DE29701998U1 - Autonomous vehicle detector - Google Patents

Description

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BeschreibungDescription

Autark arbeitender FahrzeugdetektorSelf-sufficient vehicle detector

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugdetektor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a vehicle detector according to the preamble of patent claim 1.

Aus EP-A-O 25 64 83 ist ein Verkehrsleitsystem bekannt, in dem Leitinformationen zu Fahrzeugen übermittelt werden. Die Infrastruktur für ein solches Informationssystem soll mit möglichst geringem Aufwand geschaffen werden. So können beispielsweise vorhandene Verkehrssignalrechner für die Signalgebersteuerungen mit herangezogen werden. Die für eine Verkehrsleitung notwendigen Informationen über- den momentanen Verkehrsfluß werden dabei im allgemeinen mit Hilfe von Schleifendetektoren gewonnen, die in der Nähe von Lichtsignalanlagen installiert sind. Die Installation von Schleifendetektoren ist mit hohem Aufwand und Kosten verbunden.A traffic control system is known from EP-A-O 25 64 83 in which guidance information is transmitted to vehicles. The infrastructure for such an information system should be created with as little effort as possible. For example, existing traffic signal computers can be used for signal control. The information about the current traffic flow required for traffic control is generally obtained with the help of loop detectors that are installed near traffic lights. The installation of loop detectors involves a lot of effort and expense.

In EP-Bl 0 287 827 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Pyrodetektors zur Detektion und/oder zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines bewegten Objekts beschrieben. Der Pyrodetektor verwendet wenigstens zwei Sensorelemente, deren Anordnung in dem Sender so gewählt ist, daß die Sensorelemente unterschiedliche Detektionsrichtungen für in den Pyrodetektor einfallende Infrarotstrahlung haben. Damit lassen sich in der Umgebung des Detektors mehrere Bereiche definieren, aus denen Infrarotstrahlung von Objekten zum Sensor gelangt. Bei geschickter Wahl der Bereiche wird ein bewegtes Objekt, das ge-0 genüber seiner Umgebung eine höhere Temperatur hat, mehrere Bereiche durchqueren, was bei Messung des Zeitabstandes zwischen den daraus resultierenden Signalen und der Berücksichtigung des bekannten Abstands zwischen den Bereichen eine Geschwindigkeit sbe Stimmung der bewegten Objekte ermöglicht.EP-Bl 0 287 827 describes a method for operating a pyrodetector for detecting and/or determining the speed of a moving object. The pyrodetector uses at least two sensor elements, the arrangement of which in the transmitter is selected such that the sensor elements have different detection directions for infrared radiation entering the pyrodetector. This makes it possible to define several areas in the vicinity of the detector from which infrared radiation from objects reaches the sensor. With a clever selection of the areas, a moving object that has a higher temperature than its surroundings will pass through several areas, which, when measuring the time interval between the resulting signals and taking into account the known distance between the areas, enables the speed of the moving objects to be determined.

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Dieser Detektor besitzt ebenfalls den Nachteil, daß zu seiner Stromversorgung und für Datenübertragungen zusätzliche aufwendige Anschlußarbeiten erforderlich sind.This detector also has the disadvantage that additional, complex connection work is required for its power supply and data transmission.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeugdetektor zur Ermittlung von Geschwindigkeiten von Verkehrsteilnehmern und Übertragung von Verkehrsdaten an eine Verkehrs&zgr;entrale zu entwickeln, der nicht aufwendig an Stromversorgung und Datenübertragungskabel angeschlossen werden muß. 10The object of the invention is to develop a vehicle detector for determining the speed of road users and transmitting traffic data to a traffic center, which does not have to be connected to a power supply and data transmission cable. 10

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Fahrzeugdetektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.The object is achieved according to the invention by a vehicle detector with the characterizing features of patent claim 1.

Eine Anzahl von passiven Infrarotdetektoren- zur Geschwindigkeitsermittlung von Fahrzeugen wird zusammen mit einer Energieversorgung in Form einer Solarzelle, eines Ladereglers und einer Batterie sowie einer Sende- und Empfangseinheit in Form einer Antenne und einem Funkmodem und einer intelligenten Steuereinheit in einen Fahrzeugdetektor integriert. Die Steuereinheit ist möglichst energiesparend ausgelegt, um alle Komponenten mit dem Strom aus der Solarzelle betreiben zu können. Die Steuereinheit entscheidet selbst, ob eine Situation, beispielsweise ein Stau, detektiert wird, die eine Information an die Verkehrszentrale erfordert und spart daher Strom, da nicht ständig eine Datenübertragung an die Verkehrszentrale durchgeführt wird. Außerdem können einzelne Komponenten des Fahrzeugdetektors zur Stromersparnis abgeschaltet und erst im Bedarfsfall von der Steuereinheit wieder aktiviert werden.A number of passive infrared detectors for determining the speed of vehicles are integrated into a vehicle detector together with a power supply in the form of a solar cell, a charge controller and a battery, as well as a transmitting and receiving unit in the form of an antenna and a radio modem and an intelligent control unit. The control unit is designed to be as energy-efficient as possible so that all components can be operated with the power from the solar cell. The control unit decides for itself whether a situation, such as a traffic jam, is detected that requires information to be sent to the traffic control center and therefore saves power because data is not constantly being transmitted to the traffic control center. In addition, individual components of the vehicle detector can be switched off to save power and only reactivated by the control unit when necessary.

Derartige somit autark arbeitende Fahrzeugdetektoren lassen sich einfach an Brücken oder anderen Gebäuden anbringen, was die Installationsarbeiten vereinfacht und preiswerter gestaltet. Durch den Einsatz von mehreren passiven Infrarotdetektoren lassen sich gleichzeitig mehrere Fahrspuren einer Straße überwachen.Such autonomous vehicle detectors can be easily attached to bridges or other buildings, which makes installation work simpler and less expensive. By using several passive infrared detectors, several lanes of a road can be monitored simultaneously.

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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung lassen sich mehrere Fahrspuren auch dadurch überwachen, daß mehrere Einheiten aus passiven Infrarotdetektoren zusammen mit einer gemeinsamen Versorgungseinrichtung zusammengeschaltet sind. Diese Versorgungseinrichtung beinhaltet die Energieversorgung, die Sende- und Empfangseinheit sowie die Steuereinheit für die Komponenten.In a further advantageous embodiment of the invention, several lanes can also be monitored by connecting several units of passive infrared detectors together with a common supply device. This supply device contains the power supply, the transmitting and receiving unit and the control unit for the components.

Zusätzlich lassen sich Umgebungsdetektoren, beispielsweise zur Messung der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit und der Gaskonzentration, in den Fahrzeugdetektor integrieren und die anfallenden Daten zur Verkehrszentrale übertragen. Auch eine Videokamera zur Verkehrsbeobachtung ist in den Fahrzeugdetektor läßt sich zusammen mit dem Fahrzeugdetektor betreiben. 15In addition, environmental detectors, for example for measuring temperature, humidity and gas concentration, can be integrated into the vehicle detector and the resulting data transmitted to the traffic control center. A video camera for traffic observation is also integrated into the vehicle detector and can be operated together with the vehicle detector. 15

Nachfolgend werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigenIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail using the drawing.

Figur 1 die Überwachung von einer dreispurigen Straße mittels eines an einer Brücke angebrachten autarken Fahrzeugdetektors, Figure 1 shows the monitoring of a three-lane road using a self-contained vehicle detector mounted on a bridge,

Figur 2 die Überwachung von einer sechsspurigen Straße mittels zweier Detektoreinheiten und einer gemeinsamen Versorgungseinheit, Figure 2 shows the monitoring of a six-lane road using two detector units and a common supply unit,

Figur 3 ein Blockschaltbild des autarken Fahrzeugdetektors undFigure 3 is a block diagram of the autonomous vehicle detector and

Figur 4 ein Beispiel für den Aufbau des autarken Fahrzeugdetektors .Figure 4 shows an example of the structure of the self-sufficient vehicle detector.

In Figur 1 ist dargestellt, wie ein an einer Brücke BRU angebrachter autarker Fahrzeugdetektor FD drei Fahrspuren SPl, SP2 und SP3 einer dreispurigen Fahrbahn überwacht. Die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges FZ wird beim Durchqueren eines detektierten Bereiches DEB bestimmt.Figure 1 shows how an autonomous vehicle detector FD mounted on a bridge BRU monitors three lanes SP1, SP2 and SP3 of a three-lane roadway. The speed of a vehicle FZ is determined when crossing a detected area DEB.

In Figur 2 ist gezeigt, wie an einer Brücke BRU über eine sechsspurige Straße mit den Fahrspuren SPl, SP2, SP3, SP4,Figure 2 shows how a BRU bridge over a six-lane road with lanes SPl, SP2, SP3, SP4,

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SP5 und SP6 zwei Detektoreinheiten DE mit passiven Infrarotdetektoren PIR Fahrzeuge FZ detektieren. Die beiden Detektoreinheiten DE sind dabei zusammen mit einer ■Versorgungseinheit VE verknüpft, in der die Energieversorgung sowie die Sende- und Empfangseinheit und die Steuereinheit der einzelnen Komponenten untergebracht sind. Falls erforderlich, lassen sich weitere Detektoreinheiten DE zum Detektieren von weiteren Fahrspuren leicht an die Versorgungseinheit VE anschließen. SP5 and SP6 two detector units DE with passive infrared detectors PIR detect vehicles FZ. The two detector units DE are linked together with a ■supply unit VE, in which the power supply as well as the transmitting and receiving unit and the control unit of the individual components are housed. If necessary, additional detector units DE can easily be connected to the supply unit VE to detect additional lanes.

In Figur 3 ist eine Schaltungsanordnung des autarken Fahrzeugdetektors FD schematisch in einem Blockschaltbild dargestellt. Eine Solarzelle SZ ist über eine Versorgungsleitung VLl mit einem Laderegler LR verbunden, der über eine weitere Versorgungsleitung VL2 mit einer Batterie B verbunden ist, die dafür sorgt, daß auch bei Dunkelheit die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugdetektors gewährleistet ist. Der Laderegler LR versorgt über zusätzliche Versorgungsleitungen VL 3, VL 4 und VL 5 sowohl ein Funkmodem FM wie eine Steuereinheit AM und eine Detektoreinheit DE mit den passiven Infrarotdetektoren PIR. Signale, die von der Detektoreinheit DE empfangen werden, werden als Datensignale über eine Datenleitung DL2 an die Steuereinheit AM übermittelt. Eine Logik in der Steuereinheit AM entscheidet, bei welchen Gegebenheiten über eine weitere Datenleitung DLl das Funkmodem FM mit Daten versorgt wird, welche dieses dann an die Verkehrsleitzentrale übermittelt. Zusätzlich ist es möglich, daß das Funkmodem FM von der Verkehrsleitzentrale eine Aufforderung erhält, über die Steuereinheit AM die Detektoreinheit DE auszulesen. So erhält die Verkehrsleitzentrale die entsprechende Information.Figure 3 shows a circuit arrangement of the autonomous vehicle detector FD in a schematic block diagram. A solar cell SZ is connected via a supply line VL1 to a charge controller LR, which is connected via another supply line VL2 to a battery B, which ensures that the vehicle detector functions even in the dark. The charge controller LR supplies a radio modem FM as well as a control unit AM and a detector unit DE with the passive infrared detectors PIR via additional supply lines VL 3, VL 4 and VL 5. Signals received by the detector unit DE are transmitted as data signals via a data line DL2 to the control unit AM. A logic in the control unit AM decides under which circumstances the radio modem FM is supplied with data via another data line DL1, which it then transmits to the traffic control center. In addition, it is possible that the radio modem FM receives a request from the traffic control center to read the detector unit DE via the control unit AM. In this way, the traffic control center receives the relevant information.

In Figur 4 ist beispielhaft eine Ausführungsform des autarken Fahrzeugdetektors FD dargestellt. An einem Befestigungsstab BEF, der beispielsweise an einer Brücke fixiert sein kann, ist eine Befestigungsplatte BEP angebracht, auf der in einem Gehäuse G das Funkmodem FM, die Steuereinheit AM, der Laderegler LR und die Batterie B integriert sind. Weiterhin be-Figure 4 shows an example of an embodiment of the autonomous vehicle detector FD. A mounting plate BEP is attached to a mounting rod BEF, which can be fixed to a bridge, for example, on which the radio modem FM, the control unit AM, the charge controller LR and the battery B are integrated in a housing G. Furthermore,

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findet sich die Antenne ANT zur Übermittlung der Daten des Funkmodems FM an die Verkehrszentrale auf der Befestigungsplatte BEP. Die Solarzelle SZ ist an einer Befestigungsstange BES, die ebenfalls auf der Befestigungsplatte BEP angebracht ist, befestigt. Ferner sind zwei passive Infrarotdetektoren PIR zur Fahrzeugdetektion ebenfalls an der Befestigungsplatte BEP angebracht.The antenna ANT for transmitting the data from the radio modem FM to the traffic control center is located on the mounting plate BEP. The solar cell SZ is attached to a mounting rod BES, which is also attached to the mounting plate BEP. In addition, two passive infrared detectors PIR for vehicle detection are also attached to the mounting plate BEP.

Claims (6)

GR 97 G 1118 6 SchutzansprücheGR 97 G 1118 6 Protection claims 1. Fahrzeugdetektor mit passiven Infrarotdetektoren (PIR) zur Geschwindigkeitsermittlung, zur Klassifizierung und zum Zählen von Fahrzeugen für Verkehrsleit- und Verkehrsinformationssysteme, 1. Vehicle detector with passive infrared detectors (PIR) for speed determination, classification and counting vehicles for traffic control and traffic information systems, gekennzeichnet durch ein mit einer Antenne (ANT) ausgestattetes Sende- und Empfangsmodul, insbesondere ein Funkmodem (FM), zur Kommunikation mit einer Verkehrsleitzentrale, durch eine Solarzelle (SZ), einen Laderegler (LR) und eine Batterie (B) zur Energieversorgung und durch eine Steuereinheit (AM) für die Steuerung und die Kommunikation zwischen den Komponenten des Fahrzeugdetektors.characterized by a transmitting and receiving module equipped with an antenna (ANT), in particular a radio modem (FM), for communication with a traffic control center, by a solar cell (SZ), a charge controller (LR) and a battery (B) for energy supply and by a control unit (AM) for the control and communication between the components of the vehicle detector. 2. Fahrzeugdetektor aus passiven Infrarotdetektoren (PIR) zur Geschwindigkeitsermittlung, zur Klassifizierung und zum Zählen von Fahrzeugen, für Verkehrsleit- und Verkehrsinformationssysteme,
gekennzeichnet durch mehrere passive Infrarotdetektoren(PIR), die jeweils zu mindestens einer Detektoreinheit (DE) zusammengefaßt sind, durch eine gemeinsame Versorgungseinheit (VE) für die mindestens eine Detektoreinheit (DE), welche ein mit einer Antenne (ANT) ausgestaltetes Sende- und Empfangsmodul (FM) zur Kommunikation mit einer Verkehrsleitzentrale, insbesondere ein Funkmodem (FM), eine Energieversorgung in Form von Solarzellen (SZ), einem Laderegler (LR) und einer Batterie (B) sowie eine Steuereinheit (AM) für die Steuerung und die Kommunikation zwischen den Komponenten des Fahrzeugdetektors aufweist.2. Vehicle detector made of passive infrared detectors (PIR) for speed determination, classification and counting of vehicles, for traffic control and traffic information systems,
characterized by a plurality of passive infrared detectors (PIR), each of which is combined to form at least one detector unit (DE), by a common supply unit (VE) for the at least one detector unit (DE), which has a transmitting and receiving module (FM) designed with an antenna (ANT) for communication with a traffic control center, in particular a radio modem (FM), a power supply in the form of solar cells (SZ), a charge controller (LR) and a battery (B) and a control unit (AM) for the control and communication between the components of the vehicle detector. 3. Fahrzeugdetektor aus passiven Infrarotdetektoren (PIR) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,3. Vehicle detector comprising passive infrared detectors (PIR) according to one of claims 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (AM) eine Logikschaltung aufweist, die nach einem vorgegebenen Programm selbsttätig den Zeitpunkt für die Übertragung einer Information an die Verkehrsleitzentrale festlegt. characterized in that the control unit (AM) has a logic circuit which automatically determines the time for the transmission of information to the traffic control center according to a predetermined program. GR 97 G 1118 ·· ····GR 97 G 1118 ·· ···· 4. Fahrzeugdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch geknnzeichnet, daß die Steuereinheit (AM) mit einer stromsparenden Schaltung ausgerüstet ist, mit der die Komponenten des Fahrzeugdetektors zeitweise gemeinsam und/oder individuell abschaltbar sind.4. Vehicle detector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control unit (AM) is equipped with a power-saving circuit with which the components of the vehicle detector can be temporarily switched off jointly and/or individually. 5. Fahrzeugdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch weitere Detektoren zum Ermitteln von Umgebungsdaten wie Temperatur, Feuchtigkeit und/oder Gaskonzentration.5. Vehicle detector according to one of claims 1 to 4, characterized by further detectors for determining environmental data such as temperature, humidity and/or gas concentration. 6. Fahrzeugdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Detektor eine Videokamera zur Beobachtung des Verkehrs vorgesehen ist.6. Vehicle detector according to one of claims 1 to 5, characterized in that a video camera for observing the traffic is provided as a further detector.