-
Die Erfindung richtet sich auf ein funkbasiertes Warnsystem zur Vermeidung von Unfällen mit Beteiligung von Kraftfahrzeugen.
-
Die meisten Unfälle im Straßenverkehr sind auf menschliches Versagen zurückzuführen. Dazu zählt zum Einen die falsche Einschätzung von Situationen, wenn beispielsweise eine Kurve mit überhöhter Geschwindigkeit befahren wird, Leichtsinn, wenn beispielsweise an unübersichtlichen Orten überholt wird, aber auch das Übersehen von Gefahren, wenn beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer übersehen werden. Während die ersten beiden Beispiele tatsächlich auf menschliche Fehler zurückgehen, ist das letztere Beispiel anders gelagert. Dort wird eine Gefahr nicht erkannt, in deren Kenntnis der betreffende Verkehrsteilnehmer wohl rechtzeitige Gegenmaßnahmen eingeleitet hätte, so dass solche Unfälle hätten vermieden werden können.
-
Eine recht häufige Situation dabei ist das Übersehen von Zweiradfahrern oder gar Fußgängern durch Kraftfahrer, insbesondere im Bereich von Kreuzungen oder Einmündungen. Denn an solchen Stellen ist ein Kraftfahrer gezwungen, beim Abbiegen den normalen Verkehrsfluss von Zweiradfahrern und Fußgängern zu kreuzen. Wenn sich dabei beispielsweise von hinten ein anderer Verkehrsteilnehmer zu Fuß oder auf dem Zweirad nähert, so ist es die Pfilicht des abbiegenden Kraftfahrers, jenem die Vorfahrt zu gewähren. Wird dabei der andere Verkehrsteilnehmer bemerkt, so wird jeder verantwortungsvolle Kraftfahrer anhalten und jenen vorüberlassen und erst dann abbiegen. Falls jedoch der andere Verkehrsteilnehmer übersehen wird, so sieht der betreffende Kraftfahrer zumeist keine Veranlassung zum anhalten. Beim Weiterfahren kann es dann schlimmstenfalls zu einem Unfall kommen, wobei die Verletzungsgefahr bei einem Fußgänger oder Zweiradfahrer ungleich höher ist als bei dem den Unfall eigentlich verursachenden Kraftfahrer.
-
Zwar hat zumindest ein Zweiradfahrer grundsätzlich die Möglichkeit, mit einer Klingel auf sich aufmerksam zu machen. Gerade in einem geschlossenen Kraftfahrzeug kann eine solche Klingel durchaus überhört werden, insbesondere wenn der Kraftfahrer Radio hört oder in ein Gespräch verwickelt ist, oder das frühzeitige Klingeln eines von der betreffenden Kreuzung oder Einmündung noch entfernten Zweiradfahrers wird von dem Kraftfahrer nicht auf sich bezogen und also zusammen mit dem sonstigen Straßenlärm ausgeblendet.
-
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert daher das die Erfindung initiierende Problem, eine Möglichkeit zu schaffen, wie ein Zweiradfahrer oder ein anderer Verkehrsteilnehmer einen Kraftfahrer in einer Gefahrensituation auf sich aufmerksam machen kann, damit ihn der Kraftfahrer erkennen und einen Unfall vermeiden kann.
-
Die Lösung dieses Problems gelingt durch einen Funkkanal mit einer fest vorgegebenen Frequenz und Modulationsart zur Übertragung von Signalen von wenigstens einem Sender zu wenigstens einem Empfänger, wobei der Sender mit einer Einrichtung zur Auslösung eines Funksignals durch einen ersten Verkehrsteilnehmer gekoppelt ist, während der Empfänger mit einer akustischen und/oder optischen Signaleinrichtung gekoppelt ist, um die Abgabe eines akustischen und/oder optischen Signals an einen anderen Verkehrsteilnehmer auszulösen.
-
Ein solcher Funkkanal erlaubt die gezielte Übertragung von Informationen zwischen zwei in einer gemeinsamen Situation involvierten Straßenverkehrsteilnehmern. Insbesondere ist es damit einem Verkehrsteilnehmer außerhalb eines Kraftfahrzeugs möglich, dem Verkehrsteilnehmer in dem Kraftfahrzeug ein Signal zu senden, welches jenem bekanntgegeben wird und dadurch den Fahrzeuglenker auf eine Person außerhalb des Fahrzeugs aufmerksam macht.
-
Es hat sich als günstig erwiesen, dass der Sender zur Montage an einem Lenker eines Zweirades ausgebildet ist. Zweiradfahrer sind in besonderem Maße gefährdet, da sie sich entweder die Fahrbahn mit den Autos teilen müssen oder wenn ein Fahrradweg im Bereich einer Kreuzung oder Einmündung eine Fahrbahn schneidet.
-
Der Sender kann mit einer Klingel eines Zweirades integriert sein. In diesem Fall wird durch Betätigung der Klingel sowohl ein unmittelbares akustisches Klingelsignal ausgelöst als auch ein Funksignal, das von mit entsprechenden Empfängern ausgerüsteten Kraftfahrzeugen aufgefangen und den dortigen Fahrern mitgeteilt werden kann, um sie auf den Zweiradfahrer aufmerksam zu machen.
-
Zur Energieversorgung des Senders sieht die Erfindung vor, dass der Sender mit einer Batterie oder einem Akku versehen ist.
-
Andererseits sollte der Empfänger zur Montage in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sein, insbesondere zur Montage in, an oder unter einem Armaturenbrett. Dort ist er in Reichweite des Fahrers, kann also von jenem ggf. quittiert werden, d.h., dass durch Betätigen eines Quittierungsknopfes ein Signal gestoppt wird.
-
Im Bereich eines Kraftfahrzeugs ist ferner die Möglichkeit eröffnet, dass der Empfänger zur Energieversorgung an die dortige Autobatterie bzw. an den fahrzeugseitigen Akkumulator angeschlossen oder anschließbar ist. Somit ist eine eigene Batterie entbehrlich, und damit entfällt auch das ansonsten erforderliche Wechseln von Batterien.
-
Da bei abgestelltem Motor im Allgemeinen keine Gefahr von einem Kraftfahrzeug ausgeht, kann der Empfänger über das Zündschloß mit der Autobatterie gekoppelt werden, so dass bei stillstehendem Fahrzeug die Autobatterie nicht belastet wird.
-
Bevorzugt liegt die vorgegebene Frequenz oberhalb von 10 MHz, beispielsweise oberhalb von 20 MHz, insbesondere oberhalb von 26,1 MHz. In diesem Bereich gibt es bereits eine quasioptische Ausbreitung von Funkwellen, d.h., dass in einer Stadt bereits einen oder wenige Häuserblöcke weiter kein Signal mehr empfangen wird, während sich das Funksignal auf einer Landstraße erheblich weiter ausbreiten kann. Andererseits gibt es in diesem Frequenzband freie Frequenzen für andere Zwecke als Rundfunk, Fernsehen und Telefonie, so dass die Zuordnung einer Frequenz zu dem erfindungsgemäßen Funkwarnsystem keinen Konflikt mit anderen Funkteilnehmern auslöst.
-
Als Modulationsart kommt beispielsweise eine Amplitudenmodulation in Betracht. Im Idealfall wird jedoch überhaupt keine Information übertragen als nur ein Bit, nämlich „Funkwarnsignal senden“ oder „Funkwarnsignal nicht senden“. Hierfür ist überhaupt keine Modulation erforderlich, sondern nur das Ein- und Ausschalten eines Funksignals.
-
Ein besonderes Kriterium der Erfindung ist, dass im Empfänger durch einen Bandpass nur relevante Funksignal weiter verarbeitet werden, andere Funksignale mit anderen Frequenzen dagegen ausmaskiert werden. Somit ist der Empfänger in die Lage versetzt, tatsächliche Warnsignale von anderen Funksignalen unterscheiden zu können.
-
Die Sendeleistung sollte einheitlich vorgegeben sein, so dass der Empfänger an der Feldstärke eines empfangenen Signals die Entfernung zwischen Sender und Empfänger abschätzen kann. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil dann die schwachen Signale weit entfernter Verkehrsteilnehmer getrost ausmaskiert werden können, ohne dass dadurch eine Gefahrensituation entstehen kann.
-
Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass im Empfänger ein Komparator-Baustein vorgesehen ist, um das gefilterte und demodulierte Signal amplitudenmäßig mit einem Schwellwert zu vergleichen. Jener Schwellwert sollte so eingestellt sein, dass er in einem sog. „Nahbereich“ sicher überschritten wird, also beispielsweise wenn zwischen Sender und Empfänger eine Entfernung von weniger als 100 m bestehen, ggf. auch unterhalb von 150 m. Weiter entfernte Verkehrsteilnehmer können normalerweise nicht in einen gemeinsamen Unfall verwickelt werden, bzw. bei Erreichen der durch den Schwellwert definierten Grenze des Nahbereichs hat der mit dem Sender ausgerüstete Verkehrsteilnehmer noch genügend Zeit, um durch Senden eines Funkwarnsignals rechtzeitig auf sich aufmerksam zu machen.
-
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass dem Komparator-Baustein ein Zeitgeber-Baustein nachgeschalten ist, um bei Überschreiten des Schwellwertes für eine vorgegebene Mindestdauer ein Signal zu erzeugen. Damit soll sichergestellt werden, dass das empfange Signal nicht etwa nur ein zufälliges Störsignal ist, sondern ein bewusst auf der betreffenden, ansonsten freigehaltenen Frequenz gesendetes Signal.
-
Die Erfindung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass dem Komparator-Baustein oder dem Zeitgeber-Baustein ein Relais-Baustein oder ein Schalt-Baustein nachgeschalten ist. Damit ist ein schaltender Ausgang geschaffen, an welchen ein mit Gleichspannung speisbarer Verbraucher, insbesondere Signalgeber, angeschlossen werden kann.
-
Eine weitere Konstruktionsvorschrift besagt, dass dem Relais-Baustein oder dem Schalt-Baustein wenigstens ein optischer Signalgeber nachgeschalten ist, vorzugsweise ein oder mehrere Leuchtmittel, beispielsweise Lampen und/oder Leuchtdioden. Gerade im Bereich des Armaturenbrettes sind optische Signalgeber gut wahrnehmbar. Nötigenfalls könnte ein Signalgeber so angeordnet sein, dass er von innen an die Windschutzscheibe leuchtet und von dort zu dem Fahrer hin reflektiert wird, so dass das Lichtsignal in dem unmittelbaren Sichtbereich des geradeaus fahrenden Fahrers liegt und dort sofort wahrgenommen werden kann.
-
Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass dem Komparator-Baustein oder dem Zeitgeber-Baustein ein Oszillator-Baustein nachgeschalten ist. Eine solche Schaltung eignet sich zum Betrieb von Verbrauchern, welche keine Gleichspannung benötigen, sondern eine Wechselspannung, wie beispielsweise Lautsprecher.
-
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass dem Komparator-Baustein, dem Zeitgeber-Baustein und/oder dem Oszillator-Baustein ein Verstärker-Baustein nachgeschalten ist. Damit gelingt es, ein oszillierendes Signal mit einer ausreichenden Leistung zur Verfügung zu stellen, um beispielsweise den üblichen Verkehrslärm oder ein Autoradio übertönen zu können.
-
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass dem Komparator-Baustein, dem Zeitgeber-Baustein, dem Oszillator-Baustein oder dem Verstärker-Baustein wenigstens ein akustischer Signalgeber nachgeschalten ist, vorzugsweise ein elektroakustischer Wandler, beispielsweise ein oder mehrere Lautsprecher und/oder Summer.
-
Ferner ist es auch möglich, einen logischen (Schalt-) Ausgang zum Anschluss an ein Autoradio zur Verfügung zu stellen, so dass das Autoradio gleichzeitig stumm geschalten werden kann.
-
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
- 1 ein Funkwarnsystem zur Übertragung von Information von einem ersten Verkehrsteilnehmer außerhalb eines Kraftfahrzeugs an einen zweiten Verkehrsteilnehmer in dem Kraftfahrzeug;
- 2 einen Sender des Funkwarnsystems aus 1;
- 3 ein Blockschaltbild des Senders aus 2;
- 4 eine Vorderansicht eines in ein Kraftfahrzeug eingebauten Empfängers für das Funkwarnsystem nach 1; sowie
- 5 ein Blockschaltbild des Empfängers aus 4.
-
Mit dem in der Zeichnung wiedergegebenen funkbasierten Warnsystem 1 sollen Unfälle mit Beteiligung von Kraftfahrzeugen 2 vermieden werden.
-
Zu diesem Zweck verfügt ein erfindungsgemäßes, funkbasiertes Warnsystem 1 über wenigstens einen in einem Kraftfahrzeug 2 angeordneten Empfänger 3 und über wenigstens einen außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 angeordneten Sender 4, der über einen festgelegten Funkkanal ein Funksignal an den Empfänger 3 senden kann.
-
Während der Empfänger 3 bevorzugt in, an oder unter dem Armaturenbrett 5 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet, d.h. befestigt sein kann, wird der Sender 4 bevorzugt an dem Lenker 6 eines Zweirades 7, beisielsweise eines Fahrrades, befestigt. Natürlich könnte der Sender 4 auch an einem Roller befestigt sein, beispielsweise an dessen Lenker, oder an einem Rollator oder Rollstuhl, beispielsweise an einem Griff desselben.
-
Der Sender 4 ist bevorzugt in einem Gehäuse 8 untergebracht und mit einem manuellen Betätigungselement 9 ausgestattet, womit er aktiviert werden kann.
-
Bevorzugt ist das Betätigungselement 9 als ein gegenüber dem Gehäuse 8 bewegliches, beispielsweise hebelförmiges Element ausgebildet.
-
Andererseits kann der Sender 4 mit einer Klingel integriert sein, beispielsweise mit einer Fahrradklingel, wobei dann ein Teil des Gehäuses 8, vorzugsweise dessen oberer Teil 10, als Glocke dient, um einen akustischen Klingel- oder Glockenklang zu erzeugen.
-
Innerhalb des Gehäuses 8 wird die Bewegung des Betätigungselements 9 in ein elektrisches Signal umgewandelt. Beispielsweise kann durch eine bestimmte Bewegung des Betätigungselements 9 ein Kontakt 13, beispielsweise wie bei einem Taster, geschlossen werden, und damit wird ein beispielsweise positiver Pegel einer Batterie oder einer sonstigen Versorgungsspannung 14 an einen nicht dargestellten Zeitgeber-Schaltkreis 15 gelegt, welcher daraus sodann ein vorzugsweise logisches Ausgangssignal einer vorgegebenen Mindestdauer erzeugt.
-
Damit wird ein Transistor 16 derart angesteuert, dass er von einem normalerweise sperrenden Zustand in einen leitenden Zustand umschaltet. Gleichzeitig wird am Kollektor 17 dieses Transistors 16 über einen zweiten Transistor 18 eine Stromschwingung im Takt einer von einem Oszillator 19 hervorgerufenen Schwingung eingeprägt, die an dem Emitterwiderstand 20 des ersten Transistors 16 einen entsprechend dieser Stromschwingung schwankenden Spannungsabfall hervorruft. Diese Spannungs-Oszillation gelangt sodann an einen Koppel-Schwingkreis 21 mit einer Induktivität 22, an welche eine zweite, mit einer Sendeantenne 23 verbundene Induktivität 24 magnetisch gekoppelt ist.
-
Für diesen Zeitraum wird also ein Funksignal mit einer vorgegebenen Frequenz abgestrahlt, das u.a. auch zu dem Empfänger 3 gelangt.
-
In dem Empfänger 3 befindet sich eine Empfangsantenne 25, der ein abgestimmter oder abstimmbarer Bandpass-Filter nachgeschalten ist, also beispielsweise ein auf die vorgegebene Funkfrequenz eingestellter Schwingkreis 26, der nur im Bereich der vorgegebenen Frequenz ein hohes, deutlich wahrnehmbares Schwingungssignal passieren erlaubt, Signale mit anderen Frequenzen dagegen unterdrückt.
-
Dem Ausgang eines solchen Bandpass-Bausteins bzw. Schwingkreises 26 ist vorzugsweise ein Verstärker-Baustein 27 nachgeschalten, um ein schwaches Empfangssignal zu verstärken. Wenn - wie die Erfindung weiterhin vorsieht - an dem Verstärker-Baustein 27 ein fester Verstärkungsfaktor eingestellt ist, so ist das verstärkte Signal proportional zu dem empfangenen Signal, und aus der Amplitude des verstärkten Signals lassen sich unmittelbar Rückschlüsse auf die Amplitude der Empfangsfeldstärke ziehen. Ein konstanter Verstärkungsfaktor kann dabei ggf. dadurch erreicht werden, dass ein Teil des verstärkten Signals zurückgekoppelt wird und von dem empfangenen Signal abgezogen wird, und dieser Differenzwert wird sodann einem Regler-Baustein zurgeführt, der als Ausgangssignal dann das verstärkte Signal erzeugt. Dieses wird dann beispielsweise von einem Spannungsteiler in dem gewünschten Verhältnis geteilt und zurückgekoppelt. Dabei sollte der Teilerfaktor dieses Spannungsteilers umgekehrt proportional zu dem gewünschten Verstärkungsverhältnis sein. Sowohl die Differenzbildung als auch die Verstärkung kann dabei bevorzugt mittels eines Operationsverstärkers ausgeführt werden.
-
Das solchenfalls um ein definiertes Maß verstärkte Signal kann sodann demoduliert werden, d.h. gleichgerichtet werden, um die Schwingung in eine Gleichspannung umzuwandeln, deren Momentanwert proportional zu der jeweils aktuellen Schwingungsamplitude ist. Eine Gleichrichtung kann im einfachsten Fall mit einer Diode oder mit einem Gleichrichter 28 vorgenommen werden.
-
Bevorzugt sollte der Ausgang der Diode oder des Gleichrichters 28 geglättet werden, was bevorzugt durch einen nachgeschalteten Tiefpass-Baustein 29 erfolgen kann. Es kann sich hierbei um einen Tiefpass erster Ordnung handeln, also beispielsweise aus einer Kapazität C und einem Widerstand R, vorzugsweise mit einer Zeitkonstante τ = R * C etwa in der Größenordnung einer Schwingungsperiode des Funksignals.
-
Dieses verstärkte, gleichgerichtet und geglättete Funksignal wird sodann einem nachgeschalteten Komparator-Baustein 30 zugeleitet, der an einem zweiten Eingang mit einem Referenzsignal versorgt wird, das als Schwellwert dient. Das Schwellwert-Referenzsignal kann bspw. mittels eines Spannungsteilers 31 aus der Versorgungsspannung 14 einersetis und aus der Schaltungsmasse 32 andererseits erzeugt werden. Ist das empfangene, verstärkte und gleichgerichtete Signal größer als der Vergleichs-Schwellwert, so liefert der Komparator-Baustein 30 an seinem Ausgang ein logisches Ausgangssignal, welches anzeigt, dass auf dem betreffenden Funkkanal ein Schwingungssignal mit einer vorgegebenen Mindest-Amplitude empfangen wurde.
-
Dabei kann zur Vermeidung von Fehlern dem Komparator-Baustein 30 ein weiterer Zeitgeber-Baustein nachgeschalten sein, welcher ein Signal an seinem Eingangs erst an den Ausgang durchschaltet, nachdem das Eingangssingal mindestens für die Dauer einer vorgegebenen Verzögerungszeit kontinuierlich aktiv war. Alternativ oder kumulativ dazu kann eine Umschalthysterese vorgesehen sein, um unerwünschte Schwingungen zu dämpfen bzw. zu unterdrücken.
-
Erst wenn im Empfänger 3 ein Funksignal erkannt wurde, wird in dem betreffenden Kraftwagen 2 ein optisches und/oder akustisches Signal abgegeben, um den dortigen Fahrzeuglenker auf den anderen Verkehrsteilnehmer, welcher den Sender 4 besitzt, aufmerksam zu machen.
-
Zur Abgabe eines optischen Signals kann beispielsweise wenigstens ein Leuchtmittel 11 in Form einer Lampe und/oder einer Leuchtdiode vorgesehen sein.
-
Zu Ansteuerung des Leuchtmittels 11 ist jenes zusammen mit einer Batterie und einem elektrischen oder elektronischen Schaltelement in einen gemeinsamen Stromkreis geschalten. Wird das Schaltelement geschlossen, fließt ein Strom durch das Leuchtmittel 11, und jenes beginnt zu leuchten.
-
Das Schaltelement kann entweder elektromechanisch ausgebildet sein, also beispielsweise als Relais oder Solenoid, bei dessen Aktivierung ein Kontakt geschlossen wird, oder elektronisch, also beispielsweise als bipolarer Transistorschalter oder als niederohmiger Transistorverstärker. Zur Ansteuerung kann das Ausgangsignal des Komparators 30 unmittelbar verwendet werden oder ein daraus gewonnenes, verstärktes Signal.
-
Zur Abgabe eines akustischen Signals kann wenigstens ein elektroakustischer Wandler 12 vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Lautsprechers und/oder eines Summers.
-
Nach dem Prinzip des Wagnerschen Hammers arbeitende Summer können mit einer Gleichspannung angesteuert werden; die entsprechende Ansteuerschaltung kann dann genauso aufgebaut sein wie bei einem optischen Signalgeber 11, also mit einem angesteuerten Schaltelement in dem Stromkreis zusammen mit dem Summer und einer Batterie oder einer sonstigen Versorgungsspannung 14.
-
Andere Summer wie auch Lautsprecher benötigen zu ihrer Aktivierung eine Wechselspannung. Um dies zu leisten, kann ein auf eine hörbare Frequenz eingestellter Oszillator 33 verwendet werden, dessen ggfs. In einem Transistor 34 verstärktes Signal bei Erkennung eines Funksignals von einem dann leitenden Transistor 35 zu einem Emitterwiderstand 36 durchgeschalten wird und dort einen Spannungsabfall in Form einer einem Spannungsmittelwert überlagerten Wchselspannung hervorruft. Diese Schwingung wird dann über einen Kondensator 37 gefiltert und an den elektroakustischen Wandler 12 weitergeleitet, der dadurch einen lauten Warnton erzeugt, um den Fahrer des betreffenden Kraftfahrzeugs 2 auf das Zweirad 7 und dessen Fahrer aufmerksam zu machen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Warnsystem
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Empfänger
- 4
- Sender
- 5
- Armaturenbrett
- 6
- Lenker
- 7
- Zweirad
- 8
- Gehäuse
- 9
- Betätigungselement
- 10
- Teil
- 11
- Leuchtmittel
- 12
- elektroakustischer Wandler
- 13
- Kontakt
- 14
- Versorgungsspannung
- 15
- Schaltkreis
- 16
- Transistor
- 17
- Kollektor
- 18
- Transistor
- 19
- Oszillator
- 20
- Emitterwiderstand
- 21
- Koppel-Schwingkreis
- 22
- erste Induktivität
- 23
- Sendeantenne
- 24
- zweite Induktivität
- 25
- Empfangsantenne
- 26
- abstimmbarer Schwingkreis
- 27
- Verstärker
- 28
- Gleichrichter
- 29
- Tiefpass
- 30
- Komparator
- 31
- Spannungsteiler
- 32
- Schaltungsmasse
- 33
- Oszillator
- 34
- Transistor
- 35
- Transistor
- 36
- Emitterwiderstand
- 37
- Kondensator
