DE3015660A1

DE3015660A1 - Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung mit interferenzdetektor elektromagnetischer wellen

Info

Publication number: DE3015660A1
Application number: DE19803015660
Authority: DE
Inventors: Akira Endo; Yukitsugo Hirota; Kenji Sekine
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1980-11-06
Also published as: US4356489A; GB2049336B; GB2049336A; JPS55160871A

Description

1. HITACHI, LTD., Tokyo,

2. NISSAN MOTOR CO., LTD., Yokohama,

Japan

Fahrzeuggeschwindigkeit serfassungsvorrichtung mit Interferenzdetektor elektromagnetischer Wellen

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen, die an Fahrzeugen befestigt sind zum Erfassen von Fahrzeuggeschwindigkeiten gegenüber einer Fahrzeug-Fahrbahn.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art so auszubilden, daß ein fehlerhafter Betrieb aufgrund von elektromagnetischen Interferenzen verhindert ist.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung dieser Art angegeben, die im Folgenden Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung genannt ist, die aufweist eine Doppler-Radareinheit an einem Fahrzeug, um HF-Energie zu einer Fahrzeug-Fahrbahn zu senden und reflektierte HF-Energie von der Fahrbahn zu empfangen zur Erzeugung eines Doppler-Signals in Beziehung zur Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Einheit eine Schaltung zum Erzeugen eines Ge-

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schwindigkeitssignals aus dem Doppler-Signal enthält, eine mit der Radareinheit verbundene Extrahiereinrichtung zum Extrahieren hochfrequenter Komponenten aus dem Doppler-Signal, wobei die hochfrequenten Komponenten Rauschen wiedergeben, das in dem Doppler-Signal enthalten ist, wobei diese Frequenzen haben, die höher als die Frequenz eines solchen Doppler-Signals ist, das einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, und zum Erzeugen eines Rauscherfassungssignals aus den extrahierten Komponenten, und eine Ausgangs-bzw. Ausgabeeinrichtung, die zum Empfang des Geschwindigkeitssignals von der Radareinheit und des Rauscherfassungssignals von der Extrahier- und Erzeugereinrichtung angeschlossen ist und so arbeitet, daß ein erstes Ausgangssignal unabhängig von dem Doppler-Signal abgegeben wird, wenn das Rauscherfassungssignal nicht vorhanden ist, und ein zweites Ausgangssignal abgegeben wird, das dem Geschwindigkeitssignal von der Radareinheit entspricht, wenn das Rauscherfassungssignal vorhanden ist.

Eine erfindungsgetnäße Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung ist vorteilhaft in einer Blockierschutzeinrichtung (Bremsschlupfregeleinrichtung) verwendbar, sowie einer elektronischen Regeleinrichtung für Übersetzungsbzw. Getriebemechanismen, einer Uberdrehzahlalarmeinrichtung, sowie einem Tachometer in einem Fahrgastraum bzw. einer Fahrerkabine.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung werden unerwünschte Einflüsse von Interferenzen elektromagnetischer Wellen auf die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung auf der Grundlage der Erkenntnis verhindert, daß die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung im Normalbetrieb ein Doppler-Signal einer Frequenz erzeugt (Doppier-Frequenz), die niedriger als die Doppler-Frequenz ist, die einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, während ein Doppler-Signal, das in der Fahrzeuggeschwin-

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digkeitserfassungsvorrichtung unter dem Einfluß von Interferenzen externer Wellen erzeugt wird, sehr hochfrequente Komponenten (in der Größenordnung von 1 MHz) enthält, aufgrund einer sogenannten Mitnahme oder Verstimmung, bei der ein Oszillator in der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung in seiner Schwingungsfrequenz durch die Frequenzen der Interferenzwellen verstimmt wird, und aufgrund der Erfassung des Vorhandenseins solcher hochfrequenter Komponenten, die in dem Doppler-Signal enthalten sind, das in der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung erzeugt wird.

Die Erfindung gibt also eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung an, die eine Doppler-Radareinheit zum Erzeugen eines Doppler-Signals enthält, das mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Beziehung steht und zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssignals aus dem Doppler-Signal, sowie einen ersten Abschnitt zum Extrahieren von Rauschkomponenten in dem Doppler-Signal und zum Erzeugen eines Rauscherfassungssignals und einen zweiten Abschnitt zum Erzeugen eines Ausgangssignals der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung. Das Vorrichtungsausgangssignal ist das Geschwindigkeitssignal von der Doppler-Radareinheit, wenn das Rauscherfassungssignal nicht vorhanden ist, während das Vorrichtungs-Ausgangssignal auf Null ist oder das Geschwindigkeitssignal unmittelbar vor dem Auftreten des Rauscherfassungssignals ist, wenn das Rauscherfassungssignal vorhanden ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch eine Anwendung einer erfindungsgemäßen FahrZeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung bei einem Kraftfahrzeug-Blockierschutzsystem,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des grundsätzlichen Aufbaus gemäß der Erfindung,

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Fig. 3 ein Beispiel eines Aufbaus desjenigen Teils der Doppler-Radareinheit gemäß Fig. 2,der zur Erzeugung eines Doppler-Signals beiträgt,

Fig. k ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 einen Schaltungsaufbau des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. k,

Fig. 6 einen anderen Schaltungsaufbau des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4,

Fig. 7 ein Schaltbild des Hauptteils eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Digitalfilters, das bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. k verwendbar ist,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 10 ein Schaltbild des Hauptteils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung bei einer Blockierschutzvorrichtung angewendet, die an einem Kraftfahrzeug angebracht ist. Es ist bekannt (vergleiche US-PS 3 09^ 693, US-PS 3 701 568), daß ein außerordentlich einfacher, jedoch wirksamer Blockierschutz für ein Kraftfahrzeug-Blockierschutzsystem erreichbar ist durch die Verwendung des Ergebnisses der Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter Ausnutzung der Doppler-Effekte, die auf elektromagnetische Wellen einwirken, die von der Antenne eines Mikrowellen-Doppler-Radars, das am Kraftfahrzeug befestigt ist, zum Boden abgegeben werden, sowie auf die davon zur Radarantenne reflektierten. In diesem F-all kann jedoch eine elektromagnetische Welle, die von einem von einem Fahrzeug getragenen Sender oder gegebenenfalls von einer leistungsstarken Radiostation abgegeben ist, mit dem Radar in Interferenz treten, wodurch eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung fehlerhaft arbeitet zur Abgabe eines Fahrzeuggeschwindig-

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keitssignals, das eine höhere Geschwindigkeit anzeigt, als die tatsächliche oder Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Da ein Blockierschutzsystem so ausgebildet ist, daß es die Achsendrehzahl der gebremsten Achse so steuert, daß diese 70-90 % der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, um wirksame Bremscharakteristiken sicherzustellen, kann ein solches fehlerhaftes,höhere Geschwindigkeit anzeigendes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal ein ungeeignetes Bremsen der Achsen zur Folge haben und kann schlimmstenfalls die Bremse vollständig außer Betrieb setzen.

Gemäß Fig. 1 sendet eine Doppler-Radareinheit 10 HF-Energie zum Boden und empfängt vom Boden reflektierte HF-Energie und erzeugt ein Doppler-Signal zur Erzeugung eines Fahrzeuggeschwindigkeitssxgnals, das die Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergibt. Das Ausgangssignal von der Radareinheit 10 wird einer Blockierschutzvorrichtung über eine Vorrichtung 20 zum Vermeiden von Interferenzen elektromagnetischer Wellen zugeführt. Eine Einrichtung ^O stellt einen Achsendrehzahlfühler zum Erfassen einer Achsendrehzahl dar. Eine Bremseinrichtung k0 weist ein Bremspedal ^l, eine Leitung 52 und ein Stellglied 53 auf. Die Blockierschutzvorrichtung 30 vergleicht eine Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer Achse η drehzahl und steuert das Stellgied 53 zur Verringerung des Bremsöldrucks zwecks geringerer Bremskraft an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die Achsendrehzahl bzw. ein damit in Verbindung stehendes (ieschwindigkeitssignal ist, d.h., wenn das Fahrzeug als Schleudernd angesehen werden muß. Die Vorrichtung 30 stellt den Bremsöldruck nicht ein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die Achsdrehzahl ist, d.h., wenn das Fahrzeug als im normalen Laufzustand befindlich angesehen werden muß.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Doppler-Radareinheit 10 und die

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Vorrichtung 20 zum Verhindern von Interferenzen elektromagnetischer Wellen beide auf einem laufenden bzw. fahrenden Fahrzeug befestigt sind. Eine zu einer Straßenfläche 12 unter einem festen Winkel ~&~ gegenüber der Straßenfläche 12 von einer Antenne 11 der Radareinheit 10 gerichtete Mikrowelle wird an der Straßenfläche 12 gestreut und z.T. zur Antenne 11 zurückreflektiert, wo die reflektierte Welle, die einer Doppler-Verschiebung aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem Fahrzeug und der Straßenfläche 12 unterliegt, empfangen wird. Die Doppler-Frequenz f, in Hz ergibt sich gemäß:

2V

^fd ⁼ ΊΓ ^cos^ '

mit V = Fahrzeuggeschwindigkeit in m/s,

-Θ = Wellen-Richtungswinkel bezüglich der Straßenfläche 12, λ = Wellenlänge in m.
Ein Koppler 13 ist vorgesehen, damit die einzige Antenne

11 Mikrowellen sowohl senden als auch empfangen kann. Ein Mischer Ik empfängt einen Teil der von einem Oszillator gesendeten Welle und einer reflektierten Welle, die durch den Koppler 13 weitergegeben ist, zur Erzeugung eines Schwebungs- bzw. Überlägerungssignals (eines Doppler-Signals S_Q), das der Frequenzdifferenz zwischen diesen Wellen entspricht. Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Anordnung, die die Antenne 11, den Koppler 13, den Mischer Ik und den Oszillator 15 enthält. Der Oszillator 15 enthält einen Wellenleiter 11a, eine Mikrowellen-Oszillatordiode 15a, wie eine Gunn-Diode und eine Elektrode 15h zum Anlegen einer Spannung an die Diode und erzeugt eine Mikrowelle vorgegebener Frequenz.

Die erzeugte Mikrowelle tritt durch den Koppler 13 und wird von der Antenne 11 abgestrahlt. Der Dioden-Mischer 14 wird, wie erwähnt, mit einem Teil der erzeugten Mikrowelle versorgt. Die reflektierten Wellen von der Straßenfläche

12 werden von der Antenne 11 empfangen und der Mischer-Diode Ik in dem Koppler 13 zugeführt, die Doppler-Signale S aus den abgestrahlten und den reflektierten Wellen erzeugt. Ein solches Doppler-Signal S„ ergibt ein Doppler-

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Signal S. nach Verstärkung mittels eines Verstärkers Ein Teil des Doppler-Signals S.. wird durch eine Wellenformerschaltung 17 wellengeforrnt und mittels eines Frequenz/ Spannungy-Wandlers 18 in ein entsprechendes Analogsignal oder ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S„ umgesetzt und dann als ein Ausgangssignal S' über eine Ausgabe- bzw. Ausgangsschaltung 22 abgegeben.

Ein anderer Teil des Doppler-Signals S. wird der Schaltung 20 zur Vermeidung von Interferenzen elektromagnetischer Wellen zugeführt. Wie erwähnt, findet, wenn die Antenne 11 unter dem Einfluß interferierender elektromagnetischer Wellen ist, ein Verstimmungseffekt bezüglich der Schwingungsfrequenz des Oszillators 15 statt. Als Ergebnis enthält das Doppler-Signal S. sehr hochfrequente Komponenten. Der zweite Teil des Doppler-Signals S. wird einer Extrahierschaltung 21 für hochfrequente Komponenten zugeführt, die interferierende Rauschkomponenten extrahiert, d.h., Komponenten mit Frequenzen, die höher als die Doppler-Signal-Frequenz ist, die der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, zur Erzeugung eines Rauscherfassungssignals S . Das Rauscherfassungssignal S wird der Ausgangsschaltung 22 zugeführt. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S„ der Doppler-Radareinheit 10 wird entsprechend dem Inhalt des Signals S modifiziert und wird dann als Ausgangssignal S' derFahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung abgegeben.

Mit Bezug auf Fig. k wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Zum besseren Verständnis sind einzelne Signalverläufe an den entsprechenden Teilen der Blöcke dargestellt. Teile, die mit denen gemäß Fig. 2 identisch sind, weisen gleiche Bezugszeichen auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Erfindung bei einem Fahrzeug-Blockierschutz angewendet. Die Doppler-Radareinheit 10 ist im Aufbau die gleiche, wie in Fig. 2 und erfordert daher keine weitere Erläuterung.

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Bei der Vorrichtung 20 zum Verhindern von Interferenzen elektromagnetischer Wellen enthält die Hochfrequenzkomponenten-Extrahierschaltung 21 ein Hochpaßfilter 21a und einen Vergleicher 21b, während die Ausgangsschaltung 22 eine Verknüpfungsschaltung 22a aufweist. Ein Teils des Doppler-Signals S.. von der Doppler-Radareinheit 10 wird dem Hochpaßfilter 21a zugeführt. Die Grenzfrequenz f in

Hz dieses Hochpaßfilters 21a ist auf die Doppler-Frequenz

f eingestellt, die der maximalen Fahrzeuggeschwinclmax

digkeit V entspricht, entsprechend:

f, = 2V cos 4/ X .
dmax max

Beispielsweise wird für Λ= 12,5 mm, O~ = 45 und V = I50 km/h

f, zu 4,5 kHz. Der Vergleicher 21b erfaßt das Ausgangs-Om a χ

signal des Hochpaßfilters 21a zur Erzeugung eines Rauscherfassungssignals S . Die Verknüpfungsschaltung 22a der Ausgangsschaltung 22 empfängt das Pahrzeuggeschwindigkeitssignal S_n vom requenz/Spannungs-Wandler l8 der Radareinheit 10 und das Rauscherfassungssignal S„ vom Vergleicher 21b.

Wenn die Radareinheit 10 frei von unerwünschten Welleninterferenzen ist und im normalen Betriebszustand ist, erzeugt das Hochpaßfilter 21a kein Ausgangssignal, wodurch der logische Pegel des Ausgangssignals des Vergleichers 21b zu "0" wird, so daß die Verknüpfungsschaltung 22a offen (d.h., leitend oder durchgeschaltet) bleibt, und die Blockierschutzvorrichtung 30 mit dem Vorrichtungs-Ausgangssignal S■_o versorgt ist, das aus dem Führen des analogen Signals S₀ durch die durchgeschaltete Verknüpfungsschaltung 22a ergibt.

Wenn die Radareinheit 10 durch Interferenz elektromagnetischer Wellen beeinflußt ist, ergibt sich am Hochpaßfilter 21a ein Ausgangssignal, das den logischen Pegel des Ausgangssignals des Vergleichers 21b zu "1" macht, so daß die Ver-

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knüpfungsschaltung 22 geschlossen (d.h., nichtleitend oder gesperrt) wird zum Abtrennen des analogen Signals S„, wodurch das Vorrichtungs-Ausgangssignal S' zu Null wird, das der Blockierschutzvorrichtung 3O zugeführt wird. Folglich erfaßt die Blockierschutzvorrichtung 30 die Fahrzeuggeschwindigkeit "0" und unterbricht den Blockierschutz (die Bremsschlupfregelung). Das heißt, daß die Bremse des Fahrzeugs in dem gleichen Betriebszustand gehalten wird, als wenn das Fahrzeug keine Blockierschutzvorrichtung aufweisen würde, wodurch der ungünstigste Fall verhindert wird, daß kein Bremsen erfolgt, selbst wenn das analoge Signal S fehlerhaft eine höhere Amplitude als die wahre Amplitude besitzt aufgrund von Interferenzen elektromagnetischerWellen. Es kann auch eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die vor dem Auftreten einer Interferenz aufgezeichnet worden ist, als Fahrzeuggeschwindigkeitssignal verwendet werden beim Auftreten einer Wellen-Interferenz anstelle des "Null"-Fahr-

bei

zeuggeschwindigkeitssignals, wie dem erläuterten Ausführungsbeispiel. Jedoch gibt eine solche aufgezeichnete Geschwindigkeit nicht notwendigerweise eine richtige Fahrzeuggeschwindigkeit wieder, so daß es vom Gesichtspunkt der Sicherheit her besser ist, ein Null-Signal zu erzeugen und die Blockierschutzvorrichtung außer Betrieb zu setzen.

Fig. 5 zeigt einen Schaltungsaufbau eines Teils der Radareinheit 10 und der Vorrichtung 20 zum Verhindern der Interferenz von elektromagnetischen Wellen gemäß Fig. ^i. Der dargestellte Schaltungsaufbau kann auch bei anderen Systemen als Blockierschutzvorrichtungen /verwendet werden. Ein einem Eingangsanschluß IN zugeführtes Doppler-Signal S wird durch einen Verstärker 16,der einen Operationsverstärker Al aufweist, verstärkt, wobei dessen Ausgangssignal S in zwei Teile aufgeteilt wird. Eines davon wird einem Operationsverstärker A2 zugeführt, der

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- Ik -

ein Tiefpaßfilter einer Wellenformerschaltung I7 bildet. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters ist nahe einer gegebenen Doppler-Frequenz f, eingestellt, so daß der Operationsverstärker A2 das Doppler-Signal S zur weiteren Signalverarbeitung in geeigneter Weise verstärkt. Diese Sxg_nai_Verstärkung mittels des Operationsverstärkers A2 ist dann nicht notwendig, wenn das Doppler-Signal S. ausreichend intensiv bzw. stark ist. Das so verstärkte Doppler-Signal wird einem Vergleicher zugeführt, der einen Operationsverstärker A3 mit Hysterese-Charakteristik enthält, wo das Doppler-Signal in Impulse umgesetzt wird, wobei die Intervalle oder Impulspausen dazwischen umgekehrt proportional deren Frequenz sind,wobei die Impulse zu solchen Wellen geformt werden, bei denen jeder eine definierte Impulsbreite besitzt mittels eines einen Kondensator C5, einen Widerstand RlA und eine Diode Dl im Frequenz/Spannungs-Wandler l8 aufweisenden Netzwerks.Die wellengeformten Signale werden dann einem unvollständigen Integrator zugeführt, der- einen Operationsverstärker A5 aufweist, der eine Frequenz-Spannungs-Signalumwandlung durchführt, um ein analoges Spannungssignal Sp proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzeugen. Der oben erwähnte Teil der Schaltung besitzt den allgemeinen Aufbau einer Doppler-Radareinheit 10.

^ie Schaltung für die Vorrichtung 20 zum Vermeiden von Interferenzen elektromagnetischer Wellen wird im Folgenden erläutert. Der abgezweigte Teil des erwähnten Doppler-Signals S₁ wird dem Hochpaßfilter 2la zugeführt, das einen Operationsverstärker A4 enthält. Die Grenzfrequenz dieses Hochpaßfilters 21a ist auf die gegebene Doppler-Frequenz f eingestellt. Kein Signal tritt am Ausgang des dmax

Filters 21a auf, wenn die Radareinheit 10 im normalen Betriebszustand ist, ohne daß sie einer Interferenz elektromagnetischer Wellen ausgesetzt ist. Wenn jedoch die Radareinheit 10 einer Interferenz elektromagnetischer Wellen

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ausgesetzt ist, wird eine große bzw. hohe Rauschspannung am Ausgang des Hochpaßfilters 21a erzeugt, das durch einen folgenden Vergleicher 21b hüllenerfaßt wird, der eine Diode D 2, einen Widerstand Rl8 und einen Kondensator C7 enthält. Wenn das Ausgangssignal (Rauschspannung) ausreichend groß wird, um die Z-Spannung einer Z-Diode ZD zu überschreiten, schaltet die Diode ZD einen Transistor TRl der Verknüpfungsschaltung 22a durch. In diesem Fall unterliegt das analoge Spannungssignal, d.h., das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S vom Frequenz/Spannungs-Wandler 18 (vom Operationsverstärker A5) einem Spannungsabfall über den Widerstand R17, derart, daß kein Signal einem Puffer zugeführt wird, der durch einen Operationsverstärker AS gebildet ist. Dadurch wird die Amplitude des Ausgangssignals S' der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungs vorrichtung, das der Blockierschutzvorrichtung 30 zugeführt wird, stets zu Null, wodurch die Blockierschutzvorrichtung 30 außer Betrieb gesetzt ist. Das heißt, die Vorrichtung betrachtet die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als Null, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die Achsendrehzahl ist, wie im normalen Fahroder Laufzustand, wodurch die Blockierschutzvorrichtung außer Betrieb gesetzt wird.

Fig. 6 zeigt einen anderen Schaltungsaufbau der Vorrichtung 20 zum Vermeiden von Interferenz elektromagnetischer Wellen gemäß Fig. 4. Diese Schaltung ist wie die gemäß Fig. 5 auch bei anderen Vorrichtungen als der Blockierschutzvorrichtung anwendbar. Im Vergleich zur Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 ist deren Aufbau einfacher durch Verwendung eines Hochpaßfilters 21a, das einen Widerstand R20 und einen Kondensator C8 enthält, eines Vergleichers 21b zum Erzeugen des Rauscherfassungssignals S , der eine Diode D3, einen Widerstand R21, einen Kondensator C9 (entsprechend der Diode D2 ,· dem Widerstand Rl8 und dem Kondensator C7 der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5) zusammen mit einem Operaticmsver-

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stärker A7 enthält, der eine Z-Diode ersetzt, und Widerstände R22,R23, die eine Bezugsspannungsquelle bilden, und einer Verknüpfungsschaltung 22a, die einen Feldeffekttransistor FETl und einen Widerstand R 17 enthält. Bei dieser Schaltungsanordnung kann die Verknüpfungsschaltung 22a auch durch einen analogen Schalter in Form einer integrierten Schaltung ersetzt sein, die einen FET enthält.

Fig. 7 zeigt ein Schaltbild des Hauptteils eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei im wesentlichen der Aufbau der Vorrichtung 20 zum Verhindern der Interferenz elektromagnetischer Wellen gemäß Fig. 2 wiedergegeben ist . Die Hochfrequenzkomponenten-Extrahierschaltung 21 ist ein Frequenzvergleicher und die Ausgangsschaltung 22 ist eine Verknüpfungsschaltung, die ähnlich der Verknüpfungsschaltung 22a gemäß Fig. k arbeitet. In der Extrahierschaltung 21 wird das Doppler-Signal S^ vom Verstärker (Fig. 2) der Radareinheit 10 in ein Impulszug-Signal umgesetzt, das von einem Zähler COl gezählt wird, mittels eines Hysterese-Vergleichers, der Widerstände R24 und R25 und einen Operationsverstärker A8 enthält. Ein Multivibrator aus Invertern INI und IN2,Widerständen R26 und R27 und einem Kondensator CIl ist zum Einstellen einer Zählperiode vorgesehen, die für den Zähler COl erforderlich ist, um die Impulse vom Hysterese-Vergleicher zu zählen. Das Taktsignal für den Zähler wird einem Anschluß CIl des Zählers COl über einen Widerstand R28 zugeführt. Ein Kondensator C12 ist zur Bildung einer Verzö-gerungsschaltung mit dem Widerstand R28 vorgesehen. Der Zähler COl ist so ausgebildet, daß er ein Ausgangssignal nur dann abgibt, wenn ein Zählerstand während der erwähnten Periode einen vorgegebenen Zählerstand Qn überschreitet, wobei dieses Ausgangssignal über ein ODER-Glied ORl einem Dr-Eingangsanschluß eines D-FlipflopsFFl in der Ausgangsschaltung 22 zugeführt wird. Das D-Flipflop FFl empfängt ein Taktsignal, das dem CL-Takteingangsanschluß zugeführt wird,

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von dem erwähnten Multivibrator und erreicht an seinem Ausgangsanschluß Q bei Empfang des Ausgangssignals vom Zähler COl ein Niederpegel-Ausgangssignal oder ein Ausgangssignal auf dem logischen Pegel "0". Es sei hier erwähnt, daß das Taktsignal zumCL-Anschluß des Zählers COl bezüglich dem Taktsignal zum CL-Anschluß des Flipflops FFl mittels der erwähnten Verzögerungsschaltung aus dem Kondensator C12 und dem Widerstand R28 verzögert ist, um die Möglichkeit zu verhindern, daß der Zähler COl vor dem Betrieb des Flipflops FFl gelöscht ist aufgrund simultaner Zufuhr von TaktSignalen zum Zähler COl und zum Flipflop FFl. Als Folge verhindert die Diode Ok, daß das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S einen Operationsverstärker A9 erreicht, wobei dieses Signal andernfalls dem Verstärker A9 über einen Widerstand R29 zugeführt wird. Folglich wird das Ausgnagssignal S' der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung zu Null.

Als Hochpaßfilter 21a für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 kann ein digitales Filter gemäß Fig. 8 verwendet werden. Das Hochpaßfilter enthält einen A/D-Wandler 80 zum zunächst Umsetzen eines analogen Signals χ (t) in ein Digitalsignal, eine digitale Betriebsschaltung 82 zur Rechnerverarbeitung, um die erwünschte Filtercharakteristik zu erreichen,und einen D/A-Wandler 84 zum Umsetzen des digitalen Ausgangssignals von der Betriebsschaltung 82 zurück in ein Analogsignal y (t). Eine solche digi-

tale Schaltung kann auch in dem Tiefpaßfilter-Abschnitt der Wellenformerschaltung 17 gemäß Fig. 5 verwendet werden. \Fig. 9 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, das ähnlich dem gemäß Fig. k ist, und sich davon unterscheidet, daß gemäß Fig. 9 eine Alarmeinrichtung 22b anstelle der Verknüpfungsschaltung 22a gemäß Fig. k eingesetzt ist. Daher ist dieses Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß es dem Fahrzeuglenker eine Warnung oder einen Alarm mittels der Alarmeinrichtung 22b

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(z.B. einem Summer oder einer Lampe) gibt, wenn die Radareinheit 10 durch eine Interferenz elektromagnetischer Wellen beeinflußt ist, wodurch der Fahrzeuglenker von der möglichen Gefahr unterrichtet wird, wie einem Zustand nichtbetreibbarer Bremse, um ihm zu ermöglichen, notwendige Gegenmaßnahmen zur Vermeidung von Unglücken zu unternehmen, beispielsweise Entfernung von Quellen interferierender Wellen, wie Sender, oder vorsichtiges Steuern (Lenken). Selbstverständlich können die Verknüpfungsschaltung 22a und die Alarmeinrichtung 22b simultan vorgesehen werden, wie das durch Strichlinien in Fig. 4 darge stellt i st.

Die erläuterten Ausführungsbeispiele sind in der Lage, eine mögliche fehlerhafte Steuerung bzw. Regelung zu verhindern, die das Ausgangssignal der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung an einem Fahrzeug verwendet, das dem unerwünschten Einfluß von Interferenzen elektromagnetischer Wellen ausgesetzt ist, durch das Nullmachen des Ättsgangssignals der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung und/oder das Warnen des Fahrzeuglenkers bezüglich vorhandener Abnormalitäten lediglich während einer Zeit, während der ein solcher Einfluß vorhanden ist.Beispielsweise verhindert die Erfindung, wenn sie bei einem Blockierschutz angewendet ist, bremsenlose Zustände, die andernfalls bei solchen Interferenzen elektromagnetischer Wellen auftreten, und zwar durch das Unterbrechen des Betriebes des Blockierschutzsystems und/oder das Warnen, des Fahrzeuglenkers vor solchen anormalen Zuständen.

Fig. 10 zeigt den Hauptteil der Schaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich der Ausgangsschaltung 22 der Vorrichtung 20 zum Verhindern der Interferenz elektromagnetischer Wellen gemäß Fig. 2. Die Ausgangsschaltung 22 ist eine Halteschaltung, bei

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der ein Rauscherfassungssignal S von der Hochfrequenzkomponenten-Extrahierschaltung 21, das bei Interferenzen elektromagnetischer Wellen erhalten wird, einen Transistor TR2 durchschaltet zum Erden des Gates eines Feldeffekttransistors FET2, wodurch der Transistor FET2 gesperrt wird. Folglich hält oder speichert ein Kondensator ClO die Spannung, die der Amplitude des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals S₀ entspricht, das von dem Frequenz/Spannungs-Wandler 18 der Doppler-Radareinheit 10 über einen Widerstand R3O dem Transistor FET2 unmittelbar vor der Interferenz elektromagnetischer Wellen zugeführt ist. Daher wird ein Signal als Ausgangssignal S, der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung von einem Operationsverstärker AlO erzeugt, das der obigen Spannung über dem Kondensator ClO entspricht. Bei Verschwinden des Rauscherfassungssignals S„ wird der Transistor TR2 gesperrt, während der Feldeffekttransistor FET2 durch ein Potential durchgeschaltet wird, das an seinem Gate über einen Widerstand R3I angelegt ist, so daß die Anschlußspannung des Kondensators ClO ein Signal S' erreicht, das sich abhängig vom Fahrzeuggeschwindigkeitssignal S ändert. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal kontinuierlich abgegeben werden, das eine Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit annähert, selbst bei Interferenz elektromagnetischer Wellen, wobei dieses Ausführungsbeispiel bei der elektronischen Steuerung bzw. Regelung für Ubersetzungs- bzw. Getriebe-Mechanismen für Uberdrehzahl-Alarmvorrichtungen und/oder für in einem Fahrgastraum bzw. einerFahrerkabine angeordneten Drehzahlmesser verwendet werden kann.

Weiter kann ein Fahrzeug mit zwei erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtungen versehen sein, deren eine am Vorderteil des Fahrzeugs und deren andere am Hinterteil des Fahrzeugs vorgesehen ist.

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Claims

Ansprüche:

Iy Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung, mit einer Doppler-Radareinheit an einem Fahrzeug, um HF-Energie auf eine Fahrzeug-Fahrbahn zu richten und von der Fahrbahn reflektierte HF-Energie zu empfangen zur Erzeugung eines mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Beziehung stehenden Doppler-Signals, wobei die Radareinheit eine Schaltung zur Erzeugung eines Geschwindigkeitssignals aus dem Doppler-Signal enthält, gekennzeichnet durch

eine Extrahiereinrichtung (21), die mit der Radareinheit (10) verbunden ist, zum Extrahieren hochfrequenter Komponenten aus dem Doppler-Signal (S^), wobei die hochfrequenten Komponenten das Rauschen, das im Doppler-Signal (S₁) enthalten ist, wiedergeben und Frequenzen besitzen, die höher als die Frequenz (f .. eines solchen Doppler-Signals ist, das einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, und zum Erzeugen eines Rauscherfassungssignals (S„) aus den extrahierten Komponenten und

eine Ausgangseinrichtung (22), die zum Empfang des Geschwindigkeitssignals (S_) von der Radareinheit (10)

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und des Rausch-Erfassungssignals (S„) von der Extrahierund Erzeugungsschaltung (21) angeschlossen ist und so arbeitet, daß sie ein erstes Ausgangssignal unabhängig von dem Doppler-Signal (S.) abgibt, wenn das Rauscherfassungssignal (S„) nicht vorhanden ist, und ein zweites Ausgangssignal (S' )abgibt, das dem Geschwindigkeitssignal (S ) von der Radareinheit (10) entspricht, wenn das Rauscherfassungssignal (S„) vorhanden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (22) eine Verknüpfungsschaltung (22a) enthält, deren Aufbau so ist, daß ein Steteranschluß leitend ist zum Übertragen und Abgeben des Geschwindigkeitssignals (S ) von der Radareinheit (10) als das erste Ausgangssignal, das auf das Nichtvorhandensein des Rauscherfassungssignals (S ) anspricht, und nichtleitend ist zur Unterbrechung des Geschwindigkeitssignals (S ) von der Radareinheit (10) und zum Abgeben eines Signals mit Null-Amplitude als das zweite Ausgangssignal abhängig vom Vorhandensein des Rauscherfassungssignals (S„).
3- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (22) eine Halteeinrichtung (ClO) enthält, um während des Vorhandenseins eines Rauscherfassungssignals (S„) die Amplitude des Geschwindigkeitssignals (S₀) unmittelbar vor dem Auftreten des Rauscherfassungssignals (S^) zu halten, wobei das gehaltene oder gespeicherte Geschwindigkeitssignal, das zweite Ausgangssignal (S,) ist, und wobei das Geschwindigkeitssignal während des Vorhandenseins des Rauscherfassungssignals das erste Ausgangssignal ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrahier- und Erzeugungseinrichtung (21) ein Hochpaßfilter (21a) mit einer Grenzfrequenz enthält, die der Doppler-Signalfrequenz (f, ·, entspricht,

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die der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, sowie eine Einrichtung (21b), die abhängig vom Ausgangssignal des Hochpaßfilters (21a) das Rauscherfassungssignal (S ) erzeugt.
5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter (21a) durch ein Digitalfilter (8O-8V) gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrahier- und Erzeugungseinrichtung (21) einen Frequenz-Vergleicher (21b) enthält (Fig. 7).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch eine mit der Extrahier- und Erzeugungseinrichtung (21) verbundene Alarmeinrichtung (22b) zum Erzeugen eines Alarms.
8. Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung zur Verwendung bei einem Blockierschutz, mit einer Doppler-Radareinheit an einem Fahrzeug zum Richten von HF-Energie auf eine Fahrzeug-Fahrbahn und zum Empfangen von der Fahrbahn reflektierter HF-Energie zum Erzeugen eines mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Beziehung stehenden Doppler-Signals, wobei die Radareinheit eine Schaltung zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssignals aus dem Doppler-Signal enthält, gekennzeichnet durch

ein Hochpaßfilter (21a) mit einer Grenzfrequenz, die höher als die Frequenz eines solchen Doppler-Signals ist, das einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wobei das Hochpaßfilter (21a) mit der Radareinheit (1O) zum Extrahieren von Rauschkomponenten aus dem Doppler-Signal verbunden ist, um davon ein Rauscherfassungssignal zu erzeugen,und

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eine Ausgangseinrichtung (22), die eine Verknüpfungsschaltung (22a) enthält, die zum Empfang des Geschwindigkeitssignals angeschlossen ist und zur Abgabe des Geschwindigkeitssignals an eine Blockierschutzvorrichtung (30) betätigbar ist, wenn das Rauscherfassungssignal nicht vorhanden ist und zum Unterbrechen des Geschwindigkeitssignals zum Außerbetriebsetzen der Blockierschutzvorrichtung (30) betätigbar ist, wenn das Rauscherfassungssignal der Verknüpfungsschaltung (22a) zugeführt ist.
9- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alarmeinrichtung (22b) mit dem Hochpaßfilter (21a) zum Erzeugen eines Alarms verbunden ist.

erfassungs
10. Fahrzeuggeschwindigkeitsvorrichtung zur Verwendung bei einem Blockierschutz, mit

einer Doppler-Radareinheit an einem Fahrzeug zum Richten von HF-Energie auf eine Fahrzeug-Fahrbahn, und zum Empfangen von der Fahrbahn reflektierter HF-Energie zum Erzeugen eines mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Beziehung stehenden Doppler-Signals, wobei die Einheit eine Schaltung zum Erzeugen eines Geschwindigkeitssignals aus dem Doppler-Signal enthält, das einer Blockierschutzvorrichtung zuführbar ist, gekennzeichnet durch

ein Hochpaßfilter (21a) mit einer Grenzfrequenz, die höher als die Frequenz eines einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Doppler-Signals ist, wobei das Hochpaßfilter (21a) mit der Radareinheit (10) zum Extrahieren von Rauschkomponenten aus dem Doppler-Signal zur Erzeugung eines Rauscherfassungssignals davon verbunden ist, und

eine Alarmeinrichtung (22b), die mit der das Rauschsignal erzeugenden Einrichtung zum Erzeugen eines Alarms verbunden ist (Fig. 9)·