DE3530480A1

DE3530480A1 - Induktionsschleifendetektor

Info

Publication number: DE3530480A1
Application number: DE19853530480
Authority: DE
Inventors: David Arthur Pietermaritzburg Natal Buttemer
Original assignee: ELECTROMATIC Pty Ltd
Current assignee: ELECTROMATIC Pty Ltd
Priority date: 1984-08-28
Filing date: 1985-08-27
Publication date: 1986-03-13
Also published as: FR2569860B1; US4661799A; AU575991B2; GB8421715D0; AU4680685A; FR2569860A1; ZA856303B

Description

Induktionsschleifendetektor

Die Erfindung betrifft einen Schleifendetektor der Art, wie er zum induktiven Abfühlen des Vorhandenseins oder Vorbeifahrens eines Fahrzeuges auf einer Straße verwendet wird.

Induktionsschleifen-Fahrzeugdetektoren werden in ständig steigendem Ausmaß verwendet, um den Durchgang oder das Vorhandensein von Straßenfahrzeugen aller Art festzustellen. Ein zusätzliches Feststellungserfordernis, das ständig wichtiger wird, ist jedoch die Fähigkeit, nicht nur eine spezielle Klasse von Fahrzeugen, wie Omnibussen und Notfahrzeugen, innerhalb eines gegebenen Bereiches zu entdecken, sondern auch spezielle einzelne Fahrzeuge festzustellen. Beispielsweise ist es sehr wünschenswert, ein Notfahrzeug, wie beispielsweise einen Krankenwagen, festzustellen, um eine Verkehrspriorität für das Fahrzeug zu erreichen, indem die Verkehrslichter an Kreuzungen, über die das Fahrzeug fahren muß, günstig geschaltet werden. Es ist ebenfalls nötig, um beispiels-

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weise einem speziellen Fahrzeug Zugang zu einem Bereich zu ermöglichen, daß man in der Lage ist, Fahrzeuge auf einer individuellen Basis zu identifizieren. Diese Fähigkeit kann zusätzlich dazu verwendet werden, die verantwortliche Person für die Benutzung einer gebührenpflichtigen Straße zu belasten, oder aus polizeilichen Gründen oder für eine Vielzahl anderer Zwecke.

Spezielle Fahrzeuge dieser Art sind mit Sendern ausgerüstet, während in den Straßen eingesenkte Induktionsschleifen als Sensoren wirken, die auf die gesendeten Signale ansprechen. Der Vorteil dieses Systems gegenüber anderen Funksystemen liegt darin, daß der Sender über die Induktionsschleife gelangen muß, damit eine Feststellung auftreten kann, und darin, daß die präzise Anordnung des Fahrzeugs feststellbar ist.

Fahrzeugfeststellungssysteme nach dem Stand der Technik verwenden eine oder mehrere versenkte Schleifen an vorbestimmten Orten, beispielsweise an Kreuzungen, oder kurz vor derartigen Stellen, und die Anzahl der Schlei- I fen nimmt mit der Kompliziertheit der Installationsstelle zu. Es ist jedoch teuer, einen Satz von Schleifen zu installieren, und es muß auch beachtet werden, daß jeder dieser Sätze von Schleifen zusätzlichen Wartungsund Pflegeaufwand erfordert, um seinen fortgesetzten Betrieb zu gewährleisten. Es muß dabei berücksichtigt werden, daß die Schleifen und ihre Betriebseinrichtungen das schwächste Glied innerhalb eines Feststellungssystems bilden. Es ist auch denkbar, daß es gar nicht mög- i lieh ist, eine zusätzliche Schleife an einer gewünschten Stelle zu installieren, um ein gesendetes Signal abzufühlen, da eine bereits existierende Detektorschleife

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die gewünschte Position schon belegen kann. Unter diesen Umständen muß eine kompromißfähige Anlage erreicht werden .

Ein weiteres Problem liegt darin, daß der für die Sendesignale zugeordnete Frequenzbereich üblicherweise in das Frequenzband fällt, das für Fahrzeugdetektoren festgelegt wurde. Die Detektorschleife wirkt als ein Sendeelement, und dies kann Störungsprobleme mit der Empfängerschleife verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Induktionsschleife und eine Induktionsschleifendetektor-Vorrichtung zu schaffen, bei der die genannten Probleme vermieden werden.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Betrieb einer Schleifendetektor-Vorrichtung vor, wonach eine Schleife mit einem ersten Signal bei einer ersten Frequenz erregt und die Schleife zur Feststellung eines zweiten Signals überwacht wird, das von der Schleife bei einer zweiten von der ersten Frequenz verschiedenen Frequenz empfangen wird.

Die Schleife wird für eine herkömmliche Fahrzeugfeststellung bei einer ersten Frequenz erregt, die im wesentlichen konstant gehalten oder innerhalb spezifizierter Frequenzgrenzen gehalten wird. Das zweite Signal, das von einem geeignet ausgerüsteten Fahrzeug gesendet wird, wird mit Hilfe eines Empfängers festgestellt, der selektiv auf die zweite Frequenz anspricht.

Wenn das Signal bei der zweiten Frequenz nicht kontinuierlich von einem Fahrzeug gesendet wird, kann nach dem Verfahren der Erfindung nach Feststellung des Vorhanden-

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seins eines Fahrzeugs ein Auslösesignal durch Modulieren des ersten Signals gesendet werden, kann das Auslösesignal an dem Fahrzeug festgestellt und ein Sender an dem Fahrzeug zum Aussenden des zweiten Signales aktiviert werden. Ebenfalls möglich ist es, daß die Detektorschleifenträgerfrequenz allein den Fahrzeugsender auslöst. In allgemeinen Worten wird daher ein Signal ausgesandt, um den Sender des Fahrzeugs zu aktivieren.

Die Erfindung schlägt ebenfalls eine Induktionsschleifendetektor-Vorrichtung vor, die eine Empfängereinrichtung enthält, die auf ein bei einer vorbestimmten Frequenz gesendetes und von der Schleife festgestelltes Signal anspricht.

Der Empfänger kann ein Bandpaßfilter enthalten, das die vorbestimmte Frequenz durchläßt. Das Bandpaßfilter kann einen Parallel schwingkreis enthalten und wird vorzugsweise über einen Übertrager bzw. Transformator induktiv _p an die Schleife angekoppelt.

Die Schleifendetektor-Vorrichtung arbeitet bei einer festen Frequenz, oder aber innerhalb eines gegebenen Frequenzbereiches, die nach elektromagnetischen Begriffen von der vorbestimmten Frequenz fernliegt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Schleifendetektor nach Feststellung des Vorhandenseins eines Fahrzeugs ein Auslösesignal an das Fahrzeug sendet, das dieses veranlaßt, das Signal der vorbestimmten Frequenz zu senden. In der einfachsten Form ist das Auslösesignal die Trägerfrequenz, die von geeigneten Schaltungen an dem Fahrzeug festgestellt wird, die dann einen Sender an dem Fahrzeug auslösen.

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung.

Die einzige Zeichnungsfigur stellt eine Induktionsschleife 10, die in der Praxis in einer Straße eingelassen ist, einen Eingang 12 einer üblichen Induktionsschleifendetektorschaltung 13, die nicht im einzelnen dargestellt ist, und einen Eingang 14 einer Empfängerschaltung 15 dar. Die vollständige Empfängerschaltung ist ebenfalls nicht dargestellt. Der Eingang 12 des Detektors zeigt schematisch einen Oszillator bzw. eine Erregungsquelle 16, die einen Parallelschwingkreis 18 erregt, der aus einer parallel zu einer Induktivität geschalteten Kapazität 22 besteht. Der Schwingkreis 18 wird mit Hilfe eines Transformators 24 an die Induktionsschleife 10 gekoppelt. Der Eingang 14 des Empfängers enthält einen Verstärker 26, der an die Anschlüsse eines zweiten Parallelschwingkreises 28 angeschlossen ist, der aus einer Induktivität 30 und einer veränderbaren Kapazität 32 besteht. Der Schwingkreis 28 wird mit Hilfe eines Transformators 34 an die Induktionsschleife 10 gekoppelt. Die Schleifendetektor-Vorrichtung arbeitet in einer normalen Art und wird daher in dieser Beschreibung nicht vollständig beschrieben. Die Quelle 16 erregt die Schleife 10 bei einer von dem Schwingkreis 18 bestimmten Frequenz. Im Idealzustand wird diese Frequenz konstant gehalten, innerhalb praktischer Grenzen, oder wird innerhalb eines eng umgrenzten Frequenzbandes gehalten. Ein Fahrzeug, das die Schleife 10 überquert oder sonst in den Bereich von deren elektromagnetischem Einfluß gerät, versucht, die Schwingungsfrequenz zu ändern. Unter diesen Bedingungen wird bei üblichen Verfahren ein Steuersignal erzeugt, das die Erregungsfrequenz der

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Schleife auf deren gewünschten Wert zurückbringt. Dieses Steuersignal ist dann ein Maß oder eine Anzeige für das· Vorhandensein des Fahrzeugs.

Erfindungsgemäß wird der Schwingkreis 28 des Empfängers auf die Frequenz abgestimmt, die unter den speziellen Umständen den Sendern zugeteilt ist, die an Bord von Not- oder anderen ausgewählten Fahrzugtypen oder von speziellen einzelnen Fahrzeugen mitgetragen werden. Diese Frequenz ist in elektromagnetischen Begriffen fern von dem Erregungssignal, das an die Induktionsschleife 10 angelegt wird. Da der Schwingkreis 28 ein Parallelschwingkreis ist, hat er bei seiner Resonanzfrequenz eine hohe Impedanz, jedoch bei anderen Frequenzen eine niedrige Impedanz. Daher hat die Impedanz des Empfängereingangs in die Induktionsschleife eine vernachlässigbare Wirkung auf das an die Induktionsschleife angelegte Erregungssignal.

In ähnlicher Weise bringt der Parallelschwingkreis 18 eine Impedanz in die Induktionsschleife, die nur eine geringe Wirkung auf ein gesendetes, von der Induktionsschleife festgestelltes Signal ausübt, wenn die Frequenz des gesendeten Signals von der Resonanzfrequenz des Schwingkreises 18 fern ist. Daraus ergibt sich, daß der Detektor in der üblichen Weise arbeiten kann, um die Schleife 10 zu erregen und das Vorhandensein oder Vorbeifahren von Fahrzeugen an der Schleife zu entdecken. Gesendete, von der Schleife empfangene Signale haben keinen wesentlichen Einfluß auf den Detektor. Auf der anderen Hand werden derartige Signale wirksam aufgrund der Bandpaßfilterwirkung der Schaltung 28 an den Empfänger gekoppelt, während das die Schleife erregende Signal wirksam von der Schaltung zurückgewiesen wird. Die Erfindung macht es daher möglich, daß eine einzige Detek-

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torschleife in einem allgemeinen Fahrzeugdetektor verwendet wird und gleichzeitig die Basis zur Feststellung spezieller, mit Sendern ausgerüsteter Fahrzeuge bildet.

In bestimmten Situationen ist es möglicherweise nicht erlaubt, einen Sender auf einem Fahrzeug kontinuierlich zu betreiben. Unter diesen Umständen kann das Vorhandensein des Fahrzeugs in der üblichen Art mit Hilfe des Detektors festgestellt werden und bei Vorliegen einer solchen Feststellung kann die Erregungsquelle 16 moduliert werden, so daß sie ein Auslösesignal an eine weitere Detektoreinrichtung an dem Fahrzeug sendet. Beispielsweise kann die Quelle 16 pulscqdemoduliert werden, so daß die Schleife 10 für eine Folge von kurzen Zeitintervallen erregt wird. Bei Feststellung dieses Signals durch einen Detektor an dem Fahrzeug wird ein Sender an dem Fahrzeug ausgelöst und das gesendete Signal wird von dem Empfänger in der beschriebenen Art empfangen. Von dem Empfänger kann dann eine geeignete Wirkung ausgelöst *■ werden. In abgewandelter Ausführungsform kann die

r Schleifendetektorträgerfrequenz allein dazu verwendet

"' werden, den Sender auszulösen, d.h. ohne daß die Quelle

16 moduliert werden muß.

Das System nach der Erfindung ist insbesondere geeignet zur Verwendung mit einem Schleifendetektor fester Frequenz. Es arbeitet jedoch auch wirksam mit Schleifendetektoren, die freilaufende Eingänge haben, vorausgesetzt, daß die Schleifenfrequenz innerhalb spezifizierter Grenzen gehalten werden kann.

Claims

PATENTANWÄLTE RUFF und BEIER STUTTGART g p^P^B.eJeh?;joVf τ.'., Co71O K Telex Ο7-23412 erubd A 22 320 22. August 1985 Sf/kh Anmelderin: ELECTROMATIC (PROPRIETARY) LIMITED 28 Wiganthorpe Road Pietermaritzburg, Natal Südafrika ■ Induktionsschleifendetektor Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben einer Schleifendetektor-Vorrichtung, wonach eine Schleife mit einem ersten Signal bei einer ersten Frequenz erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife zur Entdeckung eines zweiten von der Schleife bei einer zweiten von der ersten Frequenz verschiedenen Frequenz empfangenen Signals überwacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz innerhalb spezifizierter Fre quenzgrenzen gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Frequenz im wesentlichen konstant gehalten wird.

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4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal mit Hilfe eines Empfängers festgestellt wird, der selektiv auf die zweite Frequenz anspricht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Feststellung des Vorhandenseins eines Fahrzeugs mit Hilfe der Schleifendetektor-Vorrichtung ein Signal gesendet wird, um einen Sender an dem Fahrzeug zu aktivieren, und der Sender das zweite Signal bei der zweiten Frequenz sendet.

6. Induktionsschleifendetektor-Vorrichtung mit einer Einrichtung (16) zur Erregung der Induktionsschleife (10) bei einer ersten Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Empfängereinrichtung (14, 15) aufweist, die auf ein bei einer vorbestimmten Frequenz gesendetes und von der Schleife entdecktes Signal anspricht, wobei die vorbestimmte Frequenz von der

⁰^ ersten Frequenz verschieden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinrichtung (14, 15) ein die vorbestimmte Frequenz durchlassendes Bandpaßfilter (28) aufweist.

8. Induktionsschleifendetektorvorrichtung mit einer Induktionsschleife (10), einer Einrichtung (16) zur Erregung der Induktionsschleife (10) bei einer ersten Frequenz sowie einem ersten Parallel schwingkreis (18), der bei der ersten Frequenz Resonanz aufweist und die Erregungseinrichtung (16) an die Schleife (10) koppelt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Empfänger (14, 15) und einen zweiten parallelen Schwingkreis (28) aufweist, der bei einer

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zweiten von der ersten Frequenz verschiedenen Frequenz Resonanz aufweist und den Empfänger (14, 15) mit der Schleife (10) koppelt.