DE4024462A1 - Ueberwachungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung von Ge­ schwindigkeiten, Abständen etc. gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Solche Einrichtungen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Die­ se beruhen vorwiegend auf dem Radar- oder Lichtschrankensystem und er­ fordern einen relativ hohen Justieraufwand, insbesondere am Meßort. Lichtschrankensysteme erfordern außerdem noch eine Reflektor- bzw. Emp­ fängeranordnung, die gegenüber dem optischen Sende-/Empfangsteil bzw. Sendeteil aufzustellen ist, wobei die Strahlachsen zusätzlich justiert werden müssen. Da in allen Fällen die Justierungen nur direkt am Meßort durchgeführt werden können, ist eine relativ hohe Fehlergefahr gegeben, denn jeder Justierfehler geht direkt in das Meßergebnis ein. Solche Ju­ stierungen können sich aber auch während der Messung - beispielsweise durch Vibrationen des Untergrundes, starke Windeinflüsse etc. - verändern und so Meßfehler unerkannt vergrößern. Bei der Verkehrsüberwachung sind beispielsweise die Einsatzmöglichkeiten von bisherigen Lichtschranken verfahrensbedingt, beispielsweise durch Abschattung von Fahrzeugen auf einer parallelen Fahrspur stark eingeschränkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwa­ chungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorgenannten Nachteile nicht mehr auftreten und in zuverlässiger Weise unterschiedliche Bereiche gleichzeitig ohne besonderen Justieraufwand überwacht werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgezeigten Maßnahmen ge­ löst. In den Unteransprüchen sind Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung wird am Beispiel einer Verkehrsüberwachung ein Ausführungsbeispiel erläutert und in den Figuren der Zeichnung, die auch als Ergänzung der Beschreibung anzusehen sind, skizziert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schemabild eines Ausführungsbeispiels einer Verkehrsüberwa­ chungseinrichtung mit drei Laserentfernungsmeßgeräten (LEM),

Fig. 2 ein Schemabild des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 mit den an­ gegebenen Funktionen der Auswerte- und Anzeigeeinheit, mit einem Diagramm bezüglich des Amplituden-Zeitverhaltens t und zugehöri­ ger Entfernung R eines Meßobjektes, das die Strahlengänge der - hier drei - Meßgeräte durchquert,

Fig. 3 ein Schemabild der senkrecht zur Fahrbahnoberfläche angeordneten Meßanordnung, wobei der Geschwindigkeitsvektor bzw. die Fahr­ bahnrichtung des Meßobjektes für den Fall der drei Meßstrahlen parallel zu der von diesen festgelegten Ebene verläuft,

Fig. 4 ein Schemabild gemäß Fig. 3 mit in einem Winkel ϕ zur Fahr­ bahnoberfläche angeordneter Meßanordnung.

Das in der Fig. 1 und 2 skizzierte Ausführungsbeispiel einer Verkehrs­ überwachungseinrichtung stellt eine dreispurige Fahrbahn dar. Am Rande oder in einiger Entfernung der äußeren Fahrbahn wird die Überwachungs­ einrichtung positioniert, die in diesem Beispiel eine Baueinheit 100 aus drei Laserentfernungsmesser 10 - nachstehend LEM bezeichnet - darstellt. Hierbei verlaufen die Strahlen der LEM parallel zur Ebene der Fahrbahn. Es ist jedoch auch möglich mit einer zusätzlichen Anzahl von LEM eine dreidimensionale Erfassung des Geschwindigkeitsvektors zu gewährleisten. Die Strahlachsen 11 dieser LEM besitzen zueinander einen definierten Winkel und aus den konstruktiv vorgegebenen Orientierungsrichtungen die­ ser Strahlachsen 11 und dem von jedem Entfernungsmeßgerät ermittelten Abstands- und Zeitwert zum Meßobjekt wird in einer Auswerte- und Anzei­ geeinheit 101 aufgrund bekannter geometrischer Gesetzmäßigkeiten ohne jeglichen Justieraufwand am Überwachungsort die Geschwindigkeit eines Objektes nach Richtung und Betrag ermittelt. Vorzugsweise liefern die Laserentfernungsmeßgeräte 10 kontinuierlich und fortlaufend die momenta­ nen Entfernungswerte und die Zeitpunkte der Entfernungsänderungen und in der Auswerte- und Anzeigeeinheit 101 werden diese Meßwerte von jedem dieser Laserentfernungsmeßgeräte 10 gesondert verarbeitet und anschlie­ ßend hinsichtlich ihrer Geschwindigkeits-Vektoren und Fahrbahnzuordnung zur Anzeige gebracht. Hier können nun noch durch das Setzen von soge­ nannten Abstandsfenster 12a, 12b, 12c bestimmte Bereiche gezielt über­ wacht werden. Dadurch ist es möglich, Fahrzeuge, die sich auf unter­ schiedlichen Fahrspuren bewegen und sich teilweise sogar "abschatten", individuell voll zu erfassen.

Aber nicht nur allein zur Geschwindigkeitsüberwachung ist die vorge­ schlagene Einrichtung zuverlässig geeignet, sondern es können gleichzei­ tig Überholverbote und Mindestabstände registriert werden. Auch eine Un­ terscheidung der verschiedenen Fahrzeugtypen bzw. -klassen ist gegeben.

Befindet sich im Strahl- bzw. Meßbereich, vorzugsweise jenseits der zu überwachenden Fahrbahnen, ein Festziel, also ein Haus, Strommast oder eine Leitplanke etc., so kann dieses Festziel für eine fortlaufende Funktionskontrolle der LEM 10 verwendet werden, da dieses Festziel eine zuverlässige, unveränderliche Entfernungsreferenz liefert.

Weiterhin ist die Möglichkeit gegeben, das Meßgerät bzw. die Meßeinheit 101 senkrecht zur Fahrbahnoberfläche zu orientieren und das Verhalten der Meßobjekte aufgrund von Höhensprüngen zu überwachen, wobei dann die Abstände zur Fahrbahnoberfläche als Referenzwerte herangezogen werden (Fig. 3). In der Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Meßanord­ nung 101 gezeigt, bei der die drei Strahlen der LEM 1 bis 3 in einen Hinkel ϕ zur Fahrbahnoberfläche verlaufen. In all diesen Fällen ist das vorgeschlagene Funktionsprinzip gleich.

Die Laserentfernungsmeßgeräte 10 geben ihre Meßwerte - vorzugsweise er­ stellen sie diese kontinuierlich und fortlaufend - der bereits genannten Auswerte- und Anzeigeeinheit 100 ein, die diese Werte verarbeitet und Geschwindigkeit, Abstand usw. wertmäßig ermittelt und zur Anzeige bringt. Bei einer erweiterten Ausführungsform kann nun diese Auswerte­ einheit mit einem externen Lichtbildaufnahmegerät verbunden sein, das sie in bekannter Weise bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes aktiviert.

Damit ist nun eine Überwachungseinrichtung geschaffen, die gleichzeitig für die Geschwindigkeitsüberwachung, Abstandskontrolle und Einhaltung vorgeschriebener Fahrbahnen einsetzbar ist, ohne daß am Meßort justie­ rungen vorgenommen werden müssen und eine hohe Erfassungrate bietet. Funktionsfehler oder Fehlmessungen können zuverlässig sofort erkannt werden, da das Gerät sich selbst laufend in seiner Funktion kontrol­ liert. Seine Abstrahlung kann von Warngeräten nicht mehr detektiert wer­ den, wie dies beispielsweise bei herkömmlichen Doppler-Radargeräten der Fall ist.

Claims (6)

1. Einrichtung zur kombinierten Überwachung von Geschwindigkeiten, Abständen und vorgeschriebenen Bahnen oder Wegen in Prozeß- oder Ver­ kehrsabläufen mittels elektrooptischer Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Entfernungsmeßgeräte (10) hoher Winkelauflösung mo­ dulartig zu einer Baueinheit (100) zusammengefaßt und mit einer Auswer­ te- und Anzeigeeinheit (101) verbunden sind, wobei die Winkel (α₁, α₂, α₃) zwischen den Strahlachsen (11) dieser Entfernungsmeßge­ räte (10) definiert sind und jedem dieser Geräte (10) oder deren Kombi­ nation ein Abstandsfenster (12a, 12b, 12c...) zugeordnet ist, und daß die Laserentfernungsmeßgeräte (10) kontinuierlich und fortlaufend ihre Meßergebnisse, d. h. Zeitpunkte der Entfernungsänderungen und die momen­ tanen Entfernungswerte, der Auswerte-und Anzeigeneinheit (101) eingeben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Entfernungsmeßgeräte (10) Lasermeßgeräte verwendet werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Anzeigeeinheit (101) die Meßwerte für den Geschwindig­ keitsvektor, den Abstand zwischen den Meßobjekten und der Fahrbahnzuord­ nung von jedem Entfernungsmeßgerät (10) gesondert verarbeitet und zur Anzeige bringt.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß ein im Strahlengang der Entfernungsmeßgeräte (10) liegendes feststehendes Objekt (Mast, Haus etc.) zur fortlaufenden Funktionskon­ trolle der Entfernungsmeßgeräte (10) herangezogen wird.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Baueinheit (100) in einem Winkel ϕ oder senkrecht zur Fahrbahnoberfläche und die Meßebene der von den Laserentfernungsmeßgerä­ ten (10) bestimmten Strahlen parallel zur Fahrtrichtung orientiert, das Verhalten der Meßobjekte aufgrund von Höhensprüngen überwacht wird, wo­ bei die Abstände zur Fahrbahnoberfläche als Justiergrundlage und Refe­ renzwerte dienen.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Auswerte-und Anzeigeeinheit (101) ein Vergleich der je­ weiligen, von den einzelnen Laserentfernungsmeßgeräten (10) gelieferten Amplituden/Zeitverläufen durchgeführt wird und so über eine Korrelation eine erhöhte Meßsicherheit erreicht wird.