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Zentrales Warngerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die
Erfindung betrifft ein zentrales Warngerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge,
in dem vor dem Fahren oder während des Fahrens des Fahrzeugs Teile und Funktionen,
die für einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs verantwortlich sind, hinsichtlich ihrer
Normalität inspiziert werden, wobei das Ergebnis mit einer einzigen Einheit zur
Abgabe einer Warnung zentral wiedergegeben wird.
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Konventionellerweise sind für einen sicheren Lauf eines Kraftfahrzeugs
unabhängige oder getrennte Wiedergabe einheiten für eine Mehrzahl von Bereichen
vorgesehen, die für einen sicheren Lauf verantwortlich sind, wobei diese Wiedergabeeinheiten
anzeigen, ob die infragestehenden Bereiche bzw. Teile des Kraftfahrzeugs normal
arbeiten oder nicht. In dem Falle jedoch, in welchem die Anzahl von zu inspizierenden
Bereichen bzw. Teilen beträchtlich erhöht wird, besteht beim Fahrer manchmal die
Tendenz, eine oder mehrere Anzeigen zu übersehen, und zwar selbst dann, wenn eine
Anzeige erfolgt, die einen abnormalen Zustand repräsentiert. i ert -
Um
diese Nachteile auszuschalten, wird mit der Erfindung ein zentrales Warngerät vorgeschlagen,
in dem Sensoren vorgesehen sind, die an einer Mehrzahl von zu inspizierenden Bereichen
bzw. Teilen angebracht sind, wobei Wiedergabeeinheiten und eine Hauptwarneinheit
jeweils an Stellen angebracht sind, die vom Fahrersitz aus sichtbar sind; in diesem
Gerät betätigen Diskriminatorschaltungen, die ein ermitteltes Signal von zugeordneten
Sensoren empfangen, entsprechende Widergabeeinheiten und gleichzeitig die Hauptwarneinheit
durch eine ODER-Torschaltung, wenn das festgestellte bzw. im Sensor erzeugte Signal
als abnormes Signal unterschieden wird, welches einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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Infolgedessen wird mit der vorliegenden Erfindung ein neuartiges zentrales
Warngerät für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, das einen einfachen Aufbau besitzt
und in der Lage ist, augenblicklich den Fahrer hinsichtlich eines Bereichs bzw.
Teils oder mehrerer Bereiche bzw. Teile zu warnen, die bei der Inspektion bzw. Überwachung
als abnorm ermittelt worden sind.
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Weiterhin wird mit der Erfindung ein ausfallsicheres zentrales Warngerät
für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, das in der Lage ist, sich in einfacher Weise
selbst bezüglich seines Betriebs zu überwachen bzw. zu testen.
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Das zentrale Warngerät für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge,
gemäß der Erfindung zeichnet sich aus durch Sensoren, die an Teilen bzw. Bereichen
des Fahrzeugs angebracht sind, welche überwacht werden sollen, und die eine festgestellte
physikalische Größe in ein elektrisches Signal umwandeln; Diskriminatorschaltungen,
die elektrisch mit den Sensoren verbunden sind und dazu dienen, ein Ausgangs signal
zu erzeugen, wenn der Sensor ein elektrisches Signal erzeugt, das
verantwortlich
ist für die Unterscheidung eines abnormalen Zustands des zu überwachenden Teils
bzw. Bereichs; Wiedergabe einheiten, die elektrisch mit den Diskriminatorschaltungen
verbunden sind und dazu dienen, die Abnormalität des zu überwachenden Teils bzw.
Bereichs mittels des Ausgangssignals der Diskriminatorschaltungen anzuzeigen; und
eine ODER-Torschaltung, deren Eingangsanschluß mit einem Ausgangsanschluß von jeweiligen
Diskriminatorschaltungen verbunden ist, einbezogen in einer Wiedergabeschaltung
für abnormalen Zustand, die für die Mehrzahl von entsprechenden bzw. zugeordneten
zu überwachenden Teilen bzw. Bereichen vorgesehen ist, wobei die Wiedergabeschaltungen
für abnormalen Zustand jeweils eine elektrische Verbindung des Sensors, die Diskriminatorschaltung
und die Wiedergabeeinheit umfassen; eine Hauptwarneinheit, die elektrisch mit der
ODER-Torschaltung verbunden ist und dazu dient, in Ansprechung auf ein Ausgangssignal
von der ODER-Torschaltung eine Warnung abzugeben, daß eine Abnormalität an bzw.
in wenigstens einem zu überwachenden Teil bzw. Bereich auftritt bzw. im Entstehen
begriffen ist; und eine Kontroll- bzw. Prüfeinheit zum Kontrollieren bzw.
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überprüfen des Betriebszustandes der Wiedergabeeinheit für abnormalen
Zustand sowie einer Schaltung der Hauptwarneinheit durch selektives Verbinden einer
Stromquelle mit diesen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den Figuren der Zeichnung
im Prinzip dargestellter besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zentralen Warngeräts gemäß
der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein teilweises Schaltbild des zentralen
Warngeräts gemäß der Erfindung; Fig. 3 zeigt ein Schaltbild einer Alternative der
in Fig. 2 dargestellten Schaltung; Fig. 4 zeigt ein teilweises Schaltbild des zentralen
Warngeräts gemäß der Erfindung; Fig. 5 zeigt ein teilweises Schaltbild des zentralen
Warngeräts gemäß der Erfindung; Fig. 6 zeigt ein teilweises Schaltbild des zentralen
Warngeräts der Erfindung; Fig. 7A zeigt eine teilweise Aufsicht auf eine Wiedergabe
einheit des zentralen Warngeräts gemäß der Erfindung; Fig.7B zeigt eine Längsschnittansicht
der in Fig. 7A dargestellten Wiedergabeeinheit; und Fig. 8 zeigt ein Schaltbild
einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Es sei nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die ausgezogenen
Linien, welche die einzelnen Blocks verbinden, gezeichnete Leitungen bedeuten, während
die Leitungen der Stromquelle weggelassen sind; anhand dieser Fig. 1 soll nachstehend
der allgemeine Aufbau und die Funktion des zentralen Warngeräts näher erläutert
werden. In der Figur der Zeichnung sind mit 1 Sensoren bezeichnet, die an Teilen
bzw. Bereichen des Fahrzeugs angebracht sind, welche inspiziert bzw. überwacht werden
sollen, und die dazu dienen, einen abnormalen oder in
Unordnung
befindlichen bzw. gestörten Zustand der Teile bzw.
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Bereiche festzustellen; beispielsweise sind Flüssigkeitspegelsensoren
am bzw. im Ölreservebehälter der Bremshauptzylinder angebracht, um die Menge des
Bremsöls zu prüfen. Da ein Sensor für ein zu überprüfendes Teil bzw. einen zu überprüfenden
Bereich erforderlich ist, sei, was wichtig ist, darauf hingewiesen, daß die gleiche
Anzahl von Sensoren benutzt wird, wie Teile bzw. Bereiche zu überwachen bzw. zu
inspizieren sind.
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Mit dem Bezugs zeichen 2 sind Diskriminatorschaltungen bezeichnet,
von denen jede ein Ausgangssignal von einem Sensor 1 empfängt, um den Zustand des
zu überwachenden Teils bzw. Bereichs zu unterscheiden, damit eine entsprechende
Wiedergabeeinheit 5 betrieben werden kann. Die Wiedergabe einheit 5 kann die Form
eines optisch-mechanischen Aufbaus haben, beispielsweise eine Lampe oder ein Leuchtelement
sein, oder sie kann einen akustisch-mechanischen Aufbau haben, beispielsweise ein
Summer sein, wobei jedoch die erstere Art des Aufbaus zu bevorzugen ist. Die Diskriminatorschaltung
2 dient außerdem dazu, ein Signal abzugeben, das den abnormalen Zustand des zu überwachenden
Teils bzw. Bereichs betrifft, und zwar wird dieses Signal an eine ODER-Torschaltung
3 abgegeben, die im wesentlichen zusammen mit dem Sensor 1 und der Wiedergabeeinheit
5 einen Satz von Schaltungen bildet. Das Bezugszeichen 4 ist einer Antriebsschaltung
zum Ingangsetzen einer Hauptwarneinheit 6 zugeordnet. Die Wiedergabeeinheiten 5,
wie beispielsweise Lampen, werden durch den Fahrer nur dann kontrolliert, wenn die
zu überwachenden Teile bzw. Bereiche abnormal laufen bzw. arbeiten. Infolgedessen
ist es im Hinblick auf die Frequenz des Kontrollierens nicht immer erforderlich,
daß die Wiedergabeeinheiten an Stellen angebracht sein müssen, die vom Fahrer bemerk-
bzw. wahrnehmbar sind.
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Weiterhin ist es schwierig, Raum für die Wiedergabeeinheiten innerhalb
eines beschränkten Innenraumes eines Kraftfahrzeugs
freizumachen,
wenn die Anzahl der zu überwachenden Teile bzw.
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Bereiche immer größer wird. Um diese Schwierigkeiten zu lösen, wird
die Hauptwarneinheit 6 angewandt. Die Hauptwarneinheit 6 ist von der Mehrzahl von
Wiedergabeeinheiten losgelöst und an einer'Stelle angebracht, die leicht vom Fahrer
aus bemerkt bzw. wahrgenommen werden kann. Sie arbeitet im Zusammenwirken mit der
Betätigung von einer oder mehr als einer Wiedergabeeinheit 5. Im Falle, daß beispielsweise
eine Lampe als Hauptwarneinheit 6 benutzt wird, wird die Lampe vorzugsweise mit
einem vorbestimmten Intervall zum Aufblitzen bzw. Aufleuchten gebracht, insbesondere
im Blinkbe-tricb benutzt. Schließlich ist mit 7 eine Kontroll- bzw. Prüfeinheit
bezeichnet. Selbstverständlich muß ein Warngerät stets von selbst den normalen Zustand
halten. Wenn beispielsweise Lanen als Wiedergabeeinheiten 5 und als Hauptwarneinheit
6 benutzt werden, sollten beispielsweise das Erlöschen aufgrund des Fadenbruchs
der Lampe, Schwierigkeiten oder Ausfälle der Sensoren 1 und der Bruch von einer
oder mehreren Leitungen, welche die jeweiligen oder unterschiedliche Komponenten
verbindet, vor dem Betrieb festgestellt werden bzw. die Anlage scllte vor dem Betrieb
auf solche oder ähnliche Betriebsstörungen der Anlage selbst überprüft werden. Die
Kontroll- bzw. Prüfeinheit 7 ist dazu geeignet, die Gegenwart von Abnormalitäten
in dem gesamten zentralen Warngerät einschließlich der elektrischen Verbindungsleitungen
festzustellen bzw. das zentrale Warngerät einschließlich der Verbindungsleitungen
auf solche Abnormalitäten zu überprüfen, und zwar dadurch, daß die Kontrolleinheit
7 während einer vorbestimmten Periode an die Diskriminatorschaltungen 2 einen Prüfimpuls
abgibt, der durch ein Triggersignal erzeugt wird, was beispielsweise dadurch hervorgerufen
wird, daß man den Fahrzeugschlüssel bzw. den Zündschlüssel auf "EIN" dreht.
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Die obigen Komponenten werden nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 2
näher erläutert, in der eine Reihenschaltung zwischen dem Sensor 1, der Diskriminatorschaltung
2, der Wiedergabeeinheit 5 und der Kontrolleinheit 7 veranschaulicht ist. Der Sensor
1, der in Ansprechung auf einen Zustand des zu überwachenden Teils bzw. Bereichs
geschaltet wird, wird geschlossen, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, wenn der Zustand
normal ist, er wird jedoch geöffnet, wenn der Zustand abnormal ist. Ein Ende des
Sensors 1 ist an Masse-gelegt, während das andere Ende über einen Schutzwiderstand
12 an eine Spannung +B angelegt ist, die beispielsweise der Elektrode positiver
Polarität einer Batterie entnommen wird (die Batterie ist nicht dargestellt, jedoch
ist die Elektrode negativer Polarität an Masse gelegt). Der Schutzwiderstand 12
unterdrückt einen Strom, der in den Sensor 1 bei dessen Schließen eintritt, damit
die Kontakte des Sensors geschützt werden. Ein npn-Transistor 10 ist über einen
Schutzwiderstand 13 für die Wiedergabeeinheit 5 (Lampe) mit der Stromquelle +B an
seinem Kollektor verbunden, während der Ermitter dieses Transistors, der mit der
Widergabeeinheit 5 verbunden ist, einerseits über einen Widerstand 11 und andererseits
über einen beweglichen Kontakt 15d des Relais 15 in dessen Schließstellung mit einem
stationären Kontakt 15c, wie in Fig. 2 dargestellt, an Masse geführt ist. Wenn der
Sensor 1 geschlossen ist, d.h., wenn sich der zu überprüfende Teil bzw. Bereich
im normalen Zustand befindet, dann wird die Basis des Transistors 10 auf Massepotential
gehalten, und die Basis-Emitter-Spannung liegt unterhalb des Einsatzpunktes, so
daß der Transistor 10 nichtleitend ist und dadurch verhindert, daß die Lampe der
Wiedergabeeinheit aufleuchtet. Wenn der Kontakt des Sensors 1 durch Feststellung
eines abnormalen Zustands des zu überwachenden Teils oder Bereichs geöffnet wird,
dann wird ein Strom von dem Schutzwiderstand 12, der daran gehindert wird, in den
Sensor 1 zu fließen, durch
eine Diode 16 blockiert, die rückwärts
zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 10 eingefügt ist. Infolgedessen
fließt der Strom durch die Basis und den Emitter des Transistors 10, wodurch letzterer
in einen leitenden Zustand gebracht wird. Dann wird ein Stromkreis durch die Strom
quelle +B, den Lampenschutzwiderstand 13, die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
10, die Lampe der Wiedergabeeinheit 5; die Kontakte 15d und 15c des Relais 15 und
Masse geschlossen, so daß dadurch die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 aufleuchtet.
Die Kontrolleinheit 7 weist einen Zeit- bzw.
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Impulsgeber 7a auf, der ein Triggersignal empfängt, das durch das
Drehen des Zündschlüssels in die "EIN"-Stellung verursacht wird, und dieser Zeit-
bzw. Impulsgeber legt die Stromquelle +B an eine elektromagnetische Spule 15a des
Relais 15 für dessen Erregung während einer vorbestimmten Zeitdauer, beispielsweise
5 bis 10 Sekunden. Der Zeit- bzw. Impulsgeber 7a kann als einfache Zeitverzögerungsschaltung
unter Verwendung der bekannten Wärmedeformationscharakteristiken eines Bimetallelements
bzw. einer Bimetalleinrichtung oder unter Verwendung der Ladungs- oder Entladungscharakteristiken
einer Kondensator-Widerstands-Schaltung verwirklicht werden. Es sei nun angenommen,
daß die elektromagnetische Spule 15a durch eine Ausgangsgröße von dem Zeit- bzw.
Impulsgeber 7a erregt ist, so daß die Kontakte 15b und 15d in Fig. 2 geschlossen
bzw. miteinander verbunden sind. Wenn die Kontakte des Sensors 1 geschlossen sind,
wird ein Stromkreis durch die Stromquelle +B, die Kontakte 15b und.15d, die Lampe
der Wiedergabeeinheit, die Diode 16, den Lampenschutzwiderstand 14, den Sensor 1
und Masse geschlossen, so daß dadurch die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 aufleuchtet.
Indem man den Widerstandswert des Lampenschutzwiderstands 14 im wesentlichen gleich
demjenigen des Widerstands 13 wählt, kann die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 unabhängig
von dem Betrieb der Kontrolleinheit
7 mit der gleichen Helligkeit
zum Aufleuchten gebracht werden.
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Obwohl der Transistor 10 aufgrund der Schließstellung des Sensors
1 nichtleitend ist, tritt über dem Emitterwiderstand 11 eine Spannung auf, die gleich
der Summe des Vorwärtsspannungsabfalls über der Diode 15 und des Spannungsabfalls
über dem Lampenschutzwiderstand 14 ist. In einigen Fällen, in denen der Sensor 1
aufgrund eines tatsächlich abnormalen Zustandes des zu überwachenden Teils bzw.
Bereichs geöffnet wird, und tatsächlich in dem Fall, in dem der Sensor 1 aufgrund
eines Eigenfehlers offen ist, während der zu überwachende Teil bzw.
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Bereich normal ist, sowie in dem Fall, in dem ein Bruch oder die Tendenz
eines Bruches von Leitungen zwischen dem Lampenschutzwiderstand 14 und einem Kontakt
des Sensors 1, der nicht an Masse liegt und zwischen dem anderen Kontakt und Masse
bewirkt wird, wird ein Stromkreis durch die Stromquelle +B, den Kontakt 15b, die
Lampe der Widergabeeinheit 5, den Widerstand 11 und Masse geschlossen. Wenn jedoch
der Widerstand 11 so bemessen ist, daß er einen größeren Widerstand als die Lampe
der Widergabeeinheit 5 hat, dann wird ein Aufleuchten der Lampe der Wiedergabeeinheit
5 verhindert.
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Die Betriebsweise der in Fig. 2 dargestellten Schaltung ist zusammenfassend
folgende: Wenn die Kontrolleinheit 7 nicht betätigt wird und der Kontakt 15c geschlossen
ist, erlöscht die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 beim Schließen des Sensors 1 und
leuchtet auf, wenn der Sensor 1 geöffnet ist? und zwar aufgrund des Emitterstroms
des Transistors 10, der im letzteren Falle in die Lampe fließt; wenn die Kontrolleinheit
7 in der Schließstellung des Kontakts 15b betätigt wird, dann erlöscht die Lampe
der Wiedergabeeinheit 5 bei offenem Sensor 1, Bruch des Fadens der Lampe der Wiedergabeeinheit
oder bei Bruch von
Leitungen zum Sensor 1, und sie leuchtet auf
bei Schließung des Sensors 1 und bei normalem Zustand der Lampe der Wiedergabeeinheit
und der Schaltverbindungen, da ein Strom in die Lampe durch den Kontakt 15b fließt.
Mit kurzen Worten bedeutet das, daß'es für den Fahrer durch Drehen des Zündschalters
in die "EIN"-Stellung, wodurch die Kontrolleinheit 7 während einer vorbestimmten
Zeitdauer, wie vorstehend erläutert, betätigt wird, möglich ist, das Warngerät selbst
zu prüfen, bevor das Fahrzeug zu Fahren beginnt. Der Fahrer kommt zu dem Befund,
daß das Warngerät normal ist, wenn die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 während dieser
kurzen Zeitdauer fortfährt, zu leuchten, und daß das Warngerät als solches abnormal
ist, wenn die Lampe erlischt. Darüberhinaus ergibt sich, daß dann, wenn die Lampe
der Widergabeeinheit 5 am Ende der vorbestimmten Periode leuchtet, sich daraus die
Feststellung ergibt, daß der Zustand des durch den Sensor 1 überwachten Teils bzw.
Bereichs abnormal ist, wogegen dann, wenn die Lampe erlischt, sich der Befund ergibt,
daß der Zustand normal ist.
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Die Fig. 3 zeigt eine andere Reihenschaltung des Sensors 1, der Diskriminatorschaltung
2, der Wiedergabeeinheit 5 und der Kontrolleinheit 7, die in Fig. 2 gezeigt sind,
wobei die Schaltung nach Fig. 3 anstelle der Schaltung nach Fig. 2 verwendet werden
kann. Mit der Schaltungsanordnung der Fig. 3, die weniger kompliziert als die Schaltungsanordnung
nach Fig. 2 ist, kann die mit 7 bezeichnete Kontrolleinheit den normalen Zustand
der Wiedergabeeinheit 5 prüfen, jedoch nicht einen abnormalen Zustand des Sensors
1. Eine Erläuterung der Betriebsweise dieser Schaltung, die ziemlich ähnlich wie
die Schaltung der Fig. 2 ist, wird nachstehend kurz gegeben. Wenn die Kontrolleinheit
7 nicht betätigt wird und der Kontakt 15d an Masse liegt, wird der Transistor nichtleitend
beim Schließen des Sensors 1, und die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 erlischt,
wo-hingegen
der Transistor bei offenem Sensor 1 leitend wird und die Lampe der Wiedergabeeinheit
aufleuchtet. Wenn die Kontrolleinheit betätigt wird und dabei der Kontakt 15d mit
der Stromquelle +B verbunden wird, dann wird der Transistor 10 unabhängig vom Schalten
des Sensors 1 leitend, und die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 leuchtet auf. Obwohl
die Kontrolleinheit 7 in diesem Ausführungsbeispiel manuell betätigt wird, ist es
für den Fachmann ohne weiteres möglich, die Schaltung so abzuwandeln, daß die Kontrolleinheit
mit dem Zeit- bzw.
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Impulsgeber 7a und der elektromagnetischen Spule 15a versehen wird,
derart, daß sie durch ein Signal des Zündschlüssels automatisch betätigt wird.
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Es sei nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen, in welcher der Sensor von
der Art ist, daß er den Zustand des zu überwachenden Teils bzw. Bereichs als analoge
Größe ermittelt, wogegen der bisher beschriebene Sensor 1 diesen Zustand als binäre
Größe ermittelt, d.h. als normal oder abnormal, wie in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
erläutert wurde. Vorzugsweise wird als Sensor 1' ein Thermistor verwendet, da letzterer
eine mit wachsender Temperatur abfallende Widerstands charakteristik besitzt, verhältnismäßig
preiswert und leicht beschaffbar ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist der Sensor
1' ein Thermistor. Mit dem Bezugszeichen 20 ist ein npn-Transistor bezeichnet, dessen
Kollektor mit dem Kontakt 15d des Relais 15 über den Lampenschutzwiderstand 21 und
die Diode 24 verbunden ist, während der Emitter mit der Lampe der Wiedergabeeinheit
5 verbunden ist. Die mit dem Sensor 1' in Reihe geschalteten Widerstände 22 und
23 sind Anpassungswiderstände für den Sensor 1', und die Verbindungsstelle zwischen
den Widerständen 22 und 23 ist mit der Basis des Transistors 20 verbunden. Wenn
das Relais 15 geschlossen ist, also die Kontakte 15c und 15d miteinander verbunden
sind, wie in, der
Zeichnung dargestellt, dann liegt der Kollektor
des Transistors 20 in einem offenen Schaltkreis, und der Transistor 20 dient als
eine Diode zwischen der Basis und dem Emitter, so daß auf diese Weise ein Stromkreis
durch die Stron e +B, den -Sensor 1', den Widerstand 22, die Basis des Transistors
20, den Emitter des Transistors 20, die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 und Masse
geschlossen wird. Durch Einstellung des Bereichs des Widerstandswertes des Sensors
1' derart, daß ein zum Aufleuchten der Lampe ausreichender Strom nicht fließen kann,
wenn der Zustand des durch den Sensor 1' zu überwachenden Teils bzw. Bereichs normal
ist, bleibt die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 erloschen. Wenn der Sensor 1' einen
abnormalen Zustand des zu überwachenden Teils bzw. Bereichs feststellt und sein
Widerstandswert auf einen Wert abfällt, der niedrig genug ist, um zu bewirken, daß
die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 aufleuchtet, was beispielsweise dann der Fall
ist, wenn eine abnormale hohe Temperatur in dem zu überwachenden Teil bzw. Bereich
festgestellt wird oder wenn ein Absinken der Strömungsgeschwindigkeit durch das
Wärmelaufphänomen des Thermistors selbst festgestellt wird, dann zeigt das Aufleuchten
der Lampe der Wiedergabeeinheit 5 den abnormalen Zustand des überwachten Teils bzw.
Bereichs an. Die Anpassungswiderstände 23 und 22 für den Sensor 1' sind nicht immer
erforderlich, jedoch hat der Widerstand 23 die Wirkung, daß er das Wärmelaufphänomen
sicherstellt, wenn die vorgesehene Benutzung des Wärmelaufphänomens des Thermistors
erforderlich ist. Die Betriebsweise wird nunmehr erläutert, wenn der Zeitgeber 7a
der Kontrolleinheit 7 betätigt ist, so daß der bewegliche Kontakt 15d des Relais
15 mit dem stationären Kontakt 15b in Berührung kommt bzw. ist. Unabhängig von dem
Widerstandswert des Sensors 1' wird der Basisvorspannungsstrom des Transistors 20
durch den Sensor 1' und den Widerstand 22 gespeist, so daß die Lampe der Wiedergabeeinheit
5
aufleuchtet, wobei ein Stromkreis durch die Stromquelle +B, den
Kontakt 15b, die Diode 24, den Lampenschutzwiderstand 21, den Kollektor des Transistors
20, den Emitter des Transistors 20, die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 und Masse
geschlossen ist. Wenn man den Widerstandswert des Widerstandes 21 nahezu gleich
demjenigen des Sensors 1' wählt, der durch den vorerwähnten abnormalen Zustand des
zu überwachenden Teils bzw.
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Bereichs bestimmt ist, dann leuchtet die Lampe in der gleichen Helligkeit.
Eine Unterbrechung der Schaltung des Sensors 1', der Schaltung der Lampe der Wiedergabeeinheit
und der Lampe selbst verhindert, daß die Lampe der Wiedergabeeinheit 5 aufleuchtet.
Infolgedessen ist es möglich, daß das Warngerät durch eine Eigenkontrolle überwacht
werden kann, wie sie anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 beschrieben worden
ist.
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Ein Schaltbild der ODER-Torschaltung 3 der Fig. 1 ist in Fig. 5 dargestellt.
Durch die Verwendung dieser ODER-Torschaltung 3 werden in den Fällen, in denen eine
Mehrzahl von Diskriminatorschaltungen 2 unter Verwendung des Sensors 1 oder 1',
wie in Fig. 2, 3 und 4 dargestellt, kombiniert sind und wenigstens einer der Sensoren
1 oder 1' einen abnormalen Zustand des jeweiligen zu überwachenden Bereichs bzw.
Teils feststellt, so daß die jeweilige Diskriminatorschaltung 2 zum Aufleuchten
der Lampe der Wiedergabeeinheit 5 betätigt wird, abnormale Signale von den jeweiligen
Kanälen gleichzeitig aus einem Anschluß X heraus als Ausgangssignale abgegeben,
und stets dann, wenn der Zeit- bzw. Impulsgeber 7a betätigt wird, werden diese abnormalen
Ausgangssignale unabhängig von der Betätigung der Diskriminatorschaltung 2 vom Anschluß
X heraus abgegeben. Wie in Fig. 5 dargestellt, sind zwei Diskriminatorschaltungen
2, die in den Fig. 2, 3 und 4 veranschaulicht sind, vorgesehen. Wenn mehr als zwei
Diskriminatorschaltungen
2 verwendet werden, wird eine gleichartige bzw. ähnliche Schaltung verwirklicht.
Um nun die Diskriminatorschaltungen miteinander zu kombinieren, werden die an Masse
liegenden Enden der beiden in Fig. 2 dargestellten Widerstände 11 von Masse weggenommen
und mit der Anode einer Diode 33 in Form eines geschalteten ODER-Tors verbunden.
Zur Kombination der in Fig. 4 gezeigten Diskriminatorschaltungen werden zwei Widerstände
30 vorgesehen, von denen jeweils das eine Ende mit dem Emitter des jeweiligen Transistors
20 und das andere Ende mit der Anode einer Diode 34 in Form eines geschalteten ODER-Tors
verbunden wird. Die Anode einer Diode 32 ist mit dem beweglichen Kontakt 15a des
Relais 15 durch einen Widerstand 31 verbunden. Die Kathoden der drei Dioden 32,
33 und 34 sind miteinander gekoppelt, so daß sie den Anschluß X bilden. Zum Zwecke
einer Erläuterung der Betriebsweise dieser Schaltungsanordnung sei angenommen, daß
ein (nicht dargestellter) Widerstand zwischen den Anschluß X und Masse geschaltet
sei. Wie bereits aus der Erläuterung der Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich war, wird die
Diode 33 dann, wenn einer der Sensoren 1 einen abnormalen Zustand bei Nichtbetätigung
der Kontrolleinheit 7 feststellt, in Vorwärtsrichtung vorgespannt; wenn einer der
Sensoren 1' einen abnormalen Zustand feststellt, dann wird die Diode 34 in Vorwärtsrichtung
vorgespannt. Bei der Betätigung der Kontrolleinheit 7 wird die Diode 32 in Vorwärtsrichtung
vorgespannt. Auf diese Weise gibt die ODER-Torschaltung 3 an ihrem Ausgangsanschluß
X ein Ausgangssignal ab, das dazu dient, die Antriebsschaltung 4 zu aktivieren,
die ihrerseits die Hauptwarneinheit 6 bei Betätigung der Kontrolleinheit 7 in Gang
setzt, und sie gibt ein Ausgangssignal zum Ingangsetzen der Hauptwarneinheit 6 bei
Nichtbetätigung der Kontrolleinheit 7 dann ab, wenn einer der Sensoren 1 oder 1'
einen abnormalen Zustand des zu prüfenden Bereichs bzw. Teils feststellt. Die Widerstandwerte
der
Widerstände 11, 30 und 31 bestimmen den Betrag des Basisstroms,
wenn ein (nicht dargestellter) Transistor vorgesehen ist, der mit der Basis an den
Anschluß X angeschaltet ist.
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Die Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Antriebs schaltung 4 für die Hauptwarneinheit
6. Das Bezugszeichen X repräsentiert einen Anschluß, der mit dem in Fig. 4 dargestellten
Anschluß X gekoppelt wird. Während des Zugegenseins eines Signals an dem in Fig.
6 dargestellten Anschluß X blitzt die Lampe der Hauptwarneinheit 6 in einem vorbestimmten
Intervall auf. Ein npn-Transistor 40 ist mit der Lampe der Hauptwarneinheit 6 über
einen Lampenschutzwiderstand 43 belastet. Ein npn-Transistor 42 ist mit einem Widerstand
44 belastet. Die Basis des Transistors 42 und der Kollektor des Transistors 44 sind
über einen Widerstand 48 miteinander gekoppelt. Die Kollektoren der Transistoren
40 und 42 sind miteinander durch ein Zeitverzögerungselement, das eine Reihenschaltung
aus Widerständen 45 und 47 sowie einem Kondensator 46 umfaßt, gekoppelt.
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Der Kollektor eines npn-Transistors 41 ist mit der Basis des Transistors
40 verbunden, während die Basis des Transistors 41 mit einer abgeteilten Spannung
der Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors 42 versorgt wird, und zwar mittels
der Widerstände 47 und 49. Im Betrieb, wenn die in Fig. 5.
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gezeigten Dioden 32, 33 und 34 umgekehrt vorgespannt sind, ist der
Transistor 40 nichtleitend, und ein Basistrom fließt in die Basis des Transistors
42 durch die Lampe der Hauptwarneinheit 6 und die Widerstände 43 und 48, wodurch
der Transistor 42 in den leitenden Zustand-gebracht wird. Dann wird der Kondensator
46 derart geladen, daß seine mit dem Widerstand 46 verbundene Elektrode positiv
geladen wird, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist. Die Widerstände 45, 47 und 48,
die größere Widerstandswerte besitzen als der Innenwiderstand der Lampe der Hauptwarneinheit
6 verhindern, daß die Lampe der
Hauptwarneinheit leuchtet. Wenn
nun entweder eine der Dioden 32, 33 und 34 oder alle diese Dioden in Vorwärtsrichtung
vorgespannt sind, wird der Transistor 40 leitend, wodurch die Lampe der Hauptwarneinheit
6 aufleuchtet. Gleichzeitig wird der Transistor 42 gesperrt, so daß durch die Widerstände
44 und 47 ein Strom in den Kondensator 46 fließt und infolgedessen das Potential
an der Elektrode des Kondensators 46, die an den Widerstand 45 angekoppelt ist,
allmählich auf Massepotential abfällt. Während dieses Vorganges nimmt das Basispotential
des Transistors 41 allmählich zu, und wenn es einen Einsatzwert überschreitet, wird
der Transistor 41 leitend. Demgemäß wird der Transistor 40, selbst wenn eine der
Dioden 32, 33 und 34 in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, gesperrt, und die Lampe
der Hauptwarneinheit 6 erlischt. Der obige Vorgang wiederholt sich aufeinanderfolgend.
Die EIN-AUS-Periode des Transistors 40 wird durch die Zeitkonstante der Schaltung
bestimmt, welche die Widerstände 45 und 47 und den Kondensator 46 umfaßt.
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Nunmehr kann die vorliegende Erfindung wie folgt bezüglich des Ausführungsbeispiels
zusammengefaßt werden: Die Sensoren 1 und/oder die Sensoren 1' sind an einer Mehrzahl
derjenigen Teile bzw. Bereiche angebracht, an bzw. in denen ein abnormaler Zustand
von Teilen oder Einheiten des Fahrzeugs, insbesondere des Kraftfahrzeugs, überprüft
wird, um ein elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen, das auf den abnormalen Zustand
anspricht bzw. diesen abnormalen Zustand anzeigt oder repräsentiert. Das elektrische
Signal des Sensors 1 oder 1' wird einer Unterscheidung bzw. Diskrimination unterworfen,
um auf diese Weise festzustellen, ob der Zustand des überwachten Teils bzw. Bereichs
normal oder abnormal ist, und wenn dieser Zustand abnormal ist, dann leuchtet die
Lampe der
Wiedergabeeinheit 5 auf, und zwar zusammen mit dem Aufblitzen
bzw. mit dem Blinken der Lampe einer getrennten Hauptwarneinheit 6, die dem Fahrer
eine weitere Beachtung abnötigt. Die Lampe der Hauptwarneinheit 6, die mit einer
extremen Helligkeit aufleuchtet, ist von wirksamem Nutzen. Die Lampe der Hauptwarneinheit
blitzt bzw. blinkt immer dann, wenn irgendeiner aus der Mehrzahl der zu überwachenden
Bereiche oder irgendeines aus der Mehrzahl der zu überwachenden Teile als abnormal
befunden wird. Darüberhinaus ist das Warngerät nach der Erfindung ausfallsicher.
Ein abnormaler Zustand des Systems selbst, also ein Eigenfehler, beispielsweise
der Bruch bzw. Ausfall der Lampe der Wiedergabeeinheit 5, ein Fehler des Sensors
1 oder 1' und/oder der Bruch bzw. die Unterbrechung von Drähten, kann vor dem Betrieb
des Kraftfahrzeugs durch Überprüfung festgestellt werden. D.h., daß während eines
vorbestimmten Intervalls vom Beginn des Einschaltens mit dem Zündschlüssel das Warngerät
in einer solchen Weise überprüft wird, daß dann, wenn alle Lampen der Wiedergabeeinheit
zum Anzeigen eines abnormalen Zustandes der überwachten Teile bzw. Bereiche aufleuchten,
oder wenn die Larnpe der Hauptwarneinheit blitzt bzw. blinkt, das Warngerät in Ordnung
ist.
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Es sei nun auf Fig. 7 Bezug genommen, in der nähere Einzelheiten der
Wiedergabeeinheit 5 dargestellt sind. Vorzugsweise sind Lampen zur Anzeige des abnormalen
Zustands von zu überwachenden Teilen bzw. Bereichen gemeinsam an einer Stelle angeordnet.
In der Fig. 7 bedeutet das Bezugszeichen 50 ein Lampengehäuse, das -aus wärmefestem
Harz bzw. Kunststoff hergestellt ist und eine transparente Platte 51 trägt, die
beispielsweise aus Akrylharz besteht, wobei auf der vorderen Oberfläche die Namen
der zu überwachenden Teile bzw. Bereiche oder deren Zustände aufgedruckt sind, wie
in Fig. 7 gezeigt.
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Eine Lampe 5a ist durch einen Bügel 53 innerhalb des Gehäuses 50 an
einer Schraube 54 befestigt und wird durch Drähte 55 mit einem elektrischen Strom
versorgt. Die Anzahl der Platten 51 entspricht der Anzahl der zu überwachenden Teile
bzw. Bereiche, und eine Lampe 5a ist für jede transparente Platte 51 vorgesehen.
Das Gehäuse ist in einer Anzahl von kleinen Räumen 56 unterteilt, und zwar in Übereinstimmung
mit den jeweiligen transparenten Platten 51, so daß eine unerwünschte Überstrahlung
von Licht der jeweiligen Lampen zu anderen transparenten Platten verhindert wird.
Da die Wiedergabeeinheit 5 ausschließlich für drohende Gefahr benutzt wird, ist
es nicht erforderlich, die Wiedergabeeinheit vor dem Fahrer anzuordnen. Es ist empfehlenswert,
sie beispielsweise auf einem Konsolenkasten zwischen dem Fahrer und einem Beifahrer
oder an der Vorderdecke innerhalb des Fahrzeugs anzuordnen. Im Gegensatz hierzu
ist es bezüglich der Lampe der Hauptwarneinheit 6 erforderlich, da letztere dazu
dient, zunächst den Fahrer vom Vorhandensein eines abnormalen Zustands in irgendeinem
der überprüften Bereiche bzw. an irgendeinem der überprüften Teile zu warnen, diese
Lampe der Hauptwarneinheit an einer Stelle anzuordnen, die leicht von Fahrer wahrnehmbar
ist. Es ist empfehlenswert, die Lampe der Hauptwarneinheit auf bzw. in einem Instrumerlterlbrett
anzuordnen, wobei diese Lampe mit einer roten Farblinse versehen werden sollte,
oder dazu dienen sollte, die gesamte Glasoberfläche, welche das Geschwindigkeitsmeßinstrument
bedeckt, rot zu beleuchten bzw. ro-t aufblitzen oder aufblinken zu lassen.
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Obwohl in den vorstehenden Ausführungsbeispielen die Lampe der Hauptwarneinheit
6 so ausgebildet bz. angebracht ist, daß sie in Ansprechung auf das Auftreten eines
abnormalen Zustands irgendeines überwachten Teils bzw. Bereichs aufleuchtet, ist
es erforderlich, daß die Lampe der Hauptwarneinheit
in Übereinstiinniung
mit einer Hierarchie bzw. einer Prioritätsrangordnung des sicheren Fahrens aufleuchtet,
wenn die Anzahl der zu überwachenden Teile bzw. Bereiche größer wird. Beispielsweise
ist es für-Teile bzw. Bereiche, deren abnormaler Zustand so drohend ist, daß ein
Unfall hervorgerufen wird bzw. leicht hervorgerufen werden kann, diesen Bereich
bzw. Teil mit einer Lampe der Hauptwarneinheit zu versehen bzw. diesem Bereich bzw.
Teil eine solche Lampe zuzuordnen, welche rot aufleuchtet bzw. blitzt oder blinkt;
dagegen ist es für Bereiche bzw. Teile, deren abnormaler Zustand nicht so drohend
ist, empfehlenswert, den Bereich bzw.
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Teil mit einer Lampe der Hauptwarneinheit zu versehen bzw.
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diesem Bereich oder Teil eine solche Lampe zuzuordnen, die in orange
aufleuchtet oder aufblitzt bzw. blinkt. Eine Schaltungsanordnung für diesen Zweck,
die ein ODER-Tor 3 und die Antriebs schaltung für die Betätigung der Hauptwarneinheit
6 aufweist, ist in Fig. 8 veranschaulicht. In dieser Figur sind die Widerstände
11, 30 und 31 identisch mit denjenigen der Fig. 5, und Dioden 60 bis 67 bilden ODER-Tore.
Ein abnormales Signal bzw. ein Signal, das einen abnormalen Zustand repräsentiert,
welches von den Teilen bzw. Bereichen der höheren Hierarchie bzw. der großeren Priorität
herkommt, wird in einen Kanal h eingegeben, so daß es die Tore passieren muß, die
von den Dioden 60 und 61 gebildet werden, wohingegen ein entsprechendes, einen abnormalen
Zustand repräsentierendes Signal niedrigerer Hierarchie bzw. geringerer Priorität
zu einem Kanal B geleitet wird, so daß es die von den Dioden 62 und 63 gebildeten
Tore passieren muß; zusätzlich werden Signale unter der Betätigung der Kontrolleinheit
7 Toren zugeführt, die von den Dioden 64 und 66 bzw. 65 I<d 67 67.gebildet sind,
und die jeweiligen Signale werden zu getrennten Eingangsanschlüssen von unabhängigen
Antriebsschaltungen 4 für die Betätigung der Hauptwarneinheit
6
geleitet. Auf diese Weise werden Signale, die einen abnormalen Zustand repräsentieren,
von den Bereichen bzw. Teilen der größeren Priorität und entsprechende Signale von
den Bereichen bzv. Teilen der niedrigeren Priorität durch die Kanäle A und B getrennt
behandelt, um zwei unabhängige Lampen der Hauptwarneinheit 6 zum Aufleuchten bzw.
-blitzen oder zum Blinken zu bringen.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind in dem zentralen Warngerät
de- Erfindung eine Mehrzahl von Sensoren für eine Mehrzahl von zu überwachenden
Teilen bzw. Bereichen vorgesehen, und wenn irgendeiner der Sensoren einen abnormalen
Zustand des überwachten Teils bzw. Bereichs ermittelt, wird der Fahrer durch die
Hauptwarneinheit über das Auftreten des abnormalen Zustands gewarn-t, und der Fahrer
wird sofort über das im abnormalen Zustand befindliche Teil bzw. den im abnormalen
Zustand befilichen Bereich oder den abnormalen Zustand als solchen informiert, und
zwar selbst dann, wenn die Anzahl von zu überwachenden Teilen bzw. Bereichen zunimmt.
Weiterhin wird der Fahrer von einer unangenehmen dauernden Achthaben auf das Auftreten
eines abnormalen Zustands von zu überwachenden Teilen bzw. Bereichen befreit, und
er kann sich auf das sichere Bedienen des Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs,
konzentrieren. Darüberhinaus kann die Betriebssicherheit des Warngeräts außerordentlich
verbessert werden, weil das gesamte Warngerät bzw. -system in außerordentlich einfacher
Weise durch die Kontrolleinheit überprüft und hinsichtlich seiner Betriebsbereitschaft
bestätigt werden kann.
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Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein zentrales Warngerät bzw.
-system für Fahrzeuge, das eine Mehrzahl von Sensoren aufweist, die an bzw. in einer
Mehrzahl von Bereichen bzw.
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Teilen des Fahrzeugs, welche überwacht werden sollen, angebracht sind,
weiterhin umfaßt das erfindungsgemäße Gerät bzw.
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System Diskriminatorschaltungen zum Unterscheiden eines abnormalen
Zustands der Sensoren bzw. der diesen zugeordneten Teile oder Bereiche, sowie Wiedergabeeinheiten,
die mit den Diskriminatorschalbungen verbunden sind, so daß sie in Ansprechung auf
den abnormalen Zustand aktiviert werden können, und eine ODER-Torschaltung, die
mit dem Ausgang der jeweiligen Diskriminatorschaltungen verbunden ist, sowie schließlich
eine Hauptwarneinheit, die mit der ODER-Torschaltung verbunden ist, und zwar derart,
daß sie durch ein Ausgangssignal von der ODER-Torschaltung dahingehend aktiviert
werden kann, daß sie ein Warnsignal abgibt, welches anzeigt, daß ein abnormaler
Zustand in bzw. an wenigstens einem der zu überwachenden Teile bzw. Bereiche auftritt
bzw. aufgetreten ist.