DE3883672T2 - Doppler-Sicherheits-Geschwindigkeitsmesseinrichtung. - Google Patents
Doppler-Sicherheits-Geschwindigkeitsmesseinrichtung.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheits-Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät.
- Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgeräte werden heutzutage hauptsächlich von Polizeikräften benutzt, um die Geschwindigkeit von Fahrzeugen zu überwachen, welche sich auf öffentlichen Straßen bewegen, und um gegebenenfalls dafür zu sorgen, daß die entsprechenden Geschwindigkeitsbegrenzungen in Abhängigkeit von den Erfordernissen des Straßenverkehrs eingehalten werden.
- Derartige Vorrichtungen sind in der französischen Patentanmeldung auf den Namen der Anmelderin FR-A-2 279 113 beschrieben.
- Bei dieser Art von Apparaten wird eine elektromagnetische Welle emittiert und von dem in Bewegung befindlichen Fahrzeug, dessen Geschwindigkeit man messen will, reflektiert und ein Dopplersignal wird auf diese Weise erzeugt, von dem ausgehend die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt wird. Diese Geschwindigkeit wird aus der direkten Messung der Dauer einer Periode des Dopplersignals bestimmt.
- US-A-4 317 117 beschreibt einen Apparat der gleichen Art, welcher dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht.
- Obwohl diese Art von Apparat tatsächlich dafür vorgesehen ist, die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten, erlebt man mehr und mehr das Auftreten von Detektoren für Geschwindigkeitsmeßgeräte auf dem Markt, deren Mißbrauch geeignet ist, die öffentliche Sicherheit zu gefährden. Diese Detektoren besitzen eine wirkliche Leistungsfähigkeit nur insoweit, als ihre große Empfindlichkeit es ihrem Benutzer tatsächlich gestattet, die Geschwindigkeit seines Fahrzeuges ausreichend vor der Detektion durch das Geschwindigkeitsmeßgerät zu verringern. Die Wirksamkeit dieser Detektoren wird durch den Umstand unterstrichen, daß die derzeitigen Geschwindigkeitsmeßgeräte entweder eine kontinuierliche Strahlung oder eine gepulste Strahlung mit sehr hoher Wiederholungsfrequenz emittieren. Der elektrische Energieverbrauch solcher Geschwindigkeitsmeßgeräte ist daher nicht vernachlässigbar, wobei der Emissionsverbrauch ungefähr 80% des totalen Verbrauchs angesichts der Tatsache darstellt, daß die derzeitigen Geschwindigkeitsmeßgeräte selbst im Wartezustand sich im Zustand der Emission einer elektromagnetischen Welle befinden.
- Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die vorangehend genannten Nachteile durch das Schaffen eines Geschwindigkeitsmeßgeräts zu beseitigen, dessen Zeit oder Dauer der Emission auf die Zeit des Aufenthalts des Fahrzeugs in dem Emissionsstrahlbündel der elektromagnetischen Welle beschränkt ist, wobei die besagte Emission davor und danach gestoppt ist.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in dem Schaffen eines Geschwindigkeitsmeßgeräts, welches sehr schwer durch Detektoren aufgrund der sehr erheblichen Verringerung der effektiven Zeit der Emission dieser Geschwindigkeitsmeßgeräte, während der sie tatsächlich verletzlich sind, erfaßbar ist.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in dem Schaffen von Geschwindigkeitsmeßgeräten mit einer größeren Unabhängigkeit beim Einsatz angesichts der sehr wesentlichen Verringerung des mittleren Verbrauchs der letzteren, auch wenn diese im Wartezustand sind, während dem die Emission der elektromagnetischen Welle nun unterdrückt ist.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in dem Schaffen eines Sicherheits-Geschwindigkeitsmeßgeräts, welches es gestattet, eine Unterscheidung der Fahrzeuge in Abhängigkeit von ihrer Abmessung in Passierrichtung und ihrer Geschwindigkeit zu bewirken.
- Das erfindungsgemäße Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät umfaßt eine Einrichtung zum Senden/Empfangen einer elektromagnetischen Welle und eine Einrichtung zum Berechnen der Geschwindigkeit eines sich in dem Sende/Empfangs-Strahlbündel der sende/Empfangseinrichtung bewegenden Fahrzeugs auf der Grundlage der Dopplerfrequenz der elektromagnetischen Welle, wobei dieses Geschwindigkeitsmeßgerät außerdem mindestens einen passiven Aufnehmer, dessen Empfangskeule das Sende/Empfangs-Strahlbündel der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle überdeckt, und eine Einkoppel/Auskoppeleinrichtung für die Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle umfaßt, wobei die Empfangskeule und das sende/Empfangs-Strahlbündel bezüglich der Visierachse der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle zentriert sind und die Einkoppel/Auskoppeleinrichtung durch den passiven Aufnehmer gesteuert wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel der Empfangskeule des passiven Aufnehmers größer als der Öffnungswinkel des Sende/Empfangs-Strahlbündels der elektromagnetischen Welle ist und daß die Einkoppel/Auskoppeleinrichtung für die Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetische Welle das Einkoppeln der Emission der elektromagnetischen Welle beim Eintritt des Fahrzeugs in die Empfangskeule des passiven Aufnehmers und das Beenden der Emission der elektromagnetischen Welle beim Verlassen der Empfangskeule des passiven Aufnehmers durch das Fahrzeug gestattet.
- Das erfindungsgemäße Geschwindigkeitsmeßgerät findet Anwendung bei der Überwachung des Straßenverkehrs auf öffentlichen Wegen, bei der Messung und der Überwachung der Geschwindigkeit in Realzeit von Fahrzeugen in Automobilwettkämpfen und in jedem Bereich der Messung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen.
- Die Erfindung wird man besser beim Lesen der Beschreibung und Betrachten der nachfolgenden Zeichnungen verstehen, in denen
- Fig. 1 ein Übersichtsschema des erfindungsgemäßen Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerätes darstellt,
- Fig. 2a eine Teilansicht der Realisierung der Emissionsantenne des erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsmeßgeräts darstellt,
- Fig. 2b eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 2a darstellt,
- Fig. 3 in schematischer Weise Strahlungsdiagramme des elektromagnetischen Strahlbündels FOEM und der Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers über dem Azimut darstellt,
- Fig. 4 ein Übersichtsschema darstellt, welches die Einkoppel/Auskoppeleinrichtung für die Emission der elektromagnetischen Welle zeigt,
- Fig. 5 einen Bildschirm der Recheneinrichtung des Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgeräts gemäß der Erfindung darstellt.
- Das erfindungsgemäße Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät wird zunächst in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben.
- Gemäß der genannten Fig. 1 umfaßt das erfindungsgemäße Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät eine Einrichtung 1 zum Senden/Empfangen von elektromagnetischen Wellen und eine Einrichtung 2 zum berechnen der Geschwindigkeit v eines Fahrzeugs V aus der Dopplerfrequenz der elektromagnetischen Welle, welches sich in dem sende/Empfangs-Strahlbündel FOEM der genannten Sende/Empfangseinrichtung 1 bewegt. Wie wir anhand der Fig. 1 feststellen, bewegt sich das Fahrzeug V in der Bewegungsrichtung D auf einer Straße mit einer Längsachse X-X und das Sende/Empfangs-Strahlbündel der Sende/Empfangseinrichtung 1 weist eine Längsachse auf, welche der Visierachse Δ der genannten Sende/Empfangseinrichtung 1 entspricht. Die vorangehend genannte Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 ist derart angeordnet, daß die Visierachse Δ die gesamte Bewegungsbahn des Fahrzeugs V durchsetzt und an der Schnitt stelle mit der Längsachse x-x der Straße einen spitzen Winkel α mit festgelegtem Wert bildet.
- Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt des erfindungsgemäßen Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgeräts enthält dieses außerdem mindestens einen passiven Aufnehmer 3, dessen Empfangskeule LR das Sende/Empfangs-Strahlbündel FOEM der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 überdeckt. Man wird insbesondere verstehen, daß der Begriff der Überdeckung nur im Sinne der Bewegung D des Fahrzeugs V verstanden werden soll, wie später in der Beschreibung erläutert wird.
- Außerdem ist eine Einkoppel/Auskoppeleinrichtung 4 der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 vorgesehen, wobei diese Einkoppel/Auskoppeleinrichtung durch den passiven Aufnehmer 3 gesteuert wird.
- Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der erfindungsgemäßen Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßvorrichtung gestattet die Einkoppel/Auskoppeleinrichtung 4 der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 das Einkoppeln der Emission dieser elektromagnetischen Welle beim Eintreten des Fahrzeugs in die Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers. Sie kann gleichfalls, ohne Einschränkung hierauf, das Reenden der Emission der elektromagnetischen Welle nach dem Verlassen der Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers 3 durch das Fahrzeug V gestatten. Wohlgemerkt betrifft der vorangehend genannte Regriff der Überdeckung unter diesen Umständen die Überdeckung des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle FOEM auf Höhen über dem Boden, welche mindestens gleich der mittleren Höhe des Vorder- und/oder des Hinterteils eines entsprechenden Fahrzeuges V sind.
- Um die besagte Überdeckung zu erreichen, kann der Öffnungswinkel γ der Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers 3 vorteilhafterweise größer als der Öffnungswinkel β des Sende/Empfangs-Strahlbündels SEEM der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 gewählt sein.
- Wie auch in Fig. 1 dargestellt ist, sind die Empfangskeule LR und das sende/Empfangs-Strahlbündel FOEM um die Visierachse Δ der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 zentriert.
- Außerdem weist die Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers eine Empfindlichkeit oder Reichweite auf, die größer oder gleich derjenigen der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle ist. Um ein nicht einschränkendes Beispiel zu nennen, könnte die Reichweite der Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers 3 einige hundert Meter betragen, was ausreichend ist, um die Überwachung einer Straße gewöhnlicher Breite oder einer Bahn für Autowettkämpfe zu überwachen.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers 3 einen Öffnungswinkel γ von ungefähr 10º auf und der Öffnungswinkel des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle FOEM weist einen Öffnungswinkel von ungefähr 8º auf.
- In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der passive Aufnehmer 3 aus einem Aufnehmer für Infrarotstrahlung bestehen, wobei diese Art von Aufnehmer z. B. einem Aufnehmer entsprechen kann, der von der Firma Siemens unter der Bezeichnung PID11 in den Handel gebracht worden ist.
- Um die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Dopplereffekt- Geschwindigkeitsmeßgeräts zu verbessern und insbesondere die Eigenschaften hinsichtlich der Funktionssicherheit dieser Art von Apparat zu verbessern, kann dieser vorteilhafterweise einen ersten passiven Aufnehmer und einen zweiten passiven Aufnehmer umfassen, wobei der erste und der zweite passive Aufnehmer aus Wandlern bestehen, die auf verschiedene physikalische Parameter ansprechen.
- Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgeräts, welches einen ersten passiven Aufnehmer 31 und einen zweiten passiven Aufnehmer 32 umfaßt, ist in Fig. 2a, welche eine Vorderansicht des Antennenteils ist, das die Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 bildet, bzw. in Fig. 2b dargestellt, welche eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 2a ist. In den genannten Figuren ist der erste passive Aufnehmer mit 31 bezeichnet und der zweite passive Aufnehmer ist mit 32 bezeichnet.
- Gemäß dem Beispiel der Fig. 2a und 2b kann der erste passive Aufnehmer 31 aus einem Aufnehmer für Infrarotstrahlung bestehen und der zweite passive Aufnehmer 32 kann durch ein Mikrofon gebildet werden.
- Wie in den Fig. 2a und 2b dargestellt, kann die Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle eine Quelle zum Senden/Empfangen 10 von der Art einer primären Quelle und einen Empfänger 11 in der Form einer Antenne umfassen. Die primäre Quelle 10 kann z. B. durch einen Dipol gebildet werden und der Empfänger 11, der die Antenne bildet, kann durch einen paraboloid-Reflektor gebildet werden.
- In Fig. 2a und 2b sind die Sende/Empfangseinrichtung 1 und insbesondere die primäre Quelle 10 und der die Antenne bildende Reflektor 11 dargestellt, die durch eine Antennenkuppel RA geschützt ist, welche in den Fig. 2a und 2b als unterdrückt gilt, um die Darstellung der primären Quelle und des Reflektors 11 zu gestatten. Daher ist die Antennenkuppel RA gestrichelt in den Fig. 2a und 2b dargestellt.
- Wie man in den vorangehend genannten Figuren feststellen kann, kann die Hilfsquelle 31, die erste Hilfsquelle, vorteilhafterweise oben auf der Antennenkuppel RA symmetrisch bezüglich der Schnittlinie A-A der Fig. 2a angeordnet sein, wobei diese Anordnung das Zentrieren der Empfangskeule LR auf der Visierachse Δ der sende/Empfangseinrichtung und insbesondere der Antenne gestattet.
- Wie man gleichfalls in den Fig. 2a und 2b bemerken wird, ist das Mikrofon, welches den zweiten passiven Aufnehmer 32 bildet, in diesem Fall vorteilhafterweise im Brennpunkt des Empfängers 11 angeordnet. Das Mikrofon, welches den zweiten passiven Detektor 32 bildet, kann also vorteilhafterweise durch ein ungerichtetes Mikrofon gebildet werden, dessen Empfangskeule LRM in Fig. 2b gestrichelt dargestellt ist.
- Um eine hinreichende Ankopplung des zweiten passiven Aufnehmers 32, welcher durch das ungerichtete Mikrofon gebildet wird, zu gestatten, kann die Antennenkuppel RA in ihrem unteren Bereich mit Luftlöchern 101 versehen sein, was eine hinreichende Transmission von äußeren Geräuschen zu dem Mikrofon 32 zuläßt. Weiterhin kann der Reflektor 11 vorteilhafterweise auf einem Fuß montiert sein, der über ein Kugelgelenk 110 ausrichtbar ist.
- In Fig. 3 ist ein sogenanntes Strahlungsdiagramm des Strahl bündels der elektromagnetischen Welle FOEM und der Empfangskeule LM des passiven Aufnehmers 3 dargestellt, welcher z. B. aus dem ersten passiven Aufnehmer 31 besteht, wenn dieser durch einen Aufnehmer für Infrarotstrahlung gebildet wird. Man beachte, daß die Abszisse des Diagramms der Fig. 3 in Einheiten des Azimutwinkels bezüglich der Richtung der Visierachse Δ der Sende/Empfangseinrichtung 1 skaliert ist und daß die Ordinate mit der Emissionsintensität skaliert ist.
- Natürlich entspricht die Ordinatenachse einem Azimutwinkel O oder der Richtung der Visierachse Δ. Die Überdeckung des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle FOEM ist also für seine Hauptkeule durch die Empfangskeule LM des passiven Aufnehmers 31 gewährleistet, welcher durch den Infrarotdetektor wie in Fig. 3 dargestellt gebildet wird.
- Eine genauere Beschreibung der Einkoppel/Auskoppeleinrichtung 4 der Einrichtung 1 zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle wird in Verbindung mit Fig. 4 gegeben.
- Gemäß der genannten Fig. 4 sind die Ausgangsanschlüsse des ersten 31 und des zweiten passiven Detektors 32 mit der Einkoppel/Auskoppeleinrichtung 4 der Einrichtung zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle 1 über ein UND-Gatter 330 verbunden. Wohlgemerkt kann die Ausgangsverbindung jedes passiven Aufnehmers 31, 32 mit dem UND-Gatter 330 wie in Fig. 4 gezeigt in vorteilhafter Weise jeweils über Verstärker mit einstellbarer Verstärkung 310, 320 und Pulsformer 311 und 321 erreicht werden, welche dann direkt mit den Eingängen des UND- Gatters 330 verbunden sind. Ohne daß dies eine Einschränkung wäre, können die Pulsformer 331 und 321 aus Schwellen-Auslöseschaltungen bestehen, wobei die Schwellenwerte mit S&sub1; und S&sub2; bezeichnet sind und in Abhängigkeit von den Retriebsbedingungen des erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsmeßgeräts eingestellt werden können.
- Dementsprechend gestattet es das erfindungsgemäße Geschwindigkeitsmeßgerät in der Ausführungsform der Fig. 2a, 2b und 4, die Auslösesicherheit desselben durch die Kopplung der zwei passiven Detektoren 31 und 32 durch die erwähnte UND-Funktion der zwei Detektionen von verschiedenen physikalischen Phänomenen zu verbessern. Außerdem ist es auch möglich, auf diese Weise sich auf das Auslösen eines solchen Fahrzeugs V mit relativ großer Geschwindigkeit v, wie Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor, zu beschränken, welche ein Geräusch erzeugen, das ausreicht, um das Auftreten eines logischen Auslösesignals am Ausgang der Kette, welche durch den Verstärker mit regelbarer Verstärkung 320 und den Pulsformer 321 gebildet wird, in Abhängigkeit von dem Wert der gewählten Schwelle S&sub2; zu erzeugen.
- Um eine größere Vielseitigkeit der Verwendung des erfindungsgemäßen Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgeräts zu erreichen und um insbesondere eine statistische Aufstellung der Geschwindigkeitsmessungen in Abhängigkeit von dem überwachten Fahrzeugtyp zu erhalten, kann dieses außerdem in vorteilhafter, aber nicht beschränkender Weise eine Einrichtung zum Diskriminieren 21 von Fahrzeugen in Abhängigkeit von ihrer Abmessung in Fahrtrichtung L und ihrer Geschwindigkeit v umfassen. Wie insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Einrichtung zum Diskriminieren 21 von Fahrzeugen in Abhängigkeit von ihrer Abmessung in Fahrtrichtung L und ihrer Geschwindigkeit vorteilhafterweise durch ein Programm gebildet, das mit entsprechend angepaßten Unterprogrammen versehen ist, welche in der Recheneinrichtung 2 installiert sind, wie sie im folgenden beschrieben wird.
- Dementsprechend kann die Diskriminiereinrichtung 21 vorteilhafterweise eine Recheneinrichtung umfassen, welche aus einem Unterprogramm 210 zum Rerechnen der Länge in Fahrtrichtung L eines Fahrzeuges eines bestimmten Typs besteht.
- Die Eigenheit eines Dopplereffekt-Radars besteht darin, dann, wenn ein Fahrzeug V sich in dem Strahlbündel der elektromagnetischen Welle FOEM bewegt, ein periodisches Signal zu erzeugen, bei dem jeder Richtungswechsel einer radialen Verlagerung des Fahrzeugs, d. h. in Richtung der Visierachse Δ, die gleich der halben Emissionswellenlänge λ der elektromagnetischen Welle ist, entspricht.
- Die Anzahl der Richtungswechsel oder Perioden dieses Signals während des Durchquerens des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle in dem Fahrzeug ist vollständig unabhängig von dessen Geschwindigkeit und hängt nur von der Länge in Fahrtrichtung des Fahrzeugs in dem Strahlbündel FOEM ab.
- Gemäß der Erfindung erfüllt die Länge in Fahrtrichtung L des Fahrzeugs in dem Strahlbündel FOEM die Beziehung:
- L = 2 Nλ - d/2 Cosα
- In dieser Relation
- stellt λ die Emissionswellenlänge der elektromagnetischen Welle dar,
- N stellt die Zahl der Perioden des Dopplersignals während des Durchquerens des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle durch das Fahrzeug V dar,
- α stellt den Winkel dar, der von der Fahrtrichtung D des Fahrzeugs mit der Visierachse Δ der elektromagnetischen Welle, d. h. im wesentlichen von der Richtung, welche durch die Achse X-X der Straße gebildet wird, und der Visierrichtung Δ der Emissionseinrichtung der elektromagnetischen Welle, gebildet wird,
- d stellt die mittlere Abmessung des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle FOEM in der Richtung der Bewegung D des Fahrzeugs v dar.
- Wohlgemerkt könnte in Anbetracht der geringen Differenz der Öffnung des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle FOEM und der Empfangskeule LR in der Richtung D, deren Öffnungs- Halbwinkel höchstens um im wesentlichen 1º differiert, die Distanz d auch als die mittlere Abmessung der Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers 3 in der Bewegungsrichtung D des Fahrzeugs V betrachtet werden.
- Wie außerdem in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt das erfindungsgemäße Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät gleichfalls eine Einrichtung 22 zum Messen der Passierzeit TAB des Fahrzeugs V in dem Strahlbündel der elektromagnetischen Welle FOEM zwischen den Zeitpunkten des Eintritts tA und des Austritts tB des Fahrzeugs V in bzw. aus der Empfangskeule LR des passiven Aufnehmers 3. Diese Zeitmeßeinrichtung 22 kann wohlgemerkt vorteilhafterweise durch ein Zeitmeßprogramm, welches auf das Auslösen der Sende/Empfangseinrichtung 1 durch das Signal, welches z. B. durch das UND-Gatter 330 oder durch den passiven Aufnehmer 3 in dem Fall abgegeben wird, daß ein einziger passiver Aufnehmer verwendet wird, durch ein Zeitmeßprogramm gebildet werden, welches z. B. die im angelsächsischen Sprachgebrauch unter dem Funkionsnamen "Timer" bekannte Uhrfunktion der Recheneinrichtung 2 auslöst, welche z. B. durch einen Mikrocomputer gebildet werden kann.
- Weiterhin kann das erfindungsgemäße Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät eine Einrichtung 23 zum Berechnen der effektiven Abmessung d des Strahlbündels der elektromagnetischen Welle FOEM umfassen, welche an die effektive Abmessung d der Empfangskeule LR angepaßt ist. Diese Recheneinrichtung gestattet das Berechnen der besagten effektiven Abmessung d aus der Passierzeit TAB einerseits und der geschätzten v oder gemessenen Geschwindigkeit v des Fahrzeugs V. Diese Recheneinrichtung 23 kann ihrerseits aus einem Unterprogramm bestehen, in welchem das Produkt der Passierzeit TAB und der Geschwindigkeit v gebildet wird.
- Wohlgemerkt wird die Gesamtheit der genannten Programme und Unterprogramme nicht im einzelnen beschrieben, weil sie auf vollständig geläufigen Programmiertechniken beruhen, die dem Fachmann zur Verfügung stehen. Diese Programme können direkt in einem Festspeicher der Recheneinrichtung 2 oder des Mikrocomputers implementiert sein oder direkt in den Hauptspeicher desselben aus Massenspeichern eingelesen werden, welche nicht in der Zeichnung dargestellt sind.
- Um das Verwenden der Vorrichtung für den Betreiber zu vereinfachen, kann die Einrichtung 21 zum Diskriminieren eines Fahrzeugs hinsichtlich der Geschwindigkeit vorteilhafterweise ein Programm zum Sortieren 210 und Verteilen der Fahrzeuge auf Geschwindigkeitsbereiche mit einer Breite umfassen, die zwischen einer unteren Geschwindigkeitsschwelle und einer oberen Geschwindigkeitsschwelle festgelegt ist. Dieses Sortierprogramm ist nicht Gegenstand einer detaillierten Beschreibung, weil es aus jedem Standard-Sortierprogramm gebildet werden kann; es kann jedoch vorteilhafterweise eine Bildschirmseite zumindest wie in Fig. 5 dargestellt enthalten, auf der eine Spalte, welche zwölf verschiedene Geschwindigkeitsbereiche umfaßt, vorgesehen ist und eine zweite Spalte, welche die entsprechende Zahl der Fahrzeuge enthält, vorgesehen ist. Wohlgemerkt kann die besagte Bildschirmseite in ein "Menü"-Programm integriert sein, welches den Bediener auffordern kann, die Rereiche und Abschnitte der Geschwindigkeit oder deren Amplitude in Abhängigkeit von den betrachteten Verkehrsbedingungen zu verändern.
- Es wurde also ein Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät beschrieben, welches besonders insofern leistungsfähig ist, als es im Wartezustand keine elektromagnetische Welle im kontinuierlichen Zustand oder in einem Pulszustand mit einer sehr hohen Wiederholfrequenz aussendet. Dies gestattet einerseits, eine größere Unauffälligkeit dieser Art von Apparat gegenüber Teilnehmern bei der Messung zu gewährleisten, wo die Emission der elektromagnetischen Welle, welche allein geeignet ist, detektiert zu werden, nur auf den Moment der Detektion des Fahrzeugs beschränkt ist, dessen momentane Geschwindigkeit man messen will. Ansonsten gestattet es die Verringerung der Emissionszeit durch das Unterdrücken dieser Emission im Warte zustand, den Verbrauch an elektrischer Energie dieser Art von Apparat stark zu verringern, was wohlgemerkt zur Folge hat, daß die Unabhängigkeit der letzteren erhöht wird.
Claims (12)
1. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät, welches eine
Einrichtung (1) zum Senden/Empfangen einer
elektromagnetischen Welle und eine Einrichtung (2) zum Berechnen der
Geschwindigkeit (v) eines sich in dem Sende/Empfangs-
Strahlbündel (FOEM) der Sende/Empfangseinrichtung
bewegenden Fahrzeugs (V) auf der Grundlage der Dopplerfrequenz
der elektromagnetischen Welle umfaßt, wobei dieses
Geschwindigkeitsmeßgerät außerdem mindestens einen passiven
Aufnehmer (3), dessen Empfangskeule (LR) das
Sende/Empfangs-Strahlbündel (FOEM) der Einrichtung (1) zum
Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle überdeckt,
und eine Einkoppel/Auskoppeleinrichtung (4) für die
Einrichtung (1) zum Senden/Empfangen der elektromagnetischen
Welle umfaßt, wobei die Empfangskeule (LR) und das
Sende/Empfangs-Strahlbündel (FOEM) bezüglich der Visierachse
(Δ) der Einrichtung zum Senden/Empfangen der
elektromagnetischen Welle zentriert sind und die
Einkoppel/Auskoppeleinrichtung durch den passiven Aufnehmer gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel (γ) der
Empfangskeule (LR) des passiven Aufnehmers (3) größer als
der Öffnungswinkel (β) des Sende/Empfangs-Strahlbündels
(1) der elektromagnetischen Welle ist und daß die
Einkoppel/Auskoppeleinrichtung für die Einrichtung zum
Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle das Einkoppeln
der Emission der elektromagnetischen Welle beim Eintritt
des Fahrzeugs in die Empfangskeule des passiven Aufnehmers
und das Beenden der Emission der elektromagnetischen
Welle beim Verlassen der Empfangskeule des passiven
Aufnehmers durch das Fahrzeug gestattet.
2. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangskeule (LR) des
passiven Aufnehmers (3) eine Empfindlichkeit oder
Reichweite hinsichtlich der Entfernung aufweist, die größer
oder gleich derjenigen der Einrichtung zum
Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle ist.
3. Doppler-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Empfangskeule (LR) des passiven Aufnehmers (3) einen
Öffnungswinkel von 10º aufweist.
4. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der passive
Aufnehmer (3) ein Infrarotempfänger ist.
5. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen
ersten passiven Aufnehmer (31) und einen zweiten passiven
Aufnehmer (32) umfaßt, wobei der erste und zweite passive
Aufnehmer aus Meßwandlern bestehen, die für verschiedene
physikalische Parameter empfindlich sind.
6. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste passive Aufnehmer
(31) aus einem Infrarotempfänger besteht und der zweite
passive Aufnehmer (32) aus einem Mikrophon besteht.
7. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1) zum
Senden/Empfangen der elektromagnetischen Welle eine
Sende/Empfangs-Quelle
(10) und einen Reflektor (11) umfaßt,
der eine Parabolantenne bildet, und das Mikrophon ein
ungerichtetes Mikrophon ist, das am Brennpunkt des
Reflektors angeordnet ist.
8. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgangsanschlüsse des ersten (31) und des zweiten (32)
passiven Detektors mit der Einkoppel/Auskoppeleinrichtung
für die elektromagnetische Welle über ein UND-Gatter
(330) verbunden sind.
9. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es
außerdem eine Einrichtung zum Unterscheiden von
Fahrzeugen in Abhängigkeit von ihrer Abmessung in Passierrichtung
(L) und ihrer Geschwindigkeit (v) enthält.
10. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach Anspruch
9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Unterscheidungseinrichtung eine Einrichtung zum Berechnen der Länge in
Passierrichtung L enthält, welche die Beziehung erfüllt:
L = 2 Nλ/2 cos α - d,
wobei
- λ die Emissionswellenlänge der elektromagnetischen
Welle darstellt,
- N die Anzahl der Perioden des Dopplersignals
während des Durchquerens des Strahlbündels der
elektromagnetischen Welle durch das Fahrzeug darstellt,
- α den Winkel darstellt, der von der
Passierrichtung des Fahrzeugs mit der Visierachse der
elektromagnetischen Welle gebildet wird,
- d die mittlere Abmessung des Strahlbündels der
elektromagnetischen Welle (FOEM) der Empfangskeule
(LR) in Richtung der Bewegung (D) des Fahrzeugs
(V) darstellt.
11. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es
weiterhin umfaßt:
- eine Einrichtung (22) zum Messen der Passierzeit
(TAB) des Fahrzeugs in dem Strahlbündel der
elektromagnetischen Welle zwischen den Zeitpunkten
des Eintritts (tA) und des Austritts (tB) des
Fahrzeugs in bzw. aus der Empfangskeule des
passiven Aufnehmers,
- eine Einrichtung (23) zum Berechnen der effektiven
Abmessung des Strahlbündels der
elektromagnetischen Welle (FOEM) oder der Empfangskeule (LR) in
Richtung der Bewegung (D) des Fahrzeugs (V).
12. Dopplereffekt-Geschwindigkeitsmeßgerät nach einem der
Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zur Unterscheidung der Fahrzeuge hinsichtlich
der Geschwindigkeit ein Programm zum Sortieren und
Verteilen der Fahrzeuge auf Geschwindigkeitsbereiche mit einer
Breite umfaßt, die zwischen einer unteren
Geschwindigkeitsschwelle und einer oberen Geschwindigkeitsschwelle
festgelegt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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