Способ определения скорости движения транспортного средства



Способ определения скорости движения транспортного средства
Способ определения скорости движения транспортного средства
Способ определения скорости движения транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2557666:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") (RU)

Изобретение предназначено для определения скоростей движения транспортных средств с одновременной их идентификацией, осуществляемой с использованием радиоволн. Достигаемый технический результат - расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения скорости транспортных средств одновременно с их идентификацией при помощи одного устройства. Технический результат достигается тем, что в способе определения скорости движения транспортного средства, заключающемся в обнаружении транспортного средства устройством определения скорости движения транспортного средства дистанционно по наличию ответных радиосигналов по меньшей мере одного узла идентификации, установленного на транспортном средстве, последующей идентификации транспортного средства с помощью по меньшей мере одного ответного радиосигнала узла идентификации, ответные радиосигналы по меньшей мере одного узла идентификации используют, в том числе, для определения скорости движения транспортного средства по сдвигу частоты ответного радиосигнала по меньшей мере одного узла идентификации относительно частоты падающего электромагнитного сигнала, формируемого устройством определения скорости движения транспортного средства. 3 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения скорости движения транспортного средства с одновременной его идентификацией, осуществляемой с использованием радиоволн.

Известен акустический способ определения скорости движения автомобиля в условиях плохой видимости, заключающийся в приеме электроакустическим преобразователем тональной составляющей звука, производимой автомобилем, по частоте которой определяют скорость движения автомобиля, при этом тональную составляющую звука f0, Гц, выделяют из спектра шумоизлучения автомобиля, для чего непрерывно измеряют изменения доплеровской частоты f(t), Гц, во времени t с данной тональной составляющей f0 и на временах, на которых наблюдается постоянство доплеровской частоты f(t) во времени t, определяют значение скорости V (м/с) движения автомобиля по математической зависимости V=(f(t)-f0)*C/f0, где С, м/с, - известная скорость звука или скорость звука, определенная экспериментально, непосредственно в период определения скорости автомобиля, причем в момент времени t0, когда f(t)=f0, определяют траверзное расстояние d0 между автомобилем и электроакустическим преобразователем исходя из математической зависимости (патент RU №2290660, МПК G01S 11/14, 10.08.2006).

Известный способ может применяться в условиях плохой видимости, но не является в достаточной степени надежным и не позволяет произвести идентификацию транспортного средства, вследствие чего не получил распространения.

Известен способ, реализованный в системе контроля движения транспортных средств, заключающийся в последовательном обнаружении транспортного средства в двух заранее заданных разнесенных в пространстве точках дороги с помощью двух или более датчиков, чувствительных к изменению давления, установленных в этих точках дороги, измерении времени перемещения транспортного средства между этими точками траектории транспортного средства и последующем вычислении скорости движения транспортного средства, а также идентификации транспортного средства с помощью датчика идентификации, установленного на автомобиле, и приемопередатчика, установленного в непосредственной близости от дороги, который начинает и прекращает работать при пересечении автомобилем первого по ходу его движения и второго датчиков давления соответственно (патент RU №75768 U1, МПК G08G 1/00, 20.08.2008).

Недостатки известного способа обусловлены инерционностью датчиков давления, что требует разнесения мест установки датчиков на расстояние более чем 100 м при высоких скоростях движения транспортных средств. Последнее снижает надежность идентификации, так как на таком значительном интервале дороги, в том числе скоростной трассы, вполне могут оказаться несколько автомобилей. Более того, увеличение интервала установки датчиков давления снижает надежность и точность измерения скорости, так как, попав в зону измерения и идентификации, водитель транспортного средства может снизить скорость, что на интервале 100 м вполне возможно, и результирующая скорость измерения окажется неверной.

Прототипом является способ определения скорости движения транспортного средства, заключающийся в последовательном обнаружении транспортного средства в двух заранее заданных разнесенных в пространстве точках предполагаемой траектории его движения с помощью двух или более датчиков обнаружения, установленных в этих точках обнаружения, измерении времени перемещения транспортного средства между этими точками обнаружения, последующем вычислении скорости движения транспортного средства и его идентификации с помощью, по меньшей мере, одного узла идентификации, установленного на автомобиле, при этом обнаружение транспортного средства в заданных точках предполагаемой траектории осуществляют дистанционно по наличию ответных радиосигналов узлов идентификации, а в процессе обнаружения идентифицируют пары ответных радиосигналов от каждого из узлов идентификации, при этом так, что обнаружение транспортного средства в заданных точках предполагаемой траектории осуществляют одновременно с его идентификацией по ответным радиосигналам узла идентификации, для чего формируют радиосигналы опроса узлов идентификации по заранее определенному графику независимо от наличия транспортного средства между точками обнаружения (патент RU №2395815 С1, МПК G01P 3/66, 27.07.2010).

В прототипе транспортное средство, двигаясь по дороге, попадает в поле зрения сначала одного датчика обнаружения, потом другого, которые обеспечивают его обнаружение.

Время обнаружения каждым датчиком пары фиксируют и затем определяют скорость как отношение расстояния между датчиками обнаружения к времени, затраченному транспортным средством на перемещение между ними.

Так как модуляция ответного сигнала узлов идентификации несет информацию о самом транспортном средстве, то помимо измерения скорости демодуляция ответного сигнала и в необходимых случаях его декодирование обеспечивает идентификацию самого транспортного средства. В качестве узлов идентификации используют пассивные или активные радиометки RFID.

Недостатком прототипа являются его ограниченные эксплуатационные возможности, так как для определения скорости транспортного средства используются два датчика обнаружения, при отказе одного из которых скорость не будет определена. Кроме того, попав в зону измерения и идентификации, водитель транспортного средства может снизить скорость, и результирующая скорость измерения окажется неверной.

Использование двух датчиков обнаружения удорожает процесс измерения, делает невозможным изготовление носимого устройства.

Задачей изобретения является расширение области его применения за счет обеспечения возможности измерения скорости транспортных средств одновременно с их идентификацией при помощи одного устройства.

Технический результат достигается тем, что в способе определения скорости движения транспортного средства, заключающемся в обнаружении транспортного средства устройством определения скорости движения транспортного средства, дистанционно, по наличию ответных радиосигналов, по меньшей мере, одного узла идентификации, установленного на транспортном средстве, последующей идентификации транспортного средства с помощью, по меньшей мере, одного ответного радиосигнала узла идентификации, согласно заявленному изобретению, ответные радиосигналы, по меньшей мере, одного узла идентификации используют и для определения скорости движения транспортного средства по сдвигу частоты ответного радиосигнала, по меньшей мере, одного узла идентификации относительно частоты падающего электромагнитного сигнала, формируемого устройством определения скорости движения транспортного средства.

Способ измерения скорости движения транспортного средства поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 показан принцип определения скорости движения транспортного средства заявленным способом, на фиг.2 показан пример структурной схемы устройства определения скорости движения транспортного средства, реализующего заявленный способ, на фиг.3 показан пример структурной схемы узла идентификации, установленного на транспортном средстве.

На чертежах сделаны следующие обозначения:

1 - транспортное средство (например, легковой автомобиль), движущееся по дороге со скоростью V;

2 - устройство определения скорости движения транспортного средства 1;

3 - падающий электромагнитный сигнал от устройства 2 определения скорости движения транспортного средства;

4 - узел идентификации, установленный на транспортном средстве 1;

5 - ответный радиосигнал узла 4 идентификации (пассивная или активная радиометка RFID, от которой идет основной ответный радиосигнал к устройству 2 определения скорости движения транспортного средства);

6 - передатчик, формирующий падающий электромагнитный сигнал 3;

7 - приемник, который принимает ответный радиосигнал 5;

8 - блок определения скорости V движения транспортного средства 1;

9 - блок идентификации (определения номера) транспортного средства 1 по принятому кодированному ответному радиосигналу 5 от узла 4 идентификации;

10 - блок управления и сигнализации;

11 - приемник узла 4 идентификации, который принимает падающий электромагнитный сигнал 3;

12 - кодирующее устройство узла 4 идентификации, который кодирует данные по транспортному средству 1 в ответный радиосигнал 5;

13 - передатчик узла 4 идентификации, который формирует ответный радиосигнал 5.

Способ определения скорости V движения транспортного средства 1 заключается в обнаружении транспортного средства устройством 2 определения скорости V движения транспортного средства дистанционно по наличию ответных радиосигналов 5, по меньшей мере, одного узла 4 идентификации, установленного на транспортном средстве 1, последующей идентификации транспортного средства 1 с помощью, по меньшей мере, одного ответного радиосигнала 5 узла 4 идентификации.

Отличием заявленного способа является то, что ответные радиосигналы 5, по меньшей мере, одного узла 4 идентификации используют и для определения скорости V движения транспортного средства 1 по сдвигу частоты ответного радиосигнала 5, по меньшей мере, одного узла 4 идентификации относительно частоты падающего электромагнитного сигнала 3, формируемого устройством 2 определения скорости движения транспортного средства 1.

Заявленный способ реализуется следующим образом.

Для реализации заявленного способа транспортное средство 1 (фиг.1), движущееся со скоростью V, оборудовано узлом 4 идентификации.

Устройство 2 определения скорости V движения транспортного средства 1 своим передатчиком 6 (фиг.2) формирует падающий электромагнитный сигнал 3, который принимается приемником 11 (фиг.3) узла 4 идентификации. На основе принятого падающего электромагнитного сигнала 3 кодирующее устройство 12 узла 4 идентификации формирует ответный сигнал, который содержит закодированные данные о транспортном средстве 1 (номер автомобиля и т.д.). Передатчик 13 узла 4 идентификации из сигнала кодирующего устройства 12 формирует ответный радиосигнал 4, который принимает приемник 7 устройства 2 определения скорости движения транспортного средства 1. Сравнивая сигналы передатчика 6 и приемника 7, блок 8 определяет скорость V транспортного средства 1. Блок 9 идентифицирует (определяет номер) транспортного средства 1, декодируя принятый ответный радиосигнал 4. Блок 10 управляет устройством 2, отображает полученные данные о скорости и номере транспортного средства 1, передает полученные данные на центральный сервер (не показан). В данном способе кодирующее устройство 12 узла 4 идентификации формирует ответный радиосигнал 5 с частотой, равной частоте принятого падающего электромагнитного сигнала 3. Блок 8 определяет скорость V транспортного средства 1 по эффекту Доплера. При измерении скорости V транспортного средства 1 по эффекту Доплера устройство 2 определения скорости V движения транспортного средства сравнивает частоты Fo падающего электромагнитного сигнала 3 и F1 ответного радиосигнала 5, при этом разность dF=(F1-Fo) между данными частотами зависит от скорости V движения транспортного средства 1:

dF=Fo*[(C+V)/(C-V)-I], где С - скорость света.

Из измеренной величины dF блок 8 определяет скорость V движения транспортного средства 1.

Таким образом, заявленный способ имеет более широкую область применения за счет обеспечения возможности измерения скорости транспортных средств одновременно с их идентификацией при помощи одного устройства.

Способ определения скорости движения транспортного средства, заключающийся в обнаружении транспортного средства устройством определения скорости движения транспортного средства дистанционно по наличию ответных радиосигналов по меньшей мере одного узла идентификации, установленного на транспортном средстве, при этом ответные сигналы в узле идентификации формируются кодирующим устройством, последующей идентификации транспортного средства с помощью по меньшей мере одного ответного радиосигнала узла идентификации, отличающийся тем, что ответные радиосигналы по меньшей мере одного узла идентификации используют и для определения скорости транспортного средства по сдвигу частоты ответного радиосигнала по меньшей мере одного узла идентификации относительно частоты падающего электромагнитного сигнала, формируемого устройством определения скорости движения транспортного средства, при этом кодирующее устройство узла идентификации формирует ответный радиосигнал с частотой, равной частоте принятого падающего электромагнитного сигнала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области программирования снаряда во время прохождения им ствола или дульного тормоза. Предложено выполнение программирования снаряда (5) индуктивными и/или емкостными датчиками.

Изобретение относится к проблеме передачи энергии на снаряд во время прохождения сквозь ствол и/или через дульный тормоз. Согласно предлагаемому способу передачу энергии снаряду выполняют индуктивными и/или емкостными датчиками.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к внешнетраекторной регистрации параметров пролета метаемого объекта (МО). Способ включает установку по траектории полета метаемого объекта в начале и конце мерной базы индукционных датчиков, регистрацию моментов времени пролета первого и второго измерительных сечений и времени пролета объектом мерной базы, формирование сигнала на запуск хронографических регистрирующих систем после пролета метаемым объектом первого измерительного сечения.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений условий подхода снаряда к мишени. Способ заключается в использовании датчиков в виде линеек фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, фиксации сработавших элементов фотоприемников первого и второго датчиков в момент пролета снаряда, определении координат движения метаемого тела, выдачи информации о скорости метаемого тела, координат его пролета относительно первого и второго датчиков и углов похода снаряда к мишени.

Группа изобретений относится к области полигонных испытаний боеприпасов. Предусмотрено дополнительное размещение двух датчиков на заданном расстоянии между собой, выполнение конструкции датчиков в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, осуществление подрыва снаряда на траектории движения и формирование поля поражения снаряда.

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для определения закона разлета осколочного поля снаряда. Сущность изобретения заключается в осуществлении подрыва снаряда на траектории движения и формировании осколочного поля снаряда, определении количества осколков снаряда на основе анализа количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении координат движения осколков снаряда на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении скоростей движения осколков снаряда, определении геометрических размеров осколков снаряда в виде выражений lxi=ni, lyj=nj, lzi=nk, где ni, nj, nk - количества одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определении массы осколков в виде выражения mi=ρ*(ni*nj*nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, определении координат Xi, Yi, Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1j-y2i, Zj=zlj-Z2i определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражения , , осуществлении записи полученных данных в блок памяти, осуществлении передачи данных по линии неконтактной связи на микро-ЭВМ, определении закона разлета осколков по направлению, скорости и массе на основе экспериментальных данных.

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для определения закона разлета осколочного поля снаряда. Сущность изобретения заключается в осуществлении подрыва снаряда на траектории движения и формировании осколочного поля снаряда, определении количества осколков снаряда на основе анализа количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении координат движения осколков снаряда на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении скоростей движения осколков снаряда, определении геометрических размеров осколков снаряда в виде выражений lxi=ni, lyj=nj, lzi=nk, где ni, nj, nz - количества одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определении массы осколков в виде выражения mi=ρ·(ni·nj·nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, определении координат Xi, Yi, Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=zli-z2i определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражений , , осуществлении записи полученных данных в блок памяти, осуществлении передачи данных по линии неконтактной связи на микроЭВМ, определении закона разлета осколков по направлению, скорости и массе на основе экспериментальных данных.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в автоматических системах контроля и управления. .

Изобретение относится к индикаторам, реагирующим на прохождение метаемого тела, например пули, снаряда и т.п. .

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений влияний условий стрельбы на характеристики рассеивания снарядов. Способ определения характеристик рассеивания снарядов заключается в измерении скоростей снарядов, на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной лазерной сетки, на основе изготовление конструкции неконтактных датчиков в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучателей и фотоприемников, определении координат пролета снарядов, на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении вибрации лафета артиллерийской установки, определении координат попадания снарядов в мишень на основе фиксации сработавших элементов линеек фотоприемников, определении математического ожидания и средних квадратичных отклонений, осуществлении записи данных о результатах испытаний в блок памяти, осуществлении передачи данных на микроЭВМ, прогнозировании координат попаданий снарядов в мишень на основе фиксации координат их пролета относительно датчиков, определении ошибок, связанных с движением снарядов относительно центра масс на основе сравнения координат попаданий, полученных от разных датчиков, определении зависимости характеристик рассеивания снарядов от вибрации лафета и движения снарядов относительно центра масс, осуществлении индикации результатов испытаний. Информационно-вычислительная система для определения характеристик рассеивания снарядов при стрельбе из артиллерийского оружия содержит два разнесенных в пространстве неконтактных датчика, блок определения параметров движения снарядов, датчик вибрации и блок контроля уровня вибрации, а также электронную мишень, блок обработки сигналов, приемное устройство, блок сопряжения, микроЭВМ, индикатор. Изобретение позволяет повысить информативность за счет определения влияния условий стрельбы на характеристики рассеивания снарядов. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений баллистических характеристик снарядов. Способ заключается в измерении скоростей снарядов на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов относительно двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной сетки на основе выполнения конструкция неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, определении опытных зависимостей углов нутации от расстояний, определении опытных зависимостей угла нутации от времени и определении характера изменения угловых скоростей нутационного движения, определении состояния стволов оружия на основе сравнения текущих углов нутации с заданными значениями, при этом устанавливают на пути движения снарядов некоторое количество неконтактных датчиков и определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени и вид пробоин на основе сравнения комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями. Техническим результатом изобретения является повышение информативности за счет определения параметров движения снарядов относительно центра масс. 9 ил.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений баллистических характеристик снарядов. Способ заключается в измерении скоростей снарядов на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов относительно двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной сетки на основе выполнения конструкции неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, определении опытных зависимостей углов нутации от расстояний, определении опытных зависимостей угла нутации от времени и определении характера изменения угловых скоростей нутационного движения, при этом устанавливают на пути движения снарядов некоторое количество неконтактных датчиков и определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени и вид пробоин на основе сравнения комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями. Информационно-вычислительная система для определения характеристик рассеивания снарядов при стрельбе из артиллерийского оружия содержит n неконтактных датчиков, блок определения баллистических характеристик снарядов, блок обработки сигналов и кнопку «Пуск». Технический результат изобретения заключается в повышении информативности определения параметров движения снарядов относительно центра масс. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх