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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Temposchwellensystem mit einer betätigbaren Temposchwelle und ein Verfahren zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle, die Fahrzeug-zu-X-Kommunikationen nutzen.
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HINTERGRUND
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Temposchwellen werden gewöhnlich verwendet, um Verkehrsgeschwindigkeiten zu reduzieren. Unter Umständen können Temposchwellen jedoch einen Verkehrsstau verursachen, weil schwerere Fahrzeuge wie etwa Busse und Lastwägen verlangsamen müssen, wodurch andere, leichtere Fahrzeuge zu einem Anhalten gezwungen werden. Dies kann zu einem ungleichmäßigen Verkehrsfluss, einem größeren Kraftstoffverbrauch und erhöhten Emissionen führen.
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Ein weiterer problematischer Aspekt von Temposchwellen ist deren Auswirkung auf Rettungsfahrzeuge. Laut einer Studie des Institute of Traffic Engineers (ITE) mit dem Titel „Traffic Calming Measures - Speed Hump“ vom 20. März 2007 werden die Reaktionszeiten von Rettungsfahrzeugen um 3-5 Sekunden pro Temposchwelle für Feuerwehrfahrzeuge und um bis zu 10 Sekunden pro Temposchwelle für Krankenwägen mit darin transportierten Patienten verlangsamt.
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Außerdem können Verkehrsgeräusche durch das Bremsen und Beschleunigen von Fahrzeugen wie insbesondere Bussen und Lastwägen auf Straßen mit Temposchwellen verstärkt werden. Andere negative Auswirkungen von Temposchwellen sind der Verschleiß von Brems-, Motor- und Aufhängungskomponenten in Fahrzeugen.
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Unter einer Fahrzeug-zu-Alles oder Fahrzeug-zu-X (V2X)-Kommunikation ist das Senden von Informationen von einem Fahrzeug zu einer Einrichtung mit Auswirkungen auf das Fahrzeug oder seine Insassen und umgekehrt zu verstehen. V2X ist eine Fahrzeugkommunikation, die andere spezifischere Kommunikationstypen wie etwa Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I), Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N), Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V), Fahrzeug-zu-Fußgänger (V2P) und Fahrzeug-zu-Gerät (V2D) umfasst. Die hauptsächlichen Zielsetzungen einer V2X-Kommunikation sind die Straßensicherheit, die Verkehrseffizienz und Energieeinsparungen sowie weiterhin die Insassensicherheit, der Informationsaustausch und der Komfort.
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Ein Typ von V2X-Kommunikationstechnologie basiert auf DSRC (Dedicated Short Range Communication) und WLAN (Wireless Local Area Network). Ein anderer Typ von V2X-Kommunikationstechnologie basiert auf einem zellulären System und kann auch als zelluläres Fahrzeug-zu-Alles (CV2X) bezeichnet werden. Eine V2X-Kommunikation kann eine WLAN-Technologie verwenden und direkt zwischen Fahrzeugen erfolgen, die ein Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk bilden, wenn zwei V2X-Sender in eine Reichweite zueinander kommen. Es ist deshalb keine zusätzliche Infrastruktur für die Kommunikation der Fahrzeuge erforderlich, was ausschlaggebend für das Sicherstellen der Sicherheit in abliegenden oder wenig entwickelten Gebieten ist.
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Ein mit einer V2X-Kommunikationstechnologie ausgestattetes Fahrzeug kann Nachrichten senden/empfangen, die Fahrzeugdaten wie etwa die Geschwindigkeit, die Richtung, den Typ usw. enthalten. Diese Nachrichten können gemäß industriellen Standards erstellt werden. Standardnachrichten sind CAM (Cooperative Awareness Messages) und DENM (Decentralized Environmental Notification Messages) gemäß ETSI (European Telecommunications Standards Institute) und BSM (Basic Safety Message) gemäß dem SAE (Society of Automotive Engineers) J2735-Standard. Das Datenvolumen dieser Nachrichten ist sehr klein. Die Funktechnologie kann einer der durch das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entwickelten WLAN-basierten IEEE 802.1 1p-Standards oder eine zelluläre PC5-Schnittstelle sein.
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Um die oben beschriebenen und mit herkömmlichen Temposchwellen assoziierten Probleme zu beseitigen, besteht ein Bedarf für ein Temposchwellensystem mit einer betätigbaren Temposchwelle und ein Verfahren zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle, die drahtlose V2X-Kommunikationen nutzen. Ein derartiges System und ein derartiges Verfahren steuern die Position der betätigbaren Temposchwelle basierend auf einer Eigenschaft eines Fahrzeugs wie etwa der Fahrtgeschwindigkeit, dem Fahrzeugtyp oder der Fahrtrichtung unter Nutzung von Daten aus einer V2X-Kommunikation, die die Eigenschaft des Fahrzeugs angeben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer hier beschriebenen nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform wird ein Temposchwellensystem vorgesehen. Das Temposchwellensystem kann eine betätigbare Temposchwelle für die Verwendung an einer Straße umfassen, wobei die betätigbare Temposchwelle ein Element und ein für das Bewegen des Elements zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position konfiguriertes Stellglied umfasst. Das Temposchwellensystem kann weiterhin eine Steuereinrichtung umfassen, die konfiguriert ist zum Empfangen eines Eingabesignals, das Daten aus einer drahtlosen Fahrzeug-zu-X-Kommunikation enthält, wobei die Daten eine Eigenschaft eines Fahrzeugs angeben, und zum Erzeugen eines Steuersignals, das das Stellglied für ein Bewegen des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen steuert, basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs.
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Gemäß einer weiteren hier beschriebenen nicht-einschränkenden und beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle für die Verwendung an einer Straße vorgesehen, wobei die betätigbare Temposchwelle ein Element und ein für das Bewegen des Elements zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position konfiguriertes Stellglied umfasst. Das Verfahren kann das Empfangen eines Eingabesignals, das Daten aus einer drahtlosen Fahrzeug-zu-X-Kommunikation enthält, wobei die Daten eine Eigenschaft eines Fahrzeugs angeben, und das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs umfassen.
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Im Folgenden werden diese und andere nicht-einschränkende beispielhafte Ausführungsformen eines Temposchwellensystems mit einer betätigbaren Temposchwelle und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle, die Fahrzeug-zu-X-Kommunikationen nutzen, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das für eine V2X-Kommunikation für die Verwendung in nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen eines Temposchwellensystems und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
- 2 zeigt ein Beispiel einer V2X-Kommunikation für die Verwendung in nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen eines Temposchwellensystems und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer nicht-einschränkenden beispielhaften Ausführungsform eines Temposchwellensystems und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 4A und 4B sind vereinfachte Blockdiagramme, die Querschnittansichten einer nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform einer betätigbaren Temposchwelle für das Temposchwellensystem und das Verfahren zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden nicht-einschränkende Ausführungsformen im Detail beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und auch verschiedene andere Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei einige Merkmale vergrößert oder verkleinert dargestellt sein können, um Details bestimmter Komponenten zu verdeutlichen. Die hier beschriebenen Details des Aufbaus und der Funktion sind nicht einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als repräsentative Basis für den Fachmann.
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Mit Bezug auf 1-3 werden nicht-einschränkende, beispielhafte Ausführungsformen eines Temposchwellensystems mit einer betätigbaren Temposchwelle und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle beschrieben, die Fahrzeug-zu-X-Kommunikationen nutzen. Der Einfachheit halber werden durchgehend gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Komponenten und Merkmale verwendet.
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Wie weiter oben beschrieben, werden Temposchwellen gewöhnlich verwendet, um die Verkehrsgeschwindigkeit zu reduzieren, wobei sie aber unter Umständen auch einen Verkehrsstau verursachen können, weil schwerere Fahrzeuge wie etwa Busse und Lastwägen verlangsamen müssen, wodurch andere, leichtere Fahrzeuge zu einem Anhalten gezwungen werden. Weiterhin können sie einen ungleichmäßigen Verkehrsfluss, einen größeren Kraftstoffverbrauch und erhöhte Emissionen zur Folge haben. Außerdem können Temposchwellen auch zu verlängerten Reaktionszeiten für Rettungsfahrzeuge führen. Und es kann auch ein erhöhter Verkehrslärm durch das Bremsen und Beschleunigen von Fahrzeugen insbesondere Bussen und Lastwägen auf Straßen mit Temposchwellen verursacht werden. Weitere negative Auswirkungen von Temposchwellen sind der Verschleiß von Brems-, Motor- und Aufhängungskomponenten in Fahrzeugen.
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Wie weiter oben beschrieben, ist unter einer Fahrzeug-zu-Alles oder Fahrzeug-zu-X (V2X)-Kommunikation das Senden von Informationen von einem Fahrzeug zu einer Einrichtung mit Auswirkungen auf das Fahrzeug und umgekehrt zu verstehen. V2X ist eine Fahrzeugkommunikation, die andere spezifischere Kommunikationstypen wie etwa Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I), Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N), Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V), Fahrzeug-zu-Fußgänger (V2P) und Fahrzeug-zu-Gerät (V2D) umfasst. Eine V2X-Kommunikation verbessert die Straßensicherheit, die Verkehrseffizienz und Energieeinsparungen sowie weiterhin die Insassensicherheit, den Informationsaustausch und den Komfort und kann unter Verwendung einer DSRC (Dedicated Short Range Communication)- und WLAN (Wireless Local Area Network)-Technologie oder einer zellulären Technologie, die auch als zelluläres Fahrzeug-zu-Alles (CV2X) bezeichnet werden kann, implementiert werden. Eine V2X-Kommunikation kann eine WLAN-Technologie verwenden und direkt zwischen Fahrzeugen erfolgen, die ein Fahrzeug-Adhoc-Netzwerk bilden, wenn zwei V2X-Sender in Reichweite zueinander kommen. Es ist deshalb keine zusätzliche Infrastruktur für die Kommunikation der Fahrzeuge erforderlich, was ausschlaggebend für das Sicherstellen der Sicherheit in abliegenden oder wenig entwickelten Gebieten ist. Ein mit einer V2X-Kommunikationstechnologie ausgestattetes Fahrzeug kann Nachrichten senden/empfangen, die Fahrzeugdaten wie etwa die Geschwindigkeit, die Richtung, den Typ usw. enthalten. Diese Nachrichten können gemäß industriellen Standards erstellt werden. Standardnachrichten sind CAM (Cooperative Awareness Messages) und DENM (Decentralized Environmental Notification Messages) gemäß ETSI (European Telecommunications Standards Institute) und BSM (Basic Safety Message) gemäß dem SAE (Society of Automotive Engineers) J2735-Standard. Das Datenvolumen dieser Nachrichten ist sehr klein. Die Funktechnologie kann einer der durch das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entwickelten WLAN-basierten IEEE 802.11p-Standards oder eine zelluläre PC5-Schnittstelle sein.
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Die vorliegende Erfindung sieht ein Temposchwellensystem mit einer betätigbaren Temposchwelle und ein Verfahren zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle vor, die drahtlose V2X-Kommunikationen nutzen, um die oben mit Bezug auf die herkömmlichen Temposchwellen beschriebenen Probleme zu beseitigen. Das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung steuern die Position der betätigbaren Temposchwelle basierend auf einer Eigenschaft eines Fahrzeugs wie etwa der Fahrtgeschwindigkeit, des Fahrzeugtyps oder der Fahrtrichtung unter Nutzung von Daten aus einer drahtlosen V2X-Kommunikation, die die Eigenschaft des Fahrzeugs angeben.
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Das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung lösen die genannten Probleme und stellen die Verkehrssicherheit für alle Teilnehmer sicher. Das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung können Fahrzeuge nutzen, die miteinander und mit einer Infrastruktur verbunden sind und drahtlos Informationen austauschen, etwa unter Verwendung von DSRC/einer zellulären V2X. Die vorliegende Erfindung sieht eine intelligente Temposchwelle mit eingebetteten elektronischen Fähigkeiten vor, die über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung mit einer straßenseitigen Einheit (Road Side Unit bzw. RSU) verbunden sein kann. Wie weiter oben beschrieben, kann ein Fahrzeug mit einer V2X-OBU (On Board Unit) ausgestattet sein und kann Fahrzeugdaten einschließlich von Informationen zu der Position, der Geschwindigkeit, der Richtung usw. 10 mal pro Sekunde broadcasten. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine RSU (Road Side Unit) die gebroadcastete Nachricht von sich nähernden Fahrzeugen empfangen und entscheiden, ob eine Temposchwelle gesenkt oder gehoben werden soll. Wenn zum Beispiel ein sich näherndes Fahrzeug eine die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit überschreitende Geschwindigkeit aufweist, dann kann die RSU ein Heben der Temposchwelle veranlassen. Wenn das sich nähernde Fahrzeug dagegen eine Geschwindigkeit innerhalb der vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit aufweist, kann die RSU die Temposchwelle senken.
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Dynamische Temposchwellen können auch unter Verwendung von herkömmlichen Sensoren wie etwa einem Radar realisiert werden, wobei jedoch ein Vorteil der Verwendung von verbundenen V2X-Kommunikationen gemäß der vorliegenden Erfindung darin gegeben ist, dass, wenn sich ein Fahrzeug der Temposchwelle mit einer die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit überschreitenden Geschwindigkeit nähert, die RSU in Reaktion darauf ein Signal mit Informationen zu dem Zustand der Temposchwelle (z.B. gehoben/gesenkt) zu dem sich nähernden Fahrzeug und auch zu anderen sich der Temposchwelle nähernden Fahrzeugen broadcasten kann, sodass diese Fahrzeuge ihre Fahrt verlangsamen können, um einen freien Verkehrsfluss zu erzeugen und/oder sicherzustellen.
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Die vorliegende Erfindung sieht also eine verbundene, intelligente Temposchwelle im Unterschied zu einer herkömmlichen Temposchwelle vor. Weiterhin kann bei der Verwendung von V2X-Kommunikationen in einer dynamischen Temposchwelle anstatt eines Radars für das Bestimmen oder Berechnen der Geschwindigkeit von sich nähernden Fahrzeugen auf für das Installieren eines Radars erforderliche Straßenarbeiten verzichtet werden. Die verbundene, intelligente Temposchwelle der vorliegenden Erfindung ermöglicht auch Vorteile wie etwa eine Datensammlung, die für eine weitere Verbesserung der Anwendungen, eine Beseitigung oder Reduktion eines ungleichmäßigen Verkehrsflusses, für einen verbesserten Kraftstoffverbrauch, für verminderte Emissionen und für einen geringeren Verschleiß von Brems-, Motor- und Aufhängungskomponenten verwendet werden kann.
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Und weil die Temposchwelle verbunden ist, können alle Daten von passierenden Fahrzeugen und der Zustand der Temposchwelle (z.B. gehoben/gesenkt) gesammelt und für zukünftige Nutzungsfälle analysiert werden. Wie weiter oben beschrieben, ist ein problematischer Aspekt von Temposchwellen darin gegeben, dass diese die Reaktionszeiten für Rettungsfahrzeuge oder andere der öffentlichen Sicherheit dienende Fahrzeuge verlangsamen. Vorzugsweise unterstützen V2X-Standardnachrichten Fahrzeuge, die der öffentlichen Sicherheit dienen. Gemäß dem System und dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann also eine RSU die BSMs von sich nähernden Fahrzeugen empfangen und die durch die BSMs vorgesehenen Informationen verwenden, um zu bestimmen oder zu identifizieren, ob ein derartiges Fahrzeug ein der öffentlichen Sicherheit dienendes Fahrzeug wie etwa ein Rettungsfahrzeug, ein Feuerwehrfahrzeug, ein Polizeifahrzeug usw. ist. Falls das sich nähernde Fahrzeug ein der öffentlichen Sicherheit dienendes Fahrzeug ist, kann die RSU ein Senken der Temposchwelle veranlassen, um dadurch die Reaktionszeit des der öffentlichen Sicherheit dienenden Fahrzeugs zu verbessern.
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1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das für eine V2X-Kommunikation für die Verwendung in nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen eines Temposchwellensystems und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Wie hier gezeigt, kann das Fahrzeug 10 eine Kommunikationseinheit 12 für das Vorsehen einer V2X-Kommunikation umfassen. Die Kommunikationseinheit 12 kann mit einer ersten Antenne 14 (Antenne 1) für eine drahtlose DSRC-V2X-Kommunkation und mit einer zweiten Antenne 16 (Antenne 2) für eine drahtlose, zelluläre V2X-Kommunikation kommunizieren. Alternativ dazu können die erste Antenne 14 und die zweite Antenne 16 auch jeweils Antennen für eine drahtlose DSRC-V2X-Kommunikation oder jeweils Antennen für eine drahtlose, zelluläre V2X-Kommunikation oder auch eine Kombination aus beiden sein. Die Kommunikation zwischen der Kommunikationseinheit 12 und den ersten und zweiten Antennen 14, 16 kann über einen beliebigen geeigneten Fahrzeugbus erfolgen. Die Kommunikationseinheit 12 und die Antennen 14, 16 können als Teil einer OBU (On-Board Unit) 15 für eine V2X-Kommunikation vorgesehen sein.
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Die Kommunikationseinheit 12 des Fahrzeugs 10 kann konfiguriert sein, um eine drahtlose V2X-Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 10 und anderen ähnlich ausgestatteten Fahrzeugen (d.h. eine V2V-Kommunikation) oder eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug 10 und einem anderen Knoten oder Gerät (d.h. eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2l)-Kommunikation, eine Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N)-Kommunikation, eine Fahrzeug-zu-Fußgänger (V2P)-Kommunikation oder eine Fahrzeug-zu-Gerät (V2D)-Kommunikation) zu ermöglichen und zu steuern. Eine derartige V2X-Kommunikation kann unter Verwendung von Hochfrequenzsignalen 20 für das Senden von Daten gemäß bekannten Techniken, Protokollen und/oder Standards für eine derartige Kommunikation bewerkstelligt werden. Dazu können die erste und/oder die zweite Antenne 14, 16 des Fahrzeugs 10 für das Senden und Empfangen von DSRC-WLAN oder zellulären Hochfrequenzsignalen konfiguriert sein.
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2 zeigt ein Beispiel für eine V2X-Kommunikation für die Verwendung in nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsformen eines Temposchwellensystems und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 und 2 gezeigt, können die Kommunikationseinheiten 12 der Fahrzeuge 10 konfiguriert sein, um eine drahtlose V2X-Kommunikation 20 zwischen dem Fahrzeug 10 und einem Knoten oder Gerät wie etwa einem Infrastruktur-Sender/Empfänger, der eine zelluläre Basisstation 22 oder eine RSU (Road Side Unit) 24 sein kann, zu ermöglichen und zu steuern (z.B. eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2l)-Kommunikation, eine Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N)-Kommunikation oder eine Fahrzeug-zu-Gerät (V2D)-Kommunikation). Dazu kann der Infrastruktur-Sender/Empfänger wie etwa die zelluläre Basisstation 22 und/oder die RSU (Road Side Unit) 24 auch konfiguriert sein für eine Kommunikation mit anderen Ad-hoc- oder etablierten Netzwerken wie etwa dem Internet 26, wobei die Kommunikation eine drahtlose Kommunikation 28, eine drahtgebundene Kommunikation (nicht gezeigt) oder eine Kombination aus beiden sein kann.
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Wiederum kann eine derartige V2X-Kommunikation unter Verwendung von Hochfrequenzsignalen für das Senden von Daten gemäß bekannten Techniken, Protokollen und/oder Standards für eine derartige Kommunikation bewerkstelligt werden. Die ersten und/oder zweiten Antennen 14, 16 der Fahrzeuge 10 können konfiguriert sein für das Senden und Empfangen von DSRC-WLAN oder zellulären Hochfrequenzsignalen. Wie weiter oben genannt, können die Kommunikationseinheiten 12 der Fahrzeuge 10 auch konfiguriert sein zum Ermöglichen und Steuern einer drahtlosen V2X-Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 10 (d.h. einer V2V-Kommunikation (nicht gezeigt)).
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Wie weiter oben beschrieben, kann die drahtlose V2X-Kommunikation 20 zum Beispiel eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2l)-Kommunikation, eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Kommunikation, eine Fahrzeug-zu-Fußgänger (V2P)-Kommunikation, eine Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N)-Kommunikation oder eine Fahrzeug-zu-Gerät (V2D)-Kommunikation umfassen. Wie weiter oben genannt, kann die drahtlose V2X-Kommunikation 20 ein DSRC (Dedicated Short Range Communication)-Signal oder ein zelluläres Kommunikationssignal umfassen. Es ist weiterhin zu beachten, dass unter einer drahtlosen V2X-Kommunikation ein beliebiger Typ von drahtloser Fahrzeugkommunikation oder ein Signal zu/von beliebigen Einheiten oder zu/von beliebigen Typen von Ziel/Ursprung (z.B. Infrastruktur, Fahrzeug, Fußgänger, Netzwerk, Gerät usw.), die bzw. das gemäß einem beliebigen Typ von Kommunikationssystem implementiert wird, zu verstehen ist.
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3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform eines Temposchwellensystems und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung. 4A und 4B sind vereinfachte Blockdiagramme, die Querschnittansichten einer nicht-einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform einer betätigbaren Temposchwelle für das Temposchwellensystem und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Wie gezeigt, kann das Temposchwellensystem eine betätigbare Temposchwelle 50 für die Verwendung an einer Straße 52 umfassen. Dabei kann die Straße 52 von einem beliebigen Typ und zum Beispiel eine öffentliche oder private Straße wie etwa eine Anliegerstraße sein. Eine derartige Straße 52 kann eine oder mehrere Spuren für einen Verkehr in einer oder in beiden Richtungen, eine oder mehrere Spuren auf einem Parkplatz umfassen oder eine beliebige andere Straße sein, an der eine Temposchwelle vorteilhaft genutzt werden kann.
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Die betätigbare Temposchwelle 50 kann ein Element 54 und ein für das Bewegen des Elements 54 zwischen einer ersten Position (4A) und einer zweiten Position (4B) konfiguriertes Stellglied 56 umfassen. Es ist zu beachten, dass das Element 54 und das Stellglied 56 jeweils von einem beliebigen bekannten Typ sein können. Wie in 4A und 4B gezeigt, kann das Element 54 zum Beispiel ein oder mehrere Glieder umfassen, die an der Oberfläche der Straße 52 gelenkig miteinander verbunden sind. Wie gezeigt, kann das Stellglied 56 zum Beispiel ein Balg sein, der für ein Aufblasen oder eine Entleerung unter Verwendung von Luft oder einem anderen Typ von Gas oder Fluid konfiguriert ist. Alternativ dazu kann das Stellglied 56 einen oder mehrere betätigbare Kolben umfassen, die konfiguriert sind, um das Element 54 zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen.
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Wenn wie in 4A gezeigt, das Stellglied 56 entleert ist, kann das Element 54 an oder zu einer Position positioniert, angeordnet oder bewegt werden, in welcher die betätigbare Temposchwelle 50 gesenkt, zurückgezogen, inaktiv, deaktiviert oder auf andere Weise positioniert ist, sodass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit eines über die an einer Straße angeordneten Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 nicht oder nicht wesentlich reduziert. Wenn dagegen wie in 4B gezeigt das Stellglied 56 aufgeblasen ist, kann das Element 54 an einer oder zu einer Position positioniert, angeordnet oder bewegt werden, in welcher die betätigbare Temposchwelle 50 ausgefahren, entfaltet, aktiv, aktiviert oder auf andere Weise positioniert ist, sodass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit eines über die Temposchwelle 50 und insbesondere mit einer einen Schwellwert überschreitenden Geschwindigkeit fahrenden Fahrzeugs 10 reduziert oder veranlasst, dass das Fahrzeug bzw. der Fahrzeugfahrer die Geschwindigkeit vor dem Fahren über die Temposchwelle 50 reduziert. Dabei kann die betätigbare Temposchwelle 50 mit darin dem Element 54 und dem Stellglied 56 von einem beliebigen bekannten Typ sein, wobei es sich zum Beispiel um eine zurückziehbare/ausfahrbare Temposchwelle handeln kann, die ein Element umfasst, das durch ein Stellglied unter die Straßenoberfläche bzw. zu einer ersten Position, in welcher die Temposchwelle die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs nicht oder nicht wesentlich reduziert, zurückgezogen werden kann und zu einer zweiten Position, in welcher die Temposchwelle die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert, ausgefahren werden kann.
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Das Temposchwellensystem kann weiterhin eine Steuereinrichtung 58 umfassen, die konfiguriert ist zum Empfangen eines Eingabesignals 60, das Daten aus einer drahtlosen V2X-Kommunikation 20 umfasst, wobei die Daten eine Eigenschaft eines Fahrzeugs 10 angeben. Dabei kann die Steuereinrichtung 58 in einer drahtgebundenen oder drahtlosen elektrischen Kommunikation mit einer RSU (Road Side Unit) 24 sein. Die Steuereinrichtung 58 kann entsprechend in einer drahtgebundenen oder drahtlosen elektrischen Kommunikation mit der betätigbaren Temposchwelle 50 sein. Die Steuereinrichtung 58 ist in 3 separat zu der Temposchwelle 50 und/oder der RSU (Road Side Unit) 24 gezeigt, wobei die Steuereinrichtung 58 aber auch als ein Teil der RSU (Road Side Unit) 24 oder der Temposchwelle 50 vorgesehen sein kann oder in der Nähe der RSU (Road Side Unit) 24 oder der Temposchwelle 50 angeordnet sein kann.
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Es ist weiterhin zu beachten, dass das Eingabesignal 60, das Daten enthält, die eine Eigenschaft des Fahrzeugs 10 angeben, alternativ auch die V2X-Kommunikation 20 sein oder diese umfassen kann. Weiterhin kann das Temposchwellensystem eine Kommunikationseinheit umfassen, die konfiguriert ist zum Empfangen der drahtlosen V2X-Kommunikation 20. Dazu kann die Kommunikationseinheit Teil der RSU (Road Side Unit) 24, der Steuereinrichtung 58 oder der betätigbaren Temposchwelle 50 sein und/oder kann separat zu diesen Einrichtungen und/oder in einer Kommunikation mit diesen Einrichtungen sein. Weiterhin kann die Kommunikationseinheit konfiguriert sein zum Broadcasten einer drahtlosen V2X-Kommunikation von Daten, die angeben, dass sich das Element 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 in der ersten Position oder der zweiten Position befindet, zu dem Fahrzeug 10 und/oder anderen Fahrzeugen (nicht gezeigt) auf der Straße 52.
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Die Steuereinrichtung 58 kann weiterhin konfiguriert sein zum Erzeugen eines Steuersignals 62, das das Stellglied 56 für eine Bewegung des Element 54 zwischen den ersten und zweiten Positionen steuert, basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs 10. Dabei kann die Eigenschaft des Fahrzeugs 10 die Fahrtgeschwindigkeit sein und kann das Steuersignal 62 das Stellglied 56 für eine Bewegung des Elements 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 von der ersten Position zu der zweiten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtgeschwindigkeit eine Schwellwertgeschwindigkeit überschreitet, steuern. Wenn sich also das Fahrzeug 10 der Temposchwelle 50 mit einer einen Schwellwert (z.B. eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit für die Straße 52) überschreitenden Geschwindigkeit nähert, wird die Temposchwelle 50 ausgefahren, entfaltet, aktiv, aktiviert oder auf andere Weise derart positioniert, dass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit des über die Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 reduziert.
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Wenn die Eigenschaft des Fahrzeugs 10 eine Fahrtgeschwindigkeit ist, kann das Steuersignal 62 das Stellglied 56 für eine Bewegung des Elements 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 von der zweiten Position zu der ersten Position in Reaktion darauf, dass das Fahrzeug eine Schwellwertgeschwindigkeit nicht überschreitet, steuern. Wenn sich also das Fahrzeug 10 der Temposchwelle 50 mit einer Geschwindigkeit nähert, die gleich oder kleiner als ein Schwellwert (z.B. eine für die Straße 52 vorgegebene Höchstgeschwindigkeit) ist, wird die Temposchwelle 50 gesenkt, zurückgezogen, inaktiv, deaktiviert oder auf andere Weise positioniert, sodass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit des über die Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 nicht oder nicht wesentlich reduziert.
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Die Eigenschaft des Fahrzeugs 10 kann alternativ dazu ein Fahrzeugtyp sein, und das Steuersignal 62 kann das Stellglied 56 für eine Bewegung des Elements 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 von der ersten Position zu der zweiten Position in Reaktion darauf, dass der Fahrzeugtyp ein privates Fahrzeug ist, steuern. Wenn also das sich der Temposchwelle 50 nähernde Fahrzeug 10 ein privates Fahrzeug (d.h. kein der öffentlichen Sicherheit dienendes Fahrzeug wie etwa ein Feuerwehrfahrzeug oder Polizeifahrzeug) ist, wird die Temposchwelle 50 ausgefahren, entfaltet, aktiv, aktiviert oder auf andere Weise derart positioniert, dass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit des über die Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 reduziert.
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Wenn die Eigenschaft des Fahrzeugs 10 ein Fahrzeugtyp ist, kann das Steuersignal 60 das Stellglied 56 für eine Bewegung des Elements 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 von der zweiten Position zu der ersten Position in Reaktion darauf, dass der Fahrzeugtyp ein der öffentlichen Sicherheit dienendes Fahrzeug ist, steuern. Wenn also das sich der Temposchwelle 50 nähernde Fahrzeug 10 ein der öffentlichen Sicherheit dienendes Fahrzeug (z.B. ein Feuerwehr- oder Polizeifahrzeug) ist, wird die Temposchwelle 50 gesenkt, zurückgezogen, inaktiv, deaktiviert oder auf andere Weise derart positioniert, dass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit des über die Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 nicht wesentlich reduziert.
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Die Eigenschaft des Fahrzeugs 10 kann alternativ dazu auch eine Fahrtrichtung sein und das Steuersignal 62 kann das Stellglied 56 für eine Bewegung des Elements 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 von der ersten Position zu der zweiten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtrichtung einen ersten Wert aufweist oder in einen ersten Bereich fällt, steuern. Wenn sich also das Fahrzeug 10 der Temposchwelle 50 von einer ersten Richtung nähert oder eine erste Fahrtrichtung aufweist, wird die Temposchwelle 50 ausgefahren, entfaltet, aktiv, aktiviert oder auf andere Weise derart positioniert, dass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit des über die Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 reduziert.
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Wenn die Eigenschaft des Fahrzeugs 10 eine Fahrtrichtung ist, kann das Steuersignal 60 das Stellglied 56 für eine Bewegung des Elements 54 der betätigbaren Temposchwelle 50 von der zweiten Position zu der ersten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtrichtung einen zweiten Wert aufweist oder in einen zweiten Bereich fällt, steuern. Wenn sich also das Fahrzeug 10 der Temposchwelle 50 von einer zweiten Richtung nähert oder eine zweite Fahrtrichtung aufweist, wird die Temposchwelle 50 gesenkt, zurückgezogen, inaktiv, deaktiviert oder auf andere Weise derart positioniert, dass die Temposchwelle 50 die Geschwindigkeit des über die Temposchwelle 50 fahrenden Fahrzeugs 10 nicht reduziert.
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Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass die Kommunikationseinheiten 12, die Antennen 14, 16, die Steuereinrichtung 58 und auch die anderen hier beschriebenen Steuereinrichtungen, Steuereinheiten, Kommunikationseinheiten, Systeme, Subsysteme, Einheiten, Module, Schnittstellen, Sensoren, Geräte, Komponenten usw. individuell, gesammelt oder in einer beliebigen Kombination einen entsprechenden Schaltungsaufbau wie etwa einen oder mehrere entsprechend programmierte Prozessoren (z.B. einen oder mehrere Mikroprozessoren mit darin enthaltenen zentralen Verarbeitungseinheiten (CPU)) und einen assoziierten Speicher, auf dem eine Betriebssystemsoftware und/oder Anwendungssoftware für die Ausführung durch den oder die Prozessoren für das Steuern von dessen Betrieb und für das Ausführen des oder der besonderen Algorithmen für die verschiedenen hier beschriebenen Funktionen und/oder Operationen einschließlich einer Interaktion und/oder eines Zusammenwirkens miteinander gespeichert sind, umfassen. Ein oder mehrere derartige Prozessoren und auch andere Schaltungsaufbauten und/oder Hardwareeinrichtungen können in einem einzelnen anwendungsspezifischen integrierten Schaltungsaufbau (ASIC) enthalten sein oder mehrere Prozessoren und verschiedene Schaltungsaufbauten und/oder Hardwareeinrichtungen können auf mehrere separate Komponenten verteilt sein, die individuell gepackt oder zu einem System-on-a-Chip (SoC) kombiniert sein können. Die Kommunikationseinheiten 12, die Antennen 14, 16, die Steuereinrichtung 58 und die Kommunikationseinheit umfassen also einen oder mehrere Prozessoren und damit assoziierte Speichermedien mit darauf gespeicherten computerausführbaren Befehlen für das Durchführen des oder der besonderen Algorithmen für die verschiedenen hier beschriebenen Funktionen und/oder Operationen.
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Dazu können wie in 1-4B gezeigt das System und das Verfahren dieser Ausführungsform auch durch oder in einem nicht-transitorischen, computerlesbaren Speichermedium mit darauf gespeicherten computerausführbaren Befehlen für das Steuern eines Temposchwellensystems mit einer Steuereinrichtung und einer betätigbaren Temposchwelle für die Verwendung an einer Straße implementiert werden, wobei die Temposchwelle ein Element und ein für das Bewegen des Elements zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position konfiguriertes Stellglied umfasst. Wenn die gespeicherten Befehle ausgeführt werden, kann die Steuereinrichtung wie zuvor beschrieben betriebsfähig sein zum Empfangen eines Eingabesignals mit Daten aus einer drahtlosen V2X-Kommunikation, wobei die Daten eine Eigenschaft eines Fahrzeugs angeben, und zum Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs. Und wenn die gespeicherten Befehle ausgeführt werden, können die Steuereinrichtung und/oder eine Kommunikationseinheit betriebsfähig sein zum Empfangen der drahtlosen V2X-Kommunikation.
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Wie weiter oben beschrieben, kann das Empfangen der drahtlosen V2X-Kommunikation das Empfangen der drahtlosen V2X-Kommunikation an einer mit der Straße assoziierten RSU (Road Side Unit) umfassen. Und wenn die gespeicherten Befehle ausgeführt werden, können die Steuereinrichtung und/oder eine Kommunikationseinheit betriebsfähig sein zum Broadcasten einer drahtlosen V2X-Kommunkation mit Daten, die angeben, dass das Element der betätigbaren Temposchwelle die erste Position oder die zweite Position aufweist. Wie zuvor beschrieben, kann das Eingabesignal die drahtlose Fahrzeug-zu-X-Kommunikation sein oder aufweisen.
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Wie ebenfalls zuvor beschrieben, kann die Eigenschaft des Fahrzeugs eine Fahrtgeschwindigkeit sein und kann das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf den Eigenschaften des Fahrzeugs eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle von der ersten Position zu der zweiten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtgeschwindigkeit eine Schwellwertgeschwindigkeit überschreitet, umfassen. Alternativ dazu kann das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle von der zweiten Position zu der ersten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtgeschwindigkeit eine Schwellwertgeschwindigkeit nicht überschreitet, umfassen.
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Wie ebenfalls zuvor beschrieben, kann die Eigenschaft des Fahrzeugs ein Fahrzeugtyp sein und kann das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle von der ersten Position zu der zweiten Position in Reaktion darauf, dass der Fahrzeugtyp ein privates Fahrzeug ist, umfassen. Alternativ dazu kann das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle von der zweiten Position zu der ersten Position in Reaktion darauf, dass der Fahrzeugtyp ein der öffentlichen Sicherheit dienendes Fahrzeug ist, umfassen.
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Wie ebenfalls zuvor beschrieben, kann die Eigenschaft des Fahrzeugs eine Fahrtrichtung sein und kann das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle von der ersten Position zu der zweiten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtrichtung einen ersten Wert aufweist oder in einen ersten Bereich fällt, umfassen. Alternativ dazu kann das Steuern des Stellglieds für eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle zwischen den ersten und zweiten Positionen basierend auf der Eigenschaft des Fahrzeugs eine Bewegung des Elements der betätigbaren Temposchwelle von der zweiten Position zu der ersten Position in Reaktion darauf, dass die Fahrtrichtung einen zweiten Wert aufweist oder in einen zweiten Bereich fällt, umfassen.
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Die vorliegende Erfindung gibt also ein Temposchwellensystem mit einer betätigbaren Temposchwelle und ein Verfahren zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle an, die drahtlose V2X-Kommunikationen nutzen, um die mit herkömmlichen Temposchwellen assoziierten Probleme zu beseitigen. Das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung steuern die Position der betätigbaren Temposchwelle basierend auf einer Eigenschaft eines Fahrzeugs wie etwa der Fahrtgeschwindigkeit, des Fahrzeugtyps oder der Fahrtrichtung unter Nutzung von Daten aus einer V2X-Kommunikation, die die Eigenschaft des Fahrzeugs angeben.
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Vorstehend wurden verschiedene nicht-einschränkende Ausführungsformen eines Temposchwellensystems mit einer betätigbaren Temposchwelle und eines Verfahrens zum Steuern einer betätigbaren Temposchwelle, die drahtlose V2X-Kommunikationen nutzen, beschrieben. Es wurden verschiedene Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, die jedoch lediglich beispielhaft aufzufassen sind und die Erfindung in keiner Weise einschränken. Die Beschreibung ist also beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen, wobei verschiedene Änderungen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die folgenden Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.