EP0736630A1

EP0736630A1 - Verfahren zum Erneuern vorhandener Markierungslinien auf einer Fahrbahn und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: EP0736630A1
Application number: EP96101714A
Authority: EP
Original assignee: Walter Hofmann Maschinenfabrik und Vertrieb GmbH
Current assignee: Walter Hofmann Maschinenfabrik und Vertrieb GmbH
Priority date: 1995-04-02
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1996-10-09
Also published as: DE19511893C1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Erneuern vorhandener Markierungslinien (4) auf einer Fahrbahn mit einer Auftragsvorrichtung (10) für einen Markierungsstoff, die quer zur Fahrtrichtung verschiebbar auf einer fahrbaren Straßenmarkiermaschine (3) angeordnet ist, wobei die vorhandene Markierungslinie (4) durch mindestens zwei beabstandet hintereinander angeordnete optische Sensoren (1,2) oder eine Fernsehkamera erfaßt wird, das optische Signal in elektronische Signale gewandelt wird, die in einer Datenverarbeitungsanlage (9) in elektrische Steuerbefehle gewandelt werden, durch die die Auftragsvorrichtung (10) verschoben wird, wobei in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke der Straßenmarkiermaschine (3) durch einen Impulsgeber (24) ein elektronischer Impuls erzeugt wird, der zusammen mit den elektronischen Signalen aus den optischen Sensoren (1,2) verarbeitet wird. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 oder 3.
Eine derartige Vorrichtung und ein damit ausgeführtes Verfahren sind aus der US 3 298 352 und der EP 0129551 bekannt. Diese Vorrichtungen weisen nur eine optische Sensoreinrichtung auf, die die Position der vorhandenen Markierungslinie nur in einem einzigen Bereich relativ zur Straßenmarkierungsmaschine erfaßt.
Wenn die bekannten Vorrichtungen auch einen Fortschritt gegenüber der manuellen Ausrichtung der Straßenmarkiermaschine durch einen Fahrer mit Hilfe einer Peileinrichtung darstellen, weil Fehler durch menschliche Unzulänglichkeit vermieden werden, so wird doch als Nachteil erkannt, daß die Auftragsvorrichtung dem elektronischen Signal des Sensors nicht verzögerungsfrei folgen kann, wodurch fehlerhafte Markierungslinien erzeugt werden. Bei einer als konstant vorauszusetzenden Signalverarbeitungszeit und einer ebenfalls als konstant vorauszusetzenden Positionierzeit für die Auftragsvorrichtung müßte der Abstand zwischen Sensoreinrichtung und Auftragsvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit variiert werden, um eine Abweichung der neuen Markierungslinie von der vorhandenen zu verkleinern.
Da bekanntlich die Vorderräder eines gelenkten Fahrzeugs bei Nichtgeradeausfahrt einer anderen Spur als die Hinterräder folgen, macht sich diese Differenz auch als eine Differenz im Spurverhalten des optischen Sensors und der beabstandet davon angeordneten Auftragsvorrichtung bemerkbar. Die bekannten Vorrichtungen mit nur einer optischen Erfassungseinrichtung sind nicht in der Lage, den Winkel zwischen der momentanen Fahrtrichtung der Straßenmarkiermaschine und der im optischen Erfassungsbereich vorhandenen Richtung der vorhandenen Markierungslinie zu erkennen. Änderungen von Sensorsignalen aufgrund von Änderungen des Abstands zwischen Straßenmarkiermaschine und vorhandener Markierungslinie können deshalb auch nicht danach unterschieden werden, ob diese durch normale oder fehlerhafte Richtungsänderungen der vorhandenen Markierungslinie oder durch Richtungsänderungen der Straßenmarkiermaschine infolge von Lenkbewegungen verursacht werden. Die Berechnung der richtigen Seitenposition der beabstandet hinter der optischen Erfassungseinrichtung angeordneten Auftragsvorrichtung ist somit nicht möglich.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß die Auftragsvorrichtung der vorhandenen Markierungslinie mit besserer Annäherung als bei den bekannten Vorrichtungen folgt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 2 oder alternativ des Anspruchs 3.
Dadurch, daß die vorhandene Markierungslinie an mindestens zwei in Fahrtrichtung beabstandet hintereinander angeordneten Positionen optisch erfaßt wird, und daß in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke der Straßenmarkiermaschine elektronische Impulse erzeugt werden, die zusammen mit den elektronischen Signalen aus der optischen Erfassungseinrichtung verarbeitet werden, ist eine Markierungslinie genau erfaßbar und die Auftragsvorrichtung folgt dem Verlauf der vorhandenen Markierungslinie exakt auch bei ständiger Änderung des Winkels zwischen Straßenmarkiermaschine und vorhandener Markierungslinie.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrtrichtung vor dem optischen Sensor mindestens ein weiterer optischer Sensor angeordnet ist, der auf die Fahrbahn im Bereich der vorhandenen Markierungslinie gerichtet und wirkungsmäßig mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, und daß ein wegabhängiger elektronischer Impulsgeber vorhanden ist, der ebenfalls wirkungsmäßig mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist. Die elektronischen Signale aus den beiden von den Sensoren erfaßten Bereichen werden nach jeder zurückgelegten Wegeinheit, die durch den Impulsgeber festgestellt wird, in der Datenverarbeitungsanlage nach unterschiedlichen mathematischen Vorgaben interpoliert und/oder extrapoliert, was den Verlauf der vorhandenen Markierungslinie betrifft. Die erhaltenen Daten dienen zur Steuerung der Verschiebeeinrichtung für die Auftragsvorrichtung.
Die optische Erfassung der vorhandenen Markierungslinie in mehr als einem hintereinander liegenden Bereich ermöglicht selbst bei groben Fehlern in der vorhandenen Markierungslinie, z. B. plötzlichen Versätzen, starker Seitenwelligkeit, mit Hilfe geeigneter Rechnerprogramme die Interpolation von an den Idealverlauf angenäherten neuen Markierungslinien und die entsprechende Extrapolation der Position für die Auftragsvorrichtung.
Mit der Anzahl der hintereinander beabstandet angeordneten optischen Sensoren steigt die Genauigkeit der Positionierung der Auftragsvorrichtung.
Auch bei vorhandenen Markierungslinien, die aus kurzen beabstandeten Teilstücken bestehen, ist die erfindungsgemäße technische Lehre von Vorteil, weil bei mindestens zwei optischen Sensoren die Wahrscheinlichkeit größer ist, daß sich stets mindestens ein Erfassungsbereich über einem Markierungslinienteilstück befindet und Signale über den Verlauf der durch Teilstücke und Zwischenräume führenden Mittenachse liefert. Dadurch ist die Auftragsvorrichtung auch bei unterbrochenen Markierungslinien genau steuerbar.
Die vorstehenden vorteilhaften Wirkungen sind auch mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3 erzielbar. Dadurch, daß der optische Sensor eine Fernsehkamera ist, mit der die vorhandene Markierungslinie über einen sich in und quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Bereich optisch erfaßbar ist, daß die elektronischen Signale der Fernsehkamera entsprechend mindestens zwei in Fahrtrichtung beabstandet hintereinander liegender Positionen der vorhandenen Markierungslinie in die Datenverarbeitungsanlage übertragbar sind, und daß ein wegabhängiger elektronischer Impulsgeber vorhanden ist, der wirkungsmäßig mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, daß die vorhandene Markierungslinie gleichzeitig oder nacheinander in mehreren hintereinander liegenden Bereichen erfaßbar ist. Die Fernsehkamera kann dabei auch schräg nach vorn ausgerichtet sein.
Zwei bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt in

Fig. 1 eine schematische Draufsicht bei Anfahren einer vorhandenen Markierungslinie in einem spitzen Winkel, in
Fig. 2 eine Ansicht wie in Fig. 1, jedoch mit einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik, in
Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und in
Fig. 4 eine Draufsicht auf Fig. 3.

Anhand der Figuren 1 und 2 werden eine erfindungsgemäß mit mindestens zwei optischen Sensorn 1 und 2 versehene Straßenmarkiermaschine 3 (Fig.1) einer mit einem Sensor 1' ausgestatteten Sraßenmarkiermaschine 3'nach dem Stand der Technik (Fig. 2) gegenübergestellt. Die Figuren 1 und 2 zeigen die Straßenmarkiermaschine 3,3' bei Annäherung an eine vorhandene Markierungslinie 4,4' in einem spitzen Winkel x, z. B. nach einem Lenkfehler des Fahrers in Fahrtrichtung gemäß Pfeil A. Die Markierungslinie 4,4' ist hier eine gerade Linie. Der Erfassungsbereich der optischen Sensoren 1,1',2 ist durch seitliche Begrenzungslinien 5,5',6,6' dargestellt. Im Erfassungsbereich des Sensors 1' in Fig. 2 wird eine Mittenachse 7'der vorhandenen Markierungslinie 4'in einem Punkt 8' festgestellt. Aus den entsprechenden elektronischen Signalen wird in einer Datenverarbeitungsanlage 9' eine Position einer in Pfeilrichtung B verschiebbar gelagerten Auftragsvorrichtung 10', z. B. einer Spritzpistole errechnet, und zwar in einem gleichen Abstand a zu einer Längsachse 11' der Straßenmarkiermaschine 3' wie der Punkt 8'. Wie Fig. 2 zeigt, wird damit die Auftragsvorrichtung 10' auf einen Punkt 12' verschoben und liegt damit um einen Abstand b neben der Mittenachse 7' der vorhandenen Markierungslinie 4', also versetzt und damit fehlerhaft.
Die Straßenmarkiermaschine 3 in Fig. 1 mit den optischen Sensoren 1,2 erfaßt eine vorhandene Markierungslinie 4 in zwei im Abstand c hintereinander liegenden Bereichen und ermittelt zwei Punkte 14, 15 für eine Mittenachse 7 der vorhandenen Markierungslinie 4. Der Punkt 14 hat den Abstand a von einer Maschinenlängsachse 11 und der Punkt 15 einen Abstand b. Durch die Werte von a, b und c ist die Lage der Mittenachse 7 in bezug auf die Maschinenlängsachse 11 eindeutig identifiziert. Aus den Werten für a, b und c und dem vorgegebenen Abstand der Auftragvorrichtung 10 von dem Erfassungsbereich des Sensors 2 errechnet eine Datenverarbeitungsanlage 9 die für die Auftragsvorrichtung 10 erforderlichen Abstände von der Maschinenlängsachse 11 zur Positionierung auf einen Punkt 16 auf einer Mittenachse 7 der vorhandenen Markierungslinie 4 mit Hilfe einer nicht dargestellten Verschiebeeinrichtung. Ein wegabhängiger elektronischer Impulsgeber 24 ist in Nähe eines Rades der Straßenmarkiermaschine angeordnet und mit diesem wirkungsmäßig verbunden.
Fig. 3 zeigt eine nicht bezeichnete Straßenmarkiermaschine in der Art eines Lkw mit der Auftragsvorrichtung 10 und einer Fernsehkamera 20, die schräg in Fahrtrichtung ausgerichtet ist und drei Bereiche 21, 22, 23 zur optischen Erfassung einer nicht gezeigten Markierungslinie aufweist, wobei die Bereiche schmale, quer zur Fahrtrichtung ausgerichtete Streifen sind.
Fig. 4 zeigt die Vorrichtung in Fig. 3 schematisch in Draufsicht, wobei die seitliche Anordnung der Auftragsvorrichtung 10 und der Fernsehkamera 20 erkennbar sind.

Claims

Verfahren zum Erneuern vorhandener Markierungslinien auf einer Fahrbahn mit einer Auftragsvorrichtung für Markierungsstoff, die quer zur Fahrtrichtung verschiebbar auf einer fahrbaren Straßenmarkiermaschine angeordnet ist, wobei die vorhandene Markierungslinie durch eine optische Erfassungseinrichtung optisch erfaßt wird, das optische Signal in elektronische Signale gewandelt wird, die elektronischen Signale in elektrische Steuerbefehle gewandelt werden, durch die die Auftragsvorrichtung verschoben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorhandene Markierungslinie an mindestens zwei in Fahrtrichtung beabstandet hintereinander angeordneten Positionen optisch erfaßt wird, und daß in Abhängigkeit von der zurückgelegten Strecke der Straßenmarkiermaschine elektronische Impulse erzeugt werden, die zusammen mit den elektronischen Signalen aus der optischen Erfassungseinrichtung verarbeitet werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Auftragsvorrichtung (10) für Markierungsstoff, die quer zur Fahrtrichtung verschiebbar auf einer fahrbaren Straßenmarkiermaschine (3) angeordnet ist, mit einem optischen Sensor (1), der in Fahrtrichtung im Abstand d vor der Auftragsvorrichtung (10) angeordnet und auf die Fahrbahn im Bereich der vorhandenen Markierungslinie (4) gerichtet ist, mit einer wirkungsmäßig mit dem Sensor (1) verbundenen Datenverarbeitungsanlage (9) und Signalwandlungs- und - verstärkungseinrichtungen und einer steuerbaren Verschiebeeinrichtung für die Auftragsvorrichtung (10),
dadurch gekennzeichnet,
daß in Fahrtrichtung im Abstand c vor dem optischen Sensor (1) mindestens ein weiterer optischer Sensor (2) angeordnet ist, der auf die Fahrbahn im Bereich der vorhandenen Markierungslinie (4) gerichtet und wirkungsmäßig mit der Datenverarbeitungsanlage (9) verbunden ist, und daß ein wegabhängiger elektronischer Impulsgeber (24) vorhanden ist, der wirkungsmäßig mit der Datenverarbeitungsanlage (9) verbunden ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Auftragsvorrichtung (10) für Markierungsstoff, die quer zur Fahrtrichtung verschiebbar auf einer fahrbaren Straßenmarkiermaschine (3) angeordnet ist, mit einem optischen Sensor, der in Fahrtrichtung im Abstand d vor der Auftragsvorrichtung (10) angeordnet und auf die Fahrbahn im Bereich der vorhandenen Markierunslinie (4) gerichtet ist, mit einer wirkungsmäßig mit dem Sensor verbundenen Datenverarbeitungsanlage (9) und Signalwandlungs- und -verstärkungseinrichtungen und einer steuerbaren Verschiebeeinrichtung für die Auftragsvorichtung (10),
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Sensor eine Fernsehkamera ist, mit der die vorhandene Markierungslinie (4) über einen sich in und quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Bereich optisch erfaßbar ist, daß die elektronischen Signale der Fernsehkamera entsprechend mindestens zweier in Fahrtrichtung beabstandet hintereinander liegender Positionen der vorhandenen Markierungslinie (4) in die Datenverarbeitungsanlage (9) übertragbar sind, und daß ein wegabhängiger elektronischer Impulsgeber (24) vorhanden ist, der wirkungsmäßig mit der Datenverarbeitungsanlage (9) verbunden ist.