Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bremsen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentan¬ spruchs 1.

Bei herkömmlich ausgebildeten Bremsen für Fahrzeuge, ins¬ besondere für Personenkraftwagen, Busse oder Lastkraftwa¬ gen, bei denen der Bremsvorgang durch die Betätigung des Bremspedales mit dem Fuß ausgelöst wird, setzt sich in die Bremszeit aus einer Reflexzeit, einer Reaktionszeit, einer Bremsansprechzeit und der eigentlichen Bremszeit zusammen. Dabei wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung unter Re¬ flexzeit die Zeit verstanden, die der Fahrer benötigt, um geistig zu erfassen, daß eine Bremsung erforderlich wird. Die Reaktionszeit stellt die Zeit dar, die erforderlich ist, um den rechten Fuß des Fahrers vom Gaspedal zu lösen und in Richtung auf das Bremspedal hin zu bewegen. Hieran schließt sich die Bremsansprechzeit an, die darauf zurück¬ geführt wird, daß beim Treten der Bremse die hierbei ab¬ laufenden mechanischen und/oder hydraulischen Vorgänge eine gewisse Zeit erfordern, bis der eigentliche Bremsvor¬ gang eingeleitet wird. Unter dem Begriff Bremszeit wird der Zeitraum verstanden, der zwischen dem ersten Kontakt der Bremse mit dem Rad und dem Stillstand des Fahrzeuges verstreicht.

Abhängig von dem jeweiligen Zustand des Fahrers und der technischen Konstruktion des Bremsystemes erfordern die Reflexzeit, die Reaktionszeit und die Bremsansprechzeit etwa 15 Prozent bis etwa 50 Prozent der gesamten Brems- zeit, was in vielen Bremssituationen bei der heutigen Ver¬ kehrsdichte zur erheblichen Problemen führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bremsen von Fahrzeugen, insbesondere für die eingangs genannten Fahrzeuge, zur Verfügung zu stellen, die eine erhebliche Verkürzung der Bremszeit er¬ laubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Bremsen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bremsen eines Fahr¬ zeuges weist ein Bremssteuersystem auf, wobei dem Brems¬ steuersystem eine Erfassungseinrichtung zur Feststellung der Position des rechten Fußes des Fahrers derart zuge- ordnet ist, daß bei einer schnellen Änderung der Position des rechten Fußes des Fahrers von einer ersten Stellung in einer zweite Stellung die Erfassungseinrichtung ein Signal dem Bremssteuersystem zuführt. Abhängig von diesem Signal, das von der Erfassungseinrichtung dem Bremssteuersystem zugeführt wird, erfolgt die zwangsläufige Durchführung des BremsVorganges. Mit anderen Worten wird bei der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung über die dem Bremssteuersystem zugeordnete Erfassungseinrichtung automatisch immer dann der Bremsvorgang ausgelöst, wenn eine schnelle Änderung der Position des rechten Fußes des Fahrers von einer er¬ sten Stellung, bei der es sich um die Fußstellung handelt, die bei der Betätigung des Gaspedales zu einer Beschleuni¬ gung des Fahrzeuges führt, in eine zweite Stellung er¬ folgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bremsen eines Fahr¬ zeuges weist eine Reihe von Vorteilen auf . So ist zunächst festzuhalten, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die gesamte Bremszeit und insbesondere der Anhalteweg er- heblich verkürzt werden, was damit zusammenhängt, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die eingangs beschrie¬ bene Reaktionszeit und die Bremsansprechzeit eingespart werden. Wenn der Fahrer eines mit der erfindungsgemäßen

Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeuges in einer Verkehrssi¬ tuation, die eine Bremsung erforderlich macht, reflexartig den Fuß vom Gaspedal löst, führt dies dazu, daß diese Po¬ sitionsänderung von der dem Bremssteuersystem zugeordneten Erfassungseinrichtung festgestellt wird, so daß aufgrund dieses Reflexes des Fahrers zwangsläufig der Bremsvorgang ausgelöst wird. Darüber hinaus kann sich der Fahrer in ei¬ ner derartigen Verkehrssituation wesentlich besser auf die gefährliche Verkehrssituation konzentrieren, da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Bremsvorgang automatisch ausgelöst wird und somit die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht von der Verkehrssituation durch die Betätigung der Bremse abgelenkt wird. Dieser Vorteil ist insbesondere dann gegeben, wenn relativ ungeübte Fahrer eine derartige Verkehrssituationen zu bewältigen haben.

Um besonders kurze Gesamtbremszeiten zu erreichen, sieht eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung vor, daß die Erfassungseinrichtung eine mindestens einen ersten Sensor umfassende Sensoreinrichtung aufweist, die dem Gaspedal zugeordnet ist. Hierbei kann diese erste Sensoreinrichtung oberhalb des Gaspedales, im Bereich des Kardantunnels oder im Bereich der Gaspedalplatte oder des Fußabschnittes des Gaspedales angeordnet sein.

Eine besonderes vorteilhafte Weiterbildung der zuvor be¬ schriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung sieht vor, daß die erste Sensoreinrichtung mindestens einen Sensor umfaßt, der unterhalb des Gaspedales angeord- net ist. Dies beinhaltet insbesondere bei solchen Senso¬ ren, die nicht berührungslos die Position des rechten Fußes des Fahrers erfassen, daß ein derartig unterhalb des Gaspedals angeordneter Sensor die Betätigung des Gaspedals nicht negativ beeinflußt.

Bezüglich der Ausgestaltung des Sensors bzw. der Sensoren der ersten Sensoreinrichtung sowie der nachfolgend noch beschriebenen Sensoreinrichtungen ist allgemein festzuhal-

ten, daß dieser bzw. diese so auszubilden sind, daß er bzw. sie ohne Störungen in der Lage ist bzw. sind, die Po¬ sition des rechten Fußes des Fahrers im Bereich des Gaspe¬ dals bzw. des Bremspedals zu erfassen. Besonders geeignet ist es, wenn die erste Sensoreinrichtung einen Drucksensor umfaßt, da hier bei einem Verschwenken des Gaspedals die dabei auftretende Positionsänderung des rechten Fußes des Fahrers besonders einfach mit nur einem einzigen Sensor erfaßt werden kann. Selbstverständlich kann jedoch die er- ste Sensoreinrichtung bzw. die nachfolgend noch beschrie¬ benen Sensoreinrichtungen auch als optischer Sensor oder als Infrarotsensor ausgebildet sein, wobei es bei diesen Sensoren dann ggf. zu empfehlen ist, mindestens zwei Sen¬ soren vorzusehen.

In Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die erste Sen¬ soreinrichtung einen Drucksensor zur Erfassung des Gasfu¬ ßes in seiner ersten Stellung aufweist, sieht eine beson- ders geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung vor, daß hierbei der Drucksensor nur dann ein Si¬ gnal erzeugt, wenn die Druckänderung einen vorgegebenen Wert, insbesondere einen vorgegebenen Zeitwert oder Ge¬ schwindigkeitswert, überschreitet. Hierdurch wird sicher- gestellt, daß nicht bei jeder Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeuges, hervorgerufen durch eine entsprechende Be¬ tätigung des Gaspedals, das Signal erzeugt und somit der Bremsvorgang automatisch ausgelöst wird. Vielmehr wird bei dieser Ausführungsform nur dann ein Signal erzeugt, wenn sich der Gasfuß reflexartig und somit mit einer hohen Ge¬ schwindigkeit bzw. innerhalb einer kurzen Zeit vom Gaspe¬ dal weg bewegt, so daß beim Auftreten des vom Drucksensors erzeugten Signales der Bremsvorgang automatisch ausgelöst wird.

Bei einer besonders geeigneten und bevorzugten Ausfüh¬ rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die er¬ findungsgemäße Vorrichtung eine erste Sensoreinrichtung,

Sensoreinrichtung und/oder eine weitere Sensoreinrichtung derart mit dem Tachometer zu verbinden, daß abhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit und insbesondere beim Über¬ schreiten bzw. Unterschreiten einer vorgegebenen Geschwin- digkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung erst aktiviert wird, so daß nur dann ein automatischer Bremsvorgang aus¬ gelöst wird, wenn das Fahrzeug innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereiches, z.B. mit einer Geschwindigkeit zwischen 1 km/h und 60 km/h, fährt. Hierdurch wird verhin- dert, daß es bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise bei Autobahnfahrten, zu einem automatischen Bremsvorgang kommt .

Ebenso kann die dritte Sensoreinrichtung bzw. die zuvor genannte weitere Sensoreinrichtung, die dem Tachometer zu¬ geordnet ist, derart ausgebildet sein, daß in einem ersten Geschwindigkeitsbereich, vorzugsweise in einem Geschwin¬ digkeitsbereich unterhalb von 100 km/h, der volle Brems¬ vorgang automatisch ausgelöst wird, während bei einem Ge- schwindigkeitsbereich oberhalb von 100 km/h nur ein Teil¬ bremsvorgang automatisch eingeleitet wird. Dies kann ins¬ besondere dadurch erreicht werden, daß die erfindungsge¬ mäße Vorrichtung ein Bremssteuersystem aufweist, daß über zwei Leitungen mit dem Hauptbremszylinder oder dem Rad- bremsZylindern verbunden ist. In einer ersten Leitung ist dann ein erstes Ventil vorgesehen, das im vorstehend ge¬ nannten ersten Geschwindigkeitsbereich (bis 100 km/h) über ein von der Erfassungseinrichtung erzeugtes Ausgangssignal geöffnet wird, während in der zweiten Leitung ein zweites Ventil vorhanden ist, das erst dann geöffnet wird, wenn das Fahrzeug im vorstehend genannten zweiten Geschwindig¬ keitsbereich (über 100 km/h) fährt, wobei das zweite Ven¬ til dann als Reduzierventil ausgebildet ist, so daß dem Hauptbremszylinder bzw. den RadbremsZylindern nur Brems- flüssigkeit mit einem entsprechend verringerten Druck zu¬ geführt wird bzw. werden. Mit anderen Worten wird somit abhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit entweder das erste oder das zweite Ventil geöffnet. Diese Ausführungs-

form weist den Vorteil auf, daß auch bei hohen Geschwin¬ digkeiten die Gesamtbremszeit verkürzt wird, da bereits bei einem reflexartigen Bewegen des Gasfußes über die zweite Leitung und das geöffnete zweite Ventil eine auto- matische Teilbremsung erfolgt, so daß dementsprechend die Reaktionszeit und die Bremsansprechzeit entsprechend ver¬ ringert werden.

Um die Bremsansprechzeit weiter zu verkürzen, sieht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß das Bremssteuersystem ein Fluidreservoir für ein unter Druck stehendes Bremsfluid aufweist. Abhängig von einem von der Erfassungseinrichtung erzeugten ersten Aus- gangssignal wird dann an einem Fluidreservoir vorgesehenes Ventil schlagartig geöffnet, so daß das Bremsfluid dem

Hauptbremszylinder und/oder den RadbremsZylindern schlag¬ artig zugeführt wird, um so den gewünschten spontanen Bremsvorgang auszulösen.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung weist eine vierte Sensoreinrichtung auf, die minde¬ stens einen Sensor umfaßt, der dem Bremspedal und/oder dem Gaspedal zugeordnet ist. Abhängig von der Betätigung des Bremspedales bzw. des Gaspedals wird dann von der vierten Sensoreinrichtung ein fünftes Signal erzeugt, daß der Er¬ fassungseinrichtung zugeführt wird. Beim Auftreten des fünften Signales erzeugt die Erfassungseinrichtung dann ein zweites Ausgangssignal, was wiederum dem Bremssteuer¬ system zugeführt wird, derart, daß beim Auftreten des zweiten Ausgangssignales der automatische Bremsvorgang beendet wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Fahrer sein Fahrzeug nach Einleiten des Bremsvorgangs oder Betätigung des Gaspedals durch die erfindungsgemäße Vorrichtung noch individuell abbremsen bzw. beschleunigen kann, so daß bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwar die Reaktionszeit und die Bremsansprechzeit erheblich verkürzt werden, der Fahrer dennoch stets die Verfügungs-

gewalt über sein Fahrzeug während des Bremsvorganges be¬ hält.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäße Vorrich- tung weist eine Erfassungseinrichtung auf, die derart aus¬ gebildet ist, daß der ausgelöste automatische Bremsvorgang nur für eine vorgegebene Zeit anhält. Mit anderen Worten dauert hierbei der automatische Bremsvorgang nur etwa 0,3 Sekunden bis etwa 1,2 Sekunden, vorzugsweise etwa 0,5 Se- künden, so daß dann das Fahrzeug wahlweise manuell weiter gebremst, durch den Fahrer beschleunigt oder ausrollen ge¬ lassen werden kann. Diese Ausführungsvariante weist den Vorteil auf, daß in solchen Fahrsituationen, in denen der Fahrer aufgrund einer falschen Einschätzung der Verkehrs- Situation instinktiv seinen Fuß reflexartig vom Gaspedal löst und in Richtung auf das Bremspedal hin bewegt, was eine Auslösung des automatischen Bremsvorganges bewirkt, dieser unerwünschte automatische Bremsvorgang durch die Erfassungseinrichtung nach Ablauf der zuvor genannten Zei- ten beendet wird. Auch diese Maßnahme trägt insbesondere in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform wesentlich dazu bei, daß der Fahrer die Verfügungsgewalt über sein Fahrzeug behält.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Erfassungseinrichtung als Mikroprozessor ausgebildet .

Abhängig von der Anzahl der Sensoreinrichtungen weist der Mikroprozessor dann mindestens einen ersten Eingang zur Aufnahme des von der ersten Sensoreinrichtung erzeugten

Signales bzw. der von der ersten Sensoreinrichtung erzeug¬ ten Signale sowie mindestens einen zweiten Eingang zur Aufnahme des von der zweiten Sensoreinrichtung erzeugten Signales auf .

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung, die eine dritte Sensoreinrich¬ tung und/oder eine vierte Sensoreinrichtung aufweisen, ge-

langen Mikroprozessoren zur Anwendung, die dementsprechend zusätzlich noch dritte und/oder vierte Eingänge aufweisen, um so die von der dritten und/oder vierten Sensoreinrich¬ tung erzeugten Signale entsprechend verarbeiten zu können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausfüh¬ rungsform der Vorrichtung;

Figur 2 eine erste Ausführungsform einer elektri¬ schen Schaltskizze; und

Figur 3 eine zweite Ausführungsform einer elektri- sehen Schaltskizze.

In der Figur 1 ist schematisch ein Fahrzeug in der Drauf¬ sicht abgebildet, wobei bei dieser Figur nur die wesentli¬ chen Teile der zuvor beschriebenen Vorrichtung dargestellt sind.

Das Fahrzeug weist vier Räder 1 auf, wobei zu jedem Rad 1 Radbremsleitungen 2 führen, die von einem nicht gezeigten Hauptbremszylinder ausgehen und in nicht gezeigte Rad- bremszylinder münden.

Desweiteren sind vom Fahrzeug nur das Gaspedal 3 und das Bremspedal 4 schematisch dargestellt.

Ein insgesamt mit 5 bezeichnetes Bremssteuersystem, das schematisch abgebildet ist, weist eine Erfassungseinrich¬ tung 6 auf. Desweiteren ist innerhalb des Bremssteuersy¬ stems 5 ein Reservoir 7 für unter Druck stehendes Brems-

fluid angeordnet, wobei das Reservoir 7 in seiner Ausflu߬ leitung mit einem elektrisch betätigten Ventil 8 ausge¬ stattet ist .

Von der Erfassungseinrichtung 6 führt eine elektrische Leitung 9 zum Ventil 8.

Unterhalb des Gaspedals 3 ist ein Drucksensor 10 positio¬ niert, der so mit der Erfassungseinrichtung 6 verbunden ist, daß der Erfassungseinrichtung 6 von dem Drucksensor 10 über die zwischengeschaltete Leitung 11 dann ein elek¬ trisches Signal zugeführt wird, wenn sich der Druck am Gaspedal reflexartig verringert.

Zwischen dem Gaspedal 3 und dem Bremspedal 4 ist eine zweite Sensoreinrichtung, die den Sensor 13 umfaßt, posi¬ tioniert, wobei der Sensor 13 dann ein drittes Signal er¬ zeugt, wenn der Fuß des Fahrers vom Gaspedal 3 in Richtung des Bremspedales 4 bewegt wird.

Dem Bremspedal 4 ist eine vierte Sensoreinrichtung, die den Sensor 15 umfaßt, zugeordnet. Der Sensor 15 ist über eine Leitung 16 mit der Erfassungseinrichtung 6 verbunden. Der Sensor 15 erzeugt ein viertes Signal, wenn das Bremspedal 4 mit dem Fuß des Fahrers betätigt wird.

Ein weiterer Sensor 17 ist am vorderen rechten Rad 1 ange¬ ordnet und über eine Leitung 18 mit der Erfassungseinrich¬ tung 6 verbunden.

Die zuvor beschriebene und in Figur 1 nur schematisch dar¬ gestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt :

Sobald der Fahrer reflexartig den Druck von dem Gaspedal 3 zurücknimmt, erzeugt der Sensor 10 ein elektrisches Si¬ gnal, das über die Leitung 11 der Erfassungseinrichtung zugeführt wird.

t = 1 , 1 x Rl x Cl

variierbar ist. Im konkreten Fall der Impulszeit von 4,2 msec ist Rl 470 kOhm und Cl 8,2 μF.

Der in der Signalverarbeitungseinrichtung vorgesehene Os¬ zillator 30 taktet den Zwischenspeicher 296 und aktuali¬ siert den Signalzustand.

In der in Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsform der elektrischen Schaltung sind die selben Bauelemente mit den selben Bezugszeichen versehen wie in Figur 2.

Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Schaltun¬ gen gemäß Figur 2 und Figur 3 ist darin zu sehen, daß an¬ stelle des EPROMS 29 a und des Zwischenspeichers 29 b so¬ wie des Oszillators 30 die in Figur 3 gezeigte Schaltung drei Einzelspeicher 33, 34 und 35 aufweist, wobei diese Speicher als herkömmliche 1 bit-Speicher bzw. als Flip- Flop's ausgestaltet sind. Insgesamt umfaßt die in Figur 3 gezeigte Schaltung eine erste Baugruppe (I) , bestehend aus dem ersten Sensor 10, dem Integrierer 27, dem Komperator 28, drei Verknüpfungsglieder 36 (AND) und einem Speicher 33. Mit dieser ersten Baugruppe wird dann ein elektrisches Signal erzeugt, wenn der Fuß des Fahrers reflexartig den Druck auf das Gaspedal zurücknimmt .

Die zweite Baugruppe (II) , die den zweiten Sensor 10 a um- faßt, entspricht der zuvor bei der Figur 2 beschriebenen Baugruppe. Hierdurch wird registriert, daß sich der Fuß noch auf dem Gaspedal befindet, wie dies vorstehend be¬ reits beschrieben ist .

Die dritte Baugruppe (III) unterscheidet sich von der in Figur 2 beschriebenen Anordnung dahingehend, daß zusätz¬ lich bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform ein Speicher 34 vorhanden ist .

Die vierte Baugruppe (IV) weist ebenfalls zusätzlich noch einen Speicher 35 auf.

Die fünfte Baugruppe (V) entspricht bereits der zuvor im

Zusammenhang mit den Federendschaltern 21 und 22 beschrie¬ benen Bauteilen, wobei zusätzlich im Unterschied zu der Figur 2 noch ein weiteres Filter 24 a (Schmitt-Trigger) sowie ein Verknüpfungsglied 36 vorhanden ist. Diese fünfte Baugruppe ist über ein weiteres Verknüpfungsglied 36 a mit einer sechsten Baugruppe (VI) verbunden, wobei die sechste Baugruppe, die den Widerstand R9, den Kondensator C2, den Kondensator C3, den Widerstand R8 und ein Filter 36 b (Schmitt-Trigger) umfaßt, sicherstellt, daß die Schaltung einen definierten Anfangszustand erhält.

In der siebten Baugruppe (VII) werden die aus den zuvor aufgeführten Baugruppen erhaltenen Signale gesammelt und entsprechend verarbeitet, so daß am Ausgang 32 des Timers 31 ein Endsignal von 0,4 msec ansteht, das dem Bremssteu¬ ersystem (ABS) zugeführt wird und somit die automatische Vollbremsung dann auslöst, wenn die Signale der ersten vier Baugruppen positiv verlaufen und die fünfte Baugruppe nicht aktiviert ist.