Детектор транспорта Советский патент 1984 года по МПК G08G1/15 

2. Детектор по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что генератор содержит операционный усилительi четыре резистора, обмотку индуктивности один вывод первого резистора подключен к шине нулевого потенциала, другой вывод подключен к входу операционного усилителя, к одному выводу второго резистора и является вторым входуэм генератора, выход операционного усилителя подключен 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 певым входом генератора , другой вывод четвертого резистора является вторым выходом генерато ра.

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 втора- го 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,

Изобретение относится к устройствам для обнаружения движущихся метал лических объектов, например наземных транспортных средств, и может быть использовано в аппаратуре исследования транспортных потоков, в системах регулирования дорожного движения , а также в других устройствах автоматики и телемеханики.

Известно устройство для регистрации металлических предметов, содержащее чувствительный элемент, установленный в дорожном полотне (катушку индуктивности) l ,

Это устройство может быть использовано в качестве детектора транспорта , однако с его помощью невозможно определить характерные признаки, позволяющие судить, например, о типе транспортного средства, а лишь обнаружить 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 чен к шине нулевого потенциала, пороговый элемент, выход которого является первым выходом устройства z .

При въезде легкового экипажа в зону действия индуктивной рамки ее импеданс изменяется, что вызывает срабатывание порогового элемента, и на его выходе появляется, например, сигнал отрицательной полярности, ко

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 ка.тегории из ряда существующих транспортных средств - легковые и грузовые , причем грузовые или им подоб.ные обуславливают дополнительную неопределенность .

Так как существует объективная необходимость в увеличении количества опознаваемых категорий (особенно среди грузовых или им подобных транспортйых 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.

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 вьтрямителя, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй выход 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, оди вьшод 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 подключен к другому вьшоду 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.1 представлена блок-схема предлагаемого детектора транспорта;

203914

на фнг.2 - принципиальная схема генератора; на фиг.З - диаграмма рабо-, ты детектора транспорта.

Детектор транспорта содержит ин5 дуктивную рамку I, генератор 2, выпрямитель 3, разделительный элемент 4, первый и второй 5 и 6 пороговые, элементы, операционный усилитель 7,. пиковый детектор 8, регулятор 9 глу0 бины обратной связи, источник 10 опорного напряжения.

Генератор содержит резисторы II14, операционный усилитель 15, обмотку 16 индуктивности.

5 Регулятор 9 глубины обратной

связи может быть вьтолнен, например, на полевом транзисторе, а разделительный элемент 4 - на базе конденсатора .

0 Детектор транспорта работает следующим образом.

В исходном состоянии, т.е. при включенном электропитании (условно на фиг. 1 источники питания не по5 казаны) 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 разделитрльного 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 так же будет постоянная составляющая амплитуда генератора 2, причем по величине, примерно равной величине опорного напряжения на его втором выходе 10, соединенного с источни ком опорного напряжения. Это достигается тем, что пиковый детектор В запоминает значение напряжения выхода операционного усилителя 7 и это напряжение осуществляет влияние на

0 регулятор 9 глубины обратной связи таким образом, чтобы его величина в данный момент времени была такой, которая обеспечила бы генерирование заданной амплитуды колебаний, про5 порциональной заданному Опорному напряжению. По истечении некбторого времени после включения электропитания такие колебания стабильной амплиsiтуды устанавливаются, и детектор транспорта может вьшолнять свои функции.

Время запоминания пикового детектра 3 устанавливают из соображений максимально возможного времени пребывания наиболее длинного экипажа из нсёх транспортных средств в зоне действия индуктивной рамки 1 ,, причем с учетом заданного диапазона скорости их перемещения.

Следовательно, при установленном времени запоминания, большем време ни нахождения транспортного средства в зоне действия индуктивной рам-ки, стабилизирующая амплитуду генератора 2 цепь отрицательной обратной связи, состоящая из последовательно соединенных операционного усилителя 7, пикового детектора 8 и регулятора 9, на время прохождения транспортного средства как бы отключается, что дает возможность на выходе выпрямителя разделительного элемента 4 и на входах первого 5 и второго 6 пороговых элементов получить сигнал, форма которого соответствует наличию и размещению металлических частей, характерных для данного транспортного средства.

Так, при въезде в зону действия индуктивной рамки , например трехосного автомобиля (фиг.З aj на выходе разделительного элемента 4 н входах первого 5 и второго 6 пороговых элементов получают сигнал 1) в, j, (фиг. 3 б) х; характерными увеличен)1ыми значениями под осями автомобиля при сравнении с сигналами под его кузовом (шасси. Зтот сигнал лолучгют за счет известного явления большего изменения, например, уменьшения амплитуды генератора, содержащего индуктивность, при внесении в зону ее действия металлических предметов , причем это изменение тем больше , чем больше масса предмета или при той же массе ,форме) он ближе находится к индуктивности.

Кроме этого, сигнал{ представленный на фиг.З б можно получить, и, что особенно важно, его увеличение под второй и третьей по ходу двшке™ ния осью за счет того, что ширина индуктивной рамки 1 принята меньшей

203916

минима.ьногп рассто ш- я i-enciy с;- е хными ocHi-iii из всех опозиаваемых типов транспортных средств.

При прсхог-кденик в даь;ном случае трехосного азтомобиля 1и;.д индуктивной рамкой J получают сигналУ. с

Wf.,

характерными увеличениями его а.уплнтуды в моменты нахолсдения на;; pai-i кой дисков колес и их осей (мостов) при сравнении с остальными его частями (кузовом, шасси); причем количество характерных увеличений амплитуды равно количеству мосток (осей переместившегося автог.-юбиля.

В результате этого на выходе перг го порогового элемен-га 5 по.чучают три импульса фкг,3 в ,LP,J,U, „),которые cooTBetcTsyioT трем случаям срабатьпзанил и отпускания порогового элемента 5 J, порог и, срабатынаг.ия которого ус7анавлика;гг заранее большим

riiaj;U

амплитуды си

при наезде куatjix,}

зова (ir-accHJ автомобиля 5 причем не более ьОзмо пого увеличения амгшитудь: при наезде ма.г оГ еталлоемкой оси моста из ряда всех опознаваемых транецoViTHjiix средств.

Снгкал эффекта прису;с:т1ия(фиг . 3 г совместно) получаюг на выходе второго порогового элемента 6. который соответствует импульсу U.,,. , (фиг.З г) т.е. срабатыванию порогоного э:гемента 6 при въезде автомобгЛ), и зону действия индуктивной (начало

Ли отпусканиго

8biS6 .Kcii-i-.tu его ripH выезде ;1Бтомоб -шя из зоны ее ;т,с;йст ия (конец Ij jf,,,) за счет TorOj что порог

(фиг.З б) срабатывания БТорого гюрогового элемента 6 устанавливают меньтим наименьшего возмс жного сигHajiaUg|,jy,, вь званного прохождением кузова (maccjjj автомобиля, 3 случае прохождения двух-, четырех-, пятии т.д. осных азтомобишей (транспортных средств по аналогии с вьтнеизлсженныи получают сигуал (икпульс U 8, Э1} фякта присутствия и соответственное КОЛИЧеСТЕО ИМПУЛЬСОЗ U g..., . ,

СледовательноJ предлагаемый детектор транспорта может .-;.ть кроме импульсов характеризующих врщ гранспорткого средстве., и имnyjibc сигнала эффекта присутствия (Ujt, фнг.З г) .

ивыя

Овыя5,

ившб