DE69817459T2

DE69817459T2 - Erfassungsgerät für magnetostriktive Resonatoren und Verkehrssystem

Info

Publication number: DE69817459T2
Application number: DE69817459T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Toyono-gun Tanji; Toshihiro Katano-shi Yoshioka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2018-06-13
Also published as: DE69817459D1; EP0884707A1; EP0884707B1; US6100821A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zu Detektion eines magnetostriktiven Resonators zur Erfassung der Anwesenheit eines magnetostriktiven Resonators und ein Verkehrssystem zur Erfassung der Position und der Orientierung eines magnetostriktiven Resonators, der in eine Straße versenkt ist, das dabei die Fahrzeugposition auf der Straße zu prüft und Sicherheitsinformationen zur Fahrzeugführung und für eine Straßeninstandhaltungsverwaltung liefert.
Bisher wurden ein Mittelstreifen und ein Straßenrand auf einer Straße durch weiße Linien etc. angezeigt und visuell durch Fahrzeugführer überprüft.
Ein Schneepflug verliert jedoch zu Zeiten des Schneefalls die Sicht auf den Straßenrand oder, um wieder weiße Linien zu ziehen wird die Straße für den Verkehr geschlossen und die weißen Linien müssen durch menschliche Kraft gezogen werden, was Arbeitseinsparung und Automation entgegenläuft.
Bei Straßeneinrichtungen ist es schwierig, eine sichere Markierung und eine sichere Vorrichtung zur Detektion am Fahrzeug zu liefem, die in der Lage sind, einen Mittelstreifen und einen Straßenrand auf eine berührungsfreie Weise und bei geringen Kosten auf Grund wirtschaftlicher Beschränkungen zu identifizieren.
US-A-550 617 beschreibt eine magnetostriktive Vorrichtung zur Bestimmung eines Resonanzspektrums einer Materialprobe. Eine Materialprobe, die magnetostriktive Eigenschaften besitzt, wird in eine Erregerspule gebracht, um ein oszillierendes magnetisches Feld zu erzeugen. Eine Erfassungsspule ist um die Probe herum angebracht, um die Probenantwort auf das erregende magnetische Feld zu erfassen.
JP-A-07 244 788 beschreibt ein Alarmsystem, das anzeigt, wenn ein Fahrzeug nahe an eine Markierung, die in einer Straße angebracht ist herankommt. Das beschriebene Alarmsystem umfasst einen Übertragungsabschnitt und einen Empfangsabschnitt. Der Übertragungsabschnitt erzeugt ein Erregersignal zur Erregung einer Markierung, die in einer Straße angebracht ist. Der Empfangsabschnitt empfängt ein Resonanzsignal von einer Markierung, die durch das Anregungssignal angeregt wurde und überträgt ein empfangenes Signal zu einem Element, das einen Alarmpegel ermittelt. Im Falle, dass das empfangene Signal einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst.
GB-A-2 069 209 beschreibt ein ungewöhnliches Reifendruck-Erfassungssystem. Das beschriebene System umfasst eine erste Vorrichtung, die auf einem rotierenden Rad positioniert werden muss und eine zweite Vorrichtung, die auf einem nicht rotierenden Teil des Fahrzeugs fixiert ist. Die erste Vorrichtung umfasst ein druckempfindliches Element, das innerhalb des Reifens montiert ist, einen Kristall-Resonator und eine erste Antenne. Die zweite Vorrichtung umfasst einen Sender, einen Empfänger, eine Alarmvorrichtung, eine zweite Antenne und einen Sender/Empfänger-Umschaltkreis. Der Sender erzeugt eine Erregungsenergie mit einer Frequenz, die der Resonanzfrequenz des Resonators entspricht, um den Resonator während einer vorgegebenen Zeitdauer anzuregen. Nach Beendigung des Betriebs des Senders beginnt der Empfänger die gedämpfte Schwingung des Kristall-Resonators, die zu der Antenne der zweiten Vorrichtungen ausgestrahlt wird zu empfangen. Bei Ermittlung eines unnormalen inneren Reifendrucks öffnet das druckempfindliche Element der ersten Vorrichtung den Schalter, um eine weitere Erregung des Kristall-Resonators zu verhindern. Wenn durch den Empfänger von dem Kristall-Resonator keine Schwingungsenergie erfasst wird, wird ein Alarm ausgelöst, um den Fahrer über das unnormale Absinken des inneren Reifendrucks zu informieren. Im Falle, dass eine Vielzahl von Reifen überwacht werden muss, die nahe zueinander angeordnet sind, sind Kristall-Resonatoren mit verschiedenen Resonanzfrequenzen auf jedem der Reifen vorgesehen.
Die Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme im Zusammenhang mit dem Stand der Technik zu beseitigen und es ist deshalb ein Ziel der Erfindung eine Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators, der an einem Fahrzeug angebracht werden kann, um Markierungen zu erfassen, die aus magnetostriktiven Resonatoren bestehen, die in konventionellen Straßen und Straßen, die durch Beton verstärkt sind installiert sein können zu liefem und ein Verkehrssystem, das die Straßeninstandhaltungsverwaltung sichern und zur Arbeit einsparen soll.
Dies wird durch die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach Anspruch 1 und durch ein Verkehrssystem nach Anspruch 8 erreicht.
In den beiliegenden Zeichnungen:
1A ist eine Abbildung, welche das Ertassungsprinzip einer Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators in einer Ausführung der Erfindung zeigt und Fig. 1B ist eine Abbildung, die ein Erfassungssignal, das durch die Vorrichtung erfasst wird zeigt;
2 ist eine Abbildung, die ein Beispiel einer Anwendung der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators auf ein Verkehrssystem zeigt; und
3 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators.
Eine erste Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung bringt einen magnetostriktiven Resonator zum Schwingen und kann die Resonanzfrequenz des magnetostriktiven Resonators ermitteln und damit die Anwesenheit des magnetostriktiven Resonators ermitteln.
Bei der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung ermittelt der Empfangsabschnitt die Resonanzfrequenz, die durch den magnetostriktiven Resonator angeregt wird, nachdem der Übertragungsabschnitt die Übertragung beendet, so dass die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators die Anwesenheit des magnetostrktiven Resonators zuverlässig ermitteln kann.
Die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators, welche weiter den Umschalt-Abschnitt einschließt, kann ein Signal durch eine Antenne übertragen und empfangen.
Die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung überträgt und empfängt eine aus einer Vielzahl von verschiedenen Resonanzfrequenzen und überträgt und empfängt dann eine Resonanzfrequenz, die von dieser Resonanzfre quenz verschieden ist, wodurch die Vorrichtung zuverlässig eine Vielzahl von magnetostriktiven Resonatoren ermitteln kann.
Eine zweite Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung schließt weiterhin den Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt ein. Somit können, wenn eine Vielzahl von verschiedenen Resonanzfrequenzen empfangen werden, diese durch einen einzigen Detektionsabschnitt ennittelt werden.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators aktiviert den Entladungswiderstand zur Umschaltzeit vom Übertragen zum Empfangen und kann somit eine Empfangsinterferenz vehindern, die durch einen Nachhall der Übertragungsausgabe verursacht wird.
Bei einer anderen Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung addiert der Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt eine Ausgabe des lokalen Oszillationsabschnitts zu der empfangenen Frequenz, um die Zwischenfrequenz zu erzeugen. Somit kann ein Vorteil, der dem der fünften Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators ähnlich ist, durch die einfache Konfiguration geliefert werden.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung, die nur einen direkten digitalen Synthesizer umfasst, kann einen Vorteil, der dem der fünften Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators ähnlich ist liefem.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung kann zuverlässig eine Vielzahl von verschiedenen Resonanzfrequenzen durch Auswahl eines der Abstimmungskondensatoren in Übereinstimmung mit der angeregten Resonanzfrequenz übertragen und empfangen.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostrktiven Resonators der Erfindung befähigt den Benutzer leicht die Detektionspegel von magnetostriktiven Resonatoren zu sehen.
Das Verkehrssystem der Erfindung umfasst eine Straße mit magnetostriktiven Resonatoren und ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators und es kann somit ein System liefern, bei dem das Fahrzeug sicher gesteuert wird.
Bei dem Verkehrssystem der Erfindung regen magnetostriktiven Resonatoren unterschiedliche Resonanzfrequenzen an, so dass ein sicheres und zuverlässiges Steuer-System geliefert werden kann.
Bei dem Verkehrssystem der Erfindung ermittelt das Fahrzeug die magnetostriktiven Resonatoren und wird automatisch gesteuert. Damit kann ein sicheres und zuverlässiges Verkehrs-System, das einer ergrauenden Gesellschaft angepasst ist geliefert werden.
Das Verkehrssystem der Erfindung kann leicht und zuverlässig die Fahrzeugposition auf der Straße verfolgen.
Bei einem anderen Verkehrssystemen der Erfindung sind die magnetostriktiven Resonatoren in der Straße versenkt, so dass die Beständigkeit der magnetostriktiven Resonatoren verbessert wird.
Nun wird eine detailliertere Beschreibung von bevorzugten Ausführungen der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben.
Allgemein wird, wenn ein elektrisches Wechselfeld oder ein magnetisches Wechselfeld mit einer spezifischen Frequenz auf einen magnetostriktiven Resonator, wie eine dünne Platte oder ein Stab mit eingeprägter Vormagnetisierung gegeben wird, longitudinal eine Vibration erzeugt und die Amplitude erreicht das Maximum bei einer Resonanzfrequenz. Zu der gleichen Zeit befindet sich, wenn das elektromagnetische Feld entfernt wird die Amplitude für eine kurze Zeit in einem mechanischen Resonanzzustand, wodurch eine Wechselmagnetisierung erzeugt wird und eine elektromagnetische Welle emittiert wird (siehe (4) Jiwaisouhakinogenri auf den Seiten 34-36 von kaiteizouho "jiwaishindoutochouonpa" von YOSHIMITSU KIKUCHI, herausgegeben von Coronasha).
1A ist eine Abbildung, welche das Ertassungsprinzip der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators bei der Ausführung der Erfindung zeigt und Fig. 1B ist eine Abbildung, die ein Erfassungssignal, das durch die Vorrichtung erfasst wird zeigt. Bei den 1A und 1B wird eine elektromagnetische Welle bei einer Resonanzfrequenz für eine kurze Zeit von einer Antenne 7 (1) übertragen und ein magnetostriktiver Resonator 1 wird zur Resonanz gebracht (2). Dann wird das Resonanz-Echo durch die Antenne 7 erfasst (3). Bei der Ausführung wird eine Antenne 7 sowohl für Übertragung als auch Empfang verwendet.
2 ist eine Abbildung, die ein Beispiel einer Anwendung der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators bei der Ausführung der Erfindung auf ein Verkehrssystem zeigt; sie zeigt das Positionsverhältnis zwischen der Antenne 7, die am Fahrzeug 21 angebracht ist und den magnetostrktiven Resonatoren 1a, 1b und 1c, die in einer Straße 20 versenkt sind.
Bezogen nun auf die beiliegenden Zeichnungen wird die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators in der Ausführung der Erfindung diskutiert.
3 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators in der Ausführung der Erfindung. In der Figur ist Zahlzeichen 14 eine Mikroprozessoreinheit (MPU) zur Steuerung der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators, Zahlzeichen 4 ist ein direkter digitaler Synthesizer (DDS) zur Anregung der Resonanzfrequenz eines jeden magnetostriktiven Resonators und der Differenzfrequenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Zwischenfrequenz; Zahlzeichen 5 ist ein Übertragungs- und Empfangsumschaltabschnitt zum Umschalten zwischen Übertragung und Empfang, Zahlzeichen 6 ist ein Übertragungsverstärker, Zahlzeichen 7 ist eine Antenne, die sowohl für Übertragung als auch Empfang verwendet wird, Zahlzeichen 8 ist ein Abstimmungskondensatorabschnitt, in dem ein optimaler Kondensator ausgewählt wird als Antwort auf eine übermittelte oder empfangene Resonanzfrequenz, Zahlzeichen 9 ist ein Entladewiderstand, der für eine kurze Zeit bei der Übertragungsschlusszeit aktiviert wird (bei der Umschaltzeit von Übertragung zum Empfang), Zahlzeichen 10 ist ein Empfangsverstärkungsabschnitt zum Verstärken eines empfangenen Signals, Zahlzeichen 11 ist ein Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt zur Umwandlung einer empfangenen Frequenz in eine Zwischenfrequenz, Zahlzeichen 12 ist ein Filterabschnitt zur Dämpfung von Rauschen, das sich von der Zwischenfrequenz unterscheidet, Zahlzeichen 13 ist ein Detektionsverstärkungsabschnitt und Zahlzeichen 15 ist ein Anzeigeabschnitt.
Die Resonanzfrequenzen der magnetostriktiven Resonatoren 1a, 1b und 1c können grob mit 30-kHz-Schritten von 90 kHz aus festgesetzt werden und können bis 445 kHz, den kommerziellen Mittelwellen-Rundfunkfrequenzen vorhergehend ausgewählt werden. Die Ausführung setzt voraus, dass der versenkte magnetostriktive Resonator im Mittelstreifen 1a auf eine Resonanzfrequenz f1 = 210 kHz festgesetzt ist, dass der versenkte magnetostriktive Resonator auf der einen Seite am Straßenrand 1b auf eine Resonanzfrequenz f2 = 240 kHz festgesetzt ist und dass der versenkte magnetostriktive Resonator auf der entgegengesetzten Seite am Straßenrand 1c auf eine Resonanzfrequenz f3 = 270 kHz festgesetzt ist.
Der Betrieb der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators, die an dem Fahrzeug 21 in der Ausführung installiert ist, wird wie folgt ausgeführt:
Die MPU 14 veranlasst den DDS4 die Resonanzfrequenz f1 des magnetostriktiven Resonators im Mittelstreifen 1a anzuregen, setzt den Übertragungs- und Empfangsumschaltabschnitt 5 auf Übertragung, verstärkt eine Leistung durch den Übertragungsverstärker 6 und gibt eine elektromagnetische Welle von der Antenne 7 aus. Zu dieser Zeit wird ein optimaler Kondensator für die zu übermittelnde Frequenz (in diesem Fall f1) in dem Abstimmungskondensatorabschnitt 8 ausgewählt und mit einem Rückstell-Terminal der Antenne 7 in Reihe verbunden.
Die elektromagnetische Welle wird somit an den magnetostriktiven Resonator im Mittelstreifen 1a ausgesandt. Wenn sich der magnetostriktive Resonator im Mittelstreifen 1a in dem Resonanzbereich befindet, wird ein Resonanzzustand betreten. Als Nächstes wird ein Empfangszustand betreten. Zur dieser Zeit wird der Entladewiderstand 9 für eine kurze Zeit aktiviert.
Als Nächstes wird die Differenzfrequenz zwischen der Zwischenfrequenz fc (zum Beispiel 3,58 MHz) und der Resonanzfrequenz f1 des magnetostriktiven Resonators im Mit telstreifen 1a von dem DDS4 als lokale Oszillation des Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitts 11 angeregt. Zu der gleichen Zeit wird der Übertragungs- und Empfangsumschaltabschnitt 5 auf Empfang geschaltet.
Ein elektromagnetisches Wellen-Echosignal, das erzeugt wird auf Grund der Resonanz des magnetostriktiven Resonators im Mittelstreifen 1a, wird über die Antenne 7 in den Empfangsverstärkungsabschnitt 10, der dann das Signal verstärkt eingegeben. Zu dieser Zeit bleibt der gleiche Wert in dem Abstimmungskondensatorabschnitt 8 ausgewählt. Das Echosignal wird in eine Zwischenfrequenz durch den Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt 11 umgewandelt.
Als Nächstes wird ein Rauschen, das sich von der Zwischenfrequenz fc unterscheidet durch den Filterabschnitt 12 gedämpft. Des Weiteren wird das Signal durch den Detektionsverstärkungsabschnitt 13 als Empfangspegel festgesetzt und wird in die MPU 14 über dessen A/D-Wandlereingang eingegeben und eine Operationsverarbeitung wird mit dem Signal ausgeführt. Das Ergebnis wird auf dem Anzeigeabschnitt 15 angezeigt.
Darauf folgend werden der magnetostriktive Resonator auf der einen Seite am Straßenrand 1b und der magnetostriktive Resonator auf der entgegengesetzten Seite am Straßenrand 1c zyklisch der Reihe nach detektiert, um die Position auf der Straße zu bestimmen. Zu dieser Zeit wird eine Auswahl in dem DDS4 und in dem Abstimmungskondensatorabschnitt 8 auf eine ähnliche Weise wie oben beschrieben ausgeführt.
Bei der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Ausführung spezifiziert der Anzeigeabschnitt 15 die magnetostriktiven Resonatoren und zeigt deren Detektionspegel auf einem Balkendiagramm an.
Der Anzeigeabschnitt 15 kann auch die Straße, das Fahrzeug und die Fahrzeugposition auf der Straße anzeigen.
Somit werden bei der Ausführung elektromagnetische Wellen bei spezifischen Resonanzfrequenzen über die Antenne 7, die an dem Fahrzeug 21 angebracht ist der Reihe nach zu dem magnetostriktiven Resonator im Mittelstreifen 1a, dem magnetostriktiven Resonator auf der einen Seite am Straßenrand 1b und dem magnetostriktiven Resona tor auf der entgegengesetzten Seite am Straßenrand 1c, die in der Straße 20 versenkt sind emittiert. Wenn der magnetostriktive Resonator 1a, 1b, 1c sich in dem Empfangsbereich für elektromagnetische Wellen befindet, in dem er in einen Resonanzzustand eintreten kann wird ein Vibrationsecho der magnetostriktiven Resonatoren 1a, 1b, 1c über die Antenne 7 eingegeben, verstärkt und zur Bestimmung des Positionsverhältnisses zwischen dem Fahrzeug 21 und der Straße 20 detektiert.
Eine elektromagnetische Welle wird selektiv zu den magnetostriktiven Resonatoren 1a, 1b, 1c für eine kurze Zeit emittiert und ein Entladestrom wird veranlasst zu fließen, um damit die Emission der elektromagnetischen Welle zu beenden. Die Antenne 7 ist mit Abstimmungsschaltungen in einer direkten Entsprechung zu den Resonanzfrequenzen (Abstimmungskondensatorabschnitt 8) versehen. Zu der Empfangszeit wird, um das Vibrations-Echo des magnetostriktiven Resonators in dem Resonanzbereich wirkungsvoll zu unterscheiden ein Signal, das durch ein heterodynamisches System empfangen wird in ein Zwischenfrequenzsignal umgewandelt, das dann verstärkt und als Empfangspegel detektiert wird. Das Ergebnis wird in den A/D- Wandlerabschnitt der MPU 14 eingegeben, eine Bestimmungsdurchführung wird ausgeführt und eine Anzeigeausgabe und eine Steuerausgabe werden ausgeführt.
Deshalb können, durch Installierung der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Ausführung an dem Fahrzeug 21 die magnetostriktiven Resonatoren 1a, 1b und 1c, die in der Straße 20 versenkt sind in Echtzeit auf eine berührungsfreie Weise detektiert werden und durch Detektion eines Straßenrands und eines Mittelstreifens kann Automatisierung und Arbeitsersparnis beim Schneeräumen und beim sicheren Zeichnen von weißen Linien erreicht werden; die Bedeutung der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Ausführung für den Straßenunterhalt ist groß.
Wenn die Infrastruktur weiter ausgebaut ist, ist die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nützlich zur automatischen Steuer-Unterstützung von Fahrzeugen.
Somit kann der Straßenanlagen-Verwalter wirkungsvoll eine Straßeninstandhaltung ausführen, während er Sicherheit schafft.
Die magnetostriktiven Resonatoren 1a, 1b und 1c, die in der Straße 20 versenkt so sind, können nur in der Nachbarschaft des Randes einer schmalen Straße platziert werden oder sie können zwischen Spuren auf einer breiten Straße, die mehr als eine Spur besitzt auf einer Seite hinzugefügt werden.
Die Detektions-Reihenfolge der magnetostriktiven Resonatoren (Oszillationsreihenfolge der Resonanzfrequenz) ist nicht auf die in der Ausführung begrenzt; die magnetostriktiven Resonatoren können in verschiedenen Reihenfolgen detektiert werden, zum Beispiel in der Reihenfolge des magnetostriktiven Resonators im Mittelstreifen 1a, des magnetostriktiven Resonators auf der einen Seite am Straßenrand 1b, des magnetostriktiven Resonators im Mittelstreifen 1a und des magnetostriktiven Resonator auf der entgegengesetzten Seite am Straßenrand 1c.
Des weiteren können magnetostriktiven Resonatoren in der Mitte einer Spur zum automatischen Fahren des Fahrzeugs 21 installiert werden und es kann mehr als eine Information in einem magnetostriktiven Resonator enthalten sein.
Bei der Ausführung wird eine Antenne sowohl für Übertragung als auch für Empfang verwendet, aber eine Übertragungsantenne und eine Empfangsantenne können getrennt vorgesehen sein oder mehr als eine Übertragungsantenne und mehr als eine Empfangsantenne können installiert sein.
Wie man aus der bisherigen Beschreibung sieht, erregt die erste Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators deren Erfindung einen magnetostriktiven Resonator an und kann die Resonanzfrequenz des magnetostriktiven Resonators detektieren und damit die Anwesenheit des magnetostriktiven Resonators detektieren.
Bei der Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung detektiert der Empfangsabschnitt die Resonanzfrequenz, die durch den magnetostriktiven Resonator erzeugt wird, nachdem der Übertragungsabschnitt die Übertragung beendet, so dass die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators die Anwesenheit des magnetostriktiven Resonators zuverlässig detektieren kann.
Die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators, die weiterhin den Schalt-Abschnitt einschließt, kann ein Signal durch eine Antenne übertragen und empfangen.
Die Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung überträgt und empfängt eine aus einer Vielzahl von verschiedenen Resonanzfrequenzen und überträgt und empfängt dann eine Resonanzfrequenz, die unterschiedlich von dieser Resonanzfrequenz ist, wodurch die Vorrichtung zuverlässig eine Vielzahl von magnetostriktiven Resonatoren detektieren kann.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators aktiviert den Entladungswiderstand zur Umschaltzeit vom Übertragen zum Empfangen und kann somit eine Empfangsinterferenz verhindern, die durch einen Nachhall der Übertragungsausgabe verursacht wird.
Die zweite Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung schließt weiterhin den Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt ein. Somit können, wenn eine Vielzahl von verschiedenen Resonanzfrequenzen empfangen werden, diese durch einen Detektionsabschnitt ermittelt werden.
Bei einer anderen Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung addiert der Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt eine Ausgabe des lokalen Oszillationsabschnitts zu der empfangenen Frequenz, um die Zwischenfrequenz zu erzeugen. Somit kann ein Vorteil, der dem der fünften Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators ähnlich ist, durch die einfache Konfiguration geliefert werden.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung, die nur einen direkten digitalen Synthesizer umfasst, kann einen Vorteil, der dem der fünften Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators ähnlich ist liefern.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung kann zuverlässig eine Vielzahl von verschiedenen Resonanzfrequenzen durch Auswahl eines der Abstimmungskondensatoren in Übereinstimmung mit der angeregten Resonanzfrequenz übertragen und empfangen.
Eine andere Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators der Erfindung befähigt den Benutzer leicht die Detektionspegel der magnetostriktiven Resonatoren zu sehen.
Das Verkehrssystem der Erfindung umfasst eine Straße mit magnetostriktiven Resonatoren und ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators und es kann somit ein System liefern, bei dem das Fahrzeug sicher gesteuert wird.
Bei dem Verkehrssystem der Erfindung regen die magnetostriktiven Resonatoren unterschiedliche Resonanzfrequenzen an, so dass ein sicheres und zuverlässiges Steuer-System geliefert werden kann.
Bei einem anderen Verkehrssystem der Erfindung ermittelt das Fahrzeug die magnetostriktiven Resonatoren und wird automatisch gesteuert. Damit kann ein sicheres und zuverlässiges Verkehrs-System, das einer ergrauenden Gesellschaft angepasst ist geliefert werden.
Bei einem anderen Verkehrssystemen der Erfindung sind die magnetostriktiven Resonatoren in der Straße versenkt, so dass die Beständigkeit der magnetostriktiven Resonatoren verbessert wird.
Das Verkehrssystem der Erfindung kann leicht und zuverlässig die Fahrzeugposition auf der Straße verfolgen.

Claims

Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators umfassend: einen Übertragungsabschnitt (4–9, 14) zur Übertragung einer Mehrzahl verschiedener Resonanzfrequenzen einschließlich der Resonanzfrequenz eines magnetostriktiven Resonators (1), einen Empfangsabschnitt (7, 10–14) zur Erfassung einer Resonanzfrequenz, mit der der magnetostriktive Resonator (1) schwingt, gekennzeichnet durch einen Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt (11) zur Umwandlung der Resonanzfrequenz des magnetostriktiven Resonators (1), die von dem Empfangsabschnitt (7, 10–14) empfangen wird, in eine Zwischenfrequenz und einen Detektionsabschnitt (13) zur Erfassung der Ausgabe des Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitts (11).
Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach Anspruch 1, die weiterhin einen lokalen Oszillationsabschnitt zum Erzeugen einer Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungsfrequenz und einer Zwischenfrequenz umfasst, wobei der Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt (11) die Ausgabe des lokalen Oszillationsabschnitts zu der empfangen Frequenz hinzufügt, um die Zwischenfrequenz zu erzeugen.
Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach Anspruch 2, wobei der lokale Oszillationsabschnitt ein direkter digitaler Synthesizer zur Erzeugung einer Differenzfrequenz zwischen einer Übertragungsfrequenz und einer Zwischenfrequenz und zum Erzeugen der Übertragungsfrequenz ist
Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die außerdem Abstimmungskondensatoren (8) in einer direkten Entsprechung zu der Mehrzahl der verschiedenen Resonanzfrequenzen umfasst, wobei einer der Abstimmungskondensatoren (8) in Übereinstimmung mit der erzeugten Resonanzfrequenz ausgewählt ist.
Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine der Mehrzahl der Resonanzfrequenzen übertragen und empfangen wird und anschließend eine andere der Mehrzahl der Resonanzfrequenzen, die sich von der einen Resonanzfrequenz unterscheidet, übertragen und empfangen wird.
Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die außerdem einen Entladungswiderstand (9) umfasst, wobei der Entladungswiderstand (9) beim Umschalten vom Senden zum Empfangen aktiviert ist.
Vorrichtung zur Detektion eines magnetostriktiven Resonators nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die außerdem einen Anzeigeabschnitt (15) zur Spezifizierung eines magnetostriktiven Resonators (1) und Anzeige von dessen Detektionspegel in einem Balkendiagramm umfasst.
Verkehrssystem umfassend: eine Strasse (20) mit einer Mehrzahl von Resonatoren (1), ein Fahrzeug (21) mit einer Resonatordetektionsvorrichtung (4–14), wobei die Resonatordetektionsvorrichtung (4–14) umfasst: einen Übertragungsabschnitt (4–9, 14) zur Übertragung einer Resonanzfrequenz eines Resonators (1) und einen Empfangsabschnitt (7, 9–14) zum Erfassen einer Resonanzfrequenz des Resonators (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren magnetostriktive Resonatoren (1) sind und die Resonatordetektionsvorrichtung eine Vorrichtung (4–14) zur Erkennung eines magnetostriktiven Resonators ist, der Übertragungsabschnitt (4–9, 14) eine Mehrzahl verschiedener Resonanzfrequenzen entsprechend zu den Resonanzfrequenzen der Mehrzahl magnetostriktiver Resonatoren (1) überträgt, der Empfangsabschnitt (7, 9–14) eine Resonanzfrequenz erkennt, die von jedem der Mehrzahl der magnetrostriktiven Resonatoren (1) erzeugt wurde, wobei der Empfangsa bschnitt (7, 9–14) die Resonanzfrequenz erfasst, die von den magnetostriktiven Resonatoren (1) erzeugt wird, nachdem der Übertragungsab schnitt (4–9, 14) die Übertragung beendet hat, und das Verkehrssystem außerdem einen Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitt (11) zur Umwandlung der Resonanzfrequenz des magnetrostriktiven Resonators (1), die von dem Empfangsabschnitt (7, 9–14) empfangen wurde, in eine Zwischenfrequenz und einen Detektionsabschnitt (13) zur Erfassung der Ausgabe des Zwischenfrequenzumwandlungsabschnitts (11) umfasst.
Verkehrssystem nach Anspruch 8, wobei die Mehrzahl der magnetostriktiven Resonatoren (1) aus einem ersten magnetostriktiven Resonator (1a), der zwischen entgegengesetzt gerichteten Spuren auf der Strasse (20) angeordnet ist, einem zweiten magnetostriktiven Resonator (1b), der in der Nähe einer Straßenschulter der Spur in der einen Richtung installiert ist, und einem dritten magnetostriktiven Resonator (1c), der in der Nähe einer Straßenschulter der entgegengesetzten Spur installiert ist, besteht, wobei der erste, der zweite und der dritte magnetostriktive Resonator (1a–1c) mit verschiedenen Resonanzfrequenzen oszillieren.
Verkehrssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Fahrzeug (21) die magnetostriktiven Resonatoren (1) erkennt und automatisch gesteuert ist.
Verkehrssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die magnetostriktiven Resonatoren (1) in der Strasse (20) angeordnet sind.
Verkehrssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, das außerdem einen Anzeigeabschnitt (15) zur Anzeige der Strasse (20), des Fahrzeugs (21) und einer Fahrzeugposition auf der Strasse (20) umfasst.
Verkehrssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dass weiterhin Abstimmungskondensatoren (8) in direkter Entsprechung zu der Mehrzahl der Resonanzfrequenzen umfasst, wobei einer der Abstimmungskondensatoren (8) in Übereinstimmung mit der erzeugten Resonanzfrequenz ausgewählt ist.
Verkehrssystem nach Anspruch 13, wobei eine der Mehrzahl der Resonanzfrequenzen übertragen und empfangen wird und anschließend eine andere der Mehrzahl der Resonanzfrequenzen, die sich von der einen Resonanzfrequenz unterscheidet, übertragen und empfangen wird.
Verkehrssystem nach Anspruch 14, wobei sich der Übertragungsabschnitt (4–9, 14) und der Empfangsabschnitt (7, 9–14) eine gemeinsame Antenne (7) teilen.