DE2337010A1 - Automatisch gesteuerte sicherheitseinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Automatisch gesteuerte sicherheitseinrichtung fuer kraftfahrzeuge

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DE2337010A1 DE19732337010 DE2337010A DE2337010A1 DE 2337010 A1 DE2337010 A1 DE 2337010A1 DE 19732337010 DE19732337010 DE 19732337010 DE 2337010 A DE2337010 A DE 2337010A DE 2337010 A1 DE2337010 A1 DE 2337010A1
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Description

DIPL.-ING. PH. EYER
DIPL-ING. E.
PATENTANWÄLTE
FRANKFURT AM MAIN 2337010
Automatisch gesteuerte Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein anpassungsfähiges, automatisch arbeitendes Sicherheitssystem für Automobile und sonstige Kraftfahrzeuge.
Das erfindungsgemäße System arbeitet mit einer Gesamtheit von Meßwerten, die darauf ausgerichtet sind, durch Kollision hervorgerufenen Verkehrsunfällen vorzubeugen. Das Erfindungsziel ist demgemäß, zu verhindern, daß Menschen getötet oder verwundet werden oder in anderer Weise Schaden erleiden.
Die Erfindung gestattet die Herstellung eines automatisch gesteuerten Sicherheitssystem unter wirtschaftlichen Bedingungen und damit von sichereren Fahrzeugen, die dazu beitragen, die Zahl der Verkehrsunfälle durch Kollision auf ein Mindestmaß zu vermindern.
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Die Kraftfahrzeuge' stellen ein bedeutendes Element in der wirtschaftlichen Entwicklung eines Landes dar. Sie sind notwendig sowohl für beruflich tätige Menschen, als auch ftir die Freizeitgestaltung von Menschen, sie sind aber auch für alle diese Fahrzeugbenutzer mehr oder minder zu einer Gefahr geworden, in der Geschichte der -b'ahrzeugtechnik haben sie die größte Zahl der schweren und tatlichen Unfälle verursacht. So sind z.B. im Jahre 1970 auf den französischen Straßen 15 087 Menschen getötet und 329 659 verwundet worden. Die Unfallstatistik der Länder ist beunruhigend und hat einen ungünstigen Einfluß auf ihre wirtsehaftliche Entwicklung.
Die Menschen verlangen immer wieder nach stärkeren, schnelleren und moderneren fahrzeugen und achten nicht genug auf ihre Sicherheit. Die Konstrukteure suchen die Herstellungskosten für die Fahrzeuge zu vermindern, aber sie befassen sich nicht mir ihrer 'Sicherheit, denn Sicherheit kostet Geld. Die Verkäufer von Kraftfahrzeugen suchen das ästhetische Aussehen der Fahrzeuge, den Komfort und andere Elemente, die den Verkauf erleieh- ttrn*· .Die Menschen scheinen sich jedoch der Unfallgefahr und der gefährlichen StraBenverhältnisses bewußt zu sein und sind durch physische und geistige Ermüdung in ihren Reaktionen gekemmt. Unter diesen Umständen und im Hinblick auf die ständig stärker und schneller wer-
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denden Kraftfahrzeuge sind die Menschen nicht imstande, mit der netwendigen Schnelligkeit zu reagieren, um trotz verbesserter Bremsen, Bereifung und größerem Komfort einen Unfall mit Sicherheit zu vermeiden.
Die Anstrengungen der Regierungen, das Ansteigen der Unfälle zu bremsen, genügen längst nicht mehr. Die derzeitigen Untersuchungen über die Sicherheit von Kraftfahrzeugen sind in der Hauptsache auf die Erhöhung der mechanischen Festigkeit bei Kollisionen gerichtet. Sie betreffen auch Hilfsgeräte, die dazu dienen sollen, den Menschen bei Unfällen Schutz zu gewähren.
Es ist unerläßlich, sichere Kraftfahrzeuge herzustellen, die mit Hilfegeräten ausgerüstet sind, durch die Kollisionsunfälle vor Beginn des Eingreifens des Fahrzeug« führere verhindert werden, dessen Eingreifen sehr oft
zu spät begintt. Eine derartige Einrichtung ist Aufgabe der Erfindung.
Aufgabe der Erfindung ist somit, unter wirtschaftlichen Bedingungen sichere Kraftfahrzeuge zu bauen, die ausgerüstet sind mit einem automatisch gesteuerten Sicherheitssystem das alle Faktoren, die geeignet sind, zu einem Unfall zu führen, berücksichtigt, und es erlaubt, ihm zu begegnen.
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Die Erfindung hat infolgedessen eine Art vorbeugender Wirkung und begünstigt die Wirtschaftsentwicklung der Länder.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Sicherheitssystem, das automatisch gesteuert wird, darum von dem Jtehrer unabhängig und geeignet ist, die Kraftfahrzeuge so zu gestalten, daß sie den Menschen Sicherheit geben, unter jeder atmosphärischen Bedingung, bei jeder Straßenbeschaffenheit und dies sowohl am Tage als auch in der Nacht.
Die Erfindung betrifft, genauer gesagt, ein modulares System, das die nachfolgenden funktioneilen Bedingungen erfüllt: Fühlungnahme, Anzeige und Messung des Abstandes vom Hindernis, der Geschwindigkeit, des Gewichtes, des Reifendruckes, der Belastung, der Verengung, der Temperatur, des Nebels, des Regens, des Schnees, der Eisglätte, der Erschütterungen, der Schlingerbewegungen, der Zeit usw. Es besitzt weiterhin Übertragungsvorrichtungen für die Meßwerte, einen Regulator, Korrekturorgane im Vergaser, einen Beschleunigungshebel, eine Steuerung der Bremsen, der Bremsleuchten, der Zündeinrichtung, innere und äußere Lichtsignalvorrichtungen. Das System ist unabhängig von dem Fahrzeugführer und nimmt vermittels einer b'ühler-, Anzeige- und Meßeinheit alle erforderlichen, vor-
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stehend aufgeführten, Information auf und verarbeitet sie.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachfolgenden unter Heranziehung der Zeichnung im Einzelnen nochmals näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Funktions-Diagramm der automatischen Sicherheitseinrichtung gemäß Erfindung.
In Fig· 2 ist eine aach dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm arbeitende Sicherheitseinrichtung wiedergegeben.
Fig. 3 zeigt die Darstellung einer Wirkungszone des automatisch überwachten Systems.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt das dargestellte Fahrzeug 25 - Vergleich auch Fig. 1 - Meßfühler - und Wertanzeiger 1 bis 15 und Meßwertübertrager 1· bis 15' einen Regler 16, Korrekturorgane 17 bis 21, Signalgeber 22 und un ein Summiergerät 24·
Die Meßeinrichtung enthält einen den Abstand vom Hindernis anzeigenden Meßfühler 1, einen Gesehwindigkeitsfühler 2, einen Gewichtsfühler 3, einen Fühler 4 für den Keifendruck,
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einen Ji'tlhler 5 für Inner® Verengungen, einen Fühler 6 für die Außentemperatur, einen Feuchtigkeitsanzeiger 7, einen Nebelanzeiger 8, einen Hegenanzeiger 9, einen Schneeanzeiger 10, ein Glatteisanzeiger 11, einen Seitenwindanzeiger 12, einen Vibrationsfühler 13, einen Fühler 14 für Schlingerbewegungen und den Zeitfühler 15.
i)ie von den Meßfühlern- und anzeigern 1 bis 15 kommenden Signale werden von den Übertragern 1' bis 15f übernommen und in übliche Standartsignale umgewandelt.
Der fühler 1 zur Messung und Anzeige des Abstandes eines Hindernisses, beispielsweise der Entfernung eines Kraftfahrzeuges von einem andern, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist, iit ein Hauptfühler. Sein Wirkungsabstand ist im falle der Fig. 3 begrenzt durch die Strecke Ls und wird bestimmt durch die Kraft und die Geschwindigkeit sowie dfs Gewicht^ der Fahrzeuge·
Die anderen Meßwertfühler - und Anzeiger 2 bis 15 messen und geben kontinuierlich alle charakteristischen Werte (Störungen) an, die Kraftfahrzeuge, Straßen, die atmosphärischen Bedingungen und die Zeit betreffen und geeignet sind, einen Unfall hervorzurufen. Die Signale dieser Vorrichtungen, xdie durch die Übertragungsvorrichtungen 21 bis 15* umgewandelt werden, verändern in angemessener Weise
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das von dem Hauptfiihler 1 ausgehende umgewandelte Signal. So wird das Verhältnis zwischen dem Eintrittssignal und dem Austrittseignal geändert durch die immer vorhandenen sekundären Eintrittssignale.
Wenn der Sicherheitsabstand von Kraftwagen unter sich oder von anderen Hindernissen, größer als der Wert des in Fig. nit Le bezeichneten Sicherheitsabstandes ist, erfolgt kein von dem Fühler 1 kommendes Hauptsignal und es besteht infolgedessen von dieser Seite keine Gefahr für den Wagen. Wenn auch von den anderen MeßwertfUhlern bzw. -anzeigern keine Signale gegeben werden, liegt die Steuerung der Kraftfahrzeuge ausschließlich in der Hand des Fahrzeugführers.
Erfindungsgemäß werden die Kraftfahrzeuge ständig überwacht und ihre Geschwindigkeit wird automatisch den Unfallgefahren angepaßt; ihre Geschwindigkeit stellt sich unabhängig von dem Fahrer von selbst auf Werte ein, die den Sicherheitsbedingungen entsprechen.
Der Geschwindigkeitsfühler 2 mißt kontinuierlich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und wandelt das Ausgangssignal des Reglers 16 nach den atmospärischen Bedingungen und der Straßenbeschaffenheit um. Er kann verbunden sein
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mit normenüblichen Gesehwindigkeitsanzeigern.
Der Fühler 3 mißt das Gewicht der Kraftfahrzeuge und gibt ein konstantes Signal im Verhältnis zum Fahrzeugtyp·
Der Druck der Helfen 32 wird kontinuierlich kontrolliert durch die Fühler 4. -Die Änderung des Druckes und insbesondere die Differenz der Form ergeben ein Signal, das den Wert des Hauptsignales des Reglers 16 korrigiert.
Die Verengungsmesser 5 sind unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit auf bestimmten wesentlichen Teilen des Kraftfahrzeuges angebracht. Das Auftreten ihrer kritischen Werte hat ein zusätzliches Signal zur Folge, durch das das Hauptsignal umgewandelt wird.
in gleicher Weise wirken der Anzeiger für die Außentemperatur (6), für Feuchtigkeit (7), Nebel (8), Regen (9), Schnee (10), Glatteis (11) durch Einwirken auf den Wert des Hauptsignales. Die Anzeiger 7,8,9 und die Anzeiger 10 und 11 können auch zu Einheiten zusammengefaßt und im Prinzip und Aufbau sehr analog sein.
in gleicher oder ähnlicher Weise wie die übrigen iühler und Anzeiger wirken auch der Seitenwindanzeiger 12 und der Vibrationeanzeiger 13 sowie der Fühler 14 für die Schlinger-
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bewegungen und der Zeitfühler 15 mit dem Regler 16 zusammen.
Insgesamt überwachen die FUhIa?, Anzeiger, und Messer 2 bis 15 mit dem Hauptftihler 1 automatisch die Sicherheit des Kraftfahrzeuges und demgemäß seiner Benutzer durch das erfindungsgemäße System. Wenn man einmal die den Störungen bei Unfallgefahr angemesene und dem Sicherheitsabstand Ls entsprechende Geschwindigkeit erlangt hat, werden die Fahrzeuge sicher·
Das Rechenwerk 24 addiert alle von den Fühler, Anzeigern und Messern 1 bis 15 kommenden Signale und gibt ein resultierenden Auegangssignal, das das Eintrittesignal für den Regler 16 ist.
Es ist erforderlich, daß die Fühler 1,2,3,4,6,13,14 und 15, die Anzeiger 7,8,9,10,11,12 und die Verengungsmeeser 5 in einer Weise in den Kraftfahrzeugen 25 (Fig.* 2) angeordnet und montiert sind, die ihnen erlaubt, mit größter Sensibilität und Präzision kontinuierlich Heßwerte aufzunehmen·
Der in Fig. 1 wiedergegebene und mit 16 bezeichnete Regler behandelt kontinuierlich die Resultate der Meß- und Anzeigewerte, tritt automatisch und unabhängig von dem
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Fahrer in Wirksamkeit und korrigiert die Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge und infolgedessen den Sicherheitsabstand Ls von Kraftfahrzeugen im Verhältnis zueinander und zu anderen Hindernissen.
Der Regler 16 hält die Kraftfahrzeuge korrekt in Abstand auch bei Änderungen der Fa ktoren (Störungen), die , wie Geschwindigkeit, atmosphärische Bedingungen, Straßenlage usw. einen Unfall hervorrufen können.
Der Regler sucht den Abstand La auf einem konstanten Wert zu halten nach dem Typ des .Fahrzeuges« Er gibt die Signale für den Antrieb, das Korrekturorgan in dem Vergaser oder den Vergasern 17, für die Steuerung der Bremsen 19, das Beschleunigungspedal 18, die Steuerung der Bremslichter 20, das zündsystem 21 und die Organe zum Betätigen der äußeren (22) und inneren (23) Warnleuchten.
Da8 Korrekturorgan 17 ist montiert auf den)Vergaser, der in .Fig. 2 schematisch dargestellt und mit 26 bezeichnet ist, und ist direkt verbunden mit der oder den Drosselklappen des Vergasers. Dieses Organ wirkt auf die von dem Pahrer betätigte Steuerung der Drosselklappe 27 des Vergasers, indem es deren Stellung nach den empfangenen Signalen des Reglers 16 korrigiert. Die folge ist, daß unabhängig von dem Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeuges begrenzt wird mit dem Ergebnis, daß die angemessene, den
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Sicherheitsabstand garantierende Geschwindigkeit eingehalten wird.
Bas Korrekturorgan 18 ist direkt verbunden mit dem Beschleunigungspedal (Beschleuniger) 28 und wird unabhängig von dem Fahrer wirksam, nachdem es das Signal des Reglers 16 empfangen hat.
Die Fahrer haben keine Möglichkeit, das Wirksamwerden der Organe 17 und 18 zu verhindern und sind gezwungen, das Kraftfahrzeug zur Sicherung des Sicherheitsabstandes Ls zu bremsen.
Das Korrekturorgan 19 ist in der Steuerung der Bremsen angebracht und direkt mit dem Bremspedal oder der Ifydraulik für die Bremsen verbunden, die in Fig. 2 mit 29 und 3o bezeichnet sind. Auch dieses Organ arbeitet unabhängig von dem Fahrer und zeigt in dem Augenblick an, In dem das Gefahrsignal des Reglers 16 anzeigt, daß der Wert des Sicherheitsabstandes Ls Überschritten ist. In diesem Zeitpunkt wird es augenblicklich wirksam, indem es die Geschwindigkeit und den Sicherheitsabstand automatisch korrigiert. Es ist selbstverständlich, daß der Fahrer in diesem Moment die Bremse ebenfalls betätigt. Das Organ 19 arbeitet während der Dauer des Gefahrsignals und damit auf der Strecke Ld.
Das Korrekturorgan 2o, das in der Steuerung der Bremsleuchten 31 angebracht ist, arbeitet gleichzeitig mit den
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Korrekturorganen 17,18 und 19» die die Verminderung der Geschwindigkeit signalisieren und damit den Sicherheitsabstand Ls regulieren. Das Organ 2o, das einen S-topkontakt besitzt, ist während der Dauer des Gefahrsignals in Tätigkeit, das yom Regler 16 kommt, und unabhängig von dem Fahrer ist.
Bae Korrekturorgan 21 enthält einen Unterbrecher, der direkt in der Zündeinrichtung des Kraftfahrzeuges montiert ist. Es wird augenblicklich und unabhängig von dem Fahrer wirksam und unterbricht, wenn die Gefahr einer Kollision auftritt, den Motorlauf. Es vermindert infolgedessen die Möglichkeit eines Fahrzeugbrandes und reduziert gleichzeitig die Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
In der Zeit der Wirksamkeit der Organe 17,18,19 und 2o arbeitet gleichzeitig der im Fond des Fahrzeuges angebrachte Innenanzeiger 23· Er warnt den Fahrer, daß er den Sicherheitsabstand Ls überschritten hat, sich also in Gefahr befindet, während die Organe 17 bis 2o in Tätigkeit sind, um das Fahrzeug zu normalen Sicherheitsbedingungen zurückzuführen. Es alamiert ihn, die Geschwindigkeit seines Fahrzeuges zu vermindern.
Die Signalgeber 22 sind außen auf dem Kraftfahrzeug angebracht und leuchten gleichzeitig mit dem korrekturorgan 21, indem sie nach außen anzeigen, daß das Fahrzeug sich in einer Gefahrenlage befindet-, und infolgedessen andere
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Kraftfahrzeuge warnen, die sich nahe der Zone des Sicherheitsabstandes Ls befinden.
Das Sicherheitssystem für Kraftfahrzeuge ist vorstehend allgemein und im Einzelnen, beschrj&en und erläutert. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungen, sondern schließt naturgemäß im Rahmen der Erfindung liegende Änderungen und Abwandlungen ein.
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Claims (14)

  1. Patentansprüche
    .Automatisch gesteuertes Sicherheitssystem für Kraft- [ fahrzeuge, gekennzeichnet durch eine Kombination nachfolgende aufgeführter Vorrichtungen: Vorrichtungen zum .Fühlen, Inzeigen und Messen des Abstandes von Kraftfahrzeugen vor einem Hindernis, seiner Geschwindigkeit, seines Gewichtes und Keifendruckes, der Belastung, Innenverengung, Außentemperatur sowie des Regens, Nebels, Schnee, der Eisbildung, der Zeit des Seitenwindes, der Erschütterungen, Schlingerbewegungen und dgl., ferner ein Tag- und Nachtfühler, mehrerer Vorrichtungen zum Übertragen der Meßwerte und zu ihrer Summierung, ein Hegler, mehrere Korrekturorgange und mehrere Warnvorrichtungen, welche in der Weise zusammenwirken, daß sie alle Faktoren und Umstände berücksichtigen die geeignet sind, Straßen-Verkehrsunfälle hervorzurufen.
  2. 2. Sicherheitssystem nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug von den Wühlern, den Anzeigern und Meßvorrichtungen automatisch überwacht und bei Unfallgefahr unabhängig
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    ORIGINAL INSPECTED
    von dem Fahrzeugführer auf Sicherheit gesteuert wird.
  3. 3. Sicherheitssystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
    der AbstandfUhler vorne auf dem Kraftfahrzeug angeordnet ist,
    der GeschwindigkeitsfUhler mit einem normentsprechenden Geschwindigkeitsanzeiger ausgerüstet ist, der Gewichtsanzeiger jedem Wagentyp entspricht, die Reifendruckanzeiger mit den Ventilen verbunden sind, die Verengungsmesser innen an wichtigen Elementen befestigt sind,
    der Temperaturfühler und die Anzeiger für Feuchtigkeit, lie bei, Regen, Schnee oder Eis sehr nahe der Straßenoberfläche angeordnet sind,
    die Fühler ftir Seitenwind, Erschütterungen und Schlingerbewegungen mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, der ZeitfUhler mit der Lichtanlage verbunden ist, der Regler sehr nahe bei seinen FUhlern und Meßwertanzeigern angeordnet ist,
    das Korrekturorgan unmittelbar mit der Vergaserklappe, das Beschleunigungsorgan mit dem Gaspedal, das Organ zur Berichtigung des Bremsdruckes direkt mit dem Bremspedal- oder der hydraulischen Bremseinrichtung,
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    ORIGINAL INSPECTED
    die Korrekturorgane für .Bremsbeleuchtung unmittelbar mit der Schalteinrichtung, das Korrekturorgan für die Zündung direkt mit dem elektrischen System verbunden
    und die inneren und äußeren Warnorgane direkt vom .Regulator abgezweigt sind.
  4. 4. Sicherheitssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandfühler der Hauptfühler ist und das Hauptsignal gibt.
  5. 5. Sicherheitssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler für Geschwindigkeit, Gewicht, Reifendruck, Temperatur, die Verengungsmesser und die Anzeiger für Feuchtigkeit, Hebel, Regen, Schnee, Eis, Seitenwind die Änderungen der Bedingungen und der atmosphärischen Verhältnisse messen und kontinuierlich kontrollieren und daß die Fühler für Erschütterungen und Schlingerbewegungen ebenfalls kontinuierlich arbeiten.
  6. 6. Sicherheitssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler für Geschwindigkeit, Gewicht, Reifendruck,
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    Temperatur, Verengung, Vib-ration, Schlingefbewegungen, die Anzeiger für Feuchtigkeit, Regen, Nebel, Schnee, Eis und Seitenwind sowie die Verengungsmesser Sekundärsignale abgeben, mit deren Hilfe das Hauptsignal ständig und kontinuierlich abgewandelt wird.
  7. 7. Sicherheitssystem nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6 dadurch gekennzeichnet, daß es in Gegenwart der anderen Sekundärsignöle trotz Fehlens des Hauptsignals arbeitet, wobei die Kontinuität seines Arbeitens die Garantie flir die automatische Sicherheitsüberwachung darstellt.
  8. 8. Überwachungssystem nach Anspruch 5» 6 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Höhe eingeregelt ist, die das Fahrzeug unabhängig vom Fahrzeugführer in den menschlichen Sicherheitsgrenzen hält.
  9. 9. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß derfÄ.gler kontinuierlich die Ergebnisse der Meßinstrumente und der Fühler verwertet und selbsttätig und
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    unabhängig vom fahrzeugführer korrigierend auf die Betätigungseinrichtungen des Fahrzeuges einwirkt.
  10. 10. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Regulator Steuersignale für die Bedienung der Korrekturorgane, die Kupplung, Gas- und Bremspedal, Bremslicht, Beleuchtungsanlage, innere und äußere" Blinkleuchte und dergleichen abgibt. ■
  11. 11. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, 7» ö 10 dadurch gekennzeichnet, daß es einen Regelkreis für den Übertrager des Fahrzeuges vom Standpunkt der Sicherheit aus für die Menschen besitzt.
  12. 12. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß alle Fühler, Anzeiger und Messer gleichzeitig arbeiten, unbeschadet des gleichzeitigen Arbeitens der Korrekturorgane für die Bleuchtung des Fahrzeuges.
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  13. 13· Sicherheitssystem nach Anspruch 1 und 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturorgane der Beleuchtung selbsttätig und unabhängig vom .Fahrzeugführer in den Fahrverlauf eingreifen und je nach kritischen Sicherheitsbedingungen des Fahrzeuges den Lauf des Fahrzeugmotors unterbrechen.
  14. 14. Sicherheitssystem nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturorgane der Beleuchtung lediglich während der Abgabe des erforderlichen Signals arbeiten.
    15· Sicherheitssystem nach Anspruch 1 und 12 dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Warnleuchten den Fahrzeugführer ständig über die Gefahr für sein Fahrzeug unterrichten und daß als Konsequenz die Korrekturorgane in Wirkung treten.
    U0 9807/077^
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