ITRM980780A1 - Impianto di illuminazione per autoveicoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne un impianto di illuminazione secondo il preambolo della rivendicazione 1 e/o della rivendicazione 2.

Dalla domanda di ‘brevetto tedesca pubblicato DE 196 25 960 Al è noto un dispositivo per la trasmissione di dati tra veicoli, in cui un impianto di segnalazione tradizionale è equipaggiato con diodi luminosi tramite i quali vengono emessi i segnali luminosi codificati. La trasmissione dei segnali può avvenire sia nel campo di lunghezza d'ondà<: >percettibile all'occhio umano sia nel campo di lunghezza d'onda non percettibile all'occhio umano. Una codificazione può avvenire con una semplice modulazione come, ad esempio, con un ritmo dei diodi luminosi con frequenza di ripetizione d'impulsi di alcuni chilohertz. Come dati vengono trasmessi in particolare informazioni relative al comportamento di marcia di un veicolo che precede, come l'intensità del processo di frenatura oppure il comportamento del sistema ABS, ad un veicolo che segue, il quale, a questo scopo, è equipaggiato con un ricevitore opportunamente strutturato.

Dalla domanda di brevetto tedesca pubblicata DE 9 02 627 Al è noto un sensore IR (a raggi infrarossi), in particolare un sensore CCD, per un autoveicolo per il riconoscimento della radiazione IR (infrarossa) di un'apparecchiatura IR (a raggi infrarossi) disposta su un veicolo antistante. Come,apparecchiature IR sono previsti, ad esempio, luci di posizione posteriori, luci di arresto o luci antinebbia posteriori di un noto autoveicolo, equipaggiati con mezzi di illuminazione tradizionali come le lampade ad incandescenza<'>, é/o un'apparecchiatura IR separata. Le emissioni di luce dell'apparecchiatura à raggi infrarossi in questione sono modulabili con una successione di frequenze o di impulsi tale da poter trasmettere dati codificati, ad esempio relativi a situazioni di 'pericolo nei dintorni del veicolo che precede, dal veicolo anteriore al veicolo posteriore. Inoltre, tramite almeno due sensòri a raggi infrarossi, sono possibili misurazioni di distanza tra i veicoli da parte del veicolo che segue.

Dal brevetto DE<' >42 13 516 CI è noto un dispositivo di segnalazione per un autoveicolo, il quale presenta un emettitore di segnali disposto in modo mobile sul lato posteriore di un autoveicolo oppure in modo stazionario in un punto pericoloso di una carreggiata, in particolare un tubo lampeggiatore con filtro a raggi,infrarossi, nonché un apparecchio ricevente laterale al veicolo con un sensore IR e uno stadio rivelatore. Nel caso di un emettitore di segnali collocato in modo mobile in un autoveicolo, detto emettitore di segnali è integrato, preferibilmente, nelle luci posteriori. Mediante segnali pulsati si debbono trasmettere, in modo codificato, informazioni relative al traffico, come ad esempio i dati relativi ad un processo di frenatura di un veicolo antistante, ad un vicolo che segue.

Dalla domanda di brevetto tedesca DE 1815 671 è noto un impianto luce di comunicazione per autoveicoli, mediante il quale si realizza un servizio di conversazione bidirezionale tra due conducenti di veicoli mediante luce percettibile o non percettibile, in particolare tramite luce a raggi infrarossi. A questo scopo, su ogni veicolo è previsto, appositamente per questo scopo, un irradiatore di luce in aggiunta alle luci tradizionali del veicolo, il quale irradia luce contenente informazioni, la quale può essere ricevuta da un ricevitore situato su un altro veicolo.

Inoltre, dalla domanda di brevetto tedesca pubblicata DE 4014 916 Al è noto un impianto di luci di arresto che mette a disposizione del conducente di un veicolo che segue un segnale codificato visivo di informazione relativo all’intensità di frenata del veicolo equipaggiato con questo impianto. A questo scopo è prevista una luce di arresto con più sorgenti luminose atte ad emettere una intensità di luce variabile e/o un modello di intensità di luce variabile mediante il quale è formato il segnale visivo di informazioni in codice.

Dalla domanda di brevetto DE 1036 720 è noto un impianto di segnalazione per il traffico automobilistico che presenta una sorgente luminosa a lampi separata, atta a reagire ad un ricevitore fotoelettrico in un altro autoveicolo.

Dal brevetto 'DE 44 13 886 CI è noto un sistema di trasmissione ottico di informazioni sul traffico con una comunicazione bidirezionale tra unità ricetrasmittenti laterali al veicolo e alla carreggiata, previste appositamente per questo scopo.

Dalla domanda di brevetto tedesca pubblicata DE 38 36 095 Al è noto un dispositivo per l'irradiazione e la ricezione di un segnale di riconoscimento a raggi infrarossi, dove il segnale di riconoscimento a raggi infrarossi serve a contraddistinguere determinati autoveicoli e un riconoscimento reciproco di due veicoli equipaggiati in questo modo genera una determinata azione di comando all'interno di questi veicoli.

Negli impianti di illuminazione tradizionali di veicoli, le luci erano distinguibili finora soltanto in modo grossolano attraverso il loro colore, ad esempio bianco per proiettori anteriori e per proiettori di retromarcia e, in parte, per proiettori fendinebbia, rosso per luci di arresto, luci di posizione e luci antinebbia posteriori, giallo per indicatori di direzione di marcia di sinistra e rispettivamente di destra anteriori, lateralmente e/o posteriormente e, in parte, per proiettori antinebbia.'Tutti gli indicatori di direzione di marcia fungono, nel loro insieme, anche da lampeggiatóri. Siccome le lampade sono applicate in diversi punti del veicolo e, parzialmente, sono presenti in più di un elemento, a seconda del tipo di esecuzione, presentano diverse forme di realizzazione a distanze reciproche nonché, a seconda del tipo di veicolo, sono applicate a diversa altezza, una identificazione automatica delle lampade con riferimento alla loro lucè visibile irradiata è possibile solo difficilmente. Inoltre, in caso di lampade di colore uguale, come la luce di posizione posteriore e 'la luce di arresto, è prevista sì una densità di luce diversa, però questa si riduce con il quadrato della distanza visiva e può essere pregiudicata dall'invecchiamento delle lampade oppure dalla sporcizia esterna nonché dalle particelle di polvere nell'aria oppure dalla nebbia, in modo che esse non siano più distinguibili visualmente a distanza dal conducente che segue. Inoltre le intensità di luce oscillano da veicolo a veicolo. Nei semafori tradizionali, le lampade sono disposte, fra l'altro, l'una sull'altra nei colori rósso, giallo, verde. Eventualmente esse presentano simboli di frecce per determinate direzioni di marcia. In caso di corridoio di traffico a più corsie sono disposti anche più semafori uno accanto all'altro per diverse corsie. In condizioni di luce (solare) svantaggiose, i colori e rispettivamente la loro funzione di segnalazione si riconoscono difficilmente. Pannelli lampeggiatori di orientamento del traffico con lampade gialle vengono impiegate, ad esempio, in corrispondenza di lavori in corso per la deviazione del traffico. Le persone daltoniche possono orientarsi soltanto in base alla disposizione delle lampadine di volta in volta illuminate.

In tutti i casi, c'è bisogno di una identificazione automatica delle lampade di volta in volta attivate, ad esempio, nei veicoli, allo scopo di avviare automaticamente in ciascun veicolo manovre di marcia appropriate quando in un veicolo che precede o che segue oppure che marcia sulla sinistra e rispettivamente sulla destra vengono attivate diverse lampade, e/o per segnalare al conducente una tale attivazione di lampade in veicoli che precedono, che provengono in. senso opposto, che seguono o che marciano accanto affinchè egli possa avviare appropriate reazioni sulla base di informazioni sicure.

Compito dell'invenzione è quello di approntare un impianto di illuminazione del tipo citato avanti con una più ampia funzionalità della sorgente luminosa e consentire, in questo modo, una identificazione automatica della sorgente 'luminosa.

Questo compito viene risolto, secondo l'invenzione, con un impianto di illuminazione con i particolari della rivendicazione 1 nonché con un impianto di illuminazione con i particolari della rivendicazione 2. In questi impianti, alla luce irradiata da una o più sorgènti luminose relative, prevista in primo luogo per scopi di illuminazione e rispettivamente di segnalazione, è sovrapposto, inoltre, un segnale di informazione codificato al di fuori del campo visivo, cioè un segnale non percettibile ò difficilmente percettibile dall'occhio umano

Nel caso di un impianto di illuminazione del traffico, in particolare per il traffico stradale, ferroviario o su idrovie, alla luce visibile, irradiata da queste lampade, viene sovrapposta un'altra informazione in codice riferita alla funzione e/o al traffico, la quale può essere rilevata da appropriati sensori disposti in veicoli oppure in un sistema di direzione del traffico. In questo modo, la luce irradiata, oltre ad avere una funzione di segnalazione tradizionale, funge da supporto per un segnale di informazione codificato al di fuori del campo visivo. In caso di impianto di illuminazione per veicoli secondo la rivendicazione 2, come sorgenti luminose di questo tipo si prendono in considerazione in particolare le luci di arresto, le luci posteriori, le luci antinebbia posteriori, gli indicatori di direzione di marcia oppure i proiettori.

In caso di impianto di illuminazione del traffico secondo la rivendicazione 2, come sorgenti luminose di questo tipo si prendono in considerazione lampade disposte una sull'altra nell'ordine di colore rosso, giallo e verde. Secondo l'invenzione, alla luce visibile irradiata da queste lampade viene sovrapposta un'altra informazione codificata riferita alla funzione e/o alla posizione della sorgente luminosa, la quale informazione può essere rilevata da sensori appropriati disposti in veicoli oppure in un sistema di direzione stradale. Ciascun ricevitore riceve, in questo modo, informazioni univoche relative alla sorgente luminosa.

Un impianto di illuminazione ulteriormente sviluppato secondo la rivendicazione 3 consente il ricevimento di segnali di informazioni in codice di altri impianti luminosi dello stesso tipo disposti nei veicoli, semafori o segnali stradali luminosi, la valutazione delle informazioni contenute e quindi una combinazione diretta con altri impianti di illuminazione di questo tipo.

Un impianto di illuminazione ulteriormente sviluppato secondo la rivendicazione 4, previsto in particolare per un veicolo, consente una trasmissione delle informazioni ottenute tramite il segnale di informazioni in codice ad una unità di segnalazione e/o di comando funzionale del veicolo corrispondente. In questo modo, il conducente del veicolo e/o l'unità di comando funzionale del veicolo vengono messi in condizione di reagire alle informazioni ricevute. In particolare, in caso di identificazione automatica delle luci, detta identificazione può aver luogo praticamente senza ritardo, cioè senza tempo di reazione di un conducente così da poter, prendere immediatamente accorgimenti automatici. Questo guadagno di tempo produce un notevole aumento di sicurezza di marcia e di traffico.

In un impianto di illuminazione ulteriormente sviluppato secondo la rivendicazione 5, il segnale di informazione codificato è realizzato come segnale di modulazione di ampiezza, di frequenza e/o di pulsazione codificato, in grado di essere modulato con semplici mezzi sulla luce irradiata e di non essere percettibile all'occhio umano.

Un impiantò di illuminazione ulteriormente sviluppato secondo la rivendicazione 6 emette un segnale di informazioni in codice che riceve informazioni relative allo stato del veicolo e rispettivamente alle sue unità di funzionamento nonché ai dintorni del veicolo. In questo caso, per motivi di irradiazione, a sorgenti luminose relative al funzionamento, ad esempio alle luci di arresto, si possono associare informazioni relative a determinate unità di funzionamento del veicolo, ad esempio relative al gruppo frenante.

Un esempio di esecuzione preferito dell'invenzione è rappresentato nei disegni e viene descritto in seguito. La singola figura mostra schematicamente la disposizione di componenti importanti di un impianto di illuminazione di veicolo secondo l'invenzione e di un impianto di semaforo.

L'impianto di illuminazione di un autoveicolo rappresentato nella figura 1 presenta più sorgenti luminose attivabili da un comando centrale di impianto di illuminazione 2 Le sorgenti luminose sono proiettori di luce 3a, 3b, luci d posizione posteriori 4a, 4b, luci di arresto 5a, 5b, lampeggiatori laterali 20af 20b, un<1 >proiettore di retromarcia 6 e una luce antinebbia posteriore 7. In esempi di esecuzione modificati, il numero delle citate sorgenti luminose che fungono da mezzi di illuminazione può èssere modificato a piacere. Inoltre, anche altre<: >sorgenti luminose, come ad esempio i proiettori antinebbia anteriori, le luci d'ingombro laterali e/o gli indicatori di direzione di marcia, possono essere attivati dal comando 2 dell'impianto di illuminazione. Il numero, la struttura e il posizionamento delle citate sorgenti luminose variano a seconda del tipo di esecuzione e del tipo di veicolo. Preferibilmente, al posto delle lampade a filamento incandescente sono previsti, come sorgenti luminose, sistemi di diodi laser piatti.

Le citate sorgenti luminose 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6, 7, 20a, 20b sono attivabili, usualmente, tramite il comando dell'impianto luminoso in modo da esaudire la sua usuale funzione ' di illuminazione e rispettivamente di segnalazione. Ad esempio, le luci di arresto 5a, 5b vengono attivate azionando il gruppo frenante del veicolo in modo da emettere luce visibile di colore rosso di una determinata intensità. Tutti gli altri mezzi di illuminazione esaudiscono, in modo analogo, le loro funzioni di illuminazione· e rispettivamente di segnalazione pretese dalle esigenze e dalle disposizioni del traffico stradale, cosa che non ha bisogno di essere eseguita ulteriormente.

Al comando 2 dell'impianto di illuminazione viene inviato un segnale di informazione 8 relativo a dati sulla funzione e posizione della luce del veicolo di volta in volta attivata, a dati misurati o memorizzati del veicolo, a dati della carreggiata e/o a dati immessi dal conducente del veicolo. Il segnale di informazione 8 viene rilevato da una unità di codificazione 9 e trasformato in un segnale di informazione codificato che viene modulato da un comando di sorgenti luminose 10 sulla luce visibile emessa per motivi di illuminazione e rispettivamente di segnalazione di una sorgente luminosa associata. Ciò avviene sotto forma di una modulazione di ampiezza, di frequenza o di impulsi in codice in modo che il segnale di informazioni in codice modulato sulla luce di illuminazione visibile non sia percettibile all’occhio umano e quindi non disturbi la funzione di illuminazione, vera e propria della sorgente luminosa. L'impiego di sistemi di diodi laser consente, in questo caso, di eseguire modulazioni in un campo di alte frequenze che, per lampade a filamento incandescente tradizionali, a causa della loro inerzia termica, non è accessibile. Il comandò delle'<' >sorgenti luminose può essere integrato anche nella singola lampada, in particolare quando la codificazione serve solo alla identificazione.

Come informazioni che vengono modulate <c>sulla luce sono previste in particolare quelle relative al tipo di ciascuna luce del veicolo e al suo posizionamento sul veicolo per consentire una identificazione di luce; come<' >là luce di arresto, la luce di posizione posteriore sinistra, l'indicatore di direzione di destra ecc. Inoltre si possono prevedere altre informazioni relative al veicolo, come quelle relative alla pressione frenante, alla velocità del veicolo e alla decelerazione del veicolo che, ad esempio, vengono emesse tramite la luce di arresto 5.

L'impianto di illuminazione del veicolo presenta, inoltre, un ricevitore 11 sul lato frontale dell'autoveicolo 1 con un cono di rilevamento 12 largo, ad esempio un elemento fotosensibile con caràttere grandangolare i II ricevitore 11 è in condizione di captare luce che viene emessa in particolare da veicoli che viaggiano avanti o che marciano in senso opposto tramite un impianto di illuminazione di veicolo che agisce allo stesso modo. Una unità di valutazione 13 serve ad interpretare la luce ricevuta relativa a segnali di informazione codificati eventualmente contenuti e per estrarre le informazioni contenute e, insieme al ricevitore 11, forma una unità ricevente che emette le informazioni ricevute come segnale di informazioni corrispondente 14 ad una unità di comando di segnalazione e/o di funzionamento non rappresentata dell'autoveicolo 1. Attraverso l'unità di segnalazione si possono segnale al conducente dell'autoveicolo 1 le informazioni estratte in modo che il conducente eventualmente ‘possa reagire in modo appropriato. Se le informazioni vengono trasmesse ad una unità di comando funzionale, detta unità può agire direttamente su gruppi del veicolo, in‘particolare sul gruppo frenante oppure sul comando 2 dell'impianto di illuminazione stesso. In questo modo è possibile, ad esempio, per effetto di un segnale di informazioni codificato trasmesso con la luce di arresto illuminata di un veicolo che viaggia avanti, riconosce automaticamente questa attivazione di luce di arresto e dedurne che il veicolo relativo sta giusto decelerando, ad esempio sta eseguendo una frenatura piena. L'impianto di frenatura del veicolo che segue può generare, in caso di bisogno, con riferimento a questa informazione inviata, automaticamente una manovra adeguata per evitare pericoli senza dover attendere la reazione del conducente.

Preferibilmente, il comando dell'impianto di illuminazione presenta, oltre ad un ricevitore frontale 11, anche uno o due ricevitori laterali, dei quali nella figura è rappresentato, a titolo rappresentativo, un ricevitore Ila, e un ricevitore posteriore mediante il quale si possono rilevare segnali di informazioni di veicoli che viaggiano accanto e rispettivamente di veicoli che seguono. In questo modo si ottiene la possibilità di una comunicaziòne alternata tra veicoli disposti uno dietro l'altro, ad esempio sullo stato della carreggiata oppure relativa alla manovra di guida di ciascun 'automobilista che precede senza aver bisogno, a questo scopo, di un contatto radio. Ciò evita campi elettromagnetici e carichi ambientali biologici a ciò dovuti e rispettivamente disturbi tecnici .

Contrariamente ad un contatto radio, attraverso mezzi ottici è possibile una semplice selezione di direzione, ad esempio attraverso la scelta del cono di rilevamento 12 in modo che, preferibilmente, venga rilevato e rispettivamente osservato il veicolo immediatamente antistante. Per la differenziazione di altri veicoli antistanti può essere opportuno aumentare la risoluzione di direzione attraverso l'impiego di tre diversi ricevitori per anteriore sinistro, anteriore centro e anteriore destro.

Il e rispettivamente i ricevitori (11, lla,.«.) possono essere strutturati, in alternativa, anche come telecamera CCD. Ciò consente un'altra risoluzione spaziale del luogo della lampada'nel campo visivo del ricevitore, al cui scopo è sufficiente un numero di pixel relativamente piccolo pari, ad esempio, ad un campo di pixél 3x3 oppure ad un campo di pixel 5x5. Se un veicolo dispone già di un sistema con telecamera CCD, ad esempio per motivi di direzione automatica del traffico lungo segnaletiche orizzontali e/ó per il rilevamento di ostacoli e rispettivamente di altri veicoli, allora eventualmente il compito del rilevamento della lampada può essere assunto con maggiore risoluzione locale da questa telecamera, mentre l'identificazione della lampada. avviene nell'unità di valutazione 13.

Nella parte superiore della figura 1 sono rappresentate due forme di semafori fissi, cioè un semaforo semplice 200 e un semaforo doppio 100, nel campo visivo del ricevitore 11. I semafori 100, 200 sono parte dell'impianto di illuminazione secondo l'invenzione e, analogamente alle diverse luci di veicoli desciritte, possono essere attivati da un comando di impianto di illuminazione relativo 300 per la emissione di corrispondenti segnali di informazioni in codice che poi possono essere .valutati dal comando 2 dell'impianto di illuminazione laterale al veicolo. Il semaforo 200 contiene, còme al solito, tre lampade colorate 201 202, 203. Il semaforo doppio 100 comprende due semafori 101, 105 con, di volta in volta, tre lampade colorate 102, 103, 104; 106, 107, 108. A seconda della direzione del traffico, il semaforo 101 può lavorare sul bordo destro della strada sincronicamente al semaforo semplice 200 sul bordo sinistro della strada, oppure esso comanda diverse corsie di carreggiata. Questi ed altri casi speciali possono essere identificati senz'altro da diverse codificazioni standardizzate di lampade.

In questo modo, l'impianto di illuminazione descritto del veicolo inette a disposizione un sistema di comunicazione che, con l'impiego delle usuali sorgenti luminose di autoveicoli, consentono uno scambio di informazioni tra diversi autoveicoli e semafori stradali, in particolare dal punto di vista di un riconoscimento automatico, dipendente dal conducente, dell'attivazione di ciascuna luce. Siccome si utilizzato soltanto luci comunque disponibili, il dispendio di realizzazióne· è piccolo e la struttura del veicolo rimane illesa. Impianti di illuminazione tradizionali ;di veicoli possono essere trasformati, mediante semplice ristrutturazione, in particolare con un comando di impianto di illuminazione appropriato, in un impianto secondo l'invenzione. Per aumentare la sicurezza stradale si può realizzare uno scambio di informazioni più rapido ed affidabile tra i comandi dell'impianto di illuminazione secondo l'invenzione di diversi veicoli che consenta di reagire automaticamente a situazioni di pericolo, le informazioni essendo inoltrate direttamente a corrispondenti unità di comando di funzionamento di ciascun veicolo. In questo modo si ha un importante contributo all'auménto della sicurezza stradale. In questo caso è opportuna una standardizzazione della codificazione delle lampade relativa al funzionamento, ài tipo di montaggio e, eventualmente, al colore.

E' evidente che gli impianti di illuminazione secondo l'invenzione possono essere impiegati non soltanto in veicoli per il traffico stradale, ferroviario e su idrovie, ma anche in altri campi dove c'è bisogno di una identificazione automatica di sorgenti luminose attivate.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto di illuminazione con - una o più semafori con sorgenti luminose (101-108, 201-203) per l'irradiazione di luce in un campo di lunghezza d'onda visibile e - un comando (2, 300) dell'impianto di illuminazione per l'attivazione delle sorgenti luminose (101-108, 201-203) , caratterizzato dal fatto che almeno una delle sorgenti luminose (1Ί-108, 201-203) è attivabile dal comando dell'impianto di illuminazione in modo che la luce irradiata da esso contiene un segnale di informazione in codice al 'di fuori del campo visivo.
2. 2. Impianto di illuminazione, in particolàre impianto di illuminazione per autoveicoli oppure impianto di illuminazione stradale, con - almeno una sorgente luminosa (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6, 7, 20a, '20b,<1 >101-108 e 201-203) per l'irradiazione di luce in un campo di lunghezza d'onda visibile per motivi d illuminazione e/o di segnalazione - un comando (2; 300) dell'impianto di illuminazione per l'attivazione di almeno una sorgente luminosa (3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6, 7, 20a, 20b, 101-108 e 201-203), attivabile da un comando (2; 300) dell'impianto di illuminazione in modo che la luce irradiata da esso contiene un segnale di informazioni in codice al di fuori del campo visivo, caratterizzato dal fatto che il segnale di informazioni in codice contiene informazioni relative alla funzione e/al luogo di applicazione della sorgente luminosa.
3. 3. Impianto di illuminazione secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che l'impianto di illuminazione presenta almeno una unità di ricezione (11, Ila) per il rilevamento di un segnale di informazióni in codice ricevuto e per l'estrazione della informazione contenuta.
4. 4. Impianto di illuminazione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'impianto di illuminazione è un impianto di illuminazione di veicoli o un impianto di semaforo ed emette un segnale (14), dipendente dalla informazione estratta, ad una unità di segnalazione e/o di comando di funzionamento del veicolo.
5. 5. Impianto di illuminazione secondo le rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il segnale di informazioni in codice è un segnale di modulazione di ampiezza, di frequenza e/o di impulsi in codice modulato sulla luce irradiata.
6. 6. Impianto di illuminazione secondo una delle rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal -fatto che esso è un impianto di illuminazione per veicoli, in cui il segnale di informazioni in codice contiene informazioni relative allo stato del veicolo e/o alla zona circostante del veicolo.