DE1655546A1 - Verzoegerungs-Warnsystem - Google Patents
Verzoegerungs-WarnsystemInfo
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- DE1655546A1 DE1655546A1 DE19661655546 DE1655546A DE1655546A1 DE 1655546 A1 DE1655546 A1 DE 1655546A1 DE 19661655546 DE19661655546 DE 19661655546 DE 1655546 A DE1655546 A DE 1655546A DE 1655546 A1 DE1655546 A1 DE 1655546A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
- B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
- B60Q1/44—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating braking action or preparation for braking, e.g. by detection of the foot approaching the brake pedal
- B60Q1/441—Electric switches operable by the driver's pedals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Description
Verzögerungs-Warnsystera.
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der USA-Patentanmeldung
Nr. 464.699 vom 17. Juni 1965 in Anspruch genommen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verzögerungs-Warnsystem,
das Insbesondere bei Motorfahrzeugen dazu geeignet ist, einen
nachfolgenden Kraftfahrer darauf aufmerksam zu machen, dass ein vor ihm fahrendes Fahrzeug seine Fahrt verzögert, und ihm zugleich das Jeweilige Ausmass der Verzögerung anzuzeigen.
Zweck der Erfindung ist es also, ein verbessertes Ver-
»Ögerungs-Warnsystem zu schaffen, insbesondere ein Blinklichteyetem, welches Jeweils positiv nicht nur das Vorhandensein,
sondern auch das Ausmass der Verzögerung ohne Rücksicht auf
die Fahrgeschwindigkeit anzeigt.
Bei dem neuen Verzögerungs-Warnlichtsystem soll ausser-
dem die Blinkgeechwindigkeit und/oder der Verlauf des Arbeitszyklus eine Funktion des Ausmasses der Jeweiligen Verzögerung
•ein.
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Durch die Erfindung lässt sich ein Bremswarnlicht erzeugen, bei dem die Bremslichter auch je nach Abschätzung
der Verkehrssituation durch den Fahrer zum Aufleuchten gebracht werden können, d.h. derjenigen Situation, die den
Fahrer veranlasst hat, seine Bremsen zu betätigen, ohne Rücksicht auf die Neigung der Fahrbahn, den Zustand des
Strassenbelags oder den Zustand der Bremsen.
Ferner wird es durch die Erfindung möglich, das Ausmass
der Verzögerung durch ein Blinklicht anzuzeigen, dessen Blinkgeschwindigkeit etwa nach einer Exponentialfunktion
mit dem Ausmass der Verzögerung zunimmt, um das bei zunehmender
Blinkfrequenz abnehmende Reaktionsvermögen des Auges (neural response) zu kompensieren, und bei dem die Einschaltzelt des
Lichtes pro Arbeltszyklus als Funktion der jeweiligen Ver
zögerung kleiner wird und dadurch verursacht, dass das Warnsystem eine doppelte Funktion erhält, insofern, als
nicht nur die Blinkgeschwindigkeit, sondern auch die Einschaltzelt pro Arbeitszyklus die Warnung vermittelt.
Auch soll sich das Verzögerungs-Warnsystem nach der Erfindung zur Anwendung bei den verschiedenartigsten Fahr- ;
zeugen eignen, d.h. für Lastkraftwagen, Omnibusse, Personenfahrzeuge, Motorräder» und zwar unabhängig von der Art des j
Bremssystems, sei es, dass dieses ein mechanisch]; pneumatisch
oder hydraulisch wirkendes ist. . . ...,".-.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Warnsyetem der eingangs genannten Art und besteht darin, dass ein mit einer
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steuerbaren Sehaltgeschwindigkeit arbeitender Schaltstromkreis
zur Betätigung der überwachungseinrichtung dient, um ein Blinken des Lichts mit der Schaltgeschwindigkeit zu verursachen,
dass dieser SchaltStromkreis ein frequenzbestimmendes Impedanzglied
enthält, das zum Steuern der Schaltgeschwindigkeit dient, und dass eine Einrichtung zum Steuern dieser Impedanz derart
vorgesehen ist, dass sie sich entsprechend der Verzögerung
verändert.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen
beispielsweise näher edäutert.
Fig. 1 ist das Sehaltschema eines Ausführungsbeispiels
des durch die Erfindung vorgeschlagenen Systems. •Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsmöglichkeit
eines bei Fig. 1 verwendeten Druckwandlers.
Fig. 3' ist eine schematische Darstellung einer anderen Art des Wandlers.
Fig. 3' ist eine schematische Darstellung einer anderen Art des Wandlers.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung noch einer
anderen Ausführung?form des Wandlers für den
Gebrauch bei der Anordnungnach Fig. 1, Fig. 5 ist ein Schaltschema der bei Fig. 1 angewendeten
Blinksteuerung»
Fig. 6 ist eine schfmftische Darstellung einer anderen
Fig. 6 ist eine schfmftische Darstellung einer anderen
Ausführung des neuen Brfmswarnllehtsystems«
Fig, 7 zeigt die schematische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsforffi des Yerfögerungs-Warnsystems,
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™ T **
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des bei dem
System von Fig. 7 verwendeten Beschleunigungsmessers
.
Fig. 9 veranschaulicht die bevorzugte Beziehung zwischen Verzögerung und Blinkgeschwindigkeit.
Fig. 9 veranschaulicht die bevorzugte Beziehung zwischen Verzögerung und Blinkgeschwindigkeit.
Fig. 10 zeigt die Frequenz der Nervenentladung beim Sehnerv,
d.h. das Reaktionsvermögen des Auges in Impulsen pro Sekunde und in Abhängigkeit von der
Geschwindigkeit der Lichtintensitätsänderung.
Fig. 11 veranschaulicht die bevorzugte Beziehung zwischen der Beschleunigung in g und der Gesamtzeit des
elektrischen Stromdurchgangs durch den Leuchtfäden pro Arbeitszyklus in Sekunden.
Fig. 12 zeigt die Frequenz der Nervenentladung, d.h. des Reaktionsvermögens des Auges in Impulsen pro
Sekunde, in Beziehung gesetzt zu der Stimulationsintensität.
Fig. 13 zeigt die Ansprechfrequenz der Nervenentladung
Fig. 13 zeigt die Ansprechfrequenz der Nervenentladung
bzw. das Reaktionsvermögen des Auges in Impulsen pro Sekunde für eine Sehnervzelle als Funktion
der Zeit und bei Stimulierung durch ein aufleuchtendes
Licht einer beliebigen Intensität. Es ist festgestellt worden, dass für die bestmögliche
visuelle Wahrnehmung durch das menschliche Auge ein-relativ
enger Blinklichtfrequenzbereich in Betracht kommt. Bei besonders
niedrigen Blinkfrequenzen lässt es der lange Intervall zwischen
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den Blinkvorgängen zu, dass die in Impulsen pro Sekunde gemessenen
Nervenansprechvorgänge oder Reaktionen des Auges auf den normalen Ausgangswert zurückkehren, bevor der nächste
Blinkvorgang wahrgenommen wird; das Gehirn hat dann die
Möglichkeit, die einzelnen Impulse voneinander zu unterscheiden. Wird die Blinkfrequenz immer mehr bis über ein
bestimmtes Mass hinaus erhöht, so leuchtet scJiliesslich
der nachfolgende Blinkvorgang auf _, bevor der Erirangszustanä
des Ttfervs auf den Normalwert zurückgekehrt ist5 dann verliert
das Signal, das zum Gehirn gelangt 3 seine Entsprechung zum
Blinkvorgang; das Blinklicht miwä geht in ein Intermittierendes
Plackern und schllesslieh in ein konstant erscheinendes Licht
über. Die kritische Frequenz des Flackerns, oberhalb deren das Signal für das Auge aufhört, der Blinkgeschwindigkeit zu
entsprechen, schwankt bei verschiedenen Personen individuell mit der Länge der jeweiligen Ausschaltpause des Blinklichts
und mit dem Logarithmus der Intensität der Lichtquelle; sie hängt also auch ab von dem Trennabstand zwischen Licht und
Beobachter. Jedoch kann gesagt werden, dass eine im Durchschnitt noch wahrnehmbare maximale Flackergeschwindigkeit bei relativ
langen Ausschaltpausen und einer festgelegten Intensität etwa 25 Hz beträgt. Manche Personen haben schon Schwierigkelten
bei 20 Hz, und wenige können noch mehr als 30 Hz deutlich
wahrnehmen.
Es wurde Jedoch gefunden, dass, wenn ein normaler Bremslicht-Leuchtfaden ein- und auegeschaltet wird (statt etwa
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Birne und Reflektor zu drehen), die thermische Verzögerung des Leuchtfadens der ausschlaggebende Faktor für die höchst- *
zulässige Blinkfrequenz ist* Das ist deswegen der Fall, weil
das Reaktionsvermögen des Auges schneller ist als das des Fadens. Die höchstzulässige Blinkfrequenz wurde empirisch
zur näherungsweisen Fixierung der bestmöglichen visuellen ^ Auflösung oder Genauigkeit ermittelt mit 7,64 Blinkvorgängen
pro Sekunde bei einem Arbeitszyklus von 50#iger Ein- und
50%iger Ausschaltdauer. Kürzere Einschaltzeiten haben eine ungenügende
Aufheizung des Leuchtfadens zur Folge, so dass dieser nicht seine grösstmögliche Helligkeit erreicht.
Vorzugsweise soll daher die Blinkgeschwindigkeit nur von
etwa 1 Blinkvorgang bis etwa 7,64 Blinkvorgängen pro Sekunde mit 50#iger Ausschaltdauer bei hohen Frequenzen verändert werden.
Eine zu niedrige Blinkgeschwindigkeit würde nicht nur den Zweck verfehlen, einem nachfolgenden Kraftfahrer eine Warnung mittels
w des Blinktaktes zu vermitteln, sondern die Helligkeitsänderungen
wären auch nur schwer wahrnehmbar. Ein Blinkvorgang pro Sekunde
wurde empirisch als optimale Frequenz zur Schaffung einer Blinktaktwarnung für den Kraftfahrer festgestellt. Eine
Einschaltdauer von 50? des Arbeitszyklus bei der niedrigen
Frequenz gestattet das in Fig. 11 dargestellte stufenweise
Ansprechen. Somit übermittelt Jeder Arbeitszyklus die erforderliche Information, worauf sie bei den folgenden Zyklen
mit einer Frequenz, die der Verzögerung des Fährzeugs entspricht,
wiederholt wird. Die Warnung wird also auf zwei Wegen übermittelt;
einmal durch den Betrag der Einschaltzeit pro Überwachungszyklus und ausserdera durch die Wiederholgeschwindigkeit
oder Frequenz der Blinkvorgänge.
Fig» 10 veranschaulicht die angenommene Beziehung zwischen
der Frequenz von Nerventladungen einer einzelnen Nervenzelle im Sehnerv bzw. der Sehnervreaktion in Impulsen pro
Sekunde und dem Ausmass oder der Geschwindigkeit (rate) der
Lichtintensität. Wenn die Änderung der Lichtintensität schneller
erfolgt j nähert sich das Ansprechen oder die Empfindlichkeit
des Nervs in Impulsen pro Sekunde einem konstanten Grenzwert.
Die Lichtintensität soll sich mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit
ändern. Der Strom durch den Leuchtfaden soll also vorzugsweise die- Form einer Rahteckwelle haben.
Flg. 12 zeigt die angenommene Beziehung zwischen der
Frequenz der Nervenentladung bzw. Reaktion im Sehnverv in
Impulsen pro Sekunde bezogen auf die Stärke der Stimulation in der visuellen Aufnahmeorganzelle. Es ist zu beachten, dass
diese Beziehung nicht linear, sondern nach einer Exponentialkurve
verläuft. Der Frequenz-Augenblickswert der.Erregung des Nervs
entspricht der Wahrnehmung von Gefahr bei einem Lebewesen.
Die Stärke der Stimulation entspricht der algebraischen Summe
der Lichtintensität plus dem Ausmass oder der Geschwindigkeit
(rate) der LichtintensltätsändeTung, wie in Fig. 13 dargestellt,,
welche die Änderungen der Sehnerventladungsfrequenz für incrementelle und decrementelle Stimulationen veranschaulicht
..■: einen dem Licht angepassten, sich stetig entladenden
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— ο —
StimulationsVorgang, wobei das einzelne Sehnervpräparat durch
einen incrementeilen Zweisekunden-Blinkvorgang (a) oder durch
ein Zweisekunden-Decrement (b) stimuliert wird. Die unteren Linien in jeder Hälfte der Fig. geben Einsatz und Ende der
Stimulation an. Die vollausgezogenen Linien wurden aufgrund von Beobachtungen der Frequenzänderung des Ansprechens beim
Aufwärtsschritt der Stimulationen eingetragen j die unterbrochenen
Linien sind Spiegelbilder der vollausgezogenen Linien. Damit das Lebewesen eine linear zunehmende Gefahr- Wahrnehmung
erhält, d.h. hier eine linear stärker werdende Wahrnehmung der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs,
soll die Beziehung zwischen der Blinklichtfrequenz und der Verzögerung so, wie in Fig. 9 angegeben, verlaufen. Ein
ähnlicher Grund spricht für die Beziehung zwischen Gesamteinschaltzeit
pro Arbeitszyklus und Verzögerung, wie in Fig. gezeigt. ■
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird dafür gesorgt, dass die Blinkgeschwindigkeit nach einer Exponentialfunktion bei erhöhter Verzögerung zunimmt, um
die Abnahme des nervlichen Reaktionsvermögens zu kompensieren. Im Ergebnis steht die Wahrnehmung in einer linearen Beziehung
zur Verzögerung. Die vorstehend beschriebenen Beziehungen
sind im folgenden aufgezeigt: °
Eine der Fig. 9 weitgehend angenäherte Leistungsfunktion
ist gegeben durch .-."■' .
064T
■ gOf = A (S-S0)
wobei S die Stärke der Stimulation und proportional der
Blinkfrequenz des Fadens ist; g ist die Verzögerung.
Ot und A sind Konstanten. S ist die Mindestblinkgeschwindigkeit.
der Blinkvorgänge pro Sekunde.
Eine Leistungsfunktion, die der Darstellung in Fig. 12
angenähert ist, lautet:
pOC s β (S-S0)
worin P die Gefahrwahrnehmung und proportional der Frequenz
der Nervenentladung des Sehnervs in Impulsen pro Sekunde ist;
β ist eine Konstante. Bei Auflösung der Gleichung für P als
Funktion von g ergibt sich:
A
A
Dies bedeutet, dass die Gefahrwahrnehmung eine lineare
Funktion der Verzögerung ist, womit das erwünschte Resultat erreicht ist.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Verzögerungs-Warnsystems
in Verbindung mit einem typischen hydraulischen Bremshauptzyllnder eines Motorfahrzeugs, der mit
10 bezeichnet ist, dargestellt. In den Hauptzylinder 10 ist die
hydraulische Bremsleitung angeschlossen, sie erstreckt sich
über die Kupplung 12 bis zu den einzelnen Radsylindern über
die hydraulische Leitung 13« Ferner 1st an die Kupplung 12
In der hydraulischen Leitung ein hydraulischer Schalter I2I
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üblicher Art eingesetzt. Der hydraulische Schalter 1*1 ist ein
solcher, der durch den Druck in der hydraulischen Leitung geschlossen wird. Solche Schalter sind in zweiphasigen Bremslichtsystemen,
wie sie bis heute in Gebrauch sind, allgemein üblich. Der Schalter 14 kann auch ein rein mechanischer Schalter
sein, der durch Bewegung des Bremspedals betätigt wird, wie es bei vielen Fahrzeugen der Fall ist.
Ferner ist in der hydraulischen Leitung an den Leitungsabschnitt 15 ein hydraulischer Druckwandler 16 angeschlossen.
Dieser Wandler 16 ist ein solcher, der eine veränderliche Impedanz erzeugt, wenn der Druck in der Leitung 15 sich ändert,
zum Unterschied von der durch den hydraulischen Schalter lh
hervorgerufenen Aus-Ein-Änderung. Der Wandler 16 ist über die elektrischen Leitungen 18 und 19 direkt an eine Blinkereinheit 17 angeschlossen. Das System wird durch die Batterie
mit elektrischer Energie gespeist; es kann dies die Fahrzeugbatterie sein. Der Bremslichtschalter14 ist über die Leitung
21 mit der negativen Klemme der Batterie 20 verbunden. Der andere Pol des Schalters Ik ist über die Leitung 22 mit
den Bremslampen 23 und 21I verbunden. Die Lampen 23 und 2*\
sind auf der anderen Seite durch die Leitung 25 an die Blinkereinheit 17 angeschlossen. Die Blinkereinheit ist bei 26
geerdet. Auf diese Weise wird der Stromkreis zur positiven Klemme der Batterie 20 vervollständigt.
Durch Niederdrücken des Bremspedals 27 wird Druck in dem
Hauptzylinder 10 erzeugt, der wiederum den Bremsschalter lH
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schliesst. Dadurch wird die Blinkereinheit 1-7 über die Leitung
28 mit der negativen Klemme der Batterie 20 verbunden, und die Lampen werden, wie nachstehend näher beschrieben, zum
Blinken gebracht. Bei jedem Ausmass der Betätigung des Bremspedals
27 blinken die Bremsleuchten und der Wandler 16 verursacht solche Änderungen in der Blinkereinheit 17, dass die
Blinkgeschwindigkeit verändert wird. ^j
Wahlweise kann ein mit 29 bezeichneter Hilfsparkschalter
vorgesehen sein, der aus zwei Schalterelementen besteht. Der Schalter 30 dient zur überbrückung des Wandlers 16, um so die
Impedanz wirksam herabzusetzen, die andernfalls durch den Wandler 16 zu dem Kreis der Blinkereinheit hinzugefügt würde,
so dass die durch die Einheit 17 erzeugte Blinkgeschwindigkeit auf ihr Grösstmass gebracht wird. Der Schalter 31 dient zur
überbrückung des Bremslichtschalters I1J, so dass das Bremspedal
nicht betätigt zu werden braucht. Durch Schliessen beider Schalter 30 und 31, die gegebenenfalls zu einem zweipoligen
Schalter verbunden sein können, blinken also die Bremslichter 23 und 2h mit ihrer grösstmöglichen Geschwindigkeit ohne
Rücksicht auf die Stellung des Wandlers 16 oder den Zustand des hydraulischen Druckmittels in dem Bremssystem. Ein solches
Hilfsbremssystem kann auch von Nutzen sein, im Falle des Verlustes von hydraulischem Druckmittel, bei welchem der
Fahrer sich auf ein wahlweises mechanisches System verlassen
können muss.
BAD ORIGfNAt
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Pig. 2, 3 und 4 erläutern verschiedene Möglichkeiten
für bei der Wandlereinheit 16 verwendbare hydraulische Druckwandler. Fig. 2 zeigt die Anwendung einer Bourdon-Röhre,
an welche ein Dehnungsmesser 33 nach dem Widerstandsprinzip angebracht ist. Dar Dehnungsmesser 33 ist als einer der Arme
einer mit 34 bezeichneten Widerstandsbrückenschaltung angeordnet.
Die Impedanz Z dieser Anordnung tritt dann an den Leitungen 18, 19 auf, die in Pig. I angegeben sind.
Als wahlweise Ausführungsform ist in Fig. 3 ein Kohle- druckwiderstand
dargestellt. Beispielsweise ist Kohle 35 oder Graphitpulver in einem Zylinder 36 enthalten, dessen Kolben
durch das Druckmittel in der hydraulischen Leitung 15 betätigbar ist. An den entgegengesetzten Enden der Kohlesäule 35sind elektrische Anschlüsse 38 und 39 hergestellt. Durch Zunahme des hydraulischen
Druckes in der Leitung 15 wird der Kolben 37 in den Zylinder 36 gedrückt und übt seinerseits einen Druck auf das
Graphit oder die Kohle 35 aus, so dass deren elektrischer Widerstand verkleinert wird. Diese Änderung des Widerstandes
als Funktion des hydraulischen Druckes tritt dann als Änderung
der Impedanz ΖΛ an den Klemmen in Erscheinung.
~o
Fig. 4 zeigt noch eine andere Ausführungsform des Druckwandlers.
Die hydraulische Leitung 15 ist hler an einen Druckzylinder
40 angeschlossen. In diesem befindet sich ein Kolben 41 mit Kolbendichtung 4la, Druckfeder 42 und Kolbenstange 43.
An die Kolbenstange 43 ist ein Schwenkarm 44 angelenkt, dessen
Drehpunkt sich bei 43 befindet und der mit einem Zahnradsegment
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' BAD ORIGINAL
46 auf der gegenüberliegenden Seite versehen ist. Dieses Zahnradsegment steht im Eingriff mit einem Ritzel 47, das auf der
Welle 48 eines Potentiometers 49 befestigt ist. Die Klemmen 50,
51 oder das Potentiometer 49 bilden die Verbindungen, an welchen die Leiter 18, 19 angebracht sind, um die mit ZQ bezeichnete
veränderliche Impedanz zu erhalten. Bei einer Zunahme des hydraulischen Druckes in der Leitung 15 wird der Kolben 41
entgegen der Kraft der Feder 42 nach rechts bewegt, wodurch
der Arm 44 im Uhrzeigerdrehsinn geschwenkt wird. Das Ritzel
47 dreht sich also entgegengesetzt dem Uhrzeigerdrehsinn und
bewegt dadurch im gleichen Sinne den Abgreifer 52 des Potentiometers 49 über einige von dessen Windungen, wodurch die
Impedanz an den Klemmen 50 und 51 verkleinert wird. Der Erfolg einer Zunahme des Druckes in der Leitung 45 ist daher eine Abnähme der Impedanz ZQ.
In Flg. 5 1st ein Ausfütarungsbeispiel einer Blinkereinheit
gegeben und die Auswirkung einer Änderung von ZQ erläutert.
Bei dieser Blinkereinheit ist der Wandler an die Klemmen 53 und 54 angeschlossen. Wird der Schalter 14 infolge eines Bremsdruckes geschlossen, so gelangt eine negative Spannung an die
Leitung 28 und den RC-Ladekreis, der aus dem Widerstand 55 der Impedanz Z aus dem Wandler 16 und dem Widerstand 56
in Verbindung mit dem Kondensator 57 besteht. Die negative
Spannung wird ausserdem an den Kollektor 59c des Transistors
59 über den Vorbelastungswiderstand 58 gelegt. Die Basis 59b
des Transistors 59 1st mit dem Widerstand 56 und dem Kondensator 57 verbunden, der wiederum mit Erde verbunden 1st.
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Der Emitter 59e liegt über die Relaispule 60 an Erde. Infolge
des Stroms durch die Widerstände 55, 56und ZQ lädt sich der
Kondensator 57 nach einer Exponentialkurve auf. Da sein Potential und dasjenige an der Basis 59b negativer ist als
der Emitter 59e, wird der Transistor 59 leitfähig. Es fliesst
ein Strom von Erde aus über den Emitter 59e und die Spule 60.
Das Potential an der Basis 59b steigt an Infolge der zunehmenden Ladung des Kondensators 57, und der Emitterstrom in der
Spule 60 steigt gleichfalls an, bis der Anzugswert des Relais erreicht wird. In diesem Augenblick werden die Kontakte 61
geschlossen und der Kondensator 57 entlädt sich über die Diode
62 und den Widerstand 63, so dass ein negativer Impuls an der Basis 61Ib des Transistors 64 auftritt. Dieser Impuls macht
den Transistor 64 leitfähig. Es fliesst ein Strom von Erde
über den Widerstand 65 zum Emitter 64e sowie über den Kollektor
64c und die Leitung 25 zu den Lampen 23, 24.
Die Amplitude des an die Basis 64b gelegten Impulses wird
durch den Widerstand 63 begrenzt und durch die Widerstände 55
und 56 unterteilt. Der Transistor 64 wird leitend, bis sich der Kondensator 57 bis zu dem Punkt entlädt, wo der Strom in dem
Kreis des Emitters 59e unter den Abfallwert des Relais fällt.
Die Kontakte 61 werden geöffnet und der Kondensator 57 beginnt
sich erneut zu laden. Der Entladungsstromwert des Kondensators
enthält die beiden Widerstände 65 und 66, die einen kleinen Wert haben, um einen relativ kleinen Ausgangsimpuls bei 64c im
Vergleich mit dem Überwachungszyklus zu erzeugen.
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Die Ladeperiode für den Kondensator 57 wird bestimmt durch
die RC-Kombination, bestehend aus den festen Widerständen 55 und 56 und der veränderlichen Impedanz ZQ an den Klemmen 53 und
54. Mit Z wird, wie bereits in Verbindung mit den Wandlereinheiten
nach Fig. 2 bis 4 erläutert, die Ladeperiode Über Jeden
gewünschten Bereich hin verändert.
Die Blinkgeschwindigkeit der in Fig. 5 gezeigten Einheit
kann exponentiell durch richtiges Auswählen der Impedanzelemente verändert werden, so dass sich die Impedanz nach einer
Exponentialkurve ändert. Z.B. kann das Potentiometer 49 ein
■ i-\ - - τ-
nicht-lineares Widerstandselement enthalten.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist,
wie in Fig. 6 dargestellt, eine andersartige Einrichtung
zur Erzeugung einer veränderbaren Impulsgeschwindigkeit vorgesehen.
Ein Generator 67 kann auf einer VJeIIe5 Achse oder
irgendeinem umlaufenden Teil des Fahrzeugs angeordnet sein, dessen Drehzahl proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. ·
Es kann ein Gleichstromgenerator oder ein Wechselstromgenerator mit vorgeschaltetem Gleichrichter verwendet terden» Des» Generator erzeugt eine Ausgangsspannung s di© proportional der
Drehzahl der Welle ist, mit der er gekuppelt ist und somit proportional der Geschwindigkeit des laferaeugs
Der Kondensator 68 und der Widerstand 69 sind" "so mit
Generator 67 verbunden, dass die Ausgangssp&asnang differenziert
wird, so dass an dem Widerstand 69 eine der
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proportionale Spannung entsteht. Die RC-Zeitkonstante von Kondensator 68 und Widerstand 69 wird kleingehalten, verglichen
mit der Geschwindigkeit der durch die Bremsung des Fahrzeugs erzeugten Spannungsänderung. Es wurde gefunden, dass eine
Zeltkonstante von etwa 0,10 Sekunden hinreichend klein ist.
Vorzugsweise ist ein Tiefpassfilter, bestehend aus den
Widerständen 70 und 71 und den Kondensatoren 72 und 73 mit dem Widerstand 69 verbunden, um die hochfrequenten Oberwellen aufc
zufiltern. Die Zeitkonstante des Filters soll klein sein im
Vergleich zu den Verzögerungssignalen, beispielsweise kleiner als 0,05 Sekunden.
Offensichtlich kann die veränderliche AusgangsSpannung,
dazu benutzt werden, die Blinkgeschwindigkeit der Bremslichter
auf verschiedene Weise zu steuern. Ein Beispiel hierfür ist in Flg. 6 gezeigt. Bei diesem Beispiel ist eine mit 7*1 bezeichnete
Verstärkerstufe zwischen dem Filterausgang und dem Eingang eines Impulsgenerators 75 eingefügt, der Ausgangsimpulse
als Speisestrom für die Lampen liefert, deren Wiederholgeschwindigkeit proportional der angelegten Spannung 1st. Für den
Impulsgenerator 75 lässt sich eine Schaltung, wie sie in Fig.5 gezeigt ist, anwenden. Z.B. kann der Verstärkerausgang, dessen
Polarität negativ ist, direkt an die Klemme 53 von Fig. 5 angeschlossen werden. Die Grosse des Signals am Verstärkerausgang
bestimmt die Ladegeschwindigkeit des Kondensators 57, dei die Wiederholfrequenz der an den Lampenstromkreis angelegten
Impulse in der vorher beschriebenen Weise steuert. Wenn die
-*: "009884/0641 BAD OBlGlNAt
Änderungsgeschwindigkeit der durch den Generator 67 erzeugten
Spannung gross 3sb, d.h. wenn die Verzögerung rasch erfolgt,
so 1st die Grosse der Ausgangsspannung aus dem Verstärker
ebenfalls gross, und demgemäss wird der Kondensator 57 rasch geladen, so dass eine grosse Blinkgeschwindigkeit erzeugt wird.
Ändert sich dagegen die Spannung am Generator 6J nur wenig,
so erzeugt ihre Differentiation eine nur kleine Ausgangsspannung, der Kondensator 57 lädt sich langsam auf und es wird eine entsprechend
langsamere Blinkgeschwindigkeit hervorgebracht.
Diese durch einen Generator betriebene Einrichtung zum
Ändern der Blinkgeschwindigkeit der Bremslichter kann in dem Schaltbild von Fig. 1 anstelle des Wandlers 16 eingefügt werden,
wobei natürlich die Verbindung zur hydraulischen Leitung 15 fortzulassen
1st. - Als weitere Abwandlung kann der hydraulische Bremsschalter 14 fortgelassen und die Leitung 28 direkt mit der
Leitung 21 verbunden werden, also mit dem negativen Pol der Batterie
20. Dann bringt jede Verzögerung des Fahrzeugs die Bremslichter
zum Blinken, ohne Rücksicht darauf, ob die Bremsen angelegt sind. Die Lichter blinken dann also auch beim üergang
in einen niedrigeren Getriebegang, beim Befahren einer Steigung
oder beim Einfahren des Fahrzeugs in Wasser oder Sand, um den
nachfolgenden Fahrer in Fällen zu warnen, wo er andernfalls
diese Verhältnisse nicht gewahr wird, weil der voranfahrende
Fahrer seine Bremsen nicht angelegt hat oder sie erst zu spät
anlegt. Auch erfolgt die Warnung noch dann, wenn das Hydrauliksystem
des voranfahrenden Fahrzeugs ausgefallen sein sollte»
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Es ist eine richtige Einstellung der Ausgangsspannung des
3 Verstärkers 74 erforderlich, so dass sämtliche wesentlichen
Verzögerungen eine genügende ausgangsspannung zur Folge haben,
um die Relai&ontakte zu schliessen. Furier soll eine Diode
zwischen dem Kondensator 73 und dem Verstärker 74 eingeschaltet
sein, um den Durchgang der ins Positive gehenden, bei der Beschleunigung
des Fahrzeugs erzeugten Signale zu beschränken. Als weitere Vorsichtsmassnähme soll zusätzlich noch eine
Strombegrenzerdiode an dieser Stelle eingefügt werden, um die Amplitude der ins Negative gehenden Signale so zu begrenzen,
dass eine Beschädigung der Transistoren und sonstigen Schaltung?,
elemente in dem Verstärker 74 nnd der Blinkereinheit 17 vermieden
wird. Eine plötzliche Stillsetzung des Fahrzeugs, wie sie auch bei kleineren Kollisionen vorkommt, würde nämlich
einen sehr hohen Spannungsimpuls mit unnötiger Beschädigung der Blinkereinheit zur Folge haben.*'.
In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform des Erfindungsgegehstandes
dargestellt. Sie enthält einen auf Verzögerungen ansprechenden Beschleunigungsmesser, der zum Andern
einer Impedanz nach einer Exponentialfunktion dient. Die Impedanz
ist in eine elektronische Schaltvorrichtung eingefügt, die den Strom zu dem Bremslichtsystem überwacht oder steuert.
Die elektronische Schaltung spricht an auf Impedanzänderungen, so dass sie ihre Schaltgeschwindigkeit ändert.
Bei der dargestellten Schaltung umfasst die veränderliche Impedanz die Widerstände 81, 82, 83 und 84. Diese sind
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-■ 19 -
parallel zu entsprechenden Schaltern 86, 87, 88 und 89 angeordnet,
welche bei ihrer Schliessung den ihnen jeweils zugeordne- *
ten Widerstand überbrücken.
In Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Schalter
86, 87, 88 und 89 gegeben. Jeder von ihnen ist ein Quecksilberschalter
mit einem isolierenden Gehäuse 91 einer inneren elektrisch leitenden Kammer 92, die zur Aufnahme des Quecksilbers
93 dient, und einer in die Kammer 92 hineinragenden, aber elektrisch von ihr isolierten Elektrode 94. Mit der Kammer $2 und
der Elektrode 94 sind jeweils Anschlussleitungen verbunden.
Wenn das Quecksilber die Klemme berührt, wird der Stromkreis zwischen den Kamrfrwandungen und der Elektrode geschlossen.
Durch geeignete Anbringung mehrerer solcher Quecksilberschalter unter verschiedenen Winkeln gegenüber der Horizontalen lässt
sich erreichen, dass diese Schalter fortschreitend geschlossen werden, wenn die Verzögerung zunimmt. Die Grosse der zum
Schliessen jeweils eines Schalters erforderlichen Verzögerung lässt
sich durch Einstellen der Lage des Schalters gegenüber
der Horizontalen steuern.
In Fig. 7 ist der Widerstandsgruppe 81 bis 84 ein Handschalter
96 parallel geschaltet, durch dessen Schliessung sämtliche Widerstände überbrückt werden, so dass eine hohe Schaltgeschwindigkeit
zustande kommt.
Die erwähnten Widerstände liegen in Reihe zu dem Widerstand
97. Die Transistoren Tl und T2 sind mit ihren Basisklemmen mit der Anschlußstelle Jl des Widerstandes 17
009884/0641
über ihre Basiswiderstände 98 bzw. 99 verbunden. Die Kollektorklemmen
der Transistoren Tl und T2 sind miteinander und mit der Basisklemme des Transistors T3 über den Widerstand 101
verbunden. Der Emitter des Transistors T3 ist über den Widerstand
103 an die Leitung 102 gelegt. Der Emitter des Transistors
Tl ist direkt an die Leitung 102 und der Emitter des Transistors T2 direkt an die Leitung 104 gelegt. Die Anschlußstelle Jl
ist über die Kondensatoren 106 und 107 mit dem Kollektor des Transistors T3 verbunden, der über einen Widerstand 108 an
der Leitung 104 liegt.
Der Schalttransistor T4, der den Stijm durch die Brems- und
Anzeigelampen steuert, ist mit seiner Basis direkt an den Emitter des Transistors T3 gelegt, sein Emitter ist über eine
Diode Dl mit der Leitung 102 und sein Kollektor ist über die Bremsiampen 109 und eine Anzeigelampe 111 mit der Leitung
verbunden.
Die speisende Energie wird über die Klemme 112 an die
Schaltung gelegt. Durch den Handschalter 113,und den Bremsschalter
Γ14 gelangt die Energie an die Leitung 102.
Wird einer der Schalter 113 oder 114 geschlossen, so wird die Schaltung erregt. Dann weden entweder die Transistoren
T2, T3 und T4 im gesättigten Bereich leitend und der Transistor
Tl gesperrt oder umgekehrt. Wird der frühere Zustand angenommen, so werden die Lampen 109 und 111 eingeschaltet.
Die Spannung beträgt am Punkt J2 annähernd minus 12 Volt und am Punkt J3 0 Volt. Ist der Transistor Tl Im Sättlgungs-
009884/0641
zustand leitend und sind die Transistoren T3, T2 und T4
gesperrt, so betragen die Spannungen an den Punkten J2 und J3 in
umgekehrter Weise annähernd 0 bzw. minus 12 Volt.
Der Punkt Jl ist über einen Widerstand mit dem Punkt
J2 und über einen Kondensator mit dem Punkt J 3 gekoppelt; da die Spannungen an J2 und J3 phasenverschiedene Rechteckwellen
sind, hat die Spannung bei Jl eine solche Wellenform,
dass die Zustände von Tl und T2 sehr genau bei einem Spannungspegel von etwa minus 6 Volt geändert werden. Die Abklingzeit
der Signalwellenform am Punkt Jl lässt sich durch Ändern
eines einzelnen Schaltungselements (bei der vorliegenden
Schaltung durch Ändern der Widerstandskopplung) steuern. Auf
diese Welse kann die Sehaltfrequenz verändert werden. Es ist
also, wenn der Bremsschalter 14 zuerst geschlossen wird und bevor das Fahrzeug sich zu verzögern beginnt, der maximale
Widerstand vorhanden, da die Schalter 86 bis 89 offen sind %
nnd die Schaltung ihre ntdrigste Arbeitsfrequenz hat. Verzögert
sieh das Fahrzeug, so werden die Schalter 86 bis 89 nacheinander geschlossen und die Arbeitsfrequenz nimmt zu.
Steht das Fahrzeug still, so ist es möglich, den Stromkreis
durch Schliessen des Handschalters 113 zur Wirkung zu
bringen. Zeit der Schalter 113 geschlossen, so ist die Blinkgeechwindigkeit
niedrig, da alle Widerstände in den Kreis
eingeschaltet sind« Um έΐη verschiedenartiges Warnungssignal
SU geben, wie beispielsweise wenn das Fahrzeug auf der Fahr-
bthnnitt· stillgesetzt wird, und eine erhöhte Gefahr anzuzeigen*
009884/0341
wird der Schalter 96 ebenfalls geschlossen, so dass er die
Schaltung mit einer vergleichsweise hohen Frequenz zur Wirkung
bringt. Diese Handbetätigung dient dazu, um Notfällen oder AusnahmeSituationen Rechnung zu tragen.
In allen anderen Fällen werden die Schalter 96 und II3
offengelassen. Der Bremsschalter 114 dient dann zum Einschalten des Kreises bzw. zur Einleitung des Blinkens der Bremslichter
109 und 111. Der Bremsschalter 114 kann aus einem in üblicher
Weise mit dem Bremsgestänge gekoppelten mechanischen Schalter bestehen. Der Schalter 114 kann ein Schalter sein, der auf
den Verteilerdruck anspricht. Es können auch zwei Arten von Schalten^ ein Bremsschalter und ein Verteilerschalter, parallel
geschaltet sein, um für eine zusätzliche Abhängigkeit zu sorgen.
Fig. 9 zeigt eine Kurve der bevorzugten Beziehung zwischen Verzögerung in g und der Blinkfrequenz in Sekunden. Eine solche
Beziehung gewährleistet ein besonders.gutes Ansprechen des Sehnervs.
Vorzugsweise soll die Geschwindigkeitsänderung der glatten
Kurve 116 folgen. Bei der Schaltung nach Fig. 7 wird Jedoch die Blinkgeschwindigkeit stufenweise geändert, wie dies mit
den gestrichelt gezeichneten Stufen in Fig. 9 veranschaulicht
ist. Ist keiner der Schalter geöffnet, so wird die Blinkgeschwindigkeit
durch die waagerechte Ä.infc«r 117 angegeben. Die
Geschwindigkeit ist bis zu einer Verzögerung von 0,2 g konstant.
An dieser Stelle schliesst der erste Sehalter und die
nächste Biinkgeechwindigkeit wird sup üärkisng gebracht-, wie dies
durch die waagerechte Ltei© 118 ve^ggssshaulieStt wird·
Q0988A/0641
BAD ORIGINAL
Das nacheinander erfolgende Schliessen der Schalter führt
zu den Stufen 119, 120 und 121.
Ist es erwünscht j eine allmählichere Zunahme der Frequenz
zu erhalten, so können weitere Schalter hinzugefügt werden oder esikann eine nach einer Exponentialkurve verlaufende
Widerstandsänderung,beispielsweise durch eine nicht-lineare
Bewicklung des in Pig. 4 gezeigten Widerstandes,vorgesehen
werden.
Durch die Erfindung wurde somit eine verbesserte
Schaltungsanordnung geschaffen, bei der die Veränderung", eines mit einem stabilen elektronischen Schaltkreis verbundenen
Impedanzgliedes dazu dient, die Blinkfrequenz und den Arbeitszyklus zu steuern. Dabei wird vorzugsweise das Impedanzglied
so gewählt, dass seine Änderung nach einer Exponentialfunktion erfolgt, damit bei Zunahme der Verzögerung eine in solcher
Weise zunehmende Blinkgeschwindigkeit erhalten wird, dass die bei Zunahme der Frequenz abnehmende Sehnervreaktion kompensiert
wird.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass auch noch andere Arten druckempfindlicher Wandler sowie andere Arten von Beschleunigungsmessern
verwendet werden können. Es ist welter
ersichtlich, dass statt Steuerung des Einschaltens der Bremslichter es auch möglich ist, das Licht konstant beizubehalten
und vor der Lampe eine bewegliche Blende anzuordnen, um den Lichtstrahl mit der gewünschten Blinkgeschwindigkeit
abwechselnd zu sperren und durchzulassen, oder die Birne ·
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und den Reflektor in Drehung zu versetzen.
Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung sind nicht auf die hier im einzelnen behandelten
Beispiele beschränkt, die lediglich zur Erläuterung des. grundsätzlichen Wesens der Erfindung dienen sollen
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Claims (10)
1. Verzögerungs-Warnsystem für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle, die durch eine das Blinken des Lichts hervor-
trufende überwachungseinrichtung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass ein mit einer steuerbaren Schaltgeschwindigkeit arbeitender Schaltstromkreis zur Betätigung der überwachungseinrichtung
dient, um ein Blinken des Lichts mit der Schaltgeschwindigkeit zu verursachen, dass dieser
Schaltstromkreis ein frequenzbestimmendes Impedanzglied enthält, das zum Steuern der Schältgeschwindigkeit dient, und
dass eine Einrichtung zum Steuern dieser Impedanz derart
vorgesehen ist, dass sie sich entsprechend der Verzögerung
verändert.
2. Verzögerungs-Warnsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Impedanzglied aus einer nicht
linearen Impedanz besteht, so dass die Sehaltgeschwindigkeit
und damit auch die Blinkgeschwindigkeit mit der Verzögerung nach einer Exponentialkurve zunimmt.
ϊ· Verzögerungs-Warnsystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Schaltstromkreis dazu dient, in Abhängigkeit von der Zunahme der Frequenz die Blinkdauer
zu vermindern,
4. V^rzOgerungs-Warnystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Steuern des Blink
lichte· auf einer Vorrichtung zur Unterbrechung des Speiseströme
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der Lampen besteht und die elektrische Schaltvorrichtung
einen Impulsformerkreis enthält, der mit dem zum Steuern der Stromunterbrechung dienenden Impedanzglied wirkungsmässig
gekoppelt ist, so dass durch die Verzögerung die Wiederholgeschwindigkeit oder Frequenz der durch die Schaltung gebildeten
Impulse gesteuert wird.
5· Verzögerungs-Warnsystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Impedanz mit der Verzögerung nach einer Exponentialkurve veränderbar ist, so dass die Wiederholgeschwindigkeit
mit zunehmender Verzögerung nach einer Exponentialkurve zunimmt.
6, Verzögerungs-Warnsystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch eine solche Ausbildung des Impulsformerkreises, dass die Dauer der in ihm gebildeten Impulse mit zunehmender
Frequenz abnimmt.
7. Verzögerungs-Warnsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kreis in Abhängigkeit
von der Anlegung der Bremsen eines Motorfahrzeugs erregbar ist, so dass das Warnsystem bei Anlegung der Bremsen zur
Wirkung gelangt.
8· Verzögerungs-Warnsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein von Hand betätigbarer Schalter
sum Steuern der Frequenz des Impulsform«rkreises vorgesehen
lit, um wahlweise eine niedrige oder hohe Arbeitsfrequenr unab-
009884/0641
hängig von der Verzögerung zu schaffen.
9- Verzögerungs-Warnsystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Blinkvorrichtung
verbundene Einrichtung zum Erhöhen der Blinkgeschwindigkeit und Vermindern der Blinkzelt "bei zunehmender Verzögerung.
10. Verzögerungs-Wamsys tem nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einschaltzeit eines Blinkvorganges m
etwa 50Ji des Arbeitszyklus beträgt und die Blinkgeschwindigkeit
zwischen 1 und 7,64 Blinkvorgängen pro Sekunde veränderbar
1st. ' * ■ "
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US46469965A | 1965-06-17 | 1965-06-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1655546A1 true DE1655546A1 (de) | 1971-01-21 |
Family
ID=23844920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661655546 Pending DE1655546A1 (de) | 1965-06-17 | 1966-06-16 | Verzoegerungs-Warnsystem |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1655546A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3539850A1 (de) * | 1985-11-09 | 1986-06-26 | Lothar 4926 Dörentrup Offel | Vorrichtung fuer die helligkeitsregelung einer zusaetzlichen bremslichtlampe an der rueckfront eines kraftfahrzeuges, bestehend aus einem zylindergehaeuse |
-
1966
- 1966-06-16 DE DE19661655546 patent/DE1655546A1/de active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3539850A1 (de) * | 1985-11-09 | 1986-06-26 | Lothar 4926 Dörentrup Offel | Vorrichtung fuer die helligkeitsregelung einer zusaetzlichen bremslichtlampe an der rueckfront eines kraftfahrzeuges, bestehend aus einem zylindergehaeuse |
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