CH641585A5 - Installazione per trasmettere informazioni di segnaletica stradale a veicoli in arrivo. - Google Patents
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Description
La presente invenzione ha per oggetto un'installazione per trasmettere informazioni di segnaletica stradale a veicoli in arrivo utilizzando una sorgente di luce e d'energia elettromagnetica emessa dal veicolo stesso.
È noto che con il continuo aumento del traffico e la tendenza ad elevare le velocità medie dei veicoli, il problema della segnaletica stradale, che si traduce in informazioni totali della strada ai conducenti dei veicoli, si presenta sempre più gravoso e si ritiene indispensabile una strutturazione sistematica di queste informazioni, per migliorare la completezza e l'affidabilità dei dati che devono essere forniti ai conducenti ad esempio per preavviarli dell'approssimarsi di incroci pericolosi, di tratti pure potenzialmente pericolosi, ed altro.
Questo problema è ben lontano dall'essere risolto, nonostante la pluralità delle proposte e dei tentativi. Secondo proposte ampiamente considerate, il problema viene attualmente affrontato prevedendo l'installazione di componenti attivi trasmittenti, posizionati in corrispondenza di punti critici dell'arteria stradale ed atti ad inviare a componenti riceventi, installati a bordo dei veicoli, le informazioni richieste. Questa soluzione è complessa ed estremamente onerosa sia per il numero dei componenti attivi occorrenti per proteggere i punti e le situazioni critiche, sia per le necessità della loro continuativa attività, alimentazione e controllo. È evidente che l'assenza o la mancata ricezione di un segnale critico può tradursi in gravissimi accidenti.
D'altra parte si riconosce che l'attuale segnaletica stradale, sia verticale che quella ben più efficiente segnaletica orizzontale, sono ben lungi dall'offrire una soluzione razionale al problema inizialmente considerato. La segnaletica attuale, salvo i rari casi di segnalazioni acustiche per lo più interveicolari, si basa esclusivamente sulla percezione visuale dei segnali e sulla costante attenzione da visualmente prestare alla traiettoria. Questa precezione visuale è influenzata dalle condizioni di visibilità a loro volta influenzate da fattori stagionali e meteorici, e pertanto il provvedere i veicoli con mezzi atti a ricevere, decodificare e segnalare al conducente (e/o eventualmente a strumenti del veicolo) dati segnaletici, si considera attualmente la condizione essenziale per il futuro della sicurezza del traffico veicolare.
L'installazione in oggetto elimina le difficoltà sopra accennate ed è caratterizzata dalla parte caratterizzante della rivendicazione 1.
Secondo una preferita forma di realizzazione si propone l'associazione, a componenti attivi trasmittenti, installati a bordo dei veicoli, cosiddetti «radar secondari», di componenti passivi in particolare dipoli opportunamente e selettivamente piazzati sotto strato segnaletico laminare prefabbricato, o sotto od entro il sottostrato portante il materiale segnaletico, dipoli che ricevono l'energia dal radar secondario del veicolo che si approssima, e la rinviano fornendo positivamente la richiesta informazione elettromagnetica mentre il materiale segnaletico dà la richiesta informazione ottica.
È noto che questi dipoli secondari, cosiddetti «risponditori» o «responders» possono essere costituiti da semplicissimi circuiti di risonanza formati nell'attuazione più semplice da sottili piastrine metalliche opportunamente dimensionate in rapporto alla lunghezza d'onda dell'energia inviata-«] radar secondario.
È stato individuato che le note strisce prefabbricate per segnaletica orizzontale costituiscono, unitamente ai relativi sottostrati portanti o incollanti posti in opera con la striscia, un supporto di elezione per questi dipoli risponditori. Queste strisce o nastri, prefabbricati, con i relativi dipoli secondari, opportunamente orientati e distanziati, dopo la loro posa in opera sulla strada conservano inalterata la loro funzione in segnaletica orizzontale, e vengono a formare, con i relativi dipoli piazzati sotto lo strato segnaletico propriamente detto, altrettanti mezzi risponditori passivi e come tali non richiedono energia propria per alimentare il circuito di risonanza.
Per ulteriori informazioni, tale circuito di risonanza viene di preferenza equipaggiato con un circuito oscillante variabile, provvisto di diodo «Schottky», circuito che modula il fascio di risposta.
L'importanza ed i vantaggi dell'invenzione sono evidenti. L'informazione ricevuta dal componente attivo ricevente, a bordo del veicolo, dipende esclusivamente dall'esistenza e dalla presenza del dipolo risponditore, il quale entra in risonanza semplicemente quando riceve energia dal radar secondario che si approssima.
Il numero delle informazioni, oltre che dalla modulazione del fascio di risposta, può essere accresciuto con elementi di risonanza supplementari, pure costituiti da piastrine metalliche. L'ordinamento dei dipoli secondari da incontrare lungo il percorso può essere opportunamente codificato e decodificato da un computer associato all'unità attiva trasmittente e ricevente, per fornire selettivamente ed inequivocabilmente la richiesta informazione positiva. È noto lo sviluppo in tempi recenti di apparecchiature radar per prevenire i tamponamenti nella nebbia fitta. È evidente il vantaggio della trasformazione di simili apparecchiature per impiego multiplo secondo il presente ritrovato.
Importanti informazioni possono essere fornite anche sulle condizioni atmosferiche. Ad esempio la presenza di ghiaccio
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in una nicchia predisposta nel circuito capacitativo del dipolo altera significativamente i valori della risposta, fornendo così una importantissima informazione (la presenza di ghiaccio sulla strada).
Numerose altre informazioni complementari possono essere ricavate associando al sistema in particolare al componente attivo una sorgente di raggi infrarossi i quali possono essere rinviati ed opportunamente modulati dai componenti passivi.
Nel brevetto concesso al Richiedente negli Stati Uniti d'America, al N. 4.129.387 è descritta una striscia segnaletica comportante elementi catarifrangenti che possono essere agevolmente trasformati ed adattati per riflettere energia infrarossa. È noto che con l'impiego di questa energia, opportunamente modulata, si possono ottenere numerosissimi tipi di informazione.
Inoltre, data la rapidità e la semplicità con la quale strisce segnaletiche, anche di carattere provvisorio, possono essere localmente piazzate su manti stradali, l'installazione secondo l'invenzione oltre ad assicurare l'ottenimento continuo di informazioni localizzate preprogrammate, può fornire anche un servizio saltuario discontinuo ad esempio per informare i conducenti di interruzioni, eventi e altre situazioni.
Queste ed altre più specifiche caratteristiche dell'invenzione risulteranno evidenti nel corso della descrizione particolareggiata seguente di esempi di attuazione della stessa, descrizione che si riferisce all'annessa tavola di disegni, nella quale, con schematizzazione e semplificazioni:
— la fig. 1 rappresenta un tratto di una arteria stradale A comportante una striscia segnaletica equipaggiata da una sequenza di dipoli costituitenti altrettanti circuiti di risonanza;
— la fig. 2 rappresenta frammentariamente la striscia S provvista di un dipolo D costituito da una lamierina stampata di alluminio;
— la fig. 3 rappresenta frammentariamente una variante del dipolo, equipaggiato con un circuito oscillante variabile Ds e
— la fig. 4 rappresenta schematicamente e frammentariamente un esempio di codificazione supplementare.
Con particolare riferimento alle figure del disegno: come schematizzato in fig. 1, un veicolo V è provvisto di un noto radar secondario R, piazzato in modo da comportare una antenna a dipolo montata al di sotto del veicolo stesso, veicolo che si appresta a percorrere la detta arteria stradale A, nella direzione definita dalla segnaletica orizzontale.
Il componente attivo R è opportunamente computerizzato per decodificare le informazioni date dalle onde riflesse riemesse dai dipoli (esempi dei quali riprodotti nelle figg. 2 e 3) presenti nella striscia segnaletica S (una sola striscia è indicata, per semplicità, lungo la strada A). Questa striscia può essere discontinua o continua, come indicato con Si e rispettivamente S2 per formare essa stessa l'informazione di sorpasso concesso e rispettivamente vietato. La corrispondente informazione (sequenza ininterrotta di segnali e rispettivamente brevi sequenze di segnali) viene fornita al veicolo dal componente attivo computerizzato R.
Quanto sopra fornisce un esempio di codificazione basale. La fig. 4 fornisce un esempio di codificazione supplementare,
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nel quale diverse sequenze di segnali, ad esempio una sequenza C uniforme rapporta la risposta alla velocità del veicolo, mentre raggruppamenti diversi Gì, G2 e G3 hanno opportuni significati codificati.
Il circuito di risonanza costituito dai dipoli riemette l'energia in più armoniche, delle quali di preferenza viene sfruttata la terza, perché la più forte.
Al fine di dare all'antenna del circuito di risonanza dimensioni proporzionate alla striscia, incorporante i dipoli in lamierino fra i suoi strati, si adottano ovviamente frequenze piuttosto alte.
Ad esempio, la trasmittente-ricevente, ovvero il radar secondario che a bordo del veicolo forma il componente attivo dell'installazione , utilizza di preferenza in trasmissione microonde fra 0,6 e 1,2 GHZ (Gigahertz).
In pratica per i migliori risultati l'antenna trasmittente ed il dipolo di risonanza sono piazzati trasversalmente alla linea segnaletica. Questo costituisce una limitazione della frequenza minima (un dipolo diritto di lunghezza 25 cm corrispondente a 600 MHz di frequenza).
Questa limitazione non sussiste per le alte frequenze, al di fuori dei maggiori costi, della maggiore sensibilità all'umidità e dell'incremento dei coefficienti di perdita dei materiali, ma in pratica saranno le frequenze adottate per le apparecchiature radar antitamponamento che determineranno le frequenze delle apparecchiature in discussione.
A puro titolo di esempio, con una trasmittente di 1 GHz di 0,5 watt di potenza, alla distanza di 5 m dalle strisce segnaletiche si è ottenuta, a 20 km/h di velocità del veicolo ed in presenza di superficie stradale secca, una risposta sulla terza armonica di 1,4 microvolt mentre nel caso di strada bagnata la risposta è stata di 1,55 microvolt.
Ovviamente, l'installazione è stata descritta e rappresentata, limitatamente ai suoi componenti essenziali, a solo titolo di esempio indicativo ma non limitativo. I dipoli passivi, complessivamente indicati con D nelle figg. 2 e 3, possono essere di geometria e complicatezza diverse, ferma restando la loro proprietà di formare un circuito di risonanza responsivo al segnale emesso dal radar secondario R. Similarmente potranno essere variate, fermo restando l'impiego di frequenze alte, le caratteristiche del radar secondario.
Corrispondentemente, potranno essere variate le modalità di piazzamento dei dipoli passivi, sistemati sotto lo strato segnaletico prefabbricato, eventualmente sotto forma di un nastro inserito nel sottostrato collante portante («primer») della striscia.
La posa in opera di tale striscia prefabbricata comportante sotto lo strato segnaletico gli elementi passivi di risonanza, conferisce a detta striscia la doppia funzione di segnaletica orizzontale visualmente identificabile, e di apporto mediante elementi selettivamente in risonanza con il radar secondario dei veicoli, di informazioni elettromagnetiche.
Per tali motivi deve essere inteso che nel dominio del richiesto brevetto sia compresa ogni equivalente applicazione dei concetti inventivi deducibili dalle rivendicazioni.
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Claims (7)
1. Installazione per trasmettere informazioni di segnaletica stradale a veicoli in arrivo utilizzando una sorgente di luce e d'energia elettromagnetica emessa dal veicolo stesso, caratterizzata da una striscia segnaletica prefabbricata incorporata alla superficie di un percorso stradale e comprendente mezzi ottici di riflessione disposti sulla sua superfìcie e atti a riflettere la luce di fari del veicolo, da componenti elettronici di riflessione passiva disposti sotto la superficie della striscia e atti a riflettere l'energia ad alta frequenza emessa da un trasmettitore situato a bordo del veicolo ad un ricevitore pure disposto sullo stesso veicolo.
2. Installazione come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i detti componenti elettronici di riflessione passiva della striscia sono costituiti da dipoli progettati, dimensionati ed orientati in modo da rinviare l'energia ai detti componenti riceventi a bordo del veicolo.
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RIVENDICAZIONI
3. Installazione secondo le rivendicazioni 1, 2, caratterizzata dal fatto che i detti componenti elettronici operano nel campo delle frequenze radar.
4. Installazione secondo le rivendicazioni 1, 2, 3, caratterizzata da ciò che detti componenti elettronici di riflessione passiva della striscia sono costituiti da risponditori rinviami armoniche del segnale.
5. Installazione secondo le rivendicazioni 1,2, 3, 4, caratterizzata da ciò che detti dipoli sono costituiti da sottili lastre metalliche.
6. Installazione secondo le rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che il ricevitore situato a bordo del veicolo comprende un computer per la decodificazione e lo sfruttamento delle informazioni date dalle micro-onde riemesse dai componenti elettronici di riflessione passiva presenti sulla striscia.
7. Installazione secondo le rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata da mezzi di informazioni ausiliarie fornite dalla riflessione modulata di energia infrarossa, comprendente riflettori selettivamente predisposti sulla strada e colpiti da radiazioni emesse da una sorgente di raggi infrarossi predisposta sul veicolo.
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- 1980-05-19 JP JP6548780A patent/JPS55157100A/ja active Granted
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |