DE102004021277B3 - Übertragungssystem für lokale Verkehrsinformationen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft passive Transponder eines Verkehrsdateninformationssystems, bei dem Informationsdaten zwischen passivem Transponder eines Verkehrsschildes und aktivem Transponder eines Fahrzeugs übertragen werden. Zur Befestigung sind erfindungsgemäße passive Transponder mit Haft- oder Halterungselementen ausgestattet, die eine einfache und sichere Anbringung ermöglichen. Transponder mit unterschiedlichem Informationsgehalt können durch entsprechende individuell zugeordnete Haft- bzw. Halterungselemente vertauschungssicher eingesetzt werden. Durch Ausstattung der Transponder mit eigenen Stromquellen kann die Zuverlässigkeit der Datenübertragung auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen erhöht werden.

Description

• Die Erfindung betrifft Einrichtungen im Straßenverkehr zur Information der Verkehrsteilnehmer – beispielsweise zur Verkehrsführung oder über auf der Fahrstrecke geltende Vorschriften. Derartige Informationen kann ein Verkehrsteilnehmer z.B. den aufgestellten Hinweisschildern sowie Gebots- und Verbotsschildern entnehmen.
• Im modernen Straßenverkehr sind die Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers eines Automobils sehr hoch. Eines der Probleme liegt darin, dass der Fahrer gezwungen ist, während des Fahrtablaufs und parallel zur Steuerung seines Fahrzeugs, den Informationsgehalt einer anwachsenden Zahl von Hinweisschildern zu erfassen und in sein Fahrverhalten zu übertragen. Dies erfordert eine hohe Konzentration und ist umso schwieriger, wenn durch ungünstige Sichtverhältnisse (Dunkelheit, Regen, Nebel) und/oder durch hohes Verkehrsaufkommen oder schlechte Straßenverhältnisse die Steuerung des Fahrzeugs erschwert ist und so einen großen Teil der Aufmerksamkeit auf sich zieht. Eine Unterstützung des Fahrers durch automatische Erfassung von Verkehrsinformationen und deren Wiedergabe, z.B. durch Einblendung über Displays im Armaturenbereich, wäre daher sehr hilfreich.
• Entsprechend diesem erkannten Ziel der Fahrerunterstützung gibt es bereits verschiedene Konzepte der Verkehrszeichenerkennung bzw. Verkehrszeichenanzeige im Innenraum:
  Zur Fahrerunterstützung sind beispielsweise Systeme bekannt, bei denen das Verkehrsumfeld mit einer Videokamera aufgenommen wird und anschließend über Bilderkennungseinrichtungen vorhandene Verkehrszeichen identifiziert werden. Die aus den Bilddaten extrahierten Informationen werden dann beispielsweise dem Fahrer auf dem Armaturenfeld eingeblendet. Da alle Informationen aus der Fahrbewegung heraus zeitnah erfaßt werden müssen, erfordert diese Technik sehr leistungsfähige und damit aufwendige und teure Komponenten zur elektronischen Mustererkennung. Insbesondere die Erkennung von Wegweiser-Informationen erscheint mit dieser Methode äußerst aufwändig, wenn nicht sogar unmöglich. Zudem reduzieren auch hier schlechte Sichtverhältnisse die Erkennungsqualität und damit letztlich die Sicherheit.
• Ein anderes Verfahren nutzt die im Straßenverkehr immer üblicher werdende Navigationstechnik. Durch Aufnahme von Position und Informationsgehalt (z.B. „Geschwindigkeitsbeschränkung 70km/h") vorhandener Verkehrszeichen in die zum jeweiligen System gehörenden Speichermedien (DVD, CD usw.) kann dem Fahrer bei Annäherung an ein Hinweisschild die darauf wiedergegebene Information aus dem Datenspeicher eingeblendet werden. Nachteilig ist hier das Aktualisierungsproblem: Änderungen der Beschilderung müssen laufend erfaßt und in möglichst kurzen Abständen, z.B. per Aktualisierungs-CD, in die Datenbank des Navigationssystems eingegeben werden – was einen entsprechenden Aufwand bedeutet. Sehr kurzfristige Änderungen der Beschilderung (Einrichtung von Baustellen, Sperrung wegen Unfall, Umleitung wegen Veranstaltung usw.) können auf diese Weise nicht berücksichtigt werden. Gerade diese Informationen sind aber für Verkehrsteilnehmer von besonderem Interesse.
• Ein anderes System zur Erkennung von Verkehrsinformationen ist beschrieben in der Offenlegungsschrift DE 4138050 A1 . Die dort vorgestellte Technik besteht darin, Verkehrsschilder mit passiven elektronischen Schaltkreisen (sog. Transpondern) auszustatten. Durch Aussenden eines Abfragesignals von einem Fahrzeug aus, das mit einer entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtung versehen ist (aktiver Transponder) reagieren dann die passiven Transponder und übermitteln die Information über die Verkehrshinweise des Schildes dann an das Fahrzeug, wo sie dem Fahrer, z.B. auf einem Display, dargeboten werden.
• Die deutsche Patentanmeldung DE 199 15 870 A1 zeigt ein Verkehrsinformationssystem, das im wesentlichen dem Verkehrsinformationensystem der DE 41 38 050 A1 entspricht. Auch hier werden passive Transponder an Verkehrszeichen angebracht, die mit aktiven Transpondern, welche in Fahrzeugen angeordnet sind, in Kommunikation treten und Informationen zum Verkehrszeicheninhalt übertragen.
• Die Erfindung bezieht sich auf die in der o.g. Patentanmeldung dargestellte Technologie der passiven Transponder für Verkehrsinformationssysteme als nächstliegender Stand der Technik.
• Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, für ein derartiges Verkehrsinformationssystem speziell ausgestattete passive Transponder zu entwickeln, die eine universelle und flexible Einsatzmöglichkeit bieten. Diese Aufgabe wird gelöst für Transponder gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die charakterisierenden Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestal tungen des erfindungsgemäßen Transponders sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Erfindung schlägt vor, passive Transponder mit Haft- bzw. Halterungselementen auszustatten, so dass sie leicht auf vorhandenen Schildern angebracht und – bei entsprechender Ausführung – auch wieder entfernt werden können. In einer erweiterten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Transponder zusätzlich mit einer autarken Energieversorgung ausgestattet. Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben.
• Die Übermittlung von Verkehrsinformationen über ein Transpondersystem hat den Vorteil der zuverlässigen Verfügbarkeit der Informationen für den Fahrer, da beispielsweise Sichtbehinderungen (Nebel) für die Übertragung weitgehend ohne störenden Einfluß sind. Von besonderer Bedeutung sind Informationen zu kurzfristig geänderten Verkehrsführungen, da gerade unerwartete Abweichungen von gewohnt geltenden Regelungen aufgrund des „Gewohnheitseffekts" oft erst spät oder überhaupt nicht wahrgenommen werden (beispielsweise eine aktuelle Änderung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit – z.B. wegen einer Ölspur – auf einer täglich befahrenen Strecke). Entsprechend wichtig ist daher die Identifizierung der Information auch bei gerade neu aufgestellten Warn- u. Hinweisschildern und die deutliche Wiedergabe für den Fahrer. Ein sicheres Verkehrsinformationssystem auf Transponderbasis ist daher vorzugsweise so ausgelegt, dass damit auch eine kurzfristige Veränderung geltender Verkehrsinformationen ohne größere Verzögerung in das System integriert werden kann. Dies bedeutet, dass in Situationen veränderter Verkehrsführung auf Abfrage des aktiven Transponders im Fahrzeug nur die soeben erstellten, neu geltenden Informationen von passiven Transpondern übermittelt werden dürfen. Um dies zu gewährleisten, müssen die aktuell angebrachten (u.U. nur provisorisch aufgestellten) Schilder mit entsprechenden Transpondern ausgestattet werden und die Transponder der zuvor gültigen (i.a. stationär verbleibenden) Schilder entfernt bzw. deaktiviert werden. Bei fest in die Schilder (z.B. im Rahmen) integrierten Transpondern wäre hierzu ein entsprechender Aufwand erforderlich. Erfindungsgemäß sind daher die passiven Transponder mit Haft- bzw. Halterungselementen ausgestattet, mit denen eine Befestigung unmittelbar „vor Ort" – z.B. direkt auf einem Schild – erfolgen kann.
• In einer ersten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer passiver Transponder z.B. einseitig mit einer selbstklebenden Schicht versehen, mit der er direkt auf eine Oberfläche (z.B. Schild), vorzugsweise nach Entfernen einer Schutzfolie, aufgeklebt werden kann. Durch Verwendung einer Schutzfolie wird die Klebefläche zuverlässig bis zum Einsatz abgedeckt. Zusätzlich können auf der Schutzfolie Hinweise zur Anbringung oder den Typ des Transponders, z.B. durch einen Aufdruck oder durch Symbole, angebracht sein.
• Derartig ausgestattete Transponder bieten ein Maximum an Flexibilität, da sie einerseits auf praktisch jeder glatten Oberfläche (also auch an geeigneten Flächen vorhandener Gebäude, Beleuchtungseinrichtungen, Verteilerkästen, usw.) angebracht werden können, andererseits aber auch (z.B. nach Beendigung einer zeitlich begrenzten Regelung) ohne größeren Aufwand wieder entfernt werden können. Die Haftkraft kann hierfür durch Wahl entsprechender Klebemittel vorgegeben werden. Ist beispielsweise nur eine kurzfristige Anbringungszeit vorgesehen, so genügt eine entsprechend leicht lösbare Klebewirkung, für einen permanenten Verbleib wäre eine starke Haftkraft vorzuziehen. Damit kann wahlweise auch zuverlässig verhindert werden, dass passive Transponder durch Unbefugte entfernt werden. Die verschiedenen Haftstärken können dann beispielsweise durch entsprechende Beschriftung oder auch einfach durch zugeordnete Einfärbung der Schutzfolie signalisiert werden.
• In einer alternativen Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßer passiver Transponder mit Halterungselementen ausgestattet, die eine mechanische Befestigung des Transponders ermöglichen. Derartige Halterungselemente können beispielsweise als Klemmen, Bügel oder Schellen ausgeführt sein, welche dann – z.B. mittels Schrauben oder über eine Federkraft – den Transponder an einer geeigneten Stelle (Schildrahmen, Schilderstange usw.) fixieren.
• Als eine weitere Ausführungsform ist können die Halterungselemente als mechanisches Clip-System ausgebildet werden. Ein solches Clip-System besteht dabei vorzugsweise aus zwei Teilen, wobei eines am Transponder unlösbar befestigt ist und das andere am Befestigungsort (Schild) endfest angebracht wird (beispielsweise durch Kleben) und dort verbleiben kann. Mit diesem Clip-System erfolgt die Befestigung eines neuen Transponders beispielsweise durch manuellen Andruck des Transponders an das auf dem Schild befestigte Gegenstück bis zur Arretierung durch Einrasten des Clip-Systems in die Endstellung. Dabei kann das Clip-System mit entsprechenden Vorrichtungen ausgestattet sein, die z.B. durch mechanische Blockierung ein erneutes Lösen zuverlässig verhindern. Für Wartungszwecke oder bei Austausch kann dann die Blockierung durch Spezialschlüssel gelöst werden. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass ein Eingriff durch Unbefugte praktisch ausgeschlossen werden kann. Als Erweiterung können die Komponenten des Clip-Systems so variiert werden, dass für Transponder mit verschiedenem Informationsgehalt unterschiedliche Clip-Elemente zugeordnet sind. Damit kann beispielsweise ein Schild „Höchstgeschwindigkeit 50 km/h" mit einem definierten Halterungselement ausgestattet werden, welches dann nur Transponder mit dem passenden Gegenstück aufnehmen kann (Schlüssel/Schloss-Prinzip). Aufgrund einer solchen eindeutigen Zuordnung sind versehentliche Verwechslungen des Transponders bei der Anbringung und somit später Fehlinformationen an Fahrzeugführer weitgehend ausgeschlossen.
• Unter bestimmten Bedingungen kann es bei der Übertragung vom passiven zum aktiven Transponder zu Störungen kommen. Zwar sind ungünstige Sichtverhältnisse (Nebel, starker Regen usw.) für die drahtlose Übertragung von untergeordneter Bedeutung, dennoch gibt es auch Situationen, bei denen die Übertragungsleistung herabgesetzt ist. Hierzu gehören spezielle Witterungsbedingungen, wie z.B. Frost, Eisregen, Schneematsch usw., da sich dann auf praktisch allen im Freien befindlichen Flächen eine Schicht aus Reif, Eis oder anhaftendem Schneematsch bilden kann. Solche Schichten absorbieren einen Teil der Übertragungsenergie, so dass der passive Transponder erst bei weiterer Annäherung des Fahrzeugs, von dem aus der aktive Transponder seine Signale aussendet, genügend Energie für die Übertragung der Informationsdaten empfängt. Damit wird die Information dem Fahrer erst entsprechend verzögert wiedergegeben – was u.U. zu kritischen Situationen führen kann. Als erweiterte Ausführungsform sind daher die erfindungsgemäßen Transponder mit einer eigenen Energieversorgung ausgestattet. Derartige Transponder können auch bei schwachem Empfang eines Abfragesignals sofort mit voller Sendeleistung Informationssignale abstrahlen.
• Als Energieversorgung sind neben leistungsfähigen Batteriezellen mit langer Lebensdauer auch autarke Versorgungen mittels stromerzeugender Elemente möglich, beispielsweise Solarzellen oder Peltierelemente in Verbindung mit Akkumulatoren oder Kondensatoren.
• Die erfindungsgemäßen Transponder mit Haft- bzw. Halterungselementen sind universell einsetzbar für Verkehrsinformationen. Sie bieten Möglichkeit der bequemen und zeitsparenden Anbringung, wobei neben Schildern auch andere Befestigungspositionen (Gebäude usw.) genutzt werden können. Eine spätere Entfernung bzw. ein Austausch ist problemlos möglich, wobei ein Entfernen durch Unbefugte zuverlässig verhindert werden kann. Je nach Ausführung kann für Transponder mit unterschiedlichem Informationsgehalt eine vertauschungssichere Be festigung bewirkt werden. Mit integrierter Energieversorgung wird eine erhöhte Sicherheit der Datenübertragung erreicht.
• Die vorgestellten Transponder sind auf der Basis bekannter Transponder-Technologie kostengünstig herstellbar. Zudem sind sie leicht standardisierbar und damit geeignet für eine breite Verfügbarkeit.

Claims (9)

1. Passiver Transponder für Verkehrsinformationssysteme, wobei Verkehrsdaten zwischen stationär angebrachten passiven Transpondern und von Fahrzeugen mitgeführten aktiven Transpondern übertragen werden und die passiven Transponder Haft- oder Halterungselemente aufweisen dadurch gekennzeichnet, dass die Haft- oder Halterungselemente in Korrelation zum Informationsgehalt des Transponders unterschiedlich ausgebildet sind.
2. Passiver Transponder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorhandene Haftelemente als klebende Beschichtung auf dem Transponder ausgebildet sind.
3. Passiver Transponder gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die klebende Beschichtung durch eine manuell entfernbare Schutzfolie abgedeckt ist.
4. Passiver Transponder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorhandene Halterungselemente für eine mechanische Befestigung des Transponders ausgebildet sind, beispielsweise als Klemmen, Bügel, oder Schellen.
5. Passiver Transponder gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungselemente für eine mechanische Befestigung des Transponders als Clip-System ausgebildet sind, wobei das Clip-System Komponenten aufweist, die am Befestigungsort verbleiben, sowie Komponenten, die mit dem Transponder bleibend verbunden sind.
6. Passiver Transponder gemäß Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass vorhandene Halterungslemente Mittel zur Verriegelung und Entriegelung aufweisen.
7. Passiver Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Stromerzeugung und/oder Stromspeicherung vorhanden sind.
8. Passiver Transponder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass stromerzeugende Mittel als Photovoltaik- oder Peltier-Elemente ausgebildet sind.
9. Passiver Transponder gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass stromspeichernde Mittel als Akkumulator oder Kondensator ausgebildet sind.