DE1524630A1 - Fahrzeugdetektor mit induktiver Schleife - Google Patents

Description

24. 11. 1966

Fahrzeuydetektor mit induktiver Sch, j3f.fi f.f e,

Diese Erfindung bezieht sich auf Detektoren zur Feststellung von Fahrzeugen oder dergl· und insbesondere auf eine Anordnung mit einer induktiven Schleifοt die in der Fahrbahn für die Fahrzeuge oder dergl· ein Magnetfeld erzeugt , deren induktive Eigenschaften ^arJfndert werden, wenn die Metallische Masse eines Fahrzeuges oder dergl· la daa Magnetfeld der Schleife bewegt wird·

erhKltlioh sind Detektoren zur Feststellung von Fahrzeugen, ta denen 41· Iaduktionssehleife als Teil eines abgestisnten bzw. abstiKwbarea Kreises geschaltet 1st', der die Frequons eines Oszillators steuert., T.n einer solchen Anordnung kann ein Fahrzeug in daa Feld dor Schleife eintreten und «ion Induktions wert dor Sonloife «Wendel», wedoroh sieh die Frequenz des Oszillators verXmdert· line VertfndorvMg dor Oszillatorfreouena wird abgefUhlt, u» ein Ausgangssignal asu erzeugen·

Andere Detektoren alt Induktionsschleife verwenden krlstallgesteuerte Oszillatoren sd.t fester Frequenz,

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dia ein Signal erzeugen, das durch einen Phasenverechiebestroaikreie hindurch fließt, welcher «ine ■ induktive Schleife enth&lt. Wenn ein Fahrserog in da« Feld der Schleif· eintritt, verHndert sich dar Phasenwinkel ,und ein Pha^enuntersoheidungsstromkreie kann ein Auagangeaignal erzeugen·

Mit der vorliegenden Erfindung; sollte ein verbesserter und wirschaftllcher Fahrseugdetektor geschaffen werden, der sich einfacher und mit geringeren Kosten herstellen läßt als bisherige Fnhrseugdetektoren «it induktiver Schleife· Alle Komponenten des neuen Detektors sollten nur geringen Raum einnehmen und ohne Schwierigkolten erhältlich sein.

Ea wurde gefunden, daß sich dieses in einfahher Voise erreichen läßt wenn dmr Detektor einen Oscillator r.ue Erzeugen eines ersten Signals, eine erste Xatpedana »tit eine» Schwingkreis, dmr die induktive Schleife eatheUtt die i» rite«! vs>h*r- Bottiahwie an miamr F«hrse«gfAkrbahsi angeordnet ist» «i*e «Mit· WaQeAmM₉ UAm «it «ür ersten Impmutstim in Silk« geschaltet Ist» Schaätangs« •lenente, ttb#r die da« erst· Signal an di« Xaped&sis angelegt wird ηΐ'Λ minrnu Maawvtmtwmekrmim «uttliXlt» der

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auf di· Amplitude eines Signals ron einer der beiden Impedanzen anspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Amplitude einen vorher festgelegten Sren»— wert über- bzw· unterschreitet·

Xm erfindungsgettMfien Detektor ist die induktive Schleife als Bestandteil eines Schwingkreises vorgesehen, der als Belastung an den Ossillator angeschlossen ist. Die Anwesenheit eines Fahrzeugs wird von der i»"..^- tiven Schleif« dadurch abgefühlt, daft sich die Belastwx^ des Osmillators durch Eintreten eines Fahrzeugs in das Kraftfeld der induktiven Schleife ändert.

Nach der Erfindung empfängt die induktive Schleife Leistung vow Oscillator und überträgt diese durch Induktive Kopplung auf ein Fahrzeug, das über die Schleife fahren kann« Dieser Wechsel la Leistungepegel des Oszillator* wird abgefühlt und in ein Signal zur Anzeige der Gegenwart des Pahrseugs umgeformt·

Ia erfindungagesAAen Fahrzeugdetektcr 1st der Ossillator einstellbar und die Impedanzen sind so bemessen, daf daβ erste Signal auf eine Frequenz einjustierbar ist, die annähernd der Frequenz entspricht, bei der der erste Schwingkreis, in Abwesenheit eines Fahrzeugs,

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antiresonant wird, wodurch die «ret· Impedanz auf ein Kaxinmin abstimmbar ist·

Ii Oszillator ist «in »,weiter Schwingkreis vorgesehen, «far eloktriech an den ersten Schwingkreis angekoppelt

Die induktiv« Schleif· let Beetandteil eine* Schwingkreises, der Über Schaltungselemente, die einen Scheinwideretand enthaltene an d«n Ossiilator («koppelt l«t· Hierdurch ist ·· BOglich, die Amplitude de· «raten Oaxsillatoreignala absufUhlen wuS «in Au«gang««ignal su erzeugen, wenn aufgrund dar Belastung de» Oscillator· die Amplitude de« Ossiilatorsignals absinkt· Dieses Absinken ergibt «ich durch den Eintritt ein·* Fahr-· zeuge in da· Kraftfeld der Spul« und wird begleitet durch einen erhöhten Spannungsabfall aei Sehe inwideret and.

weitere MerkaaJ.« m& Sinc«31ieit«n der Srfintfuag las««n •ioh d«r

baispieles eatsi^hatea, dl· eic* a»f dl« 2«i«aanng

Es neigtϊ

Fig. 1 ein BlöckechaItbild d«e Fahrseugdetektor«, Fig· 2 ein vollständige· Schaltbild «ine« «raten Au·»

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führungsbeispiels.

Fts« 3 eine abgewandelte Teilsehaltung, Fig. 4 «in· weitere abgewandelte Tellachaltung, FIg· 5 ein anreite* AusfUhrungsbeispiel und Flg. 6 ein weiteres AusfUhrungsbeispiel der Erfindung·

Kuras zusammengefaßt und Mit Bezugnahme auf die Fig· I wird erfindungsgemHs ein Signal von eine« Oscillator 11 an einen Schwingkreis 12 übertragen, der eine induktive Schleife 13 enthält. Diese kann, da sie Energie vo« Oszillator awfiiti—t, als Prieärwioklung eines Tranaforeators angesehen werden, für den ein Fahrsaug 1%, das Über die induktive Schleife 13 fXhrt, als kurzgeschlossene Windung einer Sekundärwicklung wirkt;· Das Signal, was der induktiven Schleife 13 eingeprägt wird, wird in einen Verstärker 13 verstärkt und durch einon Stroatkrela 16 gleichgerichtet, um ein Gleichspannungspotential auf einer Leitung 17 *u erhalten, welches der Asqplitude des Osalllatorsignals entspricht, we lohe s vosi S_ohwingkrel* 12 erzeugt iforden ist· Venn der Signalpegel, der am Punkt 17 erscheint, unter einen vorher festgelegten Sohwellwert absinkt, erzeugt ein Verstärker 18 ein Auegangssignal auf einer Leitung 19· Bei gewissen Anwendungen der Irfin-

kann dieses direkt einen naohgeschalteten Stromkreis, beispielsweise eine Anordnung sur Verkehrsregelung» «tduorn» Venn jedooh direkte SchaItfunktionen bevorzugt werden» IaBt eich »ine weitere Verstärkorstufe 20 zuschalten, die ein Ausgangsrelais 21 betreibt_t das Schaltungen über Ausgangsklemmen auslöst«

Wie die Flg. 2 erkennen läßt, kann, der Stromkreis 11 ein «bgft«tia»t*r Kolle&tor-Oaaillator «it eine« stetigem TraneisißT 23 «ein* M« Basiselektrode de* Transietore wird *«ρο?ϊ *im P»ajr Sp*ßnuiaf «teilerwiderjstSnde 34 xma 25 vorne#p«xmt _f die «wischen einen nega« ϋΐ\«ι Fo1*E uad Kasse einer Spaanungsquelle angeordnet *7tnd* 3i® Kollaktorelektrode ist über einen Schiringkreis der eino ^orKnderliehe Induktivität 2$ und ein Paar Ir. afll·:« gi%sclia2-5-3-t«r JKöiidcsieatören 27 und 28 entha'lt» *j.ft ύ*η siegestiYeii Pol*S *i»#.r Sjiannimg*quelle

E*r Hel^Tci#riia4|t|ÄX»lct der Verbindung

20 li«|ft am der -» 83 <aa_f um «in«

einen OazillatorccliidLngkroio für den Oszillator 11, dessen Frequenz sich durch Veränderung der Induktivität des Schaltungselemente« 26 einstellen läßt·

Signale vom Oszillator 11 gelangen über eine Widerstandsanordnung 30 an den ersten S_chwingkreis .,2, der eine induktive Schleife 13 und einen Kondensator 31 einschließt· Venn der Oszillator 11 ungefähr auf Resonanzfrequenz d&s ersten Schwingkreises 12 abgestimmt 1st, besteht eine maximale Impedanz zwischen eines Punkt 32 und den Massebozugspotential· Unter diesen normalen Arbeitsbedingungen ist die Amplitude des Oszillatoraignale, das am Schwingkreis 12 erscheint,ein Maximum·

Venn hjqgQgen die Metallmaske eines Motorfahrzeugs 1-4 oder dergl. über die Induktionsschleife 13 bewegt wird, wechselt der Stromkreis 12 seinen Resonanzscheinwlderstartd und der effektive Seheinwiderstand gegenüber Masse, der sich dem Oszillatorsignal darbietet, wird kleiner·

Unter dieser Arbeitsbedingung auQerhalb der Abstimmung wird der Resonanz*tromkreis 12 stärkere Ströme vom Oszillator 11 abziehen, so daß sich ein wesentlicher Spannungsabfall am Kopplungswiderätand 30 ergibt,

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infolgedessen sich die Amplitude dee Signals, welches am Punkt 32 erscheint„ abaenkt«, Dabei gelangt die .leistung _β ^die "^/om Oszillator ti aat den Schwingkreis abgeführt wird, in effektiv kurzgeschlossene Windungen, die das Fahrzeug 14 bildete Daher veranlaßt ein Fahrzeug 14, das eich in der Nähe der induktiven Schleife %3 bewegt ι ein Ansteigen der Belastung des Oszillators

11 sowohl durch Verstimmung des Hesonanzetrorakreisee

12 als euch durch Vernichten von Leistung über die induktive Schleife«

De? Widerstand 30 und der Aicplitudenabfühlstromkreis mit dem Verst&rkor 15 und dem Gleichrichter 16 bilden eine Schaltungsanordnung sum Abfühlen der Leistung, die vom Oszillator Ii an den Schwingkreis 12 abgegeben TiIrde Der Widerstand 30 und der Schwingkreis 12 können als Spannungsteilernetznrerk angesehen werden« wenn Signalamplitude am Schwingkreis 12 am grüßten ist» wenn der Bdsonansscheinwiiteretand de« Schwingkreises IS im w®sentli@hes% ditreti dl· Frequenz des Oszillators 11 asgeglielseii. ist» 2a die»·» Zustand stellt d*r ffö'««fi»gkreie IS tier <äam GeaBlll&tojrelgn&l <»is«R hohen Ssfc«ii3jfiderstasiS dar« Bnreli ilen 'Wi.umrsit.mna JO fließt ei» geriagar Strom
asa

V&xat dagegen ein Fahrzeug über die Schleife 13 fährt, vird Leistung von dieser im Fahrzeug vernichtet· Dez* Schwingkreis 12 wird verstimmt bzw· außer Resonanz gebracht und bildet einen Strompfad mit niedrigem Scheinwiderstand zum Bezugspotential· Daher wird bei Anwesenheit eines Fahrzeugs Ik ein viel größerer Strom vom Oszillator 11 durch den Widerstand 50 fließen, so daß der Spannungsabfall an ihm ansteigt· Hierdurch sinkt die Amplitude des Signals, das am Punkt 32 erscheint ψ ab· Der jeweilige Spannungsabfall am Widerstand 30 und am Schwingkreis 12 ist daher ein Maß für die Leistung, die Vota Oszillator 11 in den Schwingkreis 12 überführt wird· Der angeschlossene Auswertstromkreis fühlt nach Maßgabe der Signalamplitude die Leistung ab, die der Oszillator 11 abgibt.

Das Osalllatorsigaal, das am Punkt 32 erscheint, gelangt über einen Kopplungskondensator 3^ und einen Widerstand 35 «η den Verstärker 15· Dieser enthalt einen ersten Transistor 36, dessen Basiselektrode das OsatiUatorsignal empfängt und dessen Emitterelektrode durch min Paar Spannungetötlerwiderstände 57 und 38 vorgespannt wird» Die Kollektorelektrode ist über eine» Belastuagsvideretattd 39 an negatives Bezug!«potential angeschlossen und direkt mit der Basiselektrode eines

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zweitem Transistors 40 verbunden, der als Emitterfolger geschaltet letο Seine Kollektorelektrode liegt direkt ata negativen Bezugspotential -E an, wohingegen die Emittorelektrode über Widerstünde hl und 42 mit Mas«ebezugapotential in Verbindung steht Kin Widerstand 43 w.i*ikt als negative Rückkopplung sxtm Stabilisieren des Verstärkers 15·

verstärkte Signal gelangt über einen Kopplungs«

45 an einen Sparauangigverdopplör- oder Glaichcichterstrcnikreie 16» der zwischen dem Kondensator %5 tmd Massebesixgspotential ein« er»te Diode 46 und oine «veite Siadt- 47 »niÄali.| ata das gleichgerichtete iHgnäs! mi elif*:a Imtegrie:f3co»de«.#atÄ? 48 abgibt« a*r Ä»a gl^ielsge^iehtet* Potential äw Leitungspunkt i? «peicherti Bi». hocholiasig»r Widerstand 4$ liegt parallel ζ-μ XC and ensat &s* 46 und bildet einen seitlconetanten

«in-sn ersten

Basiselektrode an einem Bezugspunkt eines Spannungeteilers miß dsa Widerständen ^h und 55 anliegt, die zwischen den negativen PoI-E einer Spannungsquelle und den; MassobezugspotGiitial geschaltet sind·

Normalerweise ist der Transietor 51 leitend, so daß das Potential der Emitterelektroden im wesentlichen das (JLeicheist, wie das negative Potential am Punkt *7o Dalior befindet sIch der zweite Tranaistor 53 i» nichtleitenden Zustande

Wenn das gleichgerichtete Potential an Funkt 17 unter einen Schwellwert absinkt, wird der Transistor 5* weniger leitend, woraufhin der Transistor 53 leitend wird und ein Auegangssignal auf der Leitung 19 erzeugt. Die Kollektorelektrode des Transistors ist über einen Belastungswiderstand 57 und einen Filter· kondensator 58 an das negative Besugspotential -E angeschlossen*

Bas Signal auf Leitung 19 kann, wie bereits erwKhnt, direkt durch nachfolgend· nlehtgezeigte Stromkreise ausgewertet werden« Glelchvohl »ag es erwünscht sein, anstelle von Aasgangspotentialen Ausgangsschaltfunktionen XU verwanden· Für diesen Fall 1st an die Leitung

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19 die Basiselektrode eines Verstärkertransistors 59 angeschlossen, dessen Emitterelektrode direkt sau dem negativen PoI-K einer Spannungsquelle in Verbindung steht« Die Kollektorelektrode liegt über die Wicklung eines Relais Si an Bearugspotential an« Das Relais trägt Schaltkontakte« die an die Ausgangs* klet&nien 22 angeschlossen sind«

Ψ1& bereits weiter oben angedeutet worden ist, wird die Frequenz des Oscillators 11 durch Abstimmung des Rssonanzetromkreises 26-28 eingestellt· Der Schwing* kreis 12 hat ebenfall« eine Resonanzfrequenz) die durch die Werte der induktiven Spule 15 und der Kapazität 31 vorgegeben istο Wenn der Fahrzeugdetektor» ohne daß sich ein Fahrzeug in der Nähe der induktiven Spule 13 aufhältt im Abstimmungsssustand ist, sind die Scheinwiderstand« des Schwingkreises 26-28 und des Schwingkreises 12 nahezu gleich« Die beiden Reaonamsstromkreioa sind nicht unabhängig voneinander und ü±n Wechsel in der Abstimmung des einen von beiden verursacht eis« Beeinflussung der Arbeitsweise des Oszillators ttv Dieser OseillatoretroiEkreis kann

al« «in abg«at£n»t«r Kollektor*

&s£tt«r·· «1« auch die m $3 mm J« «l

kreis angeschlossen ist·

Bine Zwischenverbindung der Schwingkreis· kann weiterhin erwünscht sein, weil der Kondensator 31 und die Spule 13 an den Kondensator 27 angeschlossen sind« Der Punkt 32 stellt eine Klemme des Schwingkreises dar, die über den Widerstand 30 an eine Klemme des Kondensators 27 angeschlossen ist· Die an Massepotential angeschlossene Klemme des Schwingkreises 12 ist über den Netzanschluß mit der Gegenkleflose des Kondensators 27 verbunden« Daher ist der Schwingkreis 12 nicht vollständig vom Schwingkreis 26-28 des Oscillator* 11 isoliert« Di· Zwischenkopplung zwischen den beiden Schwingkreisen hat sich nicht als schädlich für die Arbeltsweise eines erfindtmg* gemäßen Fahrsseugdetektors erwiesen·

Fig· 3 seigt eine abgewandelt· Ankopplung des Schwingkreises 12 an den Oeeillator 11« Zwei in R*the ge schaltete Widerstand· 30a und 30b erseteen den «inzig«n Widerstand 30 der Fig. 1 und 2« Die·· Anordnung.sieht •inen Verbiadungspunkt 61 vor» an d«n der Verstärker 15 und dl· daran anschließend· Strosdcr«isanordnung nach Fig. 2 angekoppelt let· Β« word· •xperiaentell •r«ittelt_ff d*0 durch di· Arfrmaaong von Spanntmgst«il«r-

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widerständen 30& und 30b eine verbesserte Empfindlichkeit onsieht, weil der Verstärker 15 an ein Oszillator«- signal mit leicht verstärkter bzv« vergrößerter Amplitude angekoppelt wird·

In Figw '4 Bind die Anordnungen dee Schwingkreises 12 txnd des Widerstandes 50 unterschiedlich au denen« die in den PIg₀ 1 und 2 gezeigt sind« Der Schwingkreis 12 kaiKi entweder direkt oder über einen niederohmigen Widerstand 62 an den Oszillator 11 angekoppelt werdeno Ein Hauptwiderstand 30c wird zwischen den Resonanzstromkreis und das Mascebezsugapotontial geschaltete Dadurch entsteht ein Punkt 63 »an den der Auawertstromkreis 15₈ 16 und Id angeschlossen wird, um ein Auugangssignal ssti »raetxgeno Xn der Anordnung nach Fig· 4 kann die Amplitude des Signale_s das am Punkt 63 erscheint₈ gegenüber den Stromkreisen nach den Fig· 1 und 2 eine veränderte Polarität aufweisen« da die Spannungsteileranoidnitng sswischen dem Widerstand und dem Schwingkreis 12 abgewandelt let·

Fig· 5 zeigt ein andere* Awaführungsbeiepiel des FaKrs:eugdat«ktors« das ge^täse Variationen de« oben er laut er» StronkroieeiB #rk$an«n IKÜt» Wie Im tiner Anordnung 3 wöfdeia Signale ®is.3* 0#»il,laiore 11 über

wad. JOl? «a eistest

12 abgegeben, der eine induktive Spule 13 enthalte Dieser Stromkreis unterscheidet eich etwas von den zuvor beschriebenen Hesonanzatrotnkreisen, weil ein Hauptkondensator 63 und ein Temperaturkompenaations« kondensator· 66 vorgesehen sind, die beide parallel zur induktiven Schleife 13 liegen· In einem bevorzugten Ausführungsbeiitpiel dieser Erfindung ist der Hauptkunden» sator 65 mit Polystyrol-Elektrolyt hergestellt, das ein« negative Temperatur-Charakteristik aufweist· Dar Kondensator 65 hatte einen Wert von 0,12 rafda Der Kondensator 66 ist -wesentlich, kleiner und hat ■ eine Kapaaxtät von O₉018 mfdi» Er iat mit Hylar-Elektrolyt hergestellt* Der Polystyrol-Kondensator 65 weist eine annähernd konstante Kapazität in einem Temperaturbereich von -8° C bie 138⁰C auf· Andererseit* besitzt der Mylar-Kondeneator einen derartigen Tetaperaturkoefflsbienten, daß eich seine Kapazität vergrößert, wenn die Temperatur ansteigt» Ke wurde experimentell gefunden« daß ein Mylar-Kondensator, der nach Flg· 5 geschaltet ist}den Oszillator 11 und den Stromkreis adLt der induktiven Schleife 13 für den vollen Temperaturbereich stabilisiert, auf denen die Anordnung abgestimmt werden kann·

Bs soll erwähnt werden, da* der erfindungsgenKBe Fahrzeugdetektor auch in Verbindung Mit anderen Verkehrs-

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Steuervorrichtungen Verwendung finden kann_g die das Schalten von Verkehrsampeln auf Hauptstraßenabsehnitten steuernο Der P ahrzeugdetaktor wird in einem Steuorgehäuee an einem Straßenabschnitt installiert und elektrisch mit einer induktiven Schleife verbunden« die im Asphalt oder Zement eingebettet ist, der den Straßenbelag als Unterlage dient»

Fahrseugdatekteren sind einem -«reiten Bereich von Temperaturen unterworfene* Zum Beispiel ist ein Fahrzeugde takt or ν des* in einer nördlich gelegenen Stadt mit kaltem &litaa installiert werden soll an Wintertemperaturen bis zu -28°C angepaßte Ein kleines Heizelement kann die Anordnung auf -8°C aufheizen« Andererseits lassen eich andere Detektoranordnungen in wärmeren Gegenden install! «ran _p in denen die Sosnmertemperaturen bekanntlich bis sbu 78 C ansteigen können·

Bs muß auch die Tatsache in Rechnung gestellt werden« daß die Detektoren in einem metallenen Steuergebüuse installiert werden, auf das die Sonnenstrahlen direkt einwirken« wodurch die Temperaturen in dem Gehäuse nur'infolge der Sonnen- und Soonaertempera türen auf 133°C ansteigen können₀ Da der Detektor und ander· Steuereinrichtungen in Gehäuse Leistung verbrauchen, können die Temperaturen innerhalb des SteuergehMuees

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und innerhalb des Gehäuses für den Detektor noch zusätz-Iich eneteigen»

Bei extremen Verhältnissen können im Gehäuse ein Gebläse oder ein Kühllüfter verwendet vetfden. Be muß jedoch sichergestellt sein, daß die Detektoreinheit ständig über den gesamten Temperaturbereich zwischen -8 C und + 138⁰C mit einem Minimum an Abweichung und Instabilität arbeitet· Die Vorwendung des Mylar-Kondensators 66 is. Kombination mit dem Polystyrol-Kondensator 6$ ergibt die verbesserte Temperaturstabilität« die von einem Pahrseugdetektor verlangt wird·

DIt Schaltungsanordnung nach Ffg. 5 enthält einen abgewandelten Verstärker 15*t i** welchem die Verstärkung durch einen ersten Transistor 36 bewirkt wird« an den ein Emitterfolgotransiator 40 angeschlossen ist» Die Basiselektrode des Transistors 36 liegt über «inen Widerstand 67 am negativen Bezugspotential - 1 an und di· Emitterelektrode 1st über einen Widerstand 68 mit dem Massepotential verbunden· Wie im Verstärker (Pig. 2) ist auch im Verstärker 13* ein Widerstand vorgesehen, der «ur Stabilisierung eine negative Rückkopplung erzeugt·

In der Anordnung nach Flg. 3 ist der Dlodengleich-

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richter durch einen abgewandelten. Verstärke!* 18* er» setzt worden« der einen ersten Tranaistor 51' und einen aweiten Transistor 53 enthalte Der Transistor 51' nimmt das verstärkte Osssillatorsignal über einen Kopplungs- !condengator 45 auf» Der Transistor 51' wirkt auf die Wechselstrorawelle als Gleichrichter oder Spitzendetektor , Ein Kondensator 70 ist vorgesehen, um das gleichgerichtete Signal als Gleichspannungswert zu speichern»

Die JSmitterü&sktroden der Transistoren 51* und 53 sind über einen einzigen Eajiitarnrideratand 52* an Massebezugspotential angeschlossen· Di· Leitung des Transistors 53 wird daher durch eine korrespondierende Leitung des Transistors 51* gesteuert» da beide Transistoren den einzigen Emitterwidorstax&d 5²* gemeinsam verwenden»

Der Transistor 51' ist während ein·» Teiles jeder Schwingungspariode des Wechselstromsignale« leitend um seinen Spitzenwert an den Speicherkondeneator 70 durch* zulassen) der Transistor 51* ist für einen Teil derselben Schwingungsperiode nichtleitend· Sowohl der Kondensator 70 als auoh der Kondensator 58 dienen dazu» das Hochfrequensaignal des Oszillators 11 aussrufiItern, so daß auf der Leitung 19 ein Glelöhspaittmagepegel als Aue» g&ngasignal erscheint«

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Zwei weitere Transistoren ?2 und 73 sind als Darlington-Verstärker angeschlossen und betreiben ein Relais 21, ohne daö dadurch der Verstärker 18» unzulässig belastet wirdo Der erste Transistor 72 des Darlington-VerstKrkere hat eine Basiselektrode, die direkt an die Leitung 19 angeschlossen ist und eins Kollektorelektrode, die über einen Widerstand 7h an Massebezugspotential anliegt· Die B siselektrcde des zwo iten Transistors 73 ist direkt an die Emitterelektrode des ersten Transistors 72 angeschlossen« um eine Leietungsvoretärkung für das Relais 21 hervorzurufen _o

Die Schaltungsanordnung nach Fig« 6 zeigt eine sehr vereinfachte Ausführung des beschriebenen Fahrseugdetektorse Selbst wenn die Anordnung nach Fig. 6 nicht die Stabilität haben kann trie eine Anordnung nach den Fig« 2 und 5» lassen sich doch zahlreiche AnwendungsmÖglichkeiten finden» in denen der vereinfachte Fahrsseugdetektor nach 6 mit großem Vorteil eingesetzt werden kann·

Xn der Anordnung nach Fig, 6 1st der Oszillator 11, ähnlich wie in den Anordnungen nach den FLg* 3 und 5 an den •raten Reeoxmxusstrookrvis 12 mit der induktiven Schleif· 13 angekoppelt· Der Resonanasstromkreis 12 kann mit ein·« Haupt-Poly^yrol-Kond«asator 65 und einem Teatperaturkonpensatlons~Mylar-Kond«nsator 66 ausgerüstet sein· Zn Stromkreis nach der Fig. 6 fallen die Verstärker 15, 15*

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2ο -

fort und der Gleichrichterverstärker 18' ist über den Kondensator 34 an den Oszillator 11 und den Resonanzbelasttmgsetromkreis 12 angeschlossen«» Die Basiselektrode des ersten Transistors 5*' wird durch einen Spannungsteiler mit den Widerständen ?6 und 77 an Vorspannung gelegte Wie in der Anordnung nach Figo 3 ist der Differentialgleichrichter vor stärker 18* mit einem ersten Transistor ver£«hen_t der als Spitssendetektor geschaltet und an einen swoiton Transistor 53 angeschlossen ist, der den Gleichstrompegel verstärktο Bin Ausgangssxgnal erscheint auf der Leitung 19g die an die Basiselektrode eines Relais-Treibertransistors 59 angeschlossen istο

In jeder Aueführungsform der Erfindung ist der Resonanzstromkreis 12 mit entsprechenden Widerständen oder Scheinwiderntandoelenienten gekoppelt, um den Oszillator 11 sgu belasten* Die Widerstände bilden zusammen mit dem daran angeschlossenem Signalverstärker· und Auswertstromkreis eine Schaltanordnung sum Abfühlen der Leistung, die vom Oszillator an den Stromkreis mit der induktiven Spule 13 abgegeben wird» I» jedem Fall wird ein Wechsel im Leietungsübergang zum Stromkreis mit der induktiven Schleife verwendet, um die Gegenwart eine« Fahrsmige 14 anzuzeigen ο

Der Fahrzeugdetektor nach d«r Erfindung könnt beim Service mit einem Minimum an Abstleaming au·« wob·! Eichungen nicht

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erforderlieh sind« Zu Beginn wird die Einheit mit der Schleife und dem Netzteil verbunden, -wobei das veränderliche Induktanaslled 26 auf einen maximalen Wert eingestellt wird» Der Detektor wird dadurch in einem Zustand erregt, der stark verstimmt istI das Auβgangerelaiβ 21 schaltet in eine Lage,, die normalerweise nur durch dia Anwesenheit eines Fahrzeuge hervorgerufen wird· Sine sichtbare Anzeige dieses Sustandes kann durch «ine nicht dargestellte Anzeigelampe erfolgen, die über die Kontakt· des Relais 21 an &lnan Netsteil angeschlossen wirdο

Um die Anordnung ahzustimmen,w£rd der Induktor 26 graduell -verstellt, wodurch die Induktanz herabgesetzt und die Frequenz: der erzeugten Schwingung so lang· erhöht -wird, bis das Ausgangerelais 21 in seine normale SchaItstellung zurückkehrt, wobei sich kein Fahrzeug in der Nähe der induktiven Spule 13 befindet, das die daran gekoppelt· Indikatorlampe zum Verlöschen bringt·

Di· Empfindlichkeit der Stromkreisanordnung wird bestimmt durch di· HKh*, Mit der der Induktor 26 an d«n Arbeitesehw«llw«rt des Relais 21 angepasst wird· Wenn dl« Anordnung nah· am Sohwellwert abgestimmt wird_t «rreioht si· •in Maximum an Empfindlichkeit· Venn dar Induktor 26 hingegen auf ·1η·η Funkt eingestellt wird₍ der «twas rost Sohwellw«rt 4·· R«lai» «ntf«rnt ll«gt₉ eAMlt di· Anordnung •in· geringer· Empfindlichkeit «sd ei»· grÖAare Stabilität ·

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Diese Abstimmung des Detektors ist wesentlich einfacher als die Abstimmung anderer Detektoren mit induktiver Schleife ο Der erfindungegoraäße Detektor kann durch einen eineigen ι an dan veränderlichen Induktor 26 angeschlossenen Steuerknopf abgestimmt werden· Der Grad der Empfindlichkeit wird nur durch Binsteilung des Induktors 26 be» stimmt» die (in Abwesenheit eines Fahrzeugs) mit dem Schwellwert des Relais 21 abgeglichen wird· Wird eine hohe Empfindlichkeit gewünscht« um sicherzustellen, daß das Relais schaltet, wenn geringe. Fahrzeuguassen» wie beispielsweise Motorräder« über die Schleife fahren, kann die Induktivität 26 nahe an den Schwellwert eingestellt werden« Wenn im Gegensatz dazu in einem großen Bereich Syst ems tabilität gewünscht wird« muß die Induktivität 26 etwas vom Schwollwert entfernt eingeregelt werden·

Der Fahrzeugdetektor nach der Erfindung besitzt dadurch« daß er ausfallsicher ist« einen weiteren großen Vorteil« Bine Beschädigung dor Schleife oder der Verbindung zu ihr verursacht ein Ausschalten dos Relais 21* Wird der Schleifenstromlsreis unterbrochen oder fällt die Verbindung «u ihm aus« setzt die Schwingung aus oder der Oszillator schwingt mit einer Frequenz« die siel» von der normalen Frequenz unterscheidet· In jeden Fall wird das Signal vom Schwingkreis 12 und vom Kondensator Jt eine wesentlich reduzierte Amplitude aufweisen« oder vollstKadig veraioh«· iö* ff:iijh> Des' verbleibende tyil d«r Stroas^rei «anordnung

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wird den Abfall der Signalaraplitude abfühlen und das Auegangsrelais 21 schalten«,

V/eim der Fahrz-eugdetektor an «ine Verkehrasteueranlage angeschlossen ist_? wird ein D uerruf an die Steueranordnung angelegt werden_B so daß ein Teilstraßenabschnitt oder eine Phase des Verkehrs selbst dann grünes Licht erhalten, yrQTin keine Fahrzeuge in dem Verkehrsabschnitt oder der Verkehrsphase anwesend sind· Daher wird ein Pahraseugdetolctor mit einer fehlerhaften Schleife jedem Beobachter aufΓ«Ilen_e der bemerkt, daß ein Teil eines Verkehrsabschnittes grünes Licht empfängt, obwohl kein Verkehr in. ihta vorhanden ist« Diese Arbeitsweise ist zweifellos besser als Jene ohne Ausfallsicherheit» wobei eine Fehlfunktion einen Streckenabschnitt daran hindert _t überhaupt gründe Licht zu empfangen* Die Arbeitsweise ohne Ausfallsicherung ist gewagt« da ein Verkehrsteilnehmer nach einer unverhältnismäßig langen Wartezeit gewöhnlich versucht, einen Streckenabschnitt frei zu bekommen, auch, wenn die Verkehr sampeln in einem Zustand verbleiben, der gegen ihn gerichtet ist» Daher weisen die F*hrzeugdetektoren nach der vorliegenden Erfindung den Vorteil der Auefallsicherheit auf, und sind daher besser als solch· Anordnungen ohne Ausfallsicherung·

Bin weiterer Vorteil der Fahrzeugdetektoren nach der vorliegenden Erfindung liegt in den geringen Kosten und dmr einfachen Hörstellung. Die Stromkreise sind einfacher als

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diejenigen der zur Zeit erhältlichen Detektor anordnungen«; Alle Schaltelemente der erfindungsgemäßen Stromkreise haben nur geringe Größenabmeseungen und sind leicht erhältlich· Daher ist die Herstellung der Detektoren nach der Erfindung äußerst wirtschaftlich·

Ohne die Erfindung zu verlassen, können Änderungen in der Form« der Konstruktion und der Anordnung ihrer Teile vorgenommen werden«

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Claims (1)

1. Hrc... .;.f t ι / -ϊ
   Auf dc -ι /·:: .· ., 16

   Telefon 60.0 70

   Robert Btruc· Switzer 23. Ν·ν. 1966

   Patentansprüche

   1. Fahrzeugdetektor Mit induktiver Schleifet gekennzeichnet durch

   einen Oszillator (H) zu* Erzeugen eine« ersten Signals, eine erste Impedanz nit einem Schwingkreis (I2)j der die induktive Schleife (13) enthält, die in rauelicher Beziehung zu einer Fahrzeugfahrbahn angeordnet ist, eine zweit· Impedanz, dl· Mit der ersten Impedanz in Reihe geschaltet ist, Schaltungselemente (30), über die das erste Signal an die iMpedanz angelegt wird und einen Auswertstromkreis (15-19)1 der .auf die Amplitude «ines Signals von einer der beiden Impedanzen anspricht und «in Ausgangssignal erzeugt, wenn die Amplitude einen vorher festgelegten Grenzwert über- bzw· unterschreitet·

   2« Fahra«ufd*takt*r nach Aaafruah I₉

   daB der Oaaillat«r (ItI ·1»**·11**τ ist, mm4 fet die Iaip«dansen so beeiess«n sind« 4*ft dap «rst· lignal auf eine Fr«qu«ns «injustierbar ist, dl« a»»Mh«rnd der Fr«qu«ns «ntspricht, bsi der der «rat· Schwing-

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   - fr - 1524830

   kreis (12), in Abwesenheit eine« Fahrzeuge (1%), antiresonant wird, wodurch die erste Impedanz auf ein Maximum abstimmbar ist·

   3» Fahrzeugdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet -*

   daß der Oszillator (11) «inen zweiten Schwingkreis (26,27*28) enthält, der elektrisch an den ersten Schwingkreis (12) angekoppelt 1st·

   k. Fahrzeugdetektor nach den Ansprüche 1 bie 3· dadurch gekennzeichnet₍

   daß die Schaltungselemente, Über die das erste Signal an die Impedanz angelegt wird, und über die die Schwingkreise (12{26,27,28) elektrisch Miteinander gekoppelt sind, Widerstandseleaente (30) enthalten· an denen ein Spannungsabfall auftritt« trenn die induktire Spule (13) <■#· ersten Sohwingkreises (18) durch ein Fahrzeug (1*) belastet wird.

   5. Fahrzeugdetektor nach den Ansprüchen 1 bis k_t dadurch gekennzeichnet«

   daß der Oszillator (11) einen Transistor (23) enthält, an dessen Kollektorelektrode der zweite Sohwing-

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   ξ -

   kreis (26,27,28) und an dessen Emitterelektrode^ über die Schaltungselemente (3O)/der erste Schwingkreis

   (12) mit der induktiven Schleife (13) angeschlossen sintl.

   6· Fahrzeugdetektor nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schaltungselement· (30) zwei in Reihe geschaltete Viderstandseleotente (30a, 30b; 62, 30c) enthalten·

   7· Fahrzeugdetektor nach Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß das erste Wlderstandselevent (62) zwischen Oszillator (ll) und dem ersten Schwingkreis (12) und das zweite Wider standseleatent (30c) «wischen dea ersten Schwingkreis (12) und Bezugspoteatla1 geschaltet ist·

   8· Fahrzeugdetektor nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet,

   daß der AuewertStromkreis (15-19) an die Schaltungselemente (30) angeschlossen 1st, über die das erste Signal vom Oszillator (11) an den ersten Schwingkreis

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   (12) angelegt wird·

   Fahrzeugdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Auswertstromkreis (15-19) an die Verbindung zwischen den in Reihe geschalteten Widerstandselementen 30b) angeschlossen ist·

   10· Fahrzeugdetektor nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet,

   daß der AuewertStromkreis (15*19) ·» den Verbindungepunkt (63) «wischen de« ersten Schwingkreis (IS) und dem anreiten Widerstandselement (30c) angeschlossen ist·

   11· Fahrzeugdetektor nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Auswertetromkreis (15-19) einen ersten Verstärker (Ij), ein· an dieae»angesohlossene Gleiohrichtersohaltung (16) und «la· an 41··· angekoppelte Stromkreisanordnung (l8) enthalt, dl· das Amplituden-Signal mit einem Bezugssignal vergleicht und ein Steuersignal erzeugt, wenn ·1« Wtdurmmng über dl· induktiv· Schleife (I3) «thrt.

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   12· Fahrzeugdetäktor nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Auswertstronkreis einen ersten Verstärker-Stromkreis (15*) enthält, an den ein Gleichrichter-Transistor (51*) angeschlossen ist, der seinerseits mit einem Verstärkertransistor (53) in Verbindung steht, der das gleichgerichtete Signal rerstärkt und ein Ausgangesignal erzeugt.

   13« Fahrzeugdetektor nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Auswertstrookreis einen an die Schaltungselemente (30) »wischen de« Oszillator (ll) und de* ersten Schwingkreis (12) angeschlossenen Gleichrichter-Transistor (51*) und einen Verstärkertransistor (53) enthält, der das gleichgerichtete Signal rerstärkt und ein Ausgangspotential erzeugt·

   14· Fahrzeugdetektor naoh den Ansprüchen 1 bis 13· dadurch gekemuMiehmet ₉

   daß der Aeswertstrsertrrtis (13-19) einen zweite» Verstirker (20) und ein Schaltelement (21) enthält, durch das Scheltrorgänge auslösbar sind·

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