NL1004122C2 - Werkwijze en inrichting voor het meten van de snelheid van een voertuig. - Google Patents

Description

5

Werkwijze en inrichting voor het meten van de snelheid van een voertuig

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het meten van de snelheid van een voertuig, door het achtereenvolgens op ten minste twee op een bepaalde afstand van elkaar gelegen lokaties waarnemen van het 10 passeren van het voertuig, het bij elke waarneming vastleggen van meerdere meetpunten, het bepalen van het tijdsverloop tussen overeenkomstige meetpunten van de waarnemingen op de opeenvolgende lokaties, en het daaruit afleiden van de snelheid, waarbij bij het passeren van 15 het voertuig telkens een golfvormig waarnemingssignaal opgewekt wordt, en de meetpunten gevormd worden door overeenkomstige karakteristieke punten van het golfvormig signaal. Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld bekend uit EP-A-0 629 861, en wordt toegepast voor het uitvoeren 20 van snelheidsmetingen op vaste punten. Deze metingen zijn met name daar van belang waar een te hoge snelheid een verkeersgevaarlijke situatie kan opleveren, zoals bijvoorbeeld op kruispunten.

Bij de bekende werkwijze wordt gebruik gemaakt 25 van een tweetal nabij een weg aangebrachte driedimensionale magneetvelddetectoren die een bepaalde vaste tussenafstand vertonen. Door elk van deze mangneetvelddetectoren wordt bij het passeren van een voertuig een golfvormig signaal opgewekt. Dit signaal 30 wordt vergeleken met een drempelwaarde, waarbij zowel het moment waar de signaalsterkte de drempelwaarde overschrijdt als het moment dat de signaalsterkte weer onder de drempelwaarde zakt als de meetpunten worden vastgelegd. De tijd die verstrijkt tussen overeenkomstige 35 meetpunten in de signalen van de twee detectoren wordt gemeten. Omdat er telkens twee meetpunten zijn, zijn twee waarden voor het tijdsverloop beschikbaar, waaruit een enkele gemiddelde waarde bepaald wordt. De verzameling 1004122 2 meetpunten wordt dus op deze wijze in feite gereduceerd tot een enkel paar meetpunten. De snelheid van het voertuig wordt uiteindelijk eenvoudigweg bepaald door de bekende afstand tussen de detectoren te delen door het 5 gemiddelde van de gemeten tijden. Wanneer deze snelheid hoger is dan de ter plaatse maximaal toegestane snelheid kan dan bijvoorbeeld een camera geactiveerd worden. Ter verhoging van de nauwkeuringheid wordt in dit document ook voorgesteld elk signaal met meerdere drempelwaarden 10 te vergelijken, om zo meer meetpunten per signaal te verkrijgen. Daaruit zou dan de mediaan van de gemeten tijden bepaald moeten worden, die dan weer gemiddeld zou kunnen worden.

Voor deze bekende meting wordt net als bij 15 andere bekende meetwijzen op basis van in het wegdek aangebrachte inductielussen gebruik gemaakt van slechts twee detectoren. Hiertegen bestaat echter in toenemende mate bezwaar. Gebleken is namelijk dat een dergelijke meting niet altijd volledig betrouwbaar is, waardoor het 20 risico bestaat dat verkeersdeelnemers bestraft worden voor een overtreding die ze niet werkelijk begaan hebben, of anderszins dat verkeersovertredingen ongestraft blijven. Daarom wordt in sommige landen nu reeds geëist dat bij het uitvoeren van snelheidsmetingen langs deze 25 weg ten minste drie onafhankelijke metingen verricht worden, waarbij er dan uitsluitend van overtreding sprake zal zijn wanneer deze uit alle drie de metingen duidelijk blijkt. Hiertoe is reeds voorgesteld om het aantal induc-tielussen eenvoudigweg te vergroten, waardoor een aantal 30 opeenvolgende snelheidsmetingen zou kunnen worden uitgevoerd. Het aanbrengen van dergelijke lussen in het wegdek, of van extra detectoren naast de weg is echter relatief kostbaar, terwijl het bovendien leidt tot verkeershinder. Daarnaast worden, zoals hierboven aange-35 geven, dergelijke snelheidsmetingen vaak uitgevoerd in de nabijheid van kruispunten, waarbij de detectielussen tevens dienst doen voor het waarnemen van overtredingen met betrekking tot op dat kruispunt geplaatste verkeers- 1004122 3 lichten. Wanneer nu meer dan twee detectielussen dienen te worden aangebracht, die elk een voldoende grote tussenafstand moeten vertonen om een nauwkeurige meting mogelijk te maken, zullen de laatste lussen midden op het 5 kruisingvlak gelegen zijn. Hierdoor bestaat het risico dat interferentie optreedt als gevolg van het kruisend verkeer, terwijl bovendien interferentieproblemen zich voordoen wanneer op beide kruisende wegen snelheidsmetin-gen uitgevoerd dienen te worden.

10 Met de uitvinding wordt nu beoogd een werkwijze van de hiervoor beschreven soort te verschaffen, waarmee meerdere onafhankelijke snelheidsmetingen kunnen worden uitgevoerd, zonder dat daartoe extra detectielussen behoeven te worden aangebracht. Volgens de uitvinding 15 wordt dit bereikt doordat de sterkte van het signaal in elk karakteristiek punt vergeleken wordt met die in een overeenkomstig karakteristiek punt van het volgende of voorgaande signaal, en een karakteristiek punt slechts als meetpunt geaccepteerd wordt indien de vergeleken 20 signaalsterkten met elkaar overeenkomen. Door bij elke waarneming meerdere meetpunten vast te leggen en deze meetpunten na controle van hun juistheid aan de hand van de signaalsterkte als onafhankelijk meetpunten te hanteren, kunnen met twee waarnemingen, die bijvoorbeeld 25 verricht worden met twee detectielussen, meerdere onafhankelijke snelheidsmetingen worden uitgevoerd.

Bij voorkeur toegepaste varianten van de werkwijze volgens de uitvinding zijn beschreven in de volg-conclusies 2 tot 4.

30 De uitvinding betreft ook een inrichting voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze. Een dergelijke inrichting, welke voorzien is van op ten minste twee op een bepaalde afstand van elkaar gelegen lokaties aangebrachte middelen voor het waarnemen van een 35 passage van het voertuig, welke waarnemingsmiddelen ingericht zijn voor het bij elke passage vastleggen van meerdere meetpunten, met de waarnemingsmiddelen verbonden middelen voor het meten van het tijdsverloop tussen door 1004122 4 de waarnemingsmiddelen vastgelegde, overeenkomende meetpunten en met de tijdmeetmiddelen verbonden verwerkings- en besturingsmiddelen voor het daaruit afleiden van de snelheid, waarbij de waarnemingsmiddelen 5 ingericht zijn voor het opwekken van een golfvormig waarnemingssignaal bij het passeren van het voertuig, en karakteristieke punten van dit golfvormig signaal als meetpunten fungeren, wordt volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de verwerkings- en besturingsmiddelen 10 zijn ingericht voor het vergelijken van de sterkte van het waarnemingssignaal in elk karakteristiek punt met die in een overeenkomstig karakteristiek punt van het volgende of voorgaande signaal, en voor het als meetpunt vastleggen van een karakteristiek punt indien de 15 vergeleken signaalsterkten met elkaar overeenkomen.

Voorkeursuitvoeringen van de meetinrichting volgens de uitvinding vormen de materie van de volgcon-clusies 6 tot 8.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand 20 van een voorbeeld, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekening, waarin: fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht is op een kruispunt van twee wegen, waar een snelheids-meetinrichting volgens de onderhavige uitvinding aanwezig 25 is, fig. 2 een grafische weergave toont van de waarnemingssignalen die op twee opeenvolgende lokaties opgewekt worden wanneer daar een personenvoertuig passeert , 30 fig. 3 een met fig. 2 overeenkomende weergave is van het passeren van een vrachtvoertuig, en fig. 4 een schematisch stroomdiagram is waarin de verschillende stappen van de werkwijze volgens de uitvinding zijn weergegeven.

35 Op een kruising 1 (fig. 1), die voorzien is van een aantal verkeerslichten 2, is een inrichting 10 aangebracht voor het meten van de snelheid van passerende voertuigen 9. Deze snelheidsmeetinrichting 10 omvat 1004122 5 waarnemingsmiddelen in de vorm van een aantal in het wegdek 3 aangebrachte detectielussen 5A, 6A en 5B, 6B. De detectielussen 5A( 6A, 5B, 6B zijn aan weerszijden van een op het wegdek geschilderde stopstreep 4 aangebracht, 5 waardoor zij tevens kunnen dienen voor het waarnemen van overtredingen met betrekking tot de verkeerslichten 2, zoals het door het rood licht rijden. De detectielussen 5A en 6A dienen voor het meten van de snelheid in de linker rijbaan, terwijl de detectielussen 5B en 6B de 10 snelheid van voertuigen in de rechter rijbaan meten. De detectielussen 5A, 5B, 6A, 6B zijn over leidingen 11A, 11B, 12A, 12B verbonden met een systeemeenheid 7, waarin tijdmeetmiddelen en verwerkings- en besturingsmiddelen zijn opgenomen. In tegenstelling tot bekende meetsystemen 15 op basis van detectielussen, die een zogeheten "scannende" meting uitvoeren, zijn de waarnemingsmiddelen, de tijdmeetmiddelen en de verwerkings- en besturingsmiddelen 7 bij de meetinrichting volgens de uitvinding ingericht voor het continu uitvoeren van metingen. De systeemeen-20 heid 7 is verder via leidingen 13 verbonden met de verkeerslichten 2, waardoor deze ook gebruikt kan worden voor het besturen van de verkeerslichten en eventueel voor het vaststellen van overtredingen met betrekking tot deze verkeerslichten. Verder is de systeemeenheid 7 over 25 een leiding 14 verbonden met middelen 8 voor het maken van één of meer opnamen van een overtredend voertuig 9. Deze opnamemiddelen 8 kunnen de vorm hebben van een foto-of videocamera.

De systeemeenheid 7, die de gedaante kan hebben 30 van een programmeerbare logische schakeling (PLC) of een kleine PC, vertoont middelen voor het meten van de tijd die verloopt tussen waarnemingen door opeenvolgende detectielussen 5A en 6A of 5B en 6B. Deze waarnemingen hebben daarbij de gedaante van een golfvormig signaal, 35 waarvan het verloop in de tijd (uitgezet langs de horizontale as 17) schematisch weergegeven is in fig. 2 en 3. Het golfvormig waarnemingssignaal 15, 16 geeft de procentuele verandering van de inductiviteit in de lussen 5A, 1004122 6 5B, 6A, 6B weer (uitgezet langs de verticale as 18), die overeenkomstig de wet van Maxwell het gevolg is van het verplaatsen van een geleider, te weten het sterk metaalhoudende voertuig 9 ten opzichte van het 5 aardmagnetisch veld. De golfvorm van het waarnemingssig-naal is daarbij karakteristiek voor een bepaald voertuig, terwijl de grootte van de inductiviteitsverandering samenhangt met de snelheid van het voertuig. Bij vergelijking van fig. 2 en 3 valt op dat het signaal van 10 een personenauto in het algemeen sterker is dan dat van een vrachtauto, omdat de metalen delen van een personenauto dichter langs het wegdek bewegen dan die van een vrachtauto. Daarnaast is als gevolg van de normaliter geringere lengte van een personenauto de lengte van het 15 signaal korter.

Het waarnemingssignaal 15, respectievelijk 16 vertoont een aantal karakteristieke punten I5a-15j, respectievelijk 16a-l6n. Daarbij kan bijvoorbeeld het punt 15a, respectievelijk 16a het oprijden van de detec-20 tielus weergeven, terwijl het punt 15j, respectievelijk 16n het verlaten van de lus aangeeft. Daartussen is nog een aantal karakteristieke buigpunten of extremen 15b-15i, respectievelijk 16b-16m aan te geven, die samenhangen met de vorm en de snelheid van het voertuig. Door nu 25 het waarnemingssignaal 15, respectievelijk 16 van de eerste lus 5A of 5B te vergelijken met het waarnemingssignaal 15', respectievelijk 16' van de tweede lus 6A of 6B, kunnen in beide signalen overeenkomstige karakteristieke punten worden geïdentificeerd. De tijd die verstre-30 ken is tussen elk stel overeenkomstige karakteristieke punten, kan gemeten worden, en daaruit kan een snelheid bepaald worden. Op deze wijze kunnen in het getoonde voorbeeld voor het personenvoertuig bijvoorbeeld tien metingen verricht worden, terwijl in het getoonde voor-35 beeld voor het vrachtvoertuig zelfs veertien metingen verricht zouden kunnen worden. Zo kan dus relatief eenvoudig voldaan worden aan de steeds vaker gestelde eis dat ten minste drie metingen verricht dienen te worden.

1004122 7

Daar zoals gezegd de golfvorm van het signaal 15 of 16 samenhangt met de vorm, afmetingen en snelheid van het voertuig, kan altijd eenvoudig vastgesteld worden dat de met elkaar vergeleken signalen van één en hetzelf-5 de voertuig afkomstig zijn. Zo zijn onjuiste metingen nagenoeg uitgesloten. Wanneer echter de snelheid van het voertuig tussen de twee waarnemingslokaties sterk verandert, bijvoorbeeld doordat de bestuurder van het voertuig plotseling remt of optrekt, zal de golfvorm van het 10 signaal ook veranderen waardoor geen of niet genoeg overeenkomstige punten gevonden worden. Daardoor zullen dan onvoldoende meetpunten aanwezig zijn voor het uitvoeren van een geldige meting.

Het uitvoeren van een snelheidsmeting op de 15 wijze volgens de uitvinding verloopt dus als volgt (fig. 4). Uitgaande van een bedrijfsklare of "standby" toestand (blok 19) wordt door de waarnemingsmiddelen vastgesteld dat een voertuig 9 de eerste lokatie 5A of 5B passeert (blok 20). Vervolgens wordt waargenomen dat het voertuig 20 ook de tweede lokatie 6A of 6B passeert (blok 21). De uit deze beide waarnemingen verkregen signalen worden vervolgens elk eerst bemonsterd (blokken 22 en 23), waardoor het in de figuren 2 en 3 getoonde analoge signaal 15, respectievelijk 16 wordt omgezet in een histogram.

25 Vervolgens worden de histogrambalken achtereen volgens met elkaar vergeleken. Daartoe wordt in blok 24 onderzocht of er nog niet aan een vergelijking onderworpen histogrambalken over zijn. Is dit het geval, dan wordt het eerstvolgende nog niet onderzochte deel van het 30 histogram van het eerste signaal genomen (blok 25), en het overeenkomstige deel van het tweede signaal daarbij gezocht (blok 26). De hoogte van deze histogrambalken, die de inductiviteitsverandering van het oorspronkelijke signaal weergeeft, wordt vergeleken (blok 27). Komen de 35 hoogten niet overeen, dan wordt teruggekeerd naar blok 24. Komen de hoogten wel overeen, dan wordt een dergelijke balk als geldig meetpunt geaccepteerd. Vervolgens wordt het tijdsverloop tussen de vergeleken histogramde- 1004122 8 len vastgesteld (blok 28), en als meetpunt opgeslagen (blok 29), waarna teruggekeerd wordt naar blok 24. Op deze wijze wordt een aantal meetpunten in het signaal bepaald.

5 Wanneer er geen niet-onderzochte delen van het bemonsterde signaal meer over zijn, wordt in blok 30 gecontroleerd of er voldoende meetpunten gevonden zijn, naar de nieuwe maatstaven dus ten minste drie. Is dit niet het geval, dan wordt teruggekeerd naar de uitgangs-10 toestand (blok 19). Zijn er wel voldoende meetpunten gevonden, dan worden de gemeten waarden voor het tijdsverloop tussen elk stel overeenkomende meetpunten met elkaar vergeleken (blok 31). In blok 32 wordt vervolgens gecontroleerd of deze waarden voldoende met elkaar over-15 eenkomen. Is dat niet het geval, bijvoorbeeld doordat de snelheid van het voertuig tijdens de meting sterk veranderd is, dan is er sprake van een ongeldige meting, en wordt teruggekeerd naar de uitgangstoestand. Komen de waarden wel voldoende overeen, dan wordt daaruit de 20 snelheid bepaald door de afstand tussen de detectielussen te delen door het gemeten tijdsverloop (blok 33), en vergeleken met de ter plaatse geldende maximum snelheid (blok 34). Wanneer de gemeten snelheid groter is dan de maximaal toegestane snelheid, wordt een waarschuwingssig-25 naai afgegeven (blok 35). Dit waarschuwingssignaal kan in het getoonde voorbeeld rechtstreeks doorgeleid worden naar de opname-inrichting 8, waardoor een foto of video-opname van het voertuig 9 gemaakt wordt. Ook kan het waarschuwingssignaal gebruikt worden om een controlerende 30 agent op de overtreder opmerkzaam te maken.

De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding maken zo met een minimale hoeveelheid detectielussen toch een zeer nauwkeurige en betrouwbare snelheidsmeting mogelijk, waardoor de kans op onterechte bekeuringen of 35 onbestrafte overtredingen geminimaliseerd wordt, zonder dat daartoe grote investeringen nodig zijn. Hoewel de uitvinding hiervoor beschreven is aan de hand van een snelheidsmeting met twee detectielussen bij een kruis- 1 0 0 4 1 2 2 9 punt, zal het de deskundige duidelijk zijn, dat deze daartoe niet beperkt is. De snelheidsmeting kan immers op elke lokatie plaatsvinden waar ten minste twee van dergelijke lussen aangebracht kunnen worden, terwijl ook de 5 toepassing van meer dan twee lussen, bijvoorbeeld als extra beveiliging tegen fouten mogelijk is.

1004122

Claims (8)

1. Werkwijze voor het meten van de snelheid van een voertuig, door het achtereenvolgens op ten minste 5 twee op een bepaalde afstand van elkaar gelegen lokaties waarnemen van het passeren van het voertuig, het bij elke waarneming vastleggen van meerdere meetpunten, het bepalen van het tijdsverloop tussen overeenkomstige meetpunten van de waarnemingen op de opeenvolgende 10 lokaties en het daaruit afleiden van de snelheid, waarbij bij het passeren van het voertuig telkens een golfvormig waarnemingssignaal opgewekt wordt, en de meetpunten gevormd worden door overeenkomstige karakteristieke punten van het golfvormig signaal, met het kenmerk, dat 15 de sterkte van het signaal (15,16) in elk karakteristiek punt vergeleken wordt met die in een overeenkomstig karakteristiek punt van het volgende (15', 16') of voorgaande signaal, en een karakteristiek punt slechts als meetpunt (I5a-j, 16a-n, 15'a-j, 16'a-n) geaccepteerd 20 wordt indien de vergeleken signaalsterkten met elkaar overeenkomen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voor het vergelijken van de signaalsterkte het golfvormig waarnemingssignaal (15, 16) bemonsterd 25 wordt.

3. Werkwijze volgens conclusiesl of 2, met het kenmerk, dat per waarneming ten minste drie meetpunten bepaald worden, en de daaruit afgeleide snelheid slechts als geldige meetwaarde aanvaard wordt indien het voor elk 30 van deze meetpunten bepaalde tijdsverloop overeenkomt met het voor de overige meetpunten bepaalde tijdsverloop.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de snelheidsmetingen continu uitgevoerd worden.

5. Inrichting voor het meten van de snelheid van een voertuig, voorzien van op ten minste twee op een bepaalde afstand van elkaar gelegen lokaties aangebrachte middelen voor het waarnemen van een passage van het 1004122 voertuig, welke waarnemingsmiddelen ingericht zijn voor het bij elke passage vastleggen van meerdere meetpunten, met de waarnemingsmiddelen verbonden middelen voor het meten van het tijdsverloop tussen door de waarne-5 mingsmiddelen vastgelegde, overeenkomende meetpunten en met de tijdmeetmiddelen verbonden verwerkings- en besturingsmiddelen voor het daaruit afleiden van de snelheid, waarbij de waarnemingsmiddelen ingericht zijn voor het opwekken van een golfvormig waarnemingssignaal bij 10 het passeren van het voertuig, en karakteristieke punten van dit golfvormig signaal als meetpunten fungeren, met het kenmerk, dat de verwerkings- en besturingsmiddelen (7) zijn ingericht voor het vergelijken van de sterkte van het waarnemingssignaal (15, 16) in elk karakteristiek 15 punt (15a-j, 16a-n)met die in een overeenkomstig karakteristiek punt van het volgende (15', 16') of voorgaande signaal, en voor het als meetpunt vastleggen van een karakteristiek punt indien de vergeleken signaalsterkten met elkaar overeenkomen.

6. Meetinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de verwerkings- en besturingsmiddelen (7) ingericht zijn voor het bemonsteren van elk waarschuwingssignaal (15, 16) alvorens de signaalsterkte daarvan te vergelijken.

7. Meetinrichting volgens conclusie 5 of 6, gekenmerkt door met de verwerkings- en besturingsmiddelen (7) verbonden middelen (8) voor het maken van een opname van het voertuig (9), waarbij de verwerkings- en besturingsmiddelen (7) ingericht zijn voor het zenden van 30 een besturingssignaal naar de opnamemiddelen (8) indien voor ten minste drie meetpunten een overeenkomstig tijdsverloop is vastgesteld, en de daaruit afgeleide snelheid groter is dan de ter plaatse maximaal toegestane snelheid.

8. Meetinrichting volgens één der conclusies 5 tot 7, met het kenmerk, dat de waarnemingsmiddelen (5A, 6A; 5B, 6B), de tijdmeetmiddelen (7) en de verwerkings- 1004122 en besturingsmiddelen (7) ingericht zijn voor continu bedrijf. 1004122