DE4330349A1 - Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen - Google Patents
Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von FahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Ge
schwindigkeit von Fahrzeugen, wobei die Anwesenheit des Fahr
zeugs an mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinander lie
genden Orten festgestellt und die Geschwindigkeit über den Ab
stand und die Zeit berechnet wird.
Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen
werden im Rahmen sog. Geschwindigkeitskontrollen einerseits von
der Polizei und andererseits von den Kommunen durchgeführt. Das
derzeit wohl am häufigsten verwendete Gerät zur Ermittlung der
Geschwindigkeit ist unter der Bezeichnung "Drillingslicht
schranke" bekannt.
Lichtschranken gehen grundsätzlich von der Voraussetzung aus,
daß die Kontur eines Objektes den Lichtstrahl senkrecht schnei
det, zumindest aber der Punkt, an dem die Lichtschranken mes
sen, immer derselbe ist. Im Falle der Messung an Fahrzeugen
bzw. Automobilen ist die voranstehend genannte Voraussetzung
jedoch nicht gegeben. Gerade im Frontbereich moderner Kraft
fahrzeuge treten ganz überwiegend horizontal oder schräg ge
richtete Konturlinien, bspw. der Stoßstangenunterseite, auf.
Dies hat zur Folge, daß die Messungen an schräg zur Meßstrecke
verlaufenden Konturen erfolgen müssen. Zur Gewährung einer hin
reichenden Meßgenauigkeit sind weitere Voraussetzungen zwingend
erforderlich. Zum einen muß die Meßstrecke im Bereich von weni
ger als 1 mm parallel zur Fahrbahn liegen. Andererseits darf
das Fahrzeug während der Messung keine Vertikalbewegung ausfüh
ren. Beide der zuvor genannten Anforderungen sind in der Praxis
jedoch nicht gegeben. Dies hat zur Folge, daß sich im Normal
fall eine Meßsituation gemäß Fig. 1 ergibt.
Fig. 1 zeigt eine stilisierte Fahrzeugkontur im Zeitverlauf so
wie die Meßstrecke der sog. Drillingslichtschranke. Das Fahr
zeug bzw. die Fahrzeugkontur führt eine leichte Verti
kalbewegung infolge einer stets auftretenden Unparallelität der
Fahrbahn oder Bewegung der Karosse aus. Im hier gewählten Bei
spiel erfolgt die Messung auf der Unterkante des Stoßfängers.
Fig. 1 läßt unschwer erkennen, daß das Fahrzeug während der
Messung die Strecke c zurücklegt. Für die einzelnen Licht
schranken scheint es sich jedoch um die Strecke C zu handeln,
die der Länge der Meßstrecke insgesamt entspricht. Diese
Strecke wird als die von dem Fahrzeug zurückgelegte Strecke
während der Messung erkannt. Somit entsteht aufgrund einer Un
ebenheit der Fahrbahn oder eines Schwingverhaltens der Karosse
ein Meßfehler, der ohne weiteres 20% oder gar mehr betragen
kann.
Als weiteres Problem tritt hinzu, daß aufgrund der stets gerin
gen Information, die das hier in Rede stehende bekannte Meßver
fahren über die Position des Kraftfahrzeugs zur Verfügung
stellt, eine Plausibilitätsprüfung zur Vermeidung erheblicher
Meßfehler unmöglich ist, da nämlich die Strecken A, B und C
proportional sind. Im Ergebnis ist nach dem bekannten Verfahren
eine sichere Messung geradezu unmöglich, was nicht nur für die
lediglich beispielhaft genannte Drillingslichtschranke gibt.
Gleiches Problem ergibt sich auch bei Systemen mit vier oder
gar mehreren Lichtschranken.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 40 32 459 ist ein wei
teres Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Fahrzeu
gen bekannt, wobei es hier in erster Linie um die mobile Ausge
staltung einer entsprechenden Vorrichtung geht. Hier werden im
Gegensatz zu der zuvor erwähnten Drillingslichtschranke keine
Lichtschranken verwendet. Vielmehr erfolgt die Ermittlung der
Fahrzeuggeschwindigkeit durch ein kompaktes Gerät, wobei mit
tels einer elektronischen Kamera mindestens zwei Bilder des
Fahrzeugs im Zeitverlauf aufgenommen und zur Berechnung der Ge
schwindigkeit herangezogen werden. Der zuvor genannte, system
bedingte Meßfehler ist auch hier nicht vermieden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Ermittlung der Geschwindidkeit von Fahrzeugen an
zugeben, wonach die Geschwindigkeit zuverlässig, d. h. fehler
frei, ermittelbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst die voran stehende Aufgabe
durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist das er
findungsgemäße Verfahren derart konzipiert, daß an mindestens
zwei in vorgegebenem Abstand hintereinander liegenden Meßstel
len zumindest ein Teil der Fahrzeugkontur erfaßt wird, daß die
Konturinformationen der einzelnen Meßstellen einer zum Ver
gleich dienenden Vergleichseinrichtung zugeführt werden und daß
die Geschwindigkeitsmessung nur bei hinreichender Übereinstim
mung zwischen den Konturinformationen der Meßstellen als gültig
erkannt wird.
Erfindungsgemäß ist demnach erkannt worden, daß es zur fehler
freien Geschwindigkeitsermittlung erforderlich ist, hinsicht
lich des zu messenden Fahrzeuges mehrere Informationen zur Ver
fügung zu stellen und miteinander zu vergleichen. Dazu erfolgen
die Messungen nicht wie im zuvor erörterten Stand der Technik
von einer Meßstelle aus, sondern an mindestens zwei in vorgege
benem Abstand in Fahrtrichtung gesehen hintereinander liegenden
Meßstellen, wobei die dazu erforderlichen Meßaufnehmer an den
jeweiligen Meßstellen angeordnet sind. Des weiteren wird für
eine anschließende Plausibilitätskontrolle eine erhebliche
Menge an Informationen zur Verfügung gestellt, nämlich zumin
dest ein Teil der von den Aufnehmern erfaßten Fahrzeugkontur.
Die Konturinformationen der einzelnen Meßstellen werden dann
einer zum Vergleich dienenden Vergleichseinrichtung zugeführt,
wobei die Geschwindigkeitsmessung nur bei hinreichender Überein
stimmung zwischen den Konturinformationen der Meßstellen als
gültig erkannt wird. Unter "hinreichender Übereinstimmung"
könnte je nach Vorgabe der erforderlichen Genauigkeit, bspw. im
Rahmen einer zulässigen prozentualen Abweichung, eine quasi
komplette Übereinstimmung bis hin zu einem gewissen Prozentsatz
tolerierbaren Abweichung verstanden werden. Jedenfalls ist hier
sicher zu stellen, daß im Falle einer durch entgegenkommende
Fahrzeuge, durch Aufschaukeln des zu messenden Fahrzeugs oder
durch sonstige Einflüsse verfälschten Messung die Plausibili
tätsprüfung zu einer Negativbeurteilung des Meßergebnisses
führt.
Mit anderen Worten wird gemäß voranstehender Beschreibung
nicht nur die Geschwindigkeit aufgrund der zeitversetzten Anwe
senheit einzelner Punkte an den Meßstellen ermittelt, sondern
wird vielmehr die Anwesenheit mindestens eines Teils der Fahr
zeugkontur an den jeweiligen Meßstellen festgestellt und werden
die ermittelten Konturen miteinander verglichen. An dieser
Stelle sei ganz besonders hervorgehoben, daß mindestens zwei
Meßstellen erforderlich sind, daß jedoch auch ohne weiteres -
zur Verfeinerung des Verfahrens - drei oder gar mehrere Meß
stellen zur Ermittlung einer entsprechenden Anzahl an Konturin
formationen realisierbar sind.
Unter Zugrundelegung der voran stehend genannten Verfahrens
schritte und in ganz besonders vorteilhafter Weise dienen die
umfassenden Konturinformationen nicht nur zur Plausibilitäts
prüfung, wird vielmehr auch die Geschwindigkeit über den zeit
lichen Versatz der Fahrzeugkonturen und über die Distanz zwi
schen den Meßstellen berechnet. Folglich dienen die im Zeitver
lauf aufgenommenen Fahrzeugkonturen einerseits zur orginären
Geschwindigkeitsermittlung und andererseits zur Plausibilitäts
prüfung, um nämlich eine Aussage über die Gültigkeit der Ge
schwindigkeitsermittlung zu treffen.
Bei der an den jeweiligen Meßstellen zu ermittelnden Fahrzeug
kontur kann es sich um die gesamte Fahrzeugseitenkontur han
deln. Ebenso wäre es denkbar, lediglich einen Teil der Fahr
zeugseitenkontur zu ermitteln, nämlich bspw. die Fahrzeugfront
kontur - ebenfalls von der Seite her gesehen -.
Alternativ zu der zuvor genannten Erfassung der Fahrzeugseiten
kontur könnte auch das Höhenprofil des Fahrzeugs zugrundegelegt
werden. Hier müßte eine Erfassung von oben erfolgen, bspw. von
einer Brücke herunter.
Die einerseits zur Geschwindigkeitsermittlung und andererseits
zur Plausibilitätsprüfung erforderlichen Fahrzeugkonturen las
sen sich in besonders vorteilhafter Weise mittels elektroni
scher Sensoren gewinnen. Diese Sensoren arbeiten in ganz beson
ders vorteilhafter Weise synchronisiert und in einem bekannten
bzw. vorgebbaren Zeitraster. Aufgrund der Synchronisation und
des vorgegebenen Zeitrasters läßt sich die Geschwindigkeit in
bekannter Weise einfach berechnen. Besondere Ausführungen
hierzu erübrigen sich unter Hinweis auf den eingangs genannten
Stand der Technik.
Die hier in Rede stehenden Konturinformationen lassen sich ent
weder gleich während der Abtastung oder in einer nachgeschalte
ten Einheit digitalisieren und ggf. in digitalisierter Form
weiterverarbeiten. Unter Weiterverarbeitung könnte das Spei
chern und/oder Aufbereiten der Konturinformationen verstanden
werden, wobei die Daten insgesamt zur Beweissicherung dienen
könnten.
Hinsichtlich einer besonderen Abtastmethode ist es von Vorteil,
wenn die Sensoren als Zeilenkameras ausgebildet sind. Diese
Zeilenkameras könnten wiederum auf auf der anderen Straßenseite
positionierte Reflektoren oder gar Beleuchtungen ausgerichtet
sein. Vorbeifahrende Kraftfahrzeuge würden dann von den Zeilen
kameras vertikal abgetastet werden, so daß das Fahrzeug im
Zeitverlauf zumindest teilweise - quasi spaltenweise - abgeta
stet bzw. aufgenommen wird. Die Gesamtheit der so erhaltenen
Spalten ergibt dann das erforderliche Konturbild. Entsprechend
der Anzahl der vorgesehenen Zeilenkameras entstehen Konturbil
der im Zeitverlauf, aus deren Abstand und zeitlicher Folge ei
nerseits die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt und
andererseits die Plausibilität der Messung überprüft wird.
Im Falle einer Abtastung der Fahrzeugoberfläche, d. h. im Falle
der Generierung eines Höhenprofils des hinsichtlich der Ge
schwindigkeit zu messenden Kraftfahrzeugs, ist es von ganz be
sonderem Vorteil, wenn die Sensoren als gegen den Fahrbahnboden
bzw. die Fahrzeugoberfläche eines vorbeifahrenden Kraftfahr
zeugs messende Höhenmeßgeräte ausgeführt sind. Die Gesamtheit
aller Meßpunkte an einem Kraftfahrzeug würde dann je Höhenmeß
gerät ein Höhenprofil des Fahrzeugs ergeben. Bei den Höhenmeß
geräten könnte es sich in weiter vorteilhafter Weise um für
sich bekannte, vertikal abtastende Laser-Triangulationsmeßge
räte handeln.
Ungeachtet des Abtastverfahrens bzw. ungeachtet der einerseits
zur Geschwindigkeitsermittlung und andererseits zur Plausibili
tätsprüfung abzutastenden Kontur könnten die hier verwendeten
Konturinformationen - in digitaler Form - gespeichert bzw. ar
chiviert werden. Somit dienten diese Konturinformationen einer
seits zur Beweissicherung bzw. Dokumentation der Geschwindig
keitsermittlung und andererseits zur weiterführenden Verarbei
tung. Gemeinsam mit einer Erkennung des Kraftfahrzeugnummern
schildes könnte ein weiterverarbeitendes Rechenprogramm bereits
einen Bußgeldbescheid zumindest vorbereiten.
Schließlich wäre es hinsichtlich einer Plausibilitätsprüfung
von weiterem Vorteil, wenn die gespeicherten Konturinformatio
nen mit vorgebbaren, typenspezifischen Konturinformationen ver
gleichbar sind. Somit könnte eine auf den jeweiligen Fahrzeug
typ bezogene Plausibilitätsprüfung erfolgen, wobei eine Ge
schwindigkeitsmessung nur dann gültig wäre, wenn die abgetaste
ten Konturinformationen auch tatsächlich mit den vorgegebenen
Konturinformationen des entsprechenden Fahrzeugtyps überein
stimmen. Diese Plausibilitätsprüfung könnte im Rahmen einer
Nachverarbeitung nach Ermittlung des Fahrzeughalters und des
auf das festgestellte Kraftfahrzeugkennzeichen zugelassenen
Fahrzeugs bzw. Fahrzeugstyps erfolgen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie
genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei
terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1
nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er
läuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der
bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung die Arbeitsweise
eines bekannten Verfahrens zur Ermittlung der Ge
schwindigkeit am Beispiel der Drillingslichtschranke,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung die Erfassung der
Fahrzeugkontur mittels Zeilenkameras und
Fig. 3 in einer schematischen Darstellung die Erfassung des
Höhenprofils eines Fahrzeugs nach dem Triangulations
verfahren.
Auf die den Stand der Technik am Beispiel einer Drillingslicht
schranke darstellende Fig. 1 wurde bereits im allgemeinen Teil
der Beschreibung bezug genommen, so daß sich weitere Ausführun
gen hierzu erübrigen.
Die Fig. 2 und 3 zeigen gemeinsam in schematischen Darstellun
gen zwei Ausführungsbeispiele zur Ermittlung der Geschwindig
keit von Fahrzeugen 1, wobei die Anwesenheit des Fahrzeugs 1 an
zwei in Fahrtrichtung hintereinander liegenden Orten 2 festge
stellt und die Geschwindigkeit durch den Abstand 3 und die zum
Zurücklegen des Abstandes 3 erforderliche Zeit berechnet wird.
In erfindungsgemäßer Weise wird in den hier vorliegenden Aus
führungsbeispielen an zwei in vorgegebenem Abstand 3 hinterein
ander liegenden Meßstellen 4 ein Teil der Fahrzeugkontur 5 er
faßt. Die Konturinformationen der einzelnen Meßstellen 4 werden
dann einer in den Fig. nicht gezeigten, zum Vergleich dienenden
Vergleichseinrichtung zugeführt. Die Geschwindigkeitsmessung
wird nur bei hinreichender Übereinstimmung zwischen den Kon
turinformationen der Meßstellen 4 als gültig erkannt.
Die Berücksichtigung umfassender Konturinformationen muß sich
jedoch nicht nur auf eine Plausibiltitätsprüfung beschränken.
Vielmehr kann auch die Geschwindigkeit über den zeitlichen Ver
satz der Fahrzeugkonturen 5 und über die Distanz bzw. den Ab
stand 3 zwischen den Meßstellen 4 berechnet werden.
Während es sich bei der in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugkontur
lediglich um die Fahrzeugfrontkontur handelt, könnte die ge
samte Fahrzeugkontur einerseits zur Plausibilitätsprüfung und
andererseits zur Geschwindigkeitsermittlung herangezogen wer
den. Die Verwendung der Fahrzeugfrontkontur dürfte jedoch zur
hinreichend sicheren Geschwindigkeitsermittlung ausreichen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der Fahrzeugkontur
5 um das Höhenprofil des Fahrzeugs 1. Auch das Höhenprofil läßt
sich einerseits zur Plausibiltitätsprüfung und andererseits zur
Geschwindigkeitsermittlung verwenden.
Zur Abtastung der Fahrzeugkontur 5 werden gemäß den Fig. 2 und
3 elektronische Sensoren 6 verwendet. Die an den beiden Meß
stellen 4 verwendeten Sensoren 6 sind synchronisiert und arbei
ten in einem bekannten bzw. vorgebbaren Zeitraster. Die so ge
wonnenen Konturinformationen werden digitalisiert und in einem
hier nicht gezeigten Rechner weiterverarbeitet.
Im konkreten sind die in Fig. 2 dargestellten Sensoren 6 als
Zeilenkameras 7 ausgeführt. Diese Zeilenkameras 7 könnten auf
auf der anderen Straßenseite angeordnete Reflektoren oder Be
leuchtungen ausgerichtet sein. In Fig. 2 ist lediglich schemen
haft angedeutet, daß die Zeilenkameras 7 das Fahrzeug 1 verti
kal abtasten, so daß das Fahrzeug 1 im Zeitverlauf teilweise -
quasi spaltenweise - abgetastet bzw. aufgenommen wird, wobei
die Gesamtheit der Spalten ein Konturbild bzw. die Fahrzeugkon
tur 5 ergibt.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Sensoren 6 als gegen den Fahrbahnboden 8 bzw. die Fahrzeugober
fläche 9 messende Höhenmeßgeräte 10 ausgeführt. Die Gesamtheit
aller Meßpunkte ergibt dann ein Höhenprofil 11 des Fahrzeugs l.
Bei den Höhenmeßgeräten handelt es sich konkret um vertikal ab
tastende Laser-Triangulationsmeßgeräte, wobei bei dem hier ge
wählten Ausführungsbeispiel die Höhenmeßgeräte 10 auf einer die
Fahrbahn überspannenden Brücke 12 angeordnet bzw. befestigt
sind.
Hinsichtlich der Speicherung und Archivierung sowie hinsicht
lich weiterer Verarbeitungs- und Vergleichsmöglichkeiten, bspw.
mit den Konturdaten bekannter Fahrzeugtypen, wird zur Vermei
dung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschrei
bung verwiesen.
Abschließend sei hervorgehoben, daß die voranstehend lediglich
beispielhaft genannten Ausführungsbeispiele des erfindungsgema
ßen Verfahrens die hier beanspruchte Lehre lediglich erläutern,
jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
Claims (17)
1. Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Fahrzeu
gen, wobei die Anwesenheit des Fahrzeugs (1) an mindestens zwei
in Fahrtrichtung hintereinander liegenden Orten (2) festge
stellt und die Geschwindigkeit über den Abstand (3) und die
Zeit berechnet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß an minde
stens zwei in vorgegebenem Abstand (3) hintereinander liegenden
Meßstellen (4) zumindest ein Teil der Fahrzeugkontur (5) erfaßt
wird, daß die Konturinformationen der einzelnen Meßstellen (4)
einer zum Vergleich dienenden Vergleichseinrichtung zugeführt
werden und daß die Geschwindigkeitsmessung nur bei hinreichen
der Übereinstimmung zwischen den Konturinformationen der Meß
stellen (4) als gültig erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Geschwindigkeit über den zeitlichen Versatz der Fahrzeugkontu
ren (5) und über die Distanz (3) zwischen den Meßstellen (4)
berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Fahrzeugkontur (5) um die gesamte
Fahrzeugseitenkontur handelt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Fahrzeugkontur (5) um die Fahrzeugfrontkon
tur handelt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Fahrzeugkontur (5) um das Höhenprofil (11)
des Fahrzeugs (1) handelt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fahrzeugkontur (5) mittels elektronischer
Sensoren (6) gewonnen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sensoren (6) synchronisiert und in einem bekannten bzw. vorgeb
baren Zeitraster arbeiten.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Konturinformationen digitalisiert und weiterverarbeitet
werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sensoren (6) als Zeilenkameras (7) ausge
bildet sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeilenkameras (7) auf Reflektoren oder Beleuchtungen ausgerich
tet sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeilenkameras (7) das Fahrzeug (1) vertikal abtasten.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fahrzeug (1) im Zeitverlauf zumindest teilweise - quasi
spaltenweise - abgetastet bzw. aufgenommen wird, so daß die
Gesamtheit der Spalten ein Konturbild ergibt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sensoren (6) als gegen den Fahrbahnboden
(8) bzw. die Fahrzeugoberfläche (9) messende Höhenmeßgeräte
(10) ausgeführt sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gesamtheit aller Meßpunkte ein Höhenprofil (11) des Fahr
zeugs (1) ergibt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei den Höhenmeßgeräten (11) um vertikal abtastende Laser-
Triangulationsmeßgeräte handelt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Konturinformationen - in digitaler Form -
gespeichert bzw. archiviert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die gespeicherten Konturinformationen mit vorgebbaren, typen
spezifischen Konturinformationen vergleichbar sind, so daß eine
auf den jeweiligen Fahrzeugtyp bezogene Plausibiltitätsprüfung
möglich ist.
Priority Applications (1)
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DE19934330349 DE4330349A1 (de) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen |
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DE19934330349 DE4330349A1 (de) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen |
Publications (1)
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DE4330349A1 true DE4330349A1 (de) | 1995-03-09 |
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Country Status (1)
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