Устройство для определения типа и счета транспортных средств Советский патент 1983 года по МПК G08G1/04 

второго, соединены с первыми выходами триггеров, кроме первого, третий вход первого элемента И второй группы явп

ется четвертым входом блока анализа, группой выходов которого являются выходы элементов И второй группы и элемента И.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА И СЧЕТА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, содержащее даа чувстви тельных эпемекта, выполненных в виде индуктивных , первый генератор, два выпрямитепя, перв1 1й усилитель, фо{ мщюватель импульсов и блок индикааш, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности и расширения области применения устройства, «а vero введены второй генератор, два фильтра низкой частоты, два пороговых элемент та, два триггера, элемент .И, элемент задержки, элемент ИЛИ и блок анализа, .первая индуктивная рамка через последо вательно включенные йервые генератор, выпрямитель, фильтр низкой частоты, : усилитель и пороговый элемент подключена ic первому входу первого триггера, выход которого подключен каперному ; входу элемента И, , выход которого через последовательно включенный элемент задержки соединен с первым входом эп|&мента ИЛИ, второй вход которого являет ся управляюшю«1 входом устройства, вторая: индуктивная рамка через последовав тельно включенные вторые генератор, выпрямитель, фильтр низкой частоты и усилитель соединена с первым вхо-,. дом второго триггера и через после- довагельно включенныевторой порогосый элемент и формирователь имп 1ьсов с : первым входом блока аналввза, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и вторыми входами первого и второго триггеров, третий и четвертый входы блока анализа сх единены соответственно с выходами первого и второго триггеров,, второй вход элемента И соединен с первым выходом блока аналвза, группа выходов крторого подключена к группе входов блока индикации. 2, Устройсл-во по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что блок :анализа содержит элемент И, первую и вторую группы элементов И, элементы задержки и по числу осей определя0(ыХ тип(Ж транспортшьгх средств триггеры, первые входы которых являются вторым BJtoдом блока анализа, первым входом кото рого Являются второй вход первого триггера и первые входы элементов И первой группы, выходы которых соеШ1нены с вторыми входами соответствующих триггеров, начиная с второго, первые выходы триггеров,. за исключением последнего, через соответствующие задержки подключены к вторым входам элементов И первой группы, первый выход первого Tptirrepa является первым KJXC дом блока анализа, третьим входом которого являются первые входы эпементов И второй группы и элемента И, второй ВХОД которого соединен с первым выходом последнего триггера, вторые выходы триггеров, кроме первого, соединены с . . вторыми входами элементов И второй группы, третьи входы которых, начи(Дя с

Изобретение относится к устройства автоматического опоэнаватш и счета наземных транспортных средств по типам, в в частности автотранспортных средств, и может быть использовано дпя опредепе НИИ интенсивности движения автомоби -. пей и в системах регупировашга дорожного движения. Известно устройство дпя опредепениятипа зкипажа, содержащее детектор присутствия, проходвой детектор, формирователь, триггер, элемент И, генератор импульсов, делитель частоты, бгаок регистрации общего числа экипажей и измер тельные каналы, выполненные на делит&лях частоты, элементах И, ИЛИ, счетчиках формирователях, триггерах и блоках регистрации типа экипажа l . Недостатком этого устройства является низкая достоверность получаемой информации, обусловленная тем, что в качестве критерия определения типа транопортного средства выбрана длина автомобиля. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее генератор, соединенный с двумя чувствительными элементами, расположенными на базовом расстоянии друг от друга, подключенными к выпрями телям, выходы которых соединены с соот ветствующими входами коммутатора, третий вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - с блоком определения экстремума, выход которого подключен к входу распределителя экстре мумов и к первому входу дешифратора, выход распределителя экстремумов подключен к первым входам блока определения расстояния между характерными точ1сами, блока управления и блока измерения времени прохождения базовогхэ раостояния, выход которого соединен с треть им входом блока определения расстояния между характерными точками, выход которого подключен к третьему входу дешифратора, выход которого соединен с ВЫХОДНЫМ блоком, а . ;вторые входы блока управления, дешифратора, блока определения расстояния между характерными точками и блока измерения времени прохождения базового расстояния подклк чены к выходу формирователя, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого подключен к второму выходу одного нз выпрямителей. В этом устройстве тип транспортного средства определяется путем подсчета количества .характерных точек (экстрему мов) суммирования всех расстояний между характерными точками и срав1нения получаемых резупьтатов с эталоном, т.е. за критерий опознавания транспортного средства принята форма сигнала от него 2. Недостатком такого устройства являете то, что оно не позволяет опозна-iвать и считать раздельно 2- и 3-основные автомобили с прицепами, а также автопоезда, что снижает его функциональные возможности. Кроме того, такое устройство нельзя использовать для определения рациональным способом интенсивности движения при двухстороннем движении по той причине, что один чувствительный элемент установлен первым,. а .другой - вторым по ходу движения транспортных средств, причем второй выполняет кроме основных функций и ропь датчика эффекта присутствия, и поэтому при движении транопортных средств в противоположном направлении такое устройство перестает функционировать. Цель изобретения - повышение точности устройства и расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения типа и счета транспортных средств, содержащее два чувствительных элемента, выполненных в виде индуктивных рамок, первьгй генератор, два выпрямителя, первый ус литель, формирователь импульсов и блок ивашсации, введены второй генератор два фипьтра низкой частоты, два пороге вых элемента, два триггера, элемент И, элемент задержки, элемент ИЛИ и блок анализа, первая исхдуктиввая рамка через последовательно включенные первые генератор, выпртмитёль, фильтр низкой частоть, усилвтбль и пороговый элемент подключена к первому входу первого триггера, вьгход которого подключен к первому входу элемента И, вЬ1Ход кото- рого через последовательна включенный элемент задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход котО рого является управляющим входом уст. ройства, вторая индуктивная рамка через последовательно включенные вторые нератор, выпрямитель, фильтр низкой частоты и усилитель соединена с пёрвыъ входом второго триггера и через после д ательно включенные второй пороговый элемент и формщюватель импульсов с первым входом блока анализа, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и вторыми входами первого и второго триггеров, третий и четвертый входы блока анализа соединены соответс венно с выходами первого и второго триггеров, второй вход элемента И соединен с первым ЕО} Ходом блока анализа, группа выходов которого подключена к группе входов блока индикации. Кроме того, блок анализа содержит элемент И, первую и вторую группы элементов И, элементы задержки и iio числу осей определяемых типов транспортных средств триггеры, первые входы ROTOpibix являются вторым входом блока анализа, первым входом которого являют ся второй вход первого триггера и первые вкоаы элементов И первой группы, выходы- которых соединены с вторыми входами соответствующих триггеров, начиная с второго, первые вы ходы триггеров, за исключением последнего, через соответствующие элементы задержки подключены к вторым входам элементов И первой группы, первый выход первого триггера является первым выходом блока анализа, третьим входом которого явля. ются пе{Ьвые входы элементов И второй Г ру1шы и элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом последнего триггера, вторые выходы триггеров кроме первого, соединены с вторыми входами элементов И второй грушты, третьи входы которых, начиная с второго соединены с первыми выходами триггеров, кроме первого, третий вход Первого элемента И второй группы является четвертым входом блока анализа, группой выходов которого являются выходы элементов И второй группы и элемента И. Ширина первой индуктивной рамки должна быть не менее максимально возможного расстояния между последней осью из всех определяемых типов транспортных средств и первой осью прицепа, а ширина второй индуктивной рамки меньше минвмального расстояния между смежными осями КЗ всех определяемых типов транспортных средств, и рамки размещены осно в горизонтальной плоскости дорожного покрытия. За счет применения одной рамки ширеной меньше минимального расстояшш между смежными осями из всех типов транспортных средств,.подлежащих определению и счету, существует возможность обнаружить изменения сигнала на выходе генератора под характерными узлами, в частности под мостами (осями) перемещающегося грузового транспортного средства, автобуса или прицепа. Фиксация количества мостов, проходящего над индуктивным датчиком транопортного средства, позволяет однозначно судить о его типе. Возможность использования такого критерия определения типа транспортных средств базируется на явлении различного изменения величины индуктивности индуктивного датчика в зависимости от величины металлической массы и расстояния от шасси до индуктивной рамки датЧЕН ка, т.е. при наезде моста с колесами транспортного средства это кзМенение будет большим и соответственно меньшим в зоне шасси, его. .О факте прохождения легкового авт1 мобипя судят лишь по одному случаю изменения величины индуктивности, что имеет место именно за счет низкой посадки кузова и шасси его, в совокупности с соответствующей настройкой порогового элемента. На чертеже представлена структурная блок-схема устройства. Устройство содержит первую 1 и вторую 2 индуктивные рамки, первый 3 и второй 4 генераторы, первый 5 и второй б выпрямители, первый 7 и второй 8 фильтры низкой частоты, первый 9 и второй 1О усил;1тели, первый 11 и.второй 12 пороговые элементы, первый 13% второй 14 триггеры., формирователь 15 импупьсов, 8пвмвнт 16 или, элемент 17 задержки It эпемевт 18 И, блок 19 авапвда, выпопнвнвый ва эпементах 2О24 И первой группы, эпементах 28-29 аадержкЕ, триггерах 30-35, элементах 36-4О И второй группы, елементе 41 И, блок 42 ннаикапии. Шрвем 1 ншуктвввая рамка преовазна 1е|а для п&лучеввя свпшпа вффекта присутстввя вв только одвночвого пвг koBoro влв груаовогоавтомобвля, аи грузового TjjeBcnopraofx) средства, за счет .того,, что ширина геометричвый размер ее по ходу движевия трав портвых средств) ее принята ве мевее махст«(ального возможвого расстрявия между последней осью тяэ всех опозтвае мых транспортных средств и первой осью прицепа. Вторая 2 индуктивная рамка выпопвяВТ ропь условно так вазываемого 1фоход вого детектора транспорта, првчем с воз можностью отработки взмевевий дадук-, тивности под характерными точками (мостами) проходящего транспортного средства, за счет того, что ширина ее принята меньшей минимального расстояВИЯ между смежными осями из всех транспортных средств, подлежащих опозн ванию и счету. С учетом взаимвого размещевия упомянутых индуктивных рамок (они размешены соосно в горизонтальной плоскости дорож|к го покрытия) представляется возможным получить надежный сигнал аф фекта присутствия и при прохождении травспортвого средства с прицепом, а также сигвалы соответствуюшве измевевию индуктивности под мостами (осям грузового автомобиля, автобуса или пр цепа., Шрвый 11 пороговый элемевт совместно с триггере 13 и другими эле ментами служВт для формирования сигвала эффекта присутстввя транспортнюго средства в зоне действия индуктивных рамок. Формирователь 15, соедиюнвый с выходом второго 12 порогового 8П& мента, 1фед1взначен для формирования коротких импульсов .при юличии сигналов от наезда мостов (осей) гранспорт вого средства, тфичем длитепьвость их мевьше времеВи задержки элементов 25 29 задержки блока 19 анализа. Управляющий вход устройства предгвазвачеи для ввода на заданное время единичного сигаалй, с целью установки триггеров, в исходное состояние 1юсле Подачи напряжения электрической сети (на схеме узел формиро1едния единичного сигнала условно не показан). Устройство работает следующим о разом. В исходном состоянии и при отсутствии проезжающего транспортюго сред ства над рамками 1 и 2 амплитуда генераторов 3 и 4, а следовательно, и выходные напряжения выпрямителей 5 И 6 и фильтров низкой частоты постояввы. . .„ - На первых (единичных) выходах тригг ров 30-35 блока 19 аевлиза поддержи- - вается нулевой и на вторых их лходах и гыходах триггеров 13 и 14 - единичный, за счет того, что осле-включения устройства «в втором входе элемента 1в ИЛИ, являющимся управляющим входом устройства, на его выходе и ва вто1 х входах упс 4яиутых триггеров кратковремевно вознВкает единичный сигнал. Проезжающий над индуктивными рамками 1 и 2 автомобиль вызывает кратковременное увел{П авие ивдуктиввости их, а. следовательно, например, умевьшение амплитуды генераторов 3 и 4, вапрвжения на выходе выпрямитепей 5 и 6 и фильтров 7 и S низкой частоты. Переменная составляющая этих напряжений поступает на входы первого 9 и второго 1О усилителей. Сигшл, щюпорцвовалышй вэмевмию индуктивности первой 1 ивдуктвввой рам ки усиливается первым 9 усилителем до звачения достаточного апя срабатывания пе(жого 11 порогового епёмевта, порог срабагывания которого подбирают из соображения надежного его уаержавия во включением СОСТОЯВТ1И на время Прохо девия шасси травспортвого средства, в тем числе автс обиля с прицепом, вад ухюмявутой рамкой. Едивичный свгвап выхода этого поро1Х вого вызывает срабатывание первого 13 триггера, ва выходе которого возникает нулевой сигвал и он является запрещающим сигналом, препятствующим срабатыванию элемента 18 И, а также элементов 36-40 И второй группы и элемента 41 И блока 19 анализа и этот нулевой сигнал является сигналом эффекта присутствия транспортного средства в зоне действия первой 1 индуктивной рам При выходе проезжающего травспортного средства из зоны действия первой 1 индуктивной рамки, на выходе первого 11 порогового впемента возникает нулевой сигнап, который .вызывав возврат первого 13 триггера в исходное состояние и. как следствие этого, на его выво де возникает единичный сигнап. Этот единичный сигнап совместно С единиЦнмм сигнапом выхода триггера 30 блока 1.9. напиза вызывает совшше ние единвд щ.шоде элемента 18 И, единичный свгвап выхода которого чврез время, заданнбё. ,f дeмeнтoм 17 , которое ус а йв Л11ва10т больше времени срабатывания 42 индикации, транслируется на выход элемента 16 ИЛИ, единичйый сигнал которого пря водит к установке всех триггеров в вс, ходное состояние. После обработки времени этим эпемектом задержки на его выходе и выходе эл&меита 16 ИЛИ возникает нулевой сигнал, т.е. все устройство возвращается в исхо ное состояние. I При шремешении 2-чх;ного грузового автомобиля над индуктивными рамкам 1 и 2 сшяапа ш описанной выше схеме отрабатывается сигнал эффекта присутст вия и далее по мере наезда первого по ходу движения моста (оси) автомобиля происходит значительное изменение и дуктивности рамки 2 И, как следствие, увеличение напряженЕП на выходе второг 10 усилителя, при этом срабатывает второй 12,пороговый элемент, уставка в которого принята из соображений сраба тывания его при наезде наименее метал лоемкой оси, например оси щ)ииепа. Единичный сигнал этого порогового елемента формирователем 15 импульсов преобразуется по заднему фронту в к(. ротквй {одпульс, который вызывает срабатывание триггера 30 блока 19 , единичный сигнап первого выхода тригге ра 30 через, заданное время элементом 25 задержки, время задержки которого больше длительности импульса упомянутого фо(ироватепя, подготавлиг вает к срабатыванию элемент 2О И. по мере наезда второго по ходу движения моста (оси)- этого автомобиля. на выходе формирователя возникает второй короткий импупьс, который приводит к со:впадению един1ш на входе эпемента 20 И, что вызывает единичный сигнал, на его выходе и, следоватепьно, на втором входе триггера 31, и поспедний срабатывает. Единичный, сигнаа первого выхода этого триггера подготавштает по треть8ему входу к срабатыванию элемент 37 И, на втором входе которого единичный сигнал с второго выхода триггера 32, так как он при прохождении 2-осного транспортного средстванаходится в Иоходном состоянии.. Далее, при выходе 2-освого грузового автомобиля из зоны действия индуктивной 1 -рамки сигнал эффекта присутствия прекращается посредством возвра-. та первого 13 триггера в исходное соотояние за счет появившегося на его первом входе нулевого сигнала с выхода первого 11 порогового элемента (по схеме описанной выше). На выходе первого 13 триггера воэннкает единичный снгнап, который приводит к совпадению единиц на входах эл&-° мента 37 И, за счет появившегося ед| ничного сигнала на первом его входе, последний срабатывает и единичный сигнал его выхода приводит к срабатыванию блока 42 индикации устройства, в котором фиксируется очередное значение количества 2--ОСНЫК автомобилей, после чего через заданное элементом 17 задержки время устройство возвращается в исходное состояние. При определении типа и .счета 2-осных грузовых автомобилей элемент 36 И и тем бопее элемент 38 И и т.д. не сраба тывает за счет, в первом случае, - нуле вого сигнала на втором входе элемента 36 И с второго выхода сработавшего триггера 31 и во втором - за счет нупевь1х сигналов первых выходов триггеров 32-35.; В, случае прохождения легкового автомобиля над индуктивными рамками сигнал эффекта присутствия, а также сброс в исходное состояние отрабатываются по аналогии с вышеописанным, а ва выходе формирователя получают лишь один короткий импульс за счет низкой посадки ку зова и шасси его, что вызывает зтч тельное увеличение индуктивности индуктивной 2 рамки и, следовательно, сигнала tta выходе второго 10 усилителя, а так как уставка второго 12 порогового элемента небольшая, то на все время про . хождения легкового автомобиля второй 12 пороговый элемент находится во вкл ченном состоянии. Одновременно срабатывает второй 14 триггер, порог срабатывания которого устанавпивают любым нз известных способов, например посредством применения резистивного делитепя, таким, что он срабатывап лишь от сигнала, вызваншэго перемещающимся пегкорым автсмобипем, т.е. от сигнапов, превышающих максимально возможные сигналы от наезаа осе грузового автомобиля. Единичный сигнал выхода этого трИ1 гера подготавливает по третьему входу срабатывание элемента 36 И, на вторсял вхьде которого в такой ситуации единичный сигнал с второго выхода триггера 31 и, при выходе из зоны действия И1 дуктивной рамки 1 легкового автомобиля на первом входе этого элемента И возни кает единичный сигнал, что вызывает совпадение единиц на его входе, единичный сигни л на его выходе и фиксируется очередное значение количества перемеотившихся легковых автомобилей. Опознавание и счет 3-осных транопортных средств (в т.ч. 3-осных полу прицепов) осуществляется аналогично счету 2-.оснь1х в части взаимодействия элементов при отработке сигнала эффекта присутствия, сброса в исходное состояние и срабатывания триггеров 30 и 31 блока 19 анализа. Однако при прохождении над йндуктиЕными рамками 1 и 2-3-осного транспортного средства на выходе формирователя 15 возникает еще и третий короткий импульс, соответствующий изменению сигнала при наезде третьей по ходу движения оси транспортного средства на рамку 2. Этот третий короткий импульс вызыва ет срабатывание триггера 32, единичный сигнал первого выхода которого подготавливает к срабатыванию элемент 22 И, нулевой сигнал второго его выхода осуществляет запрет срабатывания элемента 37 И и после выхода транспортного средства из зоны действия рамки 2 - срабатывание элемента 38 И и регистрацию 3-осных транспортных, средств в блоке 42 индикации. Четырехосные транспортные средства {2-оснЙй автомобиль с одним, прицепом или 4-осный полуприцеп), аналогично 3-осным, устройство опознает и считает, однако при этом четвертый короткий импульс, соответствующий наезду четвертой оси на рамку 2, вызывает срабатывание триггера 33 - через элемент 22 И Единичный сигнал первого выхода триггера 33 подгкэтавливаёт к срабатыванию элемент 39 И, нулевой сигнал его второго выхода осуществляет запрет срабатывания элемента 38 И и после выхода транспортногю средства из зоны действия рамки 2 происходит срабатывание элемен та 39 И, а в блоке 42 индикации - регистрация 4-юсного транспортного средства. Опознавание и счет 5-осных транспорт ных средств (3-осный автомобиль с при цепом или 5-осный полуприцеп) выполняется по аналогии с 4-осными, причем пятый короткий импульс вызывает срабатывание триггера 34 через элемент 23 И и после срабатывания элемента 40 И п)роисходит регистрация 5-осного транспортного средства в блоке 42 индикации. Опознавание и счет автопоездов (в рассматриваемом случае, транспортных составов с количеством осей не менее шести) выполняется аналогично счету 5-осных до момента срабатывания последнего (шестого) триггера 35, который срабатывает через элемент 24 И за счет поступления шестого короткого импульса, соответствующего наезду шеотой оси над рамкой 2. Единичный сигнал первого выхода триггера 35 подготавливает к срабатыванию элемент 41 И, нулевой сигнал его второго выхода осуществляет запрет срабатывания элемента 40 «И, а при выходе из зоны действия рамки 1 транспортшго средства, пртем за счет совпадения едшшц на входе элемента 41 И, в блоке 42 индикации происходит регистрация автопоездов Расширение области применения предлагаемого технического решения устройства достигается аа счет того, что грузовые автомобили с придепами учитываются отдельно по типам в блоке 42 ИНД1Н кацщ. Расширение области применения такого устройства при сравнении с протот пом достигается за счет того, что такое устройство можно использовать для опознавания и счета транспортных средств в одну и другую сторону, т.е. лишь одно устройство можно использовать на Дорогах с 2-сторонним движением с одной кто Двумя полосами движениями, причем такая возможность появляется по той причине, что первая 1 и вторая 2 ин- , дуктивные рамки размещены соосно в горизонтальной дстоскости дорожного покрытия в совокупности с техническим решением соответствующих узлов и юс взаимным соединением. Повышенна точности опознавания и счета разновидности транспортных средств достигается тем, что за критерий опознавания принята не

11 104849912

фо1яи(а сигтапа транспортного средства,устойчивые и одшээвачные свгвапы, xfrа количество мостов у него, и посредст-fрактеризующие тип транспортного сред-

кем этого представляется возможностьства.

неэвввсвмо от вида и количества пере-Экономическая эффективность от внвоЬоаимого груза, в частности при пере-s рения предлагаемого устройства опредевозке металлических грузов получатьляется его техническими преимушествамв.