Устройство для определения положения объектов
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах цифрового позиционирования подвижных объектов и измерительных системах. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается путем параллельного формирований сигналов изображения и исключения процесса формирования пачек импульсов, что обеспечивается введением последовательно соединенных дешифратора, второго блока памяти и сумматора. 2 ил.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4836148/24 (22) 19.04.90 (46) 23.02.92. Бюл, hb 7 (71) МОсковский институт инженеров гражданской авиации (72) С.Ж.Кишенский, С,В.Каменский, А.Л.Кузьмин и O.Þ.Õðèñòåíêî (53) 681.327.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 968832, кл. G 06 К 9/46, 1982, Авторское свидетельство СССР М 1269163, кл. G 06 К 9/36. 1985. Изобретение относится к автоматике, в частности к устройству для определения положения объектов, и может быть использовано в измерительных системах. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. На фиг.1 представлена блок-схема поедлагаемого устройства; на фиг.2 — пример конструктивного выполнения дешифратора. Устройство содержит блок 1 формирования сигналов считывания, включающий источник 2 света, растровую шкалу 3, кодовую шкалу 4, фокусирующий элемент 5, формирователь 6 сигналов изображения и формирователь 7 кодов, генератор 8 импульсов, первый 9 и второй 10 регистры, дешифратор 11, первый 12 и второй 13 блоки памяти, коммутатор 14 и сумматор 15. Дешифратор (фиг.2) содержит элементы HE 16, И 17, НЕ 18 и И 19 и шифратор 20.,, Ы„„1714633 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЬЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах цифрового позиционирования подвижных объектов и измерительных системах, Цель изобретения — повышение быстродействия.. Поставленная цель достигается путем параллельного формирования сигналов изображения и исключения процесса формирования пачек импульсов, что обеспечивается введением последовательно соединенных дешифратора, второго блока памяти и сумматора, 2 ил. С: Устройство работает следующим образом. Ф Растровая шкала 3, представляющая со- . бой плоскую пластину (или ленту) из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрачными. штрихами либо из непроз° аиаяй рачного материала с прорезями, освещается с помощью источника 2 света. Лучи света, Ь проходя через прозрачные участки растро- Ch вой шкалы, воспринимаются фокусирую- (д) щим элементом 5,! который проецирует (Д изображение растровой шкалы на светочувствительную поверхность формирователя 6. Выход каждого аяаманта формироаатаяя 6 соединен с соответствующим разрядом регистра 9. При записи информации в последний в разряды, соответствующие освещенным ячейкам (элементам) блока 6, записываются "единицы", в разряды, соответствующие неосвещенным (затемненным) элементам, — нулевые значения сигнала. Положим, что штрихи растровой 1714633 шкалы — светлые (прозрачные), Тогда еди- дом ряду соответствует числу дорожек кодоничные значения записываются в те разря- вой шкалы 4, причем считывание информады регистра 9, которые соответствуют ции с каждой дорожки производится с элементам блока 6, на которые сроецирова- помощью двух элементов, Такая конструкны штрихи. Шаг нанесения штрихов выби- 5 ция формирователя принята для устранения рвется таким, чтобы он был меньше длины неопределенности в месте смены кода носветочувствительной части формирователя мера штриха растровой шкалы, При этом на 6. Номер каждого. штриха закодирован с выходах элементов каждого ряда формиропомощью продольных дорожек на кодовой вателя 7 вырабатывается свой (отличный от шкале 4 и определяется в процессе считы- 10 другого) код. Эти коды различаются на гравания информации с помощью формирова- нице смены номера шага. Для определения теля 7, на выходах которого появляется код истинного значения кода номера шага прономера текущего штриха, находящегося в зо- изводится анализ первой (младшей) ячейки не формирователя. Значение величины (в формирователя 6 сигналов. В зависимости единицах длины), характеризующей положе- 15 от того, светлый это элемент„или темный (в ние каждого штриха на растровой шкале, соответствии с этим в младший разряд рехранится в блоке 12 памяти. Значения вели- гистра 9 записывается соответственно "1" чин (в единицах длины) расстояний (их об- или "0"), код номера шага считывается с щее количество совпадает с количеством одногоилисдругогорядаэлементовформиэлементов формирователя 6 сигналов изо- 20 рователя 7. Этот выбор производится с iloбражения) от края формирователя 6 до края мощью коммутатора 14. штриха хранятся в блоке 13 памяти. Таким На выходе генератора 8 импульсов пеобразом, зная номер текущего штриха и риодически формируется сигнал, поступаюасстояние(в количестве элементов}от края щий на синхровходы регистров 9 и 10. По р формирователя 6 до края штриха, можно 25 этому сигналу в регистр 10 записываетс я определить положение формирователя 6 (и содержимое сумматора 15, представляюобъекта) относительно растровой и кодовой щее собой величину положения объекта на шкал, т,е. искомое положение объекта. При предыдущем такте измерения, а в регистр 9 этом погрешность определения указанного записываются сигналы, сформированные положения не превышает значения(по дли- 30 на элементах формирователя 6. При этом, не) двух шагов элементов формирователя 6 если на первый (младший) элемент формии не зависит от измеряемой длины. Кроме рователя 6 спроецировано изображение того, не предъявляется особых требований штриха (штрихи прозрачные}, то в первом по точности к изготовлению растровой шка- (младшем} разряде регистра 9 записывается лы, так как после ее изготовления произво- 35 "1", которая, поступая на управляющий вход дится точное измерение расстояния коммутатора, коммутирует на его выходы каждого штриха до начала растровой шкалы содержимое входов В коммутатора 14, Если с последующей записью полученных значе- первый элемент формирователя 6 не принийвблок12 памятии аналогичное измере- надлежит проекции штриха, то в первый ние расстояний от края формирователя 6 до 40 (младший) разряд регистра 9 записывается края штриха (по элементам формирователя "0", коммутирующий на выходы коммутато6} с последующей записью соответствую- ра14содержимое его входовА, Кодномера щих расстояний в блок 13 памяти. Так как шага с выхода комму-,атора подается на адвся эта информация заносится в блоки по" ресную шину блока 12 памяти, в котором по стоянной памяти (блоки 12 и 13}, то она не 45 данному адресу записано значение расстотеряется при отключении питающего нэпря- яния от края растровой шкалы до края штрижения, что позволяет получить высокую на- ха (грубая составляющая измеряемого дежность устройства. расстояния). С шины данных блока 12 памяДля определения номера штриха рас- ти число поступает на первую группу входов тровая шкала совмещена с кодовой шкалой 50 сумматора 15, 4, на которую нанесены кодовые дорожки, Одновременно совокупность значений при этом каждому штриху соответствует сигналов на элементах формирователя б,,засвой двоичный код, формируемый совокуп- писанной в регистр 9, подается на входы ностьюкодовыхдорожек,которыйсчитыва- . дешифратора 11 (фиг.2), В последнем (на ется с помощью формирователя 7. Кодовая 55 элементах HE 16 и И 17 определяются номеи растровая шкалы могут быть выполнены ра разрядов регистра 9, содержащих "1", на едином основании. при условии, что последующий разряд Формирователь 7 представляет собой (смежный, более старший) содержит "0". набор чувствительных элементов. располо- Так как длина счеточувствительной часженныхвдва ряда. Число элементов в каж- ти формирователя 6 больше шага штрихов, 1714633 то в принципе возможны ситуации, когда таких сочетаний сигналов (в младшем разряде смежной пары "1", а в старшем "0") два. Неоднозначность, возникающая при этом, устраняется с помощью элементов НЕ 5 18 и И 19..В том случае,. когда среди младших разрядов регистра 9 обнаружена искомая пара значений смежных разрядов и с выхода соответствующего (одного из младших) элемента И 17 поступает единичный 10 сигнал, этот сигнал, проходя через элемент HE 18. нулевым значением закрывает все более старшие элементы И 19, запрещая прохождение через них (если это потенциально возможно) аналогичных сигналов с 15 элементов И 17 старших разрядов. Таким образом, на входах шифратора 20 присутствует (в единичном коде) номер последнего освещенного элемента формирователя 6, т.е, соответствующего краю 20 штриха. Иначе говоря, совокупность. сигналов на-входах шифратора 20 представляет собой совокупность нулевых значений сигнала с единственным единичным значением,, место которого соответствует 25 последнему (от края формирователя 6) возбужденному его элементу. Шифратор 20 преобразует единичный код в эквивалентный двоичный код, который подается на адресные входы блока 13 памя- 30 ти, в котором в соответствующих ячейках хранятся коды расстояний (в единицах длины) от начала формирователя . 6 до края штриха (последнего возбужден ного элемента формирователя 6). 35 С шины данных блока 13 памяти соответствующее число поступает на вторую группу входов сумматора 15 (входы вычитаемого), В сумматоре 15 происходит вычитание 40 из числа с первой группы входов числа на второй группе входов и, таким образом, формируется результирующий искомый код (в единицах длины), соответствующий точному положению объекта; С приходом сле- 45 дующего импульса от генератора 8 это значение с сумматора 15 записывается в регистр 10, а в регистр 9 считывается новое текущее положение объекта; определяемое совокупностью значений сигнала элементов формирователя 6, Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается существенно более высокое быстродействие, чем в известном устройстве, так как исключается процесс поочередного считывания и анализа разрядов регистра, связанного с формирователем сигналов изображения (оно в предлагаемом устройстве осуществляется параллельным методом), отсутствует процесС формирования пачек импульсов для каждого единичного значения сигнала, поскольку в соответствующем блоке памяти предлагаемого устройства сразу формируется соответствующий код. Формула изобретения Устройство для определения положения объекта, содержащее блок формирования сигналов считывания, первая группа выходов которого соединена с информационными входами первого регистра, синхронизирующий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, соединенному с синхронизирующим входом второго регистра, выход которого является информационным выходом устройства, коммутатор, информационные входы которого подключены к выходам второй и третьей групп блока формирования сигналов считывания, а выход соединен с адресным входом первого блока памяти, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит дешифратор, информационные входы которого подключены к выходам первого регистра, второй блок памяти и сумматор, первый информационный вход которого подключен к выходу первого блока памяти, второй — к выходу второго блока памяти, а выход подключен к информационному входу второго регистра, при этом выход младшего разряда первого регистра подключен к управляющему входу коммутатора. 1714633 1714633 Составитель А.Романов Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши Редактор И.Горная Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 696 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
