Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen und zur Identifikation vermessener Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen und zur Identifikation vermessener Fahrzeuge. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein solches Verfahren, bei welchem vermessene Fahrzeuge registriert, insbesondere photographiert werden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens, wobei die Vorrichtung ausser Mitteln zur Feststellung der Geschwindigkeit auch weitere Mittel enthält zur Registrierung von Fahrzeugen. Aufgrund der Registrierung lassen sich bildliche Darstellungen von bestimmten Positionen vermessener Fahrzeuge gewinnen, anhand welcher die Identifikation vermessener Fahrzeuge möglich ist.

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt wu die Gesehwirjdigkeit von Fahrzeugen, insbesondere von Strassenfahrzeugen, zu messen und um vermessene Fahrzeuge. zu registrieren. So ist es bekannt, ein hinsichtlich seiner Geschwindigkeit vermessenes Fahrzeug mindestens dann anschliessend photographisch festzuhalten, wenn eine Geschwindigkeitslimite über schritten worden ist. Es ist ausserdem üblich, Messresultate und andere Daten, wie Zeitpunkt der Messung, Ort der Messung usw., mit bekannten optischen Mitteln in die photographische Aufnahme einzublenden. Eine im Schweizer Patent 470'674 beschriebene Vorrichtung arbeitet nach dem Dopplerradar-Prinzip. Eine darin vorgesehene elektronisch arbeitende Auswerteschaltung prüft die bei der Vorbeifahrt von Fahrzeugen an der Messvorrichtung anfallenden Dopplersignale auf Zuverlässigkeit des Messvorganges bzw. auf Ungestörtheit durch fehlerhafte Reflexionen usw. Ein dem Dopplerradar-Geschwindigkeitsmessgerät als integrierender Bestandteil der Vorrichtung zugeordneter Phototeil wird dabei durch eine elektronische Rechenvorrichtung derart gesteuert, dass stets eine zuverlässige Zuordnung des Messergebnisses zu dem vermessenen und photographisch aufgenommenen Fahrzeug gewährleistet ist.

Die genannte Vorrichtung scheint an und für sich dazu geeignet zu sein, Verkehrsüberwachungen automatisch, d.h. ohne menschliches Eingreifen vorzunehmen. Es wäre nslich aus Gi'Uiiden des akuten Personalmangels bei der Verkehrspolizei und auch aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht, solche Verkehrsüberwachungsanlagen vollautomatisch, d.h. unbemannt, als Automaten laufen lassen zu können.

In bestimmten extremen Ausnahmefällen kann jedoch eine Vorrichtung der erwähnten Art versagen bzw. zweifelhafte Messergebnisse bzw. Aufnahmen liefern. Obwohl diese Ausnahmefälle höchst selten auftreten> müssen sie im Interesse der Vermeidung von Fehlurteilen vermieden bzw. ausgeschieden werden. Das Versagen beruht beispielsweise darauf, dass sehr langsam fahrende oder stillstehende Fahrzeuge vom Dopplerradar-Geschwindigkeitsmessgerät nicht erfasst werden können, weshalb diese Fahrzeuge nicht in die Entscheidungskriterien fUr die Auslösung einer Aufzeichnung der Position des betreffenden vermessenen Fahrzeuges einbezogen werden können. Die Folge davon ist der zwar unwahrscheinliche aber doch mögliche Fall, dass ein zu schnell fahrendes Fahrzeug gemessen wird und dass dasselbe genau dann hinter einem vom Dopplerradar-Geschwindigkeitsmessgerät nicht erfassbaren (weil zu langsam oder gar stehenden) Fahrzeug verschwindet wenn die Auslösung einer photographischen Aufnahme erfolgt. Auf der betreffenden Aufnahme erscheint dann unter Umständen nur das langsam fahrende oder gar stillstehende Fahrzeug, welchem in diesem husnahmsfalle fälschlicherweise das Geschwindigkeitsmessergebnis, herrührend vom zu schnell fahrenden Fahrzeug, welches jedoch vom langsam fahrenden Fahrzeug auf der Aufnahme verdeckt ist, zugeordnet wird.

Um einen solchen Fehler auszuschliessen, verlangen einzelne hierfür zuständige Behörden einerseits die Anwesenheit eines protokollführenden Beobachters, beispielsweise eines Polizisten. Weil aus automatisch erfolgten Geschwindigkeitsmessungen bei Ueberschreitung von Geschwindigkeitslimiten möglicherweise ein Rechtsstreit entstehen kann, verlangen andere für die Zulassung solcher Geräte zuständige Behörden ausserdem eine dauernde automatische Ueberwachung der Betriebstüchtigkeit solcher Geräte. Es wird auch die automatische Anzeige von Störungen an denselben verlangt.

Gemäss vorliegender Erfindung werden der verlangte Nachweis der Betriebstüchtigkeit der Geschwindigkeitsmessvorrichtung und die Zuverlässigkeit der Identifikation auf andere Weise realisiert. Nach der vorliegenden Erfindung wird nämlich von jedem zu erfassenden Fahrzeug seine Geschwindigkeit nach einer ersten Methode, beispielsweise nach einer auf dem Doppler-Prinzip beruhenden Messmethode festgestellt und mindestens bei Ueberschreitung einer festgelegten Geschwindigkeitslimite wird das so vermessene Fahrzeug anschliessend automatisch registriert, es wird beispielsweise eine photographische Aufnahme von ihm gemacht. Eine weitere Registrierung, beispielsweise ebenfalls eine photographische Aufnahme, erfolgt in einem zeitlichen Abstand nach der ersten Registrierung. Die Geschwindigkeit des genannten Fahrzeuges ist deshalb auch aus dem genannten zeitlichen Abstand und dem inzwischen zurückgelegten Weg errechenbar. Vorzugsweise wird dabei für beide Registrierungen ein und dieselbe Registriervorrichtung benützt, sodass diese erhöhte Zuverlässigkeit keine wesentlichen Mehrkosten verursacht. Mindestens eine der Registrierungen dient auch zur Identifikation des vermessenen Fahrzeuges.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen und zur Identifation vermessener Fahrzeuge, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges einerseits nach einer ersten an sich bekannten Methode gemessen und anderseits aus mindestens zwei zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgten Registrierungen der Position des vermessenen Fahrzeuges nach einer an sich bekannten zweiten Methode errechnet wird, wobei mindestens eine der genannten Registrierungen ausserdem zur Identifikation des vermessenen Fahrzeuges dient.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung Zur Ausführung des genannten Verfahrens, welche geRennzeichnet ist, durch eine auf der ersten an sich bekannten Methode beruhenden Geschwindigkeitsmesseinrichtung und durch eine für jedes vermessene Fahrzeug zu mindestens zwei verschiedenen Zeitpunkten auslesbare Registriervorrichtung zur Erfassung mindestens zweier unterschiedlicher Positionen des vermessenen Fahrzeuges.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert, dabei zeigt: Fig. 1 einen Grundriss eines Strassenstückes mit einer schematischen Darstellung einer Messeinrichtung; Fig. 2 eine zentralperspektivische Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 1; Fig. 3 ein Beispiel einer Schablone zur Ueberlagerung eines Distanzrasters auf eine photographische Aufnahme; Fig. 4 ein vereinfachtes Schaltbild einer Mess- und Registriervorrichtung.

Als erste Messmethode für die Geschwindigkeit eines zu vermessenden Fahrzeuges eignet sich besonders eine nach dem Doppler-Prinzip beruhende Messmethode. Es sind bereits hierfür geeignete Vorrichtungen bekannt.

Zur Erfassung der zu vermessenden Fahrzeuge können hierbei Schallwellen, insbesondere im Ultraschallbereich liegende, sowie elektromagnetische Wellen verwendet werden. Als Sonderfall elektromagnetische Wellen können auch Lichtwellen, insbesondere solche von Låserlichtquellen stammend, benutzt werden. (Vergl. hierzu: "Radar, Acoustic and Magnetic Vehicle Detectors"; John L. Barker, IEEE Transaction on Vehicular Technology, Vol. VT-19, No. 1, Feb. 1970, Seiten 30 und folgende; Schweizer Patent 470'674 sowie "Geschwindigkeitsmessung mit Laser-Dopplerverfahren"; Bernhard Lehmann, Wiss.Ber.

AEG-Telefunken 41(1968)3.) Als erste Messmethode kann aber auch eine andere Methode, beispielsweise auf der Messung des in einer vorgegebenen Zeitspanne zurückgelegten Weges bzw. der für die Zurücklegung eines vorgegebenen Weges benötigten Zeit, benützt werden. Aus dem sich hierbei ergebenden Weg bzw. Zeitangaben lässt sich in bekannter Weise die Geschwindigkeit beispielsweise automatisch errechnen und aufzeichnen.

Bei einem bekannten Verkehrsüberwachtmgsgerät wird jedes auf einer Dopplerradar-Geschwindigkeitsmessung beruhende Messergebnis durch eine automatisch ausgelöste Photoaufnahme ergänzt bzw. belegt. Die Photoaufnahme zeigt dabei üblicherweise nicht nur die betreffende Position des vermessenen Fahrzeuges, sondern sie zeigt auch die Skala eines die festgestellte Geschwindigkeit anzeigenden Messinstrumentes, welche automatisch mit bekannten optischen Mitteln in die betreffende Photoaufnahme eingespiegelt wird.

Die bei dieser bekannten Vorrichtung vorhandene automatische Registriervorrichtung in der Form einer automatisch auslösbaren Kamera kann nun gemäss vorliegender Erfindung doppelt ausgenützt werden, indem mit ihr nach einer bestimmten zeitlichen Verzögerung von beispielsweise 500 Millisekunden nach der bisher üblichen Aufnahme eine zweite Aufnahme der Position des vermessenen Fahrzeuges gemacht wird. Die Aufstellung, bzw. die optische Achse der Kamera und die zeitliche Verzögerung für die zweite Auslösung werden dabei natürlich so gewählt, düss sich das zu erfassende Fahrzeug auch im Zeitpunkt der zweiten Aufnahme noch immer im Blickwinkel der Kamera befindet.

Anstelle zweier auf dem Negativfilm nebeneinander liegender Aufnahmen ist aber auch eine Doppelbelichtung des gleichen Abschnittes des NeUativfilm möglich.

Hierzu ist es lediglich notwendig, nach der ersten Aufnahme keinen Filmvorschub eintreten zu lassen, sondern lediglich eine zweite Belichtung des bereits einmal belichteten Filmabschnittes vorzunehmen Erst danach folgt der automatische Filmvorschub um einen Schritt. Die erste und die zweite Aufnahme erlauben zusammen mit den dargestellten örtlichen Verhältnissen die Feststellung des in der genannten Verzögerungszeit durch das abgebildete Fahrzeug zurückgelegten Weges. In der Praxis kann dies zum Beispiel so geschehen, dass auf der Fahrbahn, welche als Nesstrecke dient, auf den Aufnahmen gut sichtbare Distanzmarken angebracht werden Eine andere, insbesondere für mobile Anlagen besser geeignete Methode besteht darin, dass die Distanzmarken in natura nicht angebracht sondern dass diese erst den Aufnahmen künstlich überlagert werden. Diese Ueberlagerung kann zum Beispiel mit einer geeigneten Maske erfolgen, welche sich in der Bildebene der Kamera befindet. Wesentlich sicherer erweist sich jedoch eine weitere Methode, welche es gestattet, diese Distanzmarken den Bildern nicht schon beim Belichten des Negativfilms, sondern erst nachträglich optisch zu überlagern. Hierfür kann beispielsweise eine transparente Schablone mit Distanzmarken den fertigen Kopien der Aufnahmen bei der Betrachtung überlagert werden. Diese nachträgliche Ueberlagerung hat den Vorteil, dass sie nach der in der betreffenden Aufnahme dargestellten natürlichen Umgebung, d.h. nach der abgebildeten Fahrstrasse und/oder allfälligen Kennzeichen auf oder bei derselben ausgerichtet werden kann und somit beispielsweise auf der Fahrstrasse aufgemalte Distanzmarken einwandfrei ersetzt. Demgegenüber würde eine Maske, welche Bestandteil der Kameraoptik wäre, von der Blickrichtung der Kamera abhängig. Ein umständliches Einvisieren vom Azimut-und Elevationswinkel wäre dann unumgänglich. Mit der genannten Schablonenmethode ist es jedoch nur notwendig, eine vorgegebene AufstellungshUhe der Kamera einzuhalten, was ohne Schwierigkeit ausführbar ist.

Die Fig. 1 zeigt einen Grundriss eines Strassenstückes mit einer schematischen Darstellung einer Messeinrichtung, gemäss vorliegender Erfindung. In Fig. 1 sind zu erkennen: eine zu einem Geschwindigkeitsmessgerät gehörende Kamera 1, eine mehrspurige Strasse 2, eine Schar äquidistanter, paralleler Markierungslinien 3, beispielsweise im Abstand von je einem Meter, eine besondere Markierungslinie 4 und zwei Markierungspfähle 5 und 6 am oberen Rand der Strasse 2.

Die Fig. 2 zeigt eine zentralperspektivische Darstellung der Anordnung gemäss Fig. 1 aus der Sicht der Kamera.

Man erkennt darin: die Markierungspfähle 5 und 6, eine Verbindungslinie 10, die Narkierungslinienschar 3, sowie die besondere Dlarkierungslinie 4.

Die Figuren 1 und 2 zeigen den Zusammenhang zwischen der Plandarstellung und der perspektivischen Darstellung bei ideal aufgestellter Kamera. Unter ideal aufgestellt ist in diesem Fall folgendes zu verstehen: 1. Die untere Bildbegrenzungslinie liegt in einer Parallelebene zur Strassenebene.

2. Die besondere Markierungslinie 4 und die Kameraöffnung liegen in derselben Normalebene zur Strasse 2 (die Blickrichtung der Kamera braucht jedoch nicht in dieser Ebene zu liegen).

Bei diesen Voraussetzungen erkennt man folgende Zusammenhänge: 1. Die besondere Markierungslinie 4 steht senkrecht zum unteren Bildrand und deckt sich mit der Abbildung des Pfahls 5.

2. Die imaginäre Verbindungslinie 10 der oberen Enden der Markierungspfähle 5 und 6, deren Höhe der Aufstellungshöhe der Kamera über der Strassenebene entspricht, verläuft parallel zum unteren Bildrand. Die stellt den Horizont der Strassenebene dar.

Es lässt sich nun leicht einsehen, dass sich für jede Aufstellungshöhe der Kamera, bei definierter Aequidistanz der in natura parallelen Markierungslinien 3 eine winkeltreue Abbildung ergibt, die unabhängig von der dreidimensionalen Blickrichtung der Kamera ist. Eine Aenderung der Blickrichtung der Kamera im Raum bewirkt bei festem Aufstellungsort lediglich eine Translation bzw. Rotation der Abbildung der Szene auf der Bildebene der Kamera, die Winkel jedoch, d.h. die Perspektive, bleiben erhalten.

Weil diese Winkel erhalten bleiben, lässt sich ohne weiteres ein Maskenbild, bestehend aus den senkrecht aufeinander stehenden Geraden 10 und 4 und den abgebildeten Markierungslinien 3 mit Fluchtpunkt im Schnittpunkt der Geraden 10 und 4, entwerfen. Fehlen nun die Markierungslinien 4 in natura, so können sie, definierte Aufstellungshöhe der Kamera vorausgesetzt, den Bildern mit einer transparenten Schablone, welche das genannte Maskenbild enthält, überlagert werden.

Die Abbildung 3 zeigt ein Beispiel einer Schablone zur Ueberiagerung eines Distanzrasters auf eine photographische Aufnahme. Die Ueberlagerung der transparenten Schablone gemäss Abbildung 3 hat dabei so zu erfolgen, dass die Linie 10 der Schablone durch die oberen Enden der Markierungspfähle 5 und 6 geht und die Linie 4 sich mit dem Pfahl 5 deckt. In der Ueberlagerung erhält man somit ein der Abbildung 2 äquivalentes Bild, d.h. die Markierungslinien 3 treffen die Strassenoberfläche genau dort, wo sie hingehören. Dies gilt für beliebige Blickrichtung der Kamera, solange sie sich in der der Schablonenkonstruktion zugrunde gelegten Aufstellungshöhe befinden. Auch der Abstand des Aufstellungsorte3 der Kamera von der Strasse spielt keine Rolle.

Soll nun erfindungsgemäss zwischen zwei Aufnahmen, d.h.

der während der Zeit r zurückgelegte Weg eines Fahrzeuges ermittelt werden, so wird die Schablone den beiden Aufnahmen nacheinander überlagert. In beiden Bildern liest man beispielsweise die Stellung ein und desselben gut sichtbaren Rades auf dem Distanzmasstab der Schablone ab und ermittelt so die Wegdifferenz. Diese Differenz bedeutet den zurückgelegten Weg in Metern. Ist r konstant, so lässt sich die gefahrene Geschwindigkeit nach dem zurückgelegten Weg aus einer entsprechenden Tabelle entnehmen.

Im folgenden soll nun beispielsweise eine Vorrichtung beschrieben werden, welche die Durchführung des Verfahrens gestattet.

Bild 4 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild einer Mess-und Registriervorrichtung. Man erkennt: eine Radarantenne 21, die Kamera 1, eine Detektorschaltung 23, ein Zeitglied 24, ein ODER-Tor 25 und einen Kamera-Auslöseverstärker 26. Zur weiteren Verdeutlichung des Verfahrens ist die relative Anordnung des Radarstrahls 27, des Kamerablickfeldes 28 und der mehrspurigen Strasse 2 angedeutet.

Die Vorrichtung 20 funktioniert folgendermassen: Die Detektorschaltung 23 erzeugt beim Passieren eines Fahrzeuges durch den Radarstrahl 27 einen Ausgangsimpuls 30. Es sind Detektorschaltungen 23 bekannt (Schweizer Patent 470'674), welche einen solchen Ausgangsimpuls 30 zum Beispiel beim Austritt des Fahrzeuges aus dem Radarstrahl 27 erzeugen. Dieser Impulse dient dort (Schweizer Patent 470'674) zur Auaösung einer Kamera zwecks Identifikation des Fahrzeuges und Registrierung des Messresultates. In unserem vorliegenden Beispiel ist der entsprechende Stromlaufpfad eingezeichnet, nämlich: von der Radarantenne 21 zur Detektorschaltung 23 zum ODER-Tor 25 zum Kamera-Auslöseverstärker 26 zur Kamera 1. Erfindungsgemäss startet nun der Impuls 30 auch noch das Zeitglied 24, das seinerseits einen gegenüber dem Impuls 30 um die Zeit 24 verzögerten Impuls 31 abgibt. Der verzögerte Impuls 31 bewirkt über das ODER-Tor 25 und den Kamera-Auslöseverstärker 26 eine gegenüber der ersten Auslösung um 2 verzögerte zweite Auslösung der Kamera l. Das Zeitglied 24 liefert während seiner Laufzeit r ein Signal 32 zur Unterdrückung ev. während dieser Laufzeit anfallender weiterer Impulse 30.

Es sind selbstverständlich auch andere Mittel und Kriterien für die erstmalige Kameraauslösung möglich.

Für die erste Geschwindigkeitsmessung können statt Radargeschwindigkeitsmessgeräten auch bekannte Sensoren, wie Lichtsc}iianken, pneumatische oder elektrische Schwellen oder dergleichen im Zusammenhang mit Zeitmessgeräten verwendet werden. Solche Einrichtungen sind bekannt.

Zur Sicherstellung der Zugehörigkeit einer solchen Geschwindigkeitsmessung kann nun analog wie im früher beschriebenen Ausführungsbeispiel ebenfalls wenigstens eine Registrierung bzw. photographische Aufnahme des vermessenen Fahrzeuges erfolgen. Beispielsweise kann dann aus der Position des Fahrzeuges und der Zeitspanne seit dem Passieren einer der genannten Schranken bzw.

Schwellen die gemessene Geschwindigkeit des vermessenen Fahrzeuges verifiziert werden.

Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das früher erwähnte Zeitglied 24 einen Ausgangsimpuls 31 liefert, der gegenüber dem Eingangs impuls 30 um eine der gemessenen Geschwindigkeit v umgekehrt proportionale Zeit & verzögert erscheint. Hiermit kann nämlich erreicht werden, dass das richtig gemessene Fahrzeug auf der zweiten Aufnahmeimmer etwa auf derselben Markierungslinie der Markierungslinienschar 3 erscheint. Dies ist deshalb gewährleistet, weil hierbei der während der Verzögerungszeit g zurückgelegte Weg unabhängig von der Geschwindigkeit wird.

In einer Dopplerradar-Geschwindigkeitsmesseinrichtung nach dem Schweizer Patent 470'674 wird eine der gemessenen Geschwindigkeit proportionale Spannung U gebildet. Schaltungen zur Erzeugung einer von einer Spannung U umgekehrt proportionalen Zeit (z.B. Laufzeit eines Zeitgliedes) sind bekannt (vergl. Schweizer Patent 470'674).

Wie erwähnt, eignen sich Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, welche auf dem Doppler-Prinzip beruhen, besonders gut als erste Messmethode gemäss vorliegender Erfindung. Nach dem erwähnten Schweizer Patent 470'674 werden hierfür elektro-magnetische Wellen beispielsweise im Bereich von etwa 10 GHz benutzt. Andere Frequenzbereiche sind aber ebenfalls verwendbar und insbesondere können auch Lichtwellen, beispielsweise von einer Laser-Lichtquelle stammend, verwendet werden.

Schliesslich lässt sich das Doppler-Prinzip auch bei Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen anwenden.

Für die Registrierung ist vorstehend die Verwendung einer durch mindestens eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung auslösbaren Kamera vorgesehen. Es wäre jedoch auch ausführbar, anstelle einer konventionellen Kamera eine Fernsehkamera mit zugehörigem Aufzeich nungsgerät zu verwenden. Mit dem in vorliegender Schrift gewählten Begriff "Registriervorrichtung" sollen daher auch Fernsehkameras mit zugehöriger Aufzeichnungsvorrichtung als äquivalente Lösungen erfasst werden.