NL1008350C2

NL1008350C2 - Werkwijze en inrichting voor het regelen van de snelheid van een voertuig.

Info

Publication number: NL1008350C2
Application number: NL1008350A
Authority: NL
Inventors: Hubertus Antonius Maria Hulst
Original assignee: Hubertus Antonius Maria Hulst
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2000-12-12
Also published as: NL1008350A1

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het regelen van de snelheid van een motorvoertuig

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op het regelen van de snelheid van een motorvoertuig, meer in het bijzonder een personenenauto, vrachtauto of autobus.

5 Conventioneel wordt de snelheid van een motorvoertuig geregeld door de bestuurder, en wel doordat hij meer of minder gas geeft. Recenter zijn systemen ontwikkeld die in staat zijn om zonder ingrijpen van de bestuurder de snelheid van het voertuig nagenoeg constant te houden. Dergelijke systemen zijn 10 bijvoorbeeld bekend onder de naam "cruise control". Daarbij stelt de bestuurder een bepaalde gewenste snelheid in die is aangepast aan de plaatselijke omstandigheden, waarna het systeem de brandstoftoevoer naar de motor van het voertuig zodanig regelt, dat de werkelijke snelheid binnen een bepaalde 15 marge gelijk is aan die gewenste snelheid. Als de bestuurder de gewenste snelheid gelijk kiest aan de plaatselijk geldende maximumsnelheid, hoeft hij niet bang te zijn dat hij met het voertuig de snelheidslimiet overschrijdt.

Indien echter het motorvoertuig een gebied bereikt waar 20 een andere snelheidslimiet geldt, moet de verandering door de bestuurder worden opgemerkt, en moet de bestuurder handmatig de cruise control aanpassen aan de gewijzigde limiet. Indien de bestuurder de overgang naar een andere snelheidslimiet niet opmerkt, en hij dus met een niet-aangepaste snelheid verder 25 rijdt, kan het overige verkeer daarvan hinder ondervinden. In het bijzonder wanneer zijn momentane snelheid hoger is dan de plaatselijk geldende snelheidslimiet, kunnen gevaarlijke situaties ontstaan; daarenboven riskeert de bestuurder een bekeuring.

1 C C Λ S 0 ê 2

De uitvinding beoogt in algemene zin een adaptief systeem te verschaffen dat in staat is de snelheid van het motorvoertuig automatisch aan te passen aan gewijzigde snelheidslimieten .

5 Over het algemeen ligt de maximumsnelheid van een bepaald weggedeelte of traject vast. Voor het reizende motorvoertuig kan de momentaan geldende snelheidslimiet wijzigen bij overgang van het ene traject naar een volgende traject, hoewel de snelheidslimieten voor beide trajecten vast liggen. Het is 10 derhalve een doel van de uitvinding om een systeem te verschaffen dat in staat is de snelheid van het motorvoertuig automatisch aan te passen bij overgang naar een ander traject.

Voorts is het mogelijk dat de maximumsnelheid van een bepaald traject variabel is in afhankelijkheid van veranderende 15 omstandigheden, bijvoorbeeld als aanpassing aan de verkeersdrukte en/of aan weersomstandigheden. Het is derhalve een doel van de uitvinding om een systeem te verschaffen dat in staat is om, bij overgang naar een ander traject, de snelheid van het motorvoertuig automatisch aan te passen aan de op dat moment 20 geldende snelheidslimiet van dat traject.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding onder verwijzing naar de 25 tekening, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: figuur 1 schematisch een eerste voorbeeld van een adaptief cruise control systeem illustreert; figuur 2 een voorbeeld van een barcodedrager met een gefixeerde 30 barcode illustreert; de figuren 3A-B schematisch een voorbeeld van een barcodedrager met een variabele barcode illustreren; figuur 4 schematisch een tweede voorbeeld van een adaptief cruise control systeem illustreert.

35 3

Figuur 1 toont schematisch een motorvoertuig 1 dat is voorzien van een cruise control orgaan 2. Het cruise control orgaan 2 is ingericht om de brandstoftoevoer naar de motor van het motorvoertuig 1 zodanig te regelen, dat de werkelijke 5 snelheid van het motorvoertuig steeds in hoofdzaak gelijk is aan een vooraf ingestelde richtsnelheid. Aangezien cruise control organen op zich bekend zijn, zal de werking daarvan hier niet nader worden uitgelegd.

Het cruise control orgaan 2 heeft een eerste ingang 3 10 voor het handmatig instellen van de richtsnelheid, en een tweede ingang 4 die is gekoppeld met een besturingsorgaan 10, bijvoorbeeld een geschikt geprogrammeerde computer of microprocessor. Via deze tweede ingang 4 kan de richtsnelheid worden ingesteld door het besturingsorgaan 10, doordat het 15 besturingsorgaan 10 bij de ingang 4 van het cruise control orgaan 2 een geschikt signaal ingeeft dat representatief is voor de in te stellen richtsnelheid. Eventueel kan het cruise control orgaan 2 zijn voorzien van een ter wille van de eenvoud niet weergegeven schakelaar, waarmee de bestuurder van het 20 voertuig 1 kan omschakelen tussen een stand waarin het cruise control orgaan 2 de signalen van het besturingsorgaan 10 negeert en een stand waarin het cruise control orgaan 2 de signalen van het besturingsorgaan 10 accepteert.

Met het besturingsorgaan 10 is een barcodelezer 20 25 gekoppeld. De barcodelezer 20 heeft een uitgang 21 voor het uitzenden van een aftastende lichtstraal of laserstraal 22, en een ingang 24 voor het ontvangen van gereflecteerde signalen 23. Indien de lichtstraal 22 een object treft, zal de lichtstraal 22 geheel of gedeeltelijk gereflecteerd worden, 30 waarbij de mate van reflectie afhankelijk is van onder meer de helderheid van het oppervlak van het object. Indien het object een barcode 30 is, met een patroon van donkere en lichte strepen, zal het gereflecteerde signaal 23 een intensiteits-fluctuatie bezitten die representatief is voor het barcode-35 patroon. Een dergelijke barcode kan zijn aangebracht naast of 4 boven de weg waar het voertuig 1 rijdt. De barcodelezer 20 is ingericht om de intensiteitsfluctuaties van de bij zijn ingang 24 ontvangen signalen 23 te onderzoeken, en de eventueel gedetecteerde barcode mede te delen aan het besturingsorgaan 5 10.

Aangezien barcode-lezers op zich bekend zijn, zal de barcodelezer 20 hier niet nader worden uitgelegd.

In het kader van de onderhavige uitvinding is de barcode 30 indicatief voor een voorafbepaalde snelheidslimiet. Het 10 besturingsorgaan 10 is ingericht om de met de gelezen barcode corresponderende snelheidslimiet af te leiden, bij voorbeeld door raadpleging van een in een met het besturingsorgaan 10 geassocieerd geheugen 40 opgeslagen tabel, en om bij de tweede ingang 4 van het cruise control orgaan 2 een signaal in te 15 geven dat correspondeert met de afgeleide snelheidslimiet.

Aldus wordt de richtsnelheid van het cruise control orgaan 2 ingesteld op de waarde van de gelezen snelheidslimiet.

Tijdens het rijden tast de barcodelezer 20 voortdurend de omgeving af. Zo lang geen voor een snelheidslimiet indicatieve 20 barcode wordt gedetecteerd, blijft de ingestelde richtsnelheid van het cruise control orgaan 2 ongewijzigd, en blijft het voertuig 1 rijden met een snelheid die in hoofdzaak constant is en gelijk is aan deze ingestelde richtsnelheid. Wanneer een voor een snelheidslimiet indicatieve barcode wordt gedetec-25 teerd, wordt de richtsnelheid van het cruise control orgaan 2 ingesteld op de waarde van de gelezen snelheidslimiet. Indien deze waarde gelijk is aan de eerder ingestelde waarde, verandert er feitelijk niets, maar indien de nieuw ingestelde waarde afwijkt van de eerder ingestelde waarde, zal de snelheid 30 van het voertuig veranderen om in hoofdzaak gelijk te worden aan de nieuwe richtsnelheid, waarna het voertuig 1 blijft rijden met een snelheid die correspondeert met de nieuwe snelheidslimiet.

Volgens de uitvindingsgedachte zijn barcode-dragers 35 geassocieerd met verkeersborden die een snelheidsbeperking ν'... r'1 i'*-·, ^ . — v -· K * * : -j u ; j Ό -- 5 aanduiden, waardoor wordt bereikt dat steeds na het passeren van een dergelijk verkeersbord de richtsnelheid van het cruise control orgaan 2 gelijk is aan de op dat weggedeelte geldende maximumsnelheid.

5 Figuur 2 illustreert een situatie dat een barcode 30 is geassocieerd met een verkeersbord 100, dat correspondeert met een weggedeelte met een gefixeerde snelheidslimiet. Er zijn echter situaties waar een verkeersbord correspondeert met een variabele maximumsnelheid. Een voorbeeld van een dergelijke 10 situatie is een matrixbord 101, zoals geïllustreerd in figuur 3A. Aangezien matrix-borden op zich bekend zijn, zullen zij hier niet nader worden uitgelegd.

Voor een dergelijke situatie verschaft de onderhavige uitvinding een barcodeweergeefstelstel 130 dat een variabele 15 barcode 30 kan weergeven, waarbij de momentaan weergegeven barcode steeds correspondeert met de door het matrixbord 101 aangeduide waarde van de snelheidslimiet.

In figuur 3A is schematisch een barcodeweergeefstelstel 130 volgens de onderhavige uitvinding getoond, bevestigd onder 20 een matrixbord 101. Het matrixbord 101 staat onder besturing van een besturingsorgaan 102, dat een ingang 103 heeft voor het ontvangen van een stuursignaal S dat representatief is voor de door het matrixbord 101 te tonen getallen. Dat stuursignaal kan op een willekeurige geschikte manier worden overgedragen naar 25 het matrixbord, bij voorbeeld door middel van een elektromagnetisch signaal. Het barcodeweergeefstelsel 130 omvat twee evenwijdig aan elkaar opgestelde wikkelrollen 131, 132, die door middel van een motor 133 en een transmissiestelsel 134 kunnen worden geroteerd. De motor 133 staat onder besturing van 30 een besturingsorgaan 135, dat een ingang 136 heeft voor het ontvangen van het genoemde stuursignaal voor het matrixbord 101. Als alternatief kan het besturingsorgaan 135 ook een uitgangssignaal van het genoemde matrixbordbesturingsorgaan 102 ontvangen.

6

Het barcodeweergeefstelsel 130 omvat voorts een langwerpige flexibele barcodedrager 140, bijvoorbeeld een kunststof vel, waarvan de uiteinden zijn opgewikkeld op de genoemde wikkelrollen 131, 132. De drager 140 volgt een traject 5 langs twee geleiderollen 141, 142, waardoor de drager 140 langs een waarneemvenster 143 wordt geleid. Op de drager 140 zijn meerdere barcodes 30 aangebracht. Door bekrachtiging van de motor 133 kunnen verschillende gedeelten van de drager 140 voor het waarneemvenster 143 worden gebracht, en aldus kan steeds 10 een enkele geselecteerde barcode 30 van de drager 140 in uitlijning met het waarneemvenster 143 worden gebracht. Het besturingsorgaan 135 is ingericht om de stand van de drager 140 zodanig in te stellen, dat de met het waarneemvenster 143 uitgelijnde barcode 30 correspondeert met de op het matrixbord 15 101 weergegeven snelheid.

Figuur 4 illustreert een adaptief cruise control systeem dat vergelijkbaar is met het systeem van figuur 1, behalve dat de barcodelezer 20 is vervangen door een met het voertuig 1 20 geassocieerde GPS-ontvanger 60. Aangezien GPS-ontvangers (Global Positioning System) op zich bekend zijn, zal de ontvanger 60 niet nader worden uitgelegd. Volstaan wordt met op te merken, dat de ontvanger 60 via een antenne 61 GPS-signalen van GPS-satellieten ontvangt, uit deze signalen de momentane 25 locatie (coördinaten) van het voertuig 1 berekent, en aan het besturingsorgaan 10 een signaal verschaft dat representatief is voor de berekende locatie.

Met het besturingsorgaan 10 is een geheugen 40 geassocieerd, bijvoorbeeld een CD-ROM of een harde schijf, met daarin 30 opgeslagen gegevens omtrent het wegennet van een bepaald gebied en de op de verschillende gedeelten van dat wagennet geldende snelheidslimieten. Het besturingsorgaan 10 is ingericht om, op basis van de van de GPS-ontvanger 60 verkregen locatie-informatie, in het geheugen 40 de voor de betreffende locatie 7 geldende snelheidslimiet op te zoeken, en op basis daarvan het cruise control orgaan 2 in te stellen.

Het zal overigens duidelijk zijn, dat het ook mogelijk zal zijn om het besturingsorgaan 10 op een andere manier te 5 voorzien van locatie-informatie. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat het voertuig 1 is voorzien van middelen om de vanuit een bekend beginpunt afgelegde route te volgen en te vergelijken met de in het geheugen 40 opgeslagen gegevens.

Een voordeel van een systeem zoals geïllustreerd in 10 figuur 4 is, dat het op relatief eenvoudige wijze kan worden geïmplementeerd in een voertuig 1 zonder dat aanpassingen aan een infrastructuur nodig zijn. Voorts is het een voordeel, dat op elke locatie in een bepaald wegtraject kan worden nagegaan wat de voor dat wegtraject geldende snelheidslimiet is.

15 De informatie in het geheugen 40 is in principe onveranderlijk, en correspondeert met de bekende gefixeerde snelheidslimieten, zoals bijvoorbeeld geïllustreerd in figuur 2. Om het systeem van figuur 4 ook te laten functioneren bij variabele snelheidslimieten, is bij voorkeur, en zoals eveneens 20 geïllustreerd in figuur 4, voorzien in middelen 70 voor het aan het besturingsorgaan 10 verschaffen van aanvullende informatie. Deze aanvullende informatie kan bijvoorbeeld radiografisch, telefonisch, of via het RDS-systeem, vanuit een centrale plaats worden verzonden. De middelen 70 omvatten een geschikte 25 ontvanger, en middelen voor het ontcijferen en opslaan van de ontvangen informatie. De informatie kan betrekking hebben op gewijzigde snelheidslimieten als gevolg van bijvoorbeeld wegwerkzaamheden, slechte weersomstandigheden, filevorming en dergelij ke.

30

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de omvang van de onderhavige uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken voorbeelden, maar dat diverse wijzigingen en modificaties daarvan mogelijk zijn zonder af te wijken van 35 de omvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de 1 3 0 'ö'i O 3 ' 8 aangehechte conclusies. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat het besturingsorgaan 10 en het cruise control orgaan 2 zijn geïntegreerd tot een enkel orgaan. Ook is het mogelijk dat het besturingsorgaan 10 en de barcodelezer zijn geïntegreerd tot 5 een enkel orgaan.

Claims

98.5067/OGR/TL NL 1008350 Hubertus Antonius Maria van Hulst bijlage bij schrijven d.d. 3 maart 1999 NIEUWE CONCLUSIES

1. Stelsel voor het automatisch regelen van de snelheid van een motorvoertuig (1), omvattende: snelheid besturende middelen (2) die zijn ingericht om de brandstoftoevoer naar de motor van het voertuig zodanig te 5 regelen, dat de snelheid daarvan in hoofdzaak gelijk is aan een vooraf ingestelde richtsnelheid; een besturingsorgaan (10) voor het instellen van de richtsnelheid van de snelheid besturende middelen (2); middelen (60) om aan het besturingsorgaan (10) een 10 locatiesignaal te verschaffen dat indicatief is voor de momentane locatie van het voertuig (1); een met het besturingsorgaan (10) geassocieerd geheugen (40) met daarin informatie omtrent een wegennet en op verschillende gedeelten van dat wegennet geldende snelheidslimieten; 15. waarbij het besturingsorgaan (10) is ingericht om genoemde richtsnelheid in te stellen op basis van het locatiesignaal en de gegevens in het geheugen (40).

2. Stelsel volgens conclusie 1, waarbij genoemde middelen 20 (60) een met het besturingsorgaan (10) gekoppelde ontvanger voor het ontvangen van een GPS-signaal omvatten.

3. Stelsel volgens conclusie 1 of 2, voorts voorzien van middelen (70) om aan het besturingsorgaan (10) aanvullende 25 informatie te verschaffen met betrekking tot gewijzigde of variabele snelheidslimieten, waarbij het besturingsorgaan (10) is ingericht om genoemde richtsnelheid in te stellen mede op basis van de ontvangen aanvullende informatie. ?00835n

4. Werkwijze voor het regelen van de snelheid van een motorvoertuig (1) met behulp van snelheid besturende middelen (2) die zijn ingericht om de brandstoftoevoer naar de motor van het voertuig zodanig te regelen, dat de snelheid daarvan in 5 hoofdzaak gelijk is aan een vooraf ingestelde richtsnelheid; omvattende de stappen van: het detecteren van de momentaan geldende snelheidslimiet; het instellen van de richtsnelheid op een waarde die gelijk is aan de gedetecteerde snelheidslimiet.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij een locatiesignaal wordt afgeleid dat indicatief is voor de momentane locatie van het voertuig (1), en waarbij de voor die locatie geldende snelheidslimiet wordt opgezocht in een geheugen dat informatie 15 bevat met betrekking tot de op verschillende locaties in een wegennet geldende snelheidslimieten.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij het genoemde locatiesignaal wordt verkregen met behulp van GPS-signalen. 20

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, waarbij tevens aanvullende informatie wordt verschaft die indicatief is voor variabele snelheidslimieten in het genoemde wegennet.

8. Stelsel voor het automatisch regelen van de snelheid van een motorvoertuig (1), omvattende: snelheid besturende middelen (2) die zijn ingericht om de brandstoftoevoer naar de motor van het voertuig zodanig te regelen, dat de snelheid daarvan in hoofdzaak gelijk is aan een 30 vooraf ingestelde richtsnelheid; een besturingsorgaan (10) voor het instellen van de richtsnelheid van de snelheid besturende middelen (2); een met het besturingsorgaan (10) gekoppeld waarneemorgaan (20) voor het waarnemen van een signaal zoals bijvoorbeeld een 35 barcode (30) dat indicatief is voor een snelheidslimiet; 1008350 waarbij het besturingsorgaan (10) is ingericht om genoemde richtsnelheid in te stellen op basis van de van het waarneemorgaan (20) ontvangen informatie; en middelen om het genoemde barcodesignaal (30) of 5 dergelijke te variëren.

9. Stelsel volgens conclusie 8, omvattende een barcode-weergeefstelsel (130) dat omvat: een langwerpige flexibele barcodedrager (140), waarvan de 10 uiteinden zijn opgewikkeld op twee wikkelrollen (131, 132), en die is geleid langs twee geleiderollen (141, 142) die corresponderen met een waarneemvenster (143); positioneermiddelen (133, 134, 135) voor het roteren van de wikkelrollen om aldus de barcodedrager (140) te verplaatsen 15 langs het venster (143); waarbij de barcodedrager (140) meerdere barcodes (30) draagt, en waarbij genoemde positioneermiddelen (133, 134, 135) zijn ingericht om de wikkelrollen zodanig te roteren, dat een gewenste barcode (30) wordt uitgelijnd met het venster (143). 20

10. Stelsel volgens conclusie 9, waarbij het weergeefstelsel (130) is geassocieerd met een variabel snelheidsaanduidorgaan zoals een matrixbord (101), met een ingang (103) voor het ontvangen van een stuursignaal (S), waarbij genoemde 25 positioneermiddelen (133, 134, 135) zijn ingericht om de wikkelrollen te roteren op basis van dat stuursignaal (S), zodanig dat de met het venster (143) uitgelijnde barcode (30) correspondeert met de door het matrixbord (101) weergegeven snelheid. 1008350