DE69132716T2

DE69132716T2 - Elektronische vorrichtung zur vermeidung von zusammenstössen zwischen fahrzeugen

Info

Publication number: DE69132716T2
Application number: DE69132716T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Caico
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-07
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2011-10-10
Also published as: KR920704249A; FI112717B; AU1367895A; IT1244132B; NO922560L; CA2073502C; NO310700B1; CA2073502A1; ES2164047T3; IT9048453A0; MC2244A1; AU686721B2; DE69132716D1; EP0510131A1; AU8727991A; IT9048453A1; DK0510131T3; FI923103A; WO1992009060A1; JPH05505484A

Description

Technischer Bereich:

Meine Erfindung betrifft eine elektronische Ausrüstung, die sich zusammensetzt aus Bauteilen der Mikroelektronik für Kraftwagen und Motorräder, die geeignet sind, auf kurze Entfernungen eine erste und nachfolgende Kollisionen zu verhindern, indem sie unmittelbare Informationen zu der bestehenden Gefahr bereitstellen.
Diese Ausrüstung setzt sich zusammen aus mehreren elektronischen Baugruppen mit verschiedenen Funktionen, die auf einer in einem Gehäuse untergebrachten Leiterplatte angeordnet und festgelötet sind, deren Grundplatte aus glasfaserverstärktem Epoxydharz hergestellt ist und die entsprechende Verdrahtungen für eine gedruckte Schaltung enthält, um im Fall einer Kollision zwischen Fahrzeugen die bestmögliche Sicherheit zu bieten, und eine Frontplatte mit LED Anzeigeeinrichtungen und Schallgebern.
Das Patent US-A-4403208 beschreibt eine Vorrichtung, die vorgesehen ist, einem ersten Fahrzeug die Anwesenheit eines zweiten, zu überwachenden Fahrzeugs mitzuteilen, wobei die Inbetriebnahme dieser Vorrichtung die Installation eines Senders in dem zweiten Fahrzeug und eines Empfängers in dem ersten Fahrzeug erfordert.
Diese Vorrichtung wird manuell von dem Bediener in Betrieb gesetzt.
Die Vorrichtung beinhaltet daher keine Funktionalität zur Unfallvermeidung, weder für Autofahrer in der Nähe des ersten Fahrzeugs oder des zweiten Fahrzeugs, noch für die beiden Fahrzeuge selbst.
Der Artikel von HADEN in IEEE TRANSACTIONS ON VEHICLE TECHNOLOGIE beschreibt eine Vorrichtung, die zwar zur Anzeige von Verkehrsunfällen vorgesehen ist, jedoch nicht dazu, diese zu vermeiden.
Diese Vorrichtung bietet in der Tat die Installation eines Sende- und Empfangsgeräts in einem Fahrzeugin mehreren Fahrzeugen, dessen Aktivierung durch Aufprallsensoren, die nur im Fall einer Kollision aktiviert werden, automatisch erfolgt.
Das Patent GB-A-1373534 beschreibt eine Vorrichtung, die vorgesehen ist, eine Kette von Funkbrücken bereitzustellen, die eine Gefahrensituation entlang der gesamten Länge der Straße unter Überwachung durch diese Vorrichtung weiterleitet, was in der Tat die Installation von Sende- und Empfangsgeräten sowohl in den Fahrzeugen als auch an festen Stationen erfordert.
Der Hauptzweck dieser Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Übertragung eines Alarmsignals zu einer Vielzahl von Fahrzeugen zu bieten und gleichzeitig eine Information bereitzustellen betreffend den Abstand zwischen dem Fahrzeug, das den Alarm empfängt, und dem Fahrzeug, das den Alarm sendet.
Dieser Zweck wird durch die Mittel einer elektronischen Ausrüstung nach Anspruch 1 erreicht. Die betrachtete Ausrüstung betrifft ein Frühwarnsystem zur Verhütung und Vermeidung von Kollisionen, welches in der Lage ist, ein erstes Fahrzeug mit einer Vielzahl von anderen Fahrzeugen in Verbindung zu setzen, bestehend aus:
- mindestens einem Aufprallsensor (Ausschnitt 1), der im ersten Fahrzeug installiert ist und einen Aufprall zwischen dem ersten Fahrzeug und einem Gegenstand erfasst, wobei der besagte Aufprallsensor (mindestens einer) in der Lage ist, durch Aussenden eines Aufprallsignals darauf zu reagieren;
- einem Alarmsignalgenerator (Ausschnitt 3), der im ersten Fahrzeug installiert und an den besagten Aufprallsensor (mindestens einer) angeschlossen ist, um ein Alarmsignal als Reaktion auf das vom Aufprallsensor ausgesandte Aufprallsignal zu erzeugen, und
einem Sender (Teil 2 der Ausschnitt 3), der im ersten Fahrzeug installiert und mit dem Alarmsignalgenerator verbunden ist zur Übertragung des Alarmsignals des Senders als Reaktion auf das besagte, vom Alarmsignalgenerator erzeugte Alarmsignal, wobei vorgesehen ist, dass das besagte Alarmsignal des Senders an eine Vielzahl von Fahrzeugen übertragen wird;
- einen Empfänger (Ausschnitt 4), der in der Lage ist, das vom Sender erzeugte Alarmsignal zu empfangen;
- einen Proximitätsermittler (Ausschnitt 1), der mit dem Empfänger verbunden und in der Lage ist, den Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und der Vielzahl der anderen Fahrzeuge zu bestimmen.
Alle Baugruppen, die in der vorgenannten elektronischen Ausrüstung enthalten sind, werden nachfolgend beschrieben.

Beschreibung der Erfindung:

Jede der elektronischen Einrichtungen setzt sich zusammen aus einem kodierenden Sender und einem dekodierenden Empfänger.
A) Der kodierende Sender wird verwendet, um Alarmsignale im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs selbst oder eines Zusammenpralls mit einem anderen Fahrzeug zu senden.
Aufgrund einer Reihe von Sensoren, die im Fall eines Aufpralls zwischen zwei Fahrzeugen aktiviert werden, sendet der beschriebene kodierende Sender automatisch ein kodiertes Funksignal über eine Entfernung von ungefähr 3.000 bis 5.000 Meter.
Die Sensoren stellen zusammen mit den kodierenden Baugruppen den Alarmsignalgenerator dar (Kodierer Teil 1 der Ausschnitt 3).
Dieser Betrieb kann im Notfall auch manuell bewirkt werden.
B) Der dekodierende Empfänger wird automatisch aktiviert sobald der Fahrer den Schlüssel einsteckt, um das Fahrzeug zu starten.
Diese Einrichtung bleibt während der Fahrzeit im Empfangsbetrieb, sie sendet automatisch das Alarmsignal, wenn ein Unfall im Bereich des Fahrzeugs passiert, während zwischenzeitlich der dekodierende Empfänger das empfangene Signal diskriminiert und es in Form von Schallsignalen (Ausschnitt 5) an den Lautsprecher und zur Anzeige sendet, wodurch grüne, gelbe und rote LED (Ausschnitt 6) in Abhängigkeit vom Abstand eingeschaltet werden:
- grüne LED = von 5.000 bis 3.000 Meter
- gelbe LED = von 3.000 bis 500 Meter
- rote LED = von 500 bis zu dem Punkt, an dem sich der Aufprall ereignete.
Dieses Alarmsignal ist, wenn es an alle Fahrzeuge, die sich in dem betrachteten Gebiet aufhalten, gesendet wird, sehr nützlich für die Fahrer, weil es sie darüber informiert, dass ein Unfall in der Nähe geschehen ist, sogar wenn der Unfall noch nicht im Sichtfeld ist.
C) Alarmeinrichtung zur Einhaltung eines Sicherheitsabstands zwischen Fahrzeugen.
Durch den kodierenden Sender (Punkt A), den dekodierenden Empfänger (Punkt B) und die Infrarot- und Mikrowellensensoren ist die Ausrüstung in der Lage, den Fahrer zu alarmieren - im Fall verringerter Sichtweite, Regen, Nebel und Tunneldurchfahrtsobald der Sicherheitsabstand zwischen seinem Fahrzeug und dem vorausfahrenden den minimalen Wert erreicht.
Dieses Alarmsignal (Teil 3 von Ausschnitt 3) wird erzeugt mittels eines Lautsprechers und mit Anzeigen, die innen und außen am Fahrzeug angebracht sind, wobei der besagte Alarm manuell ausgeschaltet wird bei der Fahrt in der Stadt und automatisch beim Überholvorgang.
D) Automatisches Abbremsen des Fahrzeugs. Die unter den Punkten A), B) und C) bezeichneten Einrichtungen machen es möglich, mittels eigener hydraulischer Schnittstellen das hydraulische System zu blockieren, sobald der minimale Sicherheitsabstand zwischen zwei Fahrzeugen erreicht und das zugehörige Alarmsignal empfangen wird.
Falls jedoch der Fahrer auf ein Unfallgebiet zufährt (z. B. ist er in einer Entfernung von 300 Metern vom Unfallort) und er bislang noch keinen Unfall gesehen hat aufgrund der Sichtverhältnisse, können diese Sekunden entscheidend sein sowohl für den, der sich nähert, als auch für den, der in die erste Kollision verwickelt ist.
Offensichtlich wird, falls ein Fahrzeug aus der Gegenrichtung kommt, die LED Anzeige in einigen wenigen Sekunden den Fahrer über den Unfall informieren, sobald das Unfallgebiet durchfahren ist, wird die Farbe der Anzeige sich in eine andere ändern und schließlich wird jede Farbe von der Anzeige verschwinden.

Auffahralarmeinrichtung:

Die in den Punkten A und B beschriebene Ausrüstung wird manuell betrieben und erlaubt dem kodierenden Sender, Signale in Form von Funkwellen zu dem dekodierenden Empfänger eines anderen Fahrzeugs in einer Entfernung von 200 Metern zu senden und gleichzeitig ein Schallsignal und ein optisches Signal (gelbe und rote LED) zur Anzeige der Entfernung zu der Unfallstelle zu bieten.
Einer der hauptsächlichen Vorteile, der sich aus dieser Funktion ergibt, ist die Bereitstellung einer frühen Information im Fall verringerter Sichtweite und außerhalb der Straßenbeleuchtung.

Elektrisches Horn:

Dieses Horn setzt sich zusammen aus einer mit einem Druckknopf betätigten Einrichtung, die den kodierenden Sender zum Senden eines Funksignals an den dekodierenden Empfänger des anderen Fahrzeugs in Form sowohl eines Schallsignals als auch eines Lichtsignals von blauer Farbe ansteuert.
Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, das alte System der Hupe zu ersetzen.

Kodierender Sender:

Der kodierende Sender bietet Funkfrequenzsignale um Spiegelungen und falsche Alarme zu vermeiden.
Dieser kodierende Teil der Einrichtung beruht auf zwei integrierten Schaltungen (IC), die hier zur Betätigung der Sensoren verwendet werden.
Dieser kodierende Sender setzt sich zusammen aus den folgenden drei Blöcken:
1º = Oszillator mit geringer Frequenz;
2º = Kodierer (Teil 1 von Ausschnitt 3);
3º = Diskriminator.
Der Oszillator mit geringer Frequenz wird hier dazu verwendet, ein Rechteckwellensignal zu erhalten, dessen Frequenz durch den Wert der Widerstände R8 und R9 sowie den Kondensator C3 festgelegt wird an den Punkten, an denen sie mit den Anschlüssen Nr. 11, 12 und 13 des kodierenden Senders verbunden sind, wie es in den Schaubildern gezeigt ist.
Anzumerken ist, dass der Wert der Widerstände und des Kondensators die variable Arbeitsfrequenz dieses Senders bewirken.
Der Ausgang aus dem Kodierer (Teil 1 von Ausschnitt 3) wird am Anschluss Nr. 15 geliefert, an dem eine Reihe von Impulsen vorkommt.
Der Schlüssel wird durch eine Reihe von kurzen und langen Impulsen gebildet, die vom Empfänger dekodiert werden.

Dekodierender Empfänger:

Dieser Empfänger setzt sich zusammen aus vier hauptsächlichen Blöcken:
1º = Diskriminator;
2º = Komparator;
3º = Dekodierer;
4º = Ausgangsstufe.
Der Dekodierer wird verwendet, um die kodierte Nachricht, die in den gesendeten Signalen enthalten ist, zu dekodieren und diese zu den optischen und akustischen Schnittstellen zu leiten.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen schematisch die Elektronik:
Der Teil 1 von Fig. 1 zeigt die Lage von allen Sensoren, Photoempfängern und Antennen; Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ebenfalls, dass die Aufprallsensoren für eine minimale Geschwindigkeit von 30 km/h ausgelegt sind.
Der Ausschnitt 2 besteht aus dem Spannungsregler.
Der Ausschnitt 3 zeigt den kodierenden Sender, der aus integrierten Schaltungen (wie zuvor auf Seite 4, Zeilen 10-27 beschrieben) besteht.
Der Ausschnitt 4 zeigt den dekodierenden Empfänger, der sich zusammensetzt aus einer integrierten Schaltung M-145027 zusammen mit CD-4001 und CD-4093 (wie auf Seite 4, Zeilen 28-32 und Seite 5, Zeilen 1-3 beschrieben ist).
Der Ausschnitt 5 zeigt die Steuerungseinrichtung der optischen Anzeige, die sich zusammensetzt aus LM-3915, CD-4066 und LM- 358. Der Ausschnitt 6 zeigt die akustischen und visuellen Schnittstellen des auf dem Armaturenbrett aufgebauten Treibers, der sich zusammensetzt aus Funktionseinheiten für akustische Signale in Form von miniaturisierten Lautsprechern, Summern und LED Zifferblättern.

Claims

1. Abgreifsystem zur Verhütung und Vermeidung von Kollisionen, welches in der Lage ist, ein erstes Fahrzeug mit einer Vielzahl von anderen Fahrzeugen in Verbindung zu setzen, bestehend aus:

Mindestens einem Aufprallsensor (Sektion 1), der im ersten Fahrzeug installiert ist und einen Aufprall zwischen dem ersten Fahrzeug und einem Gegenstand abgreift, wobei der besagte Aufprallsensor (mindestens einer) in der Lage ist, durch Aussenden eines Aufprallsignals zu antworten;

Einem Alarmsignalgenerator (Sektion 3), der im ersten Fahrzeug installiert und an den besagten Aufprallsensor (mindestens einer) angeschlossen ist, um ein Alarmsignal als Reaktion auf das vom Aufprallsensor ausgesandte Aufprallsignal zu erzeugen; und

einem Sender (Teil 2 der Sektion 3), der im ersten Fahrzeug installiert und mit dem Alarmsignalgenerator verbunden ist zur Übertragung des Alarmsignals des Senders als Reaktion auf das besagte, vom Alarmsignalgenerator erzeugte Alarmsignal, wobei vorgesehen ist, dass das besagte Alarmsignal des Senders an eine Vielzahl von Fahrzeugen übertragen wird;

wobei zu berücksichtigen ist, dass jedes dieser Fahrzeuge folgendes umfasst:

einen Empfänger (Sektion 4), der in der Lage ist, das vom Sender erzeugte Alarmsignal zu empfangen; einen Proximitätsermittler (Sektion 1), der mit dem Empfänger verbunden ist und dazu in der Lage ist, den Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und der Vielzahl der anderen Fahrzeuge zu bestimmen.

2. Das System gemäß Anspruch 1 umfasst außerdem eine Codiereinrichtung (Teil 1 von Sektion 3), die zwischen dem Alarmsignalgenerator und dem Sender angeschlossen ist, um das Alarmsignal des Senders vor der Übertragung zu codieren.

3. System gemäß Anspruch 1, in welchem jedes zur Vielzahl der Fahrzeuge gehörende Fahrzeug einen Signalgenerator umfasst und jeder Signalgenerator ein zweites Alarmsignal aussendet (Teil 3 von Sektion 3), falls der vom Proximitätsermittler ermittelte Abstand unterhalb eines festgelegten Wertes liegt.

4. Im System gemäß Anspruch 3 umfasst der Proximitätsermittler (Sektion 1) auch:

Seitliche Sensoren (Sektion 1) zur Ermittlung der Nähe von Gegenständen, die sich seitlich vom Fahrzeug befinden und longitudinale Sensoren (Sektion 1) zur Ermittlung der Nähe von Gegenständen, die sich längs des Fahrzeugs befinden.

5. Das System gemäß Anspruch 1 umfasst außerdem automatische Betätigungsmittel, die in der Lage sind, die Aufprallsensoren und den Proximitätsermittler bei eingeschränkten Sichtverhältnissen in der Nähe des Fahrzeugs zu aktivieren.

6. Das System gemäß Anspruch 1 umfasst außerdem Mittel, die an den Alarmsignalgenerator angeschlossen sind zwecks Erzeugung eines optischen Signals (Sektion 5) als Reaktion auf das vom Alarmsignalgenerator erzeugte Alarmsignal.

7. System gemäß Anspruch 6, in welchem die Mittel zur Erzeugung eines optischen Signals eine Vielzahl von farbcodierten Lichtern beinhalten, die im Innern des Fahrzeugs (Sektion 6) untergebracht sind.

8. System gemäß Anspruch 6, in welchem die Mittel zur Erzeugung eines optischen Signals (Sektion 6) eine Vielzahl von im äußeren Peripherbereich des Fahrzeugs untergebrachten Lichtern sowie eine zweite Vielzahl von in der Nähe des Signalgenerators (Sektion 3) untergebrachten Lichtern beinhaltet, wobei vorgesehen ist, dass die erste und die zweite Vielzahl von Lichtern eingeschaltet werden, wenn der Proximitätsermittler (Sektion 1) einen zuvor festgelegten Abstand ermittelt.

9. Der Mechanismus gemäß Anspruch 1 umfasst außerdem Mittel, die an den Alarmsignalgenerator angeschlossen sind und dazu dienen, ein akustisches Signal zu erzeugen (Sektion 4) als Reaktion auf das vom Alarmsignalgenerator erzeugte Alarmsignal (Sektion 3).

10. System gemäß Anspruch 1, in welchem das Fahrzeug mit Bremsen ausgestattet ist (Sektion 1), die in der Lage sind, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu vermindern, wobei das besagte System auch Bremsenbetätigungsmittel (Sektion 3) umfasst, die in der Lage sind, die Fahrzeugbremsen als Reaktion auf das von den Aufprallsensoren (Sektion 1) erzeugte Alarmsignal zu betätigen.

11. System gemäß Anspruch 1, in welchem jedes entsprechende Fahrzeug mit Aufblend- und Abblendscheinwerfern (Sektion 1) ausgestattet ist und darüber hinaus folgendes umfasst:

Mittel zu Erfassung des Lichts (Sektion 3), die dazu dienen, das von den Aufblendscheinwerfern des ankommenden Fahrzeugs ausgestrahlte Licht abzugreifen und durch Erzeugung von Lichterfassungssignalen eines eintreffenden Fahrzeugs zu reagieren;

Mittel zur Verminderung des von den Aufblendscheinwerfern ausgestrahlten Lichts (Sektion 3), die dazu dienen, die Lichtintensität der Aufblendscheinwerfer als Reaktion auf die Helligkeitsermittlungssignale zu vermindern, die von den Helligkeitsermittlungsmitteln des eintreffenden Fahrzeugs ausgesandt werden.

12. Das System gemäß Anspruch 1 umfasst außerdem eine manuell bedienbare Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Signalen (Hupe) (Sektion 1), in welcher der Alarmsignalgenerator (Sektion 3) ein codiertes Radiosignal aussendet als Reaktion auf das von der Hupe erzeugte akustische Signal und der Sender des ersten Fahrzeugs (Teil 2 von Sektion 3) ein vom Signalgenerator (Sektion 3) erzeugtes codiertes Radiosignal an den Empfänger (Sektion 4) eines jeden Fahrzeugs sendet, das sich innerhalb eines vorab festgelegten Abstands befindet.

13. System gemäß Anspruch 12, in welchem der Empfänger (Sektion 4) eines jeden Fahrzeugs das von der Hupe des ersten Fahrzeugs (Sektion 1) erzeugte codierte Signal empfängt und welches darüber hinaus auch Mittel umfasst, die durch Erzeugung eines akustischen Gefahrensignals im Innern eines jeden Fahrzeugs zu reagieren in der Lage sind.