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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Die Geometrie von Kraftfahrzeugen ist ein mögliches Bewertungskriterium für die Klassifizierung von Fahrzeugen, typische Anwendungsfelder sind dabei die Ermittlung von Tarifstufen zur Mauteinhebung, Anwendungen der Verkehrsleittechnik oder die statistische Erfassung von Verkehrsdaten. Der geforderte Leistungsumfang geht von der reinen Ablaufsteuerung (z. B. Starten eines Mautvorganges, Ansteuerung von Schranken) bis hin zu komplexen Messaufgaben wie der geometrischen Vermessung von Zugfahrzeugen, der Anhängererkennung oder der Erkennung und Klassifizierung nebeneinanderfahrender einspuriger Fahrzeuge.
Zur Verfolgung und Klassifizierung von Fahrzeugen sowie zur zeitlichen Steuerung von Abläufen werden in einspuriger Umgebung (typisch: Mautstationen mit manueller Abfertigung) heute verschiedene Sensorkonzepte verfolgt, wobei die Sensoranordnung und die Messdatenauswertung stets applikationsspezifisch ausgelegt sind. Zum Einsatz kommen Induktionsschleifen, allenfalls in Kombination mit weiteren Sensoren wie beispielsweise Lichtschranken, Lichtvorhängen oder weiteren Sensoren in der Fahrbahn, um den Vorgaben der jeweiligen Messaufgabe gerecht zu werden.
Die WO 90/09014 beschreibt ein Verfahren mit zwei Laserscannern, welche jeweils normal zur Fahrtrichtung orientiert sind. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird aus der Weg-Zeitdifferenz des aufeinanderfolgenden Passierens der Laserscanner ermittelt. Eine Bestimmung der Geometrie eines Fahrzeuges ist in dieser Schrift nicht offenbart.
Die US 6,195,019 offenbart ein Fahrzeugklassifizierungssystem der einleitend genannten Art.
Bei dem bekannten System sind beide Laserscanner an ein und demselben longitudinalen Ort über der Fahrbahn angeordnet. Dadurch kann es zu Abschattungen bzw. toten Winkeln bei der Erfassung durchfahrender Fahrzeuge kommen, was Messfehler und Betriebsstörungen zur Folge hat.
Die US 6,195,019 schlägt zur Lösung dieses Problems eine Identifizierung durchfahrender Fahrzeuge mittels ortfesten Sendeempfängern und Sendempfängern auf den Fahrzeugen (Transpondern) vor, was aufwendige Telekommunikationsverfahren und-einrichtungen erforderlich macht.
Entsprechend den obigen Ausführungen ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, die Geometrie und den Aufenthaltsort von ein- und mehrspurigen Fahrzeugen in einspurigen Fahrbahnabschnitten selbst bei ungünstigen Umgebungsbedingungen, wie Stop-and-go-Verkehr oder beeinträchtigter Witterung, unter Einsatz von Laserscannern zuverlässig in einer Weise zu vermessen, die eine einfache Anpassung an sämtliche heute üblichen Aufgaben der geometrischen Fahrzeugvermessung, -klassifizierung und -Verfolgung ermöglicht, und dies auf besonders einfache und störungsunanfällige Art und Weise.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren und einer Vorrichtung der einleitend genannten Art erreicht, die sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 11 auszeichnen.
Im Vergleich zu den bekannten Fahrzeugklassifizierungs- und -verfolgungssystemen, bei denen von der mindestens bereitzustellenden Basisinformationen zur Erfüllung der jeweils vorliegenden Messaufgabe ausgegangen und die dafür geeignete Sensorik zusammengestellt wird, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, unter den an einspurigen Fahrbahnabschnitten typischen Gegebenheiten ein möglichst vollständiges Abbild des Messbereiches zu generieren, um ausgehend davon die im Einzelfall erforderlichen Zusatzinformationen mit relativ niedrigem Adaptionsaufwand in das Gesamtsystem einfliessen lassen zu können. Dies wird durch die Verwendung zweier allgemein gekreuzt abtastender Laserscanner erreicht, die eine lückenlose Abbildung und Verfolgung der im Messbereich passierenden Fahrzeuge ermöglichen.
Damit wird ein hohes Mass an Messredundanz erzielt, was selbst bei widrigen Umgebungsbedingungen, wie schlechter Witterung, Stopand-go-Verkehr usw. einen störungsfreien Betrieb gewährleistet. Durch die zeitlich und räumlich verknüpfte gemeinsame Bewertung der Messdaten der beiden Laserscanner wird eine Gesamtfunktionalität erzielt, die weit über das bei getrennter Behandlung der Einzelmessungen erzielbare Mass hinausgeht. Durch die erfindungsgemässe Lösung, dass der erste Laserscanner in ObjektFahrtrichtung gesehen vor dem zweiten Laserscanner angeordnet wird, werden dabei die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden und eine besonders einfache und störungsunanfällige Art der Detektion passierender Objekte möglich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei-
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bung anhand von in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigen die Fig. 1a bis 1c ein Beispiel für eine Sensoranordnung in der Seitenansicht (Fig. 1a), in der Draufsicht (Fig. 1 b) und in der Vorderansicht (Fig. 1c); die Fig. 2a bis 2f an einem Beispiel das Prinzip der Objektvermessung zu sechs zeitlich aufeinanderfolgenden, beispielhaft herausgegriffenen Zeitpunkten, u.zw. jeweils links in der Seitenansicht und rechts in der Vorderansicht;
Fig. 3 ein Flussdiagramm für die zyklische Messdatenauswertung ;
die Fig. 4a bis 4o an einem Beispiel das Prinzip der Zusammenhangsanalyse zu fünfzehn zeitlich aufeinanderfolgenden, beispielhaft herausgegriffenen Zeitpunkten, u.zw. jeweils in der Messebene des quer abtastenden Laserscanners gesehen, d. h. in der Vorderansicht;
Fig. 4p die Zeichnungslegende für die Fig. 4a bis 4o; die Fig. 5a bis 5h an einem Beispiel das Prinzip der Erkennung und Verfolgung knapp hintereinander fahrender Fahrzeuge zu acht zeitlich aufeinanderfolgenden, beispielhaft herausgegriffenen Zeitpunkten, u.zw. jeweils links in der Seitenansicht und rechts in der Vorderansicht ; die Fig. 6a und 6b Beispiele für Erweiterungsmöglichkeiten des Verfahrens bzw. der Vorrich- tung.
Figur 1 zeigt ein Beispiel für eine vorteilhafte Realisierung dieser Erfindung. Im vorliegenden Fall werden über der Fahrbahn montierte Laser-Scanner verwendet, wobei ein Laser-Scanner (1 ) die Messung des Querprofils und der andere Laser-Scanner (2) die Messung des Fahrzeuges in longitudinaler Richtung bewerkstelligt. Ein Paar von Lichtschranken (3) ermöglicht an einer definierten longitudinalen Position die Erkennung von Fahrzeugen, die vom zweiten Laser-Scanner (2) nicht bzw. nicht zuverlässig verfolgt werden können. Das einheitlich gewählte kartesische Bezugssystem (4) ist für diese und die nachfolgenden Figuren gewählt.
Als Anwendungsbeispiel wird eine typische Aufgabe dargestellt, die darin besteht, die Länge, Breite und Höhe von Fahrzeugen sowie deren Anhängerstatus zu ermitteln ; Daten sollen bei Erreichen einer definierten longitudinalen Position gemeinsam mit einer eindeutigen Fahrzeugnummer ausgegeben werden. Ein Zurückschieben eines bereits abgefertigten Fahrzeuges soll dabei ebenso gemeldet werden wie eine Fahrzeugpassage in falscher Richtung. Schliesslich soll auch das Nebeneinanderfahren einspuriger Fahrzeuge und das knappe Hintereinanderfahren von Fahrzeugen innerhalb des Beobachtungsbereiches zu keinen Fehlern in der Fahrzeugvermessung und -Verfolgung führen.
Ein in korrekter Fahrtrichtung (5) einfahrendes Fahrzeug (6) wird von beiden Laser-Scannern erfasst und vom System registriert. Figur 2 zeigt die Verfolgung und Vermessung eines mehrspurigen Kraftfahrzeuges mit Anhänger an ausgewählten Zeitpunkten. Nachdem das Objekt im System registriert wurde (Figur 2a) und sich weiter in Fahrtrichtung bewegt, wird fallweise die Anhängerdeichsel nur an einem einzigen Messpunkt detektiert (Figur 2b). Um ein "Abreissen" des zusammengehörigen Objektes zu verhindern, darf dieser Messpunkt durch wie auch immer geartete Filteroperationen keinesfalls eliminiert werden. Da dieser Messwert, wie später gezeigt wird, durchaus auch von einer singulären Fehlmessung (Regentropfen etc. ) stammen könnte, ist eine Strategie erforderlich, die eine robuste Unterscheidung zwischen einem Messfehler und einer Objektdetektion ermöglicht.
Das Fahrzeug bewegt sich weiter, das Ende des Fahrzeuges wird im Messbereich des ersten Laser-Scanners (1) erkannt (Figur 2c, 2d). Ist dies der Fall, so wird die Länge des Fahrzeuges gemessen, indem der durch den vom zweiten Scanner (2) verfügbare, dem Fahrzeug zugeordnete Messpunkt mit der maximalen longitudinalen Position festgestellt wird. Die dem Fahrzeug zugewiesenen Messergebnisse werden bei Erreichen einer definierten longitudinalen Position (Figur 2e, (3) in Figur 1) ausgegeben. Schliesslich verlässt das Fahrzeug den Messbereich in korrekter Richtung.
Aus den Seitenansichten ist zu erkennen, dass zwischen Zugfahrzeug und Anhänger stets Messwerte auf Fahrbahnniveau festgestellt werden, die Anhängerdeichsel wird also aus der Perspektive des zweiten Scanners (2) nicht zuverlässig detekiert. Um dennoch eine korrekte Verfolgung des kompletten Fahrzeuges einschliesslich Anhänger zu ermöglichen, ist auch in diesem Fall eine Verknüpfung der auf Basis der Messdaten des ersten Laser-Scanners (1) ermittelten Information mit der auf Basis der Messdaten des zweiten Laser-Scanners (2) sinnvoll.
Aus Figur 2 ist zu erkennen, dass durch die laufende Verfügbarkeit der longitudinalen Fahr-
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zeugposition während der Passage des quer zur Fahrspur abtastenden Laser-Scanners (2) auch eine in longitudinaler Richtung korrekt skalierte Objektrepräsentation ermittelt werden kann, sodass mit dem dargestellten System für mehrspurige Fahrzeuge praktisch beliebige geometriebasierte Klassifizierungsaufgaben realisiert werden können.
Eine Vermessung von Länge und Längsprofil ist für einspurige Fahrzeuge praktisch bedeutungslos, sodass diese der Vergabe einer Standardlänge weichen kann. Gleichermassen kann üblicherweise mit sehr kompakten mehrspurigen Fahrzeugen vorgegangen werden, die soweit am Spurrand fahren, dass eine Beobachtung durch den in Fahrtrichtung abtastenden Laser-Scanner nicht möglich ist.
Figur 3 zeigt anhand eines Flussdiagrammes den zyklischen Ablauf der Messung, der am Beispiel der in Figur 2 dargestellten Fahrzeugpassage erläutert wird. In Figur 2 entspricht das Tracking (rechter Verarbeitungspfad in Figur 3) den durch Rechtecke angedeuteten Objektbereichen in der (xz) -Ebene (7) und das Profil (linker Verarbeitungspfad in Figur 3) den durch Rechtecke gekennzeichneten Objektbereichen in der (yz) -Ebene (8).
Zunächst befinden sich keine Objekte im Messbereich der beiden Laser-Scanner, die Anzahl der im System registrierten Objektrepräsentationen (9) ist Null. Nachdem im vorläufigen Profil (10) die Schwellwertkriterien für die Detektion eines neuen Objektes erfüllt sind, wird das neue Objekt registriert (11). Eine Berücksichtigung der Objektrepräsentationen (9) sowie des aktuellen Trackings (12) ist deshalb erforderlich, da auf diese Weise festgestellt werden kann, ob tatsächlich ein neues Fahrzeug in den Beobachtungsbereich einfährt oder ob ein ein zurückschiebendes oder in die falsche Fahrtrichtung fahrendes Fahrzeug detektiert wurde.
Um aus der verkehrten Richtung einfahrende Fahrzeuge später korrekt zu behandeln wird eine Objektregistrierung in (11) übrigens auch dann vorgenommen, wenn es nicht im Beobachtungsbereich des Profils, sondern vorerst nur Ausfahrtbereich (im Tracking) unter Berücksichtigung vorgegebener Mindestabmessungen detektiert wird. Im vorliegenden Fallbeispiel wird das Fahrzeug zunächst im Profil erkannt und im darauffolgenden Messzyklus des anderen Laser-Scanners (2) ebenfalls detektiert, sodass eine Zuordnung zur Objektrepräsentation hergestellt (13) und zudem geprüft wird, ob dieser Laser-Scanner das Fahrzeug tatsächlich auch zuverlässig verfolgen kann. Dies ist nur dann der Fall, wenn sich das detektierte Fahrzeug bei Detektionsbeginn im aktuellen Profil über einen definierten Toleranzbereich sowohl links als auch rechts der Messebene von Laser-Scanner (2) erstreckt.
In diesem Fall wird in der Objektrepräsentation ein Attribut gesetzt (14), das es als "in longitudonaler Richtung verfolgbares Objekt" auszeichnet, sodass die weitere Geometrievermessung unter Berücksichtigung beider Scannerdaten erfolgt. Messdaten jener Objekte, die dem Attribut "in longitudinaler Richtung verfolgbares Objekt" nicht genügen, werden mit jedem Zyklus erfasst (14). Andernfalls werden, solange das Objekt sowohl vom ersten (1) als auch vom zweiten Laser-Scanner (2) beobachtet werden kann, neue Geometriedaten genau dann zur weiteren Verarbeitung erfasst (14), wenn die Überschreitung von äquidistant festgelegten longitudinalen Weginkrementen festgestellt wird. Begleitend wird auch geprüft, ob eine Mindestdimension eines möglichen Zugfahrzeuges erreicht wurde, sodass bei Erkennung schmaler Objektbereiche, vgl.
Figur 2b, ein Attribut "mögliche Anhängerdeichsel" gesetzt wird. Mit der weiteren Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges wird im vorliegenden Beispiel eine spätere Überschreitung einer für die Anhängererkennung festgelegte Abmessung schliesslich in eine Objekteigenschaft "Fahrzeug mit Anhänger" übergeführt (14).
Solange ein Fahrzeug im Messbereich des ersten Laser-Scanners (1) erkannt wird, ist klar, dass es sich zumindest bis dorthin erstrecken muss. Sollten im Tracking zunächst mehrere getrennte Objekte detektiert werden, wird das vorläufig erstellte Tracking in der Weise korrigiert (13), dass sich das Fahrzeug bis zur Messebene des ersten Scanners (1 ) erstreckt. Sobald ein aus Sicht des zweiten Laser-Scanners (2) scheinbar aus zwei Objekten bestehendes Fahrzeug einmalig im Tracking zusammengefasst wurde, funktioniert üblicherweise durch eine ständige Überlappung der Einzelobjekte mit dem dann korrekten Tracking vom vorigen Zyklus (15) eine richtige Objektzuordnung bereits bei der vorläufigen Ermittlung des aktuellen Trackings (16) ohne nachträgliche Korrekturmassnahmen (13). Nur in Ausnahmefällen, z.
B. wenn der Anhänger oder das gesamte Objekt vorübergehend aus dem Messbereich des zweiten Laser-Scanners verschwindet, sind wieder entsprechende Korrekturmassnahmen erforderlich, die auf Basis bereits vermessener Objekteigenschaften (9) funktionieren. Sobald das Fahrzeug den Messbereich des ersten Laser-Scanners (1) vollständig passiert hat, wird die Fahrzeugvermessung abgeschlossen. Im vorliegenden Fall eines
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"in longitudinaler Richtung verfolgbaren Objekts" wird die aktuelle longitudinale Position der Fahrzeugfront als Objektlänge zugewiesen, im zugrundeliegenden Anwendungsbeispiel wird aus zuvor vermessenen Geometriedaten unter Einsatz geläufiger Filterverfahren ein repräsentativer Breitenund Höhenwert ermittelt. In weiterer Folge wird eine definierte longitudinale Position (longitudinale Position der Lichtschranken, vgl.
Figur 1, (3)) erreicht, an der die Ergebnisse der Fahrzeugvermessung mit einer inkrementellen Objektnummer versehen, in eine geeignete Form gebracht und ausgegeben werden (17). Schliesslich wird das System im vordefinierten aktiven Messbereich nicht mehr gefunden (vgl. Figur 2f), die zugehörige Objektrepräsentation wird gelöscht (18).
Das einfache Fallbeispiel zeigt, dass erst eine laufende Berücksichtigung der Abhängigkeiten zwischen den Messdaten der Einzelsensoren sowie einer Vielzahl von bereits bekannten Objektjekteigenschaften und interen Zuständen zunächst eine dreidimensionale Rekonstruktion mehrspuriger Fahrzeuge und in weiterer Folge eine zuverlässige Trennung von Fahrzeugen auch abseits des Messbereichs des ersten Laser-Scanners (1) sicherstellt.
Aus Figur 3 ist auch zu ersehen, dass ein vorläufiges Profil (10) im Gegensatz zum Tracking zunächst ohne Bezug auf die Messung aus dem vorigen Zyklus (19), (20), (15) ermittelt wird, und erst später unter Berücksichtigung des aktuellen Trackings (12) sowie des alten Profils (20) eine Zuordnung bereits registrierter Objekte (21) sowie eine allfällige Korrektur (22) vorgenommen wird.
In Figur 4 wird das Prinzip der Objekterkennung und das der Objekttrennung gezeigt ; Trennung hinter- und nebeneinanderfahrender Fahrzeuge geschieht nach erstmaliger Registrie- rung durch die örtliche Korrelation von Messdaten aufeinanderfolgender Abtastzyklen. Im dargestellten Beispiel wird davon ausgegangen, dass anfänglich die Zahl registrierter Objekte (vgl.
Figur 3, (9)) Null ist.
Zunächst erreicht ein Objekt die Messebene des quer abtastenden Laser-Scanners (1) (Figur 4a). Es wird vorerst noch nicht registriert (23), da das erkannte Objekt eine vorgegebene Mindestabmessung noch nicht überschritten hat (vgl. auch Messfehler in Figur 4c). Sobald dieses Kriterium erfüllt ist, wird eine interne Objektrepräsentation (Figur 3, (11) und Figur 4 (24)) und angelegt, die Messdatenerfassung wird begonnen. Ab diesem Zeitpunkt werden sämtliche Messdaten, die in aufeinanderfolgenden Messzyklen einen gemeinsamen Überlappungsbereich aufweisen, diesem Objekt (24) zugeordnet. In Figur 4d wird ein weiteres Objekt (25) erkannt, es wird in gleicher Weise behandelt.
Aus Figur 4f geht hervor, dass die bisher als getrennt behandelten Objekte (24) und (25) offenbar zu einem Fahrzeug gehören, sodass die bisherigen Objektrepräsentationen zu einem einzigen Objekt (24) zusammengeführt werden (vgl. Figur 3, (22)). In den weiteren Zyklen (Figur 4g - 4n) wird neben Objekt (24) ein getrenntes Objekt (26) beobachtet, das schliesslich als neben Objekt (24) befindliches Objekt behandelt wird. Um sicherzustellen, dass Objektbereiche mit niedriger oder verschwindener Breite (vgl. Figur 2b) wegen geringer lateraler Verschiebungen keinen Überlappungsbereich im folgenden Zyklus aufweisen, wird der gültige Suchbereich in solchen Fällen vergrössert (vgl. Figur 4k).
Ein zusammenhängendes Objekt wird somit so lange im Messbereich des ersten LaserScanners (1) detektiert, bis im Suchbereich, der aus vorhergehenden Messungen hervorgeht, kein Objekt mehr gefunden wird oder bis es durch das Zusammenwachsen mit einem anderen Objekt als Teil des anderen Objektes interpretiert wird.
Figur 5 zeigt das Systemverhalten, wenn unmittelbar hinter einem Objekt ein weiteres folgt.
Ein Lastkraftwagen wird, wie bereits beschrieben, vom System detektiert und vermessen (Figur 5a bis 5d). Es ist im Messbereich des zweiten Laser-Scanners (2) zu erkennen, dass ein scheinbar mit dem vorderen Fahrzeug zusammenhängendes Objekt folgt (5f). Da jedoch das vordere Fahrzeug nicht mehr den Messbereich des ersten Scanners (1 ) belegt, kann ausgeschlossen werden, dass dieses Objekt ein Teil dieses bereits detektierten Fahrzeuges ist. Durch die kombinierte Betrachtung der Einzeldaten der beiden Scanner kann eine fehlerfreie Objektverfolgung realisiert werden (5g, 5h).
Aus den bisherigen Ausführungen kann in naheliegender Weise auch abgeleitet werden, dass für mehrspurige Fahrzeuge, die zunächst in den Messbereich korrekt einfahren, dann die Triggerlinie erreichen und den Messbereich unter Beobachtung durch den zweiten Laser-Scanner (2) durch Zurückschieben den Messbereich verlassen, eine weitere Information über dieses Zurückschieben eines bereits ausgegebenen Objektes bereitgestellt werden kann.
Fahren Kraftfahrzeuge aus der falschen Richtung in den Messbereich ein, so kann die Bewe-
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gungsrichtung zunächst aus der Belegungsreihenfolge an der Lichtschranke (3) detektiert werden, mehrspurige Fahrzeuge können darüber hinaus auch vom zweiten Laser-Scanner (2) beobachtet werden, sodass nach vollständiger Passage eine Meldung über ein falsch passierendes Fahrzeug ausgegeben werden kann. Im Falle schmaler Fahrzeuge, die abseits des Messbereiches des zweiten Laser-Scanners (2) passieren, kann die Ausgabe nicht unmittelbar dann erfolgen, wenn das Fahrzeug den Messbereich des ersten Laser-Scanners (1) verlässt, da zu diesem Zeitpunkt noch nicht feststeht, dass die Detektion am ersten Laser-Scanner (1) tatsächlich dem falsch eingefahrenen Fahrzeug zugeordnet werden kann.
Erst anhand einer Bewertung im Rahmen der darauffolgenden Fahrzeugpassage kann unter typischen Voraussetzungen festgestellt werden, ob das einspurige Fahrzeug den Messbereich tatsächlich in falscher Richtung passiert hat.
Zur korrekten Behandlung von in richtiger Richtung passierenden Fahrzeugen ist es für gewöhnlich hinreichend, auf Basis eines sequentiellen Ablaufs (kein Überholen) hintereinander fahrende Fahrzeuge an einer definierten longitudinalen Position zu erkennen. Dies kann im vorliegenden Realisierungsbeispiel sowohl anhand der Daten des zweiten Laser-Scanners (2) als auch durch die Lichtschranken (3) geschehen. Eine verbleibende Unschärfe ist in diesem Fall die fehlende Beobachtbarkeit von nebeneinander fahrenden einspurigen Fahrzeugen im Bereich der Lichtschranken.
Eine mögliche Strategie besteht darin, die Messdaten einspuriger Fahrzeuge sofort dann auszugeben, wenn mehrere einspurige Fahrzeuge hintereinander in den Beobachtungsbereich eingefahren sind, den Messbereich des ersten Laser-Scanners (1) bereits passiert haben und das vorderste einspurige Fahrzeug an der Triggerlinie detektiert wurde.
Um oben angeführte Unsicherheiten weiter zu reduzieren, kann mit gerätetechnischem Mehraufwand, jedoch mit einem in seinem Grundprinzip gleichbleibenden Verfahren vorgegangen werden ; zur zuverlässigen Erkennung in die falsche Richtung fahrender schmaler Fahrzeuge kann im einfachsten Fall beispielsweise auch in einer geringen Entfernung zur Messebene des ersten Laser-Scanners (1) eine zusätzliche Lichtschranke angeordnet werden, um in Verbindung mit der Messebene dieses Laser-Scanners die Belegungsreihenfolge festzustellen, und so auch die Passagerichtung eines passierenden, schmalen Fahrzeuges zu ermitteln.
Figur 6 zeigt die modulare Erweiterbarkeit des Systems an einem Beispiel. Es ist leicht einzusehen, dass durch eine Anordnung eines weiteren quer abtastenden Laser-Scanners (27), alternativ bzw. ergänzend zu einer Lichtschranke (3), sichergestellt werden kann, dass bereits beschriebene Fahrzeugtrennung an jeder weiteren Stelle des Beobachtungsbereiches wiederholt werden kann und die bereits in der Messebene des ersten quer abtastenden Laser-Scanners zugewiesenen Objektrepräsentationen neuerlich gefunden werden können. Für einspurige, nebeneinander fahrende Fahrzeuge, die eine so ähnliche Geometrie haben, dass sie im Detektionsbereich nicht voneinander unterschieden werden können, ist es schliesslich bedeutungslos, ob die Objektinstanzen zwischen den beiden realen Objekten im Messbereich des nachfolgenden quer abastenden Scanners fälschlicherweise vertauscht wurden.
Aus Figur 1 ist zu erkennen, dass der Messbereich des in longitudinaler Richtung abtastenden Laser-Scanners bei einer vorgegebenen Montagehöhe begrenzt ist. Durch die Anbringung eines oder mehrerer Laser-Scanner, vgl. Figur 5 (28), lässt sich die Erweiterung des Messbereichs in longitudinaler Richtung realisieren.
Ebenso kann die Verfolgung auch schmaler mehrspuriger Fahrzeuge sichergestellt werden, indem das bisher dargestellte System um einen oder mehrere in longitudinaler Richtung abtastende Laser-Scanner erweitert wird, welche in unterschiedlichen Messebenen (29) angeordnet sind.
Soll neben der Fahrzeuggeometrie auch die Anzahl der Achsen eines Fahrzeuges festgestellt werden, so können geeignete Sensoren, z. B. Drucksensoren (30) zur Achszählung in die Fahrspur eingebracht werden. Durch den bzw. die in longitudinaler Richtung abtastenden Laser-Scanner wird die Position sowie der Bewegungszustand des Fahrzeuges ermittelt, womit eine robuste Bewertung der Messdaten von derartigen Sensoren möglich ist.
Es kann leicht nachvollzogen werden, dass auch eine Vermessung eines in umgekehrter Richtung passierenden Fahrzeuges ohne weitere Einschränkungen möglich ist, indem beispielsweise als vom zweiten Laser-Scanner (2) zunächst als getrennte Objekte bewertete Abschnitte eines Fahrzeuges bei der Passage des ersten Laser-Scanners (1) zusammengeführt werden.
Sofern das System sowohl im vorgesehenen Ein- wie Ausfahrtsbereich mit einem quer abtastenden Laser-Scanner misst (vgl. Figur 5), kann die zuvor beschriebene Massnahme komplett
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enfallen, zumal die weiter oben beschriebene Zusammenhangsanalyse für beide Fahrtrichtungen grundsätzlich in gleicher Weise abläuft.
Dem technisch versierten Leser ist klar, dass abseits des hier konkret dargestellten Realisierungsvorschlages eine beliebige Anzahl von Variationsmöglichkeiten gibt. Die nachfolgend formulierten Patentansprüche sind dahingehend zu verstehen, dass die Erfindung auch auf andere Weise realisiert werden kann als in diesem Rahmen dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur geometrischen Vermessung und Verfolgung von sich auf einer Fahrbahn in
Längsrichtung derselben bewegenden Objekten, wie Kraftfahrzeugen, mit Hilfe von zumin- dest zwei Laserscannern, die jeweils oberhalb des Fahrbahnniveaus montiert sind und die
Fahrbahn bzw.
ein sich darauf bewegendes Objekt innerhalb eines begrenzten Messberei- ches in einer Messebene abtasten und als Messdaten eines Abtastzyklus ein Profil des Ob- jektes in der Messebene erzeugen, wobei die Messebene zumindest eines ersten Laser- scanners im wesentlichen quer zur Fahrbahn und die Messebene zumindest eines zweiten
Laserscanners im wesentlichen in Längsrichtung der Fahrbahn orientiert wird und die
Messdaten der Laserscanner zu einer zeitbezogenen räumlichen Repräsentation der Ob- jekte verknüpft werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessung durch den ersten
Laserscanner (1) beginnt und mit dem in Objekt-Fahrtrichtung (5) gesehen nachgeordne- ten zweiten Laserscanner (2) weitergeführt wird.