Устройство для считывания информации с подвижного объекта

Союз СоветскикСоциапнстнчесннкРесяубпин СТВУ ТОМСКОМУ СВИ 9999(61) Дополнительное к авт. сви (22)Заявлено 18. 06. 80 (21) с прнсоелиненнем заявки М 1967/27-11 5 )М. Кл. В 61 1. 25 ствевыв кевнпвтСССРи зеервтвккветкрытв 11 3) Прнорнте ЬЗ) УЙК 621. 382: :656.25 . (088.8) 08. 82. Бюллетень Опубликов опубликования описания 09, 08. 82 шкарев, А.А. Итина, А.С. ШС, Малько и В.В. Малышев Г 72) Авторы изобретения нский государственный проектны "Металлургавтоматика"(71) Заявит ОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОР С ПОДВИЖНОГО ОБЬЕКТА ус то счт Изобретение относится к организации и управлению движением на транспорте и может быть использовано, например, в автоматизированной системе диспетчерского управления движением железнодорожного транс порта и карьерного автотранспорта в качестве устройства опознавания технологического номера подвижного объекта, проходящего через контрольный пункт.По основному авт. св, Ю 799999 известно устройство для считывания информации с подвижного объекта, содержащее кодовый датчик, установленный на объекте, источник излучения, фотоэлектронный преобразователь и блоки управления, считывания и накопления, а выход фотоэлектронного преобразователя подключен к блоку управления и информационному входу блока считывания, соединенного с управляющим входом блока накоп. ления, при этом блок управления выполнен на триггерном блоке анализарежимов, элементах И и ИЛИ и двух задающих генераторах импульсов, выходыкоторых через элемент ИЛИ подключенык одному выходу блока управления,5соединенному со входом источникаизлучения, а выход триггерного блока анализа режимов соединен со входами задающих генераторов импульсов,один из которых через элемент И подключен ко входам триггерного блока анализа режимов, а другой выход блока.упраления соединен с блоком считыванияи фотоэлектронным преобразователем 111Однако известное устройство необеспечивает требуемую достоверностьсчитывания информации и получениеоперативных данных о неисправноститройства, что снижает надежностьитывания.Целью изобретения является повышение надежности считывания,Поставленная цель достйгаетсяем, что устройство снабжено блоком5 10 15 20 коррекции и контроля, один из входов которого подключен к выходу блока считывания, другой - к управляющему выходу блока управления, а третий - к информационному. выходу блока накопления, установочный вход которого соединен с одним из выходовблока коррекции и контроля, при этомодин из тактовых выходов блока управления соединен с одним из тактовых входов блока считывания, один изустановочных входов которого соединенс другим выходом блока коррекции иконтроля,На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для считыванияинформации с подвижного объекта;на фиг. 2 - функциональная схемаустройства; на фиг. 3 - кодовый датчик,Устройство содержит кодовый датчик 1, установленный на подвижном.объекте, излучатель 2, управляющийвход которого соединен с одним тактовым выходом блока 3 управления,при этом управляющий выход блока 3подключен к управляющим входам Фотоэлектронного преобразователя 1 иблока 5 считывания, Выход блока 5соединен с управляющим входом блока6 накопления и объединен с тактовым входом блока 7 коррекции и контроля, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу блока 3,при этом управляющий вход блока 3объединен с информационными входами блоков 5 и 6 и подключен к выходуфотоэлектронного преобразователяКроме того, другой тактовый выходблока 3 управления объединен с так товым входом блока 5 считывания, установочный вход которого соединенсо вторым установочным выходом блока 7 коррекции и контроля. Информационные входы блока 7 подключенык информационным выходам блока 6, установочный вход которого соединенс первым установочным выходом блока 7.Блок 3 управления (см, фиг. 2)содержит два задающих генератораимпульсов: генератор 8 рабочегорежима и генератор 9 дежурногорежима, выходы которых объединенычерез элемент 10 ИЛИ, причем выход последнего является первым тактовым выходом блока 3; триггерныйблок анализа режимов, выполненныйна базе триггера 11 и дифференци 25 30 35 45 50 55 рующей цепи 12 выход которого является управляющим выходом блока 3; а также элемент 13 И, второй вход которого является управляющим входом блока 3. Кроме того, выход гене. ратора 9 представляет собой другой тактовый выход блока 3.Блок 5 считывания содержит генератор 1 ч задающих импульсов, связанный через первый 15 и второй 16 элементы И со счетными входами йервого 17 и второго 18 суммирующих счетчиков соответственно; схему 19 поразрядного сравнения с одновибратором 20 на выходе, дополнительный вход которого является тактовым входом блока 5; элемент 21 И, первый прямой и второй инверсный входы которого являются управляющим и информационным входами блока 5 соответственно; первый 22 и второй 23 триггеры с раздельными входами, причем вход установки в состояние "0" (К-вход) первого триггера 22 представляет собой установочный вход блока 5; а также элемент 2 ч И, выход которого соединен со входом второго триггера 23, первый вход объединен с входом установки в состояние "1" (1-входом) первого триггера 22 и подключен к выходу элемента 21 И, а второй вход объединен с шинами сброса в состояние "0" первого счетчика 17 и второго триггера 23 и соединен с выходом первого триггера 22, Инверсный выход второго триггера 23 подключен к третьему прямому входу элемента 21 И и к одному из входов первого элемента 15 И.Блок 6 накопления состоит из сдвигающего регистра 25, в котором вхсды синхронизации С, разрешения приема информации Ч и установки регистра в состояние "0" й являются управляющим, информационным и установочным входами блока 6 соответственно, а выходы сдвигающего регистра 25 представляют собой информационные выходы 26 блока 6.Блок 7 коррекции и контроля содержит Ю-тактный распределитель 27, выполненный на основе двоичного счетчика и дешифратора, счетный вход которого является тактовым входом блока 7, а Ф-й выход подключен: к одному из входов элемента 28 И, первому входу элемента 29 И, выход которого представляет собой выходную шину94873 30 "Считывание", к инверсному входуэлемента 31 "Запрет", к прямому входуэлемента 32 И, выходы которых черезэлемент 33 ИЛИ соединены с выходнойшиной 34 "Сбой", а также к одномувходу элемента 35 ИЛИ-НЕ, другой входкоторого подключен к и/2-му выходураспределителя 27, а выход представляет собой второй установочный выходфблока 7. Второй вход элемента 29 И, 0представляющий собой управляющий входблока 7, соединен с входом элемента36 временной задержки, с первым инверсным входом элемента 32 И и с одним из объединенных по ИЛИ входов иодновибратора 37, причем второй входпоследнего подключен к выходу элемента 28 И, связанному со вторым инверсным входом элемента 32 И, Выхододновибратора 37 подключен к входуустановки в состояние "0" распределителя 27 и является первым установочным выходом блока 7.Кодовый датчик 1 (см. фиг, 3) выполнен из непрозрачного материала 25и условно состоит из следующих частей; "включающей" 38, "1-й определяющей" 39, "1-й кодовой" 40, "2-й определяющей" 41 и "2-й кодовой" 42,"Включающая" часть 38 кодового дат зодатчика 1 предназначена для автоматического переключения устройства издежурного в рабочий режим в моментвъезда подвижного объекта с кодовымдатчиком 1 в зону считывания и предч 3ставляет собой полосу, ширина котороивыбирается из расчета перекрытия хотябы одного светового импульса излучателя, работающего на частоте 1,при максимально возможной скорости движения объекта."1-я определяющая" часть 39 кодового датчика 1 представляет собойследующие за "включающей" частьюпросвет и полосу, суммарная шири 4на которых является "базовым" (Д)расстоянием для последующей "кодовой" части датчика, и служит определителем времени прохожденияобъектом отрезка пути, равного "базовому", с целью выработки импуль 50сов с частотой, пропорциональнойскорости подвижного объекта, а поступающих на управляющий вход сдвигового регистра 25 блока 6,"2-я определяющая" часть 41 представляет собой следующие друг за другом две полоски с просветом междуними, причем суммарная ширина просве 2 6та и второй полоски также равна "базовому" расстоянию датчика, Назначение ее аналогично назначению "1-й определяющей" части."1-я и 2-я кодовые" части 40 и 42 датчика 1 несут информацию, представленную И -разрядным двоичным кодом, причем "нулю" соответствует наличие, а "единице" - отсутствие кодирующей полосы. Шаг установки кодирующих полос равен "базовому" расстоянию датчика, что обеспечивает стробирование информационных сигналов с выхода фотоэлектронного преобразователя 4 в их средней части. Введение между,1-й и 2-й "кодовыми" частями датчика "2-й определяющей" части повышает достоверность считывания номера за счет коррекции по скорос" ти частоты импульсов, обеспечивающих стробирование последующих информационных сигналов "2-й кодовой" части датчика.В исходном состоянии при отсутствии в зоне опознавания подвижного объекта с кодовым датчиком 1 устройство работает в дежурном режиме с частотой излучателя Г, которая на два порядка меньше его номинальной частоты. Работа устройства в этом режиме заключается в следующем.При отсутствии в зоне опознавания объекта с кодовым датчиком 1 элементы памяти устройства (триггеры 11, 22, 23, счетчики 17 и 18) находятся в нулевом состоянии. При этом из двух задающих генераторов импульсов блока 3 будет работать генератор 9 дежурного режима, так как он работает при нулевом сигнале с прямого выхода триггера 11, а генератор 8 - при единичном сигнале с того же выхода, чем исключается их одновременная работа. Импульсы с выхода генератора 9 с частотой 1 через элемент 10 ИЛИ управляют 1излучателем 2 и одновременно поступают на вход цепи 12 и на первый вход элемента 13 И. По переднему фронту этих импульсов импульсами с выхода цепи 12 триггер 11 по 5-вхо-.ду стремится установиться в единичное состояние. Однако этим же фронтом излучатель 2 формирует световой импульс, который воспринимается фотоэлектронным преобразователем 4. Последний при нулевом сигнале на его .управляющем входе (дежурный режим) на каждый световой импульс излуча7 9487теля Формирует на выходе единичныйимпульс, соизмеримый по длительностис импульсами генератора 9 дежурногорежима, который поступает на второйвход элемента 3 И и триггер 11 удерживается в нулевом состоянии единичным сигналом с выхода элемента 13 И, .действующим по й-входу, Сигнал спрямого выхода триггера 11 при этомсвоего уровня не изменяет, Одновременно каждым импульсом, вырабатываемым генератором 9, запускается одновибратор 20 блока 5 считывания, осуществляя тем самым занесение в регистр 25 блока 6 накопления каждого 15принятого фотоэлектронным преобразователем 4 сигнала. Вместе с тем импульсы с выхода одновибратора 20подсчитываются в счетчике тактов распределителя 27 блока 7 коррекции и у 0контроля.Исходя иэ того, что номер подвижного объекта представлен И -разрядным кодом, цикл проверки работоспособности устройства происходит за И пери-г 5одов (тактов) генератора 9 и заключается в следующем,При поступлении в счетчик тактовраспределителя 27 И импульсов наи-и выходе распределителя появляетсяединичный сигнал, поступающий на элемент 28 И, которым осуществляетсяанализ содержимого регистра 25 блока6. Записанная в регистре 25 И -разрядная комбинация И,И, , 1 свидетельствует об исправной работе излучателя, Фотоэлектронного преобразователя и основных узлов устройства,единичным сигналом с выхода элемента28 И запускается одновибратор 37 блока 7, Формируя импульс гашения содержимого регистра 25 блока 6 и распределителя 27 блока 7, после чего циклпроверки повторяется,В случае неисправности контролируемых узлов устройства содержимоерегистра 25 в момент окончания циклапроверки не будет соответствоватьИ-разрядной .комбинации И,И, , 1,и единичный сигнал с и-го выхода рас 50пределителя 27 пройдет через элементы 32 Ина инверсных входах присутствуют разрешающие нулевые сигналыс выходов триггера 11 блока 3 и элемента 28 И блока 7) и 33 ИЛИ, формируя на выходной шине 34 сигнал55иСбой", свидетельствующий о неисправности аппаратуры устройства.Сигнал "Сбой" при необходимости может подсчитываться в специальном счетчике сбоев и при их многократном повторении формируется сиг. нал "Неисправность устройства".Рабочий режим устройства начинается с момента въезда в зону опознавания подвижного объекта с кодовым датчиком 1 и перекрытия "включающей" частью 38 датчика световых импульсов излучателя 2, что приводит к автоматическому переключению устройства в рабочий режим,Перекрытие одного светового импульса излучателя 2 приводит к тому, что выключается элемент 13 И, так как на выходе фотоэлектронного преобразователя 4 сигнал отсутствует, и триггер 11 импульсом с выхода цепи 12 .устанавливается в единичное состояние, переключая тем самым устройство в рабочий режим на время считывания номера объекта. Это обеспечивается тем, что единичный сигнал с выхода триггера 11 запрещает работу генератора 9 дежурного режима и разрешает работу генератора 8 рабочего режима, и одновременно, поступая на первый вход элемента 2 1 И блока 5 считывания, разрешает прохождение сигналов с выхода Фотоэлектронного преобразователя 4 в блок 5 считывания. Кроме того, единичным сигналом с выхода триггера 11 запускается одновибратор 37 блока 7, Формируя на выходе импульс гашения содер жимого регистра 25 блока 6 и распределителя 27 блока 7, подготавливая их к приему номера подвижного объекта. Выходной сигнал фотоэлектронного преобразователя 4 при единичном сигнале на его управляющем входе (рабочий режим) повторяет конфигурацию датчика 1, причем его засветке соответствует единичный, а затемнению нулевой сигнал.При продвижении кодового датчикаи при выходе его "включающей" части 38 из зоны перекрытия фотоэлектронного преобразователя 4, последний засвечивается световыми импуль-, сами, испускаемыми излучателем 2 с частотой Г, и Формирует единичный сигнал, длительность которого равна времени засветки, т.е. времени прохождения просвета "1-й определяющей" части 39 датчика. Передним фронтом этого сигнала через элемент 21 И триггер 22 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульсов от непрерывно работающего генератора 14 задающих , импульсов блока 5 считывания через элемент 15 И на счетный вход первого счетчика 17. С этого момента в устройстве осуществляется определение скорости передвижения объекта, заключающееся в подсчете в первом счетчике 17 числа импульсов от непрерывно работающего генератора 14 за время прохождения "1-й определяющей" части 39 датчикаПри перемещении датчика и последующем затемнении фотоэлектронного преобразователя 4 полосой "1-й определяющей" части 39 последний формирует нулевой сигнал, задний фронт которого определяет момент выхода определяющей 39 части датчика из зоны опознавания. Этим фронтом через элементы 21 и 24 И запускается триггер 23, поскольку на его Й-входе присутствует разрешающий единичный сигнал с прямого выхода триггера 22. Единичным сигналом с прямого выхода триггера 23 разрешается прохождение импульсов от генератора 14 через элемент 16 И на вход второго счетчика 18, а нулевым сигналом с инверсного выхода запрещается по третьему входу элемента 21 И дальнейшее поступление сигналов от фотоэлектронного преобразователя 4 в блок 5 считывания и по второму входу элемента 15 И прохождение импульсов от генератора 14 на счетный вход первого счетчика 17.При заполнении счетчика 18 и совпадении числа, подсчитываемого в нем, с числом, ранее записанным в первый счетчик 17, сигналом с выхода схемы 19 поразрядного сравнения запускается одновибратор 20. Импульс с выхода последнего поступает на шину сдвига регистра 25 блока 6 и осуществляет запись в первый триггер регистра первого информационного сигнала, поступающего с выхода фотоэлектронного преобразователя 4 на .вход М регистра 25, а в двоичный счетчик распределителя 27 блока 7 заносится "единица".Кроме того, импульсом с выхода одновибратора 20 гасится содержимое второго счетчика 18 блока 5, после чего процесс подсчета импульсов во втором счетчике повторяется.В случае кодирования номера подвижного объекта многоразрядным кодом 5 1 О 15 го 25 ЗО 35 40 45 50 55 вследствие возможной неравномерности движения объекта в зоне опознавания импульсы стробирования последних разрядов могут поступать на шину сдвига регистра 25 в моменты приема фотоэлектронным преобразователем 4 информационных сигналов соседних разрядов, что приведет к искажению принимаемой информации.Для исключения укаэанного недостатка кодовый датчик дополнен "2-й определяющей" частью 42, обеспечивающей коррекцию частоты следования импульсов считываемой информации, представленной второй половиной ко" дового датчика.Это осуществляется следующим образом. При считывании последнего И/2-го разряда "1-й кодовой" части 40 датчика в счетчик распределителя 27 заносится И/2 импульсов и на 1 И/2-м выходе распределителя появляется единичный сигнал. При этом нулевым сигналом с выхода элемента 35 ИЛИ-НЕ триггер 22 блока 5 по к-входу сбрасывается в исходное состояние. Нулевым сигналом с прямого выхода триггера 22 гасится содержимое первого счетчика 17 и одновременно триггер 23 устанавливается в исходное состояние, чем схема блока 5 считывания подготавливается к приему и анализу "2-й определяющей" части кодового датчика и выработке импульсов стробирования.Прием и занесение в регистр 25 блока 6 накопления второй половины информационного кода осуществляется аналогично описанному выше для "1-й кодовой" части 40, при этом стробирование информационных сигналов с выхода фотоэлектронного преобразователя 4 будет осуществляться импульсами, частота следования которых будет пропорциональна скорости перемещения "2-й определяющей" части, т,е. осуществляется коррекция считывания информации по скорости перемещения кодового датчика.После занесения в регистр 25 последнего И-го разряда кода номера подвижного объекта на 1 И-м выходе распределителя 27 блока 7 появляется единичный сигнал, который поступает на первый вход элемента 29 И (в рабочем режиме на его втором входе присутствует единичный сигнал) и формирует на выходной шине 30 устройства сигнал "Считывание", сви детельствующий об окончании процесса считывания, Кроме того, единичный сигнал с щего выхода распределителя 27 поступает на один из входов элемента 35 ИЛИ-НЕ, форцируя на его выходе нулевой сигнал, сбрасывающий триггер 22 блока 5 в исходное состояние, чем обеспечивается гашение содержимого первого счетчика 17 и установка в исходное состояние триггера 23.По сигналу "Считывание" И-разрядный код, считанный с подвижного объекта и записанный в регистр 25 блока 6, должен быть передан по линии связи для дальнейшей обработки, а устройство переведено в дежурный режим.Введение в устройство блока коррекции и контроля при считывании информации и прохождении определенного отрезка "кодовой" части датчика (например, половины) позволяет осуществить коррекцию по скорости частоты импульсов, стробирующих информационные сигналы, Это повышает достоверность считывания, не требует увеличения ширины кодирующих полос при многоразрядном коде и снижает требования к равномерности скорости в зоне опознавания.Кроме того в дежурном режиме осуществляется постоянный контроль работоспособности излучателя, фото 48732 12электронного преобразователя и основных узлов устройства считывания с формированием сигнала "Сбой" при обнаружении неисправности контролируемых узлов,формула изобретенияУстройство для считывания информации с подвижного объекта по авт. св. У 799999, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения надежности считывания, оно снабжено блоком коррекции и контроля, один из входов которого подключен к выходу блока считывания, другой - к управляющему выходу блока управления, а третий - к информационному выходу блока накопления, установочный вход которого соединен с одним из выходов блока коррекции и контроля, при этом один из тактовых выходов блока управления соединен с одним из тактовых входов блока считывания, один из установочных входов которого соединен с другим выходом блока коррекции и кон троля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 799999, кл. В 6125/02, 16.04.79прототип).