DE2325935C3 - Verfahren und Anordnung zur Feststellung von Sonderfahrzeugen in Straßenverkehrsflüssen - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Feststellung von Sonderfahrzeugen in StraßenverkehrsflüssenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feststellung von Sonderfahrzeugen in Straßenverkehrsflüssen
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 Induktionsmeßschleife
auftretende Dämpfung zusätzlich periodisch variiert wird.
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 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 51 938).
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.
fi5 Ein weiter 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 Rendelfrequen2 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 übertragen.
Die Erfindung geht aus von dem letztgenannten Verfahren mit der Aufgabe, für solche mit üblichen Induktionsmeßschleifen
arbeitende Verkehrserfassungseinrichtungen ein einfaches, sicheres System zur Kennung
auch einer größeren Zahl von Sonderfahrzeugen zu schaffen, ohne daß es eines erheblichen Aufwandes bedarf.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schleifeneinrichtung
auf dem Sonderfahrzeug als ein vorzugsweise als Saugkreis wirkender Resonanzkreis ausgebildet ist der,
auf die Arbeitsfrequenz der InduktionsmeßEihleife abgestimmt,
in seiner elektrischen Güte im Rhythmus wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer Kennfrequenzen
moduliert wird und daß beim Oberqueren 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.
Das Prinzip der Gütemodulation mittels passiver Schwingkreise ist an sich durch die DE-PS 16 05 431 bekannt.
Dort findet es jedoch zur punktweisen Informationsübertragung zwischen spurgebundenen Bahnfahrzeugen
und der Strecke Anwendung, wobei aktive abgestimmte Schwingkreise mit Siebschaltungsempfängern
im Fahrzeug und passive Schwingkreise (Streckenmagnete) an der Strecke angeordnet sind. Ein
vergleichsweiser Einsatz im Straßenverkehr mit wegungebundenen Fahrzeugen ist wegen der Undefinierten
Anschnitte der Meßschleifen der Straßenverkehrsdetektoren (jurch die zu erfassenden Fahrzeuge
nicht möglich.
Von besonderem Vorteil ist die Mehrfachausnutzung bereits vorhandener Verkehrsdetektoren auf Induktions-Meßschleifenbasis,
die allein durch zusätzliche Demodulations- und Decodierungseinrichtungen ergänzt werden müssen.
Günstig ist ferner die einfache Nachrüstmöglichkeit solcher vorhandener stationärer Anlagen. Ferner 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.
Es ist zweckmäßig, die elektrische Güte des Saugkreises im Rhythmus wenigstens einer Ton- oder
Niederfrequenz zu modulieren. Für eine genauere Be-Stimmung 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 sind den Ansprüchen in Verbindung mit der erläuternden Zeichnung
und Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt
F i g. 1 das Schaltschema eines Fahrzeugkennungsgebers,
F i g. 2 Demodulation und Decodierung bei einem IS-Detektor
mit Dämpfungsauswertung in Blockbilddarstellung,
F i g. 3 Demodulation und Decodierung bei einem IS-Detektor mit Induktivitätsauswertung.
Nach F i g. 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 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 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 sowie die Modulationseinrichtung befinden sich innerhalb des
Fahrzeugs.
Der Saugkreis wird von einer transistorisierten Modulationsstufe 5 über einen Dämpfungswiderstand 6 im
Rhythmus einer Kennfrequenz bedampft Tonfrequenzoder
Nf-Generatoren 7 a, 76,7c erzeugen Frequenzen a, b, c, die einzeln oder gemischt (a + 6 oder a + c) über
eine Schaltmatrix bzw. einen Kennungsbereichsschalter 9 auf die Modulationsstufe 5 gegeben werden. Mit IO
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 Frequenzlage wie die Induktionsmeiischleife 11,
so wirkt er als Saugkreis und entzieht der 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 festen Detektorschleifenkreis
als passive Nf-Amplitudenmodalation, 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 ±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 < ± 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 Dänipfungsmodulation in
engen Grenzen, so kommt der Saugkreis nicht zum Selbstschwingen; d. h. er bleibt ohne äußere Anregung
durch Verkopplung mit einer Detektorschleife hochfrequenz.'rei.
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 Induktionsmeßscbleife
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, 21 b, 21c mit Schalteigenschaften angeschlossen, die jeweils nur auf ihre SoIl-NF ansprechen
(a, b, c). Die Ausgänge dieser Filter lösen einzeln oder durch UN D-Gatterkreise 22 oder 23 verkoppelt
die Ausgangsschalter 24 oder 25 mit Relais- oder elektronischem Ausgang aus, die den aufmodulierten Codierungsbildern
entsprechen und /.. 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.
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-Kennmoduiation dem Meßschleifenkreis direkt mittels eines Diodengleichrichters 16 als AM-Demodulator
entnommen werden.
Sollen an einer Schleifenmeßstelle nur die gekennzeichneten Fahrzeuge bzw. deren Signale registriert
werden, so kann der eigentliche Detektor 13 wegfallen. Eine Induktionsmeßschleife U 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 (10)
1. Verfahren zur Feststellung von Sonderfahrzeugen in Straßenverkehrsflüssen mittels ortsfester, vorzugsweise
in den Fahrbahnen installierter Hf-Induktionsmeßschleifen,
insbesondere von Verkehrsdetektoren und einer auf dem jeweiligen Sonderfahrzeug angeordneten Schleifeneinrichtung, mit der
beim Oberqueren der Induktionsmeßschleife durch das Sonderfahrzeug die in der Induktionsmeßschleife
auftretende Dämpfung zusätzlich periodisch variiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schleifeneinrichtung auf dem Sonderfahrzeug als ein vorzugsweise als Saugkreis (1 bis 4) wirkender
Resonanzkreis ausgebildet ist, der, auf die Arbeitsfrequenz der Induktionsmeßschleife (U) abgestimmt,
in seiner elektrischen Güte im Rhythmus wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer Kennfrequenzen
moduliert wird und daß beim Überqueren der Induktionsmeßschleife (H) durch die Koppelspule
(1) dieser durch Energieentzug der Modulationsinhalt passiv als Amplitudenmodulation aufgeprägt
wird und daß nach Demodulation die Kennfrequenz bzw. Kennfrequenzen 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.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektrischen Saugkreis (1 bis 4)
definierte Codierungsbilder aus wenigstens 2 Frequenzen (a + b oder a + c oder b + c) aufgeprägt
werden.
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 gekenn '
zeichnet, daß der Saugkreis aus einer Koppelspule (1), einem Schwingkondensator (4) und einer Ab
gleichinduktivität (3) besteht und über einen Dämp fungswiderstand (6) an eine Modulationsstufe (5)
angeschlossen ist, die mit einer Reihe von Tonfre quenz- oder Niederfrequenzgeneratoren (7a, 7b, 7c)
verschiedener Frequenzen (a, b, c) über einen nach Art einer Matrix schaltbaren Kennungsbereichs
schalter (9) in Verbindung steht.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur De
modulation und Decodierung die Niederfrequenz über ein /?C-Glied (17) ausgekoppelt wird, das über
mehrere Entkopplungsglieder (18, 19) mit Selektiv tonfiltern (21a, 21 b, 21c) verbunden ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Selektivtonfilter (21a, 2ib, 21c) miv
ihren Ausgängen separat oder über Und-Gatter (22, 23) verkoppelt mit Ausgangsschaltern (24, 25) verbunden
sind.
8. Anordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, da durch gekennzeichnet, daß dem ÄC-Glied (17) al:;
Entkopplungsglieder ein Trennverstärker (18) und ein Bandpaß (19) folgen, die über einen Regelver
stärker (20) mit den Selektivtonfiltern (21a, 21/3,21c)
verbunden sind.
9. Anordnung nach den Ansprüchen 6 bis 8 für
Induktionsschleifen-Verkehrsdetektoren mit Dämpfungsauswertung,
dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Demodulierungs- und Decodierungseinrichtung
(17 bis 25) zwischen dem Meßschleifenoszillator (12) ind 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
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: HARM, ANTON, 8033 KRAILLING, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |