Беспроводной магнитно-акустический детектор траспорта

Полезная модель относится к системам управления дорожным движением и предназначена для использования в качестве устройства сбора информации о транспортных средствах, определения характеристик транспортного потока и условий движения.

Детектор транспорта имеет в своем составе магнитный сенсор (сенсор магнитного поля Земли), который подсоединен к АЦП, подключенному к микроконтроллеру. Акустический сенсор соединен с частотным фильтром, выход которого подключен к усилителю сигнала, который также подсоединен к АЦП и далее к микроконтроллеру. Выход микроконтроллера соединен с приемопередатчиком, который связан с приемо-передающей антенной. Устройство дополнительно содержит сенсор температуры. Питание осуществляется от автономного источника.

В качестве магнитного сенсора 1 используется магниторезистор, в качестве акустического сенсора - микрофон, а в качестве сенсора температуры -терморезистор.

Беспроводной магнитно-акустический детектор транспорта позволяет обрабатывать информацию о транспортной ситуации по двум параметрам -изменение магнитного поля Земли в зоне действия детектора и акустический сигнал работающего двигателя. Это повышает достоверность информации, и удовлетворяет требованиям ГОСТ 34.401-90

Полезная модель относится к системам управления дорожным движением и предназначена для использования в качестве устройства сбора информации о транспортных средствах, определения характеристик транспортного потока и условий движения. Детектор применим в автоматизированных системах управления дорожным движением и автоматизированных системах управления парковками.

Известны различные детекторы транспорта, в том числе встраиваемые в тротуар.

В качестве прототипа выбран сетевой беспроводной детектор транспорта VSN240-f фирмы Sensys [проспект Wireless sensor networks for the transportation industry. Sensy Networks Inc. 2005]. В его состав входит магнитный сенсор, который позволяет измерять X, Y и Z составляющие магнитного поля Земли, а также устройство, позволяющее анализировать сигнал и определять присутствие или отсутствие транспортного средства в зоне действия детектора. Устройство предназначено для постоянного использования во всех условиях движения транспорта, от автострад до перекрестков, от стоянок автомобилей до въездных ворот. Однако анализ транспортной ситуации только по изменению магнитного поля дает не достаточно достоверную информацию, поскольку такой детектор реагирует не только на транспортное средство, но и на любой металлический предмет.

В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала средств, а именно создание нового детектора транспорта, позволяющего с большей достоверностью анализировать транспортную ситуацию в зоне его действия.

Поставленная задача решается введением новых элементов и связей.

Детектор транспорта имеет в своем составе магнитный сенсор, соединенный через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с микроконтроллером. В состав также введен акустический сенсор, соединенный с частотным фильтром. Выход

фильтра подключен к усилителю сигнала, который через АЦП соединен с микроконтроллером. Выход микроконтроллера через приемо-передатчик подключен к приемо-передающей антенне.

Детектор транспорта дополнительно может содержать сенсор температуры, подключенный через АЦП к микроконтроллеру.

Более подробно сущность полезной модели поясняется приведенной Фигурой чертежа, на которой представлена схема устройства.

Детектор транспорта имеет в своем составе магнитный сенсор 1 (сенсор магнитного поля Земли), который подсоединен к АЦП 2, подключенному к микроконтроллеру 3. Акустический сенсор 4 соединен с частотным фильтром 5, выход которого подключен к усилителю сигнала 6, который также подсоединен к АЦП и далее к микроконтроллеру 3. Выход микроконтроллера 3 соединен с приемо-передатчиком 7, который связан с приемо-передающей антенной 8. Устройство дополнительно содержит сенсор 9 температуры. Питание осуществляется от автономного источника 10.

В качестве магнитного сенсора 1 используется магниторезистор, в качестве акустического сенсора 4 - микрофон, а в качестве сенсора 9 температуры -терморезистор.

Детектор устанавливается в дорожное покрытие с помощью специального устройства, известного как керноотборник, либо другим способом.

В процессе эксплуатации детектор транспорта с помощью магнитного сенсора 1 определяет изменение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли при нахождении над ним металлического предмета, например, автомобиля. Если кривая изменения горизонтальной магнитной составляющей имеет малую амплитуду, например, при нахождении в зоне действия детектора велосипеда, то дополнительно, с помощью акустического сенсора 4, выявляется наличие акустического сигнала в диапазоне частот работы двигателя транспортного средства. Аналого-цифровой преобразователь 2 производит оцифровку аналоговых сигналов сенсоров 1, 4 и передает на обработку микроконтроллеру 3.

Микроконтроллер 3 производит обработку сигналов акустического и магнитного сенсоров 1, 4, выявляет факт проезда транспортного средства, снабженного двигателем, определяет характеристики его движения. Одновременно

посредством сенсора 9 температуры производится измерение температуры дорожного покрытия - одного из факторов, влияющих на транспортную ситуацию, с целью своевременного выявления опасных условий для движения транспорта (гололеда).

С помощью приемо-передатчика 7 и приемо-передающей антенны 8 микроконтроллер 3 передает информацию о транспортной ситуации, которая была накоплена им в течение заданного периода времени, вышестоящему уровню управления.

С помощью специальных команд, поступающих от вышестоящего уровня управления, детектор может быть переведен в следующие режимы:

- конфигурирование, т.е. установка параметров сбора информации;

- измерение, т.е. сбор информации;

- энергосбережение, т.е. приостановка измерений до указанного времени.

Таким образом, заявляемый беспроводной магнитно-акустический детектор транспорта позволяет обрабатывать информацию о транспортной ситуации по двум параметрам - изменение магнитного поля Земли в зоне действия детектора и акустический сигнал работающего двигателя. Это повышает достоверность информации, и удовлетворяет требованиям ГОСТ 34.401-90 [ГОСТ 34.401-90 Средства технические периферийные автоматизированных систем дорожного движения. Типы и технические требования].

1. Детектор транспорта, характеризующийся тем, что имеет в своем составе магнитный сенсор, соединенный через аналого-цифровой преобразователь с микроконтроллером, а также имеет акустический сенсор, соединенный с частотным фильтром, выход которого подключен к усилителю сигнала, который через аналого-цифровой преобразователь соединен с микроконтроллером, выход которого через приемопередатчик подключен к приемопередающей антенне.

2. Детектор транспорта по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит сенсор температуры, подключенный через аналого-цифровой преобразователь к микроконтроллеру.