Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung von stationär installierten Geschwindigkeits-Meßeinrichtungen für die Verkehrsüberwachung, bei welchen in der Fahrbahndecke Sensoren verlegt sind, die auf darüberfahrende Fahrzeuge ansprechen, und Signalauswertemittel vorgesehen sind, auf welche die Sensorsignale aufgeschaltet sind und welche Geschwindigkeitsmeßwerte liefern, wobei bei Überschreiten einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit durch ein darüberfahrendes Fahrzeug eine Aufnahme des Fahrzeugs durch die Kamera auslösbar ist, und wobei die Signalauswertemittel weiterhin Fehlererkennungsmittel enthalten, die bei Auftreten bestimmter Fehler eine Berücksichtigung der Geschwindigkeits- Meßwerte verhindern. Zugrundeliegender Stand der Technik

Zur Erfassung von Überschreitungen der zulässigen Höchstgeschwindigkeit durch Fahrzeuge sind stationäre Geschwindigkeits-Meßeinrichtungen bekannt. Diese Geschwindigkeits-Meßeinrichtungen enthalten Sensoren, die in vorgegebenem Abstand in die Fahrbahndecke eingelassen sind und auf darüberfahrende Fahrzeuge ansprechen. Solche Sensoren können piezoelektrische oder sonstwie druckempfindliche Kabel sein (FR-A-2 471 066; GB-A-2 084 774, EP-A-0 267 032). Die Sensoren liefern elektrische Sensorsignale, wenn die Räder eines Fahrzeugs därüberfahren. Aus dem zeitlichen Abstand der

Sensorsignale kann mittels der Signalauswertemittel die Geschwindigkeit bestimmt werden. Überschreitet die so gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert, der einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit entspricht, dann bewirken die Signalauswertemittel die Auslösung einer photographischen Kamera. Die Kamera nimmt das zu schnell fahrende Fahrzeug auf. Dabei wird auch das Fahrzeugkennzeichen und ggf. der Fahrer photographiert. In die photographische Aufnahme werden die gemessene Geschwindigkeit und andere Daten (Ort, Datum, Uhrzeit) eingespiegelt. Es ist auch bekannt, diese Informationen durch Matrizen von Leuchtdioden darzustellen und während des Filmtransports Zeichen für Zeichen auf den Filmrand einzuspiegeln (DE-C- 3,034,161). Es ist weiter bekannt, hintereinander drei Sensoren anzuordnen (EP-B-0,042,546; "Radio Mentor Electronic" 44 (1978), 19-20, EP-A-0 _r 387,093) . Die drei Sensoren bestimmen insgesamt drei - Meßstrecken: Eine erste Meßstrecke liegt zwischen dem in Fahrtrichtung ersten und dem zweiten Sensor. Eine zweite Meßstrecke liegt zwischen dem zweiten und dem dritten Sensor. Eine dritte Meßstrecke ergibt sich schließlich zwischen dem ersten und dem dritten Sensor. Es ist bekannt, aus den signalabständen der Sensorsignale für alle drei Meßstrecken Geschwindigkeitsmeßwerte zu gewinnen.

Die erhaltenen Geschwindigkeitsmeßwerte bilden u.U. die Grundlage eines Verfahrens wegen Übertretung der Verkehrsregeln. Die Geschwindigkeitsmeßwerte müssen daher einer gerichtlichen Nachprüfung standhalten.^ Oäher werden alle Geschwindigkeitsmeßwerte verworfen, die Anlaß zu irgendwelchen Zweifeln geben könnten. Die Signalauswertemittel enthalten daher Fehlererkennungsmittel, die nach bestimmten Kriterien Geschwindigkeitsmeßwerte als fehlerhaft einstufen. Bei solchen als fehlerhaft eingestuften Geschwindigkeitsmeßwerten wird üblicherweise die Auslösung der Kamera verhindert. Solche Geschwindigkeitsmeßwerte werden in keiner Weise registriert.

Die Kriterien, nach denen Geschwindigkeitsmeßwerte als fehlerhaft bewertet werden, können folgende sein: Ein Impuls eines Sensors fehlt. Die Abweichungen der mit den drei Meßstrecken gewonnenen Geschwindigkeitsmeßwerte sind zu groß. Der erste Meßimpuls stammt nicht von dem ersten Sensor. Es werden zwei Sensoren annähernd gleichzeitig ausgelöst.

Es ist weiterhin erforderlich, die Anlage genau zu eichen. Das ist ein recht aufwendiger Vorgang, der durch eine Eichbehörde vorgenommen wird. Die Bedingungen am Installationsort können sich aber im Laufe der Zeit ändern, beispielsweise durch Verwerfungen der Straßendecke, Veränderungen im Untergrund usw. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung in größeren Abständen zu überprüfen. Das geschieht üblicherweise durch eine Nacheichung. Eine solche Nacheichung ist wieder eine aufwendige Maßnahme. Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs definierten Art die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung auf einfache Weise zu kontrollieren und eine aufwendige Nacheichung der Vorrichtung jedenfalls in der überwiegenden Anzahl der Fälle zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signalauswertemittel Zählmittel zum Zählen der Häufigkeit des Auftretens der Fehlerkriterien enthalten.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die verschiedenen Fehlerkriterien im statistischen Mittel einer größeren Anzahl von Messungen für eine bestimmte Anlage eine typische Häufigkeitsverteilung der Fehler ergeben. Diese Häufigkeitsverteilung stellt eine Art "Fingerabdruck" der Anlage dar. Eine solche Häufigkeitsverteilung wird unmittelbar im Anschluß an die erste Eichung oder vor dieser ersten Eichung ermittelt. Solange diese Häufigkeitsverteilung im Verlauf der Zeit, d.h. über Monate hinweg, im wesentlichen

unverändert bleibt, kann davon ausgegangen werden, daß auch die Anlage selbst im wesentlichen unverändert geblieben ist.

Eine Nacheichung ist dann nicht erforderlich. Wenn aber sich die Häufigkeitsverteilung signifikant der Fehler signifikant ändert, deutet dies auf Veränderungen in der Funktion oder

Struktur der Anlage hin. Es muß dann eine Kontrolle und ggf. Nacheichung der Anlage erfolgen.

Während bei den bekannten Anlagen die nach den verschiedenen Kriterien erkannten Fehler lediglich bewirkten, daß der zugehörige Geschwindigkeitsmeßwert nicht gewertet wurde, wird erfindungsgemäß durch eine Fehlerstatistik die Funktion der Anlage langfristig überwacht. Die Fehler treten auch bei einwandfrei arbeitenden und frisch -geeichten Anlagen auf. Aber es werden Abweichungen von einer für die Anlage typischen Häufigkeitsverteilung dieser Fehler als Kriterium für Veränderungen der Anlage benutzt.

Vorzugsweise sind auch Zählmittel zum Zählen der Gesamtzahl der Messungen und Zählmittel zum Zählen der Anzahl der festgestellten Überschreitungen der zulässigen Höchstgeschwindigkeit vorgesehen. Das gestattet eine Normierung der Häufigkeiten der Fehler. Auch die Anzahl der festgestellten Geschwindigkeitsüberschreitungen im Verhältnis zur Gesamtzahl der Geschwindigkeitsmessungen ist im allgemeinen im statistischen Mittel für die jeweilige Anlage und den Installationsort charakteristisch. Auch hier deuten Abweichungen auf Veränderungen der Anlage hin.

Zweckmäßigerweise sind die Zählerstände der Zählmittel nach vorgegebenen Kriterien dauerhaft abspeicherbar. Die Abspeicherung kann erfolgen nach einer vorgegebenen Anzahl von Messungen. Diese Anzahl muß so groß sein, daß sie eine statistische Auswertung der Fehler zuläßt. Die Abspeicherung kann aber auch nach einer vorgegebenen Zeit erfolgen. Es kann

aber die Abspeicherung vorteilhafterweise ' entweder nach Erreichen der vorgegebenen Anzahl von Messungen oder nach Ablauf der vorgegebenen Zeit erfolgen, je nachdem, welches Ereignis früher eintritt.

Die Abspeicherung kann dadurch erfolgen, daß die Zählerstände der Zählmittel auf einen Film übertragbar sind, auf den die Aufnahmen der die zulässige Höchstgeschwindigkeit überschreitenden Fahrzeuge gemacht werden. Dabei können die Zählerstände über Leuchtdioden als Zeichen ausgegeben und beim Filmtransport auf den Filmrand übertragen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig.l zeigt ein Blockschaltbild einer Geschwindigkeits- Meßeinrichtung mit einer Vorrichtung zur statistischen Überprüfung der Funktionsfähigkeit.

Fig.2 zeigt typische Signalverläufe, wie sie mit Sensoren der Geschwindigkeits-Meßeinrichtung von Fig.l erhalten werden.

Fig.3 zeigt ein Diagramm der Fehlerverteilung, das für eine bestimmte Geschwindigkeits-Meßeinrichtung an einem bestimmten Meßplatz charakteristisch ist.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung

Die Geschwindigkeits-Meßeinrichtung enthält drei in festen Abständen hintereinander in einer Fahrbahndecke eingelassene Sensoren 10, 12 und 14. Die Sensoren 10, 12 und 14 sind piezo- elektrische Kabel, die sich quer über die Fahrbahn oder eine Fahrbahnhälfte erstrecken. Die Sensoren 10, 12 und 14 geben Signale ab, wenn ein Fahrzeug darüberfährt. Fig.2 zeigen typische Signale, wie sie bei normalem Betrieb von zwei beachbarten Sensoren, z.B. den Sensoren 10 und 12 erhalten werden. Die Signale erhalten jeweils eine erste Spitze 16 bzw. 18 und eine zweite Spitze 20 bzw. 22. Die ersten Spitzen 16 und 18 werden durch die Vorderräder des Fahrzeugs verursacht.

Die zweiten Spitzen 20 und 22 werden durch die ^" Hinterräder des Fahrzeugs verursacht. Die Signale bilden abklingende Schwingungen. Als Meßpunkte dienen jeweils die Vorderflanken der Signale. Zur Geschwindigkeitsmessung werden die Zeitintervalle zwischen den von den verschiedenen Sensoren 10, 12 und 14 gelieferten Signalen, z.B. 16 oder 18, gemessen. Das geschieht mittels dreier Zähler 24, 26 und 28. Der Zähler 24 wird von dem Signal 16 des Sensors 10 eingeschaltet und zählt Zählimpulse, die mit hoher Frequenz von einem quarzgesteuerten Oszillator geliefert werden. Durch das Signal 18 des benachbarten Sensors 12 wird die Zählung unterbrochen. Der Zähler 26 wird von dem Signal 18 des zweiten Sensors 12 eingeschaltet. Der Zähler 26 zählt dann ebenfalls Zählimpulse, die mit hoher Frequenz von einem quarzgesteuerten Oszillator geliefert werden. Der Zähler 26 wird durch das erste Signal des dritten Sensors 14 angehalten. Schließlich wird der Zähler 28 von dem Signal des ersten Sensors 10 eingeschaltet und zählt ebenfalls Zählimpulse hoher Frequenz von einem quarzgesteuerten Oszillator. Der Zähler 28 wird durch das erste Signal des dritten Sensors 14 angehalten. Die Zählerstände liefern dadurch jeweils ein Maß für die Zeit, die das Fahrzeug zum Durchfahren der Meßstrecken zwischen erstem und zweitem Sensor 10 bzw. 12, zwischen dem zweiten und dem dritten Sensor 12 bzw. 14 und zwischen dem ersten und dem dritten Sensor 10 bzw. 14 benötigt hatte.Aus diesen Zeiten und den bekannten Längen der Meßstrecken wird durch einen Rechner 30 nach der Beziehung Geschwindigkeit gleich Weg durch Zeit die Geschwindigkeit bestimmt. Dieser Wert wird mittels einer Anzeigeeinrichtung 32 angezeigt. Überschreitet der erhaltene Geschwindigkeitsmeßwert einen vorgegebenen Schwellwert, entsprechend einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit, erfolgt über einen Ausgang 34 die Auslösung einer photαgraphischen Kamera 36. Der Schwellwert, bei dessen Überschreitung eine photographische Aufnahme ausgelöst wird, ^° wird durch eine Eingabevorrichtung 38 eingegeben.

Die Geschwindigkeits-Meßeinrichtung enthält

Fehlererkennungsmittel 40. Die Fehlererkennungsmittel 40 enthalten Fehleranalysemittel 42, die durch einen entsprechend gekennzeichneten Block dargestellt sind. Auf die Fehleranalysemittel 42 sind die Signale von den drei Sensoren 10, 12 und 14 aufgeschaltet. Die Fehleranalysemittel erkennen Fehler von einem Fehlertyp "1" und Fehler von einem Fehlertyp "2". Ein Fehler vom Fehlertyp "1" liegt vor, wenn zwei oder alle drei Sensoren zu gleicher Zeit ein Signal liefern. Dann wird ein Zählerstand eines der Zähler 24, 26 oder 28 null. Solche Signale können dann durch Übersprechen zwischen den Sensoren hervorgerufen worden sein. Ein Fehler vom Fehlertyp "2" liegt vor, wenn die Signale der Sensoren in der falschen Reihenfolge erscheinen. Auch in diesem Fall zählen die Zähler keine Zählimpulse. Dann können die Signale von einem im Gegenverkehr fahrenden Fahrzeug verursacht worden sein. In beiden Fällen wird der Meßwert durch die Fehleranalysemittel 42 unterdrückt. Es erfolgt keine Auslösung der Kamera.

Die von den Fehleranalysemitteln 42 erfaßten Fehler vom Typ "1" werden in einem Zähler 44 gezählt. Die von den Fehleranalysemitteln 42 erfaßten Fehler vom Typ "2" werden in einem Zähler 48 gezählt.

Die Zählerstände, die nicht durch die Fehleranalysemittel 42 als fehlerhaft verworfen worden sind, werden, wie durch die Pfeile 50 angedeutet ist, Vergleichermitteln 52 zugeführt, die durch einen entsprechend bezeichneten Block dargestellt sind. Die Vergleichermittel 52 vergleichen die mittels der Zähler 24, 26 und 28 bestimmten Zeiten (oder die sich daraus ergebenden Geschwindigkeiten) miteinander. Ein Fehler von einem Typ "3". Ein solcher Fehler liegt vor, wenn die erhaltenen Geschwindigkeitsmeßwerte um mehr als ein bestimmtes Maß, z.B. 3 km/h oder 3% bei Geschwindigkeiten über 100 km/h, voneinander abweichen. Auch in einem solchen Fall wird der Geschwindigkeitsmeßwert als unsicher eingestuft und nicht berücksichtigt. Es erfolgt keine Auslösung der Kamera. Solche

Abweichungen können insbesondere auftreten, wenn das Fahrzeug während des Durchfahrens der Meßstrecken abbremst. Auch die Anzahl der aufgetretenen Fehler vom Typ "3" wird durch einen Zähler 54 gezählt. Wenn keiner der Fehler vom Typ "1", "2" oder "3" aufgetreten ist, wird der Zeit- oder Geschwindigkeitsmeßwert auf den Rechner 30 aufgeschaltet.

Der Rechner 30 stellt schließlich Fehler eines Typs "4" fest. Diese Fehler bestehen darin, daß nicht alle Sensoren 10, 12 und 14 ein Signal geliefert haben. Auch diese Fehler werden in einem Zähler 56 gezählt.

Liegt auch kein Fehler vom Typ "4" vor, so wird der Geschwindigkeitsmeßwert von dem Rechner 30 auf ein Ausgangsregister 58 gegeben. Überschreitet der Geschwindigkeitsmeßwert die zulässige Höchstgeschwindigkeit, dann löst der Rechner 30 über einen Ausgang 60 die Kamera 36 aus. Die Kamera ist eine motorgetriebene Registrierkamera.

Der Rechner steuert weiterhin einen Bildzähler 62 an, der die Anzahl der gemachten Aufnahmen zählt. Weiterhin ist von dem Rechner eine Uhrzeit- und Datumsanzeige 64 steuerbar. Weiterhin wird durch einen Zähler 66 die Gesamtzahl der gemessenen Fahrzeuge (ob sie die zulässige Höchstgeschwindigkeit überschritten haben oder nicht) erfaßt. Ein Ausgangsregister 68 enthält einen Code, der die betreffende Anlage identifiziert. Schließlich ist in einem Ausgangsregister 70 die am Ort der Anlage geltende zulässige Höchstgeschwindigkeit gespeichert. Solche Daten können dem Rechner über eine Tastatur eingegeben werden.

Bei normalem Betrieb wird bei feststellung einer überhöhten Geschwindigkeit die Kamera 36 ausgelöst. Beim anschließenden Filmtransport erden über eine von den Ausgangsregistern gesteuerte Leuchtdiodenmatrix Informationen auf den Filmrand übertragen. Das geschieht so, wie es in der DE-A-30 34 161 beschrieben ist. Bei der normalen Erfassung eine überhöhten

Geschwindigkeit ergibt sich auf dem Filmrand ^" das im rechten Streifen in Fig.l dargestellte Muster. Es werden angegeben: der Geschwindigkeitsmeßwert an der Stelle 72, die laufende Zahl der Aufnahme vom Bildzähler 62 an der Stelle 74, Uhrzeit und Datum vom Ausgangsregister 64 an der Stelle 76, der Code vom Ausgangsregister 68 an der Stelle 78 und die Höchstgeschwindigkeit vom Ausgangsregister 70 an der Stelle 80.

Eine ähnliche Aufnahme (Kalibrierphoto) wird gemacht, wenn eine erstmalige Eichung vorgenommen wird.

Zur Überwachung der Funktionsfähigkeit der Anlage sind nun die Zähler 44, 48, 54 und 56 vorgesehen. Außerdem werden noch die Zähler 62 und 66 für diese Aufgabe herangezogen. Wenn man nach einer größeren Anzahl von beobachteten Fahrzeugen, die eine statistische Auswertung zuläßt, die Gesamtzahl der beobachteten Fahrzeuge, die Anzahl der festgestellten Übertretungen und die Häufigkeiten der verschiedenen Typen von Fehlern in einem Diagramm nach Art von Fig.3 aufträgt, dann ergibt sich ein bestimmter "Kurvenverlauf" 82. Es hat sich gezeigt, daß dieser Kurvenverlauf 82 für eine bestimmte Anlage und einen bestimmten Aufstellungsort charakteristisch ist. An einer Stelle ist die Wahrscheinlichkeit, daß die zulässige Höchstgeschwindigkeit überschritten wird, z.B. durch die Straßenverhältnisse, höher, an einer anderen Stelle ist die Wahrscheinlichkeit geringer. Dementsprechend wird sich ein bestimmtes Verhältnis von Gesamzahl der Fahrzeuge und Anzahl der festgestellten Übertretungen einstellen. In ähnlicher Weise ergibt sich für jeden Aufstellungsort und jede Anlage eine bestimmte Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der verschiedenen Typen von Fehlern. An einer Stelle ist es wahrscheinlicher, daß ein Fahrer abbremst oder beschleunigt als an einer anderen Stelle. Dementsprechend variiert die Häufigkeit des Auftretens eines Fehlers vom Typ "3". Ähnlich ist es mit ortsabhängigen Wahrscheinlichkeiten, daß die Sensoren von überholenden Fahrzeugen im Gegenverkehr

überfahren werden oder daß Fahrzeuge beim Ein- ^" oder Ausscheren nur einen oder zwei Sensoren überfahren. Die Häufigkeit des Auftretens von Fehlern kann auch von Eigenschaften der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung oder z.B. der Straße abhängen, in deren Straßenbelag die Sensoren verlegt sind. Z.B. können in der Straße Schwingungen auftreten, durch die einzelne Meßwerte verfälscht werden. Solange dieses statistisch erfaßte "Fehlerprofil" im wesentlichen unverändert bleibt, kann davon ausgegangen werden, daß sich an der Anlage nichts Wesentliches geändert hat. Treten aber Abweichungen von dem Fehlerprofil auf, dann deutet dies auf Veränderungen der Anlage oder ihrer Umgebung hin, die eine Kontrolle oder Nacheichung notwendig machen können.

Zur Erfassung der "Fehlerprofile" werden in bestimmten Abständen durch "Statistikphotos" die Zählerstände der Zähler 44, 48, 54 und 56 sowie der Zähler 62 und 66 zusammen mit Datum und Uhrzeit und dem Code photographiert. Diese Statistikphotos werden entweder durch den Zähler 62 nach jeweils 200 Aufnahmen oder durch die Uhr nach jeweils 4 Stunden ausgelöst. Das. ist in Fig.l durch die Verbindungen 84 und 86 dargestellt.

Die Statistikphotos haben ein Muster, wie es in Fig.l durch den linken Streifen auf der rechten Seite angedeutet ist. Die

Informationen werden ebenfalls über eine Leuchtdiodenmatrix während des Filmtransports auf den Rand des Filmes übertragen.

Der Zählerstand des Zählers 44 erscheint an der- ^' Stelle 88. Der

Zählerstand des Zählers 48 erscheint an ^" der Stelle 90. Der Zählerstand des Zählers 54 erscheint an der Stelle 92. Der

Zählerstand des Zählers 56 erscheint an der Stelle 94. Es erfolgt keine Registrierung eines Geschwindigkeitsmeßwertes oder einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit. Es werden jedoch die Zahl der gemachten Aufnahmen vom Zähler 62, Datum und Uhrzeit vom Ausgangsregister 64, die Gesamtzahl der beobachteten Fahrzeuge vom Zähler 66 und der Code vom

Ausgangsrgister an den Stellen 74, 76 96 bzw. 78 aufgezeichnet.

Durch einen Handschalter 98 kann ein Kalibrierphoto von Hand ausgelöst werden. Ebenso kann auch ein Statistikphoto durch einen Handschalter 100 ausgelöst werden.

Mit der beschriebenen Vorrichtung wird zur Überwachung der Funktionsfähigkeit wie folgt vorgegangen:

Es erfolgt zunächst in üblicher Weise eine erste Eichung der installierten Anlage durch die dafür zuständige Eichbehörde, z.B. die Physikalisch-Technische Bundesanstalt. Die Eichung wird u.a. durch Eichphotos dokumentiert. Danach werden während einer Statistikperiode von 200 Aufnahmen oder 4 Stunden die Häufigkeiten der Fehler der verschiedenen Typen sowie die Gesamtzahl der beobachteten Fahrzeuge und die Anzahl der festgestellten Übertretungen ermittelt und durch ein Statistikphoto der in Fig.l dargestellten Art dokumentiert. Ein solches Statistikphoto kann auch von Hand ausgelöst werden. Daraus kann ein Fehlerprofil nach Art von Fig.3 gewonnen werden. Die so erhaltenen Daten werden archiviert. In bestimmten Abständen werden die neu erhaltenen Statistikphotos und Fehlerprofile mit den archivierten Daten verglichen. Falls sich dabei signifikante Abweichungen ergeben, kann eine Nacheichung erfolgen. Auf eine solche Nacheichung kann jedoch verzichtet werden, solange die Statistikphotos im wesentlichen die gleichen Fehlerprofile ergeben, wie sie unmittelbar nach der ersten Eichung erhalten wurden. Die Statistikphotos werden automatisch ausgelöst.