Устройство для определения траектории движения

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Соцналнстнческнх Республик(51)М К 3 С 06 С 7/122 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.ЭЗЗ(088.8) Дата опубликования описания 17, 11. 80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯИзобретение относится к навигационным системам и может быть исполь зовано для управления автоматическими транспортными машинами, перемешающимися по местности с препятствиями.Известно устройство для моделирования трассировки межсоединенийэлементов 1,Устройство содержит блок обработ- Яки входных сигналов, блок запретараспространения волны, блок запоминания признака конечной точки иблок возбуждения. Блоки устройствавыполнены из логических элементовИ, НЕ, ИЛИ. Технология изготовленияустройства при его выполнении вформе совокупностн интегральныхмикросхем отличается сложностью,надежность устройства в целом 2 Оне высока.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для прокладывания трассы покарте 2,. содержащее блоки обработки входных данных, выполненные ввиде двух идентичных планшетов с фоточувствительными входными и электролюминесцентными выходными плоскостями, блоки запрета распространения волны, выполненные в виде источников тормозного излучения, снижающего чувствительность фоточувствительного слоя оптронных планшетов, и диапозитивов с изображениями препятствий, размещенные между тормозщямй излучателями и входными плоскостями планшетов; блок запоминания координаты точки трассы, выпол ненный в виде оптоэлектронного коррелятора и дискретного запоминающего устройства, коррелятор расположен. между выходными электролюминесцентными плоскостями планшетов и содержит сложную структуру иэ анизотропной стеклометаллической подложки и дискретного фотоэлектрического индикатора; блок возбуждения выполнен в виде импульсных излучателей, возбуждающих две конечные точки трассы, расположенные на фоточувствительных плоскостях планшетов, по одной точке иа каждом планшете.К недостатку устройства относится его сложность, обусловленная тем, что принцип однородности йе соблюдается полностью при выполнении основных .блоков устройства, Блоки обработки входных данных - оптронные планшеты - выполнены в виде одно780014 3родных аналоговых технологически несложных систем, а блок запоминания"координаты содержит корреклятор с = "дискретным выходом и цифровое запоминающее устройство. Еоррелятор изапоминающее усФройство имеют неоднородную структуру и технологическисложныЦель изобретения - упрощение устройства.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для определениятраектории движения, содержащем блоки обработки входных данных, выполненные в виде двух идентичных план-.шетов с фоточувствительными входны- " мИ и электролюминесцентными выходными плоскостями, соединенныйи с,блбком питания, блоки запрета рас"прбстранения волны, вййолненныев"вйце источников тормозного излучения"и дианаозитивов, размещенныхмежду источникамн тормозного излучения и фоточувствительныьв входными плоскостями планшетов, блок запоМинания оординаты, расположенныймежду электролюминесцентньщйвыход" Йыми плоскостями планшетов, блокивозбуждения, выполненные в виде .ммпульсных излучателей, оптическисвязанные с Фоточувствительными входными плоскостями планшетов, блок запоминания координаты выполнены ввиде "сэндвичф - структуры иэ двух.фотореэисторных слоев и электролвминесцеитного слоя, на внешнихсторонах слоев расположены прозрач"ныеэлектроды, подключенные к источнику напряжения, причем спектральные характеристики фоторезисторныхи электролюминесцентных слоев разнесены по спектру. На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства на Фиг. 2 -,схема образования области соприкос-.новения Фронтов волн возбуждения;на фиг. 3 - карта с препятствиями и " элементами трассы.Устройство состоит из двух иденти,чных планшетов 1.и 2 с Фоточувствительньыи входными и электролюминес е.центными выходными плосткосями, помещенного между ними блока 3 запоми"нания координаты;-. блоков 4 и 5 возбуждения, выполненных в виде импульсных излучателей, блоков запрета распространения волны, выполненных в виде источников б и 7 тормозного "излучения и диапозитивов 8, 9с идентичными изображениями препятствий, блок 10 питания, источ-,ник 11 напряженияБлок 3 запоминания состоит издвух Фоточувствительных, например,фоторезисторных слоев 12 и 13 иэлектролюминесцентнбго прозрачногослоя 14. Поверх крайних слоев нанесены прозрачные электроды 15. В планшетах 1 и 2 использованыоптроны с распространяющейся волнойсветового возбуждения, возникающейвследствие внутренней положительнойобратной связи. Фоточувствительныйслой планшетов выполнен из материала, чувствительность которого уменьшается от инфракрасного облучения,,например из монокристаллического С 6.фоточувствительные слои 12 и 13блока согласованы по спектру с излучающими электролюминесцентнымислоями планшетов 1 и 2. Излучающиеплоскости планшетов 1 и 2 сфокусированы на Фоточувствительных слоях12 и 13 блока 3 запоминания, Соответственно сфокусированы на фоточувствительнах поверхностях планшетов 1 и 2 изображения диапозитивов 8 и 9. Это выполнено совмещением соответствующих плоскостей 20 устройства или введением в составустройства стекловолоконных фоконов, размещенных между плоскостямидиапозитивов и планшетов, планшетови блока запоминания.2 Устройство работает следующим образом.На Фоточувствительные поверхностипланшетов 1 и 2 проектируются в инФракрасном диапазоне, генерируемомисточниками б и 7 тормозного излуЗф чения, содержащиеся в диапозитивах8 и 9 изображения препятствийзоны 16. Длина волны инфракрасногосвета источников тормозного излучения равна 0,9-1,6 мкм.у монокристаллического С 65 под влиянием облученияв этом диапазоне длин волн резкопадает чувствительность, Точки17 и 18, между которыми необходимопроложить трассу, облучают возбуж О дающими импульс .ми света, излучаемыми импульсными излучателями 4 и5, вызывающего в планшетах 1 и 2регенеративный процесс, сопровождающийся возникновением световых волн 4 19, 20, распространяющихся вширь поповерхности планшетов. Длина волнывозбуждающих импульсов света, излучаемых импульсными излучателями4 и 5, равна 0,5-0,6 мкм. Б планшетах под действием возбуждающихимпульсов возникают возбужденныеэоны, которые не затухают и генерируют волны оптического возбуждения, распространяющиеся вширь по неэаторможенным областям планшетов.Зоны 16 планшетов, облучаемые тормозящим светом, не участвуют в про-цессе распространения волн возбуждения. Волны возбуждения распространяются по оптронным планшетам над) встречу друг другу из конечных точек17 и 18 трасСы;-они ограничиваютсяпо краям ребрами планшетов и препятствиями.Участки фоточувствительных"слоев у 12 н 13 блока 3., оптически совмещенные со светящимися областями соответствующих электролюминесцентныхповерхностей планшетов 1 и 2, переходят в состояние повышенной проводимостиТаким образом, по Фоточувствительным слоям 12 и 13 блока 3движутся проекции светящихся зонэлектролюминесцентных слоев планше-.тов 1 и 2, отличающиеся повыщенной ..проводимостью от неосвещенных участков слоев 12 и 13. В тот момент,когда Фронты волн возбуждения в планшетах и соответственно их проекции19 и 20 на плоскостях 12 и 13 блока. 3 не совпадают по вертикали, напряжение яа электролюминесцеятном слое14 невысоко и недостаточно для 15его свечения, для устранения оптронного эффекта и расплывания светящегося участка 21 Фоторезисторные слои12 и 13 и электролюминесцентный слой14 имеют разнесенные по спектру ха- , 29рактеристики. В момент зажиганияучастка 21 возрастает ток, потребляемый блоком 3 запоминания и сигналот источника 11 напряжения поступаетв источник 10 питания планшетов, 23вследствие чего на короткое времянапряжение питания планшетов 1 и 2отключается, и оптические процессыв них прекращаются.Искомая трасса между точками 17и 18 (фиг. 3) состоит из дискретйыхобластей, аналогичных участку 21,процесс выявления которых состоитиз однотипных повторящихся циклов:В каждый цикл возбуждение подаетсяв конечные точки 17 и 18 трассы свременным сдвигом, в результате чего области соприкосновения Фронтовзаполняют всю линию трассы.В первый цикл точки 17, 18 облучают возбуждюощимися импульсами света одновременно. Световые волны, распространяющиеся по планшетам 1, 2 соприкасаются в участке 21. Координатыучастка 21 запоминаются, а процессраспространения волн прерывают, например, при помощи откшочения источника 10 питания, Процесс поиска следующей точки трассы заключается втом, что в точку 17 импульс света попадает с запаздыванием ас после освещения точки 18. Тогда соприкосно-"вение Фронтов возбуждения происходитв области, расположенной ближе кточке 17, т,е. в участке 22. Повторяют ту же операцию, каждый разувеличивая время запаздывания, и . Яполучают участки 22, 23, 24образующие первую половину пути,расположенную между точкой 17 иучастком 21.Затем возбуждающий импульс подают досначала в точку 17, а затем, с запаздыванием, в точку 18, При этом очеред-"ная область трассы сдвигается от,участка 21 ближе к точке 18, т.е,в участок 25. Увеличивая время эа- у держки, получают ряд участков 25, 2 б, 27, 28 образующих вторую половину пути. Волны возбуждения не распространяются в зонах, отображающих препятствия и нанесенных на диапозитивы 8 и 9, так как соответствующие этим зонам Фоточувствительные зоны 1 б постоянно облучаются тор-рюзяшим светом излучателей б и 7, снижающих чувствительность Фото- .резисторов в зонах 16, и тем самым препятствующим возникновению в этих зонах оптронов регенеративного процесса.Запоминание всех точек участков 21-28 пунктира, лежащих между точками 17 и 18, производится, например, фотографированием электролюминесцент- ного слоя 14 блока 3 запоминания.Полученные в результате работы устройства дискретные ччастки 2128 и исходные точки 17 и 18 соединяют между собой. Линия соединения представляет собой искомую трассу.Благодаря введенным элементам исвязям между ними увеличилась надежность устройства, так как локальныеповреждения однородных структурне приводят к их полному отказу, атакже упростилась схема устройства,формула изобретенияУстройство для определения траектории движения, содержащее блоки обработки входных данных, выполненные в виде двух идентичных планшетов с Фоточувствительными входными и электролюминесцентными выходными плоскостями соединенными с блоком питания, блоки запрета распространения волны, выполненные в виде источников тормозного излучения и диапозитивов, размещенных между источниками тормозного излучения и фоточувствительными входными плоскостями планшетов, блок запоминания координаты, расположенный между электролюминесцентными выходными плоскостями планшетов, блоки возбуждения, выполненные в виде импульсных излучателей, оптически связанные с Фоточувствительными входными плоскостями планшетов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, блок запоминания координаты выполнен в виде фсэядвич"- структуры из двух Фотореэисторяых слоев и электролюминесцентного прозрачного слоя, на внешних сторонах слоев расположены прозрачные электроды, подключенные к источнику напряжения, причем спектральные характеристики фоторезисторных и электролюминесцентных слоев разнесены по спектру.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРФ 528572, кл. 6 06 Г 15/20, 1974. 2. Дубинин Ф.Д., Оптроэлектронный прибор для прокладывания трассы по карте.-Сб, "Проблемы бионикиф, в, 19, Харьков, 1977, с, 116-119 (прототип).За 5 Тираж 51 ПодпПИ Государственного комитета СССР делам изобретений и открытий 5 Иосква, Ж, Раушская наб; д. ое илиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная Составитель И. Дубининаедакто Л. Морозова техред Н.Граб Ко ректо В. Бттятаказ 9327 1 исн