DE2325935B2

DE2325935B2 - Verfahren und anordnung zur feststellung von sonderfahrzeugen in verkehrsfluessen

Info

Publication number: DE2325935B2
Application number: DE19732325935
Authority: DE
Inventors: Anton 8033 Krailling Harm
Original assignee: Signalbau-Huber München GmbH, 8000 München
Priority date: 1973-05-15
Filing date: 1973-05-15
Publication date: 1976-06-24
Also published as: IT1022034B; BE814961A; SE399482B; CS184826B2; AT339181B; DK136505B; DE2325935C3; NL7405892A; ATA396374A; YU129174A; DK136505C; YU129180A; CH563896A5; DE2325935A1; YU39305B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung von Sonderfahrzeugen in Verkehrsflüssen mittels ortsfester, vorzugsweise in den Fahrbahnen installierter Hf-Induktionsmeßschleifen, insbesondere von Verkehrsdetektoren und einer auf dem jeweiligen Sonderfahrzeug angeordneten Schleifeneinrichtung, mit der beim Überqueren der Induktionsmeßschleife durch das Sonderfahrzeug die in der Induktionsmeß schleife auftretende Dämpfung zusätzlich periodisch variiert wird.

Im Straßenverkehr wird es immer dringender, bevorrechtigte Fahrzeuge, wie Polizei, Feuerwehr, Sanitätsoder ähnliche Einsatzfahrzeuge, gegebenenfalls auch Linienautobusse, getrennt vom übrigen Verkehr, erkennen zu können, um sie bei der Verkehrsregelung der Situation entsprechend berücksichtigen zu können. Ein Teil der bekanntgewordenen Verfahren bedient sich hierzu 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. Bei einem anderen bekannten Verfahren wird zur Identifizierung und Standortbestimmung ein besonderes Sende-Empfängersystem mit an der Fahrstrecke angeordneten stationären und einer auf dem Fahrzeug befindlichen mobilen Antenne benutzt. Den Fahrzeugen sind dabei Sendequarze bestimmter Kennfrequenz zugeordnet, die zunächst passiv erst über die Fahrzeugantenne von einem stationären Hf-Sender angeregt werden müssen. Sie bringen dann in einem stationären antennengekoppelten Empfänger entsprechende Empfängerquarze in Resonanz und geben dadurch die Wagenkennung wieder (US-PS 33 51938). Dieses System ist zwar für höhere Selektierung ausgelegt, jedoch aufwendig, teuer und nicht unbedingt störsicher.

Zur Verkehrsregelung, Zählung der Verdehrsdichte usw. werden in hohem Maße in der Fahrbahn festverlegte, Hf-gespeiste Induktionsmeßschleifen verwendet. Durch Änderung der Dämpfung und Induktivität der Meßschleifen wird jeweils beim Überfahren ein zugehöriger Verkehrsdetektor ausgelöst. Solche Einrichtungen sind jedoch nicht ohne weiteres für Standortbestimmungen oder Bewegungskontrollen definierter Fahrzeuge für sich oder in Verbindung mit den bisher geschilderten Verfahren verwendbar.

Ein wei'.er bekanntes Verfahren nutzt bereits Verkehrsdetektoren mit Induktionsmeßschleifen zur Fahrzeugkennung mit aus. Dazu befindet sich an Bord des zu erkennenden Fahrzeuges eine Kurzschlußschleife,

die mittels eines Schalters im Tastbetrieb kurzgeschlossen werden kann. Die in der Fahrbahn befindlichen aktiven Hf-Detektorschleifen erhalten neben der eigentlichen Dämpfung durch die Kurzschlußschleife eine zusätzliche Dämpfung, die als Rendelfrequenz mit bis zu s einigen 100 Hz zur Kennung herangezogen werden kann (GB-PS 12 09 482). Damit lassen sich jedoch nur wenige verschiedene Kennsignale sicher überragen.

Die Erfindung geht aus von dem letztgenannten Verfahren mit der Aufgabe, für solche mit üblichen Induk- ι ο tionsmeßschleifen arbeitende Verkehrserfassungseinrichtungen ein einfaches, sicheres System zur Kennung auch einer größeren Zahl von Sonderfahrzeugen zu schaffen, ohne daß es eines erheblichen Aufwandes bedarf. 'S

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schleifeneinrichjung auf dem Sonderfahrzeug als ein vorzugsweise als Saugkreis wirkender Resonanzkreis ausgebildet ist, der, auf die Arbeitsfrequenz der Induktionsmeßschleife abgestimmt, in seiner elektrischen Güte im Rhythmus wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer Kennfrequenzen moduliert wird und daß beim Überqueren der Induktionsmeßschleife durch die Koppelstufe dieser durch Energieentzug der Modulationsinhalt passiv als Amplitudenmodulation aufgeprägt wird und daß nach Demodulation die Kennfrequenz bzw. Kennfrequenzen zur Feststellung herangezogen wird. Von besonderem Vorteil ist die Mehrfachausnutzung bereits voihandener Verkehrsdetektoren auf Induktions-Meßschleifenbasis, die allein durch zusätzliche Demodulations- und Decodierungseinrichtungen ergänzt werden müssen. Günstig ist ferner die einfache Nachrüstmögliehkeit solcher vorhandener stationärer Anlagen. Ferner ergibt sich eine besonders einfache Möglichkeit der Mo- v. dulation der Trägerfrequenz in der Induktionsschleife, was sich im Preis der Wagenausstattung niederschlägt. Funkfrequenzbereiche werden nicht mehr benötigt.

Es ist zweckmäßig, die elektrische Güte des Saugkreises im Rhythmus wenigstens einer Ton- oder Niederfrequenz zu modulieren. Für eine genauere Bestimmung einzelner Fahrzeuge in Gruppen können günstig dem elektrischen Saugkreis definierte Codierungsbilder aus wenigstens 2 Frequenzen aufgeprägt werden. Weiterhin kann es sinnvoll sein, den Fahrzeugen zur weiteren Unterscheidung jeweils einen definierten Kennton zuzuordnen. Weitere Besonderheiten der Erfindung, insbesondere Anordnungen zur Durchführung des aufgezeigten Verfahrens find den Ansprüchen in Verbindung mit der erläuternden Zeichnung und Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt F i g. 1 das Schaitschema eines Fahrzeugkennungsge-

F i g. 2 Demodulation und Decodierung bei einem IS-Detektor mit Dämpfungsauswertung in Blockbilddar-Stellung,

F i g. 3 Demodulation und Decodierung bei einem IS-Detektor mit Induktivitätsauswertung.

Nach Fig. 1 besteht der Fahrzeugkennungsgeber aus einem Reihenresonanz- oder Saugkreis 1 bis 4 und einer Modulationseinrichtung 5 bis 9. Die Induktivität des Saugkreises wird von einer schleifenförmigen Koppelspule 1 bestimmt, die außerhalb des Fahrzeugs ange bracht ist und über ein abgeschirmtes Hf-Kabel 2 mit den weiteren Resonanzkreiseiementen einer Abgleichinduktivität 3 und einem Schwingkondensator 4 in Verbindung steht.

Um eine gute Verkopplung mit den in der Fahrbahn verlegten Induktionsmeßschleifen (vgl. zum Beispiel F i g. 2) zu gewährleisten, ist die Koppelspule 1 möglichst dicht über der Fahrbahn am Fahrzeug angebracht. Die weiteren Resonanzkreiselemente *owie die Modulationseinrichtung befinden sich innerhalb des Fahrzeugs.

Der Saugkreis wird von eine·:¹ transistorisierten Modulationsstufe 5 über einen Dämpfungswiderstand 6 im Rhythmus einer Kennfrequenz bedämpft. Tonfrequenzoder Nf-Generatoren 7 a, 7 b, 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 F i g. 1 arbeitet über seine Koppelspule 1 mit den in den Fahrbahnen verlegten Induktionsschleifen (IS) von Verkehrsdetektoren gemäß F i g. 2 oder 3 zusammen. Hat der Schwingkreis dieselbe Frquenzlage wie die Induktionsmeßschleife 11, so wirkt er als Saugkreis und entzieht Her Indukmeßschleife 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 fester. Detektorschleifenkreis als passive Nf-Amplitudenmodulation. wobei dieser Effekt auch bei Bewegung des Saugkreises über die Induktionsmeßschleife U 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 ±15% aus. Da die Saugkreise der diversen Fahrzeuge mit den verschiedenen Detektor-lnduktionsmeßschleifen 11 in Resonanz kommen müssen, sollten zweckmäßig alle Detektor-Induktionsmeßschleifen auf gleiche Frequenz von <±10% getrimmt sein. Die Saugkreise führen, falls niederfrequenzmäßig nicht übersteuert, nur während des Überfahrens einer Detektorschleife von dieser eingekoppelte 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.

F i g. 2 zeigt einen IS-Detektor mit Dämpfungsauswertung. Er besieht 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 ί 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 /?C-Glied 17 belastungsfrei ausgekoppelt und über

einen Trennverstärker 18 sowie einen Bandpaß 19 (Durchlaßbereich etwa 0,2 bis 6 kHz) einem Regelverstärker 20 zugeführt. An diesen Regelverstärker 20. der die großen Eingangsamplitudenschwankungen auf ein Verhältnis von < 1 : 2 reduziert, sind ein oder mehrere Selektivtonfilter 21a, 216, 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 Ausgangsschalter 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. B. a + c in der Zeichnung, so ermöglicht die Anordnung durch diese Wagenkennung eine zentrale Standortbestimmung und Bewegungskontrolle aller so ausgestatteten interessierenden Fahrzeuge.

F i g. 3 zeigt eine Anordnung, bei der der IS-Detektor für induktive Auswertung eingerichtet ist. Gleiche Teile der Anlage sind wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen.

s 26 stellt hier einen Phasen- oder Frequenzdiskriminator dar. der dem Detektor 13 vorgeschaltet ist. Hier muß die Nf-Kennmodulation dem Meßschleifenkreis direkt mittels eines Diodengleichrich'Ts 16 als AM-Demodulator entnommen werden.

ίο Sollen an einer Schleifenmeßstelle 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 bis 25.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Feststellung von Sonderfahrzeugen in Verkehrsflüssen mittels ortsfester, Vorzugsweise in den Fahrbahnen installierter Hf-Induktionsmeßschleifen, insbesondere von Verkehrsdetektoren und einer auf dem jeweiligen Sonderfahrzeug angeordneten Schleifeneinrichtung, mit der beim Überqueren der Induktionsmeßschleife durch das Sonderfahrzeug die in der Induktionsmcßschleife auftretende Dämpfung zusätzlich periodisch variiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeneinrichtung auf dem Sonderfahrzeug als ein vorzugsweise als Saugkreis (1 bis A) wirkender Resonanzkreis ausgebildet is;, der, auf die Arbeitsfrequenz der Induktionsmeßschleife (11) abgestimmt, in seiner elektrischen Güte im Rhythmus wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer Kennfrequenzen moduliert wird und daß beim Überqueren ^o der Induktionsmeßschleife (11) durch die Koppelspule (1) dieser durch Energieentzug der Modulationsinhalt passiv als Amplitudenmodulation aufgeprägt wird und daß nach Demodulation die Kennfrequenz bzw. Kennfrequen/en zur Feststellung herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Güte des Saugkreises (1 bis 4) im Rhythmus wenigstens einer Ton- oder Niederfrequenz moduliert wird.

i. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektrischen Saugkreis (I bis 4) definierte Codierungsbilder aus wenigstens 2 Frequenzen (a + b oder a + c oder b + c) aufgeprägt werden. 3.s

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Fahrzeugen zur weiteren Unterscheidung jeweils ein definierter Kennton zugeordnet wird.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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 Kennungsbereichsschaher (9) in Verbindung steht. so

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Demodulation und Decodierung die Niederfrequenz über ein RC-G\\ed (17) ausgekoppelt wird, das über mehrere Entkopplungsglieder (18, 19) mit Selektivlonfiltern (21a, 216, 21c) verbunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektivtonfiltcr (21a, 21 b, 21c) mit ihren Ausgängen separat oder über Und-Gatter (22, 23) verkoppelt mit Ausgangsschaltern (24, 25) ver- <io Hunden sind.

8. Anordnung nach den Ansprüchen b und 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem /?C-Glied (17) als !•!ntkopplungsglieder ein Trennverstärker (18) und ein Bandpaß (19) folgen, die über einen Regelver- ⁽>~ stärker (20) mit den Seleklivtonfiltern (21a, 21b, 2Ic) verbunden sind.

9. Anordnung nach den Ansprüchen b bis 8 für

Induktionsschleifen-Verkehrsdetektoren mit Dämpfungsauswertung, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Demodulierungs- und Decodierungseinrichtung (17 bis 25) zwischen dem Meßschleifenoszillator (12) und dem Detektor (13) angeschlossen ist.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 6 bis 8 für Induktionsschleifen-Verkehrsdetektoren mit induktiver Auswertung, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Demodulierungs- und Decodierungseinrichtung (17 bis 25) direkt an den Meßschleifenkreis über einen Diodengleichrichter (16) als AM-Demodulator angeschlossen ist.