NL1027018C2

NL1027018C2 - Werkwijze en systeem voor het met radar waarnemen van het passeren van een te bewaken punt op een weg door een voertuig.

Info

Publication number: NL1027018C2
Application number: NL1027018A
Authority: NL
Inventors: Theodorus Maria Janssen
Original assignee: Gatsometer Bv
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-13
Also published as: US20060066472A1; EP1662272B1; US7190306B2; ES2710318T3; EP1662272B8; HRP20190206T1; EP1662272A1; LT1662272T; AU2005209646B2; AU2005209646A1; PL1662272T3; DK1662272T3; TR201901811T4

Description

ς

WERKWIJZE ΕΝ SYSTEEM VOOR HET MET RADAR WAARNEMEN VAN HET PASSEREN VAN EEN TE BEWAKEN PONT OP EEN WEG DOOR EEN VOERTUIG

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het waarnemen van het passeren van een bepaald te bewaken punt op een weg door een voertuig. Een dergelijke werkwijze is algemeen bekend, en wordt bijvoorbeeld gebruikt bij het 5 vaststellen van verkeersovertredingen, zoals het doorrijden bij een stoplicht, of bij metingen van de verkeersdichtheid, bijvoorbeeld ten behoeve van het geleiden van verkeer om een goede doorstroming te bevorderen.

Bij de meeste bekende werkwijzen wordt gebruik 10 gemaakt van sensoren die in of op het wegdek zijn bevestigd. Een klassiek voorbeeld zijn over het wegdek gespannen, met lucht gevulde leidingen, die een drukverschil registreren wanneer de wielen van een voertuig daar overheen rijden. Ook kunnen belastingen op het wegdek door passerende voertuigen 15 waargenomen worden met behulp van piëzo-elektrische elementen die in het wegdek zijn ingebed. Het meest wijdverbreid zijn echter inductieve waarnemingen. Daarbij wordt de verandering gemeten van de stroomsterkte in een lusvormige geleider in het wegdek, die het gevolg is van een verandering in het 20 elektromagnetisch veld bij het passeren van een - grotendeels uit metaal bestaand - voertuig.

Het nadeel dat alle genoemde werkwijzen gemeen hebben, is dat zij aanpassingen van het wegdek vereisen op de te bewaken plaats, bijvoorbeeld een stopstreep bij een 25 verkeerslicht. Hiervoor zijn in het algemeen freeswerkzaamheden nodig, waardoor de weg enige tijd afgesloten moet worden. Dit is met de toenemende verkeersdrukte steeds minder aanvaardbaar, temeer omdat de 1027018" 2 waarnemers meestal juist op de drukste punten van het wegennet nodig zijn. Bovendien is het aantal sensoren dat op een gegeven plaats in het wegdek ondergebracht kan worden beperkt, omdat deze voldoende tussenruimte moeten hebben om 5 eikaars werking niet te beïnvloeden. Vooral op drukke kruispunten liggen vaak grote hoeveelheden sensoren, met name inductielussen in het wegdek. Naast de lussen die het rijden door rood licht moeten waarnemen, zijn er vaak ook lussen die reageren op de aanwezigheid van een voertuig op een verder 10 leeg kruispunt, om het verkeerslicht op groen te zetten, en lussen die reageren op de aanwezigheid van voertuigen die voorrang krijgen, zoals bussen, voertuigen van hulpdiensten en dergelijke.

De uitvinding heeft derhalve tot doel een werkwijze 15 van de hiervoor beschreven soort te verschaffen, waarbij dit nadeel zich niet voordoet. Volgens de uitvinding wordt dit bij een dergelijke werkwijze bereikt, doordat vanaf een op afstand gelegen locatie in hoofdzaak onafgebroken tenminste één radarbundel naar het te bewaken punt uitgezonden wordt, 20 reflecties van de tenminste ene uitgezonden radarbundel op de op afstand gelegen locatie worden opgevangen, en uit de opgevangen reflecties wordt bepaald dat het voertuig het te bewaken punt passeert. Door voor de waarneming gebruik te maken van radargolven, die verzonden en ontvangen kunnen 25 worden op een locatie die op een behoorlijke afstand van het te bewaken punt kan zijn gelegen, kan worden afgezien van het aanbrengen van sensoren op of in het wegdek.

Bij voorkeur wordt de ten minste ene radarbundel uitgezonden onder een scherpe hoek met de rijrichting van het 30 passerende voertuig, zodat de uitzend- en ontvangstlocatie inderdaad op behoorlijke afstand van het te bewaken punt kan worden gekozen.

1027018- 3

Het passeren van het te bewaken punt kan op eenvoudige wijze worden bepaald door uit de opgevangen reflecties de afstand van het voertuig tot de uitzend- en ontvangstlocatie te berekenen en de zo berekende afstand te 5 vergelijken met de bekende afstand van de uitzend- en ontvangstlocatie tot het te bewaken punt.

Teneinde onterechte waarnemingen als gevolg van bijvoorbeeld ruis of de radarbundel passerende vogels te voorkomen, wordt bij voorkeur uit een aantal achtereenvolgens j 10 opgevangen reflecties een serie waarden voor de afstand van het voertuig berekend, en is een waarneming dat het voertuig het te bewaken punt passeert slechts geldig, wanneer deze serie afstandswaarden nauwkeurig overeenkomt.

Met voordeel wordt een activeringssignaal gegenereerd 15 wanneer een voertuig het te bewaken punt in een bepaalde richting passeert. Zo kan op basis van de waarneming actie worden ondernomen, bijvoorbeeld met betrekking tot het vaststellen van een overtreding, of om de verkeersstroom in de gesloten richting langs het te bewaken punt te geleiden.

20 In dat verband biedt het voordeel wanneer aan het activeringssignaal een identificatie van de uitzend- en ontvangstlocatie wordt gekoppeld, zodat.ondubbelzinnig vaststaat waar het voertuig is gepasseerd. Wanneer de waarneming gebruikt wordt in het kader van de wetshandhaving, 25 bijvoorbeeld bij een verkeerslicht, wordt bij voorkeur op basis van het activeringssignaal tenminste één beeldopname van het passerend voertuig gemaakt.

Wanneer uit de opgevangen reflecties ook de snelheid en de rijrichting van het passerend voertuig wordt berekend, 30 kan de waarneming tevens gebruikt worden om een overtreding van een ter plaatse geldende maximale snelheid vast te stellen. Ook kan de snelheid van belang zijn wanneer de 1027013* 4 waarneming gebruikt wordt voor het geleiden van de verkeersstroom op het te bewaken punt.

Ook in dat geval wordt bij voorkeur uit een aantal achtereenvolgens opgevangen reflecties een serie waarden voor 5 de snelheid van het voertuig berekend, en is een snelheidsberekening slechts geldig, wanneer de serie snelheidswaarden nauwkeurig overeenkomt. Hierdoor worden onjuiste waarnemingen als het ware uitgefilterd, hetgeen met name van belang is wanneer de berekende snelheid gebruikt 10 wordt voor het vaststellen van een overtreding.

Om op basis van de snelheidsmeting actie te kunnen ondernemen, wordt met voordeel de berekende snelheid aan het activeringssignaal gekoppeld.

Teneinde te waarborgen dat elke waarneming inderdaad 15 slechts betrekking heeft op een enkel voertuig, zijn bij voorkeur de afstand van de uitzend- en ontvangstlocatie tot het te bewaken punt enerzijds en de karakteristiek van de tenminste ene uitgezonden radarbundel anderzijds zo op elkaar afgestemd, dat de omvang van de radarbundel op het te bewaken 20 punt van de dezelfde grootte-orde is als de breedte van een voertuig. Zo wordt voorkomen dat meerdere voertuigen in dezelfde radarbundel gevangen worden, hetgeen tot onjuiste waarnemingen en eventueel onterechte boetes zou kunnen leiden. Dit kan worden bereikt wanneer de afstand enkel 25 tientallen meters bedraagt en de radarbundel een bundelbreedte van enkele graden heeft.

Wanneer de weg een aantal rijbanen omvat, op elk waarvan een bepaald punt te bewaken is, verdient het de voorkeur dat vanaf de uitzend- en ontvangstlocatie voor elke 30 rijbaan een radarbundel onder een bijbehorende hoek wordt uitgezonden. Zo kunnen meerdere rijbanen vanaf een enkele uitzend- en ontvangstlocatie worden bewaakt, hetgeen een 1027018- κ.

5 besparing op de kosten van de apparatuur en een vereenvoudiging van de plaatsing met zich meebrengt.

De uitvinding heeft ook betrekking op een systeem voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze. Een 5 dergelijk systeem voor het waarnemen van het passeren van een bepaald te bewaken punt op een weg door een voertuig is volgens de onderhavige uitvinding voorzien van een op een op afstand gelegen locatie opgestelde inrichting voor het in hoofdzaak onafgebroken naar het te bewaken punt uitzenden van 10 tenminste één radarbundel, het ontvangen van reflecties van de tenminste ene uitgezonden radarbundel en het uit de opgevangen reflecties bepalen dat een voertuig het te bewaken punt passeert.

Voorkeursuitvoeringen van het systeem volgens de 15 uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies 15 tot 26.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een tweetal voorbeelden, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekening, waarin:

Fig. 1 een schematisch bovenaanzicht is van een weg 20 met daarop een te bewaken punt, in dit geval een stopstreep bij een met verkeerslichten beveiligd kruispunt, en een waarnemingssysteem volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding,

Fig. 2 een zijaanzicht is van een door het 25 waarnemingssysteem van fig. 1 uitgezonden radarbundel,

Fig. 3 schematisch de opbouw toont van een door het waarnemingssysteem gegenereerd activeringssignaal,

Fig. 4 schematisch de opbouw toont van een woord van het activeringssignaal van fig. 3, 30 Fig. 5 schematisch de opbouw toont van een naar het waarnemingssysteem gezonden ondervragingssignaal, resp. een door het waarnemingssysteem gegenereerd antwoordsignaal, en 1027018- 6

Fig. 6 in perspectivisch aanzicht de opstelling van het waarnemingssysteem toont bij gebruik voor de verkeersgeleiding.

De uitvinding betreft een systeem voor het waarnemen 5 van het passeren van een bepaald te bewaken punt 1 op een weg 2, in dit geval een stopstreep bij een kruispunt van de weg 2 met een andere weg 6, welk kruispunt met verkeerslichten 3 is beveiligd (fig. 1). Dit waarnemingssysteem omvat een inrichting 4 voor het naar het te bewaken punt 1 uitzenden 10 van een radarbundel 5 en het ontvangen van reflecties van de radarstraling die worden gegenereerd door passerende voertuigen V. De uitzend- en ontvangstinrichting 4, die op een van de stopstreep 1 verwijderde locatie, hier aan de overkant van het kruispunt, is opgesteld, is verder ingericht 15 om uit de opgevangen reflecties te bepalen dat een voertuig V de stopstreep 1 passeert. De uitzend- en ontvangstinrichting of radarinrichting 4 zendt bijvoorbeeld met een frequentie van ongeveer 24 Ghz en een vermogen van 20 dBm (EIRP).

Overigens is hier slechts een enkel verkeerslicht 3 20 met bijbehorend waarnemingssysteem getekend, maar het zal duidelijk zijn dat op het kruispunt vier van dergelijke verkeerslichten en waarnemingssystemen geïnstalleerd zijn.

In het getoonde voorbeeld heeft de weg 2 waarop de stopstreep 1 getrokken is een linker en een rechter rijbaan 25 8L, 8R. De radarinrichting 4 is daarom ingericht voor het uitzenden van twee radarbundels 5L, 5R, die verschillend gericht zijn, zodanig dat zij elk in een van de rijbanen 8L, 8R een zoekgebied S bepalen rond de stopstreep 1.

De radarinrichting 4 is in het getoonde voorbeeld 30 naast de weg 2 opgesteld, en de radarbundels 5L, 5R worden -in het horizontale vlak beschouwd - elk onder een scherpe hoek aL, aR met de rijrichting van de passerende voertuigen V uitgezonden. Zo kan worden afgezien van het plaatsen van 1027018- 7 portalen voor de radarinrichting 4 boven de weg 2, hetgeen veelal op praktische bezwaren stuit. Overigens zou, wanneer wel een portaal 10 geplaatst zou worden (fig. 6), boven elke rijbaan 8L, 8R een afzonderlijke radarinrichting opgehangen 5 kunnen worden, waarvan de radarbundel 5L, 5R dan recht naar voren uitgezonden zou kunnen worden.

Teneinde te voorkomen dat de uitgezonden radarbundels 5L, 5R door verkeer op de kruisende weg 6 worden gereflecteerd voordat zij de stopstreep 1 bereiken, is de 10 radarinrichting 4 op een verhoging, hier een paal 7 geplaatst (fig. 2). Ook in het verticale vlak beschouwd worden dus de radarbundels 5L, 5R onder een scherpe hoek β met de rijrichting uitgezonden.

De resulterende ruimtelijke hoek γ tussen de 15 uitgezonden radarbundels 5L, 5R en de rijrichting is dus eveneens scherp. In het geval dat uit de gereflecteerde radarstralen ook de snelheid van de passerende voertuigen V bepaald wordt, zoals hierna te bespreken, dient deze gecorrigeerd te worden voor de hoek waaronder de radarbundels 20 5L, 5R worden uitgezonden.

De waarden van de verschillende hoeken worden gegeven door de betrekkingen: α = bgtan b/d , β = bgtan h/i(b2 + d2) , en 25 γ = bgcos d//(b2 + 0^ + ^2) , waarin: b de afstand is tussen de positie van de paal 7 en het te bewaken punt 1 in de betreffende rijbaan 8L, 8R, gemeten dwars op de rijrichting, 30 d de afstand is tussen de paal 7 en (het verlengde van) de stopstreep 1, gemeten in de rijrichting, en h de hoogte is van de paal 7.

102 7 018 ~ 8

In het getoonde voorbeeld zijn de afstanden b en d en de hoogte h zo gekozen, dat de hoeken α, β en γ tussen ongeveer 10° en 45° ingesteld kunnen worden.

De radarinrichting 4 is ingericht om het passeren van 5 de stopstreep 1 waar te nemen door uit de opgevangen reflecties de afstand van het voertuig tot de inrichting te berekenen en de zo berekende afstand te vergelijken met de bekende afstand / (jb 2 + d2 + h2) van de radarinrichting 4 tot de stopstreep 1. Teneinde te voorkomen dat bijvoorbeeld 10 elektronische ruis in de inrichting 4 of een gebeurtenis als het door de radarbundels 5L, 5R vliegen van vogels leidt tot valse waarnemingen, berekent de radarinrichting 4 uit een aantal achtereenvolgens opgevangen reflecties een serie waarden voor de afstand van het voertuig V. In het getoonde 15 voorbeeld worden tien waarden berekend, uitgaande van reflecties die telkens gedurende 10 milliseconde worden ontvangen. Een waarneming dat een voertuig V de stopstreep 1 passeert wordt dan slechts als geldig aangenomen, wanneer deze tien afstandswaarden binnen bepaalde grenzen met elkaar 20 overeenkomen. In het getoonde voorbeeld wordt de standaarddeviatie σ van de tien afstandswaarden berekend, en wordt de waarneming slechts aanvaard als deze standaarddeviatie minder is dan ongeveer een halve voertuiglengte (σ s 2,2 m).

25 De waarneming begint wanneer een voertuig V een door een van de radarbundels 5L, 5R bestreken zoekgebied S inrijdt. De lengte van dit zoekgebied S wordt voor het eerste gebruik van het waarnemingssysteem door middel van een hierna te bespreken configuratie-telegram ingevoerd in de 30 besturingselektronica van de radarinrichting 4, en kan eventueel tijdens de werking van het systeem worden aangepast. Het zoekgebied S wordt bepaald door een ondergrens S L en een bovengrens S De waarden van deze onder- en 1027018- 9 bovengrenzen S L, S ö zijn zodanig gekozen, dat een voertuig V in de betreffende radarbundel 5 gedurende enige tijd kan worden gevolgd. De maximale lengte van het zoekgebied, dus de afstand tussen S L en S 0, wordt uiteraard bepaald door de 5 horizontale en verticale afstand vanaf de radarinrichting 4 en de tophoek van de radarbundel 5. Bij gebruikelijke waarden van deze twee grootheden zal deze lengte enkele meters bedragen (fig. 2) .

Wanneer een voertuig V de stopstreep 1 passeert,

10 wordt door de radarinrichting 4 een activeringssignaal T

(fig. 3) gegenereerd. Dit signaal T, dat onderdeel vormt van een hierna te bespreken object-telegram, wordt gebruikt om een met het waarnemingssysteem gekoppeld extern systeem te activeren. Bijvoorbeeld kan het activeringssignaal worden 15 toegevoerd aan een teller van een verkeersgeleidingssysteem (fig. 6), dat op basis van het aantal passerende voertuigen V per tijdseenheid een optimale snelheid berekent en deze weergeeft op signaleringsborden 11 boven of langs de weg 2.

Teneinde ondubbelzinnig te kunnen vaststellen op welk 20 punt een voertuig V gepasseerd is, met name in verband met de bewijsvoering wanneer de waarneming gebruikt wordt in het kader van wetshandhaving, bevat het door de radarinrichting 4 verzonden object-telegram naast het activeringssignaal T nog de identificatie van die radarinrichting 4.

25 In het getoonde voorbeeld omvat het waarnemingssysteem een bestuurbaar met de radarinrichting 4 verbonden inrichting 9 voor het maken van tenminste één beeldopname van het passerend voertuig. Zo kan het systeem gebruikt worden als roodlicht-camera (RLC) systeem. De 30 opname-inrichting 9 kan een conventionele fotocamera met filmrol zijn, maar in verband met de capaciteit en snelheid van verwerken verdient het de voorkeur gebruik te maken van een digitale camera. Deze kan een eigen opslagmedium 1027018“ 10 vertonen, maar daarnaast of in plaats daarvan via een communicatienet verbonden zijn met een centrale.

De opname-inrichting 9 ontvangt naast het activeringssignaal T, dat aangeeft dat een voertuig V de 5 stopstreep 1 passeert, ook telkens een signaal van het verkeerslicht 3, wanneer dit rood is. Als deze beide signalen tegelijkertijd worden aangeboden, is dat een indicatie dat er een voertuig V door rood licht de kruising oprijdt, en worden er een of meer beeldopnamen gemaakt. Aan de hand van deze 10 beeldopnamen, waarin naast het voertuig V en het rode verkeerslicht 3 nog allerhande aanvullende informatie kan worden afgebeeld, kan het voertuig V worden geïdentificeerd, zodat de kentekenhouder een proces-verbaal kan worden gezonden.

15 Om optimaal gebruik te kunnen maken van de aanwezigheid van een waarnemingssysteem op het daardoor bewaakte punt, is in het getoonde voorbeeld de radarinrichting 4 verder ingericht voor het uit de opgevangen reflecties berekenen van de snelheid van het passerend 20 voertuig V. Zo kan het waarnemingssysteem dus niet slechts als RLC-systeem, maar ook als snelheidscamera-systeem worden gebruikt. Net als bij de berekening van de afstand van het voertuig V tot de radarinrichting 4, wordt ook voor de snelheidsmeting uit een aantal achtereenvolgens opgevangen 25 reflecties een serie waarden voor de snelheid van het voertuig V berekend, en wordt de berekende snelheid slechts als geldig aangenomen, wanneer de serie snelheidswaarden nauwkeurig overeenkomt. Er kunnen wederom tien waarden worden berekend, waarvan de standaarddeviatie σ kleiner moet zijn 30 dan een bepaalde waarde, bijvoorbeeld ongeveer 5 km/u ( O £ 1,4 m/s), dus ruwweg tien procent van de ter plaatse van verkeerslichten meestal geldende maximum-snelheid.

1027018- 11

Om een betrouwbare signalering te waarborgen, is het van belang dat slechts een voertuig V tegelijk kan worden waargenomen. Daarom is de radarinrichting 4 op een zodanige afstand van de stopstreep 1 opgesteld, en ingericht voor het 5 uitzenden van een zodanige radarbundel 5, dat de omvang van de radarbundel 5 ter plaatse van de stopstreep 1 van dezelfde grootte-orde is als de breedte van een voertuig V. In het getoonde voorbeeld is de afstand van de radarinrichting 4 tot de stopstreep 1 enkele tientallen meters, terwijl de 10 radarbundels 5L, 5R elk een bundelbreedte hebben van enkele graden, meer in het bijzonder 3,5° ± 1,75°.

De communicatie tussen de opname-inrichting 9, het verkeerslicht 3 en de radarinrichting 4 verloopt via leidingen 12, 13 langs en onder de weg 2. Omdat 15 roodlichtcamera's meestal gebruikt worden in combinatie met inductielussen, wordt voor de communicatie tussen de radarinrichting 4 en de opname-inrichting 9 bij voorkeur aansluiting gezocht bij de daarvoor ontwikkelde standaarden. Zo kan de interface tussen de radarinrichting 4 en de opname-20 inrichting 9 een 9-pens vrouwelijke sub D connector zijn, waarvan de pennen als volgt gebruikt worden:

Aansluiting Pen nummer +12 V 1 25 GND 3

Alarmpen A (RS485 niveau) 5

Alarmpen B (RS485 niveau) 4 RS485 (RS422) pen A-ingang 7 RS485 (RS422) pen B-ingang 6 30 RS485 (RS422) pen A-uitgang 9 RS485 (RS422) pen B-uitgang 8

Niet aangesloten 2 1027018- 12

De interface omvat dus de toevoer van de voedingsspanning, twee RS422-uitgangen en een RS422-ingang. Een van de RS422-uitgangen en de RS422-ingang dienen voor de gegevensoverdracht. De tweede RS422-uitgang, de alarmuitgang, 5 dient slechts voor het doorgeven van een status- of activeringssignaal.

Deze alarmuitgang is als RS422-uitgang geconfigureerd om verenigbaar te zijn met de RS422-ingang aan de zijde van de opname-inrichting 9. De alarmuitgang geeft uiteindelijk 10 het signaal af dat de opname-inrichting 9 activeert om een opname te maken van een voertuig V dat de stopstreep 1 passeert als het verkeerslicht 3 op rood staat. De logische niveaus van dit signaal zijn: geen alarm - A hoog, B laag, 15 wel alarm - A laag, B hoog, waarbij hoog en laag +5V, respectievelijk 0V zijn.

Voor de gegevensoverdracht tussen de radarinrichting 4 en de opname-inrichting 9 worden zoals gezegd een RS422-ingang en een RS422-uitgang gebruikt, die werken volgens de 20 specificatie: 19200, 8, N, 1. De gegevensoverdracht vindt plaats in de vorm van zogeheten telegrammen, waarvan drie soorten te onderscheiden zijn. Een "object"-telegram is het standaard uitgangstelegram van de radarinrichting 4, dat elke tien milliseconden verzonden wordt en dat gegevens bevat als 25 de afstand en snelheid van het waargenomen object, het signaalniveau en statusinformatie. Een "configuratie"-telegram is een telegram dat naar de radarinrichting 4 gezonden wordt om deze te configureren. In respons op een dergelijk configuratietelegram zendt de radarinrichting 4 een 30 ''antwoord"-telegram.

Elk telegram heeft een soortgelijke opbouw. Het bestaat uit woorden van telkens 16 bits, dus 2 bytes, een lagere byte gevolgd door een hogere byte (fig. 4). Elk 1027018- 13 telegram begint met een synchronisatiewoord, dat het type telegram aangeeft. Een tweede woord geeft de lengte van het telegram aan, dat wil zeggen het aantal woorden vanaf het volgende woord tot het eind van het telegram. Daarna volgen 5 woorden met de eigenlijke gegevens die overgedragen moeten worden, afgesloten door een CRC-woord, dat het eind van het telegram vormt. Dit CRC-(cyclic redundancy check)-woord is de 16 bits som van alle waarden vanaf het woord dat het aantal woorden aangeeft, hier dus het tweede woord, tot en met het 10 woord direct voor het CRC-woord. In deze som worden resten niet meegenomen.

Het object-telegram (fig. 3) wordt zoals gezegd elke tien milliseconden aangeboden, ongeacht of er sprake is van een voertuig V in de radarbundel 5. Het bevat gegevens over 15 het waargenomen object en de identificatie van de radarinrichting 4. De totale overdrachtstijd van het object-telegram, dat in het getoonde voorbeeld negen woorden beslaat, bedraagt 9,4 milliseconden bij een overdrachtssnelheid van 19200 bps. De opbouw van het object-20 telegram is als volgt:

Woord nummer Inhoud 1 81h (lagere byte), 75h (hogere byte) 2 Lengte (formaat: geheel getal zonder teken) (hier 7) 25 3 Snelheid van het object in cm/s (formaat: geheel getal met teken, lopend van -16383 tot +16383) 4 Afstand tot het object in cm (formaat: geheel getal met teken) 5 Signaalamplitude van het object in dB (formaat: geheel getal zonder teken) 1027018- 14 6 Status 7 Identificatie van apparatuur 8 Versienummer van programmatuur 9 CRC.

5

Door de snelheid in cm/s en de afstand in cm weer te geven, wordt een goed compromis verkregen tussen de nauwkeurigheid enerzijds en het meetbereik anderzijds. De in het telegram gegeven waarden voor de snelheid en de afstand 10 zijn overigens niet de ruwe, momentane waarden, maar de voortschrijdende gemiddeldes over de laatste 100 milliseconden (of tien waarnemingen). Deze waarden houden een voorspelling in voor de komende tien milliseconden.

Zoals gezegd wordt het object-telegram ook aangeboden 15 als er geen object of voertuig V in de radarbundel 5 te vinden is, en de meetwaarden dus slechts ruis vormen. Of zich al dan niet een voertuig V in de radarbundel 5 bevindt, wordt aangegeven door bit 0 van de lagere byte van het statuswoord, de alarmbit (1 = alarm, 0 = geen alarm). Deze bit wordt 20 geactiveerd als een voertuig V de stopstreep 1 passeert, en weer gedeactiveerd als het voertuig V het zoekgebied S verlaat. De alarmstatus wordt ook aangeboden aan de alarmpennen van de connector.

De identificatie van de radarinrichting 4 die 25 meegezonden wordt in het object-telegram bestaat uit twee delen, een identificatie van de apparatuur en de identificatie van de programmatuur. Het identificatienummer van de apparatuur is opgeslagen in een EEPROM, en kan alleen door de fabrikant worden gewijzigd of gewist. Doordat dit 30 identificatienummer in de apparatuur is opgeslagen, is de programmatuur in beginsel apparaat-onafhankelijk. Het identificatienummer van de programmatuur is met de rest van t027018a 15 de programmatuur opgeslagen in een EPROM, en kan eveneens slechts door de fabrikant worden gewist of gewijzigd.

Het configuratie-telegram dient voor het configureren van de radarinrichting. Door het gebruik van volledig duplex 5 RS485 (RS422) communicatie kan dit op elk gewenst moment worden verzonden. Zodra de radarinstallatie 4 een configuratie-telegram ontvangt, stopt deze met het verzenden van object-telegrammen tot het configuratie-telegram is verwerkt en beantwoord. Het tijdsverloop tussen het verzenden 10 van het configuratie-telegram en de ontvangst van het antwoord-telegram kan een volle seconde bedragen, omdat de configuratiegegevens opgeslagen moeten worden in de EEPROM, zodat zij ook bewaard blijven bij stroomuitval.

Wanneer echter de - hierna te bespreken -15 hoekcorrectiefactor in het configuratie-telegram op 0 gezet wordt, wordt de configuratie niet opgeslagen. De radarinrichting 4 stuurt dan als antwoord de bestaande configuratie. In dat geval hoeft de EEPROM niet beschreven te worden, en bedraagt het tijdsverloop tussen configuratie-20 telegram en antwoord-telegram minder dan 1 milliseconde.

Na het zenden van een ontvangst-telegram gaat de radarinrichting 4 weer over tot het zenden van object-telegrammen.

De opbouw van het configuratie-telegram en het 25 antwoord-telegram is in beginsel identiek. Slechts de lagere byte van het eerste woord, dat aangeeft of het een configuratie of een antwoord-telegram betreft, verschilt. De opbouw is als volgt: 30 Woordnummer Inhoud 1 7eh, 5bh voor configuratie en 81h, 5bh voor antwoord-telegram 1027018- 16 2 Lengte (formaat: geheel getal zonder teken) (hier 8) 3 Ondergrens Vmin van zoekgebied snelheid in cm/s (formaat: geheel getal met teken) 4 Bovengrens Vmax van zoekgebied snelheid in cm/s (formaat: geheel getal met teken) 5 Ondergrens SL van zoekgebied afstand in cm (formaat: geheel getal met teken) 5 6 Bovengrens Su van zoekgebied afstand in cm (formaat: geheel getal met teken) 7 Drempelwaarde afstand voor alarm in cm 8 Besturing alarmfunctie 9 Hoekcorrectiefactor voor afstand en snelheid

10 CRC

10

Het besturingswoord voor de alarmfunctie (woordnummer 8) bepaalt de werking van het alarm. Bit 0, de laagste bit, geeft de richting van het alarm aan ten opzichte van de kritieke waarde voor de afstand. Als bit 0=0 houdt dit in 15 dat het alarm wordt geactiveerd wanneer een voertuig V nadert en de afstand afneemt en uiteindelijk tot onder de drempelwaarde zakt. Dit geldt wanneer de radarinrichting 4 in de rijrichting beschouwd voorbij het te bewaken punt 1 geplaatst is en de voorzijde van het voertuig aanstraalt, 20 zoals getoond in fig. 1 en 2. Wanneer bit 0=1 geldt dat het alarm geactiveerd wordt wanneer de afstand tot het voertuig V toeneemt, en uiteindelijk de kritische waarde overschrijdt. Dit is het geval bij een radarinrichting 4 die in de rijrichting beschouwd voor het te bewaken punt geplaatst is, 25 zoals getoond in fig. 7, en op de achterzijde van de passerende voertuigen gericht is. Wanneer het alarm eenmaal 1027018- 17 is geactiveerd, blijft het in beide gevallen actief tot het voertuig het zoekgebied S verlaten heeft.

De Onder- en bovengrens voor de snelheid zijn Vmin = 0, resp. Vmax = 5800 (58 m/s, dus 209 km/u) wanneer het 5 voertuig V de radarinrichting 4 nadert (bit 0 = 0), en Vmin = -5800, resp. Vmax = 0 als het voertuig V van de radarinrichting 4 vandaan rijdt (bit 0=1). De waarde van ±5800 geldt overigens alleen als de radarinrichting op een lijn staat met het voertuig en de hoekcorrectiefactor 1 10 bedraagt (als woord nummer 9 de waarde 1000 heeft). Bij metingen onder een hoek wordt deze waarde vermenigvuldigd met de hoekcorrectiefactor, die 1/cosY bedraagt, waarbij γ de hiervoor besproken ruimtelijke hoek tussen de radarbundel 5 en de snelheidsvector van het voertuig V is. Uit de eerder 15 gegeven betrekking voor γ volgt dat de hoekcorrectiefactor Ί (b2 + d2 + h2)/d bedraagt.

De onder- en bovengrens voor de afstand bedragen resp. SL = 0 en SD = 5000 (cm = 50 m) voor metingen recht van voren of van achteren, terwijl de maximale afstand voor 20 metingen onder een hoek moet worden gedeeld door de hoekcorrectiefactor.

Het alarm wordt uiteindelijk slechts geactiveerd, wanneer aan twee voorwaarden tegelijk wordt voldaan. In de eerste plaats moet de door de radarinrichting 4 gemeten 25 afstand tot het voertuig de drempelwaarde passeren, hetgeen een aanduiding vormt dat het voertuig de stopstreep passeert. Daarnaast moeten de laatste tien metingen, dus de metingen gedurende de laatste 100 milliseconden, van zowel de afstand als de snelheid van het voertuig V binnen een bepaalde 30 bandbreedte met elkaar overeenkomen. Zoals hiervoor al aangegeven kan daarvoor als criterium de standaarddeviatie σ gebruikt worden, waarbij als grenswaarden voor de standaarddeviatie in de afstandmetingen bijvoorbeeld G s 2,2 T0270 IS” 18 m en in de snelheidsmetingen σ s 1,4 m/s aangehouden zou kunnen worden. De metingen kunnen dus pas na 100 milliseconden aan de tweede eis voldoen, hetgeen met zich meebrengt dat het zoekgebied S zo groot moet zijn, dat een 5 voertuig V met een normale snelheid daar niet binnen 100 milliseconden doorheen kan rijden.

Het alarm wordt gedeactiveerd, wanneer het voertuig V het zoekgebied S verlaat, of wanneer gedurende tenminste een meetcyclus (van 10 milliseconde) niet aan de tweede eis wordt 10 voldaan.

Het systeem en de werkwijze als hiervoor beschreven maken het dus mogelijk met eenvoudige middelen vast te stellen wanneer een voertuig een bepaald punt op de weg, zoals een stopstreep, passeert, zonder dat daartoe 15 bewerkingen van het wegdek nodig zijn. Hierdoor zijn de werkwijze en het systeem uitermate geschikt voor toepassing op drukke verkeersknooppunten. De waarnemingen zijn door de daarop toegepaste controles zeer betrouwbaar, en kunnen ook dienen voor wetshandhaving.

20 Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een aantal voorbeelden, zal het duidelijk zijn dat deze daartoe niet is beperkt. Binnen het kader van de nu volgende conclusies zijn velerlei varianten en modificaties denkbaar, die geacht worden binnen de omvang van deze 25 aanvrage te vallen.

1027018 ~

Claims

1. Werkwijze voor het waarnemen van het passeren van een bepaald te bewaken punt op een weg door een voertuig, met het kenmerk, dat vanaf een op afstand gelegen locatie in hoofdzaak onafgebroken tenminste één radarbundel naar het te 5 bewaken punt uitgezonden wordt, reflecties van de tenminste ene uitgezonden radarbundel op de op afstand gelegen locatie worden opgevangen, en uit de opgevangen reflecties wordt bepaald dat het voertuig het te bewaken punt passeert.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 10 dat de ten minste ene radarbundel wordt uitgezonden onder een scherpe hoek met de rijrichting van het passerende voertuig.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het passeren van het te bewaken punt wordt bepaald door uit de opgevangen reflecties de afstand van het 15 voertuig tot de uitzend- en ontvangstlocatie te berekenen en de zo berekende afstand te vergelijken met de bekende afstand van de uitzend- en ontvangstlocatie tot het te bewaken punt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat uit een aantal achtereenvolgens opgevangen reflecties een 20 serie waarden voor de afstand van het voertuig wordt berekend, en een waarneming dat het voertuig het te bewaken punt passeert slechts geldig is, wanneer deze serie afstandswaarden nauwkeurig overeenkomt.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, 25 met het kenmerk, dat een activeringssignaal wordt gegenereerd wanneer een voertuig het te bewaken punt in een bepaalde richting passeert.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat aan het activeringssignaal een identificatie van de 30 uitzend- en ontvangstlocatie wordt gekoppeld. 1027018“

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat op basis van het activeringssignaal tenminste één beeldopname van het passerend voertuig wordt gemaakt.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, 5 met het kenmerk, dat uit de opgevangen reflecties ook de snelheid en de rijrichting van het passerend voertuig wordt berekend.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat uit een aantal achtereenvolgens opgevangen reflecties een 10 serie waarden voor de snelheid van het voertuig wordt berekend, en een snelheidsberekening slechts geldig is, wanneer de serie snelheidswaarden nauwkeurig overeenkomt.

10. Werkwijze volgens conclusie 5 en 8 of 9, met het kenmerk, dat de berekende snelheid aan het activeringssignaal 15 gekoppeld wordt.

11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afstand van de uitzend- en ontvangstlocatie tot het te bewaken punt enerzijds en de karakteristiek van de tenminste ene uitgezonden radarbundel 20 anderzijds zo op elkaar afgestemd zijn, dat de omvang van de radarbundel op het te bewaken punt van de dezelfde grootte-orde is als de breedte van een voertuig.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de afstand enkel tientallen meters bedraagt en de 25 radarbundel een bundelbreedte van enkele graden heeft.

13. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de weg een aantal rijbanen omvat, op elk waarvan een bepaald punt te bewaken is, en vanaf de uitzenden ontvangstlocatie voor elke rijbaan een radarbundel onder 30 een bijbehorende hoek wordt uitgezonden.

14. Systeem voor het waarnemen van het passeren van een bepaald te bewaken punt op een weg door een voertuig, gekenmerkt door een op een op afstand gelegen locatie 1027018- opgestelde inrichting voor het in hoofdzaak onafgebroken naar het te bewaken punt uitzenden van tenminste één radarbundel, het ontvangen van reflecties van de tenminste ene uitgezonden radarbundel en het uit de opgevangen reflecties bepalen dat 5 een voertuig hét te bewaken punt passeert.

15. Waarnemingssysteem volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het uitzenden van de ten minste ene radarbundel onder een scherpe hoek met de rijrichting van het passerende 10 voertuig.

16. Waarnemingssysteem volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het uit de opgevangen reflecties berekenen van de afstand van het voertuig tot de uitzend- en 15 ontvangstinrichting en voor het vergelijken van de zo berekende afstand met de bekende afstand van de uitzend- en ontvangstinrichting tot het te bewaken punt.

17. Waarnemingssysteem volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht 20 voor het uit een aantal achtereenvolgens opgevangen reflecties berekenen van een serie waarden voor de afstand van het voertuig, en voor het slechts als geldig aannemen van een waarneming dat het voertuig het te bewaken punt passeert, wanneer de serie afstandswaarden nauwkeurig overeenkomt.

18. Waarnemingssysteem volgens één der conclusie 14- 17, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het genereren van een activeringssignaal wanneer een voertuig het te bewaken punt in een bepaalde richting passeert.

19. Waarnemingssysteem volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het aan het activeringssignaal koppelen van zijn identificatie. 1027018“

20. Waarnemingssysteem volgens conclusie 18 of 19, gekenmerkt door een bestuurbaar met de uitzend- en ontvangstinrichting verbonden inrichting voor het maken van tenminste één beeldopname van het passerend voertuig.

21. Waarnemingssysteem volgens één der conclusies 14- 20, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het uit de opgevangen reflecties berekenen van de snelheid en de rijrichting van het passerend voertuig.

22. Waarnemingssysteem volgens conclusie 21, met het 10 kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het uit een aantal achtereenvolgens opgevangen reflecties berekenen van een serie waarden voor de snelheid van het voertuig, en voor het slechts als geldig aannemen van de berekende snelheid, wanneer de serie snelheidswaarden 15 nauwkeurig overeenkomt.

23. Waarnemingssysteem volgens conclusie 18 en 21 of 22, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het aan het activeringssignaal koppelen van de berekende snelheid.

24. Waarnemingssysteem volgens één der conclusie 14- 23, met het kenmerk, dat de uitzend- en ontvangstinrichting op een zodanige afstand van het te bewaken punt is opgesteld, en ingericht is voor het uitzenden van een zodanige radarbundel, dat de omvang van de radarbundel op het te 25 bewaken punt van dezelfde grootte-orde is als de breedte van een voertuig.

25. Waarnemingssysteem volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat de uitzend-en ontvangstinrichting op enkele tientallen meters van het te bewaken punt is opgesteld en is 30 ingericht voor het uitzenden van een radarbundel met een bundelbreedte van enkele graden.

26. Waarnemingssysteem volgens één der conclusies 14-25, met het kenmerk, dat de weg een aantal rijbanen omvat, op 1027018“ elk waarvan een bepaald punt te bewaken is, en de uitzend- en ontvangstinrichting is ingericht voor het voor elke rijbaan onder een bijbehorend hoek uitzenden van een radarbundel. 1027018-