EP0035960A1 - Method and device for the distinction of vehicles of different constructions in road traffic - Google Patents

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EP0035960A1
EP0035960A1 EP81730032A EP81730032A EP0035960A1 EP 0035960 A1 EP0035960 A1 EP 0035960A1 EP 81730032 A EP81730032 A EP 81730032A EP 81730032 A EP81730032 A EP 81730032A EP 0035960 A1 EP0035960 A1 EP 0035960A1
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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
    • G08G1/015—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing between two or more types of vehicles, e.g. between motor-cars and cycles

Abstract

1. A method of distinguishing between vehicles of different types in traffic by means of a single induction loop (1) let into the carriageway, by evaluating the loop detuning (DELTA L) exceeding a preset response value, characterized in that the relative positions (tx ; tp -x ) in time, relative to the beginning and end of the total period (tp ) during which the preset response value is exceeded, of the first maximum of the loop detuning reached during the passage of a vehicle are measured quantitatively and are used as a distinguishing criterion.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterscheidung von Fahrzeugen unterschiedlicher Bauart im Straßenverkehr mittels einer in der Fahrbahn, eingelassenen Induktionsschleife sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for distinguishing vehicles of different types in road traffic by means of an induction loop embedded in the carriageway, and a device for carrying out the method.

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche eine Unterscheidung verschiedener Fahrzeugarten auf einem Fahrstreifen unabhängig von deren Geschwindigkeit ermöglichen. Die bisher bekannten, mit Induktionsschleifen arbeitenden Systeme benötigen jedoch jeweils zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Schleifen, um die Fahrzeuglänge als von der Fahrgeschwindigkeit unabhängige Bezugsgröße zu gewinnen.Various methods and devices are known which enable different types of vehicles to be distinguished on a lane, regardless of their speed. However, the previously known systems using induction loops each require two loops arranged one behind the other in the direction of travel in order to obtain the vehicle length as a reference variable independent of the driving speed.

Ein das Schleifenfeld überfahrendes Fahrzeug erzeugt dabei in beiden Detektoren nacheinander Verstimmungssignale, die ein elektrisches Maß für die Verteilung der Metallmassen des Fahrzeugs beeinflußt von der Bodenfreiheit bilden. Jede der beiden an je eine Schleife angeschlossenen Detektorschaltungen gibt - entsprechend der Verweilzeit des Fahrzeugs über der Schleife - einen Ausgangsimpuls ab, wobei die beiden Ausgangsimpulse gegeneinander zeitlich versetzt sind. Die zeitliche Versetzung ist von dem Abstand abhängig, mit dem die beiden Schleifen in Fahrtrichtung hintereinander in der Fahrspur eingelassen sind.A vehicle crossing the loop field generates detuning signals in succession in both detectors, which form an electrical measure for the distribution of the metal masses of the vehicle influenced by the ground clearance. Each of the two detector circuits, each connected to a loop, emits an output pulse corresponding to the dwell time of the vehicle above the loop, the two output pulses being staggered in time. The time offset depends on the distance with which the two loops are embedded in the lane one behind the other in the direction of travel.

Als zusätzliche Größe - insbesondere zur Unterscheidung von Fahrzeugen im Grenzbereich wird als Maß für die Bodenfreiheit die Schleifenverstimmung einer nachgeschalteten logischen Auswertung zugeführt (DE-B-19 44 031), um Pkw und Klein-Lkw, welche ungefähr die gleiche Länge aufweisen, auseinanderhalten zu können.As an additional parameter - in particular to distinguish vehicles in the border area - the loop detuning is fed to a subsequent logical evaluation as a measure of the ground clearance (DE-B-19 44 031) in order to distinguish between cars and small trucks, which have approximately the same length can.

Nachteilig ist dabei, daß jeweils zwei Schleifen mit den zugehörigen Detektorschleifen je Fahrstreifen benötigt werden. Da die Kosten für die Schleifenverlegung in der Fahrbahn wegen der damit verbundenen Bauarbeiten beträchtlich sind, ist die Anordnung mehrerer Schleifen je Fahrstreifen recht kostspielig. Da die Schleifenabstände an den Verlegungsorten unterschiedlich sein können, sind zusätzliche Mittel erforderlich, welche bei Installation oder bei Austausch von Geräteteilen im Zusammenhang mit Wartungsarbeiten einen Abgleich ermöglichen. Außerdem kann ein versehentlicher falscher Abgleich auch zu fehlerhaften Meßergebnissen führen.The disadvantage here is that two loops with the associated detector loops are required per lane. Because the cost of laying loops in the Lane is considerable because of the construction work involved, the arrangement of multiple loops per lane is quite expensive. Since the loop spacing at the installation locations can be different, additional means are required which enable adjustment when installing or replacing device parts in connection with maintenance work. In addition, an inadvertent incorrect adjustment can also lead to incorrect measurement results.

Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Verfahren zur Fahrzeugartenunterscheidung anzugeben, welches mit nur einer Schleife auskommt.The object of the invention specified in claim 1 is to specify, while avoiding the disadvantages mentioned, a method for distinguishing between types of vehicles which requires only one loop.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß die Kurven der Schleifenverstimmung je nach Fahrzeugart einen unterschiedlichen charakteristischen Verlauf haben, der am besten durch Auswertung ihrer Symmetrieeigenschaften - bezogen auf das erste Maximum des Betrages der Schleifenverstimmung - zum Erkennen der Fahrzeugart benutzt werden kann. Dabei ist es für die Auswertung grundsätzlich ohne Belang, ob die Zeiten zwischen dem Beginn bzw. dem Ende des überschreitens einer vorgegebenen Mindestschleifenverstimmung und dem Maximalwert untereinander oder eine dieser Zeiten mit der Gesamtzeit der überschreitung einer vorgegebenen Schleifenverstimmung ins Verhältnis gesetzt werden. Rein anschaulich bildet dabei die Zeitdauer tx (Einfahrzeit) zwischen dem Erreichen einer ersten Mindestverstimmung und dem Betrag des ersten Verstimmungsmaximums die Zeitdauer, die vergeht, bis ein Fahrzeug nach dem ersten Auslösen der der Schleife nachgeschalteten Detektorschleife den Punkt erreicht, in der wesentliche Teile der Fahrzeugmetallmassen den Schleifenbereich überdeckt. Da der weitaus überwiegende Teil der heute im Straßenverkehr verwendeten Fahzeugtypen eine gleichförmige Konstruktion aufweist (Übereinstimmung der Pkw-Karosserieformen in der vorderen Hälfte, Lkw in Frontlenkerbauweise), gibt die Verteilung der Fahrzeugmassen nach dem genannten Maximum ein ausgezeichnetes Unterscheidungskriterium ab.The invention is based on the knowledge that the curves of the loop detuning have a different characteristic course depending on the type of vehicle, which can best be used to identify the type of vehicle by evaluating their symmetry properties - based on the first maximum of the amount of loop detuning. It is basically irrelevant for the evaluation whether the times between the start or end of the exceeding of a predetermined minimum loop detuning and the maximum value are mutually related or one of these times is related to the total time of exceeding a predefined loop detuning. The time period t x (running-in time) between reaching a first minimum detuning and the amount of the first detuning maximum forms the time period that elapses until a vehicle after the First triggering of the detector loop connected downstream of the loop reaches the point at which essential parts of the vehicle metal masses cover the loop area. Since the vast majority of vehicle types used in road traffic today have a uniform construction (conformity of the car body shapes in the front half, trucks with front-link construction), the distribution of the vehicle masses according to the aforementioned maximum makes an excellent differentiating criterion.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich - auch unabhängig von einer Vorrichtung zur Unterscheidung von Fahrzeugen unterschiedlicher Bauart - vorteilhaft zur Geschwindigkeitsmessung von Fahrzeugen im Straßenverkehr verwenden. Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß die Zeit vom ersten Ansprechen des Schleifendetektors bis zum ersten Maximum der Verstimmung für verschiedene Fahrzeuge - mindestens aber für Fahrzeuge der selben Kategorie, d.h. Fahrzeuge, welche dieselbe Größenordnung der Unsymmetrie der Verstimmungskurve aufweisen - bezogen auf die Fahrzeugabmessungen verhältnismäßig konstant ist. Diese Größe stellt also eine Längenbezugsgröße dar, so daß die ermittelte Zeit zwischen den beiden Werten umgekehrt proportional zur Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist und als Grundlage der Geschwindigkeitsmessung dienen kann.The method according to the invention can also be used advantageously for measuring the speed of vehicles in road traffic, even independently of a device for distinguishing vehicles of different types. Use is made of the fact that the time from the first response of the loop detector to the first maximum of the detuning for different vehicles - but at least for vehicles of the same category, i.e. Vehicles that have the same magnitude of asymmetry in the detuning curve - is relatively constant in relation to the vehicle dimensions. This variable therefore represents a length reference variable, so that the time determined between the two values is inversely proportional to the driving speed of the vehicle and can serve as the basis for the speed measurement.

Weiterhin wird zur Erhöhung der Genauigkeit der Geschwindigkeitsermittlung, bei der es bei der allgemeinen Verkehrsüberwachung - im Gegensatz von polizeilich durchgeführten Geschwindigkeitsüberwachungsmaßnahmen - lediglich auf das Erkennen von Durchschnittswerten und Tendenzen (beispielsweise bezüglich einer möglicherweise bevorstehenden Staubildung) ankommt, eine verbesserte Genauigkeit erzielt werden kann. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß bei größerer Verkehrsdichte alle Fahrzeuge einer Spur im wesentlichen die gleiche Fahrgeschwindigkeit aufweisen müssen und eine individuelle Geschwindigkeitsermittlung damit überflüssig ist, wobei durch Meßungenauigkeiten verursachte Fehlmessungen sogar zu Fehlinterpretationen führen müßten.Furthermore, in order to increase the accuracy of the speed determination, in the case of general traffic monitoring - in contrast to speed monitoring measures carried out by the police - only on the detection of average values and tendencies (for example with regard to a possible impending jam formation), an improved accuracy can be achieved. It is based on the knowledge that, in the case of greater traffic density, all vehicles in a lane must have essentially the same driving speed and an individual speed determination is therefore superfluous, and incorrect measurements caused by measurement inaccuracies should even lead to misinterpretations.

Bei großer Verkehrsdichte, welche durch die Zeitdauer, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen vergeht, bestimmt wird, werden lediglich noch diejenigen Fahrzeuge zur Bestimmung der für alle Fahrzeuge einheitlichen Fahrgeschwindigkeit herangezogen, bei denen die Wahrscheinlichkeit von Fehlmessungen am geringsten ist, d.h. diejenigen, welche innerhalb der ermittelten Fahrzeugkategorie die geringsten Längenabweichungen aufweisen. Bei der Wahl der zur "Eichung" herangezogenen Fahrzeuge können die örtlichen Gegebenheiten in Form des Anteils einer bestimmten Fahrzeugkategorie am Gesamtverkehr im Hinblick auf eine ausreichende Häufigkeit von echten Messungen oder aber gesetzliche Regelungen in Betracht gezogen werden, welche zum Beispiel eine maximale Länge für Lastzüge enthalten, so daß dann die längsten auftretenden Zeiten, welche innerhalb des Verkehrsflusses gemessen werden, derartigen Fahrzeugen mit Maximallänge zugeordnet werden, wobei deren Länge dann genau bekannt ist und damit eine entsprechend exakte Festlegung der Geschwindigkeit aller Fahrzeuge auf dem Fahrstreifen mit großer Verkehrsdichte ermöglicht.In the case of high traffic density, which is determined by the length of time that elapses between two successive vehicles, only those vehicles are used to determine the uniform driving speed for all vehicles for which the probability of incorrect measurements is lowest, i.e. those within the determined vehicle category have the smallest length deviations. When choosing the vehicles used for "verification", the local conditions in the form of the share of a certain vehicle category in total traffic can be taken into account with regard to a sufficient frequency of real measurements or legal regulations which contain, for example, a maximum length for road trains , so that the longest occurring times, which are measured within the traffic flow, are assigned to such vehicles with maximum length, the length of which is then precisely known and thus enables a correspondingly exact determination of the speed of all vehicles on the lane with a high traffic density.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung wird als zusätzliche Größe zur Fahrzeugunterscheidung - insbesondere im Bereich Pkw/Klein-Lkw das Maß der Schleifenverstimmung als zusätzliche Auswertungsgröße hinzugezogen.In advantageous developments of the invention, the degree of loop detuning is used as an additional evaluation variable, in particular in the passenger car / small truck sector, as an additional variable for vehicle differentiation.

Als Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich in vorteilhafter Weise Speicher verwenden, welche in der Zeit tx die vom Ansprechen bis zum Erreichen des ersten Maximums vergeht mit einer vorgegebenen Intensität (Taktgeschwindigkeit bei Zählern, Strom bei Kondensatoren als Speicherelementen, etc.) gefüllt werden und nach Überschreiten des Maximums mit einer Inten-sität-entleert werden, welche zu der Einspeicherintensität in einem vorgegebenen Sollverhältnis steht. Je nachdem, ob beim Unterschreiten der zum Ansprechen der der Schleife nachgeschalteten Detektorschleife notwendigen Verstimmung gegen Ende des Passierens der Schleife der Speicher schon entladen ist oder noch eine Restladung enthält, wird entschieden, ob eine vorgegebene zur Diskrimination zwischen zwei Fahrzeugarten festgelegte Grenze über- oder unterschritten ist. Eine entsprechende Schaltung, bei der das Umladen von Speichern im Zusammenhang mit Fahrzeuglängenkriterien zur Unterscheidung herangezogen wird, ist aus der DE-B-19 42 160 bekannt, wobei hier im Zusammenhang mit der bekannten Zwei-Schleifen-Methode ein gänzlich anderer Quotient, nämlich das Verhältnis der Anwesenheitszeit des Fahrzeugs über einer der Schleifen zu der Differenz der Ansprechzeiten zwischen zwei in Fahrtrichtung hintereinander verlegten Schleifen, ausgewertet wird. Die Quotientenbildung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann je nach der verwendeten Schaltungsart ebenfalls vorteilhaft rechnerisch ermittelt werden oder auf andere Arten, welche bei Analog oder Digitalschaltungen die Bildung eines Quotienten ermöglichen, wie beispielsweise durch die Verwendung von Logikschaltungen, bei denen in Abhängigkeit von einem erreichten Zählerstand ein Speicherplatz in einem Festwertspeicher adressiert wird, der das jeweilige Rechenergebnis enthält. Bei derartigen Logikschaltungen, welche die Ergebnisse nach Art von "Tabellen" enthalten, können in vorteilhafter Weise durch weitere Meßergebnisse, über ein Ändern einzelner Bits der Adresse jeweils andere Speicherbereiche adressiert werden, deren Speicherinhalte den veränderten Eingabebedingungen entsprechen.As a device for carrying out the method according to the invention, memories can advantageously be used which, in the time t x, which elapses from the response until the first maximum is reached, are filled with a predetermined intensity (clock speed for counters, current for capacitors as storage elements, etc.) and are emptied after exceeding the maximum with an intensity that is in a predetermined target ratio to the storage intensity. Depending on whether the memory is already discharged towards the end of passing the loop or still contains a residual charge when the detuning required to address the detector loop connected to the loop is undershot, a decision is made as to whether a predetermined limit set for discrimination between two vehicle types is exceeded or undershot is. A corresponding circuit in which the reloading of memories in connection with vehicle length criteria is used for differentiation is known from DE-B-19 42 160, an entirely different quotient here in connection with the known two-loop method, namely that Ratio of the presence time of the vehicle over one of the loops to the difference in response times between two loops laid one behind the other in the direction of travel is evaluated. The formation of quotients in the method according to the invention can depend on the one used The type of circuit can also advantageously be determined mathematically or in other ways that enable the formation of a quotient in analog or digital circuits, for example by using logic circuits in which, depending on a counter reading, a memory location in a read-only memory is addressed, which stores the respective calculation result contains. In the case of such logic circuits, which contain the results in the manner of "tables", other memory areas whose memory contents correspond to the changed input conditions can advantageously be addressed by further measurement results by changing individual bits of the address.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. 1 verschiedene Zeitdiagramme, welche die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auftretenden Schleifenverstimmungen und die daraus hergeleiteten Impulse darstellen,
  • Fig. 2 Zeitdiagramme der von verschiedenen Fahrzeugarten hervorgerufenen Verstimmungen,
  • Fig. 3 eine Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Blockdarstellung sowie
  • Fig. 4 eine Zusatzschaltung zu der in Fig. 3 dargestellten Schaltung, welche die Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht.
An advantageous embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. Show it:
  • 1 shows various time diagrams which represent the loop detuning occurring in the method according to the invention and the impulses derived therefrom,
  • 2 time diagrams of the detunings caused by different types of vehicles,
  • Fig. 3 shows a circuit for performing the method according to the invention in block diagram and
  • Fig. 4 is an additional circuit to the circuit shown in Fig. 3, which enables the measurement of the vehicle speed.

In Figur 1 ist oben die Schleifenverstimmung AL in Abhängigkeit von der Zeit t beim Passieren eines Kraftfahrzeugs dargestellt. (Da die Metallmasse eines Fahrzeugs beim Passieren eine Verringerung der Induktivität bewirkt, ist die Verstimmung im negativen Bereich des Diagramms dargestellt.) Direkt darunter ist der differenzierte Verlauf dL/dt der Verstimmungskurve dargestellt, der im Maximum der Verstimmungskurve gleich Null ist. Aus dem negativen Bereich des differenzierten Kurvenverlaufs wird ein darunter dargestellter Impuls gebildet, dessen zeitliche Dauer der "Einfahrzeit" tx entspricht, d.h. der Zeit, die vom Ansprechen der der Schleife nachgeschalteten Detektorschaltung bis zum Erreichen des ersten Maximums der Verstimmung vergeht. Weiterhin ist in Figur 1 unten ein weiterer Impuls wiedergegeben, welcher der Gesamtdauer (tp) der Zeit entspricht, in der die Verstimmung einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.1 shows the loop detuning A L as a function of the time t when passing a motor vehicle. (Since the metal mass of a vehicle causes a reduction in inductance as it passes, the detuning is shown in the negative area of the diagram.) Directly below this is the differentiated curve dL / dt of the detuning curve, which is zero in the maximum of the detuning curve. A pulse shown below is formed from the negative region of the differentiated curve shape, the duration of which corresponds to the "run-in time" t x , ie the time which elapses from the response of the detector circuit connected downstream of the loop until the first maximum of the detuning is reached. Furthermore, a further pulse is shown in FIG. 1 below, which corresponds to the total duration (tp) of the time in which the detuning exceeds a predetermined threshold value.

In Figur 2 sind nun untereinander die unterschiedlichen Verstimmungskurven für einen Pkw (oben), einen Lkw (Mitte) und ein Lkz (Lastkraftzug, unten) dargestellt. Die Verstimmungskurven sind dabei so normiert, daß die Zeit tx für alle drei Verläufe konstant ist. (Tatsächlich ist der Verlauf dieser Kurven einerseits von der Fahrzeuggeschwindigkeit und andererseits von den Längenverhältnissen des Fahrzeugs abhängig.) Während sich bei Pkws ein vorwiegend symmetrischer Verlauf ergibt, ist - bedingt durch die Länge der Ladefläche und einen eventuellen Anhänger die Verstimmung bei Lkw bzw. Lkz unsymmetrisch, d.h. die Schleifenverstimmung ist bei dem hinteren Teil des Fahrzeugs bzw. Anhänger geringer als im Maximum, welches aufgrund der konstruktiven Verteilung der Metallmassen ungefähr im Bereich der Vorderachse des Fahrzeugs erreicht wurde.In Figure 2, the different detuning curves for a car (top), a truck (middle) and a truck (truck, bottom) are shown below each other. The detuning curves are standardized so that the time t x is constant for all three courses. (In fact, the course of these curves depends on the one hand on the vehicle speed and on the other hand on the aspect ratio of the vehicle.) While there is a predominantly symmetrical course for cars, due to the length of the loading area and a possible trailer, the detuning of trucks and trucks asymmetrical, ie the loop detuning is lower in the rear part of the vehicle or trailer than in the maximum on was achieved approximately in the area of the front axle of the vehicle due to the constructive distribution of the metal masses.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel in Blockdarstellung ist die Signalverarbeitung in schematisierter Form wiedergegeben.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3 in a block diagram, the signal processing is shown in a schematic form.

Eine in der Fahrbahn verlegte Schleife 1 ist mit einer üblichen Detektorschaltung 2 verbunden, welche ein der Schleifenverstimmung proportionales Signal a L abgibt. Dabei wird bei den bekannten Schaltungen eine mit der Induktivitätsänderung der Schleife 1 einhergehende Änderung der Frequenz oder Phasenlage eines eingespeisten Wechselspannungssignals ausgewertet.A loop 1 laid in the carriageway is connected to a conventional detector circuit 2, which emits a signal a L proportional to the loop detuning. In the case of the known circuits, a change in the frequency or phase position of an AC voltage signal that is fed in as a result of the change in the inductance of loop 1 is evaluated.

Durch eine erste Schmitt-Trigger-Schaltung 3 wird ein Signal abgegeben, wenn die Schleifenverstimmung einen vorgegebenen Wert überschreitet (Zeit tp in Figur 1, unten), während durch eine zweite, einer einen Kondensator C enthaltenden Differenzschaltung 4 nachgeschaltete Schmitt-Trigger-Schaltung 5 ein Signal abgegeben wird, solange die Schleifenverstimmung nach Einfahrt eines Fahrzeugs in den Meßbereich der Schleife noch zunimmt (Zeit tx in Figur 1). über Logikschaltungen 6 und 7 werden die eingehenden Signale so miteinander verknüpft, daß ein Schalter 8 während der "Einfahrzeit" über Widerstände Rl bis R3 die einzelnen durch Kondensatoren in Operationsverstärkerschaltungen gebildeten Speicherelemente in einer Speichereinheit 9 mit einer vorgegebenen Intensität (Strom) auflädt.A signal is emitted by a first Schmitt trigger circuit 3 when the loop detuning exceeds a predetermined value (time tp in FIG. 1, below), while by a second Schmitt trigger circuit 5 connected downstream of a differential circuit 4 containing a capacitor C. a signal is emitted as long as the loop detuning increases after a vehicle enters the measuring range of the loop (time t x in FIG. 1). The incoming signals are linked to one another via logic circuits 6 and 7 in such a way that a switch 8 charges the individual memory elements formed by capacitors in operational amplifier circuits in a memory unit 9 with a predetermined intensity (current) during the "running-in time" via resistors R1 to R3.

Die Widerstände Rl bis R3 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gleich groß. Ist das erste Maximum der Verstimmung überschritten, so werden über einen Schalter 10 die Kondensatoren in der Speichereinheit 9 über Widerstände Rl' bis R3' entladen. Die Werte der Widerstände Rl zu Rl', R2 zu R2' und R3 zu R3' entsprechen den Verhältniszahlen derjenigen Unsymmetrien tx zu tp-x, die die Grenzwerte zwischen den jeweils auszugebenden Fahrzeugarten bilden. (Werden zwischen drei auszuwertenden Fahrzeugarten wie in dem in Figur 2 dargestellten Beispiel die Grenzen von tx zu tp beispielsweise zu 0,55 und 0,3 gewählt, so kann die dritte Speichereinheit mit den Widerständen R3 und R3' dazu dienen, ein kleinstes oder ein größtes Verhältnis von tx zu tp von beispielsweise 0,1 oder 0,7 festzulegen, welches eine Grenze für Unsymmetrien in der Verstimmung darstellt, für die eine Auswertung noch vorgenommen wird.) Auf diese Weise können Fehlmessungen z.B. bei Anfahr- oder Haltevorgängen in Fahrzeugstaus vermieden werden.The resistors Rl to R3 are the same size in the illustrated embodiment. If the first maximum of the detuning is exceeded, the capacitors in the memory unit 9 are discharged via resistors Rl 'to R3' via a switch 10. The values of the resistors Rl to Rl ', R2 to R2' and R3 to R3 'correspond to the ratios of those asymmetries t x to tp- x which form the limit values between the vehicle types to be output in each case. (If the limits from t x to tp, for example 0.55 and 0.3, are chosen between three types of vehicle to be evaluated, as in the example shown in FIG. 2, the third memory unit with resistors R3 and R3 'can be used to set a minimum or to define a maximum ratio of t x to tp of, for example, 0.1 or 0.7, which represents a limit for asymmetries in the detuning for which an evaluation is still being carried out.) In this way, incorrect measurements, for example during start-up or stopping processes in Traffic jams can be avoided.

Die Speichereinheit 9 wird durch - nicht dargestellte - Zusatzmittel jeweils in einen Ausgangszustand versetzt, wenn die Anwesenheit eines Fahrzeugs im Erfassungsbereich der Schleife beendet ist, d.h. die Schleifenverstimmung unterhalb des Ansprechwertes liegt. Die Ausgangssignale der Speichereinheit 9 werden einer Impedanzwandlerschaltung 11 zugeführt, deren Ausgänge mit einem Digital-Speicher 12 verbunden sind, welche die Zustände der Speicher in der Speichereinheit 9 festhält, wenn die Schleifenverstimmung den Ansprechpegel wieder unterschreitet. Jeder zu diesem Zeitpunkt entladene Speicher bedeutet, daß durch überschreiten der Zeitdauer tp-x, die zwischen zwei Fahrzeugkategorien festgelegte Grenze überschritten wurde, es sich also nicht um einen Pkw, sondern um einen Lkw bzw. Lkz handelte. Ein Zurücksetzen des Digital-Speichers 12 erfolgt am Ende der durch die Verzögerungsschaltung 17 vorgegebenen Auswertezeit.The storage unit 9 is put into an initial state by additional means (not shown) when the presence of a vehicle in the detection area of the loop has ended, ie the loop detuning is below the response value. The output signals of the memory unit 9 are fed to an impedance converter circuit 11, the outputs of which are connected to a digital memory 12, which records the states of the memories in the memory unit 9 when the loop detuning falls below the response level again. Any memory unloaded at this time means that by exceed the duration tp- x , the limit set between two vehicle categories was exceeded, i.e. it was not a car, but a truck or truck. The digital memory 12 is reset at the end of the evaluation time specified by the delay circuit 17.

Der Absolutbetrag der Schleifenverstimmung wird außerdem mit einer Differenzspannung Uref verglichen, so daß mittels einer Komparatorschaltung 13 ein Maß für die Bodenfreiheit der Fahrzeuge erhalten wird. Die Ausgänge der Komparatorschaltung 13 sind mit einem weiteren Digital-Speicher 14 verbunden, welcher die jeweiligen Vergleichsergebnisse für ein Fahrzeug festhält. Die Ausgänge der Speichereinheiten 12 und 14 sind ihrerseits an Eingänge einer weiteren Logikschaltung 15 angeschlossen, die die jeweilige Fahrzeugart nach den vorgegebenen Unterscheidungskriterien bezüglich Symmetrie der Schleifenverstimmung und dem Absolutwert der erreichten Schleifenverstimmung ausgibt und einer Anzeige- bzw. Speichereinheit 16 zuführt. Die Auswertung erfolgt durch eine Verzögerungsschaltung 17 erst jeweils eine vorgegebene Zeitdauer verspätet, nachdem das Fahrzeug den Erfassungsbereich der Schleife verlassen hat, um eine von der Messung unabhängige Auswertung zu gewährleisten.The absolute amount of the loop detuning is also compared with a differential voltage U ref , so that a measure of the ground clearance of the vehicles is obtained by means of a comparator circuit 13. The outputs of the comparator circuit 13 are connected to a further digital memory 14, which records the respective comparison results for a vehicle. The outputs of the memory units 12 and 14 are in turn connected to inputs of a further logic circuit 15, which outputs the respective vehicle type according to the predetermined differentiation criteria with regard to the symmetry of the loop detuning and the absolute value of the loop detuning achieved and feeds it to a display or storage unit 16. The evaluation is delayed by a delay circuit 17 only after a predetermined time after the vehicle has left the detection area of the loop in order to ensure an evaluation that is independent of the measurement.

Da bei kleinen Gechwindigkeiten die mit Anfahr- und Bremsvorgängen verbundenen Beschleunigungen wegen der dabei wirksamwerdenden Integration eine maximale Auswirkung auf die ermittelten Ein- bzw. Ausfahrzeiten haben, treten hier - wie auch bei den bekannten Zwei-Schleifen-Verfahren - die größten Meßfehler auf. Bei einer bevorzugten - nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden solche Messungen von der Auswertung ausgeschlossen, bei denen die Einfahrzeit tx einen vorgegebenen Wert (entsprechend einer Mindestgeschwindigkeitsgrenze) überschreitet.Since at low speeds the accelerations associated with start-up and braking processes have a maximum effect on the determined entry and exit times due to the integration that becomes effective here, as in the known two-loop method - the largest measurement errors. In a preferred embodiment of the invention (not shown), such measurements are excluded from the evaluation in which the run-in time t x exceeds a predetermined value (corresponding to a minimum speed limit).

In Figur.4 ist eine Ergänzungsschaltung für die in Figur 3 dargestellte Anordnung wiedergegeben, welche es ermöglicht, mit einer nur einschleifigen Anordnung auch die Geschwindigkeit von Fahrzeugen im Straßenverkehr zu ermitteln. Grundsätzlich wird dabei eine angenommene Bezugslänge x durch eine gemessenen Anwesenheitszeit t geteilt, wobei hier das Ausgangssignal des Schalters 8 in Figur 3, ein Maß für die Zeitdauer tx darstellt, die vom ersten Erfassen des Fahrzeugs durch den Schleifendetektor bis zum Eintauchen seiner maximalen Metallmasse in den Erfassungsbereich vergeht. über eine Recheneinheit 17, die entweder über einen entsprechend programmierten Rechner verfügt oder aber durch Aufsuchen von Tabellenwerten in einem Speicher die Division v = x/tx durchführt, wird die Fahrgeschwindigkeit bei einer einfachen Ausführung unter der Voraussetzung ermittelt, daß ein Mittelwert für die "Einfahrlänge" x, die bei den Fahrzeugen durchschnittlich vom ersten Ansprechen bis zum Erreichen des Maximums der Verstimmung des Detektors zurückgelegt wird, angegeben werden kann. Bei einer verfeinerten Ausführung wird bei i der Auswertung in der Einheit 17 mit Hilfe von UND-Gattern 18, 19 oder 20 jeweils ein unterschiedlicher Längenbezugswert für diese zugrundegelegt, je nachdem, welche Fahrzeugart von der Vorrichtung zur Fahrzeugartenunterscheidung ermittelt wurde und entsprechend in der Speichereinheit 12 festgehalten ist.FIG. 4 shows a supplementary circuit for the arrangement shown in FIG. 3, which makes it possible to determine the speed of vehicles in road traffic with a single-loop arrangement. Basically, an assumed reference length x is divided by a measured presence time t, here the output signal of the switch 8 in FIG. 3 representing a measure of the time period t x , from the first detection of the vehicle by the loop detector to the immersion of its maximum metal mass in the detection area passes. Via a computing unit 17, which either has a suitably programmed computer or which carries out the division v = x / t x by looking up table values in a memory, the driving speed is determined in a simple embodiment on the condition that an average value for the " Entry length "x, which is traveled on average by the vehicles from the first response until the detector is detuned to the maximum. In the case of a refined version, the evaluation in unit 17 with the aid of AND gates 18, 19 or 20 is based on a different length reference value for these, depending on which type of vehicle was determined by the device for distinguishing vehicle types and accordingly in storage unit 12 is captured.

Eine Verzögerungseinheit 21 sorgt dabei dafür, daß die Ermittlung der Geschwindigkeit v erst dann vorgenommen wird, wenn die Fahrzeugart bereits feststeht. Anstelle der "Einfahrzeit" kann bei einer anderen Ausführung der Erfindung auch die gesamte Anwesenheitszeit tp eines Fahrzeugs im Erfassungsbereich der Schleife zur Ermittlung der Geschwindigkeit unter Berücksichtigung einer durchschnittlichen Fahrzeuglänge für die jeweilige Fahrzeugkategorie herangezogen werden, wobei die Kurvenverläufe in der Einheit 17 entsprechend angepaßt sein müssen. (In diesem Fall ist anstelle des Ausgangs des Schalters 8 der Ausgang des Schmitt-Triggers 3 mit dem Eingang der Verzögerungsschaltung 21 zu verbinden.)A delay unit 21 ensures that the determination of the speed v is only carried out when the type of vehicle has already been established. In another embodiment of the invention, instead of the "running-in time", the total presence time tp of a vehicle in the detection area of the loop can also be used to determine the speed, taking into account an average vehicle length for the respective vehicle category, the curve profiles in the unit 17 having to be adapted accordingly . (In this case, instead of the output of switch 8, the output of Schmitt trigger 3 is to be connected to the input of delay circuit 21.)

Ein Verkehrsdichte-Analysator 22, der beispielsweise ein retriggerbares Mono-Flop enthält und an seinem Ausgang ein Signal abgibt, sobald der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugen so gering ist, daß das Mono-flop nicht mehr in seinen Ausgangszustand gelangen kann, den es einnimmt, wenn kein ein Fahrzeug anzeigendes Signal am Ausgang des Schmitt-Triggers 3 erscheint. über ein UND-Gatter 23 wird daraufhin die für einen Pkw ermittelte Geschwindigkeit, die auch für die diesem in dichtem Abstand folgenden Fahrzeuge, die nicht Pkws sind übernommen werden soll, von der Einheit 17 in einen Speicher 24 überführt und dort festgehalten. Bei in kleinen Abständen folgenden Nicht-Pkws wird über ein ODER-Gatter 25 und ein UND-Gatter 26, dessen zweiter Eingang von dem Verkehrsdichte-Analysator 22 angesteuert wird, ein Schalter 27 derart gesetzt, daß der Ausgang des Speichers 24 mit dem Ausgang der Ausgabe für die Geschwindigkeit verbunden ist, so daß für die nachfolgenden Nicht-Pkws die zuvor ermittelte Geschwindigkeit des Pkw zugrundegelegt wird.A traffic density analyzer 22, which contains, for example, a retriggerable mono-flop and emits a signal at its output as soon as the time interval between successive vehicles is so small that the mono-flop can no longer return to the initial state it is in, if no signal indicating a vehicle appears at the output of the Schmitt trigger 3. Via an AND gate 23, the speed determined for a car, which is also to be taken over for the vehicles following it at close spacing, which are not cars, is then transferred from the unit 17 to a memory 24 and recorded there. In the case of non-passenger cars following at short intervals, a switch 27 is set via an OR gate 25 and an AND gate 26, the second input of which is controlled by the traffic density analyzer 22, such that the output of the memory 24 corresponds to the output of the Output for the speed is connected, so for the following non-cars, the previously determined speed of the car is used.

Da der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugen, welche gleiche Geschwindigkeit haben, sich etwa mit dem Quadrat der Geschwindigkeit vergrößert, wird bei der dargestellten Ausführung mit zunehmender Geschwindigkeit des Verkehrsflusses auch die Zeit des Abstands aufeinanderfolgender Fahrzeuge, von der ab die Geschwindigkeit als gleich angenommen wird, vergrößert. Dazu ist vom Ausgang v in der wiedergegebenen Anordnung schematisch eine Verbindung zum Verkehrsdichte-Analysator 22 dargestellt, welche die Zeitkonstante des darin enthaltenen Mono-Flops im angegebenen Sinne verändert. Damit sind die Grenzabstandszeiten für die Annahme eines Verkehrsflusses mit konstanter Geschwindigkeit ihrerseits eine Funktion der Geschwindigkeit des Verkehrsflusses.Since the distance between successive vehicles, which have the same speed, increases approximately with the square of the speed, the time of the distance of successive vehicles from which the speed is assumed to be the same increases with increasing speed of the traffic flow in the illustrated embodiment . For this purpose, a connection to the traffic density analyzer 22 is shown schematically from the output v in the arrangement shown, which changes the time constant of the mono-flop contained therein in the specified sense. The limit interval times for the assumption of a traffic flow at constant speed are in turn a function of the speed of the traffic flow.

Claims (10)

1. Verfahren zur Unterscheidung von Fahrzeugen unterschiedlicher Bauart im Straßenverkehr mittels einer in der Fahrbahn eingelassenen Induktionsschleifenanordnung,
dadurch gekennzeichnet ,
daß als Unterscheidungskriterium die zeitliche Lage des beim Passieren eines Fahrzeugs erreichten ersten Maximums der Schleifenverstimmung (Fig. 1) einer einzigen Schleife innerhalb der Gesamtdauer (tp) des Überschreitens eines vorgegebenen Ansprechwerts der Schleifenverstimmung herangezogen wird.1. A method for differentiating vehicles of different types in road traffic by means of an induction loop arrangement embedded in the carriageway,
characterized ,
that the temporal position of the first maximum of loop detuning (FIG. 1) of a single loop reached when a vehicle is passed is used as a distinguishing criterion within the total duration (tp) of exceeding a predetermined response value of the loop detuning. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeit (tx) vom Überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schleifenverstimmung und die Zeitdauer, welche vom ersten Maximum der Schleifenverstimmung bis zum Ende des Überschreitens des vorgegebenen Ansprechwertes vergeht, untereinander oder jeweils einzeln ins Verhältnis gesetzt werden zu der Gesamtzeitdauer (tp),in der die Schleifenverstimmung einen vorgegebenen Ansprechwert überschreitet.2. The method according to claim 1, characterized in that the time (t x ) from exceeding the predetermined response value to the first maximum of the loop detuning and the time period which passes from the first maximum of the loop detuning to the end of exceeding the predetermined response value, with each other or are individually related to the total time (tp) in which the loop detuning exceeds a predetermined response value. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß,
wenn das Verhältnis der Zeit (tx) vom überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schleifenverstimmung zu der Gesamtzeitdauer (tp), in der die Schleifenverstimmung einen vorgegebenen Ansprechwert überschreitet, größer ist als im wesentlichen 0,55, das Vorhandensein eines Personenkraftwagen (PKW) angezeigt wird, daß, wenn das Verhältnis der Zeit (tx) vom überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schleifenverstimmung zu der Gesamtzeitdauer (tp), in der die Schleifenverstimmung einen vorgegebenen Ansprechwert überschreitet, .im wesentlichen zwischen 0,3 und 0,55 liegt, das Vorhandensein eines Lastkraftwagen (LKW) angezeigt wird und/oder daß, wenn das Verhältnis die Zeit (tx) vom Überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schleifenverstimmung zu der Gesamtzeitdauer (tp), in der die Schleifenverstimmung einen vorgegebenen Ansprechwert überschreitet, im wesentlichen kleiner ist als 0,3, das Vorhandensein eines Lastkraftzuges (LKZ) angezeigt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that,
if the ratio of the time (t x ) from the exceeding of the predetermined response value to the first maximum of the loop detuning to the total time period (tp) in which the loop detuning exceeds a predetermined response value is greater than substantially 0.55, the presence of a passenger car ( Car) is displayed, that when the ratio of the time (t x ) from exceeding the predetermined response value to the first maximum of the loop detuning to the total time period (tp) in which the loop detuning exceeds a predetermined response value,. is essentially between 0.3 and 0.55 , the presence of a lorry (truck) is indicated and / or that if the ratio of the time (t x ) from exceeding the predetermined response value to the first maximum of the loop detuning to the total time period (tp) in which the loop detuning exceeds a predetermined response value is substantially less than 0.3, the presence of one Truck (LKZ) is displayed. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zur Unterscheidung von Fahrzeugen in Grenzbereichen zusätzlich der Grad der Schleifenverstimmung als Maß für die Bodenfreiheit ausgewertet wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the degree of loop detuning is additionally evaluated as a measure of the ground clearance to distinguish vehicles in border areas. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ermittlung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs eine feste Längenbezugsgröße mit der Zeit (tx) vom Überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schleifenverstimmung ins Verhältnis gesetzt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that to determine the speed of a vehicle, a fixed length reference with time (t x ) from exceeding the predetermined response value to the first maximum of the loop detuning in relation. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß, zur Ermittlung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs eine Längenbezugsgröße, die für die ermittelte Fahrzeugart einen Durchschnittswert darstellt, mit der Zeit (tx) vom Überschreiten des vorgegebenen Ansprechwertes bis zum ersten Maximum der Schleifenverstimmung oder mit Gesamtzeitdauer (tp), in der die Schleifenverstimmung einen vorgegebenen Ansprechwert überschreitet, ins Verhältnis gesetzt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that, to determine the speed of a vehicle, a length reference, which represents an average value for the determined vehicle type, with the time (t x ) from exceeding the predetermined response value to the first maximum of the loop detuning or in relation to the total time (tp) in which the loop detuning exceeds a predetermined response value. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sobald der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender Fahrzeuge einen vorgegebenen Wert unterschreitet, nur noch die Geschwindigkeit der Fahrzeuge derjenigen Kategorie(n), deren Längen innerhalb der betreffenden Fahrzeugkategorie erfahrungsgemäß relativ die geringsten Abweichungen aufweisen, als Geschwindigkeit für alle Fahrzeuge angezeigt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that as soon as the time interval between successive vehicles falls below a predetermined value, only the speed of the vehicles of that category (s) whose lengths within the relevant vehicle category experience have shown the least deviations as the speed for all vehicles is displayed. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der vorgegebene Wert in Abhängigkeit von einer bzw. dem Mittelwert mehrerer vorher ermittelten Geschwindigkeiten verändert wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the predetermined value in Dependency on one or the mean of several previously determined speeds is changed. 9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Diskriminationsmittel eine Speicherschaltung (9) vorgesehen ist, welche für eine der ins Verhältnis zu setzenden Zeitdauern mit konstanter Intensität gefüllt wird und für die andere (später beginnende) Zeitdauer mit konstanter Intensität entleert wird, wobei sich die Intensitäten wie das Verhältnis verhalten, welches die Grenze zwischen zwei anzuzeigenden Fahrzeugarten bildet und das Unterscheidungskriterium darin besteht, ob nach Ende der zweiten Zeitdauer der Speicher bereits vollständig geleert ist oder noch eine Restfüllung enthält.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a memory circuit (9) is provided as the discrimination means, which is filled with constant intensity for one of the time periods to be compared and emptied with constant intensity for the other (starting later) time period the intensities behave like the ratio which forms the boundary between two types of vehicle to be displayed and the distinguishing criterion is whether after the end of the second period of time the memory has already been completely emptied or still contains a remaining fill. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher aus einem elektrischen Kondensator besteht, der mit Stromstärken entsprechend den Intensitäten ge- bzw. entladen wird und eine nachgeschaltete Spannungsdiskiminatorschaltung (11) eine vorhandene Restladung anzeigt.10. The device according to claim 9, characterized in that the memory consists of an electrical capacitor which is charged or discharged with currents corresponding to the intensities and a downstream voltage discriminator circuit (11) indicates an existing residual charge.
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