DE3247189A1

DE3247189A1 - Alarmvorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3247189A1
Application number: DE19823247189
Authority: DE
Inventors: Kalervo Virtanen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-06
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1983-07-14
Also published as: DE3247189C2; AT379430B; SG19587G; GB2112934A; CA1187959A; FR2519368A1; SE8207446D0; FR2519368B1; GB2112934B; ATA462382A; SE441288B; SE8207446L; US4635032A

Description

VON KREISLER "'SCMöNWALD " EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

ANMELDER:

Kalervo Virtanen Metsäpekkalantie 2

15610 Lahti 61 / Finnland

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln

Alarmvorrichtung für Fahrzeuge

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

20. Dezember 1982 Sg-Da/rk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Alarmvorrichtung für Fahrzeuge, mit einem elastischen Rohr, einem im Inneren des Rohres angeordneten und dessen Verformung erkennenden Sensor und einer Schaltung zur Alarmauslösung beim überschreiten einer vorgegebenen Verformungsgrenze des Rohres in Abhängigkeit von den SensorSignalen.

Beim Schließen der Türen in Autobussen und anderen öffentlichen Verkehrsmitteln entstehen gefährliche Situationen, wenn Fahrgäste oder Gegenstände zwischen den sich schließenden Türen verbleiben und der Fahrer daran gehindert ist,die Türen einzusehen. Aus diesem Grunde besteht die Notwendigkeit, eine Anordnung zu entwickeln, die eine Klemmung zwischen sich schließenden Türen zuverlässig erkennt und infolgedessen ein

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Alarmsignal auslöst. Es sind Vorrichtungen bekannt/ die ein Eindrücken oder Einknicken eines auf den Türkanten befindlichen Gummiwulstes anzeigen. Im Inneren des Gummiwulstes ist z.B. ein mit Druckluft' gefülltes Schlauchstück, an dessem eine.n Ende ein Druckschalter angeschlossen ist, angeordnet. Wenn der innere Druck im Schlauchstück über einen eingestellten Grenzwert steigt, schließt der Schalter einen Stromkreis für ein Alarmsignal.

Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, die im Inneren des Gummiwulstes einen Strang aufweist, an dessem einen Ende ein Mikroschalter angeschlossen ist. Wenn der Gummiwulst zusammengedrückt wird, biegt sich der Strang, wobei der Mikroschalter betätigt wird.

Beide Anordnungen weisen den Nachteil auf, daß sich die kleinste zum Auslösen eines Alarmsignals notwendige Verformung des Gummiwulstes in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungeη und dem Zeiteinfluß ändert. Beim Druckschlauch werden diese Veränderungen z.B. durch Temperaturschwankungen und durch einen mit der Zeit durch Leckverluste eingetretenen Druckabfall im Schlauchstück verursacht. Bei dem zweiten bekannten Lösungsbeispiel ist die Stranglänge von der Lufttemperatur und/oder -feuchtigkeit abhängig und der Strang kann sich mit der Zeit plastisch ausdehnen. Aus diesen Gründen können diese bekannten Vorrichtungen nicht allzu empfindlich gemacht werden,

vielmehr müssen die Gummiwülste stark zusammengedrückt werden, bevor die Vorrichtung ein Alarmsignal auslöst. Aus gleichem Grunde sind diese Vorrichtungen auch verhältnismäßig wartungsintensiv. * Ein weiterer Nachteil der Strangkonstruktion besteht darin, daß sie nur in geraden Gummiwülsten verwendet werden kann.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alarmvorrichtung zu schaffen, die eine hohe "Ό von Zeit- und Umgebungseinflüssen unabhängige Ansprechempfindlichkeit aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der die Verformung des Rohres erkennende Sensor aus einem Lichtsender und einem Lichtempfänger besteht, zwischen denen ein Lichtstrahl als Signalüberträger dient und daß eine Schaltung vorgesehen ist, die ausgehend vom elektrischen Signal des Lichtempfängers nach einer bestimmten Verzögerungszeit nach dem Beginn der Veränderung der Lichtstärke des vom Lichtempfänger empfangenen Lichtstrahls eine diese Veränderung kompensierende Regelung der Lichtstärke des Lichtsenders erzielt.

Durch Anwendung eines Lichtstrahles als Sensor-Signalüberträger und durch Anwendung einer zeitverzögerten Kompensationsschaltung, die die in der Vorrichtung auftretenden langfristigen und/oder langsamen Veränderungen kompensiert, kann die Vorrichtung sehr empfindlich gemacht werden, weil

diese langsamen Veränderungen nicht bei der Festlegung eines Grenzwertes für das Auslösen des Alarms beachtet werden müssen. Die Vorrichtung ist auch wartungsarm, weil die durch den Zeiteinfluß verursachten Veränderungen, z.B. der Lichtstärke des Lichtsenders, kompensiert werden. Die Reflektion des Lichtes an den Innenflächen des flexiblen Rohres' ermöglicht die Anwendung der Vorrichtung auch in gebogenen Gummiwulsten.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr empfindlich eingestellt werden kann, kann die Vorrichtung außer im oben erwähnten Anwendungsfall auch als Haltesignalschalter in Autobussen verwendet werden, wobei das Haltesignal durch Zusammendrücken des flexiblen Rohres per Hand ausgelöst wird.

Die Anwendung eines Lichtstrahls im Zusammenhang mit einer Alarmauslösung ist bekannt. In der DE-OS 19 45 ist eine das Aufblasen von Luftkissen auslösende Anordnung beschrieben, die aus auf der Außenfläche eines Fahrzeuges befestigten geraden und steifen Rohren besteht, deren Enden einen Lichtempfänger bzw. einen Lichtsender aufweisen. Wenn diese Rohre bei einem Zusammenstoß zusammengedrückt werden, wird die Lichtverbindung zwischen dem Lichtsender und -empfänger unterbrochen und das Aufblasen der Luftkissen ausgelöst. Derartige Rohre eignen sich jedoch wegen ihrer Steifheit nicht als Alarmvorrichtung an Türen oder als Haltesignalschalter. Mit der Zeit können außerdem Staub und andere Faktoren die vom Lichtempfanger empfangene Lichtstärke soweit herabsetzen, daß das Aufblasen der Luftkissen, auch ohne daß das Rohr

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zusammengedrückt wird, ausgelöst wird.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 den Sensor im eingebauten Zustand,

Fig. 2 das Blockschaltbild des Regelkreises bei stetigem Betrieb und

Fig. 3 das Blockschaltbild des Regelkreises bei Impulsbetrieb.

Fig. 1 zeigt eine Fahrzeugtür 1, deren vertikale Türkante einen hohlen Gummiwulst 2 oder irgendein anderes entsprechendes elastisches Profil aufweist.

Anstelle des Rohres kann auch ein Hohlprofilteil verwendet werden, das im Querschnitt einen Kreisbogen aufweist und das zusammen mit der Unterlage einen geschlossenen Raum bildet.

Im unteren Ende des Hohlraumes des Gummiwulstes ist ein

Lichtsender 3, z.B. eine Glühlampe, eine lichtemittierende Diode o.dgl. angeordnet, im oberen Ende des Hohlraumes ist ein Lichtempfanger 4, z.B. eine lichtempfindliche Diode, ein lichtempfindlicher Transistor, ein Fotowiderstand o.dgl. angeordnet.

Der Lichtsender 3 erzeugt einen Lichtstrahl in Richtung des Lichtempfängers 4.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Regelkreises bei stetigem Betrieb. Demgemäß wird die Senderdiode 3 von einer Stromquelle 5 versorgt. Das Signal der als Empfänger -arbeitenden PIN-Diode 4 wird in einer Doppelstufen-DC-Verstärkerschaltung 6 und 7 verstärkt. Der Ausgang des Verstärkers 7 führt zu zwei parallelgeschalteten Komparatoren 8 und 9, von denen der Komparator 9 einen aus dem Verstärker kommenden Spannungspegel mit dem Grenzspannungspegel ^u _Gre vergleicht. Hinter dem Komparator 9 ist an eine SR-Flip-Flop-Schaltung 10 und danach ein Relais 11 angeordnet, das ein Alarmsignal schaltet.

Erfindungsgemäß ist der mit der Referenzspannung ü_ ~

vergleichende Komparator 8 an einer Verzögerungsschaltung 12 angeschaltet, deren Verzögerungszeit z.B. 10 s beträgt^ und der über einen automatischen Verstärkungsregelkreis (AVR) 13 an der Stromquelle angeschaltet ist. Parallel zu dem AVR-Kreis 13 ist ferner ein dritter, den Spannungspegel des AVR-Kreises mit dem Grenzspannungspegel U_n ver-

c?renz

gleichender Komparator 14 geschaltet. Dieser Komparator ist mit einer nichtdargestellten FehlermeIdevorrichtung verbunden.

3
- -r-

Im Betrieb bestimmt der von der Stromquelle 5 gelieferte Strom die Lichtstärke des Lichtsenders 3. Der von der Diode 4 gelieferte Strom wird in den Verstärkern 6, 7 verstärkt und den Komparatoren 8 und 9 zugeführt. Der Komparator 9 erkennt die durch ein plötzliches Zusammendrücken des Rohres 2 verursachten schnellen die Grenzspannung überschreitenden Veränderungen des Spannungssignals und schaltet die Flip-Flop-Schaltung 10, die das Relais 11 steuert.

Wenn der Pegel des aus dem Verstärker 7 kommenden Spannungssignals langsam verändert wird, so daß die Grenzspannung U_G nicht in der in der Verzögerungsschaltung 12 eingestellten Zeit überschritten wird, wird kein Alarmsignal erzeugt. Das Spannungssignal· aus der Verzögerungsschaltung wird über den AVR-Kreis 13 der Stromquelle zugeführt, die damit angesteuert wird, um die Lichtstärke des Senders 3 zu regeln, bis die vom Empfänger 4 empfangene Lichtstärke auf die ursprüngliche Intensität zurückgeführt ist, wobei der Pegel des von den Komparatoren 8, 9 empfangenen Spannungssignals auf die ursprüngliche konstant zu haltende Höhe zurückgestellt wird. In dieser Weise kompensiert die Schaltung die durch äußere Faktoren verursachten,auf die Stärke des Lichtstrahles einwirkenden langsamen Veränderungen, so daß die Anordnung sehr empfindlich gemacht werden kann. Gleichzeitig wird auch eine Fehlauslösung des Alarmsignals durch eine Verringerung der Lichtstärke aufgrund des Zeiteinflußes wirksam verhindert, da für diesen Fall rechtzeitig vorher eine Fehlermeldung erfolgt.

Dies geschieht, wenn der Signalpegel des AVR-Kreises sich derart ändert, z.B. steigert, daß dieser die in dem Komparator 14 eingestellte Grenzspannung überschreitet, weil dann das Kompensationsvermögeη der Schaltung erschöpft ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Wechselstromschaltung fungiert grundsätzlich in derselben Weise wie die oben angeführte Gleichstromschaltung. Die Stromquelle ist jedoch in diesem Fall mit einem Oszillator 15 gekoppelt, so daß die Senderdiode 3 impulsartig gesteuert wird. Außerdem ist der DC-Verstärker 7 durch einen AC-Verstärker 16 ersetzt worden, der das pulsartige Spannungssignal aus der DC-Komponenten separiert und dem ein Maximalwert anzeiger 17 zum Anzeigen des Signals nachgeschaltet ist. Nach dem Maximalwert.anzeiger folgen ähnliche Komparator-, Verzögerungsschaltungen und AVR-Kreise wie in der DC-Schaltung.

Mit der zuvor erläuterten Schaltung können wegen ihrer Empfindlichkeit auch andere Alarm- und Signalvorrichtungen, wie z.B. Haltesignalschalter in Fahrzeugen und Schutzrahmenschalter in Arbeitsmaschinen realisiert werden. Das Profil besteht hierbei aus einem langen, kontinuierlichen Rohr mit elastischen Wänden, in dessen Innerem eine Lichtverbindung vom Sender zum Empfänger vorliegt und das in der Signalschalteraus f ührungs form an einer Fahrzeugwand , z.B. eines Busses, waagerecht über einer Fensterreihe,

befestigt ist. Wenn das flexible Rohr an irgendeiner beliebigen Stelle von einem Fahrgast gedrückt wird, z.B. um dem Busfahrer ein Haltesignal zu geben, wird, wie zuvor erläutert, ein Signal ausgelöst, das beispielsweise ein Leuchtsymbol im Armaturenbrett des Busses schalten kann.

Die Lichtreflexion der Innenwände des Rohres kann durch Zusatz eines Innenrohres oder durch einen . reflektierenden überzug im Inneren des Rohres verbessert werden.

Claims

ANSPRÜCHE

Alarmvorrichtung für Fahrzeuge, mit einem elastischen Rohr, einem im Inneren des Rohres angeordneten und dessen Verformung erkennenden Sensor und einer Schaltung zur Alarmauslösung beim überschreiten einer vorgegebenen Verformungsgrenze des Rohres in Abhängigkeit von den Sensorsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verformung des Rohres (2) erkennende Sensor aus einem Lichtsender (3) und einem Lichtempfänger (4) besteht, zwischen denen ein Lichtstrahl als Signalübertrager dient und daß eine Schaltung (8, 12, 13) vorgesehen ist, die ausgehend vom elektrischen Signal des Lichtempfängers nach einer bestimmten Verzögerungszeit (τ) nach dem Beginn der Veränderung der Lichtstärke des vom Lichtempfänger empfangenen Lichtstrahls eine diese Veränderung kompensierende Regelung der Lichtstärke des Lichtsenders (3) erzielt.
2. Alarmvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die kompensierende Schaltung aus einem das vom Lichtempfänger (4) gegebene Signal mit einer Vergleichsspannung (U_{R f}) vergleichenden Komparator (8), aus einer Verzögerungsschaltung (12) und einem an eine Stromquelle (5) des Lichtsenders (3) angeschlossenen automatischen Verstärkungsregelungskreis (13) besteht.

• *

• «
3. Alarmvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante (τ) der Verzögerungsschaltung (12) etwa 10s beträgt.
4. Alarmvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum automatischen Verstärkungsregelungskreis (13) ein Komparator (14) angeordnet ist, der den Pegel des in die Stromquelle (5) des Lichtsenders eingegebenen Signals des automatischen Verstärkungsregelungskreises mit einer Grenzspannung (U_G ) vergleicht und bei überschreiten des Grenzspannungspegels eine Fehlermeldung auslöst.
5. Alarmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsender (3) aus einer Glühlampe oder einer lichtemittierenden Diode besteht und der Lichtempfänger (4) aus einer lichtempfindlichen Diode, einem lichtempfindlichen Transistor oder einem Fotowiderstand besteht.
6. Alarmvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Rohres (2) einen das Licht gut reflektierenden überzug aufweist.