DE69620512T2 - Anlage für das erlernen und die fortbildung des führens von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Erlernen und Verbessern des Fahrens von Automobilen.
• Autofahrer erhalten ganz am Anfang eine Ausbildung zum Erlernen des Fahrens von Automobilen durch Fahrschulen, die sie auf ein Fähigkeitsniveau bringen, das es ihnen gestattet, einen Führerschein zu bekommen. Diese Ausbildung wird auf der Strasse mit Fahrzeugen mit doppelten Bedienelementen durchgeführt. Aus diesem Grund wird der Fahrlehrling selten in gewisse Situationen gebracht, wie z. B. Herumfahren um ein unerwartetes Hindernis bei einem Ausweichmanöver, Wiedergewinnen der verlorenen Kontrolle des Fahrzeugs und Bremsen bei einer Notsituation, obwohl die gültigen Verordnungen erfordern, dass derartige Situationen erlebt worden sind.
• Ausser der Nichtbeachtung dieser Verordnungen in zahlreichen Fällen wird der Fahrlehrling nicht für gefährliche Situationen sensibilisiert, denen er auf der Strasse begegnen kann, was ihn einerseits dazu verleiten kann, die bei schlechten atmosphärischen Situationen, wie z. B. Regen oder Schnee, auftretenden Gefahren herunterzuspielen, und andererseits ihm verwehren kann, sein Fahrzeug in gewissen heiklen Situationen nicht unter Kontrolle zu haben, weil eben diese Situationen im Rahmen seiner Ausbildung zuvor nie erlebt wurden.
• Es gibt Zentren zum Verbessern des Fahrens von Automobilen, die eine gewisse Anzahl Spuren mit unterschiedlichen Profilen aufweisen, die mit einem Kunststoffmaterial überzogen sind, das beim Begiessen der Spur mit Wasser einen geringen Haftungskoeffizient bildet. Es ist daher möglich, die Verkehrsbedingungen auf verschneiter oder vereister Fahrbahn nachzubilden und es den Lehrgangsteilnehmern zu gestatten, sich mit geringer Geschwindigkeit, das heisst ohne Gefahr, fortzubewegen und Übungen durchzuführen. Auf diesem glatten Boden besteht die Schulung in der Durchführung von Übungen zum Ausweichen bei Hindernissen, Wiedergewinnen der verlorenen Kontrolle eines Fahrzeugs oder zur Notbremsung.
• Diese Zentren benötigen eine grosse Infrastruktur und eignen sich gut für eine Basisausbildung.
• Das Dokument FR-A-2 706 060 beschreibt eine derartige Anlage, die eine Spur aufweist, auf der sich Fahrzeuge fortbewegen und die mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Haftungskoeffizienten aufweist. Dieses Dokument zeigt auch das Vorhandensein mindestens eines wegnehmbaren Hindernisses, das vor einem Fahrzeug erscheinen kann, um die Reaktionen des Fahrers zu testen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Erlernen und Verbessern des Fahrens von Automobilen bereitzustellen, die eine sehr einfache Infrastruktur benötigt, deren Ausrichtung jedoch ausreichend leistungsfähig ist, um eine ständige Verfolgung unterschiedlicher Parameter des sich auf der Spur fortbewegenden Fahrzeugs zu gestatten, und zwar insbesondere seine Position, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie gegebenenfalls andere Parameter, wie z. B. die Zeit, die ein Fahrzeug benötigt, um die Spur frei zu machen, nachdem es auf ihr zum Stillstand kam.
• Hierfür wird eine erfindungsgemässe Anlage bereitgestellt zum Erlernen und Verbessern des Fahrens von Automobilen, mit einer Bahn, auf der Fahrzeuge verkehren und die auf mindestens einem Teil ihrer Oberfläche mit einer glatten und periodisch mit Wasser begossenen Beschichtung beschichtet ist und mindestens ein wegnehmbares Hindernis aufweist, dessen Erscheinen auf der Bahn durch die Erfassung des sich auf ihr bewegenden Fahrzeugs gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn zumindest in ihrem mit einer glatten Beschichtung ausgestatteten und das wegnehmbare Hindernis aufweisenden Bereich eine Reihe von Magnetresonanz-Sensoren oder magnetischer Schleifen enthält, die mit einem Rechner verbunden sind, um ständig die Position des Fahrzeugs auf der Bahn und dessen Geschwindigkeit zu liefern, wobei das Erscheinen des wegnehmbaren Hindernisses auf der Piste bzw. Spur gesteuert wird durch das Vorbeifahren eines Fahrzeugs oberhalb eines der Sensoren einer Reihe mehrerer aufeinanderfolgender Sensoren, die in einer Fahrspur installiert sind.
• Die Sensoren sind in der Fahrspur zwischen zwei die Spur bildenden Belagschichten eingebettet. Ihre Position ist genau bekannt, und der Abstand zwischen den unterschiedlichen Sensoren ist ebenfalls bekannt, so dass aufgrund des einem Zeitmesser zugeordneten Rechners die Möglichkeit besteht, durch eine Messung der Zeit, die notwendig ist, um von einem Sensor zu einem anderen zu gelangen, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs herzuleiten.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
• Die zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmten Sensoren können dieselben sein oder nicht, wie diejenigen, welche die Position des Fahrzeugs auf der Spur anzeigen.
• Um die Position des Fahrzeugs in dem Bereich, in dem sich das wegnehmbare Hindernis befindet, bestmöglich zu überwachen, verringert sich der in der Richtung der Länge der Piste betrachtete Abstand zwischen den Sensoren in der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs vom Ende der Piste, bei dem das Fahrzeug startet, bis zu dem Bereich, in dem sich das wegnehmbare Hindernis befindet.
• Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform dieser Anlage wird der Sensor der Reihe, welche den Befehl liefert, dass das Hindernis erscheinen soll, durch den Rechner rein zufällig bestimmt.
• Gemäss einer weiteren Möglichkeit ist der Abstand zwischen dem wegnehmbaren Hindernis und der Reihe der Sensoren, die dessen Erscheinen hervorrufen, umso grösser, je kleiner der Haftkoeffizient der Fahrspur ist.
• Vorzugsweise berücksichtigt die durch den Rechner durchgeführte Auswahl des Sensors, der das wegnehmbare Hindernis steuert, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Sensoren, welche das Hindernis steuern können, zunehmend näher bei diesen sind, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt.
• Diese unterschiedlichen Anordnungen bringen eine Zufälligkeit mit sich, welche die Wirksamkeit der durchgeführten Übung erhöht, da ein und derselbe Fahrer, der nacheinander mehrmals dieselbe Spur benutz, nicht wissen kann, zu welchem Zeitpunkt das wegnehmbare Hindernis erscheinen wird, und somit das Erscheinen dieses Hindernisses nicht vorhersehen kann.
• Um die Positionierung des Fahrzeugs in dem Bremsbereich oder dem Hindernis-Ausweichbereich vollständig verfolgen zu können, umfasst diese Anlage im Bereich des wegnehmbaren Hindernisses jeder Fahrspur Magnetresonanz-Sensoren, die zwischen den Fahrspuren angeordnet sind.
• Ausserdem speichert der Rechner die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Erscheinen des wegnehmbaren Hindernisses und zeigt sie auf einer am Ende der Bahn angeordneten Tafel an.
• Somit kann ein Benutzer, der sich mehrmals auf der Spur fortbewegt, durch eigene Initiative oder auf Initiative eines Lehrers seine Geschwindigkeit vom einem Durchgang zu einem anderen verändern, um verschiedene Verhaltensweisen seines Fahrzeugs zu erzielen.
• Diese Anordnung verleitet den Fahrer eines Fahrzeugs dazu, die Spur so schnell wie möglich zu verlassen, nachdem sein Fahrzeug z. B. infolge eines Schleudervorgangs mit 180º Drehung zum Stillstand gekommen ist. Tatsächlich ist es wichtig, einem Fahrer beizubringen, dass bei einem Vorfall, bei dem sein Fahrzeug auf einer Fahrspur zum Stillstand kommt, er sein Fahrzeug schnellstmöglich aus dem Weg schafft, da es ein gefährliches Hindernis für die anderen Autofahrer darstellt.
• Gemäss einer weiteren Ausführungsform dieser Anlage sind die verschiedenen Sensoren mit dem Rechner durch ein Netz verbunden, wobei jeder Sensor ständig Primärinformation aussendet, die der Rechner aufgrund einer vorbestimmten Codierung erkennt.
• Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich mit Hilfe der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung, die als nicht einschränkend aufzufassendes Beispiel eine Ausführungsform dieser Anlage darstellt:
• Fig. 1 ist eine Draufsicht dieser Anlage;
• Fig. 2 ist eine Draufsicht der für die Fortbewegung der Fahrzeuge bestimmten Spur in vergrössertem Massstab; und
• Fig. 3 ist eine Draufsicht eines Teils der Spur in noch weiter vergrössertem Massstab, die insbesondere die Positionierung der Sensoren zeigt.
• Die erfindungsgemässe Anlage befindet sich auf einem Gelände 2 einer Länge von etwa 250 Meter und einer Breite von etwa 50 Meter. Auf diesem Gelände ist eine Parkzone 3 für wartende Fahrzeuge, ein Gebäude 4, in dem sich ein Lehrer befindet, sowie eine Spur 5 mit einem geradlinigen Bereich, auf dem sich die Fahrzeuge fortbewegen, und zwei schleifenförmigen Endbereichen 7, die das Wenden der Fahrzeuge ermöglichen, vorgesehen. Der Zugang zur Spur 5 wird über eine Schranke 8 überwacht, die den Eintritt von nur einigen Fahrzeugen, wie z. B. maximal fünf, auf die Spur gestattet. Der Fortbewegungsbereich umfasst sechs Fahrspuren, von denen drei der Fortbewegung in der einen Richtung und die anderen drei der Fortbewegung in der entgegengesetzten Richtung dienen. Jede Reihe aus drei Spuren umfasst von ausserhalb der Spur zu deren Innern hin drei nebeneinanderliegende Fahrspuren, und zwar eine erste Spur 9 mit traditionellem Belag, der eine Bahn mit einem Haftungskoeffizient 7 bildet, eine Spur 10, die mit einem Harz überzogen ist, das einen Haftungskoeffizient von etwa 0,4 bis 0,5 gewährleistet, und eine Spur 12, die mit einem Harz überzogen ist und einen sehr viel kleineren Haftungskoeffizient 0,25 besitzt. Am Rand der Spur ist ein Wasserspeicher 13 vorgesehen für die Versorgung einer Längsrampe 14 zum Begiessen der Bahn, um eine ausreichende Feuchtigkeit auf ihr aufrechtzuerhalten, um eine ausreichend geringe Haftung zu gewährleisten. Dieser Wasserspeicher versorgt auch über Kanäle 15 einige Düsen, die in jeder der Fahrspuren 9, 10, 12 der beiden Reihen aus Fahrspuren münden, wobei diese Düsen so ausgelegt sind, dass sie bei Speisung mit unter Druck stehendem Wasser ein Hindernis 16 bilden, das einen Vorhang bzw. Schleier aus Wasser bildet.
• Im Innern jeder Fahrspur der Bahn sind in dem Belag bzw. der Beschichtung Magnetresonanz-Sensoren 17 oder magnetische Schleifen eingebettet. Die jeder Fahrspur zugeordneten Sensoren sind zueinander in Längsrichtung versetzt, und der Abstand zwischen zwei benachbarten Sensoren nimmt mit zunehmender Annäherung an das Hindernis 16 in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ab.
• Die unterschiedlichen Sensoren sind über ein Netzsystem mit einem Rechner verbunden und senden ständig binäre Information an diesen Rechner, die aufgrund einer vorbestimmten Codierung erkannt wird. Somit wird jede Schleife ständig abgefragt.
• Diese Sensoren oder Schleifen ermöglichen einerseits die Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, das sich auf einer Fahrspur fortbewegt, und andererseits die Bestimmung der Position des Fahrzeugs auf der Bahn. Ausserdem sind einige der Sensoren so angeordnet, dass sie das Erscheinen des Hindernisses 16 hervorrufen.
• Für die Fahrspur 9 sind es die durch die geschwungene Klammer A gekennzeichneten Sensoren, die derart angeordnet sind, dass sie das Erscheinen des Hindernisses 16 hervorrufen, für die Fahrspur 10 sind es die durch die geschwungene Klammer B bezeichneten Sensoren, die derart angeordnet sind, dass sie das Erscheinen des Hindernisses 16 hervorrufen, und für die glätteste Fahrspur 12 sind es die durch die geschwungene Klammer C bezeichneten Sensoren, die derart angeordnet sind, dass sie das Erscheinen des Hindernisses 16 hervorrufen. Das Erscheinen des Hindernisses wird durch das Herbeifahren eines Fahrzeuges an einen der Detektoren erzielt, welcher der betreffenden Reihe A, B, bzw. C der Detektoren angehört, je nachdem, ob es sich um die Spur 9, 10 oder 12 handelt. Der das Hindernis auslösende Detektor 16 kann rein zufällig durch den Rechner ausgewählt werden, oder er kann auch zusätzlich zur zufälligen Eigenart die Geschwindigkeit des Fahrzeugs derart mit einbeziehen, dass die am nächsten am Hindernis liegenden Sensoren reagieren, falls sich das Fahrzeug langsam fortbewegt.
• In dem Bereich nahe am Hindernis 16 sind auch Sensoren 18 vorgesehen, die zwischen den Fahrspuren 9-10 bzw. 10-12 angeordnet sind.
• Am Ausgang jeder Reihe aus Fahrspuren sind ein Sensor 19 sowie eine Anzeigevorrichtung 20 vorgesehen, wodurch die Anzeige der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in dem Augenblick, in dem das Hindernis ausgelöst wird, sowie die Zeit, die das Fahrzeug zum Verlassen der Bahn benötigt, wenn das Fahrzeugs z. B. infolge eines Schleudervorgangs um 180º auf ihr stehen bleibt, ermöglicht werden.
• Schliesslich sind Schranken 22 vorgesehen, die jedesmal nur den Zugang eines einzigen Fahrzeugs gestatten. Diese Schranken 22 werden durch den Rechner derart gesteuert, dass alle Fahrzeuge, die sich auf der Anlage befinden, die Wegstrecke in der einen Richtung durchfahren haben, bevor ihnen gestattet wird, eine Wegstrecke in der anderen Richtung zu durchfahren.
• In der Praxis sind die unterschiedlichen Fahrzeuge, die sich gleichzeitig in der Anlage fortbewegen können, über Funk mit dem Gebäude verbunden, in dem sich der Lehrer befindet. Die Fahrzeuge können durch Öffnung der Schranke auf die Spur gelangen. Alle Fahrzeuge warten hinter der Schranke 22. Nach dem Anheben der Schranke 22 begibt sich ein Fahrzeug auf die Bahn auf einer Fahrspur 9, 10 oder 12. Es löst das Hindernis 16 aus, wobei diese Auslösung das Abspeichern der Geschwindigkeit hervorruft, die auf der Tafel 20 angezeigt wird. Das Übungsfahrzeug hält vor dem Hindernis an oder weicht diesem aus. Wenn das Fahrzeug anhält, wird ein Chronometer ausgelöst, der die Zeit misst, die das Fahrzeug zum Verlassen der Bahn benötigt. Sobald das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist oder falls es sich auf dem Hindernis befindet, wird dieses beseitigt. Wenn das Fahrzeug über dem Ausfahrtsensor 19 vorbeifährt, wird die Anzeige 20 auf Null rückgesetzt, und die Schranke 22 geht hoch, um die Fortbewegung eines weiteren Fahrzeugs auf der Bahn zu gestatten. Es kann eine Kamera entlang der Bahn vorgesehen sein, um einem Lehrer, der sich in dem Gebäude befindet, eine bestmögliche Sicht auf die Fahrfehler zu ermöglichen, die durch den Fahrer begangen werden können, wie insbesondere Radblockier-Fehler, und es somit gestatten, diese Fehler dem Fahrer über Funk mitzuteilen.
• Erst wenn alle Fahrzeuge eine "Hinfahrt"-Wegstrecke auf der Bahn durchfahren haben, kann die an ihrem anderen Ende angeordnete Schranke 22 angehoben werden, um die Durchführung der "Rückfahrt"-Wegstrecke zu gestatten.
• Interessanterweise kann der für die Steuerung der Hindernisse sowie für die Überwachung der Geschwindigkeit und der Position der Fahrzeuge verwendete Rechner zum Speichern der Fahrleistungen jedes Fahrzeugs verwendet werden, wobei eine Ergebnis-Karteikarte ausgegeben wird, welche die während jeder Durchfahrt durchgeführten unterschiedlichen Massnahmen mit Begriffen wie z. B. Geschwindigkeit, Anhalteweg und Art der verwendeten Fahrspur erwähnt.

Claims (14)

1. Anlage zum Erlernen und Verbessern des Fahrens von Automobilen, mit einer Bahn (5), auf der Fahrzeuge verkehren und die auf mindestens einem Teil (6) ihrer Oberfläche mit einer glatten und periodisch mit Wasser begossenen Beschichtung beschichtet ist und mindestens ein wegnehmbares Hindernis (16) aufweist, dessen Erscheinen auf der Bahn durch die Erfassung des sich auf ihr bewegenden Fahrzeugs gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn zumindest in ihrem mit einer glatten Beschichtung ausgestatteten und das wegnehmbare Hindernis aufweisenden Bereich eine Reihe von Magnetresonanz-Sensoren (17) oder magnetischer Schleifen enthält, die mit einem Rechner verbunden sind, um ständig die Position des Fahrzeugs auf der Bahn und dessen Geschwindigkeit zu liefern, wobei das Erscheinen des wegnehmbaren Hindernisses (16) auf der Piste gesteuert wird durch das Vorbeifahren eines Fahrzeugs oberhalb eines der Sensoren (17) einer Reihe mehrerer aufeinanderfolgender Sensoren, die in einer Fahrspur installiert sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (17) der Reihe, welche den Befehl liefert, dass das Hindernis erscheinen soll, durch den Rechner rein zufällig bestimmt wird.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahn mehrere parallele und aneinandergrenzende Fahrspuren (9, 10, 12) aufweist, die mit Beschichtungen ausgestattet sind, deren Haftkoeffizienten verschieden sind, wobei jede Spur mit Sensoren ausgestattet ist.

4. Anlage nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem wegnehmbaren Hindernis (16) und der Reihe der Sensoren (17), die dessen Erscheinen hervorrufen, umso größer ist, je kleiner der Haftkoeffizient der Fahrspur ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Rechner durchgeführte Auswahl des Sensors (17), der das wegnehmbare Hindernis steuert, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt, wobei die Sensoren, welche das Hindernis (16) steuern können, zunehmend näher bei diesem sind, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Richtung der Länge der Piste betrachtete Abstand zwischen den Sensoren (17) in der Bewegungsrichtung eines Fahrzeugs vom Ende der Piste, bei dem das Fahrzeug startet, bis zu dem Bereich, in dem sich das wegnehmbare Hindernis (16) befindet, abnimmt.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus in dem Bereich des wegnehmbaren Hindernisses (16) jeder Fahrspur Magnetresonanz-Sensoren (18) aufweist, die zwischen den Fahrspuren angeordnet sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Sensoren (17, 18) mit dem Rechner durch ein Netz verbunden sind, wobei jeder Sensor ständig Binärinformation aussendet, die der Rechner aufgrund einer vorbestimmten Codierung erkennt.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Erscheinen des wegnehmbaren Hindernisses (16) speichert und sie auf einer am Ende der Bahn angeordneten Tafel (20) anzeigt.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Fahrzeug oberhalb eines gleichen Sensors (17, 18) während einer Zeit angehalten wird, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, der Rechner einen Chronometer auslöst, der dann angehalten wird, wenn das Fahrzeug an einen Sensor (19) vorbeifährt, der sich am Ausgang der Bahn befindet, wobei die Anzeige der gemessenen Zeit auf einer am Ende der Bahn angeordneten Tafel erfolgt.

11. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei Arten von Fahrspuren (9, 10, 12) aufweist, deren Haftkoeffizienten jeweils ≥0,7, etwa 0,4 und ≥0,25 sind.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Reihen von drei Fahrspuren (9, 10, 12) aufweist, die für zwei umgekehrte Fahrrichtungen bestimmt sind, wobei die beiden glättesten Spuren (12) der beiden Reihen aneinanderliegend sind und die beiden am wenigsten glatten Spuren (9) voneinander am weitesten entfernt sind.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Schranken (22) aufweist, die an den beiden Enden der Bahn angeordnet sind, deren Ansteuerung durch den Rechner auf der Basis von Sensoren (19) durchgeführt wird, die an den Enden der Bahn integriert sind, so dass sich ein einziges Fahrzeug auf der Bahn bewegen kann und das der Verkehr in der "Rückfahrt-Richtung" erst erlaubt wird, nachdem sämtliche vorhandenen Fahrzeuge ihre Fahrt in der "Hinfahrt-Richtung" durchgeführt haben.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 1515, dadurch gekennzeichnet, dass jedes wegnehmbare Hindernis (16) durch einen Vorhang aus unter Druck stehendem Wasser gebildet wird, das über Düsen zugeführt wird, die in der Beschichtung der Bahn münden, wobei die Unterbrechung der Zufuhr gesteuert wird durch das Vorbeifahren eines Fahrzeugs oberhalb eines bei den Düsen angeordneten Sensors (17), oberhalb eines am Ende der Bahn angeordneten Sensors (19) oder durch Anhalten eines Fahrzeugs oberhalb eines Sensors (17, 18).