AT262854B - Anlage zum Verhüten von Fahrzeugzusammenstößen auf Autostraßen - Google Patents

Description

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  Anlage zum Verhüten von Fahrzeugzusammenstössen auf Autostrassen 
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verhüten von Fahrzeugzusammenstössen auf Autostrassen auf der Grundlage einer laufenden Bestimmung und Anzeige der Entfernung zwischen einem Fahrzeug und in seiner Nähe befindlichen Fahrzeugen durch Ultraschall-Laufzeitmessung. 



   Es ist bekannt, die Entfernung von Fahrzeugen untereinander oder eines Fahrzeuges von einem sonstigen Ort dadurch zu bestimmen, dass von jenem Ort oder von einem der Fahrzeuge aus   glaehzeitig   elektromagnetische und akustische Wellen ausgesendet werden und die Zeitdifferenz zwischen dem Empfang der elektromagnetischen und akustischen Wellen gemessen wird, etwa derart, dass im Zeitpunkt des Empfanges der elektromagnetischen Wellen automatisch eine Zeitmessung eingeleitet wird, die im Zeitpunkt des Empfanges der akustischen Wellen beendet wird. Es ist klar, dass hiebei die Laufzeit der elektromagnetischen Wellen gegenüber der der akustischen Wellen praktisch zu vernachlässigen ist, so dass durch die erwähnte Zeitmessung die gesuchte Entfernung ermittelt werden kann.

   Wenn man jedoch dieses bekannte Verfahren auf eine grosse Anzahl von Fahrzeugen anwenden wollte, wäre es praktisch unmöglich, die von jedem der Fahrzeuge ausgesendeten Impulse in einem andern,   z. B.   dem eigenen Fahrzeug zu unterscheiden, geschweige denn die Entfernung zwischen dem eigenen und einem oder mehreren andern Fahrzeugen zu messen, um die Gefahr eines etwa drohenden Zusammenstosses beurteilen zu können. 



   Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass zur Entfernungsmessung auf   linienförmigenBah-   nen, wie Landstrassen und Autobahnen, eine zentrale Steuerung der Ultraschallsender aller Fahrzeuge anwendbar ist, durch die von allen Fahrzeugen im gleichen Zeitpunkt Ultraschallimpulse ausgesendet werden können, wodurch die erwähnten Unterscheidungsschwierigkeiten vermieden werden. 



   Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Anlage der einleitend angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein stationärer Hochfrequenzsender zur Ausstrahlung von hochfrequenten Steuerimpulsen in den Bereich der Autostrasse vorgesehen ist und jedes Fahrzeug   mit einer Gerätekombination   (Fig.

   2) ausgestattet ist, die einen Hochfrequenzempfänger für die hochfrequenten Steuerimpulse sowie mindestens einen etwa in Richtung der Fahrzeugachse strahlenden Ultraschallsender und mindestens Ultraschallempfänger umfasst und eine vom Hochfrequenzempfänger gesteuerte Einrichtung zur Auslösung eines Ultraschallimpulses im Ultraschallsender bei Empfang eines hochfrequenten Steuerimpulses sowie eine einerseits vom Hochfrequenzempfänger geöffnete und anderseits vom Ultraschallempfänger wieder gesperrte Einrichtung zur Einleitung einer Zeitmessung bei Empfang eines Hochfrequenzimpulses und zur Beendigung dieser Zeitmessung bei Empfang eines Ultraschallimpulses aufweist. 



   Durch die zentrale Steuerung aller Fahrzeuggeräte auf hochfrequentem Wege wird erreicht, dass die Ultraschallimpulsgebung aller Fahrzeuge praktisch gleichzeitig stattfindet und auch die Zeitmessung in allen Fahrzeugen praktisch gleichzeitig beginnt, so dass jeweils der zuerst in einem Fahrzeug eintreffende ultraschallfrequente Fremdimpuls eindeutig die Entfernung des in diesem Zeitpunkt am nächsten liegenden fremden Fahrzeuges angibt. Wie nachfolgend noch genauer geschrieben wird, kann mit erfindungsgemässen Anlagen der Überholverkehr, aber auch der Gegenverkehr kontrolliert und so die Verkehrssicherheit bei unsichtigem Wetter wesentlich verbessert werden. 



   Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert, von denen Fig. 1 ein Schema der gesamten Anlage mit mehreren Kraftfahrzeugen auf einer Autobahn zeigt und Fig. 2 im Blockschaltbild 

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 ein Ausführungsbeispiel des in den Kraftfahrzeugen vorgesehenen Gerätes darstellt. 



   Die Anlage nach Fig. 1 arbeitet im Zusammenwirken mit den Geräten nach   Fig. 2 folgendermassen :  
Von einem stationären Hochfrequenzsender oder von mehreren Hochfrequenzsendern, die   z. B.   in die Notruf-Telephonsäulen an den Autobahnen eingebaut sein können und dann aus kleinen, von einer
Zentrale über die vorhandenen Telephonleitungen synchron gesteuerten Transistorsendem bestehen kön- nen, wird in bestimmten Zeitabständen, beispielsweise alle   1 - 5   sec, ein Hochfrequenzimpuls ausge- sendet. Dieser Impuls wird in jedem mit einem erfindungsgemässen Gerät nach Fig. 2 ausgerüsteten
Kraftfahrzeug praktisch zur gleichen Zeit empfangen. Der Empfänger 1 kann sehr einfach aufgebaut sein, beispielsweise als Diodenempfänger mit anschliessendem Niederfrequenzverstärker.

   Von der Vor- der- und Hinterflanke jedes Ausgangsimpulses des Empfängers 1 wird mit Hilfe von Differenzierglie-   dern   2 je ein Steuerimpuls : abgeleitet ; der erste Steuerimpuls dient zum Rückstellen von zwei Zähl- ketten 5, 6, der zweite, der um eine kurze Zeitspanne gegenüber dem ersten verzögert ist, leitet die Aussendung von Ultraschallimpulsen durch Ultraschallsender 3 und 4 im betreffenden Kraftfahr- zeug ein und bewirkt das Schliessen von bistabilen elektronischen Schaltern 7,8 in einer Zählkettenschaltung. Zählketten und Ultraschallsender sind von bekannter Bauart. 



   Die in Fig. 2 dargestellte Zählkettenschaltung besteht aus den eigentlichen Zählketten 5 und 6 mit nachgeschalteten   Sichtanzeigegeräten   14 und 15, die mit die verschiedenen Entfernungen anzeigenden   Glüh- und Glimmlämpchen,   zweckmässig von unterschiedlicher Farbe, bestückt sind, wodurch eine sinnfällige Anzeige ermöglicht wird. Die Zählketten 5 und 6 sind über bistabile elektronische Schalter 7 bzw. 8 mit einem Schwingungsgenerator 9 für die Erzeugung von ZeiteinheitSignalen verbunden.

   Die bistabilen elektronischen Schalter 7 und 8 werden von dem zweiten, durch Differenzierung aus der Hinterflanke des demodulierten Hochfrequenzimpulses abgeleiteten Steuerimpuls, der auch die Ultraschallsender 3 und 4 anstösst, geschlossen, so dass die Schwingungen des Zeiteinheit-Signalgenerators 9 die Schalter 7 und 8 passieren und in die Zählketten 5 und 6 gelangen können. Die bistabilen elektronischen Schalter 7 und 8 werden durch die von Ultraschallmikrophonen 12 bzw. 13 aufgenommenen und gegebenenfalls in Verstärkern 10 bzw. 11 verstärkten Impulse wieder geöffnet. Die Anzahl der jeweils durch die Zählketten 5 und 6 hindurchgegangenen Zeiteinheit-Signale, die der gesuchten Entfernung proportional ist, wild durch das Aufleuchten entsprechender Lämpchen in den Anzeigeeinrichtungen 14 bzw. 15 angezeigt. 



   Um die Ultraschallimpulse sowohl von vorausfahrenden als auch von hinten fahrenden, etwa zum Überholen ansetzenden Kraftfahrzeugen aufnehmen zu können, sind in jedem Kraftfahrzeug ein nach vorn und ein nach hinten gerichteter Ultraschallsender 3 bzw. 4 mit zugeordnetem   Ultraschallstrah-   ler   3abzw. 4a angebracht, die Ultraschallwellen   unterschiedlicher Frequenz, beispielsweise   =30 kHz   und f 2 = 50 kHz, ausstrahlen.

   Dementsprechend sind in jedem Kraftfahrzeug vorn und hinten Ultraschallrnikrophone 12 bzw. 13, die vorzugsweise eine Richtcharakteristik haben, und gegebenenfalls Verstärker 10 bzw. 11 vorgesehen, von denen das nach vom gerichtete die nach hinten abgestrahlten Ultraschallwellen (f = 50 kHz) des vorn fahrenden Kraftfahrzeuges, und das nach hinten gerichtete die nach vom abgestrahlten Ultraschallwellen   (f1   = 30 kHz) des hinten fahrenden   Kraftfahrzeuges   empfängt. 



  Die in den Ultraschallmikrophonen 12 und 13 erzeugten Stromimpulse, die je nach Abstand der Kraftfahrzeuge entsprechend verzögert gegenüber dem hochfrequenten Steuerimpuls für die Zählketten und die Ultraschallsender 3 und 4 eintreffen, öffnen wieder die durch die Steuerimpulse geschlosse-   nen   Schalter 7 und 8. Die aus den Zählketten kommenden Impulse steuern entsprechend ihrer Anzahl eine Reihe von Indikatoren,   z. B. Glimm-oder   Glühlampen in den Anzeigeeinrichtungen 14 bzw. 15 für die Entfernung. 



   Die Anzeigeeinrichtungen 14 und 15 zeigen. somit stufenweise die Entfernung der vor bzw. hinter dem eigenen Fahrzeug befindlichen Kraftfahrzeuge an. 



   Die auf der Gegenfahrbahn entgegenkommenden Kraftfahrzeuge werden mit der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung nicht angezeigt, weil das am Kraftfahrzeug vorn angebrachte Ultraschallmikrophon nur die nach hinten abgestrahlten Ultraschallimpulse mit der Frequenz von 50 kHz aufnehmen kann, nicht aber die nach vom abgestrahlten Impulse mit der Frequenz von 30 kHz. 



   Wenn einbestimmtesFahrzeug anstatt des Strassenverkehr hinter ihm den Gegenverkehr aufnehmen will,   z. B.   auf Landstrassen, so kann ein weiteres Ultraschallmikrophon vorn am Fahrzeug montiert sein, das mittels eines Umschalters an den betreffenden Empfänger (für 30 kHz) anstatt des am Heck montierten Mikrophons angeschaltet wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Anlage zum Verhüten von Fahrzeugzusammenstössen auf Autostrassen auf der Grundlage einer laufenden Bestimmung und Anzeige der Entfernung zwischen einem Fahrzeug und in seiner Nähe befind- lichen Fahrzeugen durch Ultraschall-Laufzeitmessung, dadurch gekennzeichnet, dass zumin- dest ein stationärer Hochfrequenzsender zur Ausstrahlung von hochfrequenten Steuerimpulsen in den Bereich der Autostrasse vorgesehen ist und jedes Fahrzeug mit einer Gerätekombination (rig.

   2) ausgestattet ist, die einen Hochfrequenzempfänger (1) für die hochfrequenten Steuerimpulse sowie mindestens einen etwa in Richtung der Fahrzeugachse strahlenden Ultraschallsender (3,4) und mindestens einen Ultraschallempfänger (12,13) umfasst, und eine vom Hochfrequenzempfänger (1) gesteuerte Einrichtung (2) zur Auslösung eines Ultraschallimpulses im Ultraschallsender (3,4) bei Empfang eines hochfrequenten Steuerimpulses sowie eine einerseits vom Hochfrequenzempfänger (1) geöffnete und anderseits vom Ultraschallempfänger (12, 13) wieder gesperrte Einrichtung (7,8) zur Einleitung einer Zeitmessung bei Empfang eines Hochfrequenzimpulses und zur Beendigung dieser Zeitmessung bei Empfang eines Ultraschallimpulses aufweist.

   2. Anlage nach Anspruch 1 für Autobahnen mit Notruf-Telephonsäulen, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise als Transistorgeräte ausgebildeten Hochfrequenzsender (S) in den Notruf-Telephonsäulen untergebracht und über die Telephonleitungen synchronisiert sind.

   3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des Verkehrsvor und hinter ein und demselben Fahrzeug an jedem Fahrzeug vorn und hinten je ein Ultraschallder (3,4) mit unterschiedlichen Sendefrequenzen (fl, f) und entsprechende Ultraschallempfänger (12,13) angeordnet sind.

   4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zeitmessung eine an sich bekannte Zählkettenschaltung (5, 6) mit nachgeschaltetem Sichtanzeigegträt (14, 15) dient, wobei die Zählkette (5, 6) über einen bistabilen elektronischen Schalter (7, 8) mit einem Schwingungsgenerator (9) für die Erzeugung von Zeiteinheit-Signalen verbunden ist und der bistabile elektronische Schalter (7, 8) durch die empfangenen hochfrequenten Steuerimpulse geschlossen und durch die empfangenen Ultraschallimpulse geöffnet wird.

   5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtanzeigerät (14, 15) verschiedenfarbige Anzeigeorgane für verschiedene Entfernungswerte aufweist. EMI3.1 dass an den Demodulator desHochfrequenzempfängers (1) Differenzierkreise (2) zur Ableitung von Impulsen von den Vorder- und Hinterflanken der Steuerimpulse angeschlossen sind, wobei die von den Vorderflanken abgeleiteten Impulse zur Rückstellung der Zählkette (5, 6) in die Nullstellung und die von der Hinterflanke abgeleiteten Impulse zur Impulsauslösung im Ultraschallsender (3, 4) und zum Schliessen des bistabilen elektronischen Schalters (7, 8) dienen.

   7. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorne am Fahrzeug ein zusätzlicher Ultraschallempfänger vorgesehen ist, der zur Anzeige des Gegenverkehrs wahlweise an Stelle des hinten am Fahrzeug vorgesehenen Ultraschallempfängers an die Gerätekombination am Fahrzeug anschaltbar ist.