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PATENTANSPRÜCHE
1. Detektorspule für eine in Abhängigkeit des effektiven
Verkehrs steuerbare Verkehrssignalisationsanlage, mit mehre ren Windungen und zwei Anschlussklemmen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl sich über die ganze Länge der Detektorspule erstreckende Windungen (17-20) und eine Anzahl sich über Bruchteile der genannten Länge ertreckende zweite Windungen (21-25) vorhanden sind, dass die zweiten
Windungen in der Längsrichtung der Detektorspule hinterein ander angeordnet sind, dass die gemeinsame Mittellinie (26) de zweiten Windungen,die durch die Detektorspule belegte
Fläche in zwei Abschnitte (27, 28) unterteilt, dass die eine
Hälfte jeder der ersten Windungen sich im ersten Abschnitt und die andere Hälfte jeder der ersten Windungen im zweiten Abschnitt erstreckt,
dass je zwei benachbarte Windungsteile der ersten Windungen in jedem der beiden Abschnitte in der
Längsrichtung sich abwechslungsweise einander bis auf einen Minimalabstand nähern und sich auf einen Maximalabstand voneinander entfernen, und dass die ersten und zweiten Windungen so untereinander und mit den Anschlussklemmen (16, 29) verbunden sind, dass ein der einen Anschlussklemme zugeführter elektrischer Strom in den in einen Abschnitt liegenden Windungsteilen der ersten und zweiten Windungen in der einen Längsrichtung und in den im anderen Abschnitt liegenden Windungsteilen der ersten und zweiten Windungen in det; bezogen auf den einen Abschnitt in entgegengesetzter Rich- tung fliesst.
2. Detektorspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die ersten und zweiten Windungen in Serie geschaltet sind.
3. Detektorspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Windungen in Serie geschaltet und die ersten Windungen parallel zur Serieschaltung der zweiten Windungen geschaltet sind (Fig. 4).
4. Detektorspule nach einem der vorangehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsteile der ersten Windungen (17-20) in den beiden Abschnitten zickzackförmig verlaufen und dass die zweiten Windungen (22, 23, 24) rautenförmig sind.
5. Detektorspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den die Zickzackteile der ersten Windungen mit der genannten Mittellinie (26) der zweiten Windungen einschliessen, 25 bis 40 , vorzugsweise 300, beträgt.
6. Detektorspule nach einem der Anprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungsteile der ersten Windungen in den beiden Abschnitten sinusförmig verlaufen (Fig. 4).
7. Detektorspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Maximalabstand zwischen zwei benachbarten Windungsteilen der ersten Windungen etwa 60 cm ist, und dass der Abstand zwischen zwei Stellen, an denen sich je zwei der benachbarten Windungsteile auf den genannten Minimalabstand nähern, etwa 100 cm beträgt.
8. Detektorspule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Windungen auf einer biegsamen Unterlage (44) angeordnet und mit einer Schutzschicht (45) überzogen sind.
Die Erfindung betrifft eine Detektorspule für eine in Abhängigkeit des effektiven Verkehrs steuerbare Verkehrssignalisationsanlage, mit mehreren Windungen und zwei Anschlussklemmen.
Bei den bekannten vom effektiven Verkehr gesteuerten Verkehrssignalisationsanlagen wird der anfallende Verkehr mittels in der Fahrbahn verlegten Detektorschleifen erfasst und die ermittelten Daten einer Steuereinheit der Verkehrssignalisationsanlage übermittelt. Um einen Phasenwechsel der Verkehrsregelung zu erwirken, ist es notwendig, dass der an der Kreuzung wartende Verkehrsteilnehmer bei der Steuereinheit angemeldet wird, wenn sich dieser Verkehrsteilnehmer beispielsweise während 2 Sekunden an der vorgesehenen Wartestelle befindet. Die bekannten Detektorschleifen vermögen ohne weiteres die Anwesenheit von relativ grossen Verkehrsteilnehmern, wie Autos, korrekt zu erfassen, so dass das entsprechende Anmeldesignal an die Steuereinheit weitergeleitet wird.
Hingegen erfolgt die Anmeldung für einen relativ kleinen Verkehrsteilnehmer, z.B. einen Velofahrer, nicht oder nur unter ganz bestimmten günstigen Verhältnissen. Es wurde schon vorgeschlagen anstelle einer Detektorschleife mehrere Detektorschleifen neben- oder hintereinander in der Fahrbahn anzuordnen. Dadurch gelang es die toten Bereiche, d.h. jene Bereiche, an denen die Ansprechempfindlichkeit zu klein ist, um kleine Verkehrsteilnehmer zu erfassen, zu reduzieren aber nicht zu eli- minieren. Der Anzahl Detektorschleifen sind Grenzen gesetzt, weil an eine Detektorschaltung nicht beliebig viele Schleifen angeschlossen werden können, ohne dass die Ansprechempfindlichkeit in unzulässigem Masse abgesenkt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Detektorspule der eingangs genannten Art zu schaffen, welche in Zusammenarbeit mit einer bekannten Detektorschaltung die Anwesenheit eines ruhenden, kleinen Verkehrsteilnehmers sicher feststellt, so dass diese Anwesenheit der Steuereinheit der Verkehrssignalisationsanlage gemeldet wird.
Die erfindungsgemässe Detektorspule ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl sich über die ganze Länge der Detektorspule erstreckende Windungen und eine Anzahl sich über Bruchteile der genannten Länge ertreckende zweite Windungen vorhanden sind, dass die zweiten Windungen in der Längsrichtung der Detektorspule hintereinander angeordnet sind, dass die gemeinsame Mittellinie der zweiten Windungen, die durch die Detektorspule belegte Fläche in zwei Abschnitte unterteilt, dass die eine Hälfte jeder der ersten Windungen sich im ersten Abschnitt und die andere Hälfte jeder der ersten Windungen im zweiten Abschnitt erstreckt,
dass je zwei benachbarte Windungsteile der ersten Windungen in jeden der beiden Abschnitte in der Längsrichtung sich abwechslungsweise einander bis auf einen Minimalabstand nähern und sich auf einen Maximalabstand voneinander entfernen und dass die ersten und zweiten Windungen so untereinander und mit den Anschlussklemmen verbunden sind, dass ein der einen Anschlussklemme zugeführter elektrischer Strom in den im einen Abschnitt liegenden Windungsteilen der ersten und zweiten Windungen in der einen Längsrichtung und in den im anderen Abschnitt liegenden Windungsteilen der ersten und zweiten Windungen in der,bezogen auf den einen Abschnitt,in entgegengesetzter Richtung fliesst.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Strassenkreuzung mit einer teilweise gezeichneten Verkehrssignalisationsanlage und in der Fahrbahn eingebetteten Detektorschleifen,
Fig. 2 die graphische Darstellung der Ansprechempfindlichkeit und von Anmeldesignalen, die durch unterschiedlich grosse Verkehrsteilnehmer ausgelöst werden,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Detektorspule,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Detektorspule,
Fig. 5 die schaubildliche Darstellung der Detektorspule gemäss der Fig. 3, welche Detektorspule auf einer flexiblen Unterlage angeordnet und mit einer Deckschicht überzogen ist, welche Anordnung zum Einbetten in den Fahrbahnbelag bestimmt ist.
Die Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung die Kreu
zung zweier Strassen 1 und 2 mit Sicherheitslinien 3 und Haltelinien 4. An jeder Strassenecke ist je ein für die auf die Strassenkreuzung zufahrenden Verkehrsteilnehmer sichtbares Lichtsignal 5 aufgestellt. Die einzelnen Signallampen der Lichtsignale 5 werden von einer Steuereinheit 6 ein- bzw. ausgeschaltet, um die einzelnen Verkehrsphasen zu regeln. Im vorliegenden einfachen Beispiel sind nur zwei Phasen möglich, und zwar haben entweder die Verkehrsteilnehmer auf der Strasse 1 oder jene auf der Strasse 2 freie Fahrt.
Bei den vom effektiven Verkehrs anfall abhängigen Signalisationsanlagen werden die Phasen nicht nach einem starren Plan, sondern je nach Bedürfnis gewechselt. Solange beispielsweise nur auf der Strasse 1 Verkehrsteilnehmer und auf der Strasse 2 keine Verkehrsteilnehmer anwesend sind, so behält die Strasse 1 ihre Grünphase bei, bis auf der Strasse 2 ein Verkehrsteilnehmer eintrifft und etwa zwei Sekunden auf dem vorgesehenen, durch die Sicherheitslinie 3, die Haltelinie 4 und den rechten Strassenrand begrenzten Wartefeld verweilt. In diesem Fall wird dann die Rotphase der Strasse 2 in die Grünphase umgewandelt, wobei gleichzeitig die Grünphase der Strasse 1 in die Rotphase übergeht. Selbstverständlich wird beim Übergang der Rotphase in die Grünphase eine Gelbphase zwischengeschaltet.
Falls bei regem Verkehr dauernd Verkehrsteilnehmer auf der Strasse mit der Rotphase im Wartefeld anwesend sind, erfolgt der Phasenwechsel nach einem festgelegten Plan. Sobald aber auf der einen Strasse kein Verkehrsteilnehmer sich im Wartefeld befindet, so bleibt die Grünphase auf der anderen Strasse erhalten.
Die Anwesenheit eines Verkehrsteilnehmers im Wartefeld wird auf bekannte Weise durch eine Detektorschleife 7 oder mehrere Detektorschleifen 8, die im Bereich des Wartefeldes in dem Fahrbahnbelag eingebettet sind, festgestellt. Die Detektorschleife 7 bzw. die parallel geschalteten Detektorschleifen 8 sind je an eine Detektorschaltung 9 angeschlossen und bilden zusammen mit einem Kondensator 10 der Detektorschaltung einen Schwingkreis. Die Eigenfrequenz der Schwingkreise liegt in der Grössenordnung 100 kHz. Wenn sich ein Verkehrsteilnehmer im Bereich der Detektorschleife befindet, so wird die Eigenfrequenz des Schwingkreises durch das Metall des Verkehrsteilnehmers, (Auto, Motorrad oder Velo) verändert.
Wenn diese Frequenzänderung einen bestimmten Betrag überschreitet, so erzeugt die Detektorschaltung 9 ein Ausgangssignal, das als Anmeldesignal der Steuereinheit 6 zugeleitet wird.
Die graphische Darstellung der Fig. 2 zeigt in der Zeile A die Änderung der Frequenz des Schwingkreises in Funktion von Verkehrsteilnehmern, die sich im Bereich der Detektorschleife 7 befinden, wobei die Längsmittellinie der Detektorschleife 7 durch den Strich 11 angedeutet ist. Die Kurve 12 zeigt die Frequenzänderungen, die durch ein Auto erzeugt werden, und zwar ist die Frequenzänderung in Abhängigkeit des Mittelpunktes des Autos bezogen auf die Längsmittellinie der
Detektorschleife 7 aufgetragen. Die gestrichelt dargestellte Gerade 13 ist die Ansprechschwelle der Detektorschaltung bei welcher sie das Ausgangssignal erzeugt und die gestrichelt dargestellte Gerade 14 stellt jene Frequenzänderung dar, bei welcher das Ausgangssignal wieder verschwindet.
Das Auto, welches die Frequenzänderung gemäss der Kurve 12 verursacht, veranlasst die Detektorschaltung 9, das in der Zeile B der Fig. 2 dargestellte Ausgangssignal zu erzeugen. Mit anderen Worten heisst dies, dass sobald der Mittelpunkt des Autos sich innerhalb der Detektorschleife 7 befindet, dass dann andauernd ein Ausgangssignal von der Detektorschaltung 9 gegeben wird.
Wenn nun anstelle eines Autos ein Velo sich im Bereich der
Detektorschleife 7 befindet, so sinkt die Frequenzänderung unter die Gerade 14, was bedeutet, dass die Detektorschaltung
9 kein Ausgangssignal abgibt. Gemäss der Zeile C der Fig. 2 wird durch das Velo nur dann ein Ausgangssignal durch die Detektorschaltung 9 abgegeben, wenn sich das Velo im Angangs- oder Endbereich der Detektorschleife 7 befindet.
Durch die ebenfalls bekannten Detektorschleifen 8 wird erreicht, dass, wenn sich das Velo in der Mitte der Schleifenanordnung befindet, ebenfalls ein Ausgangssignal durch die Detektorschaltung 9 ausgelöst wird. Es sind aber dennoch zahlreiche tote Zonen vorhanden, in denen das Velo kein Ausgangssignal auszulösen vermag. Die Anzahl der Detektorschleifen 8 kann nicht beliebig vergrössert werden, weil einerseits die Ansprechempfindlichkeit der Detektorschaltung 9 durch die Parallelschaltung von mehreren Detektorschleifen 8 herabgesetzt wird und andererseits die Gefahr besteht, dass Fehlsignale ausgelöst werden, wenn beispielsweise ein Kinderwagen quer zur Fahrbahnrichtung über den Bereich einer der Detektorschleifen 8 geschoben wird.
In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Detektorspule dargestellt. Die Änderung der Bezeichnung des Gegenstandes wurde deshalb gewählt, weil diese Detektorspule im wesentlichen zwei unterschiedliche Windungsarten aufweist. Ausgehend von der einen Anschlussklemme 16 erstreckt sich eine erste Windung 17 längs des Randbereiches der von der Detektorspule beanspruchten Fläche. Innerhalb der ersten Windung 17¯verläuft eine weitere erste Windung 18. Noch zwei weitere erste Windungen 19 und 20 sind jeweilen innerhalb der vorangehenden ersten Windung angeordnet. Innerhalb der innersten ersten Windung 20 sind mehrere zweite Windungen 21 bis 25 angeordnet, die zur besseren Unterscheidung gegenüber den ersten Windungen 17 bis 20 gestrichelt dargestellt sind.
Die zweiten Windungen 21 bis 25 sind längs einer strich- punktiert gezeichneten Geraden 26 hintereinander angeordnet. Im gebrauchsfertig montierten Zustand der Detektorspule erstreckt sich diese Gerade 26 parallel zur Fahrtrichtung, in welcher die Fahrbahn befahren wird. Durch die Gerade 26 wird die von der Detektorspule beanspruchte Fläche in zwei Abschnitte 27 und 28 unterteilt. Alle ersten und zweiten Windungen sind in Serie geschaltet und schliesslich mit der anderern Ausgangsklemme 29 verbunden.
Die von der Detektorspule beanspruchte Fläche beträgt etwa 2,7 m mal 4 m und die ersten Windungen erstrecken sich über die ganze Länge, wobei die sich in der Längsrichtung erstreckenden Teile der ersten Windungen zickzackförmig verlaufen. Benachbarte in der Längsrichtung verlaufende Windungsteile der ersten Windungen nähern sich periodisch in der Längsrichtung der Detektorspule bis zu einem Minimalabstand von 1 bis 5 cm und entfernen sich bis auf einen Maximalabstand von etwa 60 cm. Die Distanz zwischen zwei Stellen, an denen sich je zwei benachbarte Windungsteile auf den Minimalabstand nähern, beträgt etwa 1 m.
Die von den zweiten Windungen 22,23 und 24 eingeschlossenen Flächen sind rautenförmig und die von den zweiten Windungen 21 und 25 eingeschlossenen Flächen sind dreieckförmig. Wesentlich ist, dass ein der einen oder anderen Anschlussklemme 16 bzw. 29 zugeführte Strom in allen in der Längsrichtung der Detektorspule verlaufenden Teilen der ersten und zweiten Windungen auf der einen Seite der Geraden in der gleichen Richtung aber entgegengesetzt zum Strom in allen in der Längsrichtung der Detektorspule verlaufenden Teilen der ersten und zweiten Windungen auf der anderen Seite der Geraden 26 fliesst, wie dies durch Pfeile in der Fig. 3 dargestellt ist.
Ein Auto, das sich im Bereich der Detektorspule gemäss der Fig. 3 befindet, verursacht im wesentlichen eine Frequenzänderung gemäss der Kurve 12 in der Zeile A der Fig. 2. Ein Velo im Bereich dieser Detektorspule ergibt einen Verlauf der Frequenzänderung, der durch die Kurve 30 in der Zeile A der Fig. 2 angedeutet ist. Aus der graphischen Darstellung ist ersichtlich, dass bei Eintritt des Velos in den Bereich der Detektorspule die Frequenzänderung einen Wert erreicht, welcher höher ist als die durch die Gerade 13 angedeutete Ansprechschwelle, und dass der Wert der Frequenzänderung in Abhängigkeit des Ortes, an welchem sich das Velo innerhalb des Bereiches der Detektorspule befindet, schwankt, dass aber die schwankenden Frequenzänderungen den durch die Gerade 14 angedeuteten Wert nicht unterschreiten, bei welchem die Detektorschaltung kein Ausgangssignal mehr abgibt.
Mit anderen Worten heisst dies, dass die Detektorschaltung 9 aufgrund der Anwesenheit des Velos innerhalb ihres Bereiches ein Ausgangssignal erzeugt, das in der Zeile D der Fig. 2 dargestellt ist.
Die Zickzackteile der einzelnen ersten Windungen schliessen mit der genannten Geraden 26 einen Winkel von 25 bis 400, vorzugsweise 30 , ein. Dadurch wird eine optimale Gleichförmigkeit der Ansprechempfindlichkeit über die ganze von der Detektorspule bedeckte Fläche erreicht.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Detektorspule. Dieses weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von jenem gemäss der Fig. 3 dadurch, dass die Windungsteile nicht zickzackförmig, sondern sinusförmig geführt sind. Die ersten Windungen 31 bis 34 sind in Serie geschaltet und an die Anschlussklemmen 35 und 36 angeschlossen. Die zweiten Windungen 36 bis 40, die zur besseren Unterscheidung gestrichelt dargestellt sind, sind untereinander in Serie geschaltet und hintereinander längs der strickpunktierten Geraden 41 angeordnet. Im Gegensatz zu dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Serieschaltung der ersten Windungen 31 bis 34 parallel zur Serieschaltung der zweiten Windungen 37 bis 40 geschaltet. Die von der Detektorspule gemäss der Fig. 4 beanspruchte Fläche wird durch die Gerade 41 in zwei Abschnitte 42 und 43 unterteilt.
Die wichtige Bedingung, dass die Ströme in denjenigen Windungsteilen aller ersten und zweiten Windungen in dem einen Abschnitt in der gleichen Richtung aber entgegengesetzt zu den Strömen in den Windungsteilen der ersten und zweiten Windungen in dem anderen Abschnitt fliessen, ist ebenfalls erfüllt.
Der Maximalabstand zwischen zwei benachbarten ersten Windungen beträgt etwa 60 cm und die Distanz zwischen zwei Stellen mit dem Minimalabstand ist etwa 1 m.
Zur Verlegung der Windungen der Detektorspule gemäss der Fig. 1 werden entsprechend sich kreuzende Nuten in den Fahrbahnbelag gefräst und die einzelnen Windungen nach dem gezeigten Muster in die Nuten eingelegt.
-Danach werden die Nuten wieder mit gleichem Material ausgefüllt, aus dem die Fahrbahn besteht.
Um die Montagearbeiten zu vereinfachen und das Verlegen der einzelnen Windungen der oben beschriebenen Detektorspulen zu rationalisieren, wird die Detektorspule gemäss der Figuren 3 oder 4 auf einer flexiblen Unterlage 44 angeordnet und an ihr befestigt, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist. Uber der auf der Unterlage 44 befestigten Detektorspule wird eine Schutzschicht 45 aufgebracht. Diese Arbeiten können auf rationelle Weise in Fabrikationsräumen ausgeführt werden. Die auf diese Weise hergestellten Matten können dann ohne besonderen Aufwand in den Fahrbahnbelag eingebettet werden.
In den oben angeführten Ausführungsbeispielen weisen die ersten Windungen nur je eine Windung und die Mehrzahl der zweiten Windungen zwei Windungen auf. Selbstverständlich können anstelle dieser Einzelwindungen und Doppelwindungen auch mehrere Windungen vorgesehen werden. Weiter kann selbstverständlich die Breite und die Länge der Detektorspule den Bedürfnissen, d.h. der Fahrbahnbreite und der Länge des Wartefeldes, angepasst werden.
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PATENT CLAIMS
1. Detector coil for one depending on the effective
Traffic controllable traffic signaling system, with several windings and two connecting terminals, characterized in that a number of windings (17-20) extending over the entire length of the detector coil and a number of second windings (21-25) extending over fractions of the stated length are present are that the second
Windings in the longitudinal direction of the detector coil are arranged one behind the other that the common center line (26) of the second turns occupied by the detector coil
Area divided into two sections (27, 28) that one
Half of each of the first turns extends in the first section and the other half of each of the first turns extends in the second section,
that two adjacent turns of the first turns in each of the two sections in the
The longitudinal direction alternately approach each other to a minimum distance and move away from each other to a maximum distance, and that the first and second windings are connected to one another and to the connection terminals (16, 29) in such a way that an electrical current supplied to one connection terminal is connected to the one Section lying parts of the first and second turns in one longitudinal direction and in the other section of the first and second turns in det; with respect to the one section flows in the opposite direction.
2. Detector coil according to claim 1, characterized in that the first and second turns are connected in series.
3. Detector coil according to claim 1, characterized in that the second turns are connected in series and the first turns are connected in parallel to the series connection of the second turns (Fig. 4).
4. Detector coil according to one of the preceding claims, characterized in that the winding parts of the first turns (17-20) in the two sections run zigzag and that the second turns (22, 23, 24) are diamond-shaped.
5. Detector coil according to claim 4, characterized in that the angle which the zigzag parts of the first turns with said center line (26) of the second turns include 25 to 40, preferably 300.
6. Detector coil according to one of claims 1-3, characterized in that the winding parts of the first turns in the two sections run sinusoidally (Fig. 4).
7. Detector coil according to one of the preceding claims, characterized in that the said maximum distance between two adjacent turn parts of the first turns is approximately 60 cm, and that the distance between two points at which two of the adjacent turn parts approach the said minimum distance, is about 100 cm.
8. Detector coil according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second turns are arranged on a flexible base (44) and are covered with a protective layer (45).
The invention relates to a detector coil for a traffic signaling system that can be controlled as a function of the effective traffic, with a plurality of turns and two connecting terminals.
In the known traffic signaling systems controlled by effective traffic, the traffic occurring is detected by means of detector loops laid in the roadway and the determined data is transmitted to a control unit of the traffic signaling system. In order to effect a phase change in the traffic regulation, it is necessary for the road user waiting at the intersection to be registered with the control unit if, for example, this road user is at the intended waiting point for 2 seconds. The known detector loops can easily detect the presence of relatively large road users, such as cars, so that the corresponding registration signal is forwarded to the control unit.
On the other hand, registration is for a relatively small road user, e.g. a cyclist, not or only under very specific favorable conditions. It has already been proposed to arrange several detector loops next to or behind one another in the carriageway instead of one detector loop. This made the dead areas, i.e. those areas where the response sensitivity is too low to detect but not reduce small road users. The number of detector loops is limited because an unlimited number of loops cannot be connected to a detector circuit without the response sensitivity being reduced to an unacceptable extent.
It is an object of the invention to provide a detector coil of the type mentioned at the outset which, in cooperation with a known detector circuit, reliably detects the presence of a stationary, small road user, so that this presence is reported to the control unit of the traffic signaling system.
The detector coil according to the invention is characterized in that there are a number of turns extending over the entire length of the detector coil and a number of second turns extending over fractions of the length mentioned, that the second turns are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the detector coil, that the common Center line of the second turns, the area occupied by the detector coil divided into two sections, that half of each of the first turns extends in the first section and the other half of each of the first turns extends in the second section,
that two adjacent turns of the first turns in each of the two sections in the longitudinal direction alternately approach each other to a minimum distance and move away from each other to a maximum distance, and that the first and second turns are connected to one another and to the connection terminals in such a way that one of the a terminal supplied electrical current in the one-section winding parts of the first and second windings in one longitudinal direction and in the other-section winding parts of the first and second turns in which, with respect to the one section, flows in the opposite direction.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. Show it
1 is a schematic representation of an intersection with a partially drawn traffic signaling system and detector loops embedded in the road,
2 shows the graphic representation of the response sensitivity and of registration signals which are triggered by road users of different sizes,
3 shows a first exemplary embodiment of the detector coil according to the invention,
4 shows a second exemplary embodiment of the detector coil according to the invention,
5 shows the diagrammatic representation of the detector coil according to FIG. 3, which detector coil is arranged on a flexible base and covered with a cover layer, which arrangement is intended for embedding in the road surface.
Fig. 1 shows the cross in a highly simplified representation
tion of two streets 1 and 2 with safety lines 3 and stop lines 4. At each street corner there is a light signal 5 that is visible for the road users approaching the intersection. The individual signal lamps of the light signals 5 are switched on or off by a control unit 6 in order to regulate the individual traffic phases. In the present simple example, only two phases are possible, namely that either the road users on road 1 or those on road 2 have free travel.
In the case of signaling systems that are dependent on the actual volume of traffic, the phases are not changed according to a rigid plan, but as required. As long as, for example, only road users are present on road 1 and no road users are present on road 2, road 1 maintains its green phase until a road user arrives on road 2 and for about two seconds on the stop line provided by security line 3 4 and the waiting area on the right side of the road lingers. In this case, the red phase of street 2 is then converted into the green phase, with the green phase of street 1 simultaneously changing into the red phase. Of course, a yellow phase is interposed when the red phase changes to the green phase.
If there is a constant flow of traffic on the street with the red phase in the waiting area during heavy traffic, the phase change is based on a defined schedule. However, as soon as there is no road user in the waiting area on one street, the green phase on the other street remains.
The presence of a road user in the waiting area is determined in a known manner by a detector loop 7 or a plurality of detector loops 8 which are embedded in the area of the waiting area in the road surface. The detector loop 7 or the detector loops 8 connected in parallel are each connected to a detector circuit 9 and, together with a capacitor 10 of the detector circuit, form an oscillating circuit. The natural frequency of the resonant circuits is in the order of 100 kHz. If a road user is in the area of the detector loop, the natural frequency of the resonant circuit is changed by the metal of the road user (car, motorcycle or bicycle).
If this frequency change exceeds a certain amount, the detector circuit 9 generates an output signal which is sent to the control unit 6 as a registration signal.
The graphical representation of FIG. 2 shows in line A the change in the frequency of the resonant circuit as a function of road users who are in the area of the detector loop 7, the longitudinal center line of the detector loop 7 being indicated by the line 11. Curve 12 shows the frequency changes that are generated by a car, namely the frequency change as a function of the center of the car in relation to the longitudinal center line
Detector loop 7 applied. The straight line 13 shown in dashed lines is the response threshold of the detector circuit at which it generates the output signal, and the straight line 14 shown in dashed lines represents the frequency change at which the output signal disappears again.
The car, which causes the frequency change according to curve 12, causes the detector circuit 9 to generate the output signal shown in line B of FIG. 2. In other words, this means that as soon as the center point of the car is within the detector loop 7, an output signal is then continuously given by the detector circuit 9.
If instead of a car a bike is in the area of
Detector loop 7 is located, the frequency change drops below the straight line 14, which means that the detector circuit
9 emits no output signal. According to line C of FIG. 2, the bicycle only emits an output signal through the detector circuit 9 when the bicycle is in the start or end region of the detector loop 7.
The detector loops 8, which are also known, ensure that when the bicycle is in the middle of the loop arrangement, an output signal is also triggered by the detector circuit 9. However, there are still numerous dead zones in which the bike is unable to trigger an output signal. The number of detector loops 8 cannot be increased arbitrarily, because on the one hand the response sensitivity of the detector circuit 9 is reduced by the parallel connection of several detector loops 8 and on the other hand there is the risk that false signals are triggered if, for example, a stroller crosses the direction of the road across the area of one of the Detector loops 8 is pushed.
3 shows an exemplary embodiment of the detector coil according to the invention. The change in the designation of the object was chosen because this detector coil essentially has two different types of turns. Starting from the one connecting terminal 16, a first turn 17 extends along the edge region of the surface occupied by the detector coil. A further first turn 18 runs within the first turn 17. Two further first turns 19 and 20 are each arranged within the preceding first turn. Arranged within the innermost first turn 20 are a plurality of second turns 21 to 25, which are shown in dashed lines for better differentiation from the first turns 17 to 20.
The second windings 21 to 25 are arranged one behind the other along a straight line 26 shown in broken lines. When the detector coil is assembled ready for use, this straight line 26 extends parallel to the direction of travel in which the road is traveled. The line 26 divides the area occupied by the detector coil into two sections 27 and 28. All first and second turns are connected in series and finally connected to the other output terminal 29.
The area occupied by the detector coil is approximately 2.7 m by 4 m and the first turns extend over the entire length, the parts of the first turns extending in the longitudinal direction extending in a zigzag fashion. Adjacent parts of the first winding which run in the longitudinal direction periodically approach the detector coil in the longitudinal direction up to a minimum distance of 1 to 5 cm and move away to a maximum distance of about 60 cm. The distance between two points at which two adjacent winding parts approach each other to the minimum distance is approximately 1 m.
The areas enclosed by the second turns 22, 23 and 24 are diamond-shaped and the areas enclosed by the second turns 21 and 25 are triangular. It is essential that a current supplied to one or the other terminal 16 or 29 in all parts of the first and second turns running in the longitudinal direction of the detector coil on one side of the straight line in the same direction but opposite to the current in all in the longitudinal direction Detector coil flowing parts of the first and second turns on the other side of the straight line 26 flows, as shown by arrows in FIG. 3.
A car that is located in the area of the detector coil according to FIG. 3 essentially causes a frequency change according to curve 12 in line A of FIG. 2. A bicycle in the area of this detector coil results in a course of the frequency change through the curve 30 in line A of FIG. 2 is indicated. From the graphic representation it can be seen that when the bicycle enters the area of the detector coil, the frequency change reaches a value which is higher than the response threshold indicated by straight line 13, and that the value of the frequency change depends on the location at which the Velo is within the range of the detector coil fluctuates, but the fluctuating frequency changes do not fall below the value indicated by straight line 14, at which the detector circuit no longer emits an output signal.
In other words, this means that the detector circuit 9 generates an output signal due to the presence of the bicycle within its area, which is shown in line D of FIG. 2.
The zigzag parts of the individual first turns enclose an angle of 25 to 400, preferably 30, with said straight line 26. In this way, an optimal uniformity of the response sensitivity is achieved over the entire area covered by the detector coil.
4 shows a further exemplary embodiment of the detector coil according to the invention. This further exemplary embodiment differs from that according to FIG. 3 in that the winding parts are not zigzag, but sinusoidal. The first turns 31 to 34 are connected in series and connected to the connection terminals 35 and 36. The second windings 36 to 40, which are shown in dashed lines for better differentiation, are connected in series with one another and arranged one behind the other along the straight line 41 with dot-dash lines. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the series connection of the first turns 31 to 34 is connected in parallel to the series connection of the second turns 37 to 40. The area claimed by the detector coil according to FIG. 4 is divided by the straight line 41 into two sections 42 and 43.
The important condition that the currents in those turn parts of all first and second turns in one section flow in the same direction but opposite to the currents in the turn parts of the first and second turns in the other section is also fulfilled.
The maximum distance between two adjacent first turns is approximately 60 cm and the distance between two locations with the minimum distance is approximately 1 m.
To lay the turns of the detector coil according to FIG. 1, correspondingly intersecting grooves are milled into the road surface and the individual turns are inserted into the grooves according to the pattern shown.
-Afterwards, the grooves are filled again with the same material from which the roadway is made.
In order to simplify the assembly work and to rationalize the laying of the individual turns of the detector coils described above, the detector coil according to FIGS. 3 or 4 is arranged on a flexible base 44 and fastened to it, as shown in FIG. 5. A protective layer 45 is applied over the detector coil attached to the base 44. This work can be carried out in a rational manner in production rooms. The mats produced in this way can then be embedded in the road surface without any particular effort.
In the exemplary embodiments mentioned above, the first turns each have only one turn and the majority of the second turns have two turns. Of course, instead of these single turns and double turns, several turns can also be provided. Furthermore, the width and the length of the detector coil can of course be adapted to the needs, i.e. the lane width and the length of the waiting area.