DE3124899A1 - Safety brake light system for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Sicherheits-Bremsleuchtensystem für KraftfahrzeugeSafety brake light system for motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf Bremsleuchtensysteme in Kraftfahrzeugen, die dem nachfolgenden Verkehr einen höheren Informationsgehalt über den Bremsvorgang übermitteln als die bisher gesetzlich erlaubten bzw. vorgeschriebenen Bremsleuchten.The invention relates to brake light systems in motor vehicles, which gives the following traffic more information about the braking process than the previously legally permitted or prescribed brake lights.
Zweck der Erfindung ist es, einen echten Beitrag zur Verkehrssicherheit zu liefern, indem sie wesentliche Nachteile der im Gebrauch befindlichen Bremsleuchtensysteme vermeidet und die anderen Verkehrsteilnehmer über den Bremsvorgang besser informiert.The purpose of the invention is to make a real contribution to road safety to deliver by eliminating the major disadvantages of the brake light systems in use and the other road users are better informed about the braking process.
Bremsleuchten in Fahrzeugen haben bekanntlich die Aufgabe,ein Abbremsen des Fahrzeuges dem nachfolgenden Verkehr anzuzeigen, damit dieser seine Geschwindigkeit anpassen kann bevor Gefahrensituationen entstehen.It is known that brake lights in vehicles have the task of braking of the vehicle to indicate to the following traffic so that they can move at their speed can adapt before dangerous situations arise.
Es ist üblich, diese Aufgabe technisch dadurch zu lösen, daß man das Bremspedal mit einem Schalter koppelt, der beim Betätigen des Pedals die Bremsleuchten einschaltet.It is customary to technically solve this problem by using the The brake pedal couples with a switch that turns the brake lights on when the pedal is pressed turns on.
Nachteilig bei diesen üblichen Bremsleuchten ist, daß sie keinerlei Auskunft über den tatsächlichen Bremsvorgang liefern, sondern nur signalisieren: "Fuß auf der Bremse". Ob nur leicht abgebremst wird oder eine Vollbremsung stattfindet, kann der nachfolgende Fahrer daraus nicht erkennen sondern muß zusätzliche Dinge beobachten (Neigung oder Drehung des Fahrzeugs, Keifengeräusche, weiter vorne befindliche Fahrzeuge, usw.).The disadvantage of these conventional brake lights is that they do not have any Provide information about the actual braking process, but only signal: "Foot on the brakes". Whether the brakes are only lightly or there is an emergency stop, The following driver cannot recognize it from this but has to do additional things Observe (tilting or turning of the vehicle, screeching noises, further forward Vehicles, etc.).
Der Umstand, daß nur mittels Bremspedal beabsichtigte aber nicht durch andere Vorgänge herbeigeführte Bremsungen angezeigt werden,birgt weitere Gefahren in sich. Fährt z.B. ein Wagen auf ein voraus fahrendes Fahrzeug auf bevor der Fahrer die Bremse betätigt, kann es für nachfolgende Fahrzeuge besonders in der Nacht sehr gefährlich werden, da die Bremslichter nicht aufleuchten obwohl der Wagen objektiv abgebremst wird. Ähnliche Gefahrenmomente für den nachfolgenden Verkehr entstehen, wenn der Wagen nur durch starkes Herunterschalten ohne Betätigung der Fußbremse abgebremst wird.The fact that only by means of the brake pedal was intended but not through Braking caused by other processes is displayed, harbors further dangers in itself. For example, if a car hits a vehicle in front before the driver does If the brake is applied, it can be very bad for vehicles following behind, especially at night be dangerous as the brake lights do not light up although the car is objective is braked. Similar hazards arise for the following traffic, if the car can only be driven by downshifting sharply without using the footbrake is braked.
Diese Nachteile beseitigen auch nicht die zusätzlichen Bremsleuchten die seit Anfang 1980 in der Bundesrepublik zugelassen sind und sich einer ständig steigenden Verbreitung erfreuen.These disadvantages also do not eliminate the additional brake lights which have been approved in the Federal Republic of Germany since the beginning of 1980 and are constantly changing enjoy increasing distribution.
Diese Zusatzleuchten vermögen nur die Information "Fuß auf der Bremse" besser weiterzugeben, liefern aber selbst keine neue Information. Dabei kommen neue Nachteile hinzu: a) Blendwirkung, da in Augenhöhe befestigt b) Unsicherheit durch uneinheitliches Erscheinungsbild mangels geeigneter gesetzlicher Vorschriften c) Verwirrung durch zuviel Licht, besonders in der Nacht und bei nasser Fahrbahn (Spiegelung) und bei beschlagener Heckseheibe d) Unfallgefahr durch unsachgemäße Anbringung Die Pu-nkte b) und d) fallen in den Aufgabenbereich des Gesetzgebers. Es liegt bei ihm, geeignete Vorschriften zu erlassen und deren Einhaltung durch den TÜV sicherzustellen.These additional lights can only provide the information "Foot on the brake" better to pass on, but do not provide any new information themselves. There are new ones Disadvantages also: a) Glare, because attached at eye level b) Uncertainty through inconsistent appearance due to a lack of suitable legal regulations c) Confusion due to too much light, especially at night and when the road surface is wet (reflection) and if the rear window is steamed up d) Risk of accident due to improper installation The Points b) and d) fall within the remit of the legislature. It's up to him to issue suitable regulations and to ensure compliance with them by the TÜV.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Verkehrssicherheit ZU erhöhen, indem sie I) die genannten Mängel der im Gebrauch be;ftndllehen-Bremsleuchten-Systeme beseitigt, II) die-Mängel der im- Gebrauch befindlichen Zusatzbremsleuchten beseitigt, III) durch richtigen Gebrauch der Zusatzbremsleuchten dem nachfolgenden Verkehr ein klares Bild über den Bremsvorgang vermittelt und ihm so eine schnelle und sichere Reaktion ermöglicht.The object of the invention is to increase road safety by they I) the deficiencies mentioned in the used brake light systems eliminated, II) eliminated the deficiencies of the auxiliary brake lights in use, III) the following traffic through correct use of the auxiliary brake lights gives a clear picture of the braking process, making it quick and safe Reaction enabled.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst , -daß alle Bremsleuchten nicht ausschließlich über einen Schalter am Bremspedal angesteuert werden zu I) Eine Zusatzvorrichtung sorgt dafür, daß alle Bremsleuchten auch dann aufleuchten, wenn das Bremspedal nicht betätigt wird aber das Fahrzeug in gefährlicher Weise abgebremst wird.This object is achieved according to the invention in that all brake lights not only controlled via a switch on the brake pedal to I) An additional device ensures that all brake lights also light up if the brake pedal is not pressed but the vehicle is dangerous is braked.
zu II) Über eine weitere Zusatzvorrichtung wird erreicht, daß die Zusatzbremsleuchten erst bei stärkerem Bremsen aufleuchten0 zu III) Die Verwendung von Zusatzbremsleuchten (ZL) ergibt bei getrennter Ansteuerung von den Hauptbremsleuchten (HL) vier Kombinationsmöglichkeiten, die sich zur erweiterten Informationsübertragung ausnutzen lassen: 1) HL aus, ZL aus 2) HL ein, ZL aus 3) HL ein, ZL ein 4) HL aus, ZL ein Die Variante 4) kann nicht ausgenutzt werden, da sie zur Verwirrung führt. Statt auf sie zu verzichten werden erfindungsgemäß die folgenden 4 Signale benutzt, die die nebenstehenden Informationen vermitteln sollen: 1) TrB aus, 7Äi aus : kein Abbremsen 2) @@L ein, ZL aus : normales Abbremeen ("Fuß auf der Bremse") 3) HL ein, ZL halbe Leuchtstärke : starkes Abbremsen ("Achtung") 4) HL ein, ZL ein : gefährliches Abbremsen ("Vorsicht") Die technische Realisierung der Punkte I)-III), die auch hohen Verkehrssicherheitsanforderungen bezüglich Eindeutigkeit, Fehlen von Belastigungen, präzise Reproduzierbarkeit, Fehlen von Störeffekten und L.inflüssen störender Parameter genügt, ist die folgende: Die Verzögerung a in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (a = -dv/dt = negative Beschleunigung) wird gemessen. Überschreitet der Meßwert bestimmte festgelegte Werte für a, werden Haupt- und Zusatzbremsleuchten gemäß obigem Schema angesteuert. Um Flackererscheinungen der Bremsleuchten im Grenzbereich zu vermeiden und eine deutlich wahrnehmbare Anzeige zu gewährleisten, ist eine Hysterese des Meßgeräts und/oder Zeitglieder, die die Anzeige eine bestimmte Zeit aufrecht erhalten, erforderlich. Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise sind die FunktionsablauSe für einen beliebigen Verzögerungsverlauf in Bild 1 grafisch dargestellt.to II) A further additional device ensures that the Auxiliary brake lights only come on when the brakes are applied harder 0 to III) The use of additional brake lights (ZL) results in separate activation of the main brake lights (HL) four possible combinations, which can be expanded Use information transfer: 1) HL off, ZL off 2) HL on, ZL off 3) HL on, ZL on 4) HL off, ZL on Variant 4) cannot be used because it leads to confusion. Instead of doing without them, according to the invention The following 4 signals are used to convey the information shown here: 1) TrB off, 7Äi off: no braking 2) @@ L on, ZL off: normal braking ("foot on the brake ") 3) HL on, ZL half light intensity: strong braking (" attention ") 4) HL on, ZL on: dangerous braking ("caution") The technical implementation of points I) -III), which also meet high traffic safety requirements with regard to uniqueness, Absence of stresses, precise reproducibility, absence of disruptive effects and The following is sufficient for influencing interfering parameters: The deceleration a in the direction of travel of the vehicle (a = -dv / dt = negative acceleration) is measured. Exceeds the measured value certain fixed values for a, main and auxiliary brake lights controlled according to the above scheme. About flickering of the brake lights in the limit area to avoid and to ensure a clearly perceptible display is a hysteresis of the measuring device and / or timers that maintain the display for a certain period of time received, required. For a better understanding of the mode of operation, the functional sequences are graphically shown for any deceleration curve in Figure 1.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind: 1) Auch bei Nichtbetatigen der Fußbremse leuchten die Bremsleuchten auf, wenn das Fahrzeug auf irgendeine Weise stark abgebremst wird 2) Durch festgelegte Nindestzeiten für das automatische Aufleuchten wird ein Höchstmaß an JI:rkennbarkeit gewährleistet 3) Die Irritierung durch Zusatzbremsleuchten wird weitgehend vermieden, da diese erst ab einer bestimmten Verzögerung des Fahrzeugs aufleuchten 4) Die Beeinträchtigung nachfolgender Verkehrsteilnehmer durch Blendung von Zusatzbremsleuchten wird vermieden, da diese zunächst mi-t reduzierter Helligkeit und nur bei starkem Bremsen-aufleuchten. Die volle Helligkeit wird erst bei ge fährlichem Abbremsen erreicht. Die dann noch möglichen Nach teile durch Blendung werden durch die klare Gefahrenanzeige mehr als kompensiert 5) Die Ansteuerung der Bremsleuchten in Abhängigkeit von der Verzögerung des Fahrzeugs macht die Anzeige frei von zeivarianten Parametern, wie Einstellung und Zustand der Bremsanlage, Zustand der Reifen und der straße, Beladung des Fahrzeugs, usw.The advantages achieved with the invention are: 1) Even when not in use the brake lights light up on when the vehicle is braked heavily in any way 2) By defined minimum times for the automatic lighting up ensures a maximum of JI: recognizability 3) The irritation caused by additional brake lights is largely avoided, as these only light up after a certain deceleration of the vehicle 4) The impairment following road users by glare from additional brake lights is avoided, because these initially light up with reduced brightness and only when the brakes are hard. Full brightness is only achieved when the vehicle is slowed down dangerously. Then still possible disadvantages due to glare are increased by the clear hazard display as compensated 5) The activation of the brake lights as a function of the deceleration of the vehicle makes the display free of different parameters, such as setting and condition of the brake system, condition of tires and road, vehicle load, etc.
6) Durch die sinnvolle Ausnutzung von Zusatzbremsleuchten wird ein differenziertes, klar erkennbares und weithin sichtbares Abbild möglicher Gefahrenquellen vermittelt 7) Ein Höchstmaß an Verkehrssicherheit ist in jedem Fall nur durch Einheitlichkeit der Bremsleuchten-Systeme gewährleistet.6) Through the sensible use of additional brake lights, a differentiated, clearly recognizable and widely visible image of possible sources of danger 7) A maximum of road safety is in any case only through uniformity the brake light systems guaranteed.
Da die heftigen Kontroversen um allgemeine Einführung oder Verbot der Zusatzbremsleuchten hauptsächlich--in deren-technischen Unzulänglichkeiten begründet sind, ist hiermit eine; realistische Möglichkeit gegeben, zu einer für alle befriedigenden Einigung zu kommen Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele näher beschrieben. As the fierce controversy surrounding general introduction or prohibition the auxiliary brake lights mainly - due to their technical inadequacies are, is hereby a; realistic possibility given to one that is satisfactory for all Reaching an agreement Three exemplary embodiments are described in more detail below.
Die Beispiele f und 2 gehen von der Verzögerungsmessung aus, Beispiel 3 von der Steuerung über zusätzliche Schalter am Bremspedal.Examples f and 2 are based on the delay measurement, example 3 from the control via additional switches on the brake pedal.
Beispiel 1 (Bild 2) Die negative Beschleunigung oder Verzögerung a des Fahrzeugs in Fahrtrichtung wird-hier über die Newtonlsche Formel F = ma mittels einer Masse m auf eine Messung der Kraft F zurückgeführt. Diese Kraftmessung wird dann über die Beziehung F = cx mittels einer Feder (Federkonstante c) in eine Messung der Federauslenkung x überführt. Uberschreitet der Federweg x die vorgegebenen Marken X1 oder x2, werden die elektrischen Impulse u1 und u2 erzeugt.Example 1 (Fig. 2) The negative acceleration or deceleration a of the vehicle in the direction of travel is - here using Newton's formula F = ma by means of a mass m traced back to a measurement of the force F. These Force measurement is then converted into a Measurement of the spring deflection x transferred. If the spring travel x exceeds the specified Marks X1 or x2, the electrical impulses u1 and u2 are generated.
Als Auslöser wählt man vorteilhafterweise elektronische Schalter, z.B. opto-elektronische. Prellerscheinungen, die zum Flakkern der Bremsleuchten führen, werden vermieden, wenn man die Schalter mit einer Hysteresekennlinie versieht. Nachgeschaltete Monoflops verlängern die Impulse u1 und u2 um festgelegte Zeit-;piiiflen L1 .w. t2, urn eine deutliche Wahrnehmbarkeit zu erreichen. Es empfiehlt sich, dem höheren Verzögerungswert a2 auch eine größere Zeitkonstante zuzuordnen, also z.B. t1 = 2s, t2 = gs. (Da die Impulsverlängerungsstufen und das Hystereseglied ähnliche Wirkungen haben, ist es denkbar, auf eines der beiden zu verzichten.) Die so aufbereiteten Signale u1 und u2 gelangen über den Leistungsverstärker 1, der parallel zum Bremspedalschalter geschaltet ist, zu den Hauptbremsleuchten. Diese Signale gelangen auch über den Leistungsverstärker 2 an die Zusatzbremsleuchten, wobei u1 u1 noch einen Abschwächer passiert, um eine reduzierte Helligkeit der Zusatzbremsleuchten beim kleineren Verzögerungswert a1 zu bewirken.Electronic switches are advantageously chosen as the trigger, e.g. opto-electronic. Bouncing that leads to the flak of the brake lights are avoided if the switches are provided with a hysteresis characteristic. Downstream monoflops extend the impulses u1 and u2 by a set time; piiiflen L1 .w. t2, in order to achieve a clear perceptibility. It is recommended that the to assign a higher time constant to a higher delay value a2, e.g. t1 = 2s, t2 = gs. (Since the pulse lengthening stages and the hysteresis element are similar Have effects, it is conceivable to do without one of the two.) The processed in this way Signals u1 and u2 pass through the power amplifier 1, which is parallel to the brake pedal switch is switched to the main brake lights. These signals also arrive via the Power amplifier 2 to the additional brake lights, with u1 u1 still an attenuator happens to a reduced brightness of the additional brake lights with the smaller deceleration value to effect a1.
TneL diesem Prinzip zur Beschleunigungsmessung treten 2 Störgrößen auf, deren einwirkung auf das Meßergebnis durch geeignete konstruktive Maßnahmen verhindert werden müssen: a) Fehler durch Neigung des Fahrzeugs Befindet sich das Fahrzeug in einer Lage, die sich von der horizontalen Lage unterscheidet, wirkt die, Erdbeschleunigung auf die Masse m, was zu einem Meßfehler führt.TneL of this principle for acceleration measurement occur 2 disturbance variables their effect on the measurement result through suitable constructive measures must be prevented: a) Fault caused by tilting the vehicle Vehicle in a position that differs from the horizontal position acts the acceleration due to gravity on the mass m, which leads to a measurement error.
Abhilfe schafft eine kardanische Aufhängung des Beschleunigungsmeßgerätes, die dafür sorgt, daß es unabhängig vom Fahrzeug in der horizontalen Lage bleibt. This can be remedied by a cardanic suspension of the accelerometer, which ensures that it remains in the horizontal position regardless of the vehicle.
b) Fehler durch Schwingungen des Fahrzeugs Das Feder-Masse-System im Beschleunigungsmeßgerät ist ein schwingungsfähiges System mit einer ausgeprägten Resonanz.b) Errors due to vehicle vibrations The spring-mass system in the accelerometer is a vibratory system with a pronounced Resonance.
Befindet sich eine dieser zahlreichen Schwingungen, die in einem Kraftfahrzeug normalerweise auftreten, im Bereich dieser Resonanzfrequenz, kommt es zu großen Amplituden x und damit zu Fehlanzeigen. Is there one of these numerous vibrations that are in one Motor vehicle normally occur in the range of this resonance frequency that comes up there are too large amplitudes x and thus to false reports.
Abhilfe schafft man durch Hinzufügen einer geschwindigkeitsproportionalen Dämpfungskraft F = Dv in das Feder-Nasse-System. Dieses gedämpfte Feder-Masse-System läßt sich durch eine Differentialgleichung 2. Ordnung beschreiben, aus der man ersieht, daß eine Dämpfungskonstante die besten Ergebnisse liefert, solange man die Reibungskräfte vernachlässigen kann.This can be remedied by adding a damping force F = Dv proportional to the speed to the spring-wet system. This damped spring-mass system can be described by a differential equation of the 2nd order, from which one can see that a damping constant delivers the best results as long as one can neglect the frictional forces.
Andere Lösungsmöglichkeiten sind nichtlineare Federn oder zusätzliche Kräfte (z.B. Stabmagnet), die die Masse in ihrer Ruhelage etwas fixieren. Other possible solutions are non-linear springs or additional ones Forces (e.g. bar magnet) that fix the mass somewhat in its rest position.
Um einen großen Meßbereich mit möglichst kleinen Auslenkungen x zu erfassen, empfiehlt es sich, die Masse keine lineare sondern eine Kreisbewegung ausführen zu lassen. Die Federkraft ist dann dem Drehwinkel ß proportional, die Beschleunigung a dem Tangens ß, so daß der gesamte Meßbereich für a von 0 bis unendlich auf einem Winkel zwischen 0 und 90 Grad erfaßt werden kann.In order to have a large measuring range with the smallest possible deflections x capture, it is recommended that the mass is not a linear but a circular motion to be carried out. The spring force is then proportional to the angle of rotation ß Acceleration a to the tangent ß, so that the entire measuring range for a from 0 to infinity can be detected at an angle between 0 and 90 degrees.
Beispiel 2 (Bild 3) I)a man unter der Beschleunigung die Änderung der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit versteht, karin man die (leschwindigkeiL des lahrzeugs messen und durch Differentiation auch zur Beschleunigung gelangen. Da in jedem Kraftfahrzeug der Meßwert der Geschwindigkeit bereits vorliegt (Tachometer), ist der mechanische Aufwand des Meßgerätes nicht so groß wie in Beispiel le Da dieses Verfahren nur einwandfrei funktioniert, wenn die Räder nicht blockieren, ist es jedoch nur für Fahrzeuge mit ABS-Bremsen zu empfehlen.Example 2 (Fig. 3) I) a change under the acceleration the speed per unit of time, one understands the (speed of the measure the vehicle and also achieve acceleration through differentiation. There the speed reading is already available in every motor vehicle (speedometer), the mechanical complexity of the measuring device is not as great as in example le Da this Procedure only works properly if the wheels do not lock, it is but only recommended for vehicles with ABS brakes.
Sofern die Geschwindigkeit nicht schon als elektrisches Signal vorliegt, wird sie von der Tachowelle über einen Drehwinkelgeber in eine elektrische Größe umgeformte Dann wird sie von einem störungsarmen Differenzierer (Bandpaß-Differenzierer) in die negative Beschleunigung a verwandelt. Die weitere Signalverarbeitung erfolgt dann wie in Beispiel le Beispiel 3 (Bild 4) Eine einfache Lösung, die sich auf die Verbesserung von Zusatzbremsleuchten-Systemen beschränkt (Punkt I) der Aufgabestellung entfällt), besteht darin, die Ansteuerung der Zusatzbremsleuchten nicht von der Verzögerung des Fahrzougs abhängig zu machen, sondern von der Stellung des Bremspedals. Zusätzlich zum Schalter für die Hauptbremsleuchten befinden sich noch zwei weitere für die Zusatzbremsleuchten, die erst bei stärkerem Durchtreten ansprechen. Die weitere Signalverarbeitung erfolgt ähnlich den beiden anderen Beispielen. Die-in der Beschreibung störenden Parameter (Zustand der B-remsen, Reifen, Straße, Beladung des Fahrzeugs, usw.) gehen hier aber in die Signalverarbeitung ein.If the speed is not already available as an electrical signal, it is converted into an electrical quantity by the speedometer cable via a rotary encoder then it is converted by a low-interference differentiator (bandpass differentiator) transformed into the negative acceleration a. The further signal processing takes place then as in example le example 3 (picture 4) A simple solution that focuses on the Improvement of auxiliary brake light systems limited (point I) of the task not applicable), consists in controlling the additional brake lights not to make dependent on the deceleration of the Fahrzougs, but on the position of the Brake pedals. In addition to the switch for the main brake lights, there are also two more for the additional brake lights, which only respond when the vehicle is pushed harder. The rest of the signal processing is similar to the other two examples. In the the description of interfering parameters (condition of brakes, tires, road, load of the vehicle, etc.) are included in the signal processing here.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |