DE2457879A1

DE2457879A1 - Anordnung zur ausloesung einer gefahrenanzeige fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2457879A1
Application number: DE19742457879
Authority: DE
Inventors: Henri Billottet; Jean Raymond Narbaits-Jaureguy
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1973-12-07
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1975-06-19
Also published as: ES432658A1; SE7415330L; CH601876A5; DE2457879C3; SE400399B; FR2279178A1; NO744423L; GB1485779A; NL7415922A; NO137977C; JPS5089785A; IT1024351B; CA1028409A; US3921127A; FR2279178B1; BE822922A; NO137977B; DE2457879B2

Description

DIETRICH LEWINSKY
H-INZ-JOACHIMHUBER
REINER PRIETSCH
MÖNCHEN 21

GOTTH ARDSTR. 81 6. 12. 1974

8l47-IV/vm

THOMSON-CSp₃ Paris, Boulevard Haussmann 173 (Frankreich)

"Anordnung zur Auslösung einer Gefahrenanzeige für ein Fahrzeug"

Priorität vom 7. Dezember 1973 aus der französischen Patentanmeldung 73 43762

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Auslösung einer Ge-Fahrenanzeige für ein Fahrzeug, insbesondere wenn sich sein Abstand zu einem vor ihm befindlichen Fahrzeug erheblich vermindert, mit einem ortsfesten, dem Verkehrsweg zugeordneten Teil, bestehend aus längs des Verkehrsweges verteilten Meldern, die ausgehend von einer Pilotvorrichtung sequentiell durch Synchronisationsimpulse ausgelöst werden und um sich herum einen Ansprechbereich besitzen, in dem ein dort befindliches Fahrzeug erfaßt werden kann, wobei der betreffende Melder ein durch alle vorhergehenden Melder nacheinander hindurchlaufendes Signal an die Pilotvorrichtung zurückschickt, da_s die Gegenwart des Fahrzeuges anzeigt.

Unter einer Gefahr für das Fahrzeug wird hier insbesondere diejenige^&ojLlision mit dem voranfahrenden Fahrzeug verstanden,also demjenigen Fahrzeug, das sich auf demselben Verkehrsweg wie das betrachtete Fahrzeug bewegt oder dort abgestellt ist.

Unter diesen Umständen umfaßt die Anordnung nach der Erfindung Einrichtungen, die an oder in der Nähe eines Verkehrsweges angeordnet sind und das Vorhandensein und.die Position von Fahrzeugen feststellen, die sich in derselben Richtung auf dem Ver-

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kehrsweg bewegen, wobei gleichzeitig auch diejenigen Fahrzeuge, die dort abgestellt sind, erfaßt werden, sowie Einrichtungen an Bord der Fahrzeuge, die in Abhängigkeit von den von den erstgenannten Einrichtungen gelieferten Daten die Abstände der Fahrzeuge untereinander angeben und die minimal zulässige Entfernung ermitteln, unterhalb derer die Gefahr einer Kollision zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen besteht.

Die Anordnung nach der Erfindung nützt außerdem die Einrichtungen, die längs bestimmter Verkehrswege angeordnet sind, um dort den Verkehr zu überwachen. Eine solche Einrichtung umfaßt längs des zu überwachenden Verkehrsweges angeordnete Melder, die einer nach dem anderen durch einen Pilotimpuls aktiviert werden, welcher von einer Pilotvorrichtung ausgesendet wird, wobei die Melder dann auf das Passieren eines Fahrzeuges in einem begrenzten Ansprechbereich um sie herum ansprechen. Das von einem Melder, der das Vorhandensein eines Fahrzeuges in seinem Ansprechbereich festgestellt hat, ausgesendete Signal wird dann der zentralen P!lötvorrichtung über sämtliche vorhergehenden Melder zugeführt, die dieses "Passiersignal" regenerieren. Die Zeit, die dieses Signal nach Aussenden des Pilot-Synchronlsierimpulses, der nacheinander die Melder auslöst, benötigt, um in der Zentrale anzukommen, ermöglicht eine Ab-schätzung der Entfernung des festgestellten Fahrzeuges in Bezug auf die Zentrale. Jedoch ist eine solche Kenntnis der Entfernung des festgestellten Fahrzeuges im Sinne der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht ausreichend, wonach alle Fahrzeuge über die Position des ihnen voranfahrenden Fahrzeuges und folglich den Abstand, der zwischen diesen Fahrzeugen liegt, unterrichtet werden können sollen, sowie über die Änderungen dieses Abstandes unter Berücksichtigung der wechselseitigen Geschwindigkeiten der beteiligten Fahrzeuge.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben. Diese Lösung läßt sich dahingehend zusammenfassen, daß die verschiedenen Melder,durch die eine Information über das Vorhanden-

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sein eines von einem der Melder der Anordnung festgestellten Fahrzeuges hindurchläuft, ein Signal im Moment des Hindurchlaufens dieser Information aussenden, welches Signal die Information über den Abstand des Fahrzeuges in Bezug auf den Melder durch seine zeitliche Stellung in Bezug auf den Synchronisationsimpuls, der ihn ausgelöst hat, zu liefern vermag, wobei das Signal von einem an Bord des interessierenden Fahrzeuges angeordneten Empfänger aufgefangen wird und mit einem an Bord des Fahrzeuges erzeugten Rechtecksignal verglichen wird, das dem zur Vermeidung einer Kollision minimal zulässigen Abstand Rechnung trägt und das Ergebnis des Vergleiches zutreffendenfalls eine Gefahrenanzeige auslöst.

In der Zeichnung ist die Anordnung nach der Erfindung anhand einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen abgeänderten Melder nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, das die zeitliche Lage der von den Meldern abgegebenen Signale verdeutlicht,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Empfängers an Bord eines Fahrzeuges,

Fig. 4 ein vereinfachtes Schaltbild einer Diskriminatorschaltung zur Unterscheidung der Synchronisationsimpulse von den Impulsen für das Vorhandensein eines Fahrzeuges,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm der in der Schaltung nach Fig. 4 auftretenden Signale,

Fig. 6 ein den Sicherheitsabstand zwischen zwei Fahrzeugen angebendes Diagramm,

Fig. 7 ein vereinfachtes Schaltbild einer Generatorsehaltung zur Erzeugung eines Sicherheits-Rechtecksignales,

Fig. 8 ein Zeitdiagramm einiger der in Fig. 7 auftretender Signale zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des dort dargestellten Generators,

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Alarmvorrichtung in dem Empfänger an Bord eines Fahrzeuges und

Fig.10 ein Zeitdiagramm der in der Anzeige- oder Alarmvorrichtung nach Fig. 9 auftretenden Signale..

Wie einleitend ausgeführt, umfaßt die Anordnung einen Teil, der die "Infrastruktur" einer überwachungsvorrichtung für Verkehrs-

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wege bilden kann, sowie einen Teil an Bord der die Anordnung benutzenden Fahrzeuge, welche ausgehend von den von den Meldern ausgesandten Informationen ein Sicherheitssignal erzeugt, das anzeigt, ob das so ausgerüstete Fahrzeug Gefahr läuft, mit einem vorangehenden Fahrzeug zu kollidieren. ν

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines über oder längs eines zu überwachenden Verkehrsweges angeordneten Melders,der in Verbindung mit der Anordnung nach der Erfindung verwendet wird.

Ein solcher Melder ist als Modul oder selbständige Baueinheit ausgeführt und umfaßt einen Kleinsender und einen Kleinempfänger. Der Kleinsender 120 ist mit einer Sendeantenne 125 verbunden.Der Kleinempfänger 121 ist mit einer Empfangsantenne 126 verbunden. Der Kleinsender und der Kleinempfänger sind jeweils über Dioden 127 bzw. 128 mit zweihdntereinanderliegenden monostabilen.Kippschaltungen 122 und 124 verbunden, wobei die Gesamtheit dieser Baueinheiten in Verbindung mit davor und dahinter liegenden Meldern oder einer zentralen Pilotvorrichtung steht, wenn der betrachtete Melder der erste ist. Diese Anordnung bedeutet, daß im Rahmen einer überwachungsanordnung der Sender 120 und der Empfänger 121 gleichzeitig ausgelöst werden. Der Empfänger 121 des Melders ist außerdem über eine Diode 129 mit einer dritten monostabilen Kippschaltung 123 verbunden, die die übertragung eines das Vorhandensein eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich des Melders anzeigenden Signales, definiert durch die Strahlung seiner Sendeantenne 125, in Richtung auf einen vorangehenden Melder oder zu der Pilotvorrichtung sicherstellt. Ein über eine Diode 130 mit der monostabilen Kippschaltung 123 verbundener Leiter 133 stellt die übertragung einer Information "Fahrzeug vorhanden", die von einem hinter bzw. nach dem betrachteten Melder liegenden Melder stammt, sicher. Der Leiter 133 1st außerdem mit einem Leiter 1330 verbunden, der ihn über die Diode 1331 direkt mit dem Sender 120 verbindet. Ein Melder wie der soeben beschriebene hat eine Doppelfunktion, je nach-dem ob er einfach das Vorhandensein eines in seinem Ansprechbereich befindlichen

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Fahrzeuges meldet oder ob er als übertragungs-Relaisstation für ein von einem folgenden Melder geliefertes Signal "Fahrzeug vorhanden" dient, über die Arbeitsweise des Melders im erstgenannten Fall braucht nichts Weiteres gesagt zu werden. Im zweiten Fall ist festzustellen, daß ein Signal, daß das Vorhandensein eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich eines Melders anzeigt, der weiter weg von der Pilotvorrichtung als der betrachtete Melder liegt und in der Figur nicht dargestellt 1st, auf dem Leiter 133 auftritt. Dieses Signal wird einerseits über die Diode 130 der monostabilen Kippschaltung 123 zugeführt, die durch das Signal ausgelöst, d.h. gekippt wird und einen regenerierten Impuls in Richtung auf den vorangehenden Melder oder die Pilotvorrichtung abgibt und andererseits wird das ankommende Si-gnal über die Diode 1331 dem Sender 120 zugeführt, der durch das Signal ausgelöst, d.h. in Tätigkeit versetzt wird und über seine Antenne 125 ein Signal abgibt, das von einem Fahrzeug empfangen werden kann, das sich im Ansprechbereich dieses" Melders befindet. Dabei Ist festzuhalten, daß die Sendesignale, die einerseits auf die zyklische Abfragung der Melder durch die Pilotvorrichtung oder durch den vorhergehenden Melder und andererseits auf diejenigen Signale zurückzuführen sind, die durch die von einem anderen Melder kommenden Signale über das Vorhandensein eines Fahrzeuges ausgelöst werden, sich voneinander unterscheiden, um Irrtümer zu vermeiden. Zu diesem Zweck können beispielsweise den beiden monostabilen Kippschaltungen 123 und 124 unterschiedliche Dauern des labilen Schaltzustandes gegeben werden. Beispielsweise kann die Rückkippdauer der Schaltung 123 drei mal kürzer als diejenige der Schaltung 124 sein, die den Auslöseimpuls, den sie selbst erhalten hat, an den folgenden Melder überträgt. · .

Figur 2 stellt ein Zeitdiagramm' dar, das die Arbeitsweise eines einen Bestandteil der Anordnung bildenden Melders zusammenfaßt. In der Zeile 20 ist ein Impuls 200 wiedergegeben, der der Auslöseimpuls des ersten Melders ist und der von der nichtdargestellten Pilotvorrichtung stammt. In Zeile 21 ist ein Impuls dargestellt, der nach einer durch das Signal 211 symbolisierten Verzögerung erzeugt wird und der den zweiten Melder auslösen

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In der Zelle 22 ist der von der Antenne 125 des Senders des
ersten Senders gesendete Impuls 220 dargestellt.

In der Zeile 23 ist der Impuls 230 wiedergegeben, der von dem
Empfänger 121 übertragen wird und der sich auf ein Fahrzeug bezieht, das sich im Ansprechbereich des Melders befindet.

Die Zeile 24 zeigt, daß sich in diesem Bereich kein Fahrzeug befindet .

In der Zeile 25 ist ein Impuls 250 wiedergegeben, der von dem Sender des zweiten Melders als Antwort auf den von dem ersten Melder (Zeile 21) kommenden Auslöseimpuls gesendet wird.

In der Zeile 26 ist der Impuls 260 wiedergegeben, der von dem
Empfänger des zweiten Melders empfangen wird, wenn in seinem Ansprechbereich ein Fahrzeug vorhanden ist. Ist kein Fahrzeug vorhanden, so entsteht kein Impuls (Zeile 27)·

In Zeile 28 ist der Impuls 280 dargestellt, der nach einer Zeit
dt, die durch den Impuls 281 symbolisiert wird, in Bezug auf den Auslöseimpuls 210 des zweiten Melders erzeugt wird. Dieser Impuls 280 löst dann den dritten Melder aus.

In Zeile 29 ist der Sendeimpuls 290 des durch den Impuls 280 ausgelösten Senders des dritten Melders dargestellt.

In Zeile 290 ist keinerlei Impuls dargestellt, wodurch angezeigt wird,.daß sich im Ansprechbereich des dritten Melders kein Fahrzeug befindet.

In der Zeile 291 ist der Impuls 2920 wiedergegeben, der nach einer durch den Impuls 2921 symbolisierten Verzögerung dt gebildet wird und der dann den vierten Melder auslöst.

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In der Zeile 292 ist ein Impuls 2930 wiedergegeben, der von der Sendeantenne des vierten Melders gesendet wird und in der Zeile 293 ist ein Impuls 2940 wiedergegeben, der das Vorhandensein eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich dieses vierten Melders angibt . .

Ein solches Diagramm kann bezüglich aller weiteren aufeinanderfolgenden Melder der Anordnung vervollständigt werden.

Der das Vorhandensein;eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich des vierten Melders anzeigende Impuls 2940 wird in Richtung auf die Pilotvorrichtung durch die vorangehenden Melder übertragen, wo er jedesmal den entsprechenden Sender auslöst. Somit bedeutet der Impuls 29¹Il in der Zeile 29, daß der Sender des dritten Melders im Moment des Durchganges des Impulses 29¹IO ein Signal gesendet hat. Ebenso löst der Durchgang dieses Impulses in dem zweiten Melder den Sender desselben aus, der das durch den Impuls 2942 in Zeile 25 dargestellte Signal sendet. In entsprechender Weise sendet der erste Melder einen Impuls 2943· Unter Berücksichtigung der Übertragungsgeschwindigkeiten der Impulse von einem Melder zum nächsten kann angenommen werden, daß die verschiedenen Sender gleichzeitig ausgelöst werden, woraus sich die Stellung der Impulse 2940 bis 2943 auf derselben vertikalen Linie in dem Diagramm der Figur 2 ergibt.

Wenn man beispielsweise annimmt, daß sich ein Fahrzeug im Ansprechbereich des ersten Melders befindet, so erlaubt der zeitliche Abstand zwischen dem Auslöseimpuls 220 für das Tätigwerden seines Senders und dem Impuls 2943, der von diesem Sender als Antwort auf das Eintreffen einer Information über das Vorhandensein eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich eines anderen Melders bei dem ersten Melder gesendet wird, die Bestimmung des zwischen diesen zwei Fahrzeugen liegenden Abstandes unter Berücksichtigung dessen, daß die Melder im allgemeinen in gleichbleibenden Abständen voneinander angeordnet sind.

Der Empfang des durch den Impuls 2943 symbolisierten Signales

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durch das betrachtete Fahrzeug ergibt somit eine Angabe der zwischen diesen zwei Fahrzeugen liegenden Entfernung.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild des Empfängers an Bord eines Fahrzeuges, das mit der hier beschriebenen Anordnung zusammenarbeitet.

Dieser Empfänger an Bord eines Fahrzeuges umfaßt eine Antenne 30, die in der Lage ist, die Sendesignale der Sender 120 der Melder der Anordnung aufzufangen. Diese Antenne kann eine Rahmenantenne, eine Stabantenne oder dergl. sein. Die Antenne ist mit einem mit 31 bezeichneten Empfängerteil verbunden, der auf das Frequenzband der Sender 120 abgestimmt ist und hier nicht näher beschrieben wird. Dieser Empfänger liefert bei 310 ein videofrequentes Signal, das einer Auswertungsschaltung zugeführt wird.

Diese Auswertungsschaltung umfaßt eine Schaltung 32, die feststellt, ob das Signal auf der Leitung 310 von dem durch einen Synchronisationsimpuls ausgelösten Sender stammt. Diese Schaltung 32 ist mit einer Schaltung 3^ verbunden, die ein sog. Sicherheits-Rechtecksignal erzeugt und deren Ausgang mit einem Eingang eines UND-Gliedes 36 verbunden ist, dessen zweiter Eingang direkt mit einer Schaltung 33 verbunden ist, welche mit der Schaltung 32 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 36 ist mit einer Gefahrenanzeigevorrichtung 39 verbunden. Die Schaltung 33 hat die Aufgabe, festzustellen, ob das auf der Leitung 310 vorhandene Signal ein Signal "Fahrzeug vorhanden" ist, das den Sender des Melders, den es passiert hat, ausgelöst hat.

Der Ausgang der Schaltung 32 ist außerdem einerseits direkt und andererseits über ein UND-Glied 35 mit einer überwachungsvorrichtung 38 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 35 ist mit einer Schaltung 37 verbunden, die eine Angabe über die Geschwindigkeit des Fahrzeuges liefert, an Bord dessen sich der Empfänger befindet. Der Geschwindigkeitsgeber, der beispielsweise ein Tachometer, ein Tachogenerator oder dergl. sein kann, ist mit der Schaltung 3^ verbunden, die der Generator für das

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Sicherheits-Rechtecksignal ist und ferner mit einer Schaltung verbunden ist, die Angaben über die äußeren Bedingungen, beispielsweise den Haftreibungskoeffizienten des Belages liefert, je nachdem ob dieser trocken, feucht, vereist usw. ist. Der Ausgang des Generators für das Sicherheits-Rechtecksignal ist mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 36 verbunden, dessen Ausgang wie gesagt - mit der Gefahrenanzeigevorrichtung 39 verbunden ist.

Somit kommt in diesem Empfänger der Arbeitsweise der Schaltungen 32 und 33 eine gewisse Bedeutung zu, da sie die Unterscheidung der Antworten des Senders 120 eines Melders einerseits hinsichtlich derjenigen ermöglichen sollen, die durch das Vorhandensein eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich als Antwort auf eine durch einen Synchronisationsimpuls der Pilotvorrichtung direkt oder verzögert ausgelöste Abfrage abgegeben werden und andererseits hinsichtlich derjenigen Antworten, die durch von-hinter dem betrachteten Melder liegenden Meldern stammende und durch den betrachteten Melder regenerierte und weiter-übertragene Informationen erzeugt werden.

Es wurde bereits gesagt, daß die labilen Zeiten der monostabilen Kippschaltungen 124 und 123 voneinander verschieden sind, je nachdem, ob der betrachtete Melder durch den vorangehenden Melder (Schaltung 12¹I) oder durch den nachfolgenden Melder (Schaltung 123) ausgelöst ist. Je nach der Dauer des bei 310 von dem Empfangsteil 31 gelieferten Signales bestimmt die Schaltung 32, daß dasTÜignal empfangende Fahrzeug sich im Ansprechbereich des betrachtenden Melders befindet, während die Schaltung 33 die Information für das Vorhandensein eines Fahrzeuges in dem Ansprechbereich eines folgenden Melders liefert.

Der Generator 34, der das Sicherheits-Rechtecksignal erzeugt und später im einzelnen beschrieben werden wird, erzeugt dieses Rechtecksignal der Art, daß dessen Dauer proportional zu dem Sicherheitsabstand ist, den das Fahrzeug zwischen sich und dem auf demselben Verkehrsweg vorangehenden Fahrzeug einhalten muß.

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Dieses Rechtecksignal hat eine Dauer, die eine Funktion der Geschwindigkeit des betrachteten Fahrzeuges und der Verkehrsbedingungen ist, welch'letztere u.a. den Haftreibungskoeffizienten oder - umgekehrt ausgedrückt - den Gleitreibungskoeffizienten des Fahrzeuges auf dem Fahrbahnbelag je nach dessen Art und dessen augenblicklichem Zustand beeinflussen. Das sowohl mit dem Generator 34 als auch mit der Schaltung 33 verbundene UND-Glied liefert einen Impuls auf dem Leiter 315, der dieses UND-Glied mit der Gefahrenanzeigevorrichtung 39 verbindet, die ein optisches Signal abgibt, sobald die Information über das Vorhandensein eines Fahrzeuges gleichzeitig mit derjenigen über den Sicherheitsabstand auftritt. Solange die Information über das Vorhandensein eines Fahrzeuges nicht geliefert wird, gelangt über den Leiter 314 des Empfängers des betrachteten Fahrzeuges eine sog. Überwachungsinformation auf die überwachungsvorrichtung 38, die anzeigt, daß das Gerät arbeitet. Diese Vorrichtung umfaßt ein überwachungs-Leuchtschauzeichen 380, das anzeigt, daß die die Melder enthaltende Anordnung arbeitet, sowie ein zweites Leuchtschauzeichen 38I, das beispielsweise eine andere Form als das Leuchtschauzeichen 38O besitzt und nur kurzzeitig arbeitet und dem Fahrzeuglenker anzeigt, daß er sich mit einer zu geringen Geschwindigkeit oder einer Geschwindigkeit Null bewegt und daß er eine Gefahr bilden kann.

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltungen 32 und und Figur 5 gibt Signalformen an verschiedenen Punkten dieser Schaltungen wieder.

Diese Schaltungen umfassen im wesentlichen eine Schaltung 40, die eine doppelte Differenzierung durchführt, zwei Dioden 41 und 42, die gegensinnig geschaltet sind, wobei die Diode 41 mit .einer monostabilen Kippschaltung 43 verbunden ist, deren Ausgang einerseits mit einem UND-Glied 44 und andererseits mit einer zweiten monostabilen Kippschaltung 45, die ähnlich der ersten ist, über eine Schaltung 46, die eine zweifache Differenzierung vornimmt, und eine Diode 47 verbunden ist. Ein UND-Glied 48 ist mit dem

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Ausgang der monostabilen Kippschaltung 45 verbunden, während der andere Eingang dieses UND-Gliedes 48 mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes 44 sowie mit der Diode 42 verbunden ist.

Die Arbeitsweise einer solchen Schaltung wird anhand des Zeitdiagrammes der Fig. 5 erläutert. Das zu verarbeitende Signal tritt am Eingang 310 auf und kann einen Synchronisationsimpuls 500 sowie einen Impuls 501 "Fahrzeug vorhanden", dessen Dauer größer ist, umfassen (Zeile 5o). Die Schaltung 40 zur zweifachen Differenzierung umfaßt die Widerstände 400, 401 und 402 sowie die Kondensatoren 403 und 404 und differenziert die Impulse 500 bzw. 501, wodurch die Impulse 510, 511 bzw. 512, 513 (Zeile 51) entstehen. Die Diode 41 läßt den positiven Impuls 510 hindurch, der die monostabile Kippschaltung 43 auslöst, d.h. kippt, die einen Impuls erzeugt, dessen Dauer etwa das Doppelte derjenigen des Synchronisationsimpulses beträgt. Hingegen ist die Diode 42 so angeordnet, daß sie den negativen Impuls 511 abtrennt und den UND-Glieden 44 und 48 zuführt. Aus den in den Zeilen 52 und. 53 dargestellten Signalverläufen ist deutlich erkennbar, daß der in dem von der monostabilen Kippschaltung 43 erzeugten Impuls, der an dem UND-Glied 44 anliegt, vorhandene Impuls 511 durchgelassen wird. Der in dem am Eingang 310 anliegenden Signal vorhandene Synchronisationsimpuls ist folglich abgetrennt. Weiter ergibt sich aus den in den Zeilen 52 und 53 dargestellten Signalverläufen, daß der ausgehend von dem Impuls 501 "Fahrzeug vorhanden" erzeugte Impuls 513 nicht abgetrennt wird.

Der Ausgang der monostabilen Kippschaltung 43 ist außerdem mit der Schaltung 46 zur zweifachen Differenzierung verbunden, die die drei Widerstände 460, 461 und 462 und die zwei Kondensatoren 463 und 464 umfaßt. Demzufolge erzeugen die Impulse 520 und 521 die Impulse 540, 54l, 542 und 543 (Zeile 54). Die Diode 47 ist mit dem Eingang der weiteren monostabilen Kippschaltung 45 der Art verbunden, daß die Kippschaltung durch die negativen Impulse 541 oder 543 ausgelöst wird. Die labile Zeit dieser Kippschaltung ist etwa doppelt so groß wie die Dauer des Synchronisationsimpulses. Diese monostabile Kippschaltung liefert Impulse, wie etwa 550, 551 in Zeile 55.

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Wie aus den Zeilen 51» 52 und 55 ersichtlich, wird lediglich der aus dem Impuls 501 "Fahrzeug vorhanden" gebildete negative Impuls 513 abgetrennt und erscheint am Ausgang des UND-Gliedes 48, dem der von der monostabilen Kippschaltung 45 abgegebene Impuls zugeführt wird. Die Ausgänge 311 und 36 der UND-Glieder 44 und 48 sind mit dem Generator 34 für das Sicherheits-Rechtecksignal (Eingang 3H) bzw. mit dem UND-Glied 36 verbunden, welche beiden Schaltungen In Fig. 3 dargestellt sind. Für diese Ausgänge können zwei monostabile Kippschaltungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die durch die dort auftretenden negativen Impulse ausgelöst werden, damit die Schaltungen 34 und 36 mit positiven Impulsen beaufschlagt werden.

Figur 7 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild des Generators für das Sicherheits-Rechtecksignal, dessen Dauer - wie gesagt - proportional zu dem sog. Sicherheitsabstand des Fahrzeuges ist, der von der Geschwindigkeit dieses Fahrzeuges und den Roll- und Gleitbedingungen auf der Fahrbahn (Schaltungen 37 und 390 in Fig. 3) abhängt.

Wenn man diese Daten in ein Schema einträgt, erhält man das Diagramm der Fig. 6, das diesen Sicherheitsabstand OA als Abszesse des Punktes 62 angibt, der als Schnitt einer Geraden 60 mit der Ordinate OB, die eine zur Fahrzeüggeschwindigkeit proportionale Spannung darstellt und einer Sägezahnspannung erhalten wird, deren Steigung a proportional zu dem "Gleitkoeffizienten" des Bodens ist. Der Ursprung 0 der Koordinaten stellt den Augenblick der Abgabe des Synchronisationsimpulses dar, der von der Pilotvorrichtung der Anordnung oder dem vorangehenden Melder geliefert wird.

Die Ausführungsform des Generators des Sicherheits-Rechtecksignales gemäß Fig. 7 wird in Verbindung mit den erläuternden Zeitdiagrammen der auftretenden Signale gemäß Fig. 8 beschrieben.

Der Generator umfaßt im wesentlichen eine mit seinem Eingang

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verbundene, erste monostabile Kippschaltung 70, deren Ausgang mit einer Kontaktgeberschaltung 39°° verbunden ist, in der die äusseren Bedingungen berücksichtigt werden. Ferner sind eine Schaltung 700 zur Rückstellung auf Null und eine zweite monostabile Kippschaltung 74 vorgesehen, die mit der vorhergenannten Schaltung verbunden ist und das genannte Sicherheits-Rechtecksignal liefert.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

über den Eingang 311 des Generators, der den Ausgang der Schaltung 32 bildet und an dem die Synchronisationsimpulse der Melder auftreten führt diese Impulse der monostabilen Kippschaltung 70 zu, die ausgelöst wird und während einer Dauer T im labilen Zustand bleibt, welche Dauer T kleiner als die Dauer t zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisationsimpulsen ist. Diese Impulse sind in der Zeile 8l der Fig. 8 dargestellt. Die monostabile Kippschaltung 70 liefert somit einen in Zeile 82 der Fig. 8 dargestellten Rechteckimpuls 709. Dieses Signal 709.durchläuft eine Inte'gratorschaltung 3900, deren Zeitkonstante über einen Schalter oder Kontaktgeber 705 veränderlich ist, der einzeln eine der drei Kapazitäten 702, 703, 704 je nach vorhandenen äusseren Bedingungen anschließt, die in der Schaltung 390 (Fig. 3) ermittelt oder eingegeben werden. Am Ausgang 706 der monostabilen Kippschaltung 70 ergibt sich das in Zeile 83 der Fig. 8 dargestellte Sägezahnsignal, dessen Steigung a proportional zu dem "Gleitkoeffizienten" des Verkehrsweges oder der Straße ist. Am Ende jeder Wiederholperiode wird dieser Sägezahn durch die Vor- ■ derflanke des folgenden Synchronisationsimpulses, die auf die Schaltung 700 zur Nullstellung einwirkt, wieder auf Null gebracht. Diese Schaltung 700 umfaßt eine Schaltung zur zweifachen Differenzierung, nämlich eine Kapazität 710, einen Widerstand und eine Kapazität 712 sowie einen Widerstand 713· Nach der doppelten Differenzierung ergibt sich auf dem Leiter 714 ein kurzer, in Zeile 84 der Fig. 8 dargestellter Impuls. Dieser Impuls wird der Basis eines Halbleiterelementes, wie etwa einem Transistor zugeführt, wodurch dieses bzw. dieser leitend wird und damit die Entladung einer der Kapazitäten 702 bis 704 auslöst, die zuvor

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entsprechend den äußeren Bedingungen geladen waren. Der Sägezahngenerator ist dann für einen neuen Synchronisationsimpuls betriebsbereit. Die zur FahrZeuggeschwindigkeit proportionalen Impulse, die in der Schaltung 37 der Fig. 3 erzeugt werden, werden dem Eingang 313 des Generators .für das Sicherheits-Rechtecksignal zugeführt, von wo die-Diode 720 in Zeile 85 der Fig. 8 dargestellte positive Impulse zur Integration an einen Kondensator 721 liefert, der seinerseits durch einen Widerstand 722 entladen wird. Die Werte des Widerstandes und der Kapazität sind der Art gewählt, daß die maximale Wiederholfrequenz der Geschw.indigkeitsimpulse in die 6-d£b-Steigung der Kapazitäts/Widerstands-Anordnung fällt, womit an den Klemmen dieser Anordnung eine geschwindigkeitsproportionale Gleichspannung erhalten wird. Diese Gleichspannung wird der Basis eines Halbleiterelementes, wie etwa eines Transistors 72 , der als Emitterfolger geschaltet ist, zugeführt, so daß man am Emitter praktisch die gleiche Spannung wie an der Basis hat, die jedoch in der Lage ist, den Emitter des Transistors 73 ohne merkliche Spannungsänderung zu speisen. Diese Spannung entspricht der Linie 60 in Fig. 6.

Der Transistor 73 erhält somit an seinem Emitter eine in Zeile 86 der Fig. 8 dargestellte Spannung und an seiner Basis die Sägezahnspannung, deren Erzeugung bereits beschrieben wurde. Wenn die Potentiale dieser beiden Signale den gleichen Wert erreichen, wird der Transistor 73 leitend und sein Kollektorpotential vermindert sich und auf der Leitung 733 ergibt sich über die Differenzierungskapazität 732 ein negativer Impuls, wie er in Zeile 87 der Fig. 8 dargestellt ist und der der monostabilen Kippschaltung 7²J über den Eingang "JkI zugeführt wird, deren weiterer Eingang 7^2 die bei 311 ankommenden Synchronisationsimpulse erhält. Das am Eingang 741 anliegende Signal bewirkt somit eine Rückstellung in die stabile Lage.

Wenn die monostabile Kippschaltung Jk, deren labile Lage kürzer dauert, als das Intervall zwischen zwei Synchronisationsimpulsen, durch einen Synchronisationsimpuls ausgelöst ist, liefert sie am Ausgang bei 317 das in Zeile 88 der Fig. 8 dargestellte Signal.

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In diesem Diagramm ist die maximale Dauer eines solchen Signales gestrichelt dargestellt, doch setzt im allgemeinen der negative Impuls gemäß Zeile 87, der an dem Eingang 7^1 der monostabilen Kippschaltung anliegt, letztere zuvor auf Null zurück. Am Ausgang 317 dieser monostabilen Kippschaltung 74 erhält man im allgemeinen ein Rechteck, dessen Länge den sicheren Anhalteweg des Fahrzeuges unter Berücksichtigung seiner Geschwindigkeit und anderer, bereits definierter äußerer Bedingungen wiedergibt.

Figur 9 zeigt in Verbindung mit dem Zeitdiagramm der Fig. IO ein Beispiel für die Art der Auslösung der Alarmgebervorrichtung 39, die auch als Gefahrenanzeige bezeichnet werden kann und einen Teil des an Bord der Fahrzeuge befindlichen Empfängers bildet. Diese Vorrichtung wird tätig, wenn Koinzidenz zwischen dem Sicherheits-Rechtecksignal und dem Signal "Fahrzeug vorhanden", das von einem anderen Melder festgestellt wurde, auftritt.

Die auf der Leitung 313 vorhandenen Geschwindigkeitsimpulse (Zeile 101 in Fig. 10) werden einer monostabilen Kippschaltung 90 zugeführt, deren labile Zeit· T 1 ist und die die in Zeile 102 der Fig; IO wiedergegebenen Impulse liefert. Diese Impulse werden einer Torschaltung 91 zugeführt, die hierdurch geöffnet, also durchlässig geschaltet wird, um die am Eingang 311 anliegenden Synchronisationsimpulse (Zeile 100 der Fig. 10) passieren zu lassen. Die von der Torschaltung 91 gelieferten Impulse, die in Zeile 103 der Fig. 8 wiedergegeben sind, werden einer weiteren monpstabileh Kippschaltung 92 zugeführt, deren labile Zeit = T 2 ist und die die in Zeile 104 der Fig. 10 wiedergegebenen Impulse liefert. Eine Anordnung aus einem Kondensator 921 und einem Widerstand 922 am Ausgang der Schaltung 92 differenziert die am Ausgang 920 auftretenden Signale und formt diese damit in ein Sägezahnsignal um, das bei 923 auftritt und in Zeile 105 der Fig. 10 dargestellt ist. Eine Abkappschaltung 93» wie diejenige, die durch den Transistor 73 und den Kondensator 732 in Fig. 7 gebildet wird, mit einer durch ein Potentiometer 932 einstellbaren Schwe.lle 930 gestattet die Gewinnung einer Folge negativer Impulse (Zeile 106 in Fig.10), sobald der Sägezahn auf einen geringeren Wert als diese Schwelle

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abfällt, welche negativen Impulse eine dritte monostabile Kippschaltung 94 auslösen, die Impulse wie in Zeile 107 der Pig.IO dargestellt, liefert und das Schauzeichen 96 speist. Diese monostabile Kippschaltung 9^ ist während einer verhältnismäßig langen Zeit aktivierbar, die mehrere Sekunden erreichen kann, so daß das Gefahrenleuchtsignal von dem Benutzer gut wahrnehmbar ist. Wenn das Schauzeichen beispielsweise über dem Rückspiegel des Fahrzeuges angebracht ist, wird es den Fahrer dazu bringen, erhöhte Aufmerksamkeit walten zu lassen.

Auch wenn das Fahrzeug sich mit großer Geschwindigkeit bewegt, fängt es nichtsdestoweniger hinreichend viele Synchronisationsimpulse auf, um eine rasche Regeneration des Sägezahns zu ermöglichen und zu vermeiden, daß dessen Spannung unter diejenige der durch das Potentiometer 932 festgelegten Schwelle fällt. Bei 38O ist ein Überwachungsschauzeichen dargestellt (vgl. auch Bezugszeichen 38O in Fig. 3)· Wenn dieses aufleuchtet, zeigt es dem Fahrer an, daß er sich auf einem Verkehrsweg befindet, dessen überwachungsanordnung in Betrieb ist. Hierzu werden die am Eingang 311 auftretenden Synchronisationsimpulse einer monostabilen Kippschaltung 95 zugeführt, deren Impulse direkt auf das Schauzeichen gelangen.

Mit diesem Überwachungsschauzeichen ist im allgemeinen ein Warnschauzeichen 381 vereinigt, das dem Fahrer anzeigt, daß er mit sehr geringer Geschwindigkeit rollt und eine Gefahr für die nachfolgenden Fahrzeuge darstellt. Dieses Schauzeichen kann ausserdem anzeigen, daß das Fahrzeug aufhört, sich auf einem überwachten Verkehrsweg zu bewegen oder daß die überwachungsanordnung eine Betriebsstörung oder -Unterbrechung hat und daß der Fahrer sich folglich nicht mehr auf diese Anordnung verlassen kann.

Die Arbeitsdauer oder die labile Zeit der verschiedenen monostabilen Kippschaltungen sowie der Wert der Spannung 930 sind in Abhängigkeit von der Wiederholfrequenz des Bodensystems, in Abhängigkeit von dem Verhältnis Frequenz-Geschwindigkeit des Ge-

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schwindigkeitsmelders 37 (Pig· 3) und den von dem Konstrukteur der Anordnung geschätzten, korrekten Betriebsdaten gewählt.

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Claims

DIETRICH LEWINSKY
H=INZ-JOACHIM HUBER
REINER PRIETSCH
MÖNCHEN 21
GOTTHARDSTR. 81

THOMSON-CSF 6. 12. 1974

8147-IV/vra

Patentansprüche:

Anordnung zur Auslösung einer Gefahrenanzeige für ein Fahrzeug, insbesondere wenn sich sein Abstand zu einem vor ihm befindlichen Fahrzeug erheblich vermindert, mit einem ortsfesten, dem Verkehrsweg zugeordneten Teil, bestehend aus längs des Verkehrsweges verteilten Meldern, die ausgehend von einer Pilotvorrichtung sequentiell durch Synchronisationsimpulse ausgelöst werden und um sich herum einen Ansprechbereich besitzen, in dem ein dort befindliches Fahrzeug erfaßt werden kann, wobei der betreffende Melder ein durch alle vorhergehenden Melder nacheinander hindurchlaufendes Signal an die Pilotvorrichtung zurückschickt, d% . die Gegenwart des Fahrzeuges anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Melder (12) einen Sender (120) umfaßt, der durch das Signal "Fahrzeug vorhanden", das den Melder durchläuft, ausgelöst wird und jedes der Anordnung angeschlossene. Fahrzeug einen im Frequenzband der Melder arbeitenden Empfänger (Fig. 3) enthält, der zumindest eine Diskriminatorschaltung (32, 33) umfaßt, die empfangene Signale (310) danach unterscheidet, ob sie von Synchronisationsimpulsen oder von Signalen "Fahrzeug vorhanden" stammen, und daß der Empfänger weiterhin eine Generatorschaltung (34) zur Erzeugung eines Sicherheits-Rechtecksignales, das eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit (von 37) und der äußeren Bedingungen (von 390) ist, sowie ein UND-Glied (36) umfaßt, das einen Gefahrenanzeiger (39) aktiviert, sobald Koinzidenz zwischen dem Sicherheitssignal und einem Signal "Fahrzeug vorhanden" auftritt.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitssignalgenerator (3*0 mit einem Gesehwindigkeits-. meider (37)» der Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit liefert/ und mit einer Schaltung (390) zur Anzeige der 'äußeren Bedingungen, von denen der sichere Anhalteweg des Fahrzeuges abhängt, verbunden ist.
3· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger außerdem eine überwachungsvorrichtung (38) mit einer direkt von den Synchronisationsimpulsen gespeisten Anzeige enthält. ·
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine überwachungsvorrichtung (38) mit einem Alarmgeber (381) vorgesehen ist, der über ein NAND-Glied (35) die Synchronisationssignale und die von dem Geschwindigkeit smelder (37) gelieferten, zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen Impulse erhält, die anzeigen, daß das Fahrzeug sich mit sehr geringer Geschwindigkeit bewegt oder daß diese Geschwindigkeit Null ist.
5· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrem Empfangsteil zumindest eine Schaltung enthält, die Synchronisationssignale von den Impulsen "Fahrzeug vorhanden" anhand eines ihrer unterschiedlichen Merkmale, nämlich - Frequenz oder Impulsdauer, unterscheidet.
6. Anordnung nach Anspruch 1, wobei ein Felder einen Sender, einen Empfänger und einen durchgeschleiften Kanal mit Regenerierungsstufe für das durchlaufende Signal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlaufende Signal, das das Vorhandensein eines Fahrzeugs im Ansprechbereich eines anderen Melders angibt, dem Sender (120) des Melders · zugeführt wird, den es auslöst, wobei die Verzögerung dieses

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Signals in Bezug auf den an dem Melder anliegenden Synchronisationsimpuls die Entfernung angibt, in der sich das Fahrzeug des betreffenden Melders befindet.
7· Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich im Ansprechbereich eines -Melders befindendes Fahrzeug die von einem anderen Melder festgestellten Signale "Fahrzeug vorhanden" empfängt und wieder aussendet.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatorschaltung (32, 33) eine Schaltung (4p) zur zweifachen Differenzierung der von dem Empfänger (bei 310) gelieferten Signale und eine erste monostabile Kippschaltung (43) enthält, die von der positiven Spitze (510, 512) der ihr zugeführten Impulse ausgelöst wird und deren Ausgang mit einem ersten UND-Glied (44) verbunden ist, das die negative Spitze (511, 513) der Impulse erhält und die Diskriminatorschaltung weiterhin eine zweite Schaltung (46) zur zweifachen Differenzierung, die mit dem Ausgang der ersten Kippschaltung (43) verbunden ist, eine Diode (47), die so auf den Eingang einer zweiten monostabilen Kippschaltung (45) geschaltet ist, daß diese durch die negative Spitze des von der zweiten Schaltung (46) differenzierten Impulses gekippt wird und ein UND-Glied (48) enthält, das mit dem Ausgang der zweiten monostabilen Schaltung verbunden ist und an seinem anderen Eingang die negative Spitze des von der ersten Differenzierschaltung (40) gelieferten, differenzierten Impulses erhält, und daß das erste UND-Glied (44) einen Impuls entsprechend einem Synchronisationsimpuls und das zweite UND-Glied (48) einen Impuls entsprechend einem Impuls "Fahrzeug vorhanden" liefert.
9. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorschaltung für das Sicherheits-Rechtecksignal eine erste, durch die Synchronisationsimpulse (311) ausgelöste monostabile Kippschaltung (70) eine Integrationschal-

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tung (3900) mit Auswahl der äußeren Daten, die ein Sägezähnsignal (83) liefert, dessen Steigung proportional zu den äusseren Daten ist, eine Integrationsschaltung (721, 722) mit Gleichrichter (720), die die Geschwindigkeitsimpulse (313) erhält und eine zur FahrZeuggeschwindigkeit proportionale Gleichspannung liefert, eine Abkappschaltung (73_S 732), die mit den vorhergehenden Schaltungen verbunden ist und kurze negative Impulse (87) liefert, und eine zweite monostabile Kippschaltung (74) enthält, die durch die Synchronisationsimp'ulse (311) ausgelöst und durch die negativen Impulse blockiert wird und an ihrem Ausgang (317) Rechtecksignale liefert, deren Dauer proportional sowohl zu der Fahrzeuggeschwindigkeit als auch zu den gewählten äußeren Bedingungen ist. .
10. Anordnung nach Anspruch 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsschaltung (3900) mehrere parallele Kondensatoren (702, 703, 704) umfaßt, deren Anschlüsse je nach den zu berücksichtigenden äußeren Bedingungen durch einen beweglichen Kontakt (705) anwählbar sind.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für das rechteckige Sicherheitssignal eine Schaltung zur Rückstellung auf Null bei jedem Synchronisationsimpuls besitzt.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die labile Zeit der monostabilen Kippschaltungen kürzer als die Wiederholperiode der Synchronisationsimpulse ist.
13. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungs- und Alarmgebervorrichtung (38) eine erste monostabile Kippschaltung (70), die durch die Geschwindigkeitsimpulse (313) ausgelöst wird, eine Torschaltung (91) _s die mit der monostabilen Schaltung (90) verbunden ist und, wenn sie geöffnet ist, die Synchronisationsimpulse durchläßt, eine zweite

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monostabile Kippschaltung (92), die von den Synchronisationsimpulsen ausgelöst wird, eine Integrationsschaltung (921,922), die ein Sägezahnsignal (105) liefert und eine Abkappschaltung ■ (93) mit einstellbarer Schwelle (930, 932), die eine minimale Geschwindigkeit für das Fahrzeug festlegt, umfaßt, und daß der Schnitt der Schwelle mit dem Sägezahn (105) eine Serie negativer Impulse (931) ergibt, die eine dritte monostabile Kippschaltung (9*0 auslösen, deren Ausgang mit einem Alarmgeber (381) verbunden ist.
14.Anordnung nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte, von den Synchronisationsimpulsen (311) ausgelöste monostabile Kippschaltung (95) direkt eine überwachungsvorrichtung (38Ο) versorgt.

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