Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Geschwindigkeits/-Verzögerungsmessung von Autos per Lichtschranke - Hilfe


von Jimbsi (Gast)


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Hallo liebe Forums-Gemeinde,

ich bräuchte eure Hilfe in Bezug auf die Geschwindigkeitsmessung bzw. 
die Verzögerungsmessung von Autos mit Hilfe von Lichtrschrannken.

Das Ganze soll in einem Uni-Projekt durchgeführt werden und ich bin auf 
dem Gebiet noch sehr ahnungslos (keine Programmierkenntnisse).
Ich soll die Verzögerung von Autos an einer Kreuzung mit Lichtschranken 
messen.
Die Zonen die interessant sind, wären so 10-20 Meter vor einer Kreuzung.

Dazu hätte ich ein paar Fragen.

1) Welche Lichtschranken, die auch nicht sehr teuer sind, eignen sich 
dafür am Besten?

Hintergrund wäre, dass ich ja drei Lichtschranken brauche um eine 
Verzögerung zu registrieren.

2) Kann man die Lichtschranken zu einem System zusammen schalten?

Hintergund hier ist, dass ich an Kreuzungen messen möchte und ich im 
Extremfall dann 12 Lichtschranken im Einsatz hätte. Bei einer 
Zusammenschaltung wären es immerhin "nur" vier Systeme.

3) Wie komme ich an die Daten heran?
Muss ich während der Messung einen(mehrere) Laptop(s) parat haben mit 
dem die Lichtschranken gekoppelt sind (hier 12 Stück) oder kann man die 
Daten auch nachträglich aus den Lichtschranken auslesen und auswerten? 
Eine nachträgliche Auswertung würde mir genügen bzw. wäre auch zur 
präferieren. Solange ich einen Zeitstempel hätte, könnte ich das mit den 
anderen Daten verknüpfen.

Je weniger Arbeit, keine Programmierung (zu Bevorzugen wäre Plug and 
Play), desto besser.
Ist dies überhaupt möglich, was ich mir so in den Kopf gesetzt habe?

Ich bedanke mich schonmal recht herzlich für Antworten.

Beste Grüße
Jonas

von m.n. (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> Hintergrund wäre, dass ich ja drei Lichtschranken brauche um eine
> Verzögerung zu registrieren.

In welchem Abstand vor der Ampel willst Du diese denn aufstellen?

von assembler (Gast)


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Verzögerung mit Lichtschranken zu messen halt ich für keinen so wirklich 
guten Ansatz.

Mit 3 Lichtschranken pro Fahrspur erhälst du 2 Zeitdifferenzen beim 
Einfahren des Autos, und wenn du es schlau anstellst sogar 2 
Zeitdifferenzen bei Rausfahren aus den Lichtschranken. Mit 4 
Zeitdifferenzen eine Bremsverzögerung darzustellen ist gewagt. Aber 
könnte schon gehen.

Einfache Lichtschranken (es soll ja wieder mal nix kosten, aber viel 
leisten) schließen einen Kontakt (oder öffnen ihn), wenn der Lichtstrahl 
unterbrochen wird. Ein PC, Laptop, sonstige Elektronik kann das ganz gut 
auswerten. Da es nix kosten soll, so ist selbstmachen angesagt. Aber das 
geht auch nicht.

Deine Anforderungen sind wohl etwas widersprüchlich und müßten angepaßt 
werden.

von Der Andere (Gast)


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Was vor allem gegen so eine Lösung spricht:
Es soll wohl das Bremsverhalten der Autos bzw deren Fehrer vor Ampeln 
gemessen werden.
Aber: Wenn da vor der Ampel Lichtschanken rumstehen bremst die eine 
Hälfte vorher weil sie sehen will was das ist und die andere Hälfte weil 
es ja eine Geschwindigkeitskontrolle sein könnte und man da ja nicht 
schneller als 20 reinfahren darf auch wenn 50 erlaubt ist, denn der 
Tacho könnte ja einen Fehler von 150% haben.

Sprich: wenn da sichtbare Lichtschranken stehen misst du alles, nur 
nicht das normale Verhalten der Leute.

von Jimbsi (Gast)


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Hallo,

danke für Antwort/Frage.
Das ganze soll an unsignalisierten Kreuzungen stattfinden. Und der Plan 
ist die 30 Meter vor der Kreuzung zu erfassen.

Beste Grüße
Jimsbi

von Jimbsi (Gast)


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Vielen Dank euch beiden für den Input.


@assembler

Je nach Aufwand kann ich mir das ein oder andere icher aneignen.
Wäre dir eine Plug & Play-Lösung bzw. irgendetwas was schon sehr 
automatisiert abläuft bekannt.

@Der Andere

Wie schnell in die Kreuzung reingefgahren wird, ist nicht von Interesse 
sondern das Fahrerverhalten davor. Also wie wird gefahren, wennman z.B. 
sieht, dass an den anderen drei Krezungszufahrten auch Autofahrer sind.

Ich verstehe deinen Einwand allerdings ist die Lösungsfindung schwierig.
Eine Alternative wäre sich in der Umgebung Fixpunkte zu setzen und 
Stoppuhren einzusetzen, die von Menschen betätigt werden. Ist eventuell 
unauffälliger und aber mit einem höheren Fehler verbunden.

Hättet ihr denn eine besere Idee?

Beste Grüße
Jonas

von assembler (Gast)


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>Die Zonen die interessant sind, wären so 10-20 Meter vor einer Kreuzung.

>Und der Plan ist die 30 Meter vor der Kreuzung zu erfassen.

Naja, was dem Projekt zugute kommt ist, daß die Anforderungen wohl sehr 
variabel sind.

Wie wärs noch mit einer Kamera, die von hinten die Bremslichter erfaßt. 
Ist eine Information mehr, kann man zeitlich auch mit den Lichtschranken 
in Bezug setzen.

von Georg (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> der Plan
> ist die 30 Meter vor der Kreuzung zu erfassen.

Da du keine Ahnung von Elektronik, Lichtschranken oder Software hast, 
kommst du vielleicht so weiter:

Von der Seite Videos aufnehmen und später am Bildschirm vermessen. Auf 
die Art könnte man sogar den zeitlichen Verlauf der Verzögerung 
bestimmen.

Georg

von Jimbsi (Gast)


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@assembler und qeorg

weil ihr beide die Kamera ins Spiel gebracht habt.
Tatsächlich ist es gerade in Prüfung, ob Videoaufnahmen durchgfeührt 
werden können. Das Filmen im Verkehr ist aber aus datenschutztechnischer 
Sicht ziemlich aufwendig.

Also nur mal für Doofe:
Welche Arbeitsschritte müsste ich bei den Lichtschranken durchführen?
Zur Not eigne ich mir das an;)

BG
Jimbsi

von Karl H. (kbuchegg)


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Jimbsi schrieb:

> Also nur mal für Doofe:
> Welche Arbeitsschritte müsste ich bei den Lichtschranken durchführen?
> Zur Not eigne ich mir das an;)

progrmmieren lernen.
und grundlegende Physik.

von Jimbsi (Gast)


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Okay danke, wobei das natürlich etwas unspezifisch ist^^.

Könnte man das ggf. spezifizieren?

Beste Grüße
Jimbsi

von m.n. (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> Okay danke, wobei das natürlich etwas unspezifisch ist^^.
>
> Könnte man das ggf. spezifizieren?

Bei Deinen gezeigten Vorkenntnissen würde ich fünf Jahre veranschlagen.

von Norbert (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> Also nur mal für Doofe:

...

> Welche Arbeitsschritte müsste ich bei den Lichtschranken durchführen?
> Zur Not eigne ich mir das an;)

Wenn du das Erlernen neuer Fähigkeiten als Notfall ansiehst, solltest du 
vielleicht lieber eine Karriere in Richtung Politik oder Marketing 
anstreben.

von Karl H. (kbuchegg)


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Jimbsi schrieb:
> Okay danke, wobei das natürlich etwas unspezifisch ist^^.
>
> Könnte man das ggf. spezifizieren?

Was erwartest du?

Eine Lichtschranke, die auf Papier eine Unterbrechung mitprotokolliert 
hab ich so noch nie im Handel gesehen. Was natürlich nicht heisst, dass 
es sowas nicht gibt.

Also musst du dir etwas ausdenken.
Entweder du verfügst über die Fähigkeiten, dir selbst etwas in diese 
Richtung zu bauen, was schwierig werden dürfte. Oder du improvisierst.

Eine Lichtschranke könnte zb eine Digital-Kamera betätigen, die ein 
Photo vom Auto macht, auf dem auch eine Uhr abgebildet ist. Oder man 
macht ein Video, oder .... Sei nicht so einfallslos. Es ist dein 
Projekt.

Und das nächste mal überlegt man vorher, was in so einem Projekt 
notwendig sein wird und überlegt, ob man selbst die Voraussetzungen 
mitbringt oder zumindest jemanden kennt, der diese Basis hat. Auch das 
gehört im Berufsleben dazu: zu wissen was man kann und was man nicht 
kann. Sonst kreist über dem hoffnungsvollen Startup-Unternehmen nämlich 
sehr schnell der Pleitegeier. Es reicht nicht, etwas toll zu finden. Man 
muss auch soweit Ahnung haben, dass man in der Zeitvorgabe zu 
Ergebnissen kommen kann. Selbst wenn man zwischendurch noch ein paar 
'Erfindungen' machen muss.

von Soso (Gast)


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Ich denke die Videos sind die beste Lösung. Muss man halt den winkel/die 
Auflösung so wählen dass es Datenschutzrechtlich unproblematisc ist. 
Kann mir keiner erzählen, dass eine kamera mit 128x128 pixeln da ein 
problem wäre, weil erkennen kann man da nix außer Auto da oder weg. Aber 
man kann trotzdem auf Ort und Zeit schließen. Oder eben die höher 
auflösende Kamera künstlich unscharf machen, z.b. eine streuscheibe 
davor, oder eine Wärmebildkamera benutzen oder die Kreuzung senkrecht 
von oben filmen, oder, oder, oder...

Denk dir was aus, es gibt Lösungen ohne Lichtschranken selber zu bauen!

von Route_66 H. (route_66)


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Soso schrieb:
> Datenschutzrechtlich

Im öffentlichen Raum darf jeder filmen und fotografieren was er will. 
Solange es nur hinsichtlich physikalischer Daten ausgewertet, und nicht 
veröffentlicht wird, ist das unbedenklich.

von Soso (Gast)


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Route 6. schrieb:
> Im öffentlichen Raum darf jeder filmen und fotografieren was er will.

Naja, darüber wird zur Zeit gerade trefflich gestritten.

Persönlichkeitsrechte und so. Es geht dabei darum, dass Personen auch 
nur durch die Möglichkeit dass sie gefilmt werden (z.B. Kameraatrappe) 
beeinträchtigt sind, weil man sich dann anders verhält. Leidige 
Diskussion das Thema. Aber nötig weil inzwischen in jedem Smartphone 
HD-Kameras drin sind.

Und ganz ehrlich, wenn jemand offensichtlich mich fotografiert und 
nicht die Sehenswürdigkeit an der ich vorbei laufe, ist mir egal ob er 
das veröffentlichen will oder nicht, dann nehme ich mein Recht am 
eigenen Bild wahr und verlange die Löschung/Herausgabe. Ob das nun 
rechtlich einwandfrei ist oder nicht!

Die Frage hier wäre eben, ob es nicht einfacher ist der Problematik 
einfach von anfang an einen Riegel vor zu schieben, indem die 
Aufzeichnung eben durch entsprechende Anordnung verhindert, dass 
Personen erkennbar erfasst werden. Indem man mit geringer Auflösung 
aufzeichnet zum Beispiel oder (ja technisch schwer umzusetzen) aus 30m 
Höhe senkrecht über der Kreuzung...

von Soso (Gast)


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Sorry , aber da fällt mir gerade noch was ein. Es gibt doch sicher 
Webcams genug, die auf irgendwelche Kreuzunngen schauen. Einfach mal 
suchen? Vielleicht liefern die genügend gute Streams um überhaupt keinen 
Aufbau mehr selber machen zu müssen?

von Karl H. (kbuchegg)


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Soso schrieb:

> Personen erkennbar erfasst werden. Indem man mit geringer Auflösung
> aufzeichnet zum Beispiel oder (ja technisch schwer umzusetzen) aus 30m
> Höhe senkrecht über der Kreuzung...

Wenn du senkrecht zur Fahrbahn in einer Höhe von 30 Zentimetern die 
Kamera aufstellst und eventuell noch mit einem Pappschirm eine 
Abschirmung der oberen Bildhälfte realisierst (das könnte man zb mit der 
Anbringung der Uhr kombinieren), dann wird wohl keiner von einer 
Beeinträchtigung von Persönlichkeitsrechten sprechen können. Den 
einzigen, den du da erkennbar drauf kriegst (auf dieser Seite der 
Strasse), dass ist der Waldi von nebenan.

von Jimbsi (Gast)


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Auf so viel in kurzer Zeit zu antworten ist natürlich schwer.

Das Filmen im öffetlichen Raum ist als Uni-Projekt und wenn es nur ein 
studentisches Projekt verboten sobald personenbezogene Daten erhoben 
werden könnten. Betonung liegt hier schon auf Könnten. Allerdings ist es 
im Rahmen von Forschung erlaubt personenbezogene Daten zu erheben. Hier 
ist offensichtlich ein Konflikt, der so wie ich es verstanden habe, noch 
nicht durch ein weiteres Gesetz oder Gesetzesauslegung gelöst worden 
ist.

Also Filmen bleibt heikel und das Problem kann nur mit einer geschickten 
Anordnung der Kameras gelöst werden.

von Jimbsi (Gast)


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@Karl Heinz, Norbert, m.n.

a)Ich muss mir eingestehen, dass ich mir das ein bisserl leichter 
vorgestellt habe, weil die Technik recht verbreitet ist.

b)grundlegende Basics sind vorhanden, wenn aus einem anderen Gebiet 
(Statistik), also Schelifen und so sollten kein Problem darstellen.
Zur Not kenne ich auch den ein oder anderen der mit der Programmierung 
helfen könnte. Aber ich ich kann mich schlecht hinstellen und sagen 
"mach mal" bzw. will ja auch etwas lernen.
Nur weil der Bereich komplett neu ist, müsste ich mir das komplett neu 
aneignen und da weiß ich nicht wo ich beginnen soll. Wenn ich wüsste ich 
müsste erst das machen, dann das. Wäre das optimal;)


Dann würde ich tatsächlich meine Frage etwas anders formulieren oder 
spezifizieren, weil ich das schlicht weg noch nicht so ganz verstanden 
habe aus den Beschreibungen der Produktartikel.

Gibt es eine Lichtschranke(n), die, wenn Sie durch ein Objekt ausgelöst 
weird diese Auslösung per Zeitstempel erfassen und diesen Zeitstempel 
abspeichert. Und wenn das abgespeichert wird, wie komme ich daran?

Sollte dies nicht der Fall sein kann man die Lichtschranken recht 
einfach kabellos mit einem Laptop verbinden, der die Auslösung 
abspeichert?

Beste Grüße
Jimbsi

von 6a66 (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> Ich soll die Verzögerung von Autos an einer Kreuzung mit Lichtschranken
> messen.
> Die Zonen die interessant sind, wären so 10-20 Meter vor einer Kreuzung.

Also mal abgesehen vom Thema "Kamera" (siehe bitte auch Urteile zum 
Thema Videoüberwachung):
Geschwindigkeit ist s/t, da brauchst Du zwei Lichtschranken, bevorzugt 
nicht zu weit auseinander.
Verzögerung ist dv/dt, da brauchst Du dann mindestens drei 
Lichtschranken um zwei v zu bekommen. Die Aussagen die Du daraus 
bekommst sind sehr beschränkt da nur über einen sehr kurzen Wegebereich 
erfassbar. Deswegen wäre eine andere Analyse besser. Wie sieht es mit 
Laser-Bewegungserkennung aus, wie mit Ultraschall?

rgds

von 6a66 (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> Gibt es eine Lichtschranke(n), die, wenn Sie durch ein Objekt ausgelöst
> weird diese Auslösung per Zeitstempel erfassen und diesen Zeitstempel
> abspeichert. Und wenn das abgespeichert wird, wie komme ich daran?

Nicht dass ich sowas kenne, es sei denn die Lichtschranken aus dem 
Sport, bei denen könnte das sein.

Jimbsi schrieb:
> Sollte dies nicht der Fall sein kann man die Lichtschranken recht
> einfach kabellos mit einem Laptop verbinden, der die Auslösung
> abspeichert?

Kabelos? Unwahrscheinlich da die Lichtschranke auch Strom braucht, dann 
führe ich die letzte Ader auch noch im kabel mit und muss nicht auch 
noch einen Transmitter reinmachen.

rgds

von Karl H. (kbuchegg)


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Jimbsi schrieb:
> @Karl Heinz, Norbert, m.n.
>
> a)Ich muss mir eingestehen, dass ich mir das ein bisserl leichter
> vorgestellt habe, weil die Technik recht verbreitet ist.

Wenn sie verbreitet wäre, dann würdest du auch etwas finden.
Da du nichts findest ....

> Nur weil der Bereich komplett neu ist, müsste ich mir das komplett neu
> aneignen und da weiß ich nicht wo ich beginnen soll.

Ok, Klartext. Vergiss das wieder. Wenn du das Wissen hättest, könntest 
du etwas bauen. Da du es nicht kannst, fehlt dir auch das Wissen dazu. 
Und das lernt man nicht eben mal so an 2 Nachmittagen.

> Gibt es eine Lichtschranke(n), die, wenn Sie durch ein Objekt ausgelöst
> weird diese Auslösung per Zeitstempel erfassen und diesen Zeitstempel
> abspeichert.

Nicht das ich wüsste. So etwas ist sehr speziell. Da gibt es kaum einen 
Markt dafür. Wenn schon dann höchstens eine Kombination aus einem 
Datenlogger der von einer Lichtschranke als Auslöser getriggert wird.

> Sollte dies nicht der Fall sein kann man die Lichtschranken recht
> einfach kabellos mit einem Laptop verbinden, der die Auslösung
> abspeichert?

Radio Eriwan: Im Prinzip - ja.
Aber auch hier gilt wie immer im Leben: Wenn man es kann ist es einfach. 
Wenn man es nicht kann, dann ist es schwierig. Zumal dir die Verbindung 
alleine ja noch nichts nützt. Du musst wieder am PC ran und dort ein 
Programm schreiben, welches die Auslösung der Lichtschranke(n) mit einem 
Zeitstempel kombiniert und in auswertbarer Form ablegt.

Du kannst es drehen und wenden, wie du willst. Aber das ....
> Je weniger Arbeit, keine Programmierung (zu Bevorzugen wäre Plug and Play), 
desto besser.
... spielt es nicht.

Nicht alles im Leben ist dergestalt, dass man sich eine App runterlädt 
und der Tag ist gerettet.

von Georg (Gast)


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Jimbsi schrieb:
> Gibt es eine Lichtschranke(n), die, wenn Sie durch ein Objekt ausgelöst
> weird diese Auslösung per Zeitstempel erfassen und diesen Zeitstempel
> abspeichert.

Du liegst da immer noch völlig daneben. Eine Lichtschranke ist einfach 
nur ein Sensor, der ein Signal ausgibt (d.h. ein Signal wechselt von 0 
auf 1), wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird. Alles andere was du dazu 
phantasierst musst du auch selbst dazu bauen, aber dazu fehlt dir jede 
Voraussetzung.

Es müsste also für deinen Zweck eine Steuerung geben, an die man 2, 3, 
viele Lichtschranken anschliessen kann und die Uhr, Netzwerkanschluss, 
Speicher usw. enthält, also etwa der Umfang eines µComputer-Systems. Und 
dazu eine noch zu schreibende Software, die das tut was du gerne 
hättest. Für einen erfahrenen Fachmann ist das schon noch einige Arbeit, 
für jemanden ohne jede Ahnung eine Herkulesaufgabe.

Georg

von Karl (Gast)


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Soll mit dem System die Verzögerung von Fahrzeugen an verschiedenen 
Querschnitten vor der Ampel gemessen werden oder soll diese auch 
spezifisch zuzuordnen sein? Das macht ei riesen unterschied, ob ich nur 
wissen will im Abstand von 30 m beträgt die durchschnittliche 
Geschwindigkeit X und die Verzögerung Y oder ob ich auch genau wissen 
will Fahrzeug A ist mit 60 km/h gekommen und hat mit der a(s) verzögert.

In jedem Fall braucht man nicht 3 einfache Lichtschranken sondern 3 
"Lichtschranken", wie sie auch die Polizei zur Geschwindigkeitsmessung 
verwendet:

https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabteilungen/abt1/nachrichten1/nachricht-aus-der-abteilung-1.html?tx_news_pi1%5Bnews%5D=4029&tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&tx_news_pi1%5Bday%5D=5&tx_news_pi1%5Bmonth%5D=10&tx_news_pi1%5Byear%5D=2011&cHash=a8fb7ae6b2676906bd7061477f6aa0a6

Wenn man das ganze noch Fahrzeugspezifisch will muss man sich was 
ausdenken, wie man die Daten der 3 Lichtschranken verknüpft.

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