Способ измерения скорости движения и длины транспортного средства

Способ измерения скорости движения и длины транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ДЛИНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА- -путем формирования в контролируемой зоне направленного светового потока , пересекающего траекторию движения транспортного сдедства, определения времени нахождения транспортного средства в контролируемой зоне и определения длины транспортного средства по значению, скорости движения транспортного средства и времени полного перекрытия контролируемой зоны транспортным средством, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости движения и длины транспортного средства , световой поток периодически перемещают в горизонтальной плоскости в пределах контролируемой зоны с постоянной скоростью, Ьпределяют время освещения транспортного средства при въезде в контролируемую зону в течение двух следующих друг за другом перемещений светового потока, определяют разность этих времен, вычисляют скорость движения транспортного средства по формуле совпадении направления движения транспортного средства и перемеь ения светового потока и по формуле fi-t. V си Т-At При несовпадении направления.движения транспортного средства с направлением -перемещения светового потока, где V - скорость движения транспортного средства; Ш - скорость-перемейтения свето (П вого потока; : Т - период повторения перемещения светового потока; . д-Ь разность времен освещения транспортного чзредства в чение двух спедую1 дах друг за другом перемещений светового потока, определяют длину транспортного средства по формуле , СП Ь длина транспортного средгде ства; 4 V скорость движения транспор тного средства; время полного перекрытия t 00 контроли уемой зоны транспортным средством г В - длина контролируемой зоны.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5g G 08 G-1 01

М= — о)

6.4 Tint

\ =ЧУ+В, где 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3362780/18-24 (22) 09. 1 2. 81 (46) 30.04.83. Бюл. Р 16 (72 ) К. И. Богатыренко, A. И.Левтеров и

В.Е.Тырса (71)Харьковский автомобильно-дорожный институт им.Комсомола Украины (53) 531.767(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 591905, кл. G 08 G 1/01, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 634349, кл. G 08 G 1/01, 1978 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ДВИЖЕНИЯ И ДЛИНЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА путем формирования в контролируемой зоне направленного светового по. тока, пересекающего траекторию движения транспортного средства, определения времени нахождения транспортного средства в контролируемой зоне и определения длины транспортного средства по значению скорости движения транспортного средства и времени полного перекрытия контролируемой эоны транспортным средством, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости движения и длины транспортного средства, световой поток периодически перемещают в горизонтальной плоскости в пределах контролируемой эоны с постоянной скоростью, определяют время освещения транспортного средства при въезде в контролируемую зону в тейение двух следующих друг эа другом пе-ремещений светового потока, определя,.SU„„1015413 А ют разность этих времен, вычисляют скорость движения транспортного средства по формуле при совпадении направления движения транспортного средства и перемещения светового потока и по формуле д4

Ч = — 0 т-м, при несовпадении направления. движения транспортного средства с направлением .перемещения светового потока, где Ч вЂ” скорость движения транспортного средства, .В (ю — скорость перемещения светового потока;

Т вЂ” период повторения-перемещения светового потока, - разность времен освещения транспортного средства в те Я чение двух следующих друг за другом перемещений светового потока, определяют длину транспортного средства по формуле длина транспортного средства, скорость движения транспортного средства; время полного перекрытия контролируемой зоны транспортным средством . длина контролируемой эоны.

1015413

Изобретение относится к автотранспортной технике, а именно к организации и безопасности движения, и может быть использовано для определения характеристик режимов движения транспортных потоков, например, при реали- 5 зации систем регулирования движения. Известен способ измерения скорости и длины транспортного средства, согласно которому измеряют время изменения не 10 светового потока, а магнитного поля земли при пересечении транспортным средством границ контролируемой зоны 1 J. ,Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения параметров 15 движения и длины транспортного средства, основанный на создании направленного светового потока, пересекающего траекторию движения транспортного средства, и регистрации парамет- р0 ров этого потока, в котором измеряют время изменения интенсивности светового потока при вьезде и выезде транспортного средства из контролируемой зоны и время полного перекрытия потока 2 .

Недостатком известного способа является низкая точность из-за наличия операции аналогового дифференцирования фронтов формируемых импульсов при вычислении скорости и ускорения транспортного средства. Кроме того, на определение скорости транспортного средства оказывает влияние форма фронтов формируемых импульсов, образованных перекрытием светового потока различной конфигурацией теневого профиля транспортнбго средства.

И, наконец, по этому способу невозможно определить направление движения транспортного средства. 40

Цель изобретения — повышение точности измерения скорооти движения и длины транспортного средства.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способУ измерения око- 45 рости движения и длины транспортного средства путем формирования в контролируемой зоне направленного светового потока, пересекающего траекторию движения транспортного средства, определения времени нахождения транспорта средства в контролируемой зоне и определения длины транспортного . средства по значению скорости движения транспортного средства и времени.полного перекрытия контролируемой

55 зоны транспортным средством, световой поток периодически перемещают в горизонтальной плоскости в пределах контролируемой зоны с постоянной скоростью, определяют время оснащения тран- 60 спортного средства при въезде в контролируемую зону в течение двух следующих друг за другом перемещений светового потока, определяют разность этих времен, вычисляют скорость дви- 65 жения транспортного средства по формуле t= „ОЗ д

7+ h4 при совпадении направления движения транспортного средства и перемещения светового потока и по формуле при несовпадении направления движения транспортного средства с направлением перемещения светового потока, где М вЂ” скорость движения транспортного средства, (И вЂ” скорость перемещения световогб потока", период повторения перемещения светового потока, ф. — разность времен освещения транспортного средства в течение двух следующих друг за другом перемещений светового потока, определяют длину транспортного средства по формуле

g "-Ч +, где L — длина транспортного средства, скорость движения транспортного средства;

à — время полного перекрытия контролируемой зоны транспортным средством;

Р— длина контролируемой зоны.

На фиг.1 изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ на фиг.2 — импульсы на выходе фото-. приемника, на фиг.3 - диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство g фиг. 1) содержит блок 1 развертки светового луча 2, протяженный фотоприеьвик 3 и блок 4 вычисления параметров движения транспортного средства.

В заданном сечении автомагистрали

5 на определенном уровне над дорожным полотном.в горизонтальном направлении создается сканируемый световой поток

2. Сканирование светового потока осуществляетсй с помощью блока 1 развертки, выполненного, .например, в виде вращающегося зеркального призменного барабана, на который падает луч оптического квантового генератора. На противоположной стороне дорожного полотна устанавливается протяженный фотоприемник 3. Выход фотоприемника связан с входом блока 4 вычисления параметров движения транспортного средства.

Способ .осуществляется следующим образом.

Остронаправленный световой поток диаметр потока выбирают меньше .размеров мелких деталей теневого профиля транспортного средства) сканируют

1015413 в горизонтальной плоскости контролируемой зоны. Прием светового потока осуществляют протяженным фотоприемником, который формирует импульсы,причем по. длине чувствительней поверхности приемника выбирают контролируемую зону. Пока транспортное средство не пересекает контролируемую зону фотоприемником будут, формироваться импульсы определенной одинаковой длительности, пропорциональные скорости. 10 сканирования и длине фотоприемника ,(фиг.2a).

При въезде транспортного средства в контролируемую зону сформированные фотоприемником-импульсы будут укора- 15 чиваться (фиг.26) пропорционально положению транспортного средства.

При полном йерекрытии транспортным средотвом контфолируемой зоны импульсов на выходе фотоприемника не будет. 20

При выезде транспортного средства из контролируемой зоны будЕТ наблюдаться появление и увеличение -длительностей формируемых импульсов на выходе фотоприемника пропорционально положению транспортного средства (фиг.28) . Таким образом, значение скорости и ускорения транспортного средства могут быть получены путем измерения длительности импульсов в каждом периоде сканирования светового потока, а дЛина транспортного средства может быть определена при известной скорости трансйортного средства по времени полного перекрытия им светового потока, т.е. по вре- З5 мени отсутствия формируемых импуль- . сов.

Устройство, осуществляющее предлагаемый способ, работает следующим образом. 40

В исходном состоянии, когда транспортное средство не въехало в контролируемую зону, время, за которое сканируеьий световой поток 2 пробегает чувствительную поверхность фото- 45 приемника 3 (фиг.За), определяется из выражения

tg (g 1 (О где е,-е

=T- Ь1++й. (5) С учетом (1), . (2 ) и (5 ) скорость дви,жения равна 1=ЧУ (4) 50

Ф1-+a

Ч - - (,(.() ° (6) При въезде трайспортного средства в контролируемую зоиу навстречу движению светового луча оно перекрывает часть оптического приемника. В результате этого время пробега оптического приемника сканируемым световым 65

bk = Т+ a+, где 6 — длина чувствительной. поверх1 ности фотоприемника, щ — скорость перемещения светово° Ю го потока. на вход блока 4 поступают импуль.сы длительностью +4 (фиг.2.). Период следования импульсов равен периоду сканирования светового потока. потоком (фиг. Зд ) определяется из выражения где Kz — длина перекрытой транспортным средством чувствительной поверхности оптического приемника.

Следовательно, на вход блока 4 бу. дут поступать укороченные .ИмПуйьсы (фиг. 2Д)

При движении транспортного сред-, ства вдоль оптического приемника от тОчки Е1 дО тОчки Ед (фиг ° 3) сО скоростью время его перемещения определяется так Ь= "„-", (ъ)

6 ъ — время перемещения транспортного средства от точки до точки; V — .скорость транспортного средства.

Но за это же время Д+,сканируе» мый световой поток дважды. пробегает оптический приемник, следовательно

1 1 < . (4) где + — время пробега чувстви-.

1. тельной поверхности оп-. тического приемника ска-, нируемым световым потокому время пробега световым потоком не перекрытой транспортным средством чувствительной поверхности оптического приемника, Т вЂ” период сканирования.

Подставив выражение (3) в (4) получим

Рассмотрим случаи, когда транс.портное средство въезжает в контро- пируемую зону по направлению движенИя светового потока. Легко убедиться, что (как и в предыдущем случае) при движении транспортного средства вдоль оптического приемника от момента+1 до +g (фиг. 3) со скоростью Ч время перемещения определяется по формуле (3 ), однако время равно в этом случае

1015413

1=чье„=литч„, (р

5 где

Фиг. 1 (Put.

-«6

Дийти

ВНИИПИ Заказ 3220/47 Тираж 618 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 где Ь - разность времен пробега лучом чувствительной поверхности фотоприемника и неперекрытой транспортным средством части фотоприем" ника, т.е. b,+ =4q — +u

A окончательное выражение для оп ределения скорости в этом случае примет вид — н () т+ ь„-t

Следовательно, скорость транспортного средства пропорциональна длительностям формируемых импульсов, периоду и скорости сканирования.

При известной скорости U по времени полного перекрытия фотоприемника,,которое характеризуется отсутствием импульсов с фотоприемника (фиг.14), можно с высокой точностью определить длину транспортного средства из выражения

4 — длина транспортного сред-. ства, à — время полного перекрытия фотоприемника транспортным средством, и — количество периодов сканирования от момента пропадания до момента появления импульсов с фотоприемника.

Технико-экономический эффект от

;использования изобретения выражается в повышении точности определения параметров движения транспортных средств.