Система автоматического контроля положения подвижных объектов

 

Использование: в приборостроении, в системах определения планового положения подвижных объектов, для определения пройденного пути, а также при считывании номеров и подсчете количества движущихся объектов, например вагонов железнодорожных составов. Сущность изобретения: система автоматического контроля содержит не менее одной кодовой пластины 1, блок считывания информации 2, состоящий из источника направленного излучения, блока осанирования, светоделителя, и двух фотоприемников. Блок обработки 8 выполнен из блока 9 определения значений кодовых штрихов, блока 10 распознавания кодов цифр, блока коррекции 11, регистра 12, оперативно-запоминающего устройства 13, блока сопряжения 14, блока управления 15 и блока формирования сигналов начала и конца считывания. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при определении планового положения различных объектов, перемещающихся по прямолинейным маршрутам, а также при определении пройденного пути и при считывании номеров и подсчете количества движущихся объектов, например вагонов, в информационных системах железнодорожного транспорта.

Известна система контроля местоположения подвижных объектов, содержащая установленный на подвижный объект блок считывания информации, контрольный узел, расположенный вдоль трассы движения и содержащий кодовый элемент, несущий закодированную информацию о координатах точек трассы [1] .

Подвижный объект, перемещаясь вдоль контрольного узла, считывает с помощью считывания информации код, соответствующий координатам противолежащей точки контрольного узла. Блок обработки переводит код в цифровое значение и выводит на блок информации цифровое значение текущих координат подвижного объекта.

Недостаток аналога заключается в его низкой помехозащищенности, а также в низкой разрешающей способности.

Наиболее близким к предложенной системе является система автоматического контроля подвижных объектов, содержащая не менее одной кодовой пластины, выполненной со светоотражающими кодовыми штрихами, и блок считывания информации, выполненный в виде последовательно расположенных на оптической оси источника направленного излучения, блока сканирования и светоделителя, а также фотоприемника, оптически сопряженного со светоделителем и подключенного к блоку обработки [2] .

Кодовые пластины устанавливаются на подвижных объектах, а лазерный блок считывания информации - стационарно в контрольной точке, мимо которой предполагается перемещение объекта.

Недостаток прототипа заключается в низкой помехозащищенности, а также в ограниченном быстродействии.

Цель изобретения - повышение быстродействия и помехозащищенности.

Для этого в известную систему автоматического контроля положения подвижных объектов введен дополнительный фотоприемник, расположенный в плоскости сканирования, при этом кодовые штрихи на каждой кодовой пластине расположены столбцами и выполнены с большей или меньшей шириной, соответствующей нулю или единице двоичного кода, а блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных блока определения значений кодовых штрихов, первый вход которого соединен с выходом основного фотоприемника, блока распознавания кодов цифр, блока коррекции, регистра, оперативно-запоминающего устройства и блока сопряжения, а также блока управления, соответствующие выходы которого подключены к управляющим входам блока считывания информации, регистра, оперативно-запоминающего устройства и блока сопряжения, и блока формирования сигналов начала и конца считывания столбца, вход которого соединен с вторым выходом блока определения значений кодовых штрихов, а выход - с соответствующим входом блока управления, причем выход дополнительного фотоприемника соединен с вторыми входами блока определения значений кодовых штрихов и блока коррекции.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы; на фиг. 2 - конструкция блока считывания информации.

Система автоматического контроля положения подвижных объектов включает в себя не менее одной кодовой пластины 1 с нанесенными на нее кодовыми штрихами из светоотражающего материала, аналогичного материалу покрытия дорожных знаков. Штрихи имеют разную ширину, соответствующую нулю или единице двоичного кода, и располагаются столбцами, каждый из которых несет код соответствующей цифры. Между столбцами остается промежуток, соизмеримый с толщиной столбцов для возможности их разделения при считывании. Комбинация цифр зависит от вида информации, записанной на кодовой пластине (значение координат, порядковый номер, вес, индекс груза и т. п. ).

Блок считывания информации 2 содержит источник направленного излучения 3 (например, лазер с коллиматором), блок сканирования 4, осуществляющий одностороннее перемещение светового луча в вертикальной плоскости в секторе с углом α. За блоком сканирования 4 установлен светоделитель 5 (полупрозрачное зеркало, развернутое на 45^о, или светоделительный куб).

Отразившийся от штрихов кодовой пластины 1 световой луч попадает через светоделитель 5 на фотоприемник 6. При этом в плоскости сканирования установлен второй фотоприемник 7. Этот фотоприемник 7 установлен у нижней границе сектора сканирования для обеспечения фиксации моментов окончания циклов сканирования.

Блок обработки 8 выполнен в виде последовательно соединенных блока 9 определения значений кодовых штрихов, блока 10 распознавания кодов цифр, блока коррекции 11, регистра 12, оперативно-запоминающего устройства 13 и блока сопряжения 14, а также блока управления 15, подключенного к входам управления регистра 12, оперативно-запоминающего устройства 13, блока сопряжения 14 и блока 16 формирования сигналов начала и конца считывания столбца, вход которого подключен к выходу блока 9 определения значений кодовых штрихов, а выход - к входу блока управления 15. Выход фотоприемника 7 подключен к вторым входам блока 9 определения значений кодовых штрихов по толщине и блока коррекции 11.

Система может работать в двух режимах: в режиме стационарной установки блока считывания информации на опорной точке, расположенной рядом с трассой движения подвижных объектов (на которых устанавливают кодовые пластины), в режиме установки блока считывания на подвижном объекте и соответствующем размещении кодовых пластин на опорных точках вдоль трассы движения.

В первом случае осуществляется автоматический контроль прохождения объектом заданных точек и/или подсчет количества объектов с определением их характеристик (соответствующим образом отраженных в коде пластин 1).

Во втором случае автоматический контроль прохождения объектом заданных точек осуществляется на самом объекте.

Считывание информации с кодовых пластин осуществляется следующим образом.

Световой луч непрерывно сканируется по вертикали в угловом секторе. При перемещении кодовой пластины 1 через плоскость сканирования световой луч начинает пересекать кодовые штрихи первого из столбцов. В зависимости от ширины этих штрихов на фотоприемник 6 будут поступать световые импульсы различной длительности (большей или меньшей). С помощью блока 9 определения значений кодовых штрихов (по ширине), блока 10 распознавания кодов цифр, блока коррекции 11, а также сигналов, поступающих с фотоприемника 7, будет считано значение цифры, код которой нес первый столбец. Пустой промежуток между столбцами позволит перестроиться системе с помощью блока 16 формирования сигналов начала и конца считывания столбца на второй столбец. Ширина столбцов выбирается в зависимости от расстояния между трассой перемещения объекта и опорной точкой, а также предполагаемой скорости перемещения объекта с учетом того, что световой луч должен несколько раз успеть пересечь столбец, чтобы проконтролировать правильность считывания. Это позволяет исключить ошибки, вызванные загрязнением участков кодовой пластины. Далее сигнал, несущий информацию о считанной цифре, последовательно поступает в регистр 12, оперативно-запоминающее устройство 13 и блок сопряжения 14. Работа этих блоков осуществляется по программе, заложенной в блок управления 15. Через блок сопряжения осуществляется связь системы с центральной станцией сбора и хранения информации. (56) 1. Заявка Японии N 60-31242, кл. G 01 C 22/00, 1985.

2. Авторское свидетельство СССР N 304169, кл. B 61 L 25/00, 1971.

Формула изобретения

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ, содержащая не менее одной кодовой пластины, выполненной со световозвращающими кодовыми штрихами, и блок считывания информации, выполненный в виде последовательно расположенных на оптической оси источника направленного излучения, блока сканирования и светоделителя, а также фотоприемника, оптически сопряженного со светоделителем и подключенного к блоку обработки, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным фотоприемником, расположенным в плоскости сканирования, кодовые штрихи на каждой кодовой пластине расположены столбцами и выполнены шириной, соответствующей нулю или единице двоичного кода, а блок обработки выполнен в виде последовательно соединенных блока определения значений кодовых штрихов, первый вход которого соединен с выходом фотоприемника, блока распознавания кодов цифр, блока коррекции, регистра, оперативно-запоминающего устройства и блока сопряжения, а также блока управления, соответствующие выходы которого подключены к управляющим входам блока считывания информации, регистра, оперативно-запоминающего устройства и блока сопряжения, и формирователя сигналов начала и конца считывания, вход которого соединен с вторым выходом блока определения значений кодовых штрихов, а выход - с соответствующим входом блока управления, при этом выход дополнительного фотоприемника соединен с вторыми входами блока определения значений кодовых штрихов блока распознавания кодов цифр и блока коррекции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2