IT9067275A1 - Procedimento e sistema per il controllo della traiettoria di veicoli particolarmente autovetture - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: "Procedimento e sistema per il controllo della traiettoria di veicoli, particolarmente autovetture"

Sul veicolo (V) è montato un rilevatore di metalli provvisto di una o più antenne (2) poste, ad esempio, sotto i paraurti, e suscettibile di segnalare la presenza di metalli qualsiasi mescolati alle vernici adottate per realizzare la segnaletica orizzontale stradale (1). In questo modo è possibile realizzare un'azione di controllo della traiettoria del veicolo senza necessità di adottare cavi annegati nel piano stradale ovvero vernici magnetizzabili.

(Figura 1)

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione affronta in generale il problema di realizzare un'azione di controllo della traiettoria di movimento di veicoli quali, ad esempio, autovetture.

L'invenzione è stata sviluppata con particolare attenzione al possibile impiego nell’ambito di sistemi di sicurezza stradale, soprattutto per piste di prova per autoveicoli. Tali piste vengono utilizzate dai principali produttori automobilistici per sperimentare e verificare le caratteristiche degli autoveicoli nelle condizioni più diverse riproducendo, e molto spesso enfatizzando, determinate situazioni critiche tipiche della circolazione stradale. E’ il caso, ad esempio, di piste a sviluppo circolare o anulare in cui i veicoli vengono sottoposti a lunghi cicli di prova in traiettoria circolare a largo raggio di curvatura allo scopo di verificare le caratteristiche di funzionamento in ambienti chiusi al traffico e quindi con possibilità di effettuare il controllo dei componenti del veicolo con estrema precisione e sicurezza. In tali circuiti e durante tali prove, che assumono spesso carattere fortemente ripetitivo e si estendono su periodi prolungati di tempo, può accadere che l’attenzione dei collaudatori alla guida dei veicoli tenda ad allentarsi, con una conseguente tendenza, da parte del veicolo, a deviare e fuoriuscire dalla traiettoria della corsia di marcia ad esso assegnata (segnalata di solito da tracce di vernice applicate sul fondo stradale a guisa di segnaletica orizzontale), con rischio di collisione con i veicoli che percorrono corsie adiacenti.

Sussiste quindi l'esigenza di fornire mezzi di controllo della traiettoria suscettibili di impedire l'insorgere di tali situazioni di pericolo.

Come ben noto, in diversi contesti applicativi (ad esempio negli impianti industriali) è noto controllare la traiettoria di movimento di veicoli quali carrelli o simili tramite rilevatori montati sui veicoli stessi e suscettibili di rilevare un segnale elettromagnetico generato da un conduttore annegato o semplicemente appoggiato sul piano di percorso ed alimentato da più generatori di bassa frequenza, a loro volta alimentati da rete elettrica (cosiddetti sistemi AGV e similari).

E’ chiaro che una soluzione del tipo sopra specificato, se adottabile senza particolari difficoltà in uno stabilimento industriale, male si presta all’applicazione su piste di prova, anche per l'evidente necessità di annegare conduttori di guida per l’estensione delle corsie della pista.

In passato è già stato proposto (si veda ad esempio il brevetto statunitense 3 575 255) di utilizzare, per il controllo della traiettoria di veicoli quali autovetture, strisce magnetiche estendentisi lungo la direzione di marcia dei veicoli (ad esempio lungo le corsie di un'autostrada).

Nella soluzione descritta in tale brevetto la superficie del piano stradale è provvista di una o più strisce sostanzialmente continue di natura magnetizzabile estendentesi nella direzione di marcia. Le strisce vengono magnetizzate secondo una sequenza di poli magnetici alternantisi secondo una certa frequenza. Di preferenza, le strisce vengono applicate sotto forma di una vernice costituita da una miscela di un legante polimerico organico (ad esempio un legante poliuretanico) con disperse particelle magnetizzabili (ad esempio Fe203).

Questa soluzione non può però considerarsi di certo soddisfacente, sia per il costo, il peso e la difficoltà di protezione all’usura, di assorbimento ed aderenza al suolo riscontrabile con tali vernici, sia per la necessità di provvedere un vero e proprio impianto per la magnetizzazione delle particelle disperse nella vernice.

La presente invenzione si prefigge pertanto lo scopo di fornire mezzi che consentano di soddisfare in modo ideale le esigenze espresse in precedenza, soprattutto ai fini della sicurezza sulle strade e nelle piste di prova dei veicoli, senza dar luogo agli inconvenienti delle soluzioni precedenti a cui si è fatto riferimento.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie ad un procedimento e ad un sistema avente le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono.

In sintesi la presente invenzione si basa sulla soluzione di provvedere, a bordo del veicolo, un rilevatore di metalli suscettibile di rilevare la presenza di metalli qualsiasi mescolati a vernici del tipo di quelle adottate per la realizzazione della segnaletica orizzontale stradale. Nel caso più semplice, tali vernici possono essere costituite da un legante con una sospensione di polvere di alluminio. Si tratta, con minime varianti, della composizione di vernice già normalmente utilizzata per realizzare le cosiddette vernici metallizzate di impiego corrente nell’industria automobilistica. In particolare, adottando tale soluzione viene meno l'esigenza di dover pre-magnetizzare le strisce realizzate sul suolo, per cui l'attuazione del sistema, per quanto riguarda le parti fisse, comporta semplicemente l’applicazione di una normale segnaletica orizzontale attuata con vernici con dispersione di polveri metalliche.

L’invenzione verrà ora descritta, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

- la figura 1 illustra schematicamente la disposizione di montaggio di un sistema secondo l’invenzione, e

- la figura 2 illustra un possibile esempio di realizzazione di un circuito rilevatore suscettibile di essere utilizzato nel sistema secondo l’invenzione.

Nella figura 1 è indicata complessivamente con V un veicolo, tipicamente un’autovettura, di cui si vuole realizzare un'azione di controllo della traiettoria.

Può trattarsi, facendo riferimento all’esempio a cui si è accennato nella parte introduttiva della presente descrizione, di un’autovettura impegnata in un ciclo di prove su una pista comprendente una o più corsie identificate da una o più strisce di guida continue o discontinue realizzate sul piano stradale S.

Le strisce in questione possono essere costituite, ad esempio, da una sequenza di formazioni quali tratti rettangolari 1 (del tipo e con le dimensioni di quelle adottate per la normale segnaletica stradale), punti, quadrati, ecc. in funzione delle specifiche esigenze applicative. Naturalmente, le suddette formazioni possono anche raccordarsi fra loro, su percorsi più o meno lunghi, così da dare origine a strisce continue, eventualmente doppie, ecc.

Le formazioni 1 sono realizzate impiegando una vernice contenente una dispersione di metallo, di preferenza polvere di alluminio.

Esse danno pertanto origine, rispetto al generale sviluppo del piano stradale S, ad una variazione delle caratteristiche di permeabilità magnetica .

Tale variazione viene rilevata da un sensore 2 montato a bordo del veicolo V e collegato, attraverso un circuito di elaborazione 3, ad un pannello o unità di visualizzazione 4 (nel caso più semplice un LED), con eventualmente associato un dispositivo di allarme acustico e/o luminoso, montato all'interno dell'abitacolo dell’autoveicolo V in condizione tale da poter mandare un chiaro e preciso messaggio al guidatore impegnato alla guida dello stesso .

Il sensore 2 può essere costituito, ad esempio, da un'antenna mantenuta ad una certa distanza (ad esempio dell’ordine di 6 cm) dal piano stradale S per effetto del montaggio al di sotto del paraurti del veicolo V. Tipicamente l’antenna può essere costituita da un'induttanza (a titolo di riferimento) con una sessantina di spire del diametro di 1 cm contenuto con un conduttore di rame dal diametro di 0,25 mm con associato un nucleo di ferrite 2a (ad esempio della lunghezza di 5,7 cm e del diametro di 0,95 cm).

Le suddette caratteristiche, qui citate per completezza di descrizione di un possibile esempio di attuazione dell'invenzione, non vanno di certo interpretate in senso limitativo della portata dell'invenzione. Ciò vale, a fortiori, per quanto riguarda la struttura circuitale del circuito 3 rappresentata nello schema della figura 2.

In sintesi, il circuito 3 si compone essenzialmente di un oscillatore a risonanza di tipo LC di cui l'antenna 2 costituisce un ramo induttivo collegato in uscita ad un gruppo demodulatore di inviluppo 6 suscettibile di pilotare l'avvisatore (LED) 4, determinandone l'accensione, quando l'inviluppo del segnale di oscillazione dell'oscillatore supera un livello di soglia predeterminato.

Poiché l'antenna 2 è affacciata al piano stradale S su cui si trovano le formazioni metalliche 1 definenti le tracce di guida, il circuito 3 si comporta in pratica come un oscillatore a risonanza che, grazie alla presenza dell'antenna 2, rivela qualsiasi variazione di permeabilità determinantesi nello spazio che intercorre tra l'antenna (2), l’aria ed il piano stradale S. Tale permeabilità viene influenzata dalla presenza delle strisce 1. Di conseguenza, (con riferimento all'impiego eventuale come sistema di sicurezza in pista di prova a cui si è fatto accenno all’inizio), quando il veicolo V si trova a marciare correttamente all’interno della corsia ad esso assegnata, le condizioni di oscillazione del circuito 3 sono tali da mantenere disattivato l'avvisatore 4.

Quando, ad esempio per una momentanea distrazione del guidatore, il veicolo V si trova a viaggiare in prossimità o addirittura a cavallo delle strisce di guida 1, la conseguente variazione della permeabilità (con conseguente variazione dell’impedenza dell'antenna 2) indotta nel circuito 3, fungente da rilevatore di metalli, determina l’attivazione dell’avvisatore 4 con conseguente emissione di un messaggio di allarme o di attenzione verso il guidatore .

Naturalmente, in altri contesti applicativi, è ipotizzabile un criterio di funzionamento esattamente opposto, con emissione di un segnale di allarme quando la vettura si allontana, da un lato o dall’altro, rispetto ad una striscia centrale utilizzata come striscia di guida che il veicolo deve seguire .

Altre varianti sono naturalmente possibili.

Ciò vale, in via primaria, per quanto riguarda le soluzioni circuitali adottate per la realizzazione del sensore 2 e del relativo gruppo di trattamento del segnale 3.

In particolare, anche qui in omaggio alla completezza della descrizione, nella figura 2 sono stati riprodotti i valori nominali o le sigle dei vari componenti (resistor!, condensatori e transistori) utilizzabili per realizzare un circuito 3 suscettibile di essere impiegato in un sistema secondo l'invenzione.

Va da sé che è possibile adottare schemi circuitali e schemi di oscillatore del tutto diversi da quello descritto ed illustrato perseguendo gli stessi fini funzionali. Al riguardo si può notare che l’invenzione può essere attuata in pratica impiegando un qualunque circuito del tipo correntemente indicato come "cercametal 1i" o "metal detector”: le soluzioni circuitali al riguardo possono essere diverse, come documentato dall’ampia diffusione commerciale di dispositivi di tale tipo.

In particolare, per quanto riguarda la segnalazione di avviso, nel caso in cui all'avvisatore luminoso 4 sia associato un avvisatore acustico (non illustrato), è vantaggioso che la segnalazione dell'avvisatore acustico sia preceduta dalla segnalazione luminosa, rendendo cosi possibile all'utilizzatore l’eventuale esclusione dell'avviso sonoro. In particolare, l'intervento dell'avvisatore sonoro può essere neutralizzato dall'util izzatore tramite l'inserimento del segnalatore di direzione.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione .

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per controllare la traiettoria di movimento di un veicolo (V) su un fondo stradale (S), comprendente le operazioni di: provvedere sul fondo stradale (S) formazioni di guida (1) definenti la traiettoria del veicolo (V), e provvedere sul veicolo (V) mezzi rivelatori (2, 3) suscettibili di rilevare la presenza, sul fondo stradale, di dette formazioni di guida (1) e di generare almeno un segnale (4) di controllo della traiettoria di movimento del veicolo (V), caratterizzato dal fatto che: dette formazioni di guida (1) contengono un materiale metallico genericamente non magnetizzato, e detti mezzi sensori (2, 3) sono mezzi rivelatori di metal1i.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette formazioni di guida (1) sono formate applicando sul fondo stradale (S) una vernice contenente materiale metallico qualsiasi.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione l o la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto materiale metallico è alluminio.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto materiale metallico è disperso in detta vernice sotto forma di polvere.
5. 5. Procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che dette formazioni di guida (1) sono sotto forma di strisce, continue, o discontinue.
6. 6. Sistema per l'attuazione del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi rivelatori (2, 3) comprendono mezzi ad antenna (2) montati sul veicolo (V) in posizione genericamente affacciata al piano stradale (S) per cui il passaggio del veicolo {V) in corrispondenza di dette formazioni di guida (1) determina una variazione di impedenza di detti mezzi ad antenna (2); detti mezzi rivelatori (3) comprendendo mezzi circuitali {5, 6) per convertire detta variazione di impedenza (2) in detto segnale di controllo della traiettoria di movimento del veicolo.
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi rivelatori comprendono un circuito oscillatore (5) le cui caratteristiche di oscillazione variano quando il veicolo (V) passa in corrispondenza di dette formazioni di guida {1).
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7 o la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (2) sono mantenuti ad una certa distanza rispetto al piano stradale.
9. 9. Sistema per l’attuazione del procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi avvisatori (4) per trasferire al guidatore dell’autoveicolo un messaggio (4) indicativo del fatto che il veicolo (V) si allontana rispetto alla traiettoria di movimento prevista.
10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi avvisatori comprendono un avvisatore luminoso (4) con associato un avvisatore acustico e dal fatto che la segnalazione dell'avvisatore acustico è preceduta dalla segnalazione dell'avvisatore luminoso, rendendo così possibile l’interdizione del funzionamento dell'avvisatore acustico.
11. 11. Sistema secondo al rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che l’interdizione del funzionamento dell'avvisatore acustico viene ottenuta tramite l'inserimento del segnalatore di direzione. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.