DE2627493C3

DE2627493C3 - Schranke zum Unterscheiden und Zählen von sich bewegenden Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2627493C3
Application number: DE2627493A
Authority: DE
Inventors: Pierluigi Dr.-Ing. Florenz Ceseri (Italien)
Original assignee: Autostrade Concessioni e Costruzioni Autostrade SpA
Current assignee: Autostrade Concessioni e Costruzioni Autostrade SpA
Priority date: 1975-06-19
Filing date: 1976-06-18
Publication date: 1980-07-31
Also published as: IT1044402B; ATA445576A; US4219802A; FR2315135B1; GB1561715A; ES449046A1; DE2627493B2; AT362688B; JPS5528116B2; CH612528A5; DE2627493A1; JPS527283A; BE842948A; FR2315135A1; LU75198A1; YU39124B; YU149976A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schranke zum Unterscheiden und Zählen von sich bewegenden Fahrzeugen mit auf der einen Straßenseite angeordnetem Sender zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen, einem an der gegenüberliegenden Straßenseite angeordnetem Empfänger mit Antenne und einer die von den durchfahrenden Fahrzeugen hervorgerufenen Signale auswertenden logischen Schaltung.

Eine derartige Schranke ist aus der GB-PS 12 04 484

bekannt. Bei dieser bekannten Schranke für durchfahrende Fahrzeuge sind in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Infrarot-Sender auf der einen Straßenseite und auf der anderen Straßenseite zugeordnete Sensoren vorgesehen, die an Empfänger mit einer logischen Auswertschaltung angeschlossen sind. Um nicht nur eine Zählung der durchfahrenden Fahrzeuge, sondern auch eine Unterscheidung nach ihrer Fahrzeughöhe und Länge vornehmen zu können, sind bei dieser bekannten Schranke mehrere Sender um Empfänger in Fahrtrichtung hintereinanderliegend notwendig.

Aus der DE-AS 11 63 584 ist es bei Sammelgaragen bereits bekannt, zur selbsttätigen Ermittlung der kleinsten, für eine bestimmte Fahrzeuggröße geeignete Box aus den jeweils verfügbaren freien Kraftfahrzeugboxen mehrere übereinander und in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Lichtschranken anzuwenden. Diese bekannte Anordnung ist nicht gedacht zur Erfassung von fahrenden Fahrzeugen und unterliegt erheblicher Beeinträchtigung durch Verschmutzung der

Lichtschrankenelemente. Außerdem sind unnötig viele Lichtschranken zur Erfassung der gewünschten Werte

notwendig.

Schließlich ist es aus der DE-AS 12 94 725 bekannt,

von oben schräg auf die Fahrbahn ein Lichtbündel zu richten, das dann bei darunter vorbeifahrenden Fahrzeugen je nach Höhe der Fahrzeuge unter unterschiedlichem Winkel zu fotoelektrischen Wandlern reflektiert wird. Durch eine logische Auswerteinrichtung ist es

JO möglich, die Zahl der durchfahrenden Fahrzeuge und auch die Größe derselben zu ermitteln. Nachteilig ist, daß bei dieser Schranke unter Verwendung von Lichtstrahlung gearbeitet wird. Die notwendigen, als Sender und Empfangselemente wirkenden Lichtquellen

J5 bzw. fotoelektrischer Wandler unterliegen der Verschmutzung und außerdem durch Tag und Nacht sowie Sonneneinstrahlung bedingte Heiligkeitsschwankungen. Auch sind LKWs mit Anhängern a'ii solche nicht sicher erfaßbar.

Durch die US-PS 35 29 169 ist zur Inspektion des Außenumrisses einer Ware, z. B. einer Glasware, bekannt, eine Schranke quer zum Warenstrom vorzusehen. Auch hier wird eine lichtelektrische Schranke aus in unterschiedlichen Höhen angeordneten Lichtquellen

Vj und fotoelektrischen Wandlern aufgebaut. Dabei soll durch die besondere Anordnung der fotoelektrischen Wandler bei stillstehender Ware, z. B. einer Gasflasche, durch Drehen derselben erkannt werden, ob die Kontur dieser Ware einer vorgegebenen Kontur entspricht.

W Eine solche Anordnung ist nicht für die Erfassung der 7ahl und der Konturen von vorbeifahrenden Fahrzeugen geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene, bekannte Schranke dahinge-

^r>5 hend zu verbessern, daß lediglich eine Schranke zur Erfassung der hindurchfahrenden Fahrzeuge notwendig und diese möglichst einfach und raumgedrängt aufgebaut ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen

w) des Anspruches I.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß durch die Verwendung eines Senders im Mikrowellen-Bereich Beeinträchtigungen durch Schmutz, Sonnenlicht und dgl. entfallen und Für die Erfassung der Zahl von Fahrzeugen, aber auch zur Ermittlung der Höhe und Art derselben lediglich eine Schranke quer zur Straße notwendig wird. Außerdem kann eine solche Schranke in bekannter Technik verhältnismäßig einfach und

raumgedrängt aufgebaut werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. I eine perspektivische Ansicht der eine schrankenförmige Sperrzone bildenden Erfassungseinrichtung;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht des als Mehr- in schlitz-Hohlleiter ausgebildeten Primärstrahlers;

F i g. 3 eine schematische Draufsicht auf den Primärstrahler mit zugehörigem Zylinderparabol-Reflektor;

Fig.4 ein Blockschaltbild der Empfangsstation, wobei zum besseren Verständnis nur zwei Empfänger dargestellt sind und

Fig.5 eine schematische Darstellung der Sperrzone mit einer Sendestation und neun Empfängerelementen.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, besteh! die Sendestation 40 im wesentlichen aus einem Primärstrahier 4i, jo welcher aus einem im Mikrowellenbereich arbeitenden Kanonendioden-Oszillator 42 besteht, der mit einem Hohlleiter 43 verbunden ist, in welchem Querschlitze 44 übereinander fächerartig angeordnet sind derart, daß durch jeden Schlitz 44 der gleiche Anteil der erzeugten r. Energie ausgestrahlt wird, so daß sich eine ebene Wellenfront mit konstanter Phase ergibt.

Der Primärstrahler 41 ist im Brennpunkt dnes z. B. aus einer glatten Metallfläche bestehenden Zylinderparabol-Reflektors 45 angeordnet, so daß das vom jo Primärstrahler 41 ausgehende Strahlenbündel parallel zur Achse der Parabelerzeugenden des Reflektors reflektiert wird in Form eines Strahlenbündels mit einer Länge der Parabelsehne entsprechenden Breite a und einer durch die Höhe des aus Primärstrahler 41 und r> Reflektor 45 bestehenden Flächenstrahlers bestimmten Höhe h. Der Flächenstrahler ist in einem Gehäuse 46 eingebaut, welches in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist.

Durch Unterteilung der Empfangsstation 47 in eine Anzahl Flächenempfängerelemente 48 wird die Sperrzone in mehrere horizontale Teilbereiche zerlegt, wodurch sich eine hohe Ansprechempfindlichkeit ergibt, die auch die Erfassung sehr kleiner Körper, z. B. der Zugstange eines mit einer Zugmaschine verbundenen -ei Anhängers gestattet.

Ist nur ein einziges Ernpfängerelement vorgesehen, wie dies bei bekannten Empfangsstationen einschließlich der Radiofrequenzempfänger der Fall ist, so führt die geringe Ansprechempfindlichkeit dazu, daß z. B. ein ·■>(> Lastzug aus Zugmaschine und Anhänger als zwei getrennte Fahrzeuge signalisiert wird, so daß sich eine verfälschte Analyse der tatsächlichen Anzahl der die Sperrzone durchquerenden Fahrzeuge ergibt.

Durch die Unterteilung der zu tiberwachenden Sperrzone in eine Anzahl horizontaler Teilbereiche, welchen jeweils mindestens ein Empfängerelement zugeordnet ist, läßt sich auch ein kleiner sich bewegender Körper, im vorliegenden Fall die Zugstange, genau erfassen, so daß ein kontinuierliches Signal erzeugt und die Durchfahrt nur eines Fahrzeuges, d. h. eines Lastzuges, signalisiert wird.

Jedes Empfängerelement 48 besteht aus einem Bildkristall-Empfänger 51 (crystal video receiver), der auf die Frequenz der Senderstation 40 abgestimmt ist, und einer trichterförmigen Hornantenne 52 mit geringer Wirkfläche, die vorzugsweise einen Öffnungswinkel von 79° hat.

Die Höhe der Antenne 52 bestimmt die Höhe / des jedem Empfängerelement 48 zugeordneten horizontalen Teilbereichs.

Diese Höhe / muß auf die Größe des kleinsten zu überwachenden Körpers abgestirrt.u sein. Wird diese Erfassungseinrichtung z. B. zur Fahrzeugzählung verwendet, so wird diese Größe durch die Höhe der Zugstange eines mit einer Zugmaschine verbundenen Anhängers gegeben, die in einer Größenordnung von ca. 10—12 cm liegt

Die am Ausgang jeden Empfängerelementes erhaltene Gleichstromspannung wird über eine Steuerschaltung 53 verstärkt und einem Schwellwertvergleicher 54 zugeführt.

Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 54 wird derart eingestellt, daß eine nicht einwandfreie Homogenität des in den einzelnen Höhenabschnitten über die gesamte Wellenfront erfaßten Signals ausgeglichen wird. Der Zustand jedes Empfängerelementes 48 wird durch ein logisches NOR-Glied 55 überwacht, welches ein Ausgangssignal einem im Ruhezustand offenen und sich bei Unterbrechung der Sperrzone schließenden Kontakt 56 zuführt sobald mindestens ein EmpJängerelement ein unterhalb des eingestellten Schwellenwert liegendes Signal liefert.

i'ür die Zählung des Verkehrsaufkommens wird die Sendestation 40 mit einer Antenne mit 1 m Höhe ausgerüstet und die Empfangsstation 47 ist in neun Abschnitte oder Teilbereiche von ca. 12 cm Höhe unterteilt.

Die Höhe / des von jedem Empfängerelement 48 überwachten Bereiches beträgt daher ca. 12 cm, so daß die Einrichtung auch auf sich bewegende Körper von nur ca. 8 mm Höhe anspricht.

Die Ansprechempfindlichkeit der Überwachungseinrichtung läßt sich je nach zu überwachender Höhe durch entsprechende Steuerung des Verstärkungsfaktors des Empfdrigssignalverstärkers und durch Veränderung des Öffnungswinkels der trichterförmigen Empfangsantenne verändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Schranke zum Unterscheiden und Zählen von sich bewegenden Fahrzeugen mit auf der einen Straßenseite angeordnetem Sender zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen, einem an der gegenüberliegenden Straßenseite angeordneten Empfänger mit Antenne und einer die von den durchfahrenden Fahrzeugen hervorgerufenen Signale auswertenden logischen Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrowellen-Sender (40) mit einem mit Schlitzen (44) versehenen Wellenleiter (43) verwendet ist, der in der Brennlinie eines zylindrisch-parabolischen Reflektois (45) angeordnet ist, und dessen energieabstrahlende Schlitze (44) gegen den Reflektor (45) gerichtet sind, so daß ein paralleles Strahlenbündel bestimmter Dicke (a) und Höhe (h) erzeugt wird, und daß der Empfänger (47) durch mehrere, entlang einer parallelen Geraden zum Sender (40) angeordnete übereinanderliegende Empfängerelemente (48) gebildet ist, die an einem Logik-Schaltkreis (55) angeschlossen sind.
2. Schranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Empfängerelement (48) aus einem auf die Senderfrequenz abgestimmten Kristall-Video-Empfänger und einer trichterförmigen Empfangsantenne (52) besteht.
3. Schranke nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede trichterförmige Empfangsantenne (52) einen Öffnungswinkel von vorzugsweise ca. 70° besitzt
4. Schranke nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (i) des von jedem Empfängerelement (48) zu erfassenden horizontalen Strahlenbündel-Teilbereichs durch die Höhe der jeweiligen Antenne bestimmt und auf die Größe des kleinsten zu erfassenden Körpers abgestimmt ist.
5. Schranke nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang jedes Empfängerelementes (51) über ein? verstärkende Steuerschaltung (53) und einen Schwellwertvergleicher (54) an ein logisches NOR-Glied (55) angeschlossen ist, das mit einem im Ruhezustand offenen Schaltkontakt (56) verbunden ist, der schließt, sobald mindestens ein Empfängerelement ein oberhalb des gesetzten Schwellwertes liegendes Signal liefert.
6. Schranke nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Ansprechempfindlichkeit je nach zu verfassender Höhe des Körpers durch Steuerung des Verstärkungsfaktors des Empfangssignalverstärkers (53) und durch Veränderung des Öffnungswinkels der trichterförmigen Empfangsantenne (52) veränderbar ist.