DE19628938C2 - Vorrichtung zur Informationsvermittlung in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Informationsvermittlung in Kraftfahrzeugen.

In Kraftfahrzeugen sind verschiedene Instrumente eingesetzt, um dem Nutzer des Kraftfahrzeuges einen Überblick über den momentanen Zustand des Kraftfahrzeuges und die eigenen Aktivitäten des Fahrers zu geben. Diese Vorrichtungen zeigen bspw. den Kraftstoffvorrat, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Umdrehungszahl des Motors, die augenblickliche Uhrzeit, den Beleuchtungszustand des Kraftfahrzeuges und vieles mehr.

Es gibt auch verschiedene Einrichtungen, die dem Kraftfahrzeugfahrer Informationen über die Abbremsung des Kraftfahrzeuges vermitteln. Bspw. ist bekannt, mit einem Bremsdruckgerät dem Kraftfahrer anzuzeigen, wie hoch der augenblickliche Bremsdruck ist. Derartige Anzeigen sind bei Renn- und Testfahrzeugen, vor allem aber bei Lastkraftwagen mit pneumatischer Bremsanlage zu finden.

Aus der DE 35 02 825 A1 ist eine Meßeinrichtung bekannt, die mit einer Leitung des Bremssystems verbunden ist, um den tatsächlich im Bremssystem gemessenen Bremsdruck zu ermitteln und mit einem rechnerisch ermittelten Bremsdruck zu vergleichen. Bei einer bestimmten Abweichung wird durch eine Signaleinrichtung ein akustisches oder optisches Signal ausgelöst.

Darüber hinaus ist in vielen Kraftfahrzeugen eine Anzeige vorgesehen, die den Zeitraum der Nutzung eines Anti-Blockier-Systems anzeigt.

Untersuchungen haben gezeigt, daß das Bremsverhalten des Kraftfahrers eine starke Auswirkung auf den Bremsweg hat. Vor allem wenn in das Kraftfahrzeug kein Anti-Blockier- System eingebaut ist, ist das übliche Bremsverhalten eines Kraftfahrers nicht dazu geeignet, das Kraftfahrzeug mit minimalen Bremsweg zum Stehen zu bringen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die dem Kraftfahrer gerade dann eine Information über sein Bremsverhalten gibt, wenn aufgrund eines falschen Bremsverhaltens mit einem verlängerten Bremsweg zu rechnen ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Änderung des Bremsdruckes pro Zeiteinheit eine Meßgröße ist, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes ein sicheres Indiz dafür ist, daß eine Streßbremsung vorliegt. Eine sog. Streßbremsung zeichnet sich dadurch aus, daß zunächst das Fahrzeug mit einem relativ starken Bremsdruck abgebremst wird. Die abrupte Geschwindigkeitsabnahme und die Adrenalinfreisetzung im Blut des Fahrers führen jedoch dazu, daß der Kraftfahrer den Bremsdruck reduziert und erst später in einem zweiten Bremsvorgang das Fahrzeug weiter herunterbremst.

Während in einer Gefahrensituation häufig Bremsdrücke bis etwa 100 bar notwendig wären, zeigt die Erfahrung, daß zumindest der ungeübte Kraftfahrer lediglich einen Bremsdruck von etwa 18 bar ausübt und danach die Bremse zumindest kurzzeitig wieder freigibt. Dies führt zu verlängerten Bremswegen und somit, in Gefahrensituationen, zu Unfällen, die bei einer richtigen Dosierung des Bremsdruckes hätten vermieden werden können.

In einer Pressemitteilung des Automobilunternehmens Mercedes Benz wurde mitgeteilt, daß über 90% der Autofahrer bei Notbremssituationen falsch oder zu zögerlich reagieren. Dadurch verlängert sich der Bremsweg eines Wagens um bis zu 45%.

Die erfindungsgem. Vorrichtung zeigt dem Kraftfahrer jedoch mit einer Signaleinrichtung den besonders starken Anstieg des Bremsdruckes pro Zeit im Moment der Streßbremsung an. Hier wird der Fahrer das erste Mal auf ein gefährliches Bremsverhalten hingewiesen. Wenn der Bremsdruck danach schlagartig in Folge der Adrenalinausschüttung nachläßt, wird der Fahrer ein zweites Mal auf sein ungünstiges Bremsverhalten hingewiesen.

Durch die selektive Messung der Änderung des Bremsdruckes pro Zeit und die Signalabgabe nur im Moment der Überschreitung eines Maximalwertes wird der Kraftfahrer nicht mit Informationen über sein Bremsverhalten überhäuft, sondern nur die besonders gefährlichen Augenblicke einer Streßbremsung werden dem Fahrer angezeigt. Die erste Anzeige beim Anstieg des Bremsdruckes sagt dem Fahrer frühzeitig, daß er nicht aufhören soll zu bremsen. Wird auf diese Anzeige nicht reagiert, wiederholt sich das Signal beim Nachlassen des Bremsdruckes und warnt den Kraftfahrer ein zweites Mal. Diese Anzeige hilft somit dem Kraftfahrer sein Bremsverhalten zu korrigieren, um den Bremsweg zu verkürzen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Signaleinrichtung beim Übersteigen des Sollwertes ein Sprachsignal abgibt. Dieses Sprachsignal weist den Fahrzeugfahrer daraufhin, daß er die Bremsung nicht unterbrechen soll. So kann bspw. beim ruckartigen Anstieg des Bremsdruckes das Sprachsignal "weiter bremsen" ertönen und beim ruckartigen Abfall des Bremsdruckes kann das gleiche Sprachsignal mit erhöhter Lautstärke oder ein anderes Sprachsignal ertönen, um den Fahrer auf die drohende Gefahr beim Nachlassen des Bremsdruckes hinzuweisen.

Die erfindungsgem. Vorrichtung ist auch beim Einsatz eines Anti-Blockier- Systems sinnvoll. Ein Anti-Blockier-System verhindert nur bei zu hohem Bremsdruck das Blockieren der Räder. Sofern ein zu geringer Bremsdruck vorliegt, kann jedoch auch ein Anti-Blockier-System den Bremsweg nicht verkürzen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgem. Vorrichtung sieht vor, daß die Meßeinrichtung ein Bremsdruckmeßgerät mit einem über eine Skala bewegbaren Zeiger aufweist, wobei an dem Zeiger ein Permanentmagnet befestigt ist und an der Skala eine Spule angeordnet ist. Bei dieser Meßeinrichtung wird die vom Permanentmagnet in der Spule induzierte Spannung als Meßwert genutzt. Diese Spannung ist proportional zur Änderung des Bremsdruckes pro Zeiteinheit und je nach dem, ob ein Anstieg des Bremsdruckes oder ein Abfall des Bremsdruckes vorliegt, ändert sich die Polung an der Spule. Beim Einsatz einer derartigen Meßeinrichtung kann als Vergleichseinrichtung eine einfache elektronische Schaltung verwendet werden, die bei Übersteigen einer bestimmten Spannung ein Signal abgibt. Je nach Polung der Spannung kann auch ein unterschiedliches Signal abgegeben werden.

Insbesondere für Schulungszwecke in Fahrschulfahrzeugen ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen Drucker und/oder ein Anzeigegerät aufweist, um die gemessenen Werte anzuzeigen. Eine derartige Anzeige erlaubt es, Bremssituationen zu analysieren und aus dem Bremsverhalten zu lernen. Dabei können verschiedene Bremsvorgänge gegenübergestellt werden, um eine optimale Abbremsung des Fahrzeugs zu erlernen.

Bei internen Bremsuntersuchungen wurden inzwischen ca. 10.000 Bremsungen untersucht, um den Verlauf einer Optimalbremsung herauszufinden. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei ein Bremsverhalten gezeigt, bei dem im Moment der Gefahr zunächst mit 2 bar angebremst wird, die dann mit einer bestimmten Geschwindigkeit kontinuierlich bis zur Blockiergrenze hin hochgebremst werden. Durch dieses fachgerechte Hochbremsen erreicht man den kürzesten Bremsweg, ohne Blockieren der Räder. Ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 50 Km/h benötigt dabei bspw. nur 1,5 Sekunden bis zum Stillstand.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß im Gefahrmoment häufig ein so hoher Streß entsteht, daß der Fahrer durch die Adrenalinausschüttung im Blut nur noch zu Reflexen fähig ist. Dies führt dazu, daß im Gefahrmoment das Lenkrad besonders fest gegriffen wird. Der dabei entstehende Druck ist häufig so hoch und verkrampft, daß ein Lenken nicht mehr möglich ist. Auch dieser Druck am Lenkrad läßt sich messen, um eine Signaleinrichtung auszulösen, die den Fahrer auffordert, die Hände zu lockern und weiter zu bremsen.

Eine einfache Einrichtung zur Messung des Druckes am Lenkrad besteht in einem handelsüblichen kompressiblen Band, bei dem unter Druck eine Leitfähigkeit zwischen zwei elektrischen Leitern erzeugt wird. Wenn ein derartiges Band in einen Stromkreis mit einer elektrischen Glühbirne geschaltet wird, leuchtet die Glühbirne nur dann, wenn auf das Band ein Druck ausgeübt wird. Anstelle einer Glühbirne kann selbstverständlich auch ein Sprachsignal ausgelöst werden, das den Fahrer auffordert, die Hände zu lockern.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgem. Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigt die einzige Figur schematisch eine erfindungsgem. Vorrichtung.

Die Vorrichtung 1, die über eine Leitung 2 mit dem Bremssystem 3 verbunden ist, besteht im wesentlichen aus der Meßeinrichtung 4, der Vergleichseinrichtung 5 und der Signaleinrichtung 6.

Die Meßeinrichtung 4 ist ein geringfügig umgebautes handelsübliches analoges Bremsdruckmeßgerät 7. Dieses Bremsdruckmeßgerät 7 hat eine Skala 8, über die sich bei Erhöhung des Bremsdruckes im Bremssystem 3 bzw. der Leitung 2 ein Zeiger 9 bewegt.

Auf der der Skala 8 zugewandten Seite des Zeigers 9 ist am Zeiger ein Permanentmagnet 10 befestigt und im ersten Drittel der Skala 8 ist eine Spule 11 angeordnet. Die Spule 11 und der Permanentmagnet 10 am Zeiger 9 wirken so aufeinander, daß bei Überfahren des ersten Drittels der Skala 8 der Magnet 10 in der Spule 11 eine Spannung induziert, die an die Vergleichseinrichtung 5 gemeldet wird.

Die Vergleichseinrichtung 5 vergleicht diese Spannung mit einer als Sollwert vorgegebene Spannung. Wird der Sollwert nicht erreicht, liegt eine langsame Bremsung vor und kein Signal wird ausgelöst. Bei einer ruckartigen, schnellen Streßbremsung wird in der Spule 11 jedoch eine relativ hohe Spannung induziert. Dies führt dazu, daß der vorgegebene Sollwert überschritten wird und die Vergleichseinrichtung 5 über die Signaleinrichtung 6 ein Signal abgibt.

Die Signaleinrichtung 6 besteht aus einer Spracheinrichtung 12, die bei Überschreiten des Sollwertes ein Sprachsignal abgibt, das den Fahrer auffordert, die Bremsung nicht zu unterbrechen. Außerdem weist die Signaleinrichtung 6 einen Drucker 13 auf, der die Änderung des Bremsdruckes pro Zeiteinheit aufzeichnet. Zusätzlich kann der Drucker auch in bekannter Weise den absoluten Bremsdruck pro Zeiteinheit angeben. Eine graphische Ausgabe ist hierbei der Angabe von diskreten Zahlenwerten vorzuziehen.

Schließlich weist die Signaleinrichtung noch ein Anzeigegerät 14 auf, das unmittelbar die aktuelle Situation angibt und an dem, auch ohne Ausdruck, auf einem Display graphisch verschiedene Meßwerte zur Bremsung nachvollzogen werden können.

Vor allem der Ausdruck und das Display helfen bspw. in Fahrschulfahrzeugen dem Fahrlehrer, dem Fahrschüler den Bremsvorgang zu erläutern.

Das Bremssystem ist in der vorliegenden Figur nur schematisch angedeutet. Eine Kraft 15 wirkt hierbei auf das Pedal 16. Dadurch wird im Bremszylinder 17 ein Bremsdruck aufgebaut, der auf die Bremse 18 wirkt. An einer der Leitungen zwischen dem Bremszylinder 17 und Bremse 18 zweigt die Verbindungsleitung 2 zur Meßeinrichtung 4 ab. In diese Verbindungsleitung 2 ist ein Draht eingelegt, um einen möglichst geringen Leitungsquerschnitt zu erzielen.

Bei der Verwendung der erfindungsgem. Vorrichtung wird bei jedem Bremsvorgang mit der Meßeinrichtung 4 der Bremsdruck gemessen. Bei starkem Anstieg oder starkem Abfall des Bremsdruckes wird in der Meßeinrichtung 4 eine Spannung erzeugt, die auf die Vergleichseinrichtung 5 übertragen wird. Sowie diese Spannung einen Sollwert übersteigt, wird ein Signal von der Signaleinrichtung 6 abgegeben.

Erfindungsgem. ist zunächst ein Sollwert angesprochen. Es können jedoch auch mehrere Sollwerte vorgegeben werden, die bei ihrer Überschreitung jeweils ein anderes Signal auslösen. So sind bspw. je nach Bremsdruckanstieg Leuchtdioden in den Farben grün - gelb - rot oder verschiedene Sprachsignale aktivierbar.

Claims (4)

1. Vorrichtung (1) zur Informationsvermittlung in Kraftfahrzeugen mit einer Meßeinrichtung (4), die mit einer Leitung (2) des Bremssystems (3) verbunden ist, um die Änderung des Bremsdruckes pro Zeiteinheit zu ermitteln, einer Vergleichseinrichtung (5), um die Änderung des Bremsdruckes pro Zeiteinheit mit einem vorgegebenen Sollwert für die Änderung des Bremsdruckes pro Zeiteinheit zu vergleichen, und einer Signaleinrichtung (6), um bei Übersteigen des Sollwertes ein Signal abzugeben.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (6) bei Übersteigen des Sollwertes ein Sprachsignal abgibt.

3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (4) ein Bremsdruckmeßgerät (7) mit einem über eine Skala (8) bewegbaren Zeiger (9) aufweist, wobei an dem Zeiger (9) ein Permanentmagnet (10) befestigt ist und an der Skala (8) eine Spule (11) angeordnet ist.

4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen Drucker (13) und/oder ein Anzeigegerät (14) aufweist, um die gemessenen Werte anzuzeigen.