Устройство для контроля движения транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК G07C5/12 

со о

С35 IsD

Изобретение относится к эксплуатации транспортных средств и может быть использовано при организации маршрутных перевозок грузов и пассажиров . Помимо контроля движения транспортного средства устройство обеспечивает задание водителю режима движения на маршруте,, Устройство со- держит корпус 1, привод диаграммной ленты 2j привод спидометра, электромагниты 13, 14, пишущие элементы 6,8, фотодатчики 3, 10, преобразователь 5 скорости вращения в перемещение, часовой механизм, шаговые электродвигатели, электромагнитные муфты, ходовой винт 9, направляющий . стержень 12, подпружиненный упор 15, контактный датчик 17, 5лок коммутации, индикатор, рычаг пишущего элемента 8, Работа устройства основана на записи диаграммы движения на диаграммной ленте. 10 ил. с (Л

7 /2 /; 538 10 6

11

Изобретение относится к области эксплуатации транспортных средств и может быть испол-ьзовано при организации маршрутных перевозок грузов и пассажиров.

Целью изобретения является рас- ашрение функциональных возможностей устройства путем задания водителю режима движения на маршруте,

На фиг,1 представлена компоновка устройства со снятой крышкой, вид сверху на фиг,2 - кинематическая схема привода диаграммной ленты; на фиг.З кинематическая схема блока преобразования вращения в перемеще- нии| на фиг,4 - кинематическая схем блока координат и блока управления; ка фиг.З - разрез А-А на фиг.4; на

фиг.6 - разрез В-5 на фиг.4; на фиг.

конструкция второго пишущего элемента отметчика превьпнения скорости; на фиг.8 - конструкция фотодатчиков, на фиг.9 - блок-схема электрических связей устройства; на фиГгЮ - диаграммная лента.

Устройство содержит корпус 1, диаграммную ленту 2, первый фотодатчик 3, привод 4 спидометра, преобразователь 3 скорости вращения в перемещение с первым пишущим элементом 6, блок 7 координат с вторым пищущим элементом 8 и ходовым винтом 9, второй фотодатчик 10, закрепленный на корпусе 1, блок 11 управления с направляющим стержнем 12, электромагнитами 13 и 14 подъема и отпускания пишущих элементов, например перьев 6 и 8, подпружиненный упор 15 с возвратной пружиной 16 и контактный датчик 17, планку 18,

Привод диаграммной ленты 19 содержит спидометр 20 с первой электромагнитной муфтой 21S, выходную шестерню 22 привода преобразователя первог шагового электродвигателя 23, выходную шестерню 24, связанную с приводо 2 диаграммной ленты

11реобраз)ватель 5 скорости вращения содержит магнитоэлектрический преобразователь 25, реечный механизм 26 с пружиной 27,

Блок 7 координат содержит ходовой винт, вращающийся в подшипниках корпуса 1, находяирдйся в постоянном зацеплении с первым пишущим элементом 6 и связанный через вторую электромагнитную муфту 28 и редуктор 29 с

часовым механизмом 30, а также, втормч шаговым электродвигателем 31,

Блок 11 управления (фиг.4) включает направляющий стержень 12, перемещающийся в пазах корпуса 1 с мощью электромагнитов 13 и 14-с пружинами 32. Подпружиненный упор 15 механически связывается с планкой 18 через резиновые пятки 33 (п момент переброса перьев 6 и 8), а его перемещение ограничивается упором 34,

Второй пишущий элемент 8 (фиг.З) представляет собой рычаг 33, в передней части которого закреплены чернильный баллон 36 и перо 37. В фигурном пазу корпуса расположен электромагнитный механизм 38 сцепления с ярмом 39 и защелкой 40, пру0

Фотодатчики 3 и 10 состоят из лампы-осветителя 42 и приемника 43 фотодиода, расположенных в круглых пазах корпуса 44 фотодатчика таким 5 образом, чтобы их оптические оси

пересекались на диаграммной ленте 43,,

Блок-схема электрических связей устройства (фиг,7) включает фотодатчик 3 и 10, контактный датчик 17, блок 46 питания, индикатор 47, блок 48 коммутации.

Работа устройства основана на задании водителю скоростных режимов путем предъявления ему диаграммы путь- время, получаемой на основе обработки данных об условиях движения автотранспорта, которые собираются в ходе проведения обследования маршрута перевозки с помощью автомобиля-лаборатории, Б процессе обследования собирается следующая информация об условиях движения: геометрические характеристики дороги (величина и протяженность уклоновj радиусы закруглений, ширина проезжей части и т,д,), параметры транспортных потоков (интенсивность и состав движения), средства организации дви- жения (знаки, разметка) и т.д.

На основе собранной исходной информации проводится расчет значений рекомендуемой безопасной скорости движения,

На диаграммной ленте 43 (стандартная лента самописца) наносится ряд 5 рабочих полей (1-II и т,д.) на протяжении всего маршрут-а, каждое из которых соответствует условиям движения на определенном участке маршрута

5

0

5

0

в конкретное время суток. На каждом рабочем поле нанесены области 49 постоянных значений рекомендуемой безопасности скорости, в разрыв границ которых нанесены их числовые значения . В нижней части диаграммы нанесены отметки 50, предназначенные для смены полей в процессе движения автомобиля. В верхней части диаграммы нанесены границы 51 максимально допустимых скоростей движения. На поле диаграммы фиксируется также контрольная линия 52, соответствующая реальному графику движения.

Определение границ областей постоянных значений рекомендуемой скорости, отображенных на диаграммной ленте путь-время, подводится, исходя из требований безопасности движе- ния в реальных дорожных условиях. Рекомендуемая безопасная скорость- движения автомобиля нанлюбом участ- ке дороги определяется постоянными факторами, характеризующими дорожные условия (ширина проезжей части, число полос движения, наличие уклонов, закруглений и пр, факторами, зависящими от времени (интенсивности движения, состава потока, освещен- ности) и факторами, носящими случайный характер (погодные условия),

Величина рекомендуемой скорости может быть определена по формуле

V 0V, -о1. К. N,

где V(j - рекомендуемая скорость рассматриваемого типа и автомобиля в эталонных условиях движения (прямой горизонтальный участок двухполосной дороги с шириной проезжей части 7,5 м, при отсутствии попутного и встречного движения); 0 - коэффициент, учитывающий влияние геометрических и конструктивных параметров дороги;

об и Kj - коэффициенты, учитывающие влияние состава транспортного потока в конкретных дорожных условиях;N - часовая интенсивность

движения.

В качестве величины V может быть принята средняя скорость автомобилей

5

0 5 о

5

0

5

0

5

конкретной марки в эталонных условиях, получаемая экспериментально. Характер изменения интенсивности и состава потока движения на участках дороги по часам суток устанавливается на основе наблюдений. Обычно эти изменения носят устойчивый характер, что позволяет прогнозировать значения интенсивности, а следовательно, и значения рекомендуемой скорости для различных участков маршрута и часов суток. Устройство крепится на приборную панель автомобиля в месте, удоб- .ном для наблюдения.

Устройство работает следующим образом.

При движении автомобиля кpyтяI p й момент от привода спидометра 20 передается через первую электромагнитную муфту 21 на привод 2 диаграммной ленты 45, вызьшая ее перемещения, пропорциональные пройденному пути, Одновременно с конической шестерни привода 20 вращение передается на выходную 22 шестерню преобразователя 5 скорости вращения в перемещение.

Крутящий момент часового механизма 30 через электромагнитную муфту 38 передается на ходовой винт 9, по резьбе которого перемещается по направляющему стержню 12 первый элемент б, наносящий на диаграммную ленту 45 текущий график 52 движения автомобиля,

Сопоставляя нанесенные на Диаграммную ленту 45 области рекомендуемых скоростей 49 и график движения 52, водитель имеет возможность выдерживать рекомендованный скоростной режим.

В случае попадания зачерненного участка ленты 50 в фокус второго фотодатчика 10 изменяется интенсивность освещенности, вызывая появление на его выходе электрического сигнала, попадающего в блок 48 коммутации. При этом напряжение с коммутатора подается на электромагниты 13 и 14 подъема перьев пишу1чих элементов 6 и 8.

Сердечники электромагнитов, втягиваясь в обмотку, опускают направляющий стержень до упора в планку 18, что вызывает поворот рычагов 35 пишущих элементов 6 и 8 вокруг ходового винта 9 и отрыв их перьев 37 от диаграммной ленты 45, Одновременно срабатывают электромагнитные муфты 21 и

28, рассоединяя приводы спидометра 20 часового механизма 30, включая шаговые электродвигателя 23 и 31.

Двигатель 23 работает до выхода зачерненного участка 50 из фокуса фотодатчика 10, а двигатель 31 - до срабатывания контактного датчика 17. После этого пишущие элементы 6 и 8 и электрические муфты 21 и 28 возвращаются в положение регистрации,

Устройство учитывает возможность выходу автомобиля из рекомендованног графика движения по непредвиденным обстоятельствам. Величина такой задержки для данного устройства постоянна и может изменяться в пределах 10-30% расчетного времени движения по полю диаграммы путем изменения расстояния между верхним и нижним основаниями подпружиненного ; упора 15. В этом случае перо первого пишущего элемента 6 не попадает в расчетную точку на правом краю диаграммного поля (отмечена звездочкой) и может пересечь этот край в любой точке вьпие ее При этом рычаг 35 пишущего элемента 6 соприкасается с верхним плечом подпружиненного упора 15 и, преодолевая усилие возвратной пружины 16, перемещает, упор 15 по направляющему стержню 12 вверх на величину, про-- порциональную времени отставания от графика.

При перебросе полей в момент срабатывания электромагнитов 13 и 14 подпружиненный упор 15 прижимается двумя обрезиненными пятками 36 и 37 к планке 18 и возврат пишущего элемента 6 происходит до касания с контактным датчиком 17 нижнeI q плеча подпружиненного упора 15. После чего пишущий элемент начинает свое движение с участка, соответствуюр5его реальному моменту времени.

Преобразователь скорости вращения в перемещение работает следующим образом.

Крутящий момент с шестерни 22 привода 2 диаграммы: преобразуется магнитоэлектрическим преобразователем 25 в поступательное перемещение реечного механизма 26, подпружиненного пружиной 27, в направляющих корпуса 1, Закрепленный на рейке 25 первый фотодатчик 3 занимает по отношению к диаграммной ленте 45 определенное положение. Если при этом в фокусе пары оказывается за

о ,

10

15

3906216

черненный участок 51, на пыходе блока 48 коммутации появляется напряжение, зажигающее лампочку индикатора 47 Скорость превышена. Одновременно напряжение с блока 4° поступает на электромагнитный механизм- 38 сцепления, магнит которого притягивает ярмо 39, преодолевая усилие пружины 41, а защелка 40 входит в резьбовую канавку ходового винта 9. При этом рычаг 35 второго пишу1чего элемента 8 увлекается вверх винтом 9, а его перо 37 оставляет на диаграмме 45 след этого перемещения, позволяющий зафиксировать место и длительность превышения скорости.

При снижении скорости автомобиля фокус первого фотодатчика 3 выходит с зачерненного участка 51, сигнал с блока 48 коммутации пропадает, защелка 40 выходит под действием пружины 41 из зацепления с ходовым винтом и пружина возвращает корпус пишущего элемента 8 в исходное положение. В случае превышения водителем скорости движения пишущий элемент 8 доходит до ограничительного упора 34 на планке 18,однако за счет упругости защелки поломки не происходит - защелка начинает перескакивать с одной канавки ходового винта 9 на другую, при этом на диаграмме перо отмечает линию, параллельную движению ленты.

20

25

30

Формул аи 3 о б.ре те кия

Устройство для контроля движения транспортного средства, содержащее укрепленные на корпусе привод диаграммной ленты и привод спидометра, электромагниты и первый пишук(ий элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем задания водителю режима движения на

маршруте, введены первый и второй фотодатчики, преобразователь скорости вращения в перемещение, второй пишущий элемент, часовой механизм, шаговые электродвигатели, электромагнитные муфты, ходовой винт и направляющий стержень, установленнЕ ; параллельно друг другу и перпендикулярно направлению движения диаграммной ленты,подпружиненньй упор,подвижно укрепленньп на направляющем стержне, контактный датчик, блоки коммутации и индикатор, пишущие .элементы выполнены в виде рычагов подвижно укрепленных одним концом на направляющем стержне, а средней частью - на ходовом винте, направляющий стержень жестко укреплен на якорях электромагнитов, которые жестко укреплены на корпусе, рычаг первого пишущего элемента расположен внутри подпружиненного упора, рычаг второго пишущего элемента подпружинен и снабжен электромагнитным механизмом сцепления, привод спидометра кинематически соединен с преобразователем скорости вращения в перемещение и через первую электромагнитную муфту - с приводом диаграммной ленты, который кинематически соединен с первым шаговым электродвигателем, выходная рейка преобразователя скорости вращения в перемещение жестко связана с первым фотодатчиком, который расположен над одной боковой

От приВода спидометра.

13

К 5локу 5

23

Г

К приЗоду узла 1д(/аграм1 ы Фиг. 2

23

13906218

стороной диаграммной ленты, над другой боковой стороной которой жестко укреплен на корпусе .второй фотодат

чик, часовой механизм кинематически через вторую электромагнитную муфту соединен с ходовым винтом, который кинематически соединен с вторым шаговым электродвигателем, контактный датчик расположен на боковой поверхности подпружиненного упора в зоне движения рычага первого пи1чущего элемента, выходы первого, второго фотодатчиков и контактного датчика соединены с соответствующими входами блока коммутации, выходы которого подключены соответственно к входам электромагнитов, электромагнитных муфт, шаговых электродвигателей, к входу управления электромагнитного механизма сцепления второго пишущего элемента и к входу индикатора.

Фаг.

11

Ж

Фыв.8

г

47

8

СЖ

/V

гз

ОП

Фиг. В

./w

Фи&Ю