Устройство для определения направления движения объектов

леО П И С А Н И Е п 11693422изоьеитинияК АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Госудэрстеенный комитет СССР оо делам нзобретеней и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛ 51 0111 э ЕДЕ.Л 1.111 Е 51 НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕ.НИЯ ОБЪЕК 1 ОВ Устройство относится к области автоматической сигнализации и предназначеноо для систем управления и контроля, в которых необходимо определить направление движения одновременно нескольких объектов, например, при автоматическом подсчете количества пассажиров, проходяших через входную дверь транспортных средств.Известно устройство для определения направления движения, в котором необходимо использовать датчики с перекрытием зон чувствительности, что не всегда можно обеспечить 11 . Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения направления движения объектов, содержащее датчики, подключенные к анализаторам направления, соединенным с сумматорами прямого и обратного направления, каждый из которых выполнен на триггерах, входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ и к выходу первого и второго элементов И, выходы третьего и четвертогс элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, подключенного к счетчикам 12. Нелостатком его является недостаточновысокая точность устройства.Цель изобретения повышение точности.Это лостигается тем, что в устройствовведены лва элемента И, а каждый анализатор направлений содержит триггеры и четыре элемента И, олин из вхолов первого и третьего из которых подключен к соответствующим датчикам, а вхолы второго и четвертогоэлементов И каждого анализатора направления объединены между собой соответственно и подключены к выхолам элементов ИЛИ соответствуюшего сумматора направления, выходы первого и второго элементов И каждого анализатора направ ления подключены ко входам первого триггера, выходы которого соединены с другими входами первого и третьего элементов И, один из выходов первого триггера анализаторов направления подключен к соответствуюшему вхолу элементов И и, соответствен 2 оно, к одним из вколов первого и второго элементов И сумматора прямого направления, выходы третьего и четвертого элементов И каждого анализатора направления соедине 69343ны со входами второго триггера, выходы которого подключены к другому входу третьего элемента И своего анализатора направления, к соответствуюшим входам второго элемента И и, соответственно, ко входам первого и второго элементов И сумматора обратного направления, выходы триггеров каждого сумматора соединены с другими входами соответствуюших элементов, а выходы элементов И подключены к одним из входов третьего и четвертого элементов И соответствуюших сумматоров направления. оНа фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма возможных вариантов чередования сигналов от датчиков, где А, Б, В, Г - варианты чередования сигналов отдатчиков; а, в, с - импульсы, соответствующие объектам; на15 фиг, 3 - временная зависимость перемещения воспринимающего элемента датчика и выходные импульсы на его выходе для объектов а и в, когда они одновременно находятся на одном датчике, например, в течение времени Т 1 - Т 2.Устройство содержит идентичные датчики 1 и 2, которые могут быть выполнены в виде катушки индуктивности в перемещающимся магнитным сердечником, связанным с воспринимающим элементом и формирователем импульсов, счетчики 3 и 4 прямого и обратного направления, анализаторы направления 5 и 6, сумматоры 7 и 8, элементы И 9 и О, Анализаторы 5, 6 состоят из тзиггеров 11 и 12, первые и вторые выходы которых через первый 3, второй 14, третий 15 четвертый 16 элементы И соединены со входами соответствуюгцих триггеров 11 и 12, а второй выход триггера 11 дополнительно соединен со входом схемы И 15. Вторые входы схем И 13, 15 подключены к датчику 1 для анализатора 5 и к датчику 2 для анализатора 6.Сумматор 7 состоит из элементов И 17, 8, 19, 20 триггеров 21, 22, элемента ИЛИ 23, Причем первый вход триггера 2 через эле мент И 17 соединен с первым выходом триггера 22. Первый вход триггера 22 через элемент И 18 соединен с первым выходом триггера 21. А вторые выходы триггеров 2., 22 через соответствующие элементы И 19, 20 соединены со входами счетчиков прямого 3 4 и обратного 4 направления, а также через элемент ИЛИ 23 соединены со вторыми входами триггеров 21, 22 и со входами элементов И 14 анализаторов 5 и 6. Сумматор 8 состоит из элементов И 24 - 27, триггеров 28, 29, элемента ИЛИ 30, которые между собой соединены, как в сумматоре 7, и аналогично подключены ксоответствуюшим счетчикам 3, 4, Элемент ИЛИ 30 подключен ко входу элемента И 16 анализаторов 5, 6, Вторые входы элементов И 19, 20 через элементИ 9 соединены с выходом триггера 11 и со входом элемента И 17. Вторые входы эле 224ментов И 26, 27 через элемент И 10 соединены с выходом триггера 12 и со входомэлемента И 25.Датчик формирует и выделяет импульсытолько в те моменты, когда объект поступаетна воспринимающий его элемент. В этотмомент сердечник перемещается в катушкеи наводит в ней сигнал в виде остроконечного импульса (см. фиг. 3). При сходе объекга с воспринимающего элемента датчикасердечник возвращается в исходное состояние вместе с воспринимающим элементом инаводит в катушке импульс обратной полярности, который ограничивается формирователем импульса. При поступлении на датчиквторого объекта, когда на нем находится ужеодин объект, воспринимаюший элемент дополнительно переместится, что сформируетна выходе датчика второй импульс.В исходном состоянии в анализаторах 5и 6 триггеры 11, 12 находятся в нулевомсостоянии. При этом элементы И 13, 15 подготовлены по одному из своих входов разрешаюшим потенциалом соответствуюшихтриггеров 11, 12. Элемент И 14 и по второмувходу элемент И 15 заперты запрешаюшимпотенциалом соответствующих триггеров 11,12. Одновременно заперты запрещавшимпотенциалом по одному из входов элементыИ 9, 17 от триггера 11 анализатора 5, элемент И 9 по второму входу и элемент И 18заперты от триггера 11 анализатора 6. Аналогично заперты запрещающим потенциалом по одному входу элементы И 1 О, 24от триггера 12 анализатора 5, а также элемент И 10 по второму входу и элемент И 25от триггера 12 анализатора 6. В сумматорах7, 8 триггеры 21, 22, 28 и 29 находятся всостоянии, при котором элементы И 17, 18,24, 25 по второму входу подготовлены разрешакхщим потенциалом этих триггеров.Работа устройства при различных вариантах чередования сигналов от датчиковосуществляется в зависимости от направления следования объектов и количества объектов, одновременно находящихся на воспринимающем элементе датчика,Вариант А. Пусть объект а движетсяв прямом направлении и при этом наступаетпоочередно на датчик 1, затем на датчик 2.При этом на выходе каждого датчика 1 и 2формируется по одному импульсу. Импульсс выхода датчика 1 через элемент И 13анализатора 5 установит триггер 11 в единичное состояние. При этом элемент И 13закроется, а элементы И 9, 14, 15 подготовятся. От переднего фронта потенциалатриггера 11 через элемент И 17 триггер 21сумматора 7 установится в единичное положение и запрет элемент И 18, а элемент И 19подготовит. Импульс от датчика 2 черезэлемент И 13 установит триггер 11 анализатора 6 в единичное положение и подготовит элементы И 14, 15, а потенциал с вы693422 Формула изобретения 5хода этого триггера не пройдет через элемент И 18, Потенциал с выхода элемента И 9 откроет элемент И 19 сумматора 7. С выхода элемента И 19 сигнал поступит в счетчик прямого направления 3, а также через элемент ИЛИ 23 поступит на вход сброса триггеров 21, 22 и через элемент И 14 поступит на вход5 триггеров 11.При поступлении на воспринимающие элементы датчиков 1, 2 объекта в описанный процесс повторится.При обратном направлении движения 1 о объектов вначале выдается импульс с выхода датчика 2, затем 1. При этом вначале выдается сигнал с выхода триггера 11 анализатора 6, который в сумматоре 7 опрокинет через элемент И 18 триггер 22 и подготовит элемент И 20. Затем сигнал от дат 15 чика 1 опрокинет триггер 11 анализатора 5 и даст разрешение через элемент И 9 на элемент И 20, с которого сигнал поступает на счетчик обратного направления 4 и через элемент ИЛИ 23 - на вход сброса триг о геров 11, 21, 22. Если за объектом а поступит объект в, описанная работа повторится.Вариант Б. В этом случае при движении в прямом направлении двух объектов а и в вначале они наступают поочередно на датчик 1 и находятся на воспринимающем элеи менте датчика некоторое время вместе (см. фиг. 3), а затем наступают аналогичным образом на датчик 2. От датчика 1 поступают последовательно два импульса, которые запишутся в анализатор 5 и подготовят сум- зо маторы 7 и 8. Сигналы с выхода триггеров 11, 12 анализатора 5 опрокинут через элементы И 17, 24 соответствующие триггеры 21, 28.Затем импульсы поступят от датчика 2 в анализатор 6 и опрокинут триггеры 11, 12. Сигналы с выходов этих триггеров через элементы И 9, 10 поступают на вход соответствующих элементов И 19, 26. При этом с выходов элементов И 19, 26 сигналы поочередно поступают на счетчик 3 и на вхо о ды сброса триггеров 21, 22 и элемента И 14 через элемент ИЛИ 23, а также на входы сброса триггеров 28, 29 и элемента И 16, через элемент ИЛИ 30. 6Вначале с датчика 1 в анализатор 5 запишутся два импульса а и в и с помощью триггеров 21, 28 подготовят элементы И 19, 26. Импульс а с датчика 2 запишется в триггер 11 анализатора 6 и даст разрешение через элемент И 9 на считывайие результата с триггера 21 сумматора 7 в счетчик 3. Одновременно произойдет сброс триггеров 11 в анализаторах 5 и 6. Третий импульс с с датчика 1 запишется в триггер 11 анализатора 5, а в триггере 12 этого же анализатора ранее записанная единица от объекта в сохранится. Поступившие два импульса с датчика 2 от объектов в и с повторят работу варианта Б. В результате в счетчик 3 поступят поочередно три импульса. При обратном направлении движения объектов работа устройства повторится аналогично, но только в обратном порядке записью в счетчик 4.Вариант Г. Объект а движется в прямом направлении, а в -- в обратном. В этом случае они могут одновременно оказаться на воспринимающем элементе одного из датчиков. Это соответствует варианту А, совмещающего прямое и обратное направления. Вначале запишется импульс в анализатор 5 от датчика 1, затем в анализатор 6 от датцика 2. В результате импульс сформируется на выходе сумматора 7 и поступит в счетчик 3. Отследующей пары импульсов с датчиков 2 и 1 выдается импульс с выхода сумматора 8 в счетчик 4ВПредлагаемое устройство позволяет увеличить разрешающую способность и повысить точность при подсчете и определении направления движения объектов, различать объекты и указывать направление их движения даже в случае, если они одновременно находятся на воспринимающем элементе датчика и движутся в одном или в разных направлениях, применять для нескольких проходов или полос движения объектов один общий датчик с одним общим измерительным устройством.45 5 о 55 При обратном направлении движения объектов а и в вначале импульсы от датчика 2 запишутся в анализаторе 6 и подготовят сумматоры 7, 8. Затем сигналы от датчика 1 запишутся в анализаторе 5, с выхода которого сигналы поступят через элементы И 20, 27 на счетчик 4 и через элементы ИЛИ 23, 30 на вход сброса триггеров 11, 12, 22, 29.Вариант В.Объекты а, в, с поочередно проходят датчик 1, При этом, когда наступает на датчик 1 объект в, объект а переходит с датчика 1 на датчик 2. За ним на датчик 2 следуют другие объекты. Устройство для определения направления движения объектов, содержащее датчики, подключенные к анализаторам направления, соединенным с сумматорами прямого и обратного направления, каждый из которых выполнен на триггерах, входы которых подключены к выходу элемента ИЛИ и к выходу первого и второго элементов И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, подключенного к счетчикам, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два элемента И, а каждый анализатор направлений содержит триггеры и четыре элемента И, один из входов первого и тре 693422тьего из которых подключен к соответствующим датчикам, а входы второго и четвертого элементов И каждого анализатора направления объединены между собой соответственно и подключены к выходам элементов ИЛИ соответствующего сумматора направления, выходы первого и второго элементов И каждого анализатора направления подключены ко входам первого триггера, выходы которого соединены с другими входами первого и третьего элементов И, один из выходов первого триггера анализаторов направле ния подключен к соответствующему входу элементов И и, соответственно, к одним из входов первого и второго элементов И сумматора прямого направления, выходы третьего и четвертого элементов И каждого анализатора направления соединены со входами второго триггера, выходы которого подключены к другому входу третьего элемента И своего анализатора направления, к соответствующим входам второго элемента И и, ссютветственно, ко входам первого и второго элементов И сумматора обратного направления, выходы триггеров каждого сумматора соединены с другими входами соответствующих элементов, а выходы элементов И подключены к одним из входов третьего и четвертого элементов И соответствующих сумматоров направления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР420127, кл. Н 03 К 5/00, 1 5.1 0.74.2. Авторское свидетельство СССР504214, кл. б 06 М 3/08, 02.01.75.693422 Прямое напро 5 леное Обратное иааро бление иг. 5 Составитель Н. БаганТехред О ЛуговаяТираж 710Государственного комителам изобретений и отсква, Ж - 35, РаушскаяПатента, г. Ужгород, у Редактор Заказ 63