NL1007288C2

NL1007288C2 - Speed limitation system for road vehicle

Info

Publication number: NL1007288C2
Application number: NL1007288A
Authority: NL
Inventors: Johannes Theodorus M Rasenberg; Hubertus Antonius Maria Hulst
Original assignee: Rasenberg Johannes Theodorus Ma; Hubertus Antonius Maria Van Hu
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1997-10-16
Publication date: 1999-04-19

Abstract

The optical sensor built into the car (1) detects the speed limit bar code appropriate for the lane (2). The sensor output is compared with the actual speed of the car. If the actual speed is higher than the limit, a control circuit will reduce fuel flow until the speed is below the limit.

Description

55

Werkwijze en inrichting voor het regelen van de snelheid van een voertuigMethod and device for controlling the speed of a vehicle

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het automatisch regelen van de snelheid van een voertuig op een rijbaan, omvattende de stappen van: het waarnemen van een in de nabijheid van een 10 de rijbaan opgewekt signaal dat een maximaal toelaatbare snelheid toelaat, het meten van de momentane snelheid van het voertuig, het vergelijken van de gemeten snelheid met de 15 waargenomen maximum snelheid en het opwekken van een waarschuwingssignaal wanneer de gemeten snelheid de waargenomen maximum snelheid overschrijdt.The invention relates to a method for automatically controlling the speed of a vehicle on a roadway, comprising the steps of: detecting a signal generated in the vicinity of a roadway permitting a maximum permissible speed, measuring the instantaneous speed of the vehicle, comparing the measured speed with the observed maximum speed and generating a warning signal when the measured speed exceeds the observed maximum speed.

Een dergelijke werkwijze is reeds meermalen 20 voorgesteld en heeft het voordeel dat door het van buitenaf ingrijpen op de snelheid van voertuigen gewaarborgd kan worden dat alle voertuigen op een rijbaan dezelfde snelheid zullen hebben. Hierdoor wordt de doorstroming op de rijbaan bevorderd en derhalve de capaciteit van de weg 25 verhoogd, zonder dat daarvoor het aantal rijbanen uitgebreid behoeft te worden. Dit is van groot belang in verband met de toenemende verkeersdrukte en de groeiende bezwaren tegen uitbreiding van het wegennet.Such a method has already been proposed several times and has the advantage that by acting externally on the speed of vehicles it can be ensured that all vehicles on a roadway will have the same speed. This improves the flow on the carriageway and therefore increases the capacity of the road 25, without the number of carriageways having to be increased for this purpose. This is of great importance in view of the increasing traffic volume and the growing objections to the expansion of the road network.

Bij de voorstellen die tot nu toe gedaan zijn 30 wordt telkens uitgegaan van een langs de weg aangebrachte zender die radiografische signalen verzendt, en een in elk voertuig aangebrachte ontvanger voor het opvangen van deze radiografische besturingssignalen. Hoewel op deze wijze inderdaad een centrale besturing van alle voer-35 tuigen op een rijbaan mogelijk is, heeft het gebruik van radiografische besturingssignalen het nadeel dat daarvoor een uitgebreide en kostbare infrastructuur nodig is, met een groot aantal langs de rijbaan aangebrachte zendmas- 2 ten. Voor elk wegvak waar een bepaalde maximum snelheid geldt zal immers een afzonderlijk besturingssignaal verzonden dienen te worden, en zullen dus afzonderlijke zendinstallaties nodig zijn. Bovendien leent een der-5 gelijke werkwijze zich niet goed voor tijdelijke toepassing, bijvoorbeeld ter plaatse van wegwerkzaamheden, omdat daarvoor dan immers ook eerst zendmasten opgericht zouden moeten worden voor het verzenden van de besturingssignalen.The proposals which have hitherto been made always assume a roadside transmitter transmitting radio signals and a receiver mounted in each vehicle for receiving these radio control signals. Although in this way a central control of all vehicles on a roadway is indeed possible, the use of radio control signals has the disadvantage that this requires an extensive and expensive infrastructure, with a large number of transmission masts arranged along the roadway. . After all, a separate control signal will have to be sent for each road section where a certain maximum speed applies, and separate transmission systems will therefore be required. Moreover, such a method does not lend itself well to temporary application, for example at road works, because transmission masts would then have to be erected for sending the control signals first.

10 De uitvinding beoogt derhalve te voorzien in een werkwijze van de hiervoor beschreven soort, die toegepast kan worden zonder dat daarvoor grote investeringen in de infrastructuur nodig zijn. Volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat het waarnemen van 15 het maximum snelheidssignaal langs optische weg plaats heeft. Door gebruik te maken van een optisch signaal, bijvoorbeeld een voor een machine leesbaar signaal zoals een barcode of een voor de mens leesbaar en door een machine decodeerbaar signaal zoals een aanduiding in 20 normaal schrift, kan eenvoudigweg gebruik gemaakt worden van het bestaande, passieve systeem van signalering door middel van verkeersborden. Daarbij dient dan in elk voertuig natuurlijk een optische ontvanger aanwezig te zijn.The object of the invention is therefore to provide a method of the type described above, which can be applied without requiring large investments in infrastructure. According to the invention this is achieved in that the detection of the maximum speed signal takes place optically. By using an optical signal, for example a machine-readable signal such as a barcode or a human-readable and machine-decodable signal such as an indication in normal writing, the existing passive system can simply be used of signaling by means of traffic signs. An optical receiver must then of course be present in every vehicle.

25 De uitvinding betreft ook een inrichting voor het regelen van de snelheid van een voertuig op een rijbaan, voorzien van: middelen voor het waarnemen van een in de nabijheid van de rijbaan opgewekt signaal dat een maximum 30 toelaatbare snelheid aanduidt, middelen voor het meten van de snelheid van het voertuig, en met de waarnemingsmiddelen en de meetmiddelen verbonden middelen voor het vergelijken van de gemeten 35 snelheid met de waargenomen maximum snelheid, welke met de vergelijkingsmiddelen ingericht zijn voor het opwekken van een waarschuwingssignaal wanneer de gemeten snelheid de waargenomen maximum snelheid overschrijdt.The invention also relates to a device for controlling the speed of a vehicle on a roadway, comprising: means for detecting a signal generated in the vicinity of the roadway indicating a maximum permissible speed, means for measuring the speed of the vehicle, and means connected to the sensing means and the measuring means for comparing the measured speed with the observed maximum speed, which means are arranged with the comparison means to generate a warning signal when the measured speed exceeds the observed maximum speed .

r, n " V · - 3r, n "V · - 3

Een dergelijk inrichting is ook reeds voorgesteld. Teneinde de hiervoor beschreven werkwijze te kunnen toepassen, onderscheidt de inrichting volgens de uitvinding zich van deze bekende inrichting, doordat de 5 waarnemingsmiddelen ten minste één optische sensor omvatten. Deze optische sensor kan bijvoorbeeld een barcodelezer zijn, wanneer de maximum snelheidsignalen in de vorm van barcodes langs de rijbaan geplaatst worden, maar kan ook een camera omvatten, waarbij de waar-10 nemingsmiddelen verder een met de camera verbonden beeldverwerkingseenheid omvatten, in het geval dat de maximum snelheidsignalen in de vorm van conventionele verkeersborden langs de weg aangebracht zijn.Such an arrangement has also already been proposed. In order to be able to use the above-described method, the device according to the invention differs from this known device in that the detection means comprise at least one optical sensor. This optical sensor can be, for example, a barcode reader when the maximum speed signals in the form of barcodes are placed along the roadway, but can also comprise a camera, the detection means further comprising an image processing unit connected to the camera, in the event that the maximum speed signals are in the form of conventional road signs.

Hoewel in het meest eenvoudige geval volstaan 15 kan worden met het opwekken van een waarschuwingssignaal, bijvoorbeeld in de vorm van een knipperlicht of een geluidsignaal in het voertuig, dat de bestuurder erop wijst dat zijn snelheid te hoog is, wordt bij voorkeur de snelheid van het voertuig aan de hand van het opgewekte 20 waarschuwingssignaal langs elektronische weg beperkt. Zo wordt gewaarborgd dat inderdaad elk voertuig zich aan de aangegeven maximum snelheid houdt.Although in the simplest case it will suffice to generate a warning signal, for example in the form of a flashing light or an audible signal in the vehicle, which indicates to the driver that his speed is too high, the speed of the vehicle is limited electronically on the basis of the generated warning signal. This ensures that indeed every vehicle adheres to the stated maximum speed.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden, waarbij verwezen wordt naar 25 de bijgevoegde tekening, waarin: figuur 1 een perspectivisch aanzicht is op een weg met een aantal rijbanen, een op een van de rijbanen rijdend voertuig en een boven de weg aangebracht maximum snelheidssignaal, 30 figuur 2 een perspectivisch detail aanzicht is van het voertuig met optische middelen voor het waarnemen van een boven de weg aangebracht maximum snelheidssignaal, figuur 3 een voorbeeld toont van een verkeers-35 bord met een daaronder aangbracht, voor een machine leesbaar maximum snelheidssignaal, 4 figuur 4 een zijaanzicht toont van een voertuig met een optische sensor voor het waarnemen van langs de kant van de weg geplaatste maximum snelheidsignalen, en figuur 5 een blokdiagram is dat de opbouw van 5 de snelheidsregelinrichting volgens de uitvinding weergeeft .The invention will now be elucidated on the basis of a number of examples, with reference being made to the appended drawing, in which: figure 1 is a perspective view of a road with a number of carriageways, a vehicle driving on one of the carriageways and a vehicle above road-mounted speed limit signal, figure 2 is a perspective detail view of the vehicle with optical means for detecting a speed limit signal placed above the road, figure 3 shows an example of a traffic sign with a machine mounted below it, for a machine legible maximum speed signal, figure 4 shows a side view of a vehicle with an optical sensor for detecting maximum speed signals placed along the road, and figure 5 is a block diagram showing the construction of the speed control device according to the invention.

Een voertuig 1 dat op een rijbaan 2 van een weg 3 rijdt is voorzien van een inrichting 12 voor het regelen van de rijsnelheid daarvan. De snelheidsregelinrich-10 ting 12 omvat optische middelen 6 voor het waarnemen van een boven de rijbaan 2 aangebracht signaal 4 dat een ter plaatse maximaal toelaatbare snelheid aanduidt (figuur 1). In het getoonde voorbeeld wordt het maximum snelheidssignaal in voor een machine leesbare vorm, te 15 weten in de vorm van een barcode aangeboden, en zullen dus de optische waarnemingsmiddelen 6 een barcodelezer omvatten. Het is echter ook mogelijk dat de maximum snelheid in voor de mens leesbare vorm aangegeven wordt, door middel van een conventioneel verkeersbord of een 20 boven de rijbaan opgehangen elektronisch weergavepaneel, waarbij de optische waarnemingsmiddelen 6 gevormd kunnen worden door een camera en een daarmee verbonden beeldver-werkingseenheid.A vehicle 1 driving on a roadway 2 of a road 3 is provided with a device 12 for controlling the driving speed thereof. The speed control device 12 comprises optical means 6 for detecting a signal 4 arranged above the roadway 2, which indicates a maximum permissible speed at that location (figure 1). In the example shown, the maximum speed signal is presented in a machine-readable form, namely in the form of a barcode, and thus the optical detection means 6 will comprise a barcode reader. However, it is also possible for the maximum speed to be indicated in human-readable form, by means of a conventional traffic sign or an electronic display panel suspended above the carriageway, wherein the optical observation means 6 can be formed by a camera and an associated image display. operating unit.

In het getoonde voorbeeld zijn de maxi-25 mumsnelheidsignalen 4 aangebracht op een portaal 5 dat boven de weg 3 geplaatst is, zodat de optische waar-nemeningsmiddelen 6 omhoog gericht zullen zijn. Deze kunnen bijvoorbeeld achter de voorruit 7 van het voertuig 1 zijn aangebracht (figuur 2). Het is ook mogelijk dat de 30 maximum snelheidsignalen langs de kant van de weg zijn aangebracht, bijvoorbeeld in combinatie met een conventioneel verkeersbord 8 (figuur 3), in welk geval de optische waarnemingsmiddelen 6 opzij gericht zullen zijn, zoals in figuur 4 weergegeven. Het is zelfs denkbaar dat 35 het maximum snelheidssignaal op het wegdek is aangebracht, en de waarnemingsmiddelen naar beneden gericht zijn.In the example shown, the maximum speed signals 4 are provided on a portal 5 placed above the road 3, so that the optical sensing means 6 will point upwards. These can for instance be arranged behind the windscreen 7 of the vehicle 1 (figure 2). It is also possible that the maximum speed signals are arranged along the side of the road, for example in combination with a conventional traffic sign 8 (figure 3), in which case the optical observation means 6 will be directed sideways, as shown in figure 4. It is even conceivable that the maximum speed signal is applied to the road surface, and the detection means are directed downwards.

Ur; ' .. .·, 5Ur; "... 5

De optische waarnemingsmiddelen geven een signaal af dat een maat vormt voor de maximaal toelaatbare snelheid. Dit signaal wordt toegevoerd aan vergelijkingsmiddelen, welke onderdeel vormen van een 5 elektronische regelaar 10. Het voertuig 1 vertoont verder middelen 9 voor het meten van de snelheid daarvan, bijvoorbeeld in de vorm van een met de gever voor de snelheidsmeter van het voertuig verbonden pulsteller. De snelheidsmeetmiddelen 9 zijn eveneens verbonden met de 10 vergelijkingsmiddelen. Door de vergelijkingsmiddelen wordt de gemeten snelheid vergeleken met de waargenomen maximum snelheid, en wordt een waarschuwingssignaal opgewekt wanneer de gemeten snelheid de waargenomen maximum snelheid overschrijdt.The optical sensing means emits a signal that is a measure of the maximum allowable speed. This signal is applied to comparing means, which form part of an electronic controller 10. The vehicle 1 further has means 9 for measuring the speed thereof, for instance in the form of a pulse counter connected to the speedometer of the vehicle. The speed measuring means 9 are also connected to the comparing means. By the comparison means, the measured speed is compared with the observed maximum speed, and a warning signal is generated when the measured speed exceeds the observed maximum speed.

15 Dit waarschuwingssignaal kan aan de bestuurder aangeboden worden in de vorm van een geluidsignaal of een lichtsignaal of eventueel in de vorm van een voelbaar signaal zoals een toenemende weerstand in het gaspedaal, maar het verdient de voorkeur om het waarschuwingssignaal 20 rechtstreeks te gebruiken voor het langs elektronische weg beperken van de snelheid van het voertuig 1. Hiertoe omvat de elektronische regelaar 10 snelheidsbeperkings-middelen die in het getoonde voorbeeld bestuurbaar verbonden zijn met de aandrijving 11 van het voertuig. Zo 25 kan dus bij het waarnemen van een te hoge snelheid bijvoorbeeld de brandstoftoevoer naar de motor 11 van het voertuig 1 verminderd worden of inbegrepen kunnen worden in de ontsteking. Het langs deze weg regelen van de snelheid is relatief eenvoudig, en verdient de voorkeur 30 wanneer het verschil tussen de gemeten en de maximaal toelaatbare snelheid niet al te groot is. Bij een relatief groot snelheidsverschil zou het in principe denkbaar zijn dat zou worden ingegrepen in het remsysteem van het voertuig, waardoor de snelheid van het voertuig 35 relatief snel beperkt zou kunnen worden tot de waargenomen maximum snelheid, maar dit vergt een aanzienlijk gecompliceedere regelaar.This warning signal can be presented to the driver in the form of a sound signal or a light signal or optionally in the form of a tactile signal such as an increasing resistance in the accelerator pedal, but it is preferable to use the warning signal 20 directly for electronically limiting the speed of the vehicle 1. For this purpose, the electronic controller 10 comprises speed limiting means which in the example shown are controllably connected to the drive 11 of the vehicle. Thus, when detecting too high a speed, the fuel supply to the engine 11 of the vehicle 1 can for instance be reduced or included in the ignition. Controlling the speed in this way is relatively simple, and is preferred if the difference between the measured and the maximum permissible speed is not too great. In the case of a relatively large speed difference, it would in principle be conceivable that intervention would be made in the braking system of the vehicle, as a result of which the speed of the vehicle could be limited relatively quickly to the observed maximum speed, but this requires a considerably more complicated regulator.

1007288 61007288 6

De inrichting en de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding maken het mogelijk de doorstroming op een rijbaan te vergroten en daarmee de capaciteit van een weg te verhogen door van buitenaf in te grijpen op de 5 snelheid van de voertuigen die van de weg gebruik maken. Daarbij zijn als gevolg van het optische en dus passieve karakter van de signalering van de maximum snelheid geen grote investeringen in de infrastructuur nodig. Hierdoor kunnen ook tijdens snelheidsbeperkingen eenvoudig en snel 10 worden ingevoerd, omdat immers slechts een bord met een aanduiding van de maximum snelheid in voor de mens of machine leesbare vorm geplaatst behoeft te worden. Daarnaast kan de gebruikte regelaar relatief eenvoudig zijn, omdat de maximum snelheid in de praktijk slechts 15 een aantal vaste waarden zal aannemen. In de meeste Europese landen zijn immers de maximum snelheden uitgedrukt in hele tientallen, waarbij in het algemeen de waarden 30, 50, 60, 70, 80, 100, 110, 120 en 130 kilometer per uur voorkomen. Er kan dus worden volstaan 20 met slechts een gering aantal verschillende aanduidingen.The device and the method according to the present invention make it possible to increase the flow on a roadway and thereby increase the capacity of a road by intervening from the outside at the speed of the vehicles using the road. Due to the optical and therefore passive character of the speed limit signaling, no major investments in infrastructure are required. As a result, it is also possible to enter in a simple and fast manner during speed restrictions, since only a sign with an indication of the maximum speed needs to be placed in a human-machine-readable form. In addition, the controller used can be relatively simple, because in practice the maximum speed will only assume a number of fixed values. After all, in most European countries, the maximum speeds are expressed in whole tens, generally with the values of 30, 50, 60, 70, 80, 100, 110, 120 and 130 kilometers per hour. It is therefore sufficient to suffice with only a small number of different indications.

Hoewel daardoor in beginsel een aanduiding met behulp van een barcode, die een aanzienlijk groter aantal verschillende waarden kan aannemen op het eerste gezicht overbodig lijkt, kan de in een barcode beschikbare 25 hoeveelheid informatie gebruikt worden om redundantie in de aanduiding de bereiken, om zo te voorkomen dat de inrichting reageert op onbedoelde signalen, bijvoorbeeld een strepenpatroon dat bij benadering iets van een barcode weg heeft. Dit zou immers kunnen leiden tot het 30 plotseling vertragen van het voertuig op de plaats waar daarvoor geen aanleiding is, hetgeen zou kunnen resulteren in gevaarlijke situaties voor de overige verkeersdeelnemers en eventueel zelfs in aanrijdingen.Although in principle a designation using a barcode, which can assume a considerably larger number of different values, seems unnecessary at first sight, the amount of information available in a barcode can be used to achieve redundancy in the designation, in order to prevent the device from responding to unintended signals, for example a stripe pattern which is approximately like a barcode. After all, this could lead to a sudden deceleration of the vehicle at the location where there is no reason for this, which could result in dangerous situations for the other road users and possibly even in collisions.

Wanneer gebruik gemaakt wordt van een camera 35 met beeldverwerkingsmiddelen zullen deze verwerkingsmiddelen herkenningssoftware bevatten die uitsluitend reageert op signalen in de vorm van een verkeersbord, en dus niet op toevallig ergens aanwezige 1007288 7 cijfers, zoals bijvoorbeeld afstanden in kilometers die eveneens op borden langs de weg te vinden zijn.When a camera 35 with image processing means is used, these processing means will contain recognition software that only responds to signals in the form of a traffic sign, and therefore not to any accidentally present 1007288 7 digits, such as distances in kilometers which are also on roadside signs. be found.

1 0 0 7 Z 8 ö1 0 0 7 Z 8 ö

Claims

A method for automatically controlling the speed of a vehicle (1) on a carriageway (2), comprising the steps of: sensing a signal (4) generated in the vicinity of the carriageway (2) that maximum permissible speed, 10 measuring the instantaneous speed of the vehicle, comparing the measured speed with the observed maximum speed and generating a warning signal 15 when the measured speed exceeds the observed maximum speed, characterized in that the detection of the speed limit optical signal.

2. Method according to claim 1, characterized in that the maximum speed signal (4) is presented in machine-readable form.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the maximum speed signal (4) is offered in human readable form.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the speed of the vehicle (1) is electronically limited on the basis of the generated warning signal.

5. Device (12) for controlling the speed of a vehicle (1) on a carriageway (2), comprising: means (6) for detecting a signal generated in the vicinity of the carriageway (2). 4) indicating a maximum permissible speed, 35 means (9) for measuring the speed of the vehicle (1), and means connected to the observation means (6) and the measuring means (9) for comparing 1007288 of the measured speed with the sensed maximum speed, which comparing means are arranged to generate a warning signal when the measured speed exceeds the sensed maximum speed, characterized in that the sensing means (6) comprise at least one optical sensor.

Speed control device (12) according to claim 5, characterized in that the optical sensor (6) 10 is a barcode reader.

Speed control device (12) according to claim 5, characterized in that the optical sensor (6) comprises a camera, and the detection means further comprise an image processing unit connected to a camera.

Speed control device (12) according to any one of claims 5 to 7, characterized by means connected to the comparison means for limiting the speed of the vehicle (1).

Speed control device (12) according to claim 8, characterized in that the speed limiting means are controllably connected to the drive (11) of the vehicle (1). 1007288