DE3732782A1

DE3732782A1 - Warning device for motor vehicles

Info

Publication number: DE3732782A1
Application number: DE19873732782
Authority: DE
Inventors: Oswald Stoermer
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: STOERMER, OSWALD, 8201 TUNTENHAUSEN, DE
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1989-04-20
Also published as: DE3732782C2

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a warning device for motor vehicles according to the Preamble of claim 1.

Eine Warnvorrichtung solcher Art ist für Schienenfahrzeuge seit kurzem als sogenannte "Totmann-Einrichtung" bekannt. Aus der deutschen Patent schrift 8 35 749 ist eine solche Einrichtung auch für nicht schienenge bundene Kraftfahrzeuge bekannt.A warning device of this type has recently become available for rail vehicles known as the so-called "dead man's facility". From the German patent Scripture 8 35 749 is such a facility even for non-rail bound motor vehicles known.

Die deutsche Patentschrift 6 89 499 und das Zusatzpatent 6 96 965 be schreiben eine Warnvorrichtung mit dem Lenkhandrad zugeordnetem Auslöser für eine Verzögerungseinrichtung, die ein Warnsignal nach einer bestimm ten Zeit abgibt. Die Zeit ist einstellbar, auch geschwindigkeitsabhän gig. Die Vorrichtung soll entweder mit einem Uhrwerk - von einem Mitneh mer aufgezogen - mit einer kleinen Kolben-Luftpumpe oder mit Kontakten eines elektrischen Verzögerungsrelais arbeiten.The German patent 6 89 499 and the additional patent 6 96 965 be write a warning device with the steering wheel associated trigger for a delay device that emits a warning signal after a certain time. The time is adjustable, also depending on the speed. The device should either work with a clockwork - wound up by a driver - with a small piston air pump or with contacts of an electrical delay relay.

Eine auf Lenkbewegungen ansprechende Vorrichtung - mittels Mitnehmer für ein Uhrwerk, Stößel eines Kolbens oder Stift eines Kontaktes - kann nur mittelbar und relativ träge arbeiten. Abnützungs- u.ä. Erscheinungen in folge äußerer Einflüsse und Fehlalarme können bei fortschreitender Le bensdauer nicht ausgeschlossen werden. Für den Stillstand des Fahrzeuges müssen zur Alarmvermeidung besondere Maßnahmen getroffen werden.A device responsive to steering movements - by means of a driver for a clockwork, plunger of a piston or pin of a contact - can only work indirectly and relatively slowly. Wear and the like Appearances as a result of external influences and false alarms cannot be ruled out as the service life progresses. Special measures must be taken to avoid the alarm when the vehicle is at a standstill.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Warnvorrichtung zu schaffen, die eine hohe Ansprechempfindlichkeit einerseits, mit einer geringen Fehlermög lichkeit für Alarm andererseits verbindet und so die Fahrsicherheit ent scheidend erhöht.The object of the invention is to provide a warning device that a high sensitivity on the one hand, with a low error possibility On the other hand, the possibility of an alarm connects and thus improves driving safety increased significantly.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Mitteln, die im Patentanspruch 1 angegeben sind.This object is achieved according to the invention with the means that Claim 1 are specified.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß beim Fahren eines Kraftfahrzeuges auf Straßen, Wegen usw., selbst bei Geradeausfahrt auf Autobahnen laufend, wenn auch sehr kleine Kräfte, durch den Fahrer am Lenker ausgeübt werden. Diese geringen Kräfte führen in der Regel nicht zu merklichen Kursänderungen des Fahrzeuges, wenn überhaupt. Doch sind solche "Korrektur"-Kräfte oder "Haltekräfte" zum Ausgleich von Fahrbahn- und Umwelteinflüssen erforderlich und es wird eine merkliche Kraft über die Lenksäule/Lenker bzw. (Servo-)Lenkhilfe und Lenkgetriebe übertragen.The invention takes advantage of the fact that when driving a Motor vehicle on roads, paths, etc., even when driving straight ahead Motorways running, albeit very small forces, by the driver on Handlebars are exercised. As a rule, these low forces do not lead noticeable changes in the course of the vehicle, if any. But are such "correction" forces or "holding forces" to compensate for road and environmental influences are required and it becomes a noticeable force above transfer the steering column / handlebar or (servo) steering aid and steering gear.

Dadurch, daß die Erfindung einen Kraftsensor für Torsionskräfte an der Säule des Steuers/Lenkers bzw. einem Glied zur (Lenk-)Kraftübertragung zwischen Lenkrad und Vorderachse verwendet, der elektrische Signale er zeugt, die verstärkt einer elektronischen Signalverarbeitungs- und Aus werteeinheit zugeführt werden, wird in vorteilhafter Weise eine hohe Sensibilität des Systems erreicht.Characterized in that the invention a force sensor for torsional forces on the Column of the control / handlebar or a link for (steering) power transmission used between the steering wheel and the front axle, he electrical signals testifies that amplifies an electronic signal processing and off value unit are supplied, is advantageously a high System sensitivity achieved.

In dem elektronischen Auswertegerät der Erfindung wird laufend über wacht, ob eine bestimmte Mindestamplitude dieser am Steuer/Lenker vom Fahrer eingeleiteten Kräfte erreicht wird. Ist diese Amplitude kleiner als für eine bestimmte Zeitdauer vorgegeben, wird ein Alarm ausgelöst. Dadurch, daß sowohl die Amplitudengrenzen für die besagten Kräfte, als auch das Zeitfenster hierfür veränderbar sind, lassen sich Fehlalarme gut vermeiden. Die Amplitudengrenzen können z.B. je nach Straßenbeschaf fenheit und Fahrer bzw. Fahrzeug/Last eingestellt werden und die Zeit fenster je nach Fahrgeschwindigkeit.In the electronic evaluation device of the invention is continuously over watches over whether a certain minimum amplitude of these at the steering wheel Driver initiated forces is reached. This amplitude is smaller as specified for a certain period of time, an alarm is triggered. The fact that both the amplitude limits for the said forces, as false alarms can also be changed for this time window avoid well. The amplitude limits can e.g. depending on road conditions and driver or vehicle / load can be set and the time window depending on driving speed.

Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patent ansprüchen zu entnehmen. Die Verwendung von Dehnungsmeßstreifen (DMS) als Sensoren ist besonders vorteilhaft, ebenso deren Aufbringung auf der Steuer-, Lenksäule bzw. dgl. Kraftübertragungsglied für Torsionskräfte. Die Auswerteeinheit enthält mit Vorteil einen Komparator und eine Tor schaltung. Im Stillstand wird der Einheit kein v-Signal zugeführt und somit ist kein Alarm möglich.Training and further developments of the invention can be found in the further patent claims. The use of strain gauges ( strain gauges ) as sensors is particularly advantageous, as is their application to the control column, steering column or the like. Power transmission element for torsional forces. The evaluation unit advantageously contains a comparator and a gate circuit. When the unit is at a standstill, no v-signal is supplied and therefore no alarm is possible.

Weitere Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen, die diese erläutern und rein schema tisch darstellen, ohne hierauf beschränkt zu sein.Further advantages of the invention are the description and drawing of a Embodiment that explain this and purely schematic display table without being limited to it.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 den Aufbau und die Zuordnung wesentlicher Elemente des Warn systems zum Fahrzeug; Figure 1 shows the structure and assignment of essential elements of the warning system to the vehicle.

Fig. 2 einen Signalverlauf der gemessenen Kräfte mit zugeordneten Zeit fenstern und einem Alarmfall; Fig. 2 is a waveform windows of the measured forces with associated time and event of an alarm;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektronischen Meß- und Auswerteeinrich tung, Alarmgeber und ggf. einem Bremseinleitungsglied. Fig. 3 is a block diagram of the electronic measuring and Auswerteinrich device, alarm and possibly a brake initiator.

Der Signalverarbeitungs- und -auswerteeinheit 3 werden außer den Meßwer ten für Torsionskräfte von einem Aufnehmer 5, wie Tachogenerator, auch Werte für die Geschwindigkeit (v) des Fahrzeuges zugeführt, verarbeitet, ausgewertet und danach ggf. von dort an einen Alarmgeber 4 weitergegeben.In addition to the measured values for torsional forces from a transducer 5 , such as the tachometer generator, the signal processing and evaluation unit 3 are also fed, processed and evaluated values for the speed ( v ) of the vehicle and then, if necessary, passed on from there to an alarm device 4 .

Die Einheit 3 enthält einen Komparator und eine Torschaltung für die Einstellung der Meßzeit bzw. der Meßfenster, bevorzugt in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit kleiner werdend.The unit 3 contains a comparator and a gate circuit for setting the measuring time or the measuring window, preferably decreasing depending on the speed.

Wie Fig. 2 zeigt, ergibt das Signal A einen Kurvenverlauf der an der Lenksäule gemessenen und registrierten Torsionskräfte (τ) über der Zeit (t) an. Die Kräfte wechseln in der Regel nach Betrag und Richtung. Grenzen für minimale Amplituden werden voreingestellt, wie eingangs er wähnt, ebenso das Zeitfenster C durch Öffnen und Schließen des Tors der Schaltung.As shown in FIG. 2, signal A gives a curve of the torsional forces ( τ ) measured and registered on the steering column over time ( t ). The forces usually change according to the amount and direction. Limits for minimum amplitudes are preset, as he initially mentioned, as is the time window C by opening and closing the gate of the circuit.

Ein Signal B wird in der Auswerteeinheit 3 elektronisch erzeugt, sobald eine eingestellte Kraft-Amplitudengrenze unterschritten wird. Das Erscheinen des Signals B öffnet das Tor für das Meßfenster (Signal C). Geschlossen wird das Tor von einem Funktionsgenerator 6, der mit dem Ge schwindigkeitsaufnehmer 5 gekoppelt wird (siehe Fig. 3).A signal B is generated electronically in the evaluation unit 3 as soon as the force-amplitude limit is undershot. The appearance of signal B opens the gate for the measuring window (signal C ). The gate is closed by a function generator 6 , which is coupled to the speed sensor 5 (see FIG. 3).

In der Einheit 3 ist ein Komparator enthalten, mit dessen Hilfe festge stellt wird, ob ein Signal B innerhalb eines Zeitfensters auf Null zu rückgeht oder nicht z.B. Nulldurchgangserfassung bzw. -zählung. Alarm kann auch bei andauernder Ünterschreitung des Grenzwertes ausgelöst wer den, letzterer muß nicht gegen Null gehen. Erfolgt der Nulldurchgang des Signals erst später als das Zeitfenster abgelaufen ist bzw. geschlossen wurde, wird mittels Signal D ein Alarm vom Geber 4 ausgelöst. Jeder Alarm muß vom Fahrer von Hand (über besondere Taste) rückgestellt wer den, sonst erfolgt der Alarm in verschiedenen stärker werdenden Stufen nacheinander bis zur Bremseinleitung (z.B. nach Einschlafen oder Aus fall) mittels Bremseinheit 7 (ABS-System). Fällt ein Fahrer auf das Steuer und bleibt z.B. auf dem Lenkrad liegen, kann das dann konstante Signal entsprechend der Kraft am Sensor 2 ebenfalls einen Alarm auslö sen. Kein Alarm erfolgt im Stillstand, da der Funktionsgenerator 6 kein geschwindigkeitsabhängiges Signal erzeugt.The unit 3 contains a comparator, with the aid of which it is determined whether a signal B returns to zero within a time window or not, for example, zero crossing detection or counting. The alarm can also be triggered if the limit value is continuously exceeded, the latter does not have to go to zero. If the signal crosses zero later than the time window has expired or has been closed, an alarm from the transmitter 4 is triggered by signal D. Each alarm must be reset by the driver by hand (using a special button), otherwise the alarm will be given in different increasing stages one after the other until brake initiation (e.g. after falling asleep or failing) using brake unit 7 (ABS system). If a driver falls on the steering wheel and remains on the steering wheel, for example, the constant signal can then also trigger an alarm according to the force at sensor 2 . No alarm is given at a standstill, since the function generator 6 does not generate a speed-dependent signal.

Die erfindungsgemäße Warnvorrichtung kann mit einer üblichen Autoelek trik und -elektronik und Bordcomputer verbunden bzw. integriert werden.The warning device according to the invention can be used with a conventional autoelek tric and electronics and on-board computer are connected or integrated.

Ein Alarm kann abgestuft z.B. erst innen, dann außen (Dauerblinklicht, Hupen), dann Gurtstrammer, Air-bag-Auslösen, progressiv gesteuertes Stotterbremsen (mit ABS) erfolgen.An alarm can be graded e.g. first inside, then outside (steady flashing light, Honking), then belt tensioner, air bag release, progressively controlled Stutter brakes (with ABS).

Claims

1. Warning device for motor vehicles to protect against failures of a person driving the motor vehicle, especially on longer journeys, with the control / handlebar associated trigger member for an alarm, characterized in that the column ( 1 ) of the control / handlebar or a link for power transmission a force sensor ( 2 ) is assigned to the front axle, and the electrical signals generated by the sensor ( 2 ) are supplied to an electronic signal processing and evaluation unit ( 3 ) and from there an alarm transmitter ( 4 ), if

a) the course of the registered forces remains within predetermined limits and
b) at the same time a predetermined period of time depending on the driving speed has expired.

2. Warning device according to claim 1, characterized in that the force sensor ( 2 ) is designed as a strain gauge and is applied to the column ( 1 ).

3. Warning device according to claim 1, characterized in that the signals generated by the force sensor ( 2 ) via an amplifier ( 8 ) are fed to a comparator.

4. Warning device according to one of the preceding claims, characterized in that from a speed sensor ( 5 ) signals are generated in a function generator and fed to the comparator.

5. Warning device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing and evaluation unit ( 3 ) contains a gate circuit for setting the measuring time / window.

6. Warning device according to one of the preceding claims, characterized in that the unit ( 3 ) contains a high-pass / low-pass filter for the opening of the gate / start of the measuring time, while the closing of the gate / end of the measuring time is determined by the speed sensor ( 5 ) .

7. Warning device according to one of the preceding claims, characterized in that the unit ( 3 ) leads a signal to the alarm transmitter ( 4 ) when there is no sufficiently large change in force within the measuring time.

8. Warning device according to one of the preceding claims, characterized in that the unit ( 3 ) leads a signal to the alarm transmitter ( 4 ) when the / the zero crossing / crossings of the force registered on the sensor ( 2 ) is / are outside the time window .

9. Warning device according to one of the preceding claims, characterized in that the warning device or the unit ( 3 ) is integrated in the on-board computer of the motor vehicle and the variable target values (such as threshold values of the force) can be keyed in at the input thereof.