DE2646636A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der geschwindigkeit eines gegenstandes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung der geschwindigkeit eines gegenstandes

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DE2646636A1 DE19762646636 DE2646636A DE2646636A1 DE 2646636 A1 DE2646636 A1 DE 2646636A1 DE 19762646636 DE19762646636 DE 19762646636 DE 2646636 A DE2646636 A DE 2646636A DE 2646636 A1 DE2646636 A1 DE 2646636A1
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Description

Lykke QIefen A 35 489-ko
Granvägenj 4
130 40 DJurhamn
Schweden
Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der der Geschwindigkeit eines Gegenstandes
Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist der unverändert vorliegende Bedarf für ein zuverlässiges System zur Messung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen, die auf Straßen mit Geschwindigkeitsbegrenzungen gefahren werden. Derzeit erfolgt diese Überwachung meist mit Hilfe verschiedener Arten von Radargeräten zur Geschwindigkeitsmessung, wobei diese Geräte dicht an der Straße aufgestellt werden. Wenn die ausgesandte Strahlung von einem fahrenden Fahrzeug reflektiert wird, tritt eine Änderung der Strahlungsfrequenz (Dopplereffekt) auf, die proportional der Geschwindigkeit des Gegenstandes ist. Durch Registrierung auf einem Papierstreifen erhält man ein Diagramm, aus dem die Fahrzeuggesehwindigkeit bestimmt werden kann.
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Dieses bekannte Verfahren besitzt jedoch einige Nachteile, von denen die wichtigsten Nachteile in der Unsicherheit der Meßwerte und den Schwierigkeiten bei der späteren Analyse der Yerkehrssituation zum Meßzeitpunkt sowie bei der eindeutigen Identifizierung eines einzelnen Fahrzeugs zu sehen sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß bei einer hohen Meßsicherheit eine spätere Analyse der Yerkehrssituation und eine Identifizierung eines einzelnen Fahrzeuges problemlos möglich ist.
Die auf die Schaffung eines Verfahrens gerichtete Teilaufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die auf die Schaffung einer Vorrichtung gerichtete Teilaufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung nach Anspruch 2 sind in den Ansprüchen 3 bis 9 gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung kann außer zur Geschwindigkeitsüberwachung von Fahrzeugen auch in zahlreichen anderen Fällen angewandt werden, wo die Geschwindigkeit eines Gegenstandes
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- τ -G
gemessen oder gesteuert werden soll. Aus diesem Grund ist die Erfindung auch, für andere Arten polizeilicher oder militärischer Geschwindigkeitsmessungen, für Windkanaluntersuchungen, für Yerzögerungsmessungen, für Messungen bei Sportveranstaltungen und bei industriellen Prozessen usw. geeignet.
Die Erfindung wird mit ihren weiteren Einzelheiten und Vorteilen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Pig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei, in Straßennähe aufgestellten Fernsehkameras und mit mehreren, an die Fernsehkamera angekoppelten Einrichtungen zur Bestimmung und Registrierung der Geschwindigkeit von vorbeifahrenden Fahrzeugen, und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Übertragungseinheit innerhalb der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Wie aus Fig» 1 hervorgeht, ist eine Meß-Fernsehkamera in einer Entfernung I-K von der Straßenseite I aufgestellt, wobei diese Kamera im wesentlichen unter einem rechten Winkel cc bezüglich der Mittellinie F des Straßenabschnittes ausgerichtet ist. Die Entfernung I-K beträgt vorzugsweise etwa 30 - 40 m. Zur Erleichterung der Positionierung der Kamera werden zwei Markierungen I1 und I" in einem bestimmten gegenseitigen Abstand an der Straßenseite angebracht, wobei
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die exakte Positionierung der Meß-Fernsehkamera in an sich bekannter Weise erfolgen kann.
Mit Hilfe der Meß-Fernsehkamera kann die Geschwindigkeit von vorbeifahrenden Fahrzeugen A oder B in der nachstehend erläuterten Weise bestimmt werden. In einer bestimmten Entfernung vom Aufstellungsort K1 der Meß-Fernsehkamera ist an dem Ort K" eine zweite Fernsehkamera zur Beobachtung des Meßfeldes und/oder Identifizierung der vorbeifahrenden Fahrzeuge aufgestellt.
Wie des weiteren aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Videoausgang der Meß-Fernsehkamera mit einer Übertragungseinrichtung verbunden, die ihrerseits in an sich bekannter Weise mit einem Fernsehmonitor verbunden ist. Mit Hilfe der nachstehend noch näher erläuterten Übertragungseinrichtung wird eine Information über die Geschwindigkeit eines vorbeifahrenden Fahrzeugs in digitaler Form gewonnen, wobei dieser Geschwindigkeit swert auf dem Fernsehmonitor dargestellt wird. An dem Fernsehmonitor ist ferner eine Zeitvorgabeeinrichtung angeschlossen, wobei die exakte Zeitinformation nach Jahr, Datum und Uhrzeit auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors dargestellt wird. Die Beobachtungs-Fernsehkamera ist mit dem Fernsehmonitor verbunden, so daß es möglich ist, die Vorbeifahrt des Fahrzeuges auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors zu beobachten.
Ein Videobandaufzeichnungsgerät mit wenigstens zwei Kanälen
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ist sowohl mit der Beobachtungs-Fernsehkamera als auch mit dem Fernsehmonitor verbunden, wodurch eine gleichzeitige Registrierung des Yerkehrsablaufs, der gemessenen Geschwindigkeit und der Meßzeit möglich ist. Die Videobandaufzeichnungseinrichtung besitzt vorzugsweise auch eine Tonspur zur gleichzeitigen Aufzeichnung des gesprochenen Kommentars des Überwachungspersonals über den Yerkehrsablauf.
Y/ie aus Fig. 2 hervorgeht, in welcher die in der Übertragungseinrichtung vorhandenen Einrichtungen in Form eines Blockschaltbildes veranschaulicht sind, wird das Videosignal von der Meß-Fernsehkamera zunächst einer Einrichtung zugeführt, welche die sogenannten Kosinusfehler korrigierte Diese Einrichtung kann so eingestellt werden, daß sie die lotrechte Entfernung K'-G- bzw. K'-E zwischen der Meß-Fernsehkamera und dem Fahrzeug A bzw. B bezüglich eines vorbestimmten Normwertes korrigiert.
Von der Korrektureinrichtung werden Signale zur Steuerung von Markierungslinien innerhalb des Videosignals abgegeben, wobei die Markierungslinien in einem Markierungsliniengenerator erzeugt werden, der an den Fernsehmonitor angeschlossen ist. Auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors erscheinen daher zwei vertikale Markierungslinien, die in Fig. 1 durch gestrichelte Linien innerhalb des den Fernsehmonitor darstellenden Blocks veranschaulicht sind. Der Abstand zwischen diesen beiden Markierungslinien entspricht einer bestimmten Meß-
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entfernung. Da sich die Entfernung der Heß-Fernsehkamera von dem betrachteten Fahrzeug A bzw. B ändert, ändert sich entsprechend der Abstand zwischen den Markierungslinien, doch entspricht dieser variable Abstand einer bestimmten, tatsächlichen Entfernung. Die Zeitdauer, welche das Fahrzeug zum Hindurchtritt zwischen den Markierungslinien auf dem Bildschirm benötigt, ist daher umgekehrt proportional der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die vorstehend erwähnte Einrichtung zur Korrektur von Kosinus— fehlern ist ferner mit einem Verstärker verbunden, der seinerseits mit einem Schwarzpegelsensor verbunden ist. Ferner ist der Eingang eines auf einer vorbestimmten, konstanten Frequenz arbeitenden Impulsgenerators mit dem Markierungsliniengenerator, dem Schwarzpegelsensor, einer Logikeinrichtung für die Fahrtrichtung des Fahrzeugs und einem Prüfimpuslgenerator verbunden. Wenn das Fahrzeug in das Beobachtungsfeld der Meß-Fernsehkamera eintritt, erfaßt der Schwarzpegelsensor die Anwesenheit des Fahrzeugs, da der Schwarzpegel des Bildes einen bestimmten, einstellbaren Schwellwert übersehreitet. Wenn der Markierungsliniengenerator dann eine erste Markierungslinie erzeugt, wird der Impulsgenerator getriggert, wodurch Impulse mit der genannten, vorbestimmten konstanten Frequenz erzeugt werden. Der Impulsgenerator arbeitet solange, bis eine zweite Markierungslinie durch den Markierungsliniengenerator erzeugt wird, worauf die Impulse in einem herkömmlichen Impulszähler gezählt werden. Die gezählte Anzahl der
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/IQ
Impulse ist umgekehrt proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche daher unmittelbar auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors in digitaler, leicht ablesbarer Form angezeigt werden kannο
Der Zweck der an den Eingang des Impulsgenerators angeschlossenen logikeinrichtung besteht darin, die Iriggerung des Impulsgenerators in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs (von rechts oder von links in dem Beobachtungsfeld) zu steuern·
Der Zweck des Prüfimpulsgenerators besteht einerseits darin, eine Eichung des Impulsgenerators zu ermöglichen, wobei dessen Impulsfrequenz auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann, und andererseits darin, Prüfimpulse während der Messung an eine Falschmessungs-Überwachungseinrichtung zu liefern, welche ferner mit dem Ausgang des Impulsgenerators verbunden ist. Wenn beispielsweise mehrere Fahrzeuge gleichzeitig das Meßfeld durchfahren, werden leicht falsche Geschwindigkeit swerte registriert; diese Registrierung wird jedoch durch einen von der Falschmessungs-Überwachungseinrichtung durchgeführten Vergleich zwischen der Anzahl der von dem Impulsgenerator bei einem Meßvorgang erzeugten Impulse und der Anzahl der von dem Prüfimpulsgenerator während der gleichen Zeitdauer erzeugten Impulse vermieden. In Abhängigkeit von einem bestimmten Kriterium erzeugt die FaIsehmessungs-ffberwachungseinrichtung ein Alaramsignal, falls der
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vorgenannte Vergleich eine Falschmeldung anzeigt. Das Alarmsignal kann beispielsweise zur Rücksetzung der gesamten Vorrichtung verwendet werden.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung innerhalb des durch die Ansprüche vorgegebenen Schutzumfanges auf zahlreiche andere Weise verwirklicht werden kann und insbesondere eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen von Details möglich ist.
Die vorstehende Beschreibung gibt ein System zur Überwachung der Geschwindigkeit eines Gegenstandes, wie beispielsweise eines Fahrzeugs, relativ zu einem Bezugspunkt wMer, bei welchem eine Fernsehkamera verwendet wird. Die Fernsehkamera wird an dem Bezugspunkt aufgestellt und unter einem bestimmten, vorzugsweise rechten Winkel bezüglich der Bewegungsrichtung des Gegenstandes ausgerichtet, so daß das Beobachtungsfeld der Fernsehkamera eine Meßentfernung umfaßt. Das Video-Aus gangs signal der Fernsehkamera wird einem Schwarzpegelsensor zugeführt, der seinerseits einen Impulsgenerator in Betrieb setzt, solange, wie aich die Abbildung des Gegenstandes zwischen zwei bestimmten, der Meßentfernung entsprechenden Markierungslinien des Fernsehbildes hindurchbewegt. Die r]abei erzeugten Impulse werden gezählt, wobei die gezählte Irapu.) S7,gnl ein Maß für die Geschwindigkeit des Gegenstandes 'Jq.rs'-.öj ;t f beispielsweise umgekehrt proportional zu der gesjcnten Geschwindigkeit ist).
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Claims (9)

Lykke Olesen A 55 489-ko G-ranvägen 4 40 Djurhamn Schweden Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung der Geschwindigkeit eines Gegenstandes, wie beispielsweise eines Fahrzeugs, relativ zu einem Bezugspunkt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Fernsehkamera verwendet wird, welche an dem Bezugspunkt aufgestellt und unter einem bestimmten Winkel ( <x) bezüglich der Bewegungsrichtung des Gegenstandes ausgerichtet wird, daß ein Impulsgenerator mit Hilfe von Videosignalen aus der Fernsehkamera getriggert wird und daß die von dem Impulsgenerator erzeugten Impulse gezählt werden, solange, wie sich die Abbildung des Gegenstandes zwischen zwei bestimmten Markierungslinien des Fernsehbildes hindurchbewegt, wobei die Markierungslinien einer Meßentfernung entsprechen und die
gezählte Impulszahl ein Maß für die Geschwindigkeit des Gegenstandes darstellte
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch zur Messung oder Überwachung der Geschwindigkeit eines Gegenstandes, wie beispielsweise eines Fahrzeugs, relativ
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zu einem Bezugspunkt, dadurch. gekennzeichnet t daß eine Fernsehkamera an dem Bezugspunkt (E1) aufgestellt ist, daß ein Schwarzpegelfühler mit dem Videoausgang der Fernsehkamera verbunden ist, welcher zur Steuerung eines Impulsgenerators vorgesehen ist, wenn sich eine Abbildung des Gegenstandes zwischen zwei bestimmten, einer Meßentfernung entsprechenden Markierungslinien des Fernsehbildes hindurehbewegt und daß ein Zähler zum Zählen der Anzahl der erzeugten Impulse vorgesehen ist, wobei die Impulszahl ein Maß für die Geschwindigkeit des Gegenstandes darstellt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein lernsehmonitor und/oder ein Videobandaufzeiehnungsgerät mit dem Zähler verbunden sind, wobei die gemessene Geschwindigkeit und die Meßdauer alphanumerisch anzeigbar sind·
ο Vorrichtung nach Anspruch. 3, gekennzeichnet durch wenigstens eine zusätzliche Fernsehkamera, welche unmittelbar mit dem Fernsehmonitor und/oder dem Videobandaufzeichnungsgerät zur Beobachtung des Meßfeldes und/oder zur Identifizierung des Gegenstandes verbunden ist.
5. Vorrichtung naeiL Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung, welche zwischen
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der Meß-3?ernsehkamera und dem Impulsgenerator zur Korrektur von Kosinusfehlem angeordnet ist·
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Markierungsliniengenerator, welcher zwischen der Heß-Fernsehkamera und dem Impulsgenerator zur Erzeugung der den Endpunkten der Meßentfernung entsprechenden .Markierungslinien angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Falschmessungs-Überwachungseinrichtung, welche mit einem Prüf impulsgenerator und dem Impulsgenerator verbunden ist und zur Erzeugung eines Alarmsignals und gegebenenfalls einer Eiieksetzung der Überwachungsvorrichtung bei gleichzeitigem Hindurchtritt
mehrerer Gegenstände durch das Meßfeld vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4> gekennzeichnet durch ein Videobandaufzeichnungsgerät mit wenigstens zwei Aufzeiehnungskanälen zur synchronen Registrierung der gemessenen Geschwindigkeit und Meßzeit sowie zur Beobachtung und/oder Identifizierung von Bildern
aus der zusätzlichen Fernsehkamera.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Videobandaufzeiehnungsgerät ferner einen" Toneingang aufweist.
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