VEHICLE DOPPLER RADAR APPARATUS

Abstract: 1. Vehicle Doppler radar apparatus for the autonomous measurement from within the vehicle itself of the speed of a vehicle travelling on the ground with antenna pattern inclined at an angle to the surface on which it is travelling, a filter bank (41 to 44) situated in the Doppler signal channel and a controllable switching logic circuit (8, 91 to 94) for fading out low frequency interference signals, characterized by the filter bank (41 to 44) being designed in the form of a high-pass filter bank (41 to 44), by the number of high-pass filters (41 to 44) in the filter bank and their filter ordinal number having been selected in accordance with the speed range to be expected and the interference frequencies to be expected, and by the switching logic (8) controlling electronic switches (91 to 94) in the output channels of the various high-pass filters (41 to 44) in such a way that only the output signal of that high-pass filter having the highest cut-off frequency of all high-pass filters issuing a signal at the moment is further processed in order to obtain the speed information.

Description: Beschreibung Fahrzeug-Dopplerradargerät Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Dopplerradargerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Radargerät dieser Art ist bekannt, beispielsweise unter der Bezeichnung vsb-Radar bzw.vsb-3530 der Firma AEG-TELEFUNKEN AKTIENGESELLSCHAFT. Der Erfindung liegt die durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Massnahmen gelöste Aufgabe zugrunde, eine unterbrechungsfreie Geschwindigkeitsmessung auch dann durchzuführen, wenn die Fahrbahnoberfläche in den Dopplerschwingungen zu niederfrequenten Störsignalen führt, die sich dem Doppler-Nutzsignal mit im Verhältnis zu derjenigen des Nutzsignals oft sehr grosser Amplitude über lagern und vorübergehend die genaue Geschwindigkeitsmessung beeinträchtigen oder zeitweise unterbrechen können. Die Unteransprüche betreffen Weiterbildungen der Erfindung. Der erfinderischen Aufgabe liegt die neue Erkenntnis zugrunde, dass Messwertverfälschungen oder -unterbrechungen bei einem gattungsgemässen Radargerät auftreten können, wenn das Fahrzeug eine Fahrbahn mit einer die Geschwindigkeitsmessung störenden Oberfläche befährt. Eine solche Störung ist beispielsweise bei Kopfsteinpflaster (auch teervergossenem Pflaster), bei welligem Asphalt oder bei der Überquerung von Bahnübergängen und Schienenweichen gelegentlich zu beobachten, beispielsweise in der Form recht häufiger Signaleinbrüche. Die Erfindung entstört das jeweilige Messergebnis aber auch gegenüber anderen Störquellen, beispielsweise niederfrequent modulierten Störschwingungen, die von anderen Hochfrequenzsendern stammen. Die Erfindung nutzt somit die sie stützende neue Erkenntnis aus, dass nur die höherfrequenten Anteile eines gestörten Dopplersignals bei einem gattungsgemässen Radargerät die Nutzinformation enthalten, welche es zu selektieren gilt, um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen. Die Anzahl der Hochpässe in der Filterbank und die jeweilige Filteranordnungszahl sind im Sinne der Erfindung nach Massgabe des zu erwartenden Geschwindigkeitsbereichs rader erwartbaren Störfrequenzen (Störfrequenzspektren) zu wählen. Die Abbildung zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Blockschaltbild. Ein an eine Antenne 1 angeschlossener Radarmodul 2 gibt unter Umständen gestörte (mit Störfrequenzen überlagerte) Dopplerschwingungen über einen möglichst rauscharmen Vorverstärker 3 auf eine Hochpass-Filterbank, zu der im Beispielsfall die Filter 41 bis 44 gehören. Ihnen folgen logarithmische Verstärker 51 bis 54. Über Detektoren 61 bis 63 und nachfolgende Schmitt Trigger 71 bis 73 gelangen die ggf. gestörten niederfrequenten Schwingungen auf eine an sich bekannte Verknüpfungslogik 8, die alle Filterausgänge - mit Ausnahme des Filters 41 - gleichzeitig nach Signalen untersucht (detektiert) und durch entsprechendes Schliessen nur eines der elektronischen Schalter 91 bis 94 dafür sorgt, dass nur das Signal weiterverarbeitet wird, das jeweils am Ausgang des Hochpass-Filters auftritt, das von allen augenblicklich signalabgebenden Filtern der Filter 41 bis 44 die höchste Grenzfrequenz (niedrigste Durchlassfrequenz) besitzt. Diese Weiterverarbeitung geschieht in an sich bekannter Weise zunächst durch Amplitudenbegrenzung in einem Signalbegrenzer 10, dem z. B. eine phasengeregelte Schleife (PLL) und weitere selbst nicht erfindungswesentliche, bekannte Baustufen folgen. Das Filter 41 ist in der Filterbank dasjenige mit der niedrigsten Grenzfrequenz und wird über 91 durchgeschaltet, wenn an den anderen Filtern kein Signal anliegt, z. B.im Stillstand oder während des Anfahrens. In der Praxis erreicht das Störsignal bei ungünstiger Fahrbahn Oberfläche beispielsweise einer städtischen Strassenbahn vor der erfindungsgemäss vorgesehenen Filterbank beispielsweise einen Durchschnittspegel von + 12 dB relativ zum Nutzsignalpegel. Das Verhältnis des Frequenzunterschiedes zwischen Störsignal und Nutzsignal liegt häufig bei 1 : 6 bis 1 : 10. Ein Amplitudenbegrenzer, der meist im Signalkanal der bekannten gattungsgemässen Geräte vorgesehen ist, macht unter diesen Umständen ohne die erfindungsgemässen Entstörmassnahmen eine verlässliche Nutzsignalauswertung unmöglich.

Claims: Patentansprüche 1. Fahrzeug-Dopplerradargerät zur bordautonomen Geschwindigkeitsmessung eines erdgebundenen Fahrzeuges mit schräg zur Fahrbahn gerichtetem Antennendiagramm, dadurch gekennzeichnet, dass im Dopplersignalkanal (Ausgang von 2 bzw. 3) eine Hochpassfilterbank (41 bis 44) vorgesehen ist, die die relativ zum jeweiligen Nutzsignal niederfrequenteren Störsignale auszublenden ermöglicht, welche insbesondere bei welliger Fahrbahn-Oberfläche auftreten. 2. Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Hochpässe (41 bis 44) in der Filterbank und die Filterordnungszahl nach Massgabe des zu erwartenden Geschwindigkeitsbereiches und der erwartbaren Störfrequenzen gewählt sind. 3. Radargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Dopplersignalquelle (Ausgang von 2) und die Filterbank (41 bis 44) ein rauscharmer Verstärker (3) geschaltet ist. 4. Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Filter (41 bis 44) der Filterbank ein logarithmischer Verstärker (51 bis 53) folgt. 5. Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verknüpfungslogik (8), die elektronische Schalter (91 bis 94) in den Ausgangskanälen der einzelnen Filter (41 bis 44) der Filterbank derart steuert, dass nur dasjenige Signal weiterverarbeitet wird, das jeweils am Ausgang desjenigen einzelnen Filters auftritt, welches von allen augenblicklich signalabgebenden Filtern die höchste Grenzfrequenz besitzt. 6. Radargerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verknüpfungslogik die ggf. verstärkten (51 bis 54) Ausgangssignale aller - vorzugsweise mit Ausnahme desjenigen Filters (41) mit der niedrigsten Grenzfrequenz - Filter (41 bis 44) der Filterbank über Detektoren (61) und Kippschaltungen, z. B. Schmitt-Trigger (71 bis 73), zugeführt werden.

Inventors: FRANKE, HANS-JOACHIM
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1981
Main classification: G01S13
IPC codes: G01S13