Способ измерения скорости движения транспортных средств и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к телевидению . Цель изобретения - повышение точности и помехоэащищенностк измерения скорости движения транспортных средств. Устройство реализующее данный способ, содержит датчик 2 ТВ-сиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (2!) 400577l/24-09 (22) 06.0!.86 (46) 07.!О ° 88. Вюл. !! 37 (72) В.В.Мельник и Е.A.Ñóõîâà (53) 62!.397(088.8) (56) Патент Cll!A И 42!4265, кл. 8 04 N 7/!8ф !982.

Авторское свидетельство СССР

I! !235002, кл. Н 04 0 7/IS, !983.

„„SU„„>a (51)4 Н 04 N 7/18 (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение точности и помехозащищениостц измерения скорости движения транспортных средств. Устройство, реализукщее дан": ный способ, содержит датчик 2 TB-сиг"

1429342 который затем делится на несколько сигналов мерных отрезков, длина которых несколько больше средней длины

ТС. Далее формируются сигналы меток в начале и конце каядого мерного от" резка. После формирования импульса-, длительность которого равна времени прохождения мерного участке длиной L, этот импульс поступает на преобразо-. ватель 5, который по временному интервалу, высоте и длине мерного уча . стка определяет скорость ТС. Устройство по п.3 формулы отличается выполнение БМР 4. 2 с.п.ф-лы, 1 э,п.ф-лы, 3 BR

1 нала, генератор 3 стробирующих импульсов, блок межкадровой разности (5NP) 4, преобразователь 5 временного интервала в скорость, коммутатор

6, элементы И 7, 8 и 9, элементы ИЛИ

10 и 11, сдвиговый регистр 12, счетчик 13 и триггеры 14-19. По предлагаемому способу вначале осуществляется формирование сигнала контрольного " участка, длица которого больше максимальной длины транспортного средства (ТС). Затем осуществляется формирова" ние сигнала мерного участка, длина которого обеспечивает 102-.ную погрешность измеряемой величины скорости и

1 2

Изобретение относится к технике 5 временного интервала в скорость, телевидения и может быть использова" коммутатор 6, три элемента, д

И 7-9 ва но при построении телевизионных (ТВ) элемента ИЛИ 1О и 1, сдвиговый реавтоматизированных систем наблюдения гистр 12, счетчик 13 и шесть триггеи управления дорожным движением для 5 ров 14 — 19.

Р измерения скорости транспортных Блок 4 межкадровой разности содержит триггер 20, коммутатор, два

Цель изобретения — повышечие точ- ключа 22 и 23, два конденсатора 24 и ности сти и помехозащищенности измерений 25, дифференциальный усилитель 26, 10 скорости движения транспортных с. компаратор 27 и формирователь 28 имсредств. пульсов.

На фиг.1 приведено ТВ-иэображение Способ осуществляется следующим контролируемого участка с транспорт- образом.

2 ным сре с с едством и формируемых меток на Выбирают мерный участок (фиг. ), 15 фиг. ф 2 †.схема расположения датчика длина которого. обеспечивает, наприй

ТВ- сигнала относительно транспортного мер, 107-ную погрешность измеряемо средства и контролируемого участка, . величины скорости, Делят мерный учасдороги ; на фиг.3 — структурная элект. ток яа несколько мерных отрезков,.; ес ая схема устройства для измере- длина которых несколько больше сред20 ст ния скорости движения транспортных ней длины транспортного средства средств. Перед указаннь|м мерным участком выбиНа ТВ-изображении (фиг.1) контро-, реют контрольный участок, длина кото1 лируемого участка формируется после- рого больше максимальной длины трансд ательность меток,«, у ° ° ность меток М . М .М,д, -1 портного средства 1. С помощью гене-.

М р сп лагаемых по направлению ратора 3 стробирующих импульсов икомдвижения транспортного средства 1. мутатора 6 формируют сигналы меток

Датчик 2 ТВ-сигнала располагается М;, где 0 4 1 11+1, в начале и конце (.2) Н д дорогой по (фиг.2) на высоте над дор, каждого мерного отрезка. При этом выкот р торой движется транспортное средст- сота метки равна двум строкам в каж30 во 1. М М М М„5 занимают дом поле разложения или четырем череучасток длиной дующимся, что уменьшает влияние поУстрофство для измерения скорости мех, возникающих иэ-за чересстрочнодвижения транспортных средств дств (фиг 3) го разложения, так как этим обеспечив содержит датчик -сиг а

2 ТВ-сигнала генера- вается взаимное перекрытие двух строк тор 3 стробирующих импульсо и льсов блок 4 35 четного поля двумя строками нечетноиежкадровой разности, пре преобразователь го поля. Ширина метки М выбирается разом, paçåèьна на вл хадах коммута-: тора 21 присутствуют страбирующие импульсы нечетнь;х и четных полей участка изображения М (фиг. 1), чта соответствует началу кантралируемага участка, Страбируюшие импульсы нечетных и четных полей с соответствующих выходов коммутатора 21 поступают на управляющие входы ключей 22 и 23. При этом на конденсаторе 24 запоминается значение видеосигнала во время суще" ствавания страбиру ощих импульсов нечетных полей, а на конденсаторе 25— эигчевие видеосигнала ва время существавания страбируюших импульсов четнь х полей. Сигналы с конденсаторов 24 ,и 25 паступа;от на прямой и инверсный вхады дифференциального усилителя 26, на выходе котарага формируется разностный сигна:.. К выходу лифференциального усилителя 26 пад:агочен вход компараторя 27, на выходе которого формируется импульс при входном напряжении отличном ат нуля. о

На стробируюший вход кампаратара

27 поступают стробирующие импульсы с выхода формирователя 28, на вход котарага с выхода коммутатора 6 поступают страбиру ощие импульсы меток. На выходе формирователя 28 формируются короткие импульсы с задержкой относительно страбируюшега импульса метки, равной, например, длительности одной строки, Таким образам, сигнал наличия движения, определенный на участке изображения, страбируемого меткой М >"(фиг 1), и сформированный на выходе кампаратара 27, совпадающий ва времени са страбирующим импульсом на выходе формирователя 28 ва время активной длительности ТБ-паля при условии различия размаха в видеосигналах четного и нечетного полей большего по мадул.о порогового значения (например, раннага нуля) кампаратара 27, поступает на один иэ входов первого элемента И 7.

В связи с тем, чта каждый раэ нри переходе метки на новое место на выходе компаратара 27 в ТВ-поле, в ко" тором этот переход осуществляется, неизбежно формируется ложный сигнал наличия движения вследс гвие неравномерности видеосигнала па полю, необходимо, чтобы в этом поле (да начала следующего поля) осуществлялся запрет для сигнала и;.в чия движения, сфор3,142934 равной не более 1/3 ширины транспортного средства l. Метки располагаются по центру полосы движения.

С помощью блока 4 межкадровой раз5 ности формируют сигнал наличия движе- ния для участка изображения, выделяемого стробнрующим импульсом соответствующей метки М;. При этом формируют также сигнал запрета на время да прихода )p следующего импульса пален при каждом первом появлении новой метки М на выходе каммутатбра. Сигнал запрета исключает возможность ложного продвижения информации и перехода на следу- 15 ющую метку М .< из-за различия уровней сигнала в каждом новом месте ТВрастра (например, из-за неравномерности сигнала по полю), определяемого. положением очередной метки. Пас- 2р ле прохождения всех меток М, сдвиговый регистр 12 принудительна обнуляют, а для начала нового цикла измерений, уже па другому транспортному средству 1, принудительно в первый 25 разряд сдвигавого регистра 12 записывают потенциал логической "1".

Контрольный участок введен для того, чтобы обеспечить измерение временного интервала на мерном участке только по переднему концу транспортного средства 1, Видеосигнал с датчика 2 поступает на входы первого 22 и второго 23 клю-! ,чей блока 4 межкадровой разности. При 35

I этом выходные сигналы генератора 3

1стробирующих импульсов поступают на входы коммутатора 6, который имеет один выход, Сигнал на. выходе коммутатора 6 зависит от кодового состояния 4р разрядов сдвигавага регистра 12. Исходное состояние устройства - в сдви-. гоном регистре 12 в первом разряде записана логическая "1", в остальных разрядах — логические 0 . При такой 45 кодовой комбинации на выход коммутатора 6 с генератора 3 страбирующих импульсов поступают стробирующие импульсы четных и нечетных полей ТВразложения метки М6 чта соответствует участку изображения Мо(фиг.1) в на начале дополнительного участка, предшествующего мерному участку. Стробирующие импульсы с выхода коммутатора 6 поступают на .третий элемент И 9 и коммутатор 21, на управляющий вход которого поступают импульсы частоты кадров скважностью два с выхода триггера 20. На вход последнего поступают

1: импульcc«a"..т ть1 палей (П) . Таким ob42 б .таким же перепадом напряжения, снимаемым с выхода (N+I) разрядного выхода сдвигавого регистра 12, что соответствует моменту пересечения транспортным средством участка иэображения, соответствующего концу М „ „ (фиг.l u

2) мерного участка, через второй элемент ИЛИ ll первый триггер 14 усуа навливаетая в состояние логического

"О", Таким образом, длительность иМпульса, сформированного на выходе . первого триггера I4 равна времени прохождения мерного участка длиною L (фиг,2). Этот импульс поступает на . вход преабразорателя 5, который по временному интервалу, высоте Н и дли не I, мерного участка определяет ско" рость Ч транспортного средства I (фиг.2).

Одновременно перепадом напряжения логическая "I"/логический "0" через второй элемент ИЛИ 11 второй триггер

15 устанавливается в состояние логического нуля, Следугщим импульсом по-ля, который .поступ@. т на вход S,âòoрой триггер 15 устанавливается в ис" хадное состояние — логическая "1".

Перепадам напряжения логическая "I"/

/лагический "0", сформированным на инверсном выходе второго триггера 15, третий триггер 16 устанавливается в состояние логического "0", Сформиро" ванный при этом импульс длительностью, равной 1 ТВ-полю, поступает через первый элемент ИЛИ 10 на вход сдвиговога регистра 12 и этим обеспечивает одновременно обнуление .всех 1 разрядов регистра, блокировку от за- . писи в регистр и продвижение в нем информации на время, равное одному

ТВ-полю, которое необходимо для вычи". сления скорости в преобразователе 5.

В конце временного интервала, равного 1 ТВ-полю, перепадом напряжения логическая "1"/логический "0", сформированным HG инверсном выходе треть"

его триггера lб, четвертый тригггер17 устанавливается в состояние логи-: ,ческого "0", а затем возвращается s исходное состояние первым строчным z импульсом в начале активной длитель" ности следующего ТБ-поля. Сформированный при этот импульс дли тельно-. стью, равной опной или половине строки (в зависимости от номера .поля), поступает на второй вход сдвигавагс регистра 12 и устанавливает первый разряц (выход "0") в состояние логи5 I 4293 мированнаго на выходе компаратора 27. . Этот запрет осуществляется первым элементом И 7 следующим образом. Шестой триггер 19 в начале каждого поля ус5 .танавливается по входу Б в состояние ,логической "I", Стробирующим импуль". coM метки, который поступает через третий элемент И 8 на вход Е шестага триггера !9, он переводится из саста- 10

::яния логической "1" в состояние логи1ческого "0". Сформированным на выхо::де перепадам логическая "1"/логичес, кий "0" пятый триггер 18 устанавлива ется в состояние "О" по прямому вы, ходу и этим запрещает поступление че- :рез третий элемент И 9 па К-вход шес:тогo T Hzz epe 19 cTp06Hpyioùèè пмпуль

-,сов меток. Потенциалом логического

:"0" который поступает одновременно 20

:на один из входов первого элемента И

: 7, осуществляется запрет;для си1 нала ,: наличия движения, который может пос:тупить па второй вход первого, элемента И 7 в текущем голе... В конце теку- 26

:;щего поля, следующим юп улъсом палей„

:поступающим на вход S шестого триг:гера 19, его состояние восстанавлива., ется. При этом на вход первого эле-:

Ф мента И 17 поступае разрешающий па- 0 тенциал, состояние же пятага триггера

18 сохраняется,неизмед нъы. потенциал логического "U" на ега выходе запре1щает прохождение страбирующих импульсов меток на выход третьего элемента

1 3Я ,И 8. Состояние пятого 18 и шестого 19 триггеров остается неизменным до перво-.; го появления сигнала наличия движения

В4 Ф иа выходе компаратара 27; которыи при разрешающем потенциале на одном из . О входов третьего элемента И 9 поступает на его выход и одновременно па входу Б возвращает пятый триггер 18 в .состояние логической "1",, а через первый эл ент ИЛИ 10 поступaeT на в д 49 сдвигового регистра 12 и продвигает в нем информацию на один такт, т.е. потенциал логической "1" появляется во втором разрядном выходе сдвигового регистра 12.

Перепадом напряжения логическая

"1 "/логическнй "0", снимаемого с второго разрядного выхода сдвнгового регистра 12, что соответствует моменту пересечения транспортным cðåäñòâàì „„

55 участка изображения, соатветстнующего началу N,» (фиг. l и 2) мерного,участка, первый триггер IÀ устанавливает е е

gzz в са с та янке лагич е ск ой 1, и

7 14293 ческой "! ". Кодовое состояние выходов сдв гового регистра 12 соответствует исходному состоянию устройства.

Для блокировки ситуации, когда транспортное средство I пересекло участок изображения, стробируемого меткой M <(начало мерного участка), а далее изменило траекторию движения так, что участки изображения (фиг.1), >0 стробируемые импульсами следующих меток И, И,..., уже не могут быть им пересеченгл, устройство содержит второй элемент И 8 и счетчик 1Э. При каждом пересечении транспортным средством 1 участка иэображения, соответствующего метке И, на выходе первого триггера 14, как и в рабочем режиме, формируется потенциал логической "1,", который разрешает поступление на счет"2п ный вход счетчика 13 импульсов частоты полей. Кратность делений счетчика выбирается такой, что при числе импульсов. частоты полей больше некоторой величины (что соответствует вре- . 25 ,менному интервалу большему, чем время проезда мерного участка с минимальной скоростью), на выходе счетчика 13 формируется импульс, который через второй элемент ИЛИ 11 поступает на.вход

R второго триггера !5 и этим восстанавливает исходное cîñòîÿíèå устрой,ства. При длительности импульса на выходе первого триггера 14 меньшей, чем время проезда мерного участка с минимально допустимой скоростьго, на выходе счетчика 13 выходной импульс не успевает сформироваться. В этом случае в конце временного интервала счетчик 13 устанавливается в исходное 4О состояние так же импульсом с выхода второго элемента ИЛИ 11 в момент пе1ресечения транспортным средством 1 участка изображения, стробируемого импульсом метки М„1+,.

Формула изобретения

l. Способ измерения скорости двгижения транспортных средств, заключающийся в формировании видеосигнала изображения участка пути, формировании сигнала метки начала мерного участка и сигнала метки окончания мерно-. го участка пути, фоРмиРовании сигналов наличия движения транспортного средства в начале и на окончании мерного участка, формировании сигнала временного интервала движения транспортного средства от стартовой до финишной метни, преобразовании сигнала временного интервала и сигнал скорости транспортного средства, с тл и ч а ю шийся тем, что, с . целью повышения точности и помехоза" щищеннссти измерений скорости, перед формированием сигнала метки начала мерного участка формируют сигнал контрольного участка, длина которого Г больше максимальногс размера транспортного средства, между формированием сигнала метки начала мерного участка и формированием сигнала метки окончания мерного участка формируют

И сигналов N мерных отрезков, длина которых соизмерима с длиной транс" портного средс.тва, последовательно формируют сигналы кали-гня транспортного средстна на каждой промежуточной метке, а пресбразсна1гие сигнала нременнсгс и гтернала н снг Hpл скорости транспортногс средства осуществляют при наличии сигггаггов наличия на всех

11 мерных отрезках, 2. Устосйствс для измерения скоро"сти движения транспсртгя,гс средств, содержащее датчик телевизионного (TB) сигналя, генератор стрсбирующих импульсов, преобразователь временного интервала и скорость, блок межладровсй разности, коммутатор н счетчик, о т л и ч а ю щ е е G я тем,чтсннедены сднигсный регистр, три элемента И, два элемента ИЛИ и шесть триггеров и счетчик, прнчем датчик ТВ-сигнала, блок межкадронсй разности, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, сднигоньгй регистр, первый триггер, второй элемент И, счетчик, второй элемент

ИЛИ, второй, третий и четвертый триггеры включены последовательно, пятый триггер, третий элемент И и шестой триггер включены последовательно меж.ду выходом и втсрьи входом первого элемента И, разрядные выходы сдвнго" ного регистра подключены к соответствующим упранляющим входам коммутаторов, информационные входы которого соединены с состветстн ":огцими выХодами генератора стрсбирующих импульсов, а выход коммутатора подключен к второму входу третьего элемента И и стробиру" ющему входу блока ме.ккадрснсй разности, вход синхронизации которого объединен с первым входом генератора стробирующих импульссн, вторыми входамм второго, третьего и шестсгс триггеров и является Входом синхросигна

R6 ПОЛЕЙ, ВХОДОМ СИНХРОСИГHBSIR С РО являются вторые входы генератора с "гробирующих импульсов, второго элемента Я- и четвертого триггера; выход

Которого подключен к второму входу сдвигового регистра, старший раэрядФ и выход которого подключен к второМу входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого триггера и счетчика, выход фестога триггера подключен к второму

Эходу пятого триггера, выход третьего триггера подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход первого триггера подключен к первому входу преобраэователя временного интервала

9 скорость,- второй вход и выход кото рого является соответственно Входом .сигнала длины мерного участка и выхо дом сигнала скоростио

3. устройство по п.2, о т л и ч а:ю щ е е с я тем, что блок межкадро"

29342, о. вой раэности содержит последовательно соединенные первый ключ, дифференциальный усилитель и компаратор, стробнрующий вход которого соединен с

5 формирователем импульсов, а выход является выходом блока межкадровой разности, между входом первого ключа, который является входом блока межкад1О ровой раэности, и вторым входом дифференциального усилителя включен В горой ключ, между общей шиной н выходами первого и второго ключей включены соответственно первый и второй конденсаторы, управляющие входы первого

C и второго ключей соединены соответст венно с первым и вторым выходами коммутатора, информационный вход которо-. .го объединен с входом формирователя импульсов и является стробирующим вхоДом блОка межкадровой раэности син хрониэирующим входом которого являетcR вход триггера, выход которого подключен к управляющему входу коммута 25 тора.

1429342

Составитель А.Прозоровский

Редактор И.Шулла Текред А.Кравчук Корректор 11. Йвроши

Тираж 660 Подписное

ВИИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5146/57

Производственно-полиграфическое. предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4