DE1098260B

DE1098260B - Anordnung zur Anzeige von Fahrzeuggattung und -geschwindigkeit

Info

Publication number: DE1098260B
Application number: DET17520A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Hans-Kl Ruppersberg; Wolf Schallehn
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1959-11-25
Filing date: 1959-11-25
Publication date: 1961-01-26
Also published as: GB972775A; US3181150A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung und Anzeige der Gattung und Geschwindigkeit von Fahrzeugen mit Hilfe der bei einer elektromagnetischen Rückstrahlmeßeinrichtung auftretenden Dopplerfrequenz.

Es ist bereits eine Anordnung zur Geschwindigkeitsmessung von Straßenfahrzeugen vorgeschlagen worden, die einen mit als Schalter ausgebildeten Zungen versehenen Zungenfrequenzmesser zur Anzeige der der Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen Doppler frequenz benutzt, wobei die Zungen ihnen zugeordnete Indikatoren zum Ansprechen bringen. Über zusätzliche Relais läßt sich mit dieser Anordnung eine stehende Anzeige erzeugen, die erst dann wieder gelöscht wird, wenn sich ein neues Objekt im Auffaßbereich der Anordnung befindet. Die vorgeschlagene Anordnung kann außerdem derart erweitert werden, daß eine Anzeige der Fahrzeuglänge und damit der Fahrzeuggattung möglich ist. Bei dieser Anordnung ist den als Schalter ausgebildeten Zungen je ein Kondensator zugeordnet, dessen Kapazität umgekehrt proportional der mechanischen Eigenfrequenz der jeweiligen Zunge ist. Solange sich ein Fahrzeug in der Antennenkeule befindet, wird einer der Kondensatoren je nach der Stellung der den Nachschaltrelais zugeordneten Umschalter über einen Ohmschen Widerstand aufgeladen. Ein parallel zu den Kondensatoren liegendes Meßinstrument zeigt die Spannung und damit auch die Fahrzeuglänge an. Dieses Instrument kann direkt in Längeneinheiten geeicht werden. Nachteilig an dieser vorgeschlagenen Anordnung ist, daß die Fahrzeuglänge mit einem Zeigerinstrument angezeigt wird, welches abgelesen werden muß. Zwar ist auch eine automatische Registrierung möglich, die Auswertung der dabei erhaltenen Registrierstreifen erfordert jedoch immer eine menschliche Arbeitsleistung.

Für verkehrsstatistische Erhebungen zum Zwecke der Straßen- und Verkehrsplanung, insbesondere zur Messung der Verkehrsdichten und Geschwindigkeitsverteilungen, für die Verkehrsüberwachungen zur Verminderung der Unfallziffern, insbesondere zur Feststellung der Geschwindigkeitsüberschreitungen, und schließlich zur automatischen Steuerung von Verkehrssignalen in Abhängigkeit von der jeweiligen Verkehrsdichte und den jeweils gefahrenen Geschwindigkeiten sind jedoch wegen der immensen Vielzahl der auszuwertenden Einzelmessungen automatische Meßanordnungen und Auswertevorrichtungen erforderlich.

Bei einer eine automatische Auswertung der Messung und Anzeige von Fahrzeuglängen ermöglichenden bekannten Anordnung werden die Fahrzeuglängen mit Hilfe des Erregungszustandes von Relais dargestellt, welcher eine sehr einfache Registrierung gestattet. Hierbei werden über ohmsche Ladewiderstände Kondensatoren nacheinander aufgeladen, wobei der Ladevorgang des nächstfolgenden Kondensators über ein Längen-Anordnung zur Anzeige
von Fahrzeuggattung
und -geschwindigkeit

Anmelder:

Telefunken G. m. b. H._r
Berlin-Charlottenburg 1, Ernst-Reuter-Platz

Dr. rer. nat. Hans-Klaus Ruppersberg

und Wolf Schallehn, Ulm/Donau,
sind als Erfinder genannt "worden

anzeigerelais freigegeben wird, wenn die Spannung des vorher aufgeladenen Kondensators einen bestimmten Wert überschritten hat. Mit dem Ende des Doppler-Schwingungszuges wird die Aufladung beendet und durch den am Ende herrschenden Schaltzustand der Längenanzeigerelais die Fahrzeuglänge und damit die Gattung des Fahrzeuges angezeigt. Die Genauigkeit derartiger Messungen ist jedoch nicht sehr hoch und insbesondere temperatur- und alterungsabhängig.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine automatische Anzeige- und Auswertevorrichtung der nach einem der im folgenden beschriebenen Verfahren anzugeben, die die Nachteile der erwähnten vermeiden.

Erfindungsgemäß wird hierzu eine Anordnung zur Bestimmung und Anzeige der Gattung und Geschwindigkeit von Fahrzeugen mit Hilfe der bei einer elektromagnetischen Rückstrahlmeßeinrichtung auftretenden Dopplerfrequenz vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß Mittel zur Zählung der Nulldurchgänge der Dopplerfrequenz, die in einer bestimmten, von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Zeitdauer auftreten, vorgesehen sind.

Wenn sich eine reflektierende Fläche um A/2 auf die Antenne eines Dopplerradargerätes zu bewegt, so ändert sich die Dopplerfrequenz um eine Periode, und wenn sich ein Stab mit reflektierenden Stellen auf der Oberfläche der Länge α unter dem mittleren Winkel α gegenüber der Horizontalen durch ein Antennendiagramm

So der Breite b hindurchbewegt, so entsteht ein Dopplerjr τ · j χ "2 (a + 6) cos α -»_T ,, frequenzschwingungszug, der etwa —-——, Nulldurchgänge besitzt. Hieraus ist ersichtlich, daß bei Kenntnis der Breite b, der Wellenlänge λ und des Win-

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kels α die Stablänge α aus der Anzahl der Nulldurch- Anzahl der in bestimmten Zeiteinheiten beobachteten gänge bestimmt werden kann. Nach diesem Prinzip und gemessenen Fahrzeuge. Hierbei zählen die Zähler, kann somit auch erfindungsgemäß die Länge α eines die beispielsweise elektromechanische, sprungartig fort-Fahrzeuges ermittelt werden, welches durch das Dia- geschaltete Registrierzähler oder elektronische Zählröhren gramm einer von oben auf das Fahrzeug gerichteten 5 sind und die in der gleichen Höhe und Zeile wie die die Antenne fährt. Bei praktischen Messungen ergaben sich Fahrzeuggattung anzeigenden Schilder 2 bis 5 angeordnet in Übereinstimmung mit obiger Gleichung für einen sind, die Anzahl der jeweils beobachteten Fahrzeuge der Personenkraftwagen mit der Länge α von etwa 3 m, Fahrzeuggattung, die ihrer Zeile zugeordnet ist, wobei einer Breite des Antennenrichtdiagramms b = 2 m, eine Aufschlüsselung der beobachteten Fahrzeuge nach dem Winkel α = 30° und der Wellenlänge λ = 3 cm io der Geschwindigkeit gemäß den Geschwindigkeitsetwa 300 Nulldurchgänge, d. h. Perioden des Doppler- bereichen der Schilder der Zeile 6 mit den Zählern innerschwingungszuges. Analog folgen für einen Lastkraft- halb einer Zeile vorgesehen ist. Normalerweise interessiert wagen mit der Länge« = 5m etwa SOO Nulldurch- nicht die Erfassung des gesamt möglichen Geschwindiggänge und für einen Lastkraftwagen mit Anhänger mit keitsbereiches von beispielsweise unter 25 bis über einer Gesamtlänge des Fahrzeuges von etwa lim 15 110 km/h in den fein abgestuften Bereichen gemäß den 800 Nulldurchgänge. Je nach Geschwindigkeit erfolgt Schildern der Zeile 6. So ist beispielsweise bei Messungen die derart berechnete Anzahl der Nulldurchgänge in des Stadtstraßenverkehrs oft nur eine fein abgestufte einer bestimmten Zeit. Aus den Zeit- und Geschwindig- Messung um die Geschwindigkeit von SO km/h und auf keitsmessungen kann man damit die Anzahl der Perioden Autobahnen eine solche um die Geschwindigkeit von der Dopplerschwingungen, d. h. die Fahrzeuglängen, 20 80 km/h besonders wichtig, da die zur. Zeit beispielsweise bestimmen. Als weitere Möglichkeit zur Bestimmung in Deutschland polizeilich festgelegte Maximalgeschwinder Fahrzeuglänge kommt die Abzählung der Nulldurch- digkeit von Kraftfahrzeugen im Stadtverkehr 50 km/h gänge der Dopplerschwingungen in Frage. Hierbei zählt und von LKW und Autobussen auf Autobahnen von man die Perioden mit einem elektronischen Zähler aus, 80 km/h beträgt. Zur Verminderung des erforderlichen welcher mit beispielsweise drei Relais gekuppelt ist, die 25 Aufwandes an Zählern lassen sich über in den Zeilen 9, jeweils das Überschreiten der Zahlen 300, 500 oder 800 JO und 11 vorgesehene Schalter oder Buchsen mit Veranzeigen. Diese drei Relais können dann zur Anzeige bindungsschnüren die interessierenden Geschwindigkeitsder drei Fahrzeugarten »PKW«, »LKW« und »LKW mit bereiche der Zeile 6 auf die Zähler schalten, deren Anzahl Anhänger« benutzt werden. Die erforderliche Zähltechnik geringer als die Anzahl der erfaßbaren Geschwindigkeitsund die elektronischen Zählschaltungen sind hierbei an 30 bereiche ist. Durch die zweidimensionale Anordnung der sich bekannt. Zähler auf der Frontplatte ist in anschaulicher Weise

Ein weiteres Zählverfahren beruht darauf, daß man die Beobachtung der Geschwindigkeitsverteilung und der

bei jedem Nulldurchgang einen Impuls gleichen Inhaltes Verkehrsdichte unter Berücksichtigung der Geschwindig-

erzeugt und diese erhaltenen Impulse in beispielsweise keiten möglich, da die Zähler in der Reihenfolge von links

einer Miller-Integratorschaltung aufsummiert. Die Größe 35 nach rechts zur Aufsummierung der Anzahl der in einem

des Ausgangssignals dieses Integrators ist dann direkt bestimmten Zeitbereich mit einer bestimmten Ge-

der Anzahl der Nulldurchgänge proportional, und man schwindigkeit beobachteten Fahrzeuge der der Zeile je-

kann hieraus die Fahrzeuglängen für PKW, LKW und weils zugeordneten Fahrzeuggattung vorgesehen sind.

LKW nebst Anhänger bestimmen, wobei die Längen Da die Zählung der Krafträder verkehrstechnisch

dieser Fahrzeuggattungen ungefähr im Verhältnis wie 40 wegen ihrer geringen Häufigkeit relativ uninteressant ist,

3:5: 8 stehen. ermöglicht der Schalter 12 die Umschaltung der den

An Hand der Abbildung sei im folgenden eine besonders Krafträdern zugeordneten Zähler zur Summierung sämt-

vorteilhafte Ausgestaltung eines Anzeige- und Auswerte- licher in einer Spalte mit einer bestimmten Geschwindig-

gerätes zur Fahrzeuglängen- und -geschwindigkeits- keit registrierten Fahrzeuge der Fahrzeuggattung LKW

messung angegeben, das nach den beschriebenen Prinzi- 45 & A, LKW und PKW. Ein Zähler 13 zeigt die Gesamt-

pien arbeitet, wobei die Fahrzeuglänge zur Feststellung summe der erfaßten Fahrzeuge sämtlicher Fahrzeug-

der Fahrzeuggattung ausgenutzt wird. gattungen an. Mit einem Schalter 15 oder fernausgelöst

Auf eine Frontplatte 1 sind in tabellenförmiger An- über diesen Schalter parallel geschaltete Schaltbuchsen 14

Ordnung in senkrechten Spalten und waagerechten Zeilen erfolgt die Nullstellung sämtlicher Zähler. Eine besonders

Anzeigeschilder vorgesehen, von denen Schild 2 der 50 vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht die An-

Fahrzeuggattung Lastkraftwagen mit Anhänger (LKW Ordnung von Beleuchtungslampen hinter den Anzeige-

& A), Schild 3 der Fahrzeuggattung Lastkraftwagen fenstern der Zeile 6 und denen der Fahrzeuggattung vor,

(LKW), Schild 4 der Fahrzeuggattung Personenkraft- so daß bei Registrierung der Geschwindigkeit und der

wagen (PKW) und Schild 5 der Fahrzeuggattung Kraft- Fahrzeuggattung durch das Aufleuchten der zugeordneten

räder (Kr) zugeordnet ist. Auf diesen Schildern ist ent- 55 Lampe eine besonders übersichtliche Beobachtung und

weder in Buchstaben die Kurzbezeichnung der Fahrzeug- Kontrolle der einzelnen Messungen möglich ist. Zur Er-

gattung oder eine bildliche Darstellung der Fahrzeugart leichterung der Zählerablesung können die Spalten

symbolhaft vorgesehen. In der Zeile 6 sind Anzeige- und/oder die Zeilen kontrastfördernd farblich abgestuft

schilder für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die in von links sein. Insbesondere bei Überschreitung der erlaubten

nach rechts fortschreitender Weise in die interessierenden 60 Maximalgeschwindigkeiten kann zum dokumentarischen

Einzelbereiche, beispielsweise im Abstand von je 5 km/h Festhalten der Übertretung eine zusätzliche Fotoauf-

von beispielsweise 25 bis 110 km/h, eingeteilt ist. Selbst- nahmevorrichtung durch das Gerät nach der Erfindung

verständlich können auch andere Geschwindigkeits- automatisch ausgelöst werden, wobei sowohl die Anzeige

bereiche vorgesehen sein, jedoch interessieren im Straßen- der Geschwindigkeit als auch das Fahrzeug aufgenommen

verkehr im wesentlichen nur die angegebenen Ge- 65 wird. Die Kamera kann mit einer Blitzlichteinrichtung

schwindigkeitsbereiche. Für Geschwindigkeiten unter kombiniert sein. Weiterhin lassen sich über an sich be-

25 km/h und über 110 km/h werden vorteilhaft be- kannte elektronische Rechenautomaten Steuerschaltungen

sondere, diese Geschwindigkeiten jeweils summarisch für die Verkehrsregelung, insbesondere zur Steuerung von

anzeigende Schilder vorgesehen. In den Spalten 7 und Verkehrssignalanlagen in Abhängigkeit von der Belegung

Zeil 8 sind an sich bekannte Zähler zur Anzeige der 70 der Straßen unter Berücksichtigung der Fahrzeug-

gattungen und der gefahrenen Geschwindigkeiten mit der Anordnung nach der Erfindung schalten. Auch kann für verkehrsstatistische Zwecke eine fotografische Ablesung, gegebenenfalls mit anschließender automatischer Nullstellung, der Zähler erfolgen.jSelbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anzeige- und Auswertevorrichtung auch bei nach anderen Prinzipien arbeitenden Fahrzeuggattungs- und -geschwindigkeitsmeßgeräten benutzt werden.

Claims

Patentansprüche: 10

1. Anordnung zur Bestimmung und Anzeige der Gattung und Geschwindigkeit von Fahrzeugen mit Hilfe der bei einer elektromagnetischen Rückstrahlmeßeinrichtung auftretenden Dopplerfrequenz, da- durch gekennzeichnet, daß Mittel zur Zählung der Nulldurchgänge der Dopplerfrequenz, die in einer bestimmten, von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Zeitdauer auftreten, vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zählung aus an sich bekannten, insbesondere digitalen oder dekadischen elektronischen Zählern bestehen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler auf bestimmte der für die zu ermittelnden Fahrzeuggattungen charakteristischen Zahlen der Nulldurchgänge voreingestellt werden und bei Überschreiten dieser charakteristischen Werte Anzeigemittel auslösen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel mit Relais gekoppelt sind, die durch den elektronischen Zähler geschaltet werden.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Mittel vorgesehen sind, die beim Nulldurchgang des Dopplerschwingungszuges jeweils einen Impuls gleichen Inhalts erzeugen und diese Impulse einer Integrationsschaltung, beispielsweise einem Miller-Integrator, zuführen.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Fahrzeuggattung und der -geschwindigkeit Indikatoren auf der Frontplatte (1) des Gerätes vorgesehen sind, die gleichzeitig oder in kurzem Zeitabstand hintereinander die Fahrzeuggattung (2 bis 5) und die Geschwindigkeit (6) der von der Richtantenne der Rückstrahlmeßeinrichtung aufgefaßten Fahrzeuge anzeigen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zählwerke (7, 8) zur Zählung der insgesamt in einem bestimmten Zeitintervall angemessenen Fahrzeuge vorgesehen sind.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Fahrzeuggattung Indikatoren für Lastkraftwagen mit Anhänger, Lastkraftwagen, Personenkraftwagen, Krafträder für eine Fahrzeuggattung allein oder eine beliebige Kombination dieser Fahrzeuggattungen vorgesehen sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Fahr-Zeuggeschwindigkeit Indikatoren (6) für den in kleinen Stufen von beispielsweise 5 km/h unterteilten Gesamtbereich von beispielsweise 25 bis 110 km/h vorgesehen sind.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Indikatoren für die Fahrzeuggeschwindigkeiten unter und/oder über dem durch die fein abgestuften Geschwindigkeitsbereiche erfaßten Geschwindigkeitsgesamtbereich vorgesehen sind.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (9, 10, 11) zur wahlweisen Aufschaltung einer bestimmten Anzahl der vorhandenen Geschwindigkeitsmeßbereiche (6) auf die nicht in gleicher Anzahl der Abstufung vorhandenen Zähler (7, 8) vorgesehen sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Indikatoren (2 bis 6) Signallampen zugeordnet sind, die bei Ansprechen der Indikatoren aufleuchten.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fahrzeuggattung anzeigenden Indikatoren mit den Kurzbezeichnungen der betreffenden Fahrzeuggattung, beispielsweise LKW & A, LKW, PKW und Kr, oder mit einer symbolhaften Darstellung in Form einer Silhouette versehen sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen und/oder Spalten der in diesen angeordneten Indikatoren und/ oder Zählerschilder farblich abgestuft sind, um zur Ableseerleichterung den optischen Kontrast zu verstärken.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (14, 15) zur Löschung und/oder Nullstellung der Indikatoren (2 bis 6) bzw. der Zähler (7, 8) vorgesehen sind.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Mittel zur Auslösung einer Kamera, die gegebenenfalls mit einer Blitzlicht- oder sonstigen künstlichen Beleuchtungseinrichtung kombiniert ist, zur Aufnahme der Zählerstellung vorgesehen sind.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Mittel zur Auslösung einer Kamera, die gegebenenfalls mit einer Blitzlicht- oder sonstigen künstlichen Beleuchtungseinrichtung kombiniert ist, zur Aufnahme des angemessenen Fahrzeuges und der Geschwindigkeitsanzeige vorgesehen ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Zurückstellung (14, 15) der Zähler auf den Anfangswert Null vorgesehen sind.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis . 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückstellung in bestimmten Zeitintervallen oder nach Auslösung der Kamera automatisch erfolgt.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Mittel, insbesondere Rechenautomaten, zur Auswertung der unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit gemessenen Verkehrsdichte zum Zwecke der Steuerung von Verkehrssignalen vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen