DE3002434A1

DE3002434A1 - Anordnung zum erfassen der zahl und der geschwindigkeit von fahrzeugen auf einem verkehrsweg

Info

Publication number: DE3002434A1
Application number: DE19803002434
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr.-Ing. 7913 Senden Maslowski
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-01-24
Publication date: 1981-07-30
Also published as: DE3002434C2

Description

Anordnung zum Erfassen der Zahl und der Geschwindigkeit
von Fahrzeugen auf einem Verkehrsweg Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Anordnungen sind bekannt, z. B. mit Induktionsschleifen, Druckaufnehmern, Radar oder Lichtschranken.
Während bei den beiden ersten Anordnungen durch die Einbringung in die Fahrbahn ein hoher Aufwand getrieben werden muß, ist Radar an sich teuer. Die viertgenannte Ånordnung ist besonders störanfällig durch Verschmutzung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der vorbekannten Lösungen nicht aufweist.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschneben Die Unteranru che beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzwo Åusbildungen der Erfindung.
Anhand einer vorteilhaften Ausbildung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Angenommen, neben einer zweispurigen Fahrbahn (einer Autobahn) seien an der Stelle P zwei Richtmikrophone aufgestellt, die in die Richtungen I und II gerichtet sind, vgl. die FIG. Ein Fahrzeug, das auf einer der Fahrbahnen mit der Geschwindigkeit v vorüberfährt, werde zur Zeit t1 von dem Richtmikrophon in Richtung I und zur Zeit t2 von dem Richtmikrophon in Richtung II erfaßt. Aus der Zeitdifferenz t2-t1 und den akustischen Frequenzspektren zu den Zeiten t1 und t2 können der Abstand d der Fahrspur vom Mikrophonstandort P und dieGeschwindigkeit v des Fahrzeuges bestimmt werden.
Geschieht dies für jedes vorüberfahrende Fahrzeug, erhält man Informationen über Anzahl und Geschwindigkeit der Fahrzeuge, erfaßt also den Verkehrszustand.
Mehrere solcher Aufnahmesysteme entlang einer Strecke können zu Verkehrsüberwachungssystemen verbunden werden und die Basis für Verkehrsleitsysteme, z. B. über optische Signale (Blinkzeichen, gesteuerte Verkehrszeichen u. ä.) für die Fahrzeuglenker bilden. Die Ermittlung von d und v wird im folgenden näher erläutert.
Als Beispiel sei angenommen, Richtung sei senkrecht zu den Fahrspuren. Richtung II bilde mit I den Winkel a. Der Einfachheit halber nehmen wir weiter an, das Fahrzeug erzeuge ein monofrequentes akustisches Signal der Frequenz v. Die nachfolgenden Betrachtungen lassen sich leicht auf ein komplexeres Frequenzspektrum erweitern, wie es durch die Eigengeräusche des Fahrzeuges gegeben ist. Dieses Frequenzspektrum ist für Fahrzeugart und -geschwindigkeit charakteristisch und kann prinzipiell zum Erhalt weiterer Informationen benutzt werden, wie Au!-schlüsselung nach PKW oder LKW.
Um das Prinzip aufzuzeigen, sind die Betrachtungen mit einer monofrequenten Signalquelle der Frequenz u ausreichend.
Passiert das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit v zur Zeit t1 die Richtung I, fängt das erste Richtmikrophon die Frequenz #1 = # auf. Zur Zeit t2 erhält das zweite Richtmikrophon dann die Frequenz #2, die gegenüber #1 auf Grund des Dopplereffektes verschoben isto Quantitativ gilt: I zur Zeit t1 : "1 = U II zur Zeit t2 = t1 + d tg α : # 1 v 1+ sin α (c = Schallgeschwindigkeit) Aus At = t2-t1 = d tg cc (1) und #2/#1 = 1 + v sin a (2) können v und d leicht bestimmt werden Bei genauerer Betrachtung sind die Laufzeiten des Schalles vom Fahrzeug zu den Richtmikrophonen mit einzubeziehen, was an der Messung und Auswertung jedoch prinzipiell nichts ändert (lediglich #t . tag cd + cd (c 10 α - 1) für Gleichung (1))o v c cos α Liegt ein komplexeres Frequenzspektrum vor, so ergibt sich für jede Einzelfrequenz das in Gleichung (2) definierte Verhältnis Um bei mehreren Fahrspuren und evtl. Uberholvorgängen alle Fahrzeuge zu erfassen, kann es sinnvoll sein, weitere Richtmikrophone in weitere Richtungen anzuordnen, in der FIG. z. B. ein weiteres in Richtung III (z. Be Winkel - a gegen I).
Fahrzeuge in der Gegenrichtung können von solchen in der bisher betrachteten Fahrtrichtung leicht unterschieden werden, da sie die Richtmlkrophone in umgekehrter Reihenfolge passieren.

Claims

Patentansprüche Q Anordnung zum Erfassen der Zahl und der Geschwindigkeit von Fahrzeugen auf einem Verkehrsweg, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen auf einer Straße oder Autobahn, dadurch gekennzeichnet, daß akustische Sensoren an einem Ort neben dem Verkehrsweg angeordnet sind, welche von den Fahrzeugen erzeugte Geräusche aufnehmen und in elektrische Signale umwandeln, und daß besagte Signale in einer elektronischen Rechenschaltung verarbeitet werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Sensoren Richtmikrophone sind, die unter verschiedenen Winkeln zum Verkehrsweg angeordnet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Sensoren Eigengeräusche der Fahrzeuge, wie Motorgeräusche oder Rollgeräusche, aufnehmen.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Sensoren von den Fahrzeugen speziell erzeugte Geräusche aufnehmen.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicher charakteristische Geräuschspektren gespeichert sind, die durch Messungen an unterschiedlichen Fahrzeugen, z. B. PEW und LEW, erhalten wurden.