DE2334904C3 - Sicherheitsvorrichtung für den Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zum Vermeiden von Auffahrunfällen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für den Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zum Vermeiden von Auffahrunfällen, mit einem auf ein in der Fahrbahn befindliches Hindernis ansprechenden, wellenförmige Impulse abgebenden und wieder empfangenden Sensor, durch den nach Unterschreitung eines einstellbaren Abstandes zum Hindernis Signale abgegeben werden und durch diese ein Steuergerät wirksam wird, das die Druckmittelzufuhr zu einer Bremshilfseinrichtung zum Einrücken der Bremse steuert und eine Vorrichtung zur Drosselung der Kraftstoffzufuhr zur Antriebsmaschine betätigt, wobei ein willkürlich betätigbarer Schalter im Pedalbereich des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, durch den die Sicherheitsvorrichtung ein- und ausschaltbar ist so daß die Betätigung der Bremse und der Kraftstoffzufuhr allein durch die dafür vorgesehenen Pedale vorgenommen werden kann.

Derartige Sicherheitsvorrichtungen sind aus der DT-OS 20 64 484 bekannt Bei dieser ist der Schaller am S Gaspedal oder in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet so daß bei Betätigung des Gaspedals die selbsttätige Bremsung ausgeschaltet werden kann. Dies kann in manchen Situationen, beispielsweise bei Glatteis, günstig sein.

ίο Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ist für andere Gefahrensituationen vorgesehen. Sie soll insbesondere bei längeren eintönigen Geradeausfahrten mit hoher Geschwindigkeit auf der Autobahn Auffahrunfälle vermeiden, die durch Nachlassen der Konzentra- tion des Fahrers und durch Ermüdung auftreten können.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der Fahrer bei langen, geraden Strecken seinen Fuß auf dem Gaspedal ruhen läßt und dieses in der jeweils

gewünschten Stellung hält

Bei Ermüdungserscheinungen des Fahrers ist es sehr leicht möglich, daß dieser dann mit seinem Fuß den Schalter berührt und die Sicherheitsanlage ausschaltet Gerade in solchen Fallen ist aber die Gefahr sehr groß, daß das Kraftfahrzeug auf ein ruhendes oder mit geringerer Geschwindigkeit fahrendes anderes Fahrzeug aufprallt. Derartige Auffahrunfälle sind besonders gefährlich und folgenschwer, denn es bleibt erfahrungsgemäß nicht heim Aufprall eines Fahrzeuges auf ein Hindernis, sondern es muß damit gerechnet werden, daß andere folgende Fahrzeuge auf die bereits aufeinander aufgeprallten Fahrzeuge auffahren und dadurch der

Schaden vergrößert und die bereits verletzten Personen

zusätzlich verletzt und getötet werden.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden,

bei Auftauchen eines vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses den Fahrer zu warnen und bei Untätigbleiben des Fahrers eine weiche, aber wirksame Zwangsbremsung einzuleiten, bei Tätigwerden des Fahrers jedoch damit die uneingeschränkte Verfügungsgewalt über sein Fahrzeug zurückgeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Schalter für die Ausschaltung der Sicherheitsvorrichtung auf der Fußplatte des Bremspedals angeordnet ist.

Durch diese spezielle Anordnung des Schalters wird vermieden, daß der Fahrer bei beginnenden, ihm nicht bewußt werdenden Ermüdungserscheinungen, die Sicherheitsvorrichtung unbeabsichtigt ausschaltet Erst wenn der Fahrer den am Gaspedal ruhenden Fuß anhebt und auf die Fußplatte des Bremspedals stellt, also bewußt eine bestimmte und der Situation angepaßte körperliche Bewegung durchführt, erhält der Fahrer wieder die uneingeschränkte Verfügungsgewalt über sein Fahrzeug. Da der Fuß des Fahrers während der Fahrt auf dem Gaspedal ruht ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Schalters ein unbeabsichtigtes Ausschalten der Sicherheitsvorrichtung praktisch nicht möglich. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ist nicht für den Stadtverkehr, nicht für kurvenreiche Straßen und auch nicht für den Verkehr im Bereich von Baustellen auf der Autobahn vorgesehen, zumal hierbei die Aufmerksamkeit des Fahrers erfindungsgemäß so weit in Anspruch genommen wird, daß ein Unaufmerk samwerden, bzw. ein Einschlafen am Steuer nicht zu erwarten ist. Die Erfindung bietet auch den besonderen Vorteil, daß dann, wenn nach langen, geraden Strecken eine scharfe Kurve kommt, die Sicherheitsvorrichtung

dies im allgemeinen infolge Reflexion von Leitplanken, Bäumen oder anderen Objekten anzeigen wird und dadurch der möglicherweise etwas unaufmerksam gewordene Fahrer gewarnt wird.

Es ist zweckmäßig, wenn als Sensor ii an sich bekannter Weise ein Radargerät dient, das bei Unterschreiten des Abstandes vom Kraftfahrzeug zu einem vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Hindernis ein Signal an das Steuergerät abgibt

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Forisatz eines Stellkolbens der die Bremse betätigenden Bremshilfsvorrichtung zum Zwecke einer allmählichen Abbremsung an seiner einer zugeordneten Dichtfläche zugewendeten Außenseite eine Abflachung aufweist, deren Querschnitt in einer Richtung allmählich zunimmt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß beim Einsetzen der Bremsbewegung der größere Querschnitt der Abflachung sich im Bereich zwischen dem inneren Fortsatz des Stellkolbens und der zugeordneten Dichtfläche befindet.

Es ist günstig, wenn eine zusätzliche Ein- und Ausschaltvorrichtung für das Steuergerät wie für sich bekannt an einer für wenigstens einen Mitfahrer zugänglichen Stelle im Kraftfahrzeug angeordnet ist. Hierdurch wird Mitfahrern die Möglichkeit gegeben, bei einem plötzlich auftretenden Unwohlsein des Fahrers einen Bremsvorgang einzuleiten, was insbesondere bei Omnibussen wichtig ist, da bei diesen die Folgen der dadurch verursachten Unfälle besonders schwerwiegend sind.

In den Zeichnungen ist ein in der folgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Sicherheitsvorrichtung für den Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zum Vermeiden von Auffahrunfällen nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in schematisch vereinfachter Weise eine Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab Schnitte eines Unterdruckbremszylinders der Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1.

In F i g. 1 ist schematisch vereinfacht eine Sicherheitsvorrichtung zum Vermeiden von Auffahrunfällen dargestellt. Wenn infolge verringerter Aufmerksamkeit des Fahrers oder durch Nebel stark herabgesetzter Sichtweite der Abstand zu einem im Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Hindernis, beispielsweise einem langsam fahrenden Fahrzeug, zu gering wird, soll durch die Sicherheitsvorrichtung die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs selbsttätig in Funktion treten und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges herabsetzen.

Zu diesem Zweck ist ein als Sensor arbeitendes Radargerät 1 vorgesehen, welches dauernd den Abstand zu einem etwa vor dem Kraftfahrzeug befindlichen _5S Objekt mißt. Wenn der Abstand zu diesem Objekt einen vorgegebenen einstellbaren Wert unterschreitet, gibt das Radargerät 1 über eine Leitung 2 einen Impuls an ein Steuergerät 3 ab. Dieser Impuls wird im Steuergerät gespeichert, und vom Steuergerät aus wird über eine ^₀ Leitung 4 ein Magnetschalter 5 betätigt, welcher die Antriebsmaschine auf Leerlauf schaltet.

Beim Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 1 ist angenommen, daß die Antriebsmaschine einen Vergaser 6 hat, und es wird dessen nicht gezeichnete Drosselklappe f,₅ geschlossen. Außerdem wird über eine Leitung 7 ein Magnetventil 8 geöffnet, welches in eine vom Ansaugrohr 9 der Antriebsmaschine 10 zu einem Unterdruckbremszylinder 11 führende Leitung 12 eingeschaltet ist Nunmehr tritt der Unterdruckbremszylinder in Funktion, und es wird ein Bremspedal 13 und ein vom Bremspedal zu den Bremsen des Kraftfahrzeugs führendes, nicht dargestellt Bremsgestänge betätigt, so daß das Kraftfahrzeug abgebremst wird. In das dem Ansaugrohr 9 zugewendete Ende der Leitung 12 ist ferner ein Rückschlagventil 14 eingeschaltet, welches für eine Luftströmung in Richtung des Pfeiles

15 geöffnet ist in entgegengesetzte/ Richtung aber sperrt Hierdurch wird erreicht, daß in einem an die Leitung 12 angeschlossenen Unterdruckvorratsbehälier

16 infolge der Saugwirkung im Ansaugrohr der Antriebsmaschine stets ein Unterdruck vorhanden ist, dieser Unterdruck aber nicht durch Einströmen von Luft aus dem Ansaugrohr aufgehoben werden kann. Der Unterdruckvorratsbehälter gewährleistet auch bei mehrmaligen kurz hintereinander erfolgenden Bremsvorgängen eine einwandfreie Funktion des Unterdruckbremszylinders 11.

Nach Ansprechen des als Sensor arbeitenden Radargerätes 1 wird also vom Steuergerät 3 aus einerseits die Antriebsleistung der Antriebsmaschine stark herabgesetzt, so daß bei schneller Fahrt die Antriebsmaschine eine weiche Bremswirkung ausübt, andererseits wird über die Leitung 7, das Magnetventil 8 und den U nterdruckbremszylinder 11 eine weiche Bremsung eingeleitet.

Sobald der Fahrer auf das Vorhandensein eines Hindernisses vor seinem Fahrzeug aufmerksam wird, was spätestens bei dem selbsttätig einsetzenden Bremsvorgang der Fall sein wird, kann dieser nun entweder den selbsttätigen Bremsvorgang weiter ablaufen lassen, oder es kann das Steuergerät abschalten und die volle uneingeschränkte Gewalt über sein Fahrzeug wieder übernehmen — sei es, urn durch kräftigen Druck auf das Bremspedal eine Notbremsung durchzuführen, sei es, um das Fahrzeug seitwärts an dem Hindernis vorbeizufiihren und die Bremswirkung sofort aufzuheben.

Zu diesem Zwecke ist auf der Fußplatte 20 des Bremspedals 13 ein vorragender Stift 21 vorgesehen. Sobald der Fuß des Fahrers auf die Fußplatte 20 des Bremspedals gesetzt wird, wird der Stift 21 niedergedrückt und damit ein auf der Unterseite des Bremspedals angeordneter Mikroschalter 22 betätigt, der über eine Leitung 23 mit dem Steuergerät verbunden ist. Durch Betätigung des Mikroschalters 22 werden das Steuergerät 3 und gegebenenfalls auch das Radargerät 1 ausgeschaltet, und der Fahrer hat nun das Fahrzeug wieder unter seiner Kontrolle. Wenn hierauf der Fuß vom Bremspedal genommen wird, ist die Sicherheitsvorrichtung sofort wieder betriebsbereit und kann das nächste vor dem Kraftfahrzeug auftauchende Hindernis wieder anzeigen. Reagiert der Fahrer aber nicht mit leichtem Druck auf das Bremspedal, dann wird das Fahrzeug bis zum Stillstand weich abgebremst.

Als spezielles Konstruktionsdetail zeigt Fig.2 die Ausbildung des Unterdruckbremszylinders 11 in schematisch vereinfachter Darstellung. Dieser besteht aus einem Zylindergehäuse 25, in dem ein Stellkolben 26 verschiebbar gelagert ist. Kolbenringe 27 dienen zur Abdichtung des Stellkolbens gegenüber dem Zylindergehäu^e 25. Der Stellkolben 26 ist über einen Kabelzug 29 mit dem Bremspedal des Fahrzeugs verbunden. Der Stellkolben 26 ist mit einem zentralen, zylindrischen Fortsatz 30 versehen, der in einer Bohrung 31 einer mit dem Zylindergehäuse 25 verbundenen, innen hohlzy-

lindrischen Gehäusestulpe 32 gleiten kann und in seiner Endstellung diese Bohrung dicht abschließt. Der Hohlraum 33 der Gehäusestulpe 32 ist, wie in F i g. 1 schematisch angedeutet, über eine in F i g. 2 nicht gezeichnete Leitung und über das Magnetventil 8 mit dem Ansaugrohr 9 in Verbindung.

Der zylindrische Fortsatz 30 ist an einer Seite mit einer Abflachung 34 versehen, die bei der mit 31 bezeichneten Bohrung beginnt und in F i g. 2 in Richtung nach links stärker wild. Aus den in Fig. 2 oben gezeichneten Schnitten Α-Bund C-Dist die Form dieser Abflachung deutlich erkennbar.

Diese spezielle Ausbildung des Unterdruckbremszylinders hat den Vorteil, daß während des Bremsverganges, bei dem sich der Stellkolben 26 mit dem zylindrischen Fortsatz 30 innerhalb des Zylindergehäuses 25 nach rechts verschiebt, sich in der Bohrung ein Kanal mit allmählich größer werdendem Querschnitt öffnet, was eine besonders weiche Bremsung zur Folge hat.

Durch die Wahl einer schwächeren oder stärkeren Abflachung ist es in einfacher Weise möglich, die in Serie gefertigten Unterdruckbremszylinder an die verschiedenen Fahrzeugtypen anzupassen und hierbei das verschiedene Gewicht und die verschiedenen

Bremseigenschaften der Fahrzeuge entsprechend zu berücksichtigen.

Die Sicherheitsvorrichtung nach der Erfindung ist in gleicher Weise für bei Kraftfahrzeugen mit Bremskraftmaschinen mit Vergaser und mit Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung geeignet, wobei die gleichzeitig mit der Einleitung des Bremsvorganges erfolgende Drosselung der Kraftstoffzufuhr in ersterem Fall durch entsprechende Beeinflussung des Vergasers (Schließen der Drosselklappe), im zweiten Fall durch entsprechende Beeinflussung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erfolgt.

Es kann zweckmäßig sein, insbesondere in Omnibussen oder in Kraftfahrzeugen von Fahrschulen, eine zusätzliche Auslösevorrichtung für das Steuergerät der Sicherheitsvorrichtung an einer für wenigstens einer Mitfahrer zugänglichen Stelle anzuordnen. Denn wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges durch Übermüdung persönliches Unwohlsein, Ohnmachtsanfall u.dgl. nicht mehr in der Lage ist, sein Kraftfahrzeug sicher zu fahrer oder drohende Gefahren übersieht, beispielsweise irr 3egriffe ist, auf eine geschlossene Bahnschranke odei auf vorausfahrende langsame Fahrzeuge aufzufahren ist dadurch den mitfahrenden Personen die Möglichkei gegeben, das Fahrzeug schnell abzubremsen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung für den Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zum Vermeiden von Auffahrunfällen, mit einem auf ein in der Fahrbahn befindliches Hindernis ansprechenden, wellenförmige Impulse abgebenden und wieder empfangenden Sensor, durch den nach Unterschreitung eines einstellbaren Abstandes zum Hindernis Signale abgegeben werden und durch diese ein Steuergerät wirksam wird, das die Druckmittelzufuhr zu einer Bremshilfseinrichtung zum Einrücken der Bremse steuert und eine Vorrichtung zur Drosselung der Kraftstoffzufuhr zur Antriebsmaschine betätigt, wobei ein willkürlich betätigbarer Schalter im Pedalbereich des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, durch den dte Sicherheitsvorrichtung ein- und ausschaltbar ist, so daß die Betätigung der Bremse und der Kraftstoffzufuhr allein durch die dafür vorgesehenen Pedale vorgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (Stift 21) auf der Fußplatte (20) des Bremspedals angeordnet ist

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor in an sich bekannter Weise ein Radargerät (1) dient, das bei Unterschreiten des Abstandes vom Kraftfahrzeug zu einem vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Hindernis ein Signal an das Steuergerät (3) abgibt

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Fortsatz (30) eines Stellkolbens (26) der die Bremse betätigenden Bremshilfsvorrichtung (Unterdvuckbremszylinder 11) zum Zwecke einer allmählichen Abbremsung an seiner einer zugeordneten Dichtfläche (Bohrung 31) zugewendeten Außenseite eine Abflachung (34) aufweist deren Querschnitt in einer Richtung allmählich zunimmt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß beim Einsetzen der Bremsbewegung der größere Querschnitt der Abflachung (34) sich im Bereich zwischen dem inneren Fortsatz (30) des Stellkolbens (26) und der zugeordneten Dichtfläche (Bohrung 31) befindet.

4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Ein- und Ausschaltvorrichtung für das Steuergerät (3) wie für sich bekannt an einer für wenigstens einen Mitfahrer zugänglichen Stelle im Kraftfahrzeug angeordnet ist