DE19729008A1 - Fahrzeugbewegungsleitsystem - Google Patents
FahrzeugbewegungsleitsystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbewegungsleitsystem,
und insbesondere ein Leitsystem einschließlich in der
Straßenoberfläche angeordneter Datenquellen.
Es wurden bereits verschiedene Leitsysteme zur
Vereinfachung des Fahrbetriebs eines Fahrzeugs
vorgeschlagen.
Beispielsweise sind ein Fahrsteuerungsverfahren und eine
Vorrichtung für ein unbemanntes Fahrzeug in der
japanischen Offenlegungsschrift JP-1-253007 offenbart,
bei welchen ein unbemanntes Fahrzeug entlang einer Straße
fährt, auf der Magnetmarkierungen auf der Fahrspur an
festgelegten Punkten angeordnet sind, wobei die
Magnetfeldintensität der Magnetmarkierungen mittels eines
Magnetfelddetektors (Magnetfeldsensor) erfaßt und das
Fahrzeug in der Weise gesteuert wird, daß der Versatz des
Fahrzeugs relativ zur Straße kleiner wird.
Zu einer genauen Erfassung des Versatzes des Fahrzeugs
bezüglich einer Straße ist jedoch eine große Anzahl von
Magnetmarkierungen in kurzen Abständen erforderlich. Dies
führt zu Problemen bezüglich umfangreicher Montage
arbeiten und höherer Kosten.
Ferner ist aus der JP-7-157878 ein System bekannt, bei
welchem an der Straßenoberfläche angeordnete Magnetfeld
erzeugungseinrichtungen ein Fahrzeug mit Daten bezüglich
des Verlaufs der Straße versorgen. Dieser Aufbau
ermöglicht eine sichere Führung eines Fahrzeugs ohne das
Erfordernis einer Vielzahl von Magnetfelderzeugungs
einrichtungen der genannten Art in kurzen Abständen, da
das Fahrzeug den Verlauf einer Straßenoberfläche, auf der
es zu fahren beabsichtigt, im voraus erkennen kann.
Bei diesem Stand der Technik ist jedoch die Grundfunktion
der Magnetfelderzeugungseinrichtung auf die Bereit
stellung von Daten bezüglich des Straßenoberflächen
verlaufs beschränkt. Es ist für die Magnetfeld
erzeugungseinrichtung schwierig, einem Fahrzeug geeignete
Daten zur Führung entsprechend einer sich jede Stunde
ändernden Verkehrssituation zu übermitteln. Daher ist
eine gleichmäßige Führung und Berücksichtigung des
Verkehrsflusses beschränkt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Fahrzeugbewegungsleitsystem der eingangs genannten Art
derart auszugestalten, daß eine sichere Führung eines
Fahrzeugs in Abhängigkeit von den Verkehrsbedingungen
möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein
Fahrzeugbewegungsleitsystem gemäß den Patentansprüchen 1,
7 und 11 gelöst.
Das Fahrzeugbewegungsleitsystem umfaßt somit gemäß der
vorliegenden Erfindung eine auf der Straße angeordnete
Datenbereitstellungseinrichtung und ein Fahrzeug mit
einer Datenübertragungseinrichtung zum Senden von
Fahrbetriebsdaten des Fahrzeugs an eine Daten
bereitstellungseinrichtung, wenn das Fahrzeug die
Umgebung der Datenbereitstellungseinrichtung passiert,
und einem Datenempfänger zum Empfangen der von der
Datenbereitstellungseinrichtung übermittelten Daten. Die
Datenbereitstellungseinrichtung umfaßt einen Empfänger
zum Empfangen der Fahrbetriebsdaten und eine
Übertragungseinrichtung zum Senden der Fahrbetriebsdaten
an vorbei fahrende Fahrzeuge. Die Datenbereitstellungs
einrichtung sendet nicht nur Daten bezüglich des Verlaufs
der Straße, sondern empfängt ebenfalls Fahrbetriebsdaten
eines vorbei fahrenden Fahrzeugs und sendet diese
Fahrbetriebsdaten an andere vorbeifahrende Fahrzeuge.
Somit kann ein Fahrer eines Fahrzeugs Kenntnis über den
Fahrzustand eines Fahrzeugs erlangen, das den
betreffenden Punkt bereits passiert hat und kann den
Fahrbetrieb in Abhängigkeit vom Verkehrsfluß anpassen.
Es ist in diesem Falle vorteilhaft, daß die
Datenbereitstellungseinrichtung in der Straßenoberfläche
in Form einer Elektrowellenmarkierung vorgesehen ist.
Vorzugsweise umfassen die Fahrbetriebsdaten die
Fahrzeugpassierzeit oder die Fahrzeugpassierzeit und die
Geschwindigkeit. Vorzugsweise soll die Anzahl der in
einer Straße vorgesehenen Datenbereitstellungs
einrichtungen größer als eins sein, und es ist eine
Steuerungszentrale vorgesehen, das mit dem
vorbeifahrenden Fahrzeug Verkehrsdaten austauscht, die
von jeder der Datenbereitstellungseinrichtungen
ausgesandt wurden (Kommunikationszentrale). Die
Steuerungszentrale sagt das Auftreten von Verkehrsstaus
auf der Basis der Passierzeit und der Geschwindigkeit
eines Fahrzeugs voraus, die in den Fahrbetriebsdaten
enthalten sind, und übermittelt das Auftreten eines
Verkehrsstaus als Verkehrsdaten weiter. Es wird dabei
angenommen, daß an einem bestimmten Punkt die Fahrzeuge
zu einer bestimmten Zeit gleichmäßig fahren und zu einer
anderen Zeit die Geschwindigkeit der Fahrzeuge erheblich
vermindert ist. In diesem Fall wird das Auftreten eines
Verkehrsstaus in der Nähe dieses Punkts erwartet. Somit
kann ein gleichmäßiges Fahren beispielsweise durch die
Übertragung von Angaben bezüglich Umleitungen zu jedem
Fahrzeug erzielt werden, so daß die Vergrößerung von
Verkehrsstaus verhindert werden kann.
Das erfindungsgemäße Fahrzeugleitsystem umfaßt ferner
eine in der Straße befindliche Datenbereitstellungs
einrichtung, wobei die Datenbereitstellungseinrichtung
einen Detektor zur Erfassung eines Fahrbetriebszustands
eines in der Nähe des Detektors vorbei fahrenden Fahrzeugs
aufweist, und eine Übertragungseinrichtung zum Senden des
erfaßten Fahrbetriebszustands an andere vorbeifahrende
Fahrzeuge, und ein Fahrzeug umfaßt einen Empfänger zum
Empfangen der von der Datenbereitstellungseinrichtung
übersandten Daten. Die Datenbereitstellungseinrichtung
selbst ermittelt den Fahrbetriebszustand eines
vorbeifahrenden Fahrzeugs, so daß Fahrzeuge ohne
Übertragungseinrichtung bei diesem System verwendet
werden können.
Vorzugsweise ermittelt hierbei die Daten
bereitstellungseinrichtung die Passierzeit eines
Fahrzeugs, und die Übertragungseinrichtung übermittelt
den Fahrbetriebszustand und die Passierzeit. Es ist
ferner vorteilhaft, wenn die Anzahl der in der Straße
befindlichen Datenbereitstellungseinrichtungen größer als
eins ist und eine Steuerungszentrale vorgesehen ist zur
Übertragung von Verkehrsdaten, die aus den von den
Datenbereitstellungseinrichtungen ausgesandten Fahr
betriebsdaten erhalten werden, mittels der
Datenbereitstellungseinrichtungen zu einem vorbei
fahrenden Fahrzeug. Vorzugsweise sagt die Steuerungs
zentrale das Auftreten eines Verkehrsstaus auf der Basis
der Passierzeit und der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
voraus, die in den Fahrbetriebsdaten enthalten sind, und
überträgt das Auftreten von Verkehrsstaus als
Verkehrsdaten.
Erfindungsgemäß umfaßt das Fahrzeugbewegungsleitsystem
ferner einen in der Straße befindlichen Speicher zur
Speicherung von Fahrbetriebsdaten bezüglich eines
vorbeifahrenden Fahrzeugs und eine in der Straße
befindliche Übertragungseinrichtung zum Senden der
Fahrbetriebsdaten zu dem nächsten vorbeifahrenden
Fahrzeug. Somit kann jedes Fahrzeug seinen Fahrzustand
auf der Basis der Fahrbetriebsdaten des vorhergehenden
Fahrzeugs steuern.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines
Fahrzeugs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer
Elektrowellenmarkierung gemäß dem ersten Ausführungs
beispiel,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer
Elektrowellenmarkierung gemäß einem zweiten Ausführungs
beispiel,
Fig. 4 eine grafische Darstellung des Aufbaus des
Fahrzeugbewegungsleitsystems gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel, und
Fig. 5 eine grafische Darstellung zur
Veranschaulichung eines Zustands zu einem bestimmten
Zeitpunkt nach dem in Fig. 4 gezeigten Zeitpunkt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Systemaufbau gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei zeigt Fig. 1 ein
Blockschaltbild des Aufbaus eines Fahrzeugs, während Fig. 2
ein Blockschaltbild des Aufbaus einer in der
Straßenoberfläche angeordneten Elektrowellenmarkierung
zeigt. Der Grundaufbau der Straßenoberfläche ist gleich
der in der JP-7-157878 beschriebenen Straßenoberfläche.
Hierbei sind Elektrowellenmarkierungen in der Straßen
oberfläche in festen Abständen (von beispielsweise 100 m)
angeordnet zum Senden von Daten bezüglich der Form der
Straßenoberfläche an ein vorbeifahrendes Fahrzeug, und
ein Paar von Magnetmarkierungen ist auf der
Straßenoberfläche an der Seite jeder Elektro
wellenmarkierung vorgesehen, aus der sich das Fahrzeug
nähert. Ein Fahrzeug erkennt die relative Position
(Versetzung) zur Straßenoberfläche durch Erfassen der
Anwesenheit der Magnetmarkierungen und bildet Daten
bezüglich der Form der Straßenoberfläche aus der
Elektrowellenmarkierung während einer Lenkungssteuerung,
wobei die Lenkungssteuerung in Abhängigkeit von der Form
der Straßenoberfläche in Intervallen erfolgt, in welchen
keine Magnetmarkierungen vorliegen.
Im Heck des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugs befindet sich
ein Elektrowellenempfänger 11 zum Empfangen der
Elektrowellen einer Elektrowellenmarkierung, ein
Demodulationsteil 12 zum Demodulieren der vom
Elektrowellenempfänger 11 empfangenen Elektrowellen, ein
Empfangsdatenspeicher (RAM) 13 zum Speichern von mittels
des Demodulationsteils 12 demodulierten Daten, und ein
Magnetsensor 14 zur Erfassung der auf einer
Straßenoberfläche angeordneten Magnetmarkierungen mittels
einer Elektrowellenmarkierung. Im Speicher RAM 13
gespeicherte Empfangsdaten und mittels des Magnetsensors
14 erfaßte Magnetdaten werden einer Steuerungseinrichtung
21 zugeführt, die mittels Mikrocomputern aufgebaut ist.
Im Vorderteil des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugs befindet
sich ein Übertragungsdatenspeicher (RAM) 31 zur
Speicherung von Daten der Steuerungseinrichtung 21, ein
Modulationsteil 32 zum Modulieren übertragener Daten,
eine Elektrowellenübertragungseinrichtung 33 zum Senden
modulierter Daten an eine Elektrowellenmarkierung, ein
Magnetsensor 34 zur Erfassung von auf einer
Straßenoberfläche angeordneten Magnetmarkierungen in
gleicher Weise wie beim Magnetsensor 14 im Heck des
Fahrzeugs, ein Magnetfeldgenerator 35 zur Erzeugung eines
Magnetfelds als Antriebsleistung für die
Elektrowellenmarkierung, ein Standardzeittakt 41 zur
Erfassung des Zustands, bei dem das Fahrzeug eine
Elektrowellenmarkierung passiert, und einen GPS-Empfänger
42 (Global Positioning System, Globales Ortungssystem)
zur Bildung einer Referenzzeit zur Verwendung bei der
Kalibrierung des Standardzeittakts 41. Die Kalibrierung
des Standardzeittakts 41 kann ebenfalls mittels einer
Referenzzeit durchgeführt werden, die durch einen
Empfänger zum Empfangen eines Standardfrequenzsignals
(wie JJY) erhalten wird. Erfaßt der Magnetsensor 14 eine
Magnetmarkierung auf der Straßenoberfläche, dann wird der
Magnetfeldgenerator 35 entsprechend einem Befehl der
Steuerungseinrichtung 21 erregt. Eine Elektrowellen
markierung erhält eine gewünschte Leistung aus einem
resultierenden Magnetfeld durch den Magnetfeldgenerator
35, und eine spezielle Leistungsversorgung ist daher für
die Elektrowellenmarkierung nicht erforderlich. Eine
Elektrowellenmarkierung beginnt lediglich dann zu
arbeiten, wenn ein Fahrzeug darüber hinwegfährt. Ferner
werden Daten bezüglich einer mittels des GPS-Empfängers
42 aus einer Referenzzeit kalibrierten Standardzeit im
Übertragungsdatenspeicher 31 gespeichert und zusammen mit
Fahrbetriebsdaten wie der Geschwindigkeit oder der
Identität eines Fahrzeugs an eine Elektrowellenmarkierung
übermittelt. Das Senden von Daten wird entweder nach der
Erfassung einer Magnetmarkierung mittels des
Magnetsensors 14 und der Erzeugung eines Magnetfelds
mittels des Magnetfeldgenerators 35 oder mit der
Erzeugung eines Magnetfelds nach der Ermittlung einer
Magnetmarkierung mittels des Magnetsensors 14
durchgeführt.
Fig. 2 zeigt den Aufbau einer Elektrowellenmarkierung 60.
Das Kommunikationssystem (Datenübertragungssystem) umfaßt
einen Elektrowellenempfänger 61 zum Empfangen von
Fahrbetriebsdaten (Fahrzeugidentität, Geschwindigkeit und
Passierzeit), die von einem passierenden Fahrzeug
ausgesandt werden, einen Demodulationsteil 62 zum
Demodulieren von empfangenen Daten, einen Datenspeicher
(RAM) 63 zum Speichern demodulierter Daten, einen
Übertragungsdatenspeicher ROM 71 zur Speicherung von
Übertragungsdaten, einen Modulationsteil 72 zum
Modulieren von Fahrbetriebsdaten des Datenspeichers RAM
63 und von Daten, die vom Übertragungsdatenspeicher ROM
71 als Fahrbetriebsdaten zur Übertragung ausgegeben
werden, eine Elektrowellenübertragungseinrichtung 73 zum
Senden von Fahrbetriebsdaten an ein passierendes
(vorüberfahrendes) Fahrzeug, und eine Steuerungs
einrichtung 81 zur Steuerung der vorstehend angegebenen
Sende- und Empfangsvorgänge. Das Leistungsversorgungs
system umfaßt einen Magnetfelddetektor 91 zur Erfassung
eines mittels des Magnetfeldgenerators 35 eines Fahrzeugs
erzeugten Magnetfelds, einen Leistungsumwandlungsteil 92
einschließlich einer Spule zur Umwandlung eines erfaßten
Magnetfelds in eine Leistung mittels elektromagnetischer
Induktion, und eine Sicherungsleistungsversorgung 93 zur
Bereitstellung von Leistung im Bedarfsfall an den
Leistungsumwandlungsteil 92 zur Speicherung von Leistung.
Eine Solar-Batterie 94 kann zur bedarfsweisen Umwandlung
von Sonnenlicht oder einfallendem Licht in elektrische
Energie verwendet werden. Wird eine in dem
Leistungsumwandlungsteil 92 erhaltene Leistung der
Steuerungseinrichtung 81 zugeführt, dann werden die
Steuerungsvorgänge eingeleitet. Von einem Fahrzeug
übertragene Fahrbetriebsdaten werden empfangen und im
Datenspeicher RAM 63 gespeichert. Nach dem Empfang der
Daten werden bereits im Speicher RAM gespeicherte
Fahrbetriebsdaten des vorhergehenden Fahrzeugs dem gerade
passierenden Fahrzeug übermittelt. Die zu übermittelnden
Fahrbetriebsdaten umfassen die Identität des Fahrzeugs,
die Geschwindigkeit und die Passierzeit des
vorhergehenden Fahrzeugs sowie Informationen bezüglich
der Elektrowellenmarkierung (beispielsweise Ortsdaten),
die im Übertragungsdatenspeicher ROM 71 gespeichert sind.
Entsprechend dem vorstehend beschriebenen Aufbau erfolgt
ein Senden und Empfangen von Daten in dem Fall, daß ein
Fahrzeug in der Nähe einer Elektrowellenmarkierung
vorbeifährt in der nachfolgenden Weise. Ermittelt der am
Fahrzeug angebrachte Magnetsensor 14 eine Magnet
markierung auf dieser Seite der Elektrowellenmarkierung,
dann veranlaßt die Steuerungseinrichtung 21 den
Magnetfeldgenerator 35, zur Bereitstellung eines
Magnetfelds zur Elektrowellenmarkierung den Betrieb
aufzunehmen und veranlaßt die Elektrowellenübertragungs
einrichtung 33 zum Senden der Fahrzeugidentität, der
Geschwindigkeit und der Zeitdaten bezüglich des Fahrzeugs
zur Elektrowellenmarkierung. In der Elektrowellen
markierung erfaßt der Magnetfeldsensor 91 ein Magnetfeld,
und es wird Leistung mit zusätzlicher, von der
Sicherungsleistungsversorgung 93 stammender Leistung
jedem Teil zugeführt. Mit der Leistungszufuhr als
Triggereinrichtung veranlaßt die Steuerungseinrichtung 81
den Speicher RAM, die Fahrzeugidentität, die
Geschwindigkeit und die Passierzeitdaten des Fahrzeugs
vom Elektrowellenempfänger 61 zu speichern. Ferner werden
die im Datenspeicher RAM 63 gespeicherte
Fahrzeugidentität, die Geschwindigkeit und die
Passierzeitdaten des vorherigen Fahrzeugs dem Fahrzeug
über die Elektrowellenübertragungseinrichtung 73
übermittelt. Im Fahrzeug werden von der Elektro
wellenmarkierung ausgesandte Daten mittels des
Elektrowellenempfängers 11 empfangen und der Steuerungs
einrichtung 21 zugeführt. Die Steuerungseinrichtung 21
steuert das Fahren des Fahrzeugs auf der Basis der
empfangenen Daten.
Ein über eine Elektrowellenmarkierung fahrendes Fahrzeug
kann auf diese Weise die Geschwindigkeit und die
Passierzeitdaten des vorhergehenden Fahrzeugs empfangen
und kann damit den Fahrbetriebszustand des vorherigen
Fahrzeugs erkennen. Auf der Basis dieser Daten kann das
gegenwärtige Fahrzeug bestimmen, ob die Fahrt in
angemessener Weise erfolgt. Insbesondere sind diese Daten
dann hilfreich, wenn das vorhergehende Fahrzeug infolge
schlechten Wetters oder einer kurvenreichen Straße nicht
erkennbar ist. Wird nun angenommen, daß keine große
Zeitdauer seit dem Passieren des vorhergehenden Fahrzeugs
abgelaufen und daß die Geschwindigkeit des vorhergehenden
Fahrzeugs langsamer als diejenige des gegenwärtigen
Fahrzeugs ist, dann ist das Vermindern der
Geschwindigkeit des gegenwärtigen Fahrzeugs ein Verfahren
zur Aufrechterhaltung des Abstands zwischen beiden
Fahrzeugen.
Die Sicherungsleistungsversorgung 93 kann dabei aus
Sekundärzellen oder Großkondensatoren (kompakte
Kondensatoren mit großer Kapazität) bestehen, die in der
Lage sind, als Leistungsversorgung zu dienen zum Halten
und Betreiben des Datenspeichers RAM 63, bis mehr als ein
Fahrzeug vorbeigefahren ist. Durch Zuschalten der Solar-
Batterie 94 an den Leistungsversorgungsteil 92, tritt
kein Leistungsversorgungseinbruch auf, falls Sonnenlicht
oder von einer entsprechenden Lichtquelle ausgesandtes
Licht erhalten wird. Die Leistungsversorgung der Solar-
Batterie 94 kann jedoch ausfallen. Sollte jedoch längere
Zeit kein Fahrzeug vorbeigefahren sein, so daß die
Sicherungsleistungsversorgung 93 erschöpft ist, dann
bedeutet dies, daß nur ein geringer Verkehr vorliegt und
daher keine Fahrzeugführung (Verkehrsleitung) im Hinblick
auf die Abstände zwischen den Fahrzeugen erforderlich
ist. Die Wirksamkeit des Systems wird hierbei nicht
vermindert. In diesem Fall übermittelt die Steuerungs
einrichtung 81 einem passierenden Fahrzeug lediglich die
im Übertragungsdatenspeicher ROM 71 gespeicherten Daten.
Gemäß einem Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels
erfolgt das Senden und Empfangen von Daten zwischen einem
Fahrzeug und einer Elektrowellenmarkierung mittels
Elektrowellen (elektromagnetische Wellen). Das Senden und
Empfangen von Daten kann jedoch auch mittels optischer
Kommunikationseinrichtungen unter Verwendung optischer
Signale wie Infrarotstrahlen durchgeführt werden.
Gemäß dem Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels
erfolgt die Leistungsversorgung der Elektrowellen
markierung durch Erzeugen eines Magnetfelds mittels des
am Fahrzeug angebrachten Magnetfeldgenerators 35. Die
Leistung kann jedoch auch mittels Licht zugeführt werden,
indem eine Flutlichterzeugungseinrichtung auf einem
Fahrzeug angeordnet ist und an der Elektrowellen
markierung eine fotoelektrische Umwandlungseinrichtung
vorgesehen ist.
Fig. 3 zeigt den Aufbau des Fahrzeugbewegungsleitsystems
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei dem ersten
Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß die
Übertragungseinrichtung zur Bereitstellung von
Fahrbetriebsdaten bezüglich eines Fahrzeugs an eine
Elektrowellenmarkierung auf dem Fahrzeug angeordnet ist.
Unter Berücksichtigung des üblichen Verkehrs gibt es
jedoch sowohl Fahrzeuge mit einer Übertragungseinrichtung
als auch Fahrzeuge ohne eine solche Übertragungs
einrichtung. Daher zeigt das vorliegende zweite
Ausführungsbeispiel einen Aufbau des Systems, bei welchem
Verkehrsdaten einem Fahrzeug sicher zugeführt werden
können, ohne daß eine Übertragungseinrichtung vorgesehen
ist.
Gemäß Fig. 3 ist ein auf einer Fläche zwischen Fahrbahn-
Seitenlinien (Begrenzungslinien) 101 und 102 fahrendes
Fahrzeug 100 nicht mit einer in Fig. 1 gezeigten
Elektrowellen-Übertragungseinrichtung 33 ausgestattet.
In gleicher Weise wie in Fig. 2 umfaßt eine
Elektrowellenmarkierung eine Elektrowellen-Übertragungs
einrichtung und einen Empfänger, wobei jedoch eine
Elektrowellen-Übertragungseinrichtung 173 gemäß dem
vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel ebenfalls
elektrische Radarwellen zur Erfassung der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs 100 aussendet. Dabei können die
elektrischen Radarwellen entweder ständig oder lediglich
bei der Erfassung eines vorbeifahrenden Fahrzeugs während
dieser Zeit ausgesandt werden. Ein Elektrowellenempfänger
191 empfängt die vom Fahrzeug 100 reflektierten
elektrischen Radarwellen. Die mittels des Elektro
wellenempfängers 191 empfangenen reflektierten Radar
wellen werden mittels eines Demodulationsteils 192
demoduliert und werden einer Steuerungseinrichtung 181
zur Erfassung der Geschwindigkeit des vorbei fahrenden
Fahrzeugs zugeführt. Dabei kann beispielsweise die
Geschwindigkeit unter Verwendung des Doppler-Effekts
ermittelt werden. Die Elektrowellenmarkierung ist
ebenfalls mit einem (nicht gezeigten) internen Takt zur
Messung der Zeit bis zum Empfang der Radarwellen
ausgestattet. Dies entspricht der Passierzeit eines
Fahrzeugs. Die Passierzeit, d. h. die Zeit, die seit dem
Passieren des vorhergehenden Fahrzeugs abgelaufen ist,
kann gemessen werden. In einem Datenspeicher RAM 163
werden die Geschwindigkeit und die ermittelten
Passierzeitdaten gespeichert. Bereits im Datenspeicher
RAM 163 gespeicherte Fahrbetriebsdaten des vorhergehenden
Fahrzeugs (des Fahrzeugs, daß unmittelbar vor dem gerade
passierenden Fahrzeug die Stelle passiert hat) werden
mittels eines Modulationsteils 172 moduliert und sodann
durch die Elektrowellen-Übertragungseinrichtung 173 zu
dem gegenwärtig die Elektrowellenmarkierung passierenden
Fahrzeug übertragen. Im Datenspeicher RAM 163 neu
abgespeicherte Fahrbetriebsdaten des gegenwärtig die
Elektrowellenmarkierung passierenden Fahrzeugs werden dem
nachfolgenden Fahrzeug (dem Fahrzeug, das nach dem gerade
passierenden Fahrzeug die Stelle passiert) übermittelt.
Auch wenn gemäß der vorstehenden Beschreibung ein
Fahrzeug keine Übertragungseinrichtung aufweist, ist es
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einer
Elektrowellenmarkierung möglich, die Geschwindigkeit und
die Passierzeitdaten eines vorbeifahrenden Fahrzeugs zu
erhalten und diese dem nachfolgenden Fahrzeug zur
Verfügung zu stellen. Somit kann eine gleichmäßige
Fahrzeugführung erzielt werden, auch im Hinblick auf eine
normale Verkehrssituation, bei der eine Vielzahl von
Fahrzeugen beteiligt ist.
Ein interner Takt der Elektrowellenmarkierung kann
jedesmal dann kalibriert werden, wenn ein Fahrzeug mit
einer Übertragungseinrichtung über die Elektrowellen
markierung hinwegfährt. In diesem Fall werden die vom
Fahrzeug übermittelten Passierzeitdaten verwendet. Dieses
Verfahren verbessert die Genauigkeit.
Die Fig. 4 und 5 zeigen den Aufbau des Fahrzeug
bewegungsleitsystems gemäß dem dritten Ausführungs
beispiel. Hierbei zeigt Fig. 4 den Fall, bei dem ein
vorhergehendes Fahrzeug 210 in der Nähe der
Elektrowellenmarkierung 200 vorüberfährt, während Fig. 5
den Fall zeigt, bei dem ein nachfolgendes Fahrzeug 220
denselben Punkt erreicht. Die Fig. 4 und 5 umfassen
Verbindungseinrichtungen (Kommunikationseinrichtungen)
300 einschließlich einer Funkbake (Funkfeuer,
Leitstrahlsender) und einer Verbindungsantenne an der
Seite der Straße zum Empfangen der Elektrowellen der
Elektrowellenmarkierung 200. Eine Steuerungszentrale
(Überwachungszentrale) 310 ist mit der Verbindungs
einrichtung 300 über Kabel oder drahtlos verbunden zum
Aufnehmen der Fahrzeugidentität, der Geschwindigkeit und
der Passierzeitdaten bezüglich eines passierenden
Fahrzeugs von jeder der Elektrowellenmarkierungen 200.
Somit weist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die
Elektrowellenmarkierung 200 die Funktion auf, die
Fahrbetriebsdaten bezüglich eines passierenden Fahrzeugs
nicht nur dem als nächstes passierenden Fahrzeug zu
übermitteln, sondern die Daten ebenfalls der
Verbindungseinrichtung 300 (eine Elektrowellen-
Übertragungseinrichtung gemäß den Fig. 2 oder 3 kann
diese Funktion umfassen) zu übermitteln, worauf die
Steuerungszentrale 310 eine Stapelverarbeitung (Batch-
Verarbeitung) mit den von der Elektrowellenmarkierung 200
übernommenen Daten durchführt.
Erreicht gemäß Fig. 4 das vorausfahrende Fahrzeug 210
einen Punkt in der Nähe der Annäherungsseite zur
Elektrowellenmarkierung 200, dann werden Fahrbetriebs
daten bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs 210 in
gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel vom
Fahrzeug zur Elektrowellenmarkierung 200 übertragen. Nach
dem Empfang der Fahrbetriebsdaten speichert die
Elektrowellenmarkierung 200 die Daten in einem
Datenspeicher RAM und sendet die Fahrbetriebsdaten des
vorausfahrenden Fahrzeugs 210 dem nachfolgenden Fahrzeug
220 zu, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Ferner sendet
die Elektrowellenmarkierung 200 die Fahrbetriebsdaten des
vorausfahrenden Fahrzeugs 210 der Verbindungseinrichtung
300 zu, die sodann die Fahrbetriebsdaten der
Steuerungszentrale 310 übermittelt. In Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit und den Passierzeitdaten der
Elektrowellenmarkierung erkennt die Steuerungszentrale
310 den Verkehrsfluß in jedem Punkt und übermittelt jeder
Elektrowellenmarkierung Daten bezüglich der Verkehrs
information an diesem Punkt. Die Elektrowellenmarkierung
200 sendet nach Erhalt der Daten bezüglich der
Verkehrsinformation von der Steuerungszentrale 310 diese
Daten zusammen mit Fahrbetriebsdaten den vorbeifahrenden
Fahrzeugen zu. Die Daten bezüglich der Verkehrs
information umfassen Daten über die Anwesenheit von
beschädigten Fahrzeugen, über das Auftreten eines
Unfalls, Verkehrsstaudaten, über Punkte, an denen von
nun an mit größerer Wahrscheinlichkeit Verkehrsstaus
auftreten werden und dergleichen. Im folgenden wird ein
Beispiel für eine Voraussage bezüglich eines
Verkehrsstaus veranschaulicht. Sämtliche Geschwindig
keits- und Passierzeitdaten eines Fahrzeugs an jedem
Punkt, bei dem eine Elektrowellenmarkierung 200
vorgesehen ist, werden der Steuerungszentrale 310
übermittelt. Liegt nun ein Punkt vor, bei dem während
einer bestimmten Zeit ein gleichmäßiger Verkehrsfluß
vorliegt, und verlangsamt danach jedes Fahrzeug seine
Geschwindigkeit, wobei die Intervalle zwischen den
Fahrzeugpassierzeiten zu kürzeren Zeiten tendieren, dann
wird dieser Punkt als ein Verkehrsstaupunkt erkannt. Es
wird bezüglich dieses Punktes angenommen, daß ein
Verkehrsstau in Kürze auftreten wird, auch wenn noch kein
Verkehrsstau vorliegt. Daher werden Verkehrsstau-
Voraussagedaten den Elektrowellenmarkierungen 200 auf der
Annäherungsseite dieses Punkts aus der Richtung, in der
die Fahrzeuge fahren, übermittelt. Ferner übermitteln die
Elektrowellenmarkierungen 200 nach Erhalt der Daten diese
Daten den vorbeifahrenden Fahrzeugen, so daß es jedem
vorbeifahrenden Fahrzeug möglich ist, das Auftreten eines
Verkehrsstaus vorauszusagen und die entsprechenden
Maßnahmen zu ergreifen, wie beispielsweise eine
Umgehungsstrecke zu benutzen oder die Geschwindigkeit zu
vermindern.
Daten bezüglich der Verkehrsinformation können auf einen
bestimmten Bereich begrenzt werden. Es wird nun
angenommen, daß mehrere Fahrzeuge (mehr als ein Fahrzeug,
beispielsweise drei Fahrzeuge) in relativ kurzen
Abständen zueinander fahren. Ist die Geschwindigkeit des
dritten Fahrzeugs größer als diejenige des ersten oder
zweiten Fahrzeugs, dann wird das dritte Fahrzeug das
zweite überholen. In diesem Fall übermittelt die
Steuerungszentrale 310 Daten bezüglich dieses
Sachverhalts der Elektrowellenmarkierung 200, über die
das zweite Fahrzeug hinwegfahren wird. Dies ermöglicht es
dem zweiten Fahrzeug, die Überholungsabsicht des
nachfolgenden Fahrzeugs zu erkennen. Ferner können den
Daten bezüglich der Verkehrsinformation ebenfalls Daten
bezüglich einer Änderung der Fahrstreifen (Fahrspuren)
auf der Basis von Erfassungssignalen von einem
Fahrspuren-Abweichungsdetektor hinzugefügt werden, wobei
der Fahrstreifen-Abweichungsdetektor getrennt an der
Seite der Straße angeordnet ist.
Gegenwärtig sind Systeme bekannt, bei welchen
verschiedene Typen von Daten zwischen einem Fahrzeug und
einer Steuerungszentrale ausgetauscht werden. Bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel betrifft jedoch der
Verkehrsfluß Daten bezüglich der Geschwindigkeit und der
Passierzeit eines vorbeifahrenden Fahrzeugs an jedem
Punkt, an dem eine Elektrowellenmarkierung angeordnet
ist. Somit unterscheidet sich das System gemäß dem
vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel erheblich von
den bekannten Systemen, indem das System den Abstand
zwischen den Fahrzeugen an jedem Punkt erkennt und
ebenfalls zeitliche Änderungen ermittelt. Auch bei einer
verminderten Geschwindigkeit jedes Fahrzeugs kann ein
Verkehrsstau nicht auftreten, wenn zwischen den
Fahrzeugen jeweils ein angemessener Abstand vorliegt.
Somit kann gemäß dem vorliegenden dritten
Ausführungsbeispiel eine Verkehrsstau-Vorhersage mit
großer Genauigkeit unter Berücksichtigung sowohl der
Geschwindigkeit als auch der Passierzeit eines Fahrzeugs
erfolgen.
Die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele wurden in
Verbindung mit einem Verfahren unter Verwendung einer in
der Straßenoberfläche angeordneten Elektrowellen
markierung beschrieben, wobei jedoch eine gegenüber der
Elektrowellenmarkierung andersartige Datenübertragungs-/-empfangs
einrichtung in einer Anordnung in der
Straßenoberfläche oder an der Seite der Straße verwendet
werden kann.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit dem
Fahrzeugbewegungsleitsystem eine sich stündlich ver
ändernde Verkehrsinformation mit größerer Genauigkeit
jedem auf der Straßenoberfläche fahrenden Fahrzeug
übermittelt werden. Im Ergebnis kann jedes Fahrzeug in
Abhängigkeit von dieser Verkehrsinformation gleichmäßiger
fahren.
Das Fahrzeugbewegungsleitsystem versorgt somit ein
Fahrzeug mit verschiedenen Daten zur Angabe des
Verkehrsflusses im Hinblick auf ein gleichmäßiges Fahren.
Die Geschwindigkeit und die Passierzeitdaten eines
vorausfahrenden Fahrzeugs werden einer in einer
Straßenoberfläche angeordneten Elektrowellenmarkierung
übermittelt. Die Elektrowellenmarkierung übermittelt
sodann die Daten dem nachfolgenden Fahrzeug, wenn dieses
die Elektrowellenmarkierung überfährt. Ferner werden die
empfangenen Daten einer Steuerungszentrale über eine
Verbindungseinrichtung übermittelt, die sodann das
Auftreten von Verkehrsstaus auf der Basis der
Geschwindigkeit und der Passierzeitdaten der Fahrzeuge an
jedem Punkt voraussagt und die Voraussageinformation der
Elektrowellenmarkierung an demjenigen Punkt übermittelt,
für den das Auftreten eines Verkehrsstaus vorausgesagt
ist. Verkehrsdaten der Steuerungszentrale werden den
vorbei fahrenden Fahrzeugen über die Elektro
wellenmarkierung übermittelt und jedes vorbeifahrende
Fahrzeug steuert seinen Fahrbetrieb in Abhängigkeit von
den Verkehrsdaten.
Claims (11)
1. Fahrzeugbewegungsleitsystem mit
einer in der Straße angeordneten Daten bereitstellungseinrichtung (60; 200), und
einem Fahrzeug (100), wobei das Fahrzeug umfaßt:
eine Datenübertragungseinrichtung (33) zum Senden von Fahrbetriebsdaten des Fahrzeugs (100) zur Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200), wenn das Fahrzeug (100) in der Nähe der Daten bereitstellungseinrichtung (60; 200) vorbeifährt, und
eine Datenempfangseinrichtung (14) zum Empfangen von durch die Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) übermittelten Daten, und
wobei die Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) umfaßt:
eine Empfangseinrichtung (61) zum Empfangen der Fahrbetriebsdaten, und
eine Übertragungseinrichtung (73) zum Senden der Fahrbetriebsdaten an andere vorbeifahrende Fahrzeuge.
einer in der Straße angeordneten Daten bereitstellungseinrichtung (60; 200), und
einem Fahrzeug (100), wobei das Fahrzeug umfaßt:
eine Datenübertragungseinrichtung (33) zum Senden von Fahrbetriebsdaten des Fahrzeugs (100) zur Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200), wenn das Fahrzeug (100) in der Nähe der Daten bereitstellungseinrichtung (60; 200) vorbeifährt, und
eine Datenempfangseinrichtung (14) zum Empfangen von durch die Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) übermittelten Daten, und
wobei die Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) umfaßt:
eine Empfangseinrichtung (61) zum Empfangen der Fahrbetriebsdaten, und
eine Übertragungseinrichtung (73) zum Senden der Fahrbetriebsdaten an andere vorbeifahrende Fahrzeuge.
2. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 1, wobei die
Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) in Form einer
Elektrowellenmarkierung vorgesehen ist.
3. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 1, wobei die
Fahrbetriebsdaten die Passierzeit eines Fahrzeugs
umfassen.
4. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 1, wobei die
Fahrbetriebsdaten die Passierzeit und die Geschwindigkeit
eines Fahrzeugs umfassen.
5. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 1, mit einer
Steuerungszentrale (21; 310) zum Übermitteln von aus den
Fahrbetriebsdaten erhaltenen Verkehrsdaten an ein
vorbeifahrendes Fahrzeug (100; 210, 220) mittels der
Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200).
6. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 5, wobei die
Steuerungszentrale (21; 310) das Auftreten eines
Verkehrsstaus voraussagt auf der Basis der Passierzeit
und der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in den
Fahrbetriebsdaten enthalten sind, und das Auftreten des
Verkehrsstaus als Verkehrsdaten übermittelt.
7. Fahrzeugbewegungsleitsystem mit
einer in der Straße angeordneten Daten bereitstellungseinrichtung (60; 200),
wobei die Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) umfaßt:
einen Detektor (91) zur Erfassung eines Fahrbetriebszustands eines in der Nähe vorbeifahrenden Fahrzeugs,
eine Übertragungseinrichtung (73) zum Senden der ermittelten Fahrbetriebsdaten an andere vorbeifahrende Fahrzeuge, und
ein Fahrzeug einschließlich eines Empfängers (11) zum Empfangen der von der Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) übersandten Daten.
einer in der Straße angeordneten Daten bereitstellungseinrichtung (60; 200),
wobei die Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) umfaßt:
einen Detektor (91) zur Erfassung eines Fahrbetriebszustands eines in der Nähe vorbeifahrenden Fahrzeugs,
eine Übertragungseinrichtung (73) zum Senden der ermittelten Fahrbetriebsdaten an andere vorbeifahrende Fahrzeuge, und
ein Fahrzeug einschließlich eines Empfängers (11) zum Empfangen der von der Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) übersandten Daten.
8. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 7, wobei die
Datenbereitstellungseinrichtung (60; 200) ferner die
Passierzeit eines Fahrzeugs ermittelt und die
Übertragungseinrichtung (73) die Fahrbetriebsdaten und
die Passierzeit übermittelt.
9. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 7, mit einer
Steuerungszentrale (21; 310) zur Übermittlung von aus den
Fahrbetriebsdaten erhaltenen Verkehrsdaten zu einem
vorbeifahrenden Fahrzeug mittels der Daten
bereitstellungseinrichtung (60; 200).
10. Fahrzeugbewegungsleitsystem nach Anspruch 9, wobei
die Steuerungszentrale (21; 310) das Auftreten eines
Verkehrsstaus voraussagt auf der Basis der Passierzeit
und der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, die in den
Fahrbetriebsdaten enthalten sind, und das Auftreten des
Verkehrsstaus als Verkehrsdaten übermittelt.
11. Fahrzeugbewegungsleitsystem mit
einem in der Straße angeordneten Speicher (163) zur Speicherung von Fahrbetriebsdaten bezüglich eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, und
einer in der Straße angeordneten Übertragungs einrichtung (173) zum Senden der Fahrbetriebsdaten an ein nachfolgendes vorbeifahrendes Fahrzeug,
wobei jedes Fahrzeug seinen Fahrbetrieb in Abhängigkeit von den Fahrbetriebsdaten des vorhergehenden Fahrzeugs steuert.
einem in der Straße angeordneten Speicher (163) zur Speicherung von Fahrbetriebsdaten bezüglich eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, und
einer in der Straße angeordneten Übertragungs einrichtung (173) zum Senden der Fahrbetriebsdaten an ein nachfolgendes vorbeifahrendes Fahrzeug,
wobei jedes Fahrzeug seinen Fahrbetrieb in Abhängigkeit von den Fahrbetriebsdaten des vorhergehenden Fahrzeugs steuert.
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