DE4315091C2

DE4315091C2 - Dopplereffekt-Fahrgeschwindigkeitsdetektor

Info

Publication number: DE4315091C2
Application number: DE4315091A
Authority: DE
Inventors: Shinji Ikeda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-05-13
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2013-05-07
Also published as: JPH05312944A; JP2679533B2; DE4315091A1; US5287329A

Description

Die Erfindung betrifft eine Dopplereffekt-Geschwindigkeits erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.

Ein bekannter Dopplereffekt-Fahrgeschwindigkeitsdetektor enthält (a) einen Sender, der eine Welle erzeugt und zu der Bodenfläche hin abstrahlt, (b) einen Empfänger, der einen Teil der von der Bodenfläche reflektierten Welle empfängt, und (c) eine Ausgabeeinrichtung, die ausgehend von der Frequenz der von dem Sender abgestrahlten Welle und der Frequenz der von dem Empfänger aufgenommenen Welle nach dem bekannten Dopplereffekt- oder Dopplerverschiebungsprinzip ein Ausgangssignal erzeugt, das die Fahrzeugbodengeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit anzeigt.

Im allgemeinen besteht bei einem Dopplereffekt- Fahrgeschwindigkeitsdetektor bzw. bei einer Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung die Tendenz, daß die Empfindlichkeit des Empfängers bezüglich der reflektierten Welle auf bestimmte Weise von der Frequenz der empfangenen Welle abhängig ist. Die Empfindlichkeit des Empfängers hat gewöhnlich einen Spitzenwert bei einer bestimmten Frequenz der empfangenen Welle und ist durch eine Frequenz/ Empfindlichkeit-Kurve darzustellen, die nach oben zu gewölbt ist. Andererseits ändert sich die nachstehend als Empfangsfrequenz bezeichnete Frequenz der von dem Empfänger aufgenommenen Welle mit einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit unter der Voraussetzung, daß die nachstehend als Sendefrequenz bezeichnete Frequenz der von dem Sender erzeugten Welle unverändert gehalten wird. Infolgedessen ändert sich dann, wenn die Sendefrequenz konstant ist, die Empfindlichkeit des Empfängers, sobald sich die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit ändert. D. h., wenn die Sendefrequenz des Senders konstant gehalten wird, ist es schwierig, unabhängig von einer Änderung der Fahrgeschwindigkeit die Empfindlichkeit des Empfängers auf einem hohen Wert innerhalb eines optimalen Bereichs zu halten.

Zum Vermeiden dieses Nachteils wurde in der US 5 097 453 (entspricht der JP-A-2-287183) ein verbesserter Ultraschall-Dopplereffekt- Fahrgeschwindigkeitsdetektor vorgeschlagen, der mit einer Frequenzänderungseinrichtung zum Einstellen oder Ändern der Sendefrequenz gemäß der Empfangsfrequenz ausgestattet ist, um die Empfangsfrequenz des Empfängers so zu steuern, daß die Empfindlichkeit des Empfängers bezüglich der aufgenommenen Welle immer in einem optimalen Bereich gehalten wird.

Zum Gewährleisten einer hohen Genauigkeit der Messung der Fahrgeschwindigkeit mittels eines solchen Dopplereffekt- Detektors ist es wichtig, daß die von dem Sender zu der Boden- oder Straßenfläche abgestrahlte Welle bei einem hinreichenden Grad an Rauhigkeit oder Welligkeit der Bodenfläche von dieser ungleichförmig bzw. diffus reflektiert wird, so daß von dem Empfänger ein ausreichend großer Anteil der von dem Sender erzeugten Welle aufgenommen wird. Die Bodenfläche hat jedoch gewöhnlich örtliche glatte Bereiche wie Pfützen oder Wasserlachen. An dem nachstehend auch als "Meßausfallbereich" bezeichneten glatten Flächenbereich besteht die Tendenz, daß die gesendete Welle gleichmäßig bzw. spiegelnd reflektiert wird und nur ein geringer Bruchteil der diffus reflektierten Welle auf den Empfänger fällt, wodurch die von dem Empfänger aufgenommene Energie unzureichend wird und der Ausgangspegel des Empfängers niedrig wird. Daher kann dann, wenn das Fahrzeug auf dem Meßausfallbereich fährt, der Ausgangspegel des Empfängers für das Erfassen der Fahrgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit zu niedrig werden, was zu dem Risiko führt, daß die Empfangsfrequenz der von dem Empfänger aufgenommenen Welle niedriger als die tatsächliche Frequenz ist.

Der bekannte Dopplereffekt-Fahrgeschwindigkeitsdetektor gemäß der Beschreibung in der vorstehend genannten Veröffentlichung JP-A-2-287183 ist zum Betrieb unter der Annahme ausgelegt, daß eine Änderung der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit die einzige Ursache für das Abweichen der Empfangsfrequenz aus dem optimalen Bereich ist. Infolgedessen ändert die Frequenzänderungseinrichtung die Sendefrequenz auch dann, wenn die Empfangsfrequenz wegen der Fahrt des Fahrzeugs auf dem Meßausfallbereich aus dem optimalen Bereich abweicht.

Anders als durch eine Änderung der Sendefrequenz bei der Fahrt auf einer gewöhnlichen bzw. normalen Bodenfläche wird durch eine Änderung der Sendefrequenz bei der Fahrt auf dem Meßausfallbereich die Empfindlichkeit des Empfängers nicht merklich verbessert. D. h., eine durch eine Änderung der Empfangsfrequenz verursachte Änderung der Sendefrequenz bei der Fahrt auf dem Meßausfallbereich ergibt keine nennenswerte Einwirkung auf die Empfängerempfindlichkeit, sondern hat eher kurz nach dem Verlassen des Meßausfallbereichs eine nachteilige Einwirkung auf die Empfindlichkeit. Im einzelnen besteht die Tendenz, daß während der Fahrt auf dem Meßausfallbereich die Sendefrequenz in bezug auf den optimalen Bereich übermäßig erhöht wird, wodurch die Sendefrequenz in einer Anfangsperiode nach dem Durchfahren des Meßausfallbereichs für ein genaues Erfassen der Fahrgeschwindigkeit zu hoch werden kann. Da die betreffende Einrichtung dazu ausgelegt ist, selbst auf dem Meßausfallbereich die Sendefrequenz derart einzustellen, daß bessere Meßbedingungen für das genaue Erfassen der Fahrgeschwindigkeit herbeigeführt werden, ist das Ergebnis dieser Einstellung ein übermäßiges Erhöhen der Sendefrequenz über den optimalen Wert für den normalen Bodenflächenzustand hinaus.

Aus der US 4 489 321 ist ein auf einem Doppler-Radarsystem basierendes Bodengeschwindigkeitserfassungssystem bekannt, bei dem ein Mikrowellen-Transceiver Mikrowellen aussendet und empfangt, wobei die Pulsweite einer erzeugten Pulsfolge von der Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängt. Eine Auswertungseinrichtung wertet die empfangene Pulsfolge aus zur Ermittlung einer Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Mittels eines Algorithmus werden zur Steigerung der Genauigkeit der Erfassung Pulsweiten größer als eine vorbestimmte Pulsweite nicht verarbeitet. Hingegen werden lediglich Empfangssignale, die größer als eine vorbestimmte Empfangsintensität sind, zur Bestimmung der Grundgeschwindigkeit des Fahrzeugs herangezogen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zur Erfassung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit gewährleistet ist, insbesondere kurz nachdem ein Fahrzeug einen verschlechterten Bereich auf der Bodenfläche verlassen hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst. Alternativ wird erfindungsgemäß diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 2 angegebenen Mittel gelöst.

In der auf diese Weise gestalteten erfindungsgemäßen Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung enthält die Frequenzänderungseinrichtung für das Ändern der Frequenz der von dem Sender abgestrahlten gesendeten Welle eine geeignete Begrenzungseinrichtung, die hinsichtlich der Frequenz der gesendeten Welle eine durch die Verschlechterung des Bodenflächenzustands verursachte Änderung einschränkt, welche eine beträchtliche Verringerung der Empfindlichkeit des Empfängers beispielsweise aus einem zulässigen Bereich heraus bewirken würde. Die Verschlechterung des Bodenflächenzustands tritt beispielsweise dann auf, wenn das Fahrzeug durch Pfützen oder Wasserlachen auf der Straßenfläche fährt. Da die Änderung der Frequenz der von dem Sender abgestrahlten Welle eingeschränkt ist, wenn das Fahrzeug derartige Bereiche der Bodenfläche durchfährt bzw. der Bodenflächenzustand verschlechtert ist, ist die Empfangsfrequenz des Empfängers nicht aus einem optimalen Bereich heraus abgewichen, nachdem das Fahrzeug solche verschlechterte Bodenflächenbereiche passiert hat. Daher ermöglicht die Vorrichtung kurz nachdem das Fahrzeug den dem vorstehend genannten Meßausfallbereich entsprechenden verschlechterten Bodenflächenbereich verlassen hat, die Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. Fahrgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit und hoher Zuverlässigkeit zu messen. Obgleich die Meßgenauigkeit der Vorrichtung durch die Verschlechterung des Bodenflächenzustands mehr oder weniger verringert ist, ist die Dauer der verringerten Genauigkeit sehr kurz und im Vergleich zu derjenigen bei dem bekannten Detektor beträchtlich verkürzt.

Der vorstehend genannte optimale Bereich der Empfangsfrequenz kann durch eine Obergrenze und eine Untergrenze oder alternativ durch einen bestimmten optimalen Wert definiert werden, welcher auf geeignete Weise z. B. in Abhängigkeit von einer veranschlagten bzw. berechneten Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird.

Die Fahrgeschwindigkeit kann aus den Drehgeschwindigkeiten der Räder des Fahrzeugs berechnet werden. Die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit ist ein Parameter, der anders als die nach dem Dopplereffekt- oder Dopplerverschiebungs- Prinzip gemessene Fahrzeugbodengeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit weniger wahrscheinlich durch den sich ändernden Zustand der Bodenfläche beeinflußt ist. In diesem Sinne kann die berechnete Fahrgeschwindigkeit als ein die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit darstellender Näherungswert eingesetzt werden. Andererseits kann die Fahrgeschwindigkeit aus der Sendefrequenz und der Empfangsfrequenz berechnet werden, falls die Frequenzen bekannt sind. Daher besteht dann, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit gleich der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit ist, zwischen den Werten der Sendefrequenz und der Empfangsfrequenz ein bestimmer Zusammenhang, wenn das Fahrzeug auf einem Bodenflächenbereich fährt, der für das genaue Messen der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß dann, wenn zunächst einmal der Zusammenhang zwischen der Sende- und Empfangsfrequenz bei für die genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignetem Bodenflächenzustand bekannt ist, aus der Sendefrequenz die optimale Empfangsfrequenz bestimmt werden kann (nämlich die Frequenz der von dem nicht verschlechterten Bodenflächenbereich reflektierten Welle). Umgekehrt kann dann, wenn der optimale Bereich für die Empfangsfrequenz bekannt ist, diejenige Sendefrequenz bestimmt werden, die gewährleistet, daß die Empfangsfrequenz innerhalb des optimalen Bereichs liegt.

Auf diese Weise kann unter der Voraussetzung, daß die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit mit der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit übereinstimmt und daß der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist, der optimale Bereich für die Empfangsfrequenz bestimmt werden und daher die Sendefrequenz derart geändert werden, daß die Empfangsfrequenz innerhalb des vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten wird.

Die Frequenzänderungseinrichtung enthält eine Einrichtung zum Ermitteln einer aus den Drehzahlen der Räder des Fahrzeugs berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit und die Begrenzungseinrichtung der Frequenzänderungseinrichtung enthält eine Einrichtung, die aus der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit für die reflektierte Welle eine Frequenz berechnet, von der zu erwarten ist, daß sie von dem Empfänger unter der Voraussetzung empfangen wird, daß die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit mit der tatsächlichen Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. Fahrgeschwindigkeit übereinstimmt und daß der Bodenflächenzustand nicht verschlechtert ist. Die Frequenzänderungseinrichtung verändert die Frequenz der gesendeten Welle in der Weise, daß die berechnete Frequenz für die reflektierte Welle innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten wird.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Sendefrequenz nicht durch die tatsächliche, durch den verschlechterten Bodenflächenbereich beeinflußte Empfangsfrequenz bestimmt, sondern durch die Empfangsfrequenz, die aus der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird und von der anzunehmen ist, daß sie optimal ist, wenn der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist. Durch diese Gestaltung wird eine Einwirkung der Verschlechterung des Bodenflächenzustands auf die Sendefrequenz und die Empfangsfrequenz ausgeschaltet, kurz nachdem das Fahrzeug den verschlechterten Bodenflächenbereich verlassen hat.

Bei der erfindungsgemäßen Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung tritt, kurz nachdem das Fahrzeug den verschlechterten Bodenflächenbereich verlassen hat, gleichfalls keine nachteilige Einwirkung der Bodenflächenverschlechterung auf die Empfangsfrequenz ein. Es wird auch dann, wenn sich der Bodenflächenzustand verschlechtert, die Sendefrequenz derart geändert, daß die Empfangsfrequenz innerhalb des vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten ist. Ferner wird die Sendefrequenz stufenweise um einen vorbestimmten Aufstufungs- oder Abstufungswert in vorbestimmten Zeitabständen verändert, solange sich die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit kontinuierlich ändert. Diese Gestaltung, bei der keine kontinuierliche Änderung der Sendefrequenz erforderlich ist, ist im Hinblick auf die Arbeitsbelastung der Frequenzänderungseinrichtung vorteilhaft. Beispielsweise kann bei dieser Gestaltung eine Änderung der Empfangsfrequenz um eine Aufwärtsstufe dafür ausreichend sein, daß die Empfangsfrequenz in den optimalen Bereich fällt, im Gegensatz zu einer kontinuierlichen Änderung, die eine kontinuierliche Ermittlung des optimalen Werts für die Empfangsfrequenz in Abhängigkeit von der sich ändernden Fahrgeschwindigkeit erforderlich macht.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Blockdarstellung einer Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zum Messen der Fahrgeschwindigkeit eine Ultraschallwelle benutzt wird.

Fig. 2 ist eine Blockdarstellung eines Steuersystems für ein Antiblockierbremssystem eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Vorrichtung nach Fig. 1 benutzt wird.

Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktion der Vorrichtung beim Messen der Fahrgeschwindigkeit veranschaulicht.

Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktion einer Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.

Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Funktion eine Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Gemäß Fig. 1 hat die Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung bzw. der Ultraschall-Dopplereffekt- Fahrgeschwindigkeitsdetektor einen Sender 10, der ein Schwingelement und einen Schalltrichter enthält. Das Schwingelement wird durch eine an den Sender 10 angeschlossenen Generatorschaltung 22 angesteuert, um eine Ultraschallweile mit einer Sendefrequenz ft zu erzeugen. Über die Generatorschaltung 22 ist der Sender 10 mit einem Signalprozessor 14 verbunden. Der Detektor hat ferner einen Empfänger 12, in den ein Schwingelement und ein Schalltrichter für das Aufnehmen der von der Bodenfläche reflektierten Ultraschallwelle enthalten sind. Der Empfänger ist an eine Empfangsschaltung 26 angeschlossen, die zum Berechnen einer Empfangsfrequenz fr aus einem von dem Schwingelement des Empfängers 12 erzeugten elektrischen Signal ausgelegt ist. Der Empfänger 12 ist über die Empfangsschaltung 26 mit dem Signalprozessor 14 verbunden. Der Sender 10 und der Empfänger 12 sind an einem Kraftfahrzeug derart angebracht, daß sie entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtet sind und jeweils Ziellinien haben, welche jeweils in bezug auf die Bodenfläche oder Straßenfläche bzw. Fahrbahn unter jeweiligen Winkeln Θ1 bzw. Θ2 geneigt sind.

Der Signalprozessor 14 ist grundlegend durch einen Computer gebildet, welcher einen Festspeicher (ROM) zum Speichern eines in dem Ablaufdiagramm in Fig. 3 dargestellten Steuerprogramms und eine Zentraleinheit (CPU) enthält, die das Steuerprogramm ausführt, um die Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. Fahrgeschwindigkeit zu erfassen oder zu berechnen, was nachstehend ausführlich beschrieben wird.

Ferner ist auch gemäß Fig. 1 der Signalprozessor 14 mit einem Antiblockierregler 30 für ein Antiblockierbremssystem des Fahrzeugs verbunden. Der Antiblockierregler 30 ist gleichfalls grundlegend durch einen Computer gebildet. Auf bekannte Weise ist gemäß Fig. 2 der Antiblockierregler 30 dazu ausgelegt, während eines Bremsens des Fahrzeugs auf elektrische Weise solenoidbetriebene Druckregelventile 52 zu steuern, um dadurch den jeweiligen Flüssigkeitsdruck in Hydraulikzylindern jeweiliger Radbremsen 51 für die vier Räder des Fahrzeugs derart zu regeln, daß ein übermäßiges Schlupfausmaß der Räder verhindert wird, während die Schlupfzustände der einzelnen Räder durch die Ausgangssignale von Raddrehzahlsensoren 50 überwacht werden. Die solenoidbetriebenen Druckregelventile 52 sind auf bekannte Weise mit einem Hauptzylinder und einem Vorratsbehälter sowie mit den Radbremsen 51 verbunden. Der Antiblockierregler 30 ist auch mit einer Hydraulikpumpe 54 verbunden, die zum Zurückführen der aus den Radbremszylindern in den Vorratsbehälter abgelassenen Bremsflüssigkeit zu dem Hauptzylinder eingeschaltet wird.

In dem Antiblockierregler 30 wird eine Fahrzeugbodengeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit Vg benutzt, die von Zeit zu Zeit aus dem Signalprozessor 14 des Dopplereffekt-Fahrgeschwindigkeitsdetektors aufgenommen wird. Aus der Fahrgeschwindigkeit Vg und den durch die Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 50 dargestellten Radgeschwindigkeiten berechnet der Antiblockierregler 30 den jeweiligen Schlupf an den einzelnen Rädern.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 3 die Funktion des Dopplereffekt- Fahrgeschwindigkeitsdetektors beschrieben.

Die Steuerroutine nach Fig. 3 beginnt mit einem Schritt S1, bei dem der Sender 10 eine Ultraschallwelle mit einer in dem Signalprozessor 14 eingestellten vorbestimmten anfänglichen Sendefrequenz fto erzeugt. Auf den Schritt S1 folgt ein Schritt S2, bei dem ein Ausgangssignal in Form einer Ausgangsspannung vr eingelesen bzw. aufgenommen wird, welche von dem Empfänger 12 als Ergebnis des Empfangens der von der Bodenfläche reflektierten Ultraschallwelle erzeugt wird. Der Steuerungsablauf schreitet dann zu einem Schritt S3 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Maximalwert der Ausgangsspannung vr des Empfängers 12 während eines vorbestimmten kurzen Zeitabschnitts höher als ein vorbestimmter Schwellenwert vth ist oder nicht. Dieser Schritt dient zum Ermitteln, ob der Oberfächenzustand des Bodens für eine genaue Erfassung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist oder nicht, d. h., ob der Oberflächenzustand des Bodens in einem solchen Ausmaß verschlechtert ist, daß die Empfindlichkeit des Empfängers 12 außerhalb eines zulässigen Bereichs liegt. Falls nämlich die Ausgangsspannung vr höher als der Schwellenwert vth ist, bedeutet dies, daß der gegenwärtige Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist, und es wird bei dem Schritt S3 die positive Antwort (JA) erhalten. In diesem Fall wird ein Schritt S4 ausgeführt, bei dem eine Empfangsfrequenz fr der von dem Empfänger 12 aufgenommenen Welle erfaßt wird und ermittelt wird, ob die erfaßte Empfangsfrequenz fr höher als eine vorbestimmte obere Grenzfrequenz frmax (von beispielsweise 105 kHz) eines optimalen Bereichs ist oder nicht. Falls bei dem Schritt S4 eine negative Entscheidung getroffen wird (NEIN), wird ein Schritt S5 ausgeführt, bei dem ermittelt wird, ob die Empfangsfrequenz fr niedriger als eine vorbestimmte untere Grenzfrequenz frmin (von beispielsweise 100 kHz) des optimalen Bereichs ist. Eine Empfangsfrequenz fr innerhalb des optimalen Bereichs, der durch die obere und die untere Grenzfrequenz frmax und frmin bestimmt ist, wird als für die genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet bewertet. D. h., die Empfindlichkeit des Empfängers 12 ist ausreichend hoch, wenn die Empfangsfrequenz fr in dem festgelegten optimalen Bereich liegt.

Falls bei dem Schritt S5 eine negative Entscheidung getroffen wird (NEIN), d. h., falls die Entscheidungen bei den Schritten S4 und S5 beide negativ sind (NEIN), bedeutet dies, daß die Empfangsfrequenz fr in dem optimalen Bereich liegt. In diesem Fall schreitet der Steuerungsablauf zu einem Schritt S6 weiter, bei dem die momentane Sendefrequenz ft als optimale Sendefrequenz ft* bestimmt wird, welche bei dem nachfolgenden Ausführen eines folgenden Schrittes S7 benutzt wird. Wenn der Schritt S6 erstmalig ausgeführt wird, wird die vorbestimmte anfängliche Sendefrequenz fto als optimale Sendefrequenz ft* bestimmt. Bei dem Schritt S7 er zeugt der Sender 10 die Ultraschallwelle, deren Frequenz ft gleich der bei dem Schritt S6 bestimmten optimalen Sendefrequenz ft* ist. Danach wird ein Schritt S8 ausgeführt, bei dem die Empfangsfrequenz fr des Empfängers 12 gemessen wird. Auf den Schritt S8 folgt ein Schritt S9, bei dem aus der momentanen Sendefrequenz ft, nämlich der bei dem Schritt S6 bestimmten optimalen Sendefrequenz ft*, und der bei dem Schritt S8 gemessenen momentanen Empfangsfrequenz fr die Fahrzeugbodengeschwindigkeit bzw. Fahrgeschwindigkeit Vg nach folgender Gleichung berechnet wird:

Vg = C(ft - fr)/{(ft + fr)cosΘ}

wobei Θ der (konstante) Mittelwert aus Θ1 und Θ2 ist und C die (konstante) Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle ist.

Nach fertiger Abarbeitung des Schrittes S9 kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S2 zurück.

Falls die Empfangsfrequenz fr gleich der oberen Grenzfrequenz frmax des optimalen Bereichs oder höher wird, ergibt der Schritt S4 eine positive Antwort (JA), wonach der Steuerungsablauf zu einem Schritt S10 fortschreitet, bei dem die gegenwärtige Sendefrequenz ft um ein vorbestimmtes Dekrement Δf verringert wird, um dadurch die optimale Sendefrequenz ft* auf den neuesten Stand zu bringen. Da die Empfangsfrequenz fr als Funktion der Sendefrequenz ft bzw. ft* verringert wird, wird die Empfangsfrequenz fr durch das Verringern der optimalen Sendefrequenz ft* der bei dem Schritt S7 zu erzeugenden Ultraschallwelle gesenkt. Falls die Empfangsfrequenz fr gleich der unteren Grenzfrequenz frmin des optimalen Bereichs oder niedriger wird, wird bei dem Schritt S5 eine positive Antwort erhalten (JA), wonach der Steuerungsablauf zu einem Schritt S11 fortschreitet, bei dem die momentane Sendefrequenz ft um ein vorbestimmtes Inkrement Δf erhöht wird, um dadurch die optimale Sendefrequenz ft* auf den neuesten Stand zu bringen. Infolgedessen wird die Sendefrequenz ft der bei dem Schritt S7 durch den Sender 10 zu erzeugenden Welle erhöht.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die tatsächliche Sendefrequenz ft derart eingestellt wird, daß sie innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten wird, wenn die Ausgangsspannung vr des Empfängers 12 höher als der vorbestimmte Schwellenwert vth ist, nämlich der Bodenflächenzustand nicht verschlechtert ist und für das genaue Messen der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist.

Wenn während der Fahrt der Bodenflächenzustand durch eine Pfütze, eine Wasserlache oder einen anderen Meßausfallbereich auf der Bodenfläche verschlechtert ist, kann die Ausgangsspannung vr auf den oder unter den Schwellenwert vth abfallen. In diesem Fall wird bei dem Schritt S3 eine negative Entscheidung getroffen (NEIN), wonach der Steuerungsablauf unter Überspringen der Schritte S4 und S5 zu dem Schritt S6 fortschreitet. Infolgedessen wird die gegenwärtige Sendefrequenz ft wieder als optimale Sendefrequenz ft* eingesetzt, nämlich die bei dem letzten Ausführen des Schrittes S6 bestimmte, gegenwärtig wirksame optimale Sendefrequenz ft* beibehalten. Auf diese Weise wird die momentane Sendefrequenz ft des Senders 10 nicht geändert, solange die Ausgangsspannung vr niedriger als der Schwellenwert vth ist.

Es ist ersichtlich, daß dieser Fahrgeschwindigkeitsdetektor die Sendefrequenz ft nicht verstellt, wenn der Bodenflächenzustand verschlechtert und für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit ungeeignet ist bzw. die Ausgangsspannung vr des Empfängers 12 gleich dem Schwellenwert vth oder niedriger wird.

Wenn das Fahrzeug den Meßausfallbereich passiert hat und die Ausgangsspannung vr des Empfängers 12 den Schwellenwert vth überschritten hat, wird bei dem Schritt S3 die positive Entscheidung erhalten (JA), wonach dann der Schritt S4 und die folgenden Schritte ausgeführt werden. Da die Sendefrequenz ft des Senders 10 während des Durchfahrens des Meßausfallbereichs konstant gehalten wird, liegt kurz nach dem Durchfahren des Meßausfallbereichs die Empfangsfrequenz fr innerhalb des optimalen Bereichs, falls die Empfangsfrequenz fr unmittelbar vor dem Einfahren in den Meßausfallbereich innerhalb des optimalen Bereichs liegt und falls während des Durchfahrens des Meßausfallbereichs die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit Vg und die Empfangsfrequenz fr des Empfängers 12 konstant gehalten sind. Normalerweise wird die Fahrgeschwindigkeit während des Durchfahrens des Meßausfallbereichs nahezu konstant gehalten und die Empfangsfrequenz fr in dem optimalen Bereich gehalten, was eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit Vg selbst in einem Zeitabschnitt unmittelbar nach dem Verlassen des Meßausfallbereichs gewährleistet.

Es ist ersichtlich, daß dieses Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt ist, eine einer Änderung der Empfangsfrequenz fr entsprechende Änderung der Sendefrequenz ft zu verhindern, solange der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit ungeeignet ist; dadurch kann kurz nach dem Einfahren auf eine Bodenfläche mit einem für den Empfänger 12 guten Zustand die Fahrgeschwindigkeit Vg aus der in dem optimalen Bereich gehaltenen Empfangsfrequenz fr mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.

Es ist ersichtlich, daß ein für das Ausführen der Schritte S4 bis S6, S10 und S11 zugeordneter Teilbereich des Signalprozessors 14 eine Einrichtung zum Ändern der Sendefrequenz ft des Senders 10 bildet, während ein für das Ausführen der Schritte S2 und S3 vorgesehener Teilbereich des Signalprozessors 14 eine Einrichtung zum Zulassen und Verhindern einer Änderung der Sendefrequenz ft bildet.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 4 der Dopplereffekt-Fahrgeschwindigkeitsdetektor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme identisch ist, daß der Signalprozessor 14 zum Ausführen eines Steuerprogramms bzw. einer Steuerroutine gemäß Fig. 4 anstelle der in Fig. 3 dargestellten ausgelegt ist. Ferner ist der mit diesem Detektor verbundene Antiblockierregler 30 dazu gestaltet, aus den Drehgeschwindigkeiten der vier Räder des Fahrzeugs von Zeit zu Zeit die Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen. Wenn das Fahrzeug gebremst wird, wird als berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit die höchste der Geschwindigkeiten der vier Räder angesetzt. Nachdem der Verlangsamungswert des Rades mit der höchsten Geschwindigkeit einen vorbestimmten oberen Grenzwert überstiegen hat, wird als berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeit dieses Rades zu dem Zeitpunkt angesetzt, an dem der Verlangsamungswert den oberen Grenzwert überstiegen hat. Wenn das Fahrzeug nicht gebremst wird, wird als berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit der Mittelwert der Drehgeschwindigkeiten des rechten und des linken mitlaufenden bzw. nicht angetriebenen Rades angesetzt.

Die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso kann beispielsweise nach folgender Gleichung berechnet werden:

Vso(n) = MED(Vmax, Vso(n - 1) - αdec . t, Vso(n - 1) + αacc . t)

wobei Vso(n) die gegenwärtig berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit ist, Vmax die höchste Radgeschwindigkeit ist, Vso(n - 1) die zuletzt berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit ist, αdec eine (bekannte konstante) Obergrenze der Fahrverlangsamung ist, αacc eine (bekannte konstante) Obergrenze der Fahrzeugbeschleunigung ist, MED(,,) eine einen Mittelwert der drei Werte in den Klammern bestimmende Funktion ist und t ein (bekanntes konstantes) Berechnungsintervall (von beispielsweise 12 ms) für das Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vso ist.

Es wird nunmehr die Steuerroutine nach Fig. 4 beschrieben. Zuerst wird bei einem Schritt S101 aus dem Antiblockierregler 30 die gegenwärtig berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso ausgelesen. Auf den Schritt S101 folgt ein Schritt S102, bei dem die optimale Sendefrequenz ft*, nämlich die Sendefrequenz ft der bei einem folgenden Schritt S103 zu erzeugenden Welle berechnet wird. Die optimale Sendefrequenz ft* entspricht der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso und einer optimalen Empfangsfrequenz fr*, welche innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs gewählt wird, z. B. zwischen 100 kHz und 105 kHz.

Wenn der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist bzw. nicht in einem derartigen Ausmaß verschlechtert ist, daß die Empfindlichkeit des Empfängers 12 außerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, besteht zwischen der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit V, der Sendefrequenz ft und der Empfangsfrequenz fr der folgende Zusammenhang:

V = C . (ft - fr)/{(ft + fr) . cosΘ}

wobei Θ der (konstante) Mittelwert von Θ1 und Θ2 ist und C die (konstante) Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle ist.

Nimmt man an, daß die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit V ist, kann die vorstehende Gleichung zu der folgenden Gleichung umgesetzt werden:

Vso = C . (ft - fr)/{(ft + fr) . cosΘ}

Diese Gleichung kann ferner zu folgender Gleichung transformiert werden:

ft = fr . {1 + 2 . Vso . cosΘ/(C - Vso . cosΘ)}

Daher kann die Sendefrequenz ft, die zum Erhalten der optimalen Empfangsfrequenz fr* anwendbar ist, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit V ist und wenn der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit V geeignet ist, nach folgender Gleichung berechnet werden:

ft = fr* . {1 + 2 . Vso . cosΘ/(C - Vso . cosΘ)}

Bei dem Schritt S102 kann daher aus der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso und der optimalen Empfangsfrequenz fr* die optimale Sendefrequenz ft* nach der vorstehenden Gleichung berechnet werden.

Danach schreitet der Steuerungsablauf zu dem Schritt S103 weiter, bei dem der Sender 10 zum Abstrahlen der Ultraschallwelle betrieben wird, deren Sendefrequenz ft gleich der bei dem Schritt S102 berechneten optimalen Frequenz ft* ist. Auf den Schritt S103 folgt ein Schritt S104, bei dem die Empfangsfrequenz fr gemessen wird. Danach folgt ein Schritt S105, bei dem aus der Sendefrequenz ft (ft*) und der Empfangsfrequenz fr die Fahrgeschwindigkeit Vg nach folgender Gleichung berechnet wird:

Vg = C . (ft - fr)/{(ft + fr) . cosΘ}

Auf diese Weise ist dieses Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, aufgrund des Zusammenhangs zwischen der Sendefrequenz ft und der Empfangsfrequenz fr die Sendefrequenz ft des Senders 10 zu bestimmen oder zu verändern, wobei vorausgesetzt ist, daß der Zusammenhang besteht, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso mit der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit V übereinstimmt, während der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist. Durch eine solche Änderung der Sendefrequenz ft wird die Empfangsfrequenz fr innerhalb des optimalen Bereichs gehalten, wenn der Bodenflächenzustand für das genaue Messen der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist. Es ist ersichtlich, daß dieses Ausführungsbeispiel ohne einen Schritt zum Ermitteln, ob der Bodenflächenzustand geeignet ist oder nicht, unmittelbar nach dem Verlassen des Meßausfallbereichs das Messen der Fahrgeschwindigkeit Vg mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Durch den Wegfall dieses Schrittes wird die benötigte Verarbeitungszeit beträchtlich verkürzt.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Sendefrequenz ft konstant gehalten wird, wenn der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit ungeeignet ist, kann die tatsächliche Empfangsfrequenz fr unmittelbar nach dem Verlassen des Meßausfallbereichs mehr oder weniger mit dem optimalen Wert übereinstimmen, solange die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit im wesentlichen konstant gehalten wird. Falls jedoch die tatsächlichen Fahrgeschwindigkeiten unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Durchfahren des Meßausfallbereichs der Bodenfläche beträchtlich voneinander verschieden sind, besteht ein hohes Risiko darin, daß die tatsächliche Sendefrequenz ft unmittelbar nach dem Verlassen des Meßausfallbereichs beträchtlich von dem optimalen Wert abweicht.

Andererseits wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 selbst dann, wenn das Fahrzeug den Meßausfallbereich durchfährt, die Sendefrequenz ft entsprechend einer Änderung der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit, nämlich der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso geändert, wodurch die Fahrgeschwindigkeit Vg mit hoher Genauigkeit selbst in einem Zeitabschnitt ermittelt werden kann, der unmittelbar dem Durchfahren des Meßausfallbereichs folgt.

Es ist ersichtlich, daß ein zum Ausführen des Schrittes S101 nach Fig. 4 bestimmter Teil des Signalprozessors 14 und ein zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit aus den Geschwindigkeiten der vier Räder bestimmter Teil des Antiblockierreglers 30 miteinander zum Bilden einer Einrichtung für das Ermitteln einer berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit zusammenwirken. Es ist ferner ersichtlich, daß ein für das Ausführen des Schrittes S102 nach Fig. 4 bestimmter Teil des Signalprozessors 14 eine Einrichtung zum Ändern der Sendefrequenz ft des Senders 10 bildet.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Sender 10 bei dem Schritt S103 zum Erzeugen bzw. Abstrahlen der Ultraschallwelle betrieben, deren Frequenz ft bei dem vorangehenden Schritt S102 berechnet wurde. Das zweite Ausführungsbeispiel kann jedoch in der Weise modifiziert werden, daß dann, wenn die Differenz zwischen den bei dem gegenwärtigen und dem vorangehenden Ausführungszyklus der Steuerroutine nach Fig. 4 ermittelten Werten für die Sendefrequenz ft größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, ein Mittelwert aus diesen beiden aufeinanderfolgend erhaltenen Werten für die Frequenz ft oder ein anderweitig aus diesen beiden Werten bestimmter Wert als bei dem Schritt S103 anzuwendende optimale bzw. effektive Sendefrequenz ft* eingesetzt wird, während dann, wenn die Differenz nicht größer als der Schwellenwert ist, die gegenwärtig ermittelte Sendefrequenz ft als optimale Sendefrequenz ft* eingesetzt wird.

Im weiteren wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Detektors beschrieben, das mit dem zweiten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme identisch ist, daß der Signalprozessor 14 zum Ausführen eines Steuerprogramms nach Fig. 5 anstelle desjenigen nach Fig. 4 ausgebildet ist. Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der bei diesem dritten Ausführungsbeispiel verwendete Antiblockierregler 30 dazu ausgelegt, die Fahrzeuggeschwindigkeit Vso zu veranschlagen bzw. zu berechnen.

Die Steuerroutine nach Fig. 5 beginnt mit einem Schritt S201, bei dem der Signalprozessor 14 die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso aus dem Regler 30 ausliest und die Empfangsfrequenz fr der Welle berechnet, deren Empfang durch den Empfänger 12 zu erwarten ist, wenn die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit V ist und wenn die Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist oder nicht derart verschlechtert ist, daß dadurch die Empfindlichkeit des Empfängers 12 aus einem zulässigen Bereich herausfällt.

Im einzelnen kann die vorangehend genannte Gleichung ft = fr . {1 + 2 . Vso . cosΘ/(C - Vso . cosΘ)} in folgende Gleichung umgeschrieben werden:

fr = ft . {1 - 2 . Vso . cosΘ/(C + Vso . cosΘ)}

Der gegenwärtige Wert der Empfangsfrequenz fr wird gemäß der vorstehenden Gleichung unter Einsetzen der bei dem Schritt S201 des vorangehenden Ausführungszyklus der Steuerroutine erhaltenen berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit Vso und der bei einem Schritt S204, S209 oder S208 bei dem letzten Ausführungszyklus der Steuerroutine ermittelten Sendefrequenz ft berechnet. Wenn die Steuerroutine nach Fig. 5 erstmalig ausgeführt wird, wird in die vorstehende Gleichung eine vorbestimmte anfängliche Sendefrequenz fto eingesetzt. D. h., die Empfangsfrequenz fr wird unter der Annahme berechnet, daß die Frequenz ft der bei dem nächsten Ausführen eines Schrittes S205 zu erzeugenden Welle gleich derjenigen der bei dem letzten Ausführen des Schrittes S205 erzeugten Welle oder die anfängliche Sendefrequenz fto ist und daß die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso gleich der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit ist, wenn der Bodenflächenzustand für ein genaues Messen der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist.

Der Steuerungsablauf schreitet dann zu einem Schritt S202 weiter, bei dem ermittelt wird, ob die erhaltene berechnete Empfangsfrequenz fr höher als eine vorbestimmte obere Grenzfrequenz frmax (von beispielsweise 105 kHz) eines optimalen Bereichs ist oder nicht. Wenn der Schritt S202 eine negative Entscheidung ergibt (NEIN), wird ein Schritt S203 ausgeführt, bei dem ermittelt wird, ob die berechnete Empfangsfrequenz fr niedriger als eine vorbestimmte untere Grenzfrequenz frmin (von beispielsweise 100 kHz) des optimalen Bereichs ist oder nicht.

Wenn bei dem Schritt S203 eine negative Entscheidung getroffen wird (NEIN), d. h., wenn die Entscheidungen bei den Schritten S202 und S203 beide negativ sind (NEIN), bedeutet dies, daß die bei dem Schritt S201 berechnete Empfangsfrequenz fr in dem optimalen Bereich liegt. In diesem Fall schreitet der Steuerungsablauf zu dem Schritt S204 weiter, bei dem die gegenwärtige Sendefrequenz ft als optimale Sendefrequenz ft* bestimmt wird, die bei dem nächsten Ausführen des nachfolgenden Schrittes S205 anzuwenden ist. Wenn der Schritt S204 erstmalig ausgeführt wird, wird als optimale Sendefrequenz ft* die vorbestimmte anfängliche Sendefrequenz fto bestimmt. Bei dem Schritt S205 wird der Sender 10 zum Erzeugen der Ultraschallwelle betrieben, deren Frequenz ft gleich der bei dem Schritt S204 bestimmen optimalen Sendefrequenz ft* ist. Dann wird ein Schritt S206 ausgeführt, bei dem die Empfangsfrequenz fr des Empfängers 12 eingelesen bzw. gemessen wird. Auf den Schritt S206 folgt ein Schritt S207, bei dem aus der gegenwärtigen Sendefrequenz ft (der bei dem Schritt S204 bestimmten optimalen Sendefrequenz ft*) und der bei dem Schritt S206 gemessenen gegenwärtigen Empfangsfrequenz fr die Fahrgeschwindigkeit Vg nach folgender Gleichung berechnet wird:

Vg = C. (ft - fr)/{(ft + fr) . cosΘ}

Nach Abschluß des Schrittes S207 kehrt der Steuerungsablauf zu dem Schritt S201 zurück.

Falls die berechnete Empfangsfrequenz fr gleich der oberen Grenzfrequenz frmax des optimalen Bereichs oder höher ist, wird bei dem Schritt S202 eine positive Entscheidung erhalten (JA) und der Steuerungsablauf schreitet zu dem Schritt S208 weiter, bei dem die gegenwärtige Sendefrequenz ft um eine vorbestimmte Stufe Δf verringert bzw. abgestuft wird, um dadurch die optimale Sendefrequenz ft* fortzuschreiben. Da die Empfangsfrequenz fr als Funktion der Sendefrequenz ft (ft*) niedriger wird, wird durch das Abstufen der optimalen Frequenz ft* der bei dem Schritt S205 zu erzeugenden Ultraschallwelle die Empfangsfrequenz fr gesenkt. Wenn die Empfangsfrequenz fr gleich der unteren Grenzfrequenz frmin des optimalen Bereichs oder niedriger ist, wird bei dem Schritt S203 eine positive Entscheidung erhalten (JA) und der Steuerungsablauf schreitet zu dem Schritt S209 weiter, bei dem die gegenwärtige Sendefrequenz ft um eine vorbestimmte Stufe Δf erhöht bzw. aufgestuft wird, um dadurch die optimale Sendefrequenz ft* fortzuschreiben. Dadurch wird die Sendefrequenz ft der von dem Sender 10 bei dem Schritt S205 zu erzeugenden Welle erhöht.

Aus der vorstehenden Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels ist ersichtlich, daß die Empfangsfrequenz fr des Empfängers 12 unter der Annahme berechnet wird, daß die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit Vso mit der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit übereinstimmt und daß der Bodenflächenzustand für eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit geeignet ist. Die Sendefrequenz ft des Senders 10 wird derart eingestellt oder gesteuert, daß die berechnete Empfangsfrequenz fr innerhalb des optimalen Bereichs gehalten wird. Das dritte Ausführungsbeispiel ist gleichfalls dazu geeignet, eine genaue Messung der Fahrgeschwindigkeit Vg sicherzustellen, ohne zu ermitteln, ob der Bodenflächenzustand geeignet ist oder nicht.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ändert sich die berechnete Frequenz fr mit einer Änderung der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit, wenn das Fahrzeug auf dem Meßausfallbereich fährt, wobei die Sendefrequenz ft entsprechend der Änderung der berechneten Empfangsfrequenz fr geändert wird. Infolgedessen stimmt unmittelbar nach dem Verlassen des Meßausfallbereichs die erfaßte bzw. berechnete Bodengeschwindigkeit oder Fahrgeschwindigkeit Vg genau mit der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit überein.

Es ist ersichtlich, daß ein zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit aus den Geschwindigkeiten der vier Räder bestimmter Teil des Antiblockierreglers 30 eine Einrichtung zum Ermitteln einer berechneten Fahrzeuggeschwindigkeit bildet, während ein für das Ausführen der Schritte S201 bis S204, S208 und S209 nach Fig. 5 bestimmter Teil des Signalprozessors 14 eine Einrichtung zum Ändern der Sendefrequenz ft des Senders 10 bildet.

Es wird ein Detektor zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs angegeben, der einen Sender zum Abstrahlen einer Welle zu einer Bodenfläche hin und einen Empfänger enthält, der einen Teil der durch die Bodenfläche reflektierten gesendeten Welle empfängt. Der Detektor erzeugt gemäß einem Dopplereffekt aufgrund der Frequenzen der gesendeten Welle und der reflektierten Welle ein die Fahrgeschwindigkeit anzeigendes Ausgangssignal und enthält ferner eine Einrichtung zum Ändern der Frequenz der gesendeten Welle in der Weise, daß die Empfindlichkeit des Empfängers innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten wird. Diese Einrichtung ist dazu ausgebildet, hinsichtlich der Frequenz der gesendeten Welle eine Änderung zu begrenzen oder zu verhindern, die durch eine Verschlechterung des Bodenflächenzustands verursacht ist, welche eine Verringerung der Empfindlichkeit des Empfängers hervorruft.

Claims

1. Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, mit
einem Sender (10) zum Abstrahlen einer Welle zu einer Bodenfläche hin,
einem Empfänger (12) zum Empfangen eines Teils der gesendeten Welle, der durch die Bodenfläche reflektiert wurde,
einer Ausgabeeinrichtung (14, 26) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs angibt, in Übereinstimmung mit dem Dopplereffekt auf der Grundlage der Frequenz der von dem Sender abgestrahlten gesendeten Welle und der Frequenz der von dem Empfänger empfangenen reflektierten Welle, und
einer Frequenzänderungseinrichtung zum Ändern der Frequenz der gesendeten Welle derart, daß die Frequenz der reflektierten Welle innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs, in dem die Empfindlichkeit des Empfängers optimal ist, gehalten wird, wobei der optimale Bereich durch die nach oben gewölbte Frequenz/Empfindlichkeitskurve des Empfängers für die empfangene reflektierte Welle bestimmt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung (14, 30, 50)
eine Einrichtung (50) zum Ermitteln einer berechneten Fahrgeschwindigkeit (Vso) des Fahrzeugs auf der Grundlage der Drehzahlen von Rädern des Kraftfahrzeugs, und
eine Einrichtung (S101, S102) zum Ermitteln eines optimalen Werts (ft*) der Frequenz (ft) der gesendeten Welle auf der Grundlage der berechneten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und dem vorbestimmten optimalen Bereich der Frequenz (fr) der reflektierten Welle in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Dopplereffekt-Beziehung zwischen einer Ist-Geschwindigkeit (Vg) des Fahrzeugs, einem Ist- Wert (ft) der Frequenz der abgestrahlten Welle und einem Ist-Wert der Frequenz der reflektierten Welle aufweist, wobei
die Frequenzänderungseinrichtung den Ist-Wert (ft) der Frequenz der gesendeten Welle auf den festgelegten optimalen Wert der gesendeten Welle ändert, und eine Änderung des Ist-Werts der Frequenz der gesendeten Welle ermöglicht wird, wenn sich die Ist-Geschwindigkeit (Vg) des Fahrzeugs ändert, auch wenn der Bodenoberflächenzustand verschlechtert ist.

2. Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs, mit
einem Sender (10) zum Abstrahlen einer Welle zu einer Bodenfläche hin,
einem Empfänger (12) zum Empfangen eines Teils der gesendeten Welle, der durch die Bodenfläche reflektiert wurde,
einer Ausgabeeinrichtung (14, 26) zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs angibt, in Übereinstimmung mit dem Dopplereffekt auf der Grundlage der Frequenz der von dem Sender abgestrahlten gesendeten Welle und der Frequenz der von dem Empfänger empfangenen reflektierten Welle, und
einer Frequenzänderungseinrichtung zum Ändern der Frequenz der gesendeten Welle derart, daß die Frequenz der reflektierten Welle innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs, in dem die Empfindlichkeit des Empfängers optimal ist, gehalten wird, wobei der optimale Bereich durch die nach oben gewölbte Frequenz/Empfindlichkeitskurve des Empfängers für die empfangene reflektierte Welle bestimmt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung (14, 30, 50)
eine Einrichtung (50) zum Ermitteln einer berechneten Fahrgeschwindigkeit (Vso) des Fahrzeugs auf der Grundlage der Drehzahlen von Rädern des Kraftfahrzeugs, und
eine Einrichtung (S201) zum Ermitteln eines berechneten Wertes der Frequenz (fr) der reflektierten Welle auf der Grundlage der berechneten Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eines Ist-Werts (ft) der Frequenz der gesendeten Welle sowie auf der Grundlage einer vorbestimmten Dopplereffekt-Beziehung zwischen einer Ist- Geschwindigkeit (Vg) des Fahrzeugs, dem Ist-Wert (ft) der Frequenz der gesendeten Welle und einem Ist-Wert der Frequenz der reflektierten Welle aufweist, wobei
erwartet wird, daß unter der Voraussetzung, daß ein Ausgangssignal des Empfängers höher als ein Schwellenwert ist und somit eine Verschlechterung des Bodenflächenzustands nicht vorliegt, der berechnete Wert der Frequenz der reflektierten Welle durch den Empfänger (12) empfangen wird, und
die Frequenzänderungseinrichtung den Ist-Wert der Frequenz der gesendeten Welle auf der Grundlage einer Beziehung zwischen dem berechneten Wert und dem optimalen Bereich der Frequenz der reflektierten Welle derart ändert, daß der berechnete Wert der Frequenz der reflektierten Welle innerhalb des vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten wird, und eine Änderung des Ist-Werts der Frequenz (ft) der gesendeten Welle ermöglicht wird, wenn sich die Ist-Geschwindigkeit (Vg) des Fahrzeugs ändert, auch wenn der Bodenoberflächenzustand verschlechtert ist.

3. Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrich tung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzänderungseinrichtung (14) eine Einrichtung (S208, S209) zum Ändern des Ist-Werts (ft) der Frequenz der gesendeten Welle mit Inkrementen oder Dekrementen eines vorbestimmten Betrags umfaßt.

4. Dopplereffekt-Geschwindigkeitserfassungsvorrich tung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte optimale Bereich der reflektierten Welle auf einen optimalen Frequenzwert der reflektierten Welle reduziert wird.