Устройство для определения типа транспортных средств

Соеэ Соеетскнк Социалистических Реслублнк(22) Заявлено 16.1 1.79 (21) 28 4 206 7/1 8-24 (51) М (л с лрисоединением эаявки Йо С 08 С 1/015 Государствеммый хомнтет СССР оо делам нюбретениЙ я отврмткй(23) Приоритет Оттублняоваио 23.0881 Бюллетень йо 3) Дата опубликования описания 230881 Ю) Ф 621,398(72) Авторы изобретения А.О,Озолс, Я.Я.Берзиньш и Г.З,Озола г,с Г Рижскии ордена Трудового Красного Энрмени и литехнический институт(4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Изобретение относится к контролю параметров транспортных средств с целью у"ета или регулирования движения и, в частности, может быть использовано для разделения и фиксации типов транспортных средств.Изчестны устройства для разделения типов транспортных средств, позволяющие множество всех транспортных средств разделить по их длине (1).Однако для решения задач регулирования и управления такое разделение по длине недостаточно. Нри управлении транспортными потоками с целью преимущественного права проеэ э да определенного типа транспортных средств (например, автобусов, легковых автомашин и т.п.) при прогнозировании транспортных потоков и дорожных сооружений, а также других задач,20 связанных с транспортными средствами, требуется раздельный подсчет транспортных средств определенных типов - легковых, грузовых автобусов, грузовых с прицепом или полу- прицепом.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для учета транспортных срелств. Это устройство содержит дат чики, выполненные в виде индуктивных петель, приемники, формирователи импульсов, преобразователь скорости, преобразователь длительности импульса элемент сравнения, пороговый элемент, амплитудный дискриминатор, логический блок и блок регистрации 21,Недостатком данного устройства является большой объем аппаратуры, ибо входная часть устройства выполнена го двухканальному принципу, т.е. в ней содержится два,индуктивных петлевых датчика, и соответственно, два приемника сигналов (детектора транспортных средств). Все это приводит к понижению надежности функционирования устройства, и одновременно повышает затраты на изготовление и установку устройства на объекте, ибо каждый индуктивный петлевой датчик закладывается в полотно дороги.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем разделения транспортных средств на несколько типов с использованием только одного индуктивного датчика.Указанная цель достигается введением в предлагаемом устройстве элемента задержки и последовательно включенных блока определения скоростиблока коррекции и блока умножения, выход приемника непосредственно и через элемент задержки соединен со входами блока определения скорости, выхог которого через блок коррекции соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен5 с выходом преобразователя длительность импульса выход приемника через амплитудный дискриминатор соединен со вторым входом блока коррекции выход блока умножения соединен со входом порогового элемента.На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений на выходах основных блоков устройства. 15Устройство содержит индуктивный петлевой датчик 1, приемник 2, преобразователь 3 длительности импульса, блок 4 определения скорости, элемент задержки 5, амплитудный дискри минатор б блок 7 коррекции, блок 8 умножения, пороговый элемент 9 логический блок 10, блок 11 регистрации,Устройство работает следующим образом. 25При прохождении транспортного средства над индуктивным петлевым датчиком 1 происходит изменение электромагнитного поля, возникающего вокруг датчика 1, что приводит к изменению индуктивности петлевого датчика 1. Степень изменения индуктивности датчика зависит от размеров и типа транспортного средства, а также от расстояния между шасси и датчиком. Изменение индуктивности петли датчика соответственно вызывает изменение частоты чувствительности приемника 2 и на его выходе получается импульс напряжения (Фиг,2), форма которого зависит от вышеупомя нутых факторов, и также от скорости транспортных средств. Полученный импульс характеризует определенный тип транспортного средства и по параметрам этого импульса, т.е. по значению амплитуды и длительности, с учетом скорости движения транспортного средства, представляется возможным разделение всех транспортных средств на четыре типа. 50По амплитудному значению аналогового импульса на выходе приемника 2 амплитудный дискриминатор б подразделяет транспортные средства к одному иэ двух подмножеств Э+Сфи М где В - длина транспортного средства;6 - длина контура индуктивногопетлевого датчика 1 (отсчитывается вдоль оси дороги);Ч - скорость транспортного средства.В свою очередь, скорость транспортного средства пропорциональнаскорости нарастания переднего фронтааналогового сигнала на выходе приемника 2, которую при постоянном длявсех транспортных средств времени Фиксации (фиг.2) можно выразить следующим образом; При достижении аналоговым сигналомзаданного порогового уровня Ас, на времяъ запускается элемент задержки 5 (фиг.2) . В течении этого времени аналоговый сигнал нарастает на величину дБ (при этомдОсл 0.Эта величина напряжения Фиксируется 60 и запоминается блоком 4 определенияскорости (фиг.2) с выхода которого подается на блок 7 коррекции. Блоком 7 коррекции осуществляется операция нормировки значения скорости, 65 т.е. напряжения, поступающего на его=о 1 А 1 А :а (А Аи 1 где Е подмножество легковых автомашин и автобусов;подмножество грузовых и грувых с прицепом или полуприцепом; а, - транспортное средство, переезжающее индуктивный датчик 1;А, - амплитудное значение аналогового импульса;Ая - пороговое значение амплитуды,Так как в пределах каждого подмножества Е и Р информативным параметром является также длина транспортного средства то одновременно с разделением по амплитуде, т.е. расстояния между шасси автомобилей и индуктивным датчиком, осуществляется и разделение транспортных средств по их длине, причем длина определяется по длительности налогового импульса на выходе приемника 2, с учетом скорости транспортного средства. Это осуществляется следующим образом.В преобразователе длительности импульса 3 осуществляется преобразование время - амплитуда напряжения, т.е. в течение промежутка времени с постоянным током заряжается емкость до величины напряжения(Фиг.2) которое подается на один вход блока 8 умножения Таким образом напряжение с на выходе преобразователя 3 длительности импульса пропорционально длительности аналогового сигналаКак известно, длительность сигналавыражаетсяО=десои 1 )6 1) "9 вход, согласно сигналу, поступающего на его второй вход от амплитудного дискриминатора б, Амплитуда .аналоговых импульсов на выходе приемника 2 зависит от типа транспортного средства, переезжающего датчика 1, и в среднем для вышеупомянутых двух подмножеств транспортных средств Е и Р отличается 1,5 раза. Следовательно так же отличается крутизна переднего Фронта аналогового импульса и,соответственно скорость транспортного средства для подмножеств Е и Г, которая определена по параметрам перед,него фронта аналоговых импульсов. Выравнивание этой неоднозначности или отличия сигналов (нормировка) осуществляется в блоке 7 коррекции путем изменения коэффициента передачи соответстнующего усилителя в зависимости от того, аналоговый сигнал прннадлежит подмножеству Е или Р,Откорректированное значение напряжения ЬПк которое пропорционально скорости Ч транспортного средства, с выхода блока 7 поступает на один вход блока 8 умножения, на второй вход которого поступает напряжение Ц с выхода блока 3, которое пропорционально длительности аналогового сигнала 1 И. В блоке 8 выполняется операция умножения сигналовЬОО одним из известных методов, в результате которой на выходе блока 8 получает величину напряжения, пропорциональную длине транспортного средстваЭто напряжение с выхода блока 8 умножения поступает на вход порогового элемента 9, который нсе транспортные средства разделяет в зависимости от их длины на дна подмножест- ва где Я - подмножество легковых и грузовых автомобилей;й - подмножество автобусов игрузовых с прицепом или полуприцепом;11 - порог по длине транспортИного средстна;П - напряжение на выходе блокаВумножения.Сигналы с выходов амплитудного дискриминатора б и порогового элемента 9 поступают на входы логического блока 10, состоящего из схем сонпадения. В зависимости от уровня этих сигналов, т.е. от положенийамплитудного дискриминатора б и порогового элемента 9 срабатывает один из элементов И в логическом блоке 10, Таким образом, логическим блоком 10 определяется взаимное попарное 10 15 20 25 ЗО 35 45 55 40 пересечение подмножествЕЦ ЦЕЬ К 1)ГЦ)и тем самым выявляется тип транспортного средства, пересекающегодатчик 1, Выход логического блока 10подключен к входу блока 11 регистрации, где осуществляется соответствующая регистрация типа транспортного средства либо на снетовом табло.либо на перфоленте или. каким-то запоминающим элементом.Схематическая реализация предлагаемого устройс.ва может быть выполнена, например, следующим образом,Приемник 2 представляет собой генератор самовозбуждения, в колебательный контур которого включена индуктивная петля датчика 1. С помощьючастотно зависимой схемы колебаниягенератора преобразуются в напряжениеБлок 4 определения скорости построен на трех операционных усилителяхпо схеме фиксации и запоминания заданного уровня напряжения с вычетом определенного начального уровняПреобразователь длительности импульса 3 включает генератор постоянноготока, который через упранляемыйключ заряжает емкость, Элемент задержки 5 выполнен, например, по схеме одновибратора, В качестве амплитудного дискриминатора б может бытьиспользован компаратор напряжения суправляемым уровнем срабатывания,Блок 7 коррекции представляет операционный усилитель с изменяемым(электрически) коэффициентом передачи, а блок 8 умножения может бытьвыполнен, например, на интегральной микросхеме балансного модулятора. Пороговый элемент 9 может бытьпостроен по схеме триггера 1 Мидтас фиксированным уровнем срабатывания, а логический блок 10 построенполностью на интегральных логических микросхемах.Введение в устройстве элементазадержки 5, блока 4 определенияскорости, блока 7 коррекции и блока8 умножения упрощает устройство определения типа транспортного средства,Эффективность данного устройствасостоит в том, что представляетсявозможным с использованием одногоиндуктивного датчика определить типтранспортного средства, при этом относительно простым схемотехническимрешением. Это позволяет испольэовать данное предложение в автоматизированных системах управлениятранспортными потоками на магистралях, а также для получения статистических данных о распределениитранспортных средств по типам надороге.Формула изобретения Устройство для определения типа транспортных средств, содержащее последовательно включенные индуктивныйпетлевой датчик, приемник амплитудный дискриминатор, логическийблок и блок регистрации пороговыйэлеме:т выход которого подключенк второму входу логического блокаи преобразователь длительности импульса, вход которого соединен с выходом приемника, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью повышениянадежности устройства, в него введены элемент задержки, блок определения скорости, блок коррекции иблок умножения выход прием "ика непосредственно и через элемент задержки соединен со входами блока определения скорости, выход которого через блок коррекции соединен с первым входом блока умножения, вторбй вход которого соединен с выходом преобразователя длительности импульса выход приемника через амплитудный дискриминатор соединен со вторым входом блока коррекции, выход блока., умножения соединен со входом порогового элемента.ФИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе101. Авторское свидетельство СССР9 411486, кл. С 08 С 1/015, 1972.2. Авторское свидетельство ссси9 572831, кл. Л 08 С 1/015, 1976Зак Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 252/83 Тираж 691 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раущ Подписноомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5