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Die Erfindung betrifft eine Warneinrichtung zur Warnung von Fahrzeugführern vor Hindernissen auf einer Straße mittels Lichtsignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Erfindung ist als Straßensignalfeuer einsetzbar und dient als Warneinrichtung für Straßenverkehrsteilnehmer auf Schnellstraßen und Autobahnen unter beschränkten Sichtbedingungen, für eventuelle Straßenhindernisse, wie Verkehrsunfälle, Belagsanierungen, Baustellen usw., um die Straßenverkehrsteilnehmer frühzeitig zu warnen.
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Aus dem Stand der Technik ist ein Straßensignalsystem (Laufverkehrsampel) bekannt. Dieses System ist dafür vorgesehen, den Straßenverkehr optimal zu gestalten. Das System besteht aus zahlreichen Lichtquellen, die linear und zueinander beabstandet die Straße entlang montiert sind. Dabei ist der Abstand so klein, dass die Lichtquellen visuell zu einer Linie verschmelzen. Eine Gruppe der Lichtquellen hat dabei innerhalb einer Strecke eine Leuchtfarbe, die als eine bis zu einigen hundert Meter lange Leuchtlinie wahrgenommen wird. Die Lichtquellen schalten folgerichtig programmschaltergestützt um und erzeugen somit bewegliche Leuchtlinien, ähnlich wie bei einem bekannten Lauflicht-Effekt (Erfindung
RU 122513U1 , GO8G1/09, Veröffentlichungsdatum 27.11.2012). Hält sich der Fahrzeugführer mit seinem Fahrzeug an die grüne Lichtquellengruppe, so wird er die Verkehrsampel ohne Stopps passieren. Diese Steuerung macht es möglich, dass die Fahrzeuge an den Ampeln mit maximaler vorgeschriebener Geschwindigkeit ohne Stopps vorbeifahren können, so dass so gut wie keine Staus entstehen. Ein weiterer Vorteil des Straßensignalsystems ist, dass die Fahrzeuge mit keinen zusätzlichen Einrichtungen nachgerüstet werden müssen. Die Fahrzeugführer brauchen auch keine Einweisung über die Verwendung des Straßensignalsystems, da seine Signale intuitiv sind. Dieses System gehört jedoch zu einem kontinuierlich betriebenen Verkehrssignalsystem und ist darauf ausgerichtet, die Verkehrsleistung zu verbessern, die durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit zu erhöhen und die Staus abzubauen. Die Fahrzeugführer können die jeweilige Straßensituation anhand der Signalverläufe nicht unterscheiden. Liegen Hindernisse vor, die den Straßenverkehr völlig unmöglich machen, so kann der Fahrzeugführer dies nur an der Verbotsfeuer-brenndauer erkennen sowie daran, dass der Verkehr stockend bzw. ganz gestoppt wird. Es sei auch bemerkt, dass dieses System eine ununterbrochene Beobachtung der entstehenden Leuchtlinie voraussetzt. Dies kann aber unter Umständen Straßenunfälle provozieren.
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Aus dem Stand der Technik ist auch eine Warneinrichtung zur Warnung von Fahrzeugführern bekannt, die den Fahrzeugführern bestimmte Lichtsignale gibt. Die Einrichtung weist eine Steuerung auf. Die Steuerung ist an einen Signalsender und einen Signalempfänger angeschlossen. Der Signalsender ist mit die Straße entlang angeordneten Lichtquellen verbunden. Der Signalempfänger empfängt Signale von die Straße entlang angeordneten Näherungssensoren. Die Näherungssensoren sind mit dem Signalempfänger verbunden, der an die Steuerung angeschlossen ist (
CN 201918024U ).
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Diese Warneinrichtung ist ebenfalls dafür vorgesehen, die Verkehrsleistung zu verbessern, die durchschnittliche Verkehrsgeschwindigkeit zu erhöhen, die Staus zu reduzieren und die Menge von Verkehrsunfällen zu vermindern. Diese Einrichtung ist jedoch für den Betrieb an einer Kreuzung bestimmt. Dabei wird die Signalgabe je nach Menge der erfassten Fahrzeuge gesteuert. Mit anderen Worten, das Verkehrsgeschehen (in diesem Fall an einer Straßenkreuzung) wird anhand der erfassten Fahrzeuge festgestellt. Kommt es aber zu einem Stau oder liegen andere Umstände vor (z. B. Straßenbauarbeiten), die den weiteren Verkehr völlig sperren, so kann der Kennwert, welcher die Menge der Fahrzeuge kennzeichnet, die objektiven Umstände nicht anzeigen. Darüber hinaus ist diese bekannte Einrichtung nicht imstande, auf Veränderungen des Verkehrsgeschehens schnell genug zu reagieren.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Genauigkeit und die Beschleunigung der Ermittlung eines Hindernisses für den Fahrzeugführer auf beliebigen Straßenstrecken zu steigern.
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Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Warneinrichtung zur Warnung von Fahrzeugführern vor Hindernissen auf einer Straße mittels Lichtsignalen geht dabei davon aus, dass diese eine Steuerung aufweist, die an einen Signalsender und einen Signalempfänger angeschlossen ist, wobei der Signalsender mit die Straße entlang angeordneten Lichtquellen verbunden ist und der Signalempfänger Signale von die Straße entlang angeordneten Näherungssensoren empfängt, die mit dem Signalempfänger verbunden sind. Nach der Erfindung ist die Warneinrichtung mit einer Zeituhr versehen, die mit der Steuerung verbunden ist, um eine Zeit abzuzählen, solange ein Hindernis-Objekt sich vor einem Näherungssensor im Lauf einer Zeitspanne befindet, die eine Sollzeit überschreitet, und um Einschaltbefehle für Lichtquellen zu erzeugen, wenn wenigstens ein Hindernis-Objekt sich im Wirkungsbereich von wenigstens einem Näherungssensor im Lauf einer Zeitspanne befindet, die eine Sollzeit überschreitet und dass die Lichtquellen dreifarbige LEDs umfassen und mit LED-Einschalteinheiten versehen sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Warneinrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Befindet sich ein Hindernis-Objekt im Wirkungsbereich eines Näherungssensors, z. B. 120 Sekunden lang bzw. länger, so bekommt die in einem Zentralmodul eingebaute Steuerung ein entsprechendes Signal und gibt einen Befehl ab, z. B. einen 100 m langen Lichtstreifen der Lichtquellen zu aktivieren. Mit der Vergrößerung des Staus bekommt die Steuerung entsprechende Signale von anderen Näherungssensoren und schickt einen Befehl zur Verlängerung des Lichtstreifens an die Lichtquellen.
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Das Zentralmodul kann mit einem GSM-Sender ausgestattet sein, der an die Steuerschaltung angeschlossen ist. Die Steuerschaltung bekommt die nötigen Daten von den Näherungssensoren ununterbrochen und unabhängig davon, ob es Hindernisse auf der Straße gibt oder nicht. Darüber hinaus ermittelt die Steuerung die durchschnittliche Geschwindigkeit des Fahrverkehrs und leitet die Information über die Verhältnisse des Straßenverkehrs an einen Server der Straßenverkehrsbehörde weiter.
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Der Lichtstreifen ist aus leistungsstarken roten, gelben und grünen LEDs gebildet, die im Einzelnen im Impulsbetrieb arbeiten. Die Farbkennzeichnung der Leuchtstreifen der Staulänge erfolgt bei einer Staulänge bis 500 m mit roten und grünen LEDs, bei einer Staulänge bis zu 1000 m mit roten und gelben LEDs und bei einer Staulänge über 1000 m mit roten und roten LEDs, wobei sich die Farbanzeige der Staulänge über die gesamte Strecke des Lichtstreifens ändert.
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Setzt sich ein Hindernis-Objekt in Bewegung und verlässt den Wirkungsbereich des jeweiligen Näherungssensors für mehr als 30 Sekunden, dann schickt die Steuerung einen Befehl, um den erforderlichen Abschnitt des Lichtstreifens zu deaktivieren. Wenn das Hindernis-Objekt den Wirkungsbereich dieses Näherungssensors verlassen hat, das nächste Hindernis-Objekt sich aber 30 Sekunden im Wirkungsbereich dieses Näherungsobjekts aufgehalten hat, dann wird der Lichtstreifen auf dieser Strecke nicht deaktiviert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 einen Strukturschaltplan der erfindungsgemäßen Warneinrichtung und
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2 den Strukturschaltplan eines zentralen Moduls.
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Die Warneinrichtung weist ein Zentralmodul 1 auf (1). Das Zentralmodul 1 umfasst eine Steuerung 1.1 (2) und eine Zeitschaltuhr 1.4. Die Steuerung 1.1 ist an einen Signalsender 1.2 und einen Signalempfänger 1.3 angeschlossen. Der Signalsender 1.2 ist mit Lichtquellen 4 verbunden, die entlang einer Straße 2 mit fahrenden Fahrzeugen 3 angeordnet sind. Der Signalempfänger 1.3 empfängt Signale von die Straße entlang angeordneten Näherungssensoren 5. Die Warneinrichtung ist mit der Zeitschaltuhr 1.4 versehen, die mit der Steuerung 1.1 verbunden ist, um eine Zeit abzuzählen, solange sich ein Hindernis-Objekt vor einem Näherungssensor 5 befindet und um Einschaltbefehle für die Lichtquellen 4 zu erzeugen und zwar, wenn sich wenigstens ein Hindernis-Objekt im Wirkungsbereich von wenigstens einem Näherungssensor 5 länger, als durch eine Sollzeit vorgegeben, befindet. Die Lichtquellen 4 umfassen dreifarbige LEDs und sind mit LED-Einschalteinheiten versehen, um die LEDs auf einen Befehl hin einzuschalten (nicht dargestellt).
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Befindet sich ein Hindernis-Objekt im Wirkungsbereich eines Näherungssensors 5, z. B. 120 Sekunden lang bzw. länger, dann bekommt die im Zentralmodul 1 eingebaute Steuerung 1.1 ein entsprechendes Signal und gibt einen Befehl ab, z. B. einen 100 m langen Lichtstreifen der Lichtquellen 4 zu aktivieren. Mit der Vergrößerung des Staus bekommt die Steuerung 1.1 entsprechende Signale von anderen Näherungssensoren 5 und schickt den Befehl zur Verlängerung des Lichtstreifens an die Lichtquellen 4.
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Das Zentralmodul 1 kann zusätzlich mit einem GSM-Signalsender ausgestattet sein (nicht abgebildet), der an der Steuerung 1.1 angeschlossen ist. Die Steuerung 1.1 bekommt die benötigten Daten von den Näherungssensoren 5 ununterbrochen und unabhängig davon, ob es Hindernis-Objekte auf der Straße gibt oder nicht. Darüber hinaus ermittelt die Steuerung 1.1 die durchschnittliche Geschwindigkeit des Fahrverkehrs und leitet die Information über die Verhältnisse des Straßenverkehrs an einen Server der Straßenverkehrsbehörde weiter.
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Der Lichtstreifen wird aus leistungsstarken roten, gelben und grünen LEDs gebildet. Die LEDs arbeiten im Einzelnen im Impulsbetrieb. Dabei ist ein dreifarbiger Lichtstreifen vorgesehen. Die Farbkennzeichnung der Staulänge kann z. B. wie folgt sein:
- – bis zu 500 m langer Lichtstreifen, rote und grüne LEDs
- – bis zu 1000 m langer Lichtstreifen, rote und gelbe LEDs
- – über 1000 m langer Lichtstreifen, rote und rote LEDs.
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Die Farbanzeige der Staulänge ändert sich dabei über die gesamte Strecke des Lichtstreifens.
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Setzt sich ein Hindernis-Objekt in Bewegung und verlässt den Wirkungsbereich eines Näherungssensors 5 für mehr als 30 Sekunden, dann schickt die Steuerung 1.1 einen Befehl, um den erforderlichen Abschnitt des Lichtstreifens zu deaktivieren, wenn die Straße hindernisfrei geworden ist. Wenn jedoch das Hindernis-Objekt den Wirkungsbereich des Näherungssensors 5 verlassen hat, das nächste Hindernis-Objekt sich aber 30 Sekunden lang im Wirkungsbereich dieses Näherungssensors 5 aufgehalten hat, dann wird der Lichtstreifen der Lichtquellen 4 auf dieser Strecke nicht deaktiviert. Die Zentralmodule 1 sind in einem Abstand von 1000 m aufgebaut.
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Bleibt ein größeres Hindernis-Objekt bzw. eine Hindernis-Objektgruppe ziemlich lange im Wirkungsbereich der Näherungssensoren 5, dann löst die Steuerung 1.1 den Einschaltvorgang der in den Straßenbegrenzern/Leitplanken eingebauten Lichtquellen 4 aus. Die Lichtquellen 4 wirken dabei als LED-Leuchtfeuer. Die Leuchtfeuer werden in einem Straßenabschnitt entgegengesetzt zur Verkehrsfluss-richtung aktiviert, so dass ein gut sichtbarer Lichtstreifen entsteht. Nach Empfang des Einschaltbefehls fangen diese Leuchtfeuer an, Lichtsignale abzugeben, und zwar innerhalb einer Strecke, die erforderlich ist, um die Fahrzeugführer vor dem davor zu erwartenden Hindernis-Objekt zu warnen. Damit ist ein sicheres Abbremsen ermöglicht und eine Kollision mit dem Hindernis-Objekt vermieden.
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Bei einem Stau, der sich über mehrere Fahrzeuge auf der Straße erstreckt, werten Volumensensoren den gesamten Raum innerhalb ihres Wirkungsbereichs aus und senden ein Signal an die Steuerung 1.1. Die Steuerung 1.1 gibt dabei die Verlängerung des Streifenabschnitts mit aktivierten Leuchtfeuern über die gesamte Länge des vorliegenden Staus frei. Damit werden die Fahrzeugführer vor dem Hindernis-Objekt frühzeitig gewarnt, wenn sie dem Stauanfang näher kommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- RU 122513 U1 [0003]
- CN 201918024 U [0004]
