FI99213C - Ajoneuvon turvatutkajärjestelmä - Google Patents

Description

99213

Ajoneuvon turvatutkajärjestelmä Tämän keksinnön kohteena on ajoneuvon törmäyk-senestotutkajärjestelmä, joka on tarkoitettu käytettäväksi 5 ajettaessa huonon näkyvyyden vallitessa, ja joka käsittää kaksiulotteisen näyttölaitteen, joka on järjestetty ajoneuvon edessä olevaa aluetta esittävän kuvan esittämiseksi suoraan tai asennettu kojelaudalle mainitun kuvan esittämiseksi heijastettuna ajoneuvon tuulilasista, esteen sym-10 hölisen esityksen varustamiseksi tiedoilla koskien esteen etäisyyttä R ja kulma-asemaa suhteessa Z ajoneuvoon.

Ajoneuvolla sumussa ajamista varten, kun näkyvyyttä ei ole lainkaan, ei riitä sellainen laitteisto, joka ilmaisee vain esteiden olemassaolon tai vapaan tien ajoneu-15 von edessä, vaikka sitä täydennettäisiinkin esteiden ja ajoneuvon välisen minimietäisyyden osoituksella, vaan on myös välttämätöntä tietää niiden sijainti yksityiskohtaisemmin, jotta on mahdollista tehdä päätökset suoritettavista liikkeistä, erityisesti kaarteiden läheisyydessä, 20 kuten vasempaan vai oikeaan kääntymisestä tai myös ohittamisesta, jos edellä on liian hidas ajoneuvo. Tästä syystä on ilmaistava ajoneuvon edessä olevan avaruuden geometria käyttämällä kaksidimensioista kvadranttia, joka käsittää esimerkiksi lukuisia valopisteitä, jotka valaisevat 25 punaisina tai vihreinä kussakin edessä olevassa kapeassa sektorissa, onko siinä este vai eikö siinä ole estettä (kuvio 1) . Tällainen kvadrantti voidaan sijoittaa koje-lautaan siten, että tuulilasi heijastaa selvän kuvan kohti kuljettajaa, jolloin hän voi katsoa sitä samalla kun hän 30 katsoo tietä.

Toisin sanoen ongelmana on mitata mahdollisten esteiden koordinaatit. Käytetään napakoordinaatteja: viitaten kuvioon 3 etäisyyttä (esteestä) kutsutaan radiusvekto-rin pituudeksi R = OH ja radiusvektorin pystyakselin y 35 kanssa muodostamaa kulmaa Z kutsutaan deklinaatioksi.

2 99213 R:n pituus voidaan johtaa sen ajan t mittausarvosta, jonka sähkömagneettinen säteily tarvitsee edetäkseen pisteeseen 0 sijoitetusta antennista esteeseen H, heijastumiseen H:sta ja kulkemiseen takaisin pisteeseen O. Kun 5 tunnetaan etenemisnopeus c, saadaan: R = c *t/2 .

Kulman Z mittaamiseen voidaan käyttää n mikroaal-tosädettä, jotka säteilevät pienistä kiinteistä, hieman eri suuntiin säteilevistä antenneista, jotka mahdollista-10 vat 2n-l sektoriin kuuluvien alueiden tutkimisen, kuten esimerkiksi kuvio 2 esittää, jossa kuviossa n=3. Tässä kuviossa voidaan erottaa viisi kulmasektoria,· ja kulma Z on siten ositettu viiteen osaan: jos este sijaitsee esimerkiksi sektorin B keskiviivalla, se havaitaan vain sä-15 teen B avulla; jos se sijaitsee välillä olevassa kohdassa, esimerkiksi sektorissa A+B, se ilmaistaan sekä säteellä A että säteellä B.

Tämä tekniikka, joka määritellään "amplitudidiskri-minaatioksi", näyttää muistuttavan automaattisissa seuran-20 tajärjestelmissä käytettävää yksipulssitutkaa, mutta se ei pidä paikkaansa: itse asiassa tällaiset järjestelmät ovat tehokkaita vain, kun on yksi kohde, mutta vähemmän tehokkaita, kun kohteita on enemmän kuin yksi, erityisesti jos kohteet ovat yhtä etäällä tutkasta ja ovat kasaantuneet.

: 25 Tarkoituksena on päinvastoin ilmaista jokainen este erik seen sellaisella tarkkuudella, joka on tyydyttävä useimpia käytännön estemuodostelmia ajatellen. Oikean ilmaisun kannalta vaikeimmat muodostelmat ovat ne, joissa esteet ovat yhdessä rivissä samalla etäisyydellä R antenneista, mutta 30 lukuunottamatta erityistapauksia, jotka kuitenkaan eivät vähennä järjestelmän antamaa turvallisuutta, se antaa kuitenkin riittävästi tietoja varovaista ajamista varten.

Keksinnön mukaiselle ajoneuvon törmäyksenestotutka-järjestelmälle on tunnusomaista, että se käsittää oskil-35 laattoripiirin jatkuvan sakara-aaltosignaalin tuottamisek- 99213 3 si, jonka jakso on τ, oskillaattoripiirin ollessa kytketty modulaattoripiiriin, taajuudenjakopiiriin ja laskuripii-riin; taajuudenjakopiirin tuottaessa pulssisignaalia P.R.F, jonka jakso on T, ja joka on kytketty laskuripii-5 riin sekä modulaattoripiiriin; modulaattoripiirin käsittäessä n kappaletta antoja ja sen ollessa sovitettu tuottamaan jännitepulssia, jonka leveys on τ, oskillaattoripii-riltä ja taajuudenjakopiiriltä saatavien signaalien perusteella vasteena jokaiselle taajuudenjakopiiriltä saatavalle) le pulssille P.R.F; modulaattoripiirin ollessa lisäksi sovitettu syöttämään normaalisti ensimmäistä jännitettä VI mainittujen n kappaletta olevien antojensa kautta, sekä syöttämään peräkkäisesti jännitepulssia toisella jännitteellä V2 n kappaletta olevien antojen kautta n kappaleel-15 le varaktoridiodille, jotka kuuluvat n kappaleeseen re-sonaattorionteloon, joista jokaiseen vastaavasti lisäksi kuuluu Gunn-diodi sekä Schottky-diodi; jolloin Gunn-diodit tuottavat radiotaajuisen signaalin ja ne on erikseen yhdistetty n kappaleeseen torvi-tai parabolityyppiä olevaan 20 kiinteään lähetys-vastaanotto antenniin, mainittujen n kappaletta olevien antennien omatessa limittyvät keilat; jolloin Schottky-diodit detektoivat antennien vastaanottamia heijastussignaaleja, ja ne on yhdistetty n kappaleeseen vahvistukseltaan säädettävään vahvistinpiiriin, joi-; 25 den lähdöt on yksitellen kytketty n kappaleeseen vertailu- piiriin, joihin myös mainittu laskuri on liitetty, jolloin vahvistinpiirien lähtösignaalien ja laskuripiirin lasku-risignaalin k välillä suoritetaan vertailuja ensimmäisen signaalin tuottamiseksi R, joka signaali on vasteellinen 30 sille ajalle, joka kuluu kun yhdeltä antennilta lähetetään signaali, kunnes kyseinen signaali saavuttaa esteen ja palaa siitä heijastuneena yhdelle tai useammalle mainituista antenneista, ja toisen signaalin Z tuottamiseksi, joka edustaa sitä vastaanottoantennia, joka on vastaanot-35 tanut heijastuneen signaalin ja on vasteellinen sille; 4 99213 jolloin järjestelmä edelleen käsittää logiikka- ja näyttö-piirit, jotka on kytketty mainittuun taajuudenjakopiiriin ja vertailupiireihin taajuudenjakopulssin P.R.F sekä ensimmäisen signaalin R ja toisen signaalin Z vastaanotta-5 miseksi mainitun kaksiulotteisen näyttölaitteen käyttämiseksi .

Käytettävä menetelmä on seuraava. Oletetaan yksinkertaisuuden vuoksi, että n=3 (kuvio 2) : kolme sädettä liittyvät kolmeen antenniin A, B, C, jotka lähettävät ja 10 vastaanottavat samanaikaisesti ja jotka siksi on kytketty vastaaviin lähettimiin ja vastaanottimiin. Kukin näistä kolmesta lähettimestä lähettää yhden lyhyen radiotaajuisen pulssin kerrallaan samalla kun kaikki kolme vastaanotinta ovat aina samanaikaisesti toiminnassa. Oletetaan nyt, että 15 vain antenni A lähettää pulssin ja että on olemassa vain yksi este, joka sijaitsee kokonaan sektorissa A (vrt. kuvio 2) etäisyydellä R antennista: tietyn ajan kuluttua antenni A vastaanottaa esteestä heijastumisesta johtuvan kaiun, mutta ei antenni B eikä antenni C; jos este on sek-20 torissa A+B, antennit A ja B vastaanottavat kaiun, mutta ei antenni C. Antenni B emittoikoon seuraavan pulssin: sama este sektorissa A+B heijastaa kaiun, jonka antennit B ja A vastaanottavat käytännöllisesti katsoen samalla hetkellä, mutta jos este sijaitsee sektorissa B, se heijastaa : 25 kaiun, jonka vain antenni B vastaanottaa.

On ymmärrettävää, että laite voi ilmaista erikseen kaksi ja myös kolme erillistä samassa rivissä olevaa estettä, jotka sijaitsevat samalla etäisyydellä R antenneista ja joista yksi on sektorissa A, toinen sektorissa B ja 30 kolmas sektorissa C - vaikuttamatta sektoriin A+B tai sek-toriin B+C -, koska järjestelmä vastaanottaa ensimmäisenä ajanhetkenä kaikusignaalin vain antennilla A, toisena ajanhetkenä antennilla B ja kolmantena ajanhetkenä vain antennilla C, mutta ei koskaan samanaikaisesti antenneilla 35 A ja B tai antenneilla B ja C.

99213 5

Samanaikainen vastaanotto tapahtuu, geometrisista syistä, kun este sijaitsee yhdessä yhteisistä sektoreista, esimerkiksi sektorissa A+B etäisyydellä R antenneista. Itse asiassa antennin A lähettämä impulssi kohtaa esteen 5 ja palaa kaikuna sekä antenniin A että antenniin B, ja kääntäen antennin B lähettämä impulssi kohtaa esteen ja palaa kaikuna takaisin molempiin antenneihin B ja A. Tämä tapahtuu riippumatta siitä, onko sektori A ja/tai sektori B vapaa esteistä vai ei, koska ilman myös edellä olevan 10 eron huomioonottavaa signaalien lisäkäsittelyä ei ole mahdollista erottaa, onko myös sektoreissa A ja B samalla etäisyydellä R esteitä vai ei. Tällaisen käsittelyn välttämiseksi on järkevää olettaa pahin tapaus, kuten se että sektorit A ja B sisältävät myös esteitä, jotka ovat samas-15 sa rivissä sektorissa A+B olevan esteen kanssa samalla etäisyydellä R: tästä syystä on välttämätöntä antaa ekvivalenttien ilmaisu etäisyydellä R olevalle yhdelle esteelle alueella, joka kattaa kaikki kolme sektoria A, A+B ja B. Tämä ilmaisun valinta ei muodosta järjestelmälle 20 merkittävää rajoitusta: ei tule unohtaa, että itse asiassa toimitaan sumussa, jossa vaarallisia liikkeitä tulee välttää. Ulotetaan tarkastelu nyt sektoriin C, jossa samalla etäisyydellä R oletetaan olevan toisen esteen, mutta ei estettä sektorissa B+C: tällöin sektorin B+C näytetään ' 25 olevan vapaa esteistä, kun taas sektorissa C ilmaistaan olevan este. Selitetyillä säteillä saadaan lopuksi täysi kulmainformaatio siitä, miten sumussa tulisi edetä. Lisäksi tietä rajoittavat turvakaiteet tai muut ilmaistavissa olevat näytöllä esitettävät pinnat antavat täydellisen 30 kuvan kuljettajan edessä olevasta avaruudesta; itse asiassa täysin turvallista ajoa varten on välttämätöntä varustaa tien reunat ja risteysalueet mikroaaltoja heijastavilla pinnoilla siellä, missä niitä ei ennestään ole, ojien, rotkojen jne. välttämiseksi.

35 Kun este ilmaistaan esimerkiksi sektorissa A etäi- 6 99213 syydellä R = 50 metriä, tiedetään etukäteen, että ei ainoastaan sen varoitusvaloa sytytetä, vaan myös kaikki valot sen takana suurenevilla etäisyyksillä sytytetään, kuten kuviossa 1 on esitetty kaikilla pisteillä, jotka kuuluvat 5 sektoriin A etäisyyksillä R = 50, 60, 70, ... metriä. Tämä kuvastaa yksinkertaisesti sitä seikkaa, että este peittää kaiken, mitä sen varjokartiossa on, kuten optiikassa normaalisti tapahtuu. Tällä sovitelmalla on myös se etu, että se tekee välttämättömästi sen ylimääräisen ilmaisun, joka 10 edellä samanaikaisen vastaanoton yhteydessä on mainittu.

Laitteen toteuttaminen vaatii kolme vaihetta. Ensimmäinen vaihe liittyy sähkömagneettisen etenemisen tutkimiseen ja n lähetys-vastaanottoyksikön ja niiden vastaavien antennien mikroaaltolaitteiden valintaan. Toinen 15 vaihe liittyy kaikkiin niihin piireihin, jotka aikaansaavat sopivimmat modulaatiot, vahvistukset ja lähetettyjen ja vastaanotettujen signaalien yhdistelmät tarkoituksena saada R:n ja Z:n laskentaan tarvittavat tiedot. Kolmas vaihe käsittää useiden eri tietojen (R ja Z) digitaa-20 lisen käsittelyn, jotka tiedot eivät liity vain yhteen esteeseen, vaan myös mutkikkaisiin estemuodostelmiin, jotka tulevat esitettäviksi näytöllä; itse asiassa vastaanottimiin saapuvat heikot kaikusignaalit - sopivan vahvistuksen jälkeen - on välttämättä tulkittava edellä selitettyjen 25 kriteerien mukaan tarkoitukseen varatun piirin avulla, joka voi olla digitaalista tyyppiä ja jolla on suuri käsittelynopeus: tämä on toteutettavissa vaikeuksitta kohtalaisen haennaisilla teknisillä ratkaisuilla haluttua suorituskykyä silmällä pitäen, joten mitään erityistä suori-30 tusmuotoa ei tässä yksityiskohtaisesti selitetä. Käsittely ’ voi aikaansaada kaksidimensioisen näytön, esimerkiksi ku viossa 1 esitetyn kaltaisen. Samaten on hyödytöntä puuttua vastaanottimesta saatujen heikkojen signaalien vahvistamiseen, koska sen suorittaminen on nykyisessä tekniikassa 35 tunnettu; samaa voidaan sanoa lähettimistä ja antenneista.

99213 7

Edellä mainittujen osien toteutuksen yksityiskohdat voivat siis laajasti vaihdella rakenteesta toiseen pysyen joka tapauksessa tämän keksinnön ajatuksen piirissä.

Seuraavassa paljastetaan, merkittävänä esimerkkinä, 5 ne erityiset valinnat, jotka suoritetaan yksinkertaisen prototyypin aikaansaamiseksi, joka pystyy todentamaan järjestelmämme pätevyyden. Käytetään kolmea samanlaista resonoivan ontelon käsittävää gunnplekseriä (engl.: resonant cavity gunnplexer) 10 GHz.-llä, jotka kukin pystyvät kehit-10 tämään ja moduloimaan radiotaajuussignaalin Gunn- ja va-raktoridiodien avulla ja ilmaisemaan kaikusignaalin Schottky-diodin avulla. Pienet ja suuntaavat torvityyppi-set antennit on sovitettu onteloihin siten, että muodostuu kolme kapeaa eri suuntiin menevää sädettä, kuten kuviossa 15 2 on esitetty. Gunn-diodeita syötetään taajuuden fx ohjaa mana ja ontelot on kalibroitu samalle taajuudelle. Tarkoituksenmukainen modulaattoriksi kutsuttu piiri kehittää hyvin lyhyitä jännitepulsseja, joiden kaikkien pituus τ on muutama kymmenen nanosekuntia, ja lähettää ne yksi kerral-20 laan kuhunkin kolmeen varaktoridiodiin peräkkäin; tällä tavoin kukin ontelo kerrallaan värähtelee lyhyen ajan τ taajuudella f2=f1+fb, jossa fb riippuu varaktoriin syötetystä jännitepulssista. Yksi antenni lähettää tästä syystä taajuudella f2 ajan τ kuluessa mikroaaltojonon, joka osuu 25 etäisyydellä R mahdollisesti sijaitsevaan esteeseen, ja pienet heijastuneet osat palaavat yhteen tai useampaan antenniin ajan t = 2 -R/c jälkeen (jossa c on aaltojonon etenemisnopeus); antenneista se siirretään vastaaviin vastaanottaviin Schottky-diodeihin. Mutta tällä välin myös se 30 ontelo, joka oli lähettänyt lyhyen värähtelyn taajuudella f2, on alkanut uudelleen värähdellä taajuudella f1; ja pieni osa tästä värähtelystä lähetetään myös sen omaan Schottky-diodiin, joka tästä johtuen kehittää näiden kahden edellä mainitun, taajuuksilla f2 ja olevan värähte-35 lyn tulon. Mainitun ontelon Schottky-diodin ulostulonavas- 8 99213 sa vaikuttaa siis ajan τ seuraavaa tyyppiä oleva signaali: u(t) = r(t) -m(t) = A2 cos (2wf2t+02) -Ax cos (2πίXt+0X) = A cos [2π (f2+f1) t+(02+0!) ] + A cos [2π (f2·^) t+(02-0x) ] jossa r(t) on kaiusta aiheutuva signaali ja m(t) on pai-5 kallisvärähtelystä fi aiheutuva suure ja jossa: (Aa-Ai/2) = A.

Tätä tulosta u(t) kutsutaan näiden kahden signaalin r(t) ja m(t) interferenssivärähtelyksi ja se käsittää kaksi komponenttia, joilla on yhtä suuri amplitudi A, mutta 10 kun fx » f2 s 10 GHz, ensimmäisen komponentin taajuus on noin 20 GHz, joka ei kiinnosta ja joka siis voidaan suodattaa pois; toisella komponentilla päinvastoin on paljon pienempi taajuus ja se käsittää yhden niistä kolmesta hyödyllisestä signaalista, jotka johtuvat mikroaaltojen hei-15 jastumisesta esteestä. Itse asiassa myös muut kaksi onteloa värähtelevät taajuudella flt kuten edellä on todettu, ja myös niillä - taajuuden f2 omaavan kaikusignaalin vastaanottamisen tapauksessa, joka tapahtuu, jos este on sektorissa A+B tai B+C - pätee interferenssi-ilmiö. Lopuksi 20 sen ajanhetken, jolloin lyhyt värähtely emittoidaan taajuudella f2, ja sen ajanhetken, jolloin taajuudella fb tapahtuva värähtely ilmaantuu yhdestä Schottky-diodista, välisen ajan t mittauksen perusteella on yksinkertaista saada ontelon ja esteen välinen etäisyys R yhtälöstä: R = * 25 c *t/2.

Pulssitettujen signaalien käytön tarkoituksena lähetyksessä on syvyyserottelun aikaansaaminen, joka tarkoittaa sitä, että voidaan ilmaista ja erottaa useita esteitä, jotka ovat peräkkäin toinen toistaan kauempana, 30 erotustarkkuudella r, joka riippuu pulssinpituudesta τ seuraavan yhtälön mukaisesti: r = c*x/2.

Maksimietäisyys(alue) Rmax» joka on esteiden ilmaisemisen kannalta kiinnostava, määrää pulssintoistotaa-juuden P.R.F. tai pulssien välisen ajan Τ (T = 1/P.R.F.) 3 5 seuraavan yhtälön mukaan: T . = R „ /c. Epäedullisten 2 min max c 99213 9 kaikujen päällekkäinmenojen (toisen kertaluvun kaikujen) mitätöimiseksi on välttämätöntä käyttää T:n arvoja, jotka ovat vähintään kaksi kertaa niin suuria kuin T . . Kun min siten prototyypille halutaan alue Rmax = 100 metriä (josta 5 seuraa T . = 0,67 mikrosekuntia), on T:n arvoksi valittu mm 2 mikrosekuntia. Kuvio 4, joka ei ole mittakaavassa, esittää kvalitatiivisesti f^n, f2:n, τ:η ja T:n välisiä riippuvuuksia .

R :n valittu jako 10 ns segmentteihin on riittävä 10 ilmaisemaan esteistä vapaat vyöhykkeet eri etäisyyksillä (kuvio 1). Jotta varmistetaan sellaisten esteiden erottaminen toisistaan, joiden välinen syvyysetäisyys (so. R:n suunnassa) on vähintään kymmenen metriä, tarvitaan etäisyyden erottelutarkkuudeksi r = 10 metriä: tämä merkitsee, 15 että pulssin pituutena käytetään enintään τ = 67 na- nosekuntia. Tästä syystä väleiksi on valittu 67 nanosekun-tia, joka vastaa aallon syötön ja paluun välillä kulkemaa 20 m matkaa, ja ne pyyhkäistään laskurin avulla. Aikaväliä edustavan suureen k, jonka laskuri muodostaa ajanhetkestä 20 t = 0, jolloin kehitetään aalto taajuudella f2, siihen ajanhetkeen, jolloin sopivat vertailupiirit (kuvio 6) ilmaisevat kaiun, avulla pystytään siten määrittämään kvan-tisoitu esteen etäisyys R. Kuviossa 5 nähdään kaaviolli-sesti esitettynä kahden esteen olemassaolo etäisyyksillä 25 20 ja 50 metriä. Kun tiedetään, että kaikusignaalin inten siteetti pienenee esteen etäisyyden suurentuessa, käytetään vastaanottimia, joiden vahvistus suurenee etäisyyden, so. R:n, so. k:n suurentuessa. Tällä tavoin otetaan ensimmäinen askel kohti kaikusignaalien amplitudien normali-30 sointia; tämä on olennaista kaikille seuraaville piireille. Sen piirin, joka suorittaa edellä selitetyt toimenpiteet R:n ja Z:n mittauksille, lohkokaavio on esitetty kuviossa 6.

Oskillaattori lähettää pituuden τ omaavan sakara-35 aallon modulaattoriin, laskuriin ja taajuudenjakajaan; 10 99213 viimeksi mainitusta on saatavissa pulssintoistotaajuus l/T, joka lähetetään laskuriin, modulaattoriin ja logiikka & näyttö -piiriin. Kahden vastaanotetun signaalin perusteella modulaattori lähettää peräkkäin yhden jännitepuls-5 sin (x) kerrallaan kuhunkin onteloon A, B, C, joiden kaikuna vastaanottamat signaaliulostulot lähetetään vahvistimille, jotka vastaanottavat myös vahvistuksensäätösignaa-lin laskurilta. Tämän jälkeen vahvistetut signaalit menevät vertailupiireihin, jotka suorittavat kulmien Z ja 10 etäisyyksien R määrityksen käyttäen laskurin digitaalista ulostuloa. Tarkoituksenmukaiset loogiset piirit keräävät ja käsittelevät nämä kolme signaalia P.R.F., Z ja R lopullista näytöllä esittämistä varten.

Järjestelmän tärkeä ominaisuus on, että auton ai-15 heuttama kohina ei saa vaikuttaa siihen; täten sähkömagneettisten vaatimusten takia on olennaista, että lähetetty aaltomuoto ei ole amplitudimoduloitu (lyhyillä pulsseilla) , vaan sen on oltava taajuusmoduloitu. Tavoitteena on siten ollut toteuttaa pulssitaajuusmodulaatio ja aikaan-20 saada tämä resonoivien onteloiden avulla ottaen huomioon, että resonoivat ontelot tunnetusti on tarkoitettu toimimaan vaimenemattomilla aalloilla ja että niitä normaalisti käytetään tietoliikenteessä tai Dopplertutkajärjestelmis-sä.

25 Lopuksi on selvennettävä, että toimintakaavio on käytännössä täysin erilainen kuin nykyisten tutkien toimintakaavio: itse asiassa ei lähetetä suuritehoisia (kly-stronien, magnetronien jne. tuottamia) radiotaajuuspuls-seja, joiden välillä on kuolleita aikoja, joiden aikana 30 lähetin on toimimaton ja kaikuja tarkkaillaan; lisäksi « V kulman Z määrittämisessä on eliminoitu tarve käyttää pyyh käisevää antennia (joka olisi tilaa ottava, herkkä ja kömpelön näköinen) tai vaiheistettua antenniryhmää (hyvin kallis ja huonot suuntaavuusominaisuudet omaava). Tarkas-35 tellut uutuudet käsittivät sen sijaan seuraavat: (a) vai- 99213 11 menemattomien mutta (lyhyillä pulsseilla τ) taajuusmodu-loitujen aaltojen lähettämisen käyttäen yksinkertaisempia ja taloudellisempia laitteita (resonoivia ontelolta), joilla on mahdollista käyttää suuren vahvistuksen ja hyvät 5 suuntaavuusominaisuudet omaavia antenneja (torvityyppisiä tai paraboloidityyppisiä), (b) n hieman erisuuntaiseen ja vakiona pysyvään säteeseen perustuvan "amplitudidiskrimi-naatiotekniikan" käyttämisen kulman Z määrittämiseksi. Tästä syystä järjestelmä ei ole samanlainen kuin amplitu-10 dinvertailua käyttävä yksipulssinen seurantatutka, joka käyttää limittäisiä antennikuvioita kulmavirheen saamiseksi. Järjestelmä ei ole kopio radiomajakasta, koska järjestelmämme on itsenäinen eikä vaadi esimerkiksi toisten ajoneuvoihin asennettuja tutkavastaajia. Järjestelmä ei ole 15 myöskään Doppler-ilmiöön perustuvan radiokorkeusmittarin kehitelmä, koska Doppler-ilmiötä ei käytetä: itse asiassa ei tarvitse tehdä vain yhtä mittausta, kuten etäisyys lentokoneesta maahan, vaan on suoritettava yhtä monta ja erillistä mittausta kuin kuljettajan edessä on esteitä 20 jatkuvasti liikkeellä oltaessa, mukaanlukien esteiden suuntakulma Z, täydellisen etukuvan saamiseksi vapaasta avaruudesta ja esteitä sisältävästä avaruudesta, kuten kuviossa 1 on selvästi esitetty.

On ymmärrettävää, että tämän alan asiantuntijat 25 voivat muuntaa tämän keksinnön mukaista järjestelmää sen sovittamiseksi minkä tahansa tyyppiseen ajoneuvoon maalla, merellä tai ilmassa pysyen kuitenkin esillä olevan keksinnön suojapiirissä.

Claims (6)

12 99213

1. Ajoneuvon törmäyksenestotutkajärjestelmä, joka on tarkoitettu käytettäväksi ajettaessa huonon näkyvyyden 5 vallitessa, ja joka käsittää kaksiulotteisen näyttölaitteen, joka on järjestetty ajoneuvon edessä olevaa aluetta esittävän kuvan esittämiseksi suoraan tai asennettu koje-laudalle mainitun kuvan esittämiseksi heijastettuna ajoneuvon tuulilasista, esteen symbolisen esityksen varusta-10 miseksi tiedoilla koskien esteen etäisyyttä (R) ja kulma-asemaa (Z) suhteessa ajoneuvoon, tunnettu siitä, että se käsittää oskillaattoripiirin jatkuvan sakara-aal-tosignaalin tuottamiseksi, jonka jakso on τ, oskillaattoripiirin ollessa kytketty modulaattoripiiriin, taajuuden-15 jakopiiriin ja laskuripiiriin; taajuudenjakopiirin tuottaessa pulssisignaalia (P.R.F), jonka jakso on T, ja joka on kytketty laskuripiiriin sekä modulaattoripiiriin; modu-laattoripiirin käsittäessä n kappaletta antoja ja sen ollessa sovitettu tuottamaan jännitepulssia, jonka leveys on 20 t, oskillaattoripiiriltä ja taajuudenjakopiiriltä saatavien signaalien perusteella vasteena jokaiselle taajuudenjakopiiriltä saatavalle pulssille (P.R.F); modulaattoripii-rin ollessa lisäksi sovitettu syöttämään normaalisti ensimmäistä jännitettä (VI) mainittujen n kappaletta olevien ! 25 antojensa kautta, sekä syöttämään peräkkäisesti jännite- pulssia toisella jännitteellä (V2) n kappaletta olevien antojen kautta n kappaleelle varaktoridiodille, jotka kuuluvat n kappaleeseen resonaattorionteloon, joista jokaiseen vastaavasti lisäksi kuuluu Gunn-diodi sekä Schottky-30 diodi; jolloin Gunn-diodit tuottavat radiotaajuisen signaalin ja ne on erikseen yhdistetty n kappaleeseen torvi-tai parabolityyppiä olevaan kiinteään lähetys-vastaanotto antenniin, mainittujen n kappaletta olevien antennien omatessa limittyvät keilat; jolloin Schottky-diodit detektoi-35 vat antennien vastaanottamia heijastussignaaleja, ja ne on 99213 13 yhdistetty n kappaleeseen vahvistukseltaan säädettävään vahvistinpiiriin, joiden lähdöt on yksitellen kytketty n kappaleeseen vertailupiiriin, joihin myös mainittu laskuri on liitetty, jolloin vahvistinpiirien lähtösignaalien ja 5 laskuripiirin laskurisignaalin (k) välillä suoritetaan vertailuja ensimmäisen signaalin tuottamiseksi (R), joka signaali on vasteellinen sille ajalle, joka kuluu kun yhdeltä antennilta lähetetään signaali, kunnes kyseinen signaali saavuttaa esteen ja palaa siitä heijastuneena yhdel-10 le tai useammalle mainituista antenneista, ja toisen signaalin (Z) tuottamiseksi, joka edustaa sitä vastaanottoan-tennia, joka on vastaanottanut heijastuneen signaalin ja on vasteellinen sille; jolloin järjestelmä edelleen käsittää logiikka- ja näyttöpiirit, jotka on kytketty mainit-15 tuun taajuudenjakopiiriin ja vertailupiireihin taajuuden- jakopulssin (P.R.F) sekä ensimmäisen signaalin (R) ja toisen signaalin (Z) vastaanottamiseksi mainitun kaksiulotteisen näyttölaitteen käyttämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon tör- 20 mäyksenestotutkajärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu kaksiulotteinen näyttölaite on näyttö, joka muodostuu loistavien pisteiden tai solujen joukosta tai matriisista, jotka pisteet tai solut on järjestetty riveihin ja sarakkeisiin, ja joita valaistaan minkä tahansa esteen ; 25 etäisyyden ja kulma-aseman ilmaisemiseksi suhteessa ajo neuvoon .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon tör-mäyksenestotutkajärjestelmä, tunnettu siitä, että laskuripiiriin on kytketty lisäksi taajuudenjakopiiri tä- 30 män syöttämän taajuudenjakopulssin (P.R.F) syöttämiseksi • laskurille laskurin resetointisignaaliksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon tör-mäyksenestotutkajärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu laskuripiiri on kytketty lisäksi mainittuihin 35 vahvistuspiireihin, siten että sen syöttämä laskurisignaa- 14 99213 li toimii mainittujen vahvistimien vahvistuksensäätösig-naalina.

5 Gunn-diodi jokaisessa resonaattoriontelossa tuottaa oskil-loivan signaalin radiotaajuudelle fl, kun varaktoridiodil-le syötetään mainittua ensimmäistä jännitettä VI, ja radiotaajuudelle f2, kun varaktoridiodille syötetään mainittua toista jännitettä V2, että Schottky-diodi tuottaa in-10 terferenssisignaalia mainituista fl ja f2 signaaleista, ja että järjestelmään kuuluu suodatusvälineitä ei-toivottujen komponenttien suodattamiseksi pois mainitusta interferens-sisignaalista.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon tör-mäyksenestotutkajärjestelmä, tunnettu siitä, että

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ajoneuvon tör-15 mäyksenestotutkajärjestelmä, tunnettu siitä, että suodatusvälineet on sovitettu suodattamaan pois signaali-komponentit, joiden taajuus on fl+f2. 99213 15