DE3315647A1

DE3315647A1 - Ueberholwarngeraet fuer kraftfahrzeuge einschliesslich deren anhaenger

Info

Publication number: DE3315647A1
Application number: DE3315647A
Authority: DE
Inventors: Holger Meinersen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-10-31
Also published as: DE3315647C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Ultraschallwarngerät für Kraft-.fahrzeuge einschließlich deren Anhänger.

Auf Urlaubsreisen mit einem Caravan erlebt man immer wieder, daß der Wohnanhänger ins Schleudern gerät, wenn er von- Lastkraftwagen oder Autobussen überholt wird. Das Schleudern kann stark reduziert werden, wenn der Abstand zum überholenden Fahrzeug vergrößert wird. Setzt ein LKW oder Bus zum überholen an, ist es immer noch möglich mit dem Gespann zur Grenzlinie der rechten Standspur zu fahren. Jedoch versäumt man es häufig, den Zeitpunkt des • Uberholvorganges zu erkennen. Wenn im Rückspiegel ein LKW oder Bus gesichtet wird, ist der Zeitpunkt, wann man überholt wird, nicht vorauszusagen.

Mit der Erfindung soll daher ein Ultraschallwarngerät zur Verfügung gestellt werden, mit dem das obige Problem elektronisch gelöst wird und durch das reflektierte Ultraschallwellen Warnsignale für den Fahrer des Caravans liefern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nicht wettergeschützte Ultraschallkristallschwingerkapseln, die bei der Fernsehgerätfernsteuerung verwendet wurden, durch Schallwellenumlenkung wettergeschützt eingebaut sind, wobei die Schallumlenkung mit Hilfe eines Rohres vorgenommen wird, wodurch gleichzeitig eine Bündelung des Ultraschalls erfolgt.

Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Sendeultraschallkristallschwingerkapsel und die Empfangsultraschallkristallschwingerkapsel so einge-

GOPY

~ ³ ~ INACHQEREICHT

baut werden, daß sich der optimale Schallreflektionspunkt in dem zu überwachenden Bereich befindet.

Es sind bereits mehrere Autobahn-Probefahrten mit einem Versuchsaufbau durchgeführt worden. Die Ergebnisse waren sehr positiv. Bei Fahrgeschwindigkeiten von 0 - 100 km/Std. konnten die überholenden Fahrzeuge eindeutig ausgemacht werden.

Die Erfindung sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Ultraschallkristallschwingerkapsel mit Schallwellenumlenkung und -bündelung;

Fig. 2 eine Einbauanordnung einer Send'eultraschall-

kristallschwingerkapsel und einer Empfangsultraschallkristallschwingerkapsel; 20

Fig. 3 verschiedene Verkehrssituationen eines Wohnwagens, der mit einem erfindungsgemäßen Ultraschallwarngerät ausgerüstet ist;

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Ausfuhrungsform eines Ultraschallwarngeräts nach der Erfindung;

Fig. 8 ein Schaltbild eines Senders eines Ausführungsbeispiels eines Ultraschallwarngeräts nach der Erfindung;

Fig. 9 die Ausgangsspannung eines Ultraschallempfängers eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ultraschallwarngeräts; 35

COPY

I NACHQEREICHT

Fig. 10 ein Modell eines Gehäuses für die Aufnahme von Sende- und Empfangskapseln;

Fig. 11 eine Gipsform für die'Herstellung eines Gehäuses nach Fig. 10;

Fig. 12 ein aus Polyester hergestelltes Gehäuse in Originalgröße;

Fig. 13 eine Uberholsituation;

Fig. 14 den Einbau des Senders und Empfängers im Rück-' licht; und

Fig. 15 die Lage des "Toten Winkels" bei einem Kraftfahrzeug.

Wie Fig. 1 zeigt, sind nicht wettergeschützte Ultraschallschwingerkapseln 1, die bei der Fernsehgerätfernsteuerung verwendet wurden, durch Schallwellenumlenkung 2 wettergeschützt eingebaut, wobei die SchaIlumlenkung mit Hilfe eines Rohres 3 vorgenommen wird» wodurch gleichzeitig eine Bündelung 4 des Ultraschalls erfolgt.

Die Fig. 2 veranschaulicht, daß die Sendeultraschallkristallschwingerkapsel 5 und die EmpfangsultraschallJcristallschwingerkapsel 6 so eingebaut werden, daß sich der optimale Schallreflektionspunkt 7 in dem zu überwachenden Bereich 8 befindet.

Es sei nun anhand der Figuren 3 bis 6 eine allgemeine Beschreibung des Überholwarngeräts gegeben:

NACHGEREICHTI

Die Sende- und Empfangseinheit wird hinten auf dem Wohnwagen-Dach angebracht. Die Einheiten werden so ausgerichtet, daß die Reflektion des Ultraschalls optimal in der Mitte der Oberholspur auf der Autobahn stattfindet. 5

Wie Fig. 3' zeigt, wird hier keine Ultraschallreflektion eintreten und dadurch kein Warnsignal im Zugwagen ausge- . löst, da der sich nähernde LKW noch nicht von den Ultraschallwellen erfaßt wird.

In Fig. 4 ist zu sehen, wie der LKW zum Überholen ansetzt. Noch bevor er mit seiner gefährlichen Luftverdrängung in die Höhe des zu überholenden Wohnwagens kommt, treffen ihn die Ultraschallwellen, werden somit reflektiert, und es wird im Zugwagen ein Signal ausgelöst. Der gewarnte Fahrer kann nun schon wesentlich früher mit dem Gegenlenken oder mit dem Ausscheren nach rechts zur Standspur beginnen und so der Gefahr des Schleuderns vorbeugen.

Die Fig.. 5 zeigt die Aussendungshöhe der Ultraschallwellen. Da Autos eine wesentlich kleinere Luftverdrängung haben als LKW's, besteht die Gefahr des Schleuderns nicht so stark. Aufgrund der Höhe des Wohnwagens können die. Autos die Ultraschallwelle unterfahren und es wird kein Signal ausgelöst.

Auch eventuell reflektierende Gegenstände, wie Brückenpfeiler und Leitplanken, können unberücksichtigt bleiben, da die Reichweite des Ultraschallsenders durch Einstellung der Eingangsverstärkung die Reichweite bestimmt, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist.

Nachstehend wird anhand der Figuren 7 bis 9 eine Funktionsbeschreibung gegeben.
35

NACHQEREICHT

Der Sender erzeugt eine Frequenz von 37 KHz (Fig. 8). Der.z. B. am LKW reflektierte Ultraschall erreicht den Empfänger. Der Empfänger besitzt eine Filterstufe für 37 KHz (Fig. 9)/ so daß andere Frequenzen nicht durchgelassen werden.

Mit Hilfe des regelbaren Verstärkers- (Fig. 7) kann die Ansprechempfindlichkeit eingestellt werden. Die Schaltstufe (Fig. 7) steuert die Indikatoren (Lampen, Läutewerke usw.) an.

in Fig. 8 ist ein Oszillator nach dem Prinzip der "Meißner-Schaltung" gezeigt, der eine Schaltungsstufe zum Erzeugen von Schwingungen durch Mitkopplung ist. Um die Phasenbedingung ψ = 0 zu erfüllen, wird das zugeführte Signal zur Basis des Transistors durch entsprechende Polung der Sekundärwicklung um 180° gedreht. Die Frequenz, in diesem Fall 37 kHz, wird durch eine Spule L und einen Kondensator C bestimmt. Der Trimmwiderstand R im Basisspannungsteiler dient zum Einstellen des Arbeitspunktes des Transistors.

Die Mitkopplung der Schaltung ist erfüllt, wenn das Produkt der Verstärkung des Transistors und der zurückgeführten Spannung 1 beträgt. ■ . .

V · k = 1

(siehe O. Limann "Funktechnik ohne Ballast", München 1975)

Nun sei das Herstellungsverfahren der Gehäuse aus PolyFaser für die Aufnahme von Sende- und Empfangskapseln unter Bezugnahme auf die Figuren 10 bis 12 näher erläutert;

j NACHGEREIQHtJ

Der erste Entwurf für das stromlinienförmige Gehäuse (Fig. 10) wurde aus Knete modelliert und so fertiggestellt, daß dieses Modell schon für die Herstellung einer Gipsform (Fig. 11) verwendet worden konnte. In der Regel werden die Modelle aus Holz gefertigt, jedoch wurde mit der hier angewandten Methode Zeit gespart. Die Form des Modells entstand unter Berücksichtigung der Größe der einzubauenden Teile und der Stromlinienförmigkeit.

Nach Fertigstellung der Gipsform wurde die gefettete Form mit der Poly-Faser Kunststoffmasse (Fabrikat: Akemi, 8500 Nürnberg 61) bestrichen. Diese Kunststoffmasse ist ein sehr stabiler Zweikomponenten-Kleber, der bei Ausbesserungsarbeiten in der Kfz-Technik verwendet wird. Die nach dieser Methode hergestellten Gehäuse-Halbschalen wurden durch Schmiergeln geglättet und anschließend lackiert.

Die Gehäuse-Halbschale wiegt 100 g und hat einen Materialrwert von DM 1,25. Die Figur 12 zeigt die wettergeschützte Anordnung der Sende- und Empfangskapsel.

Kostenrechnung für die komplette Anlage: Sende- und Empfangseinheit:

DM 5,— DM 12,— DM 3,— DM 20,00

2 Stück Gehäuse

2 Stück Quarz-Kapsel

Kleinmaterial

Empfanger:

1 Stück IC

1 Stück Leiterplatte
12 Stück Widerstände
10 Stück Kondensator

Schaltstufe:

DM
DM
DM
DM

4,50 1,50 0,60 1,50

Materialkosten

DM 8,10

DM 7,50

Sender:

1 Stück Spule m. Kern 1 Stück Transistor

1 Stück Trimmpoti

2 Stück Widerstände
1 Stück Kondensator 1 Stück Leiterplatte

Materialkosten, Gesamtkosten
Montage- u. Prüf zeit 4 Std. ä DM 30,-Komplette Anlage

Verstärker:
Materialkosten

lnctiKator:
Materialkosten

DM 49,55

- DM 120,—

DM 169,55

DM DM DM DM DM DM

2,50 1,20 0,50 0,10 0,15 1,50

DM 5,95

DM 3,50 DM 2,50

- 8 - I NAOHG£R£ICHt

Schließlich wird anhand der Figuren 14 und 15 eine Erweiterung des Anwendungsgebiets, nämlich ein Überholwarngerät als Beispiel für die Entschärfung der Gefahr des "Toten Winkels" am Kraftfahrzeug erläutert: 5

Es kommt immer wieder vor, daß Kraftfahrzeuge im "Toten Winkel" trotz mehrfachem Blickwechsel nicht erkannt werden. Wenn das überholende Fahrzeug mit gleicher Geschwindigkeit im "Toten Winkel" fährt, ist es vom Fahrer des zu überholenden Fahrzeugs normalerweise nicht auszunachen. Hier ist jetzt auch durch die entwickelte Apparatur, nämlich das Überholwarngerät, das Problem elektronisch gelöst. Der Sender und Empfänger bzw. die Sende- und Empfangskapsel 9 werden z. B. im Rücklicht eingebaut, so daß die Ultraschallwellen im "Toten Winkel" 10 den optimalen Reflektionspunkt aufweisen (Fig. 14 und 15).

Befindet sich jetzt ein Kraftfahrzeug oder ein Motorrad- oder Fahrradfahrer im "Toten Winkel", werden die Ultraschallwellen reflektiert, und als Anzeige leuchtet eine im Außenspiegel 11 eingebaut Leuchtdiode auf.

Das Aufleuchten der Leuchtdiode zeigt an, daß sich etwas im "Toten Winkel" befindet, und ein Ausscheren nach links nur mit besonderer Vorsicht vorgenommen werden darf.

Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung ein Überholwarngerät zur Verfügung gestellt, dem die folgende Erfahrung zugrundeliegt, die auf Urlaubsreisen gemacht werden kann:

Überholt ein LKW oder ein Bus einen PKW mit Wohnanhänger, gerät der Wohnwagen durch den Luftzug leicht ins Schleudern. Da der genaue Beginn des Überholvorgangs

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nicht leicht zu erkennen ist, wird zum Beispiel ein frühzeitiges Gegensteuern oder zumindest ein Auf-der-Hut-Sein unmöglich.

Das Gerät, das auf dem Wohnwagendach montiert wird, enthält einen ültraschallsender und -empfänger. Die Einheiten sind so ausgerichtet, daß ein überholender LKW die Ultraschallwellen in der Mitte der Überholspur gleich zu Beginn des Überholvorganges - der ja oft im toten Winkel liegt - reflektiert und damit im Zugwagen ein Signal auslöst. Der Fahrer kann wählen, ob er liebe.r optisch oder akustisch oder von Lampe und Summton gleichzeitig gewarnt werden will. Beim Fahren ist das Gerät so justiert, daß überholende PKWs den Ultraschall unterfahren und Brückenpfeiler nicht getroffen werden.

Die technischen Teile wurden in einem selbstgebauten Polyestergehäuse untergebracht, das schon einige Probefahrten bei 100 Stundenkilometer auf einem Versuchsfahrzeug überstanden hat. Doch das Warngerät kann nicht nur Urlaubsreisen mit dem Wohnanhänger sicherer machen, auch LKW-Fahrer können rechtzeitig erfahren, wann ein Kollegen· Brummi zum Überholen ansetzt.

IO
- Leerseite -

Claims

KRAUS & WElSERT 1 αο

PATENTANWÄLTE

UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-I N β. AN N EKÄTE WEISERT DIPL-INS. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFO N O8 9/79 7O 77-79 7O 78 · TELEX O 5-212 1 5 6 kpat d

TELEGRAMM KRAUSPATENT

P 33 15 647.6 4194 JS/ei

HOLGER MEINERSEN
BREMEN

Ultraschallwarngerät für Kraftfahrzeuge einschließlich

deren Anhänger

PATE NT ANSPRUCHE

(i/ Ultraschallwarngerät für Kraftfahrzeuge einschließlich deren Anhänger, dadurch gekennzeichnet, daß nicht wettergeschützte Ultraschallkristallschwingerkapseln (1), die bei der Fernsehgerätfernsteuerung verwendet wurden, durch Schallwellenumlenkung (2) wettergeschützt eingebaut sind, wobei die Schallumlenkung mit Hilfe eines Rohres (3) vorgenommen wird, wodurch gleichzeitig eine Bündelung (4) des Ultraschalls erfolgt.

10
2. Ultraschallwarngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeultraschall- · kristallschwingerkapsel (5) und die Empfangsultraschallkristallschwingerkapsel (6) so eingebaut werden, daß sich

1-- der optimale Scha,llreflektionspunkt (7) in dem zu überwachenden Bereich (18) befindet.

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