WO1998035330A1 - Fahrzeugdetektor-anordnung - Google Patents

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WO1998035330A1
WO1998035330A1 PCT/DE1998/000294 DE9800294W WO9835330A1 WO 1998035330 A1 WO1998035330 A1 WO 1998035330A1 DE 9800294 W DE9800294 W DE 9800294W WO 9835330 A1 WO9835330 A1 WO 9835330A1
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WO
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arrangement according
vehicle detector
detector arrangement
unit
frame
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PCT/DE1998/000294
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Manfred Gabler
Walter Kuster
Elmar Reisinger
Erik Büchel
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Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to CA002279465A priority patent/CA2279465A1/en
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    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04—Systems determining the presence of a target

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle detector arrangement according to the preamble of patent claim 1.
  • Vehicle detection for example for determining speeds, for counting vehicles or for classification, among other things for traffic management and traffic information systems, is becoming more and more necessary and desirable due to the increasing traffic density.
  • a device for identifying vehicles is described, for example, in DE 27 54 117 C2, it being necessary for the vehicles to be equipped with a response module which are evaluated at special reading points arranged in the lane area. Both equipping vehicles with readable response units and arranging reading stations in the lane area are relatively complex and cost-intensive.
  • the present invention is based on the object of specifying a vehicle detector arrangement for practical everyday use.
  • a permanent and permanent database should be recorded and made available for evaluation in order to enable meaningful traffic information and a traffic line adapted to the increasing traffic density, without having to be connected to an external power supply and data transmission cable.
  • the invention proposes that the transmitter / receiver unit, the energy supply unit and the control unit be accommodated in one housing and with the at least one detector unit. are connected, at least one solar cell module being arranged on an outside of the housing.
  • the vehicle detector arrangement according to the invention is a compact central unit which can be used flexibly, the elements which can be combined for one or more detector elements being accommodated in a housing, for example made of plastic.
  • a central unit can be arranged on buildings, bridges and the like by means of a supporting structure, but can also be attached to support masts and the like. Due to the energy supply by a solar cell module and the transmitting / receiving device, the vehicle detector arrangement thus works autonomously and no complex installation work is necessary.
  • the connection between the central unit and the at least one detector unit can also be established mechanically by means of a support unit. Detector units can also be positioned completely separately from the housing and electrically connected to the central unit.
  • the detector unit one or more, has at least one passive infrared sensor.
  • the electrical circuit can be such that there is only minimal power consumption.
  • the at least one sensor element can be arranged in a separate housing, for example a cylindrical housing with a front lens cover.
  • a detector unit comprises a plurality of sensors, with oscillating and non-oscillating sensors being combined. In an advantageous manner, three post-oscillating sensors are combined with one non-post-oscillating sensor.
  • the detector unit comprises additionally or alternatively ⁇ radar sensors or additionally or alternatively, microwave sensors. The combinations of post-oscillating and non-post-oscillating sensors or the use of different sensors according to the invention further improve the detection properties.
  • the invention proposes that the vehicle detector arrangement can be switched between a sleep mode and an active mode. This switchover takes place automatically, for example after detection of a certain minimum number of vehicles, after the end of a detection-free time or the like.
  • the solar cell module be adjustable. Since in particular an inclination angle tracking considerably improves the utilization of sunlight, an automatic solar cell module tracking can also be provided according to the invention.
  • An essential aspect of the vehicle detector arrangement according to the invention is the extremely favorable current balance.
  • a battery and a solar panel are each connected to a charge controller.
  • the battery and charge controller are designed for a nominal 12 V.
  • the solar panel delivers, for example, 5 to 6 W.
  • the charge controller is connected to a voltage converter, which supplies the subsequent detector circuit with a nominal 6 V.
  • Such a circuit enables a current consumption of approximately 4.75 mA at 12 V.
  • the current balance shows a line consumption of a maximum of 36 mW for a detector unit.
  • the power converter's power loss is approximately 20%, ie approximately 9 mW.
  • the charge controller has its own consumption, which is approximately 12 mW.
  • the vehicle detector arrangement according to the invention thus works almost autonomously and, due to its structure, is extremely inconspicuous.
  • PIR technology makes use of existing long-wave infrared radiation, which every body emits above absolute zero (- 273 ° C).
  • energy does not have to be sent and received again.
  • Practically radiation contrasts are determined, both positive and negative contrasts.
  • the ambient temperature thus plays a negligible role, since the total thermal radiation change is recorded, as a result of which the detection is almost independent of the radiation frequency or the wavelength.
  • the radiation contrast is, among other things, a function of the size and the emission factor of the surface of a vehicle moving in or through the detection area. To obtain sufficiently precise measured values, a time-stable sequence of measured values is first waited for before the actual measurement.
  • the principle of a detector unit for solving the task is based on the detection of a vehicle that moves in the direction of travel through several spatially separated zones that form the detection area. These at least two zones result from the optical imaging of corresponding sensor elements by means of a suitable lens arrangement and the evaluation of the resulting sensor signals.
  • the speed information can be determined from the time it takes a vehicle to get from zone 1 to zone 2.
  • the vehicle length is calculated from the determined speed and the length of time a vehicle stays in one of the zones.
  • more than the required Chen selected two zones and used both reverberating and non-reverberating sensors and evaluated the resulting signals in order to still be able to output information to the control unit if a detector function is impaired and even if one sensor fails (measurement redundancy).
  • the intensity and chronological sequence of the radiation changes caused in this way can vary greatly due to the weather conditions in the course of the day and the year and depending on the traffic flow.
  • the resulting amplitudes and temporal sequences of the signals of each sensor element are continuously determined and processed for control purposes.
  • This regulation can, for example, affect the properties of the amplification of the sensor signals or the response thresholds of the signal processing and is particularly advantageous because it means that both the amplifier and the signal evaluation operate in an optimal range under all weather conditions and traffic situations and the detector unit delivers very reliable results .
  • the physical principle of detection due to the change in heat radiation is also particularly favorable because it allows detector units to be implemented with an autonomous, solar-powered supply with essentially very low energy consumption.
  • the same physical principle allows detector units to be mounted to the side of the lane, so that the detection area is directed obliquely from above onto the lane to be monitored. This circumstance is particularly advantageous if no bridge construction is available for the assembly of the detector units.
  • the choice and arrangement of the infrared sensors as well as the subsequent amplification and signal evaluation, in addition to moving vehicles, can also be used to detect vehicles that have been stationary for a long time in order to have information about the traffic situation, especially in traffic jams.
  • the signal evaluation is also able to monitor the correct function of the detector unit and its individual components as well as the correct alignment of the detector unit with respect to the lane to be monitored and to output a correspondingly coded message to the control unit in the event of a fault.
  • Corresponding circuits can also be used to set sleep modes so that, for example, information is only forwarded via the transceiver unit, in particular the radio modem, only on the basis of certain parameters determined by the control unit. For example, transmission conditions can be determined according to the program. The transmissions take place, for example, via the SMS (short message system) band of a mobile radio network to a traffic control center.
  • the detector device has a detector for each lane of the traffic area to be monitored, which is arranged above the traffic area level and can be detected by means of the traffic movements in the lane assigned to it.
  • a detector is assigned to each lane makes it possible to precisely record all the traffic taking place on the traffic area, since each lane is only designed for one vehicle with regard to its width. Vehicles passing through a certain area of the traffic area at the same time can thus also be detected individually.
  • the detectors above the traffic area level the traffic taking place in each lane can be detected without interference. With such a tig configured vehicle detector arrangement, reliable data regarding the traffic density can be obtained, which can be advantageous in the context of a parking guidance system or a traffic jam monitor or the like. let be used.
  • the processing device of the vehicle detector arrangement according to the invention is a central unit, to which all detectors of the vehicle detector arrangement are connected by suitable cabling. This considerably reduces the effort for processing and forwarding the data obtained by the detectors of the vehicle detector arrangement.
  • the central unit can also advantageously be arranged above the traffic area level. To protect the central unit against vandalism or the like. it is advantageous to arrange them in a cylindrical metal, in particular steel, container closed on one side by means of a plastic dome 1. In connection with the arrangement of the central unit above the traffic area level, there is thus the risk of vandalism or the like. largely excluded.
  • the plastic dome can advantageously be formed from polyamide or polyester, the plastics mentioned having the required mechanical strength on the one hand, but on the other hand for radio waves or the like. are permeable, so that an antenna of the central unit can expediently be arranged in the region of the plastic dome.
  • each frame of the vehicle detector arrangement according to the invention advantageously has a pivotable section which consists of an outside arranged of the railing is pivotable into a position arranged above the bridge structure.
  • a fixed attachment of the vehicle detector arrangement or the frame above the traffic area on the bridge structure can be achieved if the frame is positively connected to the railing via at least three filler rods, the frame advantageously at two points via the at least three filler rods of the railing should be connected.
  • the frame should have two horizontal fastening arms that protrude from the outside of the railing, which are firmly connected to the railing at one end. This allows the functional unit to be attached in the case of this is located on the frame above the traffic area without the intermediary of the bridge structure.
  • the frame has a vertical mounting rail which is attached to the ends of the two horizontal fastening arms remote from the railing.
  • the frame has a slide that is displaceable in the vertical direction on the mounting rail, it is possible to position the detectors and the central unit of the vehicle detector arrangement according to the invention in any vertical position in a certain range on one side of the bridge structure, as a result of which the accessibility of the Vehicle detector arrangement for unauthorized persons can be significantly restricted. In this way, vandalism and other willful damage can be largely excluded.
  • the pivotable section of the frame can expediently be designed as a pivot arm which is pivotally and fixably mounted on the slide at one end and carries the detectors or the central unit of the vehicle detector arrangement at its other end.
  • a pivotable arrangement of the detectors or the central unit of the vehicle detector arrangement as well as a positioning of the same which can be adjusted in the vertical direction, in a comparatively inexpensive manner. Due to the swiveling arrangement, work involved in assembly or maintenance can always be carried out above the bridge structure, i.e. above the bridge structure, which on the one hand reduces the risk to the assembly and maintenance personnel and on the other hand leads to a risk to the traffic area below the bridge road users using the factory is significantly reduced due to falling objects.
  • the vertical adjustment of the slide which is slidably mounted on the support rail of the frame in the vertical direction, can be carried out in a simple manner by means of a lifting device which can be plugged onto the vertical support rail and has a cable winch, the cable of which can be connected to the slide and by means of which the slide can be moved vertically is until the swivel arm of the frame is arranged above an upper spar of the railing of the bridge structure.
  • the swivel arm can then be raised by means of the lifting device until it moves from its position located above the bridge structure above the traffic area to its position above the bridge structure arranged position can be pivoted.
  • the swivel arm can then be lowered by means of the lifting device or by releasing the winch until it rests on the upper rail of the railing, which results in further securing of the swivel arm and thus the detectors or the central unit in the position assumed.
  • a fixed attachment of the swivel arm to the slide and a possibility to pivot the swivel arm in relation to the slide in a simple manner, if necessary, is made possible if the swivel arm is connected to the slide by means of a swivel pin and a socket pin, the socket pin can be pulled out of its position connecting the swivel arm and the slide and the swivel arm can then be swiveled about the swivel pin with respect to the slide.
  • a fixed attachment of the slide and thus the detectors or the central unit of the vehicle detector arrangement in a position lowered as far as possible from the bridge structure, in which the accessibility of the central unit or the detectors is considerably reduced, is achieved if the mounting rail is in its position has an end stop for the carriage and a blocking device by means of which the carriage can be blocked at the lower end stop.
  • the swivel arm is in comparison to the fastening arms, the further the central unit or the detectors of the vehicle detector arrangement can be moved from the edge of the bridge structure to the center of the bridge structure when assembly, repair and / or maintenance work is required.
  • each frame has a fall protection device, which is on the one hand on the frame and on the other hand on at least one railing post is attached, which is arranged between a lower spar of the railing and the bridge structure.
  • FIG. 1 shows a detector unit of a vehicle detector arrangement according to the invention with two detectors provided for two middle lanes on a bridge structure;
  • FIG. 2 shows a side view of the detector unit shown in FIG. 1;
  • 3 shows a detector unit attached to a mast with two detectors which are provided for monitoring the two middle lanes of a lane; 4 shows two detectors attached to roadside masts, by means of which the outer lanes of a four-lane roadway can be monitored;
  • FIG. 5 shows a side view of a central unit which is arranged on a frame which is in turn attached to a railing of a bridge structure;
  • FIG. 6 shows a representation corresponding to FIG. 5, in which a detector is provided instead of the central unit; 7 shows a representation corresponding to FIG. 5 with further details of the frame;
  • FIG. 8 shows a top view of the central unit shown in FIG. 7 together with the frame
  • FIGS. 7 and 8 shows a side view of a lifting device in use
  • 10 shows a front view of the central unit shown in FIGS. 7 and 8 sitting on the frame
  • 11 and 12 show two further alternative arrangements of vehicle detectors; 13 shows a schematic view of an exemplary embodiment of a detector unit;
  • a detector unit 7 with two detectors 8, 9 is attached to the bridge structure 6 above the median strip 5.
  • Lane 3 is monitored by detector 8 and lane 2 is monitored by detector 9.
  • Each traffic movement detected in the lanes 2 and 3 is sent to a central unit (not shown in FIG. 1) by the detectors 9 and 8, respectively forwarded, processed there and via a transmitting / receiving unit, for example a radio modem, to a traffic control center or the like. forwarded.
  • the transmission takes place, for example, via the SMS (short message service) band of a mobile radio network.
  • the central unit and further detectors or detector units are attached and arranged in a similar manner on the bridge structure, further detectors detecting the further lanes 1 and 4.
  • FIG. 2 shows a frame 10 by means of which the detector unit 7 is attached to a railing 11 of the bridge structure 6.
  • the frame 10 will be described in more detail later.
  • FIG. 3 shows an arrangement essentially corresponding to FIG. 1, but the detector unit 7 with the detectors 8, 9 is attached to a mast 12 which is set up on the median strip 5 of the motorway.
  • further masts 13, 14 can be set up on the side of the freeway, to which further detectors 15, 16 are attached, by means of which the traffic movements in the outer lanes 1, 4 of the freeway can be detected.
  • the frame 10 shown in FIG. 5 is used to hold a central unit 17 of the vehicle detector arrangement according to the invention above a traffic area located under the bridge structure 6 and not shown in FIG.
  • the holder of the central unit 17 is designed such that the central unit 17 is arranged next to the bridge structure 6 above the traffic area.
  • the frame 10 has two fastening arms 18, 19 which are arranged one above the other in the vertical direction and run horizontally parallel to one another.
  • the fastening arms 18, 19 are fixedly connected at one end by means of retaining tabs 20 to three filler bars 21 of the railing 11, as can be seen in particular from FIG.
  • retaining tabs 20 By means of the retaining tabs 20, a non-positive connection between the fastening arms 18, 19 and the filler rods 21 of the railing 11 is created, with no damage to the railing 11 occurring.
  • a vertically extending support rail 22 is attached to the ends of the fastening arms 18, 19 remote from the railing and extends parallel to the filler bars 21 of the railing 11 on the outside thereof from the upper edge of the railing to under the cap of the bridge structure 6.
  • a slide 23 is mounted on the support rail 22 so as to be displaceable in the vertical direction, from which a swivel arm 24 extends in the direction opposite the railing 11, and the central unit 17 is attached to the end of the slide remote from it.
  • the swivel arm 24 is connected to the carriage 23 by means of a swivel pin 25 and a pull-out pin 26. If, in addition to the swivel pin 25, the socket pin 26 also passes through the slide-side and the swivel arm-side receptacles, the swivel arm 24 is fixedly attached to the slide 23. A pivoting of the swivel arm 24 with respect to the carriage 23 is then not possible. When the plug pin 26 is pulled out of the slide-side and pivot arm-side receptacles, the pivot arm 24 can be pivoted with respect to the carriage 23 about the pivot pin 25.
  • the central unit 17 attached to the end of the swivel arm 24 remote from the slide is arranged in a cylindrical steel container 27 which is closed at its upper end by means of a plastic dome 28.
  • An antenna 28 ′ of the central unit 17 required for forwarding data is arranged in the area of the plastic dome 28 in order to enable the sending of data without impairment.
  • the central unit 17 is provided with a solar panel 29, by means of which solar energy can be converted into the electrical energy required for the energy supply of the central unit 17.
  • FIG. 6 shows a frame 10 corresponding to that in FIG. 5, on which a detector 30 is held instead of the central unit 17.
  • the frame 10 shown in FIG. 6 corresponds to that in FIG. 5.
  • the lifting device 31 includes a stop tube 32, which can be inserted into the support rail 22 of the frame 10 from above. Furthermore, the lifting device 31 has a cable winch 33, by means of which a cable running around a cable pulley 34 at the upper end of the stop tube 32
  • the pivot arm 24 can then be pivoted about the pivot pin 25 from its position arranged on the outside of the railing 11 into a position arranged on the inside of the railing 11 above the bridge structure 6, in which there is no danger
  • FIGS. 11 and 12 show different arrangements of detector units 37, 38 for monitoring a total of four lanes 1, 2, 3, 4 by means of boom masts 39, a T-boom mast being used in FIG. 11. Such arrangements can detect multiple tracks and are also suitable for six and multi-track recordings.
  • FIG. 13 is a preferably cylindrical housing 41, for example a metal housing, which can be closed on an open side with a lens 42.
  • a plastic Fresnel lens be arranged behind a plastic protective film.
  • a circuit board 43 for example with the sensors and amplifiers, and a circuit board 44, for example for signal processing, evaluation and communication interface, are arranged inside.
  • the sensors 45 are, for example, PIR sensors.
  • the connecting cable 46 is guided into the housing 41 in a watertight manner. It is used for energy supply and data exchange, so that several lines are routed within the cable.
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a basic circuit diagram for such a detector unit is shown in FIG.
  • the passive infrared radiation (PIR) is then focused by the lens 42 on the one hand on resonant sensors 47, 48 and 49 and, in addition, on a non-resonant sensor 50.
  • the oscillating sensors have, for example, lithium tanthalate or PVDF, the non-oscillating sensor can be, for example, a cooled photovoltaic sensor or a thermopile sensor.
  • the output signals of these sensors are preprocessed in a control unit by means of the amplifiers 51 and fed to the signal processing 52. Relevant traffic data is already at the exit, for example in the form of speed, vehicle length, length of stay, etc. before and are provided in memory 53.
  • a database can be called up from the memory via the communication interface 54 as the radio modem of the transmitting / receiving unit.
  • the voltage stabilizer 55 ensures a uniform supply of energy.

Abstract

Fahrzeugdetektor-Anordnung mit wenigstens einer wenigstens einen Sensor (47, 48, 49, 50) umfassenden Detektoreinheit (8), einer Sende-/Empfangseinheit (54), einer Energieversorgungseinheit und einer Steuereinheit (51, 52, 53), wobei die Energieversorgungseinheit ein Solarzellenmodul (3) umfaßt. Die Sende-/Empfangseinheit (54), die Energieversorgungseinheit und die Steuereinheit (51, 52, 53) sind in einem Gehäuse (27, 28) untergebracht und mit der wenigstens einen Detektoreinheit (8) verbunden, wobei an der Außenseite des Gehäuses (27, 28) das Solarzellenmodul (3) befestigt ist. Durch die somit autarke Arbeitsweise der Fahrzeugdetektor-Anordnung läßt sie sich einfach beispielsweise an einer Brücke (6) befestigen, und aufwendige Installationsarbeiten für Stromversorgung und Datenübertragung, beispielsweise an eine Verkehrsleitzentrale, werden vermieden.

Description

Beschreibung
Fahrzeugdetektor-Anordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugdetektor- Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Fahrzeugdetektion, beispielsweise zur Ermittlung von Geschwindigkeiten, zum Zählen von Fahrzeugen oder zur Klassifizierung, unter anderem für Verkehrsleit- und Verkehrsinforma- tionssysteme, wird aufgrund der zunehmenden Verkehrsdichte mehr und mehr erforderlich und wünschenswert. Eine Einrichtung zur Identifizierung von Fahrzeugen ist beispielsweise beschrieben in der DE 27 54 117 C2, wobei erforderlich ist, daß die Fahrzeuge mit einem Antwortmodul ausgestattet werden, die an besonderen, im Fahrbahnbereich angeordneten Lesestellen ausgewertet werden. Sowohl die Ausstattung von Fahrzeugen mit lesbaren Antworteinheiten als auch die Anordnung von Lesestationen im Fahrbahnbereich sind relativ aufwendig und ko- stenintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Fahrzeugdetektor-Anordnung für den praktischen Alltagseinsatz anzugeben. Mit der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektoranordnung soll ein ständiger und dauerhafter Datenbestand erfaßt und zur Auswertung zur Verfügung gestellt werden können, um aussagekräftige Verkehrsinformationen und eine der steigenden Verkehrsdichte angepaßte Verkehrsleitung zu ermöglichen, ohne daß sie aufwendig an eine externe Stromversorgung und an Datenübertragungskabel angeschlossen werden muß.
Zur technischen L ö s u n g der Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Sende-/Empfangseinheit, die Energieversorgungseinheit und die Steuereinheit in einem Gehäuse untergebracht und mit der wenigstens einen Detektorein- heit verbunden sind, wobei an einer Außenseite des Gehäuses wenigstens ein Solarzellenmodul angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugdetektor-Anordnung ist eine flexibel einsetzbare, kompakte Zentraleinheit, wobei die Elemen- te, die für ein oder mehrere Detektorelemente zusammengefaßt werden können, in einem Gehäuse, beispielsweise aus Kunststoff, untergebracht werden. Eine derartige Zentraleinheit läßt sich mittels eines Traggerüstes an Gebäuden, Brücken und dergleichen anordnen, kann aber auch an Trägermasten und der- gleichen befestigt werden. Durch die Energieversorgung durch ein Solarzellenmodul und die Sende-/Empfangsvorrichtung arbeitet die Fahrzeugdetektor-Anordnung somit autark und es sind keine aufwendigen Installationsarbeiten notwendig. Die Verbindung zwischen der Zentraleinheit und der wenigstens ei- nen Detektoreinheit kann ebenfalls mittels einer Trageinheit mechanisch hergestellt werden. Auch können Detektoreinheiten völlig separat vom Gehäuse positioniert und elektrisch an der Zentraleinheit angeschlossen werden.
Die Detektoreinheit, eine oder mehrere, weist gemäß einem er- findungsgemäßen Vorschlag wenigstens einen passiven Infrarotsensor auf. In vorteilhafter Weise kann wegen der Verwendung des passiven Infrarotdetektors die elektrische Schaltung derart sein, daß nur eine minimale Leistungsaufnahme erfolgt. Das wenigstens eine Sensorelement kann in einem separaten Ge- häuse, beispielsweise einem zylindrischen Gehäuse mit einer frontalen Linsenabdeckung, angeordnet sein. Gemäß einem besonders vorteilhaften Vorschlag der Erfindung umfaßt eine Detektoreinheit mehrere Sensoren, wobei nachschwingende und nicht-nachschwingende Sensoren kombiniert werden. In vorteil- hafter Weise werden drei nachschwingende mit einem nicht- nachschwingenden Sensor kombiniert. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung umfaßt die Detektoreinheit zusätzlich oder alternativ Radar¬ sensoren bzw. zusätzlich oder alternativ Mikrowellensensoren. Durch die erfindungsgemäßen Kombinationen von nachschwingen- den und nicht-nachschwingenden Sensoren bzw. den Einsatz unterschiedlicher Sensoren wird eine weitere Verbesserung der Erfassungseigenschaften erreicht .
Unter dem Gesichtspunkt der optimalen Energieausnutzung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Fahrzeugdetektor- Anordnung zwischen einem Ruhemodus und einem Aktivmodus umschaltbar ist. Diese Umschaltung erfolgt automatisch, beispielsweise nach Erfassung einer bestimmten Mindestanzahl von Fahrzeugen, nach Ablauf einer erfassungsfreien Zeit oder dergleichen.
In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, daß das Solarzellenmodul einstellbar ist. Da insbesondere eine Neigungswinkelnachführung die Sonnenlichtausnutzung erheblich verbessert, kann gemäß der Erfindung auch eine automatische Solar- zellenmodulnachführung vorgesehen sein.
Ein wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor-Anordnung ist die überaus günstige Strombilanz . Eine Batterie und ein Solarpaneel sind jeweils an einen Laderegler angeschlossen. Batterie und Laderegler sind auf nominal 12 V ausgelegt. Das Solarpaneel liefert beispielsweise 5 bis 6 W. Der Laderegler ist verbunden mit einem Spannungswandler, der der darauffolgenden Detektorschaltung nominal 6 V zuführt. Eine derartige Schaltung ermöglicht einen Stromverbrauch von ca. 4,75 mA bei 12 V. Die Strombilanz zeigt eine Leitungsaufnahme von maximal 36 mW für eine Detektoreinheit. Die Ver- lustleistung des Spannungswandlers liegt bei etwa 20 %, also ungefähr 9 mW. Der Laderegler hat einen Eigenverbrauch, der etwa bei 12 mW liegt. Aus den Daten ergibt sich, daß eine Pufferbatterie von nur 6, 6 Ah einen Betrieb von über 40 Tagen garantieren kann, ohne daß vom Solarpaneel Strom zugeführt wird. Die erfindungsgemäße Fahrzeugdetektor-Anordnung arbeitet somit nahezu autark und aufgrund des Aufbaus äußerst un- auffällig. Ein Grund liegt unter anderem auch in der angewandten PIR-Technologie, die Gebrauch macht von bereits vorhandener langwelliger Infrarotstrahlung, die jeder Körper über dem absoluten Nullpunkt (- 273°C) ausstrahlt. Es muß somit nicht, wie bei anderen Technologien, Energie ausgesandt und wieder empfangen werden. Es wird nur bereits vorhandene, natürliche Strahlung empfangen. Dabei werden praktisch Strahlungskontraste ermittelt, und zwar sowohl positive als auch negative Kontraste. Die Umgebungstemperatur spielt somit eine zu vernachlässigende Rolle, denn es wird die thermische Ge- samtstrahlungsänderung erfaßt, wodurch die Detektion von der Strahlungsfrequenz beziehungsweise der Wellenlänge nahezu unabhängig ist. Der Strahlungskontrast ist unter anderem eine Funktion der Größe und des Emissionsfaktors der Oberfläche eines sich in oder durch den Erfassungsbereich bewegenden Fahrzeuges. Zum Erzielen von ausreichend genauen Meßwerten wird vor der eigentlichen Messung zunächst eine zeitlich stabile Meßwertfolge abgewartet.
Das Prinzip einer Detektoreinheit für die Lösung der Aufgabenstellung beruht auf der Detektion eines Fahrzeuges, das sich in Fahrtrichtung durch mehrere räumlich getrennte Zonen, die den Erfassungsbereich bilden, bewegt. Diese mindestens zwei Zonen ergeben sich durch die optische Abbildung entsprechender Sensorelemente durch eine geeignete Linsenanordnung und die Auswertung der resultierenden Sensorsignale. Die Ge- schwindigkeitsinformation läßt sich aus der Zeit ermitteln, die ein Fahrzeug benötigt, um von Zone 1 zu Zone 2 zu gelangen. Die Fahrzeuglänge errechnet sich aus der ermittelten Geschwindigkeit und der Verweildauer eines Fahrzeuges in einer der Zonen. Vorteilhafterweise werden mehr als die erfordern- chen zwei Zonen gewählt und sowohl nachschwingende wie auch nicht nachschwingende Sensoren eingesetzt und die daraus resultierenden Signale ausgewertet, um bei Beeinträchtigung einer Detektorfunktion und selbst auch bei Ausfall eines Sen- sors trotzdem noch Informationen an die Steuereinheit ausgeben zu können (Redundanz der Messung) .
Die Intensität und zeitliche Abfolge der so hervorgerufenen Strahlungsänderungen kann aufgrund der Witterungsbedingungen im Lauf des Tages und des Jahres sowie in Abhängigkeit des Verkehrsflusses stark variieren. Die daraus resultierenden Amplituden und zeitlichen Abfolgen der Signale jedes Sensorelementes werden laufend ermittelt und für Regelzwecke weiterverarbeitet. Diese Regelung kann beispielsweise auf die Eigenschaften der Verstärkung der Sensorsignale oder die An- sprechschwellen der Signalverarbeitung einwirken und ist besonders vorteilhaft, weil dadurch sowohl die Verstärker als auch die Signalauswertung unter allen Witterungsbedingungen und Verkehrssituationen in einem optimalen Bereich arbeiten und die Detektoreinheit sehr sichere Ergebnisse liefert.
Das physikalische Prinzip der Detektion aufgrund der Wärmestrahlungsänderung ist auch besonders günstig, weil es erlaubt, Detektoreinheiten bei autonomer, solarbetriebener Versorgung mit im wesentlichen sehr geringem Energieverbrauch zu realisieren.
Ebenso erlaubt das selbe physikalische Prinzip, Detektoreinheiten seitlich der Fahrspur zu montieren, so daß der Erfassungsbereich schräg von oben auf die zu überwachende Fahrbahn gerichtet ist. Dieser Umstand ist besonders vorteilhaft, wenn für die Montage der Detektoreinheiten keine Brückenkonstruk- tion zur Verfügung steht. Durch die Wahl und Anordnung der Infrarotsensoren sowie der darauffolgenden Verstärkung und Signalauswertung können, außer sich bewegender Fahrzeuge, auch solche detektiert werden, die im Erfassungsbereich über längere Zeit stillstehen, um insbesondere auch in Stausituationen über Informationen über das Verkehrsgeschehen zu verfügen.
Ebenso ist die Signalauswertung in der Lage, die korrekte Funktion der Detektoreinheit und einzelner ihrer Bestandteile sowie die korrekte Ausrichtung der Detektoreinheit in Bezug auf die zu überwachende Fahrspur zu überwachen und bei Vorliegen einer Störung eine entsprechend codierte Meldung an die Steuereinheit auszugeben. Durch entsprechende Schaltungen können darüber hinaus Ruhemodi eingestellt werden, so daß beispielsweise eine Informationsweiterleitung über die Sende- /Empfangseinheit, insbesondere das Funkmodem, nur aufgrund bestimmter von der Steuereinheit festgestellter Parameter erfolgt. So können beispielsweise programmgemäß Sendebedingungen festgestellt sein. Die Übertragungen erfolgen dabei beispielsweise über das SMS ( short message System) -Band eines Mobilfunknetzes an eine Verkehrsleitzentrale.
In vorteilhafter Weise weist die Detektoreinrichtung je Fahrspur der zu überwachenden Verkehrsfläche einen Detektor auf, der oberhalb des Verkehrsflächenniveaus angeordnet ist und mittels dem Verkehrsbewegungen auf der ihm zugeordneten Fahr- spur erfaßbar sind. Dadurch, daß jeder Fahrspur ein Detektor zugeordnet wird, ist die genaue Erfassung des gesamten auf der Verkehrsfläche stattfindenden Verkehrs möglich, da jede Fahrspur hinsichtlich ihrer Breite lediglich für ein Fahrzeug ausgelegt ist. Auch gleichzeitig einen bestimmten Bereich der Verkehrsfläche durchfahrende Fahrzeuge können somit einzeln erfaßt werden. Durch die Anordnung der Detektoren oberhalb des Verkehrsflächenniveaus kann der auf jeder Fahrspur stattfindende Verkehr störungsfrei erfaßt werden. Mit einer derar- tig ausgestalteten Fahrzeugdetektor-Anordnung lassen sich zuverlässige Daten hinsichtlich der Verkehrsdichte gewinnen, die sich vorteilhaft im Rahmen eines Parkleitsystems oder einer Stauüberwachung od.dgl. einsetzen lassen. Es ist möglich, die Verarbeitungseinrichtung der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor-Anordnung als Zentraleinheit auszubilden, an die alle Detektoren der Fahrzeugdetektor-Anordnung durch eine geeignete Verkabelung angeschlossen sind. Hierdurch wird der Aufwand für die Verarbeitung und die Weiter- leitung der durch die Detektoren der Fahrzeugdetektor- Anordnung gewonnenen Daten erheblich reduziert.
Auch die Zentraleinheit kann vorteilhafterweise oberhalb des Verkehrsflächenniveaus angeordnet sein. Zum Schutz der Zen- traleinheit gegen Vandalismus od.dgl. ist es vorteilhaft, diese in einem einseitig mittels einer Kunststoffkuppe1 geschlossenen zylindrischen Metall-, insbesondere Stahlbehälter anzuordnen. In Verbindung mit der Anordnung der Zentraleinheit oberhalb des Verkehrsflächenniveaus ist somit die Gefahr von Vandalismus od.dgl. weitgehend ausgeschlossen.
Die Kunststoffkuppel läßt sich vorteilhafterweise aus Polyamid oder Polyester ausbilden, wobei die genannten Kunststoffe einerseits die erforderliche mechanische Festigkeit aufwei- sen, andererseits jedoch für Funkwellen od.dgl. durchlässig sind, so daß zweckmäßigerweise eine Antenne der Zentraleinheit im Bereich der Kunststoffkuppel angeordnet werden kann.
Bei einem Einsatz an einem Brückenbauwerk können die Detekto- ren und die Zentraleinheit jeweils an einem Gestell angebracht werden, das außenseitig an einem Geländer eines Brük- kenbauwerks angebracht werden kann. Hierdurch kann der Aufwand für die Montage, Reparatur und Wartung der Fahrzeugdetektor-Anordnung erheblich reduziert werden, da das Brücken- bauwerk als Arbeitsfläche zur Verfügung steht. Um bei Montage-, Reparatur- und Wartungsarbeiten an der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor-Anordnung die Gefahr zu reduzieren, daß Gegenstände von der Fahrzeugdetektor-Anordnung auf die Verkehrsfläche fallen, weist jedes Gestell der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor-Anordnung vorteilhafterweise einen verschwenkbaren Abschnitt auf, der aus einer außenseitig des Geländers angeordneten in eine über dem Brückenbauwerk angeordnete Stellung verschwenkbar ist. Wesentliche An- teile der Montage-, Reparatur- und Wartungsarbeiten können innenseitig des Geländers des Brückenbauwerks durchgeführt werden, so daß ein Herunterfallen irgendwelcher Gegenstände auf die Verkehrsfläche bzw. die Fahrbahn unterhalb des Brük- kenbauwerks zuverlässig vemieden werden kann. Nach Beendigung des Großteils der Montagearbeiten muß dann lediglich noch der verschwenkbare Abschnitt des Gestells aus seiner über dem Brückenbauwerk angeordneten Stellung in seine außenseitig des Geländers angeordnete Stellung verschwenkt und danach an seine endgültige Einbauposition gebracht und dort gesichert wer- den.
Eine feste Anbringung der Fahrzeugdetektor-Anordnung bzw. des Gestells oberhalb der Verkehrstlache am Brückenbauwerk ist erreichbar, wenn das Gestell formschlüssig über zumindest drei Füllstäbe des Geländers mit diesem verbunden ist, wobei das Gestell vorteilhafterweise an zwei Stellen über die zumindest drei Füllstäbe des Geländers mit diesem verbunden sein sollte.
Zur korrekten Positionierung und zur festen Anbringung sollte das Gestell zwei horizontale, außenseitig des Geländers vorstehende Befestigungsarme aufweisen, die an einem Ende jeweils mit dem Geländer fest verbunden sind. Hierdurch läßt sich eine Anbringung der Funktionseinheit erzielen, bei der diese ohne Zwischenschaltung des Brückenbauwerks am Gestell über der Verkehrsfläche sich befindet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gestell eine vertikale Tragschiene auf, die an den geländerfernen Enden der beiden horizontalen Befestigungsarme befestigt ist.
Sofern das Gestell einen Schlitten hat, der an der Tragschiene in Vertikalrichtung verschieblich ist, ist es möglich, die Detektoren und die Zentraleinheit der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor-Anordnung in einer in einem gewissen Bereich beliebigen Vertikalposition an einer Seite des Brückenbauwerks zu positionieren, wodurch die Zugänglichkeit der Fahrzeugdetektor-Anordnung für Unbefugte erheblich eingeschränkt werden kann. Hierdurch können insbesondere Vandalismus und andere mutwillige Beschädigungen weitestgehend ausgeschlossen werden.
Der verschwenkbare Abschnitt des Gestells kann zweckmäßiger- weise als Schwenkarm ausgebildet sein, der an seinem einen Ende verschwenk- und fixierbar am Schlitten gelagert und an seinem anderen Ende die Detektoren bzw. die Zentraleinheit der Fahrzeugdetektor-Anordnung trägt. Durch eine derartige Ausgestaltung läßt sich in technisch-konstruktiv vergleichs- weise wenig aufwendiger Weise sowohl eine verschwenkbare Anordnung der Detektoren bzw. der Zentraleinheit der Fahrzeugdetektor-Anordnung als auch eine in Vertikalrichtung verstellbare Positionierung derselben verwirklichen. Aufgrund der verschwenkbaren Anordnung können bei der Montage oder bei der Wartung anfallende Arbeiten stets oberhalb des Brückenbauwerks, d.h. also über dem Brückenbauwerk, vorgenommen werden, was einerseits die Gefährdung des Montage- bzw. Wartungspersonal reduziert und andererseits dazu führt, daß eine Gefährdung von die Verkehrsfläche unterhalb des Brückenbau- werks benutzenden Verkehrsteilnehmern aufgrund von herabfallenden Gegenständen erheblich reduziert ist.
Die Vertikalverstellung des an der Tragschiene des Gestells in Vertikalrichtung verschieblich gelagerten Schlittens ist in einfacher Weise mittels einer Hebevorrichtung durchführbar, die auf die vertikale Tragschiene aufsteckbar ist und eine Seilwinde aufweist, deren Seil mit dem Schlitten verbindbar und mittels der der Schlitten soweit vertikal beweg- bar ist, bis der Schwenkarm des Gestells oberhalb eines oberen Holms des Geländers des Brückenbauwerks angeordnet ist. Für etwaige Montage-, Wartungs- oder Reparaturarbeiten an der Zentraleinheit oder an den Detektoren der Fahrzeugdetektor- Anordnung kann dann der Schwenkarm mittels der Hebevorrich- tung soweit angehoben werden, bis er von seiner jenseits des Brückenbauwerks oberhalb der Verkehrsfläche angeordneten Stellung in seine oberhalb des Brückenbauwerks angeordnete Stellung verschwenkt werden kann. Hiernach kann der Schwenkarm dann mittels der Hebevorrichtung bzw. durch Nachlassen an deren Seilwinde soweit abgesenkt werden, bis er auf dem oberen Holm des Geländers aufliegt, wodurch sich eine weitere Sicherung des Schwenkarms und damit der Detektoren bzw. der Zentraleinheit in der eingenommenen Position ergibt.
Eine feste Anbringung des Schwenkarms am Schlitten und eine bei entsprechendem Bedarf in einfacher Weise realisierbare Möglichkeit zur Verschwenkung des Schwenkarms in bezug auf den Schlitten wird ermöglicht, wenn der Schwenkarm mittels eines Schwenk- und eines Steckbolzens mit dem Schlitten ver- bunden ist, wobei der Steckbolzen aus seiner den Schwenkarm und den Schlitten verbindenden Stellung herausziehbar und der Schwenkarm dann um den Schwenkbolzen in bezug auf den Schlitten verschwenkbar ist. Eine feste Anbringung des Schlittens und damit der Detektoren bzw. der Zentraleinheit der Fahrzeugdetektor-Anordnung in einer möglichst weit vom Brückenbauwerk abgesenkten Position, in der die Zugänglichkeit der Zentraleinheit bzw. der Detek- toren erheblich reduziert ist, wird erreicht, wenn die Tragschiene in ihrem unteren Endbereich einen Endanschlag für den Schlitten und eine Blockiereinrichtung aufweist, mittels der der Schlitten am unteren Endanschlag blockierbar ist.
Je länger der Verschwenkarm im Vergleich zu den Befestigungsarmen ist, umso weiter lassen sich bei erforderlichen Montage-, Reparatur- und/oder Wartungsarbeiten die Zentraleinheit bzw. die Detektoren der Fahrzeugdetektor-Anordnung vom Rand des Brückenbauwerks zur Mitte desselben hin versetzen.
Um auch bei einer Beschädigung des Geländers an der Stelle, an der das Gestell vorgesehen ist, zu verhindern, daß das Gestell auf die Verkehrsfläche hinunterfällt, ist es vorteilhaft, wenn jedes Gestell eine Absturzsicherung aufweist, die einerseits am Gestell und andererseits an zumindest einem Geländerpfosten befestigt ist, der zwischen einem unteren Holm des Geländers und dem Brückenbauwerk angeordnet ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
FIG 1 eine Detektoreinheit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor-Anordnung mit zwei für zwei mittlere Fahrspuren vor- gesehenen Detektoren an einem Brückenbauwerk;
FIG 2 eine Seitenansicht der in FIG 1 dargestellten Detektoreinheit;
FIG 3 eine an einem Mast angebrachte Detektoreinheit mit zwei Detektoren, die zur Überwachung der beiden mittleren Fahrspu- ren einer Fahrbahn vorgesehen sind; FIG 4 zwei an straßenseitigen Masten angebrachte Detektoren, mittels denen die äußeren Fahrspuren einer vierspurigen Fahrbahn überwachbar sind;
FIG 5 eine Seitenansicht einer Zentraleinheit, die an einem seinerseits an einem Geländer eines Brückenbauwerks angebrachten Gestell angeordnet ist;
FIG 6 eine FIG 5 entsprechende Darstellung, bei der anstelle der Zentraleinheit ein Detektor vorgesehen ist; FIG 7 eine etwa FIG 5 entsprechende Darstellung mit weiteren Einzelheiten des Gestells;
FIG 8 eine Oberansicht der in FIG 7 dargestellten Zentraleinheit nebst Gestell;
FIG 9 eine Seitenansicht einer im Einsatz befindlichen Hebevorrichtung; FIG 10 eine Vorderansicht der in den FIG 7 und 8 dargestellten am Gestell sitzenden Zentraleinheit;
FIG 11 und FIG 12 zwei weitere Anordnungsalternativen von Fahrzeugdetektoren; FIG 13 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Detektoreinheit;
FIG 14 ein Ausführungsbeispiel für ein Prinzipschaltbild für eine Detektoreinheit; und
FIG 15 eine Darstellung der Signalformen der Sensoren der Detektoreinheit .
Eine in FIG 1 dargestellte Verkehrsfläche ist eine Autobahn mit zwei Fahrspuren 1, 2, 3, 4 in jeder Richtung und einem Mittelstreifen 5. Die vier Fahrspuren 1 bis 4 sowie der Mittelstreifen 5 werden von einem Brückenbauwerk 6 überquert. Oberhalb des Mittelstreifens 5 ist an dem Brückenbauwerk 6 eine Detektoreinheit 7 mit zwei Detektoren 8, 9 angebracht. Mittels des Detektors 8 wird die Fahrspur 3, mittels des Detektors 9 die Fahrspur 2 überwacht. Jede auf den Fahrspuren 2 und 3 erfaßte Verkehrsbewegung wird durch die Detektoren 9 bzw. 8 an eine in FIG 1 nicht dargestellte Zentraleinheit weitergeleitet, dort verarbeitet und über eine Sende- /Empfangseinheit, beispielsweise ein Funkmodem, an eine Verkehrsleitstelle od.dgl. weitergeleitet. Die Übertragung erfolgt beispielsweise über das SMS (short message Service) - Band eines Mobilfunknetzes. Die Zentraleinheit sowie weitere Detektoren oder Detektoreinheiten sind in ähnlicher Weise am Brückenbauwerk angebracht und angeordnet, wobei weitere Detektoren die weiteren Fahrspuren 1 und 4 erfassen.
In FIG 2 ist ein Gestell 10 dargestellt, mittels dem die Detektoreinheit 7 an einem Geländer 11 des Brückenbauwerks 6 angebracht ist. Das Gestell 10 wird später noch genauer beschrieben werden.
FIG 3 zeigt eine im wesentlichen FIG 1 entsprechende Anordnung, wobei jedoch die Detektoreinheit 7 mit den Detektoren 8, 9 an einem Mast 12 angebracht ist, der auf dem Mittelstreifen 5 der Autobahn aufgestellt ist.
Wie beispielsweise aus FIG 4 hervorgeht, können seitlich der Autobahn weitere Masten 13, 14 aufgestellt sein, an denen weitere Detektoren 15, 16 angebracht sind, mittels denen die Verkehrsbewegungen auf den äußeren Fahrspuren 1, 4 der Autobahn erfaßbar sind.
Durch eine Kombination der in FIG 3 vorgesehenen Detektoren 8, 9 und der in FIG 4 vorgesehenen Detektoren 15, 16 lassen sich sämtliche vier Fahrspuren 1 bis 4 der Autobahn hinsichtlich der auf ihnen stattfindenden Verkehrsbewegungen zuver- lässig überwachen. Bei einer Autobahn, die weitere Fahrspuren aufweist, kann durch entsprechende Anbringung weiterer Detektoren eine exakte Erfassung durchgeführt werden, wobei jedem Detektor eine Fahrspur der Autobahn zuzuordnen ist. Bei der Anordnung von beispielsweise mehreren Detektoren an einem seitlich der Autobahn befindlichen Mast ist darauf zu achten, daß keine Absc attungseffekte für die einzelnen Detektoren auftreten. In gleicher Weise wie an Hand der FIG 1 bis 4 dargestellt, lassen sich auch Zubringerstrecken zu Autobahnen oder ähnlichen Straßensystemen überwachen.
Das in FIG 5 dargestellte Gestell 10 dient zur Halterung einer Zentraleinheit 17 der erfindungsgemäßen Fahrzeugdetektor- Anordnung oberhalb einer sich unter dem Brückenbauwerk 6 befindenden, in FIG 5 nicht dargestellten Verkehrsfläche. Die Halterung der Zentraleinheit 17 ist so ausgestaltet, daß die Zentraleinheit 17 neben dem Brückenbauwerk 6 oberhalb der Verkehrstlache angeordnet ist.
Das Gestell 10 hat zwei in Vertikalrichtung mit einem Abstand übereinander angeordnete Befestigungsarme 18, 19, die parallel zueinander horizontal verlaufen. Die Befestigungsarme 18, 19 sind an einem Ende mittels Haltelaschen 20 mit, wie sich insbesondere aus FIG 10 ergibt, jeweils drei Füllstäben 21 des Geländers 11 fest verbunden. Mittels der Haltelaschen 20 wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Befestigungsarmen 18, 19 und den Füllstäben 21 des Geländers 11 geschaffen, wobei eine Beschädigung des Geländers 11 nicht aufritt .
An den geländerfernen Enden der Befestigungsarme 18, 19 ist eine sich vertikal erstreckende Tragschiene 22 angebracht, die sich parallel zu den Füllstäben 21 des Geländers 11 außenseitig desselben von der Geländeroberkante bis unter die Kappe des Brückenbauwerks 6 erstreckt.
An der Tragschiene 22 ist in Vertikalrichtung verschieblich ein Schlitten 23 gelagert, von dem aus sich in die dem Geländer 11 entgegengesetzte Richtung ein Schwenkarm 24 erstreckt, an dessen schlittenfernem Ende die Zentraleinheit 17 ange- bracht ist. Der Schwenkarm 24 ist mittels eines Schwenkbolzens 25 und eines herausziehbaren Steckbolzens 26 mit dem Schlitten 23 verbunden. Wenn außer dem Schwenkbolzen 25 auch der Steckbolzen 26 die schlittenseitigen und die schwenkarmseitigen Aufnahmen durchgreift, ist der Schwenkarm 24 fixiert am Schlitten 23 angebracht. Eine Verschwenkung des Schwenkarms 24 in bezug auf den Schlitten 23 ist dann nicht möglich. Wenn der Steckbolzen 26 aus den schlittenseitigen und schwenkarmseitigen Aufnahmen herausgezogen ist, kann der Schwenkarm 24 in bezug auf den Schlitten 23 um den Schwenkbolzen 25 verschwenkt werden.
Die am schlittenfernen Ende des Schwenkarms 24 angebrachte Zentraleinheit 17 ist in einem zylindrischen Stahlbehälter 27 angeordnet, der an seinem oberen Ende mittels einer Kunststoffkuppel 28 geschlossen ist. Eine zur Weiterleitung von Daten erforderliche Antenne 28' der Zentraleinheit 17 ist im Bereich der Kunststoffkuppel 28 angeordnet, um die Absendung von Daten ohne Beeinträchtigung zu ermöglichen.
Die Zentraleinheit 17 ist mit einem Solarpanel 29 versehen, mittels dem Sonnenenergie in die für die Energieversorgung der Zentraleinheit 17 erforderliche elektrische Energie um- wandelbar ist.
In FIG 6 ist ein demjenigen in FIG 5 entsprechendes Gestell 10 dargestellt, an dem statt der Zentraleinheit 17 ein Detektor 30 gehaltert ist. Hinsichtlich des Aufbaus und der Funk- tion entspricht das in FIG 6 dargestellte Gestell 10 demjenigen in FIG 5.
Für Montage-, Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Zentraleinheit 17 bzw. am Detektor 30 oder ggf. auch an Bautei- len des Gestells 10 ist eine in FIG 9 dargestellte Hebevor- richtung 31 vorgesehen. Zu der Hebevorrichtung 31 gehört ein Anschlagrohr 32, welches von oben in die Tragschiene 22 des Gestells 10 einsteckbar ist. Des weiteren hat die Hebevorrichtung 31 eine Seilwinde 33, mittels der ein um eine Seil- rolle 34 am oberen Ende des Anschlagrohrs 32 laufendes Seil
35 aufwickelbar ist.
Bei auf die Tragschiene 22 aufgestecktem Anschlagrohr 32 kann der am Seil 35 angebrachte Schlitten 23 soweit angehoben wer- den, bis der Schwenkarm 24 sich oberhalb eines oberen Holms
36 des Geländers 11 befindet. Durch Lösen des Steckbolzens 26 kann dann der Schwenkarm 24 um den Schwenkbolzen 25 aus seiner außenseitig des Geländers 11 angeordneten Position in eine innenseitig des Geländers 11 oberhalb des Brückenbauwerks 6 angeordnete Position verschwenkt werden, in der gefahrlos
Reparatur-, Montage- und Wartungsarbeiten durchgeführt werden können.
Die Figuren 11 und 12 zeigen unterschiedliche Anordnungen von Detektoreinheiten 37,38 für die Überwachung von insgesamt vier Fahrspuren 1,2,3,4 mittels Auslegermasten 39, wobei in Figur 11 ein T-Auslegermast Verwendung findet. Derartige Anordnungen können mehrere Spuren erfassen und eignen sich auch für sechs- und mehrspurige Erfassungen.
Die Möglichkeit der Montage in einer großen Montagehöhe, beispielsweise unter Verwendung von Auslegermasten und dergleichen, ist im Hinblick auf die sogenannten Abschattungseffekte von großem Vorteil.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Detektoreinheit 8 ist in Fi- gur 13 gezeigt, wobei es sich um ein vorzugsweise zylindrisches Gehäuse 41 handelt, beispielsweise ein Metallgehäuse, welches an einer offenen Seite mit einer Linse 42 verschließbar ist. Beispielsweise kann eine Kunststoff-Fresnellinse hinter einer Kunststoffschutzfolie angeordnet sein. Im Inneren sind eine Leiterplatte 43 beispielsweise mit den Sensoren und Verstärkern sowie eine Leiterplatte 44 beispielsweise für die Signalverarbeitung, -auswertung und Kommunikations- Schnittstelle angeordnet. Bei den Sensoren 45 handelt es sich beispielsweise um PIR-Sensoren. Das Anschlußkabel 46 wird wasserdicht in das Gehäuse 41 geführt. Es dient der Energiezuführung und dem Datenaustausch, so daß mehrere Leitungen innerhalb des Kabels geführt sind.
Ein Ausführungsbeispiel für ein Prinzipschaltbild für eine derartige Detektoreinheit ist in Figur 14 gezeigt. Danach wird die Passiv-Infrarot-Strahlung (PIR) durch die Linse 42 zum einen auf nachschwingende Sensoren 47, 48 und 49 und darüber hinaus auf einen nicht-nachschwingenden Sensor 50 fokus- siert. Die nachschwingenden Sensoren weisen beispielsweise Lithiumtanthalat oder PVDF auf, der nicht-nachschwingende Sensor kann beispielsweise ein gekühlter fotovoltaischer Sensor oder ein Thermosäulensensor sein. Die Ausgangssignale dieser Sensoren werden in einer Steuereinheit mittels der Verstärker 51 vorverarbeitet und der Signalverarbeitung 52 zugeführt. An deren Ausgang liegen bereits relevante Verkehrsdaten beispielsweise in Form von Geschwindigkeit, Fahrzeuglänge, Verweildauer u.s.w. vor und werden im Speicher 53 bereitgestellt. Aus dem Speicher kann beispielsweise über die Kommunikationsschnittstelle 54 als Funkmodem der Sende- /Empfangseinheit bedarfsweise ein Datenbestand abgerufen werden. Für eine einheitliche Energiezufuhr sorgt der Spannungsstabilisator 55. Die unterschiedlichen Signalformen 47', 48' ,49' der nachschwingenden Sensoren 47,48,49, im ge- zeigten Ausführungsbeispiel 3, und die Signalform 50' des gemäß Ausführungsbeispiel einzigen nicht-nachschwingenden Sensors 50 sind in Figur 15 gezeigt.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugdetektor-Anordnung mit wenigstens einer wenigstens einen Sensor (47,48,49,50) umfassenden Detektoreinheit (7), einer Sende-/Empfangseinheit (54), einer
Energieversorgungseinheit und einer Steuereinheit (51,52,53), dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungseinheit ein Solarzellenmodul (29) aufweist .
2. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangseinheit (54), die Energieversorgungseinheit und die Steuereinheit (51,52,53) in einem Gehäuse (27,28) als Zentraleinheit (17) untergebracht und mit dem wenigstens einen Sensor (47,48,49,50) verbunden sind, wobei an einer Außenseite des Gehäuses (27,28)) wenigstens ein Solarzellenmodul (29) angeordnet ist.
3. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit (7) Passiv-Infrarotsensoren (PIR) (47,48,49,50) aufweist.
4. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Detektoreinheit
(7) nachschwingende (47,48,49) und nicht-nachschwingende (50) Sensoren kombiniert sind.
5. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit (7) drei nachschwingende (47,48,49) und einen nicht-nachschwingenden (50) Sensor aufweist.
6. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit
(7) einen Radarsender bzw. -empfänger aufweist.
7. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit
(7) einen Mikrowellensender bzw. -empfänger aufweist.
8. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung wenigstens teilweise zwischen einem Ruhemodus und einem Aktivmodus umschaltbar ist.
9. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit
(17) mit einer Mehrzahl von Detektoreinheiten (7) verbunden ist, die jeweils für verschiedene Fahrspuren (1,2,3,4) ausgerichtet beziehungsweise angeordnet sind.
10. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungseinheit ein Solarzellenmodul (29) , eine Batterie, einen Laderegler und einen Spannungswandler umfaßt.
11. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- /Empfangseinheit ein Funkmodem als
Kommunikationsschnittstelle (54) umfaßt.
12. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (51,52,53) anhand von vorgegebenen Parametern den Zeitpunkt für die Übermittlung von Informationen über die Sende- /Empfangseinheit ermittelt.
13. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Detektoren zur Bestimmung von Umgebungsdaten wie Temperatur, Feuchtigkeit, Gaskonzentration oder dergleichen enthalten sind.
14. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Videokamera aufweist .
15. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Komponenten der Anordnung im Ruhemodus abgeschaltet sind.
16. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Detektoreinheit (7) eine Regelung aufweist, die die Abfolge und Intensität von Strahlungskontrasten ermittelt und zur Regelung verwendet.
17. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Funktionsselbstüberwachung vornimmt und bei Vorliegen von Störungen, Dejustage der Ausrichtung oder dergleichen, Meldungen an die Steuereinheit (51,52,53) abgibt.
18. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß deren Zentraleinheit
(17) in einem einseitig mittels einer Kunststoffkuppel (28) geschlossenen zylindrischen Metall-, insbesondere Stahlbehälter (27) angeordnet ist.
19. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffkuppel (28) aus Polyamid oder Polyester ausgebildet ist.
20. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (17) im Bereich der Kunststoffkuppel (28) eine Antenne (28') aufweist.
21. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß deren Detektoreinheit
(7) bzw. Zentraleinheit (17) jeweils an einem Gestell (10) angebracht sind, das außenseitig an einem Geländer (11) eines Brückenbauwerks (6) anbringbar ist.
22. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gestell (10) einen verschwenkbaren Abschnitt (24) aufweist, der aus einer außenseitig des
Geländers (11) angeordneten in eine über dem Brückenbauwerk (6) angeordnete Stellung verschwenkbar ist.
23. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der Ansprüche 21 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gestell (10) zwei horizontale, außenseitig des Geländers (11) vorstehende Befestigungsarme (18,19) aufweist, die an einem Ende jeweils mit dem Geländer (11) fest verbunden sind.
24. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gestell (10) eine vertikale Tragschiene (22) aufweist, die an den geländerfernen Enden der beiden horizontalen Befestigungsarme (18,19) befestigt ist .
25. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gestell (10) einen Schlitten (23; aufweist, der an der Tragschiene (22) in Vertikalrichtung verschieblich ist.
26. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der verschwenkbare Abschnitt jedes Gestells (10) als Schwenkarm (24) ausgebildet ist, der an seinem einen Ende verschwenk- und fixierbar am Schlitten (23) gelagert ist und an seinem anderen Ende zumindest einen Detektor (30) und/oder die Zentraleinheit (17) trägt.
27. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß in die vertikale Tragschiene (22) jedes Gestells (10) eine Hebevorrichtung (31) aufsteckbar ist, die eine Seilwinde (33) aufweist, deren Seil (35) mit dem Schlitten (23) verbindbar ist, und mittels der der Schlitten (23) soweit vertikal bewegbar ist, bis der Schwenkarm (24) des Gestells (10) oberhalb eines oberen Holms (36) des Geländers (11) angeordnet ist.
28. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit
(51,52,53) so ausgebildet ist, daß ein Betrieb über 30 Tage ohne eine Nachladung der Energieversorgungseinheit möglich ist .
29. Fahrzeugdetektor-Anordung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit (7) so angeordnet ist, daß ihre. Meßrichtung zur Fahrspur (1,2,3,4) einen Winkel zwischen 0° und 90° aufweist.
30. Fahrzeugdetektor-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit
(51,52,53) so ausgebildet ist, daß erst nach einer zeitlich stabilen Meßwertfolge die Übertragung der Geschwindigkeiten startet .
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