DE2118337B2 - Registriergerät für eine Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit von Fahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Klassierung und Registrierung von Fahrzeug-Geschwindigkeiswerten, die durch elektrische Signale, insbesondere von Doppler-Radar-Geräten erzeugte Signale dargestellt sind.

Es sind Geräte bekannt, mit denen die Geschwindigkeit von Motorfahrzeugen im Straßenverkehr bestimmt werden kann. Solche Geräte werden vor allem zur Überwachung der Verkehrsteilnehmer bezüglich der Einhaltung von Geschwindigkeitsgrenzen verwendet. In neuerer Zeit geht man auch dazu über, an unfallgefährdeten Stellen des Verkehrsnetzes die Geschwindigkeit der einzelnen Verkehrsteilnehmer festzustellen. In diesem Zusammenhang ist es von großem Interesse, die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge nach Geschwindigkeitsklassen, die von Fall zu Fall verschieden sein können, einzuteilen.
Auf Grund von Messungen ist bekanntgeworden, daß der größte Teil der Verkehrsteilnehmer an bestimmten Stellen des Verkehrsnetzes innerhalb eines erstaunlich engen Geschwindigkeitsbereichs führt. Deshalb wurde auch schon dazu übergegangen, im Verkehr zunächst Geschwindigkeitsmessungen durchzuführen und anschließend auf Grund der erhaltenen Statistik die Gescbwindigkeitsbegrenzungen bzw. die Richtgeschwindigkeit festzusetzen.

Solche Messungen wurden bisher so durchgeführt, daß die Geschwindigkeit der einzelnen Verkehrsteilnehmer vom Bedienungspersonal des Gesciwindigkeitsmeßgerätes abgelesen und tabelliert wurden. Es ist offensichtlich, daß das Erstellen von Statistiken eine relativ zeitraubende und mühsame Arbeit darstellt.

Aus der FR-PS 1 540 352 ist eine Vorrichtung zur Auswertung von Geschwindigkeitsmessungen bekannt, bei der die Geschwindigkeitsbereiche durch Filteranordnungen festgelegt werden, und /war unter Verwendung einer großen Anzahl vim i i.-quen/iiltern. Nachteilig bei dieier bekannten Vorrichtung ist vor allem, daß im Hinblick auf die erforderliche scharfe gegenseitige Abgrenzung der einzelnen Frequenzbeieiche Filter verwendet werden müssen, die eine geringe Welligkeit und eine hohe Flankensteilheit aufweisen und demgemäß zwangsläufig zu technisch aufwendigen Gebilden werden.

Aus der DT-AS 1 098 260 ist eine Anordnung zur Bestimmung und Anzeige der Gattung und Geschwindigkeit von Fahrzeugen mit Hilfe der bei einer elektromagnetischen Rückstrahlmeßeinrichtung auftretenden Doppler-Frequenz bekannt, wobei Mittel zur Zählung der Nulldurchgänge der Doppler-Frequenz. die in einer bestimmten, von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Zeitdauer auftreten, vorgesehen sind. Da die Anzahl der Nulldurchgänge der Doppler-Frequenz proportional zur Geschwindigkeit ist und die Zählung der Nulldurchgänge während einer von der Geschwindigkeit abhängigen Zeitdauer erfolgt, wird mit dieser bekannten Anordnung eine Streckenmessung vorgenommen. Angaben bezüglich einer Möglichkeit zur praktischen Realisierung einer Klassierung der festgestellten Geschwindigkeitswerte enthält diese Literaturstelle jedoch nicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Gattung derart auszubilden, daß sie schaltungstechnisch einfach realisierbar ist und trotzdem eine scharfe Bereichsbegrenzung bei der Klassierung sowie eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die der gemessenen Geschwindigkeit proportionalen elektrischen Signale einem Frequenzwandler zur Umformung in entsprechend proportionale Gleichspannungssignale zugeführt sind und daß diese Gleichspannungssignale an die Eingänge bereichsbestimmender Schwellwertstufen angelegt sind.

Insbesondere auf Grund der Maßnahme der Umformung der zu verarbeitenden Signale in Gleichspannungssignale und der Verwendung bereichsbestimmender Schwellwertstufen können unter Vermeidung von teuren und anfälligen Filtern zum Aufbau der Vorrichtung beispielsweise preiswerte integrierte Differenzverstärker verwendet werden, die sehr präzise arbeiten, wobei ferner wesentlich ist, daß sich durch einfache Spannungsteilerschaltungen beliebig veränderbare, äußerst scharf begrenzte Geschwindigkeitsbereiche problemfrei bilden lassen.

Vorzugweise ist je ein F.instellorgan für die untere und obere Grenze des Werte-Bereiches vorgesehen

In vielen Fällen wird danach gefragt, wievel Fahrzeuge in einem relativ großen Wertebereich liegen wobei gleichzeitig festgestellt werden soll, wie die Geschwindigkeitsverteilung innerhalb dieses großen Wertebereiches ist.

Zu diesem Zweck sind vorzugsweise die Werte-Bereiche der einzelnen Regislrierorgane mit gegenseitiger Überlappung einstellbar.

Vorzugsweise sind die Ausgangssignale der Schwellwcrtstufen über logische Schaltkreise Registrierorganen zugeführt, und es sind zusätzliche Registrierorgane zur Aufzeichnung der Summe der von einem

;o sind Drehknöpfe 12 vorhanden. Der Qeschwindigkeitsbereich jedes Zählers Π wird durch die Einstellung der beiden, beidseitig des ZHhlers angeordneten Drehknöpfe 12 begrenzt und bestimmt.

Mit dem Zähler 13 kann wahlweise durch Betätigung der Drucktasten 14 oder 15 die Summe der vom Registriergeräte klassierten Fahrzeuge oder die Summe sämtlicher vom Geschwindigkeitskontrollgerät erfaßt Fahrzeuge gebildet werden.

Jn vielen Füllen wird es erwünscht sein, den Zeitpunkt einer Bestandsaufnahme genau festzuhalten. Aus Gründen der Zeitersparnis kann beispielsweise die Front des Registriergeräts fotografiert werden. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn auf dieser Frontplatte

Meßgerat erfaßten Fahrzeuge und/oder der Summe 15 eine Uhr 16 montiert ist, so daß mit dem jeweiligen

der von der Klassier- und Registriervorrichtung fest- Zählerstand gleichfalls die genaue Uhrzeit auf der

gehaltenen Fahrzeuge vorgesehen. Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fotografie festgehalten wird.

F i g. 2 zeigt das Schaltschema eines erfindungsge-

mäßen Registriergeräts. Die Funktionsweise der

tunken zur wahlweisen Umschaltung eines einzigen 20 Schaltung wird an Hand des Beispiels erläutert. Sozusatzlichep Registrierorgans zur Aufzeichnung der bald vorn GeschwindigkeitsmePgerät ein Fahrzeug e.-

faßt wird, wird der Steuerver-^erunglO das Einfahrtsignal zugeführt. Das der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entsprechende elektrische Signal U ~ ν wird je dem einen Komparatoreingnng der Komparatorc;i 21 zugeführt. Einem Spannungsteiler 22, dessen Spannung derjenigen Spannung U_max entspricht, die bei der maximal zu registrierenden Geschwindig-

. - _..., keit ν_7Ι(ΙΪ auftritt, können wahlweise durch Einstelweise der Werte-Bereich des einen Registrierorgans 30 lung beispielsweise der Drehkncpfe 12 (s. Fig. 1) verfür die Gcschwindigkeitsklasse 50 bis 70 km h und sch'iedcne Spannungen ebenfalls den Komparatoren der benachbarte für den Geschwindigkeitsbereich 70 21 zueeführt werden. Am Ausgang jedes Komparabis 110 km/h eingestellt ist und beim Erweitern des tors 21 erscheint das Signal 0 bzw. L je nachdem, ob niedrigeren Geschwindigkeitsbereichs auf 50 bis das der Geschwindigkeit entsprechende Signal U~ ν 80 km/h durch die erwähnte Maßnahme der benach- 35 größer oder kleiner als die vom Spannungsteiler 22 barte zweite Geschwindigkeitsbeicich automatisch auf herrührende Spannung ist. Die Signale von je zwei be-80 bis 110 km'h beschränkt wird. ' ' " "

Es ist ferner vorteilhaft, die Registrierorgane gleichzeitig als Anzeigeorgane auszubilden, so daß die

Werte der Registrierorgane abgelesen und auch 4° Komparatoren dasselbe Signal, also 0 oder L photographiert werden können. Zu diesem Zweck scheint; und am Ausgang der Tore 23 erscheint das

Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß^Einrich-

Summe aller der vom Meßgerät erfaßten Fahrzeuge oder zur Aufzeichnung der Summe der vor der Klassier- und Registriervorrichtungen aufgezeichneten Fahrzeuge vorgesehen sind.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Einsteliorgan zur Einstellung eines Grenzwertes von zwei unterschiedlichen Recistrierorganen vorgesehen. Dies wirkt sich vorteilhaft insbesondere dann aus, wenn beispieisnachbarten Komparatoren 21 werden je einem EX-Cl.USIV-ODF.R-Tor 23 zugeführt. Am Ausgang dieser Tore erscheint das Signal 0, sofern von beiden

kann es auch vorteilhaft sein, auf der Frontseite des Geräts eine Zeituhr anzubringen, da es wichtig ist zu wissen, zu welcher Tageszeit, eventuell an welchem Wochen- oder Jahrestag, die Messung erfolgt ist. Als Anzeigeorgan können übliche elektromechanische Zähler, vollelektronische elektrocptische Anzeigeröhren oder sonstige bekannte Zähler verwendet werden. Die Zähldaten können aber auch in einem elek-Signal L. sofern die beiden angeschlossenen Komparatoren 21 verschiedene Ausgangssignale haben. Das Erscheinen des Signals L am Ausgang dieser EX-CLUSIV-ODER-Tore bedeutet, daß die Geschwindigkeit des registrierten Fahrzeugs innerhalb des Werte-Bereichs der zu diesem Tor 23 gehörenden Komparatoren liegt, indem das der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechende elektrische Signal inner-

tronischen Speicher zwischengespeichert und mit 50 halb der vom Spannungsteiler gewählten Spannungseinem einzelnen Anzeigeorgan der Reihe nach zur werte liegt.

Anzeige gebracht werden. _n·., . Die Steuerverzögerune 20 gibt nach einer Zeit τ- '

An Hand der Zeichnungen werden Beispiele des ^e - ° >

ein Sisnal an die Einzclimpulsgetur 24, 25 ab. Die Ausgangssignale der EXCLUSIV-ODER-Tore 23 werden je in einen Zwischenspeicher 26 eingelesen, sobald an den Zwischenspeichern 26 der Einzelimpuls des Einzelimpulsgebers 24 erscheint.

Die Ausgangssignale der Zwischenspeicher 26 sowie die Signale des Einzelsignalgebers 25 werden je einem NAND-Tor 27 zugeführt. Die Ausgangssignale der NAND-Tore 27 wiederum, werden je einem invertierenden Verstärker 28 zugeführt, die je beim

_._r _. __, Auftreten des Signals 0, das die Dauer des Einzelim-

erfaßten Fahrzeuge s'eben verschiedenen Geschwin- 65 pulses des Einzclimputsgebers 25 hat, den zugehöridigkeitsklassen zugeordnet werden können. Für jede gen Zähler 29 um eine Einheit vorwärts schieben. In der in diesem Beispiel sieben Klassen ist als Anzeige- diesen Zählern 29 wird je die Summe der in einem, orean ein Zähler 11 vorgesehen. Als Einstellorgane mit den Drehknöpfen 12 vorgegebenen und vorge-

erfindungsgemäßen Registriergeräts, sowie Details des Geräts näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 die Frontansicht eines Registriergeräts, F i g. 2 das Schaltschema eines Registriergeräts.

F i g. 3 die Schaltung der in F ί g. 2 gezeigten Steuerverzögerung,

F i g. 4 die Spannungsverlauf-Diagramme einzelner Punkte der Schaltung nach F i g. 3.

F i g. 1 zeigt die Frontplatte eines Registriergeräts mit welchem die vom Geschwindigkcitskontrollgträt

wählten Gescliwindigkeitsbereich fallenden Fahrzeuge gebildet.

Die Ausgangssignale der NAND-Torc 27 werden auch einem MEHRFACH-UND-Tor 30 zugeführt. Dem einen Eingang dieses MEHRFACH-UND-Tors 30 werden wahlweise über den Schalter 5 die inversen Einzelimpulsc des Einzelimpulsgcbcrs 25 bzw. ein konstantes Signal L zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Tores 30 wird dem invertierenden Verstärker 31 zugeführt, mit dessen Ausgangssignal der Total-Zähler 32 betrieben wird.

Wird dem MEHRFACH-UND-Tor 30 das konstante Signal L zugeführt, so wird im Summenzähler 32 nur die Summe sämtlicher vom Registriergerät klassierten Fahrzeuge gebildet. Werden dem UND-Tor 30 über den Schalter 5 die inversen Signale des Einzelimpulsgebers 25 zugeführt, so wird im Summenzähler das Total der vom Geschwindigkeitsmeßgerät erfaßten Fahrzeuge gebildet.

F i g. 3 zeigt das Schaltbild einer Schaltung, wie sie in der Sleuerverzögerung 20 (F i g. 2) enthalten sein kann. Der Transistor 40 wirkt als gesteuerte Stromquelle. Sein Kollektorstrom /_r ist ungefähr proportional zur an der Basis angelegten Spannung U, welche wiederum proportional zur Geschwindigkeit ν des erfaßten Fahrzeugs ist. Es gilt:

L « — wobei U — k · ν (k = Konstante).
Re

Aus diesen beiden Beziehungen folgt:

k l_c = a ■ ν mit a — — = konstant.

Rs

Erscheint an der Stelle A das Einfahrtssignal, d. h. ein Spannungs-Sprung von z.B. +12 V auf OV, so wird dieser Spannungs-Sprung durch den Kondensator 41 auf den Punkt B übertragen. Dadurch wird c!»:r Schwellwcrt des Schmitt-Triggers, welcher im wesentlichen durch die Transistoren 42, 43 und ihre Verbindungselemente gebildet wird, unterschritten. Am Ausgang D des Schmitt-Triggers wechselt das Signal von z. B. 0 Volt auf etwa - 10 Volt.

ίο Eiiirch den der Geschwindigkeit proportionalen Strom /,. wird nun der Kondensator 41 langsam aufgeladen, bis die Spannung in Punkt B, beim Erreichen des Schwellwertes den Schmitt-Trigger 42, 43 in den Ausgangszustand zurückbringt.

Die Zeit τ für das Aufladen des Kondensators 41 ist wie folgt bestimmt:

C = Kapazität des Kondensators 41.

Ic

(b — konstant)

U₁ — Spannung über dem Kondensator 41.

r„ Die Zeit τ entspricht einer konstanten, vom ausgemessenen Fahrzeug zurückgelegten Strecke.

Eleim Erscheinen des durch Differentiation de< Signals D erhaltenen positiven Trigger-Impulses F be finden sich somit die gemessenen Fahrzeuge — unabliängig von ihrer Geschwindigkeit — immer an derselben Stelle in bezug auf die Meßsonde.

Der zeitliche Spannungsverlauf für die Punkte A B, D und F der in Fig. 3 gezeigten Schaltung ist ir F i g. 4 dargestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ί. Vorrichtung zur Klassierung und Registrierung von Fahrzeug-Geschwindigkeitswerten, die durch elektrische Signale, insbesondere von Doppler-Radar-Geräten erzeugte Signale dargestellt find, dadurch gekennzeichnet, daß die der gemessenen Geschwindigkeit proportionalen elektrischen Signale einem Frequenzwandler zur Umformung in entsprechend proportionale Gleichipannungsstgnale zugeführt sind und daß diese Gleichspannungssignale an die Eingänge bereichsbestimmender Schwellwertstufen angelegt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Einstellorgan (12) für die untere und obere Grenze eines Werte-Bereiches vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte-Bereiche der einzelnen Registrierorgan (11) mit gegenseitiger Überlappung einstellbar sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Schwellwertstufen über logische Schaltkreise Registrierorganen zugeführt sind und daß zusätzliche Registrierorgane (13) zur Aufzeichnung der Summe der von einen: Meßgerät erfaßten Fahrzeuge und/oder der Summe der von der Klassier- und Registriervorrichtung festgehaltenen Fahrzeuge vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtu 'g nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (14, 15) zur wahlweisen Umschaltuni, eines einzigen zusätzlichen Registrierorgans (13) zur A ufzeichnung der Summe aller der vom Meßgerät erfaßten Fahrzeuge oder zur Aufzeichnung der Summe der von der Klassier- und Registriervorrichtung aufgezeichneten Fahrzeuge vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Einstellorgan (12) zur Einstellung eines Grenzwertes von zwei unterschiedlichen Registrierorganen vorgesehen ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Registrierorgane als Anzeigeorgane ausgebildet sind.