NL8601891A - Detectiestelsel voor het detecteren van de aanwezigheid en de verplaatsing van een transportmiddel. - Google Patents

Description

Y

86.5065/AA/MvC *

Korte aanduiding: Detectiestelsel voor het detecteren van de aanwezigheid en de verplaatsing van een transportmiddel.

De uitvinding heeft betrekking op een detectiestelsel voor het detecteren van de aanwezigheid en de verplaatsing van een transportmiddel ten opzichte van een meetplaats, omvattende een in het gebied van de meetplaats aangebracht lus-5 stelsel, dat magnetisch in hoofdzaak loodrecht op de verplaat-singsrichting van het transportmiddel gepolariseerd is en dat een uit een aantal windingen bestaande zendlus omvat, een met het lusstelsel verbonden detectieketen, die een zendsignaal met een wisselstroomcomponent opwekt en door de zendlus voert, 10 zodat in de zendlus een wisselend magnetisch veld opgewekt wordt, en die de invloed van het transportmiddel op het veld detecteert en in responsie daarop een meetsignaal levert, en een met de detectieketen verbonden verwerkingsinrichting voor de ontvangst en verwerking van het meetsignaal.

15 Een detectiestelsel van deze soort is bekend op het gebied van de verkeerstechniek, waarbij het lusstelsel in een gleuf van het wegdek van een rijbaan is aangebracht. Het bekende stelsel omvat per meetplaats een enkele lus, die deel uitmaakt van een LC-kring van een oscillator, zodat een wisselstroom 20 door de daarbij als zendlus werkende lus gaat en het magnetisch veld in het gebied van de meetplaats opgewekt wordt. Naarmate een voertuig de lus meer nadert, zal de LC-kring meer verstemd worden, waarbij de frequentie van het door de lus gevoerde zendsignaal verandert. Deze frequentie wordt gemeten voor het 25 verkrijgen van een daarmee overeenkomende indicatie over de aanwezigheid van een voertuig.

Het bekende stelsel heeft als belangrijk bezwaar dat de LC-kring ook verstemd wordt door veranderingen van parasitaire capaciteiten en parasitaire inducties. Deze parasieten kunnen 30 bijvoorbeeld ontstaan door de toepassing van lange verbindings-kabels tussen de eigenlijke lus in het wegdek en de detectieketen. Weersinvloeden, in het bijzonder temperatuur, luchtvochtigheid, neerslag en pekel kunnen deze parasitaire capaciteiten en inducties sterk veranderen. Hierdoor worden de nauw-35 keurigheid en de gevoeligheid van de detectie nadelig beïnvloed.

8601891 - 2 - *

Bij toepassing van een aantal van deze detectiestelsels voor respectievelijke, naast elkaar verlopende rijstroken, moeten de instellingen van de verschillende LC-kringen bovendien zodanig zijn dat de kringen bij afwezigheid van een voertuig 5 met verschillende frequenties oscilleren. Als gevolg van de verschillende toegepaste frequentiegebieden voor de verschillende detectiestelsels zullen de gevoeligheden voor de detectiestelsels ook verschillend zijn. In verband met de relatief kleine gevoeligheid van het bekende detectiestelsel 10 zal de lus relatief grote afmetingen moeten hebben en uit relatief veel windingen moeten bestaan, waardoor echter ook de invloed van naburige lussen van andere detectiestelsels toeneemt en de kostprijs voor het vervaardigen en installeren van de lus relatief hoog is.

15 Omdat het bekende detectiestelsel onvoldoende stabiel werkt en gemakkelijk door parasitaire invloeden van buitenaf verstoord wordt, kan de fout bij het detecteren en tellen van voertuigen 10% bedragen. Een ander bezwaar is, dat de bepaling van de lengte van een passerend voertuig, door middel 20 van het meten van de bedekkingstijd van de lus door het voertuig onbetrouwbaar is. Hoewel door toepassing van een aantal detectiestelsels met een gemeenschappelijke verwerkingsinrichting de snelheid van een voertuig gemeten kan worden, kan de snelheid beneden een bepaalde ondergrens niet voldoende nauwkeurig 25 vastgesteld worden. Bovendien worden de metingen voor de lengte en de snelheid van het voertuig sterk beïnvloed door de laterale positie van het voertuig ten opzichte van het midden van de lus. Een ander bezwaar van het bekende detectiestelsel is, dat kleine voertuigen, zoals motorfietsen, bijna 30 niet gedetecteerd kunnen worden.

Omdat het bekende detectiestelsel onvoldoende stabiel en onvoldoende nauwkeurig de voor een goede verkeersregeling gewenste grootheden van een passerend voertuig kan meten, vinden dergelijke detectiestelsels minder uitgebreide toepassing 35 dan voor een goede verkeersregeling wenselijk geacht wordt.

In verband met de onbetrouwbare werking is het bijvoorbeeld niet mogelijk om, met een aanvaardbaar kleine kans op vals alarm, een zodanig detectiestelsel toe te passen voor detectie van spookrijders.

40 De uitvinding beoogt de bezwaren van het bekende stelsel 8601891 * - 3 - op te heffen» Het beoogde doel wordt bereikt, doordat volgens de uitvinding bij het stelsel van de in de aanhef genoemde soort het lusstelsel een ontvangstlusstelsel met een aantal, elk uit een aantal windingen bestaande ontvangstlussen omvat, 5 waarbij het door het zendsignaal opgewekte veld in elke ontvangstlus door middel van wederzijdse inductie een ont-vangstsignaal induceert, dat het ontvangstlusstelsel met de detectieketen verbonden is en dat de detectieketen een van dee ontvangstsignalen afhankelijk meetsignaaluitvoer 10 aan de verwerkingsinrichting levert. De detectie vindt zuiver door magnetische koppeling plaats. Een verandering van de dlelectrische constante in het gebied van de meetplaats, bijvoorbeeld door water en pekel, heeft op de detectie geen invloed. De detectie is ook ongevoelig voor temperatuurs-15 veranderingen. Het van een ontvangstlus ontvangen signaal is recht evenredig met de mate van magnetische symmetriever-storing rond de lussen. De frequentie van het zendsignaal is vast en onafhankelijk van de afmetingen van het lusstelsel vrij te kiezen.

20 Omdat een zeer hoge gevoeligheid bereikt kan worden kunnen de afmetingen van het lusstelsel klein gekozen worden.

Er kan daarbij een signaal-ruisverhouding van 105 bereikt worden.

Door het kiezen van geschikte afmetingen en aantallen windingen van bij\Toorbeeld op een rij in verschillende rij-25 stroken aangebrachte lusstelsels van verschillende detectie-stelsels zullen de lussen een verwaarloosbare wederzijdse inductie en toch een hoge gevoeligheid hebben. Hierdoor kunnen de frequenties van de zendsignalen van de verschillende deteetiestelsels gelijk gekozen worden, zodat zij alle dezelfde >Ö gevoeligheid hebben. Alle ontvangstlussen kunnen daarbij met tijdsverdeling door middel van een multiplexer de detectieketen, en bij meer detectiestelsels ook de verwerkingsinrichting ,delen.

Bij een uitvoering van het detectiestelsel met een 35 enkele ontvangstlus kunnen het passagetijdstip langs een punt van het lusstelsel, de bedekkingstijd van het lusstelsel en, met behulp van statistische informatie over de vorm van het van de ontvangstlus ontvangen signaal en de lengte van een bijbehorend voertuig, de snelheid van het transport-40 middel geschat worden.

8601891 * - 4 -

Bij een uitvoering van het lusstelsel met twee ontvangstlussen, die elkaar langs de verplaatsingsweg van het transportmiddel opvolgen, kunnen bovendien eenvoudig de snelheid en de verplaatsingsrichting met de absolute waarde van de hoek 5 ten opzichte van de normale verplaatsingsweg bepaald worden.

Bij een zodanige seriekoppeling van de twee ontvangstlussen dat deze lussen werken als een enkele lemniscaatvormige ont-vangstlus waarvan de twee deellussen tegengesteld gepolariseerd zijn, kan de snelheid van het transportmiddel verkregen worden, 10 bijvoorbeeld door middel van bemonstering en numerieke analyse van het van de ontvangstlus ontvangen meetsignaal.

Bij een geschikte vorm van de twee ontvangstlussen, bijvoorbeeld als twee tegenover elkaar geplaatste driehoeken, die tezamen een rechthoek vormen, kan de laterale positie van 15 het transportmiddel ten opzichte van het ontvangstlusstelsel gemeten worden.

Bij een uitvoering van het lusstelsel met vier in carré aangebrachte ontvangstlussen kunnen de laterale positie en de hoek ten opzichte van de normale verplaatsingsweg bepaald 20 worden.

Door geschikte magnetische oriëntatie, waarbij de polarisatie van naast elkaar liggende lussen van richting omgekeerd is, kunnen de verschillende ontvangstlussen in serie verbonden zijn, zodat het ontvangstlusstelsel slechts via één geleiderpaar 25 met de detectieketen verbonden hoeft te worden, zodat de aansluitkosten van het lusstelsel op de detectieketen en de storingsgevoeligheid verminderd worden. Ook kan de detectieketen eenvoudiger en daardoor goedkoper uitgevoerd worden.

Bij voorkeur worden de in serie met elkaar verbonden ontvangst-30 lussen gevormd door een enkele geleider.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de figuren.

In de figuren toont:

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvorm van het detectiestelsel volgens de uitvinding, toegepast voor het detecteren van 35 auto's;

Figuren 2a, 2b golfvormen van in het stelsel van fig.

1 optredende signalen;

Fig. 3 een tweede uitvoeringsvorm van het detectiestelsel volgens de uitvinding; 860 1 8 9 1 - 5 -

Pig. 4a t/m 4d golfvormen van in het stelsel van fig.

3 optredende signalen;

Fig, 5 een derde uitvoeringsvorm van het detectiestelsel volgens de uitvinding; 5 Fig. 6a, 6b golfvormen van in het stelsel van fig. 5 optredende signalen;

Fig. 7 de golfvorm van een in het stelsel van fig.

5 optredend signaal als alternatief voor de golfvorm van fig. 6b; 10 Fig. 8 een uitvoeringsvorm van de detectieketen van het stelsel van fig. 5;

Fig. 9 een andere uitvoeringsvorm van het lusstelsel; en

Fig. 10 weer een andere uitvoeringsvorm van het lusstelsel.

15 Het detectiestelsel volgens de uitvinding zal worden toegelicht voor de toepassing waarbij voertuigen gedetecteerd moeten worden. Het lusstelsel kan daarbij in het door het voertuig te berijden wegdek aangebracht zijn, waarbij de lussen van het lusstelsel, in verband met eenvoudige aan-20 brenging ervan, meestal rechthoekig uitgevoerd zullen zijn,

De lussen kunnen echter elke geometrische vorm hebben en zelfs boven het wegdek naast de rijbaan en zelf verplaatsbaar aangebracht zijn. Het detectiestelsel volgens de uitvinding is daarom ook geschikt voor het bijvoorbeeld vanaf de wal 25 detecteren van passerende vaartuigen.

Het in fig. 1 getoonde detectiestelsel omvat een lus-suelsel 1 met een door middel van een dikke lijn getoonde primaire lus of zendlus 2 en een door middel van een dunnere lijn getoonde secundaire lus of ontvangstlus 3. Het lusstelsel 30 1 is aangebracht in het wegdek van een rijbaan waarover een voertuig 4, zoals een auto, rijdt. Het voertuig 4 verplaatst 2ich in de met de pijl 5 aangegeven richting. De lussen 2 en 3 van het lusstelsel 1 kunnen in dezelfde groef in het wegdek aangebracht zijn. De zendlus 2 is via een geleiderpaar 35 6 verbonden met de uitgang van een oscillator 7, die een zendsignaal met een wisselstroomcomponent met een bepaalde frequentie aan de zendlus 2 levert. De ontvangstlus 3 is via een geleiderpaar 8 verbonden met een ingang van een detectieketen 9, die via een signaalweg 10 tenminste eén meetsignaal 8601891 «· ·% - 6 - aan een verwerkingsinrichting 11 levert.

Het door de zendlus 2 gevoerde zendsignaal wekt een wisselend magnetisch veld met een bepaalde sterkte en met de frequentie van het zendsignaal op. Door middel van weder-5 zijdse inductie wekt dit magnetisch veld in de ontvangstlus 3 een via het geleiderpaar 8 naar de detectieketen 9 gevoerd ontvangstsignaal op waarvan de frequentie gelijk is aan die van het zendsignaal. Naar mate het voertuig 4 het lusstelsel 1 meer nadert zal de energie van het door de zendlus 2 opgewekte 10 veld meer door het voertuig 4, met opwekking van vervelstromen daarin geabsorbeerd worden. De amplitude van het ontvangstsignaal/ dat in fig. 2a getoond is, neemt daarbij af. Naarmate het voertuig 4 zich meer van het lusstelsel 1 verwijdert neemt de amplitude van het ontvangstsignaal weer toe. De 15 amplitude van het ontvangstsignaal wordt dus eigenlijk door het passeren van een voertuig gemoduleerd. Het ontvangstsignaal kan daarom eenvoudig door middel van een amplitude-demodulator en niveauverschuiver van de detectieketen 9 omgezet worden tot een meetsignaal, zoals getoond in fig. 2b, waarvan de 20 vorm overeenkomt met de omhullende van het in fig. 2a getoonde ontvangstsignaal.

Ongeveer op het in fig. 2b aangegeven tijdstip t, bereikt de voorkant A van het voertuig 4 de linkerkant van het in fig. 1 getoonde lusstelsel 1. Ongeveer op tijdstip t2 verlaat 25 de achterkant B van het voertuig 4 de rechterkant van het in fig. 1 getoonde lusstelsel 1. De tijdsduur tussen t^ en t2 wordt bedekkingstijd genoemd en is afhankelijk van de lengte (soort) en de snelheid van de voertuig 4.

Fig. 3 toont een uitvoeringsvorm van het detectiestelsel 30 volgens de uitvinding met een lusstelsel 12 dat bestaat uit een zendlus 13 die overeenkomt met de zendlus 2 van fig.

1, en twee ontvangstlussen 14a, 14b die op niet oerlappende wijze in de verplaatsingsrichting 5 opeenvolgend aangebracht zijn. Elke ontvangstlus 14a, 14b is met een afzonderlijk 35 geleiderpaar 15a, 15b met een afzonderlijke ingang van de detectieketen 9 verbonden.

Bij het naderen en passeren van een voertuig 4 in de met de pijl 5 aangegeven richting zal eerst de energie van het veld in de omgeving van de ontvangstlus 14a geabsorbeerd 860 1 8 9 1 I» ♦ - 7 - worden en vervolgens de energie van het veld in de omgeving van de ontvangstlus 14b. De ontvangstlus 14a levert daarbij het in fig. 4a getoonde ontvangstsignaal en de ontvangstlus 14b levert het in fig. 4c getoonde ontvangstsignaal. Ma 5 verwerking door de detectieketen 9, bijvoorbeeld door middel van amplitude-demodulatie en niveauverschuiving van elk ontvangstsignaal net als bij het stelsel van fig. 1, wordt voor de ontvangstlus 14a het in fig. 4b getoonde meetsignaal verkregen en wordt voor de ontvangstlus 14b het in fig. 4d ge-10 toonde meetsignaal verkregen. De tijdstippen t^ en t2 van fig. 4b en t^' en t2' van fig. 4d komen overeen met de tijdstippen tj en t2 van fig. 2b, d.w.z. met het bereiken van de betreffende ontvangstlus door de voorkant A van het voertuig 4 respectievelijk het verlaten van de betreffende ontvangst-15 lus door de achterkant B van het voertuig 4. Uit elk van de in fig. 4b en 4d getoonde meetsignalen kunnen, net als uit het meetsignaal van fig. 2b de bedekkingstijd van het lusstelsel 12 en de snelheid en dé lengte van het voertuig 4 bepaald worden.

20 De van de twee ontvangstslussen 14a, 14b verkregen meet- signalen volgens de figuren 4b en 4d zijn in de tijd over een afstand D verschoven. De afstand D is recht evenredig met de snelheid van het voertuig, zodat door meting van de afstand D een mogelijkheid voor het bepalen van de snelheid 25 verkregen wordt, De afstand D kan tussen de in fig. 4 aangegeven ti jdstippen t^ en t^ *gemeten worden maar ook tussen twee andere overeenstemmende tijdstippen van de verschillende meetsignalen, bijvoorbeeld de tijdstippen waar de hellingshoek het grootst is of de tijdstippen waar de meetsignalen een jQ maximum bereiken.

Een belangrijk verschil ten opzichte van het in fig.

I getoonde detectiestelsel is ook, dat bij het detectiestelsel volgens fig. 3 ook de verplaatsingsrichting van het voertuig 4 bepaald kan worden. Afhankelijk van de verplaatsingsrichting 35 zal het van de ontvangstlus 14a verkregen meetsignaal volgens fig. 4b eerder of lacer dan het van de ontvangstlus 14b verkregen meetsignaal volgens fig. 4d optreden.

De maxima van de van de twee ontvangstlussen 14a, 14b verkregen meetsignalen volgens de figuren 4b en 4d zullen 860 1 89 t - 8 - * verschillende waarden hebben wanneer het voertuig 4 het lus-stelsel 12 schuin ten opzichte van de normale verplaatsings-richting 5 en met de lengte-as ervan ten opzichte van het midden van het lusstelsel 12 verschoven beweegt. Hiermee 5 kan de verwerkingsinrichting 11 de absolute afwijkingshoek of weefhoek ten opzichte van de normale verplaatsingsrichting bepalen.

Fig. 5 toont een derde uitvoeringsvorm van het detectie-stelsel volgens de uitvinding met een lusstelsel 16 bestaande 10 uit een zendlus 17, zoals de zendlus 2 van fig. 1 en de zend-lus 13 van fig. 3, en een samengestelde ontvangstlus 18, die bestaat uit twee in serie verbonden ontvangstlussen 18a, 18b, die elkaar opvolgend in de verplaatsingsrichting van het voertuig 4 met tegengestelde magnetische polariteits-15 richting aangebracht zijn. De ontvangstlussen 18a en 18b hebben daarbij verschoven magnetische middellijnen, die loodrecht op het vlak van de tekening gericht zijn en door het midden van de respectievelijke ontvangstlussen gaan. De pola-riteitsrichting van de ontvangstlussen 18a, 18b is door middel 20 van de cirkelvormige pijlen binnen deze lussen aangegeven.

De ontvangstlussen 18a en 18b kunnen afzonderlijk vervaardigd zijn en daarna in serie verbonden zijn of kunnen uit een enkele continue draad vervaardigd zijn. De samengestelde lemniscaatvormige ontvangstlus 18 is via een geleiderpaar 25 19 met een ingang van de detectieketen 9 verbonden.

Bij afwezigheid van een voertuig 4 heffen de in de ontvangstlussen 18a en 18b opgewekte ontvangstsignalen elkaar op, zodat het naar de detectieketen 9 gevoerde samengestelde ontvangstsignaal, als getoond in fig. 6a, nul zal zijn. Wanneer 30 het voertuig 4 het lusstelsel 16 nadert zal de energie in de omgeving van de ontvangstspoel 18a meer geabsorbeerd worden dan in de omgeving van de ontvangstspoel 18b, zodat het in de ontvangstlus 18a opgewekte ontvangstsignaal kleiner dan het in de ontvangstlus 18b opgewekte ontvangstsignaal zal 35 zijn, waardoor een meetbaar samengesteld ontvangstsignaal met de frequentie van het zendsignaal naar de detectieketen 9 gevoerd wordt.

Wanneer de ontvangstlussen 18a en 18b in gelijke mate door het voertuig 4 bedekt worden zal het samengestelde ontvangst- 8601891 * » - 9 - signaal ook nul zijn.

Wanneer het voertuig 4 zich in de met de pijl 5 aangegeven richting van het lusstelsel 16 verwijderd zal het in de ontvangstlus 18a opgewekte ontvangstsignaal groter dan 5 het in de ontvangstlus 18b opgewekte ontvangstsignaal zijn, zodat een waarneembaar samengesteld meetsignaal met de frequentie van het zendsignaal naar de detectieketen 9 gevoerd wordt.

Omdat de ontvangstlussen 18a en 18b tegengesteld gepola-10 riseerd zijn zal de fase van het ontvangstsignaal bij nadering van het lusstelsel 16 ten opzichte van verwijdering van het lusstelsel 16 180° verschoven zijn. De faseverschuiving treedt plotseling op, zoals aangegeven in het midden van de golf-vorm van fig. 6a.

15 Door middel van geschikte amplitude-demodulatie, waarbij de fase van het ontvangstsignaal tevens een functie vervult, kan het in fig. 6b getoonde meetsignaal, dat de omhullende van de in fig. 6a getoonde golfvorm is, verkregen worden.

Het meetsignaal volgens fig. 6b voor het detectiestelsel 20 volgens fig. 5 bevat dezelfde informatie als het meetsignaal volgens de figuren 4b en 4d voor het detectiestelsel volgens fig. 3, zodat met behulp van het detectiestelsel volgens fig. 5 dezelfde grootheden voor het voertuig 4 bepaald kunnen worden. De voorkant h van het voertuig 4 bereikt de linkerkant 25 van het ontvangstlusstelsel 16 van fig. 5 op het tijdstip t^.

De achterkant B van het voertuig 4 verlaat het ontvangstlusstelsel 16 op tijdstip t^,

Daar de ontvangstsignalen van de twee ontvangstlussen 18a, 18b samengesteld zijn zijn de tijdstippen van het optreden 30 van het maximum en hef minimum van de in fig. 6b getoonde golfvorm van het meetsignaal afhankelijk van de lengte van het voertuig 4. Bij een lang voertuig 4 zal de golfvorm in het. midden, zoals getoond in fig. 7 gedurende relatief lange tijd nul zijn. Oe voorkant van een relatief lang voertuig 15 bereikt de linkerkant van de ontvangstlus 18a van fig. 5 op tijdstip t-^ en de linkerkant van de ontvangstlus 18b op tijdstip tg. De achterkant van het relatief lange voertuig verlaat de ontvangstlus 18a op tijdstip t^ en de ontvangstlus 18b op tijdstip t7· Naarmate het voertuig langer is, zullen 8601891 \ - 10 - het maximum en het minimum van de in de figuren 6a en 7 getoonde golfvormen verder uit elkaar liggen en zal de tijdsduur tussen t^ en t^ dat de amplitude van de golfvorm nul is langer zijn. Hieruit kan de verwerkingsinrichting 11 eventueel met behulp 5 van correctiegegevens de snelheid en de lengte van het voertuig bepalen.

Wanneer de lengte van het lusstelsel 16 van fig. 5 in de verplaatsingsrichting van het voertuig L^, die bekend is, de snelheid van het voertuig v en de lengte van het voertuig 10 Lv zijn en (fig* 7), dan: v = Ld/T1 of v = Lj/T2 of, gemiddeld, v = Lj (1/T^ + en L = V.T0 + L, of v 3d 15 Lv = v.(T^+T2+T2) - of, bij topdetectie, \ = ν·ν

Ook door middel van bemonstering van het van de lemniscaat-vormige samengestelde ontvangstlus 18 ontvangen signaal en vectoriële analyse van de verkregen monsters kunnen de snelheid 20 en de lengte van het voertuig bepaald worden.

De detectieketsi 9 van het detectiestelsel volgens fig.

5 kan bestaan uit een synchrone amplitude-demodulator met een balansmodulator, zoals een ringmodulator.

Fig. 8 toont echter een uitvoeringsvorm van de detectie-25 keten 9 voor het detectiestelsel volgens fig. 5 met een synchrone versterker ("lock-in amplifier"). Fig. 8 toont ook de oscillator 7, die via een stroombronketen 20 met een stel uitgangsaansluitingen 21a, 21b voor verbinding met het geleiderpaar 6 voor de zendlus verbonden is.

30 De detectieketen 9 met de synchrone versterker omvat een stel ingangsaansluitingen 22a, 22b voor verbinding met het geleiderpaar 19 voor het ontvangen van het ontvangst-signaal. De ingangsaansluitingen 22a, 22b zijn via een band-doorlaatfilter 23 verbonden met de positieve en negatieve 35 aansluitingen van een operationele versterker 24 en respectievelijk met de negatieve en positieve aansluitingen van een operationele versterker 25. De uitgangen van de operationele versterkers 24 en 25 zijn verbonden met ingangen van een electronische schakelaar 26, waarvan een stuuringang 8601891 *- - 11 - via een faseverschuivingsketen 27 van de oscillator 7 een schakelsignaal met de frequentie van het aan de zendlus geleverde zendsignaal ontvangt. Het uitgangssignaal van de schakelaar 26 wordt via een integrator 28 en een versterker 5 29 aan een met de verwerkingsinrichting 11 verbonden uitgangs-aansluiting 30 geleverd.

De instelling van de faseverschuivingsketen 27 is zodanig dat de nuldoorgangen van het van de oscillator 7 ontvangen schakelsignaal samenvallen met de nuldoorgangen van het van 10 de ontvangstlus 19 ontvangen ontvangstsignaal met de frequentie . van het zendsignaal. Gedurende de eerste helft van elke periode . van het schakelsignaal laat de schakelaar 26 het van de operationele versterker 24 ontvangen signaal naar de integrator 28 door en gedurende de tweede helft van elke periode van 15 het schakelsignaal laat de schakelaar 26 het van de operationele versterker 25 ontvangen signaal naar de integrator 28 door.

Wanneer de fase van het op de ingangsaansluitingen 22a, 22b ontvangen ontvangstsignaal verandert, verandert daardoor ook de polariteit van het uitgangssignaal van de schakelaar 20 26. Door de synchrone werking van de schakelaar 26 worden ruis en stoorsignalen uit het ontvangstsignaal verwijderd.

Het banddoorlaatfilter 23 dient om het frequentiegebied waarvoor de detectieketen moet werken te beperken, zodat ook daardoor de invloed van ruis en stoorsignalen beperkt wordt.

25 Door de aanwezigheid van de stroombron 20 is de sterkte van de stroom door de met de aansluitingen 21a, 21b verbonden zendlus onafhankelijk van de weerstand van de aansluitgeleiders 6 met de zendlus en van de weerstand van de zendlus zelf, zodat een verandering van deze weerstanden als gevolg van 30 verandering van deze weerstanden als gevolg van verandering van de omgevingstemperatuur geen invloed heeft op de sterkte van het opgewekte magnetische veld.

Fig. 9 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van een lusstelsel 31 van het detectiestelsel volgens de uitvinding 35 met een zendlus 32, zoals de zendlus 2 van het stelsel volgens fig. 1, en twee in serie verbonden ontvangstlussen 33a, 33b, die samen een samengestelde ontvangstlus 33 vormen. De polarisa-tierichtingen van de ontvangstlussen 33a en 33b zijn tegengesteld. Zoals getoond verandert de afmeting van elke ontvangst- 8601891 - 12 - lus 33a, 33b gemeten dwars op de verplaatsingsweg van het voertuig 4 zodanig dat deze afmeting voor de ene lus toeneemt en voor de andere lus afneemt. Hierdoor is het mogelijk om de afstand van de lengte-as van het voertuig 4 tot de evenwijdig 5 aan de verplaatsingsrichting 5 verlopende symmetrielijn te bepalen.

Fig. 10 toont weer een andere uitvoeringsvorm van een lusstelsel 34 van het detectiestelsel volgens de uitvinding met een zendlus 35, als de zendlus 2 van het detectiestelsel 10 van fig. 1, en vier in carré aangebrachte ontvangstlussen 36a, 36b, 36c, 36d, die in serie verbonden zijn en daarbij een samengestelde ontvangstlus 36 vormen. Elke twee naast elkaar aangebrachte ontvangstlussen 36a t/m 36d zijn tegengesteld magnetisch gepolariseerd. Met behulp van het lus-15 stelsel 34 is het mogelijk om de verplaatsingssnelheid van een voertuig 4 loodrecht op de normale verplaatsingsrichting ervan en de hoek (weefhoek) tussen de werkelijke verplaatsingsweg van het voertuig 4 en de normale verplaatsingsrichting 5 ervan te bepalen.

.20 Net als bij het lusstelsel 16 van fig. 5 kunnen de ontvangst lussen 33a, 33b van fig. 9 en ook de ontvangstlussen 36a t/m 36d van fig. 10 uit een enkele continue draad bestaan.

Elke lus van het lusstelsel van een detectiestelsel volgens de uitvinding kan uit een aantal windingen bestaan.

25 Voor de detectie van voertuigen en aangebracht in het wegdek kan dit aantal tot ongeveer drie beperkt blijven. Bij relatief kleine afmetingen van de lussen en bij een grote afstand tussen het vlak van de lussen en het verplaatsings-vlak van het te detecteren transportmiddel kan het aantal 30 windingen voor elke lus zonder bezwaar groot gemaakt worden.

Om verandering van capacitieve koppeling tussen de windingen onderling en tussen de lussen onderling tegen te gaan verdient het de voorkeur om de windingen respectievelijk de lussen, bijvoorbeeld door middel van kunsthars, aan elkaar te hechten.

35 Het lusstelsel van een detectiestelsel volgens de uit vinding kan elk aantal ontvangstlussen omvatten. De ontvangstlussen kunnen daarbij in groepen in serie verbonden zijn, bijvoorbeeld op de wijze als getoond in de figuren 5, 9 en 10 en elke niet in serie verbonden ontvangstlus en elke groep 40 ontvangstlussen kan daarbij afzonderlijk met de detectieketen 860 1 8 9 1 s ψ - 13 - 9 verbonden zijn voor het detecteren van de verschillende ontvangstsignalen, zodat de informatie over een passerend transportmiddel op verschillende wijzen bepaald kan worden.

Een belangrijk voordeel hierbij is dat slechts een enkele 5 zendlus met een enkel zendsignaal met één zendfrequentie toegepast hoeft te worden. De ontvangstlussen liggen bij voorkeur binnen het door de zendlus omsloten oppervlak. Een ontvangstlus kan echter ook geheel of gedeeltelijk buiten de zendlus aangebracht zijn. De functies van de uitvoerings-10 vormen met in serie verbonden ontvangstlussen kunnen, vervuld worden door middel van aparte ontvangstlussen die afzonderlijk met de detectieketen 9 verbonden zijn. De ontvangstlussen. kunnen in de detectieketen 9 in serie met elkaar verbonden zijn of de van deze ontvangstlussen afkomstige signalen kunnen 15 electronisch bij elkaar geteld of van elkaar afgetrokken worden.

De geleiders die de ontvangstlussen verbinden met de detectieketen zijn bij voorkeur afzonderlijk afgeschermde geleiders.

- conclusies - 860 1 83 1

Claims (25)

1. Detectiestelsel voor het detecteren van de/verplaatsing van een transportmiddel ten opzichte van een meetplaats, omvattende een in het gebied van de meetplaats aangebracht lusstelsel, dat magnetisch in hoofdzaak loodrecht op de ver- 5 plaatsingsrichting van het transportmiddel gepolariseerd is en dat een uit een aantal windingen bestaande zendlus omvat, een met het lusstelsel verbonden detectieketen, die een zend-signaal met een wisselstroomcomponent opwekt en door de zendlus voert, zodat in de zendlus een wisselend magnetisch veld 10 opgewekt wordt, en die de invloed van het transportmiddel op het veld detecteert en in responsie daarop een meetsignaal levert, en een met de detectieketen verbonden verwerkings-inrichting voor de ontvangst en verwerking van het meetsignaal, met het kenmerk, dat het lusstelsel een 15 ontvangstlusstelsel met een aantal, elk uit een aantal windingen bestaande ontvangstlussen omvat, waarbij het door het zendsignaal opgewekte veld in elke ontvangstlus doormiddel van wederzijdse inductie een ontvangstsignaal induceert, dat het ontvangstlusstelsel met de detectieketen verbonden 20 is en dat de detectieketen een van de ontvangstsignalen afhankelijk meetsignaaluitvoer aan de verwerkingsinrichting levert.

2. Detectiestelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ontvangstlusstelsel twee of meer 25 ontvangstlussen omvat en dat de magnetische middellijnen van de ontvangstlussen ten opzichte van elkaar verschoven zijn.

3. Detectiestelsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ontvangstlussen naast elkaar 30 binnen het door de zendlus omsloten oppervlak aangebracht zijn.

4. Detectiestelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het ontvangstlusstelsel twee ontvangstlussen omvat en dat de ontvangstlussen elkaar opvolgend 35 in de verwachte verplaatsingsrichting van het transportmiddel aangebracht zijn. 8601891 . 5 f - 15 -

5. Detectieketen volgens conclusie 4, iet het kenmerk, dat de afmeting van de ene ontvangstlus gemeten loodrecht op de verwachte verplaatsingsrichting gaande in deze richting afneemt en de overeenkomstige afmeting van 5 de andere ontvangstlus daarbij toeneemt.

6- Detectieketen volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het ontvangstlusstelsel vier ontvangst-lussen omvat en dat de ontvangstlussen in carré aangebracht zijn.

7. Detectieketen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detectieketen elk ontvangstsignaal door middel van een amplitude-demodulator demoduleert en in responsie daarop een groep respectievelijke meetsignalen of een samengesteld meetsignaal aan de verwer- 15 kingsinrichting levert.

8. Detectieketen volgens een van de conclusies 2 t/m 6, met het kenmerk, dat de ontvangstlussen met zodanige oriëntatie aangebracht en zodanig in serie verbonden zijn dat naast elkaar aangebrachte ontvangstlussen 20 magnetisch tegengesteld gepolariseerd zijn, zodat de detectieketen een enkel ontvangstsignaal van het ontvangstlusstelsel ontvangt, en dat de detectieketen een amplitudeverandering en een faseverandering van het ontvangstsignaal detecteert en in responsie op deze veranderingen twee of meer respectievelijke 25 meetsignalen of een samengesteld meetsignaal aan de verwerkings-inrichting levert.

9. Detectieketen volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat het ontvangstlusstelsel bestaat uit een aantal door een enkele geleider gevormde ontvangstlussen. 30 1C. Detectieketen volgens conclusie7,8 of 9, met het kenmerk, dat de detectieketen een synchrone amplitude-demodulator voor het ontvangstsignaal omvat.

11. Detectieketen volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de synchrone amplitude-demodulator een 15 balansmodulator omvat.

12. Detectieketen volgens conclusie 8 of 9, m e t het kenmerk, dab de detectieketen een synchrone versterker omvat die het ontvangstsignaal synchroon met een schakelsignaal, waarvan de frequentie gelijk is aan de frequentie van het 860 1 89 1 - 16 - zendsignaal, met omkering van het ontvangstsignaal tijdens elke tweede halve periode van het schakelsignaal versterkt.

13. Detectieketen volgens conclusie 10, 11 of 12f met het kenmerk, dat het door de detectieketen geleverde 5 meetsignaal via een integratorketen aan de verwerkingsin-richting geleverd wordt.

14. Detectieketen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het van een ontvangstlus ontvangen ontvangstsignaal aan de detectieketen geleverd 10 wordt via een banddoorlaatfilter waarvan de middenfrequentie gelijk aan de frequentie van het zendsignaal gekozen is.

15. Detectieketen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke lus door middel van afzonderlijk afgeschermde geleiders met de detectieketen 15 verbonden is.

16. Detectieketen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detectieketen een stroombron omvat die het zendsignaal levert.

17. Detectieketen volgens een van de voorgaande conclusies, 20 waarbij de zendlus in een in zich gesloten sleuf in een drager aangebracht is, met het kenmerk, dat het ontvangstlusstelsel zodanig in de drager aangebracht is dat de sleuf voor de zendlus tevens wordt bezet door het ontvangstlusstelsel.

18. Detectieketen volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de windingen van elke lus over de gehele lengte ervan aan elkaar bevestigd zijn.

19. Detectieketen volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat elkaar bedekkende gedeelten van verschillende 30 lussen aan elkaar bevestigd zijn.

20. Detectieketen volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de detectieketen een intervalmeter heeft voor het bepalen van de duur van een eerste periode gedurende welke de omhullende van het ontvangstsignaal van een referentie- 35 waarde afwijkt en dat een deelketen een met de reciproke waarde van de eerste periodeduur evenredige uitvoer als maat voor de snelheid van het transportmiddel levert.

21. Detectieketen volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de intervalmeter de duur van een op de 8601891 - 17 - » eerste periode volgende tweede periode bepaalt gedurende welke de omhullende van het ontvangstsignaal van een referentiewaarde afwijkt en dat de deelketen een met de som van de reciproke waarden van de eerste periodeduur en tweede periodeduur even-5 redige uitvoer als maat voor de snelheid van het transportmiddel levert.

22. Detectieketen volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de intervalmeter de duur van een op de eerste periode volgende derde periode bepaalt gedurende welke 10 de omhullende van het ontvangstsignaal ongeveer gelijk aan de referentiewaarde is, en dat een vermenigvuldiger het produkt levert van de uitvoer van de deelketen met de derde periodeduur als maat voor de lengte van het transportmiddel.

23. Detectieketen volgens conclusie 22, met het 15. e n m e r k, dat een opteller de som levert van het produkt en een met de lengte van het lusstelsel overeenkomende waarde als maat voor de lengte van het transportmiddel.

24. Detectieketen volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de intervalmeter de duur van de tussen 20 de eerste en tweede perioden optredende derde periode bepaalt, en dat een vermenigvuldiger het produkt levert van de uitvoer van de deelketen met de som van de eerste t/m derde periodeduren als mset voor de lengte van het transportmiddel.

25. Detectieketen volgens conclusie 24,met het 25 k e n m e r k, dat een aftrekker het verschil levert van het produkt en een met de lengte van het lusstelsel overeen-koemende waarde als maat voor de lengte van het transportmiddel.

26. Detectieketen volgens conclusie 20 of 21, met het kenmerk, dat een intervalmeter een duur bepaalt 30 van een top-topperiode tusen het optreden van een maximale absolute waarde in de eerste periode en het optreden van een maximale absolute waarde in een op de eerste periode volgende periode waarin het ontvangstsignaal afwijkt van de referentiewaarde en dat esi vermenigvuldigerprodukt levert van de uitvoer 35 van de deelketen met de top-topperiode als maat voor de lengte van het transportmiddel. 86(M'