DE1630112C - Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes im Innenraum von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes im Innenraum von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer isoliert angebrachten Deckenelektrode, einer an Masse liegenden Gegenelektrode, die durch mindestens eine Raumbegrenzungsfläche aus elektrisch leitfähigem Werkstoff, z. B. Bodenoder Sitzbelag, gebildet ist, und einer Gleich-Spannungsquelle, deren einer Pol mit der Deckenelektrode und deren anderer Pol mit Masse verbunden ist.

Die Erzeugung eines elektrischen Feldes im Innenraum von Fahrzeugen hat zum Ziel, den Eintritt von Ermüdungszuständen, die gewöhnlich mit einer gefährlichen Verlängerung der Reaktionszeiten verbunden sind, hinauszuschieben und hierdurch die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Überdies bewirkt eine Anlage zur Erzeugung eines solchen Feldes in gewissem Umfang auch eine Abscheidung von Verunreinigungen und Geruchsstoffen aus der Luft des Fahrgastraumes.

Vieljährige Erfahrungen mit ortsfesten Anlagen zur Erzeugung eines elektrischen Gleichfeldes in Wohnund Arbeitsräumen haben gezeigt, daß eine günstige C Wirkung auf den menschlichen Organismus erzielt wird, wenn Feldstärken bis zu 1500 V/m gewählt werden. Unter Berücksichtigung des Abstandes zwisehen den Feldelektroden, z. B. einer Deckenelektrode und einer Bodenelektrode, führt dies dazu, daß an der Gleichspannungsquelle mehrere tausend Volt zur Verfugung stehen müssen.

Es ist auch bereits bekannt, eine solche Anordnung bei einem Personenkraftwagen anzuwenden, bei dem das elektrische Feld zwischen der isolierten Deckenelektrode und der als Gegenelektrode wirkenden Karosserie des Fahrzeugs erzeugt wird. Die hohe Spannung wird mit Hilfe eines Geräts zur Verfügung gestellt, das den Gleichstrom der Niedervoltbatterie des Fahrzeugs zerhackt, transformiert und wieder gleichrichtet.

Es ist eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen worden, bei der mindestens eine Raumbegrenzungsfläche an ihrer Oberfläche unter allen Betriebsbedingungen eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die um mindestens eine Zehnerpotenz ((_ besser ist als diejenige der Raumluft. Hiermit soll verhindert werden, daß infolge eines Ionenstaues störende Feldverzerrungen auftreten. Auch in diesem Fall wurde mit hoher Gleichspannung gearbeitet.

Die hohe Gleichspannung macht in einem Fahrzeug jedoch erhebliche Schwierigkeiten. Es muß für einen Berührungsschutz Sorge getragen werden, wodurch insbesondere die nachträgliche Installierung in dem Fahrzeug erschwert wird. Das Gerät zur Erzeugung der hohen Gleichspannung verteuert die Anlage, nicht zuletzt wegen der zu verlegenden, isolierten Anschlußleitungen. Außerdem läßt sich die hohe Gleichspannung häufig nur mit einem Zerhacker erzeugen, so daß Oberwellen auftreten, die oftmals unerwünscht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die es ermöglicht, auf ein Hochspannungs-Erzeugungsgerät und eine Hochspannungsisolation zu verzichten, so daß eine billige und einfache Anordnung entsteht, die auch leicht nachträglich eingebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannungsquelle eine Klemmenspannung von nur 90 bis 150 V hat, und die leitfähige Raum-

begrenzungsfläche mit Bezug auf die Deckenelektrode so angeordnet ist, daß eine Person, deren Kopf sich annähend unter der Deckenelektrode befindet, mit der leitf ähigenRaumbegrenzungsfläche in Berührung steht.

Diese Anordnung hat zur Folge, daß der Körper der das Fahrzeug benutzenden Person ebenfalls mit Masse verbunden ist und somit selbst die Gegenelektrode zu der am anderen Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Deckenelektrode bildet. Da der Kopfabstand der Insassen von der Deckenelektrode in einem Fahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, sehr gering ist, genügt eine Spannung von 90 bis 150 V, um zwischen der Deckenelektrode und der das Fahrzeug benutzenden Person ein Gleichfeld in der gewünschten Stärke von beispielsweise 1500 V/m zu erzeugen. Die Leitfähigkeit des Menschen bzw. seiner Kleidungsstücke und auch die Leitfähigkeit der Oberfläche der Inneneinrichtungsteile braucht nicht sehr groß zu sein, da keine erheblichen Ströme fließen. Es genügt, wenn die Leitfähigkeit um eine oder mehrere Zehnerpotenzen besser ist als diejenige der Raumluft. Wegen der geringen Spannungen genügen relativ geringfügige Isolierungen. Der Körper des Fahrzeugbenutzers hat grundsätzlich Massepotential, so daß keine störenden statischen Aufladungen erfolgen können, wie sie infolge Reibung an in Fahrzeugen üblichen Kunststoffen häufig auftreten.

Wegen der geringen Spannung der Gleichspannungsquelle kann diese aus Batteriezellen zusammengesetzt sein. Man erhält dann die gewünschte Spannung ohne umständliche Transformierung und Wiedergleichrichtung. Außerdem ist die Spannung nicht durch Oberwellen gestört.

Eine außergewöhnliche Vereinfachung im Aufbau der Gesamtanlage wird erreicht, wenn die Gleichspannungsquelle mit der Deckenelektrode zu einer Baueinheit vereinigt ist. Man kommt dann mit sehr kurzen Verbindungsleitungen aus. Der eine Pol der Gleichspannungsquelle kann mit dem leitfähigen Belag der Deckenelektrode, der andere Pol mit einem dicht über der Elektrode befindlichen Teil der metallischen Fahrzeugaufbauten verbunden werden. Insbesondere kann die Verbindungsleitung zwischen Masse und zugehörigem Pol der Gleichspannungsquelle im Innern eines die Baueinheit haltenden Isolierträgers verlaufen.

Die Gleichspannungsquelle kann hierbei in eine Aussparung einer Trägerplatte der Deckenelektrode eingesetzt sein. Zweckmäßig ist es, in der Trägerplatte der Elektrode zur Aufnahme der Gleichspannungsquelle ein isolierendes Kunststoffgehäuse vorzusehen. An diesem Kunststoffgehäuse kann gleichzeitig ein Isolierträger zur Halterung der Baueinheit ausgebildet sein.

Eine besonders flache Bauform ergibt sich, wenn die Batteriezellen der Gleichspannungsquelle nebeneinander möglichst in einer Ebene angeordnet sind. Hierbei entsteht durch den Einbau der Gleichspannungsquelle in die Deckenelektrode kein zusätzlicher Bedarf an Bauhöhe, und es ergibt sich keine Beeinträchtigung des Fahrgastraumes. Des weiteren kann die Deckenelektrode streifenförmig ausgebildet und in der Längsmitte des Fahrzeugs zwischen den Sitzen angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Kopffreiheit überhaupt nicht beeinträchtigt.

Falls eine Regelbarkeit der Feldstärke angestrebt wird, kann unmittelbar am Kunststoffgehäuse in an sich bekannter Weise ein Stufenschalter zur Änderung der wirksamen Gleichspannung angebracht sein. Die mit Masse verbundene leitfähige Raumbegrenzungsfläche kann auch durch eine leitfähige Oberfläche des Lenkrades gebildet sein. Auf diese Weise ist der Fahrer des Fahrzeuges mit Massepotential verbunden.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Anordnung,

F i g. 2 im Längsschnitt und vergrößertem Maßstab die Anordnung der Gleichspannungsquelle in der Trägerplatte der Elektrode und

F i g. 3 einen Querschnitt durch den oberen Teil des Fahrgastraumes.

Unterhalb des Daches 1 eines Personenkraftwagens ist mit Hilfe von Isolierträgern 2 eine Deckenelektrode E angebracht. Sie wird mittels Isolierträgern 2 im Abstand vom Dach gehalten und besteht aus einer Trägerplatte 3 mit einem elektrisch leitenden Überzug zumindest an der Unterseite, gegebenenfalls aber auch an der Oberseite. Die Isolierträger 2 sind ihrerseits an Metallbügeln befestigt, die dicht am Fahrzeugdach 1 oder in geringem Abstand davon in Querrichtung verlaufen und zwischen die oberen Seitenholme 14 des Fahrzeugaufbaus eingreifen.

In der Trägerplatte 3 der Elektrode E ist eine Aussparung 6 vorgesehen, in welche ein aus isolierendem Werkstoff bestehendes Gehäuse 7 eingesetzt ist. In dieses Gehäuse wird eine Gleichspannungsquelle 8 eingelegt, deren Batteriezellen 15 nebeneinander in einer Ebene liegen, so daß sich eine außerordentlich geringe Bauhöhe ergibt. Der eine Pol der Gleichspannungsquelle 8 steht über einen Federkontakt 9 unmittelbar mit dem elektrisch leitenden Belag 4 der Elektrode E in Verbindung, während für den anderen Pol ein Kontakt 10 vorgesehen ist, der durch eine im Isolierträger 2 verlaufende Leitung 16 mit dem Bügel 5 verbunden ist. Gegebenenfalls kann der Pol über einen Stufenschalter 11 beliebiger Bauform an der Unterseite der Elektrode £ (Fig. 1) mit der Leitung 16 verbunden werden.

Wie F i g. 2 erkennen läßt, dient das Gehäuse 7 selbst als isolierender Träger für die Elektrode E.

Die Fahrzeugsitze 12 sind mit einem Belag 13, der Fahrzeugboden 17 ist mit einem Belag 18 versehen.

Die Oberfläche dieser Beläge besteht aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff und ist mit Masse elektrisch leitend verbunden. In gleicher Weise ist auch die Oberfläche des Lenkrades 14 elektrisch leitend und mit Masse verbunden.

Wie F i g. 3 zeigt, kann die Deckenelektrode E streifenförmig ausgebildet sein und sich nur im mittleren Bereich des Fahrzeugdaches 1 in Längsrichtung zwischen den Sitzen erstrecken, so daß die Kopffreiheit der Insassen nicht beeinträchtigt wird. Bei dieser Anordnung hat man in der Wahl des Höhenabstandes der Elektrode E vom eigentlichen Fahrzeugdach 1 eine größere Freiheit.

Die in Querrichtung verlaufenden Tragbügel 5 können, um verschiedenen Fahrzeugabmessungen Rechnung zu tragen, auszieh- und feststellbar ausgeführt werden.

Für den Fall, daß es erwünscht ist, den Luftraum des Fahrzeuges mit Ionen anzureichern, besteht die

Möglichkeit, eine beliebige Einrichtung zur Ionisierung, z. B. im Frischluftschacht des Fahrzeuges, vorzusehen. Es kann hierbei eine Vorrichtung Verwendung finden, die in an sich bekannter Weise durch Sprühentladung wirkt oder auch eine Leuchtstoffröhre aufweist, deren Hochspannung gegebenenfalls aus der Zündspule des Fahrzeuges entnommen werden kann.

Die Gleichspannungsquelle 8 ist in den Zeichnungen nur schematisch veranschaulicht worden. Die einzelnen Zellen 15 können in üblicher Weise untereinander verbunden sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche·

1. Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes im Innenraum von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer isoliert angebrachten Deckenelektrode, einer an Masse liegenden Gegenelektrode, die durch mindestens eine Raumbegrenzungsfläche aus elektrisch leitfähigem Werkstoff, z. B. Boden- oder Sitzbelag, gebildet ist, und einer Gleichspannungsquelle, deren einer Pol mit der Deckenelektrode und deren anderer Pol mit Masse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle (8) eine Klemmenspannung von nur 90 bis 150 V hat und die leitfähige Raumbegrenzungsfläche (13,14) mit Bezug auf die Deckenelektrode (E) so angeordnet ist, daß eine Person, deren Kopf sich annähernd unter der Deckenelektrode befindet, mit der leitfähigen Raumbegrenzungsfläche in Berührung steht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle (8) aus Batteriezellen (15) zusammengesetzt ist.

3. Anordnung nach Anspruch! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle (8) mit der Deckenelektrode (E) zu einer Baueinheit vereinigt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (16) zwischen Masse und zugehörigem Pol der Gleich-Spannungsquelle im Innern eines die Baueinheit haltenden Isolierträgers (2) verläuft.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleich-Spannungsquelle (8) in eine Aussparung (6) einer Trägerplatte (3) der Elektrode eingesetzt ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerplatte (3) der Elektrode zur Aufnahme der Gleich-Spannungsquelle (8) ein isolierendes Kunststoffgehäuse (7) vorgesehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Kunststoffgehäuse (7) ein Isolierträger (2) zur Halterung der Baueinheit ausgebildet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriezellen (15) der Gleichspannungsquelle (8) nebeneinander möglichst in einer Ebene angeordnet sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenelektrode (E) streifenförmig ausgebildet und in der Längsmitte des Fahrzeugs zwischen den Sitzen angeordnet ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Kunststoffgehäuse (7) in an sich bekannter Weise ein Stufenschalter (II) zur Änderung der wirksamen Gleichspannung angebracht ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche! bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Ruumbegrenzungsfläche durch eine leitfähige Oberfläche des Lenkrades (14) gebildet ist.