DE19608616A1 - Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen - Google Patents

Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen

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Description

Bei herkömmlich manuellen Bremssystemen im KFZ muß der Fahrer um in Notsituationen eine Bremsung (Vollbremsung) einzuleiten, das Gaspedal zurücknehmen, mit dem "Gasfuß" vom Gaspedal zum Bremspedal Überwechseln und dann den vollen Bremsdruck, der für eine Bremsung (Vollbremsung) erforderlich ist, aufbauen.
Laut "Dubbel": (Taschenbuch für den Maschinenbau) vergeht zwischen dem Erkennen eines Hindernisses und dem Umsetzen des Fußes auf das Bremspedal die Reaktionszeit tr (0,5-1,2 s) und zum Aufbau maximaler Verzögerung wird als Schwellzeit (ca. 0,2 s) angenommen.
Gerade bei geringen Geschwindigkeiten < 50 km/h hat der zurückgelegte Weg (in der Reaktionszeit) einen großen Anteil am Anhalteweg, so daß man sagen kann, je niedriger die Reaktionszeit, umso niedriger das Risiko eines Unfalls, bzw. umso niedriger die Unfallschwere.
Der Erfindergedanke ist, die aktive Sicherheit zu erhöhen, indem der Reaktionsweg und damit der Anhalteweg verkürzt wird. Dies soll dadurch geschehen, daß Gas- und Bremspedal mit elektronischen Sensoren ausgestattet werden. Die Sensoren erfassen die Geschwindigkeit bzw. die Beschleunigung und Stellung von Gas- und Bremspedal. Ähnlich wie beim ABS, wo Sensoren Radgeschwindigkeiten erfassen und gegebenenfalls das ABS ein Blockieren der Räder verhindert.
In der Mechanik der Pedale können die Sensoren durch Weg bzw. Winkelmessung Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung und Stellung von Gas- und Bremspedal erfassen, und die Daten an ein Steuergerät weitergeben. Wenn der Fahrer eine gefährliche Situation erkannt hat und daraufhin eine Bremsung (Vollbremsung) einleiten möchte, wird er erfahrungsgemäß den Gasfuß wesentlich schneller vom Gaspedal nehmen, als beim "normalen" Gas wegnehmen, wie z. B. beim "Kuppeln" oder beim "Stop and Go". Diese Tatsache soll nach Erfindergedanke genutzt werden, indem die Daten der Pedalbewegungen vom Steuergerät (Computer) mit den gespeicherten Daten über Bremsungen (Vollbremsungen) verglichen werden. Liegt laut Datenbefund keine Bremsung (Vollbremsung) vor, so steuert der Fahrer alle folgenden Fahrzeugbewegungen herkömmlich manuell. Liegt laut Datenbefund dagegen aber eine Bremsung (Vollbremsung) vor, so gibt das Steuergerät ein Signal zur Bremsung (Vollbremsung) an ein Fremdbremskraftsystem und die Bremsung (Vollbremsung) wird automatisch eingeleitet.
Das Fremdbremskraftsystem ist notwendig, da der Fahrer das Bremspedal noch nicht erreicht hat und daher noch nicht aus Eigenkraft bremsen kann.
Das Fremdbremskraftsystem (autom. Bremssystem, Bremskraftverstärker, Druckluftbremsablage etc.) ist Stand der Technik.
Durch folgendes wird die Zeit zur Bremseinleitung auf ein Minimum reduziert.
  • 1. Der Fahrer macht bei einer Bremsung (Vollbremsung) die gleichen ihm bekannten Abläufe, ohne etwas anderes ungewohntes ausüben zu müssen. Ein zusätzlicher Schalter o. ä. muß nicht erst gesucht werden.
  • 2. Nur wenige mm Pedalbewegung reichen zur Datenauswertung.
  • 3. Die Zeit zum Umsetzen des Fußes auf das Bremspedal entfällt.
  • 4. Die Zeit zum Aufbau des vollen notwendigen Bremsdruckes zur maximalen Verzögerung wird reduziert, da ein Sensor gesteuertes Fremdbremskraftsystem wesentlich schneller sein kann, als man es mit dem herkömmlichen Bremsfuß schaffen könnte.
Das Steuergerät soll logisch arbeiten. So soll nur die Zeit zur Bremseinleitung reduziert werden. Wenn der Fahrer den Bremsdruck mit dem Bremspedal reduziert, bricht das Fremdbremskraftsystem die Bremsung (Vollbremsung) augenblicklich ab und der Fahrer übernimmt die weitere Verzögerung.
Hat das Steuergerät das Signal zum Bremsen gegeben, aber der Fahrer verbleibt mit dem Fuß auf dem Gaspedal oder gibt wieder Gas, so erfolgt ebenfalls ein Bremsabbruchsignal.
Weiter soll ein Bremsabbruchsignal erfolgen, wenn nach "angemessener" Zeit vom Fahrer mit dem Bremspedal keine Bestätigung zur Bremsung erfolgt, oder die Daten vom Bremspedal erkennen lassen, daß der Fahrer keine Bremsung (Vollbremsung) erwünscht.
Um Fehler bei der Datenerfassung durch die Sensoren zu vermeiden, erscheint es sinnvoll, pro Pedal mit mehreren Sensoren zu messen. Wenn die Auswertung dann keine übereinstimmenden Werte vorweisen, kann das System automatisch abgestellt werden. Dem Fahrer wird dieses durch ein Warnzeichen signalisiert.
Genauso kann der jeweilige Fahrer selbst bestimmen, ob er das System einschaltet und nutzen möchte.
Die folgenden Tabellen zeigen, welche Restgeschwindigkeit dem KFZ A (altes Bremssystem) an dem Punkt verbleibt, wo KFZ B (neues Bremssystem) bereits steht.
Beispiel
Beide Fahrzeuge bremsen aus einer Anfangsgeschwindigkeit von Vo = 100 km/h (27,8 m/s) und einer Bremsverzögerung von a′ = 10 m/s². Bei Tabelle 1 gehen wir von einer Reaktionszeitersparnis tr = 0,5 sec. aus. Das entspricht einer Anhaltewegverkürzung für KFZ B von
27,8 m/s * 0,5 s = 13,9 m.
KFZ A verbleibt dann noch eine Restgeschwindigkeit von
Vrest = (2 * 10 m/s² * 13,9 m) ∧ 1/2 = 16,67 m/s = 60,0 km/h
wo KFZ B bereits steht.
Tabelle 1
Reaktionszeitersparnis tr[s] = 0,5
Tabelle 2
Reaktionszeitersparnis tr[s] = 0,2

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät die mit Sensoren bestückten Gas und Bremspedal erfaßten Daten der Pedalbewegungen mit den gespeicherten Daten über Bremsungen (Vollbremsungen) vergleicht und gegebenenfalls ein Signal an ein Fremdbremskraftsystem zur Bremsung (Vollbremsung) gibt.
2. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Abbremsung variabel ist , je nach Geschwindigkeit des Gaspedals.
3. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsung abgebrochen wird, wenn nach angemessener Zeit keine Bestätigung vom Bremspedal kommt. Oder die Daten vom Gaspedal dieses erkennen lassen.
4. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Verzögerung nach Datenvergleich des Bremspedals korrigiert werden kann.
5. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Gaspedal nicht getreten ist, die Daten vom Bremspedal entscheidend sind, und ggf. die Zeit zum Aufbau des notwendigen Bremsdruckes reduziert wird.
6. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ab Werk gespeicherten Daten über Bremsungen vom Fahrer auf seine Fahrweise einstellbar und fahrerspezifische Eigenschaften bzw. Verhaltensmuster auch automatisch anpassungsfähig sind.
7. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fahrer bei nichtübereinstimmenden Bremsdatenvergleich ein Warnzeichen gegeben wird.
8. Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen, nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrer die Wahl, hat ob er das System einschaltet und nutzen möchte.
DE1996108616 1996-03-06 1996-03-06 Vorrichtung zur Reduzierung des Anhalteweges von Kraftfahrzeugen, durch Reduzierung der Reaktionszeit des Fahrers bei Notbremsungen Expired - Fee Related DE19608616C2 (de)

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