DE2325935A1 - Verfahren und anordnung zur feststellung von fahrzeugen in verkehrsfluessen - Google Patents

Description

• Verfahren und Anordnung zur Feststellung von Fahrzeugen in Verkehrsflüssen.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung von Fahrzeugen in Verkehrsflüssen mittels ortsfest, vorzugsweise in den Fahrbahnen installierter aktiver Induktionsmeßschleifen, insbesondere von Verkehrsdetektoren.
• Bei den üblichen Verfahren dieser Art liegt auf den in der Fahrbahn fest verlegten Induktionsmeßschleifen eine Hf-Spannung von ca. 20 bis 100 kHz. Durch Änderung der Dämpfung und Induktivität der Meßschleife beim Überfahren wird der Detektor ausgelöst.
• Durch Zählung kann die Verkehrsdichte festgestellt und eine entsprechende Verkehrsregelung durch Signalisierung durchgeführt werden. Im Straßenverkehr wird es immer dringender, bevorrechtigte Fahrzeuge, wie Polizei-, Feuerwehr-, Sanitäts-oder ähnliche Einsatzfahrzeuge, gegebenenfalls auch Linienautobusse, getrennt vom übrigen Verkehr erkennen zu können, um sie bei der Verkehrsregelung dem Vorgang entsprechend berücksichtigen zu können. Mit den herkömmlichen Verfahren sind Standortbestimmungen oder Bewegungskontrollen definierter Fahrzeuge nicht durchführbar; es müssen besondere Maßnahmen getroffen werden.
• Die bekanntgewordenen Verfahren hierzu bedienen sich der Funktechnik, bei der über Fahrzeugsendeanlagen und spezielle Funkfrequenzen der Zentrale oder auch den Verkehrszeichengebern direkt die Bewegung oder der Standort definierter Sonderfahrzeuge mitgeteilt wird. Diese Verfahren sind aufwendig und auch störanfällig.
• Zweck der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen mit der Aufgabe, ein einfacheres sicheres System zur Vereinzelung und Kennung von Sonderfahrzeugen in Verkehrsflüssen zu schaffen, wobei weitgehend auf bestehende Verkehrserfassungssysteme zerückgegriffen werden soll.
• Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß den Sonderfahrzeugen Einrichtungen zugeordnet werden, über die eine passive Kennmodulation der Hochfrequenz der installierten Induktionsmeßschleifen erfolgt, die durch stationäre Demodulations- und Decodierungseinrichtungen ausgewertet wird. Auf diese Weise kann einfach und sicher eine Übermittlung der Wagenkennung bzw. -codierung erfolgen. Die Fahrzeugeinrichtung braucht nicht aufwendig zu sein. Von besonderem Vorteil ist die Mehrfachausnutzung bereits vorhandener Verkehrsdetektoren auf Induktionsmeßschleifenbasis, die allein durch zusätzliche Demodulations- und Decodierungseinrichtungen ergänzt werden müssen.
• Günstig ist ferner die einfache Nachrüstmöglichkeit solcher vorhandener stationärer Anlagen.
• In einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens werden den Sonderfahrzeugen elektrische Resonanzkreise, insbesondere Saugkreise zugeordnet, die beim Überqueren der~Induktionsmeßschleifen mit diesen in Kopplung treten und den Induktionsmeßschleifen im Rhythmus einer aufgeprägten Kennfrequenz Energie entziehen. Damit ergibt sich eine besonders einfache Möglichkeit der Modulation der Trägerfrequenz in der Induktionsschleife, was sich im Preis der Wagenausstattung niederschlägt.
• Funkfrequenzbereiche werden nicht mehr benötigt.
• Zweckmäßig wird die Güte der elektrischen Saugkreise im Rhythmus wenigstens einer Ton- oder Niederfrequenz moduliert.
• Für eine genauere Bestimmung einzelner Fahrzeuge aus Gruppen können dabei günstig den elektrischen Saugkreisen definierte Codierungsbilder aus wenigstens zwei Frequenzen aufgeprägt werden. Darüber hinaus ist es möglich, daß den Fahrzeugen zur weiteren Vereinzelung jeweils ein definierter Kennton zugeordnet wird.
• Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere Anordnungen zur Durchführung des aufgezeigten Verfahrens nach der Erfindung sind den Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung entnehmbar.
• Anhand von schematischen Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 das Schaltschema eines Fahrzeugkennungsgebers; Fig. 2 Demodulation und Decodierung bei einem IS-Detektor mit Dämpfungsauswertung in Blockbilddarstellung; Fig. 3 Demodulation und Decodierung bei einem IS-Detektor mit Induktivitätsauswertung.
• Nach Fig. 1 besteht der Fahrzeugkennungsgeber aus einem Reihenresonanz- oder Saugkreis t-4 und einer Modulationseinrichtung 5-9. Die Induktivität des Suugkreises wird von einer schleifenförmigen Koppel spule 1 bestimmt, die außerhalb des Fahrzeugs angebracht ist und über ein abgeschirmtes Hf-Kabel 2 mit den weiteren Resonanzkreiselementen einer Abgleichinduktivität 3 und einem Schwingkondensator 4 in Verbindung steht.
• Um eine gute Verkoppelung mit den in der Fahrbahn verlegten Induktionsmeßschleifen (vergl. z.B. Fig. 2) zu gewährleisten, ist die Koppelspule-l möglichst dicht über der Fahrbahn am Fahrzeug angebracht. Die weiteren Resonanzkreiselemente sowie die Modulationseinrichtung befinden sich innerhalb des Fahrzeugs.
• Der Saugkreis wird von einer -transistorisierten Modulationsstufe 5 über einen Dämpfungswiderstand 6 im Rhythmus einer Kennfrequenz bedämpft. Tonfrequenz- oder Nf-Generatoren 7a, 7b,7c erzeugen Frequenzen a,b,c, die einzeln oder gemischt (a + b oder a + c) über eine Schaltmatrix bzw. einen Kennungsbereichsschalter 9 auf die Modulationsstufe 5 gegeben werden.
• Mit 10 ist noch eine zur Speisung erforderliche Spannungsquelle, z.B. die Wagenbatterie, angegeben.
• Der Kennungsgeber nach Fig. 1 arbeitet über seine Koppel spule 1 mit den in den Fahrbahnen verlegten Induktionssschleifen (15) von Verkehrsdetektoren gemäß Figuren 2.oder 3 zusammen. Hat der Schwingkreis dieselbe Frequenzlage wie die Induktionsmeßschleife 11, so wirkt er als Saugkreis und entzieht der Induktionsmeßschleife Energie. Dieser Energieentzug ist außer vom Kopplungsfaktor auch von der Dämpfung des Saugkreises selbst abhängig. Verändert man nach der Erfindung die Dämpfung im Rhythmus einer Niederfrequenz, so erscheint diese Änderung im festen Detektorschleifenkreis als passive Nf-Amplitudenmodulation, wobei dieser Effekt auch bei Bewegung des Saugkreises über die Induktionsmeßschleife 11 erhalten bleibt. Sowohl die Meßschleife 11 als auch der stark streuende Saugkreis besitzen eine hohe Grunddämpfung. Zur sicheren Signalübermittlung reicht je nach Kopplungsgrad eine Hochfrequenzgleichheit von + 10 bis f 15 % aus. Da die Saugkreise der diversen Fahrzeuge mit den verschiedenen Detektor-Induktionsmeßschleifen 11 in Resonanz kommen müssen, sollten zweckmäßig alle Detektor-Induktionsmeßschleifen auf gleiche Frequenz von t + 10 % getrimmt sein. Die Saugkreise führen, falls niederfrequenzmäßig nicht übersteuert, nur während des Überfahrens einer Detektorschleife von dieser eingekoelte Hochfrequenzenergie. Die erfolgte Modulation kann am Detektor abgegriffen und nach entsprechender Verstärkung und Filterung zum Auslösen eines oder auch mehrerer Codierungssignale verwendet werden, ohne daß die herkömmliche Detektorfunktion dadurch beeinflußt wird. Sind die Tonfrequenzen gut sinusförmig und bleibt die Dämpfungsmodulation in engen Grenzen, so kommt der Saugkreis nicht zum Selbstschwingen; d.h. er bleibt ohne äußere Anregung durch Verkopplung mit einer Detektorschleife hochfrequenzfrei.
• Fig. 2 zeigt einen IS-Detektor mit Dämpfungsauswertung. Er besteht aus der Induktionsmeßschleife 11 mit dem Schleifenoszillator 12. Diesem schließt sich der eigentliche Detektor 13 an, der die groben Dämpfungsänderungen durch den Schleifenbereich passierende Fahrzeuge erfaßt und Schaltmaßnahmen veranlaßt. Das zugehörige Versorgungsgerät ist mit 14 bezeichnet.
• Die gleichgerichtete Schleifenhochfrequenz des Oszillators 12, die beim Überfahren der Induktionsmeßschleife 11 durch ihre dämpfungsabhängige langsame Spannungsschwankung zur Auslösung des Detektors 13 führt, ist, wenn das Fahrzeug die Sondereinrichtung führt, von der Saugkreismodulation überlagert. Die aufmodulierte Niederfrequenz wird, um Rückwirkungen auf die Detektoreigenschaften zu unterbinden, vor diesem direkt hinter dem Oszillator 12 über ein RC-Glied 17 pelastungsfrei ausgekoppelt und über einen Trennverstärker 18 sowie einen Bandpaß 19 (Durchlaßbereich ca. 0,2 bis 6 kHz) einem Regelverstärker 20 zugeführt. An diesen Regelverstärker 20, der die großen Eingangsamplitudenschwankungen auf ein Verhältnis von C 1 : 2 reduz-iert, sind ein oder mehrere Selektivtonfilter 21a,21b,21c mit Schalteigenschaften angeschlossen, die jeweils nur auf ihre Soll-NF ansprechen (a,b,c). Die Ausgänge dieser Filter-lösen einzeln oder durch UND-Gatterkreise 22 oder 23 verkoppelt die Ausgangs schalter 24 oder 25 mit Relais- oder elektronischem Ausgang aus, die den aufmodulierten Codierungsbildern entsprechen und z.B. zur Anforderung eines bestimmten Verkehrssignalbildes dienen können.
• Hat das Fahrzeug zusätzlich noch einen eigenen Kennton, z. 3.
• a + c in der Zeichnung, so ermöglicht die Anordnung durch diese Wagenkennung eine zentrale Standortbestimmung und Bewegunsskontrolle aller so ausgestatteten interessierenden Fahrzeuge.
• Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der der IS-Detektor für induktive Auswertung eingerichtet ist. Gleiche Teile der Anlage sind wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• 26 stellt hier einen Phasen- oder Frequenzdiskriminator dar, der dem Detektor 13 vorgeschaltet ist. Hier muß die Nf-Kennmodulation dem Meßschleifenkreis direkt mittels eines Diodengleichrichters 16 als AM-Demodulator entnommen werden.
• Sollen an einer SchleifenmeBstelle nur die gekennzeichneten Fahrzeuge bzw. deren Signale registriert werden, so kann der eigentliche Detektor 13 wegfallen. Eine Induktionsmeßschleife 11 wird dann mit dem Schleifenoszillator 12 abgeschlossen. Die Nf-Entkopplung erfolgt dann wie beschrieben über die Elemente 17,18,19; die Selektivauswahl und-<Decodierung Über 20,und 21 und die Signalweitergabe über 22-25.
• 8 Seiten Beschreibung 11P atentansprüche 1 Bl. Zeichnungen

Claims (1)

1. P a t e n t a n sp r ü c h e Verfahren zur Feststellung von Fahrzeugen in Verkehrsflüssen mittels ortsfest, vorzugsweise in den Fahrbahnen installierter aktiver Induktionsmeßschleifen, insbesondere von Verkehrsdetektoren, dadurch gekennzeichnet, daß Sonderfahrzeugen Einrichtungen zugeordnet werden, über die eine passive Kennmodulation der Hochfrequenz der installierten Induktionsmeßschleifen (11) erfolgt, die durch stationäre Demodulations- und Decodierungseinrichtungen (1 - 25) ausgewertet wird 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Sonderfahrzeugen elektrische Resonanzkreises insbesondere Saugkreise (1-4) zugeordnet werden, die beim Über queren der Induktionsmeßschleifen (11) mit diesen in Kopplung treten und den Induktionsmeßschleifen £11) im Rhythmus einer aufgeprägten Kennfrequenz Energie entziehen 3.-) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Güte der elektrischen Saugkreise (1-4) im Rhythmus wenigstens einer Ton- oder Niederfrequenz moduliert wird.

   4.) Verfahren nach den-Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den elektrischen Saugkreisen (1-4) definierte Codierungsbilder aus wenigstens zwei Frequenzen (a + b oder a + c) aufgeprägt werden.

   5.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Fahrzeugen zur weiteren Vereinzelung jeweils ein definierter Kennton zugeordnet wird.

   6.) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet; daß der Saugkreis aus einer Koppelspule (1), einem Schwingkondensator (4) und einer Abgleichinduktivität (3) besteht und über einen Dämpfungswiderstand (6) an eine Modulationsstufe (5) angeschlossen ist, die mit einer Reihe von Tonfrequenz- oder Niederfrequenzgeneratoren (7a ,.7b,7c) verschiedener Frequenzen (a,b,c) über einen nach Art einer Matrix schaltbaren Kennungsbereichsschalter (9) in Verbindung steht 7.) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Demodulation und Decodierung die Niederfrequenz über ein RC-Glied (17) ausgekoppelt wird, das über mehrere Entkopplungsglieder (18,19) mit Selektivtonfiltern (21a, 21b,21c) verbunden ist.

   8.) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieSelPktl-tonfilter (21a,21b,21c) mit ihren Ausgängen separat oder über Und-Gatter (22,23) verkoppelt mit Ausgangsschaltern (24,25) verbunden sind.

   9.) Anordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem RC-Glied (17) als Entkopplungsglieder ein Trennverstärker (18) und ein Bandpaß (19) folgen, die über einen Regelverstärker (20) mit den Selektivtonfiltern (21a,21b,21c) verbunden sind..

   10.) Anordnung nach den Ansprüchen 7 bis 9 für- Induktionsschleifen-Verkehrsdetektoren mit Dämpfungsauswertung, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Demodulierungs- und Decodierungseinrichtung (17-25) zwischen dem Meßschleifenoszillator (12) und dem Detektor (13) angeschlossen ist.

   11.) Anordnung nach den Ansprüchen 7-bis 9 für Induktionsschleifen-Verkehrsdetektoren mit induktiver Auswertung, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Demodulierungs- und Decodierungseinrichtung (17-25) direkt an den Meßschleifenkreis über einen Diodengleichrichter (16) als AM-Demodulator angeschlossen ist.