RU1797712C - Система дл измерени скорости транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптико-электронным устройствам и может быть использовано дл  измерени  скорости при проведении скоростных испытаний автомобил  на полигонах. Сущность изобретени : система содержит 2 датчика (1, 2); 1 двухка- нальный коммутатор (3); 1 интегратор-формирователь (4); логический элемент И-НЕ (5), 3 триггера (6, 10, 11), 1 генератор тактовых импульсов (7), 1 логический элемент И (8); счетчик импульсов с индикатором (9), 1 элемент ИЛИ (12); ключ (П1); 1 переключа- тель(ПЗ); 1-3-4-5-6-8-9; 9-10-4; 6-ПЗ-11- 5; 2-3; 6-3; 6-10; 7-8; П1-6; П1-11; П1-12; П1-10; ПЗ-12; 12-9. 2 ил.

Description

ДО

Х4 Ю J 4

К

Изобретение относитс  к оптико-электронным устройствам и предназначено дл  измерени  скорости при проведении скоростных испытаний, преимущественно автомобил  на полигонах, специально оборудованных данной системой причем процесс оборудовани  достаточно прост.

Задача определени  скорости на полигонных испытани х сводитс  к измерению времени прохождени  транспортным средством мерного отрезка пути, после чего простым пересчетом определ етс  скорость транспортного средства (ТС). Данна  задача решаетс  путем фиксации начала измерений и конца измерений.

Известно устройство дл  измерени  скорости транспортных средств, содержащее датчики, установленные на пути движени  ТС в начале и. конце мерного отреза, и схему обработки сигналов, включающую измеритель временных интервалов (ИВИ). При наезде ТС на первый датчик, импульс сигнала которого устанавливает ИВИ в нулевое исходное состо ние, начинаетс  отсчет времени прохождени  ТС измерительного отрезка. При наезде ТС на второй датчик его импульс поступает на ИВИ и прекращает отсчет времени прохождени  рассто ни  между датчиками. Одновременно этот импульс поступает на пересчетную схему и суммирующий счетчик импульсов, устанавлива  их в исходное нулевое состо ние. Этим же импульсом запускаетс  управл емый генератор, который выдает заданное количество импульсов, поступающих через пересчетную схему на суммирующий счетчик, где записываетс  число, пр мо пропорциональное значению скорости. Пересчетна  схема выполнена в виде счетчика и схемы сравнени  кодов пересчетной схемы и ИВИ.

Известное устройство имеет ограниченные помехоустойчивость и надежность. С одной стороны, используемые в нем электромеханические контакты датчики быстро выход т из стро , а в плохих погодных услови х (дождь, туман, снег) датчики при попадании в них влаги вызывают дребезг контактов, что приводит к по влению помех и ложному срабатыванию системы. С другой стороны, схема обработки не преп тствует прохождению сигнала помехи, вызванного дребезгом контактов датчиков. Кроме того , если измерительный отрезок больше базы автомобил  (ТС), то в схеме обработки по вл етс  ложный сигнал начала измерений от заднего колеса, что вносит погрешность 8 результаты измерений временного интервала.

Прототипом изобретени   вл етс  система дл  измерени  скорости транспортного средства, котора  содержит два датчика, расположенные вдоль пути движени  ТС в

начале и в конце измерительного отрезка, каждый из которых выполнен в виде оптических сопр женных излучател  световых импульсов и фотоприемников, установленных на противоположных сторонах измерительной трассы, а также измеритель временных интервалов (ИВИ) и индикатор скорости.

Использование в этой системе оптических датчиков существенно повышает ее надежность и исключает возможность

5 ложного срабатывани , вызываемого электромеханическими контактами контактными датчиками.

Однако помехоустойчивость данной системы также ограничена, так как датчики в.

0 ней срабатывают по первому прерыванию и любой посторонний малоразмерный предмет (птица, упавша  листва и пр.) вызывает срабатывание измерительной схемы, котора  не преп тствует прохождению сигнала

5 помехи.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости.

Поставленна  цель достигаетс  в систе ме дл  измерени  скорости транспортного

0 средства, содержащей первый и второй датчики , установленные вдоль пути движени  ТС, каждый из которых выполнен в виде оптических сопр женных излучател  световых импульсов и фотоприемника, располо5 женных на противоположных сторонах измерительной трассы, и измеритель временного интервала, за счет того, что ИВИ включает в себ  двухканальный коммутатор, интегратор-формирователь, логический эле0 мент И-НЕ, логический элемент И, логический элемент ИЛИ, три триггера, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов с индикатором, переключатель и ключ. Причем функциональные блоки измерител  вре5 менных интервалов объединены в измерительную схему согласно формуле изобретени , исключающую ложное срабатывание системы и прохождение сигнала помехи от датчиков..

0 На фиг.1 представлена блок-схема системы дл  измерени  скорости ТС; на фиг.2 - схема размещени  оборудовани  системы на измерительном отрезке трассы.

Система дл  измерени  скорости ТС со5 держит датчики 1 и 2, установленные вдоль пути движени  ТС в начале (датчик 1) и в конце (датчик 2} измерительного отрезка трассы, ИВИ, содержащий двухканальный коммутатор 3, индикатор-формирователь 4, логический элемент И-НЕ 5, первый триггер

6, генератор тактовых импульсов 7, логический элемент И 8, счетчик импульсов с индикатором 9, второй триггер 10, третий триггер 11, элемент ИЛИ 12, ключ П1, переключатель контрол  П2, переключатель ПЗ, выключатель напр жени  питани  П4.

Информационные входы двухканально- го коммутатора 3 подключены соответственно к выходам первого 1 и второго 2 датчиков, его управл ющие входы дл  сигналов начала и конца измерений подключены соответственно к инверсному и пр мому выходам первого триггера 6, а выход через интегратор-формирователь 4 соединен с первым входом логического элемента И-НЕ 5, второй вход которого соединен с выходом второго триггера 10, а выход - со счетным входом первого триггера 6, инверсный выход которого соединен с его D-входом, с входом установки в единичное состо ние третьего триггера 11, с первым входом логического элемента ИЛИ 12 и через переключатель ПЗ - со счетным входом второго триггера 10, выход генератора тактовых импульсов 7 соединен со счетным входом счетчика импульсов 9 через логический элемент И 8, второй вход которого подключен к пр мому выходу первого триггера 6, вход установки нул  счетчика импульсов 9 соединен с выходом логического элемента ИЛИ 12, а выход - со счетным входом третьего триггера 11, выход которого подключен к входу блокировки интегратора-формировател  4, ключ П1 подключен к входам установки в нулевое состо ние первого 6 и третьего 11 триггеров, к входу установки в единичное состо ние второго триггера 10 и к второму входу логического элемента ИЛИ 12.

В соответствии с фиг.2, каждый датчик 1(2) выполнен в виде оптических сопр женных излучател  световых импульсов 13 (15) и фотоприемника 14(16), расположенных на противоположных сторонах в начале (13 и 14) и в конце (15 и 16) измерительного участка трассы. Фотоприемники датчиков подключены измерительной схеме 17 (ИВИ), источник питани  18 подключен к излучател м . 19 - транспортное.средство.

На элементы системы 13, 15 и 14, 16 подаетс  напр жение питани  12 В, на остальные элементы системы 5 В. Входы питани  на фиг.1 не показаны.

Дл  достоверности захвата фотоприемниками световых импульсов излучателей целесообразно предусмотреть в схеме фотоприемников специальные индикаторы захвата 20 (фиг.2), гарантирующие надежную работу оптических каналов. Фиксаци  начала и конца измерений происходит после прерывани  оптической св зи в канале за

счет наезда ТС на оптическую линию. Полученное значение временного интервала пропорционально скорости прохождени  ТС измерительного отрезка трассы. Все элементы системы смонтированы в устройстве дл  измерени  временного интервала прохождени  измерительного отрезка транспортным средством, кроме излучателей световых импульсов 13 и 15 и

0 фотоприемников 14 и 16.

Система работает следующим образом. Включением П4 подаетс  напр жение питани  на все элементы системы. Нажатием кнопки П1 устанавливают в исходное со5 сто ние триггеры 6, 10 и счетчик импульсов с индикатором 9 через элемент ИЛИ 12, подготавлива  тем самым двухканальный коммутатор 3 к приему сигналов начала измерений . При этом, если произошел за0 хват светового импульсного сигнала начала измерени  от излучател  13 фотоприемником 14, то с выхода фотоприемника (через усилитель-согласующий элемент) проход т импульсы отрицательной пол р5 ности на двухканальный коммутатор 3, разр жа  тем самым предварительно зар женную емкость интегратора-формировател  4, что приводит к срабатыванию логического элемента И-НЕ 5. Сигнал с его

0 выхода будет низкого уровн , первый триггер 6 при этом не срабатывает. При прерывании световых импульсов от излучател  13 движущимис  по измерительной трассе ТС происходит восстановление зар да емкости

5 интегратора-формировател  4, срабатывает первый триггер 6 и логический элемент И 8 и на вход счетчика 9 поступают тактовые импульсы с генератора 7. Наличие в схеме ИВИ интегратора-формировател  4 повы0 шает веро тность правильного срабатывани  схемы за счет повышени  помехоустойчивости к фоновым и импульсным помехам, что достигаетс  выбором значени  емкости накапливающего .конденсато5 ра, ограничиваемого сверху заданной точностью измерени  временного интервала (1 мкс).

Нажатием кнопки ПЗ осуществл етс  подача импульсных сигналов с инверсного

0 выхода первого триггера б на счетный вход второго триггера 10, выход которого блокирует логический элемент И-НЕ 5. Тем самым реализуетс  однократный режим работы. Неоднократный режим работы реа5 лизуетс  при выключенном ПЗ.

Сигналы с выхода первого триггера 6 после его срабатывани  от сигнала начала измерени  переключают двухканальный коммутатор 3 на прием импульсов сигнала конца измерений от фотоприемника 16. Работа схемы в этом случае аналогична описанному режиму.

С целью повышени  помехоустойчивости во врем  измерени  временного интервала в схему ИВИ введен третий триггер 11, который перед началом работы системы об- гул етс  сигналом с П1, а срабатывает по сигналу с инверсного выхода триггера 6, шунтиру  вход схемы интегратора-формит ровател  4 сразу же после проезда ТС нача- ла измерительного отрезка. Возврат третьего триггера 11 в исходное состо ние через заданный интервал времени осуществл етс  за счет поступлени  сигналов на его счетный вход со счетчика 9.

В режиме контрол  провер етс  готовность системы к работе, дл  чего нажатием кнопки П2 осуществл етс  установка первого триггера 6 в единичное состо ние и тем самым разрешаетс  счет импульсов, посту- пающих на вход счетчика с индикатором 9.

Ф о р м у л а и з о б р е Т е н и  

Система дл  измерени  скорости транспортного средства, содержаща  первый и второй датчики, установленные вдоль пути движени  транспортного средства, каждый из которых выполнен в виде оптически сопр жённых излучател  световых импульсов и фотоприемника, расположенных на противоположных сторонах измерительной трассы,и измеритель временного интервала , отличающа   с   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, измеритель временного интервала включает в себ  двухканальный коммутатор, интегратор- формирователь, логический элемент И-НЕ. логический элемент И, логический элемент ИЛИ, три триггера, генератор тактовых импульсов , счетчик импульсов с индикатором, переключатель и ключ, причем информационные входы двухканального коммутатора подключены соответственно к выходам первого и второго датчиков, его управл ющие входы дл  Сигналов начала и конца измерений подключены соответственно к инверсВ системе может быть предусмотрен режим изменени  диапазона измер емых скоростей . Дл  чего счетчик импульсов 9 может быть выполнен с переключателем диапазонов . При этом возврат третьего триггера 11 в исходное состо ние осуществл етс  через интервал времени, заданный в выбранном диапазоне работы системы.

Система обеспечивает измерени  в сложных погодных услови х вне зависимости от времени суток, имеет высокую помехоустойчивость . Измерени  в системе возможны при любой мерной базе, в однократном и неоднократном режимах. В услови х автополигона при использовании одной мерной базы можно производить выборочные измерени  скорости ТС в потоке испытуемых ТС. При этом нет ограничений в ширине проезжей части измерительной трассы, так как исключено использование контактных датчиков.

ному и пр мому выходам первого триггера, а выход через интегратор-формирователь соединен с первым входом логического элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход - со счетным входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с его D-вхо- дом, с входом установки в единичное состо ние третьего триггера, с первым входом логического ИЛИ и через переключатель - со счетным входом второго триггера, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика импульсов через логический элемент И, второй вход которого подключен к пр мому выходу первого триггера, вход установки нул  счетчика импульсов соединён с выходом логического элемента ИЛИ, а выход - со счетным входом третьего триггера, выход которого подключен к входу блокировки интегратора- формировател , ключ подключен к входам установки в нулевое состо ние первого и третьего триггеров, к входу установки в единичное состо ние второго триггера и к второму входу логического элемента ИЛИ.