DE102011013550A1

DE102011013550A1 - Geschwindigkeitsmessverfahren und -vorrichtung

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Publication number: DE102011013550A1
Application number: DE201110013550
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: DE102011013550A8; DE102011013550B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsbestimmung bei Nachfahrmessungen, mit den Schritten: kontinuierliche Erfassung von zeitkodierten Positionsdaten der Messstrecke, Berechnung der Länge und des Radius' der Messstrecke anhand der zeitkodierten Positionsdaten und Berechnung der Positionsgeschwindigkeit des Messfahrzeuges; sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für Geschwindigkeitsmessung bei Nachfahrmessungen sowie eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung für derartige Nachfahrmessungen, wobei eine Geschwindigkeit eines zu messenden Fahrzeuges aus der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges ableitbar ist.
Neben stationären Einrichtungen zur Geschwindigkeitsmessung wird, insbesondere für die Ahndung von Geschwindigkeitsdelikten eine Geschwindigkeitsmessung in Fahrmessungen durchgeführt. Hierbei sind Mess- beziehungsweise Aufzeichnungsgeräte auf einem Messfahrzeug montiert. Das zu messende Fahrzeug wird dabei auf Video aufgezeichnet und aus den am Messfahrzeug ermittelten Geschwindigkeitswerten auf die Geschwindigkeit des zu messenden Fahrzeuges rückgeschlossen.
Bei Fahrten auf gerader Strecke korreliert die am Fahrzeug gemessene, das heißt aus beispielsweise Tachometer oder sonstigen Messvorrichtungen abgeleitete Geschwindigkeit gut mit der tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeit. Hierbei lassen sich dann belastbare Messwerte für das vorausfahrende, zu messende Fahrzeug ableiten.
Problematisch gestaltet sich die Messung in Kurvenfahrten, da aufgrund der Fahrzeugneigung bei der Kurvenfahrt, insbesondere bei der Verwendung von Messmotorrädern, eine mehr oder weniger hohe Abweichung zwischen gefahrener und gemessener Geschwindigkeit auftreten kann. Um hier die Ungenauigkeit der Messung nachweisen zu können, sind aufwendige Gutachten notwendig, die mittels Vermessung der durchfahrenen Kurve versuchen, eine Bestätigung des Messwertes durchzuführen, um gegebenenfalls nachzuweisen, dass die Messungen so genau sind, dass diese gegen den Beschuldigten verwendet werden können. Andererseits kann über derartige Gutachten auch bewiesen werden, dass die gefahrene Geschwindigkeit tatsächlich innerhalb des zulässigen Toleranzbereiches lag, so dass eine Ahndung der vermeindlichen Geschwindigkeitsüberschreitung nicht stattfindet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Messgenauigkeit bei Nachfahrmessungen zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch das eingangs genannte Verfahren gelöst. Zur Durchführung des Verfahrens wird zudem eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt.
Das erfindungsgemässe Verfahren dient zur Geschwindigkeitsbestimmung bei Nachfahrmessungen. Insbesondere eignet sich das Verfahren zur Geschwindigkeitsbestimmung bei Nachfahrmessungen bei der Durchfahrt von Kurven.
Das Verfahren umfasst dabei mehrere parallel oder sequentiell durchzuführende Schritte. In einem Schritt ist vorgesehen, eine kontinuierliche Erfassung von zeitkodierten Positionsdaten der Messstrecke durchzuführen. Anhand dieser zeitkodierten Positionsdaten wird in einem weiteren Verfahrensschritt eine Berechnung der Länge und des Radius der Messstrecke durchgeführt.
Aus den ermittelten Werten für die Messstrecke wird anschließend eine Berechnung der Positionsgeschwindigkeit des Messfahrzeuges, basierend auf der berechneten Länge und dem berechneten Radius der Messstrecke durchgeführt.
Bei der berechneten Geschwindigkeit handelt es sich um die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit, da hierbei Faktoren wie beispielsweise die Position des Messsensors am Fahrzeug relativ zur Messstrecke unberücksichtigt bleiben können.
Unter ”zeitkodierte Positonsdaten” sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Messwerte zu verstehen, bei denen am Messpunkt je ein Positionswert, beispielsweise die Koordinaten aus einer Satellitenmessung und ein Messzeitpunkt zugeordnet wird. Durch kontinuierliche Messdatenaufzeichnung läßt sich der Weg des gemessenen Fahrzeuges nachvollziehen und eine Geschwindigkeitsbestimmung durchführen.
Der Begriff ”Messgeschwindigkeit” bezeichnet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die am Messfahrzeug unmittelbar, beispielsweise über den Abgriff am Tachometer oder an der Achse ermittelte beziehungsweise erfasste Geschwindigkeit.
Der Begriff ”Positionsgeschwindigkeit” bezeichnet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die aus den zeitkodierten Positionswerten abgeleitete beziehungsweise anhand deren Abfolge berechnete Geschwindigkeit des Messfahrzeuges.
Eine als günstig angesehene Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass neben den vorgenannten zeitkodierten Positionsdaten beziehungsweise der daraus berechneten Positionsgeschwindigkeit für die Korrektur der Messgeschwindigkeit ein weiterer Faktor berücksichtigt wird, der ebenfalls aus den zeitkodierten Positionsdaten abgeleitet werden kann, da vorgesehen ist, zusätzlich eine Berechnung des theoretischen Neigungswinkel des Messfahrzeuges durchzuführen. Der Neigungswinkel ergibt sich dabei als Funktion aus der Fahrgeschwindigkeit und dem Kurvenradius. Insbesondere bei der Verwendung von Messmotorrädern spielt der Neigungswinkel zur Vertikalen bei der Berechnung der Fahrgeschwindigkeit eine große Rolle. Der sich aus der Positionsgeschwindigkeit und dem Kurvenradius ergebende Neigungswinkel des Messfahrzeuges kann zur Korrektur der Messgeschwindigkeit herangezogen werden und dient dazu, die Messgenauigkeit des ermittelten Messgeschwindikeitswertes zu erhöhen, oder aber um die Abweichung zwischen Positionsgeschwindigkeit und Messgeschwindigkeit darzustellen beziehungsweise anzugeben.
Bei Zweispurfahrzeugen als Messfahrzeug, das heißt, bei Verwendung eines PKW wirkt sich die Neigung des Messfahrzeuges weniger stark auf den erzeugten Messfehler aus. Jedoch legt der PKW beziehungsweise das Zweispurfahrzeug bei Kurvenfahrt unterschiedlichen Weg an den Rädern zurück. Je nach Lage des Geschwindigkeitsabgriffes, beispielsweise am Rad links oder rechts, ergibt sich bei gleicher Zeitdauer ein unterschiedlicher gefahrener Weg und somit eine Differenz in der Geschwindigkeit. Anhand der wie vorstehend ermittelten Werte für den Kurvenradius ist vorgesehen, die Position der am Messfahrzeug für die Ermittlung der Messgeschwindigeit vorgesehenen Messeinrichtung relativ zur Position des Sensors für die Ermittlung der Werte zur Berechnung der Postionsgeschwindigkeit zu bestimmen. Anhand der hierbei ermittelten Abweichung ist dann eine Korrektur der Messgeschwindigkeit relativ zur Positionsgeschwindigkeit möglich, um die vorgenannte Geschwindigkeitsdifferenz, die sich aus der unterschiedlichen Lage des Geschwindigkeitsabgriffes ergibt zu eliminieren und die Messgeschwindigkeit damit an die Positionsgeschwindigkeit anzugleichen. Insbesondere für gutachterliche Nachweiszwecke, kann eine Abweichung zwischen tatsächlicher, das heißt aus Positionsdaten berechneter Postionsgeschwindigkeit und erfasster, das heißt am Messfahrzeug gemessener Messgeschwindigkeit angegeben werden um mögliche Diskrepanzen in der Messung aufzuzeigen.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass eine parallele Anzeige, Ausgabe Erfassung oder Speicherung der Messgeschwindigkeit und der Positionsgeschwindigkeit und/oder einer, insbesondere prozentualen Abweichung zwischen den Geschwindigkeitswerten durchgeführt wird. Die Anzeige Ausgabe oder Erfassung ermöglicht den Nachweis des Unterschiedes zwischen den wie vorgenannt ermittelten Geschwindigkeiten und kann für gutachterliche Zwecke von besonderer Bedeutung sein, beispielsweise dann wenn nachgewiesen wird, dass die Abweichung zwischen den Werten außerhalb eines zuvor definierten Toleranzbereiches liegt und somit die Möglichkeit besteht, die durchgeführte Messungen anzugreifen beziehungsweise deren Verwertbarkeit zu bestreiten. Daneben steht mit der Ermittlung von zwei Werten, die idealerweise deckungsgleich beziehungsweise innerhalb eines Toleranzintervalles liegen die Möglichkeit Geschwindigkeitsüberschreitungen gesichert nachzuweisen und entsprechend zu ahnden.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Berechnung der Geschwindigkeit anhand zeitkodierter Positionsdaten nur bei Kurvenfahrten durchgeführt wird. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass aufgrund der Erfasssung und Berechnung der Daten, eine große Rechenleistung zur Verfügung gestellt werden muss und gleichzeitig eine hohe Anzahl von Daten erfasst und gespeichert wird. Bei Geradeausfahrten und wenig kurvenreichen Messstrecken ist die direkt am Messfahrzeug ermittelte Messgeschwindigkeit hinlänglich genau, so dass hier auf eine weitergehende Korrektur der Werte beziehungsweise die parallele Ermittlung von Prüfwerten verzichtet werden kann.
Zusätzlich zu den vorgenannten Korrekturen, besteht auch die Möglichkeit eine weitere Korrektur der Messgeschwindigkeit anhand wenigstens eines zusätzlichen, insbesondere empirisch festgelegten Korrekturwertes durchzuführen. Bei derartigen empirisch festgelegten Korrekturwerten handelt es sich beispielsweise um die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit weiter verändernde Werte wie beispielsweise das Fahrer- beziehungsweise Fahrzeuggewicht, die tatsächliche Fahrzeug- beziehungsweise Fahrerschwerpunktlage, die Reifenzusammensetzung, das Reifenprofil, die Reifenprofiltiefe, den Reifendurchmesser und den Reifenquerschnitt ebenso wie den Reifenluftdruck, die Spurweite des Messfahrzeuges, das Verhalten des Fahrers des Messfahrzeuges und oder der Fahrzeugart. Daneben spielt ebenfalls die Bombierung der Messstrecke eine Rolle als Korrekturwert. Die vorgenannten Sachverhalte, auf Basis derer Korrekturwerte empirisch festgelegt werden, beeinflussen stark die tatsächlich befahrene Strecke, insbesondere bei Kurvenfahrten und damit die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit. So verändert beispielsweise das Fahrergewicht, aber auch das Reifenprofil, oder der Reifenquerschnitt den Neigungswinkel bei der Durchfahrt der Kurve gegenüber dem anhand idealer Messbestimmungen und dem Kurvenradius errechneten, theoretischen Neigungswinkel, wodurch sich wiederum die Geschwindigkeit ändert.
Um hier Korrekturwerte zur Verfügung stellen zu können, werden Vergleichsmessungen angestellt, die in mehreren Kurvendurchfahrten mit jeweils geänderten Parametern eine Vielzahl von Korrekturwerten zur Verfügung stellen. Diese empirische ermittelten Korrekturwerte werden dann zu einer weitergehenden Verbesserung der Messgenauigkeit über definierte Algorithmen in die Geschwindigkeitsmessung einbezogen.
Ebenfalls Einfluss hat das Fahrzeugverhalten des Fahrers. So kann beispielsweise ein sogenanntes ”hang off” – Fahren der Kurve zu einer weitergehenden Veränderung des Neigungswinkels führen, wobei sich die durch die vorgenannten Faktoren beeinflusste Veränderung des Neigungswinkels wiederum auf die Kurvengeschwindikeit und somit die Messgeschwindigkeit verfälscht wird. Die vorher empirisch festgelegten Korrekturwerte können für eine Berichtigung der Positionsgeschwindigkeit beziehungsweise der Messgeschwindigkeit herangezogen werden und so die Messgenauigkeit weiter erhöhen. Die Korrektur der Messwerte erfolgt hierbei bevorzugt gleichzeitig mit der Erfassung und oder Ausgabe oder nachträglich, insbesondere bei einer Auswertung der Messwerte. Für eine Verwertbarkeit der Messwerte vor Gericht empfiehlt sich jedoch eine Korrektur der Messwerte gleichzeitig mit der Erfassung, um hier nachträglich Manipulationsmöglichkeiten auszuschließen. Die vorgenannte Korrektur der Messwerte bezieht sich gleichermaßen auf die Korrektur der Messgeschwindigkeit anhand der Positionsgeschwindigkeit, wie auch auf die Verrechnung der Messgeschwindigkeit mit einem anhand der Positionsgeschwindigkeit und des Kurvenradius ermittelten Neigungswinkels und oder der zusätzlichen Berücksichtigung weiterer, insbesondere empirisch festgelegter Korrekturwerte, wie oben angegeben.
Als günstig erweist es sich, wenn vor Messbeginn wenigstens ein zu berücksichtigender Korrekturwert festgelegt wird. Dabei kann in der später beschriebenen Geschwindigkeitsvorrichtung, standardmässig beispielsweise eine Berechnung des theoretischen Neigungswinkels und die hierüber mögliche Korrektur der Messwerte vorgesehen sein und zusätzlich die Möglichkeit bestehen weitere, insbesondere empirisch festgelegte Korrekturwerte auszuwählen, die für die Erhöhung der Messgenauigkeit bei den Messungen herangezogen werden. So können beispielsweise die bekannten Werte für Fahrer- beziehungsweise Fahrzeuggewicht, Fahrer- beziehungsweise Fahrzeugschwerpunktlage, Reifenzusammensetzung, Reifenprofil, Reifenprofiltiefe, Durchmesser und Querschnitt und oder der Luftdruck sowie die Spurweite des Fahrzeugs eingegeben werden, um hier eine Korrektur der Messwerte gleichzeitig mit der Erfassung und oder Ausgabe durchführen zu können. Die Korrektur während der Fahrt beziehungsweise die Anzeige einer Abweichung zwischen Messgeschwindigkeit und Positionsgeschwindikeit ermöglicht es dem Fahrer des Messfahrzeuges zu kontrollieren, ob die durchgeführte Messung verwertbar ist, und oder ob weitere Messzyklen oder eine längere Messdauer notwendig ist, um hier verwertbare und belastbare Daten zu ermitteln.
Anhand der zeitkodierten Positionsdaten besteht in einer weiteren Ausführungsform die Möglichkeit, eine Berechnung des Schlupfes des Messfahrzeuges durchzuführen, wobei der Schlupfwert ebenfalls zur Korrektur der am Fahrzeug gemessenen Geschwindigkeit herangezogen werden kann, um die Messung weiter zu verbessern.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die zeitkodierten Positionsdaten mit einer definierten Frequenz ermittelt werden. Als besonders günstig hat sich hierbei erwiesen, wenn eine Ermittlung mit einer Frequenz von zwischen 50 und 100 Hertz erfolgt, da hier (in Abhängigkeit von der Messdauer) eine bei Messungen/Auswertungen ausreichend große Anzahl von Messwerten zur Verfügung steht, um eine statistisch abgesicherte und somit belastbare Beurteilung der Geschwindigkeit beziehungsweise der erfassten Daten durchführen zu können.
Für die Erfassung der zeitkodierten Positionswerte wird günstigerweise ein GPS-Empfänger vorgesehen.
Das erfindungsgemässe Verfahren sieht vor, dass bei einer Unterbrechung der Erfassung der zeitkodierten Positionswerte, die beispielsweise durch Abschattung des GPS-Signals auftreten kann, eine Extrapolation der Messwerte durchgeführt wird. Insbesondere erfolgt eine derartige Extrapolation, wenn eine Unterbrechung der Erfassung der zeitkodierten Positonswerte für mehr als 10 Sekunden, insbesondere für zwischen 9 und 2 Sekunden, bevorzugt für 5 Sekunden stattfindet. Gleichzeitig ist vorgesehen, die Zeitspanne der Unterbrechung sowie die Basis für die Extrapolation der Messwerte im Speicher abzulegen, um diese bei einer nachfolgenden Auswertung der Messergebnisse berücksichtigen zu können.
Um Daten über die Messgenauigkeit bei der Bestimmung der zeitkodierten Positionswerte anhand von GPS-Daten nachweisen zu können, ist in einer günstigen Variante des Verfahrens vorgesehen, eine Anzeige oder Speicherung der Anzahl und Position der für die Positionsbestimmung verfügbaren und genutzten GPS-Satelliten durchzuführen. Mit steigender Anzahl an genutzten GPS-Satelliten steigt verständlicherweise die Messgenauigkeit, weshalb hierüber entscheidende Anhaltspunkte für die Qualität der Messung angegeben werden können.
Das Verfahren sieht des Weiteren vor, dass eine kontinuierliche Speicherung der erfassten, errechneten und korrigierten Werte und/oder der Abweichung zwischen der Messgeschwindigkeit und der Positionsgeschwindigkeit vorgesehen ist. Eine derartige kontinuierliche Speicherung sämtlicher ermittelter Werte, sowohl der ermittelten Rohdaten, wie auch der korrigierten beziehungsweise verrechneten Daten und der daraus abgeleiteten Werte ermöglicht eine lückenlose Dokumentation der Messung und erlaubt die vollständige Reproduzierbarkeit der Messdaten und damit der gesamten Messung. Dies wiederum hat Vorteile beispielsweise hinsichtlich der Gerichtsverwertbarkeit der Messdaten und bei der weiteren Verbesserung des Messverfahrens, beispielsweise bei der Ermittlung und Erfassung zusätzlicher Korrekturwerte.
Das Verfahren sieht in einer als günstig angesehenen Variante vor, dass bei Überschreitung eines festgelegten Toleranzwertes für die Abweichung zwischen Messgeschwindigkeit und Positionsgeschwindigkeit ein Signal ausgegeben oder angezeigt wird. Daneben besteht auch die Möglichkeit, dass bei Speicherung der Daten bei Überschreitung des Toleranzwertes eine Datenmarkierung gesetzt wird, die zu einer Verbesserung der Auswertung und Nachbereitung der Daten genutzt werden kann. Anhand des ausgegebenen oder angezeigten Signals erhält der Fahrer des Messfahrzeuges zudem Anhaltspunkte dafür, ob die durchgeführte Messung bereits die Kriterien für die Verwertbarkeit bei der Ahndung von Geschwindigkeitsdelikten aufweisen, oder ob hier zusätzliche Werte ermittelt werden müssen, um den Regelverstoß klar dokumentieren zu können.
Gleichermaßen von der Erfindung umfasst ist eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung für Nachfahrmessungen. Hierbei ist vorgesehen, die Geschwindigkeit eines zu messenden Fahrzeuges aus der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges abzuleiten. Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Erfassung von zeitkodierten Postionsdaten des Messfahrzeuges vorgesehen ist.
Aus den zeitkodierten Positionsdaten wird eine Berechnung der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges durchgeführt. Daneben ermöglichen es die erfassten zeitkodierten Postionsdaten eine Berechnung des Radius der Messstrecke und der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges (Positionsgeschwindigkeit) durchzuführen.
Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung wie vorher beschrieben vereint somit zum Einen die klassische Ermittlung der Geschwindigkeit direkt und unmittelbar am Messfahrzeug (Messgeschwindigkeit) mit der zusätzlichen Geschwindigkeitsermittlung anhand von zeitkodierten Positionsdaten (Positionsgeschwindigkeit). Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung ermöglicht somit die parallele Ermittlung von zwei Geschwindigkeiten des gleichen Messfahrzeuges, und den Vergleich und die Anzeige der beiden Geschwindigkeiten beispielsweise in einem Display. Daneben wird mit der erfindungsgemässen Geschwindigkeitsmessvorrichtung auch eine weitergehende, detaillierte Berechnung der tatsächlich gefahrenen Strecke möglich, die wiederum Rückschlüsse auf die gefahrene Geschwindigkeit erlaubt. Aufgrund der Berechnung des Radius der Messstrecke kann, insbesondere bei der Verwendung der Geschwindigkeitsmessvorrichtung an Messmotorrädern auch ein theoretischer Neigungswinkel des Messfahrzeuges der wiederum direkt die Fahrgeschwindigkeit bei Kurvenfahrten beeinflusst errechnet werden.
Eine Abweichung zwischen der am Fahrzeug gemessenen (Mess-)Geschwindigkeit und der anhand der zeitkodierten Positionsdaten ermittelten (Positions-)Geschwindigkeit ermöglicht Aussagen über die Qualität der durchgeführten Messung und dient somit als Korrekturfaktor für die Messung beziehungsweise als Nachweis für deren Verwertbarkeit beispielsweise im Gerichtsverfahren.
Die erfindungsgemässe Geschwindigkeitsmessvorrichtung weist bevorzugt einen GPS-Empfänger zur kontinuierlichen Erfassung der zeitkodierten Positionsdaten auf. Diese satellitengestützte Postionsdatenermittlung hat den Vorteil, dass die Messvorrichtung auf einfacher Art und Weise in ein Messfahrzeug integriert werden kann. Alternativ hierzu könnte auch eine Markierung der Messstrecke mit entsprechenden Sensoren durchgeführt werden. Dies gestaltet sich jedoch wesentlich aufwendiger.
Die erfindungsgemässe Geschwindigkeitsmessvorrichtung weist bevorzugt Mittel zur Berechnung des theoretischen Neigungswinkels des Messfahrzeuges, insbesondere eines Messmotorrades auf. Die Berechnung des theoretischen Neigungswinkels erfolgt hierbei anhand des Radius' der Messstrecke, der aus den zeitkodierten Positionsdaten abgeleitet wird. Zusätzlich umfasst die Geschwindigkeitsmessvorrichtung auch Mittel zur Korrektur der am Messfahrzeug durchgeführten Geschwindigkeitsmessung (Messgeschwindigkeit) basierend auf dem berechneten Neigungswinkel. Es kann somit eine Messung mit höherer Genauigkeit und basierend auf der tatsächlich gefahrenen Messstrecke durchgeführt werden.
Neben den vorgenannten Berechnungsmitteln weist das Messfahrzeug zusätzlich eine mit der Geschwindigkeitsmessvorrichtung zusammenwirkende Vorrichtung zur unmittelbaren Messung der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges (Messgeschwindigkeit) auf und verfügt parallel oder alternativ über eine Ausgabe und Speichervorrichtung für den Vergleich der Messgeschwindigkeit und der anhand der zeitkodierten Positionsdaten berechneten Geschwindigkeit (Positionsgeschwindigkeit) sowie eine Speicherung der Abweichung zwischen der Mess- und der Positionsgeschwindigkeit. Die Anzeige von Positionsgeschwindigkeit und aller weiteren Korrektur- oder Messwerten kann dabei in das Display bestehender Messvorrichtungen integriert werden.
Das mit der Geschwindigkeitsmessvorrichtung durchführbare Messverfahren sieht neben der Korrektur der Messgeschwindigkeit anhand der Positionsgeschwindigkeit beziehungsweise der aus den zeitkodierten Positionsdaten abgeleiteten Korrekturwerten auch eine Korrektur mittels empirisch festgelegter Korrekturwerte vor. Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung verfügt daher zusätzlich über eine Eingabevorrichtung für weitere Korrekturwerte für die Messgeschwindigkeit. Eine derartige Eingabevorrichtung kann beispielsweise in Form von in einem Display der Vorrichtung angezeigten Menüpunkten oder als Eingabevorrichtung in Form einer Tastatur oder der gleichen ausgebildet sein. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, das die Eingabe von Korrekturwerten über eine zentrale Stelle erfolgt um über eine entsprechende (Netzwerk)anbindung der Geschwindigkeitsmessvorrichtung an diese übergeben und zur Korrektur der Messwerte verwendet zu werden.
Die Geschwindigkeitsmessvorrichtung weist in einer als günstig angesehenen Variante eine Speichereinheit für die Speicherung der zeitkodierten Positionsdaten, der errechneten und/oder definierten Korrekturwerte und/oder der Messgeschwindigkeit beziehungsweise Positionsgeschwindigkeit auf. Daneben besteht auch die Möglichkeit zur Speicherung von errechneten beziehungsweise erfassten Geschwindigkeits- und Streckenwerten und/oder der Abweichung dieser Werte. Die Speichereinheit stellt diese Werte dann einer Auswerteeinheit zur Verfügung, die eine unmittelbare Auswertung und/oder Anzeige der Abweichung beziehungsweise der jeweiligen Messwerte durchführt. Gleichzeitig können aus der Speichereinheit die gespeicherten Werte ausgelesen und für eine Nachbereitung oder zusätzliche weitergehende Auswertung und Dokumentation der Messwerte verwendet werden.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Erfindung und zur Offenbarung.
In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 Einer in erfindungsgemässen Geschwindigkeitsmessvorrichtung vorgesehenen Display Konfiguration.
2 Eine vereinfachte schematische Darstellung des Messverfahrens.
3 Die grafische Darstellung des Neigungswinkels beziehungsweise dessen Veränderung in Abhängigkeit von der Reifenausgestaltung.
4 Darstellung einer von einem Messfahrzeug durchfahrenen Kurve in schematischer Darstellung.
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben.
1 zeigt die mögliche Konfiguration eines Displays 10, das in einer Geschwindigkeitsmessvorrichtung 1 zur Anzeige der aufgenommenen Messwerte 11 Verwendung findet. Es handelt sich hierbei um ein Videomessverfahren, das heißt der vorausfahrende Motorradfahrer wird während der Fahrt mittels Videokamera aufgezeichnet. Gleichzeitig wird aus den Geschwindigkeitsangaben des Messfahrzeuges 45 die Geschwindigkeit des Messfahrzeuges 45 erfasst und als Wert für die Messgeschwindigkeit 30 im Display 10 dargestellt. Die Messvorrichtung 1 erlaubt es nun, zusätzliche Werte im Display 10 anzuzeigen, die aus beispielsweise zeitkodierten Positionsdaten abgeleitet werden. So wird hier beispielsweise der Wert für die Positionsgeschwindigkeit 40 angegeben. Daneben werden die aus den zeitkodierten Positionsdaten abgeleiteten Werte wie der Beschleunigungswert, und/oder der Geschwindigkeitsmittelwert angezeigt. Anhand der Positionsdaten kann auch eine Berechnung des Kurvenradius' R sowie eines Neigungswinkel α erfolgen. Diese Werte werden im Display 10 unmittelbar der Messgeschwindigkeit 30 gegenüber gestellt beziehungsweise für die Korrektur des für die Messgeschwindigkeit 30 ermittelten Wertes herangezogen. Zusätzlich zu den in 1 dargestellten Werten besteht auch die Möglichkeit im Display 10 direkt die Abweichung zwischen Messgeschwindigkeit 30 und Positionsgeschwindigkeit 40 anzuzeigen, um hieraus Rückschlüsse auf die Qualität der Messung zuzulassen.
Die 2 verdeutlicht das Messverfahren im Zusammenhang mit die einzelnen Komponenten der Messvorrichtung 1. Vorgesehen ist hier die Erfassung eines Videosignales 12 über einen Standardsensor 13, beispielsweise einen geeichten Tachometer des Messfahrzeuges 45. Dieser Messwert wird dem aufgezeichneten Videosignal 12 zugeordnet und gegebenenfalls im Display 10 unmittelbar angezeigt. Der hier am Messfahrzeug 45 unmittelbar ermittelte Wert für die Messgeschwindigkeit 30 weist jedoch, je nach Ausgestaltung der Messstrecke, wie beispielsweise des Kurvenradius' R oder dergleichen, eine mehr oder weniger hohe Ungenauigkeit auf, da die Position des Standardsensors 13 für die Geschwindigkeitsermittlung nicht die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit des Messfahrzeuges 45 aufzeichnen kann. Deswegen wird der standardmässig vorgesehenen Messvorrichtung 1 zur Ermittlung der Messgeschwindigkeit 30 eine weitere, zweite Messvorrichtung zur Seite gestellt. Diese ermittelt ausgehend von GPS-Werten 14 zeitkodierte Positionswerte des Messfahrzeuges 45 und errechnet hierüber eine zweite Recheneinheit (CPU2) 15 die Positionsgeschwindigkeit 40 des Messfahrzeuges. Die beiden ermittelten Geschwindigkeiten, Messgeschwindigkeit 30 und Positionsgeschwindigkeit 40 werden in der Vorrichtung gegenübergestellt beziehungsweise es wird eine Abweichung zwischen den Geschwindigkeitswerten angezeigt, erfasst, gespeichert oder ausgegeben. Die Signalaufzeichnung 16 erfolgt dabei kontinuierlich während der gesamten Aufzeichnung der Messfahrt, sodass eine lückenlose Zuordnung der jeweiligen Messwerte zum zu messenden Fahrzeug möglich wird.
Ein besonderes Korrektiv für die Fahrgeschwindigkeit stellt, insbesondere bei Kurvenfahrten und der Verwendung von Motorrädern 20 als Messfahrzeug 45, der theoretische Neigungswinkel α dar. Eine Kurve 60 stellt dabei einen Teil einer Kreisbahn dar. Legt sich der Fahrer in die Kurve 60 so ist der hierbei realisierte theoretische Neigungswinkel α abhängig von der Fahrgeschwindigkeit und dem Kurvenradius R. Je schneller die Fahrt und je enger die Kurve 60, desto größer muss der anzunehmende Neigungswinkel α sein. Der Neigungswinkel α ist dabei eindeutig bestimmbar. Die Verbindungslinie zwischen Schwerpunkt und Unterstützungsfläche muss in Richtung der Resultierenden von Fliehkraft und Anziehungskraft verlaufen. Die Kenntnis über den Kurvenradius R ermöglicht somit eine Berechnung des Neigungswinkels α und der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit. Diese kann dann wiederum in Relation zur gemessenen Geschwindigkeit gesetzt werden. Daneben besteht auch die Möglichkeit, dass der theoretische Neigungswinkel α, der anhand der aus den zeitkodierten Postionsdaten berechneten Kurvenradien R ableitbar ist, zur Korrektur einer am Messfahrzeug 45 unmittelbar gemessenen Geschwindigkeit (Messgeschwindigkeit 30) herangezogen wird, um hierüber dann eine Verbesserung der Genauigkeit der Messung zu erzielen, die bei bestehenden Systemen insbesondere bei Kurvenfahrten und der Verwendung von Motorrädern 20 als Messfahrzeug 45 nicht gegeben ist.
Den Zusammenhang zwischen dem Neigungswinkeln und der Geschwindigkeitsmessung wird durch die 3a und 3b verdeutlicht. 3a zeigt den Reifen 70 eines Motorrades 20 bei der Geradeausfahrt. Dargestellt ist nur der Reifen 70 des Motorrades 20. Der Geschwindigkeitsabgriff erfolgt standardmässig hier an der Achse A. Der Abstand d zwischen der Achse A und der Fahrbahn 71 ist hierbei bekannt und wird bei der Geschwindigkeitsmessung berücksichtigt. 3b zeigt den Zusammenhang zwischen der Verschiebung des Messpunktes für die Geschwindigkeit an der Achse A und dem Auflagepunkt des Reifen 70 auf der Fahrbahn 71. Die Neigung des Reifens 70 mit dem Winkel α bewirkt, dass sich der Abstand d zwischen dem Messpunkt und der Fahrbahnoberfläche verkürzt, was zu Ungenauigkeiten in der Messung führt. Eine an der Achse A beispielsweise üben den Tachometer ermittelte Geschwindigkeit des Fahrzeuges, kann somit durch Berücksichtigung des Neigungswinkels α entsprechend korrigiert werden.
4 verdeutlicht schematisch die Durchfahrt einer Kurve 60 mit einem Zweispurfahrzeug (PKW) als Messfahrzeug 45. Die jeweiligen Kurvenradien R ergeben sich aus den einzelnen Messpunkten einer Positionsmessung, bevorzugt über GPS, und erlauben eine genaue Nachvollziehbarkeit der Kurvenfahrt des Messfahrzeuges 45. Es kann somit anhand der GPS – Daten die tatsächlich gefahrene Geschwindigkeit ermittelt werden, die dann in Relation zu der am Messfahrzeug 45 unmittelbar ermittelten Messgeschwindigkeit 30 gesetzt werden kann. Die am Messfahrzeug 45 ermittelte Messgeschwindigkeit 30 ist abhängig von der Position des für die Geschwindigkeitsmessung verwendeten Sensors. Befindet sich dieser beispielsweise an dem in der Kurve außenliegenden Rad 52, so ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen Radien r₁, r₂ bei der Kurvendurchfahrt ein anderer gemessener Wert für die Geschwindigkeit Va des außenliegenden Rades 52 als bei einer Positionierung des Sensors am in der Kurve 60 innenliegenden Rad 51 des Messfahrzeuges. Eine Abweichung zwischen der Position der jeweiligen Messsensoren und dem Messsensor für die Positonsgeschwindigkeit 60 kann bei Berechnung der Relation zwischen den Positionen der Sensoren auch zur Korrektur der Geschwindigkeit und zur Überprüfung der Abweichung zwischen der gemessener und errechneter Geschwindigkeit herangezogen werden. Diese Relation ergibt Anhaltspunkte für die Genauigkeit der Messung, da die Abweichung für ein reproduzierbares Messergebnis nur in einem eng definierten Toleranzbereich liegen darf.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
Es ist weiter zu beachten, daß die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Verfahren zur Geschwindigkeitsbestimmung bei Nachfahrmessungen, insbesondere bei der Durchfahrt von Kurven, umfassend die Schritte: – kontinuierliche Erfassung von zeitkodierten Positionsdaten der Messstrecke, – Berechnung der Länge und des Radius' der Messstrecke anhand der zeitkodierten Positionsdaten und – Berechnung der Positionsgeschwindigkeit des Messfahrzeugs
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Berechnung des theoretischen Neigungswinkels (α) des Messfahrzeugs, insbesondere eines Messmotorrads (20) zur Vertikalen anhand des Radius' (R) der Messstrecke vorgesehen ist, wobei der theoretische Neigungswinkel (α) zur Korrektur einer am Messfahrzeug (45) erfassten Messgeschwindigkeit (30) herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Radius' (R) die Position eines Geschwindigkeitserfassungssystems am Messfahrzeug (45) relativ zur gefahrenen Strecke festlegbar ist, wobei anhand der Abweichung eine Korrektur der Messgeschwindigkeit (30) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung, Anzeige und/oder Speicherung der Abweichung zwischen der berechneten und der am Messfahrzeug (45) erfassten Messstrecke und den daraus jeweils ableitbaren Geschwindigkeitswerten erfolgt und/oder die Berechnung der Positionsgeschwindigkeit (40) nur bei Kurvenfahrten durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Korrektur der Messgeschwindigkeit (30) anhand wenigstens eines weiteren, insbesondere empirisch festgelegten Korrekturwertes und/oder der wenigstens eine, insbesondere empirisch festgelegte Korrekturwert ausgewählt ist anhand von Fahrergewicht, Fahrer- beziehungsweise Fahrzeugschwerpunktlage, Reifenzusammensetzung, -profil, -profiltiefe, -durchmesser und -querschnitt, -luftdruck, Spurweite, Fahrverhalten, Fahrzeugart und/oder Bombierung der Messstrecke festgelegten Werten oder Kombination daraus und/oder eine Korrektur der Messwerte gleichzeitig mit der Erfassung und/oder Ausgabe oder nachträglich, insbesondere bei einer Auswertung der Messwerte, durchgeführt wird und/oder vor Messbeginn wenigstens ein zu berücksichtigender Korrekturwert festgelegt wird und/oder anhand der zeitkodierten Positionsdaten eine Berechnung des Schlupfes des Messfahrzeuges (45) vorgesehen ist und der Schlupfwert zur Korrektur der Messgeschwindigkeit (30) herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung der zeitkodierten Positionsdaten mit einer definierten Frequenz vorgesehen ist und/oder bei einer Erfassung der zeitkodierten Positionsdaten mit einer Frequenz zwischen 50 und 100 Hertz erfolgt und/oder zur Erfassung der zeitkodierten Positionswerte ein GPS-Empfänger verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Unterbrechung der Erfassung der zeitkodierten Positonswerte, insbesondere durch Abschattung des GPS-Signales für mehr als 10 Sekunden, insbesondere für zwischen 9 und 2 Sekunden, bevorzugt für 5 Sekunden, eine Extrapolation der Messwerte durchgeführt wird und/oder eine Anzeige und/oder Speicherung der Anzahl und Position der für die Positionsbestimmung verfügbaren und genutzten GPS-Satelliten vorgesehen ist und/oder eine kontinuierliche Speicherung der erfassten, errechneten und korrigierten Werte für und/oder der Abweichung zwischen der Messgeschwindigkeit und der Positionsgeschwindigkeit (40) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung eines festgelegten Toleranzwertes für die Abweichung zwischen dem Messgeschwindigkeitswert und dem Postionsgeschwindigkeitswert und/oder den korrigierten Geschwindigkeitswerten ein Signal ausgegeben oder angezeigt und/oder eine Datenmarkierung gesetzt wird.
Geschwindigkeitsmessvorrichtung für Nachfahrmessungen, wobei eine Geschwindigkeit eines zu messenden Fahrzeuges aus der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges ableitbar ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Erfassung von zeitkodierten Positionsdaten des Messfahrzeuges (45) zur Berechnung der Geschwindigkeit des Messfahrzeuges (45) und/oder des Radius' (R) der Messtrecke und zur Ableitung der Positionsgeschwindigkeit (40) des Messfahrzeuges
Geschwindigkeitsmessvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein GPS-Empfänger zur kontinuierlichen Erfassung der zeitkodierten Positionsdaten vorgesehen ist und/oder Mittel zur Berechnung des theoretischen Neigungswinkels (α) des Messfahrzeuges (45), insbesondere eines Messmotorrades anhand des Radius' (R) der Messstrecke und zur Korrektur der am Messfahrzeug (45) durchgeführten Geschwindigkeitsmessung aufgrund des berechneten Neigungswinkels (α) vorgesehen sind und/oder das Messfahrzeug (45) zusätzlich eine Vorrichtung zur unmittelbaren Ermittlung der Messgeschwindigkeit (30) aufweist und parallel oder alternativ eine Ausgabe- oder Speichervorrichtung für den Vergleich der Messgeschwindigkeit und der Positionsgeschwindigkeit und eine Speicherung der Abweichung zwischen Positions- und Messgeschwindigkeit vorgesehen ist und/oder eine Eingabevorrichtung für zusätzliche Korrekturwerte für die Messgeschwindigkeit vorgesehenn ist und/oder eine Speichereinheit für die Speicherung der zeitkodierten Positionsdaten, der errechneten und/oder definierten Korrekturwerte und/oder der Messgeschwindigkeit (30) beziehungsweise Positionsgeschwindigkeit (40) und den errechneten Geschindigkeits- oder Streckenwerten und/oder die Abweichung dieser Werte vorgesehen ist.