DE2912645C2

DE2912645C2 - Vorrichtung zum Warnen vor Straßenglätte

Info

Publication number: DE2912645C2
Application number: DE2912645A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8152 Feldkirchen-Westerham Spinner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE2912645A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eiswarnvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine solche Warnvorrichtung ist aus der FR-PS 20 54 642 bekannt. Diese Anordnung ist zwar in erster Linie dazu bestimmt, die Vereisungsgefahr von Flugzeugtragflächen festzustellen, um entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können, jedoch ist sie auch als Eisdetektor für Kraftfahrzeuge anwendbar, wie dieser beispielsweise in der DE-AS 27 12 199 beschrieben ist

Bei den erwähnten bekannten Eisdetektoren wird eine Absorptionsmessung vorgenommen und die

ίο Verminderung der vom Empfänger aufgenommenen Strahlungsenergie gegenüber der vom Sender abgestrahlten Energie festgestellt und hieraus das Warnsignal abgeleitet Eine solche Absorptionsmessung kann nur unter idealen Betriebsverhältnissen zu einer zuverlässigen Anzeige führen. Diese können zwar bei Tragflügeln als gegeben vorausgesetzt werden, nicht aber im rauhen Straßenverkehr, wo eine Verschmutzung in besonderem Maße zu erwarten und. gerade unter Witterungsverhältnissen, die für eine fvsbildung

prädestiniert sind, unvermeidbar ist. Infolge der hierdurch verursachten Störfaktoren ist daher eine solche Absorptionsmessung als Eiswarngerät für den Straßenverkehr ungeeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die

Betriebssicherheit einer solchen Anlage auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei Verschmutzungen und unterschiedlichem Straßenbelag,

zu gewährleisten.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Dielektrizitätskonstanten von Eis und Wasser um einen Faktor von etwa 40 unterschiedlich sind, so daß sich eine sichere Diskriminierung zwischen Wasser und Eis ergibt, wenn man diese Unterschiede im Empfänger auswertet, weil sich hierbei ein sicheres und eindeutiges Sprungverhalten ergibt. Die Änderung der Dielektrizitätskonstante beim Übergang von Wasser auf Eis bzw. umgekehrt, hat eine Änderung der Laufzeit bzw. des Reflexionswinkels zur Folge, und durch Messung der Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert läßt sich über einen Komparator auf einfache Weise das erforderliche Warnsignal ableiten.

Bei einer Laufzeitmessung wird die Anordnung derart getroffen, daß über einen Laufzeit-Diskriminator 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:

so Sender — Fahrbahn — Empfänger entspricht. Auf diese Weise können fehlerhafte Echosignuie ausgemerzt werden, die beispielsweise bei äußerst starker Verschmutzung der Antennen oder durch Fremdkörper hervorgerufen werden, die unter dem Wagen hochgeschleudert werden oder in einer vorbestimmten Höhe über die Fahrbahn ragen und keine Kriterien über eine Eisbildung oder eine eisfreie Fahrbahn liefern können. 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 übeF 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

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ausgemerzt werden, die beispielsweise bei äußerst Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

starker Verschmutzung der Antennen oder durch kann darüber hinaus zwischen einer ungefährlichen,

Fremdkörper eintreten können, die unter dem Wagen ganz dünnen Eisschicht und einer gefährlichen Eis-

hochgeschleudert werden, oder in einer vorbestimmten schicht unterschieden werden (diese beginnt bei etwa

Höhe auf der Bahrbahn liegen und keine Kriterien über 5 0,5 mm Dicke), indem die Wellenlänge des Senders so

eine Eisbildung oder eine eisfreie Fahrbahn liefern gewählt wird, daß λ/4 in Eis etwa der minimalen

können. gefährlichen Eisdicke entspricht

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Warnen des Führers eines Kraftfahrzeuges vor Straßenglätte mit einem Mikrowellensender, durch den eine Strahlung einer bestimmten Frequenz auf die Fahrbahnoberfläche aufstrahlbiir ist, mit einem Empfänger, durch den die von der Fahrbahn reflektierte Strahlung in ein elektrisches Signal umformbar ist, und mit einer Warnvorrichtung, die auf die vom Empfänger gelieferten Signale anspricht und bei Eisbildung auf der Fahrbahn ein Warnsignal liefert, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die durch die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten von Wasser und Eis bedingte unterschiedliche Laufzeit bzw. Reflexionscharakteristik zur Signalerzeugung ausgewertet wird, und daß die Wellenlänge des Mikrowellensenders der Stärke der Eisschicht derart angepaßt ist, daß zwischen gefährlichen Eisdicken, die bei ca. 0,5 mm beginnen, und gefahrlosen Eisdicken dadurch unterschieden werden kann, daß eine Viertelwellenlänge oder ein Vielfaches hiervon in Eis etwa dieser gefährlichen Eisdicke entspricht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger einen Laufzeit-Diskriminator aufweist, der nur das reflektierte Signal, das eine vorbestimmte Laufzeit hat, zur Anzeige heranzieht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der abgestrahlten Frequenzen einer Wasserdampf-Absorptionsfrequenz entspricht

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sender abgestrahlte Meßfrequenz gewobbelt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Richtungsantennen von Sender und Empfänger in unterschiedlichen Winkeln gegen die Fahrbahnebene geneigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Empfänger mit unterschiedlich gerichteter Antenne einem Sender zugeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender pulsmoduliert wird, und daß die Modulation für verschiedene Frequenzen unterschiedlich ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungscharakteristik von Sendeantenne und/oder Empfangsantenne periodisch veränderbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sender und Empfänger das gleiche Antennensystem zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Empfänger gelieferte Warnsignal direkt in das Brems- bzw. Antriebssystem des Fahrzeugs eingreift.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal das Drehmoment des Antriebsmotors herabsetzt.