Überholsignalanlage an Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine Überhol signalanlage an Kraftfahrzeugen, insbeson- dere an Lastkraftwagen, bei welcher vom Wagen, welcher überholen will, Schallwellen auszusenden sind, welche von dem zu über holenden Wagen mittels eines auf die Ge berfrequenz abgestimmten Empfängers emp fangen werden.
Bis jetzt bekannte Überholsignalanlagen haben sich nicht bewährt. Soll der Empfang von mit einer Signalhupe gegebenen Über holsignalen auf grössere Entfernungen ge währleistet sein, so ist es erforderlich, dass diese Signale besonders laut gegeben wer den. In diesem Falle stören sie den Verkehr besonders stark, für den ohnedies die Besei tigung jedes irgendwie vermeidbaren Lärms angestrebt wird.
Akustische Signale der bis herigen Art kommen daher für Überhol signale ernsthaft nicht in Betracht, zumal bei Verwendung eines Mikrophons und eines Verstärkers auf der Empfangsseite auch sämtliche Strassen-, Wagen- und Motoren- geräusche verstärkt dem Fahrer zugeleitet werden.
Erfindungsgemäss werden diese Übel stände dadurch beseitigt, dass die Signalfre- quenz zwischen 6500 Hz und 7500 Hz liegt. Als Signalfrequenz wird also eine Frequenz gewählt, die gerade unhörbar ist oder so dicht an der obern Hörgrenze liegt, dass sie eben noch wahrgenommen werden kann, aber nicht störend empfunden wird.
Die Schallwellen können in an =sich be kannter Weise vermittels eines Parabolspie gels oder eines parabolischen Trichters der art gerichtet werden, dass nur der notwen digste Strassenausschnitt von den Schallwel len bestrichen wird.
Nach eingehenden Untersuchungen eignen sich nun für den erfindungsgemässen Zweck in erster Linie Ultra-Schallwellengeber auf mechanischer Grundlage.
Es ist zweckmässig, als solche mechanische Ultra-Schallwellengeber Dr. Hartmannsche Galton-Pfeifen unter Verwendung von kleinen Oszillatoren zu benutzen. Diese Ultra.-Schall- wellengeber sind billig in der Anschaffung und im Betrieb und zuverlässig in der Wir kungsweise.
Das Spektrum der erzeugten Ultra-Schallwellen ist relativ schmal, kann aber durch Veränderung des Druckes, mit welchem die Galton-Pfeife angeblasen wird, innerhalb weiter Grenzen variiert werden. Man kann also leicht eine bestimmte Signal frequenz einstellen.
Wird die Einrichtung so getroffen, dass die Galton-Pfeifen mit Druckluft angeblasen werden, so kann diese zum Beispiel von einer besonderen Kompressionsanlage geliefert wer den, die ihrerseits vom Kraftwagenmotor be trieben wird.
Dabei kann vorgesehen werden, dass die Kompressionsanlage bei einem bestimmten Maximaldruck selbsttätig abgeschaltet und bei einem bestimmten Minimaldruck selbst tätig eingeschaltet wird. Risstet man sie finit einem Zwei-Weg-Ha.hn aus, so kann sie auch beim Aufpumpen der Luftreifen Verwen dung finden.
Ein weiterer Druckspender ist die Kol benkompression des Kraftwagenmotors. Es kann daher zum Beispiel durch einen beson deren Zündkerzenansatz ein Teil der durch den Kolbenhub erzeugten komprimierten Gase bei geöffnetem Signalventil einem Kes sel zugeleitet werden, dessen Ventil sich bei einem bestimmten Überdruck öffnet, so da,ss Gas eines bestimmten Druckes zur Galton- Pfeife gelangt.
Bei Anlagen für kleine Wagen empfiehlt: es sich, als einfachen billigen Druckluftliefe- ranten für den Schallgeber eine Stahlflasche mit komprimierter Luft. zii verwenden, der ein Reduzierventil vorgeschaltet ist. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Stahlflasche von ungefähr 50 cm Länge und 9 cm Durchmes ser für 200 Signale und mehr ausreicht. Diese Flaschen können an jeder beliebigen Tank stelle nachgefüllt werden.
Es steht nichts im Wege, als Druckluft behälter einen Gummiball zu benutzen, der über ein Ventil und über eine Regulierungs düse an die Galton-Pfeife angeschlossen ist. Es hat sich gezeigt, dass man mit einem Ball handlicher Grösse einen solchen Druck erzeu gen kann, dass Schallwellen auf hinreichend grosse Entfernung übermittelt werden können.
Es ist auch möglich, zur Steigerung der Reichweite des Schallgebers den Gummiball durch einen Blasebalg zu ersetzen, der bei spielsweise durch den Fuss zu betätigen ist.
Die so vom Überholung begehrenden Wagen ausgesandten ultrasonoren Schall wellen werden nun von einer Empfangsan lage aufgenommen, die in dem zu überholen den Wagen eingebaut ist. Die Empfangsan lage besitzt ein Empfangsorgan, das auf die ausgesandten ultrasonoren Schallwellen an spricht. Sie werden gegebenenfalls über eine Verstü rkeranlage bezw. über ein von dem Röhrenverstärker gesteuertes Ga,sentladungs- rohr (Thyratron) zur Einwirkung auf eine Relaisanlage gebracht, durch die die einzel nen Signale betätigt werden.
Der Heizstrom für die Röhren kann aus einem Akkumulator, der Anodenstrom aus einer Anodenbatterie entnommen werden.
Die Einrichtung kann aber auch so ge troffen werden, da13 der Heizstrom aus der Staxterbatterie des Wagens entnommen wird.
Auch der Anodenstrom kann der Sta-rter- batterie entnommen werden. Zu diesem Zweck ist es notwendig, mittels eines periodi schen Unterbrechers den Gleichstrom zu zer hacken, ihn auf die notwendige Spannung zii transformieren und nunmehr gleichzurich ten.
In der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung veran- scliaulicht und im folgenden einzeln beschrie ben.
In Fig. l zeigt 1 die Galton-Pfeife, ,welche in dem Trichter 2 untergebracht ist. 3 ist die Druckluft-Stahlflasche und 4 das Einlassventil.
Fig. 2 zeigt eine Anlage, bei welcher aus dem Fahrzeugmotor durch den Zündkerzen- en 8 die komprimierten Gase vorläufig bis zum Einlassventil 4 gelangen. Nur wenn dieses Ventil geöffnet wird, gelangen die Gase in einen Kessel 5, welcher etwa den dreifachen Inhalt des Motorzylinders besitzt.
Nach dem Öffnen des Ventils 4 steigt der Druck nunmehr im Kessel 5 an und hat er fahrungsgemäss schon bei dem zweiten bezw. dritten Kolbenhub diejenige Höhe erlangt, bei welcher sich das Ventil 6 selber öffnet, wodurch nun die im Parabolspiegel 2 ange ordnete Galton-Pf eife mit dem erforderlichen Druck angeblasen wird.
Eine Regulierungs düse 7 dient zur feineren Einstellung der Druckhöhe, da bekanntlich die Frequenz von der Druckhöhe, mit welcher die Galton-Pfeife angeblasen wird, mitbestimmt wird. Mit 9 sind die normalen Zündkerzen des Motors angedeutet.
Fig. B. zeigt eine Anlage, bei welcher ein Kompressor 10 mit dem Getriebe des Kraft fahrzeugmotors gekuppelt ist. Die kompri- mierte Luft wird einem Kessel 13 zugeleitet. Dieser Kessel hat zwei Ventile 11 und 12. Das Ventil 11 tritt bei einem gewissen Über druck in Tätigkeit und schaltet selbsttätig die Kompressionsanlage ab.
Das Ventil 12 schaltet, wenn der Druck eine bestimmte Minimalgrenze unterschreitet, die Kompres- soranlage wieder ein. Aus diesem Kessel ge langt die komprimierte Luft bis zu einem nicht gezeichneten Einlassventil (4) und, wenn dieses geöffnet wird, zur ebenfalls nicht gezeichneten Galton-Pfeife, die wieder in einem Parabolspiegel angeordnet ist.
Auch kann wieder, wie bei der Anordnung nach Fig. 2, eine Regulierungsdüse zur feineren Einstellung der Druckhöhe zwischen der Galton-Pfeife und dem Kessel vorgesehen sein.
Auf die mittels der Pfeife in dem zu überholenden Wagen ausgesandten Ultra- Schallwellen spricht das Empfangsorgan (Ultra-Schallempfänger) an, das an geeigne ter Stelle in dem zu überholenden Wagen eingebaut ist.
Dieses Empfangsorgan wandelt die ultrasonoren Schallschwingungen in frequenzgleiche Schwankungen einer elektri- schen Zustandsgrösse, bei magnetostriktiven Empfängern beispielsweise auf dem Umwege über Schwankungen eines magnetischen Fel- des, um und erregt direkt oder indirekt über einen Verstärker die Relaisanlage.
In den Fig. 4 und 5 sind Teile einer Empfangsanlage mit einem Verstärker ver anschaulicht; Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Empfangsanlage, während Fig. 5 einige Teile der Empfangsanlage in perspektivischer Ansicht zeigt.
In Fig. 4 ist mit 14 der magneto-striktive Empfänger angedeutet und 15 ist die Ver- stärkeranlage mit zwei Regulierungsknöpfen 28 und 29. Mit diesen Regulierungsknöpfen kann man den Grad der Verstärkung regeln und somit auch die wirksame Reichweite ein stellen.
Von grosser Wichtigkeit ist die Wahl und Anordnung der Signalmittel. Die Bedingun gen, welche der reibungslose Überholverkehr an solche stellt, sind folgende: 1. An den Lastwagenführer sollen keine neuen Anforderungen hinsichtlich Achtsam keit bei der Bedienung der Signale gestellt werden.
2. Der Führer des überholenden Fahr zeuges russ die Gewissheit erhalten, dass sein abgegebenes Überholsignal auch angekom men und verstanden worden ist. Auch russ er davon Kenntnis erhalten, dass kein an deres Fahrzeug aus entgegengesetzter Rich tung kommt oder sonst die Fahrstrasse ein Hindernis aufweist, wodurch die, Überholung gefährdet sein könnte.
3. Die verschiedenen Signale müssen in wechselseitiger Beziehung stehen. Die Ge fahr, dass der Führer des Lastwagens das Überhol-Freigabesignal aus Vergesslichkeit stehen lässt oder durch ein plötzlich auftre tendes Ablenkungsmoment an der Abstellung behindert wird, wodurch ein weiterer Wagen zur Überholung veranlasst werden könnte, russ beseitigt werden.
Fig. 5 zeigt eine Signalanlage der Emp fangsanlage, die zwei Signalgruppen umfasst: Die erste Gruppe weist ein farbiges, z. B.
ein rotes Lichtsignal 24 auf. Dieses ist an der linken äussern Wand des Führerstandes; nach rückwärts gerichtet und möglichst weit ausladend, angebracht, damit es für den Überholung begehrenden Wagen leicht wahr zunehmen ist. Dieses Signal 24 kann auch am Schluss des Lastwagenzuges etwa in der Nähe des Erkennungszeichens angebracht sein. Es dient dazu, den Kraftwagenführer, welcher überholen will, zu benachrichtigen, dass sein abgegebenes Signal am Lastwagen angkommen ist. Gleichzeitig dient dieses Signal als vorläufiges Überholverbot.
Mit dem Signal 24 ist das akustische Signal 23 (Klingel, Summen Hupe) parallel geschaltet, welches sich im Innern des Füh rerstandes befindet und dem Lastwagenfüh rer das Überholbegehren vermitteln soll.
Weiterhin ist den beiden Signalen 23 und 24 eine kleine rote Kontrollampe 20 parallel geschaltet, die am Armaturenbrett ange bracht ist.
Diese erste Gruppe von Signalen wird von einem Relais ausgelöst, das durch die Schallwellen ausgelöst wird und auch dann noch erregt bleibt, wenn die Schallwellen, die die Auslösung bewirkt haben, aufhören.
Die zweite Gruppe der Signale weist ein grünes nach rückwärts gerichtetes als Frei fahrtsignal dienendes Lichtzeichen 25 auf und ist neben dem Signal 24, wie Fig. 5 zeigt, angeordnet; ihr ist eine am Armatu renbrett befindliche grüne Kontrollampe 21 parallel geschaltet.
Parallel mit dem Signal 25 ist etwa an der Stirnseite des Lastwagenführerstandes, aber nach vorwärts gerichtet, für eventuell entgegenkommende Fahrzeuge die rote Lampe 26 als Gesperrtsignal angebracht.
Ferner ist 14 in den Fig. 4 und 5 der Empfänger und 16 in Fig. 4 die Relaisan lage, deren Ausgang zu den beiden Signal gruppen führt.
Die Wirkungsweise der dargestellten An lagen ist folgende: Durch Druck auf einen Taster oder das am Armaturenbrett befindliche Lufteinlass- ventil 4 (Fig. 1 und 2) der als Geber ver wendeten Pfeife 1 (Fig. 1) sendet der über holende Kraftwagenführer ein unhörbares oder gerade noch wahrnehmbares akustisches Signal an den Schallempfänger 27. Die Schwingungen gelangen nach der Verstär kung zunächst zu dem dauernd wirkenden Relais und erregen dieses, wodurch die erste Signalgruppe ausgelöst wird.
Diese Signale bleiben vorläufig in Tätig keit. Der Lastwagenführer hat nun die Pflicht, sich davon zu überzeugen, ob ein entgegenkommendes Fahrzeug sich bereits in der Kreuzung befindet oder ein sonstiges Hindernis die Fahrbahn belegt. Erst wenn dies nicht der Fall ist, darf er vermittels eines Tasters 22 (Fig. 5) die erste Signal gruppe ausschalten. Mit diesem Ausschalt taster ist zwangsläufig die durch ein ther misches Relais (Bimetallstreifen) auszulö sende zweite Signalgruppe 25, 21, 26 verbun den.
Nach 20 Sekunden bezw. einer Zeit, welche genügend ist, um die Überholaktion auszuführen, erlöscht selbsttätig auch die zweite Signalgruppe, indem sie durch das thermische Relais wieder abgeschaltet wird.
Hieraus ergibt sich gleichzeitig, dass die Relaisanlage aus zwei Relais besteht, näm lich dem durch die Schallwellen ausgelösten Relais, das in Tätigkeit bleibt, bis es durch Betätigung des Tasters 22 von Hand und mit ihm die 1. Signalgruppe ausgeschaltet wird und einem zeitabhängigen Relais, das gleich zeitig mit der Abschaltung des 1. Relais durch Betätigung des Tasters 22 von Fig. 5 von Hand ausgelöst bezw. eingeschaltet wird.
Durch dieses System erhält also 1. der Überholung begehrende Wagen die Sicherheit, dass sein Signal angekommen und verstanden ist; 2. er erhält gegebenenfalls die Nachricht, dass ein anderes Fahrzeug, aus entgegenkom mender Richtung kommend, kreuzen will und dadurch die Fahrbahn belegt; 3. der eventuell entgegenkommende Wa gen erhält Kenntnis von der bevorstehenden Überholung; 4. kann der Lastwagenführer durch ir gend einen Umstand niemals ein Signal ste hen lassen und damit ein anderes Fahrzeug gefährden.