DE1574061B1 - Detektorvorrichtung zur feststellung von fahrzeugen - Google Patents

Description

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während seiner Vorbeifahrt ab, d. h. zunächst die sehen den gemäß den Strahlen 154, 158 reflektierten

Zone 121 und einen Augenblick später die Zone 122, Strahlen 152, 157 liegen.

wodurch zwei aufeinanderfolgende Störimpulse in Es ist zu bemerken, daß die Strahlen 136 und 138

den von den Empfängern 140 und 150 empfangenen miteinander einen Winkel ω bilden, welcher auf dem

reflektierten Strahlenbündeln entstehen. 5 Reflektor 100 zwischen den Pfeilen 103 und 104 einen

Wenn jedem Empfänger 140, 150 ein Verstärker Bereich abgrenzt, welcher für die Reflexion der von

zugeordnet wird, welcher z. B. mittels einer kapa- den Zonen 121 und 122 kommenden, den Empfän-

zitiven Schaltung die Veränderung der empfangenen gern 140 und 150 zugeführten Bündel nicht ausgenutzt

Strahlung feststellt, und wenn außerdem diese beiden wird. Dieser tote Winkel stellt jedoch nur einen sehr

Verstärker gegeneinandergeschaltet werden, so daß io kleinen Teil der Oberfläche des Reflektors 100 dar

eine Differentialschaltung entsteht, werden nur die und gestattet außerdem seine bequeme Befestigung,

beiden Störimpulse festgestellt, welche durch die Aus F i g. 1 geht hervor, daß ein gewisser Win-

Vorbeifahrt des beweglichen Körpers erzeugt werden, kel α notwendigerweise die von den Zonen 121 und

welcher nacheinander die Zonen 121 und 122 abdeckt. 122 kommenden, zu dem Reflektor 100 gehenden

Der Zeitraum zwischen diesen beiden Impulsen ist 15 Bündel 149 und 159 trennt. Oben war ausgeführt

also unmittelbar die Dauer, welche das Fahrzeug worden, wie in erster Annäherung die Geschwindig-

zum Durchfahren der Strecke d gebraucht hat, so keit eines Fahrzeugs mittels der Entfernung d zwi-

daß hieraus unmittelbar die Geschwindigkeit des sehen den beiden Zonen 121 und 122 bestimmt

Fahrzeugs abgeleitet werden kann. werden kann.

Es ist zu bemerken, daß dank einer derartigen 20 Genaugenommen erfolgt die Unterbrechung der Differentialschaltung die Wirkung aller Störsignale Bündel 149 und 159 jedoch nicht genau auf Bodenausgeschieden wird, welche von den Empfängern 140 höhe, sondern in einer gewissen Höhe h über der und 150 festgestellt werden können. Diese Störsignale Fahrbahn, z. B. auf der Höhe der vorderen Stoßkönnen z. B. von der (mit der Netzfrequenz modu- stange des Fahrzeugs. Wenn H die Höhe des Refleklierten) öffentlichen Beleuchtung herrühren. Die 25 tors 100 über der Fahrbahn 120 ist, ist die Länge /, Empfänger 140 und 150 empfangen notwendigerweise welche das Fahrzeug durchfahren muß, um nachdiese Schwingung, da sie ja so ausgebildet sind, daß einander die beiden Bündel 149 und 159 zu untersie Strahlungsschwankungen feststellen. Sie emp- brechen, nicht gleich d, sondern nur ein Bruchteil fangen daher einen Störfluß mit sehr großer Stör- von d, nämlich:
wirkung. Dank der benutzten Differentialschaltung 30 7 _ jAi ^ \
werden jedoch die genau gleichzeitig auftretenden / — el 1—— I.
Störungen ausgeschieden, so daß die Vorrichtung

nicht für die Störstrahlungsschwankungen empfind- In erster Annäherung kann angenommen werden,

lieh ist, welchen sie ausgesetzt ist. daß alle Stoßstangen von Fahrzeugen etwa die gleiche

Wie in F i g. 2 dargestellt, ist hinter dem Sende- 35 Höhe haben, welche etwa 50 cm beträgt. Die Höhe H

organ 130 eine Abdeckung 102 vorgesehen, welche muß groß genug sein, um die Durchfahrt von Fahr-

die nach außerhalb des Reflektors 100 gerichtete zeugen beliebiger Größe zu gestatten. Wenn z. B. H

Strahlung des Sendeorgans 130 abfängt, so daß die zu 3 m angenommen wird, was kleinen Straßenlam-

von dem Sendeorgan 130 ausgesandte Strahlungs- pen entspricht, hat der Fehler der Ermittlung der

leistung in die Nutzrichtung geleitet und vermieden 40 Länge / entsprechend den Höhenänderungen der

wird, daß die von dem Sendeorgan 130 kommende Stoßstangen folgenden Ausdruck:
Strahlung unmittelbar auf die Empfänger 140 und

150 fällt, so daß diese gesättigt werden können. ö]_ _ $h

In F i g. 2 sind zur Erleichterung des Verstand- / H — h

nisses der Zeichnung in unterbrochenen starken 45

Strichen die von dem Sendeorgan 130 kommenden d. h., wenn H= 3m, h = 50cm und Sh = 10cm

und von dem Reflektor 100 reflektierten Strahlen, in gesetzt wird:

durchlaufenden feinen Strichen die von der nicht δ]_ _ __£_

dargestellten Zone 121 kommenden und nach Re- / ~~ ^qO

flexion an dem Reflektor 100 auf den Empfänger 140 50

fallenden und in starken durchlaufenden Strichen die Wenn also angenommen wird, daß alle Stoßstangen von der nicht dargestellten Zone 122 kommenden der Fahrzeuge in einer Entfernung von 50 cm über und nach Reflexion an dem Reflektor 100 auf den dem Fahrdamm liegen, erhält man einen größten Empfänger 150 fallenden Strahlen dargestellt. Fehler in der Größenordnung von 4% bei der Ermittln F i g. 2 findet man die verschiedenen in F i g. 1 55 lung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
dargestellten Strahlen wieder. Außerdem sind die Dieser Fehler nimmt natürlich mit der Zunahme Grenzstrahlen 136 bis 139, 145 bis 148, 155 bis 158 der Höhe H ab.

eingezeichnet, welche (in der Schnittebene der Figur) Wenn man eine vollkommen genaue Messung der tangential zu der Abdeckung 102 liegen. Ferner sind Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten will, ohne schraffiert die Bündel zwischen den Strahlen 141, 145 60 Annahmen über die Höhe der Stoßstangen zu machen, und 142, 147 dargestellt, welche von dem Reflektor genügt es, den Winkel« zu Null zu machen, was 100 gemäß den Strahlen 143, 146 bzw. 144, 148 z. B. mittels der schematisch in Fig. 3 dargestellreflektiert werden, welche von der Zone 121 kommen ten Vorrichtung erfolgen kann,
und auf den Empfänger 140 fallen. Eine symmetrische In dieser Figur sind mit den gleichen Bezugs-Anordnung ist natürlich für den Empfänger 150 her- 65 zeichen, vermehrt um hundert, die verschiedenen gestellt, welcher zwei Bündel empfängt, welche einer- Elemente der Vorrichtung bezeichnet, welche denen seits zwischen den gemäß den Strahlen 153 und 156 der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 entsprechen, reflektierten Strahlen 151, 155 und andererseits zwi- 230 bezeichnet also ein Sendeorgan, welches zwischen

zwei Reflektoren 200, 200' in Form von Parabolspiegeln und ihren Brennebenen 201, 201' angebracht ist. Die Achsen der Reflektoren 200 und 200' sind gegen die Lotrechte z. B. um einen Winkel in der Größenordnung von 30° geneigt. Bei dieser Anordnung werden auf eine Fahrbahn 220 zwei parallele, zwischen den Strahlen 231, 232 und 231', 232' liegende Bündel in Richtung auf die reflektierenden Zonen 221, 222 ausgesandt. Diese Zonen reflektieren normalerweise Bündel 149' und 159', welche sich nach Reflexion an den Reflektoren 200 und 200' auf die Empfänger 250 und 240 konzentrieren.
Unter diesen Bedingungen ist der Abstand / zwischen den lotrechten Bündeln 149' und 159' bei beliebiger Höhe h, auf welcher sie abgefangen werden, gleich dem Abstand d zwischen den Zonen 221 und 222.

Wie bei der Fig. 2 ist eine Abdeckung an dem Sendeorgan 230 angebracht, um die Sättigung der Empfänger 240 und 250 durch von dem Sendeorgan 230 kommende Strahlen zu verhindern. Das Sendeorgan 230 weist außerdem eine Vorrichtung auf, ίο welche die ausgesandte Leistung zu zwei zwischen den Strahlen 234, 235 und 234', 235' liegenden Bündeln von einfallenden Strahlen zusammenfaßt, welche auf die Reflektoren 200 und 200' fallen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 schieden, die kein Impulspaar sind, das durch das Patentansprüche: Überfahren der Zonen hintereinander durch ein Fahrzeug entstanden ist. Außerdem ist es nunmehr

1. Detektorvorrichtung zur Feststellung von möglich, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge festzu-Fahrzeugen, bestehend aus einem eine in Form 5 stellen bzw. deren Länge für eine automatische Vorvon Impulsen modulierte infrarote Strahlung richtung zur Erhebung von Wegegeld zu bestimmen, aussendenden Sendeorgan, aus optischen Ein- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtungen, welche diese Strahlung in mindestens richtung nach der Erfindung enthält das Sendeorgan einem Bündel auf die Fahrbahn richten, und aus eine Galliumarseniddiode.

wenigstens einem Empfangsorgan für die von der io Die Wahl einer derartigen Strahlungsquelle bietet

Fahrbahn reflektierte Strahlung, dadurch ge- den Vorteil, die Erzeugung eines kräftigen Flusses

kennzeichnet, daß auf jeder Fahrbahn mit einer geringen Speiseleistung zu ermöglichen,

(120, 220) zwei reflektierende Zonen (121, 122; wobei die erzeugte Strahlung leicht fokussiert und

221, 222) vorgesehen sind, welche durch eine par- gerichtet und außerdem bei der Sendung leicht modu-

allel zu der Achse der betreffenden Fahrbahn 15 liert oder kodiert werden kann, insbesondere, um

verlaufende Strecke (d) getrennt sind, und daß jeden Einfluß von Störstrahlen und/oder für andere

diesen Zonen zwei Empfänger (140, 150; 240, 250) Empfangsorgane bestimmten Bündeln zu verhindern,

mit zwei gegeneinandergeschalteten Verstärkern Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

derart zugeordnet sind, daß eine Zählung nur Zeichnung dargestellt. Es zeigt

durch beide, durch ein Überfahren der beiden 20 F i g. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbei-

Zonen (121, 122; 221, 222) hervorgerufenen Stör- spiel der Detektorvorrichtung zur Feststellung von

impulse erfolgt. Fahrzeugen,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Fig. 2 den oberen Teil der Fig. 1 in größerem kennzeichnet, daß das Sendeorgan (130, 230) eine Maßstab,

Galliumarseniddiode enthält. 25 F i g. 3 schematisch die Arbeitsweise eines zwei

ten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung. Bei der schematisch in F i g. 1 und 2 dargestell-

ten Ausführungsform ist ein Reflektor 100 in einer

Höhe H über der Fahrbahn 120 angeordnet, welcher

30 zweckmäßig durch einen metallischen Parabolspiegel

gebildet wird, dessen Brennebene bei 101 angegeben

Die Erfindung betrifft eine Detektorvorrichtung ist. Ein Sendeorgan 130, z. B. eine Leuchtdiode, ist zur Feststellung von Fahrzeugen, bestehend aus in der Nähe der Brennebene 101 zwischen dieser und einem eine in Form von Impulsen modulierte infra- dem Reflektor 100 angeordnet. Das in Richtung auf rote Strahlung aussendenden Sendeorgan, aus op- 35 den Reflektor 100 ausgesandte Strahlenbündel wird tischen Einrichtungen, welche diese Strahlung in in Richtung auf die Fahrbahn zurückgeworfen, und mindestens einem Bündel auf die Fahrbahn richten, infolge der Lage des Sendeorgans 130 gegenüber der und aus wenigstens einem Empfangsorgan für die Brennebene des Spiegels erhält man ein von den von der Fahrbahn reflektierte Strahlung. Strahlen 131, 132 in der Ebene der Figur eingefaßtes

Die bekannten Detektorvorrichtungen zur Fest- 40 einfallendes Strahlenbündel, wobei die Spitze 133 des stellung von Fahrzeugen haben den Nachteil, daß Kegels durch die üblichen optischen Gesetze beihre Empfänger auch Störsignale empfangen können, stimmt wird. Bei 134 und 135 sind die den Strahlen die z. B. von der öffentlichen Beleuchtung od. dgl. 131, 132 entsprechenden, von dem Sendeorgan 130 herrühren können. Außerdem ist es mit den bekann- ausgesandten Strahlen dargestellt, ten Vorrichtungen nicht möglich, genaue Angaben 45 In der Fahrdammdecke sind z. B. zwei refleküber die Geschwindigkeit, die Verkehrsdichte, die tierende Zonen oder Platten 121, 122 vorgesehen, Länge der Fahrzeuge usw. zu erhalten, welche unmit- welche durch eine parallel zu der Achse der betreftelbar durch automatische Vorrichtungen oder Rechen- fenden Fahrbahn gemessene Strecke d getrennt sind, maschinen integriert werden können. Diese reflektierenden Platten schicken je in Richtung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 50 auf den Reflektor 100 ein reflektiertes Strahlenbündel Detektorvorrichtung zur Feststellung von Fahr- zurück, welches infolge der großen Höhe H gegenzeugen zu schaffen, welche die obigen Nachteile nicht über den Abmessungen des Reflektors als ein Bündel aufweist, d. h., welche bei einfachem Aufbau gegen von parallelen Strahlen angesehen werden kann. Die Störungsstrahlungen unempfindlich ist und genaue beiden parallelen Bündel konzentrieren sich daher in Angaben über Geschwindigkeit oder Länge der eine 55 der Brennebene des Reflektors 100 an zwei getrennten Fahrbahn befahrenden Fahrzeuge zu vermitteln in Punkten, an welchen Empfänger 140 und 150 angeder Lage ist. ordnet sind. Dem Empfänger 140 entspricht so das

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch Strahlenbündel 141, 143 und 142, 144, während dem gelöst, daß auf jeder Fahrbahn zwei reflektierende Empfänger 150 in gleicher Weise das Strahlenbündel Zonen vorgesehen sind, welche durch eine parallel 60 151, 153 und 152, 154 entspricht, zu der Achse der betreffenden Fahrbahn verlaufende In erster Annäherung arbeitet die Vorrichtung

Strecke getrennt sind, und daß diesen Zonen zwei folgendermaßen: Das Sendeorgan 130 schickt auf die Empfänger mit zwei gegeneinandergeschalteten Ver- Zonen 121 und 122 eine genau bestimmte modulierte stärkern derart zugeordnet sind, daß eine Zählung Strahlung. Bei Fehlen von Fahrzeugen reflektieren nur durch beide, durch ein Überfahren der beiden 65 die Zonen 121 und 122 auf die Empfänger 140 und Zonen hervorgerufenen Störimpulse erfolgt. Durch 150 einen gewissen Teil der empfangenen Strahlung, eine derartige Schaltung zweier Empfänger wird auf Wenn ein Fahrzeug auf der mit den Zonen 121 und

einfache Art die Wirkung aller Störsignale ausge- 122 versehenen Fahrbahn fährt, deckt es diese Zonen