NL1008558C2

NL1008558C2 - Automatic speed control system for road vehicle

Info

Publication number: NL1008558C2
Application number: NL1008558A
Authority: NL
Inventors: Johannes Theodorus M Rasenberg
Original assignee: Johannes Theodorus Marie Rasen; Henricus Johannes Maria Theres
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-14

Abstract

The engine control system (14) is operated by an electrical control circuit (12). Inputs to the electrical control circuit are from the car's speedometer (13) and from the navigation system (2). The navigation system (2) has a central processing unit (5), which receives inputs from a Global Positioning System receiver (3), wheel rotation sensor (4) and CD drive (7). A simple display screen (6) gives the appropriate maximum speed (11).

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 omvattende de stappen van: het waarnemen van een maximaal toelaatbare 10 snelheid, het meten van de momentane snelheid van het voertuig, het vergelijken van de gemeten snelheid met de waargenomen maximum snelheid en 15 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, comprising the steps of: observing a maximum permissible speed, measuring the instantaneous speed of the vehicle, comparing the measured speed with the sensed speed limit and generating a warning signal when the measured speed exceeds the sensed speed limit.

Een dergelijke werkwijze is reeds meermalen voorgesteld en heeft het voordeel dat door het van bui-20 tenaf 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 verhoogd, zonder dat daarvoor het aantal rijbanen uitge-25 breid 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, without the number of carriageways having to be expanded 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 wordt telkens uitgegaan van een langs de weg aangebrachte 30 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 voertuigen op een rijbaan mogelijk is, heeft het gebruik van 35 radiografische besturingssignalen het nadeel dat daarvoor een uitgebreide en kostbare infrastructuur nodig is, met een groot aantal langs de rijbanen aangebrachte zendmasten. Voor elk wegvak waar een bepaalde maximum snelheid 1008558 2 geldt zal immers een afzonderlijk besturingssignaal verzonden dienen te worden, en zullen dus afzonderlijke zendinstallaties nodig zijn. Bovendien leent een dergelijke werkwijze zich niet goed voor tijdelijke toepas-5 sing, bijvoorbeeld ter plaatse van wegwerkzaamheden, omdat daarvoor dan immers ook eerst zendmasten opgericht zouden moeten worden voor het verzenden van de bestu-ringssignalen.The proposals which have hitherto been made always assume a roadside transmitter transmitting radio signals and a receiver fitted in each vehicle for receiving these radio control signals. Although in this way a central control of all vehicles on a carriageway is indeed possible, the use of radio control signals has the drawback that this requires an extensive and expensive infrastructure, with a large number of transmission masts arranged along the carriageways. After all, a separate control signal will have to be sent for each road section where a certain maximum speed 1008558 2 applies, and separate transmission installations will therefore be required. Moreover, such a method does not lend itself well to temporary application, for instance at road works, because transmission masts would then first have to be erected for transmitting the control signals.

Verder is in aanvraagsters oudere, niet voorge-10 publiceerde Nederlandse octrooiaanvrage l 007 288, een systeem beschreven voor het regelen van de snelheid van een voertuig op basis van langs de weg aangebrachte optisch waarneembare signaleringen, bijvoorbeeld in de gedaante van reguliere verkeersborden of borden met 15 barcodes. Deze signaleringen kunnen waargenomen worden met behulp van een aan boord van het voertuig aanwezige optische sensor, zoals een camera met beeldherkennings-software of een barcode lezer. Door deze optische sensor te verbinden met een snelheidsregelaar, een zogeheten 20 'cruise control', kan via een interface dan de snelheid van het voertuig automatisch aangepast worden aan de weergegeven en door de optische sensor waargenomen maximaal toelaatbare snelheid.Furthermore, in applicant's older, non-pre-published Dutch patent application 1 007 288, a system is described for controlling the speed of a vehicle on the basis of optically observable signs applied along the road, for instance in the form of regular traffic signs or signs with 15 barcodes. These alerts can be detected using an optical sensor on board the vehicle, such as a camera with image recognition software or a barcode reader. By connecting this optical sensor to a speed controller, a so-called 20 'cruise control', the speed of the vehicle can be automatically adjusted via an interface to the maximum permissible speed displayed and detected by the optical sensor.

De uitvinding beoogt nu te voorzien in een 25 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 de maximaal toelaatbare snelheid waargenomen wordt door het bepalen van de positie van het 30 voertuig en het aflezen van een bij die positie behorende maximum snelheid.The object of the invention is now to provide a method of the type described above, which can be applied without requiring large investments in the infrastructure. According to the invention this is achieved in that the maximum permissible speed is observed by determining the position of the vehicle and reading a maximum speed associated with that position.

Door de maximum snelheid te bepalen aan de hand van de positie van het voertuig kan de snelheidsregeling eenvoudig geïntegreerd worden in de op steeds grotere 35 schaal in voertuigen geïnstalleerde navigatiesystemen, waarin met slechts kleine aanpassingen, naast route-informatie, ook de maximum snelheidswaarde kunnen worden 1008558 3 opgeslagen. Zo vergt de snelheidsregeling nauwelijks extra investeringen.By determining the maximum speed on the basis of the position of the vehicle, the speed regulation can be easily integrated into the navigation systems installed on an increasingly larger scale in vehicles, in which the maximum speed value can be set with only minor adjustments, in addition to route information. 1008558 3 stored. For example, the speed regulation requires hardly any extra investments.

De uitvinding betreft ook een inrichting voor het regelen van de snelheid van een voertuig voorzien 5 van: middelen voor het waarnemen van een maximum toelaatbare snelheid, middelen voor het meten van de snelheid van het voertuig, en 10 met de waarnemingsmiddelen en de meetmiddelen verbonden middelen voor het vergelijken van de gemeten snelheid met de waargenomen maximum snelheid, welke vergelijkingsmiddelen ingericht zijn voor het opwekken van een waarschuwingssignaal wanneer de gemeten snelheid 15 de waargenomen maximum snelheid overschrijdt.The invention also relates to a device for controlling the speed of a vehicle, comprising: means for detecting a maximum permissible speed, means for measuring the speed of the vehicle, and means connected to the detection means and the measuring means for comparing the measured speed with the observed maximum speed, which comparison means are arranged to generate a warning signal when the measured speed exceeds the observed maximum speed.

Een dergelijke inrichting is ook reeds voorgesteld. Teneinde de hiervoor beschreven werkwijze te kunnen toepassen, onderscheidt de inrichting volgend de uitvinding zich van deze bekende inrichting, doordat de 20 waarnemingsmiddelen zijn ingericht voor het bepalen van de positie van het voertuig en het aflezen van een bij die positie behorende maximum snelheid.Such an arrangement has also already been proposed. In order to be able to apply the above-described method, the device according to the invention differs from this known device in that the detection means are arranged for determining the position of the vehicle and reading a maximum speed associated with that position.

Hoewel in het meest eenvoudige geval volstaan kan worden met het opwekken van een waarschuwingssignaal, 25 bijvoorbeeld in de vorm van een knipperlicht of een geluidssignaal 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 waarschuwingssignaal langs elektronische weg beperkt. Zo 30 wordt gewaarborgd dat inderdaad elk voertuig zich aan de aangegeven maximum snelheid houdt.Although in the simplest case it is sufficient 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, preferably the speed of the vehicle is restricted electronically by means of the generated warning signal. In this way it is ensured that indeed every vehicle adheres to the indicated maximum speed.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een voorbeeld, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekening, waarin een blokdiagram getoond is dat de 35 opbouw van de snelheidsregelinrichting volgens de uitvinding weergeeft.The invention will now be elucidated on the basis of an example, with reference being made to the appended drawing, in which a block diagram is shown showing the construction of the speed control device according to the invention.

Een inrichting 1 volgens de uitvinder voor het regelen van de snelheid van een voertuig is gebaseerd op 1008558 4 een voertuignavigatiesysteem 2, dat bijvoorbeeld door Philips op de markt gebracht wordt onder de naam CARIN. Een dergelijk navigatiesysteem is voorzien van een GPS-ontvanger 3 en een met de wielen van het voertuig verbon-5 den sensor 4, waarmee de positie van het voertuig op twee manieren wordt vastgesteld. Deze positie wordt in een centrale eenheid 5 gekoppeld aan route-informatie die geleverd wordt door een leeseenheid 7, waardoor bijvoorbeeld CD-ROM's 8 kunnen worden uitgelezen. Op basis van 10 de waargenomen positie en de uitgelezen route-informatie wordt dan een route naar een door de bestuurder op te geven lokatie weergegeven op een beeldscherm 6, bijvoorbeeld in de vorm van een pijlsymbool 9.A device 1 according to the inventor for controlling the speed of a vehicle is based on 1008558 4 a vehicle navigation system 2, which is for instance marketed by Philips under the name CARIN. Such a navigation system is provided with a GPS receiver 3 and a sensor 4 connected to the wheels of the vehicle, with which the position of the vehicle is determined in two ways. This position is coupled in a central unit 5 to route information supplied by a reading unit 7, whereby CD-ROMs 8 can be read, for example. On the basis of the observed position and the read out route information, a route to a location to be specified by the driver is then displayed on a screen 6, for instance in the form of an arrow symbol 9.

Teneinde dit voertuignavigatiesysteem 2 ge-15 schikt te maken voor het regelen van de snelheid van een voertuig, is dit uitgebreid met een geheugen 10, waarin voor elke door het systeem bepaalde lokatie informatie is opgeslagen met betrekking tot de ter plaatse geldende maximale snelheid. Hoewel in de schematische weergave dit 20 geheugen 10 afzonderlijk is weergegeven, is het natuurlijk goed denkbaar dat de snelheidsinformatie tezamen met de route-informatie is opgenomen op een CD-ROM 8.In order to make this vehicle navigation system 2 suitable for controlling the speed of a vehicle, it has been expanded with a memory 10, in which information is stored for each location determined by the system with regard to the local maximum speed. Although this memory 10 is shown separately in the schematic representation, it is of course conceivable that the speed information together with the route information is recorded on a CD-ROM 8.

Aan de hand van de informatie uit het geheugen I 10 kan voor elke door het navigatiesysteem 2 bepaalde 25 positie van het voertuig de maximum snelheid worden afgelezen. Deze maximum snelheid kan bijvoorbeeld worden weergegeven in een hoek 11 van het beeldscherm 6. Deze maximum snelheid wordt verder in de vorm van een elektronisch signaal toegevoerd aan vergelijkingsmiddelen, welke 30 onderdeel vormen van een elektronische regelaar 12. Het voertuig vertoont ook middelen 13 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 13 zijn eveneens 35 verbonden met de vergelijkingsmiddelen. Door de vergelijkingsmiddelen wordt de gemeten snelheid vergeleken met de waargenomen maximum snelheid overschrijdt.On the basis of the information from the memory I 10, the maximum speed can be read for each position of the vehicle determined by the navigation system 2. This maximum speed can for instance be displayed in an angle 11 of the screen 6. This maximum speed is further supplied in the form of an electronic signal to comparing means, which form part of an electronic controller 12. The vehicle also has means 13 for measuring its speed, for example in the form of a pulse counter connected to the speedometer of the vehicle. The speed measuring means 13 are also connected to the comparison means. By the comparison means the measured speed is compared with the observed maximum speed exceeds.

1 1008558 5 '1 1008558 5 '

Dit waarschuwingssignaal kan aan de bestuurder aangeboden worden in de vorm van een geluidssignaal of een lichtsignaal of eventueel in de vorm van een voelbaar signaal zoals een toenemende weerstand in het gaspedaal, 5 maarr het verdient de voorkeur om het waarschuwingssignaal rechtstreeks te gebruiken voor het langs elektronische weg beperken van de snelheid van het voertuig. Hiertoe omvat de elektronische regelaar 12 snelheidsbe-perkingsmiddelen die in het getoonde voorbeeld bestuur-10 baar verbonden zijn met de aandrijving 14 van het voertuig. Zo kan dus bij het waarnemen van een te hoge snelheid bijvoorbeeld de brandstoftoevoer naar de motor 14 van het voertuig verminderd worden of inbegrepen kunnen worden in de ontsteking. Het langs deze weg regelen van 15 de snelheid is relatief eenvoudig, en verdient de voorkeur wanneer het verschil tussen de gemeten en de maximaal toelaatbare snelheid niet al te groot is. Bij een relatief groot snelheidsverschil zou in principe denkbaar zijn dat zou worden ingegrepen in het remsysteem van het 20 voertuig, waardoor de snelheid van het voertuig relatief snel beperkt zou kunnen worden tot de waargenomen maximum snelheid, maar dit vergt een aanzienlijk gecompliceerde 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, 5 but it is preferable to use the warning signal directly for electronic limit the speed of the vehicle. To this end, the electronic controller 12 comprises speed limiting means which in the shown example are controllably connected to the drive 14 of the vehicle. Thus, for example, when detecting too high a speed, the fuel supply to the engine 14 of the vehicle can be reduced or included in the ignition. Controlling the speed in this way is relatively simple, and is preferred when 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 complicated regulator.

De inrichting en de werkwijze volgens de onder-25 havige 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 snelheid van de voertuigen die van de weg gebruik maken. Daarbij zijn door het gebruik van het voertuignavigatie-30 systeem geen grote investeringen in de infrastructuur nodig. Hierdoor kunnen ook tijdelijke snelheidsbeperkingen, bijvoorbeeld ter plaatse van wegwerkzaamheden, eenvoudig en snel worden ingevoerd via een meldkamersysteem, omdat deze immers slechts via de GPS ontvanger 3 35 aan het navigatiesysteem 2 behoeven te worden doorgegeven. Daarnaast kan de gebruikte regelaar 12 relatief eenvoudig zijn omdat de maximum snelheid in de praktijk slechts een aantal vaste waarden zal aannemen. In de 1 00 8558 6 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 met 5 slechts een gering aantal verschillende regelstappen.The device and 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. The use of the vehicle navigation system 30 does not require large investments in infrastructure. As a result, temporary speed restrictions, for example at the location of road works, can also be easily and quickly introduced via a control room system, because these only need to be passed on to the navigation system 2 via the GPS receiver 3. In addition, the controller 12 used can be relatively simple, because in practice the maximum speed will only assume a number of fixed values. In most European countries, the maximum speeds are, after all, expressed in whole tens, generally with the values 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 control steps.

1 1 00 85 581 1 00 85 58

JJ

'tA'tA

Claims

A method of automatically controlling the speed of a vehicle, comprising the steps of: 5 sensing a maximum allowable speed, measuring the instantaneous speed of the vehicle, comparing the measured speed with the 10 observed maximum speed and generating a warning signal when the measured speed exceeds the observed maximum speed, characterized in that the maximum permissible speed is detected by determining the position of the vehicle and reading a maximum speed associated with that position .

Method according to the preceding claim, characterized in that the determination of the position of the vehicle and the reading of the associated maximum speed take place electronically.

Method according to claim 2, characterized in that the position of the vehicle and the associated maximum speed are transmitted wirelessly to the vehicle.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the driving speed of the vehicle is electronically limited on the basis of the observed maximum speed.

5. Device for controlling the speed of a vehicle comprising: means for detecting a maximum permissible speed, means for measuring the speed of the vehicle, and means for comparing means connected to the detection means and the measuring means of the measured speed with the observed maximum speed, which comparing means are arranged to generate a warning signal when the measured speed exceeds, characterized in that the detection means are arranged for determining the position of the vehicle and reading a maximum speed associated with that position.

Speed device according to claim 5, characterized in that the detection means form part of a vehicle navigation system, which is provided with memory means for storing maximum permissible speeds associated with certain positions.

Speed device according to claim 6, characterized in that the vehicle navigation system is connected to communication means and is adapted to adjust the maximum speeds stored in the memory means on the basis of signals received by the communication means.

Speed control device according to any one of claims 5 to 7, characterized by means connected to the comparators for limiting the speed of the vehicle.

Speed device according to claim 8, characterized in that the speed limiting means are controllably connected to the drive of the vehicle. 1008558