Устройство для приема и передачи информации о подвижном объекте

Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМ(5)М. Кл,присоелинением заявки М - 3) П риоритет -6 08 С 21/00 б 08 С 19/12 арстювый коинтв СССР 53) УДК 621,3) УСТРОЙСТВОО Наиб сущност нию, яв и перед объекта ход кот входами лее близк к предла яется уст чи информвключающ рого соед первого и м по техническои аемому изобретеойство для прием ции о подвижных ее приемник, вынен с первыми второго триггеро Изобретение относится к передаче данных с подвижных объектов, а более конкретно к устройствам передачи дискретной информации с подвижного состава городского пассажирского транспорта автобус, троллейбус, трамвай, такси) и телефонной связи водителей подвижных единиц с диспетчером, и может быть использовано в автоматизированных системах управления дорожным движением для опознавания движущихся транспортных средств, а также в автоматизированных системах диспетчерского управления городским пассажирским транспортом. и первого элемента И, выход второго триггера подключен к второму входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами формирователя кодовых комбинаций ( знакогенератора), счетчика импульсов и второго элемента И, выход которого подключен к входу передатчика, первый выход формирователя кодовых комбинаций соединен с входом инвертора и первым входом третьего триггера, второй выход формирователя кодовых комбинаций соединен с вторыми входами третьего триггера и счетчика 15 импульсов, выход которого соединенс первым входом элемента И"НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход инвертора соединен с вторым входом 20первого элемента И, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, первый выход которого соединен с943802 О 15 2530 35 а 45 50 55 3третьим входом второго элемента И, второй выход - с вторым входом формирователя кодовых комбинаций и вторым входом элемента И-НЕ 1,Недостатком данного устройства является не всегда обоснованная продолжительность связи, так как независимо от условий прохождения сигнала устройство производит пере" дачу информации три раза, Кроме того, устройство характеризуется низкой достоверностью принимаемой информации, Канал связи между подвижной единицей НЕ и центральной диспетчерской станцией ( ЦДС ) состоит из двух участков, Первый участок канала связи находится между НЕ и контроль ным пунктом КП ), На этом участке, как правило, используется индукционный канал связи, Индукционный канал связи наиболее подвержен влиянию интенсивных индустриальных и внутриобъектоаых помех. К индустриальным помехам относятся помехи, создаваемые контактной сетью городского электротранспорта (трамвай, троллейбус), линиями электропередач, высокочастотными медицинскими и промыш- ленными установками, дуговыми элект" росаарками и др. К внутриобъектовым помехам относятся помехи, создаваемые системами зажигания работающего двигателя автомобиля.Передача информации на втором участке канала от КП до ЦДС осуществляется по кабельным некоммутируемым каналам связи, где аероятность ршибки улежит в пределах 2-5) х 10 "до 10 . Величина вероятности ошибки, принятая в качестве нормы в общегосударственной системе передачи данных, равна 10 учитывая условия передачи дискретной информации, становится очевидным, что при передаче информацииспособами, использованными а изаест"ном устройстве нельзя получить высокую достоверность и оптимальную продолжительность связи, так как в случае неблагоприятных условий передачиограниченное количество повторовможет оказаться недостаточным дляобеспечения высокой достоверности,а в случае благоприятных условийпередачи количество повторов можетоказаться избыточным, что неоправдано увеличивает продолжительностьсвязи,Целью изобретения является повышение быстродействия и достоверности приема и передачи информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема и передачи информации о подвижных объектах содержащее приемник, выход которогосоединен с первыми входами первого,второго триггеров и первого элемента И, выход второго триггера подключен к второму входу первого триггера,выход которого соединен с первымивходами формирователя кодовых комбинаций, счетчика импульсов, и второгоэлемента И, выход которого подключенк входу передатчика, первый выход формирователя кодовых комбинаций соединен с входом инаертора и первым входом третьего триггера, второй выход формирователя кодовых комбина- и ции соединен с вторыми входами третьего триггера и счетчика импульсов,выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которогосоединен с вторым входом второгоэлемента И, выход инвертора соединенс вторым входом первого элемента И,генератор импульсов, выход которогосоединен с первым входом делителячастоты, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, второй выход - с вторым входом Формирователя кодовых комбинаций и вторым входом элемента И-НЕ, в него введены, распределитель кодовых комбинаций, коммутатор сигналоа, второй и третий элементы И-НЕ, вто" рой счетчик импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам распределителя кодовых комбинаций и второго элемента И-НЕ, выход .которого соединен с вторым входом второго триггера, выход первого триггера соединен с пятым входом распределителя кодовых комбинаций и с первым входом второго счетчика импульсов, к второму входу которого подключен выход первого элемента И, выход третьего триггера соединен с первым входном третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И, выход первого счетчика импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, информационные выходы Формирователя кодовых комбинаций, подклю35 5 94380цены соответственно к информационным входам распределителя кодовых.комбинаций, выходы которого соединены соответственно с информационнымивходами коммутатора сигналов. 5На чертеже представлена Функцио"нальная схема устройства.Устройство для приема и передачиинформации о подвижном объекте содержит приемник 1, первый и второй триггеры 2 и 3, формирователь4 кодовых комбинаций, инвертор 5,первый и второй элементы И 6 и 7,первый счетчик 8 импульсов, третийтриггер 9, генератор 10 импульсов, 15делитель 11 частоты, первый элементИ-НЕ 12, передатчик 13, второй итретий элементы И"НЕ 14 и 15, распределитель 16 кодовых кмбинаций,коммутатор 17 сигналов второй счетчик 18 импульсов,Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии устройствонаходится в режиме дежурного приема. 25При прохождении транспортного средства в зоне действия антенны конт"рольного пункта, которая излучаетсигнал "Запрос" в виде радиоимпульсов с частотой 1 и длительностью ЗОимпульсов С, сигнал "Запрос" принимается приемником 1, в результате чего на его выходе появляетсянулевой импульс запуска всего устройства,Передним фронтом этого импульсатриггеры 2 и 3 устанавливаютсяв состояние "1". При этом уровеньлогицеской "1" с выхода первоготриггера 2 поступает на первые входыформирователя 4, коммутатора 17,второго счетчика 18, первого сцетцика 8, элемента И 7, в результатечего растормаживается работа всегоустройства.Генератор 10 вырабатывает сигнал,поступающий на первый вход делителя11 частоты.Делитель 11 частоты выполнен ввиде делителя частоты с переменным50коэффициентом деления, Кроме того,он выполняет функцию делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, величина которого определяетсяскоростью передаци дискретной информации,Сигнал тактовой частоты 1 т снимается с первого выхода делителя 11частоты и поступает на второй вход 2 6формирователя Ч, а также на первый вход первого элемента И"НЕ 12. На втором выходе делителя 11 частоты частота сигнала определяется логичес" ким уровнем на втором его входе.Если на этом входе уровень логической н 1 , то на втором его выходе сигнал с частотой % 11", если уровень логического "0", то на втором его выходе сигнал с частотой"0".Формирователь 4 представляет собой устройство, одновременно формирующее на й выходных шинах (,напри" мер, Й =10 )1 различных кодовых комбинаций в избыточном равномерном коде С. Код Спредставляет собой пятиэлементную кодовую комбинацию, два элемента из которой единицы, а остальные три элемента - нули, Изменение взаимного расположения нулей и единиц в пределах одной кодовой комбинации дает возможность построить десять различных кодовых комбинаций, Каждой кодовой комбинации присваивается определенный символ, например цапфы от 1 до О.Таким образом, в течение одного цикла работы формирователи 4 на де-. сяти его выходных шинах одновременно формируются десять различных пятиэлементных кодовых комбинацийслов ). В каждом цикле после каждого пятого тактового импульса на первом выходе формирователя 4 появляется нулевой импульс, а после седьмого тактового импульса нулевой импульс появляется на втором его дополнительном выходе.Первый и второй выходы формирова-., теля 4 управляют работой третьего триггера 9, который находится в опрокинутом состоянии в течение двух (шестого и седьмого) периодов тактового сигнала. По окончании пуазы начинается новый цикл работы формирователя 4. Число циклов определяется количеством информации, передавае" мой с борта подвижной единицы ( например, 16 слов). Кодовые комбинации с формирователя 4 по десяти шинам поступают в распределитель 16, В рас" пределителе 16 происходит распределение необходимых кодовых комбинаций по входам коммутатора 17 в соот" ветствии с необходимой передаваемой информацией.Коммутатор 17 имеет число входов М, равное количеству слов передаваемой информации ( в данном5 О 15 20 25 35 40 случае 16 ) и один выход. Каждыйвход коммутатора 17 поочередно подключается к его выходу на время,равное одному циклу работы формиро"вателя 4,Очередность подключения входовкоммутатора 17 к его выходу определяется состоянием счетчика 18. Выходы счетчика 18 подключены к адресным шинам коммутатора 17,Передача дискретной информациис борта подвижной единицы начинает"ся с передачи стартового импульса,частота которого равна"1", адлительность " двум циклам работыформирователя 4. Для этого на первый и второй вход коммутатора 17с выхода распределителя 16 подаетсялогическая "1",С началом работы формирователя4 к выходу коммутатора 17 подключается первый его вход, При этомс его выхода логическая "1" поступает на второй вход делителя 11частоты. В результате чего на еговтором выходе появляется сигналс частотой 1 "1", поступающий навторой вход элемента И 7. В этовремя на первом, третьем и четвертом входах элемента И 7 находятсялогические "1", в результате чегостартовый сигнал с частотой 1 н"поступает на вход и далее на выход передатчика 13.По окончании первого цикла работы ( седьмого тактового импульсас второго выхода формирователя 4логическим "0" через инвертор 5 иэлемент И 6, счетчик 18 переключает"ся в следующее состояние, К выходукоммутатора 17 подключен второй еговход, на котором также находитсялогическая "1". Таким образом, стартовый импульс с частотой 1 "1" про". должает поступать непрерывно навход передатчика в течение первойкодовой комбинации, защитной паузыи второй кодовой комбинации.После подсчета двух циклов работы Формирователя 4 первым счетчиком8 на его выходе появляется логическая "1", которая поступает на первыйвход третьего элемента И-НЕ 15. Навторой вход этого элемента логицеская 1" поступает с выхода третьеготриггера 9 в течение шестого и седьмого тактовых импульсов каждого цикла работы формирователя 4, В течение этих импульсов на выходе третьего элемента И-НЕ 15 появляется логический "0", который поступает на третий вход .элемента И 7, запрещая тем самым прохождение сигналов на вход передатчика 13, Таким образом формируется защитная пауза между стартовым импульсом и первой информационной кодовой комбинацией.По истечении защитной паузы второй счетчик 18 переходит в очередное состояние, подключая тем самым к выходу коммутатора 7 следующий ,его вход. На его выходе появляется кодовая комбинация, которая поступает на второй вход делителя частоты 11 и далее через элемент И 7 на вход передатчика 13. В зависимости от логицеского уровня на втором входе делителя частоты 11 на его выходе присутствует частота" или "0".Для образования пассивной паузы между элементами внутри кодовой комбинации на четвертый вход элемента И 6 подключен выход первого элемента И"НЕ 12, на первый вход которого поступает сигнал тактовой частоты,На второй вход первого элемента И-НЕ 12 поступает логическая 1" с выхода первого счетчика 8 после передачи устройством стартового импульса. Теперь на его выходе поочередно присутствуют уровни "0" и "1" в такт с единичными и нулевыми полупериодами тактового сигнала, Вовремя действия на выходе первогоэлемента И-НЕ 12 единичного полу- периода сигнал"1" илин 0 нпроходит через элемент И 7 на входпередатчика 13, Во время действиянулевого полупериода формируютсяпассивная пауза между элементамивнутри кодовой комбинации. Прохождение каждой следующейкодовой комбинации на вход передатчика 13 происходит аналогично,Если на приемном пункте в результате анализа принимаемой кодовойкомбинации обнаружена ошибка, топо каналу обратной связи в периоддействия защитной паузы передансигнал "Повтор",Сигнал "Повтор" принимается приемником 1, который формирует егов нулевой импульс. Этот импульспоступает на второй вход второгоэлемента И 7. Присутствие этогоимпульса на втором входе второгоэлемента И 7 блокирует прохождениесдвигающего импульса второго счетчика 18,Таким образом, с началом нового цикла работы формирователя 4 к выходу коммутатора 1 остается подключен тот вход, с которого посту" пила кодовая комбинация, принятая с ошибкой. Передача этой кодовой комбинации повторяется.Повторение неверно принятой кодовой комбинации прекращается в том случае, если по каналу обратной связи в период действия защитной паузы не поступит сигнал "Повтор". 5Дальнейшая передача кодовых комбинаций осуществляется аналогично изложенному алгоритму. После передачи последней. кодовой комбинации со всех выходов второго счетчика 18 щ 0 на входы второго элемента И-НЕ 14 поступают логические "1". В результате совпадения логических "1" на выходе второго элемента И-НЕ 14 появляется логический "0", который уста навливает второй триггер 3 в нулевое состояние. 0 55 Формула изобретения Устройство для приема и передачиинформации о подвижном объекте, соВыходным сигналом триггера 3триггер 2 также устанавливается30в нулевое состояние,Таким образом, схема устройствавозвращается в исходное состояниедежурного приема.Введение в схему новых элементовустроиства программирования, коммум35татора, счетчика слов и элементов4И-НЕ, а также использование известных элементов в новом схемном включении позволяет при благоприятныхусловиях прохождения сигнала сократить время связи, так как информация передается без повтора, одноУвременно при неблагоприятных условиях прохождения сигнала обеспечитьвысокую достоверность принимаемойинформации за счет необходимогочисла повторов комбинаций, в которыхобнаружена ошибка, таким образом,достоверность в конечном счете50определяется способностью приемного устройства обнаружить ошибкув комбинации. держащее приемник, выход которого соединен с первыми входами первбго, второго триггеров и первого элемента И, выход второго триггера подключен к второму входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами формирователя кодовых комбинаций, счетчика импульсов я второго элемента И, выход которого подключен к входу передатчика, первый выход формирователя кодовых комбинаций соединен с входом инвертора и первым входом третьего триггера, второй выход формирователя кодовых комбинаций соединен с вторыми входами третьего триггера и счетчика импульсов, выход которого соединенс первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторымвходом второго элемента И, выход инвертора соединен со вторым входом первого элемента И, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, второй выход - с вторым входом формирователя кодовых комбинаций и вторым входом элемента И-НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности приема и передачи информации устройства, в него введены распределитель кодовых комбинаций, коммутатор сигналов, второй и третийэлементы И-НЕ, второй счетчик им 1пульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам распределителя кодовых комбинаций и второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, выход первого триггера соединен с пятым входом распределителя кодовых комбинаций, и с первым входом второго счетчикаимпульсов, к второму входу которогоподключен выход первого элементаИ, выход третьего триггера соединенс первым входом третьего элемента И-НЕ,выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И, выход первого счетчика импульсов соединен со вторым входом третьего элемента И-НЕ, информационные выходы формирователя кодовых комби. наций подключены соответственноСоставитель Т. Барскаяедолуженко Техред И. Рейрес Корректор В. Бутя Редакт одписн Тира енного ком тений и от тета СССРрытий ская наб д. М 5 Филиал П ент , г, Ужгород, ул. Проектная,11 93 к информационным входам распределителя кодовых комбинаций, выходы которого соединены соответственно с информационныМи входами коммутатора сигналов. аказ 5117 0 ВНИИПИ Государств по делам изобре 1 13 П 35, Москва,802 12 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Н 682320) кл, 6 08 С 19/12, 1977,5 ф прототип 1