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Ampel-Leitsystem für Blinde

Die Firma navtec GmbH hat für ein bestehendes Blindenleitsystem eine volldigitale Signalerzeugung und Signalaufbereitung als Ersatz für die herkömmliche analoge Lösung entwickelt. Das System wurde unter Verwendung eines 40-MHz-DSP realisiert. Es werden alle technischen Daten von DIN und RilSA eingehalten.

Ein Blindenleitsystem besteht im wesentlichen aus Schallquellen definierter Tonlage. Es werden zwei verschiedene Signale verwendet:
 
  1. Ein Pilotton, in Form eines Knackgeräusches mit niedriger Wiederholrate, dient dazu den Blinden zum Ampelmast zu leiten. Der Pilotton ist auch während der Rot-Phase aktiv.
  2. Ein Freigabeton, in Form eines Sinus- bzw. Multiton-Bursts, dient dazu den Blinden das Fußgänger-GRÜN zu signalisieren. Das Freigabesignal leitet den Blinden dann über die Fußgänger-Furt. Das Freigabesignal wurde aufgrund psychoakustischer Eigenheiten des menschlichen Gehörs entworfen. Es hebt sich von üblichen Umweltgeräuschen gut ab und unterstützt das Richtungshören.

Die erzeugten Töne werden außerdem dynamisch der Umgebungslautstärke angepaßt und liegen immer 0...5 dB über dem gemessenen Umgebungsgeräusch.
 
Lautsprecher Ausgang 220 V bei Grün 220 V Dauerspeisung
Lautstärke Vorseinstellungen Codec Schutzrelais
IrDa Kommunikation DSP / PLD Netztrafo
Voreinstellung RAM EPROM

Das Innenleben der Blindenampel; deutlich ist der DSP, das zentrale Bauelement, zu erkennen.

Als weitere hochintegrierte Schaltkreise werden ein zweifach-CODEC und ein PLD eingesetzt. Durch die hohe Integration und die Digitalisierung der Funktionen finden nur noch wenige analoge Bauelemente Verwendung.

Das System zeichnet sich durch folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen analogen Lösungen aus: 
  • Volldigitale Signalerzeugung mit Taylorreihen im DSP.
  • Die beiden Signale Pilotton und Freigabeton werden mit einem Prozessor auf einer Platine erzeugt.
  • Es sind keine Abgleichelemente wie Trimmer oder Potis vorhanden.
  • Hohe Frequenzstabilität über den gesamten Temperaturbereich.
  • Das System kann mit Drehschaltern oder über eine Infrarot-Schnittstelle (IrDa) auch während des Betriebs programmiert werden.
  • Das aufgenommene Signal des Umgebungsgeräusches wird digital gefiltert, um eine Beeinflussung durch gegenüberliegende Signalgeber auszuschließen. Die digitalen Filter selektieren außerdem das typische Verkehrslärm-Spektrum.
  • Der Prozessor übernimmt gleichzeitig alle Steuerungs- und Kontrollaufgaben. Hierzu gehören umfangreiche Sicherheits und Überwachungsroutinen.

 
Um sich einen Eindruck vom Klang einer Blindenampel  zu verschaffen, klicken Sie auf die folgenden Signale. Sie müssen in Ihrem Rechner eine Soundkarte zum Abspielen der .WAV-Files installiert haben. Die Sound-Files haben je eine Länge von 3s oder 24kByte. Sie sind mit 8Bit und 8kHz Abtastrate aufgezeichnet. 
 
Pilot-Signal
Tacker
 
Freigabe-Signal
FT
Misch-Signal unter dem Ampelmast
FT+Tacker (- 3 dB)
Freigabe-Signal
FTm
Misch-Signal unter dem Ampelmast
FTm+Tacker (- 3 dB)
 
Außenansicht der Blindenampel
Das FT-Signal ist ein reiner Sinus-Burst. Das FTm-Signal ist ein Multiton-Burst. Die Signalart kann bei der Installation oder per IrDa-Fernkontrolle programmiert werden.
Aussenansicht einer Blindenampel zur Mastmontage.
(Das Gehäuse stammt nicht von der navtec GmbH.)



Technische Daten für Blindenleitsysteme in Deutschland

In Deutschland werden die technischen Anforderungen an Leitsysteme für Blinde vor allem durch die

festgelegt. Diese sind im folgenden kurz wiedergegeben:
 
Montagehöhe
2,10 bis 2,50 m
Betriebstemperatur
-25 o ... 75 o C
Pegelanhebung über die Umgebungslautstärke, einstellbar
0 ... 5 dB
Minimalpegel in 1m Abstand vom Signalgeber
30 dBa 
Maximalpegel in 1m Abstand vom Signalgeber
90 dBa
Messung des erzeugten Signalpegels und Abschaltung 
> 90 dB
Gradient für Pegelanhebung bei Umgebungslautstärke-Zunahme
40 bis 120 dB/s
Gradient für Pegelabsenkung nach Umgebungslautstärke-Abnahme
max. 10 dB/s
Wiederholrate des Pilottonsignals
1,1 ... 1,3 Hz 
Hörbarkeitsbereich des Pilottonsignals im Umkreis des Ampelmastes
4 ... 5 m 
Wiederholrate des Freigabe-Signals
1,8 ... 2,2 Hz
Tastverhältnis
1:1
Grundfrequenz des Freigabe-Signals (FT und FTm)
880 Hz, -3 dB
2. Oberwelle des Freigabe-Signals (nur FTm)
2640 Hz, -0 dB
3. Oberwelle des Freigabe-Signals (nur FTm)
3520 Hz, -0 dB
Frequenzfehler 
< 50 Hz
Frequenzfehler über der Temperatur
< 1%
Messung der erzeugten Frequenz und Abschaltung
> 1%
Betriebsspannungsbereiche
10 V
24 V
40 V
230 V
(-10 ...+6%)
Messung der Betriebsspannung und Abschaltung bei Unterschreitung
<10 % und >6%
Gehäuseschutzart
min. IP 55

Es sind umfangreiche Schutzmaßnahmen zur Selbst-Überwachung der Schaltung zu implementieren, damit sichergestellt ist, daß das Gerät unter keinen Umständen Freigabe- oder verwechselbare Signale außerhalb der (sichtbaren) Grünphase erzeugt. Aus diesem Grund wird z.B. auch bei Unterspannung abgeschaltet.

  navtec GmbH 1997