DE1239593B - Verfahren zum Anzeigen der Gefahr von Fahrzeugzusammenstoessen auf Autostrassen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIs

Deutsche KL: 74 d-6/14

Nummer: 1239 593

Aktenzeichen: St 21334IX d/74 d

Anmeldetag: 16. November 1963

Auslegetag: 27. April 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anzeigen der Gefahr von Fahrzeugzusammenstößen, insbesondere bei unsichtigem Wetter, auf Autostraßen bei Überholvorgängen und bei Gegenverkehr. Mit diesem Verfahren ist es möglich, daß in jedem Fahrzeug laufend die Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug und in der Nähe fahrenden Fahrzeugen gemessen werden kann, und es kann auf Grund einer Sichtanzeige die Gefahr eines Zusammenstoßes beurteilt werden. Zur Entfernungsmessung wird die verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer und akustischer Wellen herangezogen.

Es ist bekannt, die Entfernung von Fahrzeugen untereinander oder eines Fahrzeuges von einem sonstigen Ort dadurch zu bestimmen, daß von jenem Ort oder von einem der Fahrzeuge aus gleichzeitig elektromagnetische und akustische Wellen ausgesendet werden, und daß die Zeitdifferenz zwischen Empfang der elektromagnetischen und akustischen Wellen gemessen wird, etwa derart, daß beim Zeitpunkt des Empfanges der elektromagnetischen Wellen die Zeitmessung automatisch eingeleitet und beim Zeitpunkt des Empfanges der akustischen Wellen beendet wird. Es ist klar, daß bei einer solchen Aufgabe mit relativ kurzen Entfernungen die Laufzeit der elektromagnetischen Wellen gegenüber der der akustischen praktisch zu vernachlässigen ist.

Es ist auch bekannt, zur Sicherung von Fahrzeugen gegen den Anprall an Hindernisse in den Fahrzeugen ein auf dem Rückstrahlprinzip arbeitendes Entfernungsmeßgerät (Radargerät) einzubauen und bei Unterschreiten einer festgelegten Entfernung durch das Echosignal die Bremseinrichtung des Fahrzeuges automatisch zu betätigen. Dieses Verfahren ist jedoch so aufwendig, daß es für eine Massenproduktion, etwa zum Einbau in Kraftfahrzeuge, nicht in Frage kommt.

Es ist ferner bekannt, an einem Empfangsort, z. B. einem Schiff, die möglicherweise gleichzeitig wahrnehmbaren elektromagnetischen und akustischen Ausstrahlungen mehrerer Sendestellen unterscheiden und die Zuordnung von drahtlosen und akustischen Signalen jeweils erkennen zu können. Dabei ist die Organisation bei den Sendestellen so festgelegt, daß diese immer in gleichen Zeitabständen und in bestimmter Reihenfolge senden, wobei die Reihenfolge an sich beliebig sein kann. In der zugeordneten Empfangseinrichtung werden die in entsprechend kurzen Zeitabständen von der Sendestelle ausgesendeten drahtlosen Signale nach Art eines Taktzählers durch Vergleich mit den akustischen Signalen im Zeitpunkt ihres Auftretens zur Zeitmessung in der Empfangs-Verfahren zum Anzeigen der Gefahr von
Fahrzeugzusammenstößen auf Autostraßen und
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Anmelder:

Dr.-Ing. Fritz Steiner, Bregenz (Österreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,

Stuttgart 1, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Fritz Steiner, Bregenz (Österreich)

station herangezogen, wodurch die Entfernung Sendestation — Empfangsstation bestimmt werden kann.

Wegen der durch die verwendete Mechanik bedingten langen Arbeitsintervalle ist die Anordnung jedoch, selbst wenn man nur eine einzige Sendestation annimmt und die eigentliche Aufgabe, nämlich die der Unterscheidung von Sendestationen und die der Zuordnung von drahtlosen und akustischen Signalen, außer acht läßt, nur für sehr langsam bewegliche Fahrzeuge geeignet.

Wenn man jedoch die anderen bekannten Verfahren auf eine große Anzahl von gleichzeitig betriebsbereiten Fahrzeugen anwenden wollte, ist es praktisch unmöglich, die von jedem der Fahrzeuge ausgesendeten Impulse in einem anderen, z. B. dem eigenen Fahrzeug, zu unterscheiden, geschweige denn die Entfernung zwischen dem eigenen und einem oder mehreren anderen Fahrzeugen zu messen, um die Gefahr eines etwa drohenden Zusammenstoßes beurteilen zu können. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, um eine Entfernungsmessung auf Landstraßen und Autobahnen vornehmen zu können, eine zentrale Steuerung der Ultraschallsender aller Fahrzeuge erforderlich ist, d. h., daß von allen Fahrzeugen im gleichen Zeitpunkt Ultraschallimpulse ausgesendet werden müssen.

Auf diesen Stand der Technik baut die Erfindung auf. Sie bezieht sich also auf ein Verfahren zum Anzeigen der Gefahr von Fahrzeugzusammenstößen auf Autostraßen auf der Grundlage einer laufenden Messung und Anzeige der Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug und den vor oder hinter diesem befindlichen, entgegenkommenden oder überholenden Fahrzeugen nach dem Prinzip der Messung des Laufzeit-

709 577/103

Claims (1)

1. 3 4

   Unterschiedes zwischen elektromagnetischen und aku- ten, durch Differentiation aus der Hinterflanke des

   stischen Wellen. demodulierten Hochfrequenzimpulses abgeleiteten

   Erfindungsgemäß werden von einem stationären Steuerimpuls, der auch die Ultraschallsender 3 und 4

   Hochfrequenzsender Impulse ausgesendet, die in je- anstößt, geschlossen, so daß die Schwingungen des

   dem Fahrzeug mittels einer Empfangseinrichtung 5 Generators 9 für die Zeiteinheiten die Schalter 7 und 8

   empfangen werden; durch die empfangenen Impulse passieren und in die Zählketten 5 und 6 gelangen kön-

   werden einerseits ein oder mehrere, in die einzelnen nen. Die bistabilen elektronischen Schalter 7 und 8

   Fahrzeuge eingebaute Ultraschallsender im gleichen werden durch die mittels der Ultraschallmikrophone

   Zeitpunkt zur Aussendung von Ultraschallimpulsen 12 bzw. 13 aufgenommenen und gegebenenfalls in den

   angeregt, andererseits wird in bekannter Weise in je- io Verstärkeranordnungen 10 bzw. 11 verstärkten Im-

   dem Fahrzeug im gleichen Zeitpunkt eine Zeitmes- pulse wieder geöffnet. Die Anzahl der durch die

   sung eingeleitet; die von den einzelnen Fahrzeugen Zählketten 5 und 6 hindurchgegangenen Zeiteinhei-

   ausgesendeten Ultraschallimpulse werden dann in den ten, die der Entfernung proportional sind, werden

   in der Nähe befindlichen Fahrzeugen empfangen, und entsprechend ihrer Menge durch das Aufleuchten ent-

   es wird schließlich die Zeitmessung in jedem· Fahr- 15 sprechender Lämpchen in den Anzeigeeinrichtungen

   zeug durch die empfangenen Ultraschallimpulse in 14 bzw. 15 angezeigt,

   bekannter Weise beendet. Um sowohl die vorausfahrenden als auch die hinten

   In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Gerät fahrenden etwa zum Überholen ansetzenden Kraftzur Zeitmessung eine an sich bekannte elektronische fahrzeuge aufnehmen zu können, sind in jedem Kraft-Zählkettenschaltung mit nachgeschaltetem, stufen- 20 fahrzeug ein nach vorn und ein nach hinten gerichweise anzeigendem Sichtanzeigegerät. teter Ultraschallsender 3 bzw. 4 mit zugeordnetem

   Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht, Ultraschallstrahler 3 α bzw. 4 α angebracht, die Ultradaß eine beliebig große Anzahl von derartigen, in schallwellen unterschiedlicher Frequenz, beispiels-Fahrzeuge eingebauten Apparaturen praktisch stö- weise 30 und 50 kHz, ausstrahlen. Dementsprechend rungsfrei gleichzeitig nebeneinander arbeiten können. 25 sind in jedem Kraftfahrzeug vorn und hinten Ultra-Die Erfindung wird nun an Hand von Figuren schallmikrophone 12 bzw. 13, die vorzugsweise eine näher erläutert, von denen Richtcharakteristik haben, und gegebenenfalls Ver-

   F i g. 1 ein Schema der Anlage mit verschiedenen stärker 10 bzw. 11 montiert, von denen das nach vorn

   Fahrzeugen auf einer Autobahn zeigt; in gerichtete die nach hinten abgestrahlten Ultraschall-

   F i g. 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der 3° wellen (50 kHz) des vorn fahrenden Kraftfahrzeuges,

   in den Fahrzeugen eingebauten Anlage als Block- und das nach hinten gerichtete die nach vorn ab-

   schaltbild gezeichnet. gestrahlten Ultraschallwellen (30 kHz) des hinten fah-

   Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Von renden Kraftfahrzeuges empfängt. Die in den Ultra-

   einem stationären Hochfrequenzsender oder von meh- schallmikrophonen 12 und 13 erzeugten Strom-

   reren Hochfrequenzsendern (S; Fig. 1), die z.B. in 35 impulse, die je nach Abstand der Kraftfahrzeuge ent-

   die Notruf-Telefonsäulen auf den Autobahnen ein- sprechend verzögert gegenüber dem Steuerimpuls für

   gebaut sein können und dann aus kleinen, von einer die Zählketten und die Ultraschallsender 3 und 4 ein-

   Zentrale über die vorhandenen Telefonleitungen syn- treffen, öffnen wieder die durch die Steuerimpulse ge-

   chron gesteuerten Transistorsendern bestehen können, schlossenen Schalter 7 und 8. Die aus den Zählketten

   wird in bestimmten Zeitabständen, beispielsweise alle 40 kommenden Impulse steuern entsprechend ihrer An-

   1 bis 5 Sekunden, ein Hechfrequenzimpuls ausgesen- zahl eine Reihe von Indikatoren, z. B. Glimm- oder

   det. Dieser wird in jedem der mit der Apparatur aus- Glühlampen in den Anzeigeeinrichtungen 14 bzw. 15

   gerüsteten Kraftfahrzeuge praktisch zur gleichen Zeit für die Entfernung.

   empfangen. Das Empfangsgerät kann sehr einfach sein, Die Anzeigeeinrichtungen 14 und 15 zeigen so beispielsweise ein Diodenempfänger (1; Fig. 2) mit 45 stufenweise die Entfernung der vor bzw. hinter dem anschließender Niederfrequenzverstärkung. Aus der eigenen Fahrzeug befindlichen Kraftfahrzeuge an.
   Vorder- und Hinterflanke des Ausgangsimpulses des Die auf der Gegenfahrbahn entgegenkommenden Empfängers wird mittels Differentiationsgliedern (2; Kraftfahrzeuge werden mit der in F i g. 2 dargestellten F i g. 2) je ein Steuerimpuls abgeleitet; der erste be- Einrichtung nicht angezeigt, weil das am Kraftfahrwirkt das Rückstellen von zwei Zählketten (5, 6; 50 zeug vorn angebrachte Ultraschallmikrophon nur die Fig. 2), der zweite, um eine gewisse kurze Zeit gegen- nach hinten abgestrahlten Ultraschallimpulse von über dem ersten verzögerte, leitet die Aussendung 50 kHz aufnehmen kann, und nicht die nach vorn abeines Ultraschallimpulses in jedem Kraftfahrzeug ein gestrahlten Impulse der Frequenz 30 kHz.
   und bewirkt das Schließen von bistabilen elektroni- Wenn ein bestimmtes Fahrzeug anstatt des Straßenschen Schaltern 7, 8 in einer Zählkettenschaltung. 55 Verkehrs hinter ihm den Gegenverkehr aufnehmen Zählketten und Ultraschallsender sind von bekannter will, z. B. auf Landstraßen, so kann ein weiteres Ultra-Bauart, schallmikrophon vorn am Fahrzeug montiert sein, das

   Die in F i g. 2 dargestellte Zählkettenschaltung be- mittels eines Umschalters an den betreffenden Empsteht aus den eigentlichen Zählketten 5 und 6 mit fänger (für 30 kHz) anstatt des am Heck montierten nachgeschalteten Sichtanzeigegeräten 14 und 15, die 60 Mikrophons angeschaltet wird,
   mit die verschiedenen Entfernungen anzeigenden .
   Glüh- oder Glimmlämpchen, zweckmäßigerweise von Fatentansprucne:
   unterschiedlicher Farbe, bestückt sind, wodurch eine 1. Verfahren zum Anzeigen der Gefahr von sinnfällige Anzeige ermöglicht wird. Die Zählketten 5 Fahrzeugzusammenstößen auf Autostraßen auf und 6 sind über bistabile elektronische Schalter 7 65 der Grundlage einer laufenden Messung und An- bzw. 8 mit einem Schwingungsgenerator 9 für die Er- zeige der Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeugung von Zeiteinheiten verbunden. Die bistabilen zeug und den vor oder hinter diesem befindlichen, elektronischen Schalter 7 und 8 werden von dem zwei- entgegenkommenden oder überholenden Fahr-

   zeugen nach dem Prinzip der Messung des Laufzeitunterschiedes zwischen elektromagnetischen und akustischen Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß von einem stationären Hochfrequenzsender Impulse ausgesendet werden, die in jedem Fahrzeug mittels einer Empfangseinrichtung empfangen werden, daß durch die empfangenen Impulse einerseits ein oder mehrere, in die einzelnen Fahrzeuge eingebaute Ultraschallsender im gleichen Zeitpunkt zur Aussendung von Ultraschallimpulsen angeregt werden, andererseits in bekannter Weise in jedem Fahrzeug im gleichen Zeitpunkt eine Zeitmessung eingeleitet wird, daß die von den einzelnen Fahrzeugen ausgesendeten Ultraschallimpulse in den in der Nähe befindliehen Fahrzeugen empfangen (12, 13; Fig. 2) werden, und daß die Zeitmessung in jedem Fahrzeug durch die empfangenen Ultraschallimpulse in bekannter Weise beendet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gerät zur Zeitmessung eine an sich bekannte Zählkettenschaltung mit nachgeschaltetem Sichtanzeigegerät (14, 15; Fig. 2) verwendet wird, bei der die Zählketten (5, 6; F i g. 2) über bistabile elektronische Schalter (7,8) mit einem Schwingungsgenerator (9) für Zeiteinheiten verbunden werden, daß die bistabilen elektronischen Schalter (7, 8) durch von den empfangenen Hochfrequenzimpulsen abgeleitete Steuerimpulse geschlossen und durch die empfangenen Ultraschallimpulse (12,13), gegebenenfalls nach Verstärkung (10,11), wieder geöffnet werden und daß die jeweils gezählten Zeiteinheiten, und somit die Entfernung, mittels des Sichtanzeigegerätes (14, 15) stufenweise angezeigt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernungsanzeige ein Sichtanzeigegerät mit verschiedenfarbigen Anzeigeorganen für die verschiedenen Entfernungen verwendet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der empfangene Hochfrequenzimpuls demoduliert (1, Fig. 2) wird, daß aus der Vorderflanke des demodulierten Impulses durch Differentiation ein erster Steuerimpuls abgeleitet wird, der zur Rückstellung der Zählketten (5, 6) dient, und daß aus der Hinterflanke des demodulierten Impulses durch Differentiation ein zweiter Steuerimpuls abgeleitet wird, durch den einerseits die Ultraschallsender angestoßen, andererseits die bistabilen elektronischen Schalter (7, 8) geschlossen werden.

   5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Verkehrs vor und hinter dem eigenen Fahrzeug an jedem Fahrzeug vorn und hinten je ein Ultraschallsender (3, 4; Fig. 2) mit unterschiedlichen Sendefrequenzen (Z₁, /.,) und entsprechende Ultraschallempfänger (12,19) angebracht sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 427 216, 887463,
   608;

   USA.-Patentschrift Nr. 2 910 665.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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