DE3148370A1 - System zur uebertragung von informationen zwischen fahrzeugen - Google Patents

Description

• Elefterios Paparizos
• Pankratiusstraße 14 8079 Tauberfeld Ernst Schönauer Hölderlinstraße 13 8070 Ingolstadt System zur Ubertragung von Informationen zwischen Fahrzeugen Die Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von Informationen zwischen Fahrzeugen, insbesondere zur Uberholwarnung im Straßenverkehr, unter Verwendung gegebenenfalls informationsabhängig modulierter gerichteter Strahlung zwischen einer Sendestelle an einem Fahrzeug und einer Empfangsstelle an einem anderen Fahrzeug.
• Unter einer Informationsübertragung vorstehend genannter Art sollen im folgenden nicht etwa wahlweise durchzuführende Funkverbindungen verstanden werden, sondern Infornationssignalübertragungen, die selbsttätig erfolgen und dazu dienen sollen, die Verkehrssicherheit zu erhöhen Sin besonderer Anwendungsfall eines derartigen Systems ist im Straßenverkehr gegeben, der ohne Zwangslenkung der Fahrzeuge abhängig von dem Willen des jeweiligen Fahrzeuglenkers abläuft, so daß hier die Gefahr von Kollisionen von allen Verkehrsarten am höchsten ist. Ebenso kann aber auch in anderen Verkehrssystemen eine Informationsübertragung dieser Art zwischen Fahrzeugen von Vorteil sein, beispielsweise im Schiffsverkehr oder auch bei der Bewegung von Luftfahrzeugen insbesondere am Boden im Bereich eines Flughafens.
• Besondere Gefahrenzustände werden im Fahrzeugverkehr immer dann entstehen, wenn Fahrzeuge sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen und die Fahrzeuglenker den Verkehr nicht vollständig versehen. Ein solcher Fal ist beispielsweise beim Überholverkehr gegeben, durch den eine erhebliche Anzahl voia Kollisionen verursacht wird. In diesem Zusammenhang ist insbesondere auf den sogenannten toten Winkel im Straßenverkehr hinzuweisen, der in praktisch Jedem Falle bei der Beobachtung des rückwärtigen Verkehrs vorhanden ist. Beim Straßenverkehr hat man versucht, durch besondere Konstruktionen von Rückblickspiegeln diesen toten Winkel weitgehend zu reduzieren, was Jedoch bisher nur unvollständig gelungen ist.
• Um die damit verbundene Kollisionsgefahr z.B. bei Ausscheren eines Fahrzeugs aus der Fahrspur zu verhindern, wurden bereits auf er Grundlage des Radarverfahrens Uberholwarngerte entwiekelt, die Abstandswarnsignale auslösen, wenn sich ein Fahrzeug dem anderen mit hoher Geschwindigkeit annähert un<I der Abstand zwischen beiden Fahrzeugen einen vorgagebenell Mindestwert unterschreitet. Radareinrichtungen dieser Art sind jedoch besonders kostspielig und haben einen erheblichen Entwicklungsaufwand verursacht.
• Darüber hinaus ist dises Prinzip der Informationsübertragung und Signalisierung durch Anwendung des Reflexionsprinzips Störungen verschiedenster Art ausgesetzt, weshalb eine allgemeine und weitläufige Anwendung bisher nicht durchgesetzt werden konnte.
• Auch die Verwendung anderer InformationsUbertragungen beispielsweise im Ultraschallbereich führte zu Schwierigkeiten, weil auch hier insbesondere durch die verschiedenen möglichen Fahrgeschwindigkeiten Störungen beispielsweise durch Dopplereffekte hervorgerufen werden können. Die Informationsübertragung durch Lichtsignale scheidet gleichfalls aus, da diese insbesondere bei Tageslicht nicht wahrgenommen werden und erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrzeuglenkers für den von hinten sich annähernden Verkehr erfordern.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System zur Übertragung von Informationen zwischen Fahrzeugen anzugeben, das eine zuverlässige Signalgabe von einem Fahrzeug zum anderen unabhängig von störenden Umwelteinflüssen zu jeder Tageszeit gestattet, möglichst billig aufgebaut und installiert werden kann und somit allgemein und weitläufig einsetzbar ist.
• Diese Aufgabe wird für ein System eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Strahlung Infrarotstrahlung verwendet wird0 Die Anwendung von Infrarotstrahlung zur Informationsübertragung zwischen Fahrzeugen bietet gegenfiber bisher bekannten Möglichkeiten wesentliche Vorteile. Infrarotstrahlung kann mit sehr einfachen und billigen Anordnungen ausgesendet und empfangen werden sie kann je nach Bedarf eng oder weit gebündelt werden und ist in der Reichweite so begrenzbar, daß sie nur im interessierenden Kollisionsbereich wirksam wird, ohne durch zu weite Ausbreitung Störungen an nicht interessierenden Stellen hervorzurufen. Die Infrarotstrahlung kann auch moduliert bzw0 mit relativ niedriger Frequenz getastet werden, so daß an der Empfangsstelle nicht nur eine Signalgabe im Hinblick auf das Vorhandensein oder Fehlen einfallender Strahlung, sondern auch eine Unterscheidung untersehledlicher Tastfrequenzen und damit eine Ubertragung unterschiedlicher Informationen möglich ist. Bei Anwendung im Straßenverkehr bietet sich somit der Vorteil, daß einerseits eine sehr einfache Überholwarnung durchgeführt werden kann, ndererseits aber gegebenenfalls auch zusätzlich weitere Informationssignale übertragen werden können 9 die einen Fahrzeuglenker beispielsweise auf besondere Fehlerzustunde seines Fahrzeuges, Verkehrssituationen us. hinweisen, die ein anderer Fahrzeuglenker beobachtet.
• Ein System nach der Erfindung kann eo billig verwirklicht werden, daß es leicht in sämtliche am Straßenverkehr beteiligte Fahrzeuge eingebaut werden kann. Auch bei der hohen Zahl von Fahrzeugen, wie sie im Straßenverkehr in Betracht zu ziehen ist, bedeutet dies keinen wesentlichen Kostenaufwand, tlenii eine Sende- und eine Empfangseinrichtung für ein Fahrzeug verursachen bei den gegenwärtigen Herstellungs und Montagekosten einen Aufwand pro Fahrzeug, der weit unter DM 100,00 liegen dürfte. Es wäre somit möglich, ein System nach der Erfindung besonders im Straßenverkehr allgemein einzusetzen und damit die verkehrssicherheit wesentlich zu erhöhen, da insbesondere die Zahl der im Überholverkehr eintretenden Kollisionen gegenüber den bisherigen Verhältnissen wesentlich herabgesetzt werden könnte, Bei der Anwendung eines Systems nach der Erfindung zur Überholwarnung im Straßenverkehr ist das System vorteilhaft derart weiter ausgebildet, daß die Hauptstrahlrichtung der Infrarotstrahllmg horizontal und schräg zur Längsachse des sendenden Fahrzeugs liegt. Dadurch wird erreicht, daß in Fahrzeugen, die in ein und derselben Fahrspur fahren, auch bei Dauerbetrieb des Systems keine Signalgabe erfolgt, denn wenn die Hauptstrahlrichtung der Infrarotstrahlung schräg zur Längsachse <jos sendenden Fahrzeuges liegt, kann sie bei geeigneter BtIndelung das vorausfahrende Fahrzeug nicht erfassen, so daß dessen Sendeeinrichtung auf eine Infrarotstrahlung iiicht anspricht. Erst wenn ein Fahrzeug aus dieser Fahrspur allsschert und den Überholvorgang beginnt, kann die von ihm ausgehende und schräg zur Fahrtrichtung gerichtete Strahlung 1>ei einem gewissen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug dessen Empfangseinrichtung beeinflussen und dort eine Signal gabe hervorrufen. Diese Signalgabe kann sehr einfach in Form eines am oder im Fahrzeug beispielsweise zum Blinken gebrachten Leuchtzeichens erfolgen.
• Vorteilhaft sind die Infrarotstrahlung abgebende Sendeelemente am Fahrzeugvorderteil und sie aufnehmende Empfangselemente an der dem Überholverkehr zugewandten Fahrzeugseite angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß der vorstehend beschriebene Effekt der Beeinflussung einer Sendestelle nur für den Fall des Überholverkehrs besonders zuverlässig erreicht wird, denn die Anordnung eines Empfangselements an der dem Überholverkehr zugewandten Fahrzeugselte gewährleistet, daß tatsächlich nur solche Strahlung das Empfangselement beeinflussen kann, die von der Seite her auf das vorausfahrende Fahrzeug trifft. Aus diesem Grunde sind zweckmäßig die Empfangselemente auch am vorderen Teil der Fahrzeugseite angeordnet, beispielsweise können sie in einen Fahrtrichtungsanzeiger eingebaut sein, der sich vorne seitlich am Fahrzeug befindet. Ebenso ist es aber auch möglich, die Empfangselemente z.B. in einen Rückblickspiegel einzubauen, der sich außen an der Fahrzeugseite befindet.
• Als Sende- und Empfangselemente sind handelsübliche, Infrarotstrahlung abgebende bzw für Infrarotstrahlung empfindliche Halbleiterdioden vorgesehen. Bauelemente dieser Art sind in unterschiedlichsten Atlsfilhrungen erhältlicll, beispielsweise mit integrierten optischen Linsen, die eine vorbestimmte Bündelung der abgegebenen bzw. aufgenommenen Strahlung gewährleisten. Auf diese Weise kann eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung mit einer vorbestimmten Richtcharakteristik der abgegebenen Inflarotstrahlung bzw0 des die Infrarotstrahlung aufnehmenden Bereichs ausgestattet werden, so daß eine optimale Anpassung an die jeweilige Verkehrsart möglich ist.
• Die Infrarot-Sendedioden und entsprechende Empfangsdioden sind so klein, daß sie äußerst vorteilhaft gleich in eine Sendeeinrichtung bzw. Empfangseinrichtung eingebaut sein können. So ist es beispielsweise möglich, eine Infrarot-Empfangsdiode mit zugeordneter Empfangsschaltung, also beispielsweise mit einer Empfangs-Vorverstärkerschaltung in oder an einem äußeren Riickblickspiegel eines Fahrzeugs anzuordnen. Ebenso ist es auch möglich, eine derartige Baueinheit, die aus einer Infrarot-Empfangsdiode zusammen mit einem Signalvorverstärker besteht, in eine Blinkleuchte einzubauen, die sich in bereits erläuterter Weise an der vorderen Seite eines Kraftfahrzeugs befinden kann.
• Da die Infrarotstrahlung mit -vorbestimmt er Frequenz modulierbar ist, also getastet werden kann, wobei eine derartige Frequenz z.R. im Bereich um 40 kHz liegen kann, ist es möglich, das erfindungsgemäße System nicht nur für eine relativ einfache Gefahrensignalgabe der vorstehend beschriebenen Art auszunutzen, sondern durch Umschaltung der Tastfrequenz auch Informationssignale anderer Art zu dbertragen. Soforn eine derartige zusätzliche Informationssignalübertragung in Betracht kommt, kann die Infrarotstrahlung natürlich auch genau in Fahrtrichtung der Fahrzeuge ausgesandt werden, wozu dann zusätzliche Sende- und Empfangselemente, also Inlrarotl3iodenfivorgesehen sein können, die entsprechend am Fahrzeug atlsgerichtet sind. In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens kann dabei eine optische Signalgabe so atifh<'reitet werden, daß im empfangenden Fahrzeug z.B. eine alphanumerische Anzeige angesteuert wird, die abhängig von der Frequenz des empfangenen Informationssignals unterschiedliche Begriffe anzeigt, so daß es möglich ist, von einem Fahrzeug zum anderen durch Aussendung unterschiedlich getasteter Informationssignale bestimmte Begriffe zu übertragen und somit entsprechend viele Zustände zu signalisieren. Dies kommt beispielsweise im Straßenverkehr dann in Betracht, wenn ein Fahrzeuglenker z.B. seine Absicht zum überholen, einen am vorausfahrenden Fahrzeug erkennbaren Gefahrenzustand, einen Gefahrenzustand im unmittelbar umgebenden Verkehr usw. signalisieren will. Wie sich noch zeigen wird, kann das erfindungsgemäße System auch hierbei von besonderem Vorteil sein, insbesondere im Hinblick auf die geringen, mit der Herstellung und Installation verbundenen Kosten.
• Ausführ1ngsboi spiele der Erfindung sowie Schaltungsanordnungen zur Verwendung in einem entsprechenden System bei der Aussendung und beim Empfang von Infrarotstrahlung werden im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Dabei wird als Anwendungsfall eines Systems nach der Erfindung der Straßenverkehr betrachtet, jedoch wird insbesondere nach der Figurenerläuterung ersichtlich sein, daß ein System nach der Erfindung auch in anderen Bereichen universell einsetzbar ist.
• In den Figuren zeigen: Figur 1 eine Anwendung der Infrarotstrahlung im Straßenverkehr zur Uberholwarnung, Figur 2 eine Anwendung ähnlich Figur 1, jedoch für den Fall zusärtlicher Informationsübertragungen, Figur 3 die prinzipielle Anordnung eines Empfangselements, eines Signalgebers und einer Empfangs-Vorverstärkerschal tung in bzw. an einem Rückblickspiegel eines Fahrzeugs, Figur 4 die Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit schematischer Darstellung der Anordnung einer Sendeeinrichtung sowie zweier Empfangseinrichtungen, Figur 5 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Infrarot-Sendesignals, Figur 6 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung mehrerer, mit unterschiedlichen Frequenzen getasteter Infrarot-Sendesignale, Figur 7 eine Schaltungsanordnung zum Empfang und zur Auswertung eines Ubertragenen Infrarot-Sendesignals und Figur 8 eine Auswerteschaltung für mit unterschiedlichen Frequenzen getastete und übertragene Infrarot-Sendesignale.
• In Figur 1 ist oin von links nach rechts verlaufender Straßenabschnitt schematisch mit einer gestrichelten Mittellinie dargestellt, der von drei Fahrzeugen 10, 11 und 12 in der dargetellten Pfeilrichtung befahren wird. Die Fahrzeuge 10 und 11 befinden sich auf der in Fahrtrichtung rechten Fahrspur, das Fahrzeug 12 auf der Überholspur. Jedes Fahrzeug 10, 11 und 12 ist mit einem Sender T für Infrarotstrahlung an seiner Vorderseite und mit einem Empfänger R für Infrarotstrahlung an seiner linken Seite ausgerüstöt. Der Jeweilige Sender T sendet die Infrarotstrahlung schräg zur Fahrtrichtung aus, wobei jeweils durch geeignete StrahlungsbUndelung eine Richtcharakteristik DT entsteht, deren Diagramm in Figur 1 durch die keulenförmig verlaufende gestrichelte Linie dargestellt ist. Da die Symmetrielinie des Jeweiligen Richtdiagramms unter einem spitzen Winkel gegenüber der Längsachse des jeweiligen Fahrzeugs 10, 11 und 12 verläuft, kann die Infrarotstrahlung, die von dem Sender T des Fahrzeugs 11 abgegeben wird, den Empfänger R des Fahrzeugs 10 nicht beeinflussen, so daß bei der in Figur 1 dargestellten Fahrzeuganordnung eine Informationsübertragung zwischen den Fahrzeugen 10 und 11 nicht möglich ist, Das Fahrzeug 12 kann hingegen bei geeigneter Anordnung zum Fahrzeug 10 dessen Empfänger R beeinflussen, so daß in dem Fahrzeug 10 eine Signalgabe ausgelöst werden kann, die dessen Fahrzeuglenker darauf hinweist, daß das Fahrzeug 12 sich auf der Überholspur befindet. Der Lenker des Fahrzeugs 10 kann, auch wenn er die Annäherung des Fahrzeugs 12 in seinem Rückblickspiegel nicht wahrgenommen hat, die Signalgabe in seinem Fahrzeug dahingehend verstehen, daß die Überholspur besetzt ist und er seinerseits nicht ausscheren kann, so daß eine mögliche Kollision verhindert wird, bis das Fahrzeug 12 das Fahrzeug 10 überholt hat und die Überholspur dann frei ist. Gegebenenfalls könnte die Signalgabe im Fahrzeug 10 auch akustisch ausgelöst werden, und zwar vorteilhaft zusätzlich zur optischen Anzeige derart, daß das akustische Signal dann ausgelöst wird, wenn der Lenker des Fahrzeugs 10 seinerseits ein Überholen durch Betätigung seines Richtungsanzeigers signalisieren will. Spätestons im diesem Moment würde er zusätzlich durch das akustische Signal darauf aufmerksamgemacht, daß sich ein Fahrzeug auf der Übeholspur gn relativ geringem Abstand zu seinem Fahrzeug befindet.
• Diese Art der Signalauslösung durch Infrarotstrahlung erfolgt nur dann, wenn sich zwei Fahrzeuge in einer gegenseitigen Zuordnung befinden, wie sie in Figur 1 für die Fahrzeuge 10 und 12 dargestellt ist. Eine Signalauslösung im Fahrzeug 10 durch Annäherung des Fahrzeugs 11 ist nicht möglich, da dessei Infrarotstrahlung, wie die zugehörige Richtcharakteristik DT zeigt9 den Empfänger R dos Fahrzeugs 10 nicht erreichen kann.
• Zusätzlich zu den in Figur 1 gezeigten keulenförmigen Richtcharakteristikon DT der Sender T haben die Empfänger R natürlich eine etwa gleichartige Richtcharakteristik für empfangene Infrarotstrahlung, die in Figur 1 der besseren Übersicht halber nicht zusätzlich dargestellt ist. Die Richtdiagramme können durch Wahl geeigneter BUndelungswerte der Sende- und der Empfangselemente für die Infrarotstrahlung den jeweiligen Erfordernissen optimal angepaßt werden. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß der Winkel, unter dem die jeweilige Symmetrielinie des Richtdiagramms der gesendeten Strahlung zur Längsachse der Fahrzeuge liegt, vorteilhaft etwa 45 Grad beträgt. Außerdem wurde in der praktischen Ausf(ihrung ermittelt, daß der horizontale Öffnungswinkel der Richtcharakteristik für die Sendelemente bei etwa 30 Grad liegen sollte, während der horizontale Öffnungswinkel der Richtcharakteristik für die Empfangselemente vorteilhaft bei etwa 90 Grad liegen sollte. Wenn die Sende- und die Empfangselemente der Sender T und der Empfänger R am jeweil1e.il Fahrzeug 10, 11 und 12 so angeordnet sind, daß ihre Symmetrielinien rier Richtcharakteristiken etwa zusammenfallen, so ist dadurch eine zuverlässige Erfassung der ausgesendeten Infrarotstrahlung auf der Empfangsseite und gleichzeitig eine hinreichende Ausrichtung der stärker gebündelten ausgesendeten Strahlung an der Sendeseite gewährleistet.
• Figur 2 zeigt eine Darstellung ähnlich Figur 1, jedoch für den Fall, daß unterschiedliche Infrarotstrahlungen zwischen den Fahrzeugen übertragen werden. Zwei Fahrzeuge 20 und 21 befindeii sich auf ein und derselben Fahrspur in der durch Pfeile dargestellten Verkehrsrichtung und sind mit jeweils zwei Sendern T1 und T2 und jeweils zwei Empfängern R1 und R2 ausgerüstet Auch in Figur 2 sind nur die Diagramme DT1 und DT2 der gesendeten Infrarotstrahlung dargestellt, und zwar nur für das Fahrzeug 21. Die Infrarotstrahlung des Senders T1 ist schräg zur Fahrzeuglängsachse gerichtet, wie das Diagramm DT1 zeigt. Die Infrarotstrahlung des Senders T2 ist in Fahrtrichtung gerichtet, wie das Diagramm DT2 zeigt. Somit ist es möglich, vom Sender T2 dos Fahrzeugs 21 zum Empfänger R2 des Fahrzeugs 20, der sich an dessen Rückseite befindet, Informationssignale zu übertragen.
• Zusätzlich ist es möglich, die an Hand der Figur 1 bereits beschriebene Überholwarnung mit der Infrarotstrahlung des Senders T1 durchzuführen, die im dargestellten Falle je doch das Fahrzeug 20 bzw. dessen hierauf abgestirimten Empfänger R1 nicht trifft. Vorteilhaft werden, wie noch zu beschreiben ist, die mit den Sendern T1 und T2 abgegebenen Infrarotstrahlungen mit unterschiedlichen Frequenzen getastet, um in jedem Falle ein unbeabsichtigtes Ansprechen von Empfängern zu vermeiden, die nicht auf die jeweils einfallende Strahlung abgestimmt sind.
• Vorstehend wurde beschrieben, daß die Fahrzeuge 20 und 21 zwei Sender Tl und T2 aufweisen. Selbstverständlich bedeutet dies nicht, daß vollständig getrennte Sender vorhanden sein müssen. Es genügt, wenn mit ein und derselben Signalerzeugungsschaltung in unterschiedlicher Weise angeordnete und ausgerichtete Infrarot-Halbleiterdioden als Sendeelemente angesteuert werden.
• Figur 3 zeigt einen Rückblickspiegel 30, der an der Seite eines Kraftfahrzeugs montiert ist, Die Seitenwand des Kraftfahrzeugs ist lediglich mit einem Abschnitt 31 dargestellt, und der Rückblickspiegel 30 ist an ihr in nicht gezeigter zeugs 10 nicht erreichen kann.
• Zusätzlich zu den in Figur 1 gezeigten keulenfdrmigen Richtcharakteristilcen DT der Sender T haben die Empfänger R natürlich eine etwa gleichartige Richtcharakteristik für empfangene Infrarotstrahlung, die in Figur 1 der besseren Übersicht halber nicht zusätzlich dargestellt ist. Die Richtdiagramme können durch Wahl geeigneter Bündelungswerte der Sende- und der Empfangs elemente für die Infrarotstrahlung den jeweiligen Erfordernissen optimal angepaßt werden. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß der Winkel, unter dem die jeweilige Symmetrielinie des Richtdiagramms der gesendeten Strahlung zur Längsachse der Fahrzeuge liegt, vorteilhaft etwa 45 Grad beträgt. Außerdem wurde in der praktischen Ausführung ermittelt, daß der horizontale Öffnungswinkel <3er Pichtcharakteristik fitr die Sendeelemente bei etwa 30 Grad liegen sollte, während der horizontale Öffnungswinkel <1er Richtcharakteristik für die Empfangsele mente vorteilhaft bei etwa 90 Grad liegen sollte. Wenn die Sende- und die Empfangselemente der Sender T und der Empfänger R am joweiligl Fahrzeug 10, 11 und 12 so angeordnet sind, daß ihre Symrnetrielinien dor Richtcharakteristiken etwa zusammenfallen, so ist dadurch eine zuverlässige Erfassung der ausgesendeten Infrarotstrahlung auf der Empfangsseite und gleichzeitig eine hinreichende Ausrichtung der stärker gebündelten ausgesendeten Strahlung an der Sendeseite gewährleistet.
• Figur 2 zeigt eine Darstellung ähnlich Figur 1, jedoch für den Fall, daß unterschiedliche Infrarotstrahlungen zwischon den Fahrzeugen ilbertragen werden. Zwei Fahrzeuge 20 und 21 befinden sich auf ein und derselben Fahrspur in der durch Pfeile dargestellten Verkehrsrichtung und sind mit jeweils zwei Sendern T1 und T2 und jeweils zwei Empfängern R1 und R2 ausgerfistet. auch in Figur 2 sind nur die Diagramme DT1 und DT2 der gesendeten Infrarotstrahlung clargestellt, und zwar nur für das Fahrzeug 21. Die Infrarotstrahlung des Senders T1 ist schräg zur Fahrzeuglängsachse gerichtet, wie das Diagramm DT1 zeigt. Die Infrarotstrahlung des Senders T2 ist in Fahrtrichtung gerichtet, wie das Diagramm DT2 zeigt. Somit ist es möglich, vom Sender T2 dos Fahrzeugs 21 zum Empfänger R2 des Fahrzeugs 20, der sich an dessen Rückseite befindet, Informationssignale zu übertragen.
• Zusätzlich ist es möglich, die an Hand der Figur 1 bereits beschriebene Überholwarnung mit der Infrarotstrahlung des Senders Tl durchzuführen, die im dargestellten Falle jedoch das Fahrzeug 20 bzw. dessen hierauf abgestimmten Empfänger R1 nicht trifft. Vorteilhaft werden, wie noch zu beschreiben ist, die mit den Sendern Tl und T2 abgegebenen Infrarotstrahlungen mit unterschiedlichen Frequenzen getastet, um in jedem Falle ein unbeabsichtigtes Ansprechen von Empfängern zu vermeiden, die nicht auf die jeweils einfallende Strahlung abgestimmt sind.
• Vorstehend wurde beschrieben, daß die Fahrzeuge 20 und 21 zwei Sender T1 und T2 aufweisen. Selbstverständlich bedeutet dies nicht, daß vollständig getrennte Sender vorhanden sein müssen. Es genügt, wenn mit ein und derselben SignalerzeugungsschaltIing in unterschiedlicher Weise angeordnete und ausgerichtete Infrarot-Halbleiterdioden als Sendeelemonte angesteuert werden Figur 3 zeigt einen Rückblickspiegel 30, der an der Seite eines Kraftfahrzeugs montiert ist. Die Seitenwand des Kraftfahrzeugs ist lediglich mit einem Abschnitt 31 dargestellt, und der Ruckblickspiegsl 30 ist an ihr in nicht gezeigter Weise befestigt. Es ist hingegen ein Gummibalgen zu erkennen, der den in an sich bekannter Weise verstellbaren Befestigungsmechanismus einschließt.
• An dem rechten breiteren Rand des Rückblickspiegels 30 ist bei 33 angedeutet, daß sich hier eine eingebaüte, für Infrarotstrahlulng empfindliche Halbleiterdiode befinden kann.
• Darunter ist ein optischer Signalgeber 34 gezeigt, der bei Einfall von Infrarotstrahlung auf die Infrarotdiode 33 in noch zu beschreibender Weise angesteuert wird und beispielsweise intermittierond betrieben wird, so daß sein Lichtsignal dem Fahrzeuglenlcer unmittelbar ins Auge fällt. Unterhalb des.
• Signalgebers 34 ist gestrichelt angedeutet, daß in das Gehäuse des Rückblickspiegels ein Signalverstärker eingebaut sein kann, beispielsweise eine Empfangsverstärkerschaltung, die über die nicht dargestellten elektrischen Verbindungsleitungen mit einer im Fahrzeug befindlichen Signalauswerteschaltung verbunden sein kann.
• Abweichend von der in Figur 3 gezeigten Anordnung ist es auch möglich, die Infrarot-Empfangsdiode an einer anderen Stelle der Fahrzeugseite anzuordnen. Eine entsprechende M8glichkeit zeigt Figur 4, in der schematisch eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug 40 trägt nahe seinem vorderen Ende seitlich eine Empfangsvorrichtung ! 41, die mit einem oder mehreren Infrarot-Empfangsdioden eine baueinheit >il<Ien kann, die so klein ist, daß sie beispielsweise in einen seitlich angebrachten Fahrtrichtungsanzeiger, also eine Blinkleuchte, eingebaut sein kann. Eine Sendeeinrichtung 42 kann an der Stirnseite des Kraftfahrzeugs 4O angeordnet sein. Sie ist beispielsweise in dem Ziergitter oder auch an einem Stoßfänger montiert. Das Kraft-.
• fahrzeug 40 hat forner eine zweite Empfangseinrichtung 43, die an der Rückseite angeordnet sein kann. Ein derart ausgerüstetes Kraftfahrzeug eignet sich dann beispielsweise für ein System, wie es an Hand der Figur 2 bereits bescllrieben wurde.
• In Figur 4 sind durch die dargestellten Pfeile die Richtungen angedeutet, mit denen Infrarotstrahlungen auf die Empfangseinrichtungen 41 und 42 auftreffen und die Infrarotstrahlung von der Sendeeinrichtung 42 abgegeben werden kann. Soll das Fahrzeug 40 zusätzliche Informationssignale mit der Empfangseinrichtung 43 nicht nut aufnehmen, sondern gleichartige Informationssignale auch abgeben können, so ist zweckmäßig an seiner Vorderseite zusätzliche eine weitere Sendeeinrichtung 44 vorgesehen, die ihre Infrarotstrahlung dann in Fahrtrichtung abgeben kann.
• In Figur 5 ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Infrarot-Sendesignals dargestellt, die in einem System nach der Erfindung verwendet wird. Diese Schaltungsanordnung umfaßt einen Oszillator mit ein.r Induktivität 50 und einem Transistor 51, der ein Signal mit einer Frequenz von z.B.
• 43 kHz an eine Treiberstufe mit einem Transistor 52 abgibt, die wiederum eine Endstufe mit einem Transistor 53 speist, in dessen Arbeitsstromkreis eine Kette von Infrarot-Halbisiterdioden 54 angeordnet ist, die eine Infrarot strahlung abgeben, welche mit der vorstehend angegebenen Frequenz getastet ist. Die Anzahl der Infrarot-Halbleiterdioden 54 richtet sich nach der Betriebs spannung der Schaltu.gsanordnung. Beträgt diese 12 Volt, so können sechs Infrarot-Halbleiterdioden 54 vorgesehen sein, von denen jede einen Spannungsabfall von etwa 1,2 Volt hat. Die in Figur 5 gezeigten weiteren Schaltelemente sind RC-Glieder, Vorwiderstände und eine Koppelkapazität, die für Schaltungsanordnungen dieser Art bekannt sind und deshalb nicht näher erläutert werden müssen.
• Die in Figur 5 gezeigte Schaltungsanordnung kann zusammen mit den Infrarot-Halbleiterdioden 54 als Baueinheit vorgesehen sein, die so klein ist, daß sie otwa im Ziergitter eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann. Die Infrarot-Halbleiterdioden können dabei zur gewünschten Bündelung der Strahlung in geeigneter Weise räumlich angeordnet bzw.
• mit integral angeformten Linsen versehen sein.
• Figur 6 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Infrarot-Sendesignals, dessen Frequenz umgeschaltet werden kann, so daß je nach Frequenz an der Empfangsstelle unterschiedliche Informationen ausgewertet werden können. Es ist eine integrierte Schaltung 60 z.B. des Typs SAA 1024 vorgesehen, die zur Schwingungserzeugung erforderliche aktive Bauelemente sowie zusätzlich Halbleiterschaltelemente enthält, mit denen ein von ihr abgegebenes Wochselsignal abhängig von Spanntlngssignalen, die an mehreren Steuereingängen zugeführt werden können, um vorbestimmte Frequenzbeträge geändert werden kann. Die Grundfrequenz von z.B. 45 kHz wird dabei durch einen Schwingquarz 61 bestimmt, der auf einer höheren Frequenz schwingen kann und dem innerhalb der integrierten Schaltung SO Teilerstufen nachgeschaltet sind, die die genannte Grundfrequenz abgeben. Der integrierten Schaltung 60 ist eine Endstufe mit einem Transistor 62 nachgeschaltet, in dessen Arbeitsstromkreis Infrarot-Halbleiterdioden zur Abgabe von Infrarotstrahlung angeordnet sind.
• Eine Schaltervorrichtung 64 enthält acht z.B. durch Tastendruck einzeln schließbare Schaltkontakte, so daß bei Schliessung eines dieser Kontakte an einem der Steuereingänge b bis i eine Gleichspannung angeschaltet wird, die über einen Jeweils zugeordneten Widerstand 65 aus der positiven Betriebsspannung abgeleitet ist und je nach Steuereingang b bis i einen vorbestimmten Frequenzsprung des von der integrierten Schaltung 60 abgegebenen Signale bewirkt. Von einem Steuereingang zum anderen kann beispielsweise ein Frequenzsprung von 0,5 kHz erzeugt werden, so daß entsprechend getastete Infrarot Sendesignale unterschiedlicher Frequenz mit den Infrarot-Halbleiterdioden 63 abgegeben werden, wobei die jeweilige Frequenz von der Betätigung eines der Schaltkontakte der Schaltervorrichtung 64 abhängt. Die Schaltervorrichtung 64 enthält einen weiteren Schaltkontakt 66, der im nicht betätigten Zustand der übrigen Schaltkontakte geschlossen ist und nur dann geöffnet wird, wenn einer der übrigen Schaltkontakte betätigt wird, was durch eine mit Pfeil versehene gestrichelte Linie angedeutet ist. Im Ruhezustand der Schaltervorrichtung 64 wird deshalb ein Infrarot-Sendesignal mit einer Frequenz abgegeben9 die durch das Steuersignal am Steuereingang a der integrierten Schaltung 60 bestimmt ist. Dieses Infrarot-Sendesignal kann beispielsweise das dauernd selbsttätig ausgesandte Uberholwarnsignal sein, welches nur dann unterbrochen wird, wenn eine andere tnformation durch Betätigung eines der übrigen Schaltkontakte abgegeben werden soll.
• Figur 7 zeigt eine Empfangsschaltung, die sich zum Empfang und zur Auswertung eines Infrarot-Sendesignals eignet, welches beispielsweise in einer Schaltung nach Figur 5 erzeugt wurde. Diese Empfangsschaltung kann insgesamt in integrierter Technik aufgebaut sein. Die in Figur 7 gezeigten diskreten Schaltelemente verdeutlichen jedoch die Funktion insbesondere der Signal auswertung.
• Innerhalb eines Empfangs-Vorverstärkers 700 ist eine integrierte Schaltung 701 z.B. vom Typ TDA 4180 vorgesehen, deren Steuereingänge mit einem Schwingkreis mit Induktivität 701 und Kapazität 702 verbunden sind, welcher auf die Frequenz eines zu empfangenden Infrarot-Sendesignals, also beispielsweise auf 45 kHz, abgestimmt ist. Das Sendesignal wird mit einer Tnfrarot-Halbleiterdiode 703 empfangen, die den genannten Schwingkreis mit der positiven Betriebsspannung verbindet. Die integrierte Schaltung 701 gibt ein verstärktes Rechtecksignal mit einer Amplitude von etwa zwei Volt ab, das einer weiteren integrierten Schaltung 704 zugeführt wird. Diese ist z.B. vom Typ TMS 3712 ANL und arbeitet als Signalauswerter, d.h. ein mit ihr verbundener Schwingquarz 705 liefert ein Vergleichssignal, mit dem das der integrierten Schaltung 704 zugeführte Rechtecksignal verglichen wird.
• Wenn feststeht, daß die Frequenz des empfangenen Signals einen für die Signalauswertung vorgegebenen Wert von z.B.
• 45 kHz hat, gibt die integrierte Schaltung 704 ein Ausgangssignal ab, das eine akustische und eine optische Anzeige hervorruft. Zur akustischen Anzeige dient ein Transistorverstärker mit Transistoren 706, 707 und 708, wobei sich im Arbeitsstromkreis der Endstufe mit dem Transistor 708 ein akustischer Signalgeber 709 befindet. Der Transistorverstärker arbeitet abhängig von der Betätigung eines Schalters 710, der z.B.
• der Blinkgeberschalter eines Kraftfahrzeugs sein kann, in das die in Figur 7 gezeigte Empfangsschaltung eingebaut ist.
• Wird der Blinkgeberschalter zur Blinksignalgabe betätigt, weil der Kraftfahrzeuglenker aus seiner Spur ausscheren will, so erfolgt im Falle des Empfangs eines zur Überholwarnung von einem anderen Kraftfahrzeug ausg.sandt.n Infrarotsignals eine akustische Signalgabe, die den Fahrzeuglenker auf ein sich vom hinten näherndes Fahrzeug aufmerksam macht.
• Das Ausgangs signal der integrierten Schaltung 704 wird ferner einer optischen Signalgeberschaltung zugeführt, die einen.optischen Signalgeber 711 betätigt. Dieser kann beispieleveise dem optischen Signalgeber 34 entsprechen, der in Figur 3 gezeigt ist. Der optische Signalgeber wird durch eine Transistorstufe 712 gespeist, die ihrerseits mittels einer bistabilen Schaltung 713 angesteuert wird, welcher das Ausgangssignal der integrierten Schaltung 704 huber einen in Emitterfolgeschaltung geschalteten Transistor 714 zugeführt wird. Durch Ansteuerung des optischen Signalgebers 711 über die bistabile Schaltung 713 wird er intermittierend betätige, so daß bei Empfang eines Uberholwarnsignals eine optische Flackersignalgabe erfolgt.
• Die in Figur 7 gezeigten weiteren Bauelemente sind Kapazitöten und Ohmsche Widerstände, die in Schaltungen der beschriebenen Art üblich sind und deshalb nicht näher erläutert werden müssen.
• Figur 8 zeigt eine weitere Möglichkeit der optischen Signalauswertung bei einer Empfangs schaltung nach Figur 7 für den Fall9 daß dieser Empfangssignale zugeführt werden, die untorschiedliche Frequenzen haben und z.B. durch Übertragung von Infrarotsignalen entstanden sind, wie sie mit einer Sendeschaltung nach Figur 6 abgegeben werden können. Eine integrierte Schaltung 800 z. B. vom Typ erhält an ihrem Steuereingang das Rechtecksignal, welches mit der in Figur 7 gezeigten Empfangs-Vorverstärkerschaltung 700 bereitgestellt werden kann. Dieses Rechteckssignal hat eine Frequenz, die unterschiedliche Werte haben kann, abhängig von der Betätigung eines der Kontakte der Schaltervorrichtung 64 nach Figur 6 Die integrierte Schaltung 800 gibt an drei Ausgängen A, B, C ein Dreifach-Ausgangssignal in Binärdarstellung ab, das jeweils angibt, welche Frequenz das empfangene Infrarotsignal hat. Das an den Ausgängen A, B und C erscheinende dreistellige Binärsignal wird einer integrierten Decodierschaltung 801 zugeführt, die z.B. vom Typ SN 297 ist. Die integrierte Schaltung.800 gibt ein weiteres Ausgangssignal D ab, das einem akustischen Signalgeber bzw.
• dem ihm vorgeschalteten Verstärkerzugeführt werden kann.
• Figur 8 zeigt an dieser Stelle einen Hinweis auf den in Figur 7 dargestelten Transistor 706.
• Die Decodierschaltung SN 297 gibt an sieben Ausgängen unterschiedliche Signale ab, die jeweils ein Kennzeichen für eines der Signale unterschiedlicher Frequenz sind, die von einer Sendeschaltung nach Figur 6 auf eine Empfangsschaltung nach Figur 7 übertragen wurden. Die Ausgangssignale der integrierten Schaltung 801 werden einer Steuerschaltung 802 für eine alphanumerische Flüssigkristallanzeige 803 zugeführt, die entsprechend den sieben Ausgangssignalen der integrierten Schaltung 801 sieben unterschiedliche Begriffe anzeigen kann. Aufbau und Art dieser Begriffe werden in der Steuersehaltung 802 bestimmt, deren Wirkungsweise an sich bekannt ist und nicht unmittelbar zur Erfindung gehört, so daß sie hier nicht näher beschrieben werden muß.

Claims (16)

1. System zur Übertragung von Informationen zwischen Fahrinsbesondere zur Überholwarnung im Straßenverkehr, unter Verwendung ggf. informationsabhängig modulierter gerichteter Strahlung zwischen einer Sendstelle an einem Fahrzeug und einer Empfangsstelle an einem anderen Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlung Infrarotstrahlung verwendet wird.

2e System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstrahlrichtung der Infrarotstrahlung horizontal und schräg zur Längsachse des @endenden Fahrzeugs ( 10, 11, 12) liegt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahlung abgeobende Sendeelemente (T) am Fahrzeugvorderteil und sie aufnehmende Empfangseleernte (R) as der dem Überholverkehr zugewandten Fahrsougseite angeordnet sind.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangselemente (R) am vorderen Teil der Fahrzeugseite eordnet sind.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sende- und Empfangselemente Infrarotstrahlung abgebende bzw. für Infrarotstrahlung empfindliche Halbleiterdioden ( 54, 63, 703) vorgesehen sind.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Infrarot-Empfangsdiode (33) ggf. mit zugeordneter Empfangs-Vorverstärkerschaltung (35) in oder an einem äußeren Rückblickspiegel (30) eines Fahrzeugs angeordnet ist0

7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Infrarot-Empfangediode zusammen mit einem Signalvorverstärker als Baueinheit vorgesehen ist.

8. System nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangselemente (T, R) an einem Fahrzeug so angeordnet sind, daß ihre Verbindungslinie etwa die Symmetrelinie der jeweiligen Sende- und Empfange-Richtcharakteristik (DT) ist und mit der Längsachse des Fahrzeuge (10, 11, 12) einem optisen Winkel bildet.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel etwa 45° beträgt.

10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Sendeelemente Infrarot-Halbleiterdioden mit einem horizontalen Öffnungswinkel der Richtcharakteristik von etwa 30° und als Empfangselemente Inrarot-Halbleiterdioden mit einem horizontalen Öffnungswinkel der Richtcharakteristik von etwa 90° vorgesehen sind.

11. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Infrarot-Sendesignals in einem System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet,durch einen mit mindestens einer vorbestimmten Frequenz betriebenen Oszillator (50,51), den ein Liastungsverstärker (92, 93) nachgeschaltet ist, in dessen Arbeitsstromkreis mindestens eine Infrarotstrahlung abgebonde Halbleiterdiode (54) angeordnet ist.

12. Schaltungsanordnung zum Empfang und zur Auswertung eines in einem System nach einem der Ansprüche 1 bis 10 übertragenen Infrarot-Sendesignals, gekennzeichnet, durch mindestens eine ftlr Infrarotstrahlung empfindliche Empfangsdiode (703), die einen frequenzselektiven Vorverstärker (701) steuert, dessen Ausgangseignal Uber einen frequenzselektiven Signalauswerter (704) und ggf. einen Leistungsverstärker (706, 714) einen optischen und/oder einen akustischen Signalgeber (709, 711) ansteuert.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der optische und/oder der akustische Signalgeber (709, 711) durch einen den Fahrtrichtungsanzeiger eines Fahrzeugs betätigenden Schalter (710) wirksam schaltbar jot.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der optische und/oder akustische Signalgeber (709, 711) intermittierend betätigbar ist.

15. Schatungsanordnung nach Anspruch 14, dadruch gekennzeichnet, daß zur intermittierenden Betätigung eine bistabile Schaltung (713) vorgesehen ist.

16. Schaltunganordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als optischer Signalgeber eine alphanumerische Flüssigkristallanzeige (803) vorgesehen ist, deren Ansteuerschaltung (801, 802) eine Decodiervorrichtung (801) zur Erzeugung von Ansteuersignalen zwecks schriftbildlicher Darstellung einer Anzahl Begriffe enthält, die der Zahl übertragbarer vorbestimmter Frequenzen entspricht.