-
Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung von Verkehrsverstößen, insbesondere
von Geschwindigkeitsverstößen mittels
invasiver Messsensoren und einer Kamera zur alternativen Abbildung
von zwei unterschiedlichen Objektfeldern (Fotobereichen), die jeweils
in unterschiedlicher Fahrtrichtung wenigstens eine Fahrspur einer
mehrspurigen Fahrbahn abdecken.
-
Eine
derartige Anordnung ist aus der Praxis als „Geschwindigkeitsüberwachungsanlage
TRAFFIPAX TraffiPhot S mit Drucksensoren und Schwenkmast" des Herstellers
ROBOT Visual Systems GmbH bekannt.
-
Vergleichbare
Anlagen mit invasiven Sensoren und zwei unterschiedlichen Fotobereichen
werden auch zur Rotlichtüberwachung
eingesetzt.
-
Unter
Fahrspuren unterschiedlicher Fahrtrichtung sollen, wie landläufig üblich, auch
Fahrtrichtungen in gleicher Richtung und unterschiedlichem Richtungssinn
verstanden werden.
-
Das
heißt,
es können
sich kreuzende, einmündende
aber insbesondere benachbarte Fahrspuren überwacht werden.
-
Um
die Messbereiche auf zwei benachbarten Fahrspuren alternativ mit
einer Kamera jeweils so erfassen zu können, dass von einem den jeweiligen Messbereich
durchfahrenden Fahrzeug ein Frontfoto erstellt werden kann, ist
es bekannt, die Messsensoren so zueinander anzuordnen, dass die
beiden Messbereiche in Richtung der Fahrspuren einen Abstand zueinander
aufweisen, um im halben Abstand, neben (4) oder
bevorzugt zwischen den Fahrspuren (5), eine
Kamera zu positionieren, die wahlweise so geschwenkt werden kann,
dass ihr Fotobereich jeweils den einen oder anderen Messbereich
abdeckt.
-
Bei
sich kreuzenden Fahrspuren (6) müssen die
Messbereiche wenigstens in der Richtung einer Fahrspur einen Abstand
zueinander aufweisen. Die Kamera wird bevorzugt so positioniert, dass
der Entfernungsunterschied zu den Messbereichen möglichst
gering ist.
-
Als
invasive Messsensoren kommen Drucksensoren, insbesondere Piezostreifen,
oder Induktionsschleifen zum Einsatz, die auf den Fahrbahnbelag
aufgebracht bzw. in diesen eingebracht werden und die durch ihre
stationäre
feste Anordnung einen örtlich
festen Messbereich definieren. Die Messsensoren generieren ein Messsignal,
wenn sie von einem Fahrzeug überfahren
werden und zeigen damit die Anwesenheit eines Fahrzeuges am Ort
des Messsensors zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. in einem bestimmten
Zeitbereich an. Nach dem Verfahren der Weg-Zeit-Messung wird die
Geschwindigkeit ermittelt.
-
Für die Überwachung
von roten Ampelphasen ist eine zusätzliche Anbindung an eine Ampel
zur Detektion der Rotphase sinnvoll.
-
Bevorzugt
werden derartige Anordnungen zur Erfassung von Geschwindigkeitsverstößen auf zwei
benachbarten Fahrspuren eingesetzt.
-
Es
ist auch möglich,
mit einem Fotobereich mehrere Messbereiche ganz oder teilweise abzudecken.
Zugunsten einer einfacheren Beschreibung soll jedoch davon ausgegangen
werden, dass die beiden Fotobereiche jeweils einen Messbereich abdecken.
-
Damit
die Kamera entsprechend geschwenkt werden kann, ist sie in einem
Gerätegehäuse auf
einem Schwenkmast aufgebracht. Der Schwenkmast besteht aus einem
unteren Maststück
und einem Adapterstück,
die gemeinsam zueinander fluchtend auf einer Mastachse angeordnet
sind.
-
Bei
einem Schwenkmast, wie er durch die einleitend genannte Geschwindigkeitsüberwachungsanlage
bekannt ist, ist das untere Maststück mit einem Ende über einen
Fuß auf
dem Untergrund lotrecht ausgerichtet fixiert und mit dem anderen Ende über eine
Teleskopverbindung mit dem Adapterstück verbunden, welches gegenüber dem
unteren Maststück
um die Mastachse drehbar ist. Am freien Ende des Adapterstückes ist
das Gerätegehäuse aufgesetzt,
in dem die Kamera und bevorzugt alle sonstigen für die Funktion der gesamten
Anordnung notwenigen Einheiten untergebracht sind. Im Inneren des
Schwenkmastes ist die Verkabelung zwischen den im Gerätegehäuse untergebrachten
Einheiten und externen Schnittstellen z. B. für die Telekommunikation oder
Stromversorgung bzw. externen Einheiten, wie die Messsensoren, geführt.
-
Um
das mit der Kamera bestückte
Gerätegehäuse in zwei
definierten Schwenkpositionen zu fixieren, ist an dem Adapterstück, auf
dem das Gerätegehäuse fest
aufgesetzt ist, eine Anschlagplatte vorgesehen, neben der in den
beiden definierten Schwenkpositionen eine lösbare Steckplatte mit dem unteren Mastteil
verbunden wird. Zu diesem Zweck ist neben der Anschlagplatte im
Adapterstück
eine Durchgangsbohrung vorgesehen, durch welche hindurch ein an
der Steckplatte ausgebildeter Stift in eine der beiden dafür vorgesehenen
Bohrungen des unteren Maststückes
eingeführt
wird. Die Bohrungen im unteren Maststück sind um den gewünschten
Schwenkwinkel zueinander versetzt.
-
Es
ist vorteilhaft, die beiden Bohrungen erst am Einsatzort einzubringen,
um beim Aufstellen des mit dem Gerätegehäuse versehenen Schwenkmastes
keine Einschränkung
durch eine bereits vorgegebene Winkelstellung zu haben.
-
Nach
dem Aufstellen des Schwenkmastes wird das Adapterstück gegenüber dem
unteren Maststück
so lange verdreht, bis der Fotobereich der Kamera auf einen der
beiden Messbereiche ausgerichtet ist. Durch die neben der Anschlagplatte
ausgebildete Durchgangsbohrung wird dann in das untere Maststück eine
Bohrung eingebracht, so dass bei Einführung des an der Steckplatte
ausgebildeten Stiftes die Steckplatte unmittelbar an der Anschlagplatte zur
Anlage kommt.
-
Um
die zweite Schwenkposition einzurichten, wird die Steckplatte entfernt
und das Adapterstück
gegenüber
dem unteren Maststück
verdreht, bis der Fotobereich der Kamera auf den zweiten Messbereich
ausgerichtet ist. In dieser Position wird eine zweite Bohrung in
das untere Maststück
eingebracht.
-
Bei
vorheriger Kenntnis der Einsatzbedingungen und damit des Winkelversatzes
dieser beiden Bohrungen, der gleich dem Schwenkwinkel ist, um den
die Kameraachse von einer Schwenkposition in die andere Schwenkposition
schwenkbar sein soll, können
die Löcher
auch bereits werkseitig eingebracht werden. Das verlangt jedoch
eine genaue Winkelausrichtung des Schwenkmastes bei der Aufstellung
am Einsatzort, da das Gerätegehäuse werkseitig
verdrehsicher auf dem Adapterstück
aufgesetzt ist, um Manipulationsmöglichkeiten am Einsatzort vorzubeugen.
-
Das
heißt,
der Schwenkmast muss vor Ort an einem genau vorgegebenen Platz auf
dem Untergrund so befestigt werden, dass der Fotobereich der Kamera
bereits auf einen der Messbereiche ausgerichtet ist, was als eine
zusätzliche
Montagebedingung auch eine zusätzliche
Fehlerquelle darstellt.
-
Die
jeweils eingerichtete Schwenkposition kann fixiert werden, indem
die Anschlagplatte und die Steckplatte aneinander gepresst durch
ein Bügelschloss
zusammengehalten werden.
-
An
die Genauigkeit der Einstellung der Schwenkpositionen, d. h. die
exakte Reproduzierbarkeit des Schwenkwinkels bei jedem Schwenken,
werden keine erhöhten
Toleranzforderungen gestellt, da das Messergebnis von der Ausrichtung
der Kamera unbeeinflusst ist.
-
Entscheidend
ist lediglich, dass das über
die Messsensoren detektierte Fahrzeug optimal im Fotobereich, das
heißt
im Objektfeld der Kamera, erfasst wird, um insbesondere sowohl das
Gesicht des Fahrers als auch das Kennzeichen deutlich abzubilden.
-
Zum
Umschwenken der Kamera von einer in die andere Schwenkposition wird
zuerst die Fixierung zwischen Adapterstück und Steckplatte gelöst, dann die
Steckplatte entfernt, das Adapterstück in die andere Schwenkposition
gedreht, das heißt
die Durchgangsbohrung im Adapterstück überdeckt eines der beiden Bohrlöcher im
unteren Maststück,
die Steckplatte wieder eingeführt
und anschließend
das Adapterstück
und die Steckplatte in der neuen Schwenkposition wieder zueinander
fixiert.
-
Indem
die Kamera in die eine oder andere Schwenkposition gedreht wird,
ist jedoch die Anordnung noch nicht einsatzbereit, um die Geschwindigkeit
in dem jeweiligen, dem Fotobereich zugehörigen Messbereich erfassen
und dokumentieren zu können,
sondern es muss noch der dem jeweiligen Fotobereich zugeordnete
Messbereich für
den Messbetrieb eingestellt werden, in dem die zugehörigen Messsensoren
aktiviert werden.
-
Üblicherweise
wird hierzu durch die Person, die auch den Schwenkmast bedient,
ein Umschalter manuell betätigt,
um die jeweils einen Messbereich bestimmenden Messsensoren zu aktivieren
bzw. zu deaktivieren.
-
Darüber hinaus
müssen
durch die Person weitere Einstellungen vorgenommen werden. Dazu kann
die Einstellung einer Codierung an einer üblicherweise mit im Gerätegehäuse vorhandenen Mess-
und Recheneinheit gehören,
um zu bewirken, dass die von den gelieferten Messsignalen abgeleiteten
Zeitdaten mit den zu diesen Sensoren gehörigen und in einer Speichereinheit
abgelegten Ortsdaten zugeordnet werden, um Geschwindigkeitswerte
zu errechnen.
-
Vorteilhaft
wird sicher gestellt, dass in die Datenzeile von erstellten Fotos,
bzw. abgespeicherten Datensätzen
hierfür
eine korrekte Angabe für
den aktiven Messbereich eingeblendet bzw. entsprechende Daten mit
dem Datensatz abgespeichert werden.
-
Alle
manuellen Einstellungen, egal ob nur eine einzige oder mehrere notwendig
sind, stellen eine Fehlerquelle dar, die der gesicherten Zuordnung der
Messergebnisse zu den im Bild erfassten Fahrzeugen entgegensteht.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, Fehlzuordnungen
durch manuelle Fehlbedienung einer Anordnung mit Schwenkmast auszuschließen.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei einer Anordnung zur Erfassung von Verkehrsverstößen mit einer
auf einem Schwenkmast montierten Kamera dadurch gelöst, dass
sie Sensoren aufweist, die die Einnahme vorgegebener Schwenkpositionen
durch die Kamera detektieren und die Sensoren mit allen den Einheiten
in Verbindung stehen, an denen Einstellungen vorgenommen werden
müssen,
um die gesamte Anordnung für
den Messbetrieb des vom jeweiligen Fotobereich der Kamera abgedeckten Messbereiches
einzustellen.
-
Die
Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Die Zeichnungen zeigen:
-
1a:
eine Seitenansicht eines Schwenkmastes,
-
1b:
die Draufsicht auf einen Schwenkmast im Schnittbild
-
2:
eine perspektivische Ansicht eines Schwenkmastes
-
3:
Schaltbild
-
4:
Aufstellung des Schwenkmastes zwischen zwei Messbereichen am Fahrbahnrand
-
5:
Aufstellung des Schwenkmastes zwischen den Fahrspuren
-
6:
Aufstellung des Schwenkmastes
-
Der
in den 1a, 1b und 2 dargestellte
Schwenkmast entspricht in Geometrie und Dimension einem Schwenkmast,
wie er sich in der Praxis bereits bewährt hat und wie er vorangehend
ausführlich
in der Beschreibung des bekannten Standes der Technik beschrieben
wurde. Diese Beschreibung soll auch als Beschreibung eines erfindungsgemäßen Schwenkmastes
verstanden werden und nachfolgend lediglich ergänzt werden.
-
Der
Schwenkmast besteht aus einem unteren Maststück 1, welches in Aufstellposition
betrachtet an seinem unteren Ende, hier nicht dargestellt, durch
einen Fuß verschlossen
ist und dessen oberes Ende als ein Rohrstück ausgebildet ist. Auf dieses Rohrstück ist das
Adapterstück 2 aufgesteckt,
so dass das Adapterstück 2 auf
einem am unteren Maststück 1 ausgebildeten
Rand durch sein Eigengewicht sowie das zusätzliche Gewicht des darauf
aufgesetzten, hier nicht dargestellten Gerätegehäuses zur Anlage kommt und somit
die vertikale Lage des Adapterstückes 2 zum
unteren Maststück 1 festgelegt
ist.
-
Als
einziger Freiheitsgrad bleibt bei einer solchen Konstruktion eine
mögliche
Drehbewegung um die Mastachse. Diese Drehbewegung ist funktionell notwendig,
um das Adapterstück 2 gegenüber dem festen
unteren Maststück 1 zu
verdrehen.
-
Bedingt
durch die anwendungsbezogene Aufgabe des Schwenkmastes, eine in
dem auf dem Schwenkmast montierten Gerätegehäuse untergebrachte Kamera auf
zwei verschiedene Fotobereiche alternativ einrichten zu können, soll
das Adapterstück 2 in
zwei verschiedenen Schwenkpositionen gegenüber dem unteren Maststück 1 fixierbar sein.
Gerätebezogen
sind diese Schwenkpositionen nur durch den einschließenden Schwenkwinkel α bestimmt,
der sich aus den örtlichen
Gegebenheiten ergibt, das heißt
der relativen Lage der beiden alternativ zu erfassenden Messbereiche
zum Aufstellort des Schwenkmastes.
-
Bei
dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel soll,
wie in 5 dargestellt, der Schwenkmast symmetrisch zwischen
den beiden Fahrspuren im gleichen Abstand zu den beiden Messbereichen
aufgestellt sein und der Schwenkwinkel α 180° betragen.
-
Mechanisch
sind die beiden Schwenkpositionen, wie bereits beschrieben, durch
eine mit dem Adapterstück 2 fest
verbundenen Anschlagplatte 3 und einer Steckplatte 4 bestimmt,
die alternativ durch eine von zwei um 180° zueinander versetzte Bohrungen
im unteren Maststück 1 mittels
eines an der Steckplatte 4 ausgebildeten Stiftes 5 mit
dem unteren Maststück 1 verbunden
wird.
-
Ein
die Anschlagplatte 3 und die Steckplatte 4 zusammenhaltendes
Bügelschloss 6 sorgt
für das Fixieren
der Schwenkpositionen und den Schutz vor unbefugten Veränderungen
der eingestellten Schwenkposition.
-
Erfindungsgemäß sind in
den Schwenkmast Sensoren eingebracht, die das Einnehmen der beiden
Schwenkpositionen des Adapterstückes 2,
mit einem darauf befestigten Gerätegehäuse, gegenüber dem
unteren Maststück 1 detektieren.
-
Vorteilhaft
sollen hier berührungslose
Detektoren verwendet werden.
-
Besonders
geeignet erscheinen Hall-Schalter 7, die in einer radialen
Ebene zur Mastachse am unteren Maststück 1 um den Schwenkwinkel α, hier 180°, zueinander
versetzt angebracht sind.
-
In
der gleichen radialen Ebene ist im Adapterstück 2 ein Permanentmagnet 8 eingelassen,
so dass theoretisch bei einer Drehung des Adapterstückes 2 um
die Mastachse der Permanentmagnet 8 jeweils nach einer
halben Umdrehung einem Hall-Schalter 7 gegenüberliegt
und durch das Magnetfeld des Permanentmagneten 8 in diesen Schwenkpositionen
im Hall-Schalter 7 eine Spannung induziert wird, die als
Schaltsignal verwendet wird, um von einem Messbereich auf den anderen umzuschalten und
alle notwendigen Einheiten der Anordnung, wie Mess-, Rechen- und
Steuereinheiten, auf den aktiven Messbereich anzupassen.
-
In 3 ist
das Funktionsprinzip in einem Schaltbild dargestellt. Notwendige
Spannungsversorgungen z. B. für
die Hall-Schalter 7 sind nicht dargestellt. Die Elektronik
besteht aus zwei gekoppelten Hall-Schaltern 7, von denen
maximal einer betätigt sein
darf, die eingangsseitig an einer Auswerteelektronik angeschlossen
sind. Die Auswerteelektronik ist ausgangsseitig über einen Bus mit den Einheiten
der Anordnung wie CPU, Kamera und Messsensoren verbunden und gibt
den Zustand der Schalter an die angeschlossenen Einheiten weiter.
-
Wenn
der Schwenkmast besonders häufig geschwenkt
werden soll, z. B. an einer Ein- und
Ausfallstraße,
die in Abhängigkeit
der Tageszeit abwechselnd stark frequentiert wird, kann ein motorischer Antrieb
für das
Schwenken eingesetzt werden. Für einen
solchen Antrieb ist besonders ein Elektromotor geeignet, dieser
kann beispielsweise über
einen Planetenzahnradantrieb einen sicheren Betrieb gewährleisten,
insbesondere, wenn die Sensoren im Schwenkmast auch zur Endabschaltung
des Motors genutzt werden. Der motorische Antrieb kann sowohl durch
eine Zeitsteuerung als auch über
eine Kommunikationsverbindung (kabelgebundenes oder drahtloses Netzwerk)
ferngesteuert werden, z. B. in Abhängigkeit der Verkehrssituation.
-
Wie
dargelegt, werden die beiden Bohrungen im unteren Maststück 1,
die letztendlich für
die beiden Schwenkpositionen bestimmend sind, vorteilhaft vor Ort
nach dem jeweils erstmaligen Einrichten der Kamera eingebracht.
-
Um
den Permanentmagneten 8 und die beiden Hall-Schalter 7 so
im Schwenkmast zu platzieren, dass jeweils in den beiden Schwenkpositionen ein
Sensorsignal generiert wird, gibt es verschiedene Möglichkeiten.
-
In
einer ersten Ausführung
soll nach dem Einbringen einer ersten Bohrung durch die Durchgangsbohrung
im Adapterstück 2 hindurch
in das untere Maststück 1 eine
weitere Bohrung auf der gleichen Mantellinie wie die erste Bohrung
gesetzt werden. Diese weitere Bohrung durchdringt das Adapterstück 2 und
das untere Maststück 1.
In das dadurch entstandene Loch im Adapterstück 2 wird der Permanentmagnet 8 eingesetzt.
Hinter dem im unteren Maststück 1 entstandenen
Loch wird der Hall-Schalter 7 angebracht. Nachdem das Adapterstück 2 in
die andere Schwenkposition geschwenkt wurde, wird eine zweite Bohrung
durch die Durchgangsbohrung im Adapterstück 2 hindurch in das
untere Maststück 1 eingebracht.
Auch hier wird eine weitere Bohrung auf der Mantellinie wie die
zweite Bohrung gesetzt. Hinter dem im unteren Maststück 1 entstehenden Loch
wird der zweite Hall-Schalter 7 montiert.
-
In
einer zweiten Ausführung
sollen, in Kenntnis des Schwenkwinkels α zwischen den Schwenkpositionen,
die Hall-Schalter 7 bereits werkseitig im unteren Maststück 1 montiert
werden. Damit die Hall-Schalter 7 in den beiden Schwenkpositionen
ansprechen, muss nur noch der Permanentmagnet 8 so in das
Adapterstück 2 eingesetzt
werden, dass er den in diesen Schwenkpositionen jeweils einem der Hall-Schalter 7 gegenüberliegt.
-
Nach
dem Einbringen der ersten Bohrung in das untere Maststück 1 wird
der Winkelversatz zwischen dieser Bohrung und einem der bereits
am unteren Maststück 1 montierten
Hall-Schalter 7 festgestellt. Anschließend wird in der radialen Ebene,
in der die Hall-Schalter 7 montiert sind, eine Bohrung
in das Adapterstück 2 eingebracht,
die gegenüber
der Mantellinie, auf dem sich die erste Bohrung befindet, um den
festgestellten Winkel versetzt ist und in dieses Bohrloch wird der
Permanentmagnet 8 eingesetzt.
-
In
einer dritten Ausführung
soll anstelle eines in das Adapterstück 2 fest eingelassenen
Permanentmagneten 8, der an der Steckplatte 4 ausgebildete
Stift 5 ein Magnet sein. Das hat den Vorteil, dass der
dann dahinter angeordnete Hall-Schalter 7 nicht schon anspricht,
wenn die Schwenkposition eingenommen wird, sondern erst, wenn diese
fixiert wird. Die Hall-Schalter 7 werden hier gemäß der ersten Ausführung montiert.
-
Um
Manipulationen auszuschließen,
ist zumindest das Adapterstück 2 zur
magnetischen Abschirmung aus einem ferro-magnetischen Material oder
besitzt eine ferro-magnetische
Ummantelung.
-
Anstelle
von Hall-Schaltern 7 könnten
auch induktive Näherungsschalter,
z. B. mit Induktionsspulen, verwendet werden, die entsprechend der
dritten Ausführung
im unteren Maststück 2 anstelle
der Hall-Schalter 7 montiert werden. In den Schwenkpositionen
wird dann der Stift 5 der Steckplatte 4, welcher
in diesem Fall aus einem zumindest teilweise magnetisierbaren Material
sein muss, eingeführt, was
zu einer Änderung
des Magnetfeldes in der betreffenden Spule und damit einem Schaltsignal
führt.
-
Hinter
den Bohrungen zur Einführung
der Steckplatte 4 könnten
auch Lichtschranken vorgesehen werden. Der Lichtstrom wird hier
gegebenenfalls durch den Stift 5 unterbrochen, wodurch
ein Schaltsignal generiert wird.
-
- 1
- unteres
Maststück
- 2
- Adapterstück
- 3
- Anschlagplatte
- 4
- Steckplatte
- 5
- Stift
- 6
- Bügelschloss
- 7
- Hall-Schalter
- 8
- Permanentmagnet
- α
- Schwenkwinkel