DE69215906T2

DE69215906T2 - Kraftfahrzeugverkehrsmessanlage

Info

Publication number: DE69215906T2
Application number: DE1992615906
Authority: DE
Inventors: Gerard Barreault; Philippe Challe; Gilles Defelix; Pascal Gucher; Alain Sarignac
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1992-01-07
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: DE69215906D1; FR2671653A1; EP0494815B1; FR2671653B1; EP0494815A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Messung des Kraftfahrzeugverkehrs auf einem Fahrweg, mit mindestens zwei Meßstationen, die im Abstand voneinander entlang dieses Weges angeordnet sind.
Es ist wünschenswert, Informationen über den Kraftfahrzeugverkehr zu erhalten. Die von einem Fahrzeug benötigte Zeit, um einen Streckenabschnitt innerorts oder außerorts zurückzulegen, ist dabei der wichtigste Bestandteil bei der Feststellung der Flüssigkeit des Verkehrs.
Derzeit wird die Leistungsfähigkeit eines Fahrweges mittels eines Fahrzeugszählers gemessen (in den Straßenbelag eingelassene magnetische Schleife).
Es wurde bereits überlegt, eine Fahrzeugflotte (als Spurenleger) mit einer Vorrichtung zur Messung und zur Übertragung von Daten in Richtung von auf Plätzen installierten Empfängern auszurüsten. Dabei muß jedoch ein erheblicher Prozentsatz des Kraftfahrzeugbestandes (5 bis 10 %) damit ausgerüstet werden, um brauchbare Informationen zu erhalten, wobei erhebliche Investitionskosten anfallen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Messung des Kraftfahrzeugverkehrs zu schaffen, die keinerlei besondere Ausrüstung der Kraftfahrzeuge benötigt.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Messung des Kraftfahrzeugverkehrs ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßstation einen Auslösedetektor aufweist, der einen Infrarot- Laserstrahl aussendet und empfängt, einen Infrarot-Projektor aufweist, welcher einen Strahl auf die fahrenden Fahrzeuge richtet und eine Kamera aufweist, deren Aufnahme ausgelöst wird durch das Signal des Auslösedetektors und die ein Videosignal einer Anordnung zur Bildauswertung und Datenverarbeitung zuführt, welche die amtlichen Kennzeichen der Fahrzeuge dahingehend auswertet, daß diese identifiziert werden und die die Fahrzeit der Fahrzeuge berechnet.
Gemäß einer Besonderheit sind die Meßstationen oberhalb der Straße angeordnet und zwar an deren Rand oder oberhalb des Fahrzeuges.
Gemäß einer Besonderheit besteht der Projektor aus einer Entladelampe, der ein Reflektor und ein Infrarotfilter zugeordnet ist, aus einer Steuerelektronik und aus einer Speiseelektronik für die Entladelampe.
Gemäß einer Besonderheit besteht der Auslösedetektor aus einer Triangulations-Meßanordnung, deren Sender eine Infrarot- Laserdiode ist und deren Empfänger ein Fotoelement ist, welches einem Objektiv zugeordnet ist, das mit einem Infrator-Filter versehen ist sowie einer Meßelektronik für das von der Straße oder von den Fahrzeugen reflektierte Meßsignal.
Gemäß einer Besonderheit weist die Anordnung eine Vorrichtung zur Synchronisation zwischen dem Blitzlicht des Infrarot- Projektors, der Aufnahme der CCD-Kamera, der Übertragung und der Datenverarbeitung der Bilder sowie dem Eintritt des Fahrzeugs in das Kamerafeld auf.
Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen anhand eines in der Zeichnung beispielsweise dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben; es zeigen
Figur 1 eine Gesamtansicht mit den beiden erfindungsgemäß angeordneten Meßstationen,
Figur 2 eine schematische Ansicht eines Aufnahmekopfes und der Vorrichtung zur Datenverarbeitung,
Figur 3 ein Prinzipschema einer automatischen Anlage zur Messung der Fahrzeuge, wie sie in jeder Meßstation vorgesehen ist,
Figur 4 eine Einzelansicht eines in der Meßanlage verwendeten Fühlers,
Figur 5 eine schematische Ansicht des in jeder Meßstation vorgesehenen Projektors,
Figur 6 den schematische Aufbau einer Vielzahl von geradlinig angeordneten Meßstationen in einer Stadt,
Figur 7 den schematischen Aufbau einer Vielzahl von sternförmig angeordneten Meßstationen in einer Stadt und
Figur 8 den schematischen Aufbau einer Vielzahl von netzförmig angeordneten Meßstationen in einer Stadt.
Die erfindungsgemäße Anlage weist zwei Meßstationen A und B auf, die entlang eines Fahrweges 1 im Abstand voneinander in Richtung eines Fahrweges angeordnet sind. Jede Station weist einen Aufnahmekopf 2 auf, der oberhalb des Fahrweges entweder an dessen Rand oder direkt oberhalb des Fahrweges angeordnet ist und der einer Anlage 8 zur Bildverarbeitung zugeordnet ist oder Teil dieser Anlage ist.
Die Meßstationen A und B sind höhenversetzt zur Straße, d. h. entlang deren Rand oder über dem Fahrweg angeordnet.
Jeder Aufnahmekopf 2 weist einen Auslosedetektor 3, einen Lichtprojektor 4 und eine CCD-Kamera 5 auf.
Der Auslösedetektor 3 dient dazu, jedes Fahrzeug 9 im zirkulierenden Verkehr zu messen und eine Aufnahme auszulösen. Er ist neben der Kamera 5 angeordnet und überwacht, genau wie die Kamera, den Fahrweg.
Der in Figur 3 dargestellte Auslösedetektor 3 basiert auf einer Telemetrie-Abstandsmessung mit Hilfe eines amplituden modulierten ausgesandten Infrarot-Laserstrahls und der Messung und Verarbeitung auf optischem und elektronischem Wege des von der Straße oder vom Fahrzeug reflektierten Strahls.
Der Auslösedetektor 3 funktioniert nach dem Prinzip der Triangulations-Messung. Er besteht aus einem Infrarot- Lasersender 31, der einen amplitudenmodulierten gebündelten Laserstrahl 36 aussendet und aus einem Lichtempfänger 32, welcher den vom Fahrzeug 5 reflektierten Strahl 37 empfängt. Die Achsen der Strahlen 36 und 37 bilden einen Winkel zwischen sich ungleich Null. Der Sender 31 besteht aus einer Laserdiode. Der Lichtempfänger 32 besteht aus einem Objektiv 33, das einem Filter 35 zugeordnet ist und aus einem Empfänger 34, der aus einer Fotodiode mit zwei empfindlichen Flächen 341 und 342 besteht. Eine elektronische Schaltung steuert die Laserdiode und verarbeitet das von der Fotodiode 34 abgegebene Signal. In Ruhestellung erzeugt der reflektierte Strahl 37 A (in Figur 3) des Strahls 37 einen Lichtfleck, welcher gleichmäßig über die beiden empflindlichen Flächen 341 und 342 verteilt ist (Figur 4a). Die Anlage befindet sich damit im Gleichgewicht. Taucht ein Fahrzeug 9 auf, so verschiebt sich der mit 37 B bezeichnete Strahl in Figur 3. Dadurch entsteht ein Ungleichgewicht (Figur 4b) auf den Flächen 341 und 342, welche von der Elektronik festgestellt wird, die damit ein Auslösesignal abgibt.
Der in Figur 5 dargestellte Lichtprojektor 4 ist ein Infrarot- Projektor. Er weist eine Entladelampe 41 auf, die auf einer Halterung 42 befestigt ist, einen Parabol- oder Halbkugel- Reflektor 43 sowie ein Infrarot-Filter 44, das wenigstens einer Linse zugeordnet ist. Der Projektor 4 sendet einen Lichtblitz im nahen Infrarot-Bereich aus, welcher auf die Vorderseiten der Fahrzeuge mittels des Reflektors 43 gebündelt wird. Diese Lichtaussendung dient dazu, fehlendes Licht während der Nacht zu ersetzen und dadurch die geringen Integrationszeiten der dem Aufnahmekopf zugeordneten Meßreihe zu kompensieren. Die ausgesandte Leistung wird aufgrund ihrer guten Bündelung im Raum konzentriert sowie in der Zeit aufgrund der impulsförmigen Aussendung. Ferner ist es vollständig unsichtbar, so daß die Diskretion gewahrt bleibt. Die Lampe wird durch eine elektronische Anordnung gesteuert, welche einen elektronischen Leistungsregler 45, eine elektronische Steuerung 46 und eine elektronische Schnittstelle 47 aufweist.
Die Kamera 5 ermöglicht es, eine Vorderansicht der vom Auslösedetektor 3 gemessenen Fahrzeuge aufzuzeichnen. Die Feststellung der amtlichen Kennzeichen erfordert ein präzises Bild, wenn das Vorderteil des Fahrzeugs im Kamerafeld erscheint.
Die Kamera 5 ist eine CCD-Kamera mit elektronischem Verschluß. Sie benötigt nur eine geringe Verarbeitungszeit und arbeitet vorzugsweise zur Erhaltung eines bestmöglichen Bildes mit Rasterübertragung. Die Aufbauzeit, d. h. die Zeit, die benötigt wird, damit das Bild auf der CCD-Fläche erzeugt wird, ist dabei sehr klein. Zu diesem Zweck enthält die Kamera einen mechanischen oder einen optischen oder einen in äquivalenter Weise elektronisch arbeitenden Verschluß.
Das von der Kamera 5 erzeugte Videosignal wird über eine Verbindungsleitung 61 einer Bildempfängerkarte 71 zugeführt, die in einem Kleinrechner 8 enthalten ist. Diese Karte 71 enthält einen analog-numerischen Wandler, einen oder mehrere Speicherflächen zur Abspeicherung der Bilder und gegebenenfalls entsprechende Prozessoren, womit ein Teil der Verarbeitung auf der Karte selbst durchgeführt werden kann. Die zugehörige Schaltung weist eine auf die Erkennung der amtlichen Kennzeichen ausgerichtete Schaltung auf, die gegebenenfalls eine Reihe von alpha-numerischen Zeichen erzeugt, durch welche sich das amtliche Kennzeichen darstellen läßt sowie eine Auswerteschaltung für den Ablauf des gesamten Verfahrens, ausgehend von der Bildaufnahme, der Messung und der Auswertung der amtlichen Kennzeichnen der Datenübertragung zwischen einer oder mehreren Meßstationen sowie der Speicherung der Fahrzeit (oder anderer den Verkehr betreffender Informationen: Fahrzeugzählung, statistische Erfassung...) .
Der Projektor 4, der Detektor 3 und die Kamera 5 werden mit Hilfe einer Synchronisationskarte 72 miteinander synchronisiert, die im Kleinrechner angeordnet ist und die über eine verbindungsleitung 62 mit einer Synchronisationsschaltung 63 im Aufnahmekopf verbunden ist sowie mit verschiedenen Bauteilen 4, 3 5. Weitere Karten 73 und 74 ermöglichen die wahlweise Verbindung zwischen einer Schnittstelle für eine Bildschirm-Tastatur sowie der Datenübermittlung zwischen mehreren Meßstationen.
Die Anlage arbeitet wie folgt:
Bei Eintreffen eines Fahrzeugs in der Nähe der Station A schneidet dieses den Infrarot-Strahl des Fahrzeugdetektors 3. Dieser löst den Infrarot-Projektor 4 aus sowie eine Bildaufnahme durch die Kamera 5 und das Einspeisen des Bildes in die Anordnung zur Bildauswertung. Diese identifiziert das Fahrzeug mit Hilfe des amtlichen Kennzeichens und zeichnet die Fahrzeit auf. Diese Informationen werden der Station B übermittelt, welche sie speichert. Dabei genügt es, wenn nur ein Teil des Kennzeichens abgelesen und zwischen den einzelnen Stationen ausgetauscht wird, da dies bereits eine ausreichende Identifikation des Fahrzeugs in der Fahrzeugmenge ermöglicht.
Weitere Informationen in dem von der Kamera aufgezeichneten Bild können dem amtlichen Kennzeichen hinzugefügt werden, um eine sichere Identifikation der Fahrzeuge zu gewährleisten.
Bei Eintreffen des Fahrzeugs an der Station B werden die oben aufgeführten Schritte erneut ausgeführt. Das Fahrzeug wird erneut durch sein amtliches Kennzeichen identifiziert sowie die Fahrzeit ermittelt. Danach wird nach diesem Fahrzeug in dem Speicher der Station B geforscht und die Daten gegebenenfalls freigegeben. Aus der Zeitdifferenz kann die Durchlaufzeit des Fahrzeugs festgestellt werden und dadurch eine mittlere Fahrzeit ermittelt werden (durch entsprechende Zeitverarbeitung).
Es genügt, wenn an der Station B ein Teil der von der Station A festgestellten und identifizierten Fahrzeuge wiedererkannt wird, um die Fahrzeit und damit die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen A und B zu ermitteln.
Die Anlagen zur Messung der Fahrzeiten können innerhalb einer Stadt nicht nur bloß als Reihe von paarförmigen Stationen A und B errichtet werden, sondern auch in Form eines vollständigen Netzes. In diesem Fall können die Stationen entweder in einer Reihe (Figur 6) aufgestellt werden, wobei jede ihre Informationen der benachbarten Station übermittelt oder aber von der vorhergehenden Station erhält oder aber auch sternförmig (Figur 7), wobei die Informationen einer jeden Station einer gemeinsamen Anlage zugeführt werden oder aber auch in einer beliebigen Konfiguration verteilt werden, welche die beiden Aufstellbeispiele umfasst (Figur 8).

Claims

1. Anlage zur Messung des Kraftfahrzeugverkehrs auf einem Fahrweg, mit wenigstens zwei Meßstationen (A und B), die im Abstand voneinander entlang dieses Weges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßstation einen Auslösedetektor (3) aufweist, der einen Infrarot- Laserstrahl aussendet, den reflektierten Strahl mißt und für jedes festgestellte Fahrzeug ein Auslösesignal abgibt, einen Infrarot-Lichtprojektor (4) aufweist, der durch das Auslösesignal ausgelöst wird und der einen Strahl auf die fahrenden Fahrzeuge richtet, eine Kamera (5) aufweist, deren Aufnahme ausgelöst wird durch das Signal des Auslösedetektors (3) und die ein Videosignal einer Anordnung (8) zur Bildauswertung und Datenverarbeitung zuführt, die die amtlichen Kennzeichen der Fahrzeuge dahingehend auswertet, daß diese identifiziert werden und die die Fahrzeit der Fahrzeuge berechnet.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstationen (A und B) höhenversetzt zur Straße entlang deren Rand oder über dem Fahrweg angeordnet sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Auslösedetektor (3) ausgelöste Projektor (4) aus einer Entladelampe (41) besteht, der ein Reflektor (43) und ein Infrarot-Filter (44) zugeordnet ist sowie aus einer Steuerelektronik (45, 46, 47) und einer Speiseelektronik für die Entladelampe.

4. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösedetektor (3) aus einer Anordnung zur Triangulations-Meßung besteht, deren Sender (31) eine Infrarot-Laserdiode ist und deren Empfänger (32) ein Fotoelement ist, welches einem Objektiv zugeordnet ist, das mit einem Infrarot-Filter versehen ist sowie einer Meßelektronik für das von der Straße oder von den Fahrzeugen reflektierte Signal zugeordnet ist.

5. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (5) eine CCD-Kamera mit elektronischem Verschluß ist.

6. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Synchronisationsanordnung (72, 63) aufweist für den Blitz des Infrarot-Projektors (4), die Aufnahme durch die CCD-Kamera (5) sowie die Zuführung und die Datenverbeitung der Bilder bei Eintreffen des Fahrzeugs im Gesichtsfeld der Kamera.