DE2064811B2 - Anlage zur automatischen steuerung von auf der strasse fahrenden fahrzeugen - Google Patents
Anlage zur automatischen steuerung von auf der strasse fahrenden fahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung be ti if It eine Anlage /in automatischer·
Stiiueruni' von auf dei Straße fahrenden Fahrzeugen,
die aus i!'.indesU'ii>
einem in der Fahrbahn lim.· der Straße - erteilten Magneten besteht.
Es ist eine Anordnung zur automatischen Steuerung von Straßenfahrzeugen durch unter der Straßenoberfläche
befindliche, längs der Straße verlaufende Leiter bekannt (deutsche Auslegeschrift 1271245),
wobei in der Umgebung der Leiter erzeugte magnetische und/oder elektrische Felder derart auf Steuervorrichtungen
in den Fahrzeugen einwirken können, daß diese in einer festgelegten Spur geführt um' auf
einer vorgegebenen Geschwindigkeit gehalten wcr-
den. die derart ausgebildet ist, daß ein einzelner Leiter unter jeder für automatische Steuerung ausgerüsteten
Fahrbahn verlegt ist und daß dieser Leiter zwecks Erzeugung eines "sich in Fahitrichtung periodisch ändernden
Feldes auf Grund eines ihn durchfließenden Stromes rohrförmige, ihn umschließende Steuermarken
aus ferromagnetische!!! und/oder leitendem Material aufweist, die in regelmäßigen Abständen angeordnet
sind. Ferner ist zu jedem Steuerleiter ein Ruckleiter außerhalb des unter der Fahrbahn hegt η
den Raumes verlegt
Neben der Tatsache, daß jedem Steuerleiter c<r.
Ruekleiterzuzuoidnen ist. erweist sich diese bekannt
Anordnung als daduich nachteilig, daß die Leitei unier
jeder Fahrbahn vor dem Verlegen oder unmme!·
bar beim Verlegen an !en zu bestimmenden Stein:·
mit den röhrenförmigen Steuermarken zu umgeben
sind und daß sich, die ei forderliche K. anal brei te ment
nach dem Leiterdurchmesber. sondern nach de,:
Durchmesser der röhrenförmigen S'euermaiken /1.
ricnten hat. was die gewünschte dauerhafte Lage de--Leiters
beeinträchtigen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ar.
lage /iir automatischen Steuerung von auf der Sttaikfahrenden
Fahrzeugen der eingangs erwähnten An hinsichtlich ihier Herstellung zu verbilligen und ihrer,
Einbau zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgei.ir.ß dadurch gelöst,
iLißder Magnet aus einer zähen organischen und
polymerischen Masse mit einer Dicke von mindestens 0,5 mm besteht, in welcher Partikel eines magnet isierbaren
Materials gieichmabig verteilt ■ -nd. Die Anlage
nach der Erfindung erweis, sich insbesondere dadurch
als vorteilhaft, daß die den Magnet bildende zähe, organische
undpolymeiische Masse in vielfältiger Weise
}5 formbar ist und eine hohe Bruchfestigkeit aufweist,
si) daß eine geeignete Handhabung und Anbringung
an Straßen und I .ihrbahnen sowie in einer von einem
Schleifwerkzeug in die Straßendecke eingeschnittenen Nut iicwährieistet ist. Auch zeigt sich das Material infolge
seinei Elastizität den in der Straßendecke auf Grund der Verkehrsbelastung sowie der jahreszeitlichen
Temperaturschwankungen erzeugten Spannungen gewachsen, so daß die Magnete eine lange Lebensdaueraufweisen.
Hinzu kommt, daß die Magnete auf Polymerbasis im Vergleich zu herkömmlichen
Permanentmagneten beträchtlich billiger sind.
Vorteilhafterweise zeichnet sich die Anlage dadurch aus, daß die Partikel die Form von Plättchen
aufweisen und aus Ferriten des Bariums und/oder des
Strontiums und oder des Bleis bestehen, deren bevorzugte Magnetachsen senkrecht zu den Ebenen der
Plättchen verlaufen, und daß die Partikel so orientiert sind, daß der Magnet anisotropisch ist.
Der Magnet kann vorzugsweise hochkant in eine in der Straße vorgesehene Nut eingelagert sein, die
Form eines Bandes oder eines Dreiecks aufweisen, und die Magnetachsen der Partikel im Magneten können
bevorzugt parallel zur Oberfläche der Straße ver-
laufen.
Die Anlage nach der Erfindung kann sich ferner
durch eine Reihe von Magneten auszeichnen, die in die Fahrhahn in einer parallel zur Verkehrsrichtung
der Suaßc verlaufende Nut so verlegt sind, daß benachbarte
Magnete entgegengesetzte Polarität aufweisen and daß Magnete mit derselben Polarität einen
Abstand voneinander aufweisen, der mindestens so groß ist wie ein vorbestimmter Abstand der Magnetflußsensoren
an Fahrzeugen, die die Straße befahren, vonde: Straßenoberfläche, wobei der Abstand jedoch
nicht mehr als 2,5 m beträgt.
Beim Einsatz für Einbahnstraßen zeichnet sich die
Anlage dadurch aus, daß der Magnet quer zur Verlcehr->r;;:htung
auf der Straße verläuft, und daß die Nord -.ind Südpole des Magneten in der LängserstrcAung
einen Abstand voneinander aufweisen.
De; Μ.-.μηοΐ kann schließlich asymmetrisch in bezug
auf en ν- Lji.icr /ur Längserstreekungder Straße verlaufende
:.üiie ausgestaltet sein sowie eine Feldstärke von
minderen·* ItIO Gauß aufweisen.
Zv, L-\..H/ugen sind Elastomere und andere PoIymeii..
in-- den Magneten etwas elastisch und biegsam
rnachcii. und insbesondere Nitril- und SilikonguminiMiMei)
Aegen ihrer ausgezeichneten Widerstandsfestisikeit
gegen Öle und andere Substanzen, die auf Stnii-v:.-; häufig anzutreffen sind. Ev könne» auch andere
! iihmere. wie Pol\vinylchlorid, verwendet werden,
üii-be^ondere solche Polymere, die plastiziert
oder auf andere Weise behandelt worden sind, <.i daß
tie elastomer sind. Die Partikel liegen mit einem hohe:!
Anteil in der poiynienschen Masse dispergiert
vui, und fur die Zwecke der Erfindung beträgt der
voiu.ncnmaßige Anteil des magnetisierbaren Materials
mindestens 50 %. F.s ist jedoch schwierig, diesen
Anteil auf mehr ah 75 '.'< /u erhöhen. Uni die stärksten
Magnetkräfte erhalten zu können, sollen die Partikel aus anisotropischen Partikeln bestehen, wobei
die bevorzugten magnetischen Achsen im wesentlichen parallel zu einander verlaufen sollen, so daß der
Magnet iclbst anisotropisch ist. Neben den zu bevorzueenden
Ferriten des Bariums, des Strontiums und de-- B'eis können auch andere Materialien benutzt
were; w, die die Eigenschaften von Permanentmagneten
aufweiten, wie Eisenoxid-, Mangan-, Wismutodei
Eisenpartikel, die gegen eine Oxidation geschützt sind.
Die Magnete werden im allgemeinen in eine Nut S'.; eingelegt. daR rlerrn Oberseite etwas unter der
Oberseite dei Straßendecke gelegen ist. Eine in die Nut eingegossene Abdichtungsmasse hält die Magnete
in der Nut fest und bedeckt oftmals die Oberseite der Magnete. Als Abdichtungsmasse wird vorzugsweise
ein Material gewählt, das nach dem Trocknen oder Ausharten etwas biegsam und ei?istisch ist. Wegen der
erhöhten Dauerhaftigkeit wird das Magnetband in die Nut vorzugsweise hochkant eingelegt und daher in
diesem besser festgehalten, so daß es bei den Verkehrsbelastungen der Straßendecke nicht so leicht gelockert
oder versetzt werden kann. Ferner kann das auf diese Weise eingesetzte Magnetband vom Verkehr
nicht so leicht abgenutzt oder z. B. von Schneepflügen oder Straßenkel.·maschinen entfernt werden. Ein
hochkant eingesetztes Magnetband ist auch deswegen vorzuziehen, da die Nut rasch eingeschliffen werden
kann.
Die Magnetbänder gemäß der Erfindung werden im alleemeinen in der Mitte der Fahrbahnen verletit.
auf denen der Verkehr geregelt werden soll. Sie können jedoch auch an der Seite oder neben den Fahrbahnen
verlegt werden, wobei die Magnetnußsensoren an den Fahrzeugen an einer entsprechenden Seite
angebracht werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1, 3, 4, 5 je eine schaubildliche Darstellung einer Anlage nach der Erfindung und
ίο Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die in der
Fig. 1 dargestellte Anlage nach der Linie 2-2 in der
Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt ein magnetisches Band 10, das
hochkant in eine Nut 12 eingesetzt ist, die quer zur
»5 Fahrtrichtung auf der Straße 11 verläuft. Im Band 10 sind anisotropische Partikel so orientiert, daß deren
bevorzugte Magnetachsen parallel zur Oberfläche der ': aüt 11 verlaufen, wobei der Magnet an der einen
großflächigen Seite einen "'irdpol und an der cntgegengesetzten
Seite einen vidool aufweist
Die Fig. 2 stellt einen vergrößert gezeichneten
Querschnitt durch die Straßendecke dar. Wie dargestellt, befindet sich das Band 10 in aer Nut 12, die
lit einer Füllmasse 13 abgedichtet und verschlossen ist.
Bei der in der F ig. 3 dargestellten Anlage befindet
sich das Band 15 gemäß der Erfindung flachliegend in einem flachen Kanal, dei quer zur Fahrtrichtung
auf der Straße 11 verläuft. Die anisotrope !-.en Partike!
sind im Band !5 so orientiert, daß deren bevorzugte Magnetachsen parallel zur Oberfläche der
Straße 11 verlaufen, wobei an der einen Kante des, Bandes 15 sich ein Nordpol und an der entgegengesetzten
Kante ein Sudpol befindet. Die Fig. 4 zeigt
ein verhältnismäßig großes Dreieck 17 aus magnet'.-sierbarem
Material, das flach in eine Vertiefung eingelegt ist, die in die Straßendecke eingeschnitten ist.
wobei die anisotropischen Partikel im Material so orientiert sind, daß deren bevorzugte Magnetachsen
senkrecht zur Straßendecke verlaufen.
Bei allen diesen Anlagen, die bei einer Fahrt eines
Fahrzeuges in der falschen Richtung ein Warnsignal erzeugen, ist das Vorzeichen des von einem im Fahrzeug
angebrachten Magnetflußsensor erzeugten Signals für jede Fahrtrichtung ein anderes. Der Magnetflußsensor
steht mit einer elektrischen Schaltung in Verbindung, die das der falschen Fahrti ichtung zugeordnete
Signal ermittelt. Bei Auftreten eines solchen Signals wird ein Warnsummer, ein Horn od.dgl. in
Betrieb gesetzt, oder das Fahrzeug wird angehalten.
Die Fig. 5 zeigt eine Anlage mit einem Band 32
auf Polyinerbasis aul einer Straße 11, die zum Regeln
der Geschwindigkeit und der Fahrtrichtung der auf der Straße fahrenden Fahrzeuge dient. Bei dieser Anlage
ist ein fortlaufendes Band 32 hochkant in einer schmälet, Nut eingesetzt, die in der Längserstreckung
der Straße 11 verlauft. Das Band 32 ist abschnittsweise magnetisiert, wobei benachbarte Abschnitte
32«, 32/; usw., die als eine Folge einzelner Magnete angesehen werden können, entgegengesetzte Polarität
aufweisen Die anisotropischen Partikel sind im Band 32 so orientiert, daß deren bevorzugte Magnetachsen
parallel zur Oberseite der Straße 11 und quer zu deren
Längserstreckung verlaufen, so daß der Abschnitt 32o
an der großflächigen und nach der Fig. 5 sichtbaren Seite einen Nordpol aufweist, während der benachbarte
Abschnitt 326 an dieser Seite einen Südpol aufweist. Das Band 32 kann auch flach in eine in der
Straßendecke vorgesehene Vertiefung eingelegt werden,
wobei die Richtung des Feldes oberhalb der Straßendecke verändert und ein anders ausgerichteter
Magnetflußsensor benötigt wird. Die Stärke des Magnetfeldes bleibt im übrigen die gleiche. Bei einer
anderen Ausführung der Anlage nach der Erfindung kann die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung der
auf der Straße 11 fahrenden Fahrzeuge mit einer im wesentlichen fortlaufenden Bahn von Magnetfeldern
geregelt werden, die von in Abständen auf der Straße 11 verlegten Bandabschnitten erzeugt werden.
Bei Anlagen der oben beschriebenen Ausführung werden die Abstände zwischen einzelnen Bandabschnitten
mit derselben Polarität mindestens so groß bemessen, wie die Entfernung des Magnetflußsensors
von der Straße 11 beträgt, so daß eine ordnungsgemäße Auflösung der induzierten Signalimpulse
durchgeführt werden kann. Jedoch soll der Abstand zwischen Bandabschnitten mit derselben Polarität im
Durchschnitt nicht mehr als ungefähr 2,5 m und vorzugsweise im Durchschnitt nicht mehr als ungefähr
0,5 m betragen, so daß das vom Magnetflußsensor erzeugte Signal, das mit der Geschwindigkeit der
Durchschneidung der Magnetfelder stärker wird, eine ausreichende Stärke aufweist, und daß die Anzahl der
vom Magnetflußsensor pro Zeiteinheit empfangenen Signale für eine fortlaufende Regelung der Geschwindigkeit
und der Fahrtrichtung ausreicht. Die Höhe des Magnetflußsensors beträgt im Normalfalle 25 cm. Der
Sensor kann jedoch auch am Fahrzeug so angebracht werden, daß er bis in die Nähe der Oberfläche einer
glatten Straßendecke abgesenkt werden kann. Der Abstand zwischen Bandabschnitten mit derselben Polarität
beträgt ungefähr 7,5 bis 50 cm.
In den Magnetflußsensoren an Fahrzeugen, die auf den mit einer Anlage gemäß der Erfindung ausgestatteten
Straßen 11 fahren, werden geeignete elektrische Signale erzeugt, wenn die Intensität der Magnetfelder
an der Oberfläche der Straße 11 mindestens 2 Gauß und vorzugsweise 10 Gauß beträgt. Wird die Feldintensität
an der Oberfläche der Straße 11 auf 100Gauß
und mehr erhöht, so wirkt die Anlage zuverlässig auch bei ungünstigen Fahrbedingungen, z. B. wenn auf der
Straße 11 eine Schneedecke liegt, so daß die Fahrzeuge einen größeren Abstand von der eigentlichen
Straßenoberfläche aufweisen, und ferner besteht bei der Wahl und Anordnung der Magnetflußsensoren am
Fahrzeug eine größere Freiheit. Die letztgenannte Feldintensität kann ohne Schwierigkeiten mit ziemlich
kleinen Magneten auf Polymerbasis erzeugt werden; jedoch werden im allgemeinen zum Erzeugen st:.-ker
Magnetfelder größere Magnete verwendet, die \ jn den auf den Straßen fahrenden Fahrzeugen nicht verfehlt
werden. Bei den oben beschriebenen Anlagen, die ein Warnsignal beim Fahren in einer falschen
Richtung erzeugen, werdendie Bänder 10,15,32 vorzugsweise
über die gesamte Fahrbahn der Straße hinwegverlegt. Wenn die Fahrzeuge auf dem in der Mitte
gelegenen Teil der Straße fahren müssen, so können die verlegten Magnete kleiner sein, müssen jedoch im
allgemeinen eine Länge von mindestens 60 cm aufweisen und im allgemeinen eine Breite von mindestens
2,5 cm. Bei Anlagen mit einer Folge von in Abständen angeordneten gesonderten Magneten beträgt deren
Länge im allgemeinen mindestens 7,5 cm und deren Breite 2.5 cm.
Aus Gründen der Herstellung, der Handhabung und der Erzeugung kräftiger Magnetfelder werden die
Bänder 10, 15, 32 auf Polymerbasis mit einer Dicke von mindestens 0,5 mm und öfter mit einer Dicke von
mindestens 1 mm angefertigt. Bänder 10, 32, die
ίο hochkant in einer Straßendecke verlegt werden sollen,
weisen eine Dicke v^n mindestens 2,5 mm auf, so daß
diese Bänder 10, 32 für die Handhabung genügend steif sind.
Nachstehend wird ein Beispiel für eine Anlage nach
•5 der Erfindung beschrieben, mit der bei einer Fahrt
in der falschen Richtung ein Warnsignal erzeugt werden kann. In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Weise wurde in die Straßendecke aus Asphalt in eine quer verlaufende Nut ein Band 10 bzw. 15 eingebettet,
ao das eine Breite von 7,5 cm, eine Länge von 60 cm und eine Dicke von 0,6 cm aufwies. Das Band 10 bzw.
15 bestand aus einer Nitrilgummimasse, die ungefähr 65 Volumprozent Bariumferritpartikel enthielt und
ein Energie produkt von ungefähr 1 Megagauß-Oer-
»5 sted aufwies. Die Druckfestigkeit betrug 262,5 kg
cm2, während der Elastizitätsmodul unter Druck ungefähr 259 kg/cm2 betrug. Das Material wies eine
Härte von 65 nach Shore D auf sowie bei Zugbeanspruchung einen Elastizitätsmodul von 4606 kg/cm:,
eine bleibende Dehnung von 3.25 % und eine Scherfestigkeit
von 109,2 kg'cm2. Die Nut wurde an der Straße 11 mittels eines Schleifwerkzeuges hergestellt,
und das Band 10 bzw. 15 wurde in der Nut mit einem Füllmaterial versiegelt, das aus 50 Gewichtsprozent
eines Diglycidyläther des Bisphenol A mit einem Epoxydäquivalenzgewicht von 190 und aus 50 Gewichtsprozent
des Reaktionsproduktes eines PoIyamins und einer dimerisierten Säure bestand, welches
Reaktionsprodukt einen Aminwert von 345 und eine Viskosität von 9 Poise bei 75° C aufwies. Der Magnet
erzeugte an der Straßenoberfläche ein Feld mit einer Stärke von mehr als 500 Gauß und oberhalb der
Straße in einer Entfernung von 25 cm ein Feld mit einer Stärke von ungefähr 0,5 Gauß.
Ein Kraftfahrzeug wurde mit einem Magnetnußsensor in Fo-- η einer aus ungefähr 4000 Windungen
Kupferdraht bestehenden rechteckigen Spule mit den Abmessungen 4 X 30 cm und mit einer Höhe von 1 cm
ausgestattet, weiche so angeordnet war, daß deren Achse senkrecht zur Straßenoberfläche verlief, während
der Abstand der Spule von der Straßenoberfläche ungefähr 25 cm betrug. Die Spule stand mit einer
Alarmeinrichtung in Verbindung, in der Gleichstromverstärker und ein programmierbarer Transistor Verwendung
fanden. Wenn das Kraftfahrzeug über die Straße 11 in einer ersten Richtung mit einer Geschwindigkeit
von 24 bis 80 km/h gefahren wurde, so wurde kein Alarmsignal erzeugt. Bei einer Fahrt
in der entgegengesetzten Richtung mit denselben Geschwindigkeiten wurde jedoch jedesmal ein Alarmsignal
erzeugt, wenn das Kraftfahrzeug den Magneten überquerte.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Anlage zur automatischen Steuerung von auf der Straße fahrenden Fahrzeugen, die aus mindestens
einem in einer Fahrbahn längs der Straße verlegten Magneten besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnet aus einer zähen, organischen und polymerischen Mas.se mit einer
Dicke von mindestens 0,5 mm besteht, in weicher Partikel eines inagnetisierbaren Materials
gleichmäßig verteilt sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel die Form von Plättchen
aufweisen und aus Ferriten des Bariums und oder des Strontiums und oder des Bleis bestehen, deren
bevorzugte Magnetachsen senkrecht zu den Ebenen i1 Plättchen . -rlaufen, und daß die Partikel
Io orientiert sind, daß der Magnet anisoiropisch
ist.
3 Anlage nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet in eine in der Straße
(11) vorgesehene Nut (12) einklagen ist.
4. Anlage nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet die Form eines üandes
(10, 15, 32) aufweist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (10. 32>
in die Nut (12) hochkant eingesetzt ist.
ft. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die bevorzugte!. Magnetachsen der Partikel im Magnet parallel zur Oi .-rfläche der
Straße (11) verTaufen.
7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet die Form eines Dreiecks
(17) aufweist.
8. Anlage nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch eine Reihe von Magneten, die in die Fahrbahn
in cinei parallel zur Verkehrslichtung der Straße (11) verlaufenden Nut so verlegt sind, daß
benachbarte Magnete entgegengesetzte Polarität aufweisen und daß Magnete mit derselben Polarität
einen Abstand voneinandei aufweisen, der
mindestens so groß ist wie ein vorherbestimmter Abstand der Magnetflußsensoren an Fahrzeugen,
die die Straße (H) befahren, von der Straßenoberfläche, wobei der Abstand jedoch nicht mehr
als 2,5 m beträgt.
9. Anlage nach Anspruch 1 für Einbahnstraßen, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet quer zur
Verkehrsrichtung auf der Straße (11) verläuft und daß die Nord- und Südpole des Magneten in der
Längserstreckung der Straße (11) einen Abstand voneinander aufweisen.
10. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet asymmetrisch in bezug
auf eine quer zur Längserstreckiing der Straße (11) verlaufende Linie ausgestaltet ist.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis K).
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet eine Feldstärke von mindestens 100 Gaui<
aufweist.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2064811A DE2064811C3 (de) | 1970-12-28 | 1970-12-28 | Anlage zur automatischen Steuerung von auf der Straße fahrenden Fahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2064811A DE2064811C3 (de) | 1970-12-28 | 1970-12-28 | Anlage zur automatischen Steuerung von auf der Straße fahrenden Fahrzeugen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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