DE19729784A1

DE19729784A1 - Steuerung von Signaleinrichtungen an Fahrzeugen mittels Beschleunigungssensoren

Info

Publication number: DE19729784A1
Application number: DE1997129784
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Stork; Johannes Kruesmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1998-01-15

Description

Umfeld

Im bewegten Verkehr, sei es im KFZ-Bereich, oder auch im Fahrradbereich, ist es nützlich bzw. notwendig, Fahrzustände zu signalisieren.

Zum Beispiel wird ein Bremsvorgang durch das Bremslicht den nächsten Verkehrsteilnehmern angezeigt.

Stand der Technik

Üblicherweise erfolgt die Ansteuerung eines Signallichtes, wie z. B. des Bremslichtes beim Automobil, über einen Fußkontakt. Beim Motorrad erfolgt die Ansteuerung über die Handbremse.

Als Lichtquelle für das Bremslicht werden Glühlampen verwendet. Neuerdings werden Leuchtdioden auch als Rücklichter verwendet, wobei beim Fahrrad auf Dauerleuchten, oder Blinken umgeschaltet werden kann.

Weiter gibt es Beschleunigungssensoren, welche als Crash-Sensoren beim Airbag in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.

Nachteile des Standes der Technik

Nachteilig ist, daß Bremsvorgänge nur dann signalisiert werden, wenn sie vom Fahrzeugführer durch Betätigung der Fahrzeugbremse erfolgen.

Ungewollte Bremsungen wie z. B. eine Motorblockade, einen geplatzten Reifen, fehlerhaftes Herunterschalten, oder die Auffahrt auf ein Hindernis werden nicht signalisiert.

Weiter ist es nachteilig, daß die Stärke eines Bremsvorganges nicht signalisiert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zu schaffen, welche den Bremszustand und Stärke des Bremsvorganges den übrigen Verkehrsteilnehmern signalisiert.

Dabei erfolgt diese Signalisierung auch bei ungewollten Bremsvorgängen, bei welchen kein Bremspedal getreten wird.

Ausführungsformen der Erfindung erlauben einen Einsatz dieser Bremssignalisierungsvorrichtung auch beim Fahrrad, oder beim Motorrad.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Beispielhafte Beschreibung

Die Stärke der Bremsverzögerung wird mittels eines Beschleunigungssensors gemessen. Mit Hilfe einer Auswerteelektronik wird dann das Bremslicht angesteuert.

Die Messung einer Beschleunigung, hier des Bremsvorganges, erfolgt durch einen Beschleunigungssensor, welcher üblicherweise mit Hilfe einer trägen Masse funktioniert. Die Kraft auf diese träge Masse wird gemessen und damit läßt sich die Beschleunigung berechnen:

Zur Platz- und Kostenersparnis können vorteilhafterweise mikromechanische Sensoren aus Silizium eingesetzt werden, welche z. B. piezoresistiv arbeiten und eine hohe Empfindlichkeit haben (vgl. Siegfried Wirsum, Sensor Kochbuch, ITW Verlag GmbH, 1. Auflage, Seite 41ff).

Silizium Beschleunigungssensoren haben eine ähnliche Technik wie Drucksensoren mit dem Unterschied, daß keine Membran, sondern eine Masse auf den Widerstand aus Silizium drückt, welcher unter Druck seinen Widerstandswert verändert.

Das Ausgangssignal wird beispielsweise über eine in den Sensor integrierte Wheatstone Brücke gewonnen.

Weiter gib es auch Beschleunigungssensor Typen, welche piezoelektrisch, oder kapazitiv arbeiten.

Drückt beim piezoelektrischen Sensor auf den Quarz eine Kraft, so wirkt der verformte Quarz wie ein geladener Kondensator: Die Ladung ist proportional zur Kraft.

Dabei ist die Ladung bzw. die Spannung zu messen.

Beim kapazitiven Beschleunigungssensor wird eine elastische Masse ausgelenkt, so daß sich die Kapazitäten ändern.

Der Beschleunigungssensor liefert also ein elektrisches Ausgangssignal, welches idealerweise proportional zur Stärke der Verzögerung verläuft.

Die Auswerteelektronik wird mit Hilfe der nachfolgenden Figuren erklärt.

Figurenliste

Fig. 1: Schaltzustände des Schmitt Triggers;

Fig. 2: Blockschaltbild einer spannungsgesteuerten Auswerteelektronik Figurenbeschreibung.

Fig. 1 stellt die Schaltzustände des Schmitt Triggers dar. Damit läßt sich eine einfache Auswerteelektronik realisieren, welche hier lediglich zum Ein- und Ausschalten des Bremslichtes dient:

Aus Input (1) für den Schmitt Trigger dient das elektrische Signal des Beschleunigungssensors Us.

Der Output des Schmitt Triggers ist nach (2) der Zustand Z für die Steuerung des Bremslichtes. An bedeutet, daß das Bremslicht eingeschaltet wird, während Aus den Zustand eines ausgeschalteten Bremslichtes darstellt.

Überschreitet Us den Schwellwert Uan, so wird das Bremslicht eingeschaltet.

Jetzt bleibt das Bremslicht solange eingeschaltet, bis Us den Schwellwert Uaus unterschreitet.

Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer Auswerteelektronik, welche den Betrag der Bremsverzögerung durch unterschiedliche Helligkeitsintensitäten realisiert.

Dabei liefert der Beschleunigungssensor (1) ein elektrisches Signal z. B. die Spannung Us.

Die Spannung Us wird durch einen Verstärker (2) verstärkt und liefert das Ausgangssignal Ua für die spannungsgesteuerte Ansteuerung des Bremslichtes (4).

Den benötigten Strom für das Bremslicht liefert der Treiber (3), welcher direkt an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen wird.

Die Verstärkung wird so dimensioniert, daß bei maximalem Signal Us das Bremslicht mit der maximalen Spannung Us versorgt wird.

Für diesen maximalen Fall leuchtet das Bremslicht also mit maximaler Helligkeitsintensität.

Neben der beschriebenen spannungsgesteuerten Ansteuerung des Bremslichtes ist auch eine stromgesteuerte Ansteuerung möglich, bei welcher eine steuerbare Konstantstromquelle das Bremslicht erleuchten läßt.

Weiter besteht die Möglichkeit, auch die Stromversorgung in das Bremslicht zu integrieren. Daher steht für das Fahrrad ein leicht montierbares Bremslicht zur Verfügung, welches auch am Körper getragen werden kann.

Claims

1. Anordnung zur Steuerung einer Signalisierungseinrichtung von Fahrzeugen dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Beschleunigungssensors, oder eines Beschleunigungsschalters, der Fahrzustand gemessen wird. Mit Hilfe einer Auswerteelektronik wird dann der Fahrzustand z. B. eine Bremsung erkannt und signalisiert.

2. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierung durch eine Leuchte erfolgt.

3. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierung durch ein akustisches Signal erfolgt.

4. nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Bremsverzögerung durch unterschiedliche Blinkfrequenzen angezeigt wird.

5. nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Bremsverzögerung durch unterschiedliche Helligkeitsintensitäten realisiert wird.

6. nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Bremsverzögerung durch eine unterschiedliche Anzahl von Leuchten realisiert wird.

7. Nach Anspruch 1, 2, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß, auch die Stromversorgung in das Bremslicht integriert wird.

8. Nach Anspruch 1, 2, 4, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Bremslicht, auch ein gewöhnliches Rücklicht in diese Vorrichtung integriert wird.

9. Nach Anspruch 1, 2, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremslicht und Rücklicht über dieselbe Lichtquelle erfolgen. Daher wird ein Rücklicht bei einer Bremsung von Dauerleuchten auf den signalisierenden Bremszustand nach Anspruch 4 bis 6, umgeschaltet.

10. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Bremszustand auch weitere Fahrzustände signalisiert werden. Dazu zählen: Die Beschleunigung, die Bremsung, der Stillstand, oder die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit.

11. Nach Anspruch 1, 2, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Bremslichtes sowohl durch konventionelle Technik, als auch durch die Anordnung nach Anspruch 1 erfolgt. Daher wird die konventionelle Ansteuerung des Bremslichtes weiterhin verwendet und ergänzt durch die Anordnung mit dem Beschleunigungssensor. Beide Ansteuerungen des Bremslichtes werden über eine logische Funktion miteinander verknüpft.