Способ управления движением транспортных средств

у СВИДТЛЬС ТОР препятствиях в момент при радиосигналов излучают от звуковые сигналы, При этом тывают и запоминают чис периодов ультразвукового с принимают ультразвуковые нивают их число периодов с помненным числом, при и сравнивают амплитуду при звукового сигнала с двумя сигналов, превысивших оба ность от ТС до другоо ТС и вычисляют по формуле 1 = лов, превысивших только о =0,5 У/т, где т - задержка меж ем и излученными сигналами уменьшают скорость ТС. 2 и Т ( Ц н к автоматике и на подвижных, ртн ы х с редстусах, судах, попрепятствия Ц, (которое само по может быть источником опасности), ащий 1-ю приемную антенну 8, пер - усилитель 9, первый делитель ча- О, второй усилитель мощности 11 и ультразвуковой излучатель 12; комварийно-опасного транспортного а, в который входят 2-я приемная13, второй в/ч - усилитель 14, втоитель частоты 15, третий усилитель ти 16, второй УЗ-излучатель 17, ульовой микрофон 19, усилитель 20, детектор 21, второй детектор 22, к опорных уровней 23 инвертируюемент задержки 24, первая схема ия 25, вторая схема сравнения 26, схема ИЛИ, второй счетчик 28, счетчик 29, компаратор кодов 30, схема И 31, вторая схема ИЛИ 32, скорости 33, второй ШИМ - модуляповышение функципособа,имер осуществления ервая атчик 1)4816257/242) 19.04,906) 30,08,93, Бюл.М 321) Научно-исследовательский институт иэрительной техники2) Б,П.Турченевб) Автооское свидетельство СССР . 511596, кл. 6 08 6 1/01, 1976.4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ АНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ7) Изобретение относится к автоматике и ожет быть использовано для предупрежния столкновений на транспорте. Целью обретения является повышение функональной надежности способа, Способ нован на излучении запросных радиосиглов. На транспортных средствах (ТС) и Изобретение относится жет быть использовано рийно-опасных трансп- автомобилях, троллейб ах и др. Цель изобретения -льной надежности с Ниже приведен прособ,Структурная схема устройства для осуествления способа представлена на фиг,1,юры напряжений - на фиг,2,Устройство сбдержит комплект формивания единого сигнала запроса(радиостаню) 1, в который входит высокочастотныйнератор 1, модулятор 2, 1-й усилительощности 3, передающая антенна 4, первыйетчик 5, цифроаналоговый преобразоваль 6 и 1-й широтно-импульсный (ШИМ)одулятор 7; комплект активного потенциального себе не содерж вый в/ч стоты 1 первый плект а средств антенна рой дел мощнос тразвук первый источ ни щий эл сравнен ема запросных ветные ультрана ТС подсчило излученных игнала. На ТС сигналы, сравпоследним эах совпадениинятого ультра- порогами. Дляпорога, дальли препятствие ЧЙ. Для сигнадин порог,ду препятстви, Если 1 Ьь, 1837351тор 34, третий ШИМ-модулятор 35, вторая , схема И 36, первый и второй элементы задержки 37 и 38, ждущий мультивибратор 39, исполнительный механизм 40, инвертирующий расширитель импульсов 41. Элементы схемы соединены, как показано на фиг.1.Кроме того, на фиг.1 отображено препятствие 18, не оснащенное приемоответчиком ("немое"), отраженный от которого УЗ - сигнал И принимается УЗ - микрофоном 19, а также принимаемые микрофоном 19 ультразвуковой сигнал Н от ответчика, находящегося в неопасной зоне, но в пределах рабочей дальности действия устройства, и сигнал Д от ответчика, находящегося за пределами рабочей дальности.Устройство работает следующим образом. Высокочастотный генератор вырабатывает непрерывный синусоидальный сигнал в диапазоне средних или коротких волн, который поступает на модулятор 2 и первый двоичный счетчик 5, обьем которого выбирается так, чтобы его полное заполнение занимало несколько секунд. Коды 2 - 3 старших разрядов счетчика 5 поступают на цифроаналоговый преобразователь 6, на выходе которого образуется ступенчатое напряжение (см,фиг.2 а), с длительностью "шага" (цикла) примерно 1 сек. Это напряжение воздействует на 1-й широтно-импульсный модулятор 7, синхронизируемый от младшего из выбранных старших разрядов счетчика 5, в результате чего на выходе ШИМ-модулятора 7 образуются изменяющиеся по длительности импульсы (фиг,2 б), На модуляторе 2 они воздействуют на высокочастотный сигнал, который проходит через 1-й усилитель мощности 3 и через передающую антенну 4 периодически излучается в пространство (фиг.2 в). Этот радиосигнал принимается 1-й приемной антенной 8 активного препятствия П, усиливается 1-м в/ч усилителем 9 и делится по частоте 1-м делителем частоты 10 до ультразвукового диапазона 25-30 кГц. Этот ультразвуковой сигнал проходит 2-й усилитель мощности 11 и возбуждает 1-й ультразвуковой излучатель 12, с выхода которого ответный ультразвуковой импульс излучается в пространство (фиг.2 г), Как мы видим, длительность и число периодов радио- и ультразвукового сигналов каждый раз меняются. Одновременно на аварийноопасном обьекте 11 также принимается 2-й приемной антенной 13 радио- импульс запроса, который проходит 2-й в/ч - усилитель 14, второй делитель частоты 15, аналогичный делителю 10, третий усилитель мощности 16 и второй УЗ - излучатель 17, в результате чего также излучается в пространство ответный ультразвуковой импульс (фиг.2 г), Задержкой по времени из-зазначительной разности скоростей радиосигнала и ультразвука (100,10 и 330 м/сек)можно пренебречь, учитывая небольшиеопасные расстояния между объектом и препятствием (в пределах 100-150 м),Излученный активным препятствиемили другим транспортным средством ответный УЗ-импульс, если они находятся на путиследования аварийно-опасного объекта 11,принимается его направленным УЗ-микрофоном 19, усиливается усилителем 20"5 (фиг.2 е-А) и постУпает на вторые входы 1-йи 2-й схем сравнения 25 и 26, на первыевходы которых поступают соответственнонизкий М и высокий Б потенциалы(см.фиг.2 е) от источника опорных уровней20 23. Сигнал об опасности передается на исполнительный механизм 40 только в случаеравенства числа периодов излученного вданном цикле (последнего по времени) ипринятого ультразвуковых импульсов. Это делается следующим образом, Высокочастотный сигнал от усилителя 14 детектируется 2-мдетектором 22 (фиг.2 ж). Передним фронтомэтого импульса обнуляется 2-й счетчик 28,который подсчитывает и запоминает до сле 30 дующего запроса число излучаемых периодов ответного сигнала, поступающего от2-го делителя 15, одинакового с 1-м делителем 10, Код со 2-го счетчика 28 поступает на2-й вход компаратора кодов 30, на 1-й вход .35 которого поступает код с 3-го счетчика 29,подсчитывающего число периодов принимаемого сигнала с усилителя 20 (фиг.2 д),При этом счетчик 29 обнуляется как в началецикла - со 2-го детектора 22, так и по прихо 40 ду каждого принятого импульса - с 1-го детектора 21, через 1-ю схему ИЛИ 27, Вслучае равенства кодов на выходе компаратора 30 формируется импульс, действующий до прихода следующего принятого45 импульса (фиг.2 к). Сигнал от датчика скорости 33 (например, акселерометра) воздействует на 2-й и 3-й ШИМ - модуляторы 34 и 35,синхронизируемые сигналом со 2-го детектора 22 (фиг.2 ж), которые вырабатывают50 одинарный и двойной пределы временныхзадержек, относящиеся к ответному и эхосигналам (фиг.2 л,м). Ответный продетектированный сигнал фиг.2 е-А, поскольку онпревосходит верхний опорный уровень Б,55 вызывает появление на выходе 2-й схемысравнения 26 импульс (фиг.2 н-А), которыйчерез 1-й элемент задержки 37 (фиг,2 п) подается на 1-й вход 1-й схемы ИЗ 1, на 2-йвход которой поступает импульс одинарного предела задержки (фиг.2 л), на 3-й вход -игнал от компаратора кодов 30 (фиг.2 к), а а 4-й вход - задержанный на инвертируюем элементе задержки 24 сигнал с 1-го етектора 21 (фиг.2 р). При совпадении сигналов по этим 4-м входам на выходе 1-йхемы И 31 появляется импульс (фиг.2 с), коорцй проходит через 2-ю схему ИЛИ 32 и зводит ждущий мультивибратор (реле ремени) 39, имеющий продолжительность мпульса, на 10 - 15% превышающую длительость цикла между запросами (см,фиг.2 т).о этом импульсу срабатывает исполнитель.- ый механизм 40, вырабатывал сигнал воителю и/или производя автоматическое орможение. Время задержки элементов 6 и 37 больше времени задержки инвертиующего элемента задержки 24.Пришедший от дальнего активного преятствия, находящегося вне рабочей зоны стройства "слабый" импульс (фиг,2 д-Д) отосится к некоторому более раннему циклуимеет число периодов, не равное числуериодов УЗ импульса, излученного в данном цикле (фиг.2 г). Поэтому, хотя послего детектирования (фиг.2 е-Д) 1-я схема равнения 25 формирует разрешающий импульс(фиг.2 Ф-Д), но компаратор кодов 30 не вырабатывает своего импульса разрешения (см,фиг.2 к) и соответственно на выходе 2-й схемы И 36 не формируется импульс запуска (см,фиг;2 с).Таким образом, устройство "пренебрегает" импульсом, не относящимся к данному циклу и не производит ложную тревогу.Ультразвуковой эхо-сигнал, отраженный от "немого" препятствия 18 (фиг.2 д-П), пройдя УЗ микрофон 19, усйлитель 20 и 1-й детектор 21, поступает на 1-ю и 2-ю схемы сравнения 25 и 26, в результате чего на выходе 1-й схемы сравнения 25 вырабатывается импульс (фиг,2 Ф-П, который, пройдя 2-й элемент задержки 38 (фиг.2 х-П), поступает на 1-й вход 2-й схемы И 36, на 2-й входкоторой с 3-го ШИМ-модулятора 35 подается импульс двойного предела задержки (фиг,2 м), на 3-й вход - сигнал от компаратора кодов 30 (фиг,2 к-П), а на 4-й вход- задержанный на инвертирующем элементе задержки 24 сигнал с 1-го детектора 21 (фиг.2 р-П), В момент совпадения этих сигналов на выходе 2-й схемы И 36 формируется импульс запуска (фиг.2 с-П), который через 2-ю схему ИЛИ 32 подается на вход жду-щего мультивибратор 39 и подтверждаетего "взведенное" состояние. Если бы небыло ранее ответного импульса (фиг,2 д-А),то импульс фиг.2 с-П сам "взвел" бы мульти-вибратор 39, и, далее, исполнительный ме, ханизм 40. Таким образом, устройство реагируетне только на ответные импульсы транспортных объектов и активных препятствий, оснащенных приемоответчиками, но и на 5 эхо-импульсы от "немых" препятствий.Ответный импульс от препятствия, находящийся вне одинарного временного предела задержки (фиг,2 д-Н), не вызывает появления запускающего импульса 10 (см,фиг.2 с), т.к. при этом 1-я схема И 31 неоткрывается из-за прекращения к этому моменту, действия импульса одинарной задержки фиг,2 л, а 2-я схема И 36 удерживается от открывания низким потенциалом на ее 15 5-м входе от инвертирующей схемы расширения импульсов 41 (фиг,2 у), запускаемой передним фронтом сигнала 2-й схемы сравнения.26. Время расширения этой схемы .подбирается так, чтобы ее низкий потенци ал перекрывал действие задержанных импульсов фиг,2 х-А,Н, соответствующих сильным сигналам.Если в следующем цикле в результатедействия исполнительного механизма или 25 изменения обстановки не будет ответных иотраженных сигналов, соответствующих опасным расстояниям, то ждущий мульти- вибратор 39 возвращается в исходное состояние и не воздействует более на 30 исполнительный механизм 40. Если же обстановка не улучшилась, то вновь вырабаты- .вается запускающие импульсы фиг,2 с, взводится ждущий мультивибратор 39 и включается исполнительный механизм 40, с35тем чтобы вывести подвижное транспортное средство иэ опасной зоны.Возможны и другие варианты осуществления способа, например на основе фазовой модуляции радиосигнала, с более40 широким использованием дискретной техники и т,п.Формула изобретения Способ управления движением транспортных средств, основанный на излучении45 запросных радиосигналов, приеме их натранспортных средствах и препятствиях, излучении с транспортных средств и препятствий ответных ультразвуковых сигналов в момент приема запросных радиосигналов,50измерении времени т между моментами прихода запросных и ответных сигналов, вычислении расстояниямежду данным транспортным средством и другими транспортными средствами и препятствиями,55сравнении расстоянияс минимально допустимым расстоянием Ыпь, уменьшении скорости движения транспортного средства, есливаап, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности способа, в момент приема из 1837351меняют длительность ответных ультразвуковых сигналов, на.каждом транспортном средстве. запоминают число периодов ответного ультразвукового сигнала, излученного последним, которое сравнивают с числом периодов принятых ответных и отраженных ультразвуковых сигналов, отбрасывают все принятые. ультразвуковые сигналы, у которых число периодов не равно запомненному, сравнивают амплитуды принятых ответных и отраженных ультразвуковых сигналов с двумя порогами, первый из которых задает максимальную дальность приема излученных транспортными средствами и препятствиями ответных сигналов, а 5 второй - отраженных от транспортныхсредств и препятствий сигналов, для сигналов, превысивших оба порога, расстояниевычисляют по формуле- Чл, а для сигна.лов, превысивших только второй порог - по 10 формуле =1/2.ЧЛ, где Ч- скорость распространения ультразвуковых сигналов,1837351 оставитель Б. Турченевехред М,Моргентал Корректор Л, Ливрин Редакто Заказ 2869 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101