Детектор транспорта

Детектор транспорта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ДЕТЕКТОР ТРАНСПОРТА со держащий индуктивную рамку, выход которой соединен с первым входом генератора, первый выход которого . подключен к входу выпрямителя, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй выход генератора подключен к шике нулевого потенциала, первый пороговый элемент, выход которого является первым выходом детектора, о т л и чающийся тем, что, с целью 2 повь;:1;сния функт иг-нальнои надежности и точности детектора, в него введены регулятор глуояны обратной связи, пико1 Ь Й детектор, разделительный элементJ второй пороговый элемент, втогой вход операционного усилителя подключен к источнику опорного напр 1л е}тии; выход операционного усилиTC-ifi через пиковый детектор подключен к входу регулятора глубины обратной свйзи, первый выход которого соединен с вторым входом генератора , второй выход регулятора глуби; : .; обратной связи подключен к шин е и у 01 е в о г о по г е н ци a л a, в ых од в ып р я мьтеля через разделительный элемент соединен с входами первого и втораго пороговых элементов 5 выход второго порогового элемента является вторым выходом детектора, ширина индуктивной рамки выбрана меньшей ми ;и :aльнoгo расстояния между смежными осями из всех опознаваемых типов транспортных средств. ND о , 3. K I . Л-...- . ., i Л i;- ff-f- if ---:й-: :c. b ii- iJ Й / В 4 i -flr- -Vj- « А:С:-Л S ii sizn-.rirs Err:--, -i.,;rsTraK:i;:AV f,

СОИЗ СОВЕТС-1ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИХ

РЕОг1УБЛИИ

З с 11,":. 08 G 1 /01 5

ЩХЫАЪ 7ЛЮ. Еж. ЯИЮХс ЧНИЯ2БЖ23ВИ%ЧЗЬМ ЕЮВЗ ВБ ЮЭ ИЕВ: БЯ"АХИ * BUR ::.":.«.:.:,: йййС ЛОВ А пав транспортных средств

2 д

ГОСУДАРСТББИ1-1»-1Й КОМИТЕТ ОООР

AQ ДГЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ РЬГГКЙ

R АВТОРСИОмъ СВЯДЕтельСТБУ (21) 3604621/18-24 (22) 13. 06. 83 (46) 23.!0.84. Бюл. Ф 39 (72) Ю.И.11атенчук, В. Ю. 11атенчук, Т И«Чернец, И.A.Савка, Л.В.Савчук и Я,П,Маркив (53) 656.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельства СССР

1"- 737977, кл. G OB G O 1/02., 1980.

2. Авторское свидетельства СССР

Ф 684594, кл. G 08 G 1/015, 1979

1(прототип). (54)(57) 1. ДЕТЕКТОР ТРАНСПОРТА,. со держаций индуктивную рамку, выход которой соединен с первым входам генератора, первый выход которого подключен к входу выпрямителя, выход которого соединен с первым входом операционного усилите-i, BTapaA выход генератора подключен к шине нулевага потенциала, первый пороговый элемент, выход которого является первым выходом детектора, о т л и ч а ю m, и и с я тем, что, с целью павь: »:c »<ия (1л нкци."нальной над EHoс Ги и тая;. асти детектора, в него введены ре" óëÿòîð глуб?»ны обратной связи, пико:ый детектор, разделительный эгн.мент втор: и пороговый элемент, 5 вта.. ой вход операционного усилигеля

»»адк,»ючен к источнику опорного на11,! ãêå»»» í, выход операционного усилия . врез пиковый детектор подкл» «»е»:, к входу регулятора глубины обр,зт?»ай связи, первый выход которого с эединен с вторым входом генера— т >р;, второй выход гегулятора глуб»..:ы аб?ватной связи подключен к шине»»у;»евага па г2»-,циала, выход выпрям? геля через разделительный элемент соединен с входами первого и второ- га пороговых элементов, выход второго »»орогавого элемента является вторым вьгходам детектора, ширина индуктивной рамки выбрана меньшей ми«имальнаго расстоячия между смежными осями из всех опознаваемых ти112039!

2. Детектор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что генератор содержит операционный усилитель, четыре резистора, обмотку индуктивности, l один вывод первого резистора подключен к шине нулевого потенциала, другой вывод подключен к первому входу операционного усилителя, к одному выводу второго резистора и является вторым входом генератора, выход операционного усилителя подИзобретение относится к устройст вам для обнаружения движущихся метал лических объектов, например наземных транспортных средств, и может быть использовано в аппаратуре ис- 5 следования транспортных потоков, в системах регулирования дорожного движения, а также в других устройствах автоматики и телемеханики.

Известно устройство для регистра- 10 ции металлических предметов, содержащее чувствительный элемент, установленный в дорожном полотне (катушку индуктивности) flj .

Это устройство может быть исполь- 15 зовано в качестве детектора транспорта, однако с его помощью невозможно определить характерные признаки, позволяющие судить, например, о типе транспортного средства, а лишь об- 20 наружить его.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является детектор транспорта, содержащий индуктивную рамку, выход которой соединен с первым входом генератора, первый выход которого подключен к входу выпрямителя, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй выход генератора подклю-ЗО чен к шине нулевого потенциала, пороговый элемент, выход которого является первым выходом устройства (2) .

При въезде легкового экипажа в зону действия индуктивной рамки ее им- 35 педанс изменяется, что вызывает сра- . батывание порогового элемента, и на его выходе появляется, например, сигнал отрицательной полярности, коключен к другому выводу второго резистора, первому выходу генератора, и последовательно через обмотку индуктивности и третий резистор подключен к второму входу операционного усилителя и к одному выводу четвертого резистора и является первым входом генератора, другой вывод четвертого резистора является вторым выходом генерато— ра. торый поддерживается до тех пор, пока экипаж присутствует в зоне индуктивной рамки, т.е. в случае прохождения легкового экипажа на выходе устройства (порогового элемента) появляется лишь один импульс. При проезде через индуктивную рамку грузового или подобного ему экипажа за счет наличия у него разновысоких металлических масс над полотном дороги на выходе порогового элемента появляется несколько импульсов.

Таким образом,.известным устройством можно опознавать лишь две категории из ряда существующих транспортных средств — легковые и грузовые, причем грузовые или им подобные обуславливают дополнительную неопределенность.

Так как существует объективная необходимость в увеличении количества опознаваемых категорий (особенно среди грузовых или им подобных транспортных средств), а известный детектор транспорта не может обеспечить выдачи таких сигналов, более того, не выдает сигнала эффекта присутствия грузового автомобиля в зоне действия индуктивной рамки, что не позволяет определиться при дальнейшей обработке сигналов в части выдачи сигнала начала информации, например, в блоке регистрации данного типа экипажа (особенно при следовании их друг за другом), то следовательно, такой детектор обладает заниженными функциональными возможностями.

I!20391

15

30

Целью изобретения является повышение функциональной надежности и точности детектора.

Поставленная цель достигается тем, что в детектор транспорта, содержащий индуктивную рамку, выход которой соединен с первым входом генератора, первый выход которого подключен к входу выпрямителя, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй выхбд генератора подключен к шине нулевого потенциала, первый пороговый элемент, выход которого является первым выходом детектора, введены регулятор глубины обратной связи, пиковый детектор, разделительный элемент, второй пороговый элемент, второй вход операционного усилителя подключен к источнику опорного напряжения, выход операционного усилителя через пиковый детектор подключен к входу регулятора глубины обратной связи, первый выход которого соединен с вторым входом генератора, второй выход регулятора глубины обратной связи подключен к шине нулевого потенциала, выход выпрямителя через разделительный элемент соединен с входом первого и второго пороговых элементов, выход второго порогового элемента является вторым выходом детектора, ширина индуктивной рамки выбрана меньшей минимального расстояния между смежными осями из всех опознаваемых типов транспортных средств.

Кроме того, генератор содержит операционный усилитель, четыре резистора, обмотку индуктивности, один вывод первого резистора подключен к шине нулевого потенциала, другой вывод подключен к первому входу операционного усилителя, к одному выводу второго резистора и является вторым входом генератора, выход операционного усилителя пбдключен к другому выводу второго резистора, первому выходу генератора и последовательно через обмотку индуктивности и третий резистор подключен к второму входу операционного усилителя и к одному выводу четвертого резистора и является первым входом генератора, другой вывод четвертого резистора является вторым выходом генератора, На фиг.l представлена блок-схема предлагаемого детектора транспорта; на фиг.2 — принципиальная схема генератора; на фиг.3 — диаграмма работы детектора транспорта.

Детектор транспорта содержит индуктивную рамку 1, генератор 2, выпрямитель 3, разделительный элемент

4, первый и второй 5 и 6 пороговые элементы, операционный усилитель 7,, пиковый детектор 8, регулятор 9 глубины обратной связи, источник 1Ь опорного напряжения.

Генератор содержит резисторы ll—

14, операционный усилитель 15, обмотку 16 индуктивности.

Регулятор 9 глубины обратной связи может быть выполнен, например, на полевом транзисторе, а разделительный элемент 4 — на базе конденсатора.

Детектор транспорта работает следующим образом.

В исходном состоянии, т.е. при включенном электропитании (условно на фиг. 1 источники питания не показаны) и при отсутствии транспортного средства в зоне действия индуктивной рамки на выходе. генератора 2 существуют гармонические колебания заданной амплитуды и частоты, а на выходе выпрямителя 3 получают постоянную составляющую амплитуды генератора, при этом на выходе разделитЕльного элемента 4 будет нулевой сигнал а также на входах и выходах первого

5 и второго 6 пороговых элементов и соответствующих им выходах детектора транспорта.

На первом входе операционного . усилителя 7 в исходном состоянии также будет постоянная составляющая амплитуда генератора 2, причем по величине, примерно равной величине опорного напряжения на его втором выходе 10 соединенного с источником опорного напряжения. Это достигается тем, что пиковый детектор 8 запоминает значение напряжения выхода операционного усилителя 7 и это напряжение осуществляет влияние на регулятор 9 глубины обратной связи таким образом, чтобы его величина в данный момент времени была такой, которая обеспечила бы генерирование заданной амплитуды колебаний, пропорциональной заданному Опорному напряжению. По истечении некбторого времени после включения электропитания такие колебания стабильной ампли112Ц (З (туды устанавливаются. и детек!Ор транспорта может выполнять свои функЦИИ.

Бремя запоминания пи)сового детектора с/ устанавливают из соображений максимально Возможного времени пребывания наиболее длинного экипажа из всех транспортных средств Б зоне действия лндуктивной рамки 1„ причем с учетом заданного диапазона )б) скорости их перемещения °

Следовательно, при установленном времени запоминания, бопьшем време ни нахождения транспортного средства в зоне действия индуктивной рам- )5 ки, стабилизирующая амплитуду Генератора 2 цепь отрицательной обратной связи, состоящая из последовательно соединенных операционного усилителя 7, пикового детектора 8 и регуля- 2)1 тора 9, на время прохождения транспортного средства как бы отключается, что дает возможность на Выходе выпрямителя разде IHTB)IBHQ! элемента 4 и на Входах первого 5 и второг0

6 пороговых эле))ентов получить сигнал, форма которого соответствует

)-наличию и размещени!Б металлических частей, характерных цля данного транспортного средства. 3"

Т()к, при въезде в зону дейстьия индуктивной рамки !, например, трехоспого автомобиля (фиг.3 а) на Выходе разделит льного элемента 4 и входах первого 5 и второго 6 горогоЗг в)!х элементов получают сигнал с)„,„ фиг. 3 б) с характерными увеличенными значениями под осями автомобиля при сравнении с сигналами под его кузовом,øacclt 1. Этот сигнал получа4О ют за счет . .Бвестного явления баль)1Iei о Hзменения, например, уменьшения амплитуды генератэра, "одержащего индуктивность, при Бнесени!л в зону ее действия металлических пред4 ) метов, причем это изменение тем больше, чем больше масса предмета или

/ при -.Oé же массе ),форме) Он ближе находится к индуктивнос1И.

Кроме этого., сигнал, представленный на фи".3 6 можно получить, и, что Особенно важно, его увеличение под второй и третьей по ходу движе-ния осью за счет того, что ширина индуктивной рамки 1 принята меньшей минимапьного расст->-1- :ля i:eæëy с! ежНЫМИ ОСНМП Из ВСЕХ О )ОЗ) .Я!»аЕ!1!Х 1 Ллов транспортных средств.

1)pH Itpo Окде)лии B да !:)ir,)м c,)ió.! a/, трехоснoI 0 «автомобиля )!ap и!!äy)(T: BHQH Da I)(oH 1 1 Q//) )aY)т с "и! Иал (), р (.); :, характерными увеличениями е! 0 я nj туды Б мОме.. i ы нахожа)е))ия iiaj! рам КО",ДИСКОВ :КОЛЕС:: И«С ()Сe;I .ÌOCTOB) при сравненHH C OcTa.):ьными его частя )и (кузова)1,;))acc),), причем:;Олиъ -! сс тВО харак те!) ных увеличен лй амп. Iи туды равно количеству мос"ОБ (осей переместившегося автс!лобиля.

В результате этого На выходе перт-.оГо порогово) 0 элеменсга 5 по !учают

i. pH импу!(I са !)НГ,3 Б, ) ),), )„котов, / рые coOTBBTcтвуют трем слу:;:."-/м cpa5a-. b!!)aп1л»! и G Ii1ó с)(яния пoi30 ГОБ ОГО э)1емента . )10pOP () 0) аб«: ты«)()(!НЯ )(0) 0 рого yc T aïaíiaè, яют . Б ранее боль)()и)-. амплитуды cHB)i,. :0, „„пр/л наезде ку« зова ) )Гяс с и j аБ 1 .i! )Обиila и !»/Нч с« более Боз)мо)! ))ОГО уве/пи,eH ля ямплиудь. и ))» наезде мя)!О!)еталлое.п;ой оси м0C т(! Из ряда Бс .х О)!Ознав а .)blx р;)(спо, тнь! . средств.

С)! "r;«1:i эф(1)ектя пр))су ....) и::! (1.и! . 3 б )

1 Г ОБм(»сч )ло) пол1/чаю 1 на !Выходе Б т0

PO! 0 ПО)/ОГOBOI 0 9)IB)CB)lTa 6. КОТОРЫ««! ()ООтветствуе импульсу 1 (. I фиГ . 3 Г) т.е, срабатыванию порогового элемен:а 6 itpII въез )е а))томоб) ля Б BO«ó ,цействия индуктивной ря;..ки начале

0,,„,,„. и ;,тпусканию «ГО ":ри Выезде

))!Х б н ц lJ Бь) / 1 =a счет ТОГО, -. то порог

i, фиг.3 б ) сраба Tb)BB!l;.!: Б орого порогового . лемента б устaH;11: /ивают ме)льшим наимень)))e)-0 Boзмс жнс/г 0 .Нгняла IJ)).„../ Бь/званного про:/.Ожцен ем

ЬМ ): кузова (,шас .:: 1 автомоб)лл" «9 с«пучае прохождения двух-, -:етырех-, пятии т,д. Осных азтомобиле!I (тряl 0-..0p" ! ных сред "TB) по япалогHH с Бкш)еизло/ бренны)1 получают си! Иал (им)-.ульс ь )),/)(б эффекта присутствия H с О От В:;- .тс тлен пое количество импульаоБ 0

Р)/) / Б

СПВДОВательно преДла! я емый Де тектор транспорта може" Бь/дав.-. т.=,.:(роме импульсов . харяктеризу!сщлх Б)лд тpa))ctiopTIIO) О средства . ".щ = и им :1 . ) ь с cii p)ia! з уф(к Гя iри(.! >. 1 с тБИ я (!

) Ъ Ъ (18(),, « .Н),.:/ /

1)2039!

ИйпФ

4he$ р}щЯдц Заказ 7747/39 Тираж 568 Поддщеное

° еФ «Юв

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4