DE2451587A1

DE2451587A1 - Vorrichtung zum erleichtern des fahrens eines bevorrechtigten fahrzeuges

Info

Publication number: DE2451587A1
Application number: DE19742451587
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Preti
Original assignee: Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Current assignee: Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1974-10-30
Publication date: 1975-10-02
Also published as: FR2266239B1; FR2266239A1

Description

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Beschreibung

Societe de Fabrication d·Instruments de Mesure (S.F.I.M.)

Massy / Frankreich

Vorrichtung zum Erleichtern des Fahrens eines bevorrechtigten Fahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erleichtern des Fahrens eines bevorrechtigten Fahrzeuges über eine Kreuzung, deren Verkehr mit einer Ampel geregelt ist.

Solche bevorrechtigten Fahrzeuge können beispielsweise Krankenwagen, Feuerwehren usw. sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ermöglicht, eine Wartezeit des bevorrechtigten Fahrzeuges an einer Ampel, beispielsweise einer Kreuzungsampel, zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung gelöst, die sich erfindungsgemäß auszeichnet durch einen Ultrahochfrequenzsender am bevorrechtigten Fahrzeug,. einer in der Nähe der Kreuzung angeordneten, ortsfesten Empfangsbake, die eine Empfangsantenne und eine Vorrichtung zum Abgeben eines Feststellsignals aufweist, das geeignet ist, eine Änderung des Zustandes eines Relais hervorzurufen, das die Funktion einer Logikschaltung zum Verändern des Ablaufs der Phasen der Ampel steuert.

Der Sender weist einen UHF—Generator und eine davon gespeiste Hornantenne auf, die ein moduliertes UHF-Strahlungsbündel mit einem derartigen Öffnungswinkel aussendet, daß der beeinflußte

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Bereich genügend groß ist, damit die ausgesandte Information in den festen Empfangswinkel der Empfangsantenne gelangt.

Die Empfangsantenne ist beispielsweise vor der Kreuzung angeordnet.

Es kann eine einstellbare Zeitgebervorrichtung vorgesehen sein, die den Betrieb der Logikschaltung während Unterbrechungen des Feststellsignals und während der Zeitdauer, in der das bevorrechtigte Fahrzeug sich zwischen der Empfangsbake und dem Ausgang der Kreuzung befindet, aufrechterhält.

Die beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, daß an der Kreuzung nur der Einbau der Empfangsbake notwendig ist. Diese Empfangsbake kann ein einfacher Radarempfänger sein, der an einem Pfosten der Ampel angebracht ist.

Die einzige Beschränkung, die bezüglich der Umgebungsbedingungen besteht, ist die, daß das bevorrechtigte Fahrzeug von der Empfangsbake aus unmittelbar sichtbar sein muß. D.h., irgendein Hindernis,(ein Baumzweig, ein geparkter Lastwagen usw) bildet eine Abschirmung zwischen der Empfangsbake und dem Sender.

Jedes bewegliche Hindernis (ein fahrender Lastwagen beispielsweise schirmt während einer bestimmten Zeitdauer das Strahlungsbündel vom Empfang durch die Empfangsbake ab) bildet für das System kein Handicup, weil ab dem Empfang von Informationen, auch wenn es sich nur um einen vorübergehenden Empfang handelt, das logische System während der Informationslöcher aufgrund seiner einstellbaren Zeitgebervorrichtung in Betrieb gehalten wird.

Das logische System kann in dem Steuerschrank der für die Kreuzung vorgesehenen Ampel angeordnet sein.

Es sind verschiedene Arten von Steuerschränken von·Ampeln bekannt und die Logik "der Vorfahrt" ist unter Berücksichtigung der Möglichkeiten des Steuerschranks, in dem sie untergebracht wird, konzipiert.

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Im folgenden werden verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben.

A - Steuerschrank mit einem Festzeitprogramm, versehen mit einem Betriebsbehälter

In dieser Art Steuerschrank besteht der einzig mögliche Eingriff darin, die Phase der Hauptstraße, auf der das bevorrechtigte Fahrzeug fährt,auf Grün zu halten. Wenn diese Phase bei Feststellen des bevorrechtigten Fahrzeugs auf Grün ist, bleibt sie

während der gesamten Zeitdauer, die das Fahrzeug zum Überqueren der Kreuzung benötigt, auf grün; wenn sie gerade Grün verläßt, läuft bzw. laufen Sekundärphasen (d.h. der anderen Straßen) entsprechend ab und wenn das Grün in der Phase der Hauptstraße wiederkehrt, bleibt es bis das bevorrechtigte Fahrzeug die Kreuzung durchfahren hat.

Dieses Verfahren kann zwar nicht sicherstellen,daß unmittelbar nach dem Feststellen des bevorrechtigten Fahrzeugs Grün erscheint, ermöglicht aber in gewisser Weise daß Grün, sobald es in der Strasse, in der das bevorrechtigte Fahrzeug fährt, erscheint, aufrechtzuerhalten, bis das Fahrzeug die Kreuzung durchfahren hat.

Wenn sie der Steuerschrank der Ampel erlaubt, besteht eine Verbesserung darin, das Grün der einen Phase oder der Phasen der Nebenstraßen festzustellen und die für die sekundären Grünphasen bestimmten Zeiten zu verkürzen. Somit ist möglich, die Grünzeiten der Nebenstraßen zu minimalisieren, die Reihenfolge der Phasen der Kreuzung aber beizubehalten; d.h. es besteht die Möglichkeit, sehr schnell zum Grün der Hauptstraße zu gelangen, das die Durchfahrt des bevorrechtigten Fahrzeugs ermöglicht.

B - der Steuerschrank mit mehreren Festzeitprogrammeni mit einem Betriebsbehälter versehen

Bei dieser Art Schaltung kann die Wirkung der Empfangsbake darin bestehen, durch Programmwechsel die Grünzeitdauern der sekundären Phasen zu minimalisieren.

Mit dem Zeil, möglichst rasch das Grün der Phase der Hauptstraße zu erreichen, wenn die Feststellung in dem Augenblick ge-

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schieht,in dem diese Phase das Grün verläßt, genügt es In diesem Fall, auf ein Programm umzuschalten, in dem die für die Sekundärphasen vorgesehenen festen Grünzeitdauern kürzer sind als diejenigen des normalen Programms. Dieses Verfahren ist nur dann möglich, wenn der jeweilige Schaltungsschrank das Programm während des Ablaufs eines Zyklus ändern kann.

C - Steuerschrank mit vom Verkehr betätigten Phasen

Diese Art Schaltungsschrank ermöglicht die Modulation der Zeitdauern der Phasen der Haupt- und Nebenstraßen. Für diese Phasen wird die Gegenwart von Fahrzeugen mit Hilfe von Detektoren (Schleifen oder Radargeräten) festgestellt.

Für eine so ausgerüstete Kreuzung werden zwei Verfahren angewandt. Das eine besteht darin, das Grün einer Nebenstraße zu unterdrücken oder zu verlängern, d.h., dieser Straße eine Grünzeitdauer zu geben, die Null ist oder gerade so lang, wie es für die Durchfahrt der Fahrzeuge, die sich vor der betreffenden Ampel befinden, notwendig ist.

Das andere Verfahren besteht darin, dieser Nebenstraße eine feste minimale Zeitdauer zuzuteilen, die entsprechend der Fahrzeugzahl in Höhe eines Detektors um eine feste oder variable Zeitdauer verlängert werden kann,"

In beiden Fällen erhält man, wenn man die von den Detektoren abgegebenen, den vorhandenen Fahrzeugen entsprechenden Signale abschneidet, auf allen Nebenstraßen minimale Zeitdauern. Dies ist das erwünschte Ziel, wenn es sich darum handelt, so schnell als möglich in der Hauptstraße Grün zu erhalten« In diesem Fall hat die Vorfahrtslogik nur die Funktion, die Phase der Hauptstraße bei Grün festzuhalten, wenn ein bevorrechtigtes Fahrzeug festgestellt wird, sofern diese Phase bereits auf Grün ist, oder aber die Signale auf den Nebenstraßen abzuschneiden oder zu unterdrücken, sobald ein bevorrechtigtes Fahrzeug festgestellt wird, wenn in der Hauptstraße kein Grün ist.

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Die Vorrichtung ist meistens in Stunden mit Verkehrsspitzen besonders wirksam. D.h. bei allgemeinem Verkehrsbetrieb gewinnt die Vorrichtung dadurch, daß sie in Richtung des stärksten Verkehrs in Betrieb ist. Beispielsweise am Morgen in einer Richtung und am Abend in der anderen Richtung. Dies ermöglicht einerseits, daß die Querbewegung nicht übermäßig leidet (das Auslösen der Vorrichtung für einen Zyklus bei vier oder fünf scheint ein akzeptabler Mittelwert), andererseits wird der Verkehr während der leeren Stunden des Tages nicht gestört.

Zu diesem Zweck muß die in dem Schaltungsschrank zur Steuerung der Ampeln untergebrachte Logikschaltung mit einer Uhr ausgerüstet sein, die diejenigen Stunden festlegt, zu denen die eine oder andere Verkehrsrichtung bei Feststellen des bevorrechtigten Fahrzeugs bevorzugt wird.

Die verwendete Vorfahrtslogik bedeutet keine Änderung der Logik des Steuerschranksder'Kreuzung. Die Befehle, die sie steuert, sind drei:

- Feststellen eines bevorrechtigten Fahrzeugs (Relais in der Empfangsbake ); ·

- Zustand der Ampel in derjenigen Straße, die gesteuert werden soll;

- Ggf. von der Uhr gegebener Kontakt.

Die von dieser Logik abgegebenen Befehle sind maximal zwei;

- Beeinflussen des vorhandenen Kommandos (Blockieren der Phase);

- Abschneiden der Signale von den Nebenstraßen oder Beschleunigen der Sekundärzeitdauern oder Ändern des laufenden Programms.

Die von dem bevorrechtigten Fahrzeug ausgesandte Information kann einfach durch eine Frequenz gekennzeichnet sein; sie kann auch einen komplizierteren Code, beispielsweise einen digitalen Code, aufweisen.

In dem Fall beispielsweise, in dem eine oder mehrere Autobus- linien eine Kreuzung auf verschiedenen Wegen durchfahren, kann erwünscht sein, jeder Buslinie das entsprechende Grün zuzuweisen.

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Damit die Vorfahrtslogik die einzelnen Buslinien unterscheiden kann und den richtigen Weg liefert, muß der Identifizierungscode wenigstens die Liniennummer,die Rangfolge der Vorfahrt und möglicherweise die Nummer des Busses bei einer zentralen Auswertung enthalten.

Um dies zu erreichen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Cadierungslogik ausgerüstet.

Zwei Codierungsarten v/erden empfohlen.

Die eine besteht darin, zu der vorhandenen Frequenz eine weitere Frequenz hinzuzufügen und diese beiden Frequenzen nebeneinander zu legen oder nicht. Entsprechend erhält man drei Codes, FI, F2, F1 + F2.

Die andere Codierung besteht darin, eine Information mit einem maximalen Umfang von 24 Binärbits zu bilden. In diesem Fall ist notwendig, zusätzlich zur UHF-Trägerfrequenz eine Unterträgerfrequenz (9 MHz) zu verwenden, die die binäre Information trägt.

In dem Fall, in dem zwei Frequenzen verwendet werden, wird jede von ihnen bei der Decodierung durch Zwischenschalten von Frequenzen F¹ und F'' erkannt, die die tiefe Frequenz einrahmen, die die-beiden verwendeten Signale enthält.

Um die Sicherheit zu erhöhen, zählt man:

- fünf Perioden von F1 (erste verwendete Frequenz)

- fünf Perioden von F2 (zweite verwendete Frequenz_}_

- fünf Perioden von F1

- fünf Perioden von F2.

Nur wenn man jede Frequenz zweimal erkannt hat, ist der Schlüssel gültig.

Das Funktionsprinzip der Empfangsbake ist bei binär codierter Information folgendes:

Ein in einem Wellenleiter des Luftraums der Empfangsbake ange-

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ordneter Mikrowellenkristall erfaßt das Zwischensignal bei 9 MHz. Nach Verstärkung und Erfassen bei 10 KHz wird das den Code darstellende Signal nach Anpassung einem Decodierer zugeführt.

An den Eingang des Decoders setzt man einen Zeitgeber in Phase mit dem Takt des Codes. Man zieht die "Einsen" der Information heraus und der Zeitgeber führt sie in ein Schieberegister. Man stellt die Synchronisation fest (Beginn der Information), zählt dann 24 Bits, während die Information ein zweites Mal in das Schieberegister eintritt, man vergleicht die Zustände der Bits, die in das Register eintreten, mit denen, die es verlassen.

Diejenigen, die in der Information die gleiche Stelle einnehmen, müssen identisch sein; wenn keine Übereinstimmung besteht, führt ' der Taktgeber weiter Informationen in das Register.

Wenn Übereinstimmung besteht, stoppt man die Zählung sobald der Synchronisationscode am Ende des Registers angelangt, und es werden drei Befehle der Reihe nach ausgelöst;

- ein Befehl zur Steuerung der Zählung bis auf 24 mittels des Zeitgebers, wenn ja;

- ein Befehl zur Kontrolle der Genauigkeit der Bits 10 und 16, wen ja;

- ein Befehl zum Übertragen der Information in den Decoder.

Meistens besteht diese letztere Funktion nur in einer Deseriellisation der Information mittels einer Folge von Relais, die die Information in Form eines "Alles oder Nichts-Kontaktes" parallel liefern.

An diese Funktion kann sich eine Decodierung anschließen, die Information folgt dann in Form eines einzigen Kontaktes.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen beigefügten schematischen Zeichnung beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

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Gemäß der Figur ist eine Kreuzung von einer Hauptstraße 1 und einer Nebenstraße 2 gebildet.

Auf der Hauptstraße fähr-t ein bevorrechtigtes Fahrzeug 3, dessen Durchfahrt durch die Kreuzung sichergestellt werden soll.

Der Verkehr auf der Kreuzung ist mit dreifarbigen Ampeln 4 geregelt, deren Funktionen von einem Steuerschrank 8 in an sich bekannter Weise gesteuert werden.

Zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört ein auf dem Fahrzeug 3 angeordneter Radarsender 9? dessen Antenne nach vorne gerichtet ist, und eine Empfangsbake 10, die in der Nähe oder auf dem Pfosten der Ampel 7 angeordnet ist und einen Radarempfänger 12, dessen örtlicher Empfangsbereich 11 auf etwa 300 Meter vor die Kreuzung begrenzt ist, und einen Elektronikbaustein 13 aufweist, der das empfangene Signal bzw. das Feststellsignal empfängt und dieses in ein Signal zur Steuerung eines Relais 14 umwandelt.

Die Änderung des Zustandes des Relais 14 setzt eine Vorfahrtslogik 15 in Betriebs, die in dem Schrank 8 angeordnet ist und über geeignete Verbindungen 16 mit dem Relais 14 verbunden ist. Diese Vorfahrtslogik 15 ihrerseits beeinflußt die Funktion der Hauptlogik 17 im Steuerschrank.

Der Aufbau der Steuerschränke der Ampeln und der Radarsender und -empfänger braucht nicht genauer beschrieben zu werden, da diese an sich bekannt ist. Es sei auf die FR-PSen 1 359 431, 1 421 496, 71 25 894, 72 13 173, 72 32 248 und 72 32 249 hingewiesen.

Es können auch Radargeräte mit Doppler-Effekt, genannt "CATAR" verwendet werden, wie sie von der Anmelderin im Handel sind.

Schließlich sind die Ausführungsformen der Vorfahrtslogik einem einschlägigen Fachmann aufgrund der bezüglich der Funktionen dieser Logik oben gemachten Ausführungen geläufig.

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Die Zeitgeberschaltungen wurden ebenfalls nicht genauer beschrieben, weil diese Vorrichtungen dem einschlägigen Fachmann wohl bekannt sind. Beispielsweise können Verzögerungsrelais verwendet werden.

"Man kann jedwelche einstellbare Verzögerung beispielsweise von fünf bis zehn Sekunden verwenden.

Wenn die Straße, auf der das bevorrechtigte Fahrzeug fährt, mehrere Kreuzungen aufweist, kann jede dieser Kreuzungen mit einer Vorrichtung der beschriebenen Art ausgerüstet werden, oder · es können genauso gut nur wenige Kreuzungen mit einer Empfangsbake ausgerüstet sein, die zur Steuerung der Funktionen mehrerer aufeinanderfolgender Ampeln der Straße dient.

Das Wort "Kreuzung", wie es hier gebraucht wurde, solü/m seinem weitesten Sinn verstanden werden; d.h., damit' ist jede Stelle eines Verkehrsweges gemeint, wo die Umstände eine Regelung des Verkehrs durch eine Ampel erfordern.

Ansprüche:

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Claims

An s ρ rüc h.e

M . J Vorrichtung zum Erleichtern des Fahrens eines bevorrechtigten Fahrzeugs über eine Kreuzung, deren Verkehr mit einer Ampel geregelt ist, gekennzeichnet durch einen UHF-Sender (Radarsender 9) am bevorrechtigten Fahrzeug (3), eine in der Nähe der Kreuzung angeordnete:., ortsfeste: Empfangsbake (10),die eine Empfangsantenne (Radarempfänger 12) und eine Vorrichtung (Elektronikbaustein 13) zum Abgeben eines Feststellsignals aufweist, das geeignet ist, eine Änderung des Zustandes eines Relais (14) hervorzurufen, das die Funktion einer Logikschaltung zum Verändern des Ablaufs der Phasen der Ampel steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t , daß der UHF-Sender einen UHFJ-Generator und eine davon gespeiste Hornantenne auf v/eist, die ein moduliertes UHF-Strahlungsbündel mit einem derartigen Öffnungswinkel aussendet, daß der beeinflußte Bereich genügend groß ist, damit die ausgesandte Information in den festen'Empfangswinkel der Empfangsantenne gelangt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne vor der Kreuzung angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Zeitgebervorrichtung vorgesehen ist, die den Betrieb der Logikschaltung während Unterbrechungen des Feststellsignals und während der Zeitdauer, in der das bevorrechtigte Fahrzeug (3) sich zwischen der Empfangsbake (10) und dem Ausgang der Kreuzung befindet, aufrechterhält.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung die Funktion hat, die Phase der Hauptstraße bis zur Durchfahrt des bevorrechtigten Fahrzeugs durch die Kreuzung auf Grün zu halten, wenn diese Phase beim Feststellen des bevorrechtigten Fahrzeugs auf Grün ist oder gerade Grün erreicht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, ·daß die Logikschaltung die Funktion hat, die Grünphasen der anderen Straßen der Kreuzung zu verkürzen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,, daß die Logikschaltung die Funk- ■ tion hat, die Steuerung der Ampel auf ein Programm zu ändern, in dem die vorgegebenen Zeiten der Grünphasen der anderen Straßen der Kreuzung kürzer als die des normalen Programms sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Logischaltung die Funktion hat, eine Steuerung zur Verlängerung der Grünzeit der Phase einer anderen Straße der Kreuzung, die bei Feststellen eines Fahrzeugs in dieser anderen Straße ausgelöst wird, zu verhindern.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die von dem bevorrechtigten Fahrzeug (3) ausgesandte Strahlung einen Code aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzei chn e t , daß der Code aus zwei Frequenzen und der Summe dieser Frequenzen besteht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennze ich-· net, daß der Code durch eine binäre Information gebildet ist.

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