DE102004056916A1

DE102004056916A1 - Verkehrszeichenmarkierung II

Info

Publication number: DE102004056916A1
Application number: DE102004056916A
Authority: DE
Inventors: David Meckert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verkehrszeichenmarkierung. Es ist die Aufgabe gestellt, dem Autofahrer über einen längeren Zeitraum eine Verkehrsvorschrift wie ein Tempolimit in Erinnerung zu halten. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Chip, der auf ein Verkehrsschild platziert ist und in Verbindung mit einer Empfängereinrichtung im Fahrzeug das vorgegebene Limit auf einem Display anzeigt, bis es an einem zweiten Verkehrsschild aufgehoben wird.

Description

Die Verkehrszeichenmarkierung ist auf Straßen, Wegen, Autobahnen und dergleichen einsetzbar, auf denen Verkehrsschilder angebracht sind.
Auf Straßen, Wegen, Autobahnen und dergleichen sind in großer Zahl Verkehrszeichen nach der Straßenverkehrsordnung angebracht, die dem Straßenbenutzer, in erster Linie den Autofahrern, Vorschriften vermitteln, sich in vorgegebener Weise zu verhalten. Einen besonderen Platz nehmen dabei die Geschwindigkeitsvorschriften ein, die ein Tempolimit vorschreiben. Nicht selten werden die Autofahrer überprüft, ob und wie genau dieses Limit eingehalten wird. In der Umgangssprache wird dies als Radarkontrolle bezeichnet. Darüber hinaus gibt es durch stationäre Zeichen, aber auch durch Lichtbänder vermittelte Vorschriften, Gebote, Verbote und dergleichen, die an den Verkehrsteilnehmer visuell übermittelt werden. Die Menge an Verbots- und Hinweiszeichen übersteigt jedoch inzwischen das Auffassungsvermögen der Verkehrsteilnehmer. Die Übertragung des Informationsgehaltes dieser Zeichen in die Fahrzeuge stellte daher eine große Erleichterung für den Fahrzeugführer und einen bedeutenden Schritt zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr dar.

Es ist bereits bekannt, Verkehrszeichen besonders auszustatten, um ihre Wirksamkeit zu sichern oder zu steigern. So sind strukturierte Oberflächen bekannt, die schmutzabweisend sind. Es ist ferner bekannt, Verkehrszeichen mit einer Folie zu überziehen, um ihre Reflexion in der Dunkelheit zu steigern. Bisher wurde nicht versucht, übliche Verkehrszeichen elektronisch zu unterlegen. Die Verkehrszeichen sind zum Teil oberflächenbehandelt, um unter Winterbedingungen ihre Hinweisfunktion erfüllen zu können. Die DE 101 28 013 schlägt eine Reflexschicht vor, die Rückstrahleigenschaften realisiert. Im Gebrauchsmuster DE 200 13 307 U1 ist eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Anzeige eines Geschwindigkeitsgrenzwertes beschrieben. Diese besteht aus einer handbetätigten Eingabevorrichtung und aus einem Display, das die Eingabe wiedergibt. Dadurch erinnert der Fahrer die Vorgabe der Geschwindigkeit durch das Verkehrszeichen. Eine unkonventionelle Anmeldung vom 16.12.1998 beschreibt mit Sensoren ausgerüstete Verkehrsschilder, die auf Empfangsgeräte vorbeifahrender Kraftfahrzeuge derart einwirken, dass in diesen der Tempomat für die vorgegebene Geschwindigkeit eingeschaltet wird. DE 199 12 343 stellt ein System vor, bei dem eine Kamera im Auto das geschwindigkeitsbegrenzende Verkehrsschild liest, den Befehl an den Tempomat weitergibt und so die Geschwindigkeit anpaßt. Ähnlich geht man in DE 198 29 162 vor. Hier erkennt eine elektronische Kamera die Verkehrszeichen und empfiehlt Reaktionsweisen. Laut DE 35 01 036 werden dem Chauffeur Informationen durch Strichcodierungen auf der Fahrbahn übermittelt. Dabei strahlt ein Sender am Unterboden des Kraftfahrzeuges ein Signal aus, das von der Strichcodierung reflektiert wird. Aus DE 41 34 601 ist ein System bekannt, bei dem codierbare Signale von Sendern ausgestrahlt werden, die sich neben einem Verkehrszeichen befinden. Im Kraftfahrzeug werden die Signale decodiert und angezeigt. Das ist ziemlich teuer. In DE 196 54 659 wird ein Straßenschildersystem entwickelt, bei dem ein in das Schild integrierter Funksender, der durch Solarmodule energetisch versorgt wird, die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit zwangsweise reguliert. In DE 197 41 033 empfängt eine im Fahrzeug befindliche Detektions- und Meldeeinrichtung Signale von einer Übertragungseinrichtung empfängt, die am Straßenrand postiert ist.

Seit einigen Jahren gewinnen die kontaktlosen RFID-Systeme an Bedeutung – neben anderen automatischen Identifikationsverfahren (Auto-ID) wie dem Barcode-System, Klarschriftlesern (Optical Character Recognition, OCR), biometrischen Verfahren und kontaktbehafteten Chipkarten.

Den Anfang machten die in den sechziger Jahren vor allem zur Diebstahlssicherung (EAS = Electronic Article Surveillance) in Warenhäusern entwickelten 1-Bit-Transponder. Als heute einfachste Variante verwendet man nur Bruchteile eines Cents kostende Aufkleber mit einem Schwingkreis, dessen Spule und Kondensator auf die jeweilige Resonanzfrequenz des Detektionsgerätes abgeglichen sind, die meist bei 8,2 MHz liegt. Dabei fungiert die Spule als Antenne.

Die einfache Unterscheidung zwischen den zwei Zuständen „1" und „0" bot über die Diebstahlssicherung hinaus noch nicht allzu viele Anwendungsmöglichkeiten. Erst als Transponder mit Speicher auf den Markt gelangten, so dass sich die gekennzeichneten Dinge nicht nur detektieren, sondern mit Hilfe der gespeicherten Daten auch unterscheiden ließen, kam mehr Schwung in die Entwicklung dieser Technik.

Dabei hat sich das grundsätzliche Prinzip zwar nicht geändert, aber die heute verwendeten Transponder bestehen aus einem Mikrochip, der auch die Funktion des Kondensators übernimmt, sowie einer Antenne in Form einer Spule oder eines Dipols, eingebettet in einen Träger.

Es ist bisher nicht beschrieben, dass moderne Transponder für das Erkennen von Informationen aus präparierten Verkehrszeichen eingesetzt worden wären. Dabei ist die entsprechende Technologie aus DE 103 09 800 durchaus bekannt.

Ein Nachteil der bekannten Verkehrszeichen und ihrer Wirkung auf die Autofahrer bestehen darin, dass sie statisch eine Verhalten vorschreiben, das sich auch über eine längere Wegstrecke hinziehen kann. Der Autofahrer muß sich merken, was ihm alles vorgeschrieben wird oder worden ist, obwohl er sein Hauptaugenmerk auf den fließenden Verkehr richten sollte.

Die Ursache des Nachteils der statischen Wirkung ist die Reizüberflutung der Autofahrer durch eine Vielzahl von Zeichen. Gerade auf Autobahnen, die durch kreuzungsfreien Verkehr gekennzeichnet sind, wird an einer Stelle ein Tempolimit vorgeschrieben, das kilometerlang Geltung hat. Der Autofahrer vergisst das Limit, insbesondere dann, wenn kein äußerer Grund für eine Geschwindigkeitsbegrenzung mehr zu erkennen ist wie z.B. eine Baustelle oder eine Fahrbahneinengung, die seit langem passiert ist. Die Folgen einer Geschwindigkeitsüberschreitung durch Vergessen eines Gebotes sind Strafen, Bußgeldbescheide, Punkte in Flensburg und dergleichen, weiterhin eine mögliche Verkehrsgefährdung und Beeinträchtigung Dritter.

Die Erfindung hat das Ziel, dem Autofahrer zu helfen, sich an Vorgaben aus den Verkehrsschildern zu erinnern und Fehlverhalten zu vermeiden. Dies soll einfach, unaufwendig und zuverlässig erfolgen können. Insbesondere soll kein Zwang auf den Autofahrer ausgeübt werden, der ihn in seiner Entscheidungsfreiheit hemmt – zum Beispiel durch Zuschalten eines Tempomats – und ihn in Gefahrensituationen hilflos macht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine technische Vorrichtung zu realisieren, die den Autofahrer über den aktuellen Stand eines Tempolimits kontinuierlich informiert und dazu anhält, korrekt zu fahren. Sie soll elektronisch funktionieren und frei von mechanischen Anforderungen an den Autofahrer sein.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass auf ein Verkehrszeichen, das zum Beispiel ein Tempolimit anzeigt, ein Chip angebracht wird, der ein Signal aussendet, das vom Autofahrer, der am Steuer sitzt, während der Fahrt empfangen wird. In einer Empfangsein richtung im Fahrzeug wird das beispielhaft angegebene Limit als Zahl abgebildet oder anderweitig kenntlich gemacht.

Wird das Tempolimit aufgehoben, was auf Autobahnen im Regelfall angezeigt wird durch das Verkehrsschild 278 oder 282, ist dieses mit einem Chip ausgestattet, der dem Autofahrer das Ende des Tempolimits signalisiert.

Auf diese Weise kann Fehlverhalten von Autofahrern auf langen Strecken vermieden werden.

Eine derartige Information kann jedes Verkehrszeichen übermitteln.

Der Chip ist erfindungsgemäß integriert in ein handelsübliches System von Sender und Empfänger, zum Beispiel in das MOBY System von Siemens. Der Chip erhält seine Energie durch ein Signal, das die Empfangseinrichtung im Auto aussendet. Dadurch mit Energie versorgt, sendet der Chip seine Information in das Empfangssystem.

Besonders vorteilhaft sind Plastikchips, auch als Informationsträger der Polymerelektronik eingesetzt und deshalb preiswert und schnell verfügbar.

Die Empfangseinrichtung im Auto ist gekennzeichnet durch ihre Abstimmung mit dem Chip, eine Reichweite von 30 m bis 300 m ist ausreichend. Ihre Aufgabe besteht im kontinuierlichen Aussenden einer Strahlung, die zweckmäßigerweise gebündelt ist und die Verkehrsschilder anstrahlt und im Aufnehmen der Rückinformation vom Chip am Verkehrsschild. Da es sich um Radiowellen handelt, sind auch den Sichtkontakt zum Schild abschirmende Fahrzeuge in der rechten Spur kein Hindernis für Energielieferung und Empfang.

Es ist weiterhin möglich, den Chip an eine Laufschrift anzupassen, die auf Autobahnen eine Richtgeschwindigkeit vorgibt und sich auch kurzfristig ändert. Der Chip kann das Signal aufnehmen, das von der Leitstelle an das Laufband gesendet wird.

Die technische Ausführung insgesamt kann derart erfolgen, daß bei der Verkehrsschilderherstellung ein Neutralchip angebracht wird, der beim Aufstellen der Verkehrsschilder programmiert wird und dann seinen Dienst tut.

In Städten und auf Umgehungsstraßen um diese herum sowie auf sogenannten Ringautobahnen ist die vorgeschlagene Erfindung ebenfalls einsetzbar. Da in Städten die Wirkung eines Verkehrszeichens durch eine einmündende Nebenstraße aufgehoben werden kann, ist hier das Anbringen eines Chips, der über das Ende einer Begrenzung z.B. des Tempolimits informiert, z.B. an einer Bake, einer Laterne, einem Straßenschild oder dergleichen möglich.

Man muß sehen, dass in Städten mit in aller Regel engem Straßennetz der eventuelle Ausfall einer Anzeige der Aufhebung einer Begrenzung keine Gefahrensituation heraufbeschwört, sondern nur ärgerlich ist.

Das bevorzugte Einsatzgebiet der Erfindung betrifft deshalb bevorzugt Autobahnen, Schnellstraßen, Stadtautobahnringe, Bundesstraßen mit langen kreuzungsfreien Abschnitten und dergleichen.

Das Empfangsgerät, das im Regelfall auch Daten auf den Transponder schreiben kann, besteht aus einem Hochfrequenzmodul mit Sender und Empfänger, einem Controller und einer Antenne sowie auch einer seriellen oder einer WLAN-Schnittstelle für die Weiterleitung der Daten an den Bordcomputer oder eine Darstellung in einem Display. Zur Datenübertragung wird bei beiden Verfahren ein parallel zur Antenne geschalteter Lastwiderstand ein- und ausgeschaltet, um das Signal zu modulieren. Die kostengünstigste Variante sind Tags mit einem bereits bei der Chipherstellung kodierten Read- only- Speicher. Man kann ihn mit einem bis zu 100 000-fach wiederbeschreibbaren EEPROM mit Kapazitäten zwischen wenigen Byte und mehr als 100 KByte ausstatten. Den Schreib- und Lesezugriff inklusive der Abfrage einer Zugriffsberechtigung ermöglicht ein Zustandsautomat. Wahlweise sind damit auch einfache zeichenweise symmetrische Verschlüsselung (Streamcipher oder Stromverschlüsselung mit Pseudozufallszahlen) und Antikollisionsverfahren möglich. Letztere beschreiben, wie das Lesegerät einzelne Chips nacheinander ansprechen kann, wenn sich gleichzeitig mehrere Transponder im Lesebereich befinden. RFID-Chips für High-End-Anwendungen enthalten neben einem Speicherbereich mit ROM, RAM und segmentierbarem EEPROM auch noch einen Prozessor. Das Betriebssystem wird bei der Chipherstellung fest eingebracht. Anwendungen – machbar sind bis zu mehrere Dutzend gleichzeitig – können dagegen flexibel auch vom Anwender auf dem Chip implementiert werden. Mikropro zessorkarten mit Kryptofunktion ermöglichen auch komplexere Authentifizierungsverfahren und Verschlüsselungen wie DES und 3DES.

Anwendungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen erläutert.
Beispiel 1
Auf RFID(Radio Frequency Identification) – Technik basierenden Polymerchips werden auf Verkehrszeichen aufgeklebt. Die Information des Zeichens wird in dem Chip abgespeichert. Das nachstehend beschriebene Sende und Empfangsmodul (Transponder) regt den Chip durch Induktion zum Senden der Information an und empfängt die Daten des Polymerchips und gibt sie visuell oder akustisch wieder.
Damit hat der Fahrer die Möglichkeit, auch wenn er an dem Verkehrsschild vorüber ist, zu sehen was dieses Zeichen für Informationen enthielt.
Man kann dieses System zweckmäßigerweise mit den Schnittstellen an die Fahrzeugnavigation anschließen und die so gewonnen Daten auf dem Display als Zusatzinformation ausgeben. Wenn der Fahrzeuglenker in den Empfangs- Sendebereich des nächsten eTS gelangt, wird die neue Information angezeigt und die des vorherigen ggf. abgespeichert oder aber gelöscht.
Das System erkennt Tags und Scanner in diesem Beispiel auf zehn Meter Entfernung.
Beispiel 2
Die wie in Beispiel 1 empfangenen Informationen werden mit dem Tempomat im Fahrzeug verknüpft. So ist eine Möglichkeit zur direkten Geschwindigkeitsanpassung gegeben.

Claims

Verkehrszeichenmarkierung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verkehrszeichen mit einem programmierten oder programmierbaren Chip versehen ist, der auf ein von einem vorbeifahrenden Fahrzeug ausgesandtes Signal hin, das zugleich seinen Energiebedarf deckt, eine Information abstrahlt, die von einer Empfangseinrichtung im Fahrzeug aufgenommen wird und so lange gespeichert und angezeigt wird, bis ein zweites Verkehrszeichen, das mit einem programmierten Chip ausgestattet ist, diese Information aufhebt.
Verkehrszeichenmarkierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chip auf das Verkehrszeichen aufgeklebt oder geschweißt wird.
Verkehrszeichenmarkierung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Chip erst beim Aufstellen des Verkehrszeichens programmiert wird.
Verkehrszeichenmarkierung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Chip ein Plastikchip verwendet wird.
Verkehrszeichenmarkierung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheit ein zentrales Auslesegerät mit Display darstellt.
Verkehrszeichenmarkierung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängereinheit aus einem Hochfrequenzmodul mit Sender und Empfänger besteht, einem Controller und einer Antenne, einer seriellen oder WLAN-Schnittstelle.
Verkehrszeichenmarkierung nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Antenne ein Lastwiderstand geschaltet ist, der die Signalmodulierung ermöglicht.
Verkehrszeichenmarkierung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zustandsautomat geschaltet ist.
Verkehrszeichenmarkierung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkehrszeichen Geschwindigkeitsbegrenzungen ausweisen
Verkehrszeichenmarkierung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Chip-Empfängersystem die MOBY-Serie von Siemens verwendet wird.