DE1655546A1 - Verzoegerungs-Warnsystem - Google Patents

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. 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

Ausführung des neuen Brfmswarnllehtsystems« Fig, 7 zeigt die schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsforffi des Yerfögerungs-Warnsystems,

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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. 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

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 .-."■' .

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■ 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

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 Ζ_Λ 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 Z_Q 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 Z_Q.

In Flg. 5 1st ein Ausfütarungsbeispiel einer Blinkereinheit gegeben und die Auswirkung einer Änderung von Z_Q 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 Z_Q 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 Z_Q 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

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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

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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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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

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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-

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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*

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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·

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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)

Patentansprüche

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-

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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. ' * ■ "

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