DE4332158A1 - Method for the classified detection of a vehicle which moves past, and devices for carrying out the method - Google Patents

Abstract

Technical problem: classified detection of vehicles which move past. Prior art: induction loops, axle counters, dynamic weighing. Basic concept: detection of contour and comparison with predetermined contours. Example: detect height profile in the longitudinal direction and compare it to that profile which corresponds to the road toll paid. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur klassifizierten Erfassung eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, sowie eine Meßstation, eine Erfassungseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung dafür.The invention relates to a method for classified detection of a passing vehicle, as well as a measuring station, a Detection device and an evaluation device therefor.

Die vorliegende Erfindung entstand im Rahmen von Untersuchungen zur automatischen Erfassung von Straßenbenutzungsgebühren beim Passieren eines Fahrzeugs an einer Erfassungsstelle. Da die Gebühren vom Fahrzeugtyp abhängig sind, muß auch dieser mit erfaßt werden. Stimmt der Fahrzeugtyp, für den Gebühren bezahlt werden nicht mit dem des tatsächlich vorbeifahrenden Fahrzeugs überein, so muß irgendeine Reaktion ausgelöst werden, beispielsweise das Auslösen einer Kamera.The present invention was created in the context of studies on automatic registration of road usage fees at Passing a vehicle at a registration point. Since the Fees are dependent on the vehicle type, this must also be included become. Is the vehicle type for which fees are paid correct? does not match that of the vehicle actually passing, so some reaction must be triggered, for example that Trigger a camera.

Vergleichbare Aufgabenstellungen sind das Überwachen von Überholverboten oder Geschwindigkeitsbegrenzungen, die nur für bestimmte Fahrzeugtypen, wie LKW oder Wohnwagengespanne gelten oder das Überwachen von Sonntags- oder Nachtfahrverboten für LKW. Comparable tasks are the monitoring of No overtaking or speed limits only for certain types of vehicles, such as trucks or trailers, apply or monitoring Sunday or night driving bans for trucks.  

Diese Aufgaben werden bisher nur in sehr beschränktem Umfang mit technischen Mitteln, wie Induktionsschleifen, Achszählern oder durch dynamisches Wiegen gelöst. Ansonsten hilft nur der Einsatz von Personal.So far, these tasks have only been used to a very limited extent technical means, such as induction loops, axle counters or solved by dynamic weighing. Otherwise, only use helps of staff.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1 und eine Meßstation nach der Lehre des Anspruchs 6, sowie eine Erfassungseinrichtung nach der Lehre des Anspruchs 7 und eine Auswerteeinrichtung nach der Lehre des Anspruchs 9.The invention remedies this by a method according to the Teaching of claim 1 and a measuring station according to the teaching of Claim 6, and a detection device according to the teaching of Claim 7 and an evaluation device according to the teaching of Claim 9.

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, daß sich Fahrzeuge, die unterschiedlichen Gebühren- oder Verbotsklassen zuzuordnen sind, auch in charakteristischer Weise durch ihre äußere Erscheinung unterscheiden und daß hier schon die Auswertung der Kontur zur Unterscheidung genügt. Die Kontur ist gegeben durch die beim Anblick von der Seite sichtbar werdenden Umrißlinien.The invention is based on the consideration that vehicles that can be assigned to different fee or prohibition classes, also in a characteristic way by their external appearance distinguish and that here already the evaluation of the contour A distinction is enough. The contour is given by the Sight from the side visible outlines.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are set out in the subclaims remove.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus folgender Überlegung: Wertet man den unteren Teil der Kontur nicht aus, so hat man keine Aussage über die Achsanordnung. Eine solche Aussage ist zwar hilfreich, aber nicht unbedingt erforderlich. Der obere Teil der Kontur kann auf einfache Weise als Höhenprofil gewonnen werden, indem von einem über der Fahrbahn angebrachten Sensor die jeweils verbleibende Höhe gemessen wird.A particularly advantageous embodiment results from the following Consideration: If you do not evaluate the lower part of the contour, then you have no statement about the axis arrangement. Such a statement is helpful, but not essential. The upper Part of the contour can be easily obtained as a height profile by using a sensor attached above the road remaining height is measured.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen weiter erläutert.In the following the invention is based on an embodiment further explained with the aid of the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt das Passieren einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung durch ein Kraftfahrzeug, wobei die Erfassungseinrichtung stark schematisiert, das Kraftfahrzeug dagegen recht detailliert dargestellt ist. Fig. 1, the passing of a detection device according to the invention shows a road vehicle, wherein the detection means schematically strong, the motor vehicle, however, is shown in some detail.

Fig. 2 zeigt den tatsächlich gemessenen Verlauf des Höhenprofils im Beispiel nach Fig. 1. FIG. 2 shows the actually measured profile of the height profile in the example according to FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine Maske für den Fahrzeugtyp, dem das Kraftfahrzeug nach Fig. 1 angehört. FIG. 3 shows a mask for the type of vehicle to which the motor vehicle according to FIG. 1 belongs.

Fig. 1 zeigt einen Tanksattelschlepper 1, der gerade eine Erfassungseinrichtung 2 von links nach rechts passiert. Die Erfassungseinrichtung 2 ist hier durch einen Brückenträger 20 und zwei Meßkeulen 21 und 22 dargestellt. Die Entfernungsmesser selbst, denen die Meßkeulen zuzuordnen sind, und die den Kern der Erfassungseinrichtung 2 bilden, sind hier nicht wiedergegeben. Als Entfernungsmesser, die hier als Höhenmesser verwendet werden, kommen solche mit Radar, mit Mikrowellen, mit Infrarot, Laser oder Ultraschall in Frage. Erste Versuche werden mit Mikrowellenentfernungsmessern durchgeführt, wie sie bei Hubschraubern als Höhenmesser üblich sind. Prinzipiell genügt ein Höhenmesser. Ein zweiter Höhenmesser führt aber aufgrund der größeren Basis zu einer höheren Auflösung. Außerdem kann damit gleichzeitig die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit ermittelt werden. Fig. 1 shows a tanker tractor 1 , which is just passing a detection device 2 from left to right. The detection device 2 is represented here by a bridge support 20 and two measuring lobes 21 and 22 . The range finders themselves, to which the measuring lobes are to be assigned, and which form the core of the detection device 2 , are not shown here. The range finders used here as altimeters are those with radar, with microwaves, with infrared, laser or ultrasound. Initial tests are carried out with microwave range finders, which are common in helicopters as altimeters. In principle, an altimeter is sufficient. A second altimeter, however, leads to a higher resolution due to the larger base. In addition, the direction of travel and the speed can be determined at the same time.

Fig. 2 zeigt das im Beispiel nach Fig. 1 ermittelte Höhenprofil. Die beiden Meßkeulen 21 und 22 haben die Höhenprofile 31 bzw. 32 zur Folge. Diese beiden Profile sind als Folge der räumlichen Versetzung der beiden Höhenmesser auf der Zeitachse t gegeneinander versetzt. Auch in der Höhenachse h sind sie gegeneinander versetzt. FIG. 2 shows the height profile determined in the example according to FIG. 1. The two measuring lobes 21 and 22 result in the height profiles 31 and 32 respectively. These two profiles are offset from one another as a result of the spatial displacement of the two altimeters on the time axis t. They are also offset from one another in the height axis h.

Aus der zeitlichen Versetzung können unmittelbar die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit und mittelbar auch die Längsabmessungen bestimmt werden. Die Höhenversetzung ist hier einerseits ein graphisches Mittel zur besseren Darstellbarkeit. Andererseits ergeben sich aber in der Praxis laufend Abweichungen aufgrund von Eichfehlern oder thermischen Unstabilitäten. Diese können aber problemlos bei der Auswertung rechnerisch korrigiert werden. The direction of travel can be determined directly from the time offset and the speed and indirectly also the longitudinal dimensions be determined. The height offset is on the one hand graphic means for better representation. On the other hand In practice, however, there are continual deviations due to Verification errors or thermal instabilities. But these can can easily be corrected arithmetically during the evaluation.  

Als Höhenprofil ergibt sich hier nur ein grobes Raster. Dies genügt aber in der Regel auch. Wichtig ist, daß diejenigen Details erfaßt werden, die im konkreten Beispiel zu einer unterschiedlichen Behandlung führen sollen.As a height profile there is only a rough grid. This is enough but usually also. It is important that those details are recorded become different in the concrete example Lead treatment.

Sollen beispielsweise Sattelzüge einem eigenen Tarif unterliegen, so muß sichergestellt sein, daß der starke Höheneinbruch hinter dem Führerhaus erfaßt wird.For example, if semitrailers are subject to their own tariff, it must be ensured that the sharp drop in altitude behind the Driver's cab is detected.

Soll nur zwischen PKW und Nicht-PKW unterschieden werden, so genügt es, die Gesamthöhe und die Länge richtig zu ermitteln.If only a distinction is made between cars and non-cars, it is sufficient to correctly determine the overall height and length.

Sollen Tankfahrzeuge separat erfaßt werden, so muß der Aufbau schon sehr detailliert erfaßt und dann auch ausgewertet werden, um zum Beispiel auch die Tankeinfüllstutzen oder die für Tankfahrzeuge typische vordere und hintere Wölbung des Tankaufbaus zu erfassen. In diesem Fall könnten auch zusätzliche seitlich gegeneinander versetzte Höhenmesser zur Messung eines Querschnittsprofils als zusätzliche Entscheidungshilfen eingesetzt werden, um die Rundung des Tankaufbaus zu erfassen.If tank vehicles are to be recorded separately, then the body must already recorded in great detail and then evaluated in order to achieve the Example also the tank filler neck or that for tank vehicles to record typical front and rear curvature of the tank structure. In this case, additional ones could be placed laterally against each other offset altimeter for measuring a cross-sectional profile as Additional decision-making aids are used to complete the rounding of the tank structure.

Derartige seitlich gegeneinander versetzte Höhenmesser können auch schon deshalb sinnvoll sein, weil vor allem bei mehrspurigen Straßen die Einhaltung einer bestimmten Spur nicht gewährleistet sein wird.Such altimeters laterally offset from each other can also be meaningful if only because of multi-lane Roads do not guarantee compliance with a certain lane will be.

Fig. 3 zeigt nun eine Maske, mit der das gemäß Fig. 2 ermittelte Höhenprofil verglichen wird, um zu prüfen, ob es sich um einen Sattelschlepper handelt, oder nicht. Für jede Fahrzeugklasse, mit der verglichen werden soll, muß eine geeignete Maske vorliegen. Der Vergleich kann mit bekannten Methoden der Mustererkennung erfolgen. FIG. 3 now shows a mask with which the height profile determined according to FIG. 2 is compared in order to check whether it is a semi-trailer or not. A suitable mask must be available for each vehicle class to be compared with. The comparison can be made using known methods of pattern recognition.

Für viele Anwendungsfälle wird eine grobe Rasterung genügen. Die Klassifizierung ergibt sich dann durch Vergleich der übereinstimmenden mit den nicht übereinstimmenden Rasterpunkten. Das Fahrzeug wird dann demjenigen Fahrzeugtyp zugeordnet, bei dem sich die größte Übereinstimmung ergibt. Eine Normierung der gemessenen Höhenprofile auf eine einheitliche Geschwindigkeit, oder auch auf eine einheitliche Länge, ist dabei Voraussetzung. Beim Vergleich der Rasterpunkte können auch verschiedene Gewichtungen verwendet werden.A coarse grid will suffice for many applications. The The classification is then obtained by comparing the matching with the non-matching halftone dots. The vehicle is then assigned to the vehicle type in which there is the greatest match. A standardization of the measured height profiles to a uniform speed, or even to a uniform length is a requirement. At the Comparison of the grid points can also use different weights be used.

Anstelle von Höhenmessungen können beispielsweise auch Videoaufnahmen verwendet werden, um die Konturen zu ermitteln. Dies setzt allerdings voraus, daß jede Spur einzeln entweder von der Seite oder schräg von vorn erfaßt werden kann. Eine bildliche Erfaßbarkeit zumindest von vorn, besser von schräg von vorn, muß ohnehin gewährleistet sein, um Übertretungen dokumentarisieren zu können.Instead of height measurements, for example Video recordings are used to determine the contours. This assumes, however, that each track individually either from the Side or diagonally from the front can be detected. A pictorial Detectability at least from the front, better from an angle from the front, must to be guaranteed anyway to document violations can.

Eine andere Art der Vergleichsmöglichkeit ergibt sich dadurch, daß aus der Kontur irgendwelche charakteristischen Werte abgeleitet werden und diese mit gespeicherten charakteristischen Werten verglichen werden. Schon allein aufgrund der größten Höhe und der Länge können verschiedene Typen voneinander unterschieden werden. Höhenunterschiede im Bereich des Fahrzeuglenkers können herangezogen werden, um LKW von Omnibussen zu unterscheiden.Another type of comparison results from the fact that derived any characteristic values from the contour and these with stored characteristic values be compared. Simply because of the greatest height and the Different types can be distinguished from each other in length. Differences in height in the area of the vehicle driver can can be used to distinguish trucks from buses.

Höheneinbrüche können, wie schon erwähnt, zur Erkennung von Sattelaufliegern oder auch von Anhängern dienen.Drops in height can, as already mentioned, for the detection of Serve semitrailers or trailers.

Irgendwelche Zahlenwerte oder auch logische Variablen, die solche Charakteristika kennzeichnen, können in einer geeigneten Auswerteeinrichtung leicht ermittelt und mit gespeicherten Werten verglichen werden. Any numerical values or logical variables, such Characteristics can be identified in a suitable Evaluation device easily determined and with stored values be compared.  

Je nach Anwendungsfall können die genannten Einrichtungen auch mit anderen Einrichtungen kombiniert werden.Depending on the application, the facilities mentioned can also be used other facilities can be combined.

Beispielsweise können die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit auch mit Lichtschranken oder Radar erfaßt werden.For example, the direction of travel and the speed can also be detected with light barriers or radar.

Aus tariflichen Gründen oder zur Überwachung eines LKW-Fahrverbots ist eine sichere Unterscheidung zwischen LKW und Omnibus wichtig. Hierfür kann dann beispielsweise eine Lichtschranke mit herangezogen werden, die bei Omnibussen durch den Fahrgastraum hindurchgeht, bei LKW jedoch länger unterbrochen wird.For tariff reasons or to monitor a truck driving ban it is important to make a clear distinction between trucks and buses. A light barrier can then be used, for example be used for buses and coaches through the passenger compartment passes through, but is interrupted longer for trucks.

Im übrigen kann in der Regel auch eine gewisse Fehlerquote akzeptiert werden. Es ist meist tolerierbar, wenn ein kleiner Teil von Übertretungen nicht erfaßt und wenn ein kleiner Teil derer, die erfaßt werden, bei der Auswertung der dokumentarisierenden Unterlagen wieder ausgeschieden werden muß. Besondere Maßnahmen zur richtigen Klassifizierung auch von seltenen Sonderbauformen oder von Oldtimern sind deshalb meist nicht notwendig.Otherwise, a certain error rate can usually also occur be accepted. It is usually tolerable if a small part not covered by violations and if a small part of those who be recorded when evaluating the documentary Documents must be rejected. Special measures for correct classification even of rare special designs or of classic cars are therefore usually not necessary.

Claims (9)

1. Verfahren zur klassifizierten Erfassung eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur (31, 32) des Fahrzeugs (1) erfaßt und mit mindestens einer vorgegebenen Kontur (Fig. 3) verglichen wird.1. A method for the classified detection of a passing vehicle, characterized in that the contour ( 31 , 32 ) of the vehicle ( 1 ) is detected and compared with at least one predetermined contour ( Fig. 3). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur durch Messung des Höhenprofils beim Vorbeifahren unter einer Meßstation (2) ermittelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the contour is determined by measuring the height profile as it passes under a measuring station ( 2 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur durch Auswertung einer Videoaufnahme gewonnen wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the Contour is obtained by evaluating a video recording. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der erfaßten Kontur Kenndaten abgeleitet werden, die mit Kenndaten vorgegebener Konturen verglichen werden.4. The method according to claim 1, characterized in that from the captured contour characteristic data are derived using characteristic data given contours are compared. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Konturen durch Masken vorgegeben sind und daß zum Vergleich Verfahren zur Bilderkennung verwendet werden. 5. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined contours are given by masks and that for Comparison methods used for image recognition.   6. Meßstation zur klassifizierten Erfassung eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungseinrichtung (2) zur Aufnahme der Kontur des Fahrzeugs und eine Auswerteeinrichtung zum Vergleich der erfaßten Kontur (31, 32) mit mindestens einer vorgegebenen Kontur (Fig. 3) vorhanden ist.6. Measuring station for the classified detection of a passing vehicle, characterized in that a detection device ( 2 ) for receiving the contour of the vehicle and an evaluation device for comparing the detected contour ( 31 , 32 ) with at least one predetermined contour ( Fig. 3) is available . 7. Erfassungseinrichtung für eine Meßstation zur klassifizierten Erfassung eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zur Aufnahme der Kontur des Fahrzeugs geeigneten Sensor aufweist.7. Detection device for a measuring station for classified Detection of a passing vehicle, characterized in that they are one for Recording the contour of the vehicle has a suitable sensor. 8. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Höhenmesser ist, der über der Fahrbahn angebracht ist.8. Detection device according to claim 7, characterized in that that the sensor is an altimeter that is above the road is appropriate. 9. Auswerteeinrichtung für eine Meßstation zur klassifizierten Erfassung eines vorbeifahrenden Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher zum Speichern mindestens einer vorgegebenen Kontur und ein Vergleicher zum Vergleichen einer erfaßten mit einer vorgegebenen Kontur vorhanden ist.9. Evaluation device for a measuring station for classified Detection of a passing vehicle, characterized in that a memory for Save at least one predetermined contour and a comparator for comparing a detected contour with a predetermined contour is available.