DE1574149C3 - Anordnung zum Bestimmen von Straßenverkehrs-Meßwerten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Bestimmen von Straßenverkehrs-Meßwerten, nämlich zum Bestimmen entweder der Anzahl der Personenkraftwagen, die eine Kolonne von mehreren hintereinanderfahrenden Personenkraftwagen enthält, oder zum Bestimmen einer der Anzahl der Personenkraftwagen äquivalenten Größe in sogenannten PKW-Einheiten, wenn eine Fahrzeugkolonne aus mehreren hintereinanderfahrenden Fahrzeugen beliebiger Gattung besteht oder wenn ein einzelnes Fahrzeug beliebiger Gattung den Meßort durchfährt, mit Hilfe eines Doppler-Radargerätes, das jedes den Meßort durchfahrende Fahrzeug anmißt, und mit Hilfe einer Einrichtung, die die Nulldurchgänge" der von jedem angemessenen Fahrzeug in dem Doppler-Radargerät verursachten jeweiligen Dopplerschwingung zählt und jedesmal, wenn das Zählergebnis einen vorgegebenen Wert überschreitet, eine PKW-Einheit registriert und/oder auswertet bzw. anzeigt.

Eine derartige Anordnung ist bereits vorgeschlagen worden. Auch ist eine Anordnung zur Bestimmung und Anzeige der Gattung und Geschwindigkeit von Fahrzeugen mit Hilfe der bei einer elektromagnetischen Rückstrahlmeßeinrichtung auftretenden Dopplerfrequenz bekannt (vgl. DT-PS 10 98 260); diese bekannte Anordnung zählt hierzu die Nulldurchgänge des jeweiligen Dopplerfrequenz-Schwingungszuges, wobei die Geschwindigkeit aus der Anzahl der Nulldurchgänge pro Zeiteinheit und die Fahrzeuggattung aus der Fahrzeuglänge ableitbar ist, die in der Anordnung aus der Gesamtzahl der Nulldurchgänge ermittelbar ist, welche im jeweiligen, durch das angemessene Fahrzeug verursachten Dopplerfrequenz-Schwingungszug auftreten. Man kann bei entsprechender Dimensionierung der Anordnung beispielsweise den Zählergebnissen 300,500 oder 800 die Fahrzeuggattungen »PKW«, »LKW« und »LKW mit Anhänger« zuordnen, so daß nur die Überschreitung oder Unterschreitung dieser Grenzwerte festgestellt werden muß, um auf die jeweilige Fahrzeuggattung schließen zu können.

Die PKW-Einheit dient zur einheitlichen Bewertung von Einzelfahrzeugen und Fahrzeugkolonnen und ist ein äquivalenter Wert derjenigen Anzahl der Dopplerperioden, die ein Personenkraftwagen (PKW) normierter Länge in einem nach dem CW-Verfahren arbeitenden Doppler-Radargerät beim Durchfahren dessen von schräg oben auf die Fahrbahn gerichteten Antennenrichtdiagramms gemäß der bekannten Beziehung

^cos

verursacht, wobei gilt

η = Anzahl der Dopplerperioden,

/i = Fahrzeuglänge,

/2 = von der Fahrzeughöhe abhängige Ausdehnung des wirksamen Antennenrichtdiagramms in der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges,

λ - Wellenlänge der Radarsendeschwingungen,

α = Winkel zwischen der Richtdiagramm-Mittenachse und der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges.

Andere Fahrzeuge als Personenkraftwagen werden hierbei mit Vielfachen der ganzen und halben PKW-Einheit bewertet; beispielsweise wird eine Fahrzeuglänge von etwa 4,5 m als einer PKW-Einheit entsprechend angesehen.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellungsweise ein Fahrzeug 11, das sich in Richtung des Pfeiles 12 (Bewegungsrichtung) auf einer Fahrbahn 13 durch das unter einem Winkel α gegen die Horizontale 14 geneigte und auf die Fahrbahn gerichtete Richtdiagramm 15 der Antenne 16 eines nicht gezeigten CW-Doppler-Radargerätes hindurchbewegt, zu zwei verschiedenen Zeitpunkten, nämlich den Eintritts- und den Austrittszeitpunkten des Fahrzeuges in das bzw. aus dem Richtdiagramm. Aus den mittels des Radargerätes, das vorteilhafterweise eine bereits vorgeschlagene und in der vorliegenden F i g. 2 gezeigte Anordnung enthält, hierbei bestimmbaren Dopplerperioden läßt sich eine Bewertung gemäß Fig.3 herleiten, der zufolge es allerdings nicht möglich ist, Zweiräder, beispielsweise Krafträder, anzuzeigen, da beispielsweise zwischen einem Kraftrad, einem Fußgänger oder einem Hund bei Zugrundelegung dieser Bewertungsart kein unterschiedliches Merkmal erkennbar ist; bereits das Ansprechen des Signalgebers 23 ergibt die Anzeige einer halben PKW-Einheit, unabhängig davon, ob ein

'ählerausgangsimpuls auftritt oder nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine \nordnung der einleitend genannten Art anzugeben, nit deren Hilfe es auch möglich ist, Fahrzeuge mit einer .ürzeren Länge, als es einer PKW-Einheit entspricht, nzugeben und somit Zweiräder in die Anzeigemöglicheit einzuschließen.

Die Erfindung basiert auf der wesentlichen Erkenntiis, daß es zweckmäßig ist, das Bewertungsschema nach ■ig. 3 in dasjenige nach Fig. 4 abzuändern, gemäß ι ο etzterem als PKW-Fahrzeuge registriert werden, deren ,änge mit ³/a bis ⁵A PKW-Einheiten bewertet werden, 1. h. alle Fahrzeuge, die ein Zählergebnis der Doppler- »erioden hervorrufen, das im Bereich 1 ± 0,25 PKW-iinheiten liegt; somit erfolgt eine Auf- oder Abrundung luf Vielfache einer halben PKW-Einheit.

Bei einer Anordnung der einleitend genannten Art ,ind die erfindungsgemäßen Merkmale darin zu sehen, laß in der Einrichtung ein triggerbarer Impulsgenerator /orgesehen ist, der bei jedem Nulldurchgang oder bei ■inem vorgegebenen Vielfachen jeden Nulldurchgangs ler jeweiligen Dopplerschwingung einen Zählimpuls ibgibt, daß an den Impulsgenerator ein Binärzähler ingeschlossen ist, dessen Zählvolumen gleich einem /iertel desjenigen Zählwertes gewählt ist, der einer PKW-Einheit entspricht, und der sich automatisch auf ^Jull rückstellt, wenn das Zählergebnis sein Zählvolunen erreicht, und daß an den Binärzähler eine bistabile Kippschaltung angeschlossen ist, deren Ausgangsinfor- ;nation mit einer Auflösung von einer halben PKW-Ein-'ieit in verkehrsabhängigen, an sich bekannten Steuerinlagen und/oder zur Anzeige des Fahrzeugdurchsatzes luswertbar ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung ermöglicht larüber hinaus die zusätzliche Anzeige der Gattungen ler den Meßort durchfahrenden Fahrzeuge mittels für iede anzuzeigende Gattung getrennter Anzeigemittel, oeispielsweise wie bei der durch die DT-PS 10 98 260 oekannten Anordnung mittels den einzelnen Gattungen zugeordneter Glühlampen.

An Hand der F i g. 5 bis 9 seien im folgenden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben. Sie arbeiten unter Zugrundelegung des Bewertungsschemas nach F i g. 4.

Die Anordnung nach Fig.5 enthält eingangsseitig triggerbare Impulsgeneratoren 51 und 55, die nach Art eines Schmitt-Triggers aufgebaut sind. Dem Generator 51 wird aus dem nicht gezeigten Doppler-Radargerät die Dopplerfrequenz /bzugeführt, wodurch der Generator während jeder Dopplerperiode einen Ausgangsimpuls abgibt. Dem Generator 55 wird ein sogenannter Durchfahrtsimpuls vorgegebener Amplitude zugeführt, der im Doppler-Radargerät aus den Dopplerschwingungen ableitbar ist und der immer dann und so lange auftritt, wie die Amplituden jedes Dopplerfrequenz-Schwingungszuges eine vorgegebene Mindesthöhe nicht unterschreiten, wobei kurzfristige Amplitudeneinbrüche vorgegebener Maximaldauer unberücksichtigt bleiben. Jeder Durchfahrtsimpuls tritt angenähert dann und so lange auf, wenn sich ein Fahrzeug im Richtdiagramm der Antenne des Doppler-Radargerätes befindet. Der Ausgangsimpuls des Generators 55 dient einerseits zum Schließen einer Torschaltung 54, die daher während der Dauer jedes Durchfahrtsimpulses die Ausgangsimpulse des Generators 51 auf einen Binärzähler 52a gelangen läßt. Dieser Binärzähler enthält im Beispiel acht bistabile Kippschaltungen 52' bis 52⁸, von denen in Fig.5 jedoch nur drei zwecks Vereinfachung der Zeichnung gezeigt sind. Außerdem ist ein Löschgenerator 53 vorgesehen, der von der Vorderflanke jedes Ausgangsimpulses des Generators 55 getriggert wird und dann einen Löschimpuls auf die bistabilen Kippschaltungen abgibt, wodurch sie in Abhängigkeit von der Stellung der zugehörigen Schalter 52¹ bis 52™ auf Null oder Eins, d. h. O oder L, rückgestellt werden. Diese Schalter, von denen der Schalter 52™ in der Praxis allerdings wohl immer entfallen kann, ermöglichen eine Korrektur des Winkels cn. (F i g. 1), dessen Wert in die erfindungsgemäße Anordnung eingeeicht werden muß und somit einen Sollwert darstellt. Mittels der Schalter 52' bis 52™ ist eine Einstellung des Zählvolumens des Zählers 52a durchführbar, das immer einer viertel PKW-Einheit entsprechen soll. Falls der Sollwert bei der Justierung der Antenne 16 eingehalten werden kann, sind die Schalter 52' bis 52^VI" überflüssig. Ein Löschimpuls wird vom Generator 53 auch dann abgegeben, wenn der Kippschaltung 52^s ein Triggerimpuls zugeführt wird. Bei jedem Auftreten der Vorderflanke des Durchfahrtsimpulses wird die innerhalb des Blockes 52Z> vorgesehene weitere bistabile Kippschaltung S2⁹ auf L gesetzt. Seine Überträge und somit Schaltimpulse werden nach

13 2n + 1

(wobei η gleich ganze Zahl) ermittelten PKW-Einheiten an eine weitere bistabile Kippschaltung 56 weitergegeben, die die Schaltfrequenz im Verhältnis 1 :2 weiter hinunterteilt und somit im Takt von halben PKW-Einheiten schaltet. Hierdurch wird sichergestellt, daß ¹A bis 3/4 PKW-Einheiten als '/2 PKW-Einheit angezeigt werden, V4 bis ⁵A als eine Einheit usw. Mit 57 ist ein an die bistabile Kippschaltung 56 angeschlossener Steuerverstärker für ein Schaltrelais 58 bezeichnet, das Anzeige- und/oder Auswertemittel in an sich bekannter Weise beeinflußt.

Diese Anzeigemittel enthalten bei einer zusätzlich in Fig.5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung Glühlampen, von denen je eine den verschiedenen anzuzeigenden Fahrzeuggattungen zugeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist somit nicht nur eine Erfassung des Fahrzeugdurchsatzes auf Straßen in PKW-Einheiten durchführbar, sondern darüber hinaus eine Bestimmung der jeweiligen Fahrzeugart. Die Steuerschaltung für die Anzeige der Fahrzeugart ist in Fig.5 mit 59 bezeichnet. Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer als Steuerschaltung 59 verwendbaren Anordnung ist in F i g. 7 gezeigt und wird weiter unten unter weiterer Bezugnahme auf die Fig.8 und 9 im einzelnen erläutert.

Zunächst sei jedoch das in Fig.6 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in wesentlichen Punkten mit demjenigen nach F i g. 5 übereinstimmt, wie durch die überwiegend gleichen Bezugszeichen zum Ausdruck kommt. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach F i g. 6 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig.5 im wesentlichen dadurch, daß beim erstgenannten Ausführungsbeispiel der Durchfahrtsimpuls in die Messung einbezogen wird. Hierzu sind die Kippschaltungen S2⁹ und 56 der Anordnung nach F i g. 5 durch eine weitere Torschaltung 66 ersetzt, die vom Durchfahrtsimpuls her gesteuert wird und ihre Ausgangsschwingungen auf den Steuereingang einer bistabilen Kippschaltung 67 abgibt, die im Takt halber PKW-Einheiten kippt.

Im Bewertungsschema nach F i g. 4 soll beispielsweise ein PKW von ³Za bis ⁵Za PKW-Einheiten mit einer PKW-Einheit bewertet werden. Dies erfolgt mittels des Tores 66. Durch die Rückflanke jedes Durchfahrtsimpulses wird dann zusätzlich ¹A PKW-Einheitszählung verursacht, wenn der Zähler 52a einen Wert erreicht hat, der einer PKW-Einheitenzahl zwischen

4 und (^-
2 V2

—^ PKW-Einheiten
4J

entspricht. Das ist dann der Fall, wenn die letzte Kippschaltung des Zählers 52a auf L steht, wodurch die Rückflanke jedes Durchfahrtsimpulses wirksam wird, wenn der Zähler einen Stand entsprechend Ία, ³Za, ⁵Za... PKW- Einheiten erreicht hat.

Im folgenden werden der Aufbau und die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 7 im einzelnen erläutert.

Wenn ein Fahrzeug den Antennenstrahl durchfährt, zieht (F i g. 7) das Relais M an und bleibt angezogen. Über seinen Kontakt m und über einen Kondensator wird das Löschrelais L kurzzeitig zum Anzug gebracht. Die Relais A bis Nfallen dann ab, da Kontakt /kurzzeitig öffnet. Das mit 58 in Fig.5 bezeichnete Relais P schaltet im Takt halber PKW-Einheiten und wird durch die in F i g. 5 mit 56 bezeichnete bistabile Kippschaltung angesteuert. Diese Kippschaltung wird nicht zu Anfang jedes Meß Vorganges gelöscht, da von ihm auch ein Zähler angesteuert werden soll, der ganze PKW-Einheiten fortlaufend zählt, und da durch das Löschen halbe PKW-Einheiten vorgetäuscht werden könnten. Es ergibt sich hieraus die Schwierigkeit, daß die Stellung der Kippschaltung 67 (Fig.6) nicht vorausgesagt werden kann. Der Umgehung dieser Schwierigkeit dient das Hilfsrelais H.

a)Wirkungsweise der Anordnung, wenn Relais P zu Beginn der Messung nicht angezogen war

Zieht Relais M an, werden über Kontakt m, Relais L und Kontakt /die Folgerelais gelöscht

Nach der einer halben PKW-Einheit entsprechenden Zeit zieht Relais Pan und über die Kontakte m, pl und al wird Relais A geschaltet. Lampe 1 brennt, Relais A hält sich über den Umschaltkontakt a2 selbst. Da für kurze Zeit, während der die Umschaltkontakte a2 bis el umlegen, keine Betriebsspannung an den Relais A bis E liegt, werden Kondensatoren ausreichender Größe als Puffer parallel geschaltet.

Fällt das Relais M vor einem erneuten Potentialwechsei an Relais P ab, so wird das Fahrzeug als Krad registriert. Bleibt M weiterhin angezogen und fällt nach einer weiteren halben PKW-Einheit Relais /"wieder ab, dann wird über die Kontakte m, pl, hl, al und bl Relais B zum Anzug gebracht. Gleichzeitig damit wird Lampe 2 eingeschaltet. Zieht Relais Pwieder an, dann wird über die Kontakte m, pl, Al, bi und dl Relais C geschaltet. Lampe 3 beginnt jetzt zu leuchten.

Wegen des angegebenen Bewertungsschemas Fahrzeugart — Anzahl der PKW-Einheiten wird Lampe 4 erst zusammen mit Relais E geschaltet. Über den Kontakt p2 wird also wahlweise an die Steuerleitüngen für A, C und E einerseits, B und D andererseits Betriebsspannung gelegt und über die Kontakte a I bis e 1 die Weiterschaltung zu den folgenden Relais ermöglicht.

b) Wirkungsweise der Schaltung, wenn Relais P zu Beginn der Messung angezogen war

Die Löschung erfolgt wie unter a). Über m und ρ 1

ίο zieht Relais H an und hält sich über h 3 selbst. Wenn Relais Mschaltet, kann Relais A noch nicht anziehen, da über die Kontakte m, pl und h 1 keine leitende Verbindung zur Spannungsquelle besteht. Erst wenn nach einer halben PKW-Einheit Relais P abfällt, kann Relais A geschaltet werden. Die weitere Fortschaltung erfolgt dann wie unter a).

In F i g. 8 sind die Schaltzustände der einzelnen Relais und Lampen in ihrem zeitlichen Ablauf dargestellt Wie aus F i g. 8 ersichtlich, brennen die Lampen niedrigerer Bewertungsstufen mit. In der Anordnung nach F i g. 9 ist dies nicht der Fall. Hier leuchtet nur die der Fahrzeugart entsprechende Lampe auf. '

Hierzu 5 Blatt Zcichnuniicn

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Bestimmen von Straßenverkehrs-Meßwerten, nämlich zum Bestimmen entweder der Anzahl der Personenkraftwagen, die eine Kolonne von mehreren hintereinanderfahrenden Personenkraftwagen enthält, oder zum Bestimmen einer der Anzahl der Personenkraftwagen äquivalenten Größe in sogenannten PKW-Einheiten, wenn eine Fahrzeugkolonne aus mehreren hintereinanderfahrenden Fahrzeugen beliebiger Gattung besteht oder wenn ein einzelnes Fahrzeug beliebiger Gattung den Meßort durchfährt, mit Hilfe eines Doppler-Radargerätes, das jedes den Meßort durchfahrende Fahrzeug anmißt, und mit Hilfe einer Einrichtung, die die Nulldurchgänge der von jedem angemessenen Fahrzeug in dem Doppler-Radargerät verursachten jeweiligen Dopplerschwingung zählt und jedesmal, wenn das Zählergebnis einen vorgegebenen Wert überschreitet, eine PKW-Einheit registriert und/oder auswertet bzw. anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einrichtung ein triggerbarer Impulsgenerator vorgesehen ist, der bei jedem Nulldurchgang oder bei einem vorgegebenen Vielfachen jeden Nulldurchgangs der jeweiligen Dopplerschwingung einen Zählwert abgibt, daß an den Impulsgenerator ein Binärzähler angeschlossen ist, dessen Zählvolumen gleich einem Viertel desjenigen Zählwertes gewählt ist, der einer PKW-Einheit entspricht und der sich automatisch auf Null rückstellt, wenn das Zählergebnis sein Zählvolumen erreicht, und daß an den Binärzähler eine bistabile Kippschaltung angeschlossen ist, deren Ausgangsinformation mit einer Auflösung von einer halben PKW-Einheit in verkehrsabhängigen, an sich bekannten Steueranlagen und/oder zur Anzeige des Fahrzeugdurchsatzes auswertbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Anzeige der Gattungen der den Meßort durchfahrenden Fahrzeuge für jede anzuzeigende Gattung ein getrenntes Anzeigemittel, beispielsweise eine Glühlampe mit einer den Anzeigemitteln zugehörigen Steuerschaltung, vorgesehen ist.