Устройство для определения номера и направления движения объекта Советский патент 1990 года по МПК G08G1/01 

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано в системах автоматического контроля и оперативного управления автомобильным и железнодорожным транспортом, когда наряду с идентификацией объектов на контрольном пункте необходимо определять направление их движения.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства на фиг. 2-7 - временные диаграммы работы функциональных узлов устройства.

Устройство содержит задатчик 1 номера транспортного средства, передатчик 2 и передающую рамочную антенну 3, установленные на движущемся объекте 4, на контрольном пункте 5 приемные рамочную 6 и магнитную 7 антенны, усилители 8-10, дешифратор 11, амплитудный детектор 12, формирователь 13 импульсов, одновибраторы 14 и 15, фазовые дискриминаторы 16 и 17, элементы И 18 и 19 и триггеры 20 и 21.

Приемная рамочная антенна 6 устанавливается в плоскости, параллельной плоскости передающих антенн движущегося объекта. Приемная магнитная антенна 7 располагается в центре приемной рамочной антенны так, что ось магнитопровода направлена вдоль дороги. Обмотка приемной магнитной антенны состоит из двух полуобмоток,

включенных в противофазе.

i

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда в зоне контрольного пункта 5 нет движущихся объектов,, на выходах триггеров 20 и 21 отсутствуют сигналы.

Передатчики 2 казкдого движущего- ся объекта работают непрерывно, излучая с помощью передающей рамочной антенны 3 модулированную последовательность частотных сигналов, несущи информацию о номере движущегося объекта, которая поступает с выхода задатчика 1 номера. Способ модуляции выбирается в каждом случае в зависимости от значения рабочей частоты, уровня электромагнитных помех, мощности излучения и т.п. Обычно в таких устройствах используется часглт- ная модуляция. Рабочая частота и ско

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рость модуляции выбираются такими, чтобы за время проезда движущимся , объектом зоны чувствительности прием ных антенн контрольного пункта осуществлялось несколько циклов приема ч информации. Приемные антенны контрольного пункта располагаются на обочине дороги в случае автомобильного транспорта или между рельсами в случае железнодорожного транспорта.

При выезде движущегося объекта 4 в зону контрольного пункта излучаемый переходящей -рамочной антенной 3 сигнал наводит напряжение в прием- ных рамочной 6 и магнитной 7 антеннах. Изменение амплитуды наведенного сигнала в рамочной антенне 6 (U6) и в обмотке магнитной антенны 7 (Up показано на фиг. 2. По оси абсцисс отображается расстояние от геометрического центра приемных антенн (точка 0), а по оси ординат - амплитуда огибающей наведенного высокочастотного сигнала (без учета его модуляции кодом номера) Un - уровень входного сигнала, при котором происходит срабатывание формирователя 13 импульсов. Этот уровень определяет зону чувствительности приемника от точки Б до точки А при движении вперед и от точки А до точки Б при движении назад. Чувствительность приемных антенн заведомо принимается такой, чтобы в точках А и Б напряжение IJ-, превышало напряжение

Наведенный сигнал в обеих полуобмотках приемной магнитной антенны 7 совершенно идентичен по амплитуде и частоте, по противоположен по фазе. Кроме того, по мере движения объекта 4 через зону чувствительности приемной магнитной антенны наводимый сигнал в каждой полуобмотке магнитной антенны 7 меняет свою фазу на 180° в точке 0. Сигнал, наводимый в приемной рамочной антенне 6 своей фазы не меняет в зависимости от положения объекта 4 в зоне контроля.

Напряжение, наведенное в приемной рамочной антенне 6 усиливается усилителем 8 и поступает на дешифратор 11. На выходе последнего формируется код номера движущегося объекта.

Одновременно сигнал с выхода усилителя 8 поступает на вход амплитудного детектора 12, который выделяет огибающую принимаемого приемной рамочной антенной 6 сигнала. Вид сигнала на выходе амплитудного детектора 1 2 соответствует графику Us на фиг. 2. Этот сигнал формируется в прямоугольную посылку формирователем 13 с уровнем порога Un. Формирователь имеет прямой и инверсный выходы. Характер сигнала U(J на прямом выходе

формирователя 13 показан на фиг. 3. Одновибраторы 14 и 15 выделяют передний фронт сигналов на соответствующих выходах формирователя ЬЗ. Поэтому при движении объекта в прямом направлении (В) одновибратор 14 генерирует кратковременный импульс при въезде в зону контроля в точке Б, а одно- вибратор 15 - при выезде из зоны контроля в точке А (фиг. 6). При движении объекта в обратном направлении (Н) одновибраторов 14 генерирует импульс при въезде в зону контроля в точке А, а одновибратор 15 - при выезде из зоны контроля в точке В (фиг. 7). Одновибратор 15, срабатывающий при выезде объекта из зоны конт- .роля, обнуляет выходные триггеры 20 и 21.

Напряжения полуобмоток приемной магнитной антенны 7 усиливаются усилителями 9 и 10 и поступают на информационные входы фазовых дискриминаторов 16 и 17. На опорные входы этих дискриминаторов поступает напряжение приемной рамочной антенны 6, усиленное усилителем 8. Фазовые дискриминаторы 16 и 17 осуществляют сравнение фаз сигналов полуобмоток приемной магнитной антенны 7 относительно фазы сигнала приемной рамочной антенны 6. Выходной сигнал фазового дискриминатора формируется при совпадении фазы сигналов на информационном и опорном его входах. При этом порог чувтстви- тельности фазовых дискриминаторов выбирается не более величины Un порога формирователя 13. На фиг. 4 и 5 приведены осциллограммы выходных сигналов фазовых дискриминаторов 16 и 17 соответственно при перемещении объекта мимо контрольного пункта.

Выходной сигнал каждого фазового дискриминатора 16 и 17 поступает на вход элемента И 18 при движении вперед и элемента И 19 при движении назад. Этот сигнал уже осуществлен к моменту подъезда объекта к границам зоны чувствительности (точки А, Б). При движении вперед в точке Б импульс одновибратора 14 через элемент И 18

10

20

|«

16526

устанавливает триггер 20 в единичное состояние, в котором он находится все время движения объекта в зоне чувствительности приемной рамочной антенны. -При выезде из зоны в точке А сигнал одновибратора 15 сбрасывает триггер 20 в исходное нулевое состояние. Таким образом, при движении вперед на выходе В устройства существует потенциал на время нахождения транспортного средства в зоне контроля. На выходе Н потенциал отсутствует. При движении транспортного средства назад аналогичным образом переключается триггер 21 и существует потенциал на выходе Н. На фиг. 6 (7) показана диаграмма сигналов на выходах одновибраторов 14 и 15 и выходах В и Н устройства при движении вперед (назад).

25

30

|«35

40

45

0

5

Формула изобретения

Устройство для определения номера и направления движения объекта, содержащее на движущемся объекте задат- чик номера транспортного средства, выход которого соединен через передатчик с передающей рамочной антенной, на контрольном пункте приемную рамочную антенну, подключенную к входу первого усилителя, выход которого соединен с входом амплитудного детектора, второй усилитель, дешифратор, два элемента И, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены | на контрольном пункте приемная магнитная антенна, третий усилитель, формирователь импульсов, два одновибратора, два фазовых дискриминатора и два триггера, приемная магнитная антенна расположена в центре приемной рамоч- .ной антенны, первые выводы обмоток приемной магнитной антенны подключены к первым входам второго и третьего усилителей, вторые выводы обмоток приемной магнитной антенны соединены между собой и подключены к вторым входам второго и третьего усилителей, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго фазовых дискриминаторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первыми информационными входами соответственно первого и второго триггеров, выходы которых являются соответственно первым и вторым дыходами устройства, выход первого усилителя соединен с входами дешифратора, амплитудного детектора и с Опорными входами фазовых дискриминаторов, выход дешифратора является третьим выходом устройства, выход амплитудного детектора подключен к входу фор- JQ

мирователя импульсов, прямой выход которого соединен с входом первого одновибратора, выход которого подключен к вторым входам элементов И, инверсный выход формирователя импульсов соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с вторыми информационными входами триггеров.

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано в системах автоматического контроля и оперативного управления автомобильным и железнодорожным транспортом, когда наряду с идентификацией объектов на контрольном пункте необходимо определять направление их движения. Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства. В центре приемной рамочной антенны 6 расположена приемная магнитная антенна 7. При въезде объекта 4 в зону контрольного пункта 5 передающая рамочная антенна 3 передатчика 2 излучает код номера объекта, поступающий с выхода задатчика 1 номера на вход передатчика 2. Принятый приемными антеннами сигнал поступает на соответствующие усилители 8,9 и 10. Сигнал с усилителя 8 поступает на вход дешифратора 11, на выходе которого формируется код номера, на вход амплитудного детектора 12 и на опорные входы фазовых дискриминаторов 16 и 17, в которых осуществляется сравнение этого сигнала с сигналами, поступающими с выходов усилителей 9 и 10. Выходные сигналы фазовых дискриминаторов 16 и 17 через соответствующие элементы И 18 и 19 в зависимости от направления движения объекта переключают триггеры 20 и 21. При выезде объекта из зоны контроля одновибратор 15 осуществляет перевод устройства в исходное состояние. 7 ил.

Фиг. 5

rt

0