DE1616308A1 - Verfahren und Anordnung zum Messen des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden bewegten Fahrzeugen und zum Messen der Verkehrsdichte - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Messen des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden bewegten Fahrzeugen und zum Messen der VerkehrsdichteInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
Dr1-ING-WOLFFZH. BARTELS, T^W»!/?»- 7 STyTTGART.
DR R RAKl r>F«i P)P IKJ Γ: UPI η - " LANGE.STRASSE 51
UK.BKANUtb, UK.-iNG.HELD TELEFON, [0711] 294310 und 297295
TELEXi 0722312
Hfg.-llP.i21
S.F.I.M· Soclftf de Fabrication d·Instruments
da tfesure, NASST (Frankreich)
Verfahren und Anordnung sue Mieten des Abetandes
lirischen swei aufelnanderfolfrenden bewegten Fahr· saugen und sum Meeien der Verkehrsdichte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mn Messen dee
Abstandee wischen 8wei aufeinanderfolgenden bewegten
Fahrseugene bei des cub Beetlanen deeDopplereffektee
ein Radarstrahl erseugt und gegen die Bahn der Fahrzeuge
gerichtet wird, so dass duroh das Vorbeifahren
eines Fahrseuges vor den Radarstrahl nach Bildung eines
Echoe ein Dopplersignal erceugt wirda das eine fOr die
Fahrtgesohwindigkelt des Fahrseuges eharakterlstiaehe
Frequens aufweist, und eine Anordnung sun Durchfuhren
des Verfahrens, »owle ein Verfahren mm Ssaejn rtw Vex>*
kehrSfI Inhfee und eine Anordnung sun Ourohfuhren d loses
Verfahrens.
Bs 1st bekannt, die Vorüberfahrt eines FanFseuges an
einer bestlneiten Stelle alt teil eines Radargerit es au
Fahrzeuges unter Benutzung «ine· dem Dopplereffekt
u nt er wer fb ir β η Radarstrahl«» ηι messern
Zum Hessen des Abstände* zwischen zwei Verkehrsmitteln,
insbesondere Im Eisenbahnverkehr, ist es duroh die britIsαhe
Patentschrift 979*621 bekannt, ein Radarstrahlenbflndai
«um Bust Innen des Dopplereffektes gegen die Bahn der Verkehrsmittel su rlohten und die Zahl der Nulldurch»
ginge des hinsichtlich der Frequenz für die Fahrgeschwindigkeit des Verkehrsmittels charakteristischen
Doppierslgnales bis sum Erfassen des naehfolgenden Verkehrsmittels
tu zählen»
Bin Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es
erfordert, dass das erste erfasste Verkehrsmittel bis sun
Augenblick das Erfassens des naehfolgenden Verkehrsmittels sich noch im Strahlenbündel des Radarstrahl«« befindet·
Ein solches Verfahren 1st daher fOr Strassenfahrzeuge
priktisch nieht anueralbar, die sieh mit grosser Qe-BOhHindIgkelt
fortbewegen können und durch so grosse
Entferiaingan von»elnaiKlar getronnt sind, tliias sie nicht
von dam .Strahlenbündel erfasst werden«,
Dar Erfindung liegt die Aufgabe su Orunda, ein Verfahren
dar »iiigangs genannten Art su schaffen, bei dem ein eng
gebündeltes·, nur ein Fmhrsstig arfassander nadarstrahl
verwendbar lsi; und ilis auaii unbn>
solchen Bedingungen
I09Ö1470440
eine einfache Bestimmung des Abstandes zwischen feit
voneinander entfernten Fahrzeugen erlaubte
Diese Aufgabe ist erfindungsgeraäse dadurch gelöst, dass
das Dopplersignal zur Auslösung eines vom Beginn des
Erfassens des ersten Fahrseuges an, bis zu» Beginn des
Erfassens des darauffolgenden zweiten Fahrzeuges andauernden
Speichersignales dient, das den auf Grund
des Erfassens des ersten Fahrzeuges abgegebenen Dopplersignal entspricht und das über die genannte Dauer integriert
wird. Dadurch kann der Fahrzeugabstand auf einfache Weisebestimmt werden, ohne das ein gleichzeitiges
Erfassen beider auf einanderfoigeniea? fahr sauge durch das
Strahlenbündel notwendig ware«
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zum Durchführen des erfindungsgentfisseiE Verfahrens
zu schaffen. Diese Aufgabe ist gesaiss eiaea weiteren Merkmal
der Erfindung durch folgende Koablnation gelSsts
ein »it demDopplereffeiet arbeitendes ladargerlt zu»
Erfassen des Vcfb.elfahrens eines S eden Pahrsettges und
sua darauf folgenden Abgeben eines in seiner Frequenz
Fatirzeuggesehwindigleeit entsprechenden Dopplersig-
und eines de&s Vorbeifahren zugeordneten ZShIIp-
©In mit i@a iaSargerit verbunäenes Speidhergerät zur
ü&f©©ppiersSgaale waä sur darauf folgenden.
fθϊι öä®s®si ant sprechenden Speiohereignalen 9
' 1O98-Ü-/0UO- ■-.-■ ■■-.
ein mit dem Speichergerät verbundener Integrator
sum Zählen der SpeichersIgnale,
und ein mit dem Radargerät und dem Integrator verbundener
Torschalter tür Aufnahme dea Zählimpulses
und zur darauffolgenden Rückstellung des Integrators auf Null nach jedem Vorbeifahren eines Fahrzeuges»
Die theoretische Rechtfertigung des erfindungsgemäsaen
Verfahrens ergibt sich leicht aus folgenden Betrachtungen« Ein sich mit der Geschwindigkeit ν fortbewegendes Fahrzeug,
das unter einem Winkel das Strahlenbündel tinea ium Bestimmen du Dopplereffektes erzeugten Radarstrahles queri;f
welcher eine EnIs2onswellenlänge L aufweist« erzeugt ein
Ausgange~ßepplerslgnal mit einer Frequenz f« die durch die
Fora«!
f * 2v« cos a/L (U
gegeben ist« Dieses Signal dauert an, während sich das
Fahrzeug Im Radarstrahl befindet und verschwindet dann,
wobei ein weiteres Signal nur dann erscheint, wenn ein anderes Fahrzeug vor dem Strahlenbündel vorbeifährt.
Venn «an mit t0 und t* die Zeitpunkt« bezeichnet( in
denen das Erfassen des ersten bzw. des zweiten Fahrzeuges
beginnt, und wenn man voraussetzt, dass die Geschwindigkeit des »raten Fahrzeuges während des Zeitintervalle
*i " *Q ^Οϊ18*·η€ bleibt, so ergibt sich als Abstand
swiaohen den mrcl Fahrzeugen zum Zeltpunkt tj
■β
Ergatxt man in dieser Forael den Wert ν durch den
Ausdruck« der sieh durch Auflesen der Formel (1)
nach ν ergibt und der eine Funktion der Frequens f
des Dopplereignales ist, soerhalt nan folgende
Formel für den Abstand twlschen den beiden Fahr*eu-
2 mm a
Wenn »mn nojh die Fi*af|uem f duroh tile Zahl H ersetitt,
dia nan als Vaehsaliles Signales pro £«lu«lnhalt be*
trachten kann, so ergibt sich
2 OOB β
(H)
Durch eine einfache Integration des Speichersignaler,
daa die Eigenschaften des von Radargerät abgegebenen
Dopplerslgnales aufwelut, undewar m!sehen dtaBeginn
des Erfassens des ersttti l'ahrseugeis ui»l Jeu Beginn den
Hi'faesenj des swettau Fahi'ieug8»# erhalb tan N und kann
daraus D rateh dar Formel (1) but
Dieses Verfahren isb auch sur Auswertung der 7erkehrsdlohte
von Fahrsengen verwendbar. Unter Dicht· wird
hler das Verhältnis einer Ansahl von Fahrieugen sur
ting· der von den fahrseugen eln^enom«sien Vegstreoke
▼erstanden« das heitt die ZsJiI von Paärseugen pro Lengen»
10Ö8U/04A0
>· ο —
einheitο Dleaea Verhältnis iat fttr den Verkehr kenn«
celohnend undatlne Kenntnla Iat nützlich, im den optimalen
Zyklus von Signalanlagen zu bestlnaen. Ea let
der einfachen Kenntnla der Zahl der Vorbeifahrten τοη Fahrzeugen In einer gegebenen Zelt ebenso wie der Kenntnis
der Mittleren Geschwindigkeit der Fahraeuge voraus iahen, dann die Z ah L tier Vorbei fahrten oder dl* Mittlere
tliMehtflmilgk'jib ttrlauban es nicht, den Verkehr unter
allen Bedingungen iron dar Sättigung bis κι» sehr flüssigen Verkehr angesessen au beurteilen. Das erflndungsgaalssa
Verfahren aum Messen des Abstandee zwischen zwei
aufeinanderfolgenden bewegten Fahrseugen erlaubt In einfacher Weise eine Messung der Verkehredlohte, ohne dass
der Oebrauoh kostspieliger Rechenmaschinen, in Oegenaats
au anderen bekannten Verfahren, erforderlieh 1st.
Unter Verwendung dea erflndungsgealaaen Verfahrene zur
Messung dea Abstandea wird daa Verfahren aum Hessen
der Verkehradlohte ao durahgefOhrt, dass Jeweils der
Abntintl Bwluaiiin ivel iuftlnaiid9i*folgenden Vahr&itiftan
goueeean «lnl, indea die auf die Auslosung durch die
DoppiersignaIe irfolgenden Speloheraignale integriert
werden· Man eiset also In laser gleloher Velae den Abstand
zwischen dea ereten und dta aweiten» dea aweiten und dea dritten Fahrzeug uaw.» bla aan auf dieee Velae
die aufeinanderfolgenden Abatlnde awlaoben einer Anzahl
von Fahraeusen gea*»··!! h*t. Dann bildet bar die Suaae
109ÄU/0440 BADORlGfNAL
dieser Abstände, welche gerade diejenige Länge der Bahn
angibt« die von dieser Ansah! von Fahrzeugen elngenoztten
wird·
Eine spetieile Anordnung zur Durchführung des Verfahrene
zur Messung der Verkehrsdichte besteht beispielsweise aus folgender vorteilhafter Kombination!
ein alt den Dopplereffekt arbeitendes Radargerät zu«
Erfassen des Vorbeifahrens eines jeden Fahrzeuges und
darauffolgenden Abgeben eines in seiner Frequenz der Fahrzeuggesehwindlgkelt entsprechenden Dopplersignals
und eines dem Vorbeifahren zugeordneten ZählImpulses,
ein alt den Radargerät verbundenes Speiehergsrit zur Auf
nahse der Dopplersignale und zur darauffolgenden Abgabe
▼on diesen entsprechenden Speichersignalenf
ein alt deai Radargerät verbundener digitaler Gruppen«
zihler zur Aufnahme jedes einzelnen Zählimpulses und
zur Änderung des £ustanSesc wenn jeweils, der Vorbeifahrt
von X Fahrzeugen entsprechende K SShIiapulsß
fibertragen wurden«
und ein Integrator, der mittels eines mit des digitalen
tong der 3p®£oher@isnal@ mm &mn lnt@|p?&t®r wihrend der
109814/0440
Dm Verfahren um Messen des Abstand·« «wischen swoi
aufeinanderfolgenden bewegten Fahreeugen und da· Verfahren
sub Messen der Verkehrsdichte sind leicht «ittele
der genannten einfachen Anordnungen durchzuführen, die
la wesentlichen bekannt· elektronische Baugruppen vereinigen.
!■ folgenden ist die Erfindung an Hand sveler durch dl·
Zeichnung dargestellter Ausführungebeispiele erflndungsgealeser
Anordnungen sur Durchführung de· Verfahrens «ua Hessen des Abstand·· bsv· der Verkehrsdichte la einzelnen
•rltutort·
Bs seigern
Bs seigern
susi Messen des Abstand·· als erstes AusfOhrungs·
belsplel;
Fig· 2 ein sohesatleohes Schaltbild einer Anordnung
sub Messen der Verkehrsdichte als zweites Ausfflhrungsbelsplel·
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung «ua Messen des Abstandes
swisohen swei Fahrzeugen, die auf einea Fahrweg
aufeinanderfolgen» weist ein alt dea Dopplereffekt arbeitend··
Radargerät 1 auf, das alttels seiner Antenne 2 ein
Strahlenbündel lings der Achse X' X aussendet» welches die Achse T' T des Verkehrsweges unter einea Winkel a
1098U/0440 «ο «new*.
schneidet« üb die Vorbeifahrt Jedes Pahrsougos festsustellen
und daraufhin Dopplersignale absugeben, deren Prequens für die Fahrgeschwindigkeit des erfassten
Pahrseuges charakteristisch 1st und un einen Jeder
Vorbeifahrt eines Pahrseuges zugeordneten Zähllnpuls
absugeben· Weiterhin ist ein Prequens-Spelchergerät H
den
vorgesehen« das alt/Radargerät 1 sur Aufnahme der Doppler« signale verbunden ist und das bei einer solohen Aufnahme ■it den Oopplersignalen indenti·ehe Speicherslgnale abgibt 0 Sin mit den Spelohergerät * verbundener Integrator 5 dient sun Zlhlen der Speichersignale, während ein Torscbalter 3» der nit den Radargerät 1 und den Integrator 1 verbunden ist« sur Aufnahme der Zähllnpulse dient und bei einer solchen Aufnahne nach Jeder Vorbeifahrt eines Pahrseuges den Integrator 5 auf NUIl surttoketellt«
vorgesehen« das alt/Radargerät 1 sur Aufnahme der Doppler« signale verbunden ist und das bei einer solohen Aufnahme ■it den Oopplersignalen indenti·ehe Speicherslgnale abgibt 0 Sin mit den Spelohergerät * verbundener Integrator 5 dient sun Zlhlen der Speichersignale, während ein Torscbalter 3» der nit den Radargerät 1 und den Integrator 1 verbunden ist« sur Aufnahme der Zähllnpulse dient und bei einer solchen Aufnahne nach Jeder Vorbeifahrt eines Pahrseuges den Integrator 5 auf NUIl surttoketellt«
Das Radargerät 1 braucht nicht in einseinen besehrieben
su werden« da angenosnen werden kann« dass das Radarge*
rät als Oerät sun Erfassen von Fahrzeugen den Fachmann wohl bekannt ist·
Als frequens-Speiohergerät H« das von Dopplersignal gesteuert
wird und die Speiehersignale abgibt* 1st genäss
einen nicht sun Stande der Technik gehörenden eigenen Vorschlag vorteilhafter Welse ein Qerät nlt einen
jOsslllator« der dureh die Dopplersignale »ynohronlslert
wird« und nit einen Preqens«Spannungswandler vor·
1098U/0440
gesehen, der die Bildung einer Stcuerspannung an einen Kondensator erlaubt, welche bei Frequenssehwankungen
der Doppiersignale die Ossillatorfrequens stabilisiert«
Es hat sieh nämlich geseigt, dass die Echos beim Empfang offtmals Dopplersigtiale ergeben, die hinsichtlich der
frequens Unregclmlsslgkeiten aufweisen, welche meistens
▼on ausserhalb der Gerate auftretenden Schwankungen herrühren.
Der Integrator 5 kann beispielsweise ein Analogslhler sein, der ein Signal abgibt, dessen Amplitude dem Abstand
D swlsohen swei aufeinanderfolgenden, vom Radargerät erfassten Fahrzeugen proportional ist oder er kann ein
Digltalsfhler sein, der eine dem Abstand D entsprechende binare Zahl ausweist.
Der Integrator 5 1st mit einer linriehtung 6 sur Anzeige
des Abstände» und/oder sur Alarmgebung und/oder sur iontrolle der Verkehrsdichte verbunden· Di· Information Ober
den Abstand, welche das erflndungsgemisse Verfahren gibt,
hat den grundlegenden Vorteil, dass sie sowohl der Geschwindigkeit des ersten Fahrzeuges vermittels der Dopplerfrequens
Rechnung tragt« als auch der Geschwindigkeit des ■weiten Fahrseuges reraittels der Integrationsdauer« die
um so linger ist, Je mehr dies·· Fahrseug Seit benötigt»
um in das Strahlenbündel des Radarstrahlea su gelangen·
BAD ORIGINAL
109814/0440 J
Die in Fig« 2 dargestellte Anordnung im Hessen der
Verkehrsdichte von Fahreeugen, die auf eine« Verkehrsweg vorbeifahren, weist ein «it des Dopplereffekt
arbeitendes Radargerät 1* mit einer Antenne 2* auf, us] die Vorbeifahrt Jedes Fahrzeuges su erfassen und
daraufhin Dopplersignale- abzugeben, deren Frequens fOr
die Fahrtgeschwindigkeit der erfassten Fahrzeuge charakteristisch
ist, und usi einen der Vorbeifahrt des erfassten Fahrseuges zugeordneten Zähliapuls abzugeben. Ausserdea
ist ein Frequenz-Speichergerät 4* vorgesehen, das Mit des Radargerät l'sur Aufnahm« der Dopplersignale verbunden
1st und bei einer solchen Aufnahme «it den aufgenommenen Dopplersignalen identische Speichersignale ab·
gibt« Bin alt dem Radargerät 1* verbundener digitaler Qruppensähler 7* dient zur Aufnahae der Zählimpulse und
zur Xnderung des Zustandes Jedesmal dann, wenn an ihn eine
beliebige Zahl von K Zähllapulsen abgegeben worden ist,
die der Vorbeifahrt von N Fahrzeugen entsprechen. Bin
Integrator 5* ist alt dea Speiehergerät *· fiber einen alt
dea digitalen Qruppenzlhler 7* verbundenen Torsehalter 3'
verbunden, um dea Integrator 5* voa Erfassen der Vorbeifahrt des ersten Fahrseuges an bis zum Erfassen der Vorbeifahrt
des K-ten Fahrseuges die Speiehersignale zuzuführen.
Die Zahl der la Integrator addierten Zähliapulae ergibt
aber die Summe der Abstände zwischen den Fahreeugen, das heilt die Länge des Weges, die von N Fahrzeugen eingeen
wird. Diese Länge kann beispielsweise in Fora einer
Ί0 38 #f OW
Zahl oder einer analogen Spannung ausgedrOokt sein.
Blne Blnrlehtung 6* In Gestalt einer Alarmeinrichtung,
einer Anselgeeinriohtung oder einer gesteuerten Signalanlage
kann» wenn dies gewünscht wird» am Ausgang des Integrators 5· sur Verarbeitung der von dies·« abgegebenen
Information angeschlossen werden.
Das Wort "Pahrseug" ist im Voranstehenden als etwas
gegenständliches Bewegtes aufzufassen, wobei dieses Bewegliche beispielsweise ein Vagen oder ein bewegtes
Objekt sein kann·
BAD
ΊΟ 3* W OW
Claims (1)
- Patentansprüche ;1· Verfahren sub Messen des Abstandes zwischen swel aufeinanderfolgenden bewegten Fahrzeugen, bei des sua Bestiaaen des Dopplereffektes ein Radarstrahl erseugt und gegen die Bahn der Fahrzeuge gerichtet wird, so dass dureh das Vorbeifahren eines Fahrseu· ges Tor de« Radarstrahl naeh Bildung eines Echoe ein Dopplersignal erseugt wird« das eine für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrseuges charakteristisch· Frequens aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dopplersignal sur Auslosung eines vom Beginn des Erfassens des ersten Fahrseuges an bis sub Beginn des Erfassens des darauffolgenden zweiten Fahrseuges andauernden Speiehersignals dient, das de« auf Orund des Erfassens des ersten Fahrseuges abgegebenen Dopplersignal entspricht und das Über die genannte Dauer Integriert wird·2» Verfahren sua Kessen der Verkehrsdichte unter Verwendung des Verfahrens naoh Anspruch 1, dadurch ge· kennzeichnet, dass Jedes Hai der Abstand «wischen swel aufeinanderfolgenden Fahrseugen dureh Integration des andauernden Speiohersignals gesessen wird und die aufeinanderfolgenden Spelohersignale integriert werden·BAD ORIGINAL* Λ Λ A * ι ι r\ ι ι3. Anordnung nut Durchführen dee Verfahren· nach Anspruch I9 gekennseiohnet durch dl· folgend· Koablnatlom•in Mit de» Dopplereffekt arbeitendes Radargerät (1,2) im Erfassen des Vorbeifahre« eines Jeden Pahrseuges und stm darauffolgenden Abgeben eines in seiner frequens der rahrseuggesohwlndlgkeit entsprechenden Dopplersignals und eines den Vorbeifahren zugeordneten Zlhliapulses,•In alt de« RadargerIt (1,2) verbundenes qpelohergerlt (*) sur Aufnahsie der Dopplercigmle und «ur darauffolgenden Abgab· von diesen entsprechenden SpeloherSignalen,•in alt de» Spelohergertt (k) verbundener Integrator (5) warn linien der Speichersignal·»and ein alt de» Radargerlt (1,2) and des Integrator (9) verbundener Torsohalter (3) nr iufnah— des XlhliBpulees und sur darauffolgenden Mokstellung des Integrators (5) auf Mull naeh Iod«« Vorbeifahren •Ines ?ahr«ettges·H. Anordnung au» DurohfUhren des Verfahren· naoh Anepruoh 2, gek«iins«lchnet daroh dl« folgend· Koabinatlons•in alt de» Dopplereffekt arbeitend·· BadargerttCl*«99 tun Krfaeeen des Tovbelfafcvmi· eines Jeden ,BADORIÖfNAL ■-·.·-·-Fahrzeuges und darauffolgenden Abgeben einet In seiner Frequenz der Fahrseuggesohwlndigkelt entsprechenden Dopplerslgnals und «Ines dea Vorbeifahren zugeordneten Zlhliepulses,_•in »it dea Radargerät (1«,2·) verbundenes Speiohergerlt W tür Auf nah«· der Dopplersignale und tür darauffolgenden Abgab· τοη diesen entsprechenden SpeicherSignalen,•in alt dea Radargerät (I1,29 verbundener digitaler QrujnuKihier (TO wir Aufnahm· Jedes einseinen ZIhI* iapulses und tür Änderung des Zustandes, wenn Jeweils, der Vorbeifahrt von N Fahrzeugen entsprechend» Il Zihliapulse übertragen wurden»und ein Integrator (5*) der Mittels eines alt dea digitalen Oruppentlhler (7) verbundenen Torsehalters (39 tür Weiterleitung der Speiehersignale an den Integrator (59 während der Torbeifahrt de· ersten Fahrzeuges bis tu der des K-ten Fahrzeuges alt dea Speiehergertt (V) verbunden ist·5· Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (5) als ein Analog arbeitendes, ein ein· dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgen· den Fahrzeugen entsprechende Signalaaplitude abgebendes Gorlt ausgebildet 1stοAnordnung naoh Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (5) als ein digital arbeitendes, den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen als binäre Zahl angebendes 0erät ausgebildet ist.7· Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (5) mit einer Anzeige-, Alane- oder Kontrolleinrichtung verbunden ist·8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (5) als Analogzihler ausgebildet ist.9ο Anordnung naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator (5) als Digitalzlhler ausgebildet ist.109814/0440
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR91023A FR1514386A (fr) | 1967-01-13 | 1967-01-13 | Procédé et dispositif pour la mesure de l'espacement de deux véhicules se déplacant |
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ID=26174521
Family Applications (1)
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DE (1) | DE1616308B2 (de) |
FR (1) | FR93467E (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |