Die Erfindung bezieht sich auf eine Warnanlage an einer Fern- oder Schnellstrasse, insbesondere einer Autobahn.
Es ist bekannt, dass sogenannte Massenkarambolagen auf Fern- und Schnellstrassen, insbesondere auf Autobahnen, in der Regel schwerwiegende Folgen haben. So ist zum Beispiel ein grosser Teil der tödlichen Unfälle im Strassenverkehr auf solche Massenkarambolagen zurückzuführen. Ausserdem geht der gesamte Sachschaden bei einer solchen Massenkarambolage häufig in eine Grössenordnung von Millionen. Ein Blick in die Verkehrsunfallstatistik zeigt, dass solche Massenkarambolagen insbesondere im Spätherbst und in den Wintermonaten sowie während der Sommerreisezeit in Ländern mit einem dichten Autobahnnetz und hoher Verkehrsdichte beinahe täglich, in ausgesprochenen Stosszeiten, z. B. bei Schulferienbeginn, oft sogar mehrmals täglich vorkommen.
Eine Analyse solcher Massenkarambolagen zeigt, dass die Hauptursache derselben darin liegt, dass die sich auf einen Unfallort zu bewegenden Verkehrsteilnehmer die Gefahr entweder nicht rechtzeitig erkennen oder nicht rechtzeitig erkennen können und den Bremsvorgang daher zu spät einleiten. In diesem Zusammenhang spielt folgendes Phänomen eine wesentliche Rolle: Wenn bei einer z.
B. aus 10 Fahrzeugen bestehenden Fahrzeugkolonne, in der alle Fahrzeuge einen ausreichenden Sicherheitsabstand voneinander haben, das erste Fahrzeug kurzzeitig gebremst wird, so dass sich beispielsweise seine Geschwindigkeit auf 80% des vorherigen Wertes verringert, dann müssen die nachfolgenden Fahrzeuge der Reihe nach immer stärker abbremsen und das oder die letzten Fahrzeuge der Kolonne müssen ihre Geschwindigkeit gegebenenfalls sogar bis auf Null herabsetzen, um eine Kollision mit dem voranfahrenden Fahrzeug zu vermeiden. Im Prinzip liegt dieses Phänomen daran, dass sich die Reaktionszeiten der Fahrer der aufeinanderfolgenden Fahrzeuge summieren. Denn wenn der erste Fahrer einer Kolonne eine Gefahr erkennt, dann betätigt er die Bremse und damit auch sein Bremslicht erst zu einem dem Gefahrenerkennungszeitpunkt um seine Reaktionszeit nachhinkenden Zeitpunkt.
Der zweite Fahrer der Kolonne erkennt daher die Gefahr erst nach der Reaktionszeit des ersten Fahrers am Aufleuchten des Bremslichtes des ersten Fahrers. Der Bremseinsatz des zweiten Fahrers und damit das Aufleuchten des Bremslichtes des zweiten Fahrers und die damit verbundene Warnung des dritten Fahrers erfolgt demgenäss erst nach der Summe der Reaktionszeiten des ersten und des zweiten Fahrers. Demgemäss wird der letzte Fahrer der Kolonne erst nach einer der Summe der Reaktionszeiten aller voranfahrenden Fahrer entsprechenden Zeit auf die aufgetretene Gefahr aufmerksam gemacht. Der letzte Fahrer der Kolonne nähert sich demgemäss dem Ort der Gefahr während einer der Summe der Raktionszeiten aller Fahrer der Kolonne entsprechenden Zeit mit unverminderter Geschwindigkeit.
Da die Aufmerksamkeit der Fahrer bei gleichbleibender Geschwindigkeit aller Fahrzeuge der Kolonne wegen des im Prinzip für jeden Fahrer, insbesondere auf Autobahnen, stets gleichbleibenden Verkehrbildes stark herabgesetzt ist und dementsprechend die Reaktionszeit der Fahrer relativ gross ist, kann die Summe der Reaktionszeiten sämtlicher Fahrer der Kolonne so gross werden, dass der letzte Fahrer der Kolonne am Unfallort mit nahezu unverminderter Geschwindigkeit auf das bzw. die vorausgefahrenen Fahrzeuge auffährt, insbesondere dann, wenn einer oder mehrere Fahrer der Kolonne durch mangelnde Aufmerksamkeit überdurchschnittlich grosse Reaktionszeiten verbraucht haben (Beispiel;
Kolonne von 10 Fahrzeugen, Geschwindigkeit 120 km/Std., mittlerer Fahrzeugabstand 60 m, Abstand einer ortsfesten Gefahrenstelle vom ersten Fahrzeug zum Zeitpunkt des Erkennens durch den ersten Fahrer 100 m, mittlere Reaktionzeit, verursacht durch einige Unaufmerksame, 1,75 sec: Der letzte Fahrer der Kolonne fährt bis etwa 20 m vor seinem Unfallort mit unverminderter Geschwindigkeit). Das gleiche Phänomen in umgekehrtem Sinne lässt sich im übrigen auch an Verkehrsampeln beobachten, wo die weiter von der Ampel entfernt stehenden Fahrzeuge erst lange nach dem Umschalten der Ampel auf grün, nämlich erst nach der Summe der Reaktionszeiten der Fahrer der vor ihm stehenden Fahrzeuge, losfahren können.
Aufgrund dieses Phänomens ist der Hergang der meisten Massenkarambolagen der, dass zwar das oder die ersten sich einem Unfallort nähernden Fahrzeuge noch rechtzeitig vor dem Unfallort anhalten oder der Unfallstelle ausweichen können, dass aber die nachfolgenden Fahrzeuge dann in die rechtzeitig abgebremsten ersten Fahrzeuge bzw., falls diese der Unfallstelle noch ausweichen konnten, in die verunfallten Fahrzeuge hineinfahren. Diese Hauptursache der Massenkarambolagen oder genauer gesagt der Tatsache, dass schwerere Unfälle auf der Autobahn meistens Massenkarambolagen nach sich ziehen, könnte vermieden werden, wenn es gelänge, die Fahrer der nachfolgenden Fahrzeuge rechtzeitig zu warnen.
Neben dem oben erläuterten Phänomen, auf das ein grosser Teil der Massenkarambolagen zurückzuführen ist, gibt es noch einige weitere wesentliche Gründe für Massenkarambolagen, nämlich erstens schlechte Sichtverhältnisse z. B. bei Nebel, Regen, Schneetreiben sowie in der Dämmerung und bei starkem Gegenlicht (Sonnenblendung, Blendung durch entgegenkommende Fahrzeuge), ferner schlechte Fahrbahnverhältnisse, z. B. regennasse Fahrbahnen, Glatteisbildung, und schliesslich Kolonnenbildung durch einen Verkehrsstau (grosse Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem mit hoher Geschwindigkeit ankommenden Fahrzeugen und der sich mit geringer Geschwindigkeit vorwärtsbewegenden Fahrzeugschlange).
Massenkarambolagen die infolge schlechter Sichtverhältnisse entstehen, könnten ebenfalls vermieden werden, wenn es gelänge, alle sich auf einen Unfallort zu bewegenden Fahrzeuge schon in einem grösseren Abstand von der Unfallstelle zu warnen bzw. auf die vorhandene Gefahr aufmerksam zu machen.
Zur Verhütung von Unfällen wäre es ausserdem von grossem Vorteil, wenn die Fahrer auf einzelne Fahrbahnabschnitte mit besonders schlechten Sichtverhältnissen, z.B.
Nebelbänke, oder mit besonders schlechten Fahrbahnverhältnissen, z. B. örtlich begrenzten Glatteisbildungen, und schliesslich auch auf sich beispielsweise infolge eines Verkehrsstaus mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegende Fahrzeuge bzw.
Fahrzeugschlangen rechtzeitig aufmerksam gemacht werden könnten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung war daher, eine Warnanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine rechtzeitige Warnung der Fahrer in den oben erwähnten Fällen möglich ist und mit der daher die Unfallgefahr auf Autobahnen und insbesondere die Gefahr von Massenkarambolagen wesentlich herabgesetzt werden kann.
Erfindungsgemäss wird das mit einer Warnanlage der eingangs genannten Art erreicht, die gekennzeichnet ist durch längs der Fahrbahn angeordnete Warnsignalgabeeinrichtungen und Betätigungsmittel zur Betätigung derselben bei Auftreten eines die freie Fahrt auf der Fahrbahn behindernden Umstandes vom Ort des Auftretens dieses Umstandes oder dessen unmittelbarer Umgebung aus, wobei bei einer solchen Betätigung mindestens die im Bereich einer bestimmten zur Warnung von sich auf den besagten Ort zu bewegenden Verkehrsteilnehmern hinreichenden Warnstrecke gelegenen Warnsignalgabeeinrichtungen betätigt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Warnanlage zeichnet sich aus durch eine längs der Fahrbahn verlaufende, eine Stromversorgungsleitung und eine Signalleitung umfassende elektrische Leitung, eine Reihe von in regelmässigen Abständen längs der Fahrbahn angeordneten, an die Signalleitung angeschlossenen elektrischen Warnsignalor ganen, eine Reihe von in regelmässigen Abständen längs der Fahrbahn angeordneten Schaltorganen zum Anschluss der Signalleitung an die Stromversorgungsleitung, und durch eine derartige Bemessung des ohmschen Widerstandes pro Längeneinheit der Signalleitung, dass die Signalstärke der Warnsignalorgane infolge Spannungsabfalls längs der Signalleitung vom Anschlusspunkt der Signalleitung an die Stromversorgungsleitung aus längs eines mindestens die Warnstrecke umfassenden Fahrbahnabschnittes praktisch bis auf Null abnimmt,
sowie durch eine derartige Bemessung des ohmschen Widerstandes pro Längeneinheit der Stromversorgungsleitung, dass der ohmsche Widerstand pro Längeneinheit der Signalleitung ein Vielfaches des ohmschen Widerstandes pro Längeneinheit der Stromversorgungsleitung beträgt. Die Warnsignalorgane können dabei vorteilhaft Warnsignallampen und/oder elektroakustische Warnsignalgeber sein. Im Falle, dass die Warnsignalorgane Warnsignallampen umfassen, kann weiter die Stromversorgungsleitung vorteilhaft an einen Generator angeschlossen sein, der entweder eine in ihrer Höhe bzw. Amplitude periodisch schwankende Spannung oder eine periodische Folge von Spannungsimpulsen liefert, wobei die Periode derart bemessen ist, dass sich ein Blinkeffekt der Warnsignallampen ergibt.
Die Betätigungsmittel können bei der vorliegenden Warnanlage von Hand bedienbar sein. Eine solche Ausbildungsform käme insbesondere für ein erstes Aufbaustadium, bei dem Steuermittel zur automatischen Steuerung der Betätigungsmittel noch nicht vorhanden sind, in Betracht. Eine Bedienbarkeit der Betätigungsmittel von Hand kann im übrigen auch bei automatischer Steuerung der Betätigungsmittel von Vorteil sein, z.B. dann, wenn aufgrund besonderer, von der automatischen Steuerung nicht erfassbarer Umstände eine Einschaltung der Warnanlage an bestimmten gefährlichen Stellen, z.B. Stellen mit Glatteisbildung, geboten erscheint.
Solange die Betätigungsmittel ausschlibsslich von Hand bedienbar sind, müsste die Warnanlage aber durch eine Person betätigt werden, die den die Warnung bedingenden Umstand, z. B. einen Unfall, beobachtet hat oder an dem Unfall beteiligt war. Eine Sicherheit, dass die Warnanlage unter solchen Bedingungen jeweils zum frühestmöglichen Zeitpunkt eingeschaltet würde, wäre jedoch, jedenfalls in der ersten Zeit nach Erstellung der Warnanlage, in der einem grossen Teil der Fahrzeuglenker das Vorhandensein der Anlage und die Art ihrer Bedienung noch nicht bekannt sind, nicht gegeben. Um schon von Anfang an eine Betätigung der Warnanlage sicherzustellen, wäre es daher von Vorteil, wenn die Betätigungsmittel mit den längs der Fahrbahn angeordneten Notrufanlagen derart gekoppelt sind, dass durch einen Notruf die Betätigung der Warnsignalgabeeinrichtungen ausgelöst wird.
Eine solche Verkoppelung der vorliegenden Warnanlage mit den bereits vorhandenen Notrufanlagen könnte insbesondere dann in Betracht gezogen werden, wenn entsprechend den bereits vorhandenen Plänen zwischen den einzelnen Notrufsäulen noch jeweils eine Reihe von Notrufschaltern eingerichtet wird, die in relativ kurzen Abständen von z.B. 100 m angeordnet werden und mit denen ein Notruf ausgelöst werden kann. Wenn mit jedem dieser Notrufschalter eines der Betätigungsmittel für die Warnanlage gekoppelt würde, wäre eine gewisse Gewähr gegeben, dass die Warnanlage in relativ kurzer Zeit nach dem Unfall betätigt wird.
Trotzdem muss man sich aber darüber im klaren sein, dass bei einer direkten oder (in Verbindung mit einem Notruf) indirekten Betätigung der Warnanlage von Hand bis zum Einschalten der Warnanlage kostbare Zeit verlorengeht, in der schon eine Reihe von nachfolgenden Fahrzeugen mit in den Unfall verwickelt werden können. Denn selbst bei einer sehr schnellen Bedienung der Warnanlage bzw.
der Notrufanlage innerhalb von nur 30 sec nach dem Unfallzeitpunkt würden, wenn man mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit der nachfolgenden Fahrzeuge von 100 km/Std rechnet, alle Fahrzeuge, die sich zum Unfallzeitpunkt im Bereich bis zu 900 m vor dem Unfallort befinden, nicht mehr rechtzeitig gewarnt werden können.
Vorzugsweise sind daher bei der vorliegenden Warnanlage Steuereinrichtungen zur automatischen Steuerung der Betätigungsmittel vorgesehen, die Umstände, die die freie Fahrt auf der Fahrbahn behindern, automatisch feststellen und bei der Feststellung eines solchen Umstandes die Betätigungsmittel derart steuern, dass die Betätigung der Warnsignalgabeeinrichtungen ausgelöst wird.
Dabei kann zweckmässig für sich aneinander anschliessende Streckenabschnitte der Fahrbahn von vorzugsweise unter 100 m Länge je eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die zur Feststellung eines die freie Fahrt auf dem zugeordneten Streckenabschnitt behindernden Umstandes feststellt, ob ein den Streckenabschnitt passierendes Fahrzeug nach Ablauf einer bestimmten, mit dem Eintritt des Fahrzeuges in den Streckenabschnitt beginnenden Ansprechdauer den Streckenabschnitt wieder verlassen hat, und die im Falle, dass das Fahrzeug den Streckenabschnitt nicht verlassen hat, die Betätigung der Warnsignalgabeeinrichtungen durch die Betätigungsmittel auslöst.
Die Steuereinrichtung kann dabei vorteilhaft eine Zeitmessvorrichtung oder eine Vorrichtung zur Ermittlung einer der Zeit proportionalen Grösse umfassen, die eingeschaltet wird, wenn ein Fahrzeug in den der Steuereinrichtung zugeordneten Streckenabschnitt einfährt, und die ausgeschaltet und auf Null gesetzt wird, sobald der Streckenabschnitt wieder frei von Fahrzeugen ist; diese Zeitmessvorrichtung bzw.
die Vorrichtung zur Ermittlung der der Zeit proportionalen Grösse kann die Betätigungsmittel zweckmässig derart steuern, dass die Betätigung der Warnsignalgabeeinrichtungen erfolgt, wenn die gemessene Zeit die Ansprechdauer überschreitet bzw.
wenn die ermittelte, der Zeit proportionale Grösse einen der Ansprechdauer proportionalen Wert überschreitet, und dass die Betätigung der Wanrsignalgabeeinrichtungen beendet wird, wenn die Zeitmessvorrichtung bzw. die Vorrichtung zur Ermittlung der der Zeit proportionalen Grösse auf Null gesetzt wird. Als steuerndes Organ kann die Steuereinrichtung vorteilhaft eine Lichtschranke umfassen, deren Lichtstrahl mit Hilfe von Reflexionsmitteln mehrmals über die Fahrbahn geführt ist, so dass der der Steuereinrichtung zugeordnete Streckenabschnitt derart von Strahlabschnitten des Lichtstrahles überdeckt ist, dass ein innerhalb des Streckenabschnittes befindliches Fahrzeug den Lichtstrahl unterbricht.
Anhand der nachstehenden Figuren ist die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung von zwei aufeinanderfolgenden Streckenabschnitten einer mit einer Warnanlage mit automatischer Steuerung versehenen Fahrbahn für Verkehr in nur einer Richtung;
Fig. 2 die Ausbildung der automatischen Steuereinrichtung für einen Streckenabschnitt der Warnanlage in Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausbildung der Reflektoren der Warnanlage in Fig. 1.
Bei den in Fig. 1 schematisch dargestellten beiden Streckenabschnitten 1 der für Verkehr in nur einer Richtung 2 vorgesehenen, mit einer Warnanlage mit automatischer Steuerung versehenen Fahrbahn 3, z. B. der einen Fahrbahn einer Autobahn, ist je eine Lichtschranke mit einer am Anfang des Streckenabschnittes angeordneten Lichtstrahlquelle 4, einer Reihe von beiderseits der Fahrbahn 3 angeordneten Reflektoren 5 und einem am Ende des Streckenabschnittes angeordneten Lichtstrahlempfänger 6 vorgesehen. Der jeweils am Ende eines Streckenabschnittes angeordnete Lichtstrahlempfänger 6 ist, wie in Fig. 1 ersichtlich, mit der am Anfang des nächstfolgenden Streckenabschnittes angeordneten Lichtstrahlquelle 4 in einem Aggregat zusammengefasst.
An den Ausgang von jedem Lichtstrahlempfänger 6 ist eine Messvorrichtung 7 zur Bildung einer der Zeit proportionalen Spannung angeschlossen, die von dem Lichtstrahlempfänger 6 eingeschaltet wird, wenn ein Fahrzeug in den zugeordneten Streckenabschnitt einfährt bzw. wenn der von der zugeordneten Lichtstrahlquelle 4 ausgesandte Lichtstrahl 8 auf dem Weg zum Lichtstrahlempfänger 6 unterbrochen wird, und die ausgeschaltet und auf Null gesetzt wird, sobald der zugeordnete Streckenabschnitt wieder frei von Fahrzeugen ist bzw. sobald die Bahn des von der Lichtstrahlquelle 4 ausgesandten Lichtstrahles 8 nicht mehr unterbrochen ist und der Lichtstrahl 8 daher wieder auf den Lichtstrahlempfängers 6 fällt.
An den Ausgang jeder dieser Messvorrichtungen 7 ist ein Relais mit einer Relaiswicklung 9 und einem Umschaltkontakt 10 angeschlossen, das im Ruhezustand den Signalleiter 11 der Signalleitung 11/12 durchschaltet und im Arbeitszustand den Signalleiter 11 unterbricht und den sich von der Unterbrechungsstelle entgegen der Fahrrichtung 2 erstreckenden Teil des Signalleiters 11 an den Stromversorgungsleiter 13 der Stromversorgungsleitung 13/12 anschliesst.
Dieses Relais 9, 10 wird von der Messvorrichtung 7 betätigt bzw. in den Arbeitszustand versetzt, wenn die Messvorrichtung 7 über eine ihre Ansprechdauer überschreitende Zeitdauer eingeschaltet bleibt bzw. wenn der Lichtstrahlempfänger 6 den Lichtstrahl 8 über eine die Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 überschreitende Zeitdauer nicht mehr empfängt bzw. wenn der Lichtstrahl 8 über eine die Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 überschreitende Zeitdauer unterbrochen bleibt. Die Betätigung des Relais 9, 10 wird beendet bzw. das Relais 9, 10 fällt wieder in seinen Ruhezustand zurück, sobald die Messvorrichtung 7 ausgeschaltet und damit auf Null gesetzt wird bzw.
sobald der Lichtstrahlempfänger 6 den Lichtstrahl 8 wieder empfängt bzw. sobald die Bahn des Lichtstrahles 8 nicht mehr unterbrochen ist. Im Falle einer Unterbrechung des Lichtstrahles 8 über eine unter der Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 liegende Zeitdauer wird das Relais 9, 10 nicht betätigt und bleibt daher in seinem Ruhezustand. Bei Betätigung eines der Relais 9.10 wird, wie schon erwähnt, der sich vom Relais aus entgegen der Fahrtrichtung 2 erstreckende Teil des Signalleiters 11 an der Fahrtrichtung 2 erstreckendeTeil desSignalleiters 11 an den Stromversorgungsleiter 12 angeschlossen und damit werden die mit diesemTeil desSignalleiters 11 verbundenen Warnsignal- lampen 14 eingeschaltet.
Die Warnsignallampen 14 sind jeweils Relais 9, 10 und den für Signalleitung und Stromversorgungsleitung gemeinsamen Nulleiter 12 geschaltet. Der Signalleiter 11 hat einen gegenüber den Leiterquerschnitten des Stromversorgungsleiters 13 und des Nullleiters 12 wesentlich geringeren Leiterquerschnitt, so dass sich vom Verbindungspunkt des Signalleiters 11 mit dem Stromversorgungsleiter 13 aus ein Spannungsabfall längs des Signalleiters 11 ergibt, der zur Folge hat, dass die Lichtstärke der Warnsignallampen 14 mit steigender Entfernung vom Anschlusspunkt des Signalleiters 11 an den Stromversorgungsleiter 13 mehr und mehr abnimmt und in einem Abstand von z.B.
dem 1i-fachen oder Doppelten der vorgesehenen Warnstrecke praktisch auf Null abgesunken ist (das Absinken der Lichtstärke auf praktisch als Null zu betrachtende Werte ergibt sich aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeit der Lichtstärke von der Lampenspannung). Im Gegensatz zu dem Signalleiter 11 haben Stromversorgungsleiter 13 und Nullleiter 12so grosse Leiterquerschnitte, dass der an ihnen vom Generator, an den die Stromversorgungsleitung 13/12 angeschlossen ist, bis zu einem beliebigen Anschlusspunkt des Signalleiters 11 an den Stromversorgungsleiter 13 auftretende Spannungsabfall entweder vernachlässigbar oder zumindest relativ klein gegen die am Anschlusspunkt des Signalleiters 11 an den Stromversorgungsleiter 13 auftretende Spannung ist, bzw.
dass die Spannung an jedem beliebigen Anschlusspunkt des Signalleiters 11 an den Stromversorgungsleiter 13 bei angeschlossenem Signalleiter 11 mindestens annähernd gleich der Generatorspannung ist. Der in Fig. 1 nicht gezeigte Generator ist an den Stromversorgungsleiter 13 und den Nullleiter 12 angeschlossen. Er kann im Prinzip eine Netzspannungsquelle, also z.B. eine Wechselspannungsquelle mit 50 Hz und 220 V, oder auch eine Gleichspannungsquelle mit konstanter Spannung sein; es empfiehlt sich aber, den Generator so auszubilden, dass er eine Spannung liefert, deren Höhe bzw. Amplitude periodisch, z.B. mit einer Periodendauer von 1 sec schwankt, so dass sich ein Blind effekt der Warnsignallampen 14 ergibt und diese daher auch bei Tageslicht sofort nach ihrem Einschalten die Aufmerksamkeit der Fahrzeuglenker erregen.
Die Ausbildung der eine Lichtschranke 4, 5, 6 und eine Messvorrichtung 7 umfassenden automatischen Steuereinrichtung für einen Streckenabschnitt der Fahrbahn ist in Fig. 2 näher dargestellt. Jede Lichtschranke 4, 5, 6 umfasst, wie schon erwähnt, eine Lichtstrahlquelle 4, eine Reihe von Reflektoren 5 und einen Lichtstrahlempfänger 6. Wie ebenfalls schon erwähnt und in Fig. 2 ersichtlich, ist jeweils der dem einen von zwei aufeinanderfolgenden Streckenabschnitten zugeordnete Lichtstrahlempfänger 6 mit der dem anderen der beiden Streckenabschnitte zugeordneten Lichtstrahlquelle 4 in einem Aggregat zusammengefasst.
Das Aggregat umfasst ferner die an den Lichtstrahlempfänger 6 angeschlossene Messvorrichtung 7, das an die Messvorrichtung 7 angeschlossene Relais 9, 10 und die an die Kontaktzunge des Umschaltkontaktes 10 des Relais 9,
10 angeschlossene Warnsignallampe 14 sowie ferner vorzugsweise eine in dem Stromversorgungsleiter 13 liegende Sicherung 15. Die Lichtschranken 4, 5, 6 sind bezüglich der Lichtstrahlquellen 4 und der Lichtstrahlempfänger 6 von konventioneller Bauart und entsprechen bezüglich dieser Teile im wesentlichen den z.B. zur Verhinderung eines vorzeitigen Schliessens von automatischen Garagentoren oder Schranken an Ein- und Ausgängen von Parkanlagen heute häufig eingesetzten Lichtschranken.
Das von der Lichtstrahlquelle 4 abgegebene Licht ist gebündelt und liegt im unsichtbaren Bereich des Spektrums, vorzugsweise, wie bei den meisten gebräuchlichen Lichtschranken, im infraroten Bereich. Das von der Lichtstrahlquelle 4 abgegebene, den Lichtstrahl 8 bildende gebündelte Licht wird von der Lichtstrahlquelle 4 aus zunächst durch ein dünnes langes Rohr 16 mit schwarzer nichtreflektierender Innenwandung geführt. Dadurch wird jede Streustrahlung der Lichtstrahlquelle 4 vermieden. Auch die beiderseits der Fahrbahn angeordneten Reflektoren 5 sind, wie Fig. 3 zeigt, mit einem dünnen langen Rohr 17 für den ankommenden Lichtstrahl und einem dünnen langen Rohr 18 für den reflektierten Lichtstrahl versehen und innerhalb eines Hohlraumes 19 angeordnet, in den die beiden Rohre 17 und 18 münden und der ansonsten dicht geschlossen ist.
Zur Vermeidung der Bildung einer Staub- oder Schmutzschicht auf dem Reflektor 5 können die Rohre 17 und 18 an ihrer Mündungsstelle in den Hohlraum 19 noch mit einem lichtdurchlässigen Material abgeschlossen sein, so dass der Reflektor 5 in einem luftdicht abgeschlossenen Raum angeordnet ist und eine Luftströmung durch die Rohre 17 und 18 nicht möglich ist und sich dementsprechend auch auf dem an den Mündungen der Rohre 17 und 18 in den Hohlraum 19 angeordneten lichtdurchlässigen Material kein Staub absetzen kann.
Mit den Rohren 17 und 18 wird ein Richteffekt in dem Sinne erzielt, dass der Reflektor 5 praktisch nur den von der Lichtstrahlquelle 4 stammenden und von dieser ungestört über eventuelle vorangehende Reflektoren 5 zu dem betreffenden Reflektor 5 geführten Lichtstrahl 8 reflektiert, während ein zwar von der Lichtstrahlquelle 4 stammender, jedoch an einem Hindernis auf seiner Bahn reflektierter Lichtstrahl (jedenfalls bei einfacher Reflexion an dem Hindernis) nicht zu dem Reflektor 5 gelangen kann und im übrigen auch von anderen Lichtquellen wie z.B.Autoscheinwerfern, Blink-, Rück- und Bremsleuchten oder auch der Sonne herrührendes Licht praktisch nicht zu dem Reflektor 5 gelan gen kann, wenn die Lichtquelle nicht gerade momentan direkt auf der (ungestörten) Bahn des Lichtstrahles 8 liegt oder durch Reflexion einen in diese Bahn fallenden Lichtstrahl erzeugt.
Zur Vermeidung der letztgenannten Effekte ist es zweckmässig, entweder die gesamte Lichtschranke in einer Höhe anzuordnen, die ausserhalb des Höhenbereiches liegt, innerhalb dessen die Beleuchtungs- und Signalanlagen von Kraftfahrzeugen liegen können, oder aber den Lichtstrahlempfänger 6 so selektiv auszubilden, dass er praktisch nur auf das von der Lichtstrahlquelle 4, nicht aber auf das von anderen Lichtquellen, insbesondere von Fahrzeugbeleuchtungs- und -signalanlagen ausgestrahlte Licht anspricht. Letzteres kann beispielsweise durch ein entsprechendes, nur für Licht im Wellenlängenbereich des von der Lichtstrahlquelle 4 ausgestrahlten Lichtes durchlässiges Lichtfilter vor dem Lichtstrahlempfänger 6 sowie durch einen genügend hohen Schwellwert der in dem Lichtstrahlempfänger 6 vorgesehenen Photozelle erreicht werden.
Sowohl die Aggregate, in denen Lichtstrahlquelle 4 und Lichtstrahlempfänger 6 zusammengefasst sind, als auch die Reflektoren 5 müssen so stabil angeordnet werden, dass eine Veränderung ihrer Lage durch atmosphärische Einflüsse wie Wind oder Schneedruck, die zu einer durch diese Lageveränderung verursachten länger andauernden oder ständigen Unterbrechung des Lichtstrahles 8 führen würde, nicht möglich ist. Die Lichtstrahlquelle 4 wird über die Zuleitung 20 direkt aus der Stromversorgungsleitung 13/12 gespeist.
Für den Fall, dass die Stromversorgungsleitung 13/12 von dem Generator zur Erzielung eines Blinkeffektes der Warnsignallampen 14 mit einer Wechselspannung schwankender Amplitude oder einer Gleichspannung schwankender Höhe versorgt wird, können innerhalb der Lichtstrahlquelle 4 noch Stabilisierungsmittel zur Erzielung einer konstanten Speisespannung des den Lichtstrahl 8 erzeugenden Organs vorgesehen sein. Solche Stabilisierungsmittel sind aber nicht notwendig, wenn die Periodendauer der Schwankung unter der Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 liegt (bei einer für Blinklicht üblichen Periodendauer von 1 sec und einer Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 von z. B.
2,5 sec erübrigen sich solche Stabilisierungsmittel, es sei denn, dass das den Lichtstrahl 8 erzeugende Organ zur Erzeugung von Licht in dem vorgegebenen Wellenlängenbereich eine konstante Betriebsspannung benötigt). Zur Stromversorgung des Lichtstrahlempfängers 6 sowie der Messvorrichtung 7 und des Relais 9, 10 ist an die Zuleitung 20 ein Stromversorgungsgerät 21 angeschlossen, das ausgangsseitig eine konstante Gleichspannung von relativ geringer Höhe abgibt, wie sie für transistorisierte Geräte benötigt wird. Das Stromversorgungsgerät 21 enthält bei Gleichstromspeisung der Stromversorgungsleitung 13/12 Spannungsteilungsmittel und bei Wechselstromspeisung Spannungsteilungsmittel oder einen Transformator, Gleichrichtungsmittel und Glättungsmittel (Kondensator). Bei schwankender Höhe bzw.
Amplitude der Spannung auf der Stromversorgungsleitungl3/12 zur Erzeugung eines Blinkeffektes der Warnsignallampen 14 sind ferner in dem Stromversorgungsgerät 21 Stabilisierungsmittel, z.B. eine Zener-Diode, vorgesehen. In der Regel liefert das Stromversorgungsgerät 21, wie in Fig. 2 gezeigt, nur den Strom für die einen relativ geringen Stromverbrauch aufweisenden Apparateteile, also für den Lichtstrahlempfänger 6, die Messvorrichtung 7 und das Relais 9, 10, jedoch kann das Stromversorgungsgerät 21 zur Einsparung von besonderen Stabilisierungsmitteln in der Lichtstrahlquelle 4 im Falle einer schwankenden Höhe bzw. Amplitude der Spannung auf der Stromversorgungsleitung 13/12 natürlich auch so leistungsstark gemacht werden, dass es auch die Stromversorgung der Lichtstrahlquelle 4 mit übernehmen kann. Bei schwankender Höhe bzw.
Amplitude der Spannung auf der Stromversorgungsleitung 13/12 zur Erzeugung eines Blinkeffektes der Warnsignallam Epen 14 kann aber auch anstelle des Stromversorgungsgerätes 21 und eventuell notwendiger Stabilisierungsmittel für die Lichtstrahlquelle 4 ein parallel zu den Leitern 11,12, 13 verlaufender zusätzlicher vierter Leiter vorgesehen werden, der gegen den Nullleiter 12 eine konstante Gleichspannung von zur Stromversorgung der Lichtstrahlquelle 4 geeigneter Höhe führt.
Diese Spannung kann gegebenenfalls zur Stromversorgung des Lichtstrahlempfängers 6 sowie der Messvorrichtung 7 und des Relais 9, 10 noch durch einen Spannungsteiler auf einen geeigneten Wert herabgesetzt werden. In diesem Fall ist die Zuleitung 20 an diesen vierten Leiter angeschlossen. Die Stromversorgungsleitung 22 führt jedenfalls gegen Erde eine relativ geringe konstante Gleichspannung. Der Lichtstrahlempfänger 6 ist, wie schon erwähnt, von konventioneller Bauart und umfasst neben dem gegebenenfalls vorgesehenen oben erwähnten Lichtfilter ein lichtempfindliches Organ, z. B. eine Photozelle oder eine Photodiode, und eine an dieses Organ angeschlossene transistorisierte Verstärkerschaltung.
Die Verstärkerschaltung ist, wie in dem Block 6 in Fig. 2 schematisch angedeutet, so ausgebildet, dass sie ausgangsseitig zwischen ihrer Ausgangsklemme 23 und der Stromversorgungsleitung 22 bei Empfang des Lichtstrahles 8 eine Spannung von der Höhe der auf der Stromversorgungsleitung 22 liegenden Spannung und bei Ausbleiben des Lichtstrahles 8 keine Spannung bzw. die Spannungsdifferenz Null abgibt und einen vernachlässigbar kleinen ausgangsseitigen Innenwiderstand hat.
Der Lichtstrahlempfänger 6 ist ferner, ebenso wie die Lichtstrahlquelle 4, mit einem dünnen langen Rohr 24 mit schwarzer, nichtreflektierender Innenwandung vor seiner Lichteintrittsöffnung versehen, das den gleichen Zweck wie die Rohre 17 und 18 vor den Reflektoren 5 und das Rohr 16 vor der Lichtstrahlquelle 4, nämlich die Erzielung eines Richteffektes für den Lichtempfang und die Vermeidung eines Empfanges von Streulicht, hat. Die Messvorrichtung 7 ist mit ihrer Eingangsleitung 25 an die Ausgangsklemme 23 angeschlossen.
Solange der Lichtstrahl 8 auf den Lichtstrahlempfänger 6 fällt, liegt, wie oben erwähnt, zwischen der Ausgangsklemme 23 und der Stromversorgungsleitung 22 eine Spannung von der Höhe der auf der Stromversorgungsleitung 22 liegenden Spannung, d. h. die Ausgangsklemme 23 und damit die Eingangsleitung 25 ist dann praktisch mit Erde verbunden (siehe Block 6 in Fig. 2).
Der pnp-Transistor T1 in der Messvorrichtung 7 ist daher bei auf den Lichtstrahlempfänger 6 fallendem Lichtstrahl 8 durchgeschaltet und der Kondensator 26 somit kurzgeschlossen. Sobald nun der Lichtstrahl 8 unterbrochen wird und daher kein Licht mehr auf den Lichtstrahlempfänger 6 fällt, wird, wie oben erwähnt, die Spannungsdifferenz zwischen der Ausgangsklemme 23 und der Stromversorgungsleitung 22 Null, d. h. die Ausgangsklemme 23 und damit die Eingangsleitung 25 wird dann an die Stromversorgungsleitung 22 angeschlossen (siehe Block 6 in Fig. 2). Dadurch wird der pnp-Transistor T1 in der Messvorrichtung 7 gesperrt und der npn-Transistor T2 eingeschaltet. Der Transistor T2 liefert nunmehr kollektorseitig Strom in einer durch seinen Emitterwiderstand 27 und den Spannungsteiler 28 definierten gleichbleibenden Höhe.
Mit diesem konstanten Strom wird der Kondensator 26 aufgeladen, dessen Spannung zuvor wegen des Kurzschlusses durch den Transistor T1 Null war. Die Spannung an dem Kondensator 26 steigt daher vom Moment der Unterbrechung des Lichtstrahles 8 an proportional zu der Zeit an. Nach einer vorbestimmten Ansprechdauer, die von der Höhe des vom Transistor T2 gelieferten Stromes und der Kapazität des Kondensators 26 sowie von der Einstellung des Potentiometers 29 abhängig ist, erreicht die Spannung des Kondensators 26 einen Wert, bei dem die Basis-Emitter-Strecke des pnp-Transistors T3 vom gesperrten in den leitenden Zustand übergeht. Von da an gibt der Transistor T3 kollektorseitig einen Strom ab, der an dem Widerstand 30 einen Spannungsabfall verursacht.
Durch den Spannungsabfall am Widerstand 30 wird der npn-Transistor T4 vom gesperrten in den leitenden Zustand versetzt und liefert daher kollektorseitig an die Relaiswicklung 9 einen Strom, mit dem das Relais 9, 10 betätigt und der Signalleiter 11 von dem
Umschaltkontakt 10 an den Stromversorgungsleiter 13 angeschlossen wird. Damit ist die Warnanlage eingeschaltet. Sie bleibt solange eingeschaltet, wie der Lichtstrahl 8 unterbrochen ist bzw. kein Licht von dem Lichtstrahlempfänger 6 empfangen wird. Bei Ende der Unterbrechung des Lichtstrahles 8 bzw.
sobald dieser wieder auf den Lichtstrahlempfänger 6 fällt, nimmt die Spannung auf der Eingangsleitung 25 wieder
Erdpotential an und damit wird der Transistor T2 gesperrt und der Transistor T1 durchgeschaltet und in den Sättigungszustand gebracht. Der Transistor T1 schliesst daher den Kodensator 26 kurz, so dass dieser schnell entladen wird. Sobald die Spannung des Kondensators unter das Potential am Abgriff des Potentiometers 29 absinkt, wird der Transistor T3 und damit auch der Transistor T4 gesperrt, so dass der Relaiswicklung 9 kein Strom mehr zugeführt wird und das Relais 9,10 daher in seinen Ruhezustand zurückfällt bzw. der Signalleiter 11 von dem Umschaltkontakt 10 wieder von dem Stromversorgungsleiter
13 abgeschaltet wird und die Warnanlage damit ausgeschaltet ist.
Zu bemerken wäre noch, dass bei einer Unterbrechung des
Lichtstrahles 8 über eine unter der genannten Ansprechdauer liegende Zeitdauer keine Einschaltung der Warnanlage erfolgt, weil der Kondensator 26 innerhalb dieser Zeitdauer nur auf eine Spannung aufgeladen wird, bei der der Transistor T3 und damit auch der Transistor T4 noch nicht durchgeschaltet wird und dann schon wieder die Entladung des Kondensators 26 über den Transistor T1 erfolgt.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Warnanlage können ohne Schwierigkeiten folgende Abänderungen in der technischen Ausbildung getroffen werden: Zunächst einmal kann die Anlage noch so ausgebildet werden, dass jeweils die einem Streckenabschnitt zugeordnete Lichtstrahlquelle am Ende des Streckenabschnittes und der Lichtstrahlempfänger am Anfang des Streckenabschnittes angeordnet ist.
Diese Ausbildung hat gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung den Vorteil, dass im Falle, dass ein
Fahrzeug von der Fahrbahn abkommt und dabei mit einem der eine Lichtquelle, einen Lichtstrahlempfänger, eine Messvorrichtung und ein Relais sowie eine Warnsignallampe umfassenden Aggregat derart kollidiert, dass dabei ein Kurzschluss zwischen dem Stromversorgungsleiter 13 und dem Nullleiter 12 verursacht wird, dieser Unfall dennoch von der Warnanlage durch Warnsignalgabe angezeigt wird. Denn bei einem solchen Unfall brennt in dem vorhergehenden Aggregat lediglich die Sicherung 15 (siehe Fig. 2) im Stromversorgungsleiter 13 durch, jedoch bleibt das vorhergehende Aggregat voll funktionsfähig und reagiert auf das Ausbleiben des Lichtstrahles von dem umgefahrenen Aggregat mit einer Einschaltung der Warnanlage.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausbildung ist der, dass die bei einem Unfall aufleuchtende Kette von Warnsignallampen noch vor dem Unfallort (nämlich am Beginn des Streckenabschnittes, in dem der Unfall stattgefunden hat) aufhört, so dass der Fahrer eines sich dem Unfallort nähernden Fahrzeuges einen Anhaltspunkt dafür hat, wo er den Bremsvorgang beendet haben muss.
Nachteilig ist bei dieser Ausbildung aber, dass diese Regel einer bis zum Ende der Warnsignallampenkette unbehinderten Fahrmöglichkeit auf der Fahrbahn bei einem Unfall im Grenzbereich zweier aufeinanderfolgender Streckenabschnitte oder bei einem sich über mehr als einen Streckenabschnitt erstreckenden Unfall und insbesondere auch bei einem Stau von Fahrzeugen vor einem Unfallort nicht mehr gilt, so dass sich ein Fahrer eines sich dem Unfallort nähernden
Fahrzeuges eben doch nicht darauf verlassen kann, dass er seinen Bremsvorgang erst am Ende der Warnsignallampenkette beendet haben muss.
Nachteilig bei dieser Ausbildung im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung ist, dass der Unfallort nur von einer Warnsignallampe (nämlich der Warnsignallampe am Beginn des Streckenabschnittes, an dem der Unfall stattgefunden hat) beleuchtet wird, während der Unfallort bei der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung von zwei Warnsignallampen (nämlich den Warnsignallampen am Anfang und am Ende des Streckenabschnittes, wo der Unfall stattgefunden hat) beleuchtet wird. Es verbleibt somit für die Ausbildung mit Lichtstrahlquelle am Ende und Lichtstrahlempfänger am Anfang jedes Streckenabschnittes nur ein Vorteil in dem oben erwähnten speziellen Kollisionsfall.
Dieser Vorteil lässt sich aber auch bei einer Ausbildung wie in Fig. 1 mit Lichtstrahlquelle am Anfang und Lichtstrahlempfänger am Ende jedes Streckenabschnittes erzielen, wenn das Relais 9, 10 den Signalleiter 11 an den Stromversorgungsleiter 13 nicht wie in Fig. 2 im Arbeitszustand sondern vielmehr im Ruhezustand anschliesst und die Messvorrichtung 7 (z.B. durch eine invertierende Stufe zwischen dem Transistor T4 und der Relaiswicklung 9) so ausgebildet ist, dass sie dem Relais 9, 10 bei nichtunterbrochenem Lichtstrahl 8 Arbeitsstrom zuführt und bei Unterbrechung des Lichtstrahles 8 nach der Ansprechdauer diesen Arbeitsstrom unterbricht.
Bei einer solchen Ausbildung der Messvorrichtung 7 und des Relais 9, 10 kann man dann einfach dadurch, dass man die Sicherung 15 in Fig. 2 in den zwischen dem Umschaltkontakt 10 und dem Anschlusspunkt der Zuleitung 20 liegenden Abschnitt des Stromversorgungsleiters 13 legt, erreichen, dass im Falle eines durch die oben erwähnte Kollision eines Fahrzeuges mit einem Aggregat verursachten Kurzschlusses zwischen dem Stromversorgungsleiter 13 und dem Nullleiter 12 die Sicherung 15 des vorhergehenden Aggregates durchbrennt und damit die Stromzuführung zu der Zuleitung 20 unterbrochen wird und dadurch wiederum das Relais 9, 10 in seinen Ruhezustand zurückfällt, bei dem es die Warnsignallampen 14 einschaltet.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und ebenso auch die oben erwähnte abgeänderte Ausbildungsform dieses Ausführungsbeispiels sind, wie schon erwähnt, für Fahrbahnen mit Verkehr in nur einer Richtung, insbesondere für Autofahrbahnen vorgesehen. Dort ist es vorteilhaft, bei einem Unfall nur eine sich vom Unfallort entgegen der Fahrrichtung erstreckende Kette von Warnsignallampen einzuschalten, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 der Fall ist. Bei Strassen mit Gegenverkehr muss aber natürlich in beiden Richtungen vom Unfallort aus je eine Kette von Warnsignallampen eingeschaltet werden.
Das lässt sich bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Warnanlage einfach dadurch erreichen, dass anstelle des Umschaltkontaktes 10 ein Arbeitskontakt angeordnet wird, der bei Betätigung des Relais 9, 10 den (in diesem Fall durchgehend verlaufenden) Signalleiter 11 mit der Stromversorgungsleitung 13 verbindet.
Anstelle der Warnsignallampen 14 oder besser noch zusätzlich zu diesen können auch Warnsignalhörner vorgesehen werden. Die Warnsignalhörner haben bei Tageslicht einen besseren Warneffekt als Warnsignallampen, und zwar auch dann, wenn man die Warnsignallampen zur Verbesserung ihres Warneffektes blinken lässt. Bei Nacht hingegen ist der Warneffekt von Warnsignallampen, insbesondere von blinkenden Warnsignallampen, wesentlich besser. Als Kompromiss zur Erzielung eines möglichst guten Warneffektes bei Tag und Nacht könnte man zur Vermeidung eines übermässigen technischen Aufwandes z. B. parallel zu jeder fünften oder zehnten Warnsignallampe ein Warnsignalhorn schalten.
Die Steuermittel zur automatischen Betätigung der Warnanlage können weiter zusätzlich mit einem Schalter zur Betätigung der Warnanlage von Hand versehen werden. Eine solche Schaltmöglichkeit wäre z.B. für die Polizei von Vorteil, wenn der Unfallort abgeräumt wird, die Strecke aber noch nicht freigegeben werden soll. Bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2 könnte eine solche Schaltmöglichkeit von Hand beispielsweise durch einen einpoligen Schalter geschaffen werden, der Kollektor und Emitter des Transistors T4 miteinander verbindet. Auf die Möglichkeit einer zusätzlichen Kopplung der vorliegenden Warnanlage mit den längs der Autobahn angeordneten Notrufanlagen war oben schon hingewiesen worden.
Die Steuermittel zur automatischen Betätigung der Warnanlage können natürlich auch anders als bei dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden. So wäre es z. B. auch möglich, an beiden Fahrbahnrändern je eine stoss-, druck- oder berührungsempfindliche Leitung, z. B. einen mit Flüssigkeit gefüllten Schlauch, zu verlegen und in bestimmten, den Streckenabschnitten bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechenden Abständen Fühlorgane, beispielsweise bei mit Flüssigkeit gefüllten Schlauchleitungen Druckdosen, anzuordnen, von denen dann die Warnsignalorgane eingeschaltet würden.
Die genannte Möglichkeit setzt aber einen Stoss, Druck oder eine Berührung der besagten, beiderseits der Fahrbahn angeordneten Leitungen bei einem Unfall voraus, und das kann bei einem Unfall unter Umständen erst dann der Fall sein, wenn bereits mehrere Fahrzeuge aufeinander aufgefahren sind.
Zur technischen Ausführung der vorliegenden Warnanlage ist folgendes zu bemerken: Die Streckenabschnitte 1 bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3 sollten zweckmässig eine Länge von höchstens 25 m haben. Das ist deswegen wünschenswert, weil andernfalls eine schnelle Warnung nachfolgender Fahrzeuge bei einem Unfall nicht mehr ohne weiteres möglich ist. Denn ein Fahrzeug unterbricht den Lichtstrahl eines Streckenabschnittes über eine der Summe aus der Länge entsprechende Fahrstrecke. Diese Fahrstrecke würde beispielsweise bei einer Länge eines Streckenabschnittes von 50 m und einem Lastzug mit der maximal zulässigen Länge von 22 m insgesamt 72 m betragen und würde von dem Lastzug bei einer Geschwindigkeit von 60 km/Std in einer Zeit von ca.
4,3 sec durchfahren. Da man auf Autobahnen nur Geschwindigkeiten unter 60 km/Std als abnormal ansehen kann (Lastzüge fahren auf Autobahnen ohne wesentliche Steigung der Fahrbahn in der Regel mit Geschwindigkeiten zwischen 80 und
100 km/Std) und die Warnanlage beim normalen Durchfahren eines Lastzuges natürlich nicht ansprechen darf, müsste dementsprechend die Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 bei einer Länge eines Streckenabschnittes von 50 m mindestens ca. 5 sec betragen. Bei einem Unfall würde daher die Warnanlage erst 5 sec nach dem Unfallzeitpunkt eingeschaltet werden.
Innerhalb von 5 sec legt aber ein sich mit einer Geschwindigkeit von z.B. 150 km/Std bewegendes Fahrzeug eine Fahrstrecke von ca 210 m zurück, und da es ausserdem bei seiner Geschwindigkeit eine Bremsstrecke von ca 100 m benötigt, könnte also ein solches Fahrzeug nur dann rechtzeitig gewarnt werden, wenn es zum Umfallzeitpunkt noch mehr als 310 m vom Unfallort entfernt ist. Um den Bereich, innerhalb dessen die Fahrer nachfolgender Fahrzeuge unmittelbar nach einem Unfall nicht mehr rechtzeitig gewarnt werden können, möglichst klein zu halten, ist es daher, wie schon erwähnt, wünschenswert, die Länge eines Streckenabschnittes nicht grösser als 25 m zu machen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde die Länge eines Streckenabschnittes zu 20 m und die Ansprechdauer der Messvorrichtung (in Fahrbahnbereichen ohne Steigung oder Gefälle) zu 2,5 sec gewählt.
Bei einer solchen Bemessung spricht die Warnanlage auf Lastzüge mit der maximal zulässigen Länge und einer Geschwindigkeit über 60 km/Std nicht mehr an und ermöglicht eine rechtzeitige Warnung aller Fahrer, die zum Unfallzeitpunkt noch mehr als 180 m vom Unfallort entfernt sind und Geschwindigkeiten bis zu 150 km/Std fahren und demgemäss eine Bremsstrecke von höchstens 100 m benötigen (bei Fahrzeugen mit höheren Geschwindigkeiten als 150 km/Std ist der Abstand entsprechend grösser und setzt sich aus dem Bremsweg bei der gefahrenen Geschwindigkeit und der innerhalb von 2,5 sec durchfahrenen ungebremsten Fahrstrecke zusammen).
Die gewählte Bemessung stellt einen guten Kompromiss zwischen dem besagten Abstand, in dem Fahrer nachfolgender Fahrzeuge noch rechtzeitig gewarnt werden können, und den Kosten der Warnanlage dar, die ja umso höher sind, je kürzer die einzelnen Streckenabschnitte sind. Der bei einer vorausgesetzten Geschwindigkeit von 150 km/Std des herannahenden Fahrzeuges geringstmögliche Abstand bei einer Streckenabschnittslänge Null (einfache Lichtschranke über der Fahrbahn) ist wegen der Bremsstrecke von 100 m etwa 140 m und liegt damit nur um ca 20% niedriger als bei der gewählten Bemessung. Zur Ansprechdauer der Messvorrichtung 7 wäre noch zu sagen, dass diese im Bereich starker Steigungen der Fahrbahn, wo insbesondere Lastzüge nur sehr geringe Geschwindigkeiten fahren, entsprechend grösser einzustellen ist, z.
B. auf 7,5 sec, wenn die Geschwindigkeit der Lastzüge in diesem Bereich bis auf nicht weniger als 20 km/Std absinken kann. Die Einstellung erfolgt mittels des Potentiometers 29 in der Messvorrichtung 7.
Aufgrund der obengenannten Bemessung ist der Abstand aufeinanderfolgender Aggregate 4, 6, 7, 9, 10, 14, und damit auch der Warnsignallampen 14, längs der Fahrbahn gleich 20 m. Die einzelnen Reflektoren 5 sind im Abstand von 4 m voneinander bzw. von den Aggregaten angeordnet, wobei die Anordnung auf den beiden Seiten der Fahrbahn um 2 m gegeneinander versetzt ist. Die Höhe des Lichtstrahles 8 über der Fahrbahn beträgt überall 80 cm. Die Aggregate 4, 6, 7, 9, 10, 14 sowie die Reflektoren 5 sind in entsprechender Höhe angeordnet.
Zur Vermeidung eines Ansprechens der Lichtstrahlempfänger 6 auf Fahrzeugbeleuchtungs- oder -signalanlagen eines verunfallten Fahrzeuges ist vor dem Lichtstrahl- empfänger 6 ein Lichtfilter angeordnet, das nur in dem engbe grenzten Wellenlängenbereich, in dem die Strahlung der Lichtstrahlquelle 4 liegt, Strahlung durchlässt. Der Querschnitt des Signalleiters 11 ist so bemessen, dass die Leuchtstärke der Warnsignallampen auf einer Strecke von 1,5 km vor dem Einschaltort stetig bis auf praktisch Null absinkt. Die Warnstrecke selbst beträgt 1 km, und im Bereich dieser Warnstrecke sind die Warnsignallampen 14 gut sichtbar, während die Leuchtstärke der Warnsignallampen auf den restlichen 500m dann soweit abnimmt, dass die nicht mehr ohne weiteres bemerkt werden.
Die Länge der Warnstrecke von 1km ist einerseits aufgrund der eingangs erwähnten grossenReaktionszeit vonFahrern auf der Autobahn und andererseits auch deswegen erforderlich, weil Fahrer, die beim Einschalten derWarnanlage gerade einen Überholvorgang ausführen, dieWarnsignallampen erst nach dem überholen bemerken. Unter Umständen kann es aus diesen Gründen sogar erforderlich sein, die Warnstrecke noch grösser, z. B. 1,5 oder 2 km, zu wählen. Die Leiterquerschnitte des Stromversorgungsleiters 13 und des Nullleiters 12 sind in der Regel zwischen 100 und 400 mal so gross wie der Querschnitt des Signalleiters. Für je eine Streckenlänge von 10 bis 40 km ist ein Generator vorgesehen, von dem die Stromversorgungsleitung 13/12 gespeist wird.
Anstelle eines Signalleiters 11 von relativ geringem Querschnitt kann aber auch ein Signalleiter 11 mit gleichgrossem Leiterquerschnitt wie dem des Stromversorgungsleiters 13 und des Nullleiters 12 verwendet werden.
In diesem Fall ist in jedem Aggregat 4, 6, 7, 9, 10, 14 in den Signalleiter 11, z.B. am Umschaltkontakt 10, noch ein Widerstand einzuschalten, dessen Grösse dem ohmschen Widerstand des genannten Signalleiters mit relativ geringem Querschnitt über einem Streckenabschnitt 1 entspricht.
Der Aufbau der vorliegenden Warnsignalanlage längs einer Fahrbahn kann mit einem relativ geringen Arbeitsaufwand und ohne jegliche Umbauten vorgenommen werden. Es ist nur auf beiden Seiten der Fahrbahn im Abstand von je 4 m ein stabil stehender Pfosten zu errichten. An den Pfosten können dann die Aggregate 4, 6, 7, 9, 10, 14 und die Reflektoren 5 angebracht werden.
Die Ausrichtung der Aggregate und Reflektoren kann auf einfache Weise dadurch vorgenommen werden, dass man an den Rohren 17 der Reflektoren 5 bzw. an den Rohren 24 der Aggregate vorn eine lotrecht zur Rohrachse stehende Platte befestigt, die an ihrer Rückseite einen Zapfen zum Einstecken in die Rohre 17 bzw. 24 aufweist und auf ihrer Vorderseite am Durchstosspunkt der Rohrachse mit einer Markierung versehen ist und im übrigen auf ihrer Vorderseite mit einem Material belegt ist, das den von der Lichtstrahlquelle 4 ausgesandten unsichtbaren Lichtstrahl 8 sichtbar macht. Die Ausrichtung erfolgt dann einfach dadurch, dass das Aggregat bzw. der Reflektor so eingestellt wird, dass der von dem Lichtstrahl 8 auf der Platte erzeugte Lichtpunkt mit der Markierung in Übereinstimmung gebracht wird und das Aggregat bzw. der Reflektor dann in dieser Stellung befestigt wird.
Mit der Ausrichtung des Lichtstrahlempfängers 6 am Ende eines Streckenabschnittes 1 wird dabei auch gleich die Lichtstrahlquelle 4 am Anfang des nächsten Streckenabschnittes 1 mit ausgerichtet, so dass die gesamten Ausrichtungsarbeiten von nicht besonders qualifizierten Arbeitskräften durchgeführt werden können. Die den Signalleiter 11, den Nullleiter 12 und den Stromversorgungsleiter 13 umfassende Leitung kann in Abschnitte von der Länge eines Streckenabschnittes 1 aufgeteilt und wie eine Freileitung direkt zwischen aufeinanderfolgende Aggregate geschaltet werden. Die freigeführten Leitungsabschnitte könnten auf der Strecke zwischen zwei Aggregaten an den für die Reflektoren vorgesehenen Pfosten befestigt werden. Natürlich müssten diese Leitungsabschnitte mit einer wetterfesten Isolation versehen sein.
Eine solche Freileitung würde erstens gegenüber einer im Erdboden verlegten Leitung beträchtliche Kostenersparnisse mit sich bringen und ausserdem als eine Schranke wirken, die von Fahrzeugen, die von der Fahrbahn abkommen, auf jeden Fall durchbrochen wird, wodurch entweder durch Kurzschluss bei Zerreissen der Leitung oder aber durch Lageveränderung der Pfosten, an denen die Leitung befestigt ist (und dadurch verursachte Unterbrechung des Lichtstrahles 8) die Warnanla- ge eingeschaltet wird.
Zu bemerken ist hierbei aber, dass bei im Erdboden verlegter Leitung das Abkommen eines Fahrzeuges von der Fahrbahn in der Regel auch eine Einschaltung der Warnanlage zur Folge hätte, weil ein solches Fahrzeug mit ziemlicher Sicherheit mit einem oder mehreren der Pfosten, an denen die Reflektoren und die Aggregate befestigt sind, kollidieren würde und dadurch der Lichtstrahl 8 in dem betreffenden Streckenabschnitt oder Streckenabschnitten unterbrochen würde.
Zur Wirkungsweise der vorliegenden Warnanlage ist noch folgendes zu sagen: Wenn ein Fahrzeug verunfallt und, wie das in Fig. 1 schematisch angedeutete Fahrzeug 31 auf einem Streckenabschnitt liegenbleibt, dann wird der Lichtstrahl 8 dieses Streckenabschnittes dauernd unterbrochen und die dem Streckenabschnitt zurgeordnete Steuereinrichtung schaltet spätestens nach der oben erläuterten Ansprechdauer die Warnsignallampen ein. Die vorliegende Warnanlage erfüllt aber nicht nur diese Funktion einer Unfallanzeige, sondern sie macht ganz allgemein auf eine Reihe von Gefahren, die regelmässig Ursache von Autobahnunfällen sind, aufmerksam.
So werden die Warnsignallampen beispielsweise auch dann eingeschaltet, wenn der Lichtstrahl 8 durch Nebelbildung, beispielsweise bei einer örtlichen Nebelbank, oder durch sehr starken Regen, z. B. einen örtlichen Platzregen, oder durch starkes Schneetreiben unterbrochen wird. In allen diesen Fällen, wo also eine weitgehende Sichtbehinderung auftritt, schaltet die Warnanlage automatisch ein, und zwar jeweils an den Stellen, wo eine solche örtliche Sichtbehinderung auftritt, so dass die Fahrer also durch die Warnsignallampen jeweils in genügendem Abstand vorher auf solche starke örtliche Sichtbehinderungen aufmerksam gemacht werden. Die Warnanlage wird ferner auch bei Kolonnenbildung auf der Autobahn und geringer Geschwindigkeit der sich in der Kolonne bewegenden Fahrzeuge und natürlich auch bei stehenden Kolonnen eingeschaltet.
Dies ist zweifellos ein nicht zu unterschätzender Vorteil der Warnanlage, denn für ein Fahrzeug, das sich mit hoher Geschwindigkeit auf einem freien Abschnitt der Autobahn bewegt, stellt eine Kolonne von sich langsam bewegenden Fahrzeugen die gleiche Gefahr wie ein auf der Autobahn festliegendes verunfalltes Fahrzeug dar, weil die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem mit hoher Geschwindigkeit herannahenden Fahrzeug und den sich mit der geringen Geschwindigkeit der Kolonne bewegenden letzten Fahrzeugen der Kolonne noch sehr gross ist und die sich in der Kolonne langsam bewegenden Fahrzeuge in der Regel kein Bremslicht eingeschaltet haben, so dass die Gefahr eines zu späten Erkennens der geringen Geschwindigkeit des letzten Fahrzeuges der Kolonne durch den Fahrer des schnell herannahenden Fahrzeuges relativ gross ist.
Auch einzelne Fahrzeuge, die sich mit abnormal geringen Geschwindigkeiten (Lastzug unter 60 km/Std, Personenwagen unter 40 km/Std) bewegen und insofern eine ähnliche Gefahrenquelle wie das letzte Fahrzeug einer sich langsam bewegenden Kolonne bilden, werden von der Warnanlage angezeigt, wobei aber die Warnstrecke mit diesen abnormal langsam fahrenden Fahrzeugen mitläuft und die Warnsignallampen jeweils nur kurz aufleuchten,weil jeder Streckenabschnitt nur eine im Vergleich zur Durchfahrtzeit des langsamen Fahrzeuges relativ kurze Zeit eingeschaltet wird und die Einschaltungen mit dem langsamen Fahrzeug mitlaufen.
In gewisser Hinsicht nachteilig ist bei der vorliegenden Warnanlage lediglich, dass sie auch Kolonnen von sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Fahrzeugen anzeigt, wenn praktisch alle Fahrzeuge der Kolonne in einem wesentlich unter dem mindestens erforderlichen Sicherheitsabstand liegenden Abstand voneinander fahren. In diesem Falle, wenn also bereits ein Fahrzeug in einen Streckenabschnitt einfährt, bevor das vorausfahrende Fahrzeug diesen Streckenabschnitt verlassen hat, und dieser Vorgang sich in unmittelbarer Aufeinanderfolge mehrmals wiederholt, so dass der Lichtstrahl dieses Streckenabschnittes über mehr als 2,5 sec unterbrochen wird, wird die Warnanlage eingeschaltet.
Es müssten aber dann mindestens 5 bis 10 Personenwagen jeweils in einem Abstand von weniger als 20 m hintereinander mit hohen Geschwindigkeiten fahren, und diese Fahrzeuge würden natürlich auch eine gewisse Gefahr bedeuten, da die geringfügigste Fehlreaktion eines Fahrers dieser Fahrzeuge wegen der zu geringen Abstände sofort zu einer Karambolage der jeweils nachfolgenden Fahrzeuge führen würde. Im übrigen schaltet die Warnanlage nach dem Vorbeifahren eines solchen Fahrzeugpulks, d. h. sobald der Streckenabschnitt wieder, wenn auch nur kurzzeitig, frei wird, sofort wieder ab, so dass dieser relativ geringfügige Nachteil im Vergleich zu den oben erwähnten beträchtlichen Vorteilen der vorliegenden Anlage ohne weiteres in Kauf genommen werden kann.
Weitere Ausbildungsmöglichkeiten der vorliegenden Warnanlage wären eine automatische Anzeige eines länger dauernden Einschaltens der Warnanlage an der nächsten, vor dem Einschaltort liegenden Ausfahrtsstelle aus der Autobahn, wodurch eine Bildung längerer Kolonnen vor einem Unfallort vermieden werden könnte, und eine automatische Anzeige eines solchen längeren Einschaltens der Warnanlage in einer Unfallstation, so dass sofort Ambulanzwagen in Bewegung gesetzt werden könnten Beides liesse sich durch Messung des Stromverbrauchs auf der Stromversorgungsleitung feststellen, wobei dann entsprechende Relaisvorrichtungen die Anzeige auslösen könnten.