CH671253A5

CH671253A5 -

Info

Publication number: CH671253A5
Application number: CH268987A
Authority: CH
Inventors: Ludwig Dr Eigenmann
Original assignee: Eigenmann Ludwig
Priority date: 1987-07-14
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1989-08-15
Also published as: JPH0792880B2; DE3851920D1; EP0299386A3; CA1288497C; EP0299386A2; JPS6429999A; DE3851920T2; EP0299386B1

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una striscia per la segnaletica stradale, prefabbricata, essa costituisce un importante passo in avanti nella tecnologia delle strisce segnaletiche stradali.

Il Richiedente ha sviluppato, negli anni settanta, le strisce segnaletiche a più strati, e successivamente ha introdotto l'energia elettrica nello sviluppo della tecnologia di tali strisce.

A tal proposito si citano il Brevetto svizzero no. 574 016 e il brevetto USA no. 3 996 556.

Più tardi il Richiedente ha introdotto nelle strisce in parola l'energia elettromagnetica, e in proposito si possono citare i brevetti seguenti:

no. 641 585 in Svizzera no. 491 399 in Spagna no. 80-10745 in Francia no. 539 631 in Australia no. 233 797 in Argentina no. 883 208 in Belgio no. 1 149 491 in Canada no. 2 050 769 nel Regno Unito no. 80 03002 in Brasile no. 80 03558-7 in Svezia

In realtà la denominazione «striscia segnaletica stradale» è io oggidì divenuta vaga, perchè le informazioni fornite dalla striscia non sono soltanto informazioni luminose e quindi visibili, ma anche informazioni elettromagnetiche, che devono essere trasformate.

Quando si fa riferimento alle strisce segnaletiche orizzontali, 15 ovviamente l'effetto segnaletico è il più importante, e in conseguenza la striscia deve comprendere elementi retroriflettenti, celle solari, batterie di accumulatori, diodi emittenti luce (LEDs), e deve essere in condizioni di utilizzare soltanto l'energia solare che colpisce la striscia stessa.

20 D'altro lato, non si sarebbe ancora raggiunto una sicurezza di alto livello se non si fosse ricorso all'aiuto di energia elettromagnetica irradiata dagli strati inferiori della striscia. Ecco alcuni esempi specifici in cui l'aiuto dell'energia elettromagnetica è pressoché vitale:

25 1) Localizzazioni pericolose: non si può essere sempre informati di localizzazioni pericolose, al fine di ridurre la velocità; l'impulso deve venire dalla striscia, da un riflettore, funzionante a frequenza dell'ordine dei gigaherz, immerso nell'adesivo della striscia, negli strati inferiori della striscia stessa. L'im-30 pulso provoca l'attivazione di un comparatore posto sul veicolo, e conseguentemente l'attivazione di un indicatore ottico o acustico.

2) Presenza di ghiaccio: questo rischio è molto importante; la presenza di ghiaccio non si vede. Un rilevatore di temperatu-

35 ra attiva un EPROM (Erasable programmable read only memo-ry), integrato a base di silicio sul quale può essere registrato un messaggio, dispositivo ben noto nel campo specifico; viene pure attivato un trasmettitore a megaherz, come si esporrà più in dettaglio in seguito, e un'antenna disposta entro gli strati infe-40 riori della striscia segnaletica emette il messaggio di riduzione della velocità.

3) Ingorghi di traffico: questo rischio diviene sempre più frequente al giorno d'oggi, e a volte fa perdere la calma a chi vi è coinvolto.

45 In questo caso, come si esporrà in dettaglio, si interviene premendo un microinterruttore disposto sotto la striscia. Ne vengono attivati un EPROM (v. sopra), un trasmettitore a megaherz e la relativa antenna, e allo stesso tempo viene attivata una striscia segnaletica undirezionale che emette luce, per scari-50 care l'ingorgo.

Dagli esempi di cui sopra appare ovvio come ambedue le indicazioni siano necessarie, l'irradiazione luminosa e quella elettromagnetica.

La striscia segnaletica in oggetto è pertanto caratterizzata 55 dalla parte caratterizzante della rivendicazione 1.

I disegni allegati rappresentano in dettaglio la struttura della striscia in oggetto che ha consentito i migliori risultati.

La fig. 1 rappresenta i vari strati della striscia;

la fig. 2 rappresenta lo strato riflettente provvisto di strisce 60 conduttrici multiple;

la fig. 3 rappresenta lo schermo;

la fig. 4 rappresenta schematicamente il trasmettitore e il ricevitore d'onda radio, montati sul veicolo e la trasmissione e ricezione delle onde riflesse dalla striscia;

65 la fig. 5 rappresenta uno schema che utilizza un apparecchio segnalatore di bassa temperatura;

la fig. 6 rappresenta un complesso di segnalazione costituito da due strisce attivabile in caso di ingorgo del traffico.

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Si fa riferimento alla fig. 1, con l'avvertenza che non tutti gli strati ivi rappresentati devono sempre essere presenti. I vari strati sono rappresentati in sezione e in pianta. Lo strato superiore 2 è un film di resina poliuretanica, resistente all'usura, materiale che da molti anni è quello che ha dato i migliori risultati. Esso è pigmentato, per la miglior visibilità diurna, reca degli elementi retroriflettenti 14, mentre con 16 è indicato uno dei contenitori trasparenti applicati sulla striscia, entro i quali sono alloggiati, come già detto, diodi emittemti luce (LEDs), celle solari, batterie di accumulatori.

Lo strato seguente 4 è costituito da tessuto non tessuto fortemente impregnato con un prepolimero poliuretano di basso costo, che assicura alla striscia le proprietà meccaniche.

Il terzo strato 6 contiene, immersi in adesivo, riflettori e antenne, schematizzati in 18, di cui si dirà più dettagliatamente in seguito.

Il quarto strato 8 è formato dal circuito a servizio dei componenti elettrici ed elettromagnetici, circuito che è costituito da strisce conduttrici 20.

Il quinto strato 10 è lo strato schermante, che protegge gli elementi elettromagnetici da interferenze e disturbi provenienti dal suolo; è costituito preferibilmente da una dispersione di particelle conduttrici o da una metallizzazione, rappresentate schematicamente in 22. Si sono ottenuti buoni risultati usando dispersioni ad alto contenuto di nichel in prepolimero acrilico, come quelle della Ditta Metalgalvano Sozzi di Rovello Porro, o il rivestimento acrilico 3M110 della 3M.

La striscia come descritta, pur non essendo eccessivamente costosa, ha tuttavia un certo valore, cosicché si deve avere la possibilità di rimuoverla se la sua posizione deve essere variata.

Perciò il sesto strato 12 è costituito da un tessuto robusto ed estensibile, fortemente impregnato con l'adesivo che garantisce una buona aderenza alla superficie stradale, ma contemporaneamente consente di rimuovere la striscia senza danneggiarla; tale strato è rappresentato in pianta in 24.

Riconsiderando le funzioni della striscia segnaletica, il riflettore 6, rappresentato nelle figg. 1 e 2, che riflette energia elettromagnetica irradiata dal veicolo, che funziona a una frequenza nel campo dei gigaherz, e che è disposto in uno degli strati inferiori della striscia, è fondamentale per il controllo della velocità del veicolo. Questo riflettore è concretizzato da strisce conduttrici multiple, indicate con 26 nella fig. 2.

Dette strisce sono immerse in un adesivo, e sono disposte formando un angolo rispetto alla direzione del traffico (di solito 15°).

Questa disposizione assicura la ricezione delle onde riflesse lateralmente rispetto alla striscia segnaletica, ed entro una fascia abbastanza ampia di distanze dalla striscia stessa.

In pratica, come illustrato in fig. 2, il riflettore consiste di parecchi gruppi di strisce metalliche equidistanti, aderenti alla striscia, per esempio lamine metalliche della larghezza di I mm, ogni gruppo contraddistinto da una differente distanza tra tali lamine; nella fig. 2 sono rappresentati due gruppi, 28 e 30, in cui le lamine hanno diversa distanza tra loro.

Il riflettore presenta un comportamento di diffusa riflessione in elevazione, e poiché la posizione del veicolo può variare di parecchi metri perpendicolarmente alla direzione del traffico, i massimi di riflessione dovrebbero presentare un diagramma con picchi molto vicini.

Si sono avuti buoni risultati scegliendo, per una fascia della larghezza da 0 a 4 metri lateralmente alla striscia segnaletica, quattro gruppi di lamine metalliche, con una spaziatura di 2 cm in un gruppo, di 1,8 1,6 1,4 cm negli altri gruppi.

Si sono usate per ogni gruppo più di 5 lamine, adottando una lunghezza di almeno 50 cm, ma preferibilmente maggiore di tale valore.

Nella fig. 3 è rappresentato Io schermo, realizzato come già descritto, e che risulta alquanto più largo del complesso delle lamine riflettenti, per ottenere un effetto schermante il più possibile completo.

Nella fig. 4 sono schematizzate le operazioni di trasmissione e di ricezione. Queste avvengono a una frequenza nel campo dei gigaherz, vantaggiosamente, per esempio, a 24 GHz.

Il trasmettitore 32 sul veicolo, consistente in un oscillatore a frequenza stabile, è collegato per il tramite di un condensatore d'accoppiamento 34 a un'antenna a corno 33, che forma un angolo di 45° rispetto alla superficie stradale, e che irradia verso il riflettore 36, rappresentato qui solo schematicamente.

L'energia riflessa dal riflettore è ricevuta da un'altra antenna a corno 35, pure disposta sul veicolo, e viene introdotta in un miscelatore 38, dal quale esce una frequenza fü, che è la differenza tra la frequenza emessa dall'antenna 33 e quella ricevuta dall'antenna 35.

Infatti, allorché il veicolo oltrepassa a una certa velocità il riflettore 36, le frequenze di trasmissione e di ricezione non saranno le medesime, per effetto Doppler.

Il segnale dal miscelatore 38 passa a un filtro passaalto e amplificatore 80dB 40, a un filtro passabasso 42 e infine al comparatore e formatore di impulsi 44.

Si hanno ora due modi per attivare l'indicatore sul veicolo.

Il primo modo è basato sugli impulsi originati dalle lamine metalliche, dal passaggio delle onde sulla striscia, dalla frequenza delle onde, ed è soltanto riferito alla velocità. Gli impulsi si assommano in un treno di impulsi, la soglia del comparatore viene superata e l'indicatore viene attivato.

Il secondo modo è più sicuro: il comparatore 44 della fig. 4 comprende un generatore di una frequenza base, corrispondente a una velocità prefissata, che fornisce impulsi di una certa forma e frequenza; allorché le onde riflesse e gli impulsi si sovrappongono, l'indicatore viene attivato.

La tecnologia sopra descritta è generalmente ben nota agli esperti del ramo.

Il controllo della velocità nelle localizzazioni pericolose è molto importante, e si può preconizzare una specie di «scatola nera» per tali localizzazioni allo scopo di obbligare gli automobilisti a ridurre la velocità.

Come si è già accennato, la striscia segnaletica composita oggetto della presente invenzione comprende un piccolo apparecchio radiotrasmittente, che trasmette messaggi registrati su un EPROM (integrato a base di silicio.) Tale trasmettitore, che ha un consumo molto basso (8 mW) è alimentato da piccole batterie a loro volta alimentate da celle solari disposte sulla striscia, come si è specificato a proposito dei contenitori 16 della fig. I.

I messaggi registrati, e quindi emessi in seguito a determinati comandi, possono essere di vario genere, e qui di seguito se ne descrivono due di particolare importanza.

Nella fig. 5 è rappresentato uno schema che utilizza un apparecchio segnalatore di bassa temperatura (NTC - Negative Temperature Control) 46, composto da un sensore 48 e da un dispositivo di taratura 50; con 51 è rappresentato l'EPROM, distinto in integratore 47, memoria 49, amplificatore 53, e con 52 è indicato il trasmettitore, che alimenta un dipolo-antenna 54.

Allorché la temperatura scende a un valore prefissato , il sistema descritto fa sì che venga emesso un messaggio radiotrasmesso.

Mentre il sensore e il trasmettitore sono disposti sopra la striscia, il dipolo-antenna è annegato negli strati inferiori della striscia.

Nella fig. 6 è rappresentato un complesso di segnalazione attivabile in caso di ingorgo di traffico.

Sono rappresentate due strisce segnaletiche affiancate, disposte sul margine della strada, e collegate fra loro mediante un cavo elettrico.

La striscia 56 è quella normale, la striscia 62 è di emergenza.

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Sulla striscia 56 sono indicati i contenitori 60, nei quali sono disposti diodi luminosi (LEDs), celle solari, batterie, come i contenitori 16 della fig. 1; vi sono inoltre, a una certa distanza tra loro, delle porzioni comprimibili 61, entro le quali è disposto un microinterruttore. Circa la striscia comprimibile, si veda il brevetto europeo No. 0 100 524 del 3-6-87.

Nel caso che si formi un ingorgo di traffico, che impedisca il flusso veicolare, un automobilista che prenda l'iniziativa o un agente della polizia stradale, provoca la chiusura del microinterruttore portando il proprio veicolo a premere sul tratto 61. La chiusura del microinterruttore provoca, da un lato, la messa in funzione di un sistema analogo a quello prima descritto riguardante la possibile presenza di ghiaccio, e quindi la trasmissione di un messaggio «ingorgo di traffico»; dall'altro lato la messa in funzione della striscia 62, sulla quale si accendono le luci rosse pulsanti trasversali 66, per esempio costituite da diodi luminosi (LEDs), e luci verdi longitudinali 64, eventualmente a pulsazione veloce e costituite da LEDs, che guidano in direzione contraria a quella del traffico normale, verso una prossima posizione di una uscita, o di scarico dell'ingorgo.

Tale traffico di ritorno si svolgerà su corsie di sorpasso o di emergenza, e secondo le opportunità del momento.

Contemporaneamente, però, dovrà essere impedito l'ulteriore ingresso di veicoli nel tratto di strada interessato, e a tal fine, 5 all'inizio di tale tratto, si accenderà un semaforo rosso. Inoltre, nella medesima posizione sono previsti due sensori, o più gruppi di due sensori, collegati in modo che se sono attivati, mediante pressione o altro, nel senso di uscita non accade nulla, mentre se sono attivati nel senso di entrata, cioè contravvenen-ìo do alla segnalazione del semaforo, scatta un apparecchio fotografico che identifica la targa del veicolo trasgressore.

I circuiti occorrenti per realizzare quanto sopra descritto appartengono a tecniche note.

Molti altri rischi possono essere previsti, cui provvedere me-15 diante dispositivi analoghi a quelli descritti; per esempio il rischio della nebbia, emettendo messaggi registrati in EPROM che avvertono di tale rischio.

La striscia per ingorghi di traffico può essere utile anche per guidare il traffico verso il centro cittadino, o altre destina-20 zioni.

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6 fogli disegni

Claims

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1. Striscia segnaletica stradale, prefabbricata e fissata sulla superficie stradale, caratterizzata da elementi retroriflettenti della luce, celle solari, batterie di accumulatori, diodi luminosi LEDs e unità radiotrasmittenti, e che è in condizione di utilizzare unicamente l'energia solare che colpisce la striscia stessa, la produzione di energia avendo luogo sulla striscia stessa, la striscia essendo atta ad emettere o riflettere radiazioni luminose dalla sua faccia superiore ed emettere radiazioni elettromagnetiche provenienti dagli strati inferiori della struttura della striscia, quest'ultima funzione essendo protetta per mezzo di uno schermo dalle perturbazioni elettromagnetiche provenienti dalla pavimentazione della strada.

2. Striscia segnaletica stradale prefabbricata come alla rivendicazione 1, in cui la radiazione elettromagnetica passiva è originata da strisce conduttrici aderenti (18) agli strati inferiori della striscia segnaletica stessa che formano un riflettore funzionante ad una frequenza nel campo dei gigaherz.

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RIVENDICAZIONI

3. Striscia come alle rivendicazioni 1 e 2, che include un riflettore funzionante a una frequenza nel campo dei gigaherz formato da strisce conduttrici multiple (26) immerse nell'adesivo, e disposte ad angolo rispetto alla direzione longitudinale della striscia.

4. Striscia come alle rivendicazioni 1 e 2, che include un'antenna funzionante a una frequenza nel campo dei megaherz, adesivata mediante adesivo a uno strato inferiore della striscia stessa, che emette, alimentata da un trasmettitore posto sulla striscia stessa, messaggi registrati in EPROM, integrato a base di silicio.

5. Striscia segnaletica come alle rivendicazioni 1 e 4, nella quale il messaggio registrato in EPROM (51) è relativo alla presenza di ghiaccio sulla strada ed è trasmesso a seguito della segnalazione da parte di un apparecchio di controllo NTC di bassa temperatura.

6. Striscia segnaletica come àlle rivendicazioni 1 e 4, caratterizzata dal fatto che un microinterruttore (61) posto entro una striscia comprimibile può attivare, per effetto della pressione esercitata sulla striscia comprimibile stessa, un EPROM e la trasmissione di un messaggio relativo a un ingorgo di traffico e contemporaneamente attivare una speciale striscia segnaletica unidirezionale, che ha il compito di scaricare l'ingorgo.

7. Striscia segnaletica prefabbricata a più strati, come alla rivendicazione 1, la cui struttura include una faccia superiore (2) resistente all'usura, uno strato (4) di tessuto non tessuto impregnato, uno strato riflettore (6) delle onde elettromagnetiche funzionante nel campo di frequenza dei gighaherz seguito a distanza da un'antenna (54) funzionante nel campo di frequenza dei megaherz, un radiotrasmettitore pure funzionante in tale campo di frequenza che alimenta tale antenna, uno strato (8) contenente i circuiti elettrici e a servizio dei componenti elettromagnetici, formati da strisce a rete immerse nell'adesivo, uno strato schermante (10) e un tessuto estensibile (12) per consentire la rimozione della striscia segnaletica stessa senza danneggiarla.