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Verfahren zur Anzeige eines Bremsvorgangs, insbesondere
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bei Kraftfahrzeugen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige eines Bremsvorgangs,
insbesondere bei Kraftfahrzeugen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bremsvorgänge eines Autofahrers werden durch die nachfolgenden Fahrer
häufig nicht rechtzeitig erkannt, so daR es zu gefährlichen Verkehrssituationen
zum Teil mit Unfallfolge kommt. Ursache dafür ist, daß die Bremslichter meist erst
dann aufleuchten, wenn ein Fahrzeug schon abgebremst wird, weil beispielsweise die
Bremswirkung nach einem sehr kurzen Bremspedalweg einsetzt, die -Bremsllchter jedoch
erst bei einem längeren Bremspedalweg durch Schließen eines entsprechenden Schaltkontaktes
aufleuchten. Die nachfolgen-
den Fahrer können den Bremsvorgang
erst in dem Moment bemerken, wenn die Bremslichter aufleuchten, wobei unter Umständen
wichtiger eigener Bremsweg verloren geht. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Bremslichter
statisch leuchten und nicht sehr auffällig sind, so daß sie in der Dämmerung oft
nicht vom Fahrlicht unterschieden werden können. Aus diesem Grunde schalten viele
Autofahrer zur zusätzlichen Warnung der nachfolgenden Verkehrsteilnehmer beim Bremsvorgang
die Warnblinkanlage des Fahrzeugs an. Hierbei muß der Fahrer jedoch eine Hand vom
Steuer wegnehmen, was bei plötzlichen und schwierigen Verkehrssituationen eine zusätzliche
Gefahr für den Autofahrer darstellt. Im übrigen wird auch bei diesem Verfahren nur
eine verzögerte Warnung erzielt.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, diesen Mangel zu beseitigen und ein
Verfahren aufzuzeigen, das unabhängig vom Bremspedalweg und ohne zusätzlichen manuellen
Eingriff die Möglichkeit schafft, einen Bremsvorgang unmittelbar anzuzeigen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in Abhängigkeit vom
Verzögerungsmoment beim Bremsvorgang ein Schaltelement betätigt wird, das die Tätigkeit
von Warninstrumenten bewirkt.
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Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, daß ein Schaltelement das während
eines Bremsvorgangs auftretende Verzögerungsmoment (Bremsmoment) so umsetzt, daß
ein Kontakt geschlossen wird, der entsprechende Warninstrumente auslöst. Erfindungsgemäß
ist weiterhin vorgesehen, daß das Schaltelement nach Beendigung des Bremsvorgangs,
z.B. durch
ein einsetzendes Beschleunigungsmoment, erneut betätigt
wird und durch Lösen des Kontaktes die Warninstrumente wieder ausgeschaltet werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Größe desjenigen
Bremsmoments zu bestimmen, bei dem das Schaltelement ausgelöst wird und die Warninstrumente
unabhängig vom Bremspedalweg an- bzw. ausgeschaltet werden. So kann bei einem Kraftfahrzeug
beispielsweise durch entsprechende Einstellung des Schaltelements bereits das durch
die sogenannte Motorbremse beim Schalten in einen kleineren Gang hervorgerufene
Verzögerungsmoment eines Fahrzeugs so groß sein, daß das Schaltelement ausgelöst
wird, obwohl überhaupt keine Fußbremsung erfolgt ist. In der Regel wird jedoch das
Auslösemoment des Schaltelements so gewählt, daß nur stärkere Bremsvorgänge angezeigt
werden.
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Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand
der Unteransprüche 3 bis 6.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Schaltelement, insbesondere
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß eine in und gegen die Fahrtrichtung lagemäßig veränderbare, ein Reaktionsmoment
aufnehmende und übertragende Masse mit einem Kontaktschalter zusammenwirkt, der
die Tätigkeit der Warninstrumente bewirkt. Unter einem Reaktionsmoment ist im Sinne
der Erfindung sowohl ein Brems- (Verzögerungs-) moment wie auch ein Beschleunigungsmoment
zu verstehen.
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Bei einem derartigen Schaltelement, das beispielsweise in einem Kraftfahrzeug
eingebaut ist, wird beispielsweise das bei einem Bremsvorgang entstehende Verzögerungsmoment
auf eine Masse übertragen, wobei diese in oder gegen die
Fahrtrichtung
des Fahrzeuges lagemäßig verändert wird und einen Kontaktschalter betätigt, der
die Warninstrumente anschaltet. Nach Unterschreiten eines bestimmten Verzögerungsmomentes
und/oder durch ein neu einsetzendes Beschleunigungsmoment wird die Masse dann wieder
in Richtung auf ihre ursprüngliche Lage zurückgeführt, wobei der Kontaktschalter
gelöst und die Warninstrumente wieder ausgeschaltet werden.
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Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Schaltelementes sind Gegenstand
der Unteransprüche 8 bis 16.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft erläutert. Dabei
zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schaltelement, Fig. 2 einen
Schnitt entlang der Linie II-II.
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in Fig. 1.
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Das Schaltelement gemäß Fig. 1 besteht aus einem etwa quaderförmigen
Gehäuse 1, das eine mittlere Vertiefung 2, einen umlaufenden Rand 3 sowie einen
Boden 4 aufweist.
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Das Gehäuse 1 ist beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt.
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In der Vertiefung 2 ist auf dem Boden 4 eine als Schwungkörper 5 ausgebildete
Masse drehbar gelagert angeordnet.
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Sie weist in der Draufsicht eine etwa spitzwinklig dreieckige Form
mit einer der Höhe der Vertiefung 2 des Gehäuses 1 angenäherten Höhe auf. Um ein
günstiges
Schwungmoment zu erzielen, ist der Schwungkörper möglichst
schwer und dazu aus einem Material mit einem hohen spezifischen Gewicht, beispielsweise
Eisen, hergestellt.
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Damit eine möglichst große Schwungmasse zur Verfügung steht, ist der
Schwungkörper 5 im Winkelbereich 6 seiner geringsten Masse schwenkbar um die Achse
6a gelagert. Zur Vermeidung von Reibungsverlusten ist eine Kugellagerung 7 für den
Schwungkörper 5 vorgesehen. Der Schwungkörper 5 wird auf seiner unteren Basiskante
5a durch eine Federeinrichtung 8 gegen den Gehäuserand 3a abgestützt.
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Dazu weist der Schwungkörper im linken Endbereich seiner Basiskante
zweckmäßigerweise ein parallel zum Boden 4 angeordnetes Sackloch 9 auf, in das ein
Ende einer entsprechend angepaBten Druckfeder 10 ragt. Die Feder verläuft aus dem
Sackloch 9 durch den Spalt 22 zwischen dem Schwungkörper 5 und dem Rand 3a in eine
mit dem Sackloch 9 fluchtende Bohrung 11 im Gehäuserand 3a. Die Feder ragt in entspanntem
Zustand etwa halb in den Rand 3a hinein. Von außen ist eine Verstellschraube 12
in die mit einem Gewinde 13 versehene Bohrung 11 bis zum Anstoß gegen den äußeren
Endbereich der Feder 10 eingeführt und stützt diese ab. Mit Hilfe eines Schraubendrehers
kann der Tiefenanschlag der Schraube 12 verstellt und damit die Federkraft der Feder
10 gegen den Schwungkörper 5 variiert werden. Zur Festlegung der Schraube sind an
dem aus dem Rand 3a hervorstehenden Schraubenschaft eine Mutter 14 sowie eine Kontermutter
15 vorgesehen. Anstelle der Druckfeder 10 und der Verstellschraube 12 kann beispielsweise
auch eine gebogene Blattfeder im Spaltbereich 22 zwischen Schwungkörper 5 und Rand
3a längsverschiebbar angeordnet sein, wobei vorzugsweise das freie Ende der Blattfeder
sich gegen die Basiskante
5a des Schwungkörpers 5 abstützt.
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An dem der Basiskante 5a gegenüberliegenden Winkelbereich 16 des Schwungkörpers
5 wirkt ein mit einem Kontaktschalter verbundener Hebel 17 mit seinem freien Ende
gegen diesen.
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Der Hebel 17 verläuft etwa parallel zum Rand 3b des Gehäuses 1 und
ist mit seinem anderen Ende im Kontaktschalter 18, der im Rand 3b eingearbeitet
und festgelegt ist, schwenkbar verankert. Neben der Verankerungsstelle 19 ragt im
Bereich des Hebels 17 aus dem Schalter 18 ein Kontaktknopf 20 bis gegen den Hebel
17 hervor, der durch letzteren beim Verschwenken betätigt werden kann und den Kontaktschalter
an- bzw. ausschaltet. Am Schalter 18 sind außenseitig Anschlüsse 21 vorgesehen,
über die das erfindungsgemäße Schaltelement mit Warninstrumenten (beispielsweise
Brems- bzw. Blinklichtern am Heck eines Fahrzeugs) verbunden ist. Die gesamte Vorrichtung
kann durch eine Haube abgedeckt und so vor Beschädigung bzw.
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Verschmutzung geschützt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anzeige eines Bremsvorgangs wird
nachfolgend für ein Kraftfahrzeug näher erläutert.
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Ein Fahrzeug, in das das beispielhafte erfindungsgemäße Schaltelement
eingebaut worden ist, fährt mit konstanter Geschwindigkeit. Das Schaltelement kann
sowohl vertikal als auch horizontal angeordnet werden; es ist vorzugsweise auf dem
Chassis des Fahrzeuges ortsfest montiert. Wichtig ist, daß die Schwungmasse in und
gegen die Fahrtrichtung des Fahrzeugs schwenkbar ist. Gemäß diesem Beispiel ist
das Schaltelement horizontal auf dem Chassis angeordnet,
wobei
die Verstellschraube 12 mit ihrem Kopf 12a in Fahrtrichtung zeigt. Durch die Montage
auf den feststehenden Teilen des Fahrzeugs wird eine optimale bertragung des Verzögerungsmomentes
erreicht. Das Schaltelement befindet sich in der in Fig. 1 dargestellten Position,
wobei der Kontaktknopf 20 in Aus-Stellung ist.
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Beispielsweise aufgrund eines Verkehrsstaus muß das Fahrzeug abgebremst
werden, wozu der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt und das Bremspedal niedertritt.
Dabei kommt es bereits nach dem Wegnehmen des Fußes vom Gaspedal aufgrund der trägen
Fahrzeugmasse zu einer negativen Beschleunigung des Fahrzeugs, die durch den aktiven
Bremsvorgang deutlich verstärkt wird. Mit dem Beginn der ersten negativen Beschleunigung
(Verzögerungsmoment) wird der Schwungkörper 5 gegen die Druckfeder 10 in Richtung
auf den Gehäuserand 3a um die Lagerung 7 verschwenkt, wobei der Schalthebel 17 durch
die Druckkraft des federnd gelagerten Kontaktknopfes 20 in gleicher Weise mitgeführt
wird. Der Winkel, um den der Schwungkörper 5 und damit auch der Hebel 17 verschwenkt
werden, richtet sich nach dem durch den Bremsvorgang hervorgerufenen Verzögerungsmoment,
der Ausgestaltung des Schaltelements sowie nach den technischen Daten (z.B. Masse)
des Fahrzeugs. Je stärker die Feder 10 durch Regulierung mit der Verstellschraube
12 gestaucht wird, umso höher muß das Bremsmoment sein, um den Schwungkörper in
gleicher Weise wie bei einer sehr geringen Stauchung der Feder gegen diese zu verschwenken.
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Nach einem bestimmten Verschwenkwinkel ist auch der Kontaktknopf 20
soweit aus dem Kontaktschalter 18 herausgeführt, daß er in die Einschaltposition
überführt ist und damit
die Warninstrumente, vorzugsweise Bremswarnleuchten
angeschaltet werden. Das Zeitintervall zwischen dem Einsetzen der Bremsverz-ögerung
und dem Einschalten der Warnblinkleuchten ist in erster Linie abhängig vom Bremsmoment
und der Einstellung des Schaltelements; es wird jedoch in der Regel nur Bruchteile
von Sekunden betragen. Durch diese nahezu verzögerungsfreie Anzeige eines Bremsvorgangs
wird der nachfolgende Verkehrsteilnehmer sofort auf die Bremsung des vorfahrenden
Fahrzeugs und die damit verbundene Gefahr aufmerksam gemacht und die nachfolgenden
Fahrer können sich schneller auf die neue Situation einstellen. Der sicherheitstechnische
Fortschritt der Erfindung ist offensichtlich.
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Als Warnblinkleuchten, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit
Hilfe des Schaltelementes betätigt werden, können beispielsweise die Leuchten der
in den Fahrzeugen serienmäßig vorhandenen Warnblinkanlage dienen. Es ist aber beispielsweise
auch möglich, die heute teilweise vorhandenen Zusatzbremsleuchten im Bereich der
hinteren Heckscheibe von PKWs durch das Schaltelement zu betätigen.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die eingeschalteten Zusatzwarnleuchten
blinken, weil ein Blinklicht sehr viel auffälliger als ein statisches Licht ist.
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Das erfindungsgemäße Schaltelement und damit die Warnblinkleuchten
werden wieder ausgeschaltet, wenn der Bremsvorgang beendet ist und durch das wiedereinsetzende
positive Beschleunigungsmoment die Schwungmasse in ihre ursprüngliche Lage zurückgeschwenkt
wird, wobei der Kontaktknopf 20 über den Hebel 17 in die Ausgangsstellung in die
Aus-Position überführt wird.
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Erfindungsgemäß kann auch ein Zeittaktgeber mit dem erfindungsgemäßen
Schaltelement kombiniert werden, der unabhängig von der Bremsdauer die Warnblinkleuchten
nach einem bestimmten Zeitintervall automatisch abschaltet. Das gewünschte Zeitintervall
wird dabei von der jeweiligen Verwendung des Schaltelemente abhängen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens sind nicht auf die Verwendung in Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern
können bei allen Teilen, die einer Bewegung unterworfen sind, in entsprechend angepaßter
Form angewendet werden. Es kommen hierzu beispielsweise Krananlagen, Züge und andere
Transportsysteme in Frage. Unter Umständen ist es dann auch vorteilhaft, anstelle
von Warnblinkleuchten z.B. Warnsirenen durch das Schaltelement auszulösen.
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