DE3100724A1 - Method for monitoring the presence of vehicles within certain traffic areas - Google Patents
Method for monitoring the presence of vehicles within certain traffic areasInfo
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Abstract
Description
: . : - : : : · : ιϊατεntanwälte:. : -::: ·: ιϊατεntanwälte
"dipl.'-ING. ALEX ST E N G E R"dipl .'- ING. ALEX ST E N G E R
Kaiser-Friedrich-Ring 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKEKaiser-Friedrich-Ring 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE
D-4000 DÜSSELDORF II ~/. ~ DIPL.-ING. H E I N Z J. RINGD-4000 DÜSSELDORF II ~ /. ~ DIPL.-ING. HEINZ J. RING
Unser Zeichen: 21 523 Datum: 12. Jan. 1982Our reference: 21 523 Date: Jan. 12, 1982
Scheldt & Bachmann GmbH, Breite Str.132, 4050 Mönchengladbach 2Scheldt & Bachmann GmbH, Breite Str. 132, 4050 Mönchengladbach 2
Verfahren zur überwachung,,des VorhandenseinsProcedure for monitoring ,, the presence
von Fahrzeugen innerhalb_bestimmter Verkehrsflächenof vehicles within_specific traffic areas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird. "The invention relates to a method for monitoring the presence of vehicles within certain traffic areas by means of at least one induction loop, its inductivity change is detected by an oscillator and passed on to an evaluation circuit. "
Eine Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen ist sowohl beim Straßenverkehr als auch beim Schienenverkehr für unterschiedliche Gegebenheiten erforderlich. So werden beispielsweise Ein- und Ausfahrten von Garagen, Parkplätzen, Parkhäusern, Fabriken, Fabrikgeländen oder anderen abgesperrten Geländen durch selbsttätiges öffnen und Schließen von Schranken oder Toren überwacht, deren öffnungs- und Schließbewegung über im Erdboden verlegte Induktionsspulen gesteuert wird, die auf das Vorhandensein von Fahrzeugen reagieren. Beim Schienenverkehr ist es auf Bahnhöfen, insbesondere Rangierbahnhöfen, an Bahnübergängen sowie bei bestimmten Streckenabschnitten, insbesondere im We.Lchenbereieh, bekannt, diese Streckenabschnitte auf das Vorhc.iridenr.fc}in von Ki^enbahnwagen zu überwachen. Dies geschieht entweder durch eine Zählung der Achsen am Eingang und am Ausgang des Abschnitts oder durch Isolieren des Streckenabschnitts, so daß bei einer Besetzung des Abschnitts durch Eisenbahnwagen ein Kurzschluß zwischen dem rechten und linken Schienenstrang erzeugt wird, oder durch Schienenkontakte als punktförmige Erfassung der Räder der Schienenfahrzeuge, wobei jedoch eine optische Beobachtung des Streckenabschnitts unbedingt erforderlich ist. SchließlichA monitoring of the presence of vehicles within certain Traffic areas are required for different conditions both in road traffic and in rail traffic. For example, entrances and exits of garages, parking lots, multi-storey car parks, factories, factory sites or others locked areas by automatically opening and closing Barriers or gates monitored, their opening and closing movements is controlled by induction coils laid in the ground, which react to the presence of vehicles. In rail transport it is at train stations, especially marshalling yards, at level crossings as well as for certain route sections, especially in the We.Lchenbereieh, known to these route sections on the Vorhc.iridenr.fc} in to be monitored by railroad cars. It does either by counting the axes at the entrance and exit of the section or by isolating the section so that when the section is occupied by railroad cars, a short circuit is created between the right and left rails is, or by rail contacts as a point-like detection of the wheels of the rail vehicles, but with an optical observation of the route section is absolutely necessary. In the end
-* · ft- * ft
310072/.310072 /.
——2-" ———2- "-
sind auch bei der Überwachung bestimmter Streckenabschnitte beim Schienenverkehr sogenannte Tonfrequenz-Gleisstromkreise bekannt, bei denen auf die Isolierung des Streckenabschnitts wegen des Wechselstromwiderstands der Schienen gegeneinander verzichtet wird.are also involved in monitoring certain sections of the route Rail traffic so-called audio frequency track circuits known, in which on the isolation of the route section because of the AC resistance of the rails to each other is dispensed with.
Bei der bekannten Überwachung von Verkehrsflächen mittels einer Induktionsschleife ergibt sich der Nachteil, daß bei einer längeren Verweilzeit des Fahrzeugs im überwachten Bereich das durch die Induktivitätsveränderung erzeugte Signal abnimmt, so daß die Verkehrsfläche nach Ablauf einer bestimmten Zeit als unbesetzt angesehen wird. Dieses "Verschwinden" des Fahrzeugs ist von der Empfind-] ichkeit der Schaltungsanordnung abhängig. Wird diene Plmpfindl iclikeit jedoch erhöht, ergibt sich die GeL'uhr, dal,5 durch tioriim. U· Umwelt Veränderungen, insbesondere Temperatur Schwankungen, F'.'ehlsignale ausgelöst werden.In the known monitoring of traffic areas by means of a Induction loop has the disadvantage that if the vehicle remains in the monitored area for a longer period of time, this is caused by the Inductance change generated signal decreases, so that the traffic area is considered unoccupied after a certain period of time. This "disappearance" of the vehicle is due to the ity of the circuit arrangement depends. Will serve your convenience but increased, the clock, dal, 5 results from tioriim. U · Environmental changes, especially temperature fluctuations, alarm signals to be triggered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife zu schaffen, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird, ohne daß infolge einer längeren Verweilzeit des Fahrzeuges oder aufgrund von Umweltveränderungen Fehlsignale ausgelöst werden können.The invention is based on the object of a method for monitoring the presence of vehicles within certain traffic areas by means of at least one induction loop create whose inductance change is detected via an oscillator and passed on to an evaluation circuit without false signals can be triggered as a result of a longer dwell time of the vehicle or due to environmental changes.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Schwingungen des Oszillators erzeugten Impulse in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal umgesetzt werden, das mittels einer konstanten Basisfrequenz digital gemessen wird und dessen aus der Induktivitätsveränderung resultierende Änderung in der Auswerteschaltung festgestellt und bei überschreiten eines programmierbaren Schwellwertes als Steuersignal weiterverarbeitet wird.The solution to this problem by the invention is thereby characterized in that the pulses generated from the oscillations of the oscillator in a proportional to the oscillator frequency Time signal are converted, which is measured digitally by means of a constant base frequency and whose change resulting from the change in inductance is determined in the evaluation circuit and is processed further as a control signal when a programmable threshold value is exceeded.
Durch die digitale Messung mit einer konstanten Basisfrequenz und die' digitale Auswertung gemäß der Erfindung können normale Umwelt-Due to the digital measurement with a constant base frequency and the 'digital evaluation according to the invention, normal environmental
Veränderungen im Bereich der Induktionsschleife mittels Anpassung
der Schwellwertgrenze als Steuersignale unterdrückt und echte
Steuersignale unabhängig von der Anwesenheitszeit des Fahrzeugs im
überwachten Bereich abgegeben werden, so daß auch ein längeres
Verweilen von Fahrzeugen auf der Verkehrsfläche ordnungsgemäß
registriert wird.und umweltbedingte InduktivitätsVeränderungen keine
Fehlsignale zur Folge haben können.Changes in the area of the induction loop by means of adaptation
the threshold limit as control signals suppressed and real
Control signals regardless of the time the vehicle is present in
monitored area, so that a longer
Vehicles linger properly on the traffic area
and no environmental changes in inductance
Can result in false signals.
Um außer dem Vorhandensein von Fahrzeugen innerhalb der überwachten
Verkehrsfläche ermitteln zu können, in welcher Richtung die Fahrzeuge
die überwachte Verkehrsfläche befahren bzw. verlassen, werden
gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens zwei Induktionsschleifen
mit unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen verwendet,
deren unterschiedliche Zeitsignale über einen Umschalter einer gemeinsamen
Auswerteschaltung mit einer konstanten Basisfrequenz
zugeführt werden. Durch diese unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen ist bei gleicher Basisfrequenz trotz einer fehlenden Sychronisation
des Umschalters eine Bestimmung möglich, zu welcher Induk- *
tionsschleife das Zeitsignal gehört. Hierdurch wird eine Ortsbe- ,'
Stimmung der Steuersignale und damit eine Richtungsbestimmung der
li'.'i.l'n'KoutfbciWfißunf.'; möglich, ohne daß er. einer aufwendigen Synchroni- j
sation des Umschalters bedarf. Außerdem genügt es, wenn zwei Signal- f
ädern zur Auswerteschaltung führen, so daß auch der Aufwand an 5
zu verlegenden Leitungen gering ist. >To besides the presence of vehicles within the monitored
To be able to determine the traffic area in which direction the vehicles are entering or leaving the monitored traffic area
according to a further feature of the invention, at least two induction loops with different oscillator frequencies are used,
their different time signals via a switch of a common evaluation circuit with a constant base frequency
are fed. With the same base frequency, these different oscillator frequencies make it possible to determine which induction loop the time signal belongs to, despite the lack of synchronization of the switch. This creates a location, 'mood of the control signals and thus a determination of the direction of the
li '.'i.l'n'KoutfbciWfißunf.'; possible without him. a complex synchronization of the switch requires. In addition, it is sufficient if two signal wheels lead to the evaluation circuit, so that the cost of 5 lines to be laid is low. >
Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, eine Mehrzahl [ Finally, the invention proposes that a plurality [
von Induktionsschleifen einer Auswerteschaltung zuzuordnen und eine ·of induction loops to be assigned to an evaluation circuit and a
Oszillatorfrequenz unterschiedlich zu den anderen gleichartigen ] Oscillator frequency different from the other similar ]
auszubilden, so daß trotz des Vorhandenseins mehrerer Induktions- ftrain so that despite the presence of several induction f
schleifen nur eine Auswerteschaltung vorgesehen werden muß,ohne " fgrind only an evaluation circuit must be provided without "f
daß auf eine exakte Ortsbestimmung für das Steuersignal verzichtet 'B that an exact location determination for the control signal is dispensed with ' B
werden muß. Die von den anderen gleichartigen Oszillatorfrequenzen Ifmust become. The oscillator frequencies If
unterschiedliche Oszillatorfrequenz dient bei dieser Weiterentwick- j.different oscillator frequency is used in this further development.
I nur; ι1·-ί· Ki'l'.i πϋιιΐψ; nln .Synchron L;ml.ui· zwiuchon Umuchallter und Aus- |
wex'Leschaltung, wobei es auch in diesem Fall lediglich erforderlich
ist, unabhängig von der Anzahl der Induktionsschleifen nur zweiI only; ι1 · -ί · Ki'l'.i πϋιιΐψ; nln .Synchron L; ml.ui · between change of age and departure | wex'Leschaltung, whereby it is only necessary in this case
is only two, regardless of the number of induction loops
Signaladern zur Auswerteschaltung zu verlegen.To lay signal wires to the evaluation circuit.
Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Blockschaltbildern für mögliche Anordnungen dargestellt, und zwar zeigen:The drawing shows three exemplary embodiments for the implementation of the method according to the invention on the basis of block diagrams for possible arrangements, namely show:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung mit einer Induktionsschleife,1 shows a block diagram of a circuit arrangement with an induction loop,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung mit zwei Induktionsschleifen unterschiedlicher Oszillatorfrequenzen und2 shows a block diagram of an arrangement with two induction loops different oscillator frequencies and
Fig. 3 ein Blockschaltbild mit . einer größeren Anzahl von Induktionsschleifen, von denen mindestens eine •eine unterschiedliche Oszillatorfrequenz aufweist.3 shows a block diagram with. a larger number of induction loops, at least one of which • has a different oscillator frequency.
Das Blockschaltbild nach Fig.l zeigt eine Anordnung zur überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels nur einer Induktionsschleife 1, die innerhalb der zu überwachenden Verkehrsfläche verlegt ist. Die Induktionsschleife 1 ist an eine Oszillatorschaltung 2 angeschlossen, die zusammen mit der Induktionsschleife 1 einen LC-Oszillator bildet.The block diagram according to Fig.l shows an arrangement for monitoring the presence of vehicles within certain traffic areas by means of only one induction loop 1, which within the traffic area to be monitored has been laid. The induction loop 1 is connected to an oscillator circuit 2 which, together with the induction loop 1, forms an LC oscillator.
Die durch eine Induktivitätsveränderung der Induktionsschleife in der Oszialltorschaltung 2 erzeugten Signa Lo Werden in oim?m nachgeschalteten Signalumformer 3 in Rechfcecksignale umgeformt, die wiederum einem nachgeschalteten Zeitsignalerzeuger H aufp.c^eben werden. Der Zeitsignalerzeuger 4 setzt die Rechtecksignale des Signalumformers 3 in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal um, das einer Torschaltung 6 zugeführt wird. Diese Torschaltung 6 erhält von einem Basisfrequenz-Oszillator 5 eine Basisfrequenz, die in Abhängigkeit des Zeitsignals des Zeitsignalerzeugers 4 einer nachgeschalteten Auswerteschaltung 8 zugeführt wird. Der Auswerteschaltung 8 ist ein programmierbarer Schwellwertgebervzur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit zugeordnet. Ausserdem umfaßt sie eine Steuersignalausgabe 9.The signals generated by a change in the inductance of the induction loop in the oscillating gate circuit 2 are converted into signal converters 3 in the downstream signal converter 3, which in turn are fed to a downstream time signal generator H. The time signal generator 4 converts the square-wave signals from the signal converter 3 into a time signal which is proportional to the oscillator frequency and which is fed to a gate circuit 6. This gate circuit 6 receives a base frequency from a base frequency oscillator 5, which base frequency is fed to a downstream evaluation circuit 8 as a function of the time signal of the time signal generator 4. The evaluation circuit 8 is assigned a programmable threshold value transmitter for setting the response sensitivity. It also includes a control signal output 9.
Eine Indukt ivit ät s veränderung der Induktionsschleife 1 durch ein .'An induction change in the induction loop 1 by a.
in der überwachten Verkehrsfläche vorhandenes Fahrzeug wird ·The vehicle present in the monitored traffic area is
von der Oszillatorschaltung 2 erfaßt und über den Signalumformer 3 Ldetected by the oscillator circuit 2 and via the signal converter 3 L
im Zeitsignalerzeuger 4 in ein der Oszillator .-frequenz proportiona- · les Zeitsignal umgesetzt. Dieses Zeitsignal wird mittels der konstan-? converted in the time signal generator 4 into a time signal proportional to the oscillator frequency. This time signal is generated by means of the constant ?
ten Basisfrequenz des Basisfrequenz-Oszillators 5 digital gemessen. ;th base frequency of the base frequency oscillator 5 measured digitally. ;
Die aus der Induktivitätsveränderung resultierende Änderung des ;The change in the resulting from the change in inductance;
Zeitsignals wird in der Auswerteschaltung 8 festgestellt und M "The time signal is determined in the evaluation circuit 8 and M "
überschreiten eines im Schwellwertgeber 7 programmierten Schwell- f;. exceeding a threshold f programmed in the threshold value transmitter 7.
woftes als Steuersignal weiterverarbeitet, das an der Steuersignal- Ί woftes further processed as a control signal that is sent to the control signal Ί
ausgabe 9 der Auswertesclaltung 8 ansteht und zu entsprechenden Voutput 9 of the evaluation circuit 8 is pending and to corresponding V
Signalen oder Schaltvorgängen führt. ::Signals or switching operations. ::
Bei der Ausführungsform nach Fig.2 sind zwei Induktionsschleifen 1 *In the embodiment according to Figure 2, two induction loops 1 *
innerhalb der zu überwachenden Verkehrsfläche angeordnet, denen '■ arranged within the traffic area to be monitored, which '■
jeweils eine Oszillatorschaltung 2 und ein Signalumformer 3 nach- 'an oscillator circuit 2 and a signal converter 3 after- '
geschaltet sind. Die Oszillatorfrequenzen der beiden Oszillator- '( are switched. The oscillator frequencies of the two oscillator '(
schaltungen 2 sind unterschiedlich, so daß von den Signalumformern icircuits 2 are different, so that the signal converters i
3 unterschiedliche Rechtecksignale abgegeben werden. Diese gelangen l 3 different square wave signals are emitted. These arrive l
an einen Umschalter 10, der die von den Signalumformern 3 abgege- Γto a changeover switch 10, which outputs the Γ from the signal converters 3
bonen Signale abwechselnd einem Zeitsignalerzeuger 11 zuführt. i bonen feeds signals alternately to a time signal generator 11. i
En diesem Zeitsignalerzeuger 11 werden die Rechtecksignale in ein \ In this time signal generator 11, the square-wave signals are converted into a \
tion Os;r,illatorrrequenzen proportionales Zeitsignal umgesetzt. Die Γtion Os; r, illatorrrequenzen proportional time signal implemented. The Γ
abwechselnd anstehenden Zeitsignale ti und t2 werden wiederum :Alternating time signals ti and t2 are again:
zusammen mit einer in einem Basisfrequenz-Oszialltor 5 erzeugten ί-Basisfrequenz einer Torschaltung 6 zugeführt, welche die Signaletogether with a ί base frequency generated in a base frequency oscillator 5 a gate circuit 6 fed, which the signals
an die Auswerteschaltung 8 weiteigLbt. Auch dieser Auswerteschal- i to the evaluation circuit 8 further. This evaluation circuit i
tung 8 ist ein Schwellwertgeber 7 zugeordnet. Außerdem verfügt sie \ device 8 is assigned a threshold value transmitter 7. It also has \
über zwei Steuersignalausgaben 9. c- via two control signal outputs 9. c-
Durch die unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen ist bei gleicher [■ Due to the different oscillator frequencies, the same [■
Basisfrequenz trotz einer fehlenden Synchronisation der Auswerte- ί: Base frequency despite a lack of synchronization of the evaluation ί :
schaltung 8 in Bezug auf den Umschalter 10 eine Bestimmung mög- Lcircuit 8 with respect to the changeover switch 10 a determination possible L
lieh, zu welcher Induktionsschleife 1 das Zeitsignal gehört. Hier- \ borrowed to which induction loop 1 the time signal belongs. Here- \
durch wird eine Ortsbestimmung der Steuersignale und damit eine 1H Richtungsbestimmung der Fahrzeugbewegung möglich, und zwar ohne aufwendige Synchronisation.This enables a determination of the location of the control signals and thus a 1 H determination of the direction of the vehicle movement, without complex synchronization.
Das Blockschaltbild der Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels einer größeren Anzahl η von Induktionsschleifen 1, denen jeweils eine Oszillatorschallung 2 und oijyialumformer 3 nachgeschaltet sind. Mindestens eine Oszi llatorscha.lt un 2 besitzt eine zu den anderen unterschiedliche Onz:i 1 latrr Π'^φΐι.'ητ;. ' Beim Ausführungsbeispiel iül er. die am wc i.tu:;t.oti Ihikr. ('•,ei-.olr.h- [ nete Oszillatcrschaltung 2. jThe block diagram of FIG. 3 shows an exemplary embodiment for monitoring the presence of vehicles within certain traffic areas by means of a larger number η of induction loops 1, each of which is followed by an oscillator sound system 2 and an oijyial converter 3. At least one oscillator shell un 2 has a different onz: i 1 latrr Π '^ φΐι.'ητ ;. 'In the embodiment example. the am wc i.tu:; t.oti Ihikr. ('•, ei-.olr.h- [ nete oscillator circuit 2. j
Die in den Signalumformern 3 erzeugten Rechtecksignale werden eine: gemeinsamen Umschalter 12 zugeführt, der die Oszillatorfrequenzen ; der vorhandenen Induktionsschleifen 1 umlaufend einem Zeitsignalerzeuger 13 zuführt, in welchem die Rechtecksignale in ein den Oszxllatorfrequenzen proportionales Zeitsignal umgesetzt werden. Auch bei dieser Ausführungsform gelangen- die Zeitsignale zusammen mit einer Basisfrequenz aus einem Basisfrequenz-Oszillator 5 an eine Torschaltung 6, welche die Signale an eine Auswahlschaltung 8 weitergibt. Deren Ansprechempfindlichkeiten sind durch einen zugeordneten und programmierbaren Schwellwertgeber 7 einstellbar, so daß die Steuersignalausgaben 9 der Auswerteschaltung 8 au!' · den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden können.The square-wave signals generated in the signal converters 3 become: common switch 12 supplied, which the oscillator frequencies; the existing induction loops 1 revolving a time signal generator 13, in which the square-wave signals are converted into a time signal proportional to the oscillator frequencies. In this embodiment too, the time signals come together with a base frequency from a base frequency oscillator 5 to a gate circuit 6, which sends the signals to a selection circuit 8 passes on. Their response sensitivities can be set by an assigned and programmable threshold value transmitter 7, so that the control signal outputs 9 of the evaluation circuit 8 au! ' · can be matched to the respective application.
Auch bei dieser Ausführungsform werden unabhängig von der Anzahl der Induktionsschleifen 1 nur zwei Signalleitungen zur Auswerteschaltung 8 benötigt. Die von den anderen gleichartigen Oszillatorfrequenzen unterschiedliche Oszillatorfrequenz der am weitesten links angeordneten Induktionsschleife 1 dient als Synchronisator der Auswerteschaltung 8 in Bezug auf den Umschalter 12, so daß trotz der größeren Anzahl von Induktionsschleifen 1 auch bei diese Ausführungsform auf eine aufwendige Synchronisation verzichtet werden kann.In this embodiment, too, are independent of the number the induction loops 1 only requires two signal lines to the evaluation circuit 8. Those of the other similar oscillator frequencies different oscillator frequency of the induction loop 1 located furthest to the left serves as a synchronizer the evaluation circuit 8 with respect to the changeover switch 12, so that despite the larger number of induction loops 1 also with this Embodiment can be dispensed with a complex synchronization.
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