DE4316372A1 - Anordnung zur Signalisierung kritischer Fahrzeuggeschwindigkeiten für den Nachfolgeverkehr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Signalisierung kritischer, insbesondere für den Nachfolgeverkehr gefahr­ drohender Fahrzeuggeschwindigkeiten, insbesondere unter­ schrittener Geschwindigkeiten, die bei sonst üblicherweise gefahrenen höheren Geschwindigkeiten, wie auf Autobahnen, leicht zur Unterschreitung des Sicherheitsabstandes führen können. Gleichzeitig signalisiert die Anordnung automatisch die Gefahrensituation, die bei Stillstand des Fahrzeuges auf dem Fahrstreifen von Autobahnen und Schnellverkehrsstraßen entsteht, bei denen der Fahrzeugführer ohnehin verpflichtet ist, die dafür vorgesehenen Signaleinrichtungen manuell zu aktivieren.

Es sind vielfältige Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die der Erfassung von Beschleunigungs- bzw. Geschwindig­ keitszuständen von Fahrzeugen dienen. Insbesondere sind Kopplungen solcher Vorrichtungen mit optischen Signalein­ richtungen, wie z. B. der Warnblinkanlage, Bremslichtanlage od. ä. bekannt (vgl. DE-PS 28 36 968, DE-PS 29 37 040, DE-PS 38 40 973). Diese Vorschläge basieren im wesentlichen auf der Erfassung negativer Beschleunigungen, wie sie bei stärkeren oder abrupten Bremsvorgängen auftreten, mittels eines trägen Masseelements, das seinerseits auf elektrische Schaltmittel einwirkt, wodurch beispielsweise ein automatisches Auslösen einer vorhandenen Warnblinkanlage bewirkt wird. Diesen Vorschlägen haftet der Nachteil an, daß, bedingt durch die vorgesehenen mechanischen Elemente, die Vorrichtungen voluminöser sind und relativ störanfällig sein können. Des weiteren bedingen sie einen zusätzlichen, nicht unerheblichen Justieraufwand, um ihre Ansprechschwelle vorzugeben und den gewünschten Gegebenheiten anzupassen. Der Hauptnachteil dieser Lösungen ist jedoch darin zu sehen, daß sie unabhängig von der momentanen Fahrzeugabsolutgeschwindigkeit, jedesmal beim Unterschreiten einer vorgegebenen negativen Grenzbeschleunigung ansprechen und so zu einer zusätzlichen Belastung des Fahrzeugführers führen, der den aktivierten Zustand der Warnsignalgeber jedesmal wieder deaktivieren muß. Zusätzlich führen sie durch gegebenenfalls häufigere aufeinanderfolgende Akti­ vierung zu einer zusätzlichen Verunsicherung des nachfolgenden Verkehrs, der nach entsprechender Gewöhnungszeit zwischen tatsächlichen, gefahrdrohenden Situationen und normalen Bremsvorgängen nicht mehr zu unterscheiden vermag.

Weiterhin sind automatische Abstandswarneinrichtungen mittels Radar od. ä. bekannt, die im Fahrzeug optische, akustische oder taktile Signale auslösen (vgl. DE-OS 32 22 263) und die gegebenenfalls eine automatische Geschwindigkeitskorrektur des Fahrzeugs bewirken. Darüber hinaus sind Systeme bekannt, die eine automatische Geschwindigkeitsregulierung in Abhängigkeit von einem nicht zu unterschreitenden Sicherheitsabstand bewirken (DE-OS 28 33 687); diese machen, abgesehen vom relativ hohen technische Aufwand, allerding nur Sinn, bei im wesentlichen gleichmäßig fließendem Verkehr.

DE-OS 28 35 867 beschreibt eine Vorrichtung zur Hindernis­ feststellung verbunden mit einem Gefahrenrechner. Ebenso existieren Lösungen (DE-OS 31 38 377), die über fahrzeug­ rückwärtige Entfernungsmeßeinrichtungen, Rechner und Steuergeräte den nachfolgenden Verkehr durch aufleuchtende Hinweisschilder, der definierte Blinkfolgen (DE-OS 34 31 898) der Lichtzeichenanlage informieren, wenn dieser ge­ schwindigkeitsbedingt einen einzuhaltenden Sicherheitsabstand zu unterschreiten beginnt. Der wesentliche Nachteil aller solcher Lösungen, die sich z. B. Radareinrichtungen bedienen, besteht darin, daß ihre Funktionsfähigkeit tat­ sächlich nur im geradlinigen Verkehr gegeben ist und für den Fall von Nachführmöglichkeiten auf den nachfolgenden bzw. vorangehenden Verkehr unverträglich hoher Nachführ­ aufwendungen bedürfen.

Modernere Kraftfahrzeuge, insbesondere Pkw, sind üblicherweise mit elektronischen Signalgewinnungs- und -verarbeitungsanlagen ausgerüstet, die beispielsweise geschwindigkeitsabhängige elektrische Signale gewinnen, die z. B. zur einfachen Tachometeransteuerung verwendbar sind oder aber auch über entsprechende Signalverarbeitungsstufen z. B. die Einhaltung einer konstanten Fahrgeschwindigkeit bewirken.

Bei üblichen, relativ hohen Durchschnittsfahrgeschwindigkeiten (z. B. auf Autobahnen), kann aber auch schon eine geringere Geschwindigkeit des vorausfahrenden Verkehrs zu einer gefahrdrohenden Situation für den Nachfolgeverkehr führen. Insbesondere bei Fahrten bei Dunkelheit ist eine solche niedrigere Geschwindigkeit des vorausfahrenden Verkehrs, insbesondere wenn diese ungebremst, monoton verläuft, schwer einzuschätzen und kann leicht zu Auffahr­ unfällen führen, die bei entsprechender Vorwarnung, zumindest durch das letzte langsamere Fahrzeug, vermeidbar gewesen wären. Bei diesen beschriebenen Fahrsituationen versagen Beschleunigungsgrenzwertschaltvorrichtungen vollständig in ihrer Wirkung, insbesondere dann, wenn die relativ niedrigere Absolutgeschwindigkeit durch allmähliches Abbremsen herbeigeführt wurde. Zusätzlich vergeht jedoch eine relativ lange Zeit, ehe der Nachfolgeverkehr beispielsweise über ein manuelles Betätigen üblicher vorhandener Warnblinkanlagen, falls der betreffende Fahrzeugführer im langsamen Verkehr überhaupt daran denkt, über den gegebenenfalls gefahrdrohenden Zustand in Kenntnis gesetzt wird. Noch bedrohlicher wird es, wenn ein Fahrzeug, das sich auf der Autobahn befindet, verkehrsbedingt oder technisch verursacht zum Stillstand kommt. Im günstigsten Fall registriert der nachfolgende Verkehrsteilnehmer das Bremslicht des vorausfahrenden Fahrzeugs und rechnet damit, daß dieses Fahrzeug sich bewegt. Das gesamte Fahrverhalten ist also nicht auf die Situation eines stehenden Verkehrs­ hindernisses eingerichtet. Das würde sich erst ändern, wenn automatisch mit dem Stillstand des Fahrzeugs die Warn­ blinkanlage eingeschaltet würde. So könnte der nachfolgende Verkehrsteilnehmer von vornherein richtig auf die be­ stehende Verkehrssituation reagieren, ohne darauf angewiesen zu sein, daß der Verkehrsteilnehmer vor ihm geistes­ gegenwärtig und rechtzeitig die Warnanlage in Betrieb setzt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine, bei Unterschreiten einer vorgebbaren Fahrzeugabsolutgeschwindigkeit, insbesondere Fahrzeugstillstand, eine vom Fahrzeugführer zumindest in dieser Situation unabhängig ansprechende Anordnung zu schaffen, die nach Möglichkeit unter Zuhilfenahme teilweise im Fahrzeug ohnehin vorhandener Baugruppen, die automatische Aktivierung wenigstens einer Signalgebervorrichtung bewirkt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß mittels an sich bekannter Signalerfassungs-, -bewertungs- und -verarbeitungs­ baugruppen ein der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales elektrisches Signal gewinnbar ist, dieses mit einem vorgebbaren Referenzsignal einem Vergleich unterworfen ist, bei Unterschreiten eines vorgebbaren Wertes des Referenzsignals, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Zeitverzögerungsgliedes, die Möglichkeit einer Signal­ auslösung und -durchschaltung an wenigstens eine Signal­ gebervorrichtung, bevorzugt einer ohnehin vorhandenen Warnblinkanlage, eröffnet. Die angesprochene Möglichkeit der Signalauslösung und -durchschaltung wird durch eine Anordnung weiterer separat beeinflußbarer, im nachstehenden weiter ausgeführter Schaltmittel eröffnet bzw. gezielt unterbrochen. Eine Störung oder ein Totalausfall der Bau­ gruppen, die die Erfindung realisieren, hat keinen Einfluß auf die Funktionsfähigkeit bereits vorhandener elektrischer Baugruppen im Fahrzeug.

Zur näheren Illustration der Erfindung sollen nachstehende Ausführungsbeispiele dienen. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Schal­ tungsanordnung, die eine Vielzahl von Ausführungsmöglichkeiten zur Realisierung der Erfindung beinhaltet.

Die der Erfindung prinzipiell zugrunde liegende Schaltungs­ anordnung beinhaltet dabei Mittel 1 zur Gewinnung eines der Fahrzeuggeschwindigkeit adäquaten elektrischen Signals, Mittel 2 zur Bereitstellung eines Referenzsignals, Mittel 3 zum Vergleich der von den Mitteln 1 und 2 zugeführten Signale, Durchschaltmittel 4 zur Signalübermittlung an Signalgebereinheiten des Fahrzeugs und gesonderte Schaltmittel 5 zur Aktivierung/Deaktivierung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Im einfachsten Fall erfolgt die Realisierung der Erfindung unter Nutzung üblicherweise im Fahrzeug vorhandener elektrischer und elektronischer Signalgewinnungs- und -verarbeitungsanlagen.

So wird durch einen Impulsgeber für den Tachometer bereits ein geschwindigkeitsadäquates elektrisches Signal erzeugt, das im Tachometer in eine ebenfalls geschwindigkeitsadäquate mechanische Größe (Winkel des Tachometerzeigers zur Nullanzeige) umgesetzt wird.

Ausgehend von diesem Beispiel kann das geschwindigkeits­ adäquate Signal z. B. von einer entsprechend positionierten Lichtschranke innerhalb der tachometeranzeige selbst (unterbrechbar durch die Zeigernadel) gewonnen werden. Zur Deaktivierung der Warnblinkanlage kann eine zweite Lichtschranke bei entsprechend vorgebbaren höheren Zeigerausschlag vorgesehen sein.

Ebenso kann durch einen Adapter oder Direktverdrahtung der Impulsgeber durch Parallelschaltung für die adäquate Ge­ schwindigkeits/Spannungsumwandlung genutzt werden.

Das zum Einsatz gelangende Referenzsignal soll bevorzugt dem Charakter des geschwindigkeitsadäquaten Signals entsprechen.

Läuft beispielsweise das Signal des Impulsgebers für den Tachometer auf einen Zähler, so muß als Referenzquelle ebenfalls ein Zählerstand zur Verfügung stehen, gleichgültig, ob der Zähler, der die Signale des Impulsgebers zählt, als Vorwärts- oder Rückwärtszähler arbeitet. Ein periodisch rück­ zusetzender Zähler wird daraufhin verglichen, ob der Zähler mindestens einen bestimmten Wert zurückgezählt wurde. Auch hier würde das Referenzsignal im Binärcode zur Verfügung stehen.

Wird hingegen beispielsweise die Zeit verglichen, in der die Im­ pulsspannung High- oder Low-Potential führt, kann ein Monoflop eingesetzt werden, da hier als Referenzsignal die Zeit der Ansprechverzögerung dient. Wird ein Monoflop, bevor die Ansprechverzögerung abgelaufen ist, durch die Impulssignale immer rechtzeitig zurückgesetzt, so bleibt es deaktiv.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, für den Fall, daß kein Impulsgeber für das Tachometer zur Verfügung steht, zwischen die Tachometerwelle und das Tachometer ein mechanisches Teil einzubringen, daß das Drehmoment zuerst auf eine Achse lenkt. Diese Anordnung soll als Umwandler be­ zeichnet werden. Der Ausgang des Umwandlers wird mit dem Tachometer in Verbindung gebracht. Auf der Achse des Um­ wandlers kann eine Zahnscheibe, die auf eine Lichtschranke einwirkt, womit eine digitale Signalverarbeitung, wie bereits beschrieben, möglich ist, oder ein Getriebe angeordnet sein, welches einen Generator antreibt, dessen Ausgangsspannung wiederum direkt proportional der Fahr­ zeuggeschwindigkeit ist. Im letzteren Fall steht somit ein analoges Signal zur Verfügung. Ebenso kann ein frequenz­ abhängiges digitales Signal durch einen Integrator in ein analoges Signal gewandelt werden. Das Referenzsignal wird in diesem Fall durch eine einmalig einzustellende oder stetig änderbare Konstantspannungsquelle geliefert.

Der erfindungsgemäße permanente Vergleich zwischen Refe­ renzsignal und Eingangssignal wird bei einem Analogsignal, wie auch in anderen Bereichen der Technik, durch einen Operationsverstärker, Schwellwertschalter oder Schmidttrigger realisiert.

Im Falle einer Positionierung eines Auslösers im Tachometer und einer Signalverarbeitung im Echtzeitbetrieb erfolgt der permanente Vergleich mit dem Referenzsignal systembedingt ohne weitere Maßnahmen.

Bei digitaler Signalverarbeitung ist für den Vergleich eine hardwaremäßige Auswertelogik (Decodiernetzwerk) oder softwaremäßig im Falle einer Verschaltung im gegebenenfalls vor­ handenen Bordcomputer notwendig.

Um die Durchschaltmittel zur Signalübermittlung an die Signalgebereinheit des Fahrzeugs zu realisieren, wird zur galvanischen Trennung zweckmäßigerweise ein Relais verwendet, das am günstigsten von einer Konstantstromquelle angesteuert wird.

Durch die beschriebenen Lösungsmöglichkeiten ist eine vollständige galvanische Trennung von der im Fahrzeug befindlichen Elektronik und Elektrotechnik gewährleistet.

Die erstmalige Inbetriebnahme der Gesamtschaltung wird per Schalter durch den Fahrzeugführer eingeleitet. Ebenso ist aber auch eine automatische Zuschaltung und Abschaltung vorsehbar. Dazu wird an den Autobahnauf- und -abfahrten z. B. ein Metalldetektor installiet, der bei Annäherung eines Fahrzeugs ein Funksignal auslöst, das die Fern­ inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Gesamtschaltungsanordnung gewährleistet.

Claims (8)

1. Anordnung zur Signalisierung kritischer Fahrzeug­ geschwindigkeiten, vorzugsweise unterschrittener höherer üblicher Durchschnittsgeschwindigkeiten (wie z. B. auf Autobahnen), insbesondere unter Einsatz an Fahrzeugen üblicherweise vorhandener Signalgebereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) Mittel (1) zur Gewinnung eines der Fahrzeug­ geschwindigkeit adäquaten elektrischen Signals,
• b) Mittel (2) zur Bereitstellung wenigstens eines Referenzsignals,
• c) Mittel (3) zum bevorzugt permanenten Vergleich der nach a) und b) bereitgestellten Signale und
• d) Durchschaltmittel (4) zur Signalübermittlung an Signalgebereinheiten des Fahrzeugs und deren Aktivierung bei Unterschreiten einer vorgebbaren Grenzgeschwindigkeit

und deren entsprechende Verschaltung untereinander vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Referenzsignal bevorzugt ein elektrisches Signal ist und in jedem Fall der Art des der Fahrzeug­ geschwindigkeit adäquaten Signals entspricht.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Durchschaltmitteln (4) ein Verzögerungsglied vor­ geschaltet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Durchschaltmitteln (4) ein die Signalgebereinheiten von den übrigen genannten Mitteln trennbares gesondertes Schaltmittel (5) vorgelagert ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gesonderte Schaltmittel (5) manuell (durch den Fahrzeugführer beeinflußt) und/oder extern (durch den Fahrzeugführer unbeeinflußt) gesteuert aktivierbar/ deaktivierbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine externe Aktivierung des Schaltmittels durch äußere Funk-, Infrarot- oder ähnliche Signale, beispielsweise ausgehend von entsprechenden Sendern an Autobahnauffahrten, erfolgt.

7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur automatischen Deaktivierung des Warnzustandes bei Überschreiten der genannten vorgebbaren Geschwindigkeit vorgesehen sind.