DE2437797A1 - Anordnung zur zaehlung von fahrzeugen, insbesondere von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• unordnung zur Zählung von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Zählung von eine ausgewählte Stelle einer ein- oder mehrspurig befahrenen Fahrbahn passierenden Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen.
• Bekannte Zählanordnungen dieser Art weisen in die Fahrbahn cecke elngelegte stromgespeiste Leiterschleifen mit mehreren windungen auf, deren Selbstinduktion sich beim Einfahren eines Kraftfahrzeuges in den Schleifenbereich ändert. Diese Anderung ier Selbstinduktion wird zur Registrierung der den Schleifenbereich passierenden Fahrzeuge herangezogen. Um praktisch auswertbare Meßwerte zu erhalten, muß die schleife relativ große Abmessungen aufweisen, was zu zwei unerwünschten Folyeersrhnlnungen führt: zum einen sind zum Anbringen der Schleife umfanc,-reiche Straßenarbeiten erforderlich, da in jeder Fahrspur mindestens eine einem rechteckigen, sich über die gesamte Fahrbahnbreite erstreckenden Linienzug folgende Nut in die Fahrbahndecke eingefräst, anschließend die einzelnen wicklungen der Leiterschleife verlegt und schließlich die Nuten wieder vergossen erden müssen, und zum anderen können insofern Meßfehler auftreten, als zwei dicht hintereinander in den Schleifenbereich einfahrende Kraftfahrzeuge wegen der großen räumlichen Ausdehnung der Schleife nur als ein Fahrzeug registriert werden. Wegen dieser räumlichen Ausdehnung der Schleife ist auch eine in manchen Anwendungsfällen erwünschte Zählung er einzelnen Achsen der die Schleife passierenden Fahrzeuge nicht möglich.
• Der Erfindung liest daher die Aufgabe ZU runde, eine Zählanordnung für Fahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, welche insbesondere zur Zhlung der einzelnen Achsen von Kraftfahrzeugen geeignet ist und darüber hinaus die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeidet.
• Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelost, daß in der Fahrbahndecke gleichmäßig über je eine Fahrspurbreite verteilte Magnete und Induktionsspulen in einer senkrecht zur Fahrtrichtung verlallfenden Linie so angeordnet sind, daß jedes der von den Magneten ausgehenden MagnetSelder mindestens teilweise oberhalb der Fahrbahndecke ve<-luft und ede ple wenigstens teilweise von mindestens einem der Magnetfelder durchdrungen ist, wobei alle Induktionsspulen in Reihe geschaltet und mit einem Registriergerät verbonden sind.
• Auf diese Diese besit7t die Anordnung eine äußerst geringe Ausdehnung in der Fahrtrichtung, wodurch einmal der Einbau in die Fahrbahndecke wesentlich erleichtert wird - da lediglich eine ei.nzige schrale Nut quer über die Fahrbahn gezogen werden muß - und zum anderen die Anordnung geeignet ist, in kurzen Abständen hintereinander die meßstelle passierende metallische Körper einzeln und ausreichend sicher zu registrieren. Da das Magnetfeld nur in geringer Höhe cjber der Fahrbahndecke noch eine praktisch nutzbare Induktion aufweist, erfaßt die Meßanordnung nicht das Kraftfahrzeug als Ganzes, also nicht die Metallkörper des Motorbloc.es oder der Fahrzeugkarosserie, sondern lediglich die einzelnen Felgen des Kraftfahrzeuges.
• Da jeweils die auf einer Achse sitzenden Felgen gleichzeitig die Meßanordnung passieren und sämtliche Induktionsspulen in Reihe geschaltet sind, werden diese elgen durch einen einzigen Impuls im Registriergerät erfaßt, so daß somit in einfacher \Weise die einzelnen die Meßstelle passierenden Achsen eines Kraftfahrzeuges gezählt werden kennen, In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist jede Induktionsspule konzentrisch zu einem Magneten angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, daß jede Spule von einem maximalen Induktiosfluß durchdrungen ist wodurch einwandfreie Registriersignale ohne große Verstärkerleistung erzielbar sind. Darüberhinaus ergibt sich durch diese Anordnung von Magnet und Induktionsspule eine einfache und kompakte bauform der Einzelteile der ählanordnung.
• Um die Zählanordnung von einem Stromversorgungsnetz unabhangig zu machen und damit eine umfassende Verwendung an beliebigen ausgewählten Stellen zu ermöglichen, sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Magnete der Zählanordnung als Permanentmagnete ausgeführt.
• Eine günstige ausbildung des Magnetfeldes oberhalb der Fahrbahndecke wird dadurch erreicht, daß die Magnetpole- und Spulenachse senkrecht zur Fahrbahndecke angeordnet sind und darüber hinaus noch zusätzlich die von der Fahrbahndecke abgewandten Enden der Magnete auf eine Schiene aus ferromagnetischen Material befestigt sind. Diese magnetisch wirksame Schiene bewirkt zum einen eine unsymmetrische Verzerrung des Magnetfeldes in der Weise, daß es nach unten zum Erdreich hin abgeschirmt und oberhalb der Fahrbahndecke verstärkt wird. Dieser Effekt wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung noch dadurch unterstützt, daß die Schiene breiter bemessen ist, als der Durchmesser der Magnete beträgt. Die Schiene bildet gleichzeitig eine Montagefläche für die Magnete und deren Induktionsspiilen, so daß die Zählanordnung bereits fabrikseitig komplett montiert werden und als Baueinheit in die in der Fahrbahndecke vorbereitete Nut eingesetzt werden Kann.
• Auf diese Weise kann die Zeit für die Bauarbeiten, die für die Anbringung der Zählanordnung erforderlich sind, weitgehend verkürzt werden.
• Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Schiene aus mechanisch miteinander verbindbaren Teilstücken zusammengesetzt, die jeweils einige Magnete mit diese konzentrisch umgebenden Induktionsspulen tragen. Auf diese Weise kann die Meßanordnung entsprechend der Fahrspurbreite einer ausgewählten Meßstelle auf das erforderliche Maß verlängert oder verkürzt werden. Lagerhaltung und Transport der Meßanordnung sind damit weitgehend problemlos geworden.
• Nach einer weiteren Verbesserung der Erfindung wird eine weitere Verstärkung des Magnetfeldes oberhalb der Fahrbahndecke und damit eine Erhöhung der Meßempfindlichkeit der Anordnung durch die gegensinnige Ausrichtung der Pol achsen benachbarter magnete erreicht.
• Zur weiteren Verstärkung der einzelnen Impulse wird ein Kompensationskondensator zu der Reihenschaltung der Induktionssspulen zugeschaltet.
• Die erfindungsgemäße Anordnung zur Zählung von Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Zählung der Achsen dieser Kraftfahrzeuge, läßt sich ohne Schwierigkeiten und ohne zusätzlichen Aufwand auch zur Messung der Geschwindigkeit eines die Meßstelle passierenden Fahrzeuges verwenden. Zu diesem Zweck brauchen lediglich in einem definierten Abstand zueinander zwei Linien mit Magneten und Induktionsspulen vorgesehen zu sein. Der zeitliche Abstand zweier durch die gleiche Achse in den Spulen der beiden Linien erzeugten Signale ist dann ein unmittelbares Maß für die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeuges.
• Jedes der beiden aus den unterschiedlichen Linien herrührende Signale wird dabei zweckmäßigerweise dem gleichen Registriergerät zugeleitet, das den Phasenabstand der beiden Signale aufgrund derer exakten Nulldurchgänge genau ermitteln kann.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zählanordnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die in der Fahrbahndecke vorbereitete Nut zur Aufnahme der Zählanordnung, Fig. 2 die in die Fahrbahndecke verlegte Zählanordnung und ein die Meßstelle passierendes Fahrzeug, charakterisiert durch die Darstellung seiner auf einer Achse sitzenden Felgen, Fig. 3 zwei miteinander verbundene Teilstücke der Meßanordnung und Fig. 4 einen Schnitt durch ein Teilstück der Meßanordnung in Fig. 3.
• In Fig. 1 ist mit 1 eine Fahrbahn bezeichnet, die zwei Fahrspuren 2 und 3 aufweist, auf denen sich die Fahrzeuge in der durch die entsprechenden Pfeile markierten Richtung bewegen.
• Senkrecht zur Fahrtrichtung der Kraftfahrzeuge ist in die Fahrbahn 1 eine Nut 4 von geringer Tiefe eingefräst, in welche pro Fahrspur eine Zählanordnung gemaß der vorliegenden Erfindung angeordnet wird. Nach Einbringung der Zählanordnung wird die Nut ausgegossen, so daß keine Unebenheit in der Fahrbahn verbleibt.
• Die Zählanordnung besteht aus einer aus Teilstücken 5a zusammengesetzten Eisenschiene 5, die durch Schrauben 6 miteinander verbunden sind (Fig. 3). Auf jeder Teilschiene 5a sind - wie Fig. 4 zeigt - ein oder mehrere Permanentmagnete 7 und um diese Permanentmagnete konzentrisch angeordnete Induktionsspulen8 befestigt. Außerdem trägt jedes Teilstück noch eine isoliert angeordnete Spulenverbindung 9 (Fig. 3), durch welche die Spulenleitungen der einzelnen Induktionsspulen 8 derart verbindbar sind, daß alle Induktionsspulen in Reihe geschaltet sind.
• Zur Montage der Zählanordnung werden so viele vorgefertigte Teilschienen 5a aneinander gesetzt, daß die Zählanordnung die gesamte Breite einer Fahrspur erfassen kann. Die einzelnen Spulenenden der Induktionsspule 8 werden über die Spulenverbindungen 9 in Reihe geschaltet und über einen Kompensationskondensator 10 an ein Registriergerät 11, beispielsweise ein einfaches Spannungsmeßgerät, angeschlossen.
• Passiert nun ein Fahrzeug beispielsweise auf der Fahrspur 3 die Meßanordnung, so wird zunächst durch das Eindringen der an der Vorderachse 12 des Fahrzeuges befindlichen Felgen 13 die Induktionsverteilung der Magnetfelder einzelner Magnete 7 verändert. Diese Induktionsänderung induziert in den diesen Magneten zugeordneten Induktionsspulen 8 einen Spannungsimpuls, der über das Registriergerät 11 erfaßbar ist. Der Spannungsimpuls hat einen positiven und einen negativen Scheitelwert, da sich die Felgen 13 der Meßanordnung einmal nähern und sich wieder von ihr entfernen, die magnetische Induktion in den betreffenden Spulen 8 also einmal zu- und dann wieder abnimmt. Bei einem zweiachsigen Fahrzeug werden somit in dem Registriergerät 11 zwei Spannungsimpulse mit je einem positiven und negativen Scheitelwert aufgezeichnet.
• Soll die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges gemessen werden, so werden Induktionsspulen verwendet, die in Fahrbahnrichtung mit einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind.
• Der zeitliche Abstand von zwei Spannungsimpulsen, die durch die gleiche Achse in den im Abstand angeordneten Induktionsspulen erzeugt werden, liefert dann zusammen mit dem Abstand der Induktionsspulen die Geschwindigkeit des Fahrzeuges.

Claims (11)

Schutzansprüche

1. Anordnung zur Zählung von eine ausgewählte Stelle einer ein- oder mehrspurig befahrenen Fahrbahn passierenden Fahrzeugen, insbesondere ,<raftfahrzeugen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Fahrbahndecke (1) gleichmäßig über je eine Fahrspurbreite verteiite Magnete (7) und Induktionsspulen (8) in einer senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden Linie so angeordnet sind, daß jedes der von den Magneten ausgehenden Magnet felder mindestens teilweise oberhalb der Fahrbahndecke verläuft und jede Spule wenigstens teilweise von mindestens einem der M.agnetfelder durchdrungen ist, wobei alle Induktionsspulen in Reihe geschaltet und mit einem Registriergerät (11) verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß jede Induktionsspule (8) konzentrisch zu einem Magneten (7) angeordnet ist.

Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n'e t, daß die Magnete (7) als Permanentmagnete ausgebildet sind.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Magnetpol- und Spulenachsen senkrecht zur Fahrbahndecke (1) angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Magnete (7) mit ihren der Fahrbahndecke (1) abgewandten Enden auf einer magnetischleitenden Schiene (5) befestigt sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Breite der Schiene (5) größer als der Durchmesser der Magnete (7) ist.

7, Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Schiene (5) aus mechanisch miteinander verbindbaren Teilstücken (5a) zusammengesetzt ist, die jeweils einen oder mehrere Magnete (7) mit diese jeweils konzentrisch umgebenden Induktionsspulen (8) tragen.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Polrichtung nebeneinanderliegender Magnete (7) um 180 Grad gegeneinander verdreht ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß alle Magnete (7) in gleicher Richtung polarisiert sind.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Reihenschaltung der Induktionsspulen (8) ein Kompensationskondensator (10) vorgeschaltet ist.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem definierten Abstand zueinander zwei Linien von Magneten (7) und Induktionsspulen (8) vorgesehen sind.