WO1996000958A1 - Einrichtung zur erfassung von fahrzeugen - Google Patents

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WO1996000958A1
WO1996000958A1 PCT/AT1995/000141 AT9500141W WO9600958A1 WO 1996000958 A1 WO1996000958 A1 WO 1996000958A1 AT 9500141 W AT9500141 W AT 9500141W WO 9600958 A1 WO9600958 A1 WO 9600958A1
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WO
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conductor loop
current
vehicle
identification unit
transmitting
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PCT/AT1995/000141
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French (fr)
Inventor
Wolfram Kocznar
Johann Auer
Original Assignee
Skidata Computer Gesellschaft M.B.H.
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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

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting vehicles, with at least one current-carrying conductor loop, preferably installed in the floor, and an evaluation unit connected to it for detecting changes in the current in the conductor loop, which are caused by the presence of metallic vehicle components above the conductor loop - the.
  • the object of the invention is to provide a device for detecting vehicles of the type mentioned at the beginning, with which it is also possible, in addition to detecting the mere presence of a vehicle, to obtain further information about the vehicle or the vehicle owner.
  • the device should have a construction that is as simple as possible and advantageous for existing systems with loops installed in the floor can be retrofitted without major structural interventions.
  • a receiving device is provided for contactless acquisition of the data of an identification unit arranged in or on the vehicle, the conductor loop being used as the antenna of the receiving device.
  • the measure according to the invention makes it possible, without major structural interventions, to supplement a previous system with a conductor loop for the mere detection of the presence of metallic vehicle components in order to record vehicle-specific or driver-specific data which are stored in the identification unit.
  • This system can be used, for example, when entering a parking garage or an underground car park. Normal vehicles with metallic vehicle components are only detected when they are present. A parking ticket is then issued, for example, and a barrier is subsequently opened.
  • the presence of the vehicle can also first be detected on the basis of its metallic components.
  • such vehicles have an identification unit which is advantageously arranged on the outside on the underside of the vehicle and which can be read by the receiving device according to the invention.
  • identification units on vehicles per se is already known.
  • An essential aspect of the invention is to use the same conductor loop for the conventional detection of the mere presence of metallic vehicle components on the one hand and for communication with an identification unit which may be present.
  • the evaluation unit and the receiving device which may be supplemented by a transmitting device, from the same hardware components (electronic components) and then to operate these hardware components in a first operating mode as an evaluation device for the presence detection of metallic vehicle components and in a second operating mode as a transmitting and receiving device for communication with the identification unit on the vehicle.
  • a microprocessor it is possible for a microprocessor to automatically operate the entire device initially in the first operating mode in order to detect the presence of metallic vehicle components. As soon as this presence is recognized, a microprocessor, for example, automatically switches to the second operating mode and tries to read the identification unit. If an identification unit is attached to the vehicle, the data can then be processed further, for example compared with an authorization database. After passing this vehicle, the microprocessor can then switch back to the first operating mode.
  • FIG. 1 schematically shows the barrier and parking ticket issuing unit at the entrance of a parking garage or an underground car park with three conductor loops laid one behind the other,
  • FIG. 2 shows a vertical section through a conductor loop laid in the ground with an approaching vehicle and equipped with an identification unit
  • FIG. 3 schematically shows a simple exemplary embodiment for realizing the idea according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention, as well as an associated identification unit
  • 5 shows the current profile in one of the glider loops of FIG. 4 in different vehicle positions or different operating modes of the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows the arrangement customary in multi-storey car parks or underground garages.
  • Three conductor loops S1, S2, S3 are laid in the floor. These record the presence of metallic vehicle components above the conductor loops S1, S2, S3 via an evaluation unit 3 shown schematically in the column 2. If a vehicle moves over the loops S1, S2, a parking ticket is issued and the barriers 4 open, via the loop S3 it can be detected whether the vehicle has left the area of the barrier in order to prevent it from being blocked by the barrier Vehicle collides when closing, the loops S1, S2, S3 and the evaluation unit essentially only detect the presence of metallic vehicle components and their structure only to a limited extent. It is therefore not possible to actually identify individual guest vehicles.
  • the invention provides that an identification unit 6 is provided on vehicles 5, in which vehicle and / or driver-specific data are stored.
  • the conductor loop S1 is also used as an antenna of a receiving device for reading the data of the identification unit 6 (FIG. 2).
  • the conductor loop (or, in the case of several conductor loops, at least one of them) is therefore used twice, once - in order, as was previously the case - only to detect the presence of metallic vehicle components and additionally borrowed as an antenna for reading the identification unit 6 on a vehicle 5.
  • FIG. 3 A simple exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 3. It is a current-carrying conductor loop S1 installed in the floor with an evaluation unit 3 connected to it. This is used to detect changes in the current in the conductor loop S1, which are caused by the presence of metallic vehicle components above the conductor loop. It can thus be detected whether a vehicle is above the conductor loop S1.
  • a changeover switch 7 is now provided, which of course can also be implemented electronically.
  • This changeover switch 7 is controlled via a control line 8 when the evaluation unit determines that a vehicle is on the loop S1. Then the switch 7 moves to the position shown in FIG. 3 in a position in which it connects the loop S1 to the receiving device for reading the identification unit 6 on the vehicle 5. In this position, the conductor loop Sl thus acts as an antenna for the Empfangsein ⁇ direction "9.
  • the changeover switch 7 can then return to the position shown in Fig. 3. In the embodiment shown in Fig.
  • Receiving device for communication with the identification unit essentially consist of the same hardware components.
  • the same hardware components which advantageously comprise a microprocessor, can then simply be used in a first operating mode as an evaluation unit for the presence detection of metallic vehicle components and in a second operating mode as a (transmitting and) receiving device for communication with the identification unit 6 am Use vehicle.
  • FIGS. 4 and 5 Such an embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.
  • the device shown there thus works both as an evaluation unit 3 for the mere presence detection of metallic vehicle components and as a receiving device for reading the data stored in the identification unit 6.
  • the device shown in FIG. 4 has an oscillator 10, which is connected via a power amplifier 11 the loops S1, S2, S3 shown schematically in the floor are supplied with alternating current of fixed frequency f Q. In the exemplary embodiment, this frequency is typically in the range of approximately 100-150 kHz.
  • the conductor loops S1 to S3 can be operated in time-division multiplex operation in order to obtain more precise information about the vehicle position. In principle, however, the device would also work with a conductor loop S1, which is why only the conductor loop S1 is referred to below.
  • the inductance of the loop S1 and the capacitance of the capacitor device designated overall by 14 form a series resonant circuit which is matched to the driver frequency f Q from the oscillator 10.
  • the oscillator 10 in the embodiment shown in FIG. 4 definitely specifies a fixed frequency. If the series resonant circuit S1, 14 is ideally matched to this frequency f 0 , a current with the maximum current intensity flows through the conductor loop S1 and the current detection device 15. Any detuning of the series resonant circuit S1, 14 with respect to the frequency f Q brings about a reduction in the current intensity (amplitude of the alternating current).
  • FIG. 5 shows an example of the temporal course of the current intensity detected by the detection device 15.
  • the maximum current (amplitude AI) is present in area A. In this time segment there is no metallic vehicle component in the area of the loop S1. Together with the capacitor device 14, this is ideally matched to the fundamental frequency f Q of the oscillator 10.
  • the identification device has an antenna 21 and a capacitor 22.
  • the switch 23 When the switch 23 is closed, it is possible via this circuit to provide the necessary supply voltage for the electronic logic circuit 25 after rectification in a rectifier 24.
  • the identification unit 6 is thus “woken up” by the transmitter pulses from the conductor loop S1.
  • Such battery-free identification units are fundamentally already known to the person skilled in the art and therefore need not be described in detail here.
  • After "waking up” it is now a matter of the identification unit 6 sending back vehicle-specific or driver-specific data as a response, which are stored, for example, in an E 2 PROM 26.
  • the logic circuit 25 receives this stored data and controls the switch 23 via the control line 27 in order to transmit the binary (0/1) -coded data.
  • the receiving device 9 determines that it is not receiving any data, the vehicle is not equipped with any (or a non-functioning) identification unit 6.
  • the microprocessor 19 opens the barriers 29 via the amplifier unit 28 after it has issued a parking ticket via a parking machine (not shown). If the vehicle is equipped with a functioning data carrier (identification unit 6), the microprocessor 19 can check the read data for authorization with internally or externally stored data in a database and, in the event of a positive result, immediately issue the barrier without issuing a parking ticket 29 open. This means that vehicles with a valid identification unit can pass control stations quickly and easily, in particular barriers at the entrance to a parking garage or underground car park. A particularly advantageous automatic adjustment of the resonant circuit consisting of the conductor loop S1 and the capacitor device 14 to the driver frequency f Q would have to be added . It has been shown that due to external influences or
  • Moisture varies the inductance of the conductor loop S1.
  • the microprocessor can selectively switch on and off the schematically represented switches of the individual capacitors C1 to C5 via the control line 30 until the digital current value on line 18 becomes maximum.
  • the resonant circuit S1, 14 formed is then ideally matched to the oscillator frequency f Q.
  • the invention is of course not limited to the exemplary embodiments shown.
  • the most diverse types of data carriers (identification units 6) are particularly suitable. For example, those can be used that continuously send out the information contained in them, and indeed without any external query. In a motor vehicle there is always a DC voltage available, the one could supply such a mere transmission identification unit continuously. In this case, the conductor loop S1 does not need to have a transmitting antenna effect, but rather only has a receiving antenna effect.
  • other types of data carriers are also conceivable and possible.
  • a capacitor device the total capacitance of which can be selectively switched on and off, can also be used in other fields of application and is therefore not tied to use in a vehicle detection device.

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Abstract

Einrichtung zur Erfassung von Fahrzeugen, mit zumindest einer vorzugsweise im Boden verlegten, stromdurchflossenen Leiterschleife und einer daran angeschlossenen Auswerteinheit zum Erfassen von Veränderungen des Stromes in der Leiterschleife, die durch die Anwesenheit metallischer Fahrzeugkomponenten oberhalb der Leiterschleife hervorgerufen werden, wobei weiters eine Empfangseinrichtung (9) zur berührungslosen Erfassung der Daten einer im bzw. am Fahrzeug (5) angeordneten Identifikationseinheit (6) vorgesehen ist, wobei die Leiterschleife (S1, S2, S3) als Antenne der Empfangseinrichtung (9) verwendet wird.

Description

Einrichtung zur Erfassung von Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung von Fahrzeugen, mit zumindest einer vorzugsweise im Bo- den verlegten, stromdurchflossenen Leiterschleife und einer daran angeschlossenen Auswerteinheit zum Erfassen von Veränderungen des Stromes in der Leiterschleife, die durch die Anwesenheit metallischer Fahrzeugkompo- nenten oberhalb der Leiterschleife hervorgerufen wer- den.
Zur Erfassung der Anwesenheit eines Fahrzeuges bei¬ spielsweise vor einer Ampel oder einem Schranken in der Einfahrt eines Parkhauses oder einer Tiefgarage ist es bereits bestens bekannt, im Boden Leiterschleifen zu verlegen, um berührungslos die Anwesenheit metallischer Fahrzeugkomponenten, insbesondere der Karrosserie, des Motors oder des Rahmens zu erfassen. Typischerweise wird dabei die Leiterschleife zusammen mit einem Kon- densator als in der Frequenz freischwingender, durch Rückkopplung aufrecht erhaltener Schwingkreis betrie¬ ben. Wenn ein Fahrzeug mit seinen metallischen Kompo¬ nenten oberhalb der Schleife angeordnet ist, so verän¬ dert sich deren Induktivität und damit verstellt sich die Frequenz des Schwingkreises. Diese Frequenzänderung läßt sich einfach erfassen und daraus schließen, daß ein Fahrzeug oberhalb der Leiterschleife steht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Er- fassung von Fahrzeugen der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der es neben der Erfassung der bloßen Anwesenheit eines Fahrzeuges auch möglich ist, weitere Informationen über das Fahrzeug oder den Fahrzeughalter zu erhalten. Außerdem soll die Einrichtung einen mög- liehst einfachen Aufbau aufweisen und vorteilhaft bei bestehenden Anlagen mit im Boden verlegten Schleifen ohne große baulichen Eingriffe nachrüstbar sein.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß weiters eine Empfangseinrichtung zur berührungslosen Erfassung der Daten einer im bzw. am Fahrzeug angeordneten Iden¬ tifikationseinheit vorgesehen ist, wobei die Leiter¬ schleife als Antenne der Empfangseinrichtung verwendet wird.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es ohne große baulichen Eingriffe möglich, eine bisherige Anlage mit einer Leiterschleife zur bloßen Erfassung der Anwesen¬ heit metallischer Fahrzeugkomponenten zu ergänzen, um fahrzeug- bzw. fahrerspezifische Daten, die in der Identifikationseinheit gespeichert sind, zu erfassen. Dieses System läßt sich beispielsweise bei der Einfahrt in ein Parkhaus oder in eine Tiefgarage einsetzen. Nor¬ male Fahrzeuge mit metallischen Fahrzeugkomponenten werden bloß auf Anwesenheit erfaßt. Es wird dann bei¬ spielsweise ein Parkschein ausgegeben und in der Folge ein Schranken geöffnet. Von den Fahrzeugen, die mit einer Identifikationseinheit ausgestattet sind, kann zunächst ebenfalls die Anwesenheit des Fahrzeuges auf- grund von dessen metallischen Komponenten erfaßt wer¬ den. Zusätzlich zu den normalen metallischen Fahrzeug¬ komponenten weisen solche Fahrzeuge aber eben eine vor¬ teilhaft außen an der Unterseite des Fahrzeugs angeord¬ neten Identifikationseinheit auf, die durch die erfin- dungsgemäße Empfangseinrichtung gelesen werden kann. Es kann dann beispielsweise in einer Datenbank nachgesehen werden, ob das einfahrende Fahrzeug eine Dauerberechti¬ gung hat und damit ohne Ausgabe des sonst üblichen Parkscheines der Schranken zur Einfahrt aufgehen. Bei der Ausfahrt aus einem Parkhaus kann analog von einem Fahrzeug ohne Identifikationseinheit oder ohne gültige Identifikationseinheit ein bezahlter Parkschein ver¬ langt werden, während bei Fahrzeugen mit gültiger Iden¬ tifikationseinheit sofort der Schranken aufgeht.
Die Verwendung von Identifikationseinheiten an Fahrzeu¬ gen an sich ist bereits bekannt. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt aber darin, für die herkömm¬ liche Erfassung der bloßen Anwesenheit metallischer Fahrzeugkomponenten einerseits und die Kommunikation mit einer gegebenenfalls vorhandenen Identifikations¬ einheit andererseits ein und dieselbe Leiterschleife zu verwenden.
Grundsätzlich ist es möglich, die elektronischen Be¬ standteile der bisherigen bekannten Auswerteinheit wei- terzuverwenden und zusätzliche neue elektronische Kom- poneten vorzusehen, die die erfindungsgemäße Empfangs¬ einrichtung bilden. Man könnte dann beispielsweise über einen elektronisch realisierten Umschalter die Leiter¬ schleife wahlweise auf die Auswerteinrichtung (bisher bekannte Verwendung) und wahlweise auf die Empfangsein¬ richtung für die Identifikationseinheit (neue zusätzli¬ che Verwendung) schalten. Prinzipiell wäre es sogar denkbar, die Leiterschleife mittels einer Überlage¬ rungsvorrichtung gleichzeitiger Schleifen für die Aus¬ werteinheit und als Sende- und Empfangsantenne der Sende- und Empfangseinrichtung zu verwenden. Günstiger erscheint es jedoch, die Auswerteinheit und die gegebe- nenfalls durch eine Sendeeinrichtung ergänzte Empfangs¬ einrichtung aus denselben Hardware-Komponenten (elektronischen Bauteilen) aufzubauen und dann diese Hardware-Komponenten in einer ersten Betriebsart als Auswerteinrichtung zur Anwesenheitserfassung metalli- scher Fahrzeugkomponenten zu betreiben und in einer zweiten Betriebsart als Sende- und Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Identifikationseinheit am Fahrzeug. Beispielsweise ist es möglich, daß ein Mikro¬ prozessor automatisch die gesamte Einrichtung zunächst in der ersten Betriebsart betreibt, um die Anwesenheit metallischer Fahrzeugkomponenten zu erkennen. Sobald diese Anwesenheit erkannt ist, schaltet dann beispiels¬ weise ein Mikroprozessor automatisch in die zweite Be¬ triebsart um und versucht die Identifikationseinheit zu lesen. Wenn eine Identifikationseinheit am Fahrzeug an¬ gebracht ist, können die Daten dann weiterverarbeitet werden, beispielsweise mit einer Berechtigungsdatenbank verglichen werden. Nach dem Passieren dieses Fahrzeugs kann dann der Mikroprozessor wieder in die erste Be- triebsart zurückschalten.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher er¬ läutert.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch die Schranken- und Parkscheinaus¬ gabeeinheit an der Einfahrt eines Parkhauses oder einer Tiefgarage mit drei hintereinander verlegten Leiterschleifen,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine im Boden verlegte Leiterschleife mit herannahendem Fahrzeug, das mit einer Identifikationsein¬ heit ausgestattet ist, Fig. 3 schematisch ein einfaches Ausführungsbeispiel zur Realisierung der erfindungsgemäßen Idee, Fig. 4 in einem schematischen Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung, sowie eine zugehörige Identifi- kationseinheit, Fig. 5 den Stromverlauf in einer der Gleiterschlei¬ fen der Fig. 4 in verschiedenen Fahrzeugposi¬ tionen bzw. verschiedenen Betriebsarten der erfindungsgemäßen Einrichtung.
In Fig. 1 ist die bei Parkhäusern oder Tiefgaragen üb¬ liche Anordnung gezeigt. Im Boden sind drei Leiter¬ schleifen Sl, S2, S3 verlegt. Diese erfassen über eine in der Säule 2 schematisch dargestellte Auswerteinheit 3 die Anwesenheit metallischer Fahrzeugkomponenten oberhalb der Leiterschleifen Sl, S2, S3. Wenn sich ein Fahrzeug über die Schleifen Sl, S2 bewegt, erfolgt die Ausgabe eines Parkscheines und der Schranken 4 öffnet sich, über die Schleife S3 kann erfaßt werden, ob das Fahrzeug den Bereich des Schrankens verlassen hat, um zu verhindern, daß dieser mit dem Fahrzeug beim Schlie¬ ßen kollidiert, über die Schleifen Sl, S2, S3 und die Auswerteinheit läßt sich im wesentlichen nur die Anwe¬ senheit metallischer Fahrzeugkomponenten und nur im be- schränkten Umfang deren Struktur erfassen. Eine tatsächliche Identifizierung einzelner Gastfahrzeuge ist damit nicht möglich.
Um eine solche Identifizierung berührungslos zu ermög- liehen, sieht die Erfindung vor, daß an Fahrzeugen 5 eine Identifikationseinheit 6 vorgesehen ist, in der fahrzeug- und/oder fahrerspezifische Daten abgespei¬ chert sind. Gemäß der Grundidee der Erfindung ist vor¬ gesehen, daß die Leiterschleife Sl auch als Antenne einer Empfangseinrichtung zum Lesen der Daten der Iden¬ tifikationseinheit 6 verwendet wird (Fig. 2) . Die Lei¬ terschleife (oder bei mehreren Leiterschleifen zumin¬ dest eine derselben) wird also doppelt verwendet, ein¬ mal - um wie bisher üblich - bloß die Anwesenheit me- tallischer Fahrzeugkomponenten zu erfassen und zusätz- lieh als Antenne zum Lesen der Identifikationseinheit 6 an einem Fahrzeug 5.
Ein einfaches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in Fig. 3 gezeigt. Es ist eine im Boden verlegte stromdurchflossene Leiterschleife Sl mit einer daran angeschlossenen Auswerteinheit 3. Diese dient zum Erfassen von Veränderungen des Stromes in der Leiter¬ schleife Sl, welche durch die Anwesenheit metallischer Fahrzeugkomponenten oberhalb der Leiterschleife hervor¬ gerufen werden. Es kann also erfaßt werden, ob sich ein Fahrzeug oberhalb der Leiterschleife Sl befindet. Bei dem in Fig. 3 dargestellten einfachen Ausführungsbei¬ spiel ist nun ein Umschalter 7 vorgesehen, der selbst- verständlich auch elekronisch realisiert sein kann.
Dieser Umschalter 7 wird über eine Steuerleitung 8 an¬ gesteuert, wenn die Auswerteinheit dabei feststellt, daß ein Fahrzeug auf der Schleife Sl steht. Dann geht der Schalter 7 aμf die in Fig. 3 gezeigte Stellung in eine Stellung, in der er die Schleife Sl mit der Emp¬ fangseinrichtung zum Lesen der Identifikationseinheit 6 am Fahrzeug 5 verbindet. In dieser Stellung wirkt die Leiterschleife Sl also als Antenne für die Empfangsein¬ richtung" 9. Die Empfangseinrichtung 9 kann nunmehr die schematisch dargestellte Identifikationseinheit 6, die sich in Wirklichkeit über der Schleife Sl befindet, le¬ sen und beispielsweise die gelesenen Daten mit gespei¬ cherten Daten vergleichen. Nach dem Lesevorgang oder einer bestimmten Zeitspanne kann dann der Umschalter 7 wieder in die in Fig. 3 dargestellte Stellung zurückge¬ hen. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform läßt sich im Prinzip neben der Beibehaltung einer be¬ reits vorhandenen Schleife Sl auch deren Auswerteinheit 3 praktisch unverändert weiterverwenden. Es wird also ein bisheriges System praktisch nur durch einen Um- Schalter 7 und eine Empfangseinrichtung 9 ergänzt. Die Weiterverwendung der bisherigen Auswerteinheit 3 stellt jedoch kaum einen entscheidenden Vorteil dar. Wesent¬ lich ist lediglich, daß keine groben baulichen Verände- rungen vorgenommen werden müssen, daß also insbesondere eine bereits verlegte Schleife im Boden verbleiben kann, wenn die erfindungsgemäße Einrichtung nachgerü¬ stet werden soll.
Wenn die erfindungsgemäße Einrichtung bei einem beste¬ henden System nachgerüstet werden soll und selbstver¬ ständlich erst recht, wenn es sich um die Neuinstalla¬ tion eines kompletten Systems handelt, ist es günstig, wenn die Auswerteinheit zur Anwesenheitserfassung me- tallischer Fahrzeugkomponenten und die (Sende- und)
Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Identifi¬ kationseinheit im wesentlichen aus denselben Hardware- Komponenten bestehen. Im wesentlichen dieselben Hard¬ ware-Komponenten, die vorteilhaft einen Mikroprozessor umfassen, lassen sich dann einfach in einer ersten Be¬ triebsart als Auswerteinheit zur Anwesenheitserfassung metallischer Fahrzeugkomponenten und in einer zweiten Betriebsart als (Sende- und) Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Identifikationseinheit 6 am Fahr- zeug verwenden.
Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die dort dargestellte Einrichtung arbeitet also sowohl als Auswerteinheit 3 zur bloßen Anwesen- heitserfassung metallischer Fahrzeugkomponenten als auch als Empfangseinrichtung zum Lesen der in der Iden¬ tifikationseinheit 6 gespeicherten Daten.
Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung weist einen Os- zillator 10 auf, der über einen Leistungsverstärker 11 die schematisch dargestellten, im Boden verlegten Schleifen Sl, S2, S3 mit Wechselstrom fester Frequenz fQ versorgt. Diese Frequenz liegt beim Ausführungs¬ beispiel typisch im Bereich von etwa 100-150 kHz. über die Steuerleitung 12 und die Schaltereinheit 13 lassen sich die Leiterschleifen Sl bis S3 in Zeitmultiplex¬ betrieb betreiben, um so genauere Informationen über die Fahrzeugposition zu erhalten. Grundsätzlich würde die Einrichtung aber mit einer Leiterschleife Sl auch funktionieren, weshalb im folgenden lediglich auf die Leiterschleife Sl bezug genommen wird.
Die Induktivität der Schleife Sl und die Kapazität der insgesamt mit 14 bezeichneten Kondensatoreinrichtung bilden einen Serienschwingkreis, der auf die Treiber¬ frequenz fQ aus dem Oszillator 10 abgestimmt ist. Im Gegensatz zu bekannten freischwingenden Schwingkreisen, die mittels eines Rückkopplungsverstärkers nur auf ihrer jeweiligen Resonanzfrequenz laufen, wird bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel vom Oszil¬ lator 10 definitiv eine feste Frequenz vorgegeben. Wenn der Serienschwingkreis Sl, 14 ideal auf diese Frequenz f0 abgestimmt ist, fließt durch die Leiterschleife Sl und die Stromerfassungseinrichtung 15 ein Strom mit der maximalen Stromstärke. Jede Verstimmung des Serien¬ schwingkreises Sl, 14 gegenübe der Frequenz fQ bringt eine Verringerung der Stromstärke (Amplitude des Wech¬ selstromes) . Dies wird ausgenutzt, um die in der Strom¬ erfassungseinrichtung 15 erfaßte Stromstärke als Meß- signal heranziehen zu können, über eine Filtereinrich¬ tung 16 und einen Analogdigitalwandler 17 steht somit auf der Leitung 18 dem Mikroprozessor 19 der Stromstär¬ kenwert in digitaler Form zur Verfügung und kann daher leicht digital weiterverarbeitet werden. In Fig. 5 ist der zeitliche Verlauf der von der Erfas¬ sungseinrichtung 15 erfaßten Stromstärke beispielhaft dargestellt. Im Bereich A liegt die maximale Strom¬ stärke (Amplitude AI) vor. Es ist in diesem Zeitab- schnitt keine metallische Fahrzeugkomponente im Bereich der Schleife Sl. Diese ist zusammen mit der Kondensa¬ toreinrichtung 14 ideal auf die Grundfrequenz fQ des Oszillators 10 abgestimmt. Kommt nun eine metallische Komponente eines Fahrzeugs in den Bereich der Schleife Sl, so ändert sich deren Gesamtinduktivität, womit es zu einer Verstimmung des Schwingkreises und damit zu einer Reduzierung des Stromflusses Sl bei gleichblei¬ bender Trägerfrequenz fQ kommt. Dies ist im Bereich B dargestellt. Die Stromamplitude sinkt also bei Anwesen- heit eines Fahrzeugs auf den Wert A2. Sobald dies der Mikropozessor 19 im digitalen Stromsignal 18 erkennt, steuert er über die Steuerleitung 20 den Verstärker 11 in geeigneter Weise an, um in der Schleife Sl Stromim¬ pulse, wie sie im Bereich C dargestellt sind, zu erzeu- gen. Diese Stromimpulse bzw. die dadurch hervorgerufe¬ nen Sender in der Umgebung der Schleife Sl dienen zum Abfragen der Identifikationseinheit 6. Die Leiter¬ schleife Sl arbeitet im Bereich C also als Senderan¬ tenne.
Die Identifikationseinrichtung weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Antenne 21 und einen Kondensa¬ tor 22 auf. Bei geschlossenem Schalter 23 ist es über diese Schaltung möglich, nach Gleichrichtung in einen Gleichrichter 24 für die elektronische Logikschaltung 25 die nötige Versorgungsspannung zur Verfügung zu stellen. Durch die Senderimpulse aus der Leiterschleife Sl wird also die Identifikationseinheit 6 "aufgeweckt". Solche batterielosen Identifikationseinheiten sind dem Fachmann grundsätzlich bereits bekannt und brauchen da- her im Detail nicht näher beschrieben werden. Nach dem "Aufwecken" geht es nun darum, daß die Identifikations¬ einheit 6 als Antwort fahrzeug- bzw. fahrerspezifische Daten zurücksendet, die beispielsweise in einem E2PROM 26 abgespeichert sind. Die Logikschaltung 25 nimmt diese abgespeicherten Daten auf und steuert über die Steuerleitung 27 den Schalter 23 um die pinär (0/1)-ko¬ dierten Daten zu übertragen. Bei jeder Öffnung des Schalters 23 wird der Schwingkreis 21, 22 unterbrochen und dämpft damit die Amplitude der Stromstärke in der Leiterschleife Sl weiter auf einen Wert A3, wie dies im Bereich D in Fig. 5 gezeigt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die in E2PROM 26 gespeicherten Daten berüh¬ rungslos an die Empfangseinrichtung 9 zu übertragen, wobei dann die Leiterschleife Sl als Empfangsantenne arbeitet.
Wenn die Empfangseinrichtung 9 feststellt, daß sie keine Daten erhält, so ist das Fahrzeug mit keiner (oder einer nicht funktionierenden) Identifikationsein- heit 6 ausgestattet. In diesem Fall öffnet der Mikro¬ prozessor 19 über die Verstärkereinheit 28 den Schran¬ ken 29, nachdem er über einen nicht dargestellten Park¬ automaten einen Parkschein ausgegeben hat. Ist das Fahrzeug mit einem funktionierenden Datenträger (Identifikationseinheit 6) ausgestattet, so kann der Mikroprozessor 19 die gelesenen Daten mit intern oder extern in einer Datenbank gespeicherten Daten auf Be¬ rechtigung überprüfen und im Falle eines positiven Er¬ gebnisses ohne Ausgabe eines Parkscheines sofort den Schranken 29 öffnen. Damit ist für Fahrzeuge mit gülti¬ ger Identifikationseinheit ein rasches und einfaches Passieren von Kontrollstationen, insbesondere von Schranken an der Einfahrt eines Parkhauses oder einer Tiefgarage möglich. Zu ergänzen wäre noch eine besonders vorteilhafte auto¬ matische Abgleichung des aus der Leiterschleife Sl und der Kondensatoreinrichtung 14 bestehenden Schwingkrei¬ ses auf die Treiberfrequenz fQ. Es hat sich nämlich ge- zeigt, daß aufgrund von äußeren Einflüssen bzw. von
Feuchtigkeit die Induktivität der Leiterschleife Sl va¬ riiert. Durch eine Veränderung der Kapazität der Kon¬ densatoranordnung 14 kann dennoch immer eine optimale Abgleichung des Schwingkreises auf die fixe Treiberfre- quenz fQ realisiert werden. Dabei kann der Mikroprozes¬ sor von Zeit zu Zeit über die Steuerleitung 30, die schematisch dargestellten Schalter der einzelnen Kon¬ densatoren Cl bis C5 selektiv zu- und abschalten, bis der auf der Leitung 18 digitale Stromwert maximal wird. Bei der dann vorliegenden Gesamtkapazität der Kondensa¬ toreinrichtung 14 (bestehend aus den Kondensatoren Cl bis C5 die selektiv zu- und wegschaltbar sind) und der vorliegenden Induktivität der Leiterschleife Sl ist dann der gebildete Schwingkreis Sl, 14 ideal auf die Oszillatorfrequenz fQ abgestimmt. Neben dem selektiven Zu- und Abschalten einzelner Kondensatoren wäre es grundsätzlich auch möglich, Kondensatoren mit regelba¬ rer Kapazität, beispielsweise Drehkondensatoren zum Ab¬ gleich zu verwenden. Zur Vermeidung mechanisch bewegter Bauteile scheint jedoch die in Fig. 4 dargestellte Lö¬ sung günstiger zu sein.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dar¬ gestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbeson- dere eignen sich die verschiedensten Typen von Daten¬ trägern (Identifikationseinheiten 6) . Beispielsweise können solche verwendet werden, die laufend die in ihnen enthaltene Information aussenden und zwar ohne Abfrage von außen. Bei einem Kraftfahrzeug steht ohne- hin immer eine Gleichspannung zur Verfüung, die eine solche bloße Sende-Identifikationseinheit laufend ver¬ sorgen könnte. In diesem Fall braucht die Leiter¬ schleife Sl keine Sendeantennenwirkung, sondern ledig¬ lich eine Empfangsantennentwirkung entfalten. Es sind aber auch noch weitere Datenträgertypen durchaus denk¬ bar und möglich.
Eine Kondensatoreinrichtung, deren Gesamtkapazität selektiv zu- und abschaltbar ist, kann auch in anderen Anwendungsgebieten eingesetzt werden, und ist daher nicht an die Verwendung in einer Fahrzeugserfassungs¬ einrichtung gebunden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Einrichtung zur Erfassung von Fahrzeugen, mit zu- mindest einer vorzugsweise im Boden verlegten, stromdurchflossenen Leiterschleife und einer daran angeschlossenen Auswerteinheit zum Erfassen von Veränderungen des Stromes in der Leiterschleife, die durch die Anwesenheit metallischer Fahrzeug- komponenten oberhalb der Leiterschleife hervorge¬ rufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß weiters eine Empfangseinrichtung (9) zur berührungslosen Erfassung der Daten einer im bzw. am Fahrzeug (5) angeordneten Identifikationseinheit (6) vorgesehen ist, wobei die Leiterschleife (S1,S2,S3) als An¬ tenne der Empfangseinrichtung (9) verwendet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Empfangseinrichtung (9) durch eine Sendeeinrichtung zu einer Sende- und Empfangsein¬ richtung zur berührungslosen Kommunikation mit der Identifikationseinheit (6) ergänzt ist, und die Leiterschleife (S1,S2,S3) dazu als Sende- und Emp¬ fangsantenne arbeitet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Auswerteinheit (3) zur Anwesenheitserfassung metallischer Fahrzeug¬ komponenten und die (Sende- und) Empfangseinrich- tung (9) zur Kommunikation mit der Identifikati¬ onseinheit (6) im wesentlichen aus denselben Hard¬ ware-Komponenten (10,11,15-19) bestehen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, daß die Hardware-Komponenten einen Mikropro¬ zessor (19) umfassen, wobei die Hardware-Komponen¬ ten (10,11,15-19) in einer ersten Betriebsart als Auswerteinheit (3) zur Anwesenheitserfassung me¬ tallischer Fahrzeugkomponenten arbeiten und in einer zweiten Betriebsart als (Sende- und) Emp¬ fangseinrichtung (9) zur Kommunikation mit der Identifikationseinheit (6) arbeiten.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge¬ kennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (7) (oder eine Überlagerungsvorrichtung) , über die die Leiterschleife (S1,S2,S3) wahlweise (oder gleich¬ zeitig) als Leiterschleife für die Auswerteinheit (3) oder (und) als Sende- und Empfangsantenne der (Sende- und) Empfangseinrichtung (9) verwendbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Umschaltvorrichtung (7) vom Mi¬ kroprozessor (19) gesteuert oder in diesem reali¬ siert ist und nach Feststellung metallischer Fahr- zeugkomponenten in der ersten Betriebsart automa¬ tisch in die zweite Betriebsart umschaltet.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Leiterschleife (S1,S2,S3) von einem Oszillator (10) mit einem Wechselstrom fester Frequenz (fQ) versorgt wird, wobei dem Oszillaor (10) vorzugsweise ein Verstär¬ ker (11) nachgeschaltet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Auswerteinheit (3) und/oder die (Sende- und) Empfangseinrichtung (9) eine Stromerfassungseinrichtung (15) zum Erfassen der Stromstärke (A1,A2,A3) des durch die Leiter- schleife (S1,S2,S3) fließenden Stromes umfassen (umfaßt) .
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Stromerfassungseinrichtung (15) im Analog-Digital-Wandler (17) zum Bereitstellen eines digitalen Stromstärken-Wertes nachgeschaltet ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Auswerteinheit (3) und die Empfangseinrichtung (9) ein- und denselben Schranken (29) ansteuern.
11. Einrichtung zur Erfassung von Fahrzeugen, mit zu¬ mindest einer vorzugsweise im Boden verlegten, stromdurchflossenen Leiterschleife und einer daran angeschlossenen Auswerteinheit zum Erfassen von Veränderungen des Stromes in der Leiterschleife, die durch die Anwesenheit metallischer Fahrzeug¬ komponenten oberhalb der Leiterschleife hervorge¬ rufen werden, insbesondere nach einem der Ansprü- ehe 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie mit der Leiterschleife (S1,S2,S3) eine in der Ka¬ pazität verstellbare Kondensatoreinrichtung (14) angeordnet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Kondensatoreinrichtung (14) zwei oder mehrere zueinander parallele Kondensatoren (C1-C5) umfaßt, die über eine Schaltereinheit selektiv wahlweise zu- und abschaltbar sind, um die Gesamt- kapazität zu verstellen.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise durch einen programmierten Mikroprozessor (19) re- alisierte Abgleicheinrichtung vorgesehen ist, die - vorzugsweise in regelmäßigen Zeitabständen - die Kapazität der Kondensatoreinrichtung (14) automa- tisch abgleicht, bis die Stromstärke bei nicht vorhandenem Fahrzeug maximal ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ge- kennzeichnet durch zwei oder mehrere, örtlich ge¬ trennte und vorzugsweise im Zeitmultiplexbereich betriebene Leiterschleifen (S1,S2,S3).
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da- durch gekennzeichnet, daß die Identifikationsein¬ heit (6) einen elektronischen Datenspeicher (26) , beispielsweise ein E PROM, und eine Sendeeinheit (21,22) zur berührungslosen Übermittlung der ge¬ speicherten Daten an die Empfangseinrichtung (9) aufweist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Identifikationsein¬ heit (6) eine Einrichtung zur Gewinnung (21,22,24) einer Versorgungsspannung für ihre elektronische Komponenten (25,26) aus der Feldenergie der Lei¬ terschleife (S1,S2,S3) aufweist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da- durch gekennzeichnet, daß die Identifikationsein¬ heit (6) einen Schwingkreis (21,22) aufweist, der über einen Schalter (23) unterbrechbar ist, wobei der Schalter (23) von einer elektronischen Steuereinheit (25) in Abhängigkeit von gespeicher- ten Daten gesteuert ist.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Identifikationsein¬ heit (6) außen am Fahrzeug (5) , vorzugsweise an dessen Unterseite angebracht ist.
19. Kondensatoreinrichtung, beispielsweise zur Ver¬ wendung in einer Fahrzeugerfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei oder mehrere zueinander parallele Kondensatoren (C1-C5) umfaßt, die über eine Schaltereinheit selektiv wahlweise zu- und abschaltbar sind, um die Gesamtkapazität zu verstellen.
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