DE3100724A1

DE3100724A1 - Verfahren zur ueberwachung des vorhandenseins von fahrzeugen innerhalb bestimmter verkehrsflaechen

Info

Publication number: DE3100724A1
Application number: DE19813100724
Authority: DE
Inventors: Peter 4050 Mönchengladbach Kamphausen; Peter Ing.(grad.) Schürmans
Original assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Current assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE3100724C2

Description

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"dipl.'-ING. ALEX ST E N G E R

Kaiser-Friedrich-Ring 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

D-4000 DÜSSELDORF II ~/. ~ DIPL.-ING. H E I N Z J. RING

Unser Zeichen: 21 523 ^Datum: 12. Jan. 1982

Scheldt & Bachmann GmbH, Breite Str.132, 4050 Mönchengladbach 2

Verfahren zur überwachung,,des Vorhandenseins

von Fahrzeugen innerhalb_bestimmter Verkehrsflächen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird. "

Eine Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen ist sowohl beim Straßenverkehr als auch beim Schienenverkehr für unterschiedliche Gegebenheiten erforderlich. So werden beispielsweise Ein- und Ausfahrten von Garagen, Parkplätzen, Parkhäusern, Fabriken, Fabrikgeländen oder anderen abgesperrten Geländen durch selbsttätiges öffnen und Schließen von Schranken oder Toren überwacht, deren öffnungs- und Schließbewegung über im Erdboden verlegte Induktionsspulen gesteuert wird, die auf das Vorhandensein von Fahrzeugen reagieren. Beim Schienenverkehr ist es auf Bahnhöfen, insbesondere Rangierbahnhöfen, an Bahnübergängen sowie bei bestimmten Streckenabschnitten, insbesondere im We.Lchenbereieh, bekannt, diese Streckenabschnitte auf das Vorhc.iridenr.fc}in von Ki^enbahnwagen zu überwachen. Dies geschieht entweder durch eine Zählung der Achsen am Eingang und am Ausgang des Abschnitts oder durch Isolieren des Streckenabschnitts, so daß bei einer Besetzung des Abschnitts durch Eisenbahnwagen ein Kurzschluß zwischen dem rechten und linken Schienenstrang erzeugt wird, oder durch Schienenkontakte als punktförmige Erfassung der Räder der Schienenfahrzeuge, wobei jedoch eine optische Beobachtung des Streckenabschnitts unbedingt erforderlich ist. Schließlich

Ti-Ii-Iuii (02 11) 57 21 .ti · Trli-x ■ B5 «8 420 patt· d · Ti'lfßr.lmmailresse: Rhelnpalcnt - Postscheckkonto Köln (BI.Z 370 100 50) 2276 10 - 50.1

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sind auch bei der Überwachung bestimmter Streckenabschnitte beim Schienenverkehr sogenannte Tonfrequenz-Gleisstromkreise bekannt, bei denen auf die Isolierung des Streckenabschnitts wegen des Wechselstromwiderstands der Schienen gegeneinander verzichtet wird.

Bei der bekannten Überwachung von Verkehrsflächen mittels einer Induktionsschleife ergibt sich der Nachteil, daß bei einer längeren Verweilzeit des Fahrzeugs im überwachten Bereich das durch die Induktivitätsveränderung erzeugte Signal abnimmt, so daß die Verkehrsfläche nach Ablauf einer bestimmten Zeit als unbesetzt angesehen wird. Dieses "Verschwinden" des Fahrzeugs ist von der Empfind-] ichkeit der Schaltungsanordnung abhängig. Wird diene Plmpfindl iclikeit jedoch erhöht, ergibt sich die GeL'uhr, dal,5 durch tioriim. U· Umwelt Veränderungen, insbesondere Temperatur Schwankungen, F'.'ehlsignale ausgelöst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife zu schaffen, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird, ohne daß infolge einer längeren Verweilzeit des Fahrzeuges oder aufgrund von Umweltveränderungen Fehlsignale ausgelöst werden können.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Schwingungen des Oszillators erzeugten Impulse in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal umgesetzt werden, das mittels einer konstanten Basisfrequenz digital gemessen wird und dessen aus der Induktivitätsveränderung resultierende Änderung in der Auswerteschaltung festgestellt und bei überschreiten eines programmierbaren Schwellwertes als Steuersignal weiterverarbeitet wird.

Durch die digitale Messung mit einer konstanten Basisfrequenz und die' digitale Auswertung gemäß der Erfindung können normale Umwelt-

Veränderungen im Bereich der Induktionsschleife mittels Anpassung
der Schwellwertgrenze als Steuersignale unterdrückt und echte
Steuersignale unabhängig von der Anwesenheitszeit des Fahrzeugs im
überwachten Bereich abgegeben werden, so daß auch ein längeres
Verweilen von Fahrzeugen auf der Verkehrsfläche ordnungsgemäß
registriert wird.und umweltbedingte InduktivitätsVeränderungen keine
Fehlsignale zur Folge haben können.

Um außer dem Vorhandensein von Fahrzeugen innerhalb der überwachten
Verkehrsfläche ermitteln zu können, in welcher Richtung die Fahrzeuge die überwachte Verkehrsfläche befahren bzw. verlassen, werden
gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mindestens zwei Induktionsschleifen mit unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen verwendet,
deren unterschiedliche Zeitsignale über einen Umschalter einer gemeinsamen Auswerteschaltung mit einer konstanten Basisfrequenz
zugeführt werden. Durch diese unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen ist bei gleicher Basisfrequenz trotz einer fehlenden Sychronisation des Umschalters eine Bestimmung möglich, zu welcher Induk- * tionsschleife das Zeitsignal gehört. Hierdurch wird eine Ortsbe- ,' Stimmung der Steuersignale und damit eine Richtungsbestimmung der
li'.'i.l'n'KoutfbciWfißunf.'; möglich, ohne daß er. einer aufwendigen Synchroni- j sation des Umschalters bedarf. Außerdem genügt es, wenn zwei Signal- f ädern zur Auswerteschaltung führen, so daß auch der Aufwand an 5 zu verlegenden Leitungen gering ist. >

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, eine Mehrzahl [

von Induktionsschleifen einer Auswerteschaltung zuzuordnen und eine ·

Oszillatorfrequenz unterschiedlich zu den anderen gleichartigen ]

auszubilden, so daß trotz des Vorhandenseins mehrerer Induktions- f

schleifen nur eine Auswerteschaltung vorgesehen werden muß,ohne " f

daß auf eine exakte Ortsbestimmung für das Steuersignal verzichtet '_B

werden muß. Die von den anderen gleichartigen Oszillatorfrequenzen If

unterschiedliche Oszillatorfrequenz dient bei dieser Weiterentwick- j.

I nur; ι1·-ί· Ki'l'.i πϋιιΐψ; nln .Synchron L;ml.ui· zwiuchon Umuchallter und Aus- | wex'Leschaltung, wobei es auch in diesem Fall lediglich erforderlich
ist, unabhängig von der Anzahl der Induktionsschleifen nur zwei

Signaladern zur Auswerteschaltung zu verlegen.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Blockschaltbildern für mögliche Anordnungen dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung mit einer Induktionsschleife,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung mit zwei Induktionsschleifen unterschiedlicher Oszillatorfrequenzen und

Fig. 3 ein Blockschaltbild mit . einer größeren Anzahl von Induktionsschleifen, von denen mindestens eine •eine unterschiedliche Oszillatorfrequenz aufweist.

Das Blockschaltbild nach Fig.l zeigt eine Anordnung zur überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels nur einer Induktionsschleife 1, die innerhalb der zu überwachenden Verkehrsfläche verlegt ist. Die Induktionsschleife 1 ist an eine Oszillatorschaltung 2 angeschlossen, die zusammen mit der Induktionsschleife 1 einen LC-Oszillator bildet.

Die durch eine Induktivitätsveränderung der Induktionsschleife in der Oszialltorschaltung 2 erzeugten Signa Lo Werden in oim?m nachgeschalteten Signalumformer 3 in Rechfcecksignale umgeformt, die wiederum einem nachgeschalteten Zeitsignalerzeuger H aufp.c^eben werden. Der Zeitsignalerzeuger 4 setzt die Rechtecksignale des Signalumformers 3 in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal um, das einer Torschaltung 6 zugeführt wird. Diese Torschaltung 6 erhält von einem Basisfrequenz-Oszillator 5 eine Basisfrequenz, die in Abhängigkeit des Zeitsignals des Zeitsignalerzeugers 4 einer nachgeschalteten Auswerteschaltung 8 zugeführt wird. Der Auswerteschaltung 8 ist ein programmierbarer Schwellwertgebervzur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit zugeordnet. Ausserdem umfaßt sie eine Steuersignalausgabe 9.

Eine Indukt ivit ät s veränderung der Induktionsschleife 1 durch ein .'

in der überwachten Verkehrsfläche vorhandenes Fahrzeug wird ·

von der Oszillatorschaltung 2 erfaßt und über den Signalumformer 3 L

im Zeitsignalerzeuger 4 in ein der Oszillator .-frequenz proportiona- · les Zeitsignal umgesetzt. Dieses Zeitsignal wird mittels der konstan-^?

ten Basisfrequenz des Basisfrequenz-Oszillators 5 digital gemessen. ;

Die aus der Induktivitätsveränderung resultierende Änderung des ;

Zeitsignals wird in der Auswerteschaltung 8 festgestellt und M "

überschreiten eines im Schwellwertgeber 7 programmierten Schwell- _f;.

woftes als Steuersignal weiterverarbeitet, das an der Steuersignal- Ί

ausgabe 9 der Auswertesclaltung 8 ansteht und zu entsprechenden V

Signalen oder Schaltvorgängen führt. ::

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 sind zwei Induktionsschleifen 1 *

innerhalb der zu überwachenden Verkehrsfläche angeordnet, denen '■

jeweils eine Oszillatorschaltung 2 und ein Signalumformer 3 nach- '

geschaltet sind. Die Oszillatorfrequenzen der beiden Oszillator- '(

schaltungen 2 sind unterschiedlich, so daß von den Signalumformern i

3 unterschiedliche Rechtecksignale abgegeben werden. Diese gelangen l

an einen Umschalter 10, der die von den Signalumformern 3 abgege- Γ

bonen Signale abwechselnd einem Zeitsignalerzeuger 11 zuführt. i

En diesem Zeitsignalerzeuger 11 werden die Rechtecksignale in ein \

tion Os;r,illatorrrequenzen proportionales Zeitsignal umgesetzt. Die Γ

abwechselnd anstehenden Zeitsignale ti und t2 werden wiederum :

zusammen mit einer in einem Basisfrequenz-Oszialltor 5 erzeugten ί-Basisfrequenz einer Torschaltung 6 zugeführt, welche die Signale

an die Auswerteschaltung 8 weiteigLbt. Auch dieser Auswerteschal- i

tung 8 ist ein Schwellwertgeber 7 zugeordnet. Außerdem verfügt sie \

über zwei Steuersignalausgaben 9. c-

Durch die unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen ist bei gleicher [■

Basisfrequenz trotz einer fehlenden Synchronisation der Auswerte- ί_:

schaltung 8 in Bezug auf den Umschalter 10 eine Bestimmung mög- L

lieh, zu welcher Induktionsschleife 1 das Zeitsignal gehört. Hier- \

durch wird eine Ortsbestimmung der Steuersignale und damit eine ¹H Richtungsbestimmung der Fahrzeugbewegung möglich, und zwar ohne aufwendige Synchronisation.

BAD ORIGINAL

Das Blockschaltbild der Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels einer größeren Anzahl η von Induktionsschleifen 1, denen jeweils eine Oszillatorschallung 2 und oijyialumformer 3 nachgeschaltet sind. Mindestens eine Oszi llatorscha.lt un 2 besitzt eine zu den anderen unterschiedliche Onz:i 1 latrr Π'^φΐι.'ητ;. ' Beim Ausführungsbeispiel iül er. die am wc i.tu:;t.oti Ihikr. ('•,ei-.olr.h- [ nete Oszillatcrschaltung 2. j

Die in den Signalumformern 3 erzeugten Rechtecksignale werden eine: gemeinsamen Umschalter 12 zugeführt, der die Oszillatorfrequenzen ; der vorhandenen Induktionsschleifen 1 umlaufend einem Zeitsignalerzeuger 13 zuführt, in welchem die Rechtecksignale in ein den Oszxllatorfrequenzen proportionales Zeitsignal umgesetzt werden. Auch bei dieser Ausführungsform gelangen- die Zeitsignale zusammen mit einer Basisfrequenz aus einem Basisfrequenz-Oszillator 5 an eine Torschaltung 6, welche die Signale an eine Auswahlschaltung 8 weitergibt. Deren Ansprechempfindlichkeiten sind durch einen zugeordneten und programmierbaren Schwellwertgeber 7 einstellbar, so daß die Steuersignalausgaben 9 der Auswerteschaltung 8 au!' · den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden können.

Auch bei dieser Ausführungsform werden unabhängig von der Anzahl der Induktionsschleifen 1 nur zwei Signalleitungen zur Auswerteschaltung 8 benötigt. Die von den anderen gleichartigen Oszillatorfrequenzen unterschiedliche Oszillatorfrequenz der am weitesten links angeordneten Induktionsschleife 1 dient als Synchronisator der Auswerteschaltung 8 in Bezug auf den Umschalter 12, so daß trotz der größeren Anzahl von Induktionsschleifen 1 auch bei diese Ausführungsform auf eine aufwendige Synchronisation verzichtet werden kann.

Bezugsziffernliste:

1	Induktionsschleife
2	Oszillatorschaltung
3	Signalumformer
4	Zeitsignalerzeuger
	Ma » Ϊ3 frequenz-Of. κ illrit oi
6	Torschaltung
7	Schwellwertgeber
8	Auswerteschaltung
9	Steuersignalausgabe
10	Umschalter
11	Zeitsignalerzeuger
12	Umschalter
13	Zeitsignalerzeuger

Claims

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