SU913440A1 - Устройство для определения скорости движения транспортных средств 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к телеизмерительной технике и может найти применение в аппаратуре контроля дорожного движения для определения скорости движения транспортных средств.

Известны устройства для определения скорости подвижных объектов,содержащие датчики, генератор импульсов, делители частоты, регистр,элементы И, ИЛИ [Л и (2) .

В известных устройствах измерение скорости основано на измерении времени прохождения заданного участка, с преобразованием временного интервала в частоту импульсов с последующим подсчетом их и сравнением с числом импульсов образцовой частоты.

Недостаток известных устройств заключается в отсутствии синхронности сигналов генератора и входного сигнала, что снижает точность измерения скорости, так как колебания

2

задающего генератора и входного сигнала в общем случае асинхронны. Кроме того, при измерении скорости объекта в известных устройствах не обеспечивается разделение полезного сигнала датчика от сигналов помех, возникающих от соседних движущихся объектов, что снижает достоверность измерения скорости объекта.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для определения скорости движения транспортных средств, содержащее датчик, детекторы транспорта, триггер, генератор импульсов, делитель частоты, блок элементов И, вычитающий счетчик, блок определения состояния счетчика [3] .

Недостаток указанного устройства

заключается в том, что в нем не обес

печивается синхронизация работы гене

ратора импульсов с источником входного сигнала. Кроме того, в извест3 91344ο

ном устройстве измерение скорости ³· производится с абсолютной ошибкой, которая для разных абсолютных значений скоростей имеет разное весовое значение, что снижает точность из- 5 мерения скорости. В известном устройстве при искажении информации от датчика сигналами помех от соседних движущихся объектов не обеспечивается отсечка искаженной информации, *0 что снижает достоверность измерения скорости.

Целью изобретения является повышение точности измерения скорости и помехоустойчивости устройства. · 15

, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения скорости движения транспортных средств, содержащее генератор импульсов, соединенный с первым вхо- да

дом делителя частоты, блок вычитания, первый элемент И, триггер и последовательно включенные датчик и детектор, введены формирователь импульсов, элемент задержки, усили- 25 тель-ограничитель, счетчик, регистр, первый и второй преобразователи коднапряжение, пороговый элемент, второй элемент И и прерыватель, выход детектора соединен со входом усилителя-ог- да раничитёля, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с единичным входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом генератора импульсов, выход ₃₅ делителя частоты соединен со входом формирователя импульсов и со вторым входом первого элемента И, выход.которого соединен с первым входом счетчика, выход формирователя импуль- да сов соединен с первым входом второго элемента И и через элемент задержки соединен со вторым входом делителя частоты, с нулевым входом триггера и со вторым входом счетчика, выходы ₄₅ которого подключены к входам первого преобразователя код-напряжение, к входам блока вычитания и к входам регистра, выходы регистра соединены с выходами устройства и со вторыми входами блока вычитания, выходы которого соединены с цифровыми входами второго преобразователя код-напряжение, выход первого преобразователя код-напряжение соединен с аналоговым, входом второго преобразователя коднапряжение, выход которого подключен ко входу порогового элемента, выход

которого через прерыватель соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к управляющему входу регистра.

На чертеже приведена блок-схема устройства для определения скорости движения транспортных средств.

Устройство содержит датчик 1, детектор 2, усилитель-ограничитель 3, первый элемент И 4, делитель частоты 5, счетчик 6, генератор импульсов 7, формирователь импульсов 8,элемент задержки 9, второй элемент И 10, регистр 11, блок вычитания 12, первый преобразователь код-напряжение 13, второй преобразователь код-напряжение 14,пороговый элемент 15, прерыватель 16,триггер 17.

Генератор импульсов 7 содержит, например, элементы И-НЕ 18, ^^резисторы 20 и 21, кварц 22, триммер 23.

Устройство работает следующим образом.

Информация о скорости транспортного средства поступает с датчиков через детектор 2 на усилитель-ограничитель 3 в виде частоты синусоидального сигнала. Усилитель-ограничитель 3 преобразует синусоидальный сигнал в импульсы, частота следования которых несет информацию о скорости движения объекта. Далее этот сигнал поступает на единичный вход триггера 17 и устанавливает его в единичное состояние и одновременно на первый вход элемента И 4. Триггер 17 запускает генератор импульсов 7, импульсы которого через делитель частоты 5 подаются на второй вход элемента И 4 и на формирователь импульсов 8. С помощью делителя частоты и элементами 4 формируются временные ворота, т.е. элемент И 4 пропускает входной сигнал с усилителя 3 на счетный вход счетчика 6 только в то время, когда на выходе делителя частоты 5 присутствует положительный потенциал. При этом импульсы входного сигнала заполняют счетчик 6.

Формирователь импульсов 8 формирует по заднему фронту входного сигнала с делителя частоты 5 узкий импульс, длительность которого много меньше минимального периода сигнала, поступающего на вход устройства. Импульсы с выхода формирователя 8 поступают на элемент задержки 9 и на

5 913440 6

первый вход элемента И 10, на второй вход которого через прерыватель 16 подается управляющий сигнал с выхода порогового элемента 15. Элемент И 10 управляет разрешением записи \ - 5 информации в регистр 11 с выходов счетчика 6, заполненного импульсами входного сигнала. С приходом каждого импульса с выхода формирователя 8 содержимое счетчика 6 может 10 быть переписано в регистр 11 при условии, что элемент И 10 открыт. Условия, при которых открывается элемент И 10, определяются величиной разности содержимого регистра 11 и 15 счетчика 6, которая формируется блоком вычитания 12. Абсолютная разность кодов, содержащихся в счетчике 6 и регистре 11, т.е. разность значений текущего и предыдущего из- 20 мерений частот входного сигнала преобразуется в аналоговый сигнал вторым преобразователем код-напряжение 14. В качестве опорного напряжения во втором преобразователе 14 исполь- 25 зуется выходное напряжение первого преобразователя код-напряжение 13, на входы которого подаются сигналы с выходов счетчика 6.Это обеспечивает преобразование абсолютной раз- зо ности величин на выходах блока вычитания 12 в относительную, так как одна и та же абсолютная ошибка имеет разное весовое значение для разных абсолютных скоростей. Таким образом, ₃₅ на выходе преобразователя ^.формируется аналоговый сигнал, пропорциональный относительной разности частот входного сигнала для текущего и предыдущего измерений. ₄₀

С выхода преобразователя 14 аналоговый сигнал подается на пороговый элемент 15, где сравнивается с установленным порогом, который выбирается соответствующим максимально воз- ⁴⁵ можному ускорению объекта. Если к моменту появления импульса на выходе формирователя 8 относительная разность частот текущего и предыдущего измерений окажется меньше пороговой, ⁵⁰ то элемент К 10 открывается и импульс . проходит на вход разрешения записи в регистр 11. Таким образом, в регистр 11 со счетчика 6 переписываются только те значения, которые по отно- 55 сительной разности не превышают вели-, чины порога, установленного в пороговом элементе 15· 0 выходов регистра 11 код сигнала подается во внешнее индикаторное устройство.

При включении устройства или при переходе от измерения скорости одного объекта к измерению скорости другого объекта при помощи прерывателя 16 разрывается цепь обратной связи, на второй вход элемента И 10 подается разрешающий потенциал и все значения счетчика 6 заносятся в регистр 11.

Генератор импульсов 7 управляется триггером 17 и вырабатывает последовательность импульсов только в том случае, если триггер 17 установлен в единичное состояние. Триггер 17 устанавливается в единичное состояние при наличии входного сигнала - импульсом с выхода усилителя-ограничителя 3· Импульс с выхода элемента задержки 9 устанавливает триггер 17 и счетчик 6 в нулевое состояние по . окончании каждого измерения частоты входного сигнала. Триггер 17 возвращается в единичное состояние следующим во времени после обнуления входным сигналом. Это обеспечивает перед каждым измерением частоты формирование генератора импульсов 7 с входным сигналом, что повышает точность измерения. В случае, когда от воздействия помех' содержимое счетчика 6 при текущем измерении существенно отличается от его содержимого при предыдущем измерении, записанного в регистре 11, разность этих значений и пропорциональное ей напряжение на выходе преобразователя 14 превышает значение порога в пороговом элементе 15· При этом выходной сигнал порогового элемента 15 отсутствует, элемент И 10 закрыт и не формируется сигнал разрешения записи в регистр 11. Таким образом, в устройстве обеспечивается отсечка информационных сигналов,искаженных сигналами от помех.

I .

Введение в устройство для определения скорости движения транспортных средств формирователя импульсов, элемента задержки, счетчика, регистра, двух преобразователей код-напряжение, порогового элемента, второго элемента И, триггера и выключателя выгодно отличает заявленное устройство от аналогичных известных_/так как в нем обеспечивается установка начальной фазы генератора импульсов и его синхронизация с входным сигналом,

7 913440 8

вычисление относительной разности частот входного сигнала между последующим и предыдущим измерениями,отсечка сигнала, искаженного сигналами от помех, что повышает помехо- 5

устойчивость устройства и точность измерения скорости. Технико-экономическая Эффективность предлагаемого устройства заключается в улучшении его технических характеристик - по- 10 мехоустойчивости и точности измерения скорости, по сравнению с аналогичными характеристиками известных устройств.

15

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для определения скорости движения транспортных средств, 20 содержащее генератор импульсов, соединенный с первым входом делителя частоты, блок вычитания, первый элемент И, триггер и последовательно включенные датчик и детектор, о т- 25 пинающееся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости и помехоустойчивости, в него введены формирователь импульсов, элемент задержки, усилитель-ограни- эо читель, счетчик, регистр, первый и второй преобразователи код-напряжение, пороговый элемент, второй элемент И и прерыватель, выход детектора соединен с входом усилителя- 35 ограничителя, выход которого соединен с первым входом первого элемента Ии с единичным входом триггера,

   выход которого соединён ϋ управляющим входом генератора Импульсов, выход делитёля частоты соединен с входом формирователя импульсов и с вто,рым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, выход формирователя импульсов соединен с первым входом второго элемента И и через элемент задержки соединен с вторым входом делителя частоты, с нулёвым входом триггера и с вторым входом счетчика; выходы которого подключены к входам первого преобразователя код-напряжение, к входам блока вычитания и к входам регистра, выходы регистра соединены . с выходами устройства и с вторыми входами блока вычитания,выходы которого соединены с цифровыми входами второго преобразователя код-напряжение, выход первого преобразователя коднапряжение соединен с аналоговым входом второго преобразователя код-напряжение , выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого через прерыватель соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к управляющему входу регистра.