DE4446436C2 - Procedure for the registration of road users - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erfassung von in einem begrenzten Gebiet sich bewegenden Objekten gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Verfahren ist bekannt auf der EP 0 616 302 A2. Bei diesem Verfahren zur Gebührenerfassung von Verkehrsteilnehmern wird ein Dialog- bzw. Korrekturmeldungszyklusfolge ebenfalls mehrfach durchgeführt, wenn ein Fehler bei der Detektion festgestellt wird.The invention is based on a method for detecting moving objects in a limited area Preamble of claim 1. Such a method is known from EP 0 616 302 A2. In this procedure for Road users are charged with a dialogue or correction cycle sequence also multiple performed when an error in the detection is found becomes.
Aus der Druckschrift EP 585 718 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Erfassung von in einem begrenzten Gebiet sich bewegenden Objekten bekannt, deren Sende- /Empfangseinrichtungen durch die Sende-/Empfangseinrichtung einer Feststation aktiviert werden, so daß ein Dialog erfolgt, wobei eine Kameraeinrichtung vorgesehen ist, mittels der auch solche sich bewegende Objekte detektierbar sind, die keine oder über nicht funktionsfähige Sende- /Empfangseinrichtungen zum Dialog verfügen, wobei solche Objekte abgespeichert werden.From EP 585 718 A1 is also a Procedure for capturing yourself in a limited area known moving objects whose transmission / Receiving devices by the transmitting / receiving device a base station can be activated so that a dialog takes place, a camera device being provided, by means of which such moving objects can also be detected are no or via non-functional send / Have reception facilities for dialogue, such Objects can be saved.
Die DE-Offenlegungsschrift 43 10 580 zeigt ein automatisches Gebührenerfassungssystem für Straßenfahrzeuge. Ein Bordgerät ist dort mit einer Kommunikationseinrichtung, einem Fahrzeugtranceiver und einer elektronischen Geldbörse in Form einer Prozessorkarte ausgerüstet. An den Straßen sind Zahlstationen angeordnet, die mit einer drahtlosen Kommunikationseinrichtung einen Datenaustausch mit Abbuchung einer Benutzungsgebühr durchführen. Diese bekannte Erfassungssystem verfügt weiterhin über eine infrarotlichtempfindliche Videokamera als Fahrzeugslokalisierungseinrichtung, welche mittels rechnergesteuerte Auswertung die Position aufgrund der optischen Abbildung eines Fahrzeugs ermittelt. Weiterhin werden alle Fahrzeuge mit einem Verkehrsradargerät erfaßt und mit der Fahrzeuglokalisierungseinrichtung koordiniert, wodurch es möglich ist, auch die Nichtzahler zu erfassen, zu identifizieren und zu registrieren.DE-publication 43 10 580 shows an automatic Road vehicle charging system. An on-board device is there with a communication device, a Vehicle transceiver and an electronic wallet in Form of a processor card. Are on the streets Payment stations arranged with a wireless Communication device a data exchange with debit carry out a user fee. This well-known Capture system still has one infrared light sensitive video camera as Vehicle localization device, which means computer controlled evaluation of the position based on the optical image of a vehicle determined. Farther all vehicles are registered with a traffic radar device and coordinates with the vehicle location device, which makes it possible to include the nonpayers too identify and register.
Problematisch bei automatischen Gebührenerfassungssystemen ist die Erfassung von Fahrzeugen, die keine Gebühr entrichtet haben, sei es, daß sie nicht über eine elektronische Geldbörse oder nur über eine nicht funktionsfähige Geldbörse verfügen, unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. in einem Geschwindigkeitsbereich von Null (Stau) bis zu Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 200 km pro Stunde. Hinzu kommt noch die Problematik bei Spurwechseln in multilanefähigen Anlagen. Beim Gegenstand der EP 0 616 302 A2 ist vorgesehen, zunächst mit einer ersten Sende-Empfangseinheit ein Aufwecksignal in einer Aufweckzone (Fig. 1, CT) zu senden und dann in einer Kommunikationszone (C.1...) wiederholt einen Datenaustausch mit dem Fahrzeuggerät 3 durchzuführen. Zusätzlich ist für jede Spur oder für jedes Segment einer Straße in der Kommunikationszone C.1. eine Videokamera vorgesehen, die alle in der Zone befindlichen Fahrzeuge erfaßt. Durch Vergleich der Kamerabilder mit den Informationen des Datenaustausches über das Sende/Empfangssystem wird festgestellt, ob die Übertragung fehlerfrei war, ob das Fahrzeuggerät fehlerhaft war oder das Sende/Empfangs-System Mängel aufwies. Fahrzeuge mit fehlender oder defekter Sendeeinrichtung werden detektiert und abgespeichert, alle anderen vom Kamerasystem aufgenommenen Fahrzeuge werden gelöscht (Spalte 11, Zeile 5 bis Spalte 12, Zeile 9).The problem with automatic fee collection systems is the detection of vehicles that have not paid a fee, be it that they do not have an electronic wallet or only a non-functional wallet, regardless of the vehicle speed, i.e. in a speed range from zero (traffic jam) to at speeds in the order of 200 km per hour. In addition, there is the problem of changing lanes in multilane-capable plants. In the subject of EP 0 616 302 A2 it is provided to first send a wake-up signal in a wake-up zone ( FIG. 1, CT) with a first transceiver unit and then to repeatedly exchange data with the in a communication zone (C.1 ...) Perform vehicle device 3 . In addition, for each lane or for each segment of a road in the communication zone C.1. a video camera is provided which records all vehicles in the zone. By comparing the camera images with the information from the data exchange via the transmission / reception system, it is determined whether the transmission was error-free, whether the vehicle device was faulty or whether the transmission / reception system was defective. Vehicles with missing or defective transmission equipment are detected and saved, all other vehicles recorded by the camera system are deleted (column 11, line 5 to column 12, line 9).
Beim Gegenstand der EP 0 616 302 A2 wird lediglich der Ort des Fahrzeuges auf einem vorgegebenen Straßensegment bzw. die damit verbundene Bewegung des Fahrzeuges erfaßt. Es wird aber keine zeitliche Korrelation der Dialogdaten mit Positionsdaten zu deren Aktualisierung durchgeführt, so daß eine exakte Positionierung zur Videoerfassung von Nichtzahlern möglich wäre, insbesondere bei einem Spurwechsel oder extrem unterschiedlicher Geschwindigkeit.The subject of EP 0 616 302 A2 is only the location of the vehicle on a predetermined road segment or the associated movement of the vehicle is detected. It will but no temporal correlation with the dialog data Position data to update them performed so that an exact positioning for the video capture of Nonpayers would be possible, especially with one Lane change or extremely different speeds.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wenig aufwendiges zuverlässiges Verfahren ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, das es erlaubt, alle Fahrzeuge unabhängig von ihrer Geschwindigkeit und auch bei eventuell auftretenden Spurwechseln zu erkennen.The present invention is based on the object little complex reliable process based on Specify the preamble of claim 1, which allows all vehicles regardless of their speed and also recognizable when lane changes occur.
Insbesondere sollen die nichtzahlenden Fahrzeuge registriert werden und auch die bezahlenden Fahrzeuge sollen bei einer Durchfahrt auch nur eine einmalige Buchung erfahren dürfen.In particular, the non-paying vehicles should be registered and the paying vehicles should also be at a Pass through even a one-time booking.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Unteransprüche.This object is achieved with the features of claim 1 solved. Advantageous configurations result from the Subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Vorteile auf, daß es in der Lage ist, sämtliche Fahrzeuge in unaufwendiger und zuverlässiger Weise in einem weiten Geschwindigkeitsbereich zu erfassen. Dieser Geschwindigkeitsbereich geht von der Geschwindigkeit Null (Stau) bis zu einer maximal zulässigen Geschwindigkeit von der Größenordnung von etwa 250 km pro Stunde. Insbesondere ist auch der bei Staus und niedrigen Geschwindigkeiten in vergrößertem Maße zuverlässige bzw. mögliche Spurwechsel oder Seitabdriften kein Beeinflussungspunkt auf das vorliegende Erfassungssystem. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet den sicheren einmaligen Abbuchungsvorgang für ein Fahrzeug und die sichere Erfassung eines nicht bezahlenden Fahrzeuges. Mißerfassungen oder Falscherfassungen von bezahlenden Fahrzeugen sind so gut wie ausgeschlossen.The method according to the invention has the advantages that it is able to run all vehicles in uncomplicated and reliably in a wide speed range capture. This speed range goes from the Speed zero (traffic jam) up to a maximum permitted Speed of the order of about 250 km each Hour. In particular, it is also the case of traffic jams and low traffic Speeds are increasingly reliable or possible lane changes or side drifts none Influencing point on the present detection system. The method according to the invention ensures the safe one-time debiting for a vehicle and the secure registration of a non-paying vehicle. Mismatches or incorrect entries by paying people Vehicles are almost impossible.
Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren. There now follows the description of the invention with reference to FIG Characters.
Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht in Querrichtung zum Fahrbahnverlauf. Fig. 1 shows a side view in the transverse direction to the course of the road.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht gezeichnet, und die Fig. 3 und 4 zeigen eine Brücke bzw. eine Mastanlage in Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrtrichtung.In Fig. 2 a top view is shown, and Figs. 3 and 4 show a bridge or a mast system in forward or reverse direction.
Den Figuren liegt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zugrunde. An dem links in Fig. 1 erkennbaren Mast 1 ist oben eine Videokamera 2 angeordnet, welche unter einem Winkel von ungefähr 50° auf einen Fußpunkt der Straßenoberfläche ausgerichtet ist. Etwa über diesem Fußpunkt senkrecht angeordnet ist eine Reihe von Infrarotsensoren 3, welche als weitere Detektionseinheit sämtliche passierende Fahrzeuge 5 zu detektieren in der Lage ist, an einer Brücke 6 befestigt. Ebenfalls auf dieser Brücke 6 sind eine Reihe von Antennen 4 befestigt, welche den sogenannten Kommunikationsbereich von etwa 4,5 m vor dem Fußpunkt der Verkehrsoberfläche ausleuchten. Wie die Draufsicht der Fig. 2 zeigt, ist jede der beiden Fahrspuren 9, 10 in fünf Segmente 11 unterteilt, die parallel zur Fahrtrichtung angeordnet sind und denen jeweils eine Antenne 4 zugeordnet ist. In dem Beispiel der Fig. 2 wird also entsprechend der Position des Fahrzeugs 5 die vierte Antenne 4 von oben einen größeren Empfangspegel aufweisen als die fünfte Antenne 4 und diese wiederum mehr als die dritte Antenne 4 von oben. Eine Gebührenabbuchung erfolgt im Rahmen der Kommunikation die im Mikrowellenbereich durchgeführt wird, und wobei die Gebühr von einer ICC (Integrated Circuit Card) abgebucht wird. Wenn ein Fahrzeug 5 den Kommunikationsbereich 11 von etwa 4,5 Meter durchfahren hat, wird geprüft, ob dieses Fahrzeug einer Abbuchung unterzogen wurde, wenn nicht, wird das Fahrzeug 5 mittels Bilderfassung registriert, um die Gebühr auf beispielsweise postalischem Wege einzutreiben. Zur Registration wird am Ende oder im Endbereich der Kommunikationszone 11 mit Hilfe der Infrarotsensoren 3 geprüft, ob ein Fahrzeug 5 vorhanden ist. Diese Detektionsanlage muß nicht ausschließlich aus Infrarotsensoren 3 bestehen, sondern könnte auch eine Videokamera oder ein Radargerät sein. Sobald ein Fahrzeug 5 detektiert wird, das seine Gebühr ordnungsgemäß entrichtet hat, wird von diesem Fahrzeug 5 kein Bild gemacht. Von nichtzahlenden Fahrzeugen 5 jedoch wird ein Bild erzeugt, welches das Kraftfahrzeugkennzeichen auswerten kann. Dieses Bild kann von vorne, von hinten oder von beiden Seiten gemacht werden. Die Auslösung erfolgt durch die Detektionsanlagen. Im Fall der Fig. 1 wird das Bild von hinten geschossen. Problematisch ist nun die eindeutige Erkennung von Fahrzeugen 5, mit denen keine Kommunikation erfolgt ist. Eine Kommunikation findet normalerweise im Anfangsbereich der Kommunikationszone statt. Bei hohen Geschwindigkeiten von z. B. 180 km pro Stunde ist eine Kommunikation mit Abbuchung im günstigsten Fall schon nach etwa 2 Metern beendet. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, z. B. bei Schrittgeschwindigkeit, ist eine Kommunikation schon nach etwa 25 cm beendet. Bei hohen Geschwindigkeiten ist eine zeitliche Bewegung nur begrenzt möglich. Eine Analyse ergibt eine maximal mögliche seitliche Bewegung von einem Meter im Kommunikationsbereich bei etwa 140 km pro Stunde. Hierbei ist Ort und Zeitpunkt der Detektion korrelierbar mit Zone und Zeitpunkt der Kommunikation. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere bei stehendem Verkehr, ist eine seitliche Bewegung im Kommunikationsbereich 11, allerdings abhängig vom Fahrzeugtyp, von bis zu 7 Metern möglich. Zeitpunkt der Kommunikation und Zeitpunkt der Detektion können hier sehr weit auseinanderliegen. Dadurch sind Stelle und Zeitpunkt der Detektion nicht ohne weiteres korrelierbar mit Zone und Zeitpunkt der Kommunikation, wodurch ein detektiertes Fahrzeug 5 nicht mit Sicherheit in die Kategorie bezahlt oder nicht bezahlt eingestuft werden kann.The figures are based on an exemplary embodiment of the method according to the invention. A video camera 2 is arranged on the mast 1 , which can be seen on the left in FIG. 1, and is oriented at an angle of approximately 50 ° to a base point of the road surface. A row of infrared sensors 3 , which as a further detection unit is able to detect all passing vehicles 5 , is arranged vertically about this base point and is attached to a bridge 6 . Also on this bridge 6 are a number of antennas 4 which illuminate the so-called communication area of about 4.5 m in front of the base of the traffic surface. As the top view of FIG. 2 shows, each of the two lanes 9 , 10 is divided into five segments 11 , which are arranged parallel to the direction of travel and to which an antenna 4 is assigned. In the example in FIG. 2, the fourth antenna 4 from above will therefore have a higher reception level than the fifth antenna 4 and this in turn more than the third antenna 4 from above, depending on the position of the vehicle 5 . A charge is debited as part of the communication that is carried out in the microwave range, and the charge is debited from an ICC (Integrated Circuit Card). If a vehicle 5 has passed through the communication area 11 of approximately 4.5 meters, a check is carried out to determine whether this vehicle has been debited, if not, the vehicle 5 is registered by means of image capture in order to collect the fee by post, for example, by post. For registration, it is checked at the end or in the end area of the communication zone 11 with the aid of the infrared sensors 3 whether a vehicle 5 is present. This detection system does not have to consist exclusively of infrared sensors 3 , but could also be a video camera or a radar device. As soon as a vehicle 5 that has properly paid its fee is detected, no picture is taken of this vehicle 5 . However, non-paying vehicles 5 generate an image that can evaluate the vehicle registration number. This picture can be taken from the front, from the back or from both sides. It is triggered by the detection systems. In the case of Fig. 1, the picture is shot from behind. The problem now is the unambiguous detection of vehicles 5 with which no communication has taken place. Communication usually takes place in the initial area of the communication zone. At high speeds of e.g. B. 180 km per hour, communication with debiting is ended after about 2 meters in the best case. At low speeds, e.g. B. at walking speed, communication is already ended after about 25 cm. At high speeds, temporal movement is only possible to a limited extent. An analysis shows a maximum possible lateral movement of one meter in the communication area at about 140 km per hour. The location and time of the detection can be correlated with the zone and time of the communication. At low speeds, especially when the traffic is stationary, lateral movement in the communication area 11 is possible , depending on the type of vehicle, of up to 7 meters. The time of communication and the time of detection can be very far apart here. As a result, the location and time of the detection cannot easily be correlated with the zone and time of the communication, as a result of which a detected vehicle 5 cannot be classified with certainty or cannot be classified as paid.
Bei diesem Problem setzt die vorliegende Erfindung an. Es muß die Möglichkeit einer Korrelation geschaffen werden. Dazu muß entweder die Kommunikation später erfolgen, oder es muß während der Verweildauer im Kommunikationsbereich 11 eine Aktualisierung bzw. eine Korrektur von Ort und Zeitpunkt der Kommunikation erfolgen. Wenn die Kommunikation später, also beispielsweise im letzten Abschnitt des Kommunikationsbereiches 11 erfolgt, werden Ort der Detektion und Kommunikationszone sowie die Zeitpunkte der Detektion und der Kommunikation einander nähergerückt. Eine Korrelation ist dann möglich, vorausgesetzt daß die Geschwindigkeit bekannt ist.The present invention addresses this problem. The possibility of a correlation must be created. For this purpose, either the communication must take place later, or an update or correction of the location and time of the communication must take place during the dwell time in the communication area 11 . If the communication takes place later, for example in the last section of the communication area 11 , the location of the detection and the communication zone as well as the times of the detection and the communication are moved closer to one another. A correlation is then possible, provided that the speed is known.
Das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren umgeht diese Voraussetzung, indem der Ort bzw. der Weg durch die Kommunikationszone 11 aktualisiert und korrigiert wird. Für schnelle Fahrzeuge 5 ist im allgemeinen keine Korrektur notwendig und ab einer bestimmten Geschwindigkeit auch nicht mehr möglich. Bei langsamen Fahrzeugen 5 wird jedoch während der Verweildauer in der Kommunikationszone 11 der Fahrzeugort regelmäßig korrigiert. Hierzu wird beispielsweise in regelmäßigen Abständen eine weitere Aufforderung von der Feststation an alle Fahrzeuge 5 gesendet, welche ihre Kommunikation mit einer Abbuchung beendet haben, sich aber noch in der Kommunikationszone 11 befinden. Diese Aufforderung soll von den angefunkten Fahrzeugen 5 jeweils eine Antwort oder Quittierung bewirken. Durch dieses Quittungssignal kann dann die aktuelle Kommunikationszone 11 und der Zeitpunkt der Kommunikation bestimmt werden und eine Korrelation mit den Daten der letzten Kommunikation hergestellt werden. Dieses Verfahren ist besonders aufwandsgünstig, da es ein Tracking mittels der Kommunikationseinrichtung ermöglicht. Die Identifizierung eines Falschfahrers bzw. eines Nichtzahlers ist nunmehr bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten mit Sicherheit möglich, auch bei Spurwechseln.The method according to the invention circumvents this requirement by updating and correcting the location or the route through the communication zone 11 . Correction is generally not necessary for fast vehicles 5 and is no longer possible from a certain speed. In the case of slow vehicles 5 , however, the vehicle location is corrected regularly during the dwell time in the communication zone 11 . For this purpose, for example, a further request is sent from the base station to all vehicles 5 at regular intervals, which have ended their communication with a debit, but are still in the communication zone 11 . This request is intended to cause a response or acknowledgment from the vehicles 5 that have been punk on. The current communication zone 11 and the time of the communication can then be determined by this acknowledgment signal and a correlation can be established with the data of the last communication. This method is particularly inexpensive because it enables tracking by means of the communication device. The identification of a wrong-way driver or a non-payer is now possible with certainty at very low speeds, even when changing lanes.
In Ergänzung zeigt die Fig. 5 mögliche Wegeverläufe bei Seitendriften von Fahrzeugen 5 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Der mittlere Verlauf ist der Verlauf eines Fahrzeugs 5 mit sehr hoher Geschwindigkeit. Entsprechend finden auch nur zwei Kommunikationen 21' und 22' vor der Enddetektion 13' statt. Eine mehr hyperbelartige Kurve zeigt der Wegeverlauf eines Fahrzeugs 5 mit sehr niedriger Geschwindigkeit und extremer Seitendriftlage: Hierbei können sehr viel mehr, nämlich insgesamt acht Kommunikationen im Bereich der Kommunikationszone 11 erfolgen vor dem endgültigen Detektionsort 9.In addition, FIG. 5 shows possible paths in the event of side drifts of vehicles 5 at different speeds. The middle course is the course of a vehicle 5 at a very high speed. Accordingly, only two communications 21 'and 22 ' take place before the end detection 13 '. A more hyperbolic curve is shown by the course of a vehicle 5 at a very low speed and extreme lateral drift: much more, namely a total of eight communications in the area of the communication zone 11 can take place in front of the final detection location 9 .
In Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm aufgezeichnet, welches die Kommunikation zwischen einer Bake B der Feststation und einer On-Board-Unit OBE eines kommunikationsfähigen Fahrzeugs 5 beispielhaft illustriert. Die Zeitrichtung ist nach unten gezeichnet. Nach einem Aufruf durch die Bake B erfolgt eine Anmeldung des Fahrzeugs 5 an die Bake B, welche ihrerseits einen Auftrag sendet. Nach einer Zeit t von etwa 50 mS, innerhalb der die Verarbeitung auf der Fahrzeugeinheit OBE mit Sicherheit durchgeführt worden ist, erreicht die OBE ein weiteres Aktivierungssignal, dem ein Quittungssignal QT als Antwort an die Bake B und ein Okay-Signal Acknowledge ACK zurück an die OBE erfolgen. Je nach Geschwindigkeit können z. B. mehrere solcher Dialoge QT und ACK mit dem Fahrzeug erfolgen, oder aber es wird gemäß Fig. 6 periodisch eine Korrekturmeldung abgegeben zwecks Aktualisierung von Ort und Zeitpunkt der letzten Kommunikation. Die Periode der Dialoge bzw. der Korrekturmeldungen wird in Abhängigkeit der Straßenkonfiguration (mögliche seitliche Abweichung abhängig von der Straßenbreite b und der Geschwindigkeit) durch die Bake B vorgegeben.In Fig. 6 is a time chart recorded which the fixed station and an on-board unit OBE illustrates the communication between a beacon B of a communication-capable vehicle 5 by way of example. The time direction is drawn down. After a call by beacon B, vehicle 5 registers with beacon B, which in turn sends an order. After a time t of approximately 50 mS, within which the processing on the vehicle unit OBE has been carried out with certainty, the OBE reaches a further activation signal, to which an acknowledgment signal QT in response to the beacon B and an OK signal Acknowledge ACK back to the OBE done. Depending on the speed, for. B. several such dialogues QT and ACK take place with the vehicle, or alternatively, a correction message is issued periodically according to FIG . The period of the dialogues or the correction messages is specified by the beacon B depending on the road configuration (possible lateral deviation depending on the road width b and the speed).
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Legal Events
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Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE |
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Owner name: KAPSCH AG, WIEN, AT |
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Free format text: MITSCHERLICH & PARTNER, PATENT- UND RECHTSANWAELTE, 80331 MUENCHEN |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KAPSCH TRAFFICCOM AG, WIEN, AT |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |