DE102013012940B4

DE102013012940B4 - System zur Vermeidung des Befahrens eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn in unzulässiger Fahrtrichtung mit einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013012940B4
Application number: DE102013012940.0A
Authority: DE
Inventors: Lutz Berger
Original assignee: Digades Digitales und Analoges Schaltungsdesign GmbH
Current assignee: Digades Digitales und Analoges Schaltungsdesign GmbH
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: DE102013012940A1

Abstract

System zur Vermeidung des Befahrens eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn in unzulässiger Fahrtrichtung mit einem Kraftfahrzeug, bei dem mehrere RFID-Transponder (A, B, C, D) im Belag eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn oder an einem Fahrstreifen oder einer Fahrbahn in einer Fahrtrichtung in jeweils einem Abstand zueinander angeordnet und so ausgebildet sind, dass sie jeweils unterschiedliche Signale aussenden, wobei die Signale der jeweiligen RFID-Transponder (A, B, C, D) entsprechend ihrer Anordnung generiert werden; und an einem Kraftfahrzeug (1) mindestens eine Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung (2) vorhanden ist, die zum empfangen der Signale der RFID-Transponder (A, B, C, D) und zur Übertragung von Energie zu den RFID-Transpondern (A, B, C, D) ausgebildet ist; und die Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung (2) mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit des jeweiligen Kraftfahrzeugs (1) verbunden ist; so dass mit der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit mindestens ein Warnsignal generierbar ist und/oder ein zum Halten des Kraftfahrzeugs führender Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt, wenn ein Befahren in eine unzulässige Fahrtrichtung erkannt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass von den RFID-Transpondern (A, B, C, D) jeweils ein Signal, das einem numerischen Wert entspricht, generiert wird und die numerischen Werte der von den RFID-Transpondern (A, B, C, D) gesendeten Signale jeweils unterschiedlich groß sind; wobei die vom Transponder (2) beim Überfahren nacheinander empfangenen Signale der RFID-Transponder (A, B, C, D) zur Erkennung der jeweiligen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges (1) einer Addiereinrichtung zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Vermeidung des Befahrens eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn in unzulässiger Fahrtrichtung mit einem Kraftfahrzeug. Es kann bevorzugt an exponierten Positionen, wie beispielsweise Auffahrten auf eine Autobahn oder bei Einbahnstraßen eingesetzt und dort genutzt werden.
Sogenannte „Geister- oder Falschfahrer” stellen eine hochgradige Gefährdung im Straßenverkehr dar und es ist bislang nicht gelungen eine ausreichende Sicherheit gegen dieses Gefahrenpotential zu schaffen.
So sind die bisher genutzten Warnschilder auch in Verbindung mit Videoerkennungssystemen nicht ausreichend sicher, da eine Beachtung durch einen Fahrzeugführer erforderlich ist. Außerdem erfordern solche Einrichtungen einen hohen Installations- und Wartungsaufwand. Videoerkennungssysteme sind an Fahrzeugen noch nicht standardmäßig vorhanden und rufen entsprechend hohe Kosten hervor.
Auch der Einsatz bzw. die Nutzung von Ortungssystemen, wie das üblicherweise genutzte GPS-System, bieten keine ausreichende Sicherheit, da sie fehleranfällig sind und bei Veränderung, des Straßennetzes keine ausreichende Verfügbarkeit der veränderten Straßensituation in kurzer Zeit gegeben ist.
Sowohl Ortungssysteme, wie auch optische Systeme erreichen nicht die erforderliche Genauigkeit bei der Positionsbestimmung bzw. die dazu erforderliche Zeit ist zu groß, so dass sie keine ausreichende Sicherheit bieten können.
In DE 20 2005 001 123 U1 ist ein Geisterfahrerwarngerät beschrieben, bei dem RFID-tags in Verbindung mit einer Elektronik eingesetzt werden sollen.
Die WO 2009/027243 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern des Befahrens einer Straße entgegen der vorgeschriebenen Fahrtrichtung.
Aus DE 10 2006 008 311 A1 ist ein System zur automatischen Geschwindigkeitsregulierung bei Fahrzeugen mittels Radio-Frequenz-Identifikation bekannt.
In DE 198 00 692 A1 ist ein Straßenfahrzeug-Leitsystem beschrieben, bei dem an einem Fahrzeug eine Empfangseinrichtung vorhanden ist.
Die Offenbarung von WO 2006/045825 A1 betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Übermittlung von Verkehrsinformationen.
Ein System zum automatischen Anhalten eines Kraftfahrzeugs ist aus WO 01/37239 A1 bekannt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit gegen ein Befahren von Fahrstreifen oder Fahrbahnen mit Kraftfahrzeugen in unzulässiger Fahrtrichtung mit einfachen und kostengünstigen Mitteln zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem System, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen System sind mehrere RFID-Transponder im Belag eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn oder an einem Fahrstreifen oder einer Fahrbahn in einer Fahrtrichtung in jeweils einem Abstand zueinander angeordnet und so ausgebildet, dass sie jeweils unterschiedliche Signale aussenden, wobei die Signale der jeweiligen RFID-Transponder entsprechend ihrer Anordnung generiert werden.
An einem Kraftfahrzeug ist mindestens eine Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung vorhanden, die zum empfangen der Signale der RFID-Transponder und zur Übertragung von Energie zu den RFID-Transpondern ausgebildet ist. Der Transponder ist mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit des jeweiligen Kraftfahrzeugs verbunden; so dass mit der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit mindestens ein Warnsignal generierbar ist und/oder ein zum Halten des Kraftfahrzeugs führender Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeugs erfolgt, wenn ein Befahren in eine unzulässige Fahrtrichtung erkannt worden ist. Bei einem Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeuges kann die Antriebseinheit außer Betrieb genommen werden. Allein oder zusätzlich ist auch die Trennung der Kupplung, das Schalten in den Parkmodus bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe und das Einschalten der Feststellbremse möglich.
Die RFID-Transponder müssen in Fahrtrichtung gesehen keinen jeweils gleichen Abstand zueinander aufweisen, der Abstand sollte jedoch zumindest so große sein, dass ein gleichzeitiger Signalempfang von mehreren der RFID-Transponder durch den Transponder vermieden werden kann.
Bei den RFID-Transpondern kann es sich um herkömmliche RFID-Transponder handeln, die eine elektronische Schaltung enthalten, mit der eine Generierung von Signalen möglich ist, und diese Signale mittels einer vorhandenen Antenne drahtlos übertragen werden können. Dabei soll die Übertragung zumindest bis zu einer Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung, die bevorzugt im unteren Bereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein sollte, möglich sein. Mittels der Antenne kann auch elektromagnetische Strahlung von den RFID-Transpondern empfangen werden, die beispielsweise zur drahtlosen Signalübertragung für eine Aktivierung des jeweiligen RFID-Transponders genutzt werden kann, wodurch eine Signalgenerierung und Signalübertragung vom jeweiligen RFID-Transponder ausgelöst werden kann. Es ist so auch eine drahtlose Energieübertragung mittels zu RFID-Transpondern gesendeter elektromagnetischer Strahlung möglich. Dabei kann in den RFID-Transpondern aus der elektromagnetischen Strahlung gewandelte elektrische Energie zwischengespeichert werden, was beispielsweise mittels eines Kondensators oder Akkumulators, als Elektroenergiespeicher an den RFID-Transpondern möglich ist. Die gespeicherte elektrische Energie kann zur Nutzung der elektronischen Schaltung der RFID-Transponder und so auch zur Signalgenerierung und dem Senden der generierten Signale genutzt werden.
RFID-Transponder können dabei in den Fahrbahnbelag bei der Herstellung oder der Ausbesserung eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn eingebaut werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit RFID-Transponder unmittelbar am äußeren Rand eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn zu installieren. Dabei können die RFID-Transponder beispielsweise in einem Gehäuse untergebracht werden.
In jedem Fall wirkt es sich vorteilhaft aus, dass RFID-Transponder keine zusätzlichen Versorgungs- oder Signalübertragungsleitungen, die gesondert installiert werden müssten, erfordern. Außerdem sind sie zumindest weitestgehend wartungsfrei und die Anschaffungskosten entsprechend klein. Auch bei einem ggf. erforderlichen Austausch sind die Kosten überschaubar.
Am Kraftfahrzeug kann eine Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung eingesetzt werden, die keine zusätzliche eigene Energieversorgung oder einen eigenen Elektroenergiespeicher benötigt, da sie an das entsprechende Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden kann.
Von den RFID-Transpondern wird jeweils ein Signal, dass einem numerischen Wert entspricht, generiert, wobei die numerischen Werte der von den einzelnen RFID-Transpondern gesendeten Signale jeweils unterschiedlich groß sind. Die von der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung beim Überfahren nacheinander empfangenen Signale der RFID-Transponder zur Erkennung der jeweiligen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges werden einer Addiereinrichtung zugeführt. So kann beispielsweise ein in zulässiger Fahrtrichtung zuerst angeordneter RFID-Transponder ein Signal senden, das einem ersten Zahlenwert entspricht, der der Hälfte des Zahlenwerts des vom in zulässiger Fahrtrichtung nachfolgenden RFID-Transponder generierten numerischen Wertes entspricht. Diese Erhöhung um jeweils das Doppelte der numerischen Werte kann bis zum letzten in zulässiger Fahrtrichtung angeordneten RFID-Transponders beibehalten werden. So führt die Addierung der numerischen Werte mittels der Addiereinrichtung dazu, dass sich die erhaltene Summe der numerischen Werte beim nacheinander Überfahren der RFID-Transponder in zulässiger Fahrtrichtung kontinuierlich und signifikant erhöht. Es werden bei der Addition andere Summen ermittelt, als dies beim Befahren in unzulässiger Fahrtrichtung der Fall wäre.
Selbstverständlich kann auch eine andere Art der Erhöhung der Größe bzw. der Zahlenwerte, der numerischen Signale gewählt werden. Es sollte lediglich gesichert sein, dass unterschiedliche Summen beim Überfahren in die zulässige und in die unzulässige Fahrtrichtung auftreten.
Das erfindungsgemäße System kann an ein System an ein Ortungssystem des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein. Dadurch kann eine Aktivierung der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung vor dem Erreichen einer kritischen Position des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Eine kritische Position kann beispielsweise eine Auf- oder Ausfahrt auf eine Straße, insbesondere einer Autobahn, aber auch der Beginn und das Ende einer Einbahnstraße sowie Einmündungen von Einbahnstraßen sein.
RFID-Transponder können in versetzter Anordnung in/an einem Fahrstreifen oder einer Fahrbahn angeordnet sein. Dadurch kann gesichert werden, dass eine Erfassung eines Kraftfahrzeuges erfolgt, wenn es innerhalb einer Fahrspur oder eines Fahrstreifens außermittig fährt, wodurch es möglich ist, dass eine Signalerfassung lediglich von RFID-Transpondern erfolgt, die tatsächlich von einem so bewegten Kraftfahrzeug überfahren werden, wohingegen keine Signalerfassung von nicht überfahrenen RFID-Transpondern in einem solchen Fall möglich ist.
Für die die Signalübertragung zwischen den RFID-Transpondern und der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung sollte eine Frequenz im UHF-Bereich, bevorzugt oberhalb 400 MHz genutzt werden. Dadurch kann eine sichere drahtlose Signalübertragung und auch die entsprechende Energieübertragung zu RFID-Transpondern gesichert und eine Störung anderer Frequenzbereiche, die für eine Signal- oder Datenübertragung für andere Zwecke genutzt werden, vermieden werden.
Als Warnsignal für den jeweiligen Fahrer eines Kraftfahrzeuges und andere Verkehrsteilnehmer kann die Warnblinkanlage und/oder die Hupe des Kraftfahrzeugs eingeschaltet werden. Es besteht auch zusätzlich die Möglichkeit zumindest Teile der Lichtanlage zur Warnung zu nutzen.
Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigt
1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Systems.
In 1 ist eine Fahrbahn gezeigt, bei der im Fahrbahnbelag bei diesem Beispiel vier RFID-Transponder A, B, C und D nacheinander und in versetzter Anordnung eingebettet sind. Selbstverständlich kann auch eine größere Anzahl als nur die vier RFID-Transponder A, B, C und D eingesetzt werden, was die Sicherheit des Systems entsprechend erhöht.
Der Pfeil gibt die zulässige Fahrtrichtung entlang dieser Fahrbahn an.
Das Kraftfahrzeug 1 ist mit einer Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung 2 bestückt. Die Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung 2 ist so ausgebildet, dass sie elektromagnetische Strahlung emittiert, die von den Antennen (nicht gezeigt) der RFID-Transponder A, B, C und D empfangen und in elektrische Energie gewandelt werden kann. Für den sicheren Betrieb können die RFID-Transponder A, B, C und D jeweils über einen Elektroenergiespeicher verfügen (ebenfalls nicht gezeigt). Außerdem sind an den RFID-Transponder A, B, C und D eine elektronische Schaltung bzw. ein Mikroprozessor vorhanden, die/der so ausgebildet ist, dass ein numerisches Signal generiert und drahtlos mittels der jeweiligen Antenne gesendet werden kann.
So generiert der RFID-Transponder A ein Signal, das dem Zahlenwert 2 entspricht, der RFID-Transponder B generiert ein Signal, das dem Zahlenwert 4 entspricht, der RFID-Transponder C generiert ein Signal, das dem Zahlenwert 8 entspricht und der RFID-Transponder D generiert ein Signal, das dem Zahlenwert 16 entspricht. Werden die von der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung 2 drahtlos, beim Überfahren der RFID-Transponder A, B, C und D empfangenen Signale einer Addiereinrichtung zugeführt, erhöht sich die Summe exponentiell, wenn die zulässige Fahrtrichtung eingehalten worden ist.
Überfährt ein Kraftfahrzeug 1 die RFID-Transponder A, B, C und D in der entgegengesetzten, also der unzulässigen Richtung, erhöht sich die Summe der Signale mit dem Überfahren eines nächstfolgenden RFID-Transponders A, B, C oder D nicht so, wie dies vorab bei der richtigen zulässigen Befahrung der Fahrbahn erläutert worden ist. Es ist also eine zweifelsfreie und richtige Erkennung der Einhaltung des zulässigen oder des unzulässigen Befahrens der Fahrbahn detektierbar.
Da die elektronische Auswerte- und Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems mit der Steuerung des Kraftfahrzeugs 1 verbunden oder integraler Bestandteil dieser Steuerung sein kann, kann ein Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeugs 1 erfolgen, bei dem ein Anhalten des Kraftfahrzeugs 1 erzwungen werden kann, wenn das Befahren in unzulässiger Fahrtrichtung erkannt worden ist. Zusätzlich können, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erwähnt, Warnsignale generiert werden.

Claims

System zur Vermeidung des Befahrens eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn in unzulässiger Fahrtrichtung mit einem Kraftfahrzeug, bei dem mehrere RFID-Transponder (A, B, C, D) im Belag eines Fahrstreifens oder einer Fahrbahn oder an einem Fahrstreifen oder einer Fahrbahn in einer Fahrtrichtung in jeweils einem Abstand zueinander angeordnet und so ausgebildet sind, dass sie jeweils unterschiedliche Signale aussenden, wobei die Signale der jeweiligen RFID-Transponder (A, B, C, D) entsprechend ihrer Anordnung generiert werden; und an einem Kraftfahrzeug (1) mindestens eine Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung (2) vorhanden ist, die zum empfangen der Signale der RFID-Transponder (A, B, C, D) und zur Übertragung von Energie zu den RFID-Transpondern (A, B, C, D) ausgebildet ist; und die Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung (2) mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit des jeweiligen Kraftfahrzeugs (1) verbunden ist; so dass mit der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit mindestens ein Warnsignal generierbar ist und/oder ein zum Halten des Kraftfahrzeugs führender Eingriff in die Steuerung des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt, wenn ein Befahren in eine unzulässige Fahrtrichtung erkannt worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass von den RFID-Transpondern (A, B, C, D) jeweils ein Signal, das einem numerischen Wert entspricht, generiert wird und die numerischen Werte der von den RFID-Transpondern (A, B, C, D) gesendeten Signale jeweils unterschiedlich groß sind; wobei die vom Transponder (2) beim Überfahren nacheinander empfangenen Signale der RFID-Transponder (A, B, C, D) zur Erkennung der jeweiligen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges (1) einer Addiereinrichtung zugeführt werden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System an ein Ortungssystem des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist, mit dem eine Aktivierung der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung (2) vor dem Erreichen einer kritischen Position des Kraftfahrzeugs (1) erfolgt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass RFID-Transponder (A, B, C, D) in versetzter Anordnung in/an einem Fahrstreifen oder einer Fahrbahn angeordnet sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragung zwischen den RFID-Transpondern (A, B, C, D) und der Einrichtung zur drahtlosen Datenübertragung (2) mit einer Frequenz im UHF-Frequenzbereich, bevorzugt oberhalb 400 MHz erfolgt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Warnsignal die Warnblinkanlage und/oder die Hupe des Kraftfahrzeugs (1) einschaltbar ist/sind.