203419. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés útburkolatba épített érzékelő hurok felett elhaladó járművek érzékelésére és adott esetben azonosítására
1 HU 203 419 B 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés útburkolatba épített érzékelő hurok felett elhaladó járművek érzékelésére és adott esetben azonosítására, amelynek az érzékelő hurkot, mint frekvenciameghatározó elemet tartalmazó oszcillátora, az oszcillátor frekvenciáját vagy rezgési periódusidejét meghatározó frekvenciamérője, és ennek kimenetével kapcsolódó vezérlőegysége van, a hurok szigetelt vezetékből van kialakítva, amely huzalpáron és ennél adott esetben lényegesen hosszabb kábelen keresztül központi egységhez csatlakozik, a huzalpárnak a hurokkal ellentétes vége közvetlenül az oszcillátorhoz csatlakozik, és az oszcillátor kimeneti áramköre a kábel egyik végéhez kapcsolódik. Járművek érzékelésére elterjedten használnak az útburkolatba ágyazott induktív hurokból kialakított érzékelőket, amelyek induktivitását a felettük elhaladó jármű fémből készített alváza a közöttük létrejövő csatolás hatására elhangolja, pontosabban lecsökkenti. Az induktivitást rendszerint szabadonfutó oszcillátor frekvenciameghatározó áramkörébe kapcsolják, és a rezgési frekvenciát vagy a periódusidőt ismert módon mérik. Ilyen ismert járműérzékelő család például az NSZK-beli Siemens cég DIA és D2A típusú, M-Detektor jelzésű gyártmánya. Ennél a gyártmánycsaládnál két egymás mellett lévő forgalmi sávhoz tartozó járműérzékelő telepítésére van lehetőség, az egyes érzékelőkben lévő oszcillátorok egymástól különböző frekvencián folyamatosan működnek, és az oszcillátorok kimeneti frekvenciajeleit egy vezérelt kapcsoló periodikusan kapcsolja, és a kapcsolt jel frekvenciáját mérik. A jármű jelenlétének érzékelését mikroprocesszor végzi, a frekvenciamérő által mért pillanatnyi frekvencia kiértékelésével. Az így kialakított járműérzékelő rendszerben az érzékelő hurok és a detektor egység között lévő távolság korlátozott. A hurok mérete, menetszáma és érzékenysége ettől a távolságtól lényegesen függ, a gyártómű katalógusa a távolságtól függően határozza meg az érzékenységet. Próbálkoztunk már több forgalmi sávhoz rendelt hurkokhoz csatlakozó folyamatosan működő oszcillátorok olyan telepítésével, amelynél az oszcillátorok a hurkok vezetéke és a kábel közé kapcsolódtak, így induktivitás detektorként működtek. Ennél a megoldásnál korlátot jelentett az egymás közelében elhelyezett hurkok kölcsönös zavaró hatása, továbbá a kábel sönt kapacitása miatt a kis szintű nagyfrekvenciás jelben keletkező csillapítás. A zavarás csak eltérő méretű hurkok, vagy eltérő kapcsolású oszcillátorok esetén volt csökkenthető, amikor is az oszcillátorok rezgési frekvenciája lényegesen különbözött. Különösen városi forgalom esetén a forgalom érzékelésén kívül szükség van adott kommunális járművek, pl. autóbusztűt, trolibuszok megkülönböztetett járművek haladásának követésére is. A járműkövetés alapvető feltétele a követendő jármű azonosítása. Ennek a feladatnak a megoldására eddig a járműérzékelés meglévő rendszerétől független azonosító rendszer telepítésére volt szükség, ez pedig igen magas beruházási költségekkel jár. A találmány alapvető feladata olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amely az útburkolatba beépített hurok felett elhaladó járművek érzékelési pontosságát függetleníti a kiértékelést végző központi egység telepítési távolságától. A találmány lényeges feladatát képezi ezen kapcsolási elrendezés olyan kialakítása is, amelynek révén a járműérzékelésen felül képes a járműazonosítási feladatok ellátására is. A találmánnyal kapcsolási elrendezést hoztunk létre útburkolatba épített érzékelő hurok felett elhaladó járművek érzékelésére és adott esetben azonosítására, amelynek az érzékelő hurkot, mint frekvenciameghatározó elemet tartalmazó oszcillátora, az oszcillátor frekvenciáját vagy rezgési periódusidejét meghatározó frekvenciamérője, és ennek kimenetével kapcsolódó vezér-' lőegysége van, a hurok szigetelt vezetékből van kialakítva, amely huzalpáron és ennél adott esetben lényegesen hosszabb kábelen keresztül központi egységhez csatlakozik, a huzalpámak a hurokkal ellentétes vége közvetlenül az oszcillátorhoz csatlakozik, és az oszcillátor kimeneti áramköre a kábel egyik végéhez kapcsolódik, és a találmány szerint a kábelnek a másik vége a kapcsolási elrendezésnek az oszcillátortól és a huroktól távol telepített központi egységében lévő transzformátor primer tekercsén keresztül egyenáramú feszültségforráshoz csatlakozik, a transzformátor szekunder tekercse közvetlenül vagy erősítő és jelformáié áramkörön át a frekvenciamérő bemenetéhez van kapcsolva. Az így kialakított kapcsolási elrendezés oszcillátora tápellátását a kábelen keresztül kapja és illesztetten ide adja le a kimeneti frekvenciajelet is, ezáltal kis méretekben realizálható, és telepítése csak a hurokvezeték és a kábel csatlakoztatásához szükséges helyet igényli, amely gyakorlatilag bárhol megvalósítható, szervizelési igényt a telepítés nem támaszt. A kapcsolási elrendezés egy továbbfejlesztett kiviteli alakjánál az oszcillátor mérőerősítő egységgel közösen van kiképezve, a mérőerősítő bemenete is a huzalpámak a huroktól távoli végéhez csatlakozik, tartalmaz sávhatárolt feszültségerősítőt, amelynek kimenete áramerősítőhöz csatlakozik, ennek kimenete egy vagy több diódán keresztül a kábelnek az oszcillátorral összekapcsolt kapcsaihoz csatlakozik, az oszcillátorban ezen kapcsokhoz csatlakozó, az említett diódával vagy diódákkal ellentétes irányban bekötött dióda van vagy diódák vannak, továbbá a központi egységben a vezérlőegységgel összekapcsolt vezérlő bemenetű vezérelt kapcsoló van, amely az egyenáramú feszültségforrás és a transzformátor primer tekercse közé csatlakozik, és az erősítő és jelformáló áramkör kimenetéhez demodulátor is kapcsolódik, amelynek kimenete a vezérlőegységgel van összekötve. Ez a kiviteli változat alkalmas már járműazonosításra is, ezt a lehetőséget a tápfeszültség polaritásától függő üzemmód és a frekvenciajelnek áramjel formájában a tápfeszültségre való szuperponálása teremetette meg. Több forgalmi sáv kiszolgálása esetén a transzformátornak több primer tekercse és a vezérelt kapcsolónak ezzel azonos számú és vele összekapcsolt kimeneti csatlakozása van, amelyek egy-egy kábelen keresztül egyegy oszcillátor és mérőerősítő egységhez csatlakoznak, ezek közös szerelőaknában helyezkednek el, és hozzájuk egy-egy szomszédos forgalmi sávba épített hurok kapcsolódk. A kellő stabilitás miatt célszerű, ha az oszcillátort Colpitts oszcillátor képezi. Egy előnyös kiviteli alaknál a mérőerősítőben két láncba kapcsolt földelt emitteres tranzisztort tartalmazó feszültségerősítő fokozat és egy földelt kollektoros kap-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
