DE2912645A1

DE2912645A1 - Vorrichtung zum warnen vor strassenglaette

Info

Publication number: DE2912645A1
Application number: DE19792912645
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Dr Ing Spinner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2912645C2

Description

Titel: Vorrichtung zum Warnen vor
Straßenglätte Die Erfindung bezieht sich auf eine Warnvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 27 12 199\/bekannt.
Derartige Vorrichtungen haben gegenüber den auf den Reibungsfaktor zwischen Fahrbahn und Rad ansprechenden Warnvorrichtungen den Vorteil, daß die Uberwachung ohne Bremsvorgänge oder Meßsensoren durchgeführt werden kann, die auf der Fahrbahn schleifen müssen. Die bekannte Vorrichtung benutzt als Strahlquelle eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge, die mit einem Absorptionsmaximum des Eises zusammenfällt, weil Eis geringfügig andere Absorptionsbande aufweist als Wasser und Wasserdampf.
Diese bekannte Warnvorrichtung arbeitet zufriedenstellend unter der Voraussetzung, daß das abgestrahlte und nach Reflexion empfangene Licht keiner Störung unterworfen wird. Eine solche Störung ist jedoch beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug nicht zu vermeiden, da Sender und Empfänger, wo auch immer sie am Kraftfahrzeug angebracht werden, einer Verschmutzung insbesondere unter Bedingungen unterworfen sind, unter denen eine Eisbildung in besonderem Maße zu befürchten ist. Eine unvermeidbare Verschmutzung durch Matsch und Straßenschmutz führt zu einer Beeinträchtigung der Betriebssicherheit des bekannten Warnsystems.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die Warnvorrichtung gemäß der eingangs angegebenen Gattung derart zu verbessern, daß die Betriebssicherheit auch unter ungünstigen Wetter- und Straßenbedingungen erhöht wird, die eine Verschmutzung der Strahler und Empfänger unvermeidbar herbeiführen.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Dadurch, daß ein Mikr iellensender als Strahlquelle Anwendung findet, wird gewährleistet, daß Verschmutzungen keinen schädlichen Einfluß auf die Meßgenauigkeit haben können, denn die benutzten kurzen Antennen für Sender und Empfänger arbeiten praktisch unabhängig vom Verschmutzungsgrad. Dabei ist es auch unwesentlich, ob die Fahrbahn mit sauberem oder schmutzigen Eis bedeckt ist.
Nach der Erfindung werden nicht die Absorptionsmaxima des Eises in Bezug auf Lichtwellen ausgenutzt, sondern die unterschiedliche Dielektrizitätskonstante, die zwischen Wasser und Eis sehr unterschieden ist. Bekanntlich hat Wasser bzw.
Wasserdampf eine Dielektrizitätskonstante £=80, während Eis eine Dielektrizitätskonstante t= 2 besitzt. Die Reflexion ist aber im hohen Maße abhängig von der Dichte, jedoch unabhängig davon, ob das Wasser oder das Salz verschmutzt oder wie dies im Winter häufig der Fall ist, Streusalz in Lösung enthält.
Die elektrische Leitfähigkeit ist ebenfalls sehr unterschiedlich zwischen Wasser und Eis. Das auf der Straße in Betracht kommende Wasser enthält stets gelöste Salze und hat damit eine hohe Leitfähigkeit, während das Eis, selbst wenn es Salzeinschlüsse besitzt, ein guter Isolator ist. Die Dämpfung wird dadurch sehr unterschiedlich und es ist eine äußerst exakte Diskriminierung zwischen Eis und Wasser möglich.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dabei ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Laufzeitmessung des reflektierten Signals derart vorgesehen, daß über einen Laufzeitdiskriminator nur Signale verarbeitet werden, die in einem vorbestimmten Laufzeitbereich liegen, der der sich nur geringfügig beim Durchfedern ändernden (doppelten) Entfernung zwischen Sender und Fahrbahn bzw. der Strecke: Sender-Fahrbahn-Empfänger-Antenne entspricht. Auf diese Weise können fehlerhafte Echosignale ausgemerzt werden, die beispielsweise bei äußerst starker Verschmutzung der Antennen oder durch Fremdkörper eintreten können, die unter dem Wagen hochgeschleudert werden, oder in einer vorbestimmten Höhe auf der Fahrbahn liegen und keine Kriterien über eine Eisbildung oder eine eisfreie Fahrbahn liefern können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann darüber hinaus zwischen einer ungefährlichen ganz dünnen Eisschicht und einer gefährlichen Eisschicht unterschieden werden (diese beginnt bei etwa 0,5 mm Dicke), indem die Wellenlänge des Senders so gewählt wird, daß A/4 etwa der minimalen gefährlichen Eisdicke entspricht.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Warnen des Führer eines Kraftfahrzeuges vor Straßenglätte, mit einer Strahlquelle, durch die eine Strahlung einer bestimmten Wellenlänge auf die Fahrbahnoberfläche aurstrahlbar ist, mit einem Empfänger, durch den die von der Fahrbahn zurückgeworfene Strahlung in ein entsprechendes elektrisches Signal umformbar ist und mit einer Warnvorrichtung, durch die das bei Eisbildung auf der Fahrbahn entstehende elektrische Signal dem Kraftfahrzeugführer erkennbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Strahlquelle ein Mikrowellensender ist, und daß die Änderung der Ausgangsgröße der reflektierten Strahlung im wesentlichen durch die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten von Wasser und Eis bzw. Änderung der elektrischen Leitfähigkeit bewirkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Mikrowellensender mehrere Frequenzen gleichzeitig aussendet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine der ausgestrahlten Frequenzen einer Wasserdampf-Absorptionsfrequenz entspricht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die vom Sender abgestrahlte Meßfrequenz gewobbelt wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Sender und Empfänger in unterschiedlichen Winkeln gegen die Fahrbahnebene geneigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß einer Anstrahlrichtung zwei unterschiedliche Empfangsrichtungen mit zwei individuellen Empfängern zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Sender pulsmoduliert wird, und daß die Modulation für verschiedene Frequenzen unterschiedlich ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Richtcharakteristik der Sendeantenne und/oder der Empfangsantenne periodisch veränderbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Sender und Empfänger jeweils das gleiche Antennensystem zugeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das vom Empfänger gelieferte Warnsignal direkt in das Brems- bzw. Antriebssystem des Fahrzeugs eingreift.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Warnsignal das Drehmoment des Antriebsmotors herabsetzt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß durch einen Laufzeitdiskriminator im Empfänger das reflektierte Signal von Fehlersignalen unterschieden wird, die von Reflexionen näher oder ferner gelegener Gegenstände, beispielsweise Antennenverschmtzungen, herrühren, so daß nur Signale, die eine vorbestimmte Laufzeit haben, zur Anzeige herangezogen werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Mikrowellensender auf einer Frequenz arbeitet, die an die Stärke der Eisschicht derart angepaßt ist, daß zwischen gefährlichen und gefahrlosen Eisdicken unterschieden werden kann.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß 2/4 der ausgestrahlten Wellenlänge der gefährlichen Eisdicke entspricht, die bei ca. 0,5 mm liegt.