FI83822C - Foerfarande och anordning foer iakttagande av trafikfoerhaollanden. - Google Patents

Description

1 83822

MENETELMÄ JA LAITE LIIKENNEOLOSUHTEIDEN HAVAINNOIMISEKSI

Keksinnön kohteena on ensimmäisen menetelmäpa-tenttivaatimuksen johdanto-osassa määritelty menetelmä 5 liikenneolosuhteiden havainnoimiseksi.

Keksinnön kohteena on myös ensimmäisen laite-patenttivaatimuksen mukainen laite liikenneolosuhteiden havainnoimiseksi.

Ennestään tunnetaan tieliikenteen laskentajär-10 jestelmiä, joissa tiehen asennetaan johtosilmukoita, joiden avulla induktanssimuutosten perusteella yli kulkevat ajoneuvot voidaan havaita. Tällaisen järjestelyn avulla voidaan suorittaa liikenteen laskentaa, mutta ei tiellä liikkuvien ajoneuvojen luokittelua. Lisäksi täl-15 laisen järjestelmän asentaminen edellyttää, että tien pinta rikotaan johtosiImukoiden asentamista varten. Joh-tosilmukat ovat myös alttiina tärinälle, kulumiselle ja pohjoisilla leveysasteilla routavaurioille.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin 20 uusi menetelmä ja laite liikenneolosuhteiden havainnoimiseksi, jonka avulla tieliikennettä voidaan valvoa entistä paremmin kuten myös esim. tienpinnan tilaa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan ensimmäiseen menetelmävaatimuk-25 seen ja keksinnön mukaisen laitteen tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan ensimmäiseen laitevaatimukseen.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä liikenneolosuhteiden havainnoimiseksi tiellä vallitsevia olosuh-30 teitä havainnoidaan optisen säteilyn avulla siten, että optisesta säteilystä muodostetaan säteilykeila; säteily-keila kohdistetaan tien pintaan ja asetetaan tien pinnan normaalin nähden vinoon kulmaan; ja säteilykeilan siron-nutta säteilyä tarkkaillaan. Keksinnön mukaisesti muo-35 dostetaan joukko viivamaisia säteilykeiloja; säteily-keilat järjestetään pituussuunnassa rinnakkain ja poik-kisuunnassa viuhkamaiseen muotoon; säteilykeilat kohdis- 2 83822 tetaan tien pintaan etäisyyden päähän toisistaan siten, että ne kattavat halutun levyisen mittausalueen tien pinnasta; ja sironneen säteilyn perusteella havainnoidaan ainakin ajoneuvot ja muut korkeussuuntaiset muutok-5 set tien pinnassa sekä arvioidaan tien pinnan tila. Menetelmän avulla liikennettä voidaan valvoa koko tien leveydeltä samanaikaisesti.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä, joka on esitetty patenttivaatimuksessa 2, koko mittausalue 10 tutkitaan sarjamuodossa peräkkäin. Näin ilmaisimelle tulevan säteilyn mittaaminen tapahtuu luotettavasti eivätkä rinnakkaiset säteilykeilat vaikuta toisiinsa. Samalla myös tietojen käsittely yksinkertaistuu.

Patenttivaatimuksessa 3 esitetyn menetelmän 15 avulla voidaan valvoa tai arvioida tien pinnan tilaa. Riippuen siitä, onko tien pinta kuiva, märkä, jäinen tai luminen, tien pinta heijastaa eri lailla säteilyä ja tämän perusteella voidaan tehdä arvio tien pinnan tilasta ja esim. varoittaa tarpeen vaatiessa tiellä 20 liikkujia vaarallisesta kelistä.

Patenttivaatimuksessa 4 esitetyn menetelmän mukaisesti tieliikenneolosuhteita voidaan havainnoida kahdessa eri paikassa tiellä määrätyn etäisyyden päässä toisistaan. Tällä menetelmällä voidaan mm. määrittää 25 ajoneuvojen nopeus ja suunta.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen liikenneolosuhteiden havainnoimiseksi kuuluu lähetinosa ja ilmaisin-osa, jossa lähetinosassa on optista säteilyä lähettävä säteilylähde ja linssijärjestely, jonka avulla säteily-30 lähteen antamasta säteilystä on muodostettu säteilykei-la, ja säteilykeila on suunnattu tien pintaa kohti siten, että se on pituussuunassaan tien normaaliin nähden ennalta määrätyssä vinossa kulmassa; ja jossa llmaisinosassa on objektiivi ja ilmaisin sekä tieto-35 jenkäsittely-yksikkö, kuten mikrotietokone. Keksinnön mukaisesti lähetinosaan kuuluu joukko optisen säteilyn lähettimiä, jotka on muodostettu säteilylähteistä ja 3 83822 linssijärjestelyt sylinterilinsseistä, jotka lähettimet on sovitettu runko-osaan ympyrän kaarta vastaavaan muotoon etäisyyden päähän toisistaan siten, että sätei-lykeilat on kohdistettavissa viuhkamaisesti tien pintaan 5 ja siten, että ne kattavat halutun mittausalueen tien pinnasta ja jossa laitteessa ilmaisimen vastaanottaman tien pinnasta ja/tai ajoneuvosta sironneen säteilyn voimakkuuden ja/tai paikan avulla ainakin ajoneuvot ja muut korkeussuuntaiset muutokset tien pinnassa sekä 10 tien pinnan tila voidaan havaita.

Patenttivaatimuksessa 6 on esitetty eräs edullinen laite patenttivaatimuksessa 2 julki tuodun menetelmän toteuttamiseksi.

Patenttivaatimuksessa 7 on esitetty eräs edul-15 linen keksinnön toteutusesimerkki, jossa laitteeseen on järjestetty erillinen säteilylähde, jonka avulla yhdessä ilmaisimen kanssa voidaan havaita erityisesti sumun esiintyminen tien pinnan läheisyydessä.

Patenttivaatimuksessa 8 on esitetty eräs 20 edullinen laite patenttivaatimuksessa 4 julki tuodun menetelmän toteuttamiseksi.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen eduista voidaan todeta seuraavaa. Menetelmää voidaan soveltaa, ilman että tien pintaa tai ajorataa rikotaan 25 millään tavalla. Laite asennetaan tien pinnan yläpuolelle riittävälle etäisyydelle tien pinnasta ja kaikki havainnot tehdään optisen säteilyn avulla. Menetelmän ja laitteen avulla saadaan selville tiellä liikkuvien ajoneuvojen pituudet, korkeudet ja tarpeen vaatiessa 30 nopeudet, kuten myös tien pinnan tila.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa kuva la esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista laitetta; ja kuva Ib ylhäältä katsottuna laitteen il-35 maisinosan näkökulmasta tien pintaa; ja kuva le laitteen suurennettua yksityiskohtaa; kuva 2 esittää erästä toista keksinnön mukaista laitet- 4 83822 ta; kuva 3 esittää periaatekuvaa lähetinosasta; kuva 4 esittää lohkokaaviomuodossa laitteen rakennetta.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen kuvassa la 5 kuuluu lähetinosa 1 ja ilmaisinosa 2, jotka ovat etäisyyden dx päässä toisistaan. Lähetinosassa 1 on infrapuna- eli IR-säteilylähde 3, edullisesti IR-led tai IR-puolijohdelaser, ja sylinterilinssi 4. Sylinteri-linssin 4 avulla säteilylähteen 3 antamasta säteilystä 10 muodostetaan viivamainen säteilykeila 5. Viivamainen säteilykeila 5 on poikkileikkaukseltaan yhdessä suunnassa voimakkaasti litistynyt ellipsi, kuten kuvasta IB käy ilmi. Viivamainen säteilykeila 5 on suunnattu ajorataa kohti siten, että sen poikkileikkauksen pitkäak-15 seli 5a yhtyy edullisesti ainakin likipitäen tien T pituussuuntaan B - B ja se on ajoradan normaaliin N nähden ennalta määrätyssä vinossa kulmassa a.

llmaisinosaan 2 kuuluu objektiivi 6 ja ilmaisin 7. Ilmaisin 7 on edullisesti CCD-viivailmaisin tai paik-20 kaherkkä fotodiodi. Objektiivin näkökenttä 20a on periaatteessa kartiomainen alue ilmaisinosan edessä, josta alueesta ilmaisimen osalle lankeaa koko alue tai sopivasti rajattu osa 20 kuvassa Ib. Viivamaisesta säteily-keilasta 5, joka osuu ajoneuvoon A tai tien pintaan T, 25 muodostetaan kuva 5b tai 5c vastaavasti objektiivilla 6 ilmaisimen 7 pinnalle. Säteilykeilan 5 kuvan 5b, 5c paikka riippuu mitattavan pinnan, kuten ajoneuvon A tai tien pinnan T, etäisyydestä objektiivista 6. Kun tiedetään ajoradan pinnasta sironneen säteilykeilan eli 30 säteilykeilan kuvan 5b, 5c paikka ilmaisimella 7, ajoneuvo A voidaan havaita säteilykeilan kuvan siirtymättä ilmaisimen pinnalla. Sopivan tietojenkäsittely-yksikön 8, kuten mikrotietokoneen, avulla voidaan suorittaa tarvittavat laskutoimitukset, joiden perusteet esitetään 35 seuraavaksi.

Säteilykeilan 5 keskipisteen 5d paikka ilmaisimella 7 ajoneuvon A pinnan AI ja objektiivin 6 välisen 5 83822 etäisyyden sa funktiona on esitetty kuvassa la. Säteily-keila 5 ja sen optinen akseli li ovat vinossa kulmassa a ajoradan normaalin N suhteen. Ilmaisimen optinen akseli Io on myös kohtisuorassa ajoradan pintaa vasten.

5 Objektiivilinssin 6 polttoväli on f. Säteilykeilan 5 keskipiste 5d tien pinnalla T on etäisyyden ha. päässä lähetinosan kohdalle ajatellusta ajoradan normaalista N. Säteilykeilan keskipiste 5d' ajoneuvon A pinnalla AI on vuorostaan etäisyyden ha päässä normaalista N. Sätei-10 lykeilan tien pinnalle osuvan keskipisteen kuva ilmaisimella on etäisyyden ha.' päässä ilmaisimen optisesta akselista Ie ja säteilykeilan ajoneuvon A pinnalle AI osuvan keskipisteen kuva ilmaisimella on etäisyyden ha' etäisyydellä ilmaisimen optisesta akselista Io kuten 15 kuvasta le käy ilmi. Lähetinosa 1 ja ilmaisinosa 2 on sijoitettu etäisyyden Si päähän tien pinnan T yläpuolelle.

Säteilykeilan 5 tien pinnalle T osuvan keskipisteen 5d paikaksi ilmaisimen pinnalla saadaan nyt ni f /k j i _ fhi , fdÄ (1) h,' = - s; (h.-d.) - - · Säteilykeilan 5 ajoneuvon A pinnalle AI osuvan keskipisteen 5a1 paikaksi saadaan ilmaisimen pinnalla: (2) h.· - - f; (h.-d.) - - g* + fä» .

Kun sijoitetaan ha -2--—4 ' n^n saa(*aan O) - g (sg* - »O - - g1 + g1 ·

Kaavoissa 1, 2 ja 3 on oletettu, että sx » f ja sa » f eli, kun objektiivin 6 polttoväli f on paljon pienempi kuin ajoneuvon A tai tien T pinnan etäisyys sa objektiivista 6, säteilykeilan kuvan paikan muutos ilmaisimella 5 riippuu vain ajoneuvon A etäisyydestä sa objektiivista 6.

Kuten edellä esitetystä kävi ilmi, säteilykeilan 5 keskipisteen 5d paikka ilmaisimella 7 on verrannollinen ajoneuvon A korkeuteen AI. On selvää, että 6 83822 muutkin korkeussuuntaiset muutokset tien pinnassa voidaan havaita. Jos esimerkiksi on talviaika ja tien pinta on luminen ja säteilykeilan paikka ilmaisimella on siirtynyt suhteellisen pitkäksi ajaksi tien pintaa 5 vastaavasta paikasta, tielle on ilmeisesti kasautunut lumikinos.

Tien pinnan tilaa voidaan myös tarkkailla ja havainnoida edellä esitetyn laitteen avulla. Tien pinnasta sironneen tai heijastuneen säteilyn voimakkuus 10 riippuu tien pinnan ominaisuuksista. Tien pinnan tilan arvioimiseksi on edullista jakaa tien pinnat tilat esim. neljään luokkaan: 1. tien pinta on kuiva, 2. tien pinta on märkä, 3. tien pinta on jäinen tai sitä peittää musta jää ja 4. tien pinta on luminen. Tämä voidaan toteuttaa 15 siten, että lähetettävän säteilykeilan 5 voimakkuutta ja tien pinnasta sironneen säteilyn voimakkuutta verrataan keskenään ja tämän perusteella tien pinnan tila arvioidaan.

Viivamainen säteilykeila on edellä suunnattu 20 tien pintaa kohti siten, että sen poikkileikkauksen pitkäakseli 5a on tien pituussuunnassa ja yleensä ajoneuvoliikenteen kulkusuunnassa. On kuitenkin mahdollista asettaa laite tien yläpuolelle siten että säteilykeilan pitkäakseli 5a on vinossa kulmassa tien pituussuuntaan 25 nähden. Tällöin kuitenkin menetetään mittausherkkyydes-tä.

Eräs edullinen keksinnön mukaisen laitteen toteutusesimerkki on esitetty kuvassa 2. Laitteen lähe-tinosa 1 ja ilmaisinosa 2 sekä siihen liittyvä tietojen-30 käsittelyosa 8 on kiinnitetty sopivaan tukeen 9 halutulle korkeudelle Si tien pinnan T yläpuolelle. Lähetinosa 1 ja ilmaisinosa 2 ovat etäisyyden di päässä toisistaan, joka etäisyys on edullisesti 0,5 - 1,0 m. Lähetinosa 1 ja ilmaisinosa 2 on asennettu tukeen 9 siten, että 35 niiden optiset akselit li ja Io ovat kohtisuorassa tien .... pintaa T vasten.

Kuvassa 2 esitetyn laitteen lähetinosa 1 on 7 83822 esitetty periaatekuvana suurennettuna kuvassa 3. Lähe-tinosaan 1 kuuluu joukko infrapunalähettimiä 10, joita tässä lähetinosan toteutusesimerkissä on kymmenen kappaletta. Infrapuna eli IR-lähettimet 10 on muodostettu 5 IR-säteilylähteistä 3, kuten IR-ledeistä, ja sylinteri-linsseistä 4, jotka on järjestetty lähetinosan runkoon 11. IR-lähettimet 10 on sovitettu lähetinosan runkoon 11 siten, että ne sijaitsevat ympyrän kaarella 11a etäisyyden päässä toisistaan. Tässä tapauksessa IR- 10 lähettimet 10 on lisäksi järjestetty siten, että niiden säteilykeilojen 50, 51, 52, 59 optiset akselit Ixo,

In, ..., I i« leikkaavat ympyräkaaren 11a keskipisteessä O toisensa ja symmetrisesti lähetinosan 1 kes-kiakseliin eli optiseen akseliin li nähden.

15 Kustakin IR-lähettimestä 10 saatava säteilykei- la 50,51,52,.., 59 on viivamainen. Säteilykeilan avau- tumiskulma β on edullisesti luokkaa 2-4 * sylinte- rilinssin 4 poikkisuuntaan nähden. Sylinterilinssin pituussuunnassa avautumiskulma vastaa IR-säteilylähteen 20 avautumiskulmaa tai on siitä jonkin verran rajoitettu. Se voi olla luokkaa 10-25 '.

Lähetinosan runko 11 on sijoitettu suojakotelon 12 sisään. Suojakotelon etulevy 12a on sovitettu sellaiselle etäisyydelle IR-lähettimistä 10, jossa säteily- 25 keilojen optiset akselit leikkaavat toisensa eli ympyräkaaren 11a keskipisteen 0 läheisyyteen. Etulevyyn 12a on tämän keskipisteen O kohdalle järjestetty rako tai aukko 13, jonka kautta säteilykeilat kulkevat ulos lähetinosasta 1. Rakoon 13 voidaan järjestää suodatin 30 tai suojalasi, jolla tietty säteilyn taajuusalue rajataan säteilykeiloista pois tai jolla yleensä estetään esim. pölyn pääsy suojakotelon 12 sisään.

Lähetinsosasta 1 säteilykeilat 50, 51, 52, ..., 59 kohdistetaan viuhkamaisesti tien pintaan T, 35 kuten kuvassa 2 on esitetty. Tällöin ne kattavat tietyn halutun mittausalueen D tien poikkisuunnassa. Laite voidaan asentaa esim. Si =8 - 12 m korkeudelle tien 8 83822 pinnan yläpuolelle. Tällöin mittausalueen leveys D on luokkaa 10 - 15 m. Säteilykeilat 50, 51, 52,..., 59 kohtaavat tien pinnan sellaisten etäisyyksien päässä toisistaan, jotka ovat luokkaa 1...2 m ja symmetrisesti 5 lähetinosan 1 optisen akselin Ia. molemmin puolin.

Ilmaisinosa 2 on muodostettu CCD-viivakameras-ta, johon kuuluu objektiivi 6 ja CCD-viivailmaisin 7. Mainitun ilmaisimen sijasta voidaan käyttää jotain muuta sopivaa yksidimensioista ilmaisinta, joka on herkkä 10 käytetylle säteilylle. Ilmaisinosaan 2 kuuluu edullisesti myös tietojenkäsittely-yksikkö 8 kuten mikrotietokone. Ilmaisinosan 2 objektiivin 6 yhteydessä on lisäksi edullisesti suodatin 14, jonka avulla vähennetään ilmaisimeen tulevaa hajavaloa ja estetään tässä tapaukses-15 sa näkyvän valon pääsy ilmaisimelle.

Ilmaisimen 2 näkökenttä 20 on asetettu sellaiseksi, että se kattaa mittausalueen D.

Tietojenkäsittely-yksikön 8 avulla luetaan ilmaisimen 7 yhdessä suunnassa peräkkäin olevia ilmai-20 sinelementtejä 7a ja rekisteröidään vastaanotetun säteilyn voimakkuus ja jakauma viivailmaisimen pituussuunnassa. Mittaustiedot tallennetaan tietojenkäsittely-yksikön muistiin 16 (ks. kuva 5).

Tietojenkäsittely-yksikön 8 avulla ohjataan 25 myös lähetinosan 1 toimintaa. Kukin lähetinosan IR-lähetin 10 on yhdistetty kytkentäosaan 15. Kytkentäosa 15 käsittää joukon kytkimiä, edullisesti elektronisia kytkimiä, joiden välityksellä kukin IR-led 3 on yhdistettävissä teholähteeseen U. Tietojenkäsittely-yksikkö 30 8 on yhdistetty kytkentäosaan 15 siten, että sen avulla voidaan valita mikä tahansa IR-led 3 toimimaan vaikuttamalla sitä vastaavaan kytkimeen kytkinosassa 15.

Keksinnön mukainen laite kuvissa 2, 3 ja 4 toimii periaatteessa seuraavasti. Tietojenkäsittely-35 yksikön 8 avulla vaikuttamalla kytkentäosaan 15 lähetinosan 1 IR-lähettimet 10 yksi kerrallaan saatetaan toimimaan. Tällöin yksi säteilykeila kerrallaan 50, 51, 52, 9 83822 ..., 59 kohdistetaan lähetinosasta 1 tien pintaan T.

Mikäli havaintoalueella liikkuu ajoneuvo, jonka korkeus on AI tai A2 (kuva 3), säteilykeilan 50 paikka, joka on tien pinnassa hi, on siirtynyt kohti lähetinosan l 5 optista akselia Ix ja on siitä etäisyydellä haa. tai haa. Tämä havaitaan ilmaisinosalla 2 vastaavanlaisena poikit-taissiirtymänä ilmaisimen 7 pinnalla eli ha.' ja ha' tai ha'' vastaavasti, jotka voidaan sijoittaa edellä esitettyihin kaavoihin 1 ja 3. Tietojenkäsittely-yksikön 8 10 avulla voidaan tällöin laskea mm. ajoneuvon korkeus Aa. tai Aa eli Si - sa.

Mittausalue D käydään läpi yksi säteilykeila 50,51, 52,..., 59 kerrallaan ja säteilykeilan paikka tien ja/tai mittausalueella liikkuvan ajoneuvon pinnalla 15 mitataan ilmaisinosalla 2 ja tallennetaan tietojenkäsittely-yksikön 8 muistiin 16. Kun kaikkien säteilykeilojen paikat mittausalueella D on mitattu ja tallennettu muistiin 16, niitä verrataan muistissa oleviin säteily-keilojen paikkoihin tien T pinnalla. Poikkeamat pintaa 20 vastaavasta paikasta eli hi - hai tai hi - haai vastaavasti merkitsevät ajoneuvon tai vastaavan esiintymistä ko. säteilykeilan kohdalla. Poikkeaman suuruudesta voidaan määrittää ajoneuvon korkeus tämän säteilykeilan kohdalla. Koska kunkin säteilykeilan suunta ja paikka 25 ilmaisinosan 2 optiseen akseliin I® nähden tunnetaan, ajoneuvon leveys ja sijainti voidaan määrittää ajoradalla, kun tiedetään, säteilykeilojen paikkojen muutokset tien pintaa vastaavista paikoista ilmaisimen 7 pinnalla.

Tien pinnan tilaa voidaan valvoa edellä esite-30 tyllä laitteella seuraavasti. Lähetinosan 1 IR-lähetti-mien 10 peräkkäin pulssittain lähetettävien säteilykeilojen voimakkuuksia säädetään tien pinnan T heijastus-ominaisuuksien perusteella siten, että tien pinnasta sironneesta säteilystä ilmaisinosaan 2 saatava signaali 35 pysyy riittävän voimakkaana, jotta se voidaan selvästi havaita. Tietojenkäsittely-yksikön 8 avulla voidaan esim. säätää IR-lähettimille 10 kytkentäosan 15 kautta 10 83822 syötettävää tehoa erillisellä säätöyksiköllä 17. Nämä asetetut säätöarvot tallennetaan esim. tietojenkäsittely-yksikön 8 muistiin 16. Lähetinosasta 1 tien pintaan T kohdistetut säteilykeilat 50, 51, 52, .., 59 kohtaavat 5 tien pinnan erilaisissa mutta määrätyissä kulmissa ja samoin kohtauskulma ilmaisinosan 2 optisen akselin le suhteen vaihtelee.

Tien pinnan ominaisuuksien muuttuessa siitä siroaa eri tavalla säteilyä, mikä havaitaan ilmaisin-10 osalla 2. Kun muistiin 16 on tallennettu vertailuarvot kullekin säteilykeilalle tien pinnan tietyissä olosuhteissa, niin muutokset tien pinnan tilassa voidaan välittömästi havaita. Esimerkiksi muistiin voidaan tallentaa vertailuarvot neljälle tien pinnan luokalle, 15 kuten edellä jo todettiin, ja mittausarvoja voidaan verrata näihin vertailuarvoihin ja päätellä tien pinnan tila.

Keksinnön mukaisia laitteita voidaan järjestää ainakin kaksi kappaletta tien yhteyteen tien suunnassa 20 halutun etäisyyden päähän toisistaan. Näiden laitteiden tietojenkäsittely-yksiköt 8 voidaan yhdistää toisiinsa. Kahden laitteen avulla ajoneuvojen nopeus ja suunta saadaan selville. Tietojenkäsittely-yksiköiden 8 avulla : voidaan tutkia, onko kummankaan laitteen kohdalla ajo- 25 neuvoa. Kun toisen laitteen kohdalla havaitaan ajoneuvo, tietojenkäsittely-yksikkö 8 mittaa ajan, joka kuluu tästä hetkestä siihen, kun toinenkin laite havaitsee saman ajoneuvon. Ajoneuvon suunta voidaan päätellä siitä, kumpi laite ensin havaitsee ajoneuvon. Tällaista 30 laitetta voidaan käyttää eri suuntiin tapahtuvan liikenteen seurantaan ja laskentaan kuten myös nopeustarkkai-luun.

Laitteen lähetinosaan 1 voidaan lisätä ylimää-' räinen IR-lähetin 10a, johon kuuluu IR-säteilylähde 3a, 35 edullisesti IR-led tai IR-puolijohdelaser, ja linssi 4a, edullisesti sylinterilinssi kuten kuvasta 3 käy ilmi. Tämän IR-säteilylähteen 3a optinen akseli Iai 11 83822 muodostaa edullisesti n. 30' tai sitä suuremman kulman δ ilmaisimen 2 optiseen akselin I» kanssa (ks. kuva 2). Säteilylähteen 3a ja ilmaisimen 2 avulla voidaan havaita sumun esiintyminen ajoradan yläpuolella. Sätei-5 lylähteen 3a säteilykeila 60 kulkee ilmaisimen 2 näkökentän 20 lävitse ja mikäli sumua esiintyy, sen vaikutuksesta säteilykeilasta 60 siroaa säteilyä, joka havaitaan ilmaisimella 2. IR-säteilylähdettä 3a käytetään samalla lailla kuin muitakin ilmaisimessa 1 olevia 10 säteilylähteitä 3 ja se voi olla rakenteeltaan täysin samanlainen.

Sumun toteamiseen voidaan käyttää myös lähetin-osan 1 muita IR-lähettimiä 10 ja niiden avulla muodostettuja säteilykeiloja 50, 51, 52, ..., 59. Esimerkiksi 15 säteilykeilasta 50 sironneen säteilyn jakautumaa voidaan tutkia ilmaisinosan 2 ilmaisimen 7 perättäisten elementtien 7a kohdalla (ks.kuva 4). Tästä eri ilmaisinele-menttien antamasta säteilyn voimakkuusjakautumasta voidaan rajata pois tunnettu tien pinnan sirontakohta 20 ja välittömästi tienpinnan yläpuolella olevat alueet. Jos muilta alueilta sironneen säteilyn voimakkuus ylittää tietyn rajan, voidaan tästä päätellä, että sumua esiintyy.

Keksinnön mukaisessa laitteessa on edellä 25 esitetty käytettäväksi yhtä tai useampaa infrapuna-säteilylähdettä. On kuitenkin selvää, että käytetyn säteilyn taajuusalue voi olla yleensä optisen säteilyn taajuusalueella eli näkyvän valon aallonpituusalueella yhtä hyvin kuin infrapunaisen säteilyn aallonpituus-30 alueella. Infrapunaisen säteilyn käyttö on kuitenkin edullista, koska päiväsaikaan ympäristön valoisuus häiritsee mittausta.

Edellä keksintöä on selostettu sen edullisiin sovellutusesimerkkeihin viittaamalla, mutta on selvää, 35 että keksintöä voidaan soveltaa monin eri tavoin oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (8)

1. Menetelmä liikenneolosuhteiden havainnoimiseksi, jossa menetelmässä optisen säteilyn avulla 5 tiellä vallitsevia olosuhteita havainnoidaan siten, että - optisesta säteilystä muodostetaan säteilykeila (5); - säteilykeila kohdistetaan tien pintaan ja asetetaan tien pinnan normaalin (N) nähden vinoon kulmaan (a); ja 10. säteilykeilan (5) sironnutta säteilyä tarkkaillaan, tunnettu siitä, että - muodostetaan joukko viivamaisia säteilykeiloja (50, 51, 52, ..,59); - säteilykeilat järjestetään pituussuunnassa rinnakkain 15 ja poikkisuunnassa viuhkamaiseen muotoon; - säteilykeilat kohdistetaan tien pintaan etäisyyden päähän toisistaan siten, että ne kattavat halutun levyisen mittausalueen (D) tien pinnasta (T); ja - sironneen säteilyn perusteella havainnoidaan ainakin 20 ajoneuvot (A) ja muut korkeussuuntaiset muutokset tien pinnassa sekä arvioidaan tien pinnan tila.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - yksi säteilykeila (50, 51, 52, ..,59) kerrallaan saa-25 tetaan toimintaan; - tien pinnasta (T) tai ajoneuvosta (A) sironneen säteilykeilan säteilyn voimakkuus mitataan ja - mittausarvot tallennetaan muistiin (16); - kun kaikki säteilykeilat on vuorotellen käyty läpi 30 ja mittaukset suoritettu, mittausarvoja verrataan aikai- semmmin mitattuihin vastaaviin tien pinnasta sironneen säteilyn arvoihin ja vaakasuuntaisten poikkeamien perusteella määritetään ajoneuvon esiintyminen.

3. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukai-35 nen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetettävän säteilykeilan (5; 50, 51, 52, ..,59) voimakkuutta ja sironneen säteilyn voimakkuutta verrataan keskenään, i3 83 822 jonka vertailun perusteella tien pinnan (T) tilaa ja/tai säätilaa tien pinnan yläpuolella arvioidaan.

4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhden tai 5 useamman viivamaisen säteilykeilan (5; 50, 51, 52, ..,59) avulla tarkkaillaan tien pintaa kahdessa paikassa tien pituussuunassa määrätyn etäisyyden päässä toisistaan.

5. Laite liikenneolosuhteiden havainnoimisek-10 ei, johon laitteeseen kuuluu lähetinosa (1) ja ilmaisin- osa (2), jossa lähetinosassa (1) on optista säteilyä lähettävä säteilylähde (3) ja linssijärjestely (4), jonka avulla säteilylähteen antamasta säteilystä on muodostettu säteilykeila (5), ja säteilykeila (5) on 15 suunnattu tien pintaa kohti siten, että se on pituus-suunassaan tien normaaliin (N) nähden ennalta määrätyssä vinossa kulmassa (a); ja jossa ilmaisinosassa (2) on objektiivi (6) ja ilmaisin (7) sekä tietojenkäsittely-yksikkö (8), kuten mikrotietokone, tunnettu 20 siitä, että lähetinosaan (1) kuuluu joukko optisen säteilyn lähettimiä (10), jotka on muodostettu säteily-lähteistä (3) ja linssijärjestelyt sylinterilinsseistä (4), jotka lähettimet (10) on sovitettu runko-osaan (11) ympyrän kaarta (11a) vastaavaan muotoon etäisyyden 25 päähän toisistaan siten, että säteilykeilat (50, 51, 52, ..., 59) on kohdistettavissa viuhkamaisesti tien pintaan (T) ja siten, että ne kattavat halutun mittausalueen (D) tien (T) pinnasta ja jossa laitteessa ilmaisimen (7) vastaanottaman tien pinnasta (T) ja/tai 30 ajoneuvosta (A) sironneen säteilyn voimakkuuden ja/tai paikan avulla ainakin ajoneuvot ja muut korkeussuuntaiset muutokset tien pinnassa sekä tien pinnan tila voidaan havaita.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, 35 tunnettu siitä, että lähetinosaan (1) kuuluu kytkentäosa (15), joka on yhdistetty kuhunkin lähettimeen (10), jota ohjataan tietojenkäsittely-yksikön i4 83822 (8) avulla siten, että vain yksi lähetin (10) kerrallaan saatetaan toimimaan ja jonka vastaavan säteilylähteen säteilykeilan (50, 51, 52, ..., 59) tien pinnasta tai ajoneuvosta sironneen säteilyn paikka ja/tai voimakkuus 5 mitataan ilmaisinosan (2) ilmaisimella (7) ja tallennetaan muistiin (16), joiden mittausarvojen perusteella ja vertaamalla aikaisempiin mittausarvoihin määritetään tiellä vallitsevat liikenneolosuhteet.

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 6, 7 10 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteen lähetinosassa (1) on lisäksi erillinen optinen säteilylähetin (10a),joka on muodostettu säteilylähteestä (3a) ja linssi, edullisesti sylinterilinssistä (4a), jonka säteilylähteen (10a) optinen akseli (Ia> ja sätei-15 lykeila (60) muodostaa edullisesti 30“ tai sitä suuremman kulman (S) ilmaisinosan (2) optisen akselin (1=,) kanssa ja jonka säteilylähteen (10a) ja ilmaisinosan (2) ilmaisimen (7) avulla voidaan havaita sumun esiintyminen . 20

8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 5, 6, tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteita on ainakin kaksi, ja ne on järjestetty tien yhteyteen tien suunnassa määrätyn etäisyyden päähän toisistaan. 25 is 83822