187344. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés járművek mikrohullámú érzékelésére
1 2 187 344 A találmány tárgya olyan eljárás és berendezés, amely alkalmas arra, hogy a környezetében elhaladó vagy ott tartózkodó közúti vagy kötöttpályás járműveket érzékelje. A találmány szerinti érzékelő készülék az úttestbe vagy a sínek alá beépitve alkalmazható forgalomszámláló és irányító berendezések érzékelőjeként. Különösen a nagyvárosokban a felszíni közlekedésben résztvevő járművek számával arányosan nem növelhető az útfelület. A közlekedés zavartalansága így csak megfelelő forgalomszervezéssel biztosítható. Ez magába foglalja egész városrészek vagy városok forgalmának egységes irányítását, az irányítási rendszer rugalmas változtatását, optimálását. Az adott úthálózat mellett ezért döntő fontosságú a közlekedési helyzetet adott időpontban jellemző adatok megbízható begyűjtése, feldolgozása. Ezen adatok közül legfontosabb egy adott irányban haladó járművek számának és adott helyen - például egy csomópontban - tartózkodó járművek mennyiségének meghatározása. Az áthaladó járművek érzékelésére legelterjedtebben az úgynevezett indukciós hurkokat használják. Ilyen megoldást ismertet többek között a 1 187 145 sz. angol, a 1 574 079 az NSZK-beli és a 414 620 sz. szovjet szabadalmi leírás is. Az érzékelésre felhasználható az áthaladó jármű okozta kapacitásváltozás is, ezt a módszert írja le a 1 407 549 sz. angol szabadalmi leírás, amely szerint egy szalagtápvonal kapacitásának változása jelzi a jármű közelségét. Mindkét fenti megoldásban - hasonlóan például a 1 469 942 sz. angol szabadalmi leírásban ismertetett mechanikus jeladóhoz, vagy a pneumatikus jeladóhoz - az érzékelő az úttestben nyer elhelyezést. Ismert még az ultrahangos érzékelés, mint az 1 187 775 sz. angol és 402 054 sz. szovjet szabadalmi leírásban is ismertetésre kerül. Alkalmazható még az infravörös sugárzás felhasználásán alapuló módszer, ilyent ismertet az 1 187 801 sz. angol szabadalmi leírás. Használható a Doppler-hatás is, így a jármű sebessége is mérhető - megfelelően a 1 413 082 sz. angol szabadalmi leírásban közölt adatoknak. A sugárérzékelésen alapuló megoldások közös hátránya az, hogy az érzékelő általában az út felszíne felett helyezkedik el, telepítése, védelme fokozott nehézségekkel jár. Nehezen megoldható a többsávos úton közlekedő járművek érzékelésének elkülönítése. Ezt a. nehézséget a 1 171 832 sz. angol szabadalmi leírásban közölt megoldás úgy próbálja áthidalni, hogy a mikrohullámú jelforrást az út fölé, az érzékelőket az úttestbe építi be. Hátrányként jelentkezik azonban itt is az, hogy az adónak az út fölé speciális tartószerkezetet kell készíteni. Felismertük, hogy olyan érzékelőt kellene létrehozni, amely az úttestbe építhető, sávonként telepíthető, lehetőleg egyetlen egységben tartalmazza a jeladót és a vevőt. Célszerű lenne továbbá olyan érzékelőt konstruálni, amely lehetőséget adna arra, hogy az áthaladó objektumok nagyságáról is nyújtson felvilágosítást. így e szempontból fontos lenne az, f hogy az érzékelő kialakítása olyan legyen, hogy például a kerékpárosra ne reagáljon, de a személygépkocsit észrevegye. Kívánatos lenne az indukciós érzékelőknél elérhető néhány millivoltos jelszintnél magasabb szint elérése, mert ez javítaná a rendszer egészének megbízhatóságát és zavarvédettségét. A találmány szerinti eljárással ezt a feladatot úgy 5 oldjuk meg, hogy egy-egy mikrohullámú adó és vevő egységet közös antennára csatlakoztatunk, és az egész így egy közös szerelvényt alkot. így tehát a mérőjelként használt mikrohullámú sugárzás kisugárzása és a mérendő objektumról visszavert jel 10 közös antennán halad át. A találmány tehát egyrészt eljárás járművek mozgatásának vagy jelenlétének érzékelésére a reflektált mikrohullámú jel segítségével, másrészt mikrohullámú járműérzékelő berendezés, azzal jel- 15 lemezve, hogy a mikrohullámú adó és mikrohullámú vevő közös antennához csatlakozik, amely egy, dielektrikumból készült szigetelőn keresztül kisugározza és az érzékelt térrészből visszavert jelet a detektorba továbbítja, amely az érzékelt térrészben 20 lévő jármű által előidézett reflektált jel megváltozását feszültségváltozássá alakítja át, amely jelet a továbbiakban önmagában ismert módon kezelnek, ill. dolgoznak fel az elektronikus forgalomirányító berendezések által igényelt formában. 25 A találmányt a továbbiakban a berendezés egyik előnyös kiviteli alakját mutató ábrák alapján ismertetjük, ahol- az 1. ábra a találmány szerinti eljárás elrendezési rajzát; 30 - a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli formájának felülnézeti rajzát;- a 3. ábra ennek a berendezésnek A-A metszetét;- a 4. ábra ennek a berendezésnek B-B metszetét 35 mutatja. A találmány szerinti eljárás és berendezés többféle módozatban kivitelezhető, melyeknek alkalmazási lehetőségeit és megfelelő működését a kísérletek igazolták. A továbbiakban a találmány szerinti 40 eljárás és berendezés egyik lehetséges változata kerül ismertetésre. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás elrendezési rajzát mutatja. Az 1 mikrohullámú jelet keltő eszköz - amely célszerűen Guna-dióda - mikrohullá- 45 mú teret hoz létre magában a 2 adóban, a hozzá csatlakoztatott 3 antennában és a 3 antenna iránykarakterisztikája által meghatározott 4 térrészben. . A mikrohullámú jel ebben a térszögben lévő 5 járműről reflektálódik, e reflektált jel egy része vissza- 50 kerül a 3 antennára és így a - szintén az antennára csatlakozó - 6 érzékelő diódára, amely a 7 vevőben helyezkedik el. Az érzékelt 4 térrészt a 2 adótól és a 7 vevőtől a 8 fal választja el. E sebességvektor a tér - amelyet a kisugárzott p teljesítménnyel és f 55 frekvenciával 'jellemzünk - terjedési irányával <p szöget zár be. A jármű áthaladására megváltozik a tér struktúrája, és így eloszlása is. Ez vonatkozik az érzékelő elem környezetében felépült térre is. Az érzékelő elemre így az eddig rákerült jel mellé 60 ugyancsak a detektorra jut a visszavert p' teljesítményű, f frekvenciájú jel is. A jel frekvenciájának változása a Doppler-elven alapul. E jel frekvenciájának változását is fel lehetne használni az érzékelésre, ez azonban a be és kimenő jel jobb mikrohul- Q5 lámú szétválasztását és stabil mikrohullámú jelet 2
