DE2648383C2

DE2648383C2 - Anordnung zur Messung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE2648383C2
Application number: DE19762648383
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Andreas
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-10-26
Filing date: 1976-10-26
Publication date: 1984-04-19
Also published as: DE2648383A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Handelt es sich um die Messung der Geschwindigkeit von Straßenfahrzeugen, j5 so ist die Induktionsschleife beispielsweise in die Fahrbahndecke eingelassen.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der US-PS 36 56 059 bekannt. Die ferromagnetischen Fahrzeugbestandteile induzieren in der Induktionsschleife eine Spannung, deren zeitlicher Verlauf nach Ausfilterung höherfrequenter Anteile und Gleichrichtung zwei Spitzen enthält. Ihr zeitlicher Abstand wird als Maß für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mittels einer Spannung mit linear ansteigendem Zeitverlauf in eine Spannungsamplitude umgesetzt. Die Genauigkeit dieser Anordnung hängt von der Güte des zur Ausfilterung der auf die Fahrzeugerschütterungen und Motorlauf zurückgehenden höherfrequenten Anteile verwendeten Tiefpasses ab, dessen Grenzfrequenz sehr niedrig — « angegeben werden 0,25 Hz — liegen muß. Dieser Tiefpaß beeinflußt bei niedrigen Geschwindigkeiten auch den zur Messung der Geschwindigkeit herangezogenen niederfrequenten Anteil der induzierten Spannung. Ein entscheidender Nachteil dieser bekannten w Anordnung ist aber darin zu sehen, daß sie als »passive« Anordnung ein vom Fahrzeug ausgehendes Magnetfeld voraussetzt, das — sofern vorhanden — verständlicherweise hinsichtlich Stärke und Ausbreitung von Fahrzeug zu Fahrzeug schwankt.

Eine aus der US-PS 27 70 775 bekannte Anordnung mit einer Induktionsschleife ist nur zur Messung der Geschwindigkeit von Eisenbahnwagen anwendbar, denn über den jeweiligen Wagen wird ein Wechselstromkreis über eine vorgegebene Länge eines Schic- h^r> nenpaares geschlossen; der dann fließende Strom induziert in der Induktionsschleife eine Spannung mit einer Einhüllenden, deren Steigung von der Geschwindigkeit abhängt Diese Steigung wird daher mittels eines Differenzierglieds erfaßt und a's Maß für die Geschwindigkeit verwendet

Andere bekannte Anordnungen weisen eine Induktionsschleifenanordnung mit zwei in einem vorbestimmten Abstand in Fahrtrichtung aufeinandertolgenden Induktionsschleifen auf. Dies ist nicht nur hinsichtlich des relativ großen Aufwands an fest verlegten Leitungen nachteilig, sondern erhöht auch die Gefahr von Meßfehlern durch Fremdeinstreuungen.

Die DE-OS 16 73 382 beschreibt eine Vorrichtung zur Messung der Anfangsgeschwindigkeit von Geschossen mit zwei Spulen in einem auf die Frequenz eines HF-Generators abgestimmten Meßkreis. Die Spulen liegen in einem vorgegebenen Abstand; der zeitliche Abstand der durch das Geschoß im Bereich der Spulen hervorgerufenen Verstimmungen wird erfaßt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs definierten Art zu schaffen, die mit nur einer Induktionsschleife auskommt, ohne daß hierdurch eine Verringerung des Meßbereichs oder der Genauigkeit der Messung in Kauf genommen werden muß. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe weist die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale auf; eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruches.

Sobald ein Fahrzeug in den Bereich der Induktionsschleife gerät, erfolgt eine Verstimmung des Resonanzkreises, die anhält, bis das Fahrzeug den Bereich der Induktionsschleife wieder verläßt. Dadurch ergibt sich während dieser Zeit eine Änderung der Amplitude einer elektrischen Größe des Schwingkreises, im Falle eines Parallelschwingkreises also der Spannung an ihm, und diese Amplitudenänderung wird über die nachgeschalteten Mittel in einen Impuls, dessen Dauer der Änderungszeit entspricht, umgesetzt. Da die Erstrekkung der Induktionsschleife in Fahrtrichtung einen fest vorgegebenen Wert besitzt, ist die Dauer des so gewonnenen Impulses umgekehrt proportional der zu ermittelnden Geschwindigkeit.

Im Rahmen einer Anordnung zur Feststellung des Vorhandenseins eines Fahrzeugs in einem bestimmten Fahrbahnbereich ist es aus der US-PS 35 71789 bekannt, eine einzige Induktionsschleife vorzusehen, die ebenfalls einen frequenzbestimmenden Bestandteil eines Parallelschwingkreises bildet. Dieser kann seinerseits einen Bestandteil eines Hochfrequenz-Generators bilden oder von einem derartigen Generator mit konstanter Frequenz gespeist werden. Die vom Fahrzeug verursachte Induktionsänderung führt zu einer Phasenänderung der am Schwingkreis liegenden Spannung, die in ein die Anwesenheit des Fahrzeugs kennzeichnendes Signal umgesetzt wird. In Abweichung von der Erfindung geht es hierbei aber nicht um die Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, sondern lediglich um die Erzeugung eines Signals schlechthin bei Anwesenheit eines Fahrzeugs in einem vorgegebenen Fahrbahnbereich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt schematisch die Figur. Die Einzelheiten der Schalteinheiten brauchen nicht angegeben zu werden, da sie vom üblichen Aufbau nicht abweichen.

Der Hochfrequenzgenerator 1 arbeitet auf den aus der Induktionsschleife 2 und dem Kondensator 3 bestehenden ParaHelschwingkreis. Zweckmäßigerweise sind die Generatorfrequenz und die Auslegung des Schwingkreises 2, 3 so aufeinander abgestimmt, daß bei Abwesenheit der Fahrzeuge der Arbeitspunkt des

Schwingkreises auf einem steilen Ast seiner Resonanzkurve liegt Handelt es sich um die Ermittlung der Geschwindigkeit von Straßenfahrzeugen, so ist die Schleife 2 in die Fahrbahn eingebettet Dies schließt jedodi die Anwendung der Erfindung bei schienengebundenen Fahrzeugen nicht aus. In jedem Fall weist die Induktionsschleife 2 eine vorgegebene Erstreckung in Fahrtrichtung auf.

Sobald sich ein Fahrzeug im Bereich der Induktionsschleife 2 befindet, beeinflußt es das magnetische Feld derselben, und die dadurch hervorgerufene Verstimmung des Schwingkreises 2, 3 führt zu einer Änderung der im Schaltungs-punkt 4 abgegriffenen Spannung am Schwingkreis. Diese Änderung der Spannungsamplitude wird über den Demodulator 5, das Differenzierglied 6 und den Schwellwertschalter 7, der den negativen der beiden Ausgangsimpulse des Differenzierglieds 6 unterdrückt in einen an der Ausgangsklemme 8 erscheinenden Ausgangsimpuls mit einer uänge umgesetzt, die der Länge der Induktionsänderung entspricht und damit umgekehrt proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist

Zwischen Demodulator 5 und Differenzierglied 6 liegt der nichtlineare Verstärker 9, der nur niedrige Signalpegel verstärkt dagegen hohe Signalpegel abschwächt (zwecks Vermeidung eines Begrenzereffekts), so daß auch bei großen Fahrzeu^abständen von der Fahrbahn die Signalauswertung mit möglichst geringen Fehlern erfolgt

Ein grundlegender Vorteil der Erfindung gegenüber Anordnungen mit zwei Schleifen besteht darin, daß das Meßergebnis schon vorliegt bevor das Fahrzeug den Bereich der Schleife verläßt und demgemäß unter Verwendung der Schleife in das Fahrzeug übertragen werden kann.

Verständlicherweise kann die Schleife auch Bestandteil eines Serienschwingkreises sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Messung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Straßenfahrzeugs, durch Änderung der Induktion einer ortsfesten Induktionsschleife, die eine vorgegebene Erstreckung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsschleife (2) einen resonanzfrequenzbestimmenden Bestandteil eines von einem Generator (1) konstanter Frequenz gespeisten Schwingkreises (2, 23) bildet, dessen Arbeitspunkt auf einer steilen Flanke seiner Resonanzkurve liegt und an den ein Demodulator (5), ein Differenzierglied (6) und ein Schwellwertschalter (7), der einen der beiden Ausgangsimpulse des Differenzierglieds (6) unterdrückt, zur Erzeugung eines elektrischen Impulses, dessen Länge umgekehrt proportional der zu messenden Geschwindigkeit ist, angeschlossen sind, dessen Dauer ein Maß für die Dauer der durch die Induktionsänderung hervorgerufenen Änderung der Amplitude einer elektrischen Größe des Schwingkreises (2,3) ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Demodulator (5) und Differenzierglied (6) ein nichtlinearer Verstärker (9) liegt, der niedrige Signalpegel verstärkt, dagegen hohe Signalpegel abschwächt.