DE2942551C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Alarmanlage, insbesondere für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Alarmanlage, insbesondere für Fahrzeuge ist aus der US-PS 35 97 753 bekannt. Dort wird ein frei aufgehängtes Pendel eines Lagesensors durch einen Metallring des Lagesensors hindurch­ geführt und der Lagesensor wird durch eine Justiervorrichtung an dem zu überwachenden Objekt derart befestigt, daß das Pendel mitten durch den Metallring geht. Pendel und Metallring sind an einem elek­ trischen Überwachungsstromkreis angeschlossen, der durch Erschütte­ rungen oder Lageänderungen des Objektes zur Alarmauslösung geschlos­ sen wird, sobald das Pendel den Metallring berührt. Hierbei ist nachteilig, daß das überwachte Objekt, z. B. ein Fahrzeug nur so abgestellt werden darf, daß das Pendel den Metallring in der Aus­ gangslage nicht berührt. Da der Lagesensor bei Motorrädern oder Automobilen von außen oder vom Fahrgastraum her nicht frei zugäng­ lich sein sollte, kann bei dieser Lösung auch eine Nachjustierung des Lagesensors von Hand nach dem Abstellen des Fahrzeugs gar nicht oder nur sehr umständlich vorgenommen werden.

Alarmanlagen, wie sie aus einer älteren Patentanmeldung (DE-OS 29 13 018) bekannt sind, haben mindestens einen Lagesensor für das zu sichernde Objekt und sprechen nach ihrer Aktivierung an, wenn sich die Neigung des Objektes ändert oder Beschleunigungskräfte an diesem auftreten. Bei einem Ausführungsbeispiel nach der älteren Patentanmeldung ist der Lagesensor von einem Behälter gebildet, der fest mit einem Teil des zu sichernden Objekts verbunden ist, mehrere Elektroden trägt und teilweise mit einer elektrisch leitenden Flüs­ sigkeit angefüllt ist, welche je nach Lage des Behälters die Elek­ troden mehr oder weniger benetzt. Bei dieser Anordnung bilden die Elektroden den bzw. die ersten Kontaktkörper, wogegen die Flüssig­ keit als zweiter Kontaktkörper dient, der sich unter dem Einfluß der Schwerkraft frei gegenüber dem zu sichernden Objekt und den ersten Kontaktkörpern bewegen und einstellen kann. Dabei werden die Wider­ standswerte zwischen den Elektroden variiert und ein aus ihnen ge­ bildetes Brückensignal einer elektronischen Schalteinrichtung einge­ geben, welche bei Aktivierung der Anlage den Anfangswert des Signals speichert, mit dem jeweils abgegebenen Signal laufend vergleicht und die Warneinrichtung auslöst, wenn das laufende Signal vom gespei­ cherten Anfangssignal um einen vorgegebenen Wert abweicht. Diese Anordnung benötigt eine Speichereinrichtung für das Ausgangssignal und einen Komparator nebst einem Differenzverstärker zum stetigen Vergleich mit dem jeweils abgegebenen Signal des Lagesensors. Wenn die Signalgeber-Anordnung Neigungsänderungen des Fahrzeugs in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen erfassen und auswerten soll, muß eine zweite Speichereinrichtung oder mindestens ein zweiter Kom­ parator mit Differenzverstärker vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Alarmanlage der eingangs beschriebenen Art schnell und einfach zu aktivieren, und dabei den Lagesensor unabhängig von der Größe und Richtung der Nei­ gung des zu sichernden Objektes in senkrechter Lage zu arretieren.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Alarmanlage hat den Vorteil, daß beide Kontakt­ körper des Lagesensors sich beim Abstellen des Fahrzeugs zunächst unter dem Einfluß der Schwerkraft frei pendelnd einstellen können. Mit der Arretierung des ersten Kontaktkörpers bei der Aktivierung der Alarmanlage wird folglich eine von der Größe und Richtung der Neigung des zu sichernden Objektes unabhängige jeweilige Ausgangs­ lage erfaßt und überwacht. Des weiteren hat die erfindungsgemäße Alarmanlage den Vorteil, daß eine Speichereinrichtung und ein Kom­ parator zum Festhalten und Vergleichen des Anfangssignales mit den laufenden Signalen bei der Überwachung entfällt und die Signal­ geber-Anordnung insgesamt einfach aufgebaut sein kann. Durch das Ar­ retieren des ersten Kontaktkörpers beim Aktivieren der Alarmanlage wird ferner erreicht, daß der Anfangswert des Widerstandes zwischen beiden Kontaktkörpern unabhängig von der Lage des Objektes immer gleich groß ist und daher bei der Erfassung der Neigung des zu si­ chernden Objektes eliminiert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß bei Aktivierung der Anlage der zweite Kontaktkörper den ersten nicht oder nur an einer elektrisch nicht leitenden Fläche berührt, so daß der Anfangswert des Wi­ derstandes praktisch unendlich groß ist, und daß im Alarm­ fall sich beide Kontaktkörper leitend berühren und der Widerstand dadurch einen vernachlässigbar kleinen Wert annimmt. Dadurch werden ausreichend große Schaltspannun­ gen erzeugt, so daß sich Verstärkerelemente in der die Warneinrichtung ansteuernden elektronischen Schalteinrich­ tung erübrigen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Kontaktkörper als ein den zweiten Kontaktkörper umgebendes Hohlpendel ausgebildet ist, dessen Innenwand mit mindestens einer Kontaktfläche versehen ist, die mit dem zweiten Kontakt­ körper zusammenarbeitet. Dadurch ist erreicht, daß mit ein- und demselben Lagesensor die Neigung des zu sichern­ den Objekts um jede beliebige Achse ermittelt und ausge­ wertet werden kann.

Der zweite Kontaktkörper kann wie bei der älteren Patentanmeldung eine elektrisch leitende Flüssigkeit sein. Nach der vorliegen­ den Erfindung wird demgegenüber jedoch vorgeschlagen, den zweiten Kontaktkörper als ein gestaltfreies Bauteil auszubilden und derart pendelnd zu lagern, daß er bei Aktivierung der Anlage den ersten Kontaktkörper nicht berührt und nur im Alarmfall zur Anlage an diesen kommt. Bei einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, den zweiten Kontaktkörper als Pendelstab auszubilden, der elektrisch isoliert im Inneren des als Hohlpendel ausge­ bildeten ersten Kontaktkörpers pendelnd gelagert ist. In diesem Fall braucht der erste Kontaktkörper nur eine einzige, in sich geschlossene Kontaktbahn zu haben oder kann durchgehend aus elektrisch leitendem Material her­ gestellt sein.

Zur Vermeidung von Fehlalarmen kann die Aufhängung des zweiten Kontaktkörpers gedämpft sein.

Eine einfache konstruktive Ausführung der Sperre für den ersten Kontaktkörper ergibt sich, wenn diesem eine Feder zugeordnet ist, welche ihn gegen seinen Pendellagersitz drückt und dort bei aktivierter Anlage schüttelsicher festhält, und wenn zum Lösen der Sperre ein Elektromagnet vorgesehen ist, dessen Anzugskraft die Sperrkraft der Feder neutralisiert bzw. überwindet.

Die Anordnung kann wie bei der älteren Patentanmeldung vorteilhaft so ge­ troffen sein, daß ein Alarm erst mit einer gewissen Ver­ zögerung ausgelöst wird, um dem rechtmäßigen Benutzer des Objektes das Ausschalten der Alarmanlage zu ermöglichen bzw. erleichtern. Ferner ist es vorteilhaft, auch die Sperre für den ersten Kontaktkörper nach dem Einschalten der An­ lage verzögert zur Wirkung kommen zu lassen, damit z. B. der Fahrer eines zu sichernden Fahrzeugs dieses nach dem Ein­ schalten der Anlage noch verlassen kann und die Arretierung des ersten Kontaktkörpers gegenüber dem Fahrzeug durch das Gewicht des Fahrers nicht verfälscht wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Alarmanlage für ein Kraftfahrzeug im Bereitschaftszustand,

Fig. 2 den Lagesensor der Anlage nach Fig. 1 im Alarm­ zustand und

Fig. 3 ein Signaldiagramm der Schaltung nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Anlage hat einen Lagesensor 10, der an einem gestell­ festen Tragblech 12 des Fahrzeugs befestigt und mit zwei pendelnd gelagerten Kontaktkörpern 14 und 16 versehen ist. Der Kontaktkörper 14 ist als metallisches Hohlpendel aus­ gebildet und hat einen Kugelkopf 18, der am Rand 20 einer kreisrunden Öffnung in einer Lagerplatte 22 pendelnd ge­ lagert ist. Die Lagerplatte 22 ist an einem Isolierblock 24 befestigt, der das tragende Element des Lagesensors bildet. Der Kontaktkörper 16 ist als Pendelstab ausge­ bildet, welcher sich in einer zylindrischen Bohrung 26 des Kontaktkörpers 14 erstreckt und an einer in den Kon­ taktkörper 14 eingesetzten Isolierscheibe 28 mit einer gewissen Reibung behaftet pendelnd gelagert ist. In den Isolierblock 24 ist koaxial zur Öffnung in der Lager­ platte 22 eine Magnetspule 30 eingesetzt, in deren Bohrung ein Stift 32 aus Weicheisen beweglich geführt ist, wel­ cher von einer Feder 34 gegen den Kugelkopf 18 des Kon­ taktkörpers 14 gedrückt ist.

Der Lagesensor 10 bildet mit einer elektrischen Schalt­ einrichtung 40 eine Signalgeber-Anordnung, welche eine Warneinrichtung 42 ansteuert, die aus einem akustischen Warnelement 44 und einer optischen Warnanzeige 46 besteht. Die Schalteinrichtung 40 hat einen Hauptschalter 48 zum Ein- und Ausschalten der Alarmanlage, der in einer vom positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle zum Ein­ gang eines Verzögerungsglieds 50 und zu dem einen Eingang eines ODER-Gatters 52 führenden Leitung liegt. Der Aus­ gang des Verzögerungsglieds 50, durch das eine eingangs angelegte Anstiegsflanke um die Zeit v ₁ verzögert wird, ist mit dem einen Eingang eines UND-Gatters 54 und mit dem einen Anschluß eines Relais 55 verbunden, dessen anderer Anschluß über Masse mit dem negativen Pol der Versorgungs­ spannungsquelle verbunden ist. Die Schaltkontakte des Re­ lais 55 liegen im Stromkreis der Magnetspule 30 und sind geschlossen, wenn das Relais 55 stromlos ist. Bei Erregung nach Schließen des Hauptschalters 48 unterbricht das Relais 55 den Stromkreis der Magnetspule 30, worauf die Feder 34 den Stift 32 an den Kontaktkörper 14 andrückt. Die Verzö­ gerungszeit v ₁ des Verzögerungsglieds 50 ist so bemessen, daß der Fahrer nach Schließen des Schalters 48 aus dem Fahrzeug aussteigen kann, bevor das Ausgangssignal des Verzögerungsgliedes 50 zu den nachgeschalteten Funktions­ teilen gelangt.

Der Ausgang des UND-Gatters 54 ist an den Setzeingang eines Flipflops 56 angeschlossen, dessen Rücksetzeingang mit dem Ausgang des ODER-Gatters 52 verbunden ist. Der Ausgang des Flipflops 56 ist an den Eingang eines zwei­ ten Verzögerungsgliedes 58 angeschlossen, dessen Ausgang mit der Warneinrichtung 42 und über ein drittes Verzö­ gerungsglied 60 mit dem zweiten Eingang des ODER-Gatters 52 verbunden ist. Das Verzögerungsglied 58 verzögert die Anstiegsflanke eines Ausgangssignales des Flipflops 56 um die Zeit v ₂. Diese Zeit ist so bemessen, daß eine berech­ tigte Person in das Fahrzeug einsteigen und die Alarman­ lage ausschalten kann, bevor das Ausgangssignal des Flip­ flops 56 zur Warneinrichtung 42 gelangt. Die Anstiegs­ flanke des Ausgangssignals des Verzögerungsglieds 58 wird durch das Verzögerungsglied 60 um die Zeit v ₃ verzögert. Diese Zeit bestimmt die Dauer des Alarms, wenn der Haupt­ schalter 48 so lange geschlossen bleibt. Die Setz- und die Rücksetzeingänge der elektronischen Funktionselemente sind als dynamische Eingänge ausgebildet, die auf Signalanstiegs­ flanken ansprechen. Der Rücksetzeingang des Flipflops 56 spricht zusätzlich auf Signalrückflanken an. Für die Rea­ lisierung der Schaltung müssen entweder handelsübliche Bauelemente verwendet werden, die solche dynamischen Ein­ gänge aufweisen, oder es müssen gewöhnlich als RC-Glieder ausgebildete Dynamik-Glieder den Eingängen der Funktions­ elemente vorgeschaltet sein.

Durch Schließen des Hauptschalters 48 wird ein Signal U 48 (Fig. 3) an den Eingang des Verzögerungsglieds 50 ange­ legt, das an dessen Ausgang um die Zeitspanne v ₁ verzögert als Signal U 50 erscheint. Durch die Anstiegsflanke des Sig­ nals U 48 wird das Flipflop 56 über das ODER-Gatter 52 zurückgesetzt. Durch die Anstiegsflanke des Signals U 50 wird die Magnetspule 30 über das Relais 55 stromlos ge­ macht, wonach die Feder 34 über den Stift 32 den Kontakt­ körper 14 in der senkrechten Lage festhält, in welche er sich zuvor selbsttätig eingestellt hat. Der Kontakt­ körper 14 wird dadurch in einer bestimmten Winkelstel­ lung gegenüber dem Tragblech 12 bzw. der Karosserie des zu sichernden Fahrzeugs arretiert. Die beiden Kontaktkör­ per 14 und 16 sind danach so lange parallel zueinander an­ geordnet, als das Fahrzeug seine Neigung, die es bei Akti­ vierung der Anlage einnimmt, beibehält. Durch die Parallel­ stellung der beiden Kontaktkörper 14 und 16 ist die vom Pluspol über den Lagesensor 10 führende elektrische Lei­ tung unterbrochen, so daß das UND-Gatter 54 das Aus­ gangssignal U 50 des Verzögerungsglieds 50 nicht an den Setzeingang des Flipflops 56 treten läßt und die Warn­ einrichtung 42 nicht betätigt wird.

Wenn die Neigung des Fahrzeugs durch Fremdeingriff verän­ dert oder das Fahrzeug beschleunigt wird, ändert der innere Kontaktkörper 16 seine Winkellage gegenüber dem äußeren Kontaktkörper 14. Wenn die Lageänderung bzw. Beschleunigung einen vorgegebenen Wert überschreitet, legt sich der Kontaktkörper 16 leitend an den Kontakt­ körper 14 an, wie in Fig. 2 dargestellt. Dadurch wird auch an den in der Zeichnung oberen Eingang des UND-Gat­ ters 54 ein positives Signal angelegt, so daß dieses durchschaltet und das vom Ausgang des Verzögerungsglieds 50 kommende Signal U 50 an den Setzeingang des Flipflops 56 gelangen läßt. An dessen Ausgang bildet sich danach ein Signal U 56, welches durch das Verzögerungsglied 58 als Si­ gnal U 58 verzögert an die Warneinrichtung 42 und das Verzö­ gerungsglied 60 weitergegeben wird. Wenn während der vom Verzögerungsglied 58 hervorgerufenen Verzögerungszeit v ₂ die Anlage durch Öffnen des Hauptschalters 48 nicht aus­ geschaltet wird, löst die Warneinrichtung 42 den Alarm aus, der so lange andauert, bis das Ausgangssignal U 60 des Verzögerungsglieds 60 über das ODER-Gatter 52 das Flipflop 56 zurücksetzt. Ein Zurücksetzen des Flipflops 56 erfolgt auch beim Öffnen des Hauptschalters 48, weil auch die Rückflanke des Signals U 48, wie bereits erwähnt, den gewünschten Schaltvorgang auslöst. Mit dem Öffnen des Hauptschalters 48 wird auch das Relais 55 stromlos, wor­ auf dieses seine Kontakte schließt und die Magnetspule 30 unter Spannung setzt. Dadurch wird der Stift 32 ange­ zogen und der Kontaktkörper 14 freigegeben, der sich da­ nach unter dem Einfluß der Schwerkraft und unabhängig von der Lage des Fahrzeugs wieder in seine senkrechte Lage zu stellen vermag.

Der mit dem Stift 32 zusammenarbeitende Oberflächenbereich des Kugelkopfes 18 kann zweckmäßig aufgerauht oder mit einem feinen Raster versehen sein. Die Dämpfung des inne­ ren Kontaktkörpers 16 verhindert, daß der Alarm bereits bei kurzzeitigen, z. B. durch Windstöße oder spielende Kinder verursachten Neigungsänderungen des Fahrzeugs an­ spricht.

Claims (6)

1. Alarmanlage, insbesondere für Fahrzeuge, mit einer Si­ gnalgeber-Anordnung, welche mindestens einen Lagesensor mit zwei Kontaktkörpern hat, von denen der erste bei aktivier­ ter Anlage starr mit dem zu sichernden Objekt gekoppelt ist und der zweite sich unter dem Einfluß der Schwerkraft frei gegenüber dem Objekt und dem ersten Kontaktkörper be­ wegen und einstellen kann, und welche ferner aus der ge­ genseitigen Lage der beiden Kontaktkörper ein Signal bil­ det, das eine akustische und/oder optische Warneinrichtung auslöst, wenn der erste Kontaktkörper seine bei Aktivie­ rung der Anlage vorhandene Lage um einen vorgegebenen Wert ändert, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontaktkörper (14) an dem zu sichernden Objekt pendelnd gelagert ist und sich unter dem Einfluß der Schwerkraft frei einzustellen vermag, und daß dem ersten Kontaktkörper (14) eine Sperre (30, 32, 34) zugeordnet ist, welche bei Aktivierung der Anlage wirk­ sam wird und danach den Kontaktkörper in seiner relativen Lage zu dem zu sichernden Objekt arretiert.

2. Alarmanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontaktkörper (14) als ein den zweiten Kon­ taktkörper (16) umgebendes Hohlpendel ausgebildet ist, dessen Innenwand mit mindestens einer Kontaktfläche ver­ sehen ist, die mit dem zweiten Kontaktkörper (16) zu­ sammenarbeitet.

3. Alarmanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kontaktkörper (16) als Pendelstab ausge­ bildet ist, der elektrisch isoliert im ersten Kontaktkör­ per (14) aufgehängt ist.

4. Alarmanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Fehlalarmen die Aufhängung des zweiten Kontaktkörpers bedämpft ist.

5. Alarmanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß dem ersten Kontaktkörper (14) als Sperre eine Feder (34) zugeordnet ist, welche den Kontaktkörper gegen seinen Pendellagersitz (20) drückt und dort bei aktivierter Anlage schüttelsicher festhält, und daß zum Lösen der Sperre ein Elektromagnet (30) vor­ gesehen ist, dessen Anzugskraft die Sperrkraft der Feder (34) neutralisiert bzw. überwindet.

6. Alarmanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontaktkörper (14) einen Kugelkopf (18) hat, an welchem die Pendellagerfläche gebildet ist und gegen den die Feder (34) der Sperre vorzugsweise über einen mit dem Anker des Elektromagneten (30) verbundenen bzw. die­ sen selbst bildenden Stift (32) einwirkt.