite der beschriebenen Vorrichtung einen Teil der auftreffenden elektromagnetischen Energie reflektiert, diese - von der Antenne 12 aufgefangen von der Mischstufe 11 in Signale der Frequenz F. umgewandelt wird. Dieses Signal, verstärkt und entzerrt durch die Gruppen 20, 21 und 22 und evtl. begrenzt durch den Begrenzer 27 (Fig. 6), wird von jenem Selektiweretärker-

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filter 17 aufgenommen, verstärkt und weitergeleitet, dessen Durchgangsband die genannte Frequenz F. enthält, und wird

anschließend nach Gleichrichtung durch die Gleichrichterstufe 18 in ein Lichtsignal umgewandelt, das die entsprechende Signallampe 19 zum Leuchten bringt. Im Beispiel gemäß Fig. 5 leuchten die einzelnen Lampen nur dann auf, wenn der entsprechende Schwellwert-Torkreis 26, der von den in den Kreisen 25 erzeugten Impulsen gesteuert wird, offen ist.

In der Praxis kann die Ausführung hinsichtlich Typ, Form, Abmessungen, Anordnung der Bauteile, Art der verwendeten Materialien und in anderer, für den Fachmann auf der Hand %

liegender Weise verändert werden, ohne damit jedoch den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen·

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird jedes innerhalb der festgelegten Reichweite auftauchende Hindernis gemeldet; tauchen mehrere Hindernisse auf, so äußert sich dies in der Praxis durch das Aufleufchten mehrerer Signallampen. Das ist jedoch grundsätzlich nachteilig, denn der Benutzer hat dann größere Schwierigkeiten, die Informationen aufzunehmen und auszuwerten, so daß seine Reaktion unsicher werden kann.

Andererseits ist jedoch die Meldung entfernterer Hindernisse im allgemeinen wenig nützlich und nur verwirrend, wenn näher liegende Hindernisse vorhanden sind, da ja die Gefahr ganz offensichtlich nur vom nächstgelegenen Hindernis droht.

Daher wird die Erfindung vorzugsweise derart angewendet, daß nur das nächstgelegene Hindernis und höchstens noch jene Hindernisse gemeldet werden, die sich innerhalb eines begrenzten Abstands vom nächstgelegenen Hindernis befinden .

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Zu diesem Zweck wird jene Komponente des Schwebungsrohsignals, welche die tiefste Frequenz im Spektrum diese· Signals darstellt, dazu verwendet, zumindest einen Teil der Komponenten in Bändern höherer Frequenz zu unterdrücken.

Diese Unterdrückung kann erfolgen, indem man das analysierte Signal der tieferen Frequenz dazu verwendet, die Umsetzungestufen für die Frequenzen, die man unterdrücken will, ouQer Funktion zu setzen. Man wirkt zu diesem Zweck beispielsweise auf die Speisekreise oder die entsprechenden Gleichrichterstufen dieser Frequenzen ein. Vorzugsweise läßt man jedoch das Signal der tieferen Frequenz auf die Analysiervorrichtungen der höheren Frequenzen einwirken und diese, hierdurch außer Funktion setzen, so daß diese Stufen für die Dauer der Unterdrückung kein Signal, nicht einmal ein Signal ihres zugeordneten Frequenzbandes durchlassen.

Verwendet man zum Analysieren einen variablen Bandpaß, so erzielt man die gewünschte Wirkung, wenn man die elektronischen Bandkompensationekreise derart beeinflußt, daß höhere Frequenzen durch das Filter nicht übertragen werden, sondern daß weiterhin nur der Bereich der niedrigeren Frequenzen übertragen wird. Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens, bei denen diese Begrenzung der Hindernisanzeige Anwendung findet, sind in den Fig. 7 und dargestellt. Dort sind alle Teile vor den Analysieretufen und der optischen Informationsanzeige und somit alle die bereits beschriebenen und veranschaulichten Teile vor der Leitung Ik fortgelassen. In den genannten Fig. 7 und 8 sind die Filter 17 und die Gleichrichteretufen 18 durch Dreiecke bzw. Rechtecke gekennzeichnet, und es sind zwecke besserer Übersichtlichkeit die Leitungen 36 und 43 zur Speisung der genannten Filter und Gleichrichteretufen fortgelassen.

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Wie schon gesangt, wird von fünfzehn Anzeigekreisen mit den entsprechenden Signallampen ausgegangen. Jeder Kreis für die optische Anzeige enthält daher außer der Leitung 34, die das Signal von der Leitung 14 erhält, und außer der Leitung 45, die mit der Masseleitung 46 verbunden ist, einen Widerstand 50, ein Filter 17· eine Leitung 35» eine Gleichrichter- und Beleuchtungestufe 18 und eine Signallampe 19·

Xn der Abbildung ist hinter das Bezugszeichen dieser einzelnen Bauteile zwecks besserer Übersichtlichkeit eine Bezugsziffer gesetzt, die den jeweiligen Schaltkreis kennzeichnet. Die Widerstände 50 haben die Aufgabe, die Selektivverstärker oder Filter 17 gegeneinander zu entkoppeln und ihre Selektivität zu erhüben. Auf dem dargestellten Schaltbilddiagramm sind fünfzehn Schaltkreise entsprechend den einzelnen Hindernisentfernungen zu erkennen, die von unten nach oben ansteigend zu denken sind· Jeder dieser Schaltkreise ist mit einer von unten nach oben ansteigenden, laufenden Bezugsziffer versehen. Wie schon gesagt, sei beispielsweise angenommen, daß die verschiedenen Schaltkreise den Entfernungen 10, 20, 30 ... 150 m und somit den Frequenzen 30, 60, 90, 120 ... 450 kHz entsprechen·

Un die Funktionsweise des Schemas gemäß Fig. 7 zu erläutern, sei angenommen, es komme auf der Leitung 14 ein Schwebungssignal, daa sich aus mehreren Signalen der Frequenzen f_Qf fjQ, fji und f.₂ entsprechend den Anzeigekreisen 9» 10, 11 und 12 zusammensetzt und somit von vier gleichzeitig wahrgenommenen Hindernissen stammt. Während nun die neunte Lampe von unten entsprechend der Frequenz f_ = 270 kHz aufleuchtet» fließt Strom durch eine mit ihr verbundene Diode 5"¹Z₉)- ^{Vnn der} Diode 51/«) fließt der Strom in Pfeilrichtung zum Verbindungspunkt 52/_Q\ und von dort einerseits Über die Leitung 37/_1Q\ zum Filter ^z₁₀) und andererseits zur Diode 53#q\· ^vW* letzterer fließt der Strom zum

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Verbindungspunkt 52/_1o\ und von dort einerseits zum Filter 17/ii\ und andererseits zur Diode 53/_1o\· Dies setzt sich durch alle folgenden Schaltkreise hindurch fort.

Nicht jedech fließt der Strom zur Diode 53/«\ und zu den davorliegenden Dioden, da die Diode 53/o\ in Sperrichtung gepolt ist. Der Strom, der zum Filter 17/_1O\ und über die entsprechenden Leitungen 37 zu den nachfolgenden Filtern fließt (s. Fig. 9)ι bewirkt die Sperrung der entsprechenden Transistoren 32 und verhindert dadurch deren Funktion. Daher können die Signale der Frequenzen f_loi f ■· ■, und f-₂ nicht durch das Filter übertragen werden, und es können infolge« dessen auch die entsprechenden Signallampen nicht zum Leuchten gebracht werden.

Angenommen, das Frequenzsignal f_Q endet, wogegen alle anderen bestehen bleiben, so trifft alles oben Gesagte auf den folgenden Schaltkreis entsprechend der Frequenz f_1Q zu, und es leuchtet daher die zehnte Lampe auf, während alle folgenden dunkel bleiben. Kommt zu den vier obengenannten Signalen ein weiteres von niedrigerer Frequenz, wie beispielsweise f hinzu, so leuchtet die diesem Signal zugeordnete Lampe, d.h. die fünfte Lampe auf, und gleichzeitig erlischt die neunte Lampe, da ab der fünften Filterstufe aufwarte alle Filter gesperrt sind.

Beim Vorhandensein mehrerer Hindernisse in verschiedenen Entfernungen wird also nur das nachstgelegene angezeigt und somit die Zahl der Informationen auf das unerläßliche Minimum reduziert.

Für das AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 8 gilt alles oben Gesagte mit der Ausnahme« daß die einzelnen Dioden 51 nicht mit den entsprechenden Verbindungepunkten 52 derselben Bezugsziffer verbunden sind, von denen aus Strom sun Abschalten des Filtere 17 der folgenden Stufe fließt, sondern es wird

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sozusagen ein Schaltkreis übersprungen, d.h. der Strom fließt beispielsweise von der Diode 5¹/g\ über den Verbindungspunkt 52/_Q\ und die Leitung 37/_1Q\ zum Filter ¹7/_1Q\ und gleichzeitig vom Verbindungspunkt 52, * zur Diode 53/«\ und von dort weiter zu den folgenden Verbindungspunkten, Filtern und Dioden 53. Haben wir also ein Signal mit den Frequenzen fg, f-, ^₁₀1 ^₁₁* ^f!2 "¹^^{1 f}i3» ^{so werden nur die} Kreise 1O₁ 11, 12 und 13 gesperrt, so daß die entsprechenden Lampen nicht aufleuchten; es leuchten nur die Lampen entsprechend den Frequenzen f« und f_ auf. Auf diese Weise kann man statt einer Lampe gleichzeitig zwei benachbarte Lampen aufleuchten lassen. %

Die letztere Ausführungsform ergibt eine weniger präzise Entfernungsanzeige, jedoch verliert man das Hindernis nicht aus den Augen. Solange sich das Hindernis in einem von einer bestimmten Lampe gedeckten Entfernungsbereich befindet, leuchtet diese Lampe. Bei näherkommendem Hindernis vermindert sich die Helligkeit der Lampe; bevor sie jedoch völlig erlischt, leuchtet die unmittelbar vorangehende Lampe auf, um ihre größte Helligkeit dann zu erreichen, wenn sich das Hindernis genau in der für diese Lampe angegebenen Entfernung befindet usw. Dieses System hat sich bei praktischen Erprobungen als besonders wirkungsvoll erwiesen. λ

Es liegt nun auf der Hand, daß man durch Verwendung einer Mehrzahl von Kreisen und Lampen und gegebenenfalls durch Dänpfung der Lichtstöße (von Fachleuten leicht durchzuführen) aus dem sukzessiven Aufleuchten einer Lampe nach der anderen den Eindruck eines Lichtpunktes erhält, dessen Bewegung das Verhalten des Hindernisses kennzeichnet.

Die Merkmale und Vorteile der beschriebenen Erfindung sind nunmehr für Fachleute klar ersichtlich. Sie vermittelt dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges eine nützliche Information

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über die Anwesenheit und Entfernung eine· eventuellen Hinder nissee und gestattet ihm eine leichte Beurteilung der Geschwindigkeit des Hindernisses bezogen auf sein eigenes Fahrzeug. Die Auswertung der eingehenden Information erfolgt augenblicklich und gestattet rechtzeitige Reaktionen dee Fahrers. Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht und kostensparend zu bauen. Die eingebauten Schaltungen sind unkompliziert, werden bereits für andere Zwecke verwendet und sind daher zu geringem Preis erhältlich.

Die Schaltungen können voll transistorisiert sein, bieten dadurch ein hohes MaO von Sicherheit und Zuverlässigkeit und können angesichts ihrer geringen Leistungsaufnahme, die in der Größenordnung von 15 - 20 V liegt, direkt von der Fahrzeugbatterie gespeist werden. Auch die Antenne kann konstruktiv einfach und raumsparendjgehalten sein. Die gesamte Vorrichtung kann in einem einzigen Gehäuse untergebracht werden, das sich platzsparend im Fahrzeuginnern installieren läßt. Auf Grund der vorliegenden Erfindung läßt sich somit erstmalig ein recht dringliches Sicherbeitsproblem lösen.

Es wurden vorstehend einige AusfUhrungsbeispiele des Erfindungsgedankens beschrieben, die natürlich von Fachleuten in verschiedener Weise abgewandelt, geändert und ergänzt werden können, ohne damit den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung sun Melden von Hindernissen und zur Anzeige der Entfernung dar Hindernisse, insbesondere zum Einbau In Kraftfahrzeuge, um dem Benutzer, insbesondere dem Fahrer elnea Kraftfahrzeuges, gewünschte Informationen über auf dar Fahrbahn befindliche Hindernisse und deren Entfernung au geben, gekennzeichnet durch eine Wellenreflejdonavorrlchtung mit Einrichtungen zum Aussenden einer kontinuierlichen, nach einem vorbestimmten Zeitprograan ftaquenzmodulierten Welle, Einrichtungen (12) zum Empfang dar von Hindernissen reflektierten Wellen und ElnrlohtMWgsη man Mischen der ausgesendeten Wellen und der raflaktlerten Wallen zum Erzeugen eines Schwebungaranaignala, deasen Form abhängig von der Anwesenheit und aan Entfernungen dar Hindernisse ist und das daher die ge*ttna«hten Informationen In sich enthält; durch AnalysiervorrjLafctungen, dia aus den Schwebungarohsignal mindestens ein Signal gewinnen, das von störenden Elementen im veftentllenan befralt lat und die gewünschten Informationen WMr nindeetane ein Hindernis enthält; und durch Onsetzvorr&ontungan zvn Uaaetzen der vorgenannten bereinigten Slgnala In andaraartlge Signale, die für den Benutzer, inabeaondera dan Fahrer eines Kraftfahrzeuge wahrnehmbar . sind «nd Um auganblloklich die gewünschte Information Uafntti,

Jl· Vorrlantimg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daO

dia Vallanreflazlonavorrichtung zur Aussendung der kon- _; tljattierllchen VaUa einen Mikrowellensender enthält mit J ^! aa Fraanenanodalationsoszillator, der auf einer Wellen-

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ORIGINAL INSPECTED

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länge von etwa 1 bis 5 ^cm void vorzugsweise zwischen 2 und k cm arbeitet und mit einer automatischen Frequenzkontrolle ausgestattet ist.

3, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß daβ Oszillatororgan ein Reflexklystron (i) ist, dessen Frequenz stabilisiert und moduliert ist und somit auf die Spannung des Puffers derart einwirkt, daß dieselbe um den Scheitelwert entsprechend der maximalen Sendeleistung gehalten und die Frequenz mit einem Signal der gewünschten Wellenform moduliert wird.

k. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Generator bekannter Art zur Frequenzmodulation der ausgesendeten Welle in Form einer Dreieckemodulation.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur wechselseitigen Beeinflussung eines Teiles der ausgesendeten Welle einerseits und der reflektierten Welle andererseits «wecke Erzeugung eines Schwebungsrohsignals mit Komponenten, deren jede einer Frequenz entsprechend der Entfernung eines bestimmten Hindernisses entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Empfang eines Teiles der vom sendenden Oszillatororgan ausgesendeten Signale und der von den reflektierten Wellen empfangenen Signale sowie durch eine Mischstufe (11) zur Aufnahme und Beeinflussung der genannten Signale zum Erzeugen eines Schwebungsroheignals.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine einzige Antenne (i2) zum Aussenden der erzeugten Welle und zum Empfang der reflektierten Wellen, wobei diese Antenne mit den übrigen

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Teilen der Vorrichtung über geeignete Schaltung verbunden ist, die den Sendeteil vom Empfangsteil entkoppeln kann.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verarbeitungskreis für das Schwebungsrohsignal, der zwischen dem Organ zur gegenseitigen Beeinflussung der ausgesendeten Welle und der reflektierten Wellen und der Analysenvorrichtung angeordnet ist und dazu dient, aus dem Schwebungsrohsignal unerwünschte störende Elemente zu unterdrücken, namentlich zufällige Intensitäts- und FrequenzSchwankungen, die von Hindernissen außerhalb des räumlich zu überwachenden Bereichs verursacht werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verarbeitungskreis Organe zur Begrenzung der Schwebungssignalfrequenz nach oben und unten enthalt, die dazu dienen, Frequenzen entsprechend jenen Hindernissen auszuschließen, die sich weiter als in einer vorbestimmten Maximalentfernung und näher als in einer vorbestimmten Minimalentfernung befinden .

10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Verarbeitungskreis Organe zur Verstärkung und Amplitudenbegrenzung des Schwebungssignals enthält, die dazu dienen, dieses Signal auf die gewünschte Amplitude zu bringen, es im wesentlichen konstant zu halten und Intensitätsschwankungen auszuschalten, die sich aus unterschiedlichen Hindernisentfernungen und unterschiedlichen Auftreffwinkeln der ausgesendeten Welle auf die Hindernisse ergeben.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiervorrichtung eine Mehrzahl von Schaltkreisen enthält, deren jedem ein begrenztes Band aus dem Spektrum der Schwebungs-

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Signalfrequenz und damit ein begrenzter Bereich von Hindernisentfernungen zugeordnet iet und deren Jeder Umsetzungsorgane enthält, die das empfangene und vom betreffenden Kreis umgesetzte Signal in mindestens ein andersartiges Signal umwandeln, das der Benutzer unmittelbar wahrnehmen kann, wobei jeder Umsetzer von der entsprechenden Frequenz des Schwebungssignals gesteuert wird und dadurch dem Benutzer die Anwesenheit eines Hindernisses im zugeordneten Entfernungsbereich anzeigt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer eine Signallampe (19) oder ähnliche Vorkehrung, Organe zur Aktivierung dieser Signallampe sowie weitere Organe enthält, die eine solche Aktivierung nur dann zulassen, wenn in dem Analysierkreis, der dem betreffenden Umsetzer zugeordnet ist, ein Schwebungssignal der ihm zugeordneten Ferquenz vorhanden ist.

13« Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Analysierkreis einen Selektiwerstärker (20) enthält, an den das möglicherweise verarbeitete Schwebungsrohsignal gelangt und der aus diesem Signal nur eine Frequenz passieren läßt, die in einem vorbestimmten Bandbereich um eine eigene Resonanzfrequenz des Selektiwerstärkers liegt.

^k. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiervorrichtung ein einziges Filter (17) mit einem Durchgangsband enthält, das mittels geeigneter elektronischer Schaltungen variiert werden kann, wobei diese Schaltungen in jedem gegebenen Zeitpunkt auch die Aktivierung jenes dem Durchgangsband zugeordneten Umsetzers (18) gestatten, in dem das Filter im betreffenden Zeitpunkt arbeitet«

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15· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Organe zur zahlenmäßigen Begrenzung der Umsetzer, die gleichzeitig aktiviert werden können, um damit zu erreichen, daß, wenn das Schwebungseienal mehrere Frequenzbänder enthält, nur die einer vorbestimmten Zahl niedrigerer Frequenzbänder entsprechenden Umsetzer aktiviert werden.

16· Vorrichtung nach Anspruch 15§ gekennzeichnet durch Organe,' die bewirken, daß in jedem Zeitpunkt nur jener Umsetzer aktiviert wird, der dem im Spektrum des Schwebungssignals enthaltenen niedrigsten Frequenzband entspricht.

17· Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Organe, die bewirken, daß in jedem Zeitpunkt nur jene beiden Umsetzer aktiviert werden, die den im Spektrum des Schwebungssignals enthaltenen beiden niedrigsten Frequenzbändern entsprechen.

18· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die AnaIyeiervorrichtungen mindestens einen Selektivverstärker mit einem Schwinfungskreis in einem vorbestimmten Frequenzband um eine Resonanzfrequenz enthalten, ferner Organe zur Erzeugung eines verstärkten Signals, Selektivorgane, insbesondere Transistoren, die den Durchgang des verstärkten Signals gestatten, wenn M der genannte Schwingkreis erregt ist, und den Durchgang verhindern, wenn er nicht erregt ist, sowie Umsetzungeorgane mit einer Signallampe (19)» Organe zur Speisung dieser Lampe (1°) mit Strom, und Organe, die eine solche Speisung nur zulassen, wenn der obengenannte Selektivverstärker ein verstärktes Signal durchlaßt· sie jedoch verhindern, wenn derselbe Selektivverstttrker das Signal sperrt.

19· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, ■ gekexmseichnet durch Organe, die einen Teil des Speisestroms „ aus jedem Umsetzer aufnehmen, wenn er aktiviert ist, und den f Strom zu mindestens einem Teil der Analysierkreise führen,

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die höheren Frequenzbändern zugeordnet sind als der betroffene Umsetzer, um auf diese Weise die Übertragung von Signalen in diesen Kreisen zu verhindern und insbesondere Transistoren der Selektivverstärker aller jener Kreise vorzuspannen, die höheren Frequenzen zugeordnet sind, um diese Transistoren in den nicht leitenden Zustand zu versetzen.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch optische Umsetzer, die ein zumindest scheinbar kontinuierliches optisches Signal abgeben, das die Bewegung eines Hindernisses simuliert.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenreflexionevorrichtung eine Sende- und Empfangsantenne (12) in Form einer Muschel mit einem Öffnungswinkel von 1-5 und vorzugsweise 2-4 in der horizontalen Ebene und einem wesentlich größeren Öffnungswinkel in der vertikalen Ebene enthält.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (12) der Wellenreflexionsvorrichtung eine Abtastbewegung in horizontaler Ebene ausführen kann und mit Kontrollorganen ausgestattet ist, die nur in jenem Zeitpunkt eine Aktivierung der Umsetzungsvorrichtungen zulassen, in dem die Antenne während ihrer Abtastbewegung in einer oder mehreren vorbestimmten Richtungen ausgerichtet ist.

23. Verfahren zur Meldung von Hindernissen und zur Anzeige der Hindernisentfernungc-n, insbesondere an Falirer von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch die Aussendung einer kontinuierlichen, nach einem vorbestimmten Ztj it diagramm frequenzmodulierten Welle, dur^h den Empfang der vom Hindernis reflektierten Wellen, durch die Mischung der ausgesendeten Welle mit den empfnngenen Wellen zwecks Erzeugung eines Schwebungsrohsignals, dessen Form abhängig ist von der

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Anwesenheit und der Entfernung von Hindernissen und das daher die gewünschten Informationen enthält, durch die Analyse dieses Schwebungsrohsignale mit dem Zweck, daraus mindestens ein Signal zu gewinnen, das von störenden Elementen befreit ist und die gewünschten Informationen über mindestens ein Hindernis enthält, und durch die Umsetzung dieser bereinigtenSignale in andersartige Signale, die der Benutzer, insbesondere der Fahrer eines Kraftfahrzeugs unmittelbar wahrnehmen kann und die ihm augenblicklich die gewünschte Information vermitteln.

"24. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die Bereinigung des Schwebungsrohsignals von unerwünschten Störungen, namentlich von zufälligen Intensitäts- und FrequenzSchwankungen, die von Hindernissen außerhalb des zu überwachenden räumlichen Bereichs verursacht werden.

25» Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch die Aufteilung des Schwebungsrohsignals in ein Spektrum von Signalbestandteilen mit Frequenzen innerhalb vorbestimmter Frequenzbänder, die bestimmten Hindernisentfernungen entsprechen, und durch die Umsetzung dieser Signalbestandteile in andersartige Signale, die der Benutzer unmittelbar wahrnehmen kann.

26. Verfahren nach Anspruch 2h oder 25, gekennzeichnet durch die Aufteilung des Schwebungsrohsignals in ein Spektrum von Signalbestandteilen mit Frequenzen innerhalb vorbestimmter Frequenzbänder: , die bestimmten Hindernisentfernungen entsprechen, und durch die Umsetzung einer bestimmten Zahl dieser Signalbestandteile , nämlich jener mit niedrigen Frequenzen In andersartige Signale, die der Benutzer unmittelbar wahrnehmen kann, wogegen die Signalteile höherer Frequenzen neutralisiert werden.

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