DD237286A1 - Anordnung und verfahren zum pruefen von fahrbahnoberflaechen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Pruefen von Fahrbahnoberflaechen, insbesondere ist sie zur Feststellung und Signalisation der Strassenglaette in Kraftfahrzeugen geeignet. Ziel und Aufgabe bestehen darin, eine zuverlaessige und aufwandsarme Signalisation der Fahrbahnglaette in Kraftfahrzeugen zu gewaehrleisten. Dies wird dadurch geloest, dass am Kraftfahrzeug an den Bremstrommelgehaeusen der antreibenden und mitlaufenden Raeder sowie an der Antriebswelle jeweils ein Induktionsaufnehmer, dem ein Schmitt-Trigger und ein Zaehlerbaustein nachgeordnet sind, angeordnet ist. Diese Zaehlerbausteine sind mit einem Logikbaustein mit Speicher, der einerseits mit einer Anzeige und Signalisation und andererseits mit einem Schalter zur Umschaltung auf Belehrungsphase oder Ueberwachung gekoppelt ist, verbunden. Alle Bauteile sind weiterhin mit einer Stromversorgung gekoppelt.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Prüfen von Fahrbahnoberflächen. Insbesondere ist sie zur Feststellung und Signalisation der Straßenglätte in Kraftfahrzeugen geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten Vorrichtungen zum Feststellen eines Eisbelages auf Fahrbahnoberflächen arbeiten temperaturabhängig, das heißt, sie erfassen die jeweils herrschende Temperatur im Bereich der Fahrbahnoberfläche und sind entweder stationär am Fahrbahnrand aufgestellt, wobei nur besonders gefährdete Fahrbahnabschnitte überwacht werden, oder sie sind mit dem Fahrzeug kombiniert. Da diese Geräte jedoch eine gewisse Anzeigeträgheit aufweisen, befindet sich das Fahrzeug bereits auf einer von seiner Geschwindigkeit abhängigen Wegstrecke auf vereister Fahrbahn, bevor eine Eiswarnung erfolgt. Zur Überwachung des Straßenzustandes und zur Frühwarnung winterlicher Straßenglätte ist weiterhin das sogenannte „SCAN System 16" bekannt, das auf der Messung von Temperaturen, Luftfeuchtigkeiten, Niederschlag usw. beruht. Für die Glatteisbekämpfung werden nach diesem Verfahren auf besonders gefährdeten Straßenabschnitten und stark frequentierten Straßen oder auf Flugplätzen Eiswarncomputer eingesetzt. Dieser Eiswarncomputer verarbeitet diese Meßwerte der Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag usw. sowie zusätzliche Meßwerte der Restkonzentration von eingesetzten Sprühmitteln und schlägt dann Handlungen vor bzw. löst sie aus, z. B. einen Sprühvorgang.

Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß der Kraftfahrer die Straßenglätte nur dann signalisiert erhält, z.B. durch Warnschilder, wenn die befahrenen Straßen mit entsprechenden Meßeinrichtungen ausgerüstet sind und nach der Meßwertverarbeitung eine Signalisation von außen wahrnehmbar wird. Desweiteren ist aus der DE-AS 1655980 eine Vorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Prüfen von Fahrbahnoberflächen, insbesondere zum Feststellen von Fahrbahnvereisungen bekannt. Hierzu ist ein bremsbares Laufrad, welches mit Mitteln zum Aufsetzen auf bzw. Abheben von der Fahrbahn versehen ist, über einen Rahmen am Fahrzeug angeordnet. Dem Laufrad sind justierbare Bremsmittel und ein Drehzahlmesser zugeordnet. Dabei werden die Bremsmittel so einjustiert, daß das Laufrad auch bei nasser Staßenoberfläche noch weitgehend ohne Schlupf abrollt, während es bei vereister Fahrbahn rutscht, so daß der Zeiger des Drehzahlmessers keinen Ausschlag mehr zeigt. Dem Anzeigeelement ist ein Signalgeber, z. B. ein akustischer und/oder optischer Signalgeber zugeordnet, der ein geeignetes Signal abgibt, sobald die Drehzahl des Laufrades unter einem vorbestimmten Wert absinkt. Um einen Vergleichswert zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn neben dem abgebremsten Laufrad ein weiteres, jedoch ungebremstes Laufrad angeordnet ist und die Drehzahlen der beiden Laufräder in einem Anzeigeinstrument verglichen werden. Bei dieser Vorrichtung ist somit der jeweilige Bremsaufwand des Laufrades ein Maß für die Straßenglätte.

Die Nachteile der Vorrichtung sind der unruhige Lauf sowie die Gefahr der Zerstörung bei unebenen Straßenoberflächen und der hohe Aufwand für Konstruktion, Montage und Instandhaltung des Rahmens und der Laufrader.

Ziel der Erfindung '.'

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine zuverlässige und aufwandsarme Signalisation der Fahrbahnglätte in Kraftfahrzeugen zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zur störungsunanfälligen und verzögerungsfreien Signalisation der Fahrbahnglätte in Kraftfahrzeugen zu schaffen, um somit die Sicherheit im Straßenverkehr bei auftretender Fahrbahnglätte zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Kraftfahrzeug an den Bremstrommelgehäusen der antreibenden und mitlaufenden Räder sowie an der Antriebswelle jeweils ein Induktionsaufnehmer, dem ein Schmitt-Trigger und ein Zählerbaustein nachgeordnet sind, angeordnet ist. Diese Zählerbausteine sind ihrerseits mit einem Logikbaustein mit Speicher, der einerseits mit einer Anzeige und Signalisation und andererseits mit einem Schalter—zur Umschaltung auf Belehrungsphase oder Überwachung — gekoppelt ist, verbunden. Darüber hinaus sind alle Bauteile mit einer Stromversorgung versehen. Die Anzeige und Signalisation sowie der Schalter sind dabei im Armaturenbereich im Kraftfahrzeug angebracht. Das Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß die von den Induktionsaufnehmern aufgenommenen, der Drehzahl der Räder und Antriebselemente proportionalen Meßwerte einem Schmitt-Triggerzugeführtund in Rechteckimpulse umgewandelt werden. Diese Impulse werden danach in einen Zählerbaustein gegeben. Anschließend werden entweder die verarbeiteten Meßwerte aller Induktionsaufnehmer einzeln oder die Mittelwerte der verarbeiteten Meßwerte der mitlaufenden Räder oder der antreibenden Räder mit in dem Logikbaustein mit Speicher aufgenommenen Nennwerten, die in einer Belehrungsphase bei stumpfer Fahrbahn ermittelt werden, verglichen. Das Ergebnis des Vergleiches wird dann in geeigneter Form im Kraftfahrzeug angezeigt oder signalisiert und gibt eine Aussage über mögliche Fahrbahnglätte. Bei dem Verfahren wird davon ausgegangen, daß die Durchmesser der Räder und die damit pro Umdrehung zurückgelegte Wegstrecke verschieden sind und auch nicht als konstant vorausgesetzt werden können. Deshalb ist eine „Belehrungsphase" auf stumpfer Fahrbahn bei Erstinbetriebnahme und vor allem nach Rad- oder Reifenwechsel bzw. Reifendruckänderungen notwendig. Hierbei werden Korrekturwerte für die einzelnen Räder ermittelt und im Logikbaustein mit Speicher gespeichert. Im Falle von Straßenglätte kann die Belehrung der Meß-und Signalanlage auch durchgeführt werden, wenn dabei keine Drehmomente über die Räder übertragen werden (antriebs- und bremsloses Rollen). Die Drehzahlunterschiede der Räder bei Kurvenfahrten werden dadurch annuliert, daß die arithmetischen Mittelwerte der Räder einer Achse in rutschfreier Fahrt jeweils gleich sind und mit den proportionalen Solldrehzahlen der Antriebsorgane (Kardan- oder Antriebswellen) verglichen und korrigiert werden können. Eine weitere Korrekturmöglichkeit bei Kurvenfahrt ist durch eine an dem Lenksystem montiertes Winkelpotentiometer möglich, mit dessen Winkelangaben die Drehzahlen der Räder entsprechende Korrekturen erfahren.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles mit den Fig. 1 und 2 naher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt die Anordnung der Induktionsaufnehmer am Kraftfahrzeug

Flg. 2 zeigt den schematischen Aufbau der Signalverarbeitung.

An den Bremstrommelgehäusen der mitlaufenden Räder 1 und 2, der antreibenden Räder 3 und 4 sowie an der Antriebswelle 14 sind jeweils Induktionsaufnehmer 5 angeordnet. Über Signalleitungen werden die zugehörigen Signale S₁ bis S₅ der Verarbeitungseinheit 6, bestehend aus Schmitt-Trigger 7, Zählerbaustein 8 und Logikbaustein mit Speicher 9 sowie Stromversorgung 13, zugeführt, wobei in der Verarbeitungseinheit 6 nur ein Logikbaustein mit Speicher 9 vorhanden ist. Dieser Logikbaustein mit Speicher 9 ist dann einerseits mit einer Anzeige und Signalisation 11 und andererseits mit einem Schalter 10 — zur Umschaltung auf Belehrungsphase oder Überwachung — gekoppelt. Sämtliche Bauteile der Anordnung sind mit einer Stromversorgurig 13, die mit einem Akkumulator 12 in Verbindung steht, verbunden. Entsprechend Fig. 2 erfolgt die Impulsaufnahme an einer Markierungsstelle (Loch oder andere Aussparung der Felge) eines Rades mittels Induktionsaufnehmer 5. In dem nachfolgenden Schmitt-Trigger 7 wird dieses aufgenommene Signal, das der Drehzahl proportional ist, in einen Rechteckimpuls umgeformt und dem Zählerbaustein 8 zugeführt, der jeweils die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rechteckimpulsen für jeden Aufnehmerkanal ermittelt. Diese Baugruppen 5,7 und 8 sind so oft vorhanden, wie es die Anzahl der zu überwachenden Räderund Antriebswellen erfordert. Der nach dem Schmitt-Trigger 7 folgende Logikbaustein mit Speicher 9, dem die Nennwerte, ermittelt in der Belehrungsphase — z.B. bei stumpfer Fahrbahn — eingegeben sind, verarbeitet die Digitalwerte und der Ausgang gelangt zur Anzeige und zur Signalisation 11 im Armaturenbrett. Dabei können mit dem Logikbaustein mit Speicher 9 entweder die verarbeiteten Meßwerte aller Induktionsaufnehmer 5 einzeln oder die Mittelwerte der verarbeiteten Meßwerte der mitlaufenden Räder 1, 2 oder der antreibenden Räder 3,4 mit den gespeicherten Nennwerten der Belehrungsphase verglichen werden. Die Signalschwellen können z. B: mit der Sollwerteinstellung auf Warnung und Gefahr eingestellt werden. Mit dem Schalter 10 wird auf Belehrung oder Überwachung umgeschalten, wobei in der Belehrungsphase das Verhältnis der Impulsabstandszeiten für jeden Aufnehmerkanal (ohne Drehmomentübertragung durch die Räder) ermittelt werden und in der Überwachungsphase diese Verhältnisse mit aktuell ermittelten verglichen werden. Als Spannungsquelle wird ein Akkumulator 12 genutzt und mit der Stromversorgung 13 werden die Bauteile mit der erforderlichen Energie gespeist.

Claims (4)

Erfindungsanspruch:

1. Anordnung zum Prüfen von Fahrbahnoberflächen, insbesondere zur Feststellung und Signalisation der Straßenglätte in Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet dadurch, daß am Kraftfahrzeug an den Bremstrommelgehäusen der mitlaufenden und antreibenden Räder (1, 2,3,4) sowie an der Antriebswelle (14) jeweils ein Induktionsaufnehmer (5), dem ein Schmitt-Trigger (7) und ein Zählerbaustein (8) nachgeordnet sind, angeordnet ist, daß diese Zählerbausteine (8) ihrerseits mit einem Logikbaustein mit Speicher (9), der einerseits mit einer Anzeige und Signalisation (11) und andererseits mit einem Schalter

(10) zur Umschaltung auf Belehrungsphase oder Überwachung gekoppelt ist, verbunden sind und daß alle Bauteile mit einer Stromversorgung (13) gekoppelt sind.

2. Anordnung zum Prüfen von Fahrbahnoberflächen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anzeige und Signalisation

(11) sowie der Schalter (10) im Kraftfahrzeug im Armaturenbrett angeordnet sind.

3. Anordnung zum Prüfen von Fahrbahnoberflächen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß anstelle der Induktionsaufnehmer auch kapazitive Sensoren, Wirbelstromaufnehmer oder inkrementale Geber zur Meßwerterfassung verwendet werden.

4. Verfahren zum Prüfen von Fahrbahnoberflächen, insbesondere zur Feststellung und Signalisation der Straßenglätte in Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet dadurch, daß die von den Induktionsaufnehmern (5) aufgenommenen, der Drehzahl proportionalen Meßwerte einem Schmitt-Trigger (7) zugeführt und in Rechteckimpulse umgewandelt werden, diese Impulse werden danach in einen Zählerbaustein (8) gegeben und anschließend werden entweder die verarbeiteten Meßwerte aller Induktionsaufnehmer einzeln oder die Mittelwerte der verarbeiteten Meßwerte der mitlaufenden Räder (1 und 2) oder der antreibenden Räder (3 und 4) mit in dem Logikbaustein mit Speicher (9) aufgenommenen Nennwerten, die in einer Belehrungsphase bei stumpfer Fahrbahn ermittelt werden, verglichen und daß das Ergebnis des Vergleiches in geeigneter Form im Kraftfahrzeug angezeigt oder signalisiert wird.