EP0089030A2 - Road traffic vehicle detection method - Google Patents

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EP0089030A2
EP0089030A2 EP83102426A EP83102426A EP0089030A2 EP 0089030 A2 EP0089030 A2 EP 0089030A2 EP 83102426 A EP83102426 A EP 83102426A EP 83102426 A EP83102426 A EP 83102426A EP 0089030 A2 EP0089030 A2 EP 0089030A2
Authority
EP
European Patent Office
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loop
detuning
vehicle
value
maximum
Prior art date
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Ceased
Application number
EP83102426A
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German (de)
French (fr)
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EP0089030A3 (en
Inventor
Reinhard Dipl.-Ing. Weiss
Peter Dipl.-Ing. Drebinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0089030A2 publication Critical patent/EP0089030A2/en
Publication of EP0089030A3 publication Critical patent/EP0089030A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/015—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing between two or more types of vehicles, e.g. between motor-cars and cycles

Definitions

  • the invention relates to a method for vehicle detection in road traffic by means of an induction loop arranged so as to be able to be influenced by the vehicles to be detected, in which the inductance value of the induction loop is measured continuously at discrete points in time, which define time spans from one another, with the respectively previously measured value compared and a difference value determined is evaluated.
  • the loop to be driven over by a vehicle to be detected is part of an oscillator, the frequency of which is influenced by the loop inductance. If a vehicle enters the loop area, the inductance of the loop decreases. As a result, the frequency of the loop oscillator increases.
  • Another oscillator oscillates at a fixed frequency. At certain times, a fixed number of oscillations of the loop oscillator is counted. The oscillations of the fixed oscillator are fed to an accumulator for the period of the counting. The level of the accumulator at the end of such a counting interval is then compared with the content of a memory which contains the accumulator level reached during a previous counting. In such a comparison, if the difference found exceeds a certain threshold value, a signal is emitted which indicates that a vehicle has entered the loop area.
  • a method for differentiating vehicles of different types in road traffic is already known from the published European patent application 00 35 960, which for classifying the vehicles the temporal position of the first maximum of the loop detuning reached when a vehicle passes an induction loop within the total duration of exceeding predefined response values are used by the current loop detuning values and in which a fixed length reference variable is determined in relation to the time from the exceeding of the predefined response value to the first maximum of the loop detuning in order to determine the speed.
  • a fixed length reference variable is determined in relation to the time from the exceeding of the predefined response value to the first maximum of the loop detuning in order to determine the speed.
  • the object of the present invention is therefore to develop a method of the type mentioned at the outset in such a way that the determination of the speed and the classification of vehicles can be carried out with sufficient accuracy and using only one loop without the assignment of specific detuning values at specific times.
  • this object is achieved by determining from the difference values determined during a detuning course caused by a vehicle, the largest loop detuning occurring during the rising edge of the detuning curve and also the value of the / rising edge ending, and by these two values can be evaluated taking into account the period of time used to determine the speed of the detected vehicle.
  • L max the maximum loop detuning L max that occurs when a vehicle passes the loop
  • L O is the inductance of the loop at rest
  • L max is the lowest inductance that occurs when a vehicle passes over the loop (a vehicle entering the loop area lowers the inductance of the loop and increases the frequency of the loop oscillator)
  • L 1 , L 2 the values of the loop inductance at times t 1 and t 2 are and t 1 and t 2 are the sampling times between which the greatest change in the loop detuning is determined.
  • a proportionality factor K which can be determined with the help of an experiment, for example, and has different values for vehicles of different types (cars, trucks)
  • the speed of a vehicle traveling over the loop can be calculated with sufficient accuracy.
  • a microcomputer which may be connected to the loop oscillator using a suitable interface circuit (the reference oscillator can be part of the microcomputer) and determines the frequency deviation of the loop oscillator at certain, regularly recurring times.
  • no times are determined at which certain detuning values, for example what the maximum detuning value occurs, is / is not easy, since the detuning curve generally has no pronounced peaks having.
  • the determined detuning value is compared with the previous detuning value at regular times, the time interval of which is small compared to the total duration of a detuning curve that is caused when a vehicle crosses a loop, the difference value determined here is compared with an increase before compared in the same way and stored in a memory difference value, and newly stored the value that is larger of both.
  • the detuning value determined in each case can be compared in the same way (cf. US Pat. No. 4,131,848) with the loop idle value L.
  • a maximum value determined in this way and recorded in a further memory corresponds to the maximum loop detuning L max '
  • the inductance curve occurring when a vehicle passes over a loop is scanned with regard to the number of maxima and / or minima that occur and the number of maxima and / or minima determined Classification of the vehicle is evaluated.
  • the detuning curves of certain vehicle groups are each characteristic of these vehicle groups - and therefore give the possibility, for example, of the number of maxima present, to classify the vehicles and, according to this classification, the proportionality factors stored in the microcomputer, which correspond to the individual vehicle types are assigned to retrieve for speed calculation.
  • the number of maxima bumps is, for example, in a loop with a length of approximately two meters each and width for a car equal to 1, for a truck equal to 2, for a truck with a trailer ⁇ 3 and for a bus also ⁇ 3.
  • the amount of the maximum detuning is also used for the vehicle classification, so that e.g. trucks with trailers can also be distinguished from buses because e.g. the maximum loop detuning that occurs on a bus is greater.
  • Fig. 2 shows a detuning curve caused by a truck
  • 3 to 6 show the detuning curves caused by different types of vehicles (cars, trucks, trucks with trailers, buses).
  • Modern microcomputers are particularly suitable for carrying out the method according to the invention since they already contain an oscillator which emits a signal clock in the order of magnitude of a few MHz. It is therefore readily possible to use this oscillator as a reference oscillator, so that, for example, the clock pulses of the clock generator are counted during a certain number of oscillations of the loop oscillator.
  • the time difference between two points in time t (FIG. 1), in particular also the time difference between points in time t 1 and t 2 (this is, for example, 6 ms), then results in each case from the duration of such a count plus the evaluation time.
  • the number of clock pulses determined in this way at times t n is then proportional to the respective frequency of the loop oscillator and a measure of the inductance of the loop present at that time. If the loop is unaffected, then the loop has the inductance value L O. A certain quiescent frequency of the loop oscillator is assigned to this inductance value.
  • the frequency difference determined between two frequency determinations at successive points in time t n is recorded in a memory of the microcomputer, compared with the next determined frequency difference and the larger of the two values is fixed in the memory for further comparisons.
  • the maximum detuning change value occurring in the rising branch of the detuning curve is determined, since, in contrast, lower values are not recorded in the memory.
  • the loop rest frequency with a time t n available frequency storing the difference value thus determined and a comparison of the stored difference value with one to the next point in time t n determined difference value, followed by storing the greater of
  • the value corresponding to a maximum loop detuning can also be easily stored in a further memory and the end of the rising edge of the detuning curve can also be determined.
  • the microcomputer determines the maximum detuning change occurring in the rising branch of the detuning curve between two times t, the start and end of a detuning loop by a vehicle, and also determines the amount of the maximum detuning loop.
  • the invention makes use of the knowledge that the speed of the vehicle is proportional to the maximum differential loop detuning determined between two successive times t n [%] (in FIG. 1, the two times t n between which the maximum detuning occurs are designated as t 1 and t 2 ) and inversely proportional to the maximum loop detuning [%] is.
  • proportionality factors depend on the one hand on the type of loop, on the other hand on the respective vehicle type and can e.g. can be determined by an experiment, that is to say a test run over a built-in loop.
  • the microcomputer In order to be able to call them up for the speed calculation, the microcomputer needs a statement about the type of vehicle currently occurring in each current case.
  • the method according to the invention preferably determines the number of maxima occurring within a detuning curve.
  • Such a maximum determination can be accomplished by the microcomputer in a simple manner, for example, in that the detuning value is stored in a memory which is determined at a point in time t n , both that at a previous point in time t n and that at a subsequent point in time Time t determined detuning value is less than this.
  • the minimum values are also recorded in a corresponding manner and the first maximum counts, as well as all subsequent maxima that differ from a previous minimum detuning value by a minimum difference amount, then the number of maxima obtained in this way can be used to classify and call up a corresponding stored proportionality factor.
  • Fig. 3 shows, for example, that only a maximum occurs when a car crosses the loop.
  • Fig. 4 shows that two maxima are registered when a truck drives over the loop.
  • Fig. 5 shows that three maxima occur when driving over the loop by a truck with a trailer.
  • Fig. 6 shows that at least three maxima also occur when a bus crosses the loop.

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Abstract

The greatest speed of change in inductance resulting as the vehicle drives into the loop area and the inductance minimum which occurs first is detected from the inductance characteristic occurring when a vehicle travels over an induction loop and evaluated for the purpose of calculating the vehicle speed, the amount of maximum inductance change and the wave form of the inductance characteristic being used to classify the vehicle. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fahrzeugdetektion im Straßenverkehr mittels einer von den zu detektierenden Fahrzeugen beeinflußbar angeordneten Induktionsschleife, bei dem der Induktivitätswert der Induktionsschleife fortlaufend zu diskreten Zeitpunkten, die durch ihren zeitlichen Abstand voneinander Zeitspannen festlegen, gemessen, mit dem jeweils zuvor gemessenen Wert verglichen und ein hierbei festgestellter Differenzwert ausgewertet wird.The invention relates to a method for vehicle detection in road traffic by means of an induction loop arranged so as to be able to be influenced by the vehicles to be detected, in which the inductance value of the induction loop is measured continuously at discrete points in time, which define time spans from one another, with the respectively previously measured value compared and a difference value determined is evaluated.

Ein solches Verfahren ist z.B. aus der US-PS 41 31 848 bekannt. Die von einem zu detektierenden_Fahrzeug zu überfahrende Schleife ist dabei Bestandteil eines Oszillators, dessen Frequenz von der Schleifen Induktivität beeinflußt wird. Fährt ein Fahrzeug in den Schleifenbereich ein, so sinkt dadurch die Induktivität der Schleife. Dies hat zur Folge, daß die Frequenz des Schleifenoszillators ansteigt. Ein weiterer Oszillator schwingt mit einer festen Frequenz. Zu bestimmten Zeitpunkten wird eine festgelegte Zahl von Schwingungen des Schleifenoszillators abgezählt. Für die Zeitspanne des Abzählens werden die Schwingungen des festen Oszillators einem Akkumulator zugeführt. Der Stand des Akkumulators am Ende eines solchen Zählintervalls wird dann mit dem Inhalt eines Speichers verglichen, der den bei einer vorhergehenden Zählung erreichten Akkumulatcrstand enthält. überschreitet bei einem solchen Vergleich die festgestellte Differenz einen bestimmten Schwellwert, so wird ein Signal abgegeben, das das Einfahren eines Fahrzeuges in den Schleifenbereich anzeigt.Such a method is e.g. known from US-PS 41 31 848. The loop to be driven over by a vehicle to be detected is part of an oscillator, the frequency of which is influenced by the loop inductance. If a vehicle enters the loop area, the inductance of the loop decreases. As a result, the frequency of the loop oscillator increases. Another oscillator oscillates at a fixed frequency. At certain times, a fixed number of oscillations of the loop oscillator is counted. The oscillations of the fixed oscillator are fed to an accumulator for the period of the counting. The level of the accumulator at the end of such a counting interval is then compared with the content of a memory which contains the accumulator level reached during a previous counting. In such a comparison, if the difference found exceeds a certain threshold value, a signal is emitted which indicates that a vehicle has entered the loop area.

Mit einem solchen Verfahren ist es zwar möglich, die Fahrzeuge, die sich über eine Schleife bewegen, zu zählen. Neuerdings ist es jedoch erwünscht, neben der bloßen Registrierung von Fahrzeugen auch noch Anhaltspunkte über deren Geschwindigkeit zu gewinnen und/oder diese Fahrzeuge zu klassieren, d.h. bestimmten Fahrzeuggruppen zuzuordnen, insbesondere festzustellen, ob das jeweilige Fahrzeug ein PKW oder ein LKW bzw. ein Bus ist.With such a method it is possible to count the vehicles that are moving over a loop. Recently, however, in addition to the mere registration of vehicles, it is also desirable to obtain clues about their speed and / or to classify these vehicles, i.e. assign to certain vehicle groups, in particular to determine whether the respective vehicle is a car or a truck or a bus.

Zwar ist aus der offengelegten europäischen Patentanmeldung 00 35 960 bereits ein Verfahren zur Unterscheidung von Fahrzeugen unterschiedlicher Bauart im Straßenverkehr bekannt, das zur Klassierung der Fahrzeuge die zeitliche Lage des beim Passieren einer Induktionsschleife durch ein Fahrzeug erreichten ersten Maximums der Schleifenverstimmung innerhalb der Gesamtdauer des überschreitens von vorgegebenen Ansprechwerten durch die jeweils aktuellen Schleifenverstimmungswerte verwendet und bei dem zur Geschwindigkeitsermittlung eine feste Längenbezugsgröße mit der Zeit vom überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schlei.fenverstimmung ins Verhältnis gesetzt wird. Bei diesem bekannten Verfahren ist es aber erforderlich, bestimmten Verstimmungswerten zugeordnete Zeitpunkte zu ermitteln. Die Zuordnung des ersten Maximums der Schleifenverstimmung zu einem bestimmten Zeitpunkt ist aber infolge des meist relativ flachen Verstimmungsverlaufs mit der wünschenswerten Genauigkeit nicht ohne weiteres möglich.A method for differentiating vehicles of different types in road traffic is already known from the published European patent application 00 35 960, which for classifying the vehicles the temporal position of the first maximum of the loop detuning reached when a vehicle passes an induction loop within the total duration of exceeding predefined response values are used by the current loop detuning values and in which a fixed length reference variable is determined in relation to the time from the exceeding of the predefined response value to the first maximum of the loop detuning in order to determine the speed. In this known method, however, it is necessary to determine times associated with certain detuning values. The assignment of the first maximum of the loop detuning at a certain point in time, however, is not readily possible with the desired accuracy due to the mostly relatively flat detuning course.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Ermittlung der Geschwindigkeit und die Klassierung von Fahrzeugen mit genügender Genauigkeit und bei Verwendung nur einer Schleife ohne die Zuordnung von bestimmten Verstimmungswerten zu bestimmten Zeitpunkten vorgenommen werden kann.The object of the present invention is therefore to develop a method of the type mentioned at the outset in such a way that the determination of the speed and the classification of vehicles can be carried out with sufficient accuracy and using only one loop without the assignment of specific detuning values at specific times.

Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß von den während eines von einem Fahrzeug verursachten Verstimmungsverlaufs ermittelten Differenzwerten, der während der Anstiegsflanke der Verstimmungskurve auf- tretende größte und außerdem der Wert der/Anstiegsflanke beendenden maximalen Schleifenverstimmung festgestellt wird, und daß diese beiden Werte unter Berücksichtigung der verwendeten Zeitspanne zur Gescnwindigkeitsermittlung des detektierten Fahrzeugs ausgewertet werden.According to the invention, this object is achieved by determining from the difference values determined during a detuning course caused by a vehicle, the largest loop detuning occurring during the rising edge of the detuning curve and also the value of the / rising edge ending, and by these two values can be evaluated taking into account the period of time used to determine the speed of the detected vehicle.

Während also bei dem, was der US-PS 41 31 848 entnommen werden kann, die Überprüfung der Frequenz des Schleifenoszilla tors in regelmäßig aufeinanderfolgenden Zeitpunkten nur dazu dient, um bei einer Schleifenverstimmung, die einen bestimmten Schwellwert überschreitet, das Einfahren eines Fahrzeugs in den Schleifenbereich anzuzeigen, ist es eine im Rahmen vorliegender Erfindung liegende Erkenntnis, daß mit Hilfe einer derartigen Abtastung der Schleifeenverstim- mung zu diskreten, in regelmäßigen Abständen aufeinanderfolgenden Zeitpunkten und durch einen Vergleich der hierbei ermittelten Werte die maximal auf tretende Verstimmungsänderung herausgefunden werden Kann. Die maximale Änderung der Schleifenverstimmung ist aber proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeuges, das die Schleifenverstimmung verursacht. Berücksichtigt man hierbei noch die beim Überfahren der Schleife durch ein Fahrzeug auftretende maximale Schleifenverstimmung Lmax so gilt:

Figure imgb0001
wobei LO die Induktivität der Schleife im Ruhezustand ist, Lmax die beim Überfahren der Schleife durch ein Fahrzeug auftretende niedrigste Induktivität ist (ein in den Schleifenbereich einfahrendes Fahrzeug senkt die Induktivität der Schleife und erhöht die Frequenz des Schleifenoszillators), L1, L2 die Werte der Schleifeninduktivität zu den Zeitpunkten t1 und t2 sind und t1 und t2 diejenigen Abtastzeitpunkte sind, zwischen denen die größte Änderung der Schleifenverstimmung festgestellt wird. Unter Zuhilfenahme eines Proportionalitätsfaktors K, der z.B. mit Hilfe eines Experiments ermittelt werden kann, und für Fahrzeuge verschiedener Bauart (PKW, LKW) unterschiedliche Werte hat, läßt sich dann die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, das über die Schleife hinwegfährt, mit genügender Genauigkeit berechnen. Dies kann z.B. mit Hilfe eines Mikrocomputers erfolgen, der ggfs. unter Verwendung einer geeigneten Inteface-Schaltung mit dem Schleifenoszillator verbunden ist (der Referenzoszillatcr kann dabei Bestandteil des Mikrocomputers sein) und die Frequenzabweichung des Schleifenoszillators zu bestimmten, regelmäßig wiederkehrenden Zeitpunkten.ermittelt. Dabei werden aber im Gegensatz zu dem, was aus der EU-OS 00 35 960 bekannt ist, keine Zeitpunkte ermittelt, zu denen bestimmte Verstimmungswerte, z.B. der was maximale Verstimmungswert, auftreten,/nicht einfach ist, da die Verstimmungskurve im allgemeinen keine ausgeprägten Spitzen aufweist.So while in what can be found in US Pat. No. 4,131,848, checking the frequency of the loop oscillator at regularly successive points in time only serves, in the event of a loop detuning exceeding a certain threshold value, to drive a vehicle into the loop area view, it is a present in the context of the invention lying realization that by means of such scanning of the Schleifeenverstim- mun g at discrete, successive periodically time points and comparing the determined here values which are maximum found on passing detuning change Can. However, the maximum change in loop detuning is proportional to the speed of the vehicle causing the loop detuning. If one also takes into account the maximum loop detuning L max that occurs when a vehicle passes the loop, the following applies:
Figure imgb0001
 where L O is the inductance of the loop at rest, L max is the lowest inductance that occurs when a vehicle passes over the loop (a vehicle entering the loop area lowers the inductance of the loop and increases the frequency of the loop oscillator), L 1 , L 2 the values of the loop inductance at times t 1 and t 2 are and t 1 and t 2 are the sampling times between which the greatest change in the loop detuning is determined. With the help of a proportionality factor K, which can be determined with the help of an experiment, for example, and has different values for vehicles of different types (cars, trucks), the speed of a vehicle traveling over the loop can be calculated with sufficient accuracy. This can be done, for example, with the help of a microcomputer, which may be connected to the loop oscillator using a suitable interface circuit (the reference oscillator can be part of the microcomputer) and determines the frequency deviation of the loop oscillator at certain, regularly recurring times. In contrast to what is known from EU-OS 00 35 960, however, no times are determined at which certain detuning values, for example what the maximum detuning value occurs, is / is not easy, since the detuning curve generally has no pronounced peaks having.

Dagegen ist es,z.B. mit Hilfe moderner Mikrocomputer, relativ einfach möglich, die maximale Änderungsgeschwindigkeit der Verstimmung der Schleife festzustellen. Hierzu wird zu regelmäßigen Zeitpunkten, deren zeitlicher Abstand klein gegenüber der Gesamtdauer einer Verstimmungskurve ist, die jeweils beim überfahren einer Schleife durch ein Fahrzeug verursacht wird, der jeweils ermittelte Verstimmungswert mit dem vorhergehenden Verstimmungswert verglichen, der nierbei ermittelte Differenzwert mit einem zuvor auf dieselbe Weise ermittelten und in einem Speicher abgelegten Differenzwert verglichen, und derjenige Wert neu eingespeichert, der von beiden größer ist. Zugleich kann zu jedem Zeitpunkt tn, also zu jedem Zeitpunkt einer Abfrage der Schleifenverstimmung, der jeweils ermittelte Verstimmungswert auf die gleiche Weise (vgl. hierzu US-PS 41 31 848) mit dem Schleifenruhewert L verglichen werden. Ein hierbei ermittelter und in einem weiteren Speicher festgehaltener Maximalwert entspricht der maximalen Schleifenverstimmung L max' In contrast, it is relatively easy, for example with the help of modern microcomputers, to determine the maximum rate of change in the detuning of the loop. For this purpose, the determined detuning value is compared with the previous detuning value at regular times, the time interval of which is small compared to the total duration of a detuning curve that is caused when a vehicle crosses a loop, the difference value determined here is compared with an increase before compared in the same way and stored in a memory difference value, and newly stored the value that is larger of both. At the same time, at any point in time t n , that is to say at any point in time when the loop detuning is queried, the detuning value determined in each case can be compared in the same way (cf. US Pat. No. 4,131,848) with the loop idle value L. A maximum value determined in this way and recorded in a further memory corresponds to the maximum loop detuning L max '

Zur zweckmäßigen Ermittlung des bauartbedingten Proportionalitätsfaktors K ist in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß der beim überfahren einer Schleife durch ein Fahrzeug auftretende Induktivitätsverlauf hinsichtlich der Zahl der auftretenden Maxima und/oder Minima abgetastet, und die ermittelte Zahl der Maxima und/oder Minima zur Klassierung des Fahrzeuges ausgewertet wird.To determine the type-related proportionality factor K appropriately, it is provided in a further embodiment of the method according to the invention that the inductance curve occurring when a vehicle passes over a loop is scanned with regard to the number of maxima and / or minima that occur and the number of maxima and / or minima determined Classification of the vehicle is evaluated.

Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, das zur Ermittlung der maximalen Änderungsgeschwindigkeit der Verstimmung vorgesehene Vorgehen auch zur Feststellung der "Welligkeit" der Verstimmungskurve auszunutzen, also das Abtasten der Verstimmungskurve zu bestimmten Zeitpunkten und der Vergleich der dabei ermittelten Werte.This advantageously makes it possible to use the procedure provided for determining the maximum rate of change of the detuning also for determining the “ripple” of the detuning curve, that is to say sampling the detuning curve at specific points in time and comparing the values determined in the process.

Die Verstimmungskurven bestimmter Fahrzeuggruppen (PKW, LKW, Busse) sind nämlich jeweils für diese Fahrzeuggruppen charakteristisch- und ergeben daher z.B. über die Anzahl der vorhandenen Maxima die Möglichkeit, die Fahrzeuge zu klassieren und entsprechend dieser Klassierung die im Microcomputer gespeicherten Proportionalitätsfaktoren, die den einzelnen Fahrzeugarten zugeordnet sind, zur Geschwindigkeitserrechung abzurufen. Die Anzahl der Maxima-Höcker sind z.B. bei einer Schleife mit ca. je zwei Meter Länge und Breite bei einem PKW gleich 1, bei einem LKW gleich 2, bei einem LKW mit Anhänger ≥3 und bei einem Bus ebenfalls ≥3.The detuning curves of certain vehicle groups (cars, trucks, buses) are each characteristic of these vehicle groups - and therefore give the possibility, for example, of the number of maxima present, to classify the vehicles and, according to this classification, the proportionality factors stored in the microcomputer, which correspond to the individual vehicle types are assigned to retrieve for speed calculation. The number of maxima bumps is, for example, in a loop with a length of approximately two meters each and width for a car equal to 1, for a truck equal to 2, for a truck with a trailer ≥3 and for a bus also ≥3.

Zur Verbesserung der Maxima bzw. Minima-Gewinnung ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß lediglich solche Maxima oder Minima gezählt werden, deren Absolutwert sich von einem vorhergehenden Minimum- oder Maximum-Wert wenigstens um einen bestimmten Wert (Schwellwert) unterscheidet, wobei dieser Schwellwert von der jeweiligen maximalen Verstimmung abhängig gemacht werden kann, also z.B. mit der Größe der Verstimmung ansteigt. Auf diese Weise werden nur solche Maxima bzw. Minima festgehalten und gezählt, die sich um einen bestimmten Mindestverstimmungswert von einem vorhergehenden Minimum, dies gilt für die Maxima bzw. von einem vorhergehenden Maximum, dies gilt für die Minima, unterscheiden.In order to improve the maxima or minima extraction, it is provided in a further embodiment of the invention that only those maxima or minima are counted whose absolute value differs from a previous minimum or maximum value by at least a certain value (threshold value), this Threshold can be made dependent on the respective maximum detuning, for example increases with the size of the upset. In this way, only those maxima or minima are recorded and counted that differ from a previous minimum by a certain minimum detuning value, this applies to the maxima or from a previous maximum, this applies to the minima.

Zur weiteren Verbesserung der Fahrzeugklassierung ist es vorteilhaft, daß zusätzlich der Betrag der maximalen Verstimmung zur Fahrzeugklassierung herangezogen wird, so daß z.B. auch LKW mit Anhänger von Bussen unterschieden werden können, weil z.B. die maximal auftretende SchleifenVerstimmung bei einem Bus größer ist.To further improve the vehicle classification, it is advantageous that the amount of the maximum detuning is also used for the vehicle classification, so that e.g. trucks with trailers can also be distinguished from buses because e.g. the maximum loop detuning that occurs on a bus is greater.

Das Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend anhand von sechs Figuren noch näher erläutert.The method according to the invention is explained in more detail below with reference to six figures.

Dabei zeigt Fig. 1 die beim überfahren einer Schleife durch einen PKW auftretende Kurve der Schleifenverstimmung,1 shows the curve of the loop detuning that occurs when a car drives over a loop,

Fig. 2 zeigt eine Verstimmungskurve, die von einem LKW verursacht werden ist, und dieFig. 2 shows a detuning curve caused by a truck and the

Fig. 3 bis 6 zeigen in Gegenüberstellung die von verschiedenen Fahrzeugarten (PKW, LKW, LKW mit Anhänger, Bus) verursachten Verstimmungskurven.3 to 6 show the detuning curves caused by different types of vehicles (cars, trucks, trucks with trailers, buses).

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind moderne Mikrocomputer besonders geeignet, da diese schon einen Oszillator enthalten, der einen in der Größenordnung von einigen MHz liegenden Signaltakt abgibt. Es ist daher ohne weiteres möglich, diesen Oszillator als Referenzoszillator zu verwenden, so daß z.B. während einer bestimmten Anzahl von Schwingungen des Schleifenoszillators die Taktimpulse des Taktgenerators gezählt werden. Der Zeitunterschied zwischen zwei Zeitpunkten t (Fig. 1), insbesondere auch der Zeitunterschied zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 (dieser liegt beispielsweise bei 6ms), ergibt sich dann jeweils durch die Dauer einer solchen Zählung zuzüglich der Auswertezeit. Die auf diese Weise zu den Zeitpunkten tn festgestellte Anzahl von Taktimpulsen ist dann proportional zur jeweiligen Frequenz des Schleifenoszillators und ein Maß für die jeweils zu diesem Zeitpunkt vorhandene induktivität der Schleife. Ist die Schleife unbeeinflußt, dann weist die Schleife den Induktivitätswert LO auf. Diesem Induktivitätswert ist eine bestimmte Ruhefrequenz des Schleifenoszillators zugeordnet.Modern microcomputers are particularly suitable for carrying out the method according to the invention since they already contain an oscillator which emits a signal clock in the order of magnitude of a few MHz. It is therefore readily possible to use this oscillator as a reference oscillator, so that, for example, the clock pulses of the clock generator are counted during a certain number of oscillations of the loop oscillator. The time difference between two points in time t (FIG. 1), in particular also the time difference between points in time t 1 and t 2 (this is, for example, 6 ms), then results in each case from the duration of such a count plus the evaluation time. The number of clock pulses determined in this way at times t n is then proportional to the respective frequency of the loop oscillator and a measure of the inductance of the loop present at that time. If the loop is unaffected, then the loop has the inductance value L O. A certain quiescent frequency of the loop oscillator is assigned to this inductance value.

Der zwischen zwei Frequenzfeststellungen zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten tn ermittelte Frequenzunterschied wird in einem Speicher des Mikrocomputers festgehalten, mit der nächsten ermittelten Frequenzdifferenz verglichen und der größere der beiden Werte für weitere Vergleiche im Speicher fixiert. Dadurch wird der im ansteigenden Ast der Verstimmungskurve auftretende maximale Verstimmungsänderungswert ermittelt, da ja demgegenüber niedrigere Werte nicht im Speicher festgehalten werden.The frequency difference determined between two frequency determinations at successive points in time t n is recorded in a memory of the microcomputer, compared with the next determined frequency difference and the larger of the two values is fixed in the memory for further comparisons. As a result, the maximum detuning change value occurring in the rising branch of the detuning curve is determined, since, in contrast, lower values are not recorded in the memory.

Durch einen jeweils zu den Zeitpunkten tn stattfindenden weiteren Vergleich der Schleifenruhefrequenz mit der zu einem Zeitpunkt tn vorhandenen Frequenz, Speicherung des dabei ermittelten Differenzwertes und eines Vergleichs des gespeicherten Differenzwertes mit einem zum nächstfolgenden Zeitpunkt tn ermittelten Differenzwert mit nachfolgender Speicherung des jeweils größeren der beiden Werte kann außerdem unkompliziert der einer maximalen Schleifenverstimmung entsprechende Wert in einem weiteren Speicher festgehalten und außerdem das Ende der Anstiegsflanke der Verstimmungskurve ermittelt werden.By a respectively at the instants t n held further comparison, the loop rest frequency with a time t n available frequency, storing the difference value thus determined and a comparison of the stored difference value with one to the next point in time t n determined difference value, followed by storing the greater of For both values, the value corresponding to a maximum loop detuning can also be easily stored in a further memory and the end of the rising edge of the detuning curve can also be determined.

Wenn bei einem solchen Vergleich der Differenzwert wieder kleiner als ein vorgegebener Schwellwert wird, so zeigt dies, daß das Fahrzeug die Schleife wieder verlassen hat.If the difference value again becomes smaller than a predetermined threshold value in such a comparison, this shows that the vehicle has left the loop again.

Auf diese Weise wird durch den Mikrocomputer die im ansteigenden Ast der Verstimmungskurve auftretende maximale Verstimmungsänderung zwischen zwei Zeitpunkten t festgenalten, Beginn und Ende einer Schleifenverstimmung durch ein Fahrzeug ermittelt und außerdem der Betrag der maximalen Schleifenverstimmung festgestellt.In this way, the microcomputer determines the maximum detuning change occurring in the rising branch of the detuning curve between two times t, the start and end of a detuning loop by a vehicle, and also determines the amount of the maximum detuning loop.

Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeuges proportional zu der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten tn festgestellten maximalen differentiellen Schleifenverstimmung

Figure imgb0002
[%] (in Fig. 1 sind die beiden Zeitpunkte tn, zwischen denen die maximale Verstimmung auftritt, als t1 und t2 bezeichnet) und umgekehrt proportional zur maximaativen Schleifenverstimmung
Figure imgb0003
[%] ist.The invention makes use of the knowledge that the speed of the vehicle is proportional to the maximum differential loop detuning determined between two successive times t n
Figure imgb0002
 [%] (in FIG. 1, the two times t n between which the maximum detuning occurs are designated as t 1 and t 2 ) and inversely proportional to the maximum loop detuning
Figure imgb0003
 [%] is.

Für die Ermittlung der Geschwindigkeit ist es aber noch erforderlich, einen der entsprechenden Fahrzeuggruppe mit gleichartigen oder zumindest weitgehend gleichartigen Konstruktionsmerkmalen zugeordneten Proportionalitätsfaktor zu verwenden.To determine the speed, however, it is still necessary to use a proportionality factor assigned to the corresponding group of vehicles with similar or at least largely similar design features.

Diese Proportionalitätsfaktoren sind einerseits von der Art der Schleife, andererseits von dem jeweiligen Fahrzeugtyp abhängig und können z.B. durch ein Experiment, also durch ein probeweises Überfahren einer eingebauten Schleife, ermittelt werden.These proportionality factors depend on the one hand on the type of loop, on the other hand on the respective vehicle type and can e.g. can be determined by an experiment, that is to say a test run over a built-in loop.

Diese Proportionalitätsfaktoren sind dann in entsprechenden Speichern des Mikrocomputers festgehalten.These proportionality factors are then recorded in corresponding memories of the microcomputer.

Um sie für die Geschwindigkeitsrechnung abrufen zu können, benötigt der Mikrocomputer in jedem aktuellen Fall eine Aussage über den gerade auftretenden Fahrzeugtypus.In order to be able to call them up for the speed calculation, the microcomputer needs a statement about the type of vehicle currently occurring in each current case.

Hierzu sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor (vg.l. hierzu insbesondere Fig. 2), vorzugsweise die Anzahl der innerhalb einer Verstimmungskurve auftretenden Maxima zu ermitteln.For this purpose, the method according to the invention (see in particular FIG. 2 in this regard) preferably determines the number of maxima occurring within a detuning curve.

Eine solche Maximaermittlung kann durch den Mikrocomputer z.B. dadurch auf einfache Weise bewerkstelligt werden, daß jeweils derjenige Verstimmungswert in einem Speicher festgehalten wird, der zu einem Zeitpunkt tn festgestellt wird, wenn sowohl der zu einem vorhergehenden Zeitpunkt tn, als auch der zu einem nachfolgenden Zeitpunkt t festgestellte Verstimmungswert kleiner als dieser ist.Such a maximum determination can be accomplished by the microcomputer in a simple manner, for example, in that the detuning value is stored in a memory which is determined at a point in time t n , both that at a previous point in time t n and that at a subsequent point in time Time t determined detuning value is less than this.

Hält man in entsprechender Weise auch die Minimawerte fest unc zählt das erste Maximum, sowie alle folgenden Maxima, die sich von einem vorhergehenden Minimum-Verstimmuncswert um einen Mindestdiff-erenzbetrag unterscheiden, so kann die auf diese Weise erhaltene Zahl der Maxima zur Klassierung und zum Abruf eines entsprechenden eingespeicherten Proportionalitätsfaktors verwendet werden.If the minimum values are also recorded in a corresponding manner and the first maximum counts, as well as all subsequent maxima that differ from a previous minimum detuning value by a minimum difference amount, then the number of maxima obtained in this way can be used to classify and call up a corresponding stored proportionality factor.

Fig. 3 zeigt z.B., daß beim Überfahren der Schleife durch einen PKW nur ein Maximum auftritt. Fig. 4 zeigt, daß beim überfahren der Schleife durch einen LKW zwei Maxima registriert werden. Fig. 5 zeigt, daß beim überfahren der Schleife durch einen LKW mit Anhänger drei Maxima auftreten. Fig. 6 zeigt, daß beim Überfahren der Schleife durch einen Bus ebenfalls wenigstens drei.Maxima auftreten.Fig. 3 shows, for example, that only a maximum occurs when a car crosses the loop. Fig. 4 shows that two maxima are registered when a truck drives over the loop. Fig. 5 shows that three maxima occur when driving over the loop by a truck with a trailer. Fig. 6 shows that at least three maxima also occur when a bus crosses the loop.

Da man davon ausgehen kann, daß bei einer Mehrzahl von Schleifenüberquerungen, die relativ dicht hintereinander erfolgen, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge annähernd übereinstimmt, ist es möglich, den jeweils bei einem Fahrzeug ermittelten Geschwindigkeitswert mit den anderen ermittelten Geschwindigkeitswerten zu vergleichen und, wenn diese in einem bestimmten GeschwinGigkeitsfeld liegen, einen mittleren Geschwindigkeitswert durch den Mikrocomputer ausgeben zu lassen. Dieser mittlere Geschwindigkeitswert kann dann zusammen mit der Ausgabe der Zahl der Schleifenüberquerungen innerhalb bestimmter festgelegter Zeiträume zu einer Aussage über den jeweiligen aktuellen Verkehrsablauf im Zuge der von der Schleife überwachten Fahrbahn ausgewertet werden, z.B. zur entsprechenden Steuerung von Verkehrssignalanlagen, die den Verkehr auf dieser Fahrbahn beeinflussen.Since it can be assumed that the speed of the vehicles approximately coincides with a plurality of loop crossings that take place relatively closely one behind the other, it is possible to compare the speed value determined in each case with a vehicle with the other determined speed values and, if these in one certain speed field to have an average speed value output by the microcomputer. This average speed value can then be evaluated together with the output of the number of loop crossings within certain defined time periods to give a statement about the current traffic flow in the course of the lane monitored by the loop, e.g. for the corresponding control of traffic signal systems that influence the traffic on this lane.

Claims (4)

1. Verfahren zur Fahrzeugdetektion im Straßenverkehr, mittels einer von den zu detektierenden Fahrzeugen beeinflußbar angeordneten Induktionsschleife, bei dem der-Induktivitätswert der Induktionsschleife fortlaufend zu diskreten Zeitpunkten, die durch ihren zeitlichen Abstand voneinander Zeitspannen festlegen, gemessen, mit dem jeweils zuvor gemessenen Wert verglichen und ein hierbei festgestellter Differenzwert ausgewertet wird,
dadurch gekennzeichnet , daß von den während eines von einem Fahrzeug verursachten Verstimmungsverlaufs ermittelten Differenzwerten, der während der Anstiegsflanke der Verstimmungskurve auftretende größte und außerdem der Wert der die Anstiegsflanke beendenden maximalen Schleifenverstimmung festgestellt wird, und daß diese beiden Werte unter Berücksichtigung der verwendeten Zeitspanne zur Geschwindigkeitsermittlung des detektierten Fahrzeugs ausgewertet werden.1. Method for vehicle detection in road traffic, by means of an induction loop arranged to be influenced by the vehicles to be detected, in which the inductance value of the induction loop is continuously measured at discrete times, which determine time spans from one another, compared with the respectively previously measured value and a difference value determined here is evaluated,
characterized in that of the difference values determined during a detuning course caused by a vehicle, the largest occurring during the rising edge of the detuning curve and also the value of the maximum loop detuning which ends the rising edge, and that these two values taking into account the period of time used for determining the speed of the detected vehicle are evaluated. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der beim Überfahren einer Schleife durch ein Fahrzeug auftretende Induktivitätsverlauf hinsichtlich der Zahl der auftretenden Maxima und/oder Minima abgetastet, und die ermittelte Zahl der Maxima und/oder Minima zur Klassierung des Fahrzeugs ausgewertet wird.2. The method according to claim 1,
characterized in that the inductance curve occurring when a vehicle passes over a loop is scanned with regard to the number of maxima and / or minima that occur, and the determined number of maxima and / or minima is evaluated for classifying the vehicle. 3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß lediglich solche Maxima oder Minima gezählt werden, deren Absolutwert sich von einem vorhergehenden Minimum oder Maximum-Wert wenigstens um einen bestimmten Wert (Schwellwert) unterscheidet.3. The method according to claim 2,
characterized in that only those maxima or minima are counted whose absolute value differs from a previous minimum or maximum value by at least a certain value (threshold value). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Betrag der maximalen Verstimmung zur Fahrzeugklassierung herangezogen wird.4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that in addition the amount of the maximum detuning is used for vehicle classification.
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