<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum automatischen Absperren einer Einbahnstrasse beim Einfahren eines Fahrzeuges entgegen der vorgeschriebenen Richtung Durch die sogenannten Geisterfahrer"werden regetmässig, speziei) auf Autobahnen, schwere Unfälle verursacht. Ein Grossteil der Falschfahrten auf Autobahnen entsteht durch Missachtung der Verkehrszeichen an den Autobahnauf-und-abfahrten bzw durch falsches Auffahren an Parkplätzen oder Raststätten. Daher gilt es an den entsprechenden Stellen eine Einrichtung zu montieren, die einerseits den Falschfahrer erkennt, ihn aber andererseits auch an einer Weiterfahrt hindert.
Bei der Umsetzung der angesprochenen Anforderungen gab es bereits verschiedenste Versuche. Lichtanlagen zur Warnung und zusätzliche, grössere Verkehrszeichen werden von vielen Falschfahrem ignoriert. Bereits nach kurzer Zeit kam man auch zum Entschluss, dass eine rein mechanische Einrichtung auf Grund von Fehlauslösungen bzw. Störungen nicht akzeptabel ist. Deswegen hat man versucht, mit elektronischen Mitteln den Falschfahrer zu erkennen, um ihn danach mit elektrisch ausgelösten, mechanischen Einrichtungen an der Weiterfahrt zu hindern. Bei der Erkennung wurden bisher Lichtschrankenanlagen, in die Strasse eingebaute Induktionsschleifen und Radardetektoren verwendet.
Lichtschrankenanlagen funktionieren nur unter idealen Bedingungen, das heisst, dass Verschmutzung, Regen, Schneetürme vor der Anlage im Winter oder falsche Ausrichtung zur Fehlfunktion führen und damit kein einwandfreier Betrieb möglich ist.
Daher ist man auf die Verwendung von Induktionsschleifen übergegangen, die in die Strasse eingebaut werden und die erkennen, ob sich an der entsprechenden Stelle im Moment ein Fahrzeug befindet, oder nicht. Um eine Fahrtrichtung erkennen zu können, müssen zwei aufeinanderfolgende Induktionsschleifen montiert werden. Trotz teurer Installationskosten ist auch dieses System nicht perfekt. Wie beim Lichtschranken, muss auch bei den Induktionsschleifen zur Identifizierung eines Falschfahrers, das Erkennen des Fahrzeuges an den beiden Messpunkten in einer exakten zeitlichen Abfolge geschehen.
Dieses zeitliche Muster kann aber auch bei Fahrzeugen in korrekter Richtung entstehen, wenn zum Beispiel an der Messstelle ein Verkehrsstau entsteht oder bei einer Gruppe von Motorradfahrern, bei der zwei Motorräder in der exakt gleichen zeitlichen Abfolge an den Messpunkten ein Muster entstehen lassen, wie es sonst nur bei einem Geisterfahrer entstehen sollte. Die dabei entstehenden Fehlauslösungen verunsichern den Betreiber und die Verkehrsteilnehmer, stellen das System in Frage und gefährden den nachfolgenden Verkehrsteilnehmer, der in korrekter Richtung an eine ausgelöste mechanische Einrichtung zum Bremsen des Geisterfahrers kommt.
Daher hat sich als zuverlässigste Methode zur Erkennung eines Falschfahrers der Radardetektor herausgestellt. Aber auch dabei entstanden Probleme. Nicht auf diesen Anwendungsfall abgestimmte Geräte erzeugten Fehlauslösungen bei Vibrationen, Regen, Schnee oder Wind bzw. bei niederfrequenten elektromagnetischen Schwingungen (NFSignalen) von Störquellen, die vom Radargerät als Falschfahrer interpretiert wurden.
Bei den elektrisch aktivierten mechanischen Einrichtungen, die den Falschfahrer an der Weiterfahrt hindern sollten, wurden bisher verschiedenste Schrankenanlagen und sogenannte Sperrkrallen, die die Reifen des Falschfahrers, aber nicht die des in korrekter Richtung fahrenden Fahrzeuges aufstechen sollten, verwendet. Beide Systeme bringen nicht nur den Falschfahrer, sondern auch den in korrekter Richtung fahrenden Verkehrsteilnehmer in Gefahr. Beide Systeme können leicht übersehen werden, aufwendige und teure Einrichtungen zur Warnung des richtigen Verkehrs sind die Folge, diese werden dann aber erfahrungsgemäss auch wieder ignoriert. Ein geschlossener Schranken kann dabei noch eher erkannt werden, aus dem Boden herausragende Krallen aber kaum.
Kommt es auch noch zu einer Fehlauslösung der Anlage, so ist der für einen Motorradfahrer in korrekter Richtung unausweichliche Sturz nur schwer zu rechtfertigen. Weiters sind beide Systeme anfällig bei
<Desc/Clms Page number 2>
tiefen Temperaturen, Schnee oder Eis. Beide Systeme müssen regelmässig gewartet werden und im Falle der Sperrkralle sind auch die hohen Montagekosten ein Problem.
Darstellung der Erfindung : In der vorliegenden Erfindung wird zur Erkennung des Falschfahrers ein MikrowellenRadardetektor nach dem Dopplerprinzip verwendet, wobei besonders mit folgenden Massnahmen ein zuverlässiger Betrieb erreicht wird : Mittels einer Homantenne mit geeigneter Richtwirkung wird nur der für die Erfassung relevante Teil der Strasse überwacht. Damit können Störbewegungen" abseits der Strasse den Radardetektor nicht negativ beeinflussen. Gleichzeitig muss aber sichergestellt werden, dass genügend Zeit bleibt um die mechanische Einrichtung zum Bremsen des Falschfahrers aktivieren zu können.
Es muss also je nach örtlicher Gegebenheit darauf geachtet werden, dass die Antenne einen Bereich überwacht, in dem bei Aktivierung der Sperre und bei maximal erreichbarer Geschwindigkeit an dieser Stelle, dem Falschfahrer noch genügend Weg und Zeit zum Abbremsen seines Fahrzeuges bleibt. Um die erreichbare Geschwindigkeit des Falschfahrers bei der Überwachung abschätzen zu können, sollte daher wenn möglich ein Bereich nach einer Kurve gewählt werden.
Die restlichen Massnahmen zur eindeutigen Identifizierung eines Falschfahrers beziehen sich auf die Software des Radardetektors. Dabei ist zu beachten, dass nur ein Fahrzeug ein besonders homogenes Richtungssignal erzeugen kann, nicht aber Regen oder Schnee. Bei möglichst hoher Mindestdetektionsstrecke kann berücksichtigt werden, dass stets konstante Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit vorliegen muss, um das vorhandene Signal eindeutig einem Falschfahrer zuordnen zu können. Störungen durch NF-Signale oder Vibrationen können durch Überprüfung des Tastverhältnisses des Richtungssignals erkannt werden. Zur Richtungserkennung verwendet man bei Radardetektoren zwei um ein Viertel der Wellenlänge der ausgesendeten Mikrowelle (=900) versetzte Empfangsdioden.
Diese Dioden mischen das ausgesendete und das empfangene Signal, das NF-Dopplersignal ist das Ergebnis. Ein gültiges Richtungssignal entsteht nur bei einer 900 Phasenverschiebung der beiden empfangenen Signale. Je nach dem welcher Kanal voreilt, kann zwischen Vorwärtsoder Rückwärtsbewegung unterschieden werden. Entsteht keine oder nur wenig Phasenverschiebung, so ist das empfangene Signal auf NF-Störungen durch zum Beispiel Vibrationen, die auch von den Empfangsdioden erfasst werden, zurückzuführen.
Wird nun ein Falschfahrer durch den Radardetektor erkannt, so sperrt die erfindungsgemässe Einrichtung die Strasse mithilfe folgender Durchfahrtssperre ab : Über der Strasse wird ein Tor errichtet, dass nach dem Rollo-Prinzip eine aufgerollte Kunstoffolie beinhaltet, die bei Aktivierung über die gesamte Strassenbreite nach unten gezogen wird. Um ein rasches Absperren der Fahrbahn zu gewährleisten, sorgen Druckfedem für einen Kraftimpuls zu Beginn und ein Motor für rasches Abrollen der Folie.
Nachdem der Falschfahrer den Bereich vor der Anlage verlassen hat (das kann mittels Radardetektor erkannt werden), oder nach einer gewissen Maximalzeit, rollt der Motor die Folie wieder auf. Der Folie muss besonderer Augenmerk geschenkt werden. Diese muss speziell wasserabweisend sein, damit im Winter ein Festkleben durch Vereisung im aufgerollten Zustand vermieden wird. Die Folie kann über die gesamte Fläche mit reflektierendem Material beklebt werden, damit sie im ausgerollten Zustand sowohl den Falschfahrer, als auch den in korrekter Richtung fahrenden Verkehrsteilnehmer warnen kann. Weiters kann wahlweise das Material der Folie so gewählt werden, dass ein einfaches Durchfahren der Sperre ohne Beschädigung des Fahrzeuges möglich ist oder dass mit entsprechender Stärke und Festigkeit das Durchfahren kaum möglich ist.
Diese Entscheidung obliegt dem Betreiber der Anlage.
Zusätzlich wird bei Aktivierung der Anlage mittels Digitalkamera ein Foto des Falschfahrers erstellt, das über ein Mobiltelefon an eine zentrale Wamstelle übertragen wird. Durch die
<Desc/Clms Page number 3>
Dokumentation der Falschfahrt wird ein gewisser Anteil der Geisterfahrer abgeschreckt, die absichtlich und als Mutprobe eine Auffahrt in falscher Richtung vornehmen.
Eine weitere vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemässen Einrichtung wird durch den Einsatz eines zweiten Radardetektors, der die Fahrzeuge aus korrekter Richtung überwacht und damit ein Auslösen der Absperrung verzögern kann, wenn dabei ein Fahrzeug aus korrekter Richtung getroffen werden könnte bzw. ein Einfahren in die Anlage unausweichlich wäre, erreicht. Ausserdem kann überprüft werden, ob der Falschfahrer die Fahrt durch die Absperrung hindurch oder aussen herum fortgesetzt hat. Mit dem zweiten Radardetektor wird auch eine statistische Verkehrserfassung durchgeführt. Dabei wird von jedem Fahrzeug in korrekter Richtung die Geschwindigkeit und die Fahrzeuggrösse ermittelt, die gesammelten Daten werden via Mobiltelefon an eine zentrale Stelle übermittelt.
Die erfindungsgemässe Einrichtung wird über ein Solarpanel mit Strom versorgt. Eine integrierte Batterie sorgt für ununterbrochenen Betrieb Damit ist keine äussere Stromzufuhr notwendig, was die Installationskosten des Systems erheblich senkt.
Fig. 1 zeigt eine Skizze der erfindungsgemässen Durchfahrtssperre für Falschfahrer mit ausgerollter Absperrfolie 1, Durchfahrtstor 2, Solarpanel 3 und Schaltschrank 4 mit integrierten Radardetektoren, Laderegler, Batterie, Digitalkamera und Mobiltelefon.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a device for automatically closing a one-way street when a vehicle drives in against the prescribed direction. The so-called ghost drivers "cause regular accidents, especially on motorways, serious accidents. Much of the wrong way on motorways results from disregarding the traffic signs at the Motorway ascents and exits or by improper driving into parking lots or rest areas.Therefore, it is necessary to install a device in the appropriate places that recognizes the wrong-way driver on the one hand, but on the other hand prevents him from continuing on.
Various attempts have already been made to implement the requirements mentioned. Warning systems and additional, larger traffic signs are ignored by many wrong-way drivers. After a short time, it was also decided that a purely mechanical device would not be acceptable due to false tripping or malfunctions. For this reason, attempts have been made to identify the wrong-way driver by electronic means in order to then prevent him from continuing with electrically triggered, mechanical devices. Until now, light barrier systems, induction loops built into the street and radar detectors were used for the detection.
Photoelectric barrier systems only work under ideal conditions, which means that dirt, rain, snow towers in front of the system in winter or incorrect alignment lead to malfunctions and therefore faultless operation is not possible.
Therefore, the use of induction loops has been adopted, which are built into the road and which recognize whether or not there is a vehicle at the relevant point at the moment. To be able to recognize a direction of travel, two successive induction loops must be installed. Despite expensive installation costs, this system is also not perfect. As with light barriers, with induction loops to identify a wrong-way driver, the vehicle must be recognized at the two measuring points in an exact chronological order.
This temporal pattern can also occur in vehicles in the correct direction, for example, when there is a traffic jam at the measuring point or with a group of motorcyclists, in which two motorcycles create a pattern at the measuring points in exactly the same chronological order as is otherwise the case should only arise with a ghost driver. The resulting false triggers unsettle the operator and the road users, question the system and endanger the downstream road users who come in the correct direction to a triggered mechanical device to brake the ghost driver.
Therefore, the most reliable method for detecting a wrong-way driver has turned out to be the radar detector. But problems arose as well. Devices not tailored to this application generated false triggers in the case of vibrations, rain, snow or wind or in the case of low-frequency electromagnetic vibrations (NF signals) from sources of interference which the radar device interpreted as wrong-way drivers.
A variety of barrier systems and so-called locking claws, which should puncture the tires of the wrong-way driver, but not those of the vehicle traveling in the correct direction, have been used for the electrically activated mechanical devices, which should prevent the wrong-way driver from continuing on. Both systems endanger not only the wrong-way driver, but also the road user traveling in the correct direction. Both systems can be easily overlooked, which results in complex and expensive facilities for warning the right traffic, but experience has shown that these are then ignored. A closed barrier can still be recognized earlier, but claws that protrude from the floor can hardly be recognized.
If the system is triggered incorrectly, it is difficult to justify the fall, which is inevitable for a motorcyclist in the correct direction. Furthermore, both systems are vulnerable to
<Desc / Clms Page number 2>
low temperatures, snow or ice. Both systems have to be serviced regularly and in the case of the locking claw the high assembly costs are also a problem.
Representation of the invention: In the present invention, a microwave radar detector based on the Doppler principle is used to detect the wrong-way driver, reliable operation being achieved in particular with the following measures: only a part of the street relevant for the detection is monitored by means of a homan antenna with a suitable directional effect. This means that interference movements "off the road" cannot negatively influence the radar detector. At the same time, however, it must be ensured that there is sufficient time to be able to activate the mechanical device for braking the wrong-way driver.
Depending on the local conditions, it must therefore be ensured that the antenna monitors an area in which, when the lock is activated and at the maximum achievable speed at this point, the wrong-way driver still has enough way and time to brake his vehicle. In order to be able to estimate the speed of the wrong-way driver during monitoring, an area should be selected after a curve if possible.
The remaining measures for the clear identification of a wrong-way driver relate to the software of the radar detector. It should be noted that only a vehicle can generate a particularly homogeneous direction signal, but not rain or snow. If the minimum detection distance is as high as possible, it can be taken into account that constant acceleration or speed must always be present in order to be able to clearly assign the existing signal to a wrong-way driver. Faults due to LF signals or vibrations can be recognized by checking the duty cycle of the direction signal. Radar detectors use two reception diodes offset by a quarter of the wavelength of the emitted microwave (= 900) for direction detection.
These diodes mix the transmitted and the received signal, the LF Doppler signal is the result. A valid direction signal only arises with a 900 phase shift of the two received signals. Depending on which channel is leading, a distinction can be made between forward or backward movement. If there is little or no phase shift, the received signal is due to LF interferences, for example vibrations, which are also detected by the receiving diodes.
If a wrong-way driver is now recognized by the radar detector, the device according to the invention blocks the street using the following passage barrier: a gate is built above the street which, according to the roller blind principle, contains a rolled-up plastic film which, when activated, is pulled down over the entire width of the street becomes. To ensure that the roadway is shut off quickly, compression springs provide a force impulse at the beginning and a motor ensures that the film unrolls quickly.
After the wrong-way driver has left the area in front of the system (this can be detected using the radar detector), or after a certain maximum time, the motor rolls up the film again. Special attention must be paid to the film. This must be specially water-repellent so that sticking due to icing when rolled up is avoided in winter. The film can be covered with reflective material over the entire surface so that when rolled out it can warn both the wrong-way driver and the road user traveling in the correct direction. Furthermore, the material of the film can be chosen so that it is easy to drive through the lock without damaging the vehicle or that driving through it is hardly possible with the appropriate strength and strength.
This decision is the responsibility of the operator of the system.
In addition, when the system is activated using a digital camera, a photo of the wrong-way driver is created, which is transmitted to a central warning point via a mobile phone. Through the
<Desc / Clms Page number 3>
Documentation of the wrong way drives off a certain proportion of the ghost drivers who intentionally and as a test of courage make an ascent in the wrong direction.
A further advantageous effect of the device according to the invention is achieved by using a second radar detector, which monitors the vehicles from the correct direction and can therefore delay the activation of the barrier if a vehicle could be hit from the correct direction or entry into the system would be unavoidable , reached. In addition, it can be checked whether the wrong-way driver has continued the journey through the barrier or around the outside. Statistical traffic detection is also carried out with the second radar detector. The speed and size of each vehicle are determined in the correct direction, and the data collected is transmitted to a central location using a mobile phone.
The device according to the invention is supplied with power via a solar panel. An integrated battery ensures uninterrupted operation. This means that no external power supply is required, which significantly reduces the installation costs of the system.
Fig. 1 shows a sketch of the passage barrier according to the invention for wrong-way drivers with rolled out barrier film 1, passage gate 2, solar panel 3 and control cabinet 4 with integrated radar detectors, charge controller, battery, digital camera and mobile phone.