DE2006590A1

DE2006590A1 - Vorrichtung zum Ermitteln einer Verkehrsinformation auf einer Straße

Info

Publication number: DE2006590A1
Application number: DE19702006590
Authority: DE
Inventors: Ryohei Kyoto Tanaka (Japan). P G08g 1-07
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1969-02-19
Filing date: 1970-02-13
Publication date: 1970-09-03
Also published as: DE2006590B2; GB1272534A; JPS4822396B1; FR2035615A5; US3639894A

Description

DR.-INQ. ULRICH KNOBLAUCH . ..__ Patentanwalt β Frankfurt/main τ, den 12. Februar 197Ό

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POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 34 23 ' ⁰^-¹"¹ DRESDNER BANK, FRANKFURT/M. 053 708 . I TELEFON; ββ10 7β TELEQRAMM! KNOPAT

T 28

20Ö65ÜQ

Omron Tateisi Electronics· Co., Kyoto (JAPAN)

VORRICHTUNG ZUM ERMITTELN EINER VERKEHRSINFORMATION AUF EINER

STRASSE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ermitteln ' einer Verkehrsinformation auf einer Straße mit einem Fahrzeugfühler, der beim· Feststellen eines Fahrzeugs ,innerhalb seines Fühlbereichs auf der Straße ein Fühlsignal erzeugt, aufgrund dessen die Verkehrsinformation ermittelt wird.

Für eine richtige und wirksame Steuerung des Verkehrs auf einer Straße ist es notwendig, möglichst genaue Verkehrsinformationen zu erhalten. Die Verkehrsinformation wird üblicherweise in verschiedenen Formen dargeboten, beispielsweise als Verkehrsvolumen, als Fahrzeuggeschwindigkeit, als Fahrzeugabstand, als Zeitbelegung usw. Beim Messen des Verkehrsvolumens, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des Abstandes ist es erwünscht, daß der Fahrzeugfühler einen Fühlbereich hat, dessen Länge in Fahrtrichtung des Fahrzeuges so kurz wie möglich ist, damit die'Auflösungsfähigkeit des Fühlers verbessert wird, d.h. seine Fähigkeit, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen zu unterscheiden. In <Xer folgenden Beschreibung wird diese Länge oder Erstreckung des Fühlbereichs manchmal kurzerhand als '»Fühllänge" bezeichnet.

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Es sei angenommen, daß ein Fahrzeugfühler eine FUhllänge 1 hat. Wenn zwei Fahrzeuge einander folgen, deren Abstand kleiner als die Fühllänge 1 ist, können sich gleichzeitig zwei Fahrzeuge in dem Fühlbereich befinden. Obwohl der Fühler zwei Fahrzeuge feststellen müßte, benimmt er sich so, als ob nur ein einziges Fahrzeug ermittelt worden sei, so daß es unmöglich ist, das Verkehrsvolumen oder den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen genau zu messen. Daher muß die Fühllänge des Fahrzqugfühlers so kurz wie möglich sein.

l|| Für eine genaue Messung der Zeitbelegung ist es ebenfalls erforderlich, daß der Fühler eine möglichst kleine FUhllänge hat. Die Zeitbelegung wird dadurch gemessen, daß die Zeit, innerhalb der ein Fahrzeug sich im Fühlbereich befindet, festgestellt wird; und je langer die Fühllänge des Fühlers ist, um so größer ist die Zeit, die das Fahrzeug für das Überqueren des Fühlbereichs benötigt und um so größere Fehler können bei der Messung der ι Zeitbelegung auftreten. Für* das Messen der Verkehrsstauung jedoch ist die Zeitbelegung wirksamer als die anderen Verkehrsinformationen, und zwar aus den folgenden Gründen: Wenn sich eine Verkehrsstauung ergibt, sinkt die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Verkehrsvolumen nimmt ab und der Abstand variiert mit abnehmender Geschwindigkeit. Daher drücken diese Informationen nicht

" genau den tatsächlichen Grad der Verkehrsstauung aus.

Es sei angenommen, daß die Verkehrsstauung so groß geworden ist, daß die Fahrzeuge auf der Straße anhalten mußten. Wenn das Fühlelement des Fahrzeugfühlers eine sehr kurze FUhllänge 1 hat, kann es geschehen, daß das Fühlelement sich gerade zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen befindet, die wegen der Stauung, angehalten haben. Unter dieser Bedingung kann das Fühlelement überhaupt kein Fahrzeug feststellen, so daß trotz der ernsthaften Verkehrsstauung die Zeitbelegung in diesem Augenblick einen Wert hat, als ob der Verkehr auf der Straße normal fließen würde» Das bedeutet, daß man sich bei einer Verkehrsstauung nicht auf

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die Zeitbelegung, wenn sie durch einen Fahrzeugfühler mit kurzer Fühllänge gemessen wird, als Verkehrsinformation verlassen kann, die den tatsächlichen Verkehrszustand auf der Straße korrekt wiedergibt. Um ein solches Ergebnis zu vermeiden, muß die Fühllänge des Fühlers so lang wie möglich sein, was im Gegensatz zu dem zuvor erwähnten Fall steht. Kurz gesagt, der Verkehrsfühler muß für die richtige und wirksame Messung der Zeitbelegung zwei einander widersprechende Forderungen erfüllen.

Bekannte Fühler sind in ihrer Arbeitsfähigkeit auf einen der beiden Zustände beschränkt, nämlich entweder auf den Fall, daß eine -Verkehrsstauung auftritt, oder auf den anderen Fall, daß keine
wesentliche Stauung vorhanden ist. Dies ist aber lästig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die mit Hilfe eines
Fahrzeugfühlers eine genaue Verkehrsinformation sowohl bei einem normalen Verkehrszustand als auch bei einem Verkehrsstau ermitteln kann. ■

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst dueh eine Steuervorrichtung, die in Abhängigkeit von einem vorhandenen Verkehrszustand
auf der Straße die Länge des Fühlbereichs in Richtung der Fahrzeugbewegung ändert. . .

Auf diese Weise können die einander widersprechenden Forderungen erfüllt werden. Denn je nach dem vorhandenen Verkehrszustand ist die FUhllänge kürzer oder länger.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Fahrzeugfühler mehrere FÜhlelemerite mit je einem vorgegebenen Fühlbereich und
die Steuervorrichtung ändert die Zahl der wirksam mit dem Fühler verbundenen Fühlelemente, wodurch auch die Fühllänge geändert
wird, \

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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend im Zu-. sammenhang mit einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer schematischen Draufsicht auf den Teil einer Straße, in welchem Fahrzeug-Fühlelemente angeordnet sind,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil einer Straße, in dem Fühlelemente nach einem anderen AusfUhrungsbeispiel der Erfindung angeordnet sind,

Fig. 3 in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Zeit belegung, und dem Grad der Stauung.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeugfühler 11 mit mehreren, beispielsweise drei Fühlelementen oder Antennen 12, 13 und 14 dargestellt, die jeweils als Schleife gleicher Größe ausgebildet sind. Ein Schaltkreis 15 ist zwischen den Fühler 11 und die Elemente 13 und 14 gelegt. Obwohl die Fühler hier als Schleifen dargestellt sind, können auch beliebige andere Fühler verwendet werden, beispielsweise solche, die mit Ultraschall arbeiten. Die Fühlelemente 12 14 liegen auf einer Bahn einer Straße 16 und definieren je einen vorbestimmten Fühlbereich an verschiedenen Stellen dieser Fahrbahn. Wenn ein Fahrzeug in den Fühlbereich eintritt, wird ein Fühlsignal erzeugt. Der Fühlbereich jedes der drei Fühlelemente erstreckt sich über eine möglichst kurze Länge in der Richtung eines Pfeiles 17, der die Fahrtrichtung anzeigt. In dem Ausführungsbeispi«1 der Fig. 1 haben die drei Fühlelemente die gleiche Fühllänge, die kürzer ist al π der durchschnittliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Fahrzeugen, die wegen einer Stauung anhalten mußten. Sie sind in Richtung des Pfeiles 17 hintereinander angeordnet, so daß sich für den Fühler ein Cieeamt-Fühlbereich ergibt, dessen Länge willkürlich verändert werd'-n kann, wie es nachstehend genauer erläutert wird.

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BAD OWGINAl.

Wenn nur eines der Fühlelemente in Betrieb steht, hat der Fühlbereich des Fühlers 11 die kürzeste Länge, d.h. die Länge des einzelnen wirksamen Fühlelements. Da diese kürzeste Fühllänge kürzer ist als der durchschnittliche Abstand zwischen^wei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen, die wegen einer Stauung angehalten haben, kann der Fühlbereich dieses einzelnen Fühlelements auch zwischen' zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen liegen mit dem Ergebnis, daß es unmöglich ist, den Zustand der Verkehrsstauung genau zu messen. Um dieses Ergebnis zu vermeiden, können ein oder zwei andere Fühlelemente zusätzlich eingeschaltet werden. Hierdurch wird die Fühllänge des Fühlers ins'gesamt länger als der Abstand zwischen zwei haltenden Fahrzeugen, wodurch es möglich ist, diese Fahrzeuge festzustellen. Daher kann die Verkehrsstauung genau und ohne Fehler ermittelt werden.

Das Fühlelement 12 ist immer wirksam mit dem Fühler 11 verbunden, während die beiden anderen Elemente 13 und 14 wahlweise zusätzlich zu dem Element 12 mit Hilfe des Schaltkreises 15 an den Fühler ansehließbar sind. Eine nicht veranschaulichte-manuell betätigbare Vorrichtung, wie ein Schalter, ist über eine Leitung 21 mit dem Schaltkreis 15 verbunden, so daß, wenn die Vorrichtung ein erstes Arbeitssignal über die Leitung 21 an den Kreis 15 legt, dieser Kreis das Fühlelement 13 an den Fühler 11 anschließt, und wenn die Vorrichtung ein zweites Arbeitssignal abgibt, legt der Schaltkreis 15 auch noch das Fühlelement 14 an den Fühler 11. Wahlweise kann ein erstes automatisches Arbeitssignal über eine Leitung 22 an den Schaltkreis 15 gelegt werden, so daß dieser das Fühlelement 13 an den Fühler anschließt, und wenn ein zweites automatisches Arbeitssignal über eine Leitung 23 an den Kreis 15 abgegeben wird, legt dieser das Fühlelement 14 zusätzlich an den Fühler 11. In der folgenden Beschreibung werden manchmal diese Leitungen und die auf den Leitungen erscheinenden Signale mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

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Die automatischen Arbeitssignale werden in Abhängigkeit vom Grad der Verkehrsstauung auf der Straße in der folgenden Weise erzeugt. In die Leitungen 22 und 23 eingesetzte Schalter 24 und 25 sind zunächst geschlossen. Das vom Fühler 11 erzeugte Fühlsignal wird einem Zeitbelegungs-Meßkreis 31 zugeführt. Der Kreis 31 mißt in bekannter Weise das Verhältnis zwischen der Gesamtheit der Zeitdauer aller während einer Zeiteinheit vom Fühler erzeugten FUhI-signale und dieser Zeiteinheit. Ein Kompensationskreis 32 ist mit dem Ausgang des Zeitbelegungs-Meßkreises 31 verbunden. Solange jedoch das Fühlelement 12 allein mit dem Fühler 11 verbun- ^ den ist, geht der Ausgang des Meßkreises 31 einfach durch den ^ Kompensationskreis 32 hindurch und erscheint ohne jegliche Kompensation an einer Klemme 38. Wenn das Fühlelement 12 allein in Betrieb steht, kann die Zeitbelegung unter normalen Verkehrsbedingungen, d.h. wenn die Fahrzeuge ohne wesentliche Stauung auf der Straße fahren, genau gemessen werden. Wenn unter dieser normalen Bedingung die Zahl der Fahrzeuge auf der Straße wächst, steigt der Grad der Stauung und auch der Wert der Zeitbelegung an, wie es in dem Diagramm der Fig. 3 gezeigt ist, wo eine Linie L die Zeitbelegung über der Ordinate und den Grad der Stauung über der Abszisse darstellt.

Es sei angenommen, daß die Anordnung derart getroffen ist, daß, wenn der Wert der Zeitbelegung einen Wert von A% erreicht hat, die Arbeitsfähigkeit des einzelnen Fühlelements 12 erlischt, so daß keine genaue Messung der Zeitbelegung mehr erwartet werden kann. Dann muß, wenn A% erreicht worden sind, das erste automatische Arbeitssignal 22 erzeugt werden, um das zweite Fühlelement 13 zusätzlich zu dem Element 12 an den Fühler 11 anzuschließen. Zu diesem Zweck ist ein Bezugsstauungs- Einstellkreis 33 unä ein Vergleichskreis 34 vorgesehen. Der erstgenannte Kreis 33 erzeugt auf einer Leitung 35 ein erstes Ausgangssignal, das dem Ausgang des Zeitbelegungs-Meßkreises 31 äquivalent ist, wenn die Zeitbelegung den Wert A% erreicht hat. Das erste Ausgangssignal 35 des Kreises 33 wird dem Vergleichskreis 34 zugeführt, dem der

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Ausgang des Kreises 31, der den gemessenen Wert der Zeitbelegung ausdrückt, ebenfalls zugeführt wird. Wenn die Verkehrsstauung auf der Straße einen Grad V1 erreicht hat, so daß die Ausgänge der beiden Kreise 31 und 33 äquivalent werden, erzeugt'der Vergleichskreis 34 einen Ausgang auf einer Leitung 36. Dieses Signal erscheint auf der Leitung 22 als erstes automatisches Arbeitssignal, worauf der Schaltkreis 15 das zweite Fühlelement 13 zusätzlich zum Element 12 an den Fühler 11 anschließt, wodurch die Fühllänge des Fühlers insgesamt vergrößert wird.

Wenn die Fühllänge auf diese Weise vergrößert worden ist_r ändert sich der Meßzustand der Vorrichtung so ₉ daß das Ergebnis der Messung als gestrichelte Linie L* in dem Diagramm der Fig. 3 aufgezeichnet werden könnte. Um diese iinderung in den Meßbedingungen zu kompensieren, ist der Kompensationskreis 32 mit dem Ausgang des Meßkreises 31 verbundene Das zuvor erwähnte Ausgangssignal 36 aus dem Vergleichskreis 34 wird auch als Arbeitssignal an den Kompensationskreis 32 gelegt^ so daß die Linie L^? mit der Linie L übereinstimmt_o Das Ausgangssignal 36 erscheint außerdem an einer Klemme 37_f die mit einem Anzeigegerät oder Aufzeichnungsgerät oder irgend einer anderen nicht veranschaulichten Vorrichtung verbunden ist« Die Anzeige gibt an, daß die Zeitbelegung nunmehr A% und die Stauung den Grad VI erreicht hat* Daher wird erfindungsg©fliäß, wenn die Verkehrsstauung einen vorbestimmten Grad erreicht" hat, ein zweites Fühlelement automatisch in Betrieb gesetzt, das mit dem ersten Fühlelement zusammenwirkt, wodurch 4?2* Fühlbereich'auf eine Länge vergrößert wird, die bei der'-vor-Verkehrsstauung, die größer ist als der --einge stellte für die Messung der'Zeitbelegung besser geeignet ist.

die Stauung-einen.* Grad ¥2 erreicht hat, wird, öas zweite Fühlelement 14 zusätzlich su den Elementen 12 -yad 13 mit dem Fühler 11. Verbundes.» Der Besugsstauöngs-Sinstellkreis 33 ist so angeordnet, daß'.er auf einer. Leitung-45 ein zweites Ausgangssignal erzeugt, das dem Ausgang des ffeßkreises 31 äquivalent ist,

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wenn die Zeitbelegung einen eingestellten Wert B% erreicht hat, . Dann vergleicht der Vergleichskreis 34 das Signal 45 von dem Kreis 33 und das Signal von dem Kreis 31 <. Wenn die beiden Eingangssignale einander gleich werden, erzeugt der Vergleichskreis 34 auf einer Leitung 46 ein zweites Ausgangssignal, das über die Leitung 23 an den Schaltkreis 15 gelegt wird, worauf dieser das dritte Fühlelement 14 zusätzlich zu den Elementen 12 und 13 an den Fühler 11 anschließt, wodurch die Fühllänge des Fühlers weiter auf ihr Maximum vergrößert wird, welches günstig ist für die Messung der Zeitbelegung, nachdem die Stauung den Grad V2 überschritten hat. Das Ausgangs signal 46 vom Vergleichskreis 34 wird außerdem an

fc den Kompensationskreis 32 angelegt, damit der gemessene Wert der W

Zeitbelegung in einer Weise, die der zuvor beschriebenen ähnlich ist, kompensiert wird. Ohne solche Kompensation würde die Linie L entsprechend der gestrichelten Linie L" verlaufen, wenn die Stauung Über V2 hinausgeht.

Wenn umgekehrt die Stauung unter die Werte V2 und dann V1 absinkt, nimmt die Zeitbelegung unter B# und dann unter A% ab, so daß die Fühlelemente 14 und dann 13 nacheinander vom Fühler 11 mit Hilfe des Schaltkreises 15 abgetrennt werden. Diese Arbeitsweise ist aus der vorangehenden Beschreibung leicht verständlich, so daß keine weitere Erläuterung erforderlich ist.

In Fig. 2 sind drei Fühlelemente 112, 113 und 114 gemäß einem anderen Ausführungsbei^piel der Erfindung veranschaulicht. Hier entsprechen die drei Schleifen den Schleifen 12, 13 und 14, sie haben aber unterschiedliche Fühllängen. Die Schleifen 112-114 liegen auf einer Fahrbahn 16 derart, daß die größte Schleife 114 vollständig die nächstgrößte Schleife 113 umschließt, die ihrer seits die kleinste Schleife 112 einschließt. Die kleinste Schleife 112 ist normalerweise mit dem Fühler 11 verbunden, während die zweitgrößte Schleife 113 zusätzlich zum Fühlelement 112 oder statt dessen an den Fühler angeschlossen wird, wenn der Grad der Stau ung den Wert V1 erreicht hat, und die größte Schleife 114 wird an

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den Fühler zusätzlich zu den Elementen 112 .und 113 oder statt dessen angeschlossen,.wenn der Grad der Stauung den Wert V2 überschritten hat. Die Anordnung der anderen Schaltungskomponenten und deren Arbeitsweise entspricht derjenigen der Fig. 1, so daß keine weitere Erläuterung erforderlich ist„

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Claims

- ίο -

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zum Ermitteln einer Verkehrsinformation auf einer Straße mit einem Fahrzeugfühler, der beim Feststellen eines Fahrzeugs innerhalb seines Fühlbereiches auf der Straße ein Fühlsignal erzeugt, aufgrund dessen die Verkehrsinformation ermittelt wird, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (15), die in Abhängigkeit von einem vorhandenen Verkehrszustand auf der Straße die Länge des Fühlbereichs in Richtung der Fahrzeugbewegung ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeihnet, daß der Fahrzeugfühler (11) mehrere Fühlelemente (12-14; 112-114) mit je einem vorgegebenen Fühlbereich hat und die Steuervorrichtung (15) die Zahl der wirksam mit dem Fühler verbundenen Fühlelemente ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (15) manuell betätigbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch-1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (15) automatisch betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (15) in Abhängigkeit vom Grad der Verkehrsstauung in der Straße die Fühlbereichslänge ändert.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühlelement (12; 112) dauernd mit dem Fahrzeugfühler (11) verbunden ist und als Steuervorrichtung eine Schaltvorrichtung (15) dient, die die anderen Ftthlelemente (13, 14; 113, 114) an dem Fahrzeugfühler anschaltet.

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7· Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch eine - Vorrichtung (34), die ein Arbeitssignal zum Betätigen der Schaltvorrichtung (15) abgibt, sobald die Stauung einen vorgegebenen Grad erreicht hat» ' ■ ■

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis k oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (15) in Abhängigkeit'" von der Zeitbelegung die Fühlbereichslänge ändert.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlbereiche etwa die gleiche Länge haben und in Richtung der Straße hintereinander angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pühlbereiche unterschiedliche Länge haben und jeder Fühlbereich den nächstkleineren Fühlbereich umschließt.

11· Vorrichtung nach Anspruch" 10,. aa.dureh. gekennzeichnet, daß jeder Fühlbereich" einem -Fühlelement . (.112 - 11.4) zugeordnet- ist und die Steuervorrichtung (15} jeweils"eines dieser Fühlelemente wirksam an den fahrzeugfühlsr (11) anschließt,

12, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Kompensationsvorrichtung(32), die den Ausgang der die Verkehrsinformation liefernden Vorrichtung (31) der geänderten Fühlbereichslänge anpaßt.

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