DE3806082A1 - System for limiting the speed of motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem System nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a system of the genus Main claim.
Eine Ursache für einen großen Teil der Verkehrsunfälle mit Kraftfahrzeugen ist eine überhöhte Geschwindigkeit. Dieses zeigt, daß die Verantwortung für die Wahl einer angemessenen Geschwindigkeit nicht allein dem Kraftfahrzeugführer überlassen werden kann. Außer generellen Geschwindigkeitsbegrenzungen für bestimmte Straßentypen (innerörtliche Straßen, Landstraßen) und für bestimmte Kraftfahrzeuge sind deshalb an besonders gefährdeten Stellen des Straßennetzes Geschwindigkeitsbegrenzungen vorgeschrieben. Geschwindigkeitsbegrenzungen jedoch werden häufig mißachtet.A cause of a large part of traffic accidents Motor vehicles is an excessive speed. This shows that responsibility for choosing an appropriate Speed not only for the driver can be left. Except for general ones Speed limits for certain types of roads (inner-city roads, country roads) and for certain Motor vehicles are therefore in particularly vulnerable places of the road network speed limits required. Speed limits will, however often disregarded.
Es sind daher bereits Einrichtungen zur Geschwindigkeitsbegrenzung für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, bei welchen bei Überschreiten einer vorgegebenen Geschwindigkeit die Motorleistung gedrosselt wird, mindestens jedoch ein optisches oder akustisches Signal abgegeben wird. Derartige Einrichtungen sind bisher lediglich bei Lastkraftwagen im Einsatz und in einigen Ländern vorgeschrieben. Diese Einrichtungen berücksichtigen jedoch lediglich die für das betreffende Kraftfahrzeug bauartbedingte Höchstgeschwindigkeit und sind somit nicht in der Lage die Geschwindigkeitsbegrenzung an verschiedene Vorgaben anzupassen.There are therefore already facilities for Speed limit for motor vehicles known become, in which when a predetermined one is exceeded Speed the engine power is throttled at least an optical or acoustic signal is delivered. Such facilities are so far only used in trucks and in some Countries. Take these facilities into account however, only that for the motor vehicle in question design-related maximum speed and are therefore not in able to limit the speed to different Adapt specifications.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System anzugeben, bei welchem durch technische Mittel eine Überschreitung der für verschiedene Straßenabschnitte gültigen zulässigen Höchstgeschwindigkeiten vermieden wird.The object of the present invention is a system to specify the one by which technical means Exceeding for different road sections valid maximum speeds is avoided.
Das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß automatisch die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit auf den jeweils für einen Straßenabschnitt gültigen Wert begrenzt wird. Dabei können innerhalb der Kraftfahrzeuge ohnehin bekannte und bei einem großen Teil der Kraftfahrzeuge bereits vorhandene Einrichtungen zur Steuerung der Motorleistung, zur Regelung der Geschwindigkeit und zur Steuerung der Bremsen mitverwendet werden.The system according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that automatically the vehicle speed on each for a section of road valid value is limited. Well-known ones can be found within the motor vehicles and already in a large part of the motor vehicles existing facilities for controlling the engine power, to regulate the speed and to control the Brakes can also be used.
Durch das erfindungsgemäße System kann auch an gefährlichen Stellen ein gleichmäßiger Verkehrsstrom erreicht werden, so daß beispielsweise ein Einfädeln in den fließenden Verkehr bei Auffahrten auf Schnellstraßen erleichtert wird.The system according to the invention can also be dangerous Make a steady flow of traffic can be achieved, so that, for example, threading into flowing traffic when driving on expressways is facilitated.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Main claim specified invention possible.
Dabei sind einige Weiterbildungen darauf gerichtet, auch bei Verkehr in zwei Richtungen den Kraftfahrzeugen die jeweils für ihre Fahrtrichtung zutreffenden Signale zuzuführen. Andere Weiterbildungen betreffen Anordnungen zur Geschwindigkeitsbegrenzung von Kraftfahrzeugen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen System, wobei unter anderem eine Möglichkeit zur Sicherung gegen Außerbetriebsetzung der Anordnung aufgezeigt ist.Some training courses are aimed at this, including at Traffic in two directions the motor vehicles each to supply signals appropriate for their direction of travel. Other further developments concern arrangements for Speed limit of motor vehicles in connection with the system according to the invention, among others one Possibility of securing against decommissioning the Arrangement is shown.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine Anordnung von Sendeeinrichtungen am Straßenrand in zwei Ansichten, Fig. 1 shows an arrangement of transmitting devices on the roadside in two views,
Fig. 2 eine Anordnung von Sendeeinrichtungen an einer Schilderbrücke in zwei Ansichten, Fig. 2 shows an arrangement of transmission devices at a gantry in two views,
Fig. 3 Induktionsschleifen als Sendeeinrichtungen und Fig. 3 induction loops as transmitters and
Fig. 4 eine Anordnung zur Geschwindigkeitsbegrenzung in einem Kraftfahrzeug. Fig. 4 shows an arrangement for speed limitation in a motor vehicle.
Gemäß Fig. 1 sind an einer Straße 1 mit zwei Fahrbahnen zwei Verkehrsschilder 2, 3 vorgesehen, welche den in Pfeilrichtung fahrenden Kraftfahrzeugführern den Beginn eines Straßenabschnitts mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h signalisieren. Die Rückseite der Schilder 2, 3 kann beispielsweise mit einem Schild "Aufhebung der Geschwindigkeitsbegrenzung" versehen sein. In beiden Fahrtrichtungen sind jeweils zwei Sendeeinrichtungen 4, 5, 6, 7 mit einer gebündelten Strahlung entgegen der Fahrtrichtung angeordnet. Dadurch, daß die Kraftfahrzeuge 8 mit einer nach vorn gerichteten Empfangseinrichtung 9 versehen sind, wird sichergestellt, daß die in Pfeilrichtung fahrenden Kraftfahrzeuge 8 die von den Sendeeinrichtungen 4 und 5 abgestrahlten Signale empfangen, während die in Gegenrichtung fahrenden Kraftfahrzeuge Signale der Sendeeinrichtungen 6 und 7 erhalten. Durch die Anordnung der Sendeeinrichtungen auf beiden Seiten der Straße wird ferner bewirkt, daß auch überholende bzw. links fahrende Kraftfahrzeuge von der Strahlung erfaßt werden.Referring to FIG. 1, two traffic signs 2, 3 are provided on a road with two lanes 1, which signal h from traveling in the direction of arrow motor vehicle drivers the beginning of a section of road with a speed limit of 50 km /. The back of the signs 2 , 3 can be provided, for example, with a sign "lifting the speed limit". Two transmitters 4 , 5 , 6 , 7 are arranged in both directions of travel with focused radiation against the direction of travel. The fact that the motor vehicles 8 are provided with a forward receiving device 9 ensures that the motor vehicles 8 traveling in the direction of the arrow receive the signals emitted by the transmitting devices 4 and 5 , while the motor vehicles traveling in the opposite direction receive signals from the transmitting devices 6 and 7 . The arrangement of the transmission devices on both sides of the road also has the effect that motor vehicles that overtake or drive to the left are also detected by the radiation.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind an einer Schilderbrücke 11 über einer Straße 12 mit drei in einer Richtung zu befahrenden Fahrbahnen drei Sendeeinrichtungen 13, 14, 15 vorgesehen, welche ihre Strahlung den ankommenden Kraftfahrzeugen entgegenrichten.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, three transmission devices 13 , 14 , 15 are provided on a gantry bridge 11 above a road 12 with three lanes to be driven in one direction, which transmit their radiation to the arriving motor vehicles.
Die in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Sendeeinrichtungen sind an sich bekannte Einrichtungen zur Aussendung einer kurzwelligen elektro-magnetischen Strahlung. Dabei kann der eigentliche Strahler (Antenne) entsprechend den Fig. 1 und 2 angeordnet sein, während dazugehörige Schaltungen - beispielsweise für die Stromversorgung und für die Erzeugung eines die jeweilige Höchstgeschwindigkeit kennzeichnenden Modulationssignals - entweder unmittelbar am Strahler oder in einem geeigneten Gehäuse in der Nähe angeordnet sind.The transmission devices shown schematically in FIGS. 1 and 2 are devices known per se for emitting a short-wave electromagnetic radiation. The actual radiator (antenna) can be arranged according to FIGS. 1 and 2, while associated circuits - for example for the power supply and for generating a modulation signal characterizing the respective maximum speed - are either arranged directly on the radiator or in a suitable housing nearby are.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind in die Fahrbahn einer vierspurigen Straße 21 Induktionsschleifen 22, 23 eingelassen, welche von einem Versorgungsgerät 24 mit Signalen geeigneter Frequenz und geeigneter Leistung versorgt werden. Eine in einem Kraftfahrzeug 25 vorhandene Induktionsschleife 26 nimmt die Signale auf, welche von einem Empfänger 27 verstärkt und weiterverarbeitet werden. Die Induktionsschleifen 22, 23 sind an einer Grenze 28 zwischen zwei Straßenabschnitten mit den zulässigen Höchstgeschwindigkeitn V max 1 und V max 2 angeordnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, induction loops 22 , 23 are embedded in the carriageway of a four-lane road 21 , which are supplied by a supply device 24 with signals of suitable frequency and suitable power. An induction loop 26 present in a motor vehicle 25 picks up the signals, which are amplified and further processed by a receiver 27 . The induction loops 22 , 23 are arranged at a boundary 28 between two road sections with the permissible maximum speeds V max 1 and V max 2 .
In Verbindung mit der Anordnung im Kraftfahrzeug gemäß Fig. 4 ist das System derart ausgelegt, daß nach dem Überfahren der beiden hintereinander angeordneten Schleifen 22, 23 die danach gültige Höchstgeschwindigkeit im Kraftfahrzeug gespeichert wird. So wird beispielsweise bei einem in Richtung A fahrenden Kraftfahrzeug die Geschwindigkeit V max 1 gespeichert, nachdem es die Induktionsschleifen 22 und 23 überfahren hat. Somit werden auch diejenigen Kraftfahrzeuge erfaßt, die sich entgegen den Vorschriften auf den Gegenfahrbahnen bewegen. Die in Fahrtrichtung B fahrenden Kraftfahrzeuge bekommen zunächst V max 1 und dann V max 2 mitgeteilt, so daß V max 2 gespeichert wird.In connection with the arrangement in the motor vehicle according to FIG. 4, the system is designed in such a way that after passing over the two loops 22 , 23 arranged one behind the other, the maximum speed that is then valid is stored in the motor vehicle. For example, in a motor vehicle traveling in direction A, the speed V max 1 is stored after it has passed over the induction loops 22 and 23 . In this way, those motor vehicles are also detected which move in the opposite lanes contrary to the regulations. The motor vehicles traveling in the direction of travel B are first informed of V max 1 and then V max 2 , so that V max 2 is stored.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Begrenzung der Geschwindigkeit in einem Kraftfahrzeug, welche für das erfindungsgemäße System vorgesehen ist. Dabei werden die von einer Empfangseinrichtung 31 empfangenen Signale dem Eingang 32 eines Steuergerätes 33 zugeführt. Das Steuergerät 33 weist ferner Eingänge 34, 35 für Ausgangssignale eines mit einem Gaspedal 36 verbundenen Sollwertgebers 37 und eines Tachometers 38 auf. Über einen Ausgang 39 des Steuergerätes 33 ist ein Stellglied 40 für eine Drosselklappe 42 angeschlossen. Die Stellung der Drosselklappe 42 wird von einem Stellungsgeber 43 über einen weiteren Eingang 44 des Steuergerätes 33 zurückgemeldet. FIG. 4 shows a schematic illustration of an arrangement for limiting the speed in a motor vehicle, which is provided for the system according to the invention. The signals received by a receiving device 31 are fed to the input 32 of a control device 33 . The control unit 33 also has inputs 34 , 35 for output signals of a setpoint generator 37 connected to an accelerator pedal 36 and a tachometer 38 . An actuator 40 for a throttle valve 42 is connected via an output 39 of the control unit 33 . The position of the throttle valve 42 is reported back by a position transmitter 43 via a further input 44 of the control unit 33 .
Steuergeräte dieser Art werden meist in digitaler Technik ausgeführt, wobei ein Mikrocomputer durch entsprechende Programmierung die wichtigsten Funktionen übernimmt. Zur Erläuterung der Erfindung sind doch des einfacheren Verständnisses wegen Teile des Steuergerätes 33 in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Zur Erläuterung der Erfindung nicht notwendige Teile und Einzelheiten des Steuergerätes sind in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber fortgelassen.Control devices of this type are mostly implemented in digital technology, with a microcomputer taking over the most important functions through appropriate programming. To explain the invention, parts of the control unit 33 are shown in the form of a block diagram for easier understanding. Parts and details of the control device which are not necessary for explaining the invention are omitted in FIG. 4 for the sake of clarity.
Wie bei einer an sich bekannten E-Gas-Anlage wird bei dem Steuergerät 33 die Stellung des Gaspedals 36 elektrisch auf die Drosselklappe 42 übertragen. Dieses erfolgt dadurch, daß die Ausgangsspannung des Sollwertgebers 37 über den Eingang 34 einem Subtrahierer 45 zugeführt wird, an dessen Ausgang über eine Endstufe 41 ein Stellglied 40 angeschlossen ist. Über die Rückmeldung der Drosselklappenstellung mit Hilfe des Stellungsgebers 43 an den invertierenden Eingang des Subtrahierers 45 wird eine Regelschleife gebildet, welche bewirkt, daß die Drosselklappe 42 dem Gaspedal 36 folgt.As in an e-gas system known per se, the position of the accelerator pedal 36 is electrically transmitted to the throttle valve 42 in the control unit 33 . This takes place in that the output voltage of the setpoint generator 37 is fed via the input 34 to a subtractor 45 , to the output of which an actuator 40 is connected via an output stage 41 . Via the feedback of the throttle valve position with the aid of the position transmitter 43 to the inverting input of the subtractor 45 , a control loop is formed, which causes the throttle valve 42 to follow the accelerator pedal 36 .
Zur Begrenzung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit wird das Ausgangssignal V ist des Tachometers 38 über den Eingang 35 einem Eingang eines weiteren Subtrahierers 46 zugeführt und dort mit einem Signal V max, das die zulässige Höchstgeschwindigkeit darstellt, verglichen. Solange das Signal V ist kleiner als das Signal V max i ist, ist das Ausgangssignal des Subtrahierers 46 negativ. Um in diesem Fall eine Beeinflussung der Steuerung der Drosselklappe 42 zu vermeiden, ist ein Begrenzer 47 zwischen den Ausgang des Subtrahierers 46 und den invertierenden Eingang des Subtrahierers 45 geschaltet, dessen Ausgangssignal für negative Eingangssignale null ist.To limit the motor vehicle speed, the output signal V ist of the tachometer 38 is fed via the input 35 to an input of a further subtractor 46 and compared there with a signal V max which represents the permissible maximum speed. As long as the signal V is smaller than the signal V max i , the output signal of the subtractor 46 is negative. In order to avoid influencing the control of the throttle valve 42 in this case, a limiter 47 is connected between the output of the subtractor 46 and the inverting input of the subtractor 45 , the output signal of which is zero for negative input signals.
Ist jedoch V ist größer als V max i, so wird die Ausgangsspannung des Subtrahierers 46 positiv und wird durch den dann leitend werdenden Begrenzer 47 und über einen Addierer 48 auf den invertierenden Eingang des Subtrahierers 45 übertragen, was zu einer Verringerung der Drosselklappenöffnung und damit der Geschwindigkeit führt. Sollte dieses nicht ausreichen, so werden über einen weiteren Begrenzer 49, dessen Ausgangssignal nur dann größer als null wird, wenn das Eingangssignal einen vorgegebenen Wert überschreitet, und eine weitere Endstufe 50 die Bremsen 51 des Kraftfahrzeugs betätigt.However, if V is greater than V max i , the output voltage of the subtractor 46 becomes positive and is transmitted through the limiter 47 which then becomes conductive and via an adder 48 to the inverting input of the subtractor 45 , which leads to a reduction in the throttle valve opening and thus the Speed leads. If this is not sufficient, a further limiter 49 , the output signal of which only becomes greater than zero when the input signal exceeds a predetermined value, and a further output stage 50 actuates the brakes 51 of the motor vehicle.
Das dem Subtrahierer 46 zugeführte interne Signal V max i wird aus den empfangenen Signalen mit Hilfe einer Verarbeitungsschaltung 52 gewonnen, der drei Speicher 53, 54, 55 zugeordnet sind. The internal signal V max i fed to the subtractor 46 is obtained from the received signals with the aid of a processing circuit 52 , to which three memories 53 , 54 , 55 are assigned.
Die empfangenen Signale sind in an sich bekannter Weise mit Redundanz versehen, was bedeutet, daß der zwischen der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung bestehende Nachrichtenkanal wesentlich mehr Informationseinheiten überträgt, als es zur Übertragung des bloßen Wertes für die Höchstgeschwindigkeit erforderlich ist. So werden zusätzliche Prüfsignale übertragen, um Übertragungsfehler erkennen zu können. Gegebenenfalls wird eine mehrmalige Übertragung der gleichen Signale zur weiteren Fehlersicherung erforderlich sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus noch ein Codesignal übertragen, welches verhindern soll, daß eine Manipulation durch Eingabe eines im Kraftfahrzeug erzeugten Signals anstelle des empfangenen Signals möglich ist. Dazu ist die Signalverarbeitungsschaltung 52 derart eingerichtet, daß bei Empfang eines falschen Codesignals eine untere Höchstgeschwindigkeit V max u, von beispielsweise 50 km/h, aus dem Speicher 55 ausgelesen und als V max i dem Subtrahierer 46 zugeführt wird.The received signals are provided with redundancy in a manner known per se, which means that the message channel existing between the transmitting device and the receiving device transmits considerably more information units than is necessary to transmit the mere value for the maximum speed. In this way, additional test signals are transmitted in order to detect transmission errors. It may be necessary to transmit the same signals several times for further error protection. In the exemplary embodiment shown, a code signal is also transmitted, which is intended to prevent manipulation by entering a signal generated in the motor vehicle instead of the received signal. For this purpose, the signal processing circuit 52 is set up in such a way that when a wrong code signal is received, a lower maximum speed V max u , for example 50 km / h, is read out from the memory 55 and supplied to the subtractor 46 as V max i .
Das Codesignal ist jedoch nicht konstant, sondern hängt über einen vorgegebenen komplexen Algorithmus, der ebenfalls im Steuergerät 33 gespeichert werden kann, mit dem jeweils zuvor empfangenen Codesignal zusammen. Ein erstes Codesignal wird beim Überfahren der ersten Induktionsschleife (beispielsweise 23 in Fig. 3) im Speicher 54 abgelegt. Beim Überfahren der Schleife 22 wird ein zweites Codesignal empfangen und darauf geprüft, ob es dem aus dem ersten Codesignal abgeleiteten Codesignal entspricht. Ist dieses der Fall, so wird anstelle des bis dahin gültigen Wertes V max u oder V max der neue beim Überfahren der Schleife 22 empfangene Wert als V max i dem Subtrahierer 46 zugeführt und in den Speicher 53 eingeschrieben. However, the code signal is not constant, but is related to the previously received code signal via a predetermined complex algorithm, which can also be stored in the control unit 33 . A first code signal is stored in the memory 54 when the first induction loop (for example 23 in FIG. 3) is crossed. When loop 22 is crossed, a second code signal is received and a check is carried out to determine whether it corresponds to the code signal derived from the first code signal. If this is the case, instead of the previously valid value V max u or V max, the new value received when the loop 22 is crossed is fed to the subtractor 46 as V max i and written into the memory 53 .
Damit wird zwar nicht verhindert, daß bei intensiver Kenntnis der Funktion und/oder des Aufbaus der Signalverarbeitungsschaltung 52 bzw. des Steuergeräts ein Außerbetriebsetzen der Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtung möglich ist. Durch wechselnde Codesignale läßt sich jedoch ein mißbräuchlicher Eingriff bei bloßer Kenntnis des im Eingang 32 zuzuführenden Signalformats vermeiden.This does not prevent the speed limiting device from being put out of operation if the function and / or the structure of the signal processing circuit 52 or the control unit is known intensively. By changing code signals, however, an improper intervention can be avoided by simply knowing the signal format to be supplied in input 32 .
Als Speicher 53 ist vorzugsweise ein nichtflüchtiger Schreib-Lese-Speicher (NV-RAM) zu verwenden, damit der gespeicherte Wert für V max auch bei einer Unterbrechung der Betriebsspannung des Steuergerätes erhaltenbleibt. Als Speicher 55 eignet sich ein Nur-Lese-Speicher (ROM, PROM).A non-volatile read-write memory (NV-RAM) is preferably to be used as the memory 53 , so that the stored value for V max is retained even when the operating voltage of the control device is interrupted. A read-only memory (ROM, PROM) is suitable as the memory 55 .
Claims (11)
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DE3806082A DE3806082A1 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | System for limiting the speed of motor vehicles |
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DE3806082A1 true DE3806082A1 (en) | 1989-09-07 |
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DE3806082A Withdrawn DE3806082A1 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | System for limiting the speed of motor vehicles |
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