DE2433203B2

DE2433203B2 - Frequenzumtast-Doppler-Radarsystem zur Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung

Info

Publication number: DE2433203B2
Application number: DE2433203A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Noda; Yukiyasu Watanabe
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1973-07-10
Filing date: 1974-07-10
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2433203C3; DE2433203A1; US4078235A

Description

Die Erfindung betrifft ein Radarsystem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solches Radarsystem ist aus der US-PS 24 44 383 bekannt.

In jüngster Zeit hat sich die Fahrzeugdichte stark erhöht und Verkehrsunfälle gehören zum alltäglichen Straßenbild. Demgemäß wird die Verhinderung von Verkehrsunfällen als wesentliches soziales Problem angesehen. Statistische Daten zeigen, daß die meisten Unfälle durch fehlerhafte Reaktion des Fahrers und durch eine fehlerhafte Beurteilung oder eine verzögerte Beurteilung einer Verkehrssituation verursacht werden. Man hat daher eine Ausrüstung des Fahrzeugs mit Sicherheitseinrichtungen zur Verhinderung von Kollisionen als erforderlich angesehen. Solche Sicherheitseinrichtungen sind automatische Alarmeinrichtungen, welche Kollisionen mechanisch und elektrisch verhindern, oder Einrichtungen, welche in Verbindung mit einer Automobilbremse oder dergleichen sicherstellen, daß das Fahrzeug den richtigen Abstand wahrt. Um derartige Sicherheitseinrichtungen in wirksamer Weise zur Verhinderung von Unfällen zu betätigen ist es unbedingt erforderlich, nicht nur den Abstand zum voranfahrenden Automobil oder zu einem Hindernis festzustellen, sondern auch die Relativgeschwindigkeit, mit der man sich dem Hindernis oder dem voranfahrenden Automobil nähert, festzustellen. Gewöhnlich verwendet man zu diesem Zweck ein Radargerät.

Bei dem aus der US-PS ?A 44 388 bekannten Radarsystem ist nur die Gewinnung einer Abstandsinformation vorgesehen.

Andererseits sind bereits Zwei-Frequenz-Doppler-Radargeräte bekannt, welche neben einer Abstandsinformation auch eine Relativgcschwindigkeitsinformation liefern. Im Falle einer Vielzahl von Hindernissen ist die Abstandsinformation in vielen Fällen irreführend. Wenn ein Hindernis mit einem relativ geringen »0 Reflexionsvermögen sich in einem gefährlichen Abstand befindet und wenn ferner ein anderes Hindernis mit einem großen Reflexionsvermögen sich außerhalb des gefährlichen Abstands verbindet, so zeigen diese Geräte an, daß kein gefährliches Hindernis vorliegt. Es bestand daher bisher nur die Möglichkeit, ein Dopplerradargerät zur Gewinnung der Geschwindigkeitsinformation mit einem gesonderten Impulsradargerät für die Gewinnung der Abstandsinformation zu kombinieren. Dieser Lösungsweg ist jedoch für die Anwendung bei bo Automobilen zu kostspielig.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Radarsystem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, welches eine fehlerfreie Abstandsinformation sowie eine fehlerfreie ReIa-6) tivgeschwindigkeitsinformation liefert und somit feststellen kann, ob sich ein Hindernis mit Relativgeschwindigkeit zur Radarantenne innerhalb eines gefährlichen Abstandes befindet, und vorzugsweise, ob sich dieses

Hindernis der Radarantenne nähert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs gelöst.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fi g. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßtn Radarsystems,

F i g. 2 und 3 Impulsdiagrannne zur Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig.4 und 5 Blockschaltbilder einer zweiten und eine/ dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radarsystems,

Fig.6 ein Impulsdiagramin zur Erläuterung der Arbeitsweise der zweiten und-dritten Ausführungsform gemäß F ig. 4 und 5,

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radarsystems und

Fig.8 und U Impulsdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der vierten Ausfühningsform.

Fig.! zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäBen Radar:ystems mit einer Antenne 10, einem Zirkulator 20, einem Sendesystem 30 und einem Empfangssystem 40. Mit diesen Geräten ist ein Automobil ausgerüstet Die Antenne 10 eignet sich sowohl für das Senden als auch für das Empfangen und ist im vorderen Bereich des Automobils angeordnet Die Sendewelle wird von der Antenne 10 in Vorwärtsrichtung des Automobils abgegeben und wird am Hindernis 12 reflektiert Als Hindernis 12 kommt z. B. ein anderes fahrendes Automobil vor dem mit dem Gerät ausgerüsteten Automobil in Frage. Die reflektierte Welle wird von der Antenne empfangen.

Der Zirkulator 20 verbindet die Antenne 10, das Sendesystem 30 und das Empfangssystem 40 und umfaßt die Anschlüsse 21, 22 und 23. Das vom Sendesystem bereitgestellte Sendesignal gelangt zum Anschluß 22 und wird danach zum Anschluß 21 und zur Antenne 10 geführt Das empfangene Signal gelangt von der Antenne IC über den Anschluß 21 und den Anschluß 23 zum Empfangssystem.

Das Sendesystem 30 umfaßt eine Oszillatorschaltung 60 mit einem Referenzsignalgenerator 31 zur Erzeugung eines Bezugsimpulses P, gemäß F i g. 2a mit einer vorbestimmten Periode jeweils zum Zeitpunkt ta, einer Schaltung 32 zur Erzeugung eines modulierten Signals S_n, gemäß Fig.2b und einem Oszillator 33 vom Frequenzmodulationstyp zur Erzeugung eines Scndesignals sowie einen Koppler 36.

Das modulierte Signal S_n, umfaßt einen Impuls, welcher bei Eingang des Bezugsimpulses P₅ erzeugt wird. Dio Impulsbreite des Impulses S_mp ist mit T₀ bezeichnet. Das Modulationssignal S_n, hat einen ersten Potentialpegel E\ während des Zeitintervalls T-T₀ und einen zweiten Potentialpegel E₂{Ez> E\) nur während der Zeit T^

Der Oszillator 33 vom Frequenzmodulationstyp empfängt das Modulationssignai S_n, und erzeugt ein Oszillationssignal S_n welches durch das Modulationssignal S_n, frequenzmoduliert ist. Bei dieser Ausfühningsform wird ein Gunn-Oszillator mit Varactor-Modulation verwendet. Dieser Oszillator ist wohlbekannt und umfaßt eine Gunn-Diode 34 und eine Varactor-Diode 35. Die Gunn-Diode 34 erzeugt eine Schwingung aufgrund der angelegten Spannung und die Varactor-Diode 35 ändert die Schwingungsfrequenz f der Gunn-Diode 34 aufgru d der Änderung der angelegten Spannung.

Die Ausgangsschwingung der Gunn-Diode 34 wird als Schwingungssignal S₀ bezeichnet Die Frequenz des Schwingungssignals S₀ beträgt f_u wenn das Modulationssignai S_n, den ersten Spannungspegel E_x hat, während sie andererseits h beträgt, wenn das Modulationssignal S_m den zweiten Spannungspegel £₂ hat Der Koppler 36 umfaßt drei Anschlüsse 37, 38 und 39. Das Schwingungssignal S₀ wird dem Anschluß 37 zugeführt Ein Teil des Schwingungssignals S₀ gelangt zum

ίο Anschluß 38 und danach zum Anschluß 22 des Zirkulators 20 als Sendesignal S,. Der andere Teil des Schwingungssignals S₀ gelangt zum Anschluß 39 und erscheint dort als Überlagerungssignal Su Die Frequenz des Sendesignals S, und die Frequenz des Oberlage-

rungssignals S/ sind gi'eich der Frequenz des Oszfllationssignals S₀. Wenn das Modulationssignal S_n, den ersten Spannungspegel E\ einninr.mt, so beträgt die Frequenz /₂. Dies hat zur Folge, daß die erste Sendewelle mit «Iner Frequenz Z₂ durch die Antenne 10 während der ersten Zeitdauer T₀ er r.eugt wird und daß andererseits die zweite Sendewelle mit der Frequenz /,

durch die Antenne 10 während der restlichen Zeitdauer T— T₀ erzeugt wird.

Das Empfangssystem umfaßt einen Detektor 41, einen Hochfrequenzverstärker 42, eine Tastschaltung 46, eine Schaltung 47 zur Erzeugung eines Torimpulses, eine Halteschaltung 48 und einen Niederfrequenzverstärker 49.

Der Detektor 41 mischt das über d»n Kontakt 23 des Zirkulators 20 empfangene Signa! S_r und das vom Kontakt 39 des Kopplers 36 kommende Überlagerungssignal Sa wobei ein Detektorsignal Sd gemäß F i g. 2d erhalten wird.

Das Detektorsignal S_D umfaßt die Signai komponente Si und zwei überlagerte Signalkomponenten Si, und So Die Signalkomponente S_a ist ein Dopplersignal, welches durch die Sendewelle der Frequenz h bestimmt isL

Die Signalkomponente Sj, ergibt sich du-xh Reflexion des Sendesignals mit der Frequenz /j am Hindernis 12 und durch Empfang desselben durch die Antenne 10. D^:es bedeutet, daß die Signalkomponente S_b zu einem Zeitpunkt erscheint, welcher um die Zeitdauer 7Ί gegenüber dem Zeitpunkt i_(J, bei dem das Sendesignai mit der Frequenz h ausgestrahlt wurde, verzögert ist Natürlich erscheint kein Signal Sb, wenn ein Hindernis 12 nicht vorhanden ist. Die Frequenz des Schwingungssignals S₀ beträgt /Ί zur Zeit f; und die Frequenz des Überlagerungssignals S;beträgt ebenfalls f\. Demgemäß ergibt sich die Signalkomponente S_b aus nachstehender Gleichung:

■ ■""" (a)

wobei J₁, die DifTereii/frequei]/ von /, und /, bedeutet

./» - ti -JW- IbI

ho ./<iJ bedeutet die Dopplerfrequen/.

h> nut

\ --- Reliitiviiesdiwindigkcit de Hindcrniv,L·.
( SmiKiiucschw iiuliukeit.

Die Zeitdauer Ti der Verzögerung ergibt sich aus nachstehender Gleichung:

7. =

2«

(d)

wobei R den Abstand zwischen Antenne 10 und Hindernis 12 bedeutet.

Die Signalkomponente S_c ergibt sich durch Ausstrahlung der Sendewelle mit der Frequenz /j. Es soll nun angenommen werden, daß ein Hindernis !^vorliegt Die to Sendewelle mit der Frequenz Zj wird vor der Sendewelle mit der Frequenz /J ausgestrahlt. Es wird ein Signal erhalten, welches auf der Sendewelle mit der Frequenz Z₂ beruht. Die Frequenz f, der Signalkomponente S_c wird durch nachstehende Gleichung gegeben

./,■ = /ο ■+ fä, ■ (f)

wobei die Frequenzen /i und f₂ derart festgelegt sind, daß sich fh> f.n und f_c>f.i\ ergibt. Dies hat zum Ergebnis, daß die Signalkomponenten Sb, S_c im Vergleich zu der Signalkomponente 5, eine genügend gro3e Frequenz haben. Der Hochfrequenzverstärker 42 wählt die Signalkomponenten Sb, S_c und verstärkt diese, wobei das Signal S? gemäß F i g. 2e erhalten wird. Das Signal S_L. umfaßt die Signale S_bi und 5_Ci, welche durch Verstärkung der Signalkomponenten Sbund S_c erhalten wurden. Das Ausgangssignal S_e des Hochfrequenzverstärkers 42 dient als Eingangssignal der Tastschaltung 46. Die Schaltung 47 zur Erzeugung eines Torimpulses erzeugt einen Torimpuls Pa₁ (Fig.2f) mit einer recht so kurzen Impulsbreite, und zwar zu einem Zeitpunkt U welcher um die Zeitdauer T₁ gegenüber dem Zeitpunkt f„ verzögert ist. Die Tastschaltung 46 erzeugt zum Zeitpunkt des Empfangs eines Torimpulses Pc, einen Ausgangsimpuls, der dem momentanen Eingangssignal π S_c entspricht. Dieser gelangt zur Halteschaltung 48. Die Halteschaltung 48 hält das Ausgangssignal der Tastschaltung 46, bis das nächste Tastsignal abgegeben wird. Der Verstärker 49 empfängt das Ausgangssignal 5a der Halteschaltung 48, wobei das verstärkte Ausgangssignal am Anschluß 50 erscheint. Der Zeitpunkt f„ zu dem der Torimpuls P_Gj erzeugt wird, ist somh der Tastzeitpunkt

F i g. 3 zeigt die Wellenformen des Signals 5, und des Signals Sk zu den Zeiten /, 1, t,2,··· U_n der n-maligen Abtastung während der Zeitdauer riT. Der Einfachheit halber ist das Signal S_c zur Tastzeit Uu f_l2,... t,_r vergrößert und während der Zeitdauer zwischen zwei aufeinander folgenden Tastzeitpunkten ausgelassen.

In F i g. 3a wird die Signalkomponente S_b 1 bei keiner der Tastzeiten t_aU t_l2,... U_n als Eingangssignal der Tastschaltung 46 zugeführt. F i g. 3b zeigt den Fall, daß die Signalkomponente Sb 1 bei jeder Tastzeit t, 1, &2, · ■ · Un als Eingangssignal der Tastschaltung 46 vorliegt Fig.3c zeigt den Fall, daß die Signalkomponente Sbι unter den Bedingungen einer Relativgeschwindigkeit V zu jedem Tastzeitpunkt U\, t_l2,...t_3n vorliegt Jeder Tastzeitpunkt U_x, U₂,... u„ ist um die Zeitdauer T, gegenüber dem Ausgangszeitpunkt fo der ersten Sendewelle mit der Frequenz Z₂ verzögert- Dies hat zur Folge, daß sich der maximale Wert Λι des Abstandes aus Gleichung (i) ergibt Jeder Tastzeitpunkt ist um die Zeitdauer T₁-T₀ gegenüber dem Endzeitpunkt der Sendewelle mit der Frequenz f₂ verzögert Daraus ergibt sich der Minimumwert R₂ für den Abstand gemäß Gleichung (j):

K₂=

Ta- T₀).

(i)

Wenn das Signal Sb\ gemäß Fig.3a zu keinem Tastzeitpunkt t_t\, t,2.... t,„ vorliegt, so fluktuiert der Pegel des Signals Sh nicht Auch wenn gemäß F i g. 3b das Signal Sb 1 zu den Zeitpunkten f., 1, f,₂,... /„„vorliegt jedoch ohne Relativgeschwindigkeit V, so sind die Tastwerte jedesmal gleich, so daß der Pegel des Signals St, konstant ist

Wenn jedoch das Signal Sb t gemäß F i g. 3c zu jedem Tastzeitpunkt U1. Ui,. ■ ■ ti η festgestellt wird und wenn eine Relativgeschwindigkeit V vorliegt, so wird der Tastwert zu jedem Tastzeitpunkt geändert, so daß sich eine Fluktuation des Pegels des Signals Sh ergibt. Die Änderung des Pegels des Signals Sr, beruht auf der Dopplerfrequenz /J₂ aufgrund der Frequenz f„ gemäß Gleichung (a). Die Wiederholungsfrequenz der Abta- «tiififf. rf. h. Hip Wipderholiingsfreniipnz ίΛ=1/7Ί Her Sendeweife mit der Frequenz Z₂ ist größer gewählt als die maximal feststellbare Dopplerfrequenz und ferner wesentlich niedriger als die Frequenz /Ό —|/i —6|. Die Einheilende der Pegeländerung des Ausgangssignals Sh der Halteschaltung 48 wird durch den Niederfrequenzverstarker 49 verstärkt Demzufolge erscheint am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers 49 nur dann ein Ausgangssignal mit einer Dopplerfrequenz fji. wenn der Absind zwischen Antenne 10 und dem Hindernis 12 im Bereich von Rt-Ri liegt und wenn eine Reiativgeschwindigkeit besteht Aus dem Ausgangssignal der Frequenz /</? des Niederfrequenzverstärkers 49 kann der Abstand zum Hindernis aus der Zeitdauer T₄ und aus T₀ bestimmt werden und die Reiativgeschwindigkeit Vkann aus der Frequenz Zj₂ gemäß Gleichung (a) bestimmt werden. Da die Beziehung T₀ < T₁ gilt wird das Signal S₀ S_c\ dem Niederfrequenzverstärker 49 zugeführt

Fig.4 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radargerätes mit einer Anzahl N Tastschaltungen 46-1,46-2, ...4S-N, und einer Anzahl N

MIVWlilllWJUUUTVIdiailVVI TJ- i y -TJ-^₁ ... Τ^~ΐΎ. L/IV

Tastschaltungen 46-1, 46-2,... 46-Λ/ empfangen das Signal S_c aus dem Hochfrequenzverstärker 42 und die Tastsignale gelangen zu den Halteschaltungen 48-1, 48-2,... AS-N. Die Niederfrequenzsignale an den Ausgängen der Halteschaltungen 48-1, 48-2,... 48-N werden durch die Niederfrequenzverstärker 49-1,49-2, ... 49-/V verstärkt und erscheinen an den Ausgangsanschlüssen 50-1,50-2,... 50- N.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 wird ein Torimpulserzeuger 47A verwendet, welcher . ine Anzahl N Torimpulse P_G,, Pc2,-. Pc ν erzeugt, deren Aiifangszeitpunkte voneinander verschieden sind. Die Torimpulse Pcu'Pgt, -.-Pgn werden den Testschaltungen 46-1, bzw. 46-2,... bzw. 46-7VzugeführU

Fig. 6 zeigt die Beziehung des Bezugsimpulses P₅ zu den Torimpulsen P_GU Pgt, ...Pan. Der Torimpuls Pc 1 wird zu einem Zeitpunkt erzeugt welcher um die Zeitdauer T,\ gegenüber dem Anfangszeitpunkt des Bezugsimpulses P₁ verzögert ist Der Torimpuls Pg 2 wird zu einem Zeitpunkt erzeugt, welcher um die Zeitdauer T₁₂ verzögert ist und der Torimpuls P_G ν wird zu einem Zeitpunkt erzeugt welcher um die Zeitdauer Tmn gegenüber dem Zeitpunkt to verzögert ist, wobei T„<T_M,<T,2< ...Τ,ν gilt Wenn der Abstand R zu dem Hindernis 12 in die folgenden Bereiche fällt und wenn eine Relativgeschwindigkeit V vorliegt so wird das Niederfrequenzsignal mit der Dopplerf requer ζ /^₃

als Ausgangssignal den Anschlüssen 50-1, 50-2 50- N

zugeführt:

C^-(V₁₁, /„) , . C^-T₁₁₁

, his .,

CT₁₁₂

(7„s

Γ /,,ν

F i g. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radargerätes. Eine Schaltung 47B zur Erzeugung eines Torimpulses wird durch den Bezugsimpuls P, gesteuert und der Vorgang zum aufeina Verfolgenden Erzeugen von jeweils m der Torimpulse Pc, \, P<, ».... Pc, ν gemäß F i g. 6 wird durch den Torimpulsgenerator wiederholt. Alle Torimpulse werden der Reihe nach der Tastschaltung 46 zugeführt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind eine

Anzahl N Torschaltungen 51-1, 51-2 51-/V mit den

Ausgangsanschlüssen des Niederfrequenzverstärkers 49

verbunden. Die Torschaltungen 51-1, 51-2 51-Λ/ sind

während der Zeitdauer, in der die zugeordneten Torimpulse Pc, \, Pa,... /V, \· erzeugt werden, durchlässig. Wenn eine Anzahl zn der Torirnpulse "₍, ι abgegeben werden, so ist die Torschaltung 51-1 ständig durchlässig. Wenn während dieser Zeitdauer das Niederfrequenzsignal mit der Dopplerfrequenz f^2 vorliegt, so erscheint dieses Signal als Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 50-1. Die anderen Torschaltungen werden in der gleichen Weise betrieben. Wenn z. B. eine Anzahl m der Torimpulse Pq ,v der Tastschaltung 46 zugeführt werden, so ist die Torschaltung 51 -Nständig durchlässig und das Ausgangssignal des Niederfrequenzverstärkers 49 gelangt zum Anschluß 50-Λ/. Es ist somit möglich festzustellen, ob das Hindernis 12 mit Relativgeschwindigkeit in einem der Bereiche der Gleichung (e) liegt Die Zahl m sollte so gewählt werden, daß die Dopplerfrequenz fdi festgestellt werden kann.

Anhand der F i g. 7 wird im folgenden die vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radarsystems erläutert Dabei wird festgestellt, ob ein Hindernis mit einer Relativgeschwindigkeit V in einem vorbestimmten Abstandsbereich vorliegt Darüber hinaus wird aber auch festgestellt, ob die Relativgeschwindigkeit eine Erhöhung des Abstandes oder eine Verringerung des Abstandes beinhaltet Diese Ausführungsform hat den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform gemäß F i g. 1, außer daß ein Teil des Empfangssystems 40 geändert ist. Eine Weiienformumwandiungsschaltung 52 ist zwischen der Hochfrequenzverstärkerschaltung 42 und der Tastschaltung 46 angeordnet und eine Differenzierschaltung 53 ist zwischen dem Niederfrequenzverstärker 49 und dem Ausgangsanschluß 50 angeordnet. Die Weiienformumwandiungsschaltung 52 wandelt, die Signale S_n ι und S₁, im Ausgangssignal S_c des Hochfrequenzverstärkers 42 zu den Signalen Si,2 und Sbt- mit Sägezahnwellenform um (S, in Fig.8f). Diese haben die gleiche Frequenz wie die Signale Sbt, S₁-,. Das Signal S, erscheint als Eingangssignal der Tastschaltung 46. Die Differenzierschaltung 53 differenziert deren Ausgangssignal, wobei man ein Differentialsignal S₁ (Fig. 9) am Ausgangsanschluß 50 erhält. Die F 1 g. 8a-8g zeigen die Signale P, S_n,, S,„ S,>, S₁, S₁ und Pc F i g. 9 zeigt die Signale S₁, S,, S_n, S₁ zu aufeinanderfolgenden Perioden (nT). Die Signale S₁, S₁ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tastzeiten sind der Einfachheit halber weggelassen. Fig. 9a zeigt den Fall, daß das Signal Sb2 zu keiner der Tastzeiten /., 1, f.,) /., „ vorliegt. F i g. 9b zeigt den Fall, daß das Signal

FHt niinl/l

unrlipnl

Relativgeschwindigkeit V. Fig. 9c zeigt den Fall, daß das Signal Sb 2 zu jede λ Tastzeitpunkt vorliegt und daß eine Relativgeschwindigkeit V vorliegt. Wenn das Signal S,- im Zeitpunkt T_Jh /,,2,... /.,„ gemäß F i g. 9a Null ist, so ist das Ausgangssignal S₁ Null und der Signalpegel des Signals S_n der Halteschaltung 48 ist ebenfalls Null. Demgemäß wird ein Differentialsignal S₁ am Ausgang der Differenzierschaltung 53 nicht erhalten.

Wenn das Signal Sm zu den Tastzeitpunkten f,, 1,

t.,2 I₁, gemäß Fig. 9b festgestellt wird, so wird das

Signal Sh 2 zwar gebildet, jedoch ist der Tastpegel in den Tastzeitpunkten /.,ι, ί.ι:··· t,,„ konstant, da die Relativgeschwindigkeit Null ist ( V=O). Demgemäß wird am Ausgang der Differe izierschaltung53 kein Differentialsignal S,erhalten.

Wenn jedoch das Signal Sb 2 zu den Tastzeitpunkten t.i 1, tj 2 ■ ■ ■ t., „ festgestellt wird und eine Relativgeschwindigkeit V des Fahrzeugs gegenüber dem Hindernis 12 gemäß Fig. 12c vorliegt, derart, daß das Fahrzeug sich dem Hindernis 12 nähert, so liegen die aufgrund des Dopplereffektes gebildeten Signale

und die Ausgangssignale S, der Weiienformumwandiungsschaltung 52 zwar vor, welche relativ zu den Tastzeitpunkten t,\, t.i ;.■■■ t., „ voreilen (ausgezogene Linien in Fig. 9c). Demgemäß ändert sich der Pegel des Signals S/, der Halteschaltung 48 stufenweise mit der Dopplerfrequenz fdi (ausgezogene Linie in Fig. 9c). Das Haltesignal S_n, welches durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist, wird nun durch den Verstärker 49 verstärkt und danach durch die Differenzierschaltung 53 differenziert, und der große negative Impuls S_jn, welcher in F i g. 9c durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist, erscheint wiederholt mit der Dopplerfrequenz ld 2.

Wenn andererseits das Fahrzeug sich von dem Hindernis 12 entfernt, so wird das Signal 5* 1 relativ zu Tastzeiten t„-.Ui,...t_a„ verzögert (gestrichelte Linie in Fig.9c). Demgemäß ändert sich auch der Pegel des Signals S_n gemäß der gestrichelten Linie in Fig.9c stufenweise. Nach Verstärkung und Differenzierung erscheint ein großer positiver Impuls S;_p wiederholt mit der Dopplerfrequenz fdi (gestrichelte Linie in F i g. 9c).

Die Wiederholungsfrequenz F₃ = 1/7der Sendewelle mit der Frequenz f₂ ist größer als die maximale feststellbare Dopplerfrequenz und wesentlich kleiner als die Frequenz /ö=|/i — /21. Der positive bzw. der negative Impuls S;„ bzw. Sjp, weiche mit der Doppierfrequenz Ζ,/2 erscheinen, wird von der Differenzierschaltung 53 nur dann geliefert wenn eine Relativgeschwindigkeit V des Fahrzeugs relativ zum Hindernis 12

9

vorliegt. Es ist daher auf diese Weise möglich nachstehende 3eziehung wiedergegebenen Bereich festzustellen, ob das Fahrzeug sich dem Hindernis liegt:

nähert oder sich von diesem entfernt. Der positive oder

der negative Impuls mit der Dopplerfrequenz fji kann C (7„ — 7i,) C /„

nur dann erhalten werden, wenn der Abstand zwischen ί 2 ^1S

der Antenne 10 und dem Hindernis 12 in dem durch die

Hierzu

Claims

Patentansprüche:

1. Radarsystem mit einer Oszillatoreinrichtung zur Έΐ-zeugung eines Sendesignals mit sich periodisch ändernder Frequenz, bei dem während eines ersten Zeitabschnitts (T₀) der durch einen Referenzsignalgenerator gegebenen Bezugsperiode (T) eine erste monofrequente Schwingung hoher Frequenz (f₂) und während des Restzeitabschnitts (T- T₀) der Bezugsperiode eine zweite monofrequente Schwingung niedrigerer Frequenz (f\) vorliegt, mit einem Detektor zur Mischung des Empfangssignals mit dem -Sendesignal unter Gewinnung eines Signals (Sd), welches eine aus der Oberlagerung des der ersten Schwingung zugeordneten Empfangssignals mit der zweiten monofrequenten Schwingung resultierende erste SignaUcomponente (S_n) sowie eine aus der Überlagerung des der zweiten Schwingung zugeordneten Empfangssignals mit der zweiten mu/iofrequenten Schwingung resultierende zweite SignaUcomponente (S₁) sowie eine aus der Überlagerung des der zweiten Schwingung zugeordneten Empfangssignals mit der ersten monofrequenten Schwingung resultierende dritte Signalkomponente (S_c) beinhaltet, und mit einer Auswertuiigsschaltung zur Ermittlung der Entfernung eines Hindernisses aus dem zeitlichen Abstand de:; Auftretens der ersten Signaikomponente (S_b) vom Auftreten der dritten Signalkomponente (S_c) und der Relativgeschwindigkeit des Hindernisses aus der Dopplerverschiebung zwischenfrequenter Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des ersten Zeitabschnittes (T₀) in an sich bekannter Weise Mein gegen die Signallaufzeit (7Ί) ist und daß bei der Ermittlung der Relativgeschwindigkeit (V) die erste Signalkomponente (S₀) mit einer Tast- und Halteschaltung (46,48) verarbeitet wird.

2. Radarsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Oszillator (33) mit einer Gunn-Diode {34) und einer Varaktor-Diode (35),

3. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Tast- und Halte-Schaltungen (46-1 bis 46-Nund 48-1 bis 48-Λ# deren Tastzeitpunkte um verschiedene Zehspannen (r,4-bis T_iN) gegenüber dem Beginn (to) der ersten monofrequenten Schwingung verzögert sind.

4. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Tast- und Halteschaltung (46, 48) die erste Signalkomponente (S_b) zu verschiedenen Zeitpunkten abtastet (P_G -, bis Pcn), und durch eine Vielzahl von Torschaltungen (51-1 bis 51-Λ# zur Auswahl der Ausgangssignale (Sh) der Tast- und Halteschaltung.

5. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Wellenformwandler (52), welcher der ersten Signalkomponente (S₀) eine Sägezahnwellenform (Si₂) der gleichen Frequenz erteilt, bevor diese der Tast- und Halteschaltung (46, 48) zugeführt wird, und durch eine Differenzierschaltung (53) zum Differenzieren des Ausgangssignals (S/,) der Tast- und Halteschaltung.