DE102010024152A1

DE102010024152A1 - Fahrzeughöhenmessung und Klassifizierungseinrichtung mit dieser Fahrzeughöhenmessung

Info

Publication number: DE102010024152A1
Application number: DE201010024152
Authority: DE
Inventors: Andreas Hegemann
Original assignee: RTB GmbH and Co KG
Current assignee: RTB GmbH and Co KG
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: DE102010024152B4

Abstract

Höhenmesseinrichtung mit Hilfe einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung und eines Radarmoduls und Klassifizierungseinrichtung für Fahrzeuge insbesondere des Straßenverkehrs mit zwei an einem Rand einer Fahrbahn aufstellbaren oder aufgestellten Radarmodulen, wobei der Querschnitt der Strahlungskeulen beider Radarmodule oval ist, die längere Achse des zweiten Strahlungskeulen-Ovals im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Fahrbahn und die längere Achse des ersten Strahlungskeulen-Ovals um einen Neigungswinkel gegenüber der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs geneigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft Fahrzeughöhenmessung und eine Klassifizierungseinrichtung für Fahrzeuge mit dieser Fahrzeughöhenmessung. Sie geht aus von der DE 10 2008 037 233 A1 .
In der DE 10 2008 037 233 A1 ist eine Klassifizierungseinrichtung für Fahrzeuge beschrieben, welche die Länge eines Fahrzeugs, die Zahl der Räder des Fahrzeugs und damit der Achsen und deren Verteilung über die Länge des Fahrzeugs zu ermitteln vermag. Sie ist mit einer neben einer Fahrbahn angeordneten Geschwindigkeitsmesseinrichtung für ein rotierendes auf der Fahrbahn rollendes Rad ausgerüstet, welche einen Radarsender, einen Radarempfänger, eine Radar-Sende- und -Empfangsantenne und eine Auswerteeinrichtung für empfangene reflektierte Radarsignale umfasst.
Mit der bekannten Klassifizierungseinrichtung lassen sich Fahrzeuge mit Hilfe der Längenmessung und der Achsenerkennung gut klassifizieren. Sind Fahrzeuge jedoch gleich lang und haben womöglich die gleiche Achsenanordnung, gehören aber zu unterschiedlichen Fahrzeugklassen, so ist eine eindeutige Zuordnung nicht möglich.
Fahrzeughöhenerfassungen sind z. B. vor Durchfahrten mit eingeschränkter lichten Höhe erforderlich. Sie werden allgemein mit mechanischen Mitteln oder auf der maximal zulässigen Höhe angebrachten Lichtschranken durchgeführt. Zur Messung der exakten Fahrzeughöhe sind sie nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Höhenmessung vorzuschlagen und eine Klassifizierungseinrichtung dadurch zu verbessern, dass zusätzlich zu der Längen- und Geschwindigkeitsmessung auch die Höhe eines zu klassifizierenden Fahrzeugs erfasst wird.
Der erste Teil der Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und der zweite Teil durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung der Höhe eines Fahrzeugs insbesondere des Straßenverkehrs ist mit einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung für die Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einem an einem Rand einer Fahrbahn aufstellbaren oder aufgestellten Radarmodul ausgestattet, wobei der Querschnitt der Strahlungskeule des Radarmoduls oval ist und die längere Achse des Strahlungskeulen-Ovals um einen Neigungswinkel gegenüber der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs geneigt ist.
Klassifizierungseinrichtung für Fahrzeuge insbesondere des Straßenverkehrs umfasst erfindungsgemäß zwei an einem Rand einer Fahrbahn aufstellbare oder aufgestellte Radarmodule, deren Strahlungskeulen jeweils einen ovalen Querschnitt haben, wobei die längere Achse des zweiten Strahlungskeulen-Ovals im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Fahrbahn und die längere Achse des ersten Strahlungskeulen-Ovals um einen vorgegebenen Neigungswinkel gegenüber der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs geneigt ist.
Bei der Längenmessung schneidet der Radarstrahl des zweiten Radarmoduls das Fahrzeug im Wesentlichen senkrecht. Das zweite Radarmodul transformiert die Geschwindigkeit des zu klassifizierenden Fahrzeugs aufgrund des Doppler-Effekts in eine Frequenzverschiebung gegenüber dem gesendeten Radarstrahl. Die Frequenzverschiebung ist unter anderem von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges abhängig. Um nun die Höhe des Fahrzeugs messen zu können, wird das erste Radarmodul erfindungsgemäß so angeordnet, dass die von diesem gemessene Frequenzverschiebung von der Höhe des Fahrzeuges abhängig ist.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Eintrittspunkt des Fahrzeuges in den Radarstrahl sich mit der Höhe ändert. Dazu wird die ovale Strahlungskeule des ersten Radarmoduls aus der Senkrechten im oder gegen den Uhrzeigersinn verdreht.
Erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung die Verdrehung nun z. B. um 45° gegen den Uhrzeigersinn, schneiden – Rechtsverkehr vorausgesetzt – höhere Fahrzeuge den Radarstrahl eher als niedrige Fahrzeuge. Das gemessene Frequenzspektrum für höhere Fahrzeuge wird größer. Da die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch die Geschwindigkeitsmessung beispielsweise mit dem zweiten Radarmodul bekannt ist, kann die Höhe unter Einbeziehung der gemessenen Frequenz errechnet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung ist das zweite Strahlungskeulen-Oval auf die Räder des Fahrzeugs gerichtet. Das erste Strahlungskeulen-Oval überdeckt hingegen einen Bereich oberhalb der Räder wenigstens bis zum höchsten Punkt des Fahrzeugs.
Bei der auch aus der DE 10 2008 037 233 A1 bekannten Klassifikationseinrichtung erfolgt eine Erkennung des auf einer Fahrbahn rollenden Rades mittels einer Radar-Geschwindigkeitsmessung, wobei die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Umfangsgeschwindigkeit einzelner Umfangsabschnitte des Rades erfasst und zueinander in Beziehung gesetzt werden. Dabei wird die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Umfangsabschnitts, der dem Berührungspunkt des Rades mit der Fahrbahn gegenüber liegt mit der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Umfangsabschnitts am Berührungspunkt verglichen.
Bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens zur Geschwindigkeitsmessung in Kombination mit der Höhenmessung erzeugen die Räder ein Frequenzspektrum, das deutlich größer ist als das des Fahrzeuges. Die Erfassung des von den Rädern erzeugten Frequenzspektrums durch das erste Radarmodul würde zu einem falschen Ergebnis bei der Höhenmessung führen. Die Räder werden deshalb vorteilhafterweise nicht vom Radarstrahl des ersten Radarmoduls erfasst.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
1a ein niedriges Fahrzeug in Seitenansicht mit einem Strahlungskeulen-Oval,
1b das auf einer Fahrbahn befindliche Fahrzeug aus 1a in einer schematischen Draufsicht,
2a ein niedriges und ein hohes Fahrzeug in Seitenansicht,
2b die auf einer Fahrbahn befindlichen Fahrzeuge aus 2a in einer schematischen Draufsicht.
In 1a ist ein niedriges Fahrzeug 10 vom Typ PKW in Seitenansicht und in 1b in einer schematischen Draufsicht dargestellt. Das Fahrzeug 10 bewege sich in Richtung des ersten Pfeils 12 auf der rechten Fahrbahn 14 einer Straße 16.
Am Rand der rechten Fahrbahn 14 ist an einem Mast 18 ein zweites Radarmodul 20 angebracht. Dieses sendet einen zweiten keulenförmigen Radarstrahl aus. Die zweite Strahlungskeule 22 hat einen ovalen Querschnitt, wie dies symbolisch am Ort des niedrigen Fahrzeugs 10 in 1a dargestellt ist. Die längere Achse 24 des zweiten Strahlungskeulen-Ovals 22 ist im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Fahrbahn 14 ausgerichtet.
In 2a ist das niedrige Fahrzeug 10 aus 1a wiederum in Seitenansicht und in 2b in schematischer Draufsicht dargestellt. Zur Veranschaulichung unterschiedlicher Fahrzeughöhen ist hinter dem niedrigen Fahrzeug 10 ein höheres Fahrzeug 26 vom Typ LKW dargestellt. Dabei möge die Länge und der Radstand beider Fahrzeuge 10, 26 gleich sein. Beide Fahrzeuge 10, 26 mögen sich in Richtung des zweiten Richtungspfeils 28 auf der rechten Fahrbahn 14 der Straße 16 bewegen.
An dem am Rand der rechten Fahrbahn 14 stehenden Mast 18 ist über oder unter dem zweiten Radarmodul 20 ein erstes Radarmodul 30 angebracht. Dieses sendet einen ersten keulenförmigen Radarstrahl aus. Die erste Strahlungskeule 32 hat ebenfalls einen ovalen Querschnitt, wie dies symbolisch am Ort der Fahrzeuge 10, 26 in 2a dargestellt ist. Die längere Achse 34 des ersten Strahlungskeulen-Ovals 32 ist um einen Winkel α von 45° gegen die durch einen zweiten Richtungspfeil 28 symbolisierte Fahrtrichtung ausgerichtet. Das erste Strahlungskeulen-Oval 32 überdeckt einen Bereich oberhalb der Räder bis wenigstens zum höchsten Punkt des Fahrzeugs 10 oder 26.
In den 1a und 2a ist zu erkennen, dass nach Eintritt des Vorderrades 36 des niedrigen Fahrzeugs 10 in die zweite Strahlungskeule 22 die erste Strahlungskeule 32 noch nicht erreicht ist. Dies ist erst der Fall, wenn das niedrige Fahrzeug 10 mit seinen oberen Bereichen den durch die Linie 38 angedeuteten unteren Rand der ersten Strahlungskeule überragt. Anders ist es bei dem höheren Fahrzeug 26: Dieses tritt zunächst in die erste Strahlungskeule 32 ein, bevor das – durch das Rad 36 des niedrigen Fahrzeugs 10 verdeckte und deshalb nicht sichtbare – Vorderrad des höheren Fahrzeug 26 von der zweiten Strahlungskeule 22 erfasst wird. Allein durch die Abfolge der beiden Radarmessungen kann bereits zwischen beiden Fahrzeugtypen unterschieden werden, obwohl sie – wie oben angenommen – den gleichen Radstand und die gleiche Länge haben.
Bezugszeichenliste

10: niedriges Fahrzeug
12: erster Richtungspfeil
14: rechte Fahrbahn
16: Straße
18: Mast
20: zweites Radarmodul
22: zweite Strahlungskeule
24: längere Achse von 22
26: höheres Fahrzeug
28: zweiter Richtungspfeil
30: erstes Radarmodul
32: erste Strahlungskeule
34: längere Achse von 32
36: Vorderrad von 10
38: unterer Rand von 32
α: Neigungswinkel von 32 gegenüber 28

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008037233 A1 [0001, 0002, 0013]

Claims

Anordnung zur Messung der Höhe eines Fahrzeugs (10, 26) insbesondere des Straßenverkehrs mit einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung (20) für die Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10, 26) und einem an einem Rand einer Fahrbahn (14) aufstellbaren oder aufgestellten Radarmodul (30), wobei der Querschnitt der Strahlungskeule (32) des Radarmoduls (30) oval ist und die längere Achse (34) des Strahlungskeulen-Ovals (32) um einen Neigungswinkel (a) gegenüber der Fahrtrichtung (28) eines Fahrzeugs (10, 26) geneigt ist.
Anordnung zur Klassifizierung eines Fahrzeugs (10, 26) insbesondere des Straßenverkehrs mit zwei an einem Rand einer Fahrbahn (14) aufstellbaren oder aufgestellten Radarmodulen (20; 30), wobei der Querschnitt der Strahlungskeulen (22; 32) beider Radarmodule (20; 30) oval ist, die längere Achse (34) des ersten Strahlungskeulen-Ovals (32) um einen Neigungswinkel (a) gegenüber der Fahrtrichtung (12; 28) eines Fahrzeugs (10, 26) geneigt ist und die längere Achse (24) des zweiten Strahlungskeulen-Ovals (22) im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Fahrbahn (14) ausgerichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die längere Achse (34) des ersten Strahlungskeulen-Ovals (32) entgegen der Fahrtrichtung (12; 28) des Fahrzeugs (10, 26) geneigt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Neigungswinkel (a) des ersten Strahlungskeulen-Ovals (32) 45° beträgt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das erste Strahlungskeulen-Oval (32) einen Bereich oberhalb der Räder (36) bis wenigstens zum höchsten Punkt des Fahrzeugs (10, 26) überdeckt und das zweite Strahlungskeulen-Oval (22) auf die Räder (36) des Fahrzeugs (10) gerichtet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der aus der gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10; 26) und der mit dem ersten Radarmodul (30) gemessen Frequenz die Höhe des Fahrzeugs (10; 26) berechnet wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der aus der zeitlichen Abfolge des Beginns der Geschwindigkeitsmessung und des Eintritts des Fahrzeugs in die erste Radarkeule (32) die Höhe des Fahrzeugs (10; 26) berechnet wird.