DE1265006B

DE1265006B - Fahrzeuganzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE1265006B
Application number: DER36043A
Authority: DE
Inventors: George William Gray
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1962-09-12
Filing date: 1963-09-04
Publication date: 1968-03-28
Also published as: BE637336A; FR1380524A; GB1044657A; US3222637A; JPS4120599B1; SE324977B; NL297761A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G08g

Deutsche KL: 74 d-8/54

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

R 36043IX d/74 d
4. September 1963
28. März 1968

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuganzeigeeinrichtung, bei welcher bei Ankunft des Fahrzeuges an derjenigen Stelle der Fahrbahn, an der das Fahrzeug angezeigt werden soll (Anzeigezone), die Blindwiderstandsgröße eines Blindwiderstandes eines im Resonanzzustand arbeitenden fremderregten Schwingungskreises verändert und diese Änderung angezeigt wird.

Die Einrichtung ist insbesondere für die Benutzung in Geräten zur Überwachung von Fahrzeugen auf Fahrstraßen zwecks Betätigung von Verkehrsampeln, Fahrzeugzählvorrichtungen u. dgl. gedacht. Sie kann in Schaltungen zur automatischen Steuerung von Verkehrsampeln sowie auch für die reine Fahrzeugzählung auf Fahrbahnen, also die Kontrolle, ob ein Fahrzeug da ist oder nicht, sowie für ähnliche Kontrollfunktionen angewendet werden.

Es ist eine Einrichtung zum Anzeigen der Bewegung von Körpern, beispielsweise in der Schiffahrt, zum Anzeigen der Untiefen im Hafen usw., im Rennsport, im Eisenbahndienst, in der Meßtechnik, im Sicherheitsdienst usw., bekannt, bei der die Körper, Fahrzeuge od. dgl. durch die Änderung der Blindwiderstandsgröße eines in einem abgestimmten und fremderregten Schwingungskreis liegenden Blindwiderstandes angezeigt werden. Will man jedoch diese bekannte Einrichtung für die Fahrzeugkontrolle oder Fahrzeugzählung im Freien verwenden, zu welchem Zweck man das die Änderung der Blindwiderstandsgröße des Schwingungskreises bewirkende Element, also z.B. die Meßspule, in die Fahrbahndecke od. dgl. einbaut, so ergibt sich das Problem, daß der Blindwiderstand des Schwingungskreises auch durch andere als die gewünschten Faktoren, also vorbeifahrende Fahrzeuge, beeinflußt wird, nämlich z.B. durch Witterungseinflüsse und einen dadurch bedingten Niederschlag von Feuchtigkeit, Regen, Schnee oder Eis auf der Fahrbahn. Durch solche Witterungseinflüsse können Falschanzeigen verursacht werden. Das gleiche kann geschehen, wenn umgekehrt die Fahrbahn austrocknet und dadurch ebenfalls die Blindwiderstandsgröße des Schwingungskreises verändert wird. Auch durch Temperaturänderungen, Alterung der Isolation der Meßspule od. dgl. Faktoren kann die Blindwiderstandsgröße des Schwingungskreises in einem die Anzeige störenden Sinne beeinflußt werden. Ferner kann die Anzeige dadurch gestört werden, daß ein Fahrzeug zufällig in der Anzeigezone stehenbleibt und dann die Anzeigezone wieder verläßt, wodurch der Schwingungskreis ebenfalls verstimmt wird.

Fahrzeuganzeigeeinrichtung

Anmelder:

Radio Corporation of America, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

8000 München, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

George William Gray, Lambertville, N. J.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. September 1962
ao (223196)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeuganzeigeeinrichtung zu schaffen, die gegenüber der bekannten Einrichtung dahingehend verbessert ist, daß sie zwischen anzuzeigenden Fahrzeugen und Feuchtigkeitsniederschlägen auf der Fahrbahn zu unterscheiden vermag, daß auch ein längere Zeit in der Anzeigezone verbleibendes Fahrzeug die Einrichtung nicht blockieren kann, sondern schnell durch die Anzeigezone hindurchlaufende Fahrzeuge nach wie vor angezeigt werden, und daß schließlich bei Austrocknung der Fahrbahn oder wenn ein zuvor stehengebliebenes Fahrzeug die Anzeigezone wieder verläßt, der dadurch veränderte Resonanzzustand des Schwingungskreises schnell wiederhergestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Fahrzeuganzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kompensationseinrichtung in Abhängigkeit von der genannten Blindwiderstandsänderung den Resonanzzustand des Schwingungskreises durch eine verhältnismäßig langsam vor sich gehende gegensinnige Beeinflussung eines zusätzlichen Blindwiderstandes des Schwingungskreises wiederherstellt, daß eine zweite Kompensationseinrichtung diesen zusätzlichen Blindwiderstand im umgekehrten Sinne wie die erste Kompensationseinrichtung, jedoch verhältnismäßig schnell bis zur Wiederherstellung des Resonanzzustandes verstellt, wenn sich die Größe

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des zuerst erwähnten Blindwiderstandes des Schwingungskreises durch einen Feuchtigkeitsniederschlag auf der Fahrbahn oder dadurch, daß ein Fahrzeug die Anzeigezone verläßt, im entgegengesetzten Sinne wie bei Ankunft eines Fahrzeuges oder bei Trocknung der Fahrbahn geändert hat, und daß diese beiden Kompensationseinrichtungen durch zwei verschiedene, der Ankunft eines Fahrzeuges bzw. der Bildung eines Feuchtigkeitsniederschlages auf der Größe der Phasenverschiebung in der anderen Richtung anzeigende Ausgangsspannung liefert. Die beiden Kompensationseinrichtungen können jeweils einen von den entsprechenden Ausgängen der Detektoreinrichtung über eine Motorsteuerschaltung gespeisten Motor enthalten, der über ein Getriebe mit kleinem bzw. großem Übersetzungsverhältnis den Kern des als veränderliche Induktivität ausgebildeten zusätzlichen Blindwiderstandes des Schwin-

Fahrbahn zugeordnete Äusgangssignale einer an den xo gungskreises im Sinne der gewünschten Kompensation

Schwingungskreis angeschlossenen Detektorschaltung betätigt werden.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der zusätzliche Blindwiderstand bei Änderungen des Resonanzzustandes des Schwingungskreises, die durch entsprechende Änderungen einer Ausgangsmeßgröße in einem bestimmten Sinne reflektiert werden, die elektrischen Eigenschaften des Schwingungskreises gegensinnig dazu im kompensierenden Sinne beeinflußt, so daß der Resonanzzustand wiederhergestellt wird. Und zwar erfolgt diese Beeinflussung verhältnismäßig langsam, wenn die Meßgröße sich im Sinne der Anzeige eines Fahrzeuges ändert, während sie verhältnismäßig schnell erfolgt, wenn die Meßgröße sich aus anderen Gründen im entgegengesetzten Sinne ändert. Beispielsweise wird die Meßgröße durch Feuchtigkeitseinflüsse im entgegengesetzten Sinne verändert wie durch ein vorbeilaufendes Fahrzeug. Es werden also solche Feuchtigkeitseinflüsse rasch kompensiert, so daß dadurch die Fahrzeuganzeige nicht gestört wird. Die Einrichtung erleichtert auch den Verkehrsfluß insofern, als z.B. eine Verkehrsampel selbst dann nach einer bestimmten Zeit von Rot auf Grün geschaltet werden kann, wenn ein Fahrzeug in der Anzeigezone stehengeblieben ist, so daß also der Verkehrsfluß um das stehende Fahrzeug herumgeleitet wird. Dies ist deshalb möglich, weil die Veränderung der Meßgröße durch ein solches stehengebliebenes Fahrzeug ebenfalls kompensiert wird. Wenn das stehengebliebene Fahrzeug dann die Anzeigezone verläßt, so ändert sich die Meßgröße in einem der Änderung durch ein ankommendes Fahrzeug entgegengesetzten Sinne, wobei durch die entsprechende Kompensationsverstellt. Im Interesse einer rasch einsetzenden Kompensationswirkung kann in den Motorsteuerschaltungen jeweils ein Rückkopplungszweig vorgesehen sein, über den durch positive Rückkopplung einer dem Motorstrom proportionalen Spannung der Motorstrom rasch auf einen durch die Bemessung der Anordnung gegebenen Maximalwert angehoben wird. Die beiden Motorsteuerschaltungen können je einen Transistor, der zusammen mit einem weiteren Transistor den Motorstrom liefert, enthalten und durch einen den erstgenannten Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand verkoppelt sein, derart, daß bei Stromfluß in einen Transistor der andere Transistor gesperrt ist, und umgekehrt, also jeweils immer nur eine der beiden Kompensationseinrichtungen tätig ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganzeigeeinrichtung,

F i g. 2 das Blockschaltbild eines in der Einrichtung nach F i g. 1 verwendbaren Phasendetektors,

Fig. 3 Signalverläufe, die an verschiedenen Stellen der Schaltung nach F i g. 2 und 4 auftreten,

F i g. 4 ein detailliertes Schaltbild des Phasendetektors nach F i g. 2,

F i g. 5 ein Schaltbild der Relaissteuer- und Relaisschaltung der Einrichtung nach F i g. 1 und

F i g. 6 ein Schaltbild der Motorsteuerschaltung in der Einrichtung nach Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein Anzeigesystem für Fahrzeuge dargestellt, welches eine Meßspule 10 enthält. Diese Meßspule soll aus mehreren Windungen von je einem

wirkung der Resonanzzustand des Schwingungs- 45 oder mehreren Metern Durchmesser bestehen,

kreises sehr schnell wiederhergestellt wird, so daß ein anschließend in die Anzeigezone einlaufendes Fahrzeug sofort wieder normal angezeigt wird.

In Ausgestaltung der Erfindung kann für die Detektorschaltung ein Phasendetektor verwendet werden, dem eine außerdem dem Schwingungskreis von einem Oszillator zugeführte bezugsfrequente Spannung und eine weitere Spannung zugeführt werden, welche aus dem Stromdurchgang durch den Schwingungskreis gewonnen wird. Der Phasendetektor kann eine Koinzidenzschaltung enthalten, der die bezugsfrequente Spannung und die vom Schwingungskreis gelieferte Spannung mit 180° Phasenverschiebung zugeführt werden und die bei Nichtkoinzidenz Ausgangsimpulse erzeugt, deren Amplitude und Phase die Größe bzw. Richtung der Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen anzeigt und aus denen in einem Filter eine entsprechende Wechselspannung mit der Bezugsfrequenz abgeleitet wird, die einem Gegentaktdetektor zugeleitet wird, der an einem Ausgang eine die Größe der Phasenverschiebung in der einen Richtung und an einem zweiten Ausgang eine die welche in den Straßenbelag einer Landstraße eingebettet ist, auf welcher die zu überwachenden Fahrzeuge fahren. Der induktive Widerstand der Spule nimmt ab, wenn ein Fahrzeug in die Anzeigezone gelangt. Änderungen des induktiven Widerstandes der Spule werden ferner durch Änderungen des Wetters hervorgerufen, beispielsweise durch Regen, durch Eis und Schnee auf der Fahrbahn und durch andere Änderungen der Umgebung der Spule, beispielsweise durch Alterung der Isolation, durch Temperaturänderungen u. dgl. Um diese Änderungen zu kompensieren, enthält eine Kompensationseinrichtung eine veränderliche Spule 12 mit einem verstellbaren Kern 12 α. Die Spule 12 ist der Meßspule 10 parallel geschaltet. Ferner sind die Spulen 10 und 12 noch parallel zu einem Kondensator 11 geschaltet, der zur Abstimmung dient. Die Schaltung ist auf die Betriebsfrequenz eines Oszillators 14 abgestimmt, welcher eine Bezugsfrequenz von beispielsweise 100 kHz liefert.

Die Bezugsschwingung durchläuft den abgestimmten Kreis 10, 11 und 12. Änderungen in der Abstimmung dieses Kreises gegenüber der Resonanz

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bei 100 kHz verändern die Phase des diesen Kreis einen Motor 38 an, der seinerseits auf das schnell durchsetzenden Stromes gegenüber der Bezugs- arbeitende Getriebe 32 arbeitet, wenn auf der Leifrequenz. Der diesen Kreis durchsetzende Strom tung 15 eine Ausgangsspannung auftritt,
wird im folgenden als Meßstrom oder Meßwelle Im Betrieb arbeiten die Motoren 28 und 38 mit bezeichnet. Da der Blindwiderstand der Meßspule 10 5 der gleichen Geschwindigkeit und im gleichen Umabhängig von einem Fahrzeug in der Anzeigezone laufsinn, wenn ihren Steuerschaltungen 22 bzw. 36 und außerdem abhängig von Wetteränderungen Signale zugeführt werden. Die Getriebe 30 und 32 ist, ist die Abstimmung des Kreises und die Phase bewegen jedoch den Kern 12 a in entgegengesetzten des Meßstromes gegenüber der Bezugsfrequenz so- Richtungen und ferner wegen ihrer verschiedenen wohl von der Anwesenheit eines Fahrzeuges als auch io Übersetzungsverhältnisse mit geringer bzw. mit hoher von einer Wetteränderung abhängig. Die Phase des Geschwindigkeit. Das Getriebe 30 bewerkstelligt eine den Resonanzkreis durchsetzenden Stromes kann Nachstimmung des Kreises 10 bis 12 bei einer kleinen sich gegenüber der Bezugsfrequenz im entgegen- Verminderung des Blindwiderstandes der Spule 10, gesetzten Sinne ändern, wenn ein Fahrzeug angezeigt wie sie durch eine Wetteränderung hervorgerufen werden soll und wenn beispielsweise ein Nieder- 15 werden kann, bevor das Relais 24 arbeitet,
schlag auf der Straße stattfindet. Es wurde gefunden, Wenn ein Fahrzeug in die Anzeigezone einfährt, daß durch ein Fahrzeug der Blindwiderstand der so vermindert sich der Blindwiderstand der Meß-Meßspule verkleinert wird, während durch Regen spule 10 in Fig. 1. Die resultierende Phasenver- oder Schnee der Blindwiderstand der Spule ver- Schiebung des durch den Resonanzkreis hindurchgrößert wird. Durch diese Änderung des Blindwider- 20 gegangenen Stromes gegenüber der Bezugsfrequenz Standes wird die Abstimmung des abgestimmten führt also zu einer Ausgangsspannung auf der Kreises geändert und die obenerwähnte Phasen- Leitung 13. Diese Ausgangsspannung bewirkt über änderung hervorgerufen. Die durch den Resonanz- den Verstärker 18 und die Steuerschaltung 20 eine kreis in ihrer Phase verschobene Frequenz und die Betätigung des Relais 24. Die Belastung 26 erhält Bezugsfrequenz werden einem Phasendetektor 16 25 also Strom, und die Gegenwart eines Fahrzeuges zugeführt, der in F i g. 2 und 4 der Schaltung im wird angezeigt. Die Motorsteuerschaltung 22 spricht einzelnen dargestellt ist. Der Phasenunterschied ebenfalls an und speist den Motor 28, der seinerseits zwischen der Bezugsfrequenz und der phasenver- das Getriebe 30 verstellt. Der Blindwiderstand der schobenen Frequenz hat ein Ausgangssignal zur Spule 12 nimmt also wieder zu, so daß die Ver-Folge, welches auf der einen oder der anderen Aus- 30 Stimmung, welche durch die Abnahme des Blindgangsleitung 13 bzw. 15 (F i g. 1) auftritt. Diese Widerstandes der Meßspule 10 hervorgerufen worden beiden Ausgangsleitungen 13 und 15 sind also einer war, wieder rückgängig gemacht wird.
Phasenverschiebung des phasenverschobenen Stromes Wegen des hohen Übersetzungsverhältnisses des gegenüber der Bezugsfrequenz im einen Sinne bzw. Getriebes 30 wird diese Nachstimmung verhältnisim anderen Sinne zugeordnet. Wie im folgenden 35 mäßig langsam vorgenommen, und ein Fahrzeug noch genauer erläutert werden wird, liefert die Lei- wird also durch die Belastung 26 nur für eine betung 13 einen Ausgangsstrom, wenn ein Fahrzeug an- grenzte Zeit angezeigt, selbst wenn es in der Anzeigezuzeigen ist, während die Leitung 15 einen Ausgangs- zone verbleibt. Nachdem der Resonanzkreis nachstrom liefert, wenn sich auf der Straße Regen, gestimmt ist, wird das Fahrzeug also nicht mehr anSchnee oder Eis befindet. Die Ausgangsleitung 13, 40 gezeigt. Wenn ein zweites Fahrzeug die Anzeigezone die also einem Fahrzeug zugeordnet ist, ist zu einem erreicht, ändert sich der Blindwiderstand der Meß-Verstärker 18 geführt. Dieser Verstärker 18 führt zu spule wieder in ausreichendem Maße, um eine Auseiner Relaisantriebsschaltung 20 und zu einer Motor- gangsspannung des Phasendetektors 16 hervorzusteuerungsschaltung 22. rufen und das Relais 24 von neuem zu betätigen.

Die Relaissteuerschaltung 20, die in F i g. 5 im ein- 45 Das dargestellte System ist also fortlaufend arbeits-

zelnen dargestellt ist, betätigt ein Relais 24, wenn fähig, auch wenn ein Fahrzeug in der Anzeigezone

ein Fahrzeug in die Anzeigezone gelangt. Das Relais steht. Der Verkehr kann also fortlaufend weiter-

24 kann mehrere Kontakte besitzen, und an einen gesteuert werden, obwohl ein Fahrzeug in der An-

dieser Kontakte ist eine Belastung 26 angeschlossen. zeigezone stehengeblieben war. Wenn dieses letztere

Diese Belastung 26 kann beispielsweise eine Fahr- 50 Fahrzeug die Anzeigezone verläßt, wird der Reso-

zeugzähleinrichtung sein, ein Signalsystem, eine Ver- nanzkreis gegenüber seiner Resonanzlage wegen der

kehrsampel oder eine andere Anzeigevorrichtung. Zunahme des Blindwiderstandes der Spule 12 im

Die Motorsteuerschaltung 22, die in Fig. 6 umgekehrten Sinne verstimmt. Für eine Phasenver-

genauer dargestellt ist, betätigt einen Motor 28, Schiebung im umgekehrten Sinne liefert aber der

welcher seinerseits auf ein Getriebe 30 arbeitet, über 55 Phasendetektor 16 eine Ausgangsspannung auf seiner

welches der Kern 12 a der verstellbaren Spule 12 im Leitung 15. Diese Ausgangsspannung treibt nun

Sinne einer Erhöhung des Blindwiderstandes ange- über die Steuerschaltung 36 den Motor 38 an,

trieben wird. Der Kern wird im umgekehrten Sinne, welcher über das Getriebe 32 den Resonanzkreis mit

d. h. im Sinne einer Abnahme des Blindwiderstandes Einschluß seiner Spule 10 schnell wieder auf Reso-

der Spule 12, durch ein weiteres Getriebe 32 ange- 60 nanz abstimmt.

trieben. Das Übersetzungsverhältnis im Getriebe 30 Jedesmal wenn ein Fahrzeug in die Anzeigezone

ist viel kleiner als im Getriebe 32, nämlich etwa gelangt, wird also durch das Getriebe 30 der Reso-

zwanzigmal kleiner. Das Getriebe 30 bewegt daher nanzkreis langsam neu abgestimmt. Da dieses Ge-

den Kern 12 a sehr viel langsamer als das Ge- triebe 30 sehr langsam arbeitet, ist die Nachstimmung

triebe 32. 65 gering, wenn die Fahrzeuge nur kurze Zeit in der

Die Ausgangsleitung 15 des Phasendetektors führt Anzeigezone verbleiben. Dies bedeutet, daß auch

zu einem Verstärker 34 und von dort zu einer Motor- die Anzeigeempfindlichkeit nur wenig geändert wird,

steuerschaltung 36 (F i g. 6). Diese Schaltung treibt Wenn das Fahrzeug die Anzeigezone verläßt, tritt

eine Ausgangsspannung auf der Leitung 15 auf, und das Getriebe 32 stellt schnell wieder die Resonanzabstimmung her. Da das Getriebe 32 schnell arbeitet, wird die ganze Anzeigeeinrichtung wieder auf ihre maximale Empfindlichkeit gebracht, bevor das nächste Fahrzeug in die Anzeigezone einfährt.

Der Phasendetektor 16 ist in Fig. 2 dargestellt. Ein Phasenkoinzidenzkreis 32 wird mit der Bezugsfrequenz des Oszillators 14 in F i g. 1 gespeist und außerdem mit einer veränderlichen Eingangsspannung von dem abgestimmten Kreis aus Fig. 1. Beide Eingangsspannungen sind sinusförmige Wechselströme von möglichst gleicher Amplitude und enthalten keine Gleichstromkomponenten. Die von dem Resonanzkreis beeinflußte Wechselspannung wird mittels einer Phasenumkehrstufe 40, beispielsweise einem Verstärker oder einer anderen Phasenumkehrstufe, umgekehrt, so daß die Schaltung 42 mit zwei um 180° gegeneinander phasenverschobenen Wechselspannungen gespeist wird. Die vom Oszillator 14 gelieferte Eingangsspannung der Koinzidenzschaltung 42 ist in F i g. 3 durch die Kurve a dargestellt, und die vom Resonanzkreis beeinflußte Eingangsspannung der Umkehrstufe 40 ist in F i g. 3 durch die Kurve b veranschaulicht.

Die Schaltung 42 arbeitet derart, daß sie eine Anzeige liefert, wenn aufeinanderfolgende Halbwellen der Bezugsfrequenz und der durch den Resonanzkreis phasenverschobenen Frequenz sich teilweise überlappen, und liefert ein Ausgangssignal, vorzugsweise eine Impulsreihe, welche eine derartige Koinzidenz bzw. Nicht-Koinzidenz anzeigt. Das Ausgangssignal hat eine Wechselstromkomponente von derselben Frequenz wie die Bezugsfrequenz, da die Koinzidenz bzw. Nicht-Koinzidenz natürlich mit der Frequenz des Oszillators 14 auftritt. Wenn das Ausgangssignal eine Impulsreihe ist, besitzen die Impulse Amplituden und Phasenverschiebungen entsprechend der Größe und Richtung der Phasenverschiebung des vom Resonanzkreis beeinflußten Stromes gegenüber der Bezugsfrequenz.

Der Phasendetektor 16 enthält gemäß Fig. 2 ferner ein Filter 44, welches die Wechselstromkomponente aus dem Ausgangssignal der Schaltung 42 entnimmt. Diese Wechselstromkomponente wird in einem abgestimmten Verstärker 46 verstärkt und in einem weiteren Wechselstromverstärker 48 nochmals verstärkt. Diese hohe Verstärkung dient dazu, eine genügende Empfindlichkeit für kleine Phasenunterschiede zwischen der Bezugsfrequenz und der durch den Resonanzkreis phasenverschobenen Frequenz sicherzustellen. Da in dem Detektor 16 billige Wechselstromverstärker verwendet werden können, liefert dieser Phasendetektor eine höhere Empfindlichkeit bei geringeren Gestehungskosten als die bekannten Phasendetektoren, welche Gleichstromverstärker erfordern.

Zwei Ausgangssignale, welche einer voreilenden und nacheilenden Phasenverschiebung der durch den Resonanzkreis beeinflußten Spannung zugeordnet sind, können von einem Gegentaktdetektor 50 abgenommen werden, welchem einerseits die Bezugsfrequenz und andererseits die Ausgangsspannung des Verstärkers 48 zugeführt wird.

Die Schaltung 42 in F i g. 3 kann ein verstärkendes Und-Gatter enthalten, welches auf die einander überlappenden Teile von aufeinanderfolgenden Halbwellen der beiden Eingangsspannungen der Schaltung 42 anspricht. Durch die Verstärkung wird die Schaltung 42 sehr empfindlich für kleine Phasenverschiebungen. Die Ausgangsgröße der Schaltung 42 kann eine Impulsreihe sein, welche die Phasenabweichung anzeigt und eine Wechselstromkomponente besitzt. Diese Wechselstromkomponente wird von dem Tiefpaßfilter 44 hindurchgelassen. Dieses Filter kann beispielsweise ein LC-Kreis, der auf Resonanz mit der Bezugsfrequenz, d.h. auf 100kHz abgestimmt ist, sein. Kompliziertere Filterkreise gemäß F i g. 4 können ebenfalls verwendet werden. Der Phasendetektor 16 ist gegen Rauschstörungen weniger empfindlich als viele bekannte Phasendetektoren, da das Filter 44 den Eingangskreis und den Ausgangskreis des Detektors für Rauschsignale gegeneinander absperrt, die gewöhnlich bei Frequenzen liegen, für welche das Filter 44 undurchlässig ist. Der abgestimmte Verstärker 46 verstärkt die Ausgangsspannung des Filters 44 und verschiebt außerdem die Phase der seinen Eingangsklemmen zugeleiteten Signale, so daß die Anzeige der Richtung der Phasenabweichung der durch den Resonanzkreis beeinflußten Wechselströme gegenüber der Bezugsfrequenz in dem Detektor 50 erleichtert wird.

Ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des Phasendetektors 16 ist in F i g. 4 dargestellt. Die Wirkungsweise dieses Phasendetektors kann am besten an Hand der F i g. 3 erläutert werden. Die Bezugsfrequenz des Oszillators 14 wird über einen Widerstand 52 der Basiselektrode eines pnp-Transistors 54 zugeführt, der in Emitterschaltung arbeitet. Ein Emitterwiderstand 56 des Transistors 54 ist über die Primärwicklung 58 eines Transformators 60 an Erde gelegt. Dieser Transformator 60 gehört zu dem Detektor 50 in F i g. 2. Die Bezugsfrequenz am Emitter des Transistors 54 wird über einen Kondensator 62 und einen Entkopplungswiderstand 64 an eine Wicklung 68 eines Transformators 70 gelegt. Die Meßspule 10 (F i g. 1) ist an eine Eingangswicklung 72 dieses Transformators 70 angeschlossen. Die Ausgangswicklung des Transformators 70 ist mit 74 bezeichnet und ist umgekehrt gewickelt wie die Wicklung 68. Dies ist durch je einen Punkt am oberen Ende der Wicklung 68 bzw. am unteren Ende der Wicklung 74 angedeutet. Der Blindwiderstand der Meßspule und des zugehörigen abgestimmten Kreises wird also auf die Ausgangswicklung 74 transformiert. Die Bezugsfrequenz, welche über die Wicklung 68 auf die Ausgangswicklung 74 übertragen wird, wird daher um einen Betrag in der Phase verschoben, welcher von dem induktiven Blindwiderstand der Meßspule 10 abhängt. Da die Wicklung 68 umgekehrt gewickelt ist wie die Wicklung 74, hat die Bezugsfrequenz in der Sekundärwicklung 74 ferner 180° Phasenverschiebung gegenüber der vom Oszillator 14 gelieferten Bezugsfrequenz. Der Transformator 70 stellt also die in F i g. 2 mit 40 bezeichnete Umkehrstufe dar.

Die Bezugsfrequenz wird ferner über einen Entkopplungswiderstand 76 und einen weiteren Widerstand 78 der einen Eingangsklemme der Koinzidenzschaltung 42 zugeführt. Ein Parallelresonanzkreis 80, der auf die Bezugsfrequenz (100 kHz) abgestimmt ist, liegt zwischen Erde und dem Verbindungspunkt der Widerstände 76 und 78. Da die Ausgangswicklung 74 und der abgestimmte Kreis 80 beide an Erde liegen, befinden sich die Null-Linien der Bezugsfrequenz und der durch den Resonanzkreis phasen-

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verschobenen Frequenz beide auf Erdpotential. Der voreilung oder eine Phasennacheilung entsprechend

Schaltung 42 wird also keine Gleicnstromkompo- den Kurven c vorhanden ist.

nente zugeführt. Der Widerstand 78 bewirkt eine Wenn die Spannung an der Basiselektrode des genügende Abschwächung, um die Amplitude der Transistors 88 genügend stark positiv ist, um die vom Transistor 54 abgenommenen Bezugsfrequenz 5 Vorspannung, die über den Widerstand 86 zugeführt der Amplitude der durch den Resonanzkreis phasen- wird, auszuschalten, so wird der Transistor 88 geverschobenen Frequenz, d. h. der von der Sekundär- sperrt. Diese zur Sperrung erforderliche Vorspanwicklung 74 des Transformators 70 abgenommenen nung ist in den Kurven d, e und / in F i g. 3 durch Frequenz, anzugleichen. eine punktierte Linie e_c dargestellt. Die Amplitude Die über den Widerstand 78 der einen Eingangs- io der Spannung an den Kathoden der Dioden 82 klemme des Phasendetektors zugeführte Spannung und 84 muß also höher sein als die Spannung e_c, ist in F i g. 3 durch die Kurve α veranschaulicht. Die wenn der Transistor 88 gesperrt werden soll,
zweite dem Phasendetektor zugeführte Spannung hat Wenn die Bezugsspannung und die veränderliche 180° Phasenverschiebung, jedoch dieselbe Null- Spannung genau im Gegentakt liegen, kommt keine Linie und die gleiche Amplitude und ist in F i g. 3 15 Überlappung zustande. Der Transistor 88 ist also durch die Kurve b veranschaulicht. Die gegenseitige dann mit Ausnahme eines kurzen Zeitintervalls Phasenverschiebung von 180° ändert sich, wenn ein innerhalb jeder Halbperiode gesperrt. Dieses kurze Fahrzeug in die Anzeigezone der Meßspule 10 ein- Zeitintervall tritt in der Nähe des Nulldurchganges tritt, und ändert sich außerdem bei Wetteränderun- der beiden Spannungen auf. Es kann für manche gen. Eine Phasenvoreilung der durch den Resonanz- 20 Zwecke empfehlenswert sein, die Sperrspannung e_c kreis beeinflußten Spannung gegenüber der Bezugs- einzuregeln, so daß der Transistor 88 fast gesperrt spannung ist durch die ausgezogene Kurve c in ist, wenn die Bezugsspannung und die veränderliche F i g. 3 veranschaulicht, während eine Phasennach- Spannung genau zueinander in Gegentakt liegen, eilung durch die punktierte Kurve c in F i g. 3 veran- Zweckmäßig wird man jedoch einen gewissen Stromschaulicht ist. Zum besseren Verständnis sind in den 25 durchgang durch den Transistor 88 auch dann zuKurven c in F i g. 3 eine Phasenvoreilung und eine lassen, um ungewollte Veränderungen in der Schal-Phasennacheilung mit von Periode zu Periode zu- tung und eine Alterung der Schaltelemente zu nehmender Größe dargestellt. Eine Phasenvoreilung berücksichtigen.

rührt von einer Abnahme des Blindwiderstandes der Wenn die Bezugsspannung und die veränderliche Meßspule infolge des Eintritts eines Fahrzeuges in 30 Spannung sich jedoch in der Phase gegeneinander die Anzeigezone her. Eine Phasennacheilung wird verlagern, überlappen die positiven Halbwellen bzw. gewöhnlich durch Niederschläge, wie Schnee, Regen sind je nach der Größe der Phasenverschiebung und Eis, auf der Straße hervorgerufen. Jedoch mehr oder weniger voneinander getrennt. Wenn die können Änderungen in der Umgebung der Meß- Halbwellen überlappen, wird durch die Summe der spule auch eine Phasenvoreilung der durch den 35 Spannungen an der Basiselektrode des Transistors Resonanzkreis beeinflußten Spannung gegenüber der 88 die Sperrspannung e_c überwunden, und die eine Bezugsspannung zur Folge haben. der beiden Perioden der Stromleitung wird kleiner. Die Schaltung 42 enthält zwei Dioden 82 und 84, als wenn die Spannungen gemäß Kurve d genau in welche beide eine solche Durchlaßrichtung besitzen, Gegentakt liegen. Jedoch wird die andere Periode daß Strom in die Schaltung 42 in der gleichen Rieh- 40 der Stromleitung länger, und die Halbwellen sind tung eintreten kann. Die Kathoden dieser Dioden voneinander getrennt, da die Sperrspannung e_c nicht sind an einen Widerstand 86 angeschlossen, welcher überschritten wird. Ob die voreilende oder nachan einer Versorgungsspannungsquelle von — 9,5 Volt eilende Periode der Stromleitung verstärkt oder abliegt, geschwächt wird, hängt von dem Sinn der Phasen-Die Kathoden der Dioden sind ferner mit der 45 abweichung der Bezugsspannung und der veränder-Basiselektrode eines pnp-Transistors 88 verbunden. liehen Spannung ab.

Der Emitter dieses Transistors 88 ist geerdet, und Ein Beispiel, in welchem die veränderliche Spansein Kollektor liegt über einen Widerstand 90 eben- nung gegenüber der Bezugsspannung voreilt, ist falls an der Spannung von —9,5 Volt. Der Tran- durch die Kurve e in Fig. 3 veranschaulicht. Die sistor 88 ist im Durchlaßsinne durch die seiner 50 Zeitspannen innerhalb der Halbwellen, in welcher Basiselektrode über den Widerstand 86 zugeführte die Halbwellen voneinander getrennt sind, werden Spannung vorgespannt. im Verlauf dieser Kurve e immer größer. Auch die Da der Transistor 88 normalerweise Strom führt, Zeitspannen, während derer Überlappung stattfindet, werden die Kathoden der Dioden 82 und 84 über die nehmen zu. Die Zeitspannen der Überlappung treten Basis-Emitter-Strecke des Transistors 88, d. h. über 55 später auf als die Zeitspannen der Trennung, beeinen niedrigen Widerstand an Erde gelegt. Die zogen auf die Perioden der Bezugsspannung.
Dioden 82 und 84 übertragen also nur die positiven Wie in Fig. 3, Kurve /, dargestellt, treten die Halbwellen der Bezugsspannung und der veränder- Zeitspannen der Überlappung früher innerhalb der liehen Spannung. Diese Spannungen addieren sich Perioden der Bezugsspannung auf.
zueinander am Widerstand 86, und die Summe dieser 60 Der Transistor 88 wird von Stromimpulsen durchbeiden Spannungen tritt an der Basiselektrode des flössen, wenn die Sperrspannung e_t. nicht überTransistors 88 auf. schritten wird. An dem Kollektorwiderstand 90 Der Spannungsverlauf an der Basiselektrode des treten also Spannungsimpulse auf. Diese Spannungs-Transistors 88 ist, wenn die Bezugsspannung und die impulse sind in ihrem Verlauf durch die Kurven g, veränderliche Spannung genau im Gegentakt liegen, 65 h und i dargestellt. Diese Kurven gelten in denjenigen durch die Kurve d in F i g. 3 dargestellt. Die Kurve e drei Fällen, in denen die Kurven d, e und / gelten, und die Kurve / in F i g. 3 zeigen den Spannungs- Der Transistor 88 führt Strom, wenn aufeinanderverlauf an der Basiselektrode, wenn eine Phasen- folgende positive Halbwellen der Bezugsspannung

eine Gleichstromverstärkung, die normalerweise in empfindlichen Phasendetektoren benutzt wird.

Die Ausgangsspannung des Filters 44 wird einem veränderlichen Abschwächer, welcher die Widerstände 94 und 96 und ein Potentiometer 98 enthält, zugeführt. Die Spannung am Potentiometer 98 und am Widerstand 96 wird der Basis eines pnp-Transistors 100 zugeleitet. Der Kollektor dieses Transistors 100 ist mit der Betriebsspannungsquelle über

Spannungen abhängt.
Wenn die positiven Halbwellen sich überlappen,

und der veränderlichen Spannung voneinander getrennt sind, da die Spannung an der Basiselektrode des Transistors 88 dann negativer bleibt als die Sperrspannung e_c. Die Spannungsimpulse nehmen in ihrer Größe zu, wenn größere Zeitabstände zv/ischen aufeinanderfolgenden Halbwellen auftreten.

Die Amplitude der Spannungsimpulse, welche die
Schaltung 42 liefert, entspricht der Größe der
Phasenverschiebung, da die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden positiven Halbwellen der Bezugs- io einen abgestimmten Parallelschwingungskreis 102, spannung und der veränderlichen Spannung ebenfalls 104 verbunden. Der Emitter des Transistors 100 ist von der Phasenverschiebung zwischen diesen beiden über einen Vorspannungskreis, der den Widerstand

106, den Kondensator 108 und den Widerstand 110 enthält, an Erde gelegt. Der Transistor 100 ist durch

wird die negative Sperrspannung an der Basis- 15 die über den Widerstand 94 von der Spannungselektrode des Transistors 88 überwunden. Die Zeit- quelle abgenommene Spannung für ^(-Betrieb vorspannen des Stromdurchganges durch den Tran- gespannt. Die Spule 102 im Kollektorkreis des Transistor 88 und die Amplituden der Impulse an dem sistors 100 liefert eine Verschiebung der Phase der Widerstand 90 nehmen also mit zunehmender dem Verstärker zugeführten Wechselspannungen, die Phasenverschiebung ab, wenn sich die Halbwellen 20 in diesem Verstärker verstärkt werden, so daß man überlappen. Da überlappende und getrennte Teile die Richtung der Phasenabweichung der veränderder Halbwellen an entgegengesetzten Enden jeder liehen Spannung von der Bezugsspannung leichter Halbwelle für Phasenvoreilung und Phasennach- feststellen kann.

eilung auftreten, entspricht die Phasenlage der Im- Wie in der Kurve k dargestellt ist, wird die Phase

pulse der Richtung der Phasenverschiebung der ver- 25 der Wechselspannung, die von dem abgestimmten änderlichen Spannung gegenüber der Bezugsspan- Verstärker 46 auf den Verstärker 48 übertragen nung. wird, gegenüber der Bezugsspannung im voreilenden

Wenn die Bezugsspannung und die veränderliche Sinne verschoben, so daß die Spitzen der Wechsel-Spannung in Gegentakt liegen, führt gemäß den spannung in der Nähe der positiven und negativen Kurven h und i in F i g. 3 eine gegenseitige Verschie- 30 Spitzen, d. h. in der Nähe von 90 und 270° der

bung der Spannungen zu der dort dargestellten Zunahme und Abnahme der Impulse. Wenn eine Phasenverschiebung auftritt, nimmt die Amplitude abwechselnder Impulse in der Impulsreihe zu, und

Bezugsspannung liegen.

Die Ausgangsspannung des abgestimmten Verstärkers 46 wird dem Verstärker 48 zugeführt, welcher dann die positiven Teile des Signals ab-

es tritt daher in der Impulsreihe eine Wechsel- 35 schneidet. Der Verstärker 48 enthält einen pnpstromkomponente mit der Frequenz der Bezugsspan- Transistor 112, dessen Emitter mit der Betriebsspannungsquelle verbunden ist und dessen Kollektor an einer Eingangsklemme des Detektors 50 liegt. Über

die Spule 20 erhält die Basiselektrode des Tran-

nung auf. Für hohe Phasenverschiebungen wird nur ein Impuls je Periode erzeugt. Somit kann man eine Information bezüglich der Phasenverschiebung aus

den Impulsen in Form eines Wechselstromes von der 40 sistors 112 dieselbe Vorspannung wie sein Emitter.

Frequenz der Bezugsspannung mittels des Filters 44 Der Verstärker 48 schneidet daher die negativen

Teile der Wechselspannung am Ausgang des Verstärkers 46 ab. Dies ist durch die punktierte horizontale Linie in der Kurve k der F i g. 3 dargestellt.

gewinnen.

Die Impulse werden über einen Kondensator 92
dem Filter 44 zugeführt. Das Filter ist ein Tiefpaßfilter mit zwei in Kaskade geschalteten π-Hälften 45 Der Phasendetektor 50 besitzt zwei Ausgangsund ist auf Resonanz bei 100 kHz abgestimmt. Das leitungen 114 und 116, weiche Ausgangssignale entsprechend einer Phasenvoreilung der veränderlichen Spannung gegenüber der Bezugsspannung bzw. einer

Phasennacheilung der veränderlichen Spannung

Filter läßt also die 100-kHz-Komponente der Impulse hindurch. Wenn die veränderliche Spannung und die Bezugsspannung in Gegentakt zueinander

liegen, werden dem Filter 44 Impulse mit einer Fre- 50 gegenüber der Bezugsspannung liefern. Der Phasenquenz von 200 kHz zugeführt. Das Filter läßt diese detektor 50 enthält auch den Transformator 60. Die doppelte Impulsfrequenz nicht hindurch. Jedoch Bezugsspannung wird der Primärwicklung 58 dieses wandelt das Filter 44 die Impulsreihen, welche die Transformators 60 zugeführt. Der Transformator Phasenverschiebung wiedergeben, in Wechselströme besitzt zwei Ausgangswicklungen 118 und 120, um, welche eine Information bezüglich der Phasen- 55 welche gleiche Windungszahlen aufweisen. Die verschiebung enthalten. Das Filter verhindert auch Wicklungen 118 und 120 sind an ihrer Verbindungsden Übergang von hochfrequenten Rauschstörungen stelle geerdet und sind gegeneinandergewickelt. auf die Ausgangsseite des Detektors 16. Dies ist durch die beiden Punkte am nicht geerdeten

Die Phase der Wechselströme, welche das Filter Ende der Wicklung 118 und am geerdeten Ende der 44 liefert, hängt von der zeitlichen Verlagerung der 60 Wicklung 120 angedeutet. An den nicht geerdeten Impulse in der Impulsreihe ab. Die Amplitude der Außenklemmen können daher Spannungen der Bezugsfrequenz von entgegengesetzter Phasenlage abgenommen werden.

Der Transformator 60 ist ein Aufwärtstransformator und soll nach Möglichkeit Wechselspannungen liefern, deren Amplitude größer ist als die Amplituden der dem Detektor 50 von dem Abschneideverstärker 48 zugeführten Spannungen. Die Dioden 122

Wechselströme hängt von der Amplitude der Impulse ab. Die Wechselströme, welche den Impulsen in der Kurve h und i entsprechen, sind ausgezogen bzw. gestrichelt bei / dargestellt.

Da der Phasendetektor die Phaseninformation in Wechselströme übersetzt, kann eine Wechselstromverstärkung benutzt werden. Diese ist einfacher als

und 124 sind so gepolt, daß sie den Strom von den Außenklemmen der Wicklungen 118 und 120 hindurchtreten lassen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 130 und 132 ist geerdet. Zwei weitere Widerstände 126 und 128, welche ebenso wie die Widerstände 130 und 132 untereinander gleiche Größe haben, sind zu den Widerständen 130 und 132 parallel geschaltet. Die Widerstände 130 und 132 sind die Ausgangswiderstände des Detektors 50. Die Widerstände 126 und 128 sowie 130 und 132 gehören zu dem Verstärker 48. Die Ausgangsspannung dieses Verstärkers wird dem Verbindungspunkt der Widerstände 126 und 128 zugeführt.

Im Betrieb wird d:e Ausgangsspannung des Verstärkers 48 zunächst den Widerständen 126 und 130 und parallel dazu den Widerständen 128 und 132 zugeführt. Ferner gelangen an diese Stellung der Schaltung noch die um 180° gegeneinander versetzten Komponenten der Bezugsspannung, welche von den Wicklungen 118 und 120 geliefert werden. Wie durch die Kurve I in F i g. 3 veranschaulicht, sind die Impulse an den Widerständen 126 und 130 und an den Widerständen 128 und 132 negative Impulse von kleinerer Amplitude als die Spitzenamplitude der Bezugsspannung an den Wicklungen 118 und 120. Die Dioden 122 und 124 lassen die positiven Halbwellen der Bezugsspannung hindurch. Wenn eine positive Halbwelle der Bezugsspannung durch die Diode 122 oder 124 gleichzeitig mit einem negativen Ausgangsimpuls des Verstärkers 48 (der an den Widerständen 130 und 132 auftritt) übertragen wird, so wird gemäß der Kurve m der negative Ausgangsimpuls gesperrt, und die resultierende Spannung an den Widerständen 130 und 132 besteht im wesentlichen lediglich aus der positiven Halbwelle der Bezugsspannung. Da die Dioden 122 und 124 die Übertragung der negativen Halbwellen der Bezugsspannung sperren, treten negative Ausgangsimpulse vom Verstärker 48 während der negativen Halbwellen der Bezugsspannung an den Widerständen 130 und 132 auf. Ein Vergleich der Kurve/ mit a in Fig. 3, welche die Ausgangsspannung des Verstärkers 48 bzw. die Bezugsspannung veranschaulichen, zeigt, daß die Ausgangsimpulse, die durch eine Phasenvoreilung der veränderlichen Spannung gegenüber der Bezugsspannung entstehen, während der positiven Halbwellen der Bezugsspannung auftreten, während die Ausgangsimpulse bei einer Phasennacheilung der veränderlichen Spannung gegenüber der Bezugsspannung in die Dauer der negativen Halbwellen der Bezugsspannung hineinfallen. Die Ausgangsimpulse bei einer Phasenvoreilung gemäß Kurve I fallen in die negativen Halbwellen der Bezugsspannung hinein und treten an dem Widerstand 130 und auf der Ausgangsleitung 114 (ausgezogene Kurve in m) auf. Ebenso treten Ausgangsimpulse infolge einer Phasennacheilung während der negativen Halbwellen der umgedrehten Bezugsspannung, d. h. der von der Wicklung 120 gelieferten Bezugsspannung auf der Leitung 116 auf, wie aus den punktierten Teilen der Kurve m in F i g. 3 hervorgeht.

Die Leitungen 114 und 116 sind an die Begrenzungsverstärker 134 und 136 angeschlossen. Diese Verstärker bilden einen Teil des Detektors 50 und enthalten pnp-Transistoren 141 und 143, welche mittels des Spannungsteilers 138, 140 vorgespannt sind. Dieser Spannungsteiler ist an eine Spannungsquelle von beispielsweise —15 Volt angeschlossen. Die Transistoren 134 und 136 sind daher so vorgespannt, daß sie ledigliche die negativen Teile der ihnen zugeführten Spannungen hindurchlassen. Diese negativen Teile entsprechen den negativen Impulsen in der Kurve m. Der Verstärker 134 enthält ferner Widerstände 142, 144 und 146 zwischen dem Kollektor des Transistors 141 und der Betriebsspannungsquelle von —15 Volt. Der Kollektor und der

ίο andere Transistor 143 im Verstärker 136 sind mit der Betriebsspannungsquelle über andere Widerstände 148 und 150 verbunden. Die Verstärker 134 und 136 verstärken die negativen Teile des ihren Eingangsklemmen zugeführten Signals. Da in dem Verstärker eine Polaritätsumkehr stattfindet, können zwischen den Kollektoren und Erde der Transistoren 141 und 143 positive Impulse abgenommen werden.
Ein Kondensator 152 zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 142 und 144 bildet zusammen mit diesen Widerständen einen Filterkreis zur Umwandlung des impulsförmigen Ausgangsstromes des Verstärkers 134 in eine Ausgangsgleichsspannung zur Benutzung in einem Motorsteuerkreis, der im einzelnen in F i g. 6 dargestellt ist. Ein weiterer Kondensator 154 ist dem Widerstand 148 im Kollektorkreis des Transistors 143 parallel geschaltet und bewirkt ebenfalls zusammen mit den Widerständen 148 und 150, daß die Impulse im Ausgang des Verstärkers 136 in eine Gleichspannung zum Betrieb des anderen Motors in F i g. 6 umgewandelt werden. Die Kondensatoren 152 und 154 liegen parallel bzw. in Serie zu dem Kollektorkreis der Verstärker 134 bzw. 136. Diese Schaltung der Kondensatoren hat erfahrungsgemäß die Einschwingvorgänge zu vermeiden erlaubt.

Vom Verstärker 134 innerhalb des Phasendetektors 16 wird eine Ausgangsspannung abgenommen, die zur Beeinflussung der Relaissteuerschaltung 20 in F i g. 5 dient. Diese Schaltung enthält einen Kondensator 160 zur Ankopplung der verstärkten Impulse, die am Kollektor des Transistors 141 auftreten, an die Basis eines pnp-Transistors 162. Der Kollektor dieses Transistors ist an die Wicklung eines Relais 24 angeschlossen, welchem ein Filterkondensator 161 parallel liegt. Der Emitter des Transistors ist über einen Widerstand 164 an Erde angeschlossen, und die Basis liegt über eine Spule 166 ebenfalls an Erde. Diese Spule vermeidet die Aufladung des Kondensators 160, so daß sich die Vorspannung der Basiselektrode des Transistors 162 nicht verändern kann. Das Relais 24 zieht nur dann an, wenn eine Impulsreihe von Verstärker 134 geliefert wird, die eine genügende Amplitude besitzt, um eine Phasenverschiebung der veränderlichen Spannung gegenüber der Bezugsspannung infolge des Eintretens eines Fahrzeuges in die Anzeigezone erkennen zu lassen.

Das Relais 24 besitzt zwei Kontaktsätze 163 und 165. Eine Belastung ist an den einen Kontaktsatz, beispielsweise an den Satz 163, angeschlossen. Diese Belastung kann eine Verkehrsampel, ein Fahrzeugzähler oder eine andere Anzeigevorrichtung sein. Der andere Kontaktsatz hat die Ausgangsklemmen A und B. Diese Ausgangsklemmen sind an die Motorsteuerschaltung nach F i g. 6 angeschlossen, um eine Betätigung des Motors 28 zu verhindern, wenn ein Fahrzeug angezeigt wird. Dies wird im folgenden noch näher erläutert werden.

Die Motorsteuerschaltung ist in F i g. 6 veranschaulicht. Die beiden Schaltungen 22 und 36 sind den Motoren 28 und 38 zugeordnet. Diese Steuerschaltungen sind gleichartig aufgebaut und sind gegeneinander verriegelt, so daß, wenn der eine Motor arbeitet, der andere Motor ruht. Die Motorsteuerschaltung 22 benutzt einen npn-Transistor 170 und einen pnp-Ausgangstransistor 172. Der Eingangstransistor 170 ist mit seinem Emitter an eine Spannungsquelle von —15 Volt über einen Widerstand 174 angeschlossen. Diese Spannungsquelle kann ebenso wie die übrigen für die Erfindung benutzten Spannungsquellen ein Netzanschlußgerät sein. Der Kollektor des Transistors 170 ist über die Widerstände 176 und 178 mit Erde verbunden. Das Gleichstromsignal, welches vom Verstärker 134 nach Filterung geliefert wird, wird dem Transistor 170 zugeführt und erscheint in verstärkter Form am Widerstand 178. Dieses verstärkte Signal liegt an der Basis des pnp-Transistors 172. Der Transistor 172 ist über ao einen einpoligen Schalter 180, der die Kontakte A und B des Kontaktsatzes 165 überbrücken kann, mit dem Anker des Motors 28 verbunden. Der Anker des Motors 28 liegt über einen Widerstand 182 an der Betriebsspannung.

Wenn der Schalter 180 eingelegt wird, werden die Relaiskontakte 165 kurzgeschlossen. Das Signal des Verstärkers 134 wird dann nach Verstärkung im Transistor 170 dem Transistor 172 zugeführt und erreicht den Anker des Motors 28. Die Motoren 28 und 38 können Motoren mit permanenten Magneten bekannter Konstruktion sein.

Sobald der Motorstrom fließt, wird die Spannung am Widerstand 182 über einen Rückkopplungswiderstand 184 der Basis des Transistors 170 zugeleitet. Wegen der Umkehr in dem Verstärker (Transistor 172 und Widerstand 182) erhöht die Spannung an der Basiselektrode des Transistors 170 den Strom durch diesen Verstärker und die Steuerspannung des Transistors 172. Die Rückkopplungsleitung mit dem Widerstand 184 bewirkt daher eine positive Rückkopplung. Durch diese wird der Motorstrom auf einen Maximalwert gebracht, welcher nur durch den Motor selbst begrenzt wird. Der Motor 28 beschleunigt sich also auf eine konstante Geschwindigkeit, welche durch den Maximalstrom des Transistors 172 bestimmt ist. Die Motorsteuerschaltung 36 zum Antrieb des Motors 38 ist in gleicher Weise aufgebaut. Der Widerstand 174 ist beiden Motorsteuerschaltungen 22 und 36 gemeinsam. Wenn der Strom den Transistor 170 durchfließt, wird die Spannung am Emitter des Eingangstransistors 170' der anderen Motorsteuerschaltung 36 vermindert, so daß dieser letztere Transistor gesperrt wird. Die Motorsteuerschaltung 22 wird ihrerseits verriegelt, wenn der Verstärker 136 eine Eingangsspannung für die andere Motorsteuerschaltung 36 liefert. Eine weitere Verriegelung wird durch den Widerstand 138 (F i g. 4) gebildet, welcher die Betriebsspannungsquelle mit den Emittern der Transistoren 141 und 143 in den Verstärkern 134 und 136 (F i g. 4) verbindet. Wenn also zu Beginn auf der Leitung 114 eine Ausgangsspannung auftritt, wird durch den Spannungsabfall am Widerstand 138 die Emitterspannung des Transistors 143 vermindert, so daß dieser Transistor verriegelt wird.

Die positive Rückkopplung in der Motorsteuerschaltung vermindert den Leistungsbedarf. Sobald auch nur ein kleiner Ankerstrom fließt, beginnt der Motor mit hoher Geschwindigkeit zu laufen und nimmt Strom nur für eine kurze Zeit auf, bis die Kompensation durchgeführt ist. Diese positive Rückkopplung verbessert auch die Ansprechzeit des Kompensationssystems. Wenn ein Fahrzeug für die ganze Dauer angezeigt werden soll, während der es sich in der Anzeigezone befindet, können die Kompensationsschaltungen nach Anzeige eines Fahrzeuges durch Öffnung der Schalter 180 außer Betrieb gesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Fahrzeuganzeigeeinrichtung, bei welcher bei Ankuft des Fahrzeuges an derjenigen Stelle der Fahrbahn, an der das Fahrzeug angezeigt werden soll (Anzeigezone), die Blindwiderstandsgröße eines Blindwiderstandes eines im Resonanzzustand arbeitenden fremderregten Schwingungskreises verändert und diese Änderung angezeigt wird, dadurchgekennzeichnet, daß eine erste Kompensationseinrichtung (18, 22, 28, 30) in Abhängigkeit von dieser Blindwiderstandsänderung den Resonanzzustand des Schwingungskreises (10, 11) durch eine verhältnismäßig langsam vor sich gehende gegensinnige Beeinflussung eines zusätzlichen Blindwiderstandes (12) des Schwingungskreises wiederherstellt, daß eine zweite Kompensationseinrichtung (34, 36, 38, 32) diesen zusätzlichen Blindwiderstand im umgekehrten Sinne wie die erste Kompensationseinrichtung, jedoch verhältnismäßig schnell bis zur Wiederherstellung des Resonanzzustandes verstellt, wenn sich die Größe des zuerst erwähnten Blindwiderstandes des Schwingungskreises durch einen Feuchtigkeitsniederschlag auf der Fahrbahn oder dadurch, daß ein Fahrzeug die Anzeigezone verläßt, im entgegengesetzten Sinne wie bei Ankunft eines Fahrzeuges oder bei Trocknung der Fahrbahn geändert hat, und daß diese beiden Kompensationseinrichtungen durch zwei verschiedene, der Ankunft eines Fahrzeuges bzw. der Bildung eines Feuchtigkeitsniederschlages auf der Fahrbahn zugeordnete Ausgangssignale (Leitungen 13, 15) einer an den Schwingungskreis angeschlossenen Detektorschaltung (16) betätigt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung ein Phasendetektor (16) ist, dem von einem Oszillator (14) eine außerdem dem Schwingungskreis (10, 11) zugeführte bezugsfrequente Spannung und eine weitere Spannung zugeführt werden, welche aus dem Stromdurchgang durch den Schwingungskreis gewonnen wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasendetektor eine Koinzidenzschaltung (42) enthält, der die bezugsfrequente Spannung und die vom Schwingungskreis gelieferte Spannung mit 180° Phasenverschiebung zugeführt werden und die bei Nichtkoinzidenz Ausgangsimpulse erzeugt, deren Amplitude und Phase die Größe bzw. Richtung der Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen anzeigt und aus denen in einem Filter (44) eine entsprechende Wechselspannung mit der Bezugsfrequenz abgeleitet wird, die einem Gegentaktdetektor (50) zugeleitet wird, der an

einem Ausgang (13) eine die Größe der Phasenverschiebung in der einen Richtung anzeigende Ausgangsspannung liefert.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kompensationseinrichtungen jeweils einen von den entsprechenden Ausgängen der Detektoreinrichtung (16) über eine Motorsteuerschaltung (22; 36) gespeisten Motor (28; 38) enthalten, der über ein Getriebe mit kleinem bzw. großem Über-Setzungsverhältnis (30; 32) den Kern (12 a) des als veränderliche Induktivität ausgebildeten zusätzlichen Blindwiderstandes (12) des Schwingungskreises (10, 11) im Sinne der gewünschten Kompensation verstellt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Motorsteuerschaltungen jeweils ein Rückkopplungszweig (184) vorge-

sehen ist, über den durch positive Rückkopplung einer dem Motorstrom proportionalen Spannung der Motorstrom rasch auf einen durch die Bemessung der Anordnung gegebenen Maximalwert angehoben wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Motorsteuerschaltungen (22, 36) je einen Transistor (170, 170'), der zusammen mit einem weiteren Transistor (172, 172') den Motorstrom liefert, enthalten und durch einen diesen beiden Transistoren (170, 170') gemeinsamen Emitterwiderstand (174) verkoppelt sind, derart, daß bei Stromfluß im einen Transistor der andere Transistor gesperrt ist, und umgekehrt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 362 032.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen