DE2537657C2 - Verfahren und Einrichtung zum Messen und Registrieren der Geschwindigkeit geradlinig bewegter Objekte - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitserfassung bewegter Objekte gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Aus der DD-PS 95 713 ist bereits ein derartiges Verfahren zum Messen und Registrieren der Geschwindigkeit geradlinig bewegter Objekte mit zwei in Bewegungsrichtung der Objekte in festem Abstand zueinander angeordneten Sensoren als bekannt zu entnehmen, deren beim Erfassen eines Objektes erzeugten Ausgangssignale den Zeitraum der Zählung der Impulse einer Impulsfolge mit konstanter Frequenz bestimmen, wobei die Anzahl der gezählten Impulse als Maß für die Geschwindigkeit des Objektes gewertet wird. Dieses Verfahren wird bei dem bekannten Stand der Technik mittels einer Einrichtung durchgeführt, die zwei in festem Abstand zueinander angeordnete Sensoren, einen Impulsgenerator und einen Impulszähler umfaßt, dessen Zählbeginn und Zählende von Ausgangssignalen der Sensoren bestimmt wird.

Dabei wird das Ziel verfolgt, einen Digitalzähler vorzusehen, der durch die beiden Sensoren in Gang gesetzt und wieder gestoppt wird und dessen Zählstand direkt und genau die gemessene Geschwindigkeit wiedergibt, wobei im Falle der Verwendung eines nichtablesbaren Zählwerks die genaue Anzeige des erreichten ZählsUndes auch mittels mit dem Zähler gekoppelter Zählröhren oder dergleichen erfolgen kann. Damit dieses Ziel der direkten Anzeige der gemessenen Geschwindigkeit erreicht werden kann, wird ein rückwärts laufender Vorgabezähler benutzt, der auf die höchste zu messende Geschwindigkeit voreingestellt wird.

Bei einem solchen rückwärts laufenden Zähler nimmt das Zählergebnis mit der Zeit ab, die das Objekt zum Passieren der beiden Sonden gebraucht. Da die Geschwindigkeit in Form einer stark gekrümmten Kurve mit zunehmender Zeit abfällt, muß, damit sie direkt am Zählwerk Angezeigt werden kann, der Kurvenverlauf der gezählten Taktimpulse in Abhängigkeit von der Zeit dieser Geschwindigkeitskurve möglichst weitgehend angepaßt werden.

Zur Anpassung dieser beiden Kurvenverlaufe, also der Kurve n= f(t)&n die Kurve v= f(t), wird die von dem Impulsgenerator an den rückwärts laufenden Zähler gelieferte Taktfrequenz stufenweise herabgesetzt Als Kurvenverlauf der von dem rückwärts laufenden Zähler gezählten Takte in Abhängigkeit von der Zeit erhält man eine Kurve n=f(t), die einen Polygonzug mit anfänglich sehr starker und dann immer stärker abnehmender Steigung darstellt Dieser Polygonzug muß dabei in etwa der Kurve v= F(t) angepaßt sein.

Der Aufwand, der für die Kurvenanpassung benötigt wird, ist ziemlich erheblich. Es muß nicht nur ein zusätzlicher Binärzähler, eine komplizierte Torschaltung, eine Reihe von Flipflops und von Logikbausteinen verwendet und genau aufeinander abgestimmt werden. Es muß auch noch dafür gesorgt werden, daß durch exakte Rückkopplung mit dem rückwärts laufenden Zähler das zeitliche Zusammenwirken all dieser Elemente genau übereinstimmt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Geschwindigkeit der zu messenden Objekte auf einfachere Weise unter Benutzung nur eines einzigen Zählers zu ermitteln, wobei die Geschwindigkeit jeweils mit der Genauigkeit angegeben werden soll, die tatsächlich aufgrund des verwendeten Verfahrens und der verwendeten Apparatur erreichbar ist

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Eine Weiterbildung des Verfahrens enthält der Anspruch 2.

Als Sensoren können optische, ferromagnetische und ähnliche Sonden verwendet werden. Mit dem ersten Sensorenausgangssignal wird ein elektrischer Schaltungsvorgang eingeschaltet, der mit dem zweiten Sensorenausgangssignal gestoppt wird. Die Impulse, die während dieser Zeit gezählt werden, geben eine direkte Information über die Geschwindigkeit des Objektes.

Die Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens zeichnet sich durch die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale aus.

Dadurch, daß nur bestimmte Zählstufen des Impulszählers mit den Registerelementen verbunden sind, werden lediglich bestimmte Geschwindigkeitsstufen der die Meßstelle passierenden Objekte angezeigt; beispielsweise wird nur registriert, ob das jeweilige Objekt die Meßstelle mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 20 km/h oder 20 bis 30 km/h usw. passiert. Will man die exakte Geschwindigkeit des Objektes messen, so sind alle Zählstufen des Impulszählers mit entsprechenden Registerelementen zu verbinden. Im Augenblick des Auftretens des Ausgangssignals des zweiten Sensors wird die Ansteuerung weiterer Registerelemente abgebrochen und das zuletzt von dem Impulszähler angesteuerte Registerelement zeigt die exakte Geschwindigkeit des Objektes an.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein mit dem Impulsgenerator einerseits und dem Takleingang eines Impulszählers andererseits verbundener Impulsübertrager vorgesehen, der über einen elektrischen Schalter betätigbar ist und einen Eingang zum Schließen und einen Eingang zum Öffnen des Schalters aufweist, wobei die Eingänge mit den beiden Sensoren verbunden sind.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird dabei der Impulsübertrager als Logikbaustein ausgebildet, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des elektronischen Schalters und dessen anderer Eingang mit dem Impulsgenerator verbunden ist.

Eine Verbesserung der Erfindung sieht vor, daß der Impulszähler durch das Ausgangssignal des zweiten Sensors in seine Ausgangsstufe, die sogenannte Nullzählstufe, zurücksetzbar ist, wobei zweckmäßigerweise die Zurücksetzung über ein Verzögerungsglied erfolgt Dadurch ist sichergestellt, daß das mit dem

letzten Impuls vor Sperrung des Impulsübertragers über den Impulszähler angesteuerte Registerelement gesetzt ist, bevor der Impulszähler in seine Ausgangslage zurückgestellt wird, um für das nächste, die Meßstelle passierende Objekt bereitgestellt zu werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Zählstufenausgängen des Impulszählers und den Registerelementen jeweils ein das an der Zählstufe auftretende Signal speichernder Registerspeicher, der von dem an der nachfolgenden, mit einem Registerspeicher verbundenen Zählstufe auftretenden Signal löschbar ist, und ein üblicherweise gesperrtes Tor, dessen Sperrung durch das Ausgangssignal des zweiten Sensors bei vorhandenem Speichersignal vorübergehend aufhebbar ist, angeordnet.

Auf diese Weise wird erreicht, daß nur die Zählstufe des Impulszählers, die unmittelbar vor Sperrung des Impuls-Übertragers angesteuert worden ist, ein Signa! abgibt, das an dem entsprechenden Registerelement eine Anzeige hervorruft. Alle Signale an den vorhergehenden Zählstufen des Impulszählers, die bei geringeren Impulszahlen angesteuert werden, können infolge der gesperrten Tore nicht zu den jeweiligen Registerelementen gelangen.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Registerspeicher als elektronische Schalter ausgebildet, die einen Ausgang und je einen Eingang zum öffnen und Schließen der Schalter aufweisen, wobei der eine Eingang mit der entsprechenden Zählstufe und der andere Eingang einerseits mit dem ersten Sensor und andererseits mit dem Ausgang des an die nächstfolgende Zählstufc des Inipulszählei s angeschlossenen elektronischen Schalters verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist besonders geeignet zum Messen der Geschwindigkeit von Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr. Hier läßt sich durch eine geringfügige Erweiterung mit wenigen Bauelementen die Einrichtung zu einer Anordnung zur Zählung der Kraftfahrzeuge mit gleichzeitiger Fahrzeugunterscheidung, d. h. getrennter Zählung von Lastkraftwagen und Personenkraftwagen umfunktionieren.

Dies wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß einerseits ein weiterer, nur auf Lkw ansprechender Sensor, der in Bewegungsrichtung der Kraftfahrzeuge zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor angeordnet ist, und ein Umschalter vorgesehen ist, der zwei Tore von dem Ausgang der zugehörigen Registerspeicher trennt und das eine Tor mit dem weiteren Sensor und das andere Tor mit dem zweiten Sensor verbindet, der den Ausgang des über seinen Eingang mit dem ersten Sensor verbundenen elektronischen Schalters auf die beiden anderen Eingänge dieser Tore und den anderen Eingang des elektronischen Schalters auf den Ausgang des Verzögerungsgliedes umschaltet und der den weiteren Sensor mit dem Eingang des Verzögerungsgliedes verbindet Die den beiden Toren zugeordneten Registerelemente sind wechselweise als numerisches Impulszählwerk zur Kraftfahrzeugzählung oder zur Geschwindigkeitsanzeige betreibbar. Auf diese Weise ist eine Einrichtung geschaffen, die einmal zur Messung und Registrierung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden kann und andererseits durch Umlegung eines mehrpoligen Umschalters in eine Einrichtung zum Zählen der Kraftfahrzeuge bei gleichzeitiger Kraftfahrzeugunterscheidung umgewandelt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und in der Beschreibung weitergehend erläutert.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 den Schaltungsaufbau der Einrichtung zum Messen und Registrieren der Geschwindigkeit gradlinig bewegter Objekte und
F i g. 2 den Schaltungsaufbau einer Einrichtung zum

ίο Messen der Geschwindigkeit von Kraftfahrzeugen, die wahlweise in eine Einrichtung zur Kraftfahrzeugzählung mit gleichzeitiger Fahrzeugunterscheidung umgeschaltet werden kann.
In F i g. 1 sind zwei Sensoren 1 und 2 mit gleicher Empfindlichkeit in einem bestimmten Abstand, im gewählten Beispiel 1 m, in Bewegungsrichtung A der Objekte angeordnet Der erste Sensor 1 ist mit dem einer. Eingang und der zweite Sensor 2 ist mit dem anderen Eingang eines elektronischen Schalters 3 verbunden, der im vorliegenden Beispiel als bistabiler Multivibrator (Flipflop) ausgebildet ist Als elektronischer Schalter 3 kann jedoch ebensogut ein Transfluxor verwendet werden.
Der Ausgang des Flipflops ist mit dem Eingang eines Impulsübertragers 4 verbunden, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Logikgatter, und zwar als NAND-Gatter ausgebildet ist. Der andere Eingang des NAND-Gatters ist an einen Impulsgenerator 5 mit konstanter Impulsfrequenz, im vorliegenden Beispiel 5 kHz, verbunden. Der Ausgang des Impulsübertragers 4 ist an den Takt- oder clock-Eingang T eines Impulszähler 6 angeschlossen, der im Ausführungsbeispiel als elektronischer Zähler, und zwar als Dreidekadenzähler ausgebildet ist Als Impulszähler kann ebensogut ein Schieberegister Einsatz finden. Der clear- oder reset-Eingang R des elektronischen Zählers 6 ist mit dem Ausgang eines Verzögerungsgliedes 7, im vorliegenden Beispiel als monostabile Kippstufe (Monoflop) ausgebildet verbunden, dessen Eingang an den Ausgang des zweiten Sensors 2 angeschlossen ist

Ausgewählte Zählstufen des elektronischen Zählers 6, im vorliegenden Beispiel die Impulszählstufen für die Impulse 90, 100, 120, 150, 180 usw, sind über als elektronische Schalter ausgebildete Registerspeicher 8—12 und über Tore 13—17 mit Registerelementen 18—22 verbunden. Zwischen den Ausgängen der Tore 13—17 und den Registerelementen sind noch Impulsformerstufen 23—27 eingeschaltet, die die Ausgangssignale der Tore in leistungsstarke Impulse zum Schalten der Registerelemente umformen. Die Registerspeicher oder elektronischen Schalter 8—12 sind im vorliegenden Beispiel als bistabile Kippstufen (Flipflop) mit zwei dynamischen und einem statischen Eingang ausgebildet Über die dynamischen Eingänge werden die Flipflops abwechselnd gesetzt und zurückgesetzt und über den statischen Eingang unabhängig von ihrem jeweiligen Schaltzustand in die Ausgangslage zurückgeführt Die einen dynamischen Eingänge der Flipflops 8—12 sind jeweils mit den bereits genannten ausgewählten

Zählstufen des elektronischen Zählers 6, die anderen dynamischen Eingänge der Flipflops sind mit dem ersten Sensor 1 und die statischen Eingänge der Flipflops sind jeweils mit dem Ausgang des an die nächstfolgende Zählstufe des Impulszählers angeschlossenen Flipflops verbunden. Die Registerspeicher oder elektronischen Schalter 8—12 können auch als Transfluxorschalter ausgebildet sein.

Die Tore 13—17 sind in dem vorliegenden Beispiel als

Logikgatter, und zwar als NAND-Gatter ausgebildet, während die Impulsformerstufen 23—27 durch Monoflops realisiert werden. Anstelle der NAND-Gatter und Monoflops können auch Ringkernimpulsformer Verwendung finden. Ein Eingang der NAND-Gatter ist jeweils mit dem Ausgang des entsprechenden Registerspeichers oder elektronischen Schalters oder Flipflops 8—12 verbunden, während der andere Eingang aller NAND-Gatter 13—17 an den Ausgang des Monoflops 7 angeschlossen sind. Die Ausgänge der NAND-Gatter sind mit den Eingängen der Monoflops 23—27 verbunden, deren Ausgänge mit den Registerspeichern 18—22 verbunden sind.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie folgt:

Im vorliegenden Beispiel sollen bewegte Objekte in folgenden Geschwindigkeitsgruppen erfaßt und registriert werden:

erste

Geschwindigkeitsstufe
zweite

Geschwindigkeitsstufe
dritte

Geschwindigkeitsstufe
elfte

Geschwindigkeitsstufe
dreizehnte

Geschwindigkeitsstufe

IO

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1- 20 km/h

20- 30 km/h

30- 40 km/h
120-150 km/h
180-200 km/h

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Da die Sensoren im Abstand von 1 m angeordnet sind, benötigt ein Objekt mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h 1GO msek., mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h 120 msek., mit 40 km/h 90 msek. usw. und mit 200 km/h 18 moek., um die Wegstrecke von dem ersten zu dem zweiten Sensor zu durchlaufen. Bei einer Generatorfrequenz von 5 kHz entsprechen 180 msek. 900 Impulsen, 120 msek. 600 Impulsen, 90 msek. 450 Impulsen usw. und 18 msek. 90 Impulsen. Das hat zur Folge, daß mit der Impulszählstufe »90 Impulse« das Registerelement 18 zum Anzeigen der Geschwindigkeit von 200 km/h, mit der Zählstufe »450 Impulse« das Registerelement zum Anzeigen der Geschwindigkeit 40 km/h, mit der Impulszählstufe »600 Impulse« das Registerelement zum Anzeigen der Geschwindigkeit 30 km/h und mit der Impulszählstufe »900 Impulse« das Registerelement zum Anzeigen der Geschwindigkeit 20 km/h verbunden werden muß.

Fährt nunmehr ein Objekt mit der Geschwindigkeit von beispielsweise 120 km/h in die Meßstelle ein, so wird bei Oberfahren des ersten Sensors 1 ein Ausgangssignal erzeugt, das alle Registerspeicher 8—12 zurückstellt, also in ihre Ausgangslage zurücksetzt, in welcher an dem Ausgang der Kegisterspeicher O-Signai auftritt Gleichzeitig läßt dieses Ausgangssignal den elektronischen Schalter oder Flipflop 3 umkippen, so daß an seinem Ausgang L-Signal ansteht Dadurch liegt an dem mit dem Ausgang des Flipflops 3 verbundenen Eingang des NAND-Gatters L-Signal und jeder Impuls des Impulsgenerators 5 kann das NAND-Gatter 4 passieren und wird im Impulszähler 6 registnert Vom Beginn des Zählvorganges an gerechnet 18 msek. später hat der Impulszähler 90 Impulse registnert und an den mit der Zählstufe »90 Impulse« verbundenen Registerspeicher oder Flipflop 8 gelangt ein Signal wodurch das Hipflop umkippt und an seinem Ausgang ein L-Signal auftritt Dieses L-Signal liegt am Eingang des NAND-Gatters 13; da jedoch der andere, über das Verzögerungsglied 7 mit dem zweiten Sensor verbundene Eingang des NAND-Gatters 13 0-Signal aufweist, liegt am Ausgang des NAND-Gatters 13 L-Signal, das die Impulsformerstufe nicht einschalten kann, d. h., das Gatter 13 ist gesperrt und das von der Impulszählstufe »90 Impulse« kommende Signal kann nicht an das Registerelement 18 zum Anzeigen der Geschwindigkeit 200 km/h gelangen.

Vom Beginn der Impulszählung an gerechnet 20 msek. später hat der Impulszähler 100 Impulse gezählt und an der Zählstufe »100 Impulse« tritt ein Ausgangssignal auf, wodurch das Flipflop 9 umkippt und an seinem Ausgang L-Signal auftritt. Dieses L-Signal setzt über den statischen Eingang das Flipflop 8 in seine Ausgangslage zurück, so daß an dessen Ausgang wieder 0-Signal vorhanden ist. Da das NAND-Gatter 14 über seinen mit dem zweiten Sensor 2 verbundenen Eingang noch gesperrt ist, kann das L-Signal am Ausgang des Flipflops 9 keinen weiteren Schaltvorgang auslösen.

Dieses Schaltspiel wiederholt sich nach 24 msek., wenn der Impulszähler 120 Impulse gezählt hat und an der Impulszählstufe »120 Impulse« ein Signal auftritt.

Gerechnet vom Beginn der Impulszählung 30 msek. später hat der Impulszähler 150 Impulse gezählt und an der Zählstufe »150 Impulse« tritt ein Signal auf, das das Flipflop 11 umschaltet, so daß an dessen Ausgang L-Signal auftritt. Als Folge dessen wird über den statischen Eingang der Impulszähler 10 in seine Ausgangslage zurückgesetzt, so daß an dessen Ausgang wiederum Null-Signal erscheint. Das L-Signal am Ausgang des Flipflops 11 liegt am Eingang des NAND-Gatters 16. In diesen 30 msek. ist das sich mit 120 km/h bewegende Objekt von dem ersten Sensor zu dem zweiten Sensor gelangt und ruft am zweiten Sensor ein Ausgangssignal hervor, das zum einen den elektronischen Schalter bzw. das Flipflop 3 zurücksetzt, so daß an dessen Ausgang wiederum 0-Signal auftritt. Damit ist das NAND-Gatter 4 gesperrt und vom Impulsgenerator 5 können keine Impulse mehr auf den Takteingang des Impulszählers 6 gelangen. Andererseits bewirkt das Ausgangssignal des Sensors 2 das Umkippen des Monoflops 7 von seinem stabilen in seinen metastabilen Zustand. In seinem metastabilen Zustand tritt am Ausgang des Monoflops L-Signal auf, so daß an dem einen Eingang aller NAND-Gatter 13—17 L-Signal auftritt Der andere Eingang aller NAND-Gatter 13—17, mit Ausnahme des NAND-Gatters 16, weisen 0-Signal auf, so daß diese Gatter gesperrt bleiben. Lediglich an beiden Eingängen des NAND-Gatters 16 liegt L-Signal, so daß nunmehr an seinem Ausgang 0-Signal auftritt, das die Impulsformerstufe bzw. das Monoflop 26 veranlaßt umzukippen, wodurch wiederum das Registerelement 21 angesteuert wird und die Anzeige i2ö km/h sichtbar werden läßt Nach etwa 10 bis 30μ5β1ο fällt das Monoflop 7 aus seinem metastabilen in seinen stabilen Zustand zurück, wobei die auftretende Impulsflanke an den reset- oder clear-Eingang R des Impulszählers 6 gelangt und diesen zurückstellt Gleichzeitig werden alle Tore 13 bis 17 !gesperrt, da über den Ausgang des Monoflops 7 !mindestens an einem Eingang aller Tore 0-Signal anliegt Damit ist die Einrichtung wieder in ihre Ausgangslage zurückgesetzt und beim Einfahren des nächsten Objektes wiederholt sich der eben beschriebene Vorgang.

Hat das nachfolgende Fahrzeug beispielsweise eine Geschwindigkeit, die zwischen 100 und 120 km/h liegt so könnte der zweite Sensor 2 beispielsweise bei dem 170. Zählimpuls ein Signal abgeben. In diesem Fall spielt

sich der gleiche Schaltvorgang wie vorstehend beschrieben ab, da der Ausgang des Registerspeichers oder Flipflops 11 so lange L-Ausgang aufweist, bis der 180. Zählimpuls von dem elektronischen Zähler registriert worden ist und der Registerspeicher 12 den Registerspeicher 11 wieder in seine Ausgangslage zurücksetzt. Auch der 170. Zählimpuls würde über das NAND-Gatter 16 und die Impulsformerstufe 26 das Registerelement 21 ansteuern, so daß das die Meßstelle passierende Fahrzeug in die Geschwindigkeitsgruppe 100 bis 120 km/h eingeordnet wird.

Selbstverständlich kann man sämtliche Zählstufen des Impulszählers mit entsprechenden Registerspeichern, Toren und Registerelementen verbinden, so daß dann jede Geschwindigkeit des Objektes exakt erfaßt werden kann.

Zwischen dem Impulsgenerator 5 und dem Takteingang T des elektronischen Zählers 6 kann noch ein Frequenzteiler 28 angeordnet sein. Er ist für den Aufbau und die Funktion der Schaltung nicht erforderlich, ermöglicht aber, den Impulszähler für einen kleineren Zählbereich auszulegen. Wird das Teilerverhältnis des Frequenzteilers 28 beispielsweise 10:1 gewählt, so braucht der elektronische Impulszähler nur als 2-Dekaden-Zähler ausgelegt zu werden, da nur jeder 10. Impuls an den Impulszähler gelangt, bei einer Geschwindigkeit von 20 km/h also der Zähler 90 anstelle von 900 Impulsen zählt.

F i g. 2 stellt den Schaltungsaufbau einer Einrichtung dar, die einerseits zur Messung der Geschwindigkeit (G) von Kraftfahrzeugen, evtl. bei gleichzeitiger Zählung, und andererseits zur Zählung von Kraftfahrzeugen mit gleichzeitiger Fahrzeugunterscheidung (FU) zwischen Pkw und Lkw verwendet werden kann. Die Schaltungsanordnung zum Messen der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit unterscheidet sich nicht von der Schaltungsanordnung in Fig. 1, so daß gleiche Bauteile mit gleichem Bezugszeichen versehen sind. Zur Fahrzeugzählung und Fahrzeugunterscheidung ist zwischen den im Abstand von 1 m angeordneten Sensoren 1 und 2 mit gleicher *o Empfindlichkeit ein weiterer Sensor 30 angeordnet, der ausschließlich auf Lastkraftwagen anspricht Der weitere Sensor 30 kann als beliebiger Sensor ausgebildet sein, wie er bisher auch bereits bei Straßenverkehrsmessung zur Unterscheidung von Lastwagen und Personenkraft- « wagen verwendet wird. Es kann sich also um eine auf unterschiedliche Fahrzeuggewichte ansprechende Druckschwelle, um eine auf eine größere Eisenmasse ansprechende Magnetsonde oder auch z. B. um eine die größere Höhe von Lkws anzeigende Lichtschranke handeln.

Die Sensoren 1 und 2 registrieren sowohl Lastkraftwagen ais audi Personenkraftwagen, 'weiterhin isx ein Umschalter 31 vorgesehen, der Umschaltkontakte 32, 33,34,35,36,37,38 usw. aufweist Die Umschaltkontakte sind so ausgebildet, daß ihr Eingang wahlweise mit zwei Ausgängen (G- und FU-Ausgang) verbunden werden kann.

Der Umschaltkontakt 32 unterbricht die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang des elektronischen Schalters 3 und dem Impulsübertrager 4, wobei der Eingang des Umschaltkontaktes 32 mit dem Ausgang des elektronischen Schalters 3 und der G-Ausgang mit dem Impulsübertrager 4 verbunden ist Der FU-Ausgang des Umschaltkontaktes 32 ist über eine Verbindungsleitung 41 an die Verbindung zwischen Ausgang des Verzögerungsgliedes 7 und den Toren 13 bis 17 aneeschlossen. Der zweite Umschaltkontakt 33 unterbricht die Verbindungsleitung zwischen dem Sensor 2 und dem Eingang des elektronischen Schalters 3, wobei der Eingang des Umschaltkontaktes 33 mit dem Eingang des elektronischen Schalters 3 und der G-Ausgang des Umschaltkontaktes 33 mit dem Sensor 2 verbunden ist, während der FU-Ausgang des Umschaltkontaktes 33 an den Ausgang des Verzögerungsgliedes 7 angeschlossen ist. Der Umschaltkontakt 34 ist in eine Verbindungsleitung 43 zwischen dem weiteren Sensor 30 und dem Eingang des Verzögerungsgliedes 7 eingeschaltet und kann diese Verbindung unterbrechen. Die Umschaltkontakte 35, 36, 37, 38 usw. sind in der Verbindungsleitung zwischen den Ausgängen der Registerspeicher oder Flipflops 8—12 und den Eingängen der Tore oder NAND-Gatter 13—17 angeordnet, und zwar ist der Eingang der Umschaltkontakte mit den Toren oder NAND-Gattern und der G-Ausgang mit den Registerspeichern verbunden. Der FU-Ausgang der Umschaltkontakte 37, 38 usw. ist offen, während der FU-Ausgang des Schaltkontaktes 35 über eine Verbindungsleitung 45 mit dem weiteren Sensor 30 und der FU-Ausgang des Schaltkontaktes 36 über eine Verbindungsleitung 46 mit dem zweiten Sensor 2 verbunden ist.

Zur Messung der Geschwindigkeit steht der Umschalter 31 so, daß alle G-Ausgänge der Schaltkontakte 32—38 mit den Eingängen der Schaltkontakte 32—38 verbunden sind und alle FU-Ausgänge offen sind. Der weitere Sensor 30 ist damit wirkungslos und die Schaltungsanordnung entspricht exakt der Schaltungsanordnung in F i g. 1.

In Fig.2 ist des weiteren mit dem Ausgang des Sensors 1 ein Impulszählwerk 50 verbunden, und die Registerelemente 51 und 52, die über die Gatter 13 und 14 und die Schaltkontakte 35 und 36 des Umschalters 31 mit den Registerspeichern 8 und 9 verbunden sind, sind umschaltbar ausgebildet, wobei sie einerseits als numerische Impulszählwerke zur Registrierung einzelner Impulse und andererseits als Anzeigevorrichtung für eine bestimmte Geschwindigkeit betrieben werden können.

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung nach F i g. 2 ist wie folgt:

Zur Fahrzeuggeschwindigkeitsmessung steht der Umschalter in der in Fig.2 gezeigten Stellung, in welcher alle G-Ausgänge der Schaltkontakte 32—38 mit deren Eingängen verbunden und alle FU-Ausgänge dieser Schaltkoniakte offen sind. Fährt nunmehr ein Fahrzeug in die Meßstelle ein, so erfolgt die Geschwindigkeitsregistrierung wie sie zu dem Beispiel in F i g. 1 beschrieben ist Zusätzlich wird der durch das Fahrzeug im Sensor 1 ausgelöste Impuls durch das Zählwerk 50 registriert, so daß hier die Anzahl dcf die Meßstelle passierenden Fahrzeuge erfaßt wird.

Soll die Einrichtung lediglich als Zähleinrichtung mit gleichzeitiger Fahrzeugunterscheidung zwischen Pkw und Lkw betrieben werden, so ist der Umschalter 31 umzulegen, so da3 alle FU-Ausgänge der Umschaltkontakte 32—38 mit dem Eingang dieser Umschaltkontakte verbunden und alle G-Ausgänge offen sind. Fährt beispielsweise ein Lastkraftwagen in die Meßstelle ein, so erzeugt er beim Passieren des Sensors 1 ein Ausgangssignal, das einmal in dem Impulszählwerk 50 registriert wird, zum anderen den elektronischen Schalter bzw. das Flipflop 3 aus seiner Ausgangslage umschaltet, so daß an dessen Ausgang ein L-Signal auftritt Gleichzeitig bewirkt dieses Signal des Sensors 1 über den einen dynamischen Eingang der Registerspei-

eher bzw. Flipflops 8—12 ein Zurücksetzen dieser Flipflops in die Ausgangslage, soweit sie sich nicht schon in der Ausgangslage befinden.

Das L-Signal am Ausgang des Flipflops 3 gelangt über den Umschaltkontakt 32 und dessen FU-Ausgang sowie über die Verbindungsleitung 41 an die NAND-Gatter 13—17 und bringt diese somit in die Bereitschaftsstellung. Gelangt der Lkw in den Bereich des Sensors 30, so wird hier ein Ausgangssignal hervorgerufen, das über die Verbindungsleitung 45 und den FU-Ausgang des Schaltkontaktes 35 an den Eingang des NAND-Gatters i3 gelangt. Damit nimmt der Ausgang des NAND-Gatters 13 0-Signal an, so daß die Impulsformerstufe 23 anspricht und das als Impulszählwerk geschaltete Registerelement 51 ansteuert. Das Impulszählwerk schaltet um einen Schritt weiter und registriert einen Lkw.

Gleichzeitig gelangt das Ausgangssignal des Sensors 30 über den geschlossenen Umschaltkontakt 34 und die Verbindungsleitungen 43 an den Eingang des Verzögerungsgliedes bzw. des Monoflops 7. Der Ausgang des Monoflops 7 ist über die Verbindungsleitung 42 und den FU-Ausgang des Umschaltkontaktes 33 mit dem anderen Eingang des Flipflops 3 verbunden. Durch das Ausgangssignal des Sensors 30 wird das Monoflop 7 in seine metastabile Phase überführt, wo es nach einer Verzögerungszeit von 10 bis 30 psek. in seinen metastabilen Zustand zurückfällt. Die negative Flanke des am Ausgang des Monoflops kurzzeitig anstehenden L-Signals gelangt über die Verbindungsleitung 42 an den Eingang des Flipflops 3 und setzt diese zurück, so daß an seinem Ausgang wieder 0-Signal auftritt. Dieses 0-Signal liegt über der Verbindungsleitung 41 an dem einen Eingang sämtlicher NAND-Gatter 13—17, so daß sie unabhängig von dem an ihrem anderen Eingang auftretenden Signal gesperrt sind. Gelangt nunmehr der Lkw in den Bereich des Sensors 2, so ruft er auch hier ein Ausgangssignal hervor, das über die Verbindungsleitung 46 und den FU-Ausgang des Umschaltkontaktes 36 an den einen Eingang des NAND-Gatters 14 gelangt. Da der andere Eingang, wie vorstehend erwähnt, jedoch 0-Signal aufweist, ist dieses NAND-Gatter gesperrt, und der Ausgangsimpuls des Sensors 2 kann nicht an das Zählwerk 52 gelangen, so daß keine Registrierung dieses Ausgangssignal des Sensors 2 erfolgt.

Fährt hingegen ein Pkw in die Meßstelle ein, so wird auch dieser in dem Impulszähiwerk 5ö als Fahrzeug registriert und bewirkt über das Flipflop 3 das Setzen sämtlicher NAND-Gatter 13—17 in ihre Bereitschaftsstellung. Der Sensor 30 spricht auf den Pkw nicht an; jedoch erzeugt der Sensor 2 ein Signal beim Passieren des Pkw's, das über die Verbindungsleitung 46 an den Eingang des NAND-Gatters 14 gelangt. Da nunmehr beide Eingänge dieses NAND-Gatters L-Signal aufweisen, nimmt der Ausgang des NAND-Gatter 0-Signal an, und ein Regisirierimpuls gelangt auf das Zählwerk 52. Gleichzeitig sperrt dieses Ausgangssignal des Sensors 2 über das Verzögerungsglied 7 und den elektronischen Schalter 3 nach einer Verzögerungszeit von 10 bis 20 μ$ε1ί. sämtliche Gatter 13—17.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Messen und Registrieren der Geschwindigkeit geradlinig bewegter Objekte mit zwei in Bewegungsrichtung der Objekte in festem Abstand zueinander angeordneten Sensoren, deren beim Erfassen eines Objektes erzeugten Ausgangssignale den Zeitraum der Zählung der Impulse einer Impulsfolge mit konstanter Frequenz bestimmen, wobei die Anzahl der gezählten Impulse als Maß für die Geschwindigkeit des Objektes gewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen von in vorgegebenen Abständen zueinanderliegenden Zählwerten Signale erzeugt und ausgegeben werden und die Ausgabe des dem höchsten Zähiwert entsprechenden Signals als Angaoe dafür gewertet wird, daß die Geschwindigkeit des Objektes zwischen der dem angezeigten Zählwert entsprechenden Geschwindigkeit und der dem im vorgegebenen Abstand liegenden nächsthöheren Zählwert entsprechenden Geschwindigkeit liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch jedes beim Erreichen eines der vorgegebenen Zählwerte abgegebene Signal die Ausgabe des dem vorher erreichten Zählwert entsprechenden Signals beendet wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei in festem Abstand zueinander angeordneten Sensoren, einem Impulsgenerator und einem Impulszähler, dessen Zählbeginn und Zählende von Ausgangssignalen der Sensoren bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulszähler (6) unmittelbar beim Ansprechen des einen Sensors (1) einschaltbar ist und bis zum Zählende die von dem Impulsgenerator (4) ausgehenden Impulse in gleichbleibender Folge zählt und bei vorgegebenen Zählwerten entsprechenden Zählstufen je ein Ausgangssigna.1 an je ein Registrierelement (18—22) zum Ausgeben der dem jeweiligen Zählwert entsprechenden Geschwindigkeit liefert.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Impulsgenerator (5) einerseits und dem Takteingang eines Impulszählers (4) andererseits verbundener Impulsübertrager (4) vorgesehen ist, der über einen elektrischen Schalter betätigbar ist und einen Eingang zum Schließen und einen Eingang zum öffnen des Schalters aufweist, wobei die Eingänge mit den beiden Sensoren (1, 2) verbunden sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsübertrager (4) als Logikbaustein ausgebildet ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des elektronischen Schalters (3) und dessen anderer Eingang mit dem Impulsgenerator (5) verbunden ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulszähler (6) durch das Ausgangssignal des zweiten Sensors (2) in seine Ausgangsstufe (Nullzählstufe) zurücksetzbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (2) über ein Verzögerungsglied (7) mit dem reset- oder clear-Eingang (R)des Impulszählers (6) verbunden ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zählstufenausgängen des Impulszählers (6) und den Registerelementen (18 bis 22) jeweils ein das an der Zählstufe auftretende Signal speichernder Registerspeicher (8 bis 12), der von dem an dem nachfolgenden, mit einem Registerspeicher verbundenen Zählstufenausgang auftretenden Signal löschbar ist, und ein üblicherweise gesperrtes Tor angeordnet ist, dessen Sperrung durch das Ausgangssignal des zweiten Sensors (2) bei vorhandenem Speichersignal vorübergehend aufhebbar ist

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tore (13 bis 17) als Logikbausteine mit zwei Eingängen und einem Ausgang ausgebildet sind, deren einer Eingang mit dem zweiten Sensor (2), deren anderer Eingang jeweils mit dem Ausgang des entsprechenden Registerspeichers (8 bis 12) und deren Ausgang über Leistungsimpulsformer (23 bis 27) mit den Registerelementen (18 bis 22) verbunden sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Registerspeicher (8 bis 12) als elektronische Schalter ausgebildet sind, die einen Ausgang und je einen Eingang zum Öffnen und Schließen des Schalters aufweisen, wobei der eine Eingang mit dem entsprechenden Zäblstufenausgang und der andere Eingang einerseits mit dem ersten Sensor (1) und andererseits mit dem Ausgang des an den nächstfolgenden Zählstufenausgang des Impulszählers (6) angeschlossenen elektronischen Schalters verbunden ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schalter (8 bis 12) als Flipflop mit zwei dynamischen Eingängen zum Umschalten und einem statischen Eingang zum Zurücksetzen des Flipflops in seine Ausgangslage ausgebildet sind, der dynamische Eingang zum Umschalten des Flipflops aus seiner Ausgangslage mit einem Zählstufenausgang des Impulszählers und der andere dynamische Eingang mit dem ersten Sensor (1) verbunden ist, während der statische Eingang mit dem Ausgang des an den nächstfolgenden Zählstufenausgang des Impulszählers (6) angeschlossenen Flipflops verbunden ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zweitem Sensor (2) und Eingang der Logikbausteine (13 bis 17) eine monostabile Kippstufe eingeschaltet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Kippstufe das Verzögerungsglied (7) bildet und der Ausgang der Kippstufe mit dem reset- oder clear-Eingang (R)des Impulszählers (6) und mit dem einen Eingang der Logikbausteine (13 bis 17) verbunden ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Takteingang (T) des Impulszählers ((5) ein Frequenzteiler (28) vorgeschaltet ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten Sensor ein Impulszählwerk (50) angeschlossen ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15 zum Messen der Geschwindigkeit von Fahrzeugen im Straßenverkehr, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, nur auf Lastkraftwagen ansprechender Sensor (30), der in Bev/egungsrichtung der Fahrzeuge zwischen dem ersten (1) und dem zweiten Sensor (2) angeordnet ist, und durch einen Umschalter (31), der zwei Tore (13, 14) von dem Ausgang der

zugehörigen Registerspeicher (8, 9) trennt und das eine Tor (13) mit dem weiteren Sensor (30) und das andere Tor (14) mit dem zweiten Sensor (2) verbindet, der den Ausgang des Ober seinen einen Eingang mit dem ersten Sensor verbundenen elektronischen Schalters (3) auf die beiden anderen Eingänge dieser Tore und den anderen Eingang des elektronischen Schalters auf den Ausgang des Verzögerungsgliedes (7) umschaltet und der den weiteren Sensor mit dem Eingang des Verzögerungsgliedes verbindet

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Toren (13, 14) zugeordneten Registerelemente (51, 52) wahlweise als numerisches Impulszählwerk oder als Geschwindigkeitsanzeige betreibbar sind.

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