Устройство для контроля плотности транспортного потока Советский патент 1983 года по МПК G08G5/00 

Изобретение относится к технике измерения пространственно-временных характеристик транспортного потока и может быть использовано в информа ционных элементах автоматизированны систем управления дорожным движение . Известно устройство для регистрации транспортных средств в контролируемой зоне, содержащее чувствительный элемент, соединенный с преобразователем напряжения, с выпря мителем и с первым входом компаратора, выход которого соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, выход которого через последовательно соединенные второй дифференциальный усилитель, ключ и интегратор соединен с его вторым входом, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим вхо дом ключа и через последовательно соединенные делитель частоты, элеме И, формирователь импульсов, блок па мяти и делитель напряжения подключе к второму входу компаратора Cl . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является детектор транспорта, содержащий чувствительный элемент, соединенный через блок включения с преобразователем, включающим в себя генератор и выпрямитель, выход которого подклю чен к первому входу,первого дифферен циального усилителя, выход которого соединен с входом второго дифференциального усилителя и первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника порогового напряжения, выход второго дифференциального усилителя через по следовательно соединенные ключ и интегратор подключен к второму входу первого дифференциального усилителя выход генератора тактовых импульсов через элемент ИЛИ соединен с управляющим входом ключа, выход компаратора через последовательно соединенные формирователи импульсов, элементы памяти и элементы ИЛИ соединен с управляющим входом ключа 2 . Недостатком таких устройств является их низкая точность определения плотности транспортного потока при использовании в устройствах чув ствительного элемента большой длины Это обусловлено тем, что величина аналогового выходного сигнала перво го дифференциального усилителя,пропорциональная степени занятости пло щади чувствительного элемента, является функцией времени, и цепь отрицательной обратной связи усилител в процессе присутствия транспортных средств в площади чувствительного элемента уменьшает величину аналогового выходного сигнала. Цель изобретения - повьпиение точности определения плотности транспортного потока. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля плотности транспортного потока введены второй и третий компаратор, счетчик импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, элемент И, дифференцирующий усилитель и блок запуска, выход генератора импульсов подключен через формирователь импульсов к первому входу счетчика импульсов, выход блока запуска соединен с вторым входом с;четчика импульсов и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, зторой вход которого соединен с выходом второго компаратора, а выход подключен к управляющему входу клю- , ча, первый вход второго компаратора соединен с входом устройства, выход первого дифференциального усилителя подключен через дифференцирующий усилитель к второму входу второго компаратора, выход первого компаратора соединен с третьим входом счетчика импульсов, четвертый вход которого соединен с выходом третьего компаратора, выход первого дифференциального усилителя соединен с первым нходом третьего компаратора, выходы :четчика импульсов подключены к входам цифро-аналогового преобразова::еля, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего компаратора и второго дифференциального усилителя. На чертеже представлено устройстEio для контролй плотности транспортного потока. Предлагаемое устройство содержит генератор 1 импульсов, блок 2 включения, чувствительный элемент 3, выпрямитель 4, дифференциальные усилители 5 и 6, компараторы 7 и 8, дифференцирующий усилитель 9, ключ 10, интегратор 11, счетчик 12 импульсов, цифро-аналоговый преобразователь 13, формирователь 14 импульсов, компаратор 15, элемент И 16., элемент ИЛИ 17, генератор 18 тактовых импульсов и блок 19 запуска. Устройство работает следующим . При включении питания блок 19 г:апуска формирует- импульсный сигнал длительностью Сз 60 с, который сбрасывает счетчик 12 импульсоэ в ноль и через элементы ИЛИ 17 и И 16 поступает на управляющую цепь ключа 10. Выходной сигнал элемента И 16 замыкает 10. Величина выходного напряжения Е.ьшрямителя 4 прямо пропорциональна значению импеданса чувствительного элемента 3. Выходное напряжение цифрю-аналогового преобразователя 13 равно нулю. Вследствие этого на выхо де дифференциального усилителя 5 так же устанавливается напряжение, равное нулю. Генератор 18 тактовых импульсов генерирует импульсы с периодом Т 1 с, которые, проходя через элементы ИЛИ 17 и И 16, периодически откриюают ключ 10 и заряжают емкость интегрирующего элемента 11. Все медленные флуктуации напряжения отрабатываются цепью обратной связи дифференциального усилителя 5 и на его выходе поддерживается нуле вое напряжение. Въезд транспортных средств в пло щадь чувствительного элемента 3 сопровождается увеличением выходного напряжения выпрямителя 4 и дифферен циального усилителя 5. При этом сра батывает компаратор 7, который разрешает прохождение импульсов с форми рователя 14 на суммирующий вход сче чика 12 импульсов. Напряжение на вы ходе цифро-аналогового преобразователя 13 ступенчато увеличивается i и следит за выходным напряжением дифференциального усилителя 5. В установившемся режиме (остановка транспортного средства в площади чувствительного элемента) выходное напряжение дифференциального усилителя 5 стабилизируется на заданном уровне за счет цепи отрицательной обратной связи, постоянная времени которой составляет порядка 10 с. В переходных режимах, соответствующих въезду и выезду транспортных средств, изменение выходного напряжения выпрямителя 4 усиливается усилителем 5, выходное напряжение которого дифференцируется усилителем 9, выдающим сигнал на вход компаратора 15, который формирует выходной сигнал, закрывающий элемент И 16. При этом размыкается ключ 10. Таким образом, во всех переходных режимах цепь отрицательной обратной связи дифференциального усилителя 5 находится в разомкнутом состоянии. Это обстоятельство обусловливает уменьшение погрешности дифференциального усилителя 5 за счет цепи отрицательной обратной связи независимо от скорости движения транспортных средств.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА, содержащее генератор импульсов, выход которого через блок включения соединен с чувствительным элементом и с входом выпрямителя, выход которого подключен к первому входу первого дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, и с первым входом второго дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу ключа, выход которого через интегратор соединен с вторым входом первого дифференциального усилителя, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ,и формирователь импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыи1ения точности устройства, в него введены второй и третий компаратор, счетчик импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, элемент И, дифференцирующий усилитель и блок запуска, выход генератора импульсов подключен через формирователь импульсов к первому входу счетчика импульсов, выход блока запуска соединен с вторым входом счетчика импульсов и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, а выход подключен к управляющему входу ключа, первый вход второго компаратора соединен с входом устройства, выход пер- g вого дифференциального усилителя подключен через дифференцирующий усилитель к второму входу второго компаратора, выход первого компаратора соединен с третьим входом счетчика импульсов, четвертый вход которого соединен с выходом третьего компаратора, выход первого дифференциальногс усилителя соединен с первым входом третьего компаратора, выходы счетчиГО ка импульсов подключены ко входам цифро-аналогового преобразователя, со выход которого соединен с вторыми ю входами первого и третьего компаратора и второго дифференциального усилителя. «