DE69604196T2

DE69604196T2 - Strassenüberwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69604196T2
Application number: DE69604196T
Authority: DE
Inventors: Michel Cuvelier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1996-11-04
Publication date: 2000-01-27
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: US5982278A; EP0860001B1; WO1997017686A1; DE69604196D1; EP0860001A1; ATE184414T1; ES2140138T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Überwachungsvorrichtungen, die die Sicherheit und den Komfort beim Fahren eines Fahrzeugs verbessern sollen, ohne eine erhebliche Erneuerung der Infrastruktur des Straßennetzes zu erfordern.
Der Verkehr auf den Straßen ist dicht und oft gefährlich; eine einfache Unachtsamkeit während einiger Sekundenbruchteile kann schwere Unfälle verursachen.
Ein Ziel der Erfindung sind Überwachungsvorrichtungen, die dazu beitragen, einen Fahrer auf gefährliche Situationen aufmerksam zu machen.
Neuere Lösungen, die zur Gewährleistung einer besseren Sicherheit auf den Straßen vorgeschlagen wurden, erfordern allgemein eine erhebliche Veränderung der Infrastruktur des Straßennetzes, die äußere Energiequellen benötigt (Funksender, Kameras, usw.). Unfälle aufgrund der Schläfrigkeit oder der Unaufmerksamkeit eines Fahrers sind immer noch häufig, da wirksame Überwachungsmittel fehlen. Derzeit in Entwicklung befindliche Verfahren, die auf der Verwendung von Kameras zur Beobachtung des Verhaltens des Fahrers beruhen, können jedoch keine vorübergehende Unaufmerksamkeit erfassen, und die Geschwindigkeit des Eingreifens ist nicht immer gesichert.
Ein vorveröffentlichtes Patent mit der Nummer US-A-4 348 652 schlägt eine im Fahrzeug befindliche Vorrichtung vor, um ein unkontrolliertes Abweichen eines zwischen den mittleren und seitlichen Markierungslinien einer Straße fahrenden Straßenfahrzeugs von seiner Fahrtrichtung zu überwachen.
Die Vorrichtung, so wie sie beschrieben ist, berücksichtigt nur mittlere und seitliche Markierungslinien mit einer sehr spezifischen Breite (zwischen vier und fünf Zoll) bei einer tangentialen Annäherung des Fahrzeugs, was zu ihrer Anwendung eine erhebliche Veränderung der Markierung des Straßennetzes erfordert.
Diese erhebliche Anpassung des Straßennetzes würde schließlich nur zu einer teilweisen Überwachung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs führen, wodurch alle Möglichkeiten der praktischen Entwicklung des Verfahrens begrenzt sind.
Die vorliegende Erfindung ist durch eine große Bandbreite von Verkehrs-Parametern gekennzeichnet, die mittels eines am Fahrzeug befindlichen Systems kontrolliert werden, das keine Verwendung einer äußeren Energiequelle erfordert.
Sie nutzt eine dauernde Beziehung, die zwischen dem Fahrzeug und einer Fahrbahnoberfläche, auf der es sich vorwärtsbewegt, vorhanden ist, um Angaben an das Fahrzeug zu übermitteln, die die Position des Fahrzeugs auf der Straße, das Vorhandensein von Fremdkörpern auf der Fahrspur sowie die wichtigsten Elemente der auf der Strecke angetroffenen Verkehrszeichen betreffen. Wenn ein Fahrer sein Fahrzeug in eine den gespeicherten Parametern nicht entsprechende Situation bringt, wird er von einem Anzeigesystem im Fahrzeug sowie ggf. durch ein Warnsignal aufmerksam gemacht, das ihn auffordert, zu reagieren, um einen möglichen Unfall zu vermeiden.
Erfindungsgemäß sind die Linien der heutigen Straßen- und Autobahnmarkierungen sowie die üblicherweise aus Gras, Kieselsteinen oder Sand bestehenden Straßenränder, die Beschaffenheit der Fahrdämme, die Sicherheitsabsperrungen und die Seitenstreifen verschiedene Elemente, von denen mindestens eines notwendig ist, um eine Kontrolle der Fahrtrichtung des Fahrzeugs durchzuführen und/oder um das Herannahen einer gefährlichen Situation oder bestimmte Geschwindigkeitsüberschreitungen festzustellen. Auch Fremdkörper wie Schnee- und Glatteisplatten oder Straßenschmutz, die eine Unterbrechung im Straßenbelag erzeugen, werden von einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug erfaßt, das mit einer erfindungsgemäßen Überwa chungsvorrichtung ausgestattet ist.
Eine erfindungsgemäße Straßenüberwachungsvorrichtung enthält eine Einheit von Sensoren, die Änderungen in der Fahrbahnoberfläche feststellen können.
Vorzugsweise besteht diese Einheit von Sensoren aus Sendern, die Wellen aussenden können, welche sich auf der Fahrbahnoberfläche reflektieren, und aus Empfängern, die für die auf dieser Fahrbahnoberfläche reflektierten Wellen empfindlich sind. Die Sensoren sind in entsprechender Weise gegenüber der Straße angeordnet und reagieren im Bereich ihrer Empfindlichkeit auf die Veränderungen des Reflexionsvermögens der erfaßten Oberflächen. Ihr Betrieb wird weder vom Umlicht noch von Regen beeinträchtigt.
Um von der Straße kommende Spritzer jeder Art zu vermeiden, ist es vorteilhafter, die Sensoren vorne am Fahrzeug in einer ausreichenden Höhe zu befestigen, damit sie von der Karosserie geschützt werden. Es ist aber nicht ausgeschlossen, die Sensoren in einem anderen Bereich anzuordnen und in geeigneter Weise zu schützen. Es ist auch möglich, die Sensoren auf den Außenrückspiegeln des Fahrzeugs oder in den Stoßstangen anzuordnen, immer in Richtung der Fahrbahnoberfläche. Zur Erfassung der Sicherheitsabsperrungen (aus Metall oder Beton) ist es weiter wünschenswert, auch Sensoren vorzusehen, deren Erfassungsachse auf diese Absperrungen gerichtet ist.
Eine optische Zieleinrichtung, ggf. mit Reflexionsschirmen, ermöglicht es, den Wirkungsbereich der Sensoren zu definieren oder zu vergrößern. Diese mit den Sensoren fest verbundenen oder nicht fest verbundenen Schirme leiten die ausgesendeten Wellen und richten sie nach einer ersten Reflexion auf der Fahrbahnoberfläche sowohl in Fortbewegungsrichtung als auch in Querrichtung auf die Empfänger aus.
Man kann in einem Fahrzeug verschiedenartige Sensoren verwen den. Man muß jedoch die Entsprechung zwischen der Art der Sensoren und der Art der Linien berücksichtigen, die dieser Sensor beobachten soll. Die Aktivierungsschwelle dieser Sensoren kann von einem oder mehreren von ihnen gesteuert werden, indem das mittlere Reflexionsvermögen der Fahrbahnoberfläche mit den Reflexionen auf den auf dieser Oberfläche auftretenden Unterbrechungen verglichen wird (Differentialmessung). Auf diese Weise werden bei den durchgeführten Messungen die Wetterbedingungen und die Art der Fahrbahndecke (Asphalt, Beton, usw.) berücksichtigt.
Eine Erhöhung der Anzahl der Sensoren, ggf. mit Reflexionsschirmen, gewährleistet eine Erfassung von unterbrochenen Linien mit einem größeren Annäherungswinkel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufgrund einer Kontrolle über einen größeren Bereich der Fahrzeugbreite. Das Überqueren einer dieser Linien durch das Fahrzeug wird dann von mindestens einem von ihnen erfaßt. Die Anordnung der Sensoren außerhalb des lichten Raums des Fahrzeugs, zum Beispiel auf den äußeren Rückspiegeln, gewährleistet ein schnelleres Erfassen der axialen Trennlinien der Fahrspuren und der Straßenränder.
Man kann den in der optischen Zieleinrichtung enthaltenen Raum undurchlässig machen oder dort einen transparenten Körper anbringen, um eine mögliche Störung der Ausbreitung der Wellen durch das Vorhandensein eines dichten Nebels oder eines unerwünschten Rauchs zu vermeiden. Wenn das Fahrzeug sich den Markierungslinien nähert oder sie überquert, oder wenn das Fahrzeug sich den Sicherheitsabsperrungen nähert, oder wenn der Straßenbelag eine Unterbrechung aufweist, reagieren die entsprechenden Sensoren und senden ihre Signale an eine elektronische Steuer- und Kontrolleinheit. Diese steuert ihrerseits eine Einheit zur Identifizierung der gespeicherten Parameter, schaltet, wenn nötig, ein Alarmsystem und Automatikfunktionen ein. Die Reihenfolge und der Ursprung der Impulse der Sensoren, in der und von wo aus sie zur Steuer- und Kontrolleinheit gelangen, die Anzahl von Impulsen, die zwi schen zwei aufeinanderfolgenden Impulsfolgen verstrichene Zeit, sind alles Parameter, die den Inhalt der zu einem Anzeigesystem zu übertragenden Meldung genau festlegen.
Der Fahrer bemerkt die Meldungen aufgrund von Licht- oder akustischen Signalen oder aufgrund von schriftlichen oder gesprochenen Meldungen.
Ein Alarmsystem kann die gespeicherten Fehler identifizieren und Alarmsignale erzeugen, die von verschiedener Art sein können (Leuchtsignale, akustische Signale, Sprachsignale, schriftliche und sensitive Signale).
Die Unterbrechung der Alarmschaltkreise erfolgt vorzugsweise manuell, um den Fahrer zum Handeln zu zwingen.
In manchen Fällen kann sie automatisch erfolgen, wobei die Dauer der Alarmsignale auf einige Sekunden begrenzt ist.
Die Tonhöhe des Alarms kann vom Fahrer eingestellt werden. Bei schweren Fehlern ist der Alarm aber laut und andauerend.
Wenn ein Fahrer von einer Fahrspur zu anderen wechseln will, kann er das Auslösen des Anzeigesystems verhindern, indem er vorher seinen Blinker betätigt.
Um eine Geschwindigkeitsüberschreitung in einer Ortschaft zu kontrollieren, kann man mit Hilfe der bereits vorhandenen, verschiedenen Querlinien und Beschriftungen dem Fahrer die Überschreitung der maximal erlaubten Geschwindigkeit mitteilen.
Hierzu genügt es, zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Möglichkeit des Auslösens des Alarmsystems eine Beziehung herzustellen. Der Fahrer kann selbst die zu kontrollierende Höchstgeschwindigkeit wählen - zum Beispiel 50 km/h + 10%. Es ist aber auch möglich, den Wert dieser Höchstge schwindigkeit an genau der Stelle zu messen, wo sie beginnt, und zwar mit Hilfe zusätzlicher, an dieser Stelle angeordneter Linien. Alle folgenden Querbeschriftungen können verwendet werden, um die Kontrolle der Geschwindigkeit des Fahrzeugs durchzuführen.
Indem man so das Alarmsystem auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einstellt, kann man auch die unerwünschten Reaktionen des Alarms sogar in einer Ortschaft und ohne Überschreitung der festgelegten Geschwindigkeitsgrenze (manuell oder automatisch) verhindern. Das Auslösen des Alarmsystems beim Überqueren einer beliebigen Linie oder Beschriftung gibt dem Fahrer an, daß die erlaubte Geschwindigkeit oder die vorher bestimmte Höchstgeschwindigkeit überschritten wurde. Vorzugsweise führt die längerdauernde Erfassung der Sensorsignale, aufgrund des Anhaltens auf einer weißen Linie oder wenn der Fahrer über eine schneebedeckte Straße fährt, zu einer automatischen Abschaltung des Alarmsystems.
Der korrekte Betrieb jedes der Sensoren wird selbst permanent überwacht, und ein möglicher Fehler eines der Sensoren wird im Fahrzeug angezeigt. Hierzu wird zum Beispiel der Pegel der von den Empfängern jedes der Sensoren erfaßten Wellen gemessen. Die verlängerte Abwesenheit von Veränderungen der reflektierten Wellen bei einem dieser Sensoren bedeutet, daß dieser nicht betriebsbereit ist.
Bei einer längeren Blockierung des Unterbrecherorgans des Alarmschaltkreises stellt ein Antiblockiersystem automatisch den normalen Betrieb des Alarms wieder her. Hierzu wird zum Beispiel die Schließzeit des Unterbrecherorgans (ein Druckknopf usw.) gemessen. Wenn diese Zeit einen bestimmten Wert überschreitet, wird sein Betrieb automatisch unterdrückt und kann erst nach der Freigabe der Unterbrecherschaltung wiederhergestellt werden.
Durch eine Kombination zwischen der Anzahl und der Positio nierung der Sensoren am Fahrzeug und den in geeigneter Weise auf der Straße angeordneten Liniengruppen ist es möglich, eine große Anzahl von spezifischen Meldungen zu bestimmen, die zum Fahrer übertragen werden können.
Vorzugsweise steuert die elektronische Schaltung auch Mittel, um Automatikfunktionen des in Bewegung befindlichen Fahrzeugs auszulösen.
Die Hinzufügung von an gefährlichen Stellen regelmäßig auf der Fahrspur verteilten Linienfragmenten (runde Punkte, Rechteckquerschnitt oder verschiedene Formen) kann eine ideale Fahrtrichtung definieren, die dem Fahrer mehr Raum und Zeit gewährt, um zu reagieren, wenn sein Fahrzeug aus der Spur gerät. Durch Hinzufügen einer Querlinie an der Stelle eines wichtigen Verkehrszeichens lenkt man die Aufmerksamkeit des Fahrers auf das Vorhandensein dieses Verkehrszeichens, zum Beispiel durch Aufleuchten eines orangefarbenen Signals und Ertönen eines kurzen akustischen Signals.
Eine zusätzliche Markierung, bestehend aus Linien entsprechender Art und Form, die präzise auf der Straße angeordnet sind, entweder quer über diese Straße oder entlang der vorhandenen Markierungen, erhöht die Präzision und die Anzahl von zum Fahrzeug übertragbaren Informationen (genauere Fahrtrichtung an den gefährlichen Stellen, Einbahnstraße, Geschwindigkeitsbegrenzung, Annäherung an eine Kreuzung oder eine gefährliche Kurve, usw.).
Diese Informationen werden nicht nur verwendet, um zum Fahrer übertragen zu werden und ihn auf einen möglichen Fahrfehler aufmerksam zu machen, sondern auch, um bestimmte automatische Korrekturen wie z. B. die Verlangsamung des Fahrzeugs, die Betätigung der Blinker, das Einschalten der Scheinwerfer vor der Einfahrt in einen Tunnel usw. durchzuführen.
Weitere Besonderheiten oder Vorteile der Erfindung werden in besonderen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines im Fahrzeug befindlichen Basissystems zeigt,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines wirksameren im Fahrzeug befindlichen Systems zeigt,
Fig. 3 verschiedene Positionen der Sensoren beschreibt,
Fig. 4 die Position eines Fahrzeugs beschreibt, das sich unterbrochenen Linien nähert,
Fig. 5 eine Markierung mit zwei Querlinien an einer Einfahrt zur Autobahn mit Einbahnregelung und auf einer Straße mit Überholverbot zeigt,
Fig. 6 eine Markierung mit zwei parallelen Linien zur Überwachung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zeigt,
Fig. 7 eine Markierung zeigt, die drei Paare von parallelen Linien verwendet, um die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bei der Annäherung an eine Kreuzung mit STOP-Schild zu überwachen,
Fig. 8 eine Markierung mit zwei Linien zum automatischen Einschalten der Scheinwerfer bei der Einfahrt in einen Tunnel zeigt,
Fig. 9 eine zusätzliche Markierung einer einem Fußgängerüberweg zugeordneten Linie zur Vermeidung einer Reaktion des Alarmsystems bei dessen Überquerung zeigt, und
Fig. 10 die Position der Sensoren gegenüber Sicherheitsabsperrungen zeigt.

Beispiel 1:

Zwei Sensoren C1, C2 sind je in der linken bzw. in der rechten vorderen Ecke angeordnet (Fig. 1). Die Erfasungsachsen sind leicht nach außerhalb der Flanken des Fahrzeugs geneigt (Fig. 3, Abb. 1). In Fig. 3 stellen die Abb. 1 bis 5 das Profil der auf dem Boden aufliegenden Vorderräder R1, R2 und die Positionierung der Sensoren C1, C2; C3, C4; C5 von vorne gesehen (geschützt durch die Karosserie oder die vordere Stoßstange) dar. Das in den Abb. 1 bis 5 der Fig. 3 dargestellte rechte Rad R1 befindet sich also vorne links am Fahrzeug. Die Empfindlichkeitsschwelle dieser Sensoren C1, C2 ist auf die Farbe einer hellen Linie der Straße (weiß oder gelb) eingestellt.
Diese Einstellung, unter Berücksichtigung der im Infrarotbereich ausgewählten Wellenlängen, ermöglicht auch eine gute Einstellung der Empfindlichkeit auf Sand oder Gras oder auf Schnee- oder Eisplatten usw.
Wenn das Fahrzeug sich den seine Fahrspur einrahmenden Linien nähert oder sie überquert, werden diese Linien von den Sensoren C1, C2 erfaßt. Zunächst erfaßt der Sensor C1 eine Verschiebung nach links oder der Sensor C2 eine Verschiebung nach rechts.
Die Signale dieser Sensoren C1, C2 werden an den elektronischen Schaltkreis 1 übertragen, der das im Fahrzeug befindliche Anzeigesystem 2 sowie das Alarmsystem 3 steuert. Das Anzeigesystem 2, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, enthält zwei rote Pfeile a, c, einen Pfeil b, ein Ausrufezeichen d, rote Lämpchen e, f, die einen falschen Betrieb der Sensoren C1, C2 anzeigen können, einen Druckknopf h zum Einschalten des Systems und einen Knopf g zur Einstellung des Volumens des akustischen Alarms des Alarmsystems 3. Die roten Pfeile a, c zeigen die Verschiebungsrichtung des Fahrzeugs an. Die akustischen Signale des Alarmsystems 3 zeigen auch die Richtung dieser Verschiebung an, indem sie nach links tiefer und nach rechts höher sind. Der grüne Pfeil b zeigt eine gute Zentrierung des Fahrzeugs auf seiner Fahrspur sowie das Einschalten des Straßenüberwachungssystems an.
Beim Auftreten der Alarmsignale des Alarmsystems 3 stellt der Fahrer sofort fest, daß er die Fahrspur verlassen hat. Wenn es seine Absicht war, die Fahrspur zu verlassen, kann er durch vorheriges Betätigen seines Blinkers den Betrieb der Alarmsignale verhindern. Wenn er wieder in seine ursprüngliche Fahrtrichtung zurückkehren will, zentriert er sein Fahrzeug von neuem und schaltet den Alarm aus, indem er den an einem Hebel 4 des Blinkers befestigten Druckknopf 6 betätigt. Das Auftreten einer Querlinie oder einer Schneeplatte oder einer anderen Unterbrechung bewirkt die gleichzeitige Aktivierung von C1 und C2. Dieses gleichzeitige Schließen, das vom elektronischen Schaltkreis erfaßt wird, läßt ein orangefarbenes Gefahrensignal d in Form eines Ausrufezeichens aufleuchten und erzeugt ein kurzes akustisches Signal, während es gleichzeitig den Betrieb des Überwachungssystems der Fahrtrichtung verhindert, da dieses nicht betroffen ist.
Dem Fahrer wird somit angezeigt, daß Beschriftungen am Boden oder eine Unterbrechung in der Fahrbahnoberfläche vorhanden sind.
Die mögliche Blockierung des Druckknopfs 6 wird von der Antiblockiervorrichtung 5 überwacht, die den Betrieb des Alarmsystems 3 selbst dann wiederherstellt, wenn es sich länger in der ausgeschalteten Stellung befindet. Der Druckknopf 6 wird erst nach seiner Entblockung wieder funktionsfähig.
Der korrekte Betrieb von C1 und C2 wird selbst von einer Kontrolleinheit 7 kontrolliert, die die ständigen Veränderungen der reflektierten Wellen für jeden der Sensoren C1, C2 überwacht und durch rote Lämpchen e, f eine Blockierung oder einen eventuellen Ausfall dieser Sensoren anzeigt (Abwesenheit von Veränderungen).
Der Mittelwert der von den Sensoren reflektierten Wellen entspricht dem mittleren Reflexionsvermögen des Fahrbahnbelags. Jedes Auftreten einer Unterbrechung in diesem Belag führt zu einer starken Veränderung des Reflexionskoeffizienten in Bezug auf diesen Mittelwert und wird vom elektronischen Schaltkreis 1 als Nutzsignal gespeichert. Diese Differentialmessung ist für den Betrieb des Straßenüberwachungssystems nicht unbedingt notwendig.
Das Volumen des akustischen Alarms des Alarmsystems 3 kann mit dem Druckknopf g mit einem unteren Wert eingestellt werden, der aus Sicherheitsgründen nicht unterschritten werden darf. Das Einschalten der Straßenüberwachungsvorrichtung erfolgt durch den Druckknopf h oder einfach beim Anfahren des Fahrzeugs, um einen kontinuierlichen Betrieb dieses Sicherheitsorgans zu gewährleisten.

Beispiel 2:

Die in Fig. 2 beschriebene Straßenüberwachungsvorrichtung weist die gleichen Elemente wie im Beispiel 1 und zusätzlich komplementäre Elemente auf, um einen größeren Wirkungskreis der Straßenüberwachungsvorrichtung zu erhalten.
Eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung 9 mißt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, deren Wert in den elektronischen Schaltkreis 1 eingegeben wird.
Der Fahrer verfügt im Anzeigesystem 2 über einen Drehknopf oder Impulsknopf z, der es ihm ermöglicht, den Wert der Geschwindigkeit zu bestimmen, ab dem das Alarmsystem 3 sich einschalten kann. Dieser Wert liegt zum Beispiel zwischen 0 km/h und 75 km/h.
Um unterbrochene Linien erfassen zu können, indem man sich ihnen mit einem größeren Eindringwinkel q (Fig. 4) nähert, ist es angebracht, Sensoren wie z. B. C3, C4 (Fig. 2 und Fig. 3(2)) hinzuzufügen, die mit C1, C2 praktisch die ganze Breite des Fahrzeugs abdecken. Die Verwendung von Reflexionsschirmen E ermöglicht das gleiche Ergebnis mit weniger Sensoren (Fig. 3 (5)), da die Reflexionsschirme eine Vergrößerung der Wirkungsbereich der Sensoren ermöglichen.
Der Sensor C5 (Fig. 2 und Fig. 3(3)) ist fakultativ. Er wird verwendet, um das mittlere Reflexionsvermögen des Straßenbelags zu messen, wobei dieser Wert als Bezugswert genommen wird, um die Aktivierungsschwelle der Sensoren C1, C2; C3, C4 zu bestimmen. Er kann auch die Sensoren C3, C4 ersetzen und die Sensoren C1 und C2 steuern.
Bestimmte Anforderungen wurden von Fahrzeugherstellern dahingehend gestellt, die durchgehenden Linien von den unterbrochenen Linien unterscheiden zu können, wobei der Fahrer die Wahl hat, bei der Kontrolle der Fahrtrichtung die unterbrochenen Linien nicht zu verwenden. Hierzu mißt die elektronische Einrichtung die Aktivierungszeit der Sensoren C1, C2; C3, C4. Wenn man mit a (Fig. 4) die maximale Länge eines unterbrochenen Segments und mit V die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bezeichnet, erhält man eine maximale Zeit der durchgehenden Aktivierung der Sensoren C1, C2; C3, C4 nahe a/V Sekunden.
Wenn das Fahrzeug über eine durchgehende Linie fährt, liegt die Aktivierungszeit der Sensoren C1, C2; C3, C4 beträchtlich über diesem Wert. Die elektronische Einrichtung 1 ermöglicht das Einschalten des Alarmsystems 3 nur für Aktivierungszeiten, die länger sind als a/V entsprechend dem Überfahren nur der durchgehenden Linien.
Man kann auch zwischen den durchgehenden und den unterbrochenen Linien unterscheiden, ohne sich auf die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beziehen. Eine erste Reihe von Sensoren L1 ist vorne am Fahrzeug angeordnet. Eine zweite Reihe von Sensoren L2 ist in L2 angeordnet (Fig. 3 (6)). Der L1 von L2 trennende Abstand d wird von der Gleichung d = a+b / 2 bestimmt, wobei a die mittlere Länge eines unterbrochenen Liniensegments und b der mittlere Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden unterbrochenen Liniensegmenten ist. Das die Fahrtrichtung des Fahrzeugs kontrollierende Alarmsystem 3 kann nur reagieren, wenn mindestens ein Sensor der Reihe von Sensoren L1 und ein Sensor der Reihe von Sensoren L2 gleichzeitig aktiviert werden. Diese Gleichzeitigkeit tritt nur beim Überfahren einer durchgehenden Linie auf.
In beiden Fällen kann der Fahrer durch Drücken auf einen Knopf r (Fig. 2) die von ihm gewünschte Überwachungsart wählen.

Beispiel 3:

Um die vorhandenen Linien von den neuen, für die Erfindung spezifischen Linien zu unterscheiden, kann man Linien verwenden, deren Oberfläche ein größeres Reflexionsvermögen (z. B. Oberfläche mit Metallbelag usw.) oder Absorptionsvermögen (zum Beispiel Oberfläche mit Gummibelag) besitzt. Die Verwendung einer Linie dieser Art oder von zwei gekoppelten Linien ermöglicht es, die Möglichkeiten des Straßenwarnsystems zu vergrößern, wie es in den folgenden Beispielen beschrieben wird.
In diesem Beispiel und in den folgenden Beispielen ist das Fahrzeug mit zwei Sensoren C6, C7 ausgestattet, die an der Vorderseite des Fahrzeugs in der linken bzw. rechten Ecke angeordnet sind (Fig. 1, gestrichelte Abbildung).
Die Aktivierungs- oder Desaktivierungsschwelle dieser Sensoren C6, C7 ist auf die neuen, stärker reflektierenden oder stärker absorbierenden Linien eingestellt. Sie reagieren also nicht auf die anderen, bereits vorhandenen Linien.
Fig. 5 zeigt die Anordnung der stärker reflektierenden Linien S1 und S2 auf einer Fahrspur zur Erkennung einer Einbahnstraße (1) (zum Beispiel Autobahnzufahrt) und eines Überholverbots (2) auf einer Straße mit zwei Fahrspuren. In der Einbahnstraße trifft das Fahrzeug zuerst auf die Linie S1, die gleichzeitig C6 und C7 aktiviert. Dann werden die Sensoren kurzzeitig ausgeschaltet und dann wird beim Überqueren der schrägen Linie S2 zunächst nur C6 und dann C7 aktiviert. Dieser Impulszyklus wird vom elektronischen Schaltkreis 1 verwendet, um die Einbahnstraße zu erkennen und den entsprechenden Alarm des Alarmsystems 3 auszulösen. In der Gegenrichtung aktiviert die Überquerung der Linie S2 zuerst C6 und dann C7, und dann, zum Zeitpunkt des Überschreitens der Linie S1, werden C6 und C7 gleichzeitig aktiviert. Dieser Impulszyklus erlaubt nicht das Einschalten des Alarmsystems 3.
Fig. 5(2) zeigt die gleiche Anordnung der Segmente S1 und S2 auf einer Straße mit zwei Fahrspuren mit einem Überholverbot auf der linken Spur. Der Aktivierungszyklus der Sensoren C6, C7 ist der gleiche wie für die Einbahnstraße, wenn das Fahrzeug auf der verbotenen Fahrspur fährt.

Beispiel 4:

Fig. 6 zeigt die relative Position der beiden Linien S1 und S2 zur Durchführung der Geschwindigkeitskontrolle des Fahrzeugs bei der Annäherung an eine gefährliche Kurve (1) und bei der Annäherung an eine Ortschaft (2).
Fig. 7 zeigt die Position von drei Linienpaaren bei der Annäherung an eine Kreuzung, an der angehalten werden muß (STOP-Schild).
In allen Fällen der Figuren sind die Linien S1 und S2 senkrecht zur Achse der Straße angeordnet. Der Abstand zwischen den Linien S1 und S2 wird vom Wert der maximal an dieser Stelle erlaubten Geschwindigkeit bestimmt. Sie wird zum Beispiel in Bezug auf die mit dieser Geschwindigkeit in vier Sekunden durchfahrene Strecke berechnet. Für eine auf 50 km/h begrenzte Geschwindigkeit beträgt diese Strecke also etwa 56 Meter.
Wenn das Fahrzeug auf die Linie S1 trifft (die sich in der Nähe des Anzeigeschilds der Geschwindigkeitsbegrenzung befindet), registriert es die Gleichzeitigkeit der Impulse der Sensoren C6 und C7 zum Zeitpunkt T1. Dieses Überfahren wird dem Fahrer durch das orangefarbene Lämpchen d (Fig. 1) und das akustische Signal angezeigt.
Dieses Lämpchen leuchtet 4 Sekunden lang auf. Wenn das Überfahren der Linie S2 zu einem Zeitpunkt T2 stattfindet, in dem T2-T1 weniger als 4 Sekunden beträgt, heißt das, daß das Fahrzeug die erlaubte Geschwindigkeitsgrenze überschritten hat, das orangefarbene Lämpchen d geht auf rot über und gleichzeitig ertönt der entsprechende Alarm. Wenn dagegen das Fahrzeug die Linie S2 nach 4 Sekunden und nach dem Erlöschen des orangefarbenen Lämpchens d überfährt, gibt es keinerlei Reaktion des Alarmsystems 3, da der Fahrer keinen Fehler gemacht hat.
Durch die Messung der zwischen T2 und T1 vom Fahrzeug durchfahrenen Strecke speichert außerdem der elektronische Schaltkreis 1 mit Hilfe einer Meßeinheit 10 zur Messung der durchfahrenen Strecke (Fig. 2) den Wert der geltenden Geschwindigkeitsbegrenzung. Da dieser Wert bekannt ist, ist es leicht, mit Hilfe einer Automatisierungseinheit 8 (Fig. 2) die Geschwindigkeit des Fahrzeugs automatisch zu reduzieren, indem zum Beispiel durch Einwirkung auf die Brennstoffversorgung des Motors die Motorbremse betätigt wird.

Beispiel 5:

In Fig. 7 wird gezeigt, wie man ein Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von praktisch null bringen kann, indem man drei Paare von zwei Segmenten verwendet, deren Trennabstand immer geringer wird:
Bei 70 km/h beträgt er 78 Meter
Bei 50 km/h beträgt er 56 Meter
Bei 1 km/h beträgt er 1,1 Meter.

Beispiel 6:

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Linien S1 und S2 und S3 am Eingang und am Ausgang eines Tunnels, um mit Hilfe einer Automatisierungseinrichtung 8 das Einschalten der Scheinwerfer zu automatisieren und den Fahrer durch Aufleuchten des orangefarbenen Signals d, Fig. 1, und eines akustischen Signals zu informieren, daß die Scheinwerfer am Ende des Tunnels eingeschaltet sind.
Die Linie S1 senkrecht zur Achse der Straße, gefolgt von der schräg angeordneten Linie S2 (entgegengesetzt zur verbotenen Richtung), bestimmt den folgenden Aktivierungszyklus der Sensoren C6 und C7: gleichzeitige Aktivierung von C6 und C7, Deaktivierung und dann Aktivierung nur von C7, gefolgt von C6. Dieser Zyklus kann vom elektronischen Schaltkreis 1 verwendet werden, um mit Hilfe einer Automatisierungseinrichtung 8 ( Fig. 2) das automatische Einschalten der Scheinwerfer des Fahrzeugs zu steuern.
Die senkrecht zur Achse der Straße am Ausgang des Tunnels angeordnete Linie S3 aktiviert gleichzeitig die Sensoren C6 und C7, wodurch das orangefarbene Signal und das akustische Signal eingeschaltet werden, um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Betrieb der Scheinwerfer seines Fahrzeugs zu lenken. Das Einschalten der Sensoren C6 und C7 gilt mehr als die Signale der anderen Sensoren C1, C2; C3, C4. Auf diese Weise kann man die Gesamtheit der Beschriftungen am Boden verarbei ten, indem man vor ihnen eine Linie S1 anordnet, wenn man nicht möchte, daß sie als Nutzmeldung erfaßt werden.

Beispiel 7:

Fig. 9 zeigt, wie man übliche Linien mit neuen Linien mit großem Reflexionsvermögen kombinieren kann, um das Erfassen bestimmter, unnützer Linien zu verhindern.
Es handelt sich um einen Fußgängerüberweg. Die rechte Fahrspur ist in Fig. 9 rechts dargestellt; eine durchgehende Linie S1 aktiviert die Sensoren C6, C7 beim Fahren des Fahrzeugs in der einen oder der anderen Richtung und unterdrückt 4 Sekunden lang die Aktvierungsmöglichkeit der anderen Sensoren C1, C2; C3, C4 unter den Linien des Fußgängerüberwegs.

Beispiel 8:

Fig. 10 zeigt, wie bei Verwendung der Sensoren C8, C9, die auf die seitlichen Sicherheitsabsperrungen gerichtet sind, eine zu starke Annäherung des Fahrzeugs an diese Absperrungen erfaßt werden kann. In diesem Fall wird die Aktivierungsschwelle der Sensoren C8, C9 auf einen Mindestabstand der Annäherung von etwa ein bis zwei Meter von diesen Absperrungen eingestellt (einstellbarer Wert).
Um das Vorhandensein dieser Absperrungen vom Vorbeifahren eines Fahrzeugs zu unterscheiden, kann man den Betrieb dieser Sensoren C8, C9 dem anderer Sensoren C10, C11; Cl2, C13 ( Fig. 10) unterordnen, deren Erfassungsachse sich zu beiden Seiten des und auf einem höheren Niveau als das der Sensoren C8, C9 befindet, um auf die Seitenfläche eines sich nähernden Fahrzeugs zu treffen, ohne die Sicherheitsabsperrungen erreichen.
Der Blinker kann verwendet werden, um die Sensoren C8, C9 von dieser Unterordnung zu befreien, um im Fahrzeug das mögliche Vorhandensein eines Fahrzeugs im toten Winkel der Sichtweite eines Fahrers zum Zeitpunkt eines Überholmanövers anzuzeigen. Es können zum Beispiel auf den Rückspiegeln des Fahrzeugs Lämpchen angeordnet werden, um die mögliche Position (rechts oder links) von Fahrzeugen im toten Winkel zu erkennen.
Die industrielle Verwendung der Straßenüberwachurigsvorrichtung kann sofort erfolgen, ohne irgend etwas an der Infrastruktur der Straße zu ändern, indem neue Fahrzeuge und bereits in Betrieb befindliche Fahrzeuge (Auto, Lastkraftwagen, Autobus usw.) mit diesen Vorrichtungen ausgestattet werden. Die so ausgestatteten Fahrzeuge können die von ihnen verfolgte Fahrtrichtung, bestimmte Geschwindigkeitsbegrenzungen und das Vorhandensein von Schnee- oder Eisplatten auf der Fahrspur überwachen.
Bei neuen Fahrzeugen kann man von vorneherein die Gehäuse für die Sensoren, die Verbindungen, die Anzeige auf dem Armaturenbrett nahe dem Lenkrad oder ggf. auf dem Lenkrad selbst oder auf den Rückspiegeln vorsehen, wobei die Automatikfunktionen die Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die Messung der zwischen zwei Markierungen durchfahrenen Strecke nutzen. Für die bereits in Betrieb befindlichen Fahrzeuge müssen ein Schutzgehäuse für die Sensoren und die Art der Befestigung dieser Sensoren an den verschiedenen Teilen der Fahrzeuge sowie des Alarm- und Kontrollsystems vorgesehen werden, das nahe dem Fahrer angeordnet werden muß.
Die Hinzufügung einiger neuer Linien gleicher Art wie die derzeit benutzten oder anderer Art (stärker absorbierend oder stärker reflektierend) auf der Fahrbahnoberfläche ermöglicht es, den Wirkungsradius des Straßenüberwachungssystems beträchtlich zu erweitern.

Claims

1. Straßenüberwachungsvorrichtung, die in einem Straßenfahrzeug angebracht ist, das sich auf einer Fahrbahnoberfläche fortbewegen kann, und

- mindestens einen Sensor (C1, C2), der auf die Fahrbahnoberfläche ausgerichtet und fähig ist, während der Bewegung des Fahrzeugs Veränderungen dieser erfaßten Fahrbahn festzustellen, wobei der Sensor oder die Sensoren (C1, C2) einen oder mehrere Sender, die für das Umlicht der Fahrbahn unempfindliche Wellen aussenden können, und einen oder mehrere Empfänger aufweist, die ausschließlich die von dem oder den entsprechenden Sendern stammenden reflektierten Wellen erfassen, ein Anzeigesystem (2), das diese Oberflächenveränderungen anzeigen kann

und eine elektronische Einheit (I) aufweist, die das Anzeigesystem (2) anhand der von den Sensoren stammenden Informationen steuern kann,

gekennzeichnet durch eine Ausgangseinstellung der Empfindlichkeitsschwelle der Sensoren, die die im Infrarotbereich ausgewählten Wellenlängen berücksichtigt, die eine Einstellung der Empfindlichkeit für Fremdkörper, wie zum Beispiel Sand, Gras, Schnee- oder Eisplatten, Seitenstreifen, Fahrdämme, Sicherheitsabsperrungen usw. ermöglichen, sowie durch eine optische Zieleinrichtung, die es ermöglicht, den Wirkungsbereich der Sensoren (C1, C2) zu definieren oder zu vergrößern.

2. Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Sensoren (C1, C2) eine Empfindlichkeitsschwelle aufweist, die je nach der Art der erfaßten Fahrbahn und dem sie davon trennenden Abstand individuell eingestellt werden kann.

3. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb des oder der Sensoren (C1, C2) nicht durch äußere Einflüsse wie z. B. Tageslicht, Regen oder Nebel gestört wird.

4. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Sensoren (C1, C2) den Verlauf der erfaßten Fahrbahnoberfläche sowohl in Richtung der Fortbewegung als auch in Querrichtung verfolgen kann bzw. können.

5. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Reflexionsschirm (E) aufweist, der die von den Sensoren ausgesendeten und reflektierten Wellen ausrichten kann.

6. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesystem (2) Meldungen über Leuchtsignale, akustische Meldungen, schriftliche Meldungen, gesprochene Meldungen oder sensitive Meldungen erzeugt, deren Sendedauer automatisch begrenzt ist.

7. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Alarmsystem (3) aufweist.

8. Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Alarmsystem Leuchtsignale, schriftliche Signale, gesprochene Signale oder sensitive Signale erzeugt, deren Sendedauer automatisch begrenzt ist.

9. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine automatische, vorübergehende Verriegelung des Alarmsystems (3) beim Einschalten des Blinkers des Straßenfahrzeugs aufweist.

10. Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Unterbrecherorgan (6) zur vor übergehenden automatischen Verriegelung des Alarmsystems (3) aufweist.

11. Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrecherorgan (6) mit einem Antiblockiersystem (5) ausgestattet ist, welches den Betrieb des Unterbrecherorgans beendet, wenn dieses länger blockiert ist.

12. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kontrolleinheit (7) aufweist, die den korrekten Betrieb der Sensoren (C1, C2) überwachen kann.

13. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Unterbrechervorrichtung des Alarmsystems (3) für den Fall aufweist, daß der Sensor oder die Sensoren (C1, C2) länger aktiv ist bzw. sind.

14. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Sensor (C8) aufweist, der das Vorhandensein der Sicherheitsabsperrungen erfassen kann.

15. Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Sensor (C10) aufweist, der das Vorhandensein von sich seitlich nähernden Fahrzeugen erfassen kann, um zwischen der Annäherung eines Fahrzeugs und der Annäherung an eine Sicherheitsabsperrung zu unterscheiden.

16. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Sensoren (C1, ..., C13) aufweist, deren Positionierung und Einstellung ihrer Betriebsempfindlichkeit es ermöglichen, ausgehend von den von jedem von ihnen erfaßten Oberflächen Signale zu erhalten, die, wenn man sie miteinander kombiniert, die gewünschten Nutzmeldungen ergeben.

17. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, um wunschgemäß die unterbrochenen Linien von den durchgehenden Linien der axialen Markierung der Straßen zu unterscheiden.

18. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, um in der Lenkung des Straßenfahrzeugs Automatikfunktionen auszulösen.

19. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrückspiegel des Straßenfahrzeugs genutzt werden, um einen oder mehrere Sensoren (C1, ..., C13) anzubringen.

20. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrückspiegel des Straßenfahrzeugs genutzt werden, um eine Anzeigevorrichtung anzuordnen.

21. Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, um unter Benutzung der Markierungslinien die Blinker des Straßenfahrzeugs automatisch einzuschalten.

22. Verwendung einer Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 18, um eine oder mehrere Automatikfunktionen des Straßenfahrzeugs mit Hilfe einer oder mehreren Einheiten von Linienpaaren herzustellen, die quer über die Fahrbahnoberfläche angeordnet sind (S1, S2, S3 der Fig. 5, 6, 7, 8).

23. Verwendung einer Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Automatikfunktion das automatische Einschalten der Scheinwerfer des Straßenfahrzeugs mittels zweier nicht paralleler Linien betrifft, die quer über die Fahrbahnoberfläche angeordnet sind (S1, S2, S3 der Fig. 8).

24. Verwendung einer Straßenüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Automatikfunktion die automatische Verlangsamung des Straßenfahrzeugs mittels einer oder mehreren Einheiten von parallelen Linienpaaren betrifft, die quer über die Fahrbahnoberfläche angeordnet sind, wobei diese Linien sich immer mehr einander annähern (S1, S2 der Fig. 7).

25. Verwendung einer Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Überwachung der Geschwindigkeit, der Position des Fahrzeugs auf der Fahrbahnoberfläche, eines Überholverbots, einer Einbahnstraße, der Annäherung an eine Kreuzung, ein Stoppschilds oder eine gefährliche Kurve.

26. Verwendung der Straßenüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zur Überwachung des Vorhandenseins eines Fahrzeugs im toten Winkel des Sichtfelds eines Fahrers.