DE19654659A1 - Road sign with active, automatic regulation of speed of road vehicle - Google Patents
Road sign with active, automatic regulation of speed of road vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.
Es ist bekannt, daß auf Deutschlands Straßen sehr viele Verkehrsunfälle durch überhöhte Geschwindigkeit verursacht wurden. Laut dem Statistischen Bundesamt Wiesbaden gab es im Jahr 1995 101 106 Unfälle mit Personenschäden, die durch nicht angepaßte Geschwindigkeit verursacht wurden. Zur Zeit ist es nur möglich, konventionelle Straßenschilder aufzustellen und an die Autofahrer zu appellieren, die Geschwindigkeitsbeschränkung einzuhalten. Ferner werden immer öfter Verkehrskontrollen mit Geschwindigkeitsmessung durchgeführt, die Verstöße (überhöhte Geschwindigkeit) größtenteils finanziell maßregeln. Üblich sind auch feste Vorrichtungen, welche die Geschwindigkeit vorbeifahrender Fahrzeuge ständig messen und bei einer Überschreitung das Fahrzeug fotografieren. Anschließend wird anhand des Kennzeichens der Fahrzeughalter ermittelt und meistens durch eine Geldbuße bestraft. Das Aufstellen von konventionellen Straßenschildern zur Geschwindigkeitsbegrenzung zwingt die Autofahrer nicht zur Einhaltung des vorgeschriebenen Tempos. Die Geschwindigkeit darf zwar nicht, kann jedoch frei gewählt werden. Auch Einschüchterungsversuche durch vermehrte Geschwindigkeitskontrollen und hohe Geldstrafen lassen viele Autofahrer unberührt. Viele Autofahrer passen ihre Geschwindigkeit auch nicht den Sichtverhältnissen an. Bei dichtem Nebel ist z. B. eine geringe Geschwindigkeit vorgeschrieben. Diese wird jedoch von vielen ignoriert, was eine erhebliche Gefährdung der Verkehrsteilnehmer zur Folge hat.It is known that many road accidents occur on Germany's roads excessive speed were caused. According to the statistical Federal Office Wiesbaden there were 101 106 accidents in 1995 Personal injury caused by improper speed were. At the moment it is only possible to put up conventional street signs and to appeal to drivers, the speed limit to adhere to. Furthermore, traffic controls are becoming increasingly common Speed measurement performed, the violations (excessive Speed) mostly financially. Fixed are also common Devices that keep the speed of passing vehicles measure and take pictures of the vehicle if exceeded. The vehicle owner is then determined on the basis of the license plate and mostly punished by a fine. The establishment of conventional Speed limit road signs do not force drivers to maintain the prescribed pace. The speed may be not, but can be chosen freely. Attempts to intimidate increased speed controls and high fines leave many Motorists unaffected. Many drivers do not adjust their speed either the visibility. In thick fog, for. B. a low one Speed prescribed. However, many ignore this, which is a serious danger to road users.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Straßenschild zu schaffen, welches nicht nur symbolisch an den Autofahrer appelliert, sondern ihn "zwingt", ein bestimmtes Tempolimit einzuhalten. Das Schild soll einen Funksender beinhalten, welcher eine Elektronik im Auto aktiviert, die es dem Autofahrer unmöglich macht, die Geschwindigkeitsbegrenzung zu überschreiten. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object of the invention is to create a new street sign which not only symbolically appeals to the driver, but "forces" him to keep to certain speed limits. The sign is said to be a radio transmitter include, which activates electronics in the car, which the driver makes it impossible to exceed the speed limit. This object is achieved by a device with the features of claim 1 solved.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Überschreitung der vorgeschriebenen Geschwindigkeit nicht ermöglicht wird. Durch Aufstellung solcher Schilder an besonders gefährlichen Stellen kann dem Leichtsinn bzw. der Überschätzung vieler Autofahrer zuvorgekommen werden. Es wird ihnen unmöglich gemacht, schneller zu fahren, als es an dieser Stelle angemessen ist. Die Gefährdung der Verkehrsteilnehmer wäre somit viel geringer.The advantage of the invention is that the prescribed speed is not enabled. By lineup such signs in particularly dangerous places can make carelessness or overestimated by many motorists. It will be you made it impossible to drive faster than is appropriate here. The risk to road users would thus be much lower.
Es ist weiterhin von Vorteil, Schilder aufzustellen, die von einer Zentrale aktiviert werden können, wenn es erforderlich ist. Bei dichtem Nebel könnte z. B. von einer Zentralstelle das Schild aktiviert werden und so die Verkehrsgefährdung minimieren. It is also advantageous to set up signs from a central office can be activated if necessary. In thick fog, e.g. B. the sign is activated by a central office and so the Minimize traffic hazards.
Das Straßenschildsystem besteht grundsätzlich aus 5 Modulen, welche zusammengeschaltet das Sicherheitssystem ergeben.The street sign system basically consists of 5 modules, which interconnected the security system result.
Abb. 1 zeigt den Schaltplan des Befehl-Senders, Abb. 2 zeigt das Schema des Empfängers, auf der Abb. 3 ist die Schaltstufe zu sehen und auf Abb. 4 ist die Regelstufe dargestellt. Fig. 1 shows the circuit diagram of the command transmitter, Fig. 2 shows the diagram of the receiver, Fig. 3 shows the switching level and Fig. 4 shows the control level.
Mit dem UHF-Sender lassen sich drei verschiedene Funktionen fernsteuern. Eine davon wird zur Aktivierung bzw. Deaktivierung des Systems verwendet, zwei Kanäle stehen für weitere Befehle zur Verfügung. Der Sender wird von einer Solarzelle mit einer Spannung von 6 V versorgt, bei Nacht oder schwacher Sonneneinstrahlung liefert ein Akku, der zuvor von der Solarzelle mit versorgt wurde, den erforderlichen Strom. Die Zener-Diode (D1) sorgt dafür, daß die Ladespannung den Wert der Batteriespannung nicht unterschreitet. Gleichzeitig hat sie die Aufgabe, genau wie D2, einen möglichen Gegenstrom (Strom in andere Richtung) zu sperren. Falls der Einsatz einer Solarzelle nicht möglich ist, kann der Sender von einem größeren Akku versorgt werden. Je nach Bedarf der Sendeleistung steigt die Versorgungsspannung und mit ihr gleichzeitig die Stromaufnahme. So liegt die mittlere Stromaufnahme bei 12 V bei 15 mA, bei einer Spannung von 6 V sind es 2 mA. Bei entsprechender Dimensionierung kann bei der Verwendung von größeren Akkus eine lange Betriebszeit gewährleistet werden: z. B. ein 6V-Akku mit der Kapazität von 20 Ah kann dem Sender ein ganzes Jahr lang die erforderliche Spannung liefern. Durch die Schalter SW1, SW2 und SW3 werden die entsprechenden Befehle freigegeben, d. h. je nachdem welchen Schalter man betätigt, werden die entsprechenden Eingänge 3, 4 und 5 des Kodierers HT-600 auf High gesetzt. With the UHF transmitter, three different functions can be controlled remotely. One of them is used to activate or deactivate the system, two channels are available for further commands. The transmitter is powered by a solar cell with a voltage of 6 V, at night or in low sunlight, a battery that was previously supplied by the solar cell provides the required power. The Zener diode (D1) ensures that the charging voltage does not fall below the value of the battery voltage. At the same time, like D2, it has the task of blocking a possible counterflow (current in the other direction). If the use of a solar cell is not possible, the transmitter can be powered by a larger battery. Depending on the need for the transmission power, the supply voltage increases and with it the current consumption. The average current consumption at 12 V is 15 mA, at a voltage of 6 V it is 2 mA. With appropriate dimensions, a long operating time can be guaranteed when using larger batteries: z. B. a 6V battery with a capacity of 20 Ah can supply the transmitter with the required voltage for a whole year. The corresponding commands are enabled by switches SW1, SW2 and SW3, ie depending on which switch is pressed, the corresponding inputs 3 , 4 and 5 of the encoder HT-600 are set to high.
Beim Sender A (Einschalten des Systems) ist SW1 überbrückt, die anderen Schalter werden nicht verwendet.At transmitter A (switching on the system) SW1 is bridged, the others Switches are not used.
Da man bei einer solchen drahtlosen Fernsteuerung nicht nur vor versehentlichen Falschauslösungen sicher sein will, sondern auch vor möglichen Manipulationen, ist der Sender mit dem Kodierer HAT-600 und der Empfänger mit dem Dekodierer HAT-614 ausgestattet. Mit dem DIP-Schalter können 6561 verschiedene Kodierungsmöglichkeiten eingestellt werden. Auf der Empfängerseite werden die drei möglichen Schaltkanäle nur dann aktiviert, wenn dort der richtige Geheimkode ankommt. Zusammen mit dem verwendeten Übertragungsverfahren einer speziellen Pulsweitenmodulation dürfte dadurch möglicher Zufall oder Mißbrauch ausgeschlossen sein. Das Datensicherungsverfahren sieht folgendermaßen aus: Vom Sender werden drei Datenbits D1, D2 und D3, die die eigentliche Nutzinformation darstellen, übertragen. Für die Datenbits sind SW1, SW2 und SW3 vorgesehen. Außerdem sendet er ein 10stelliges Kodewort mit den Bits A0 . . . A9. Mit dem DIP-Schalter werden die Bits A0 . . . A7 eingestellt. Dadurch müssen beim Sender und Empfänger die Einstellung dieser acht Bits genau übereinstimmen, sonst ist eine Übertragung nicht möglich.Since you are not only in front of such a wireless remote control inadvertent false triggering, but also possible Tampering is the transmitter with the HAT-600 encoder and the receiver equipped with the HAT-614 decoder. With the DIP switch 6561 different coding options can be set. On the receiving end the three possible switching channels are only activated if the correct secret code arrives there. Along with the one used Transmission methods of a special pulse width modulation should therefore be possible coincidence or misuse can be excluded. The Data backup procedure looks like this: The sender gets three Data bits D1, D2 and D3, which represent the actual useful information, transfer. SW1, SW2 and SW3 are provided for the data bits. Furthermore it sends a 10-digit code word with bits A0. . . A9. With the DIP switch bits A0. . . A7 set. This means that the sender and Otherwise the setting of these eight bits exactly match, otherwise a transfer is not possible.
Das so modulierte Signal, bestehend aus den drei Datenbits und den 10 Kodierungsbits, wird durch einen OFW-Resnator, Oszillator mit 433,920 Mhz ± 150 kHz, eine Filterkopplung, selektive Treiberstufe und die Filteranpassung geschickt und als Datenpaket gesendet. Jedes Bit in diesem Datenpaket besteht aus 6 Taktperioden des Datentaktes, der seinerseits den 1/33 der Oszillatorfrequenz von 100 kHz hat. Bei 10 µs Grundtakt sowie 330 µs Datentakt benötigt jedes Bit ca. 2 ms, ein Datenpaket rund 30 ms. Somit werden die Daten in diesem Rhythmus gesendet. The signal modulated in this way, consisting of the three data bits and the 10th Coding bits, is by an SAW resnator, oscillator with 433.920 MHz ± 150 kHz, a filter coupling, selective driver stage and filter adaptation sent and sent as a data packet. Every bit in this data packet consists of 6 clock periods of the data clock, which in turn is 1/33 of Has an oscillator frequency of 100 kHz. At 10 µs basic cycle and 330 µs Each bit requires approx. 2 ms data clock, a data packet approx. 30 ms. Consequently the data is sent in this rhythm.
Das Empfängermodul arbeitet im gleichen Frequenzband wie der Sender, d. h. sie sind aufeinander abgestimmt. Es hat die Aufgabe, die Signale aus dem 433Mhz-Band aufzufangen und die Frequenzmodulation zu demodulieren. Entweder wird der Empfänger direkt mit einer 173 mm langen Antenne versehen (Ant. 1), die so am Fahrzeug angebracht sein muß, daß sie nicht von stromleitenden Teilen verdeckt wird, oder man realisiert eine Verlängerung aus einem 50Ω- Koaxialkabel, das z. B. mit der Radioantenne verbunden werden kann. Das Empfangssignal wird in folgenden Elementen demoduliert: Bandpass (< 7 Mhz für 1 dB), selektive Vorstufe, erneuter Bandpass, Mischer, der mit einem Lokaloszillator (Quarz 42,32 MHz) verbunden ist, ZF-Bandpass mit 10,7 MHz, log. AM-Demodulator, NF-Filter und einem Clamping-Comparator. Am Ausgang stehen die Daten in digitaler Form im 5V-Pegel (TTL-Pegel) zur Verfügung. Dieses Signal wird durch T1 zum Anschluß 7 des Dekodierers HAT-614 geleitet. Der Dekodierer stellt fest, ob das im Datenpaket enthaltene Kodewort mit dem an seinen Eingängen A0 . . . A7 eingestelltem (eingestellt durch den DIP-Schalter) übereinstimmt. Ist dies der Fall, so werden die entsprechenden Datenbits zu T2, T3 und T4 durchgeschaltet, d. h. an den entsprechenden Transistoren wird zwischen Basis und Emitter eine Spannung von ungefähr 0,6 V angelegt, so daß diese zwischen Collektor und Emitter Strom leiten. Der kurze Impuls wird zu einer beliebigen Monoflop-Schaltung geleitet. Dieser schaltet, bis er den nächsten Impuls empfängt, die Steuerelektronik des Motors.The receiver module works in the same frequency band as the transmitter, ie they are matched to each other. It has the task of collecting the signals from the 433 MHz band and demodulating the frequency modulation. Either the receiver is provided directly with a 173 mm long antenna (Ant. 1), which must be attached to the vehicle so that it is not covered by current-carrying parts, or an extension is made from a 50Ω coaxial cable, which, for. B. can be connected to the radio antenna. The received signal is demodulated in the following elements: bandpass (<7 MHz for 1 dB), selective pre-stage, renewed bandpass, mixer connected to a local oscillator (quartz 42.32 MHz), IF bandpass with 10.7 MHz, log . AM demodulator, NF filter and a clamping comparator. At the output, the data is available in digital form in 5V level (TTL level). This signal is passed through T1 to terminal 7 of the HAT-614 decoder. The decoder determines whether the code word contained in the data packet with the at its inputs A0. . . A7 set (set by the DIP switch) matches. If this is the case, the corresponding data bits for T2, T3 and T4 are switched through, ie a voltage of approximately 0.6 V is applied to the corresponding transistors between the base and the emitter, so that they conduct current between the collector and the emitter. The short pulse is sent to any monoflop circuit. This switches the control electronics of the engine until it receives the next pulse.
Die Steuerelektronik (Regelstufe), ist vorerst für einen Elektromotor vorgesehen. Die Spannung, die am Motor anliegt, wird durch T1 gesteuert. Im Normalbetrieb entspricht Um Uv. Das Sicherheitssystem schaltet durch den Flop-Schalter P1 in Reihe mit R2. Somit verkleinert sich der Widerstand und die Spannung, die daran abfällt. Dadurch schaltet T1 geringer, wodurch Um sinkt. Am P1 kann Um nach Einschalten des Systems eingestellt werden. Solange der Flop-Schalter keinen weiteren Impuls erhält, bleibt er geschlossen. Bei erneutem Impuls öffnet er sich und der Normalbetrieb tritt ein.The control electronics (control stage) is initially for an electric motor intended. The voltage applied to the motor is controlled by T1. in the Normal operation corresponds to Um Uv. The security system switches through the Flop switch P1 in series with R2. This reduces the resistance and the The tension that falls on it. As a result, T1 switches less, which reduces Um. Um can be set on P1 after switching on the system. As long as the Flop switch receives no further impulse, it remains closed. When again The pulse opens and normal operation begins.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das System bei Benzinmotoren einzusetzen. So könnte z. B. ein Schrittmotor die Benzinzufuhr regeln oder eine ensprechende Elektronik auf das ABS-System des Fahrzeugs einwirken, wodurch es langsamer fahren würde.In addition, there is the possibility of using the system in gasoline engines to use. For example, B. a stepper motor control the gasoline supply or corresponding electronics act on the ABS system of the vehicle, which would make it slow down.
Außerdem stehen noch zwei weitere Kanäle zur Verfügung, über die man andere Module steuern kann, z. B. akustische Signale usw.There are also two more channels available through which you can use others Can control modules, e.g. B. acoustic signals etc.
Ein Fahrzeug nähert sich einer Verkehrsberuhigten-Zone. Bei der Einfahrt sendet das System, das an einem Schild angebracht ist, das Signal. Die im Fahrzeug angebrachte Elektronik empfängt es und wertet es aus. Durch die Steuerelektronik wird das Fahrzeug auf die entsprechende Geschwindigkeit gebracht, d. h. der Fahrer ist nicht in der Lage, das Fahrzeug auf eine höhere Geschwindigkeit als die vorgegebene zu beschleunigen, ein weiteres Herabsetzen der Geschwindigkeit oder Anhalten sind möglich. Solange sich das Fahrzeug in der Zone befindet, bleibt die Steuerelektronik aktiviert. Beim erneuten Durchqueren der "Senderschranke" empfängt der Flop-Schalter einen erneuten Impuls, so daß die Steuerelektronik ausgeschaltet wird.A vehicle is approaching a restricted traffic zone. At the entrance the system, which is attached to a sign, sends the signal. The in Electronics installed in the vehicle receive it and evaluate it. Through the Control electronics will drive the vehicle to the appropriate speed brought, d. H. the driver is unable to move the vehicle to a higher level Speed to accelerate than the given one, further lowering speed or stopping are possible. As long as the vehicle is in the control electronics remains activated. When again Crossing the "transmitter barrier" the flop switch receives another Impulse so that the control electronics are switched off.
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