Устройство для приема и передачи информации с контрольного пункта

 

(72) Авторы изобретения

А. Н. Янюк и Н. А. Чеботарев (7I ) Заявитель

Специальное конструкторское бюро промышленной автоматики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ С КОНТРОЛЬНОГО ПУНКТА

Изобретение относится к области передачи данных, конкретно — к устройствам передачи информации с контрольного пункта и может быть использовано в автоматизированных системах управления дорожным движением для .опознавания подвижных объектов, например, приоритетных транспортных средств с использованием каналов радиосвязи.

Известны устройства, предназначенные для приема и передачи информации, с контрольного пункта, содержащие, антенну, в виде индуктивной рамки заложенную под дорожное покрытие, соединенную с выходом генератора синусоидальных колебаний и со входом декодирующего устройства, выход которого поцключен к "накопителю, соециненному с устройством обработки данных (1) .

Недостатком известного устройства является отсутствие контроля достоверности принимаемой информации. Кроме. того, данное устройство не прецусмагривает возможности определения ранга приоритета, хотя практический опыт показывает, что необходимо различать приоритет по крайней мере двух рангов; приоритет первого ранга — для транспортных средств специального назначения, пользующихся правом безостановочного проезда по всей дорожной сети,, и приоритет второго ранга — для транспортных

5 средств, пользующйхСя правом преимущественного проезда через перекресток.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является,. устройство для приема и передачи информации с контрольного пункта, содержащее антенну, генератор высокой частоты, приемник, выходы которого соединены с первыми входами элемента стробирования, выходы которого подключены к первым входам регистра сдвига, блок провер- ки достоверности; первый выход которого подключен к первому входу де1нифратора, другие входы которого соединены с выходами регистра сдвига (2).

Основным недостатком данного устройства является то, что достоверность информации, принимаемой с транспортного средства, зависит от неравномерности напряженности магнитного поля аггенны, Известно, что (при рассмотрении вертикальной составляннцей напряженности маг3 690524 дом первого элемента И-НЕ, первый и второй выходы формирователя тактовых импульсов подключены соответственно ко второму входу элемента стробирования и к R-входу первого триггера, выход которого и выходы приемникасоедтнены со входами формирователя сигнала сброса, выход. формирователя сигнала сброса подключен ко вторым входам блока делителей частоты, формирователя тактовых импульсов, первому входу блока проверки достоверности и к R-входу второго триггера, выход которого

50 нитного поля H> ) через каждую сторону антенны стационарного устройства проходит плоскость нулевого потенциала под углом < 90 . Наличие нулевого потенциала (Н = О) в картине напряженности магнитного поля значительно снижает достоверность передачи сигналов запроса со стационарного устройства; что при считывании информации, передаваемой с транспортного сред-ства, снижает ее достоверность, а вследствие этого снижается достоверность принимаемой инфор- о мации.

Другим недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет осуществить передачу информации с транспортного средства с достаточно высокой скоростью за счет того, что опространсйортных средств производится поразрядно. Увеличение скорости передачи информации в - данйом случае снижает достоверность принимаемой информации, Кроме того, в данном устройстве отсутствует возможность разделения информации по степени важности (определение ранга приоритета транспортного средства). Однако разделение информации по степени важности позволяет передавать ее во внешние устройства с более высокой достоверностью, Все перечисленные недостатки в конечном итоге снижают достоверность приема информации по индуктивному каналу связи и достовер ность передачи ее во внешние устройства по проводному каналу связи.

Цепь изобретения — повышение достоверности приема — передачи информации, т.е. приема в индуктивном канале связи и передачи информации во внешние устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок делителей частотй, блок обработки данных, элементы И-НЕ, элемент И, триггеры, формирователь тактовых импульсов, формирователь сигнала сброса и блок фильтров, одни входы которого подключены к антенне, другой — к первому выходу генератора высокой частоты, выход блока фильтров соединен со входом приемника, второй выход генератора высокой частоты подключен к первому входу блока делителей частоты, один выход кото- 4 рого соединен с первым входом формирователя тактовых импульсов, другой — с первым вхосоединен со вторым входом первого элемента

И-НЕ, к другим входам которого подключены выходы регистра сдвига, соединенные с одними. входами второго элемента И-НЕ, другой вход которого подключен к выходу третьего тригге- . ра, выход — соединен с третьим входом элемента стробирования и с первым входом элемента

И, первый и второй выходы элемента стробирования подключены соответственно с S-входом первого триггера и со вторым входом блока проверки достоверности, первый выход которого подключен ко второму входу элемента И, второй выход — соединен с S-входами второго и третьего триггеров, выход первого элемента ИНЕ подключен к входам второго и третьего триггеров, выходы дешифратора соединены со ! входами блока обработки данных, выходы коI торого подключены к третьему входу элемента И, выход которого соединен с R-входом

/ I третьего триггера и ко второму входу регистра сдв,ига.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 приведены временные диаграммы работы; на фиг. 3 показано распределение напряженности магнитного поля в антенне устройства..

Устройство для приема и передачи информации с контрольного пункта содержит генератор высокой частоты 1,. блок фильтров 2, антенну 3, прйемник 4, элемент стробирования 5, второй элемент И-НЕ 6, формирователь тактовых импульсов 7, блок делителей частоты 8, первый элемент И-НŠ— 9, второй триггер 10, блок проверки достоверности 11, третий триггер 12, дешифратор 13, элемент И 14,блок обработки данных, 15, регистр сдвига 16, первый триггер 17, формирователь сигнала сброса 18.

Устройство работает следующим образом.

Генератор высокой частоты 1 постоянно посылает сигнал запроса, который через блок фильтров 2, обеспечИвающий развязку между информационным сигналом с транспортного средства и сигналом запроса, поступает в антенну 3, име ющую локальную зону действия.

При въезде транспортного средства в зону действия антенны 3 происходит считывание информации, характеризующей данное транспортное средство, в наиболее эффективной зоне действия антенны 3, которая определяется энергетическими соотношениями в индуктйвном канале связи и геометрическими размерами антенны 3 (см. фиг. 3).

Информационный частотноманипулированный сигнал, передаваемый с транспортного средства, индуцируется в антенне 3, селектируется в блоке фильтров 2 и усиливается йороговым приемником 4. С выхода приемника 4 посылки "1" и

"0" поступают на соответствующие входы we690524

30

35 мента стробирования 5 и формирователя сигнала сброса 18, который по переднему фронту первой кодовой посылки являющейся контрольным разрядом и синхроимпульсом блока информации, формирует сигнал "ОБ1ЦИЙ СБРОС", устанавливающий блок делителей частоты 8, формирователь тактовых импульсов 7, блок проверки достоверности 11 и триггер 10 в исходное состояние, при этом блок делителей частоты 8 и формирователь тактовых импульсов 7 устанавливаются в режим жесткой синхронизации.

Сигнал со второго выхода генератора высокой частоты 1 поступает на вход блока делителей частоты 8, который имеет две ступени деления. Первая ступень деления блока делителей частоты 8 и формирователь тактовых импульсов 7 обеспечивают формирование тактовых импульсов, которые с выхода формирователя тактовых, импульсов 7 поступают на вход элемента стробирования 5 и осуществляют стробирование посылок "Г и "0" в наиболее эффективной их области (см. фиг. 2). При этом максимальная ошибка в режиме жесткой синхронизации опре деляется периодом следования сигналов с генератора высокой частоты 1.

Элемент стробирования 5 осуществляет формирование последовательности кодовых импульсов "1" и "0" и выявление из общей последовательности кодовых импульсов, соответствующих элементам кода "1", Общая последовательность кодовых импульсов, соответствующих элементам кода "1" и "0", с выхода элемента стробирования 5 поступает на тактовый вход регистра сдвига 16 и на вход S-триггера 17, ко торый устанавливается в исходное состояние по входу R (n + 1} импульсов с другого выхода формирователя тактовых импульсов 7.

При правильном приеме информации триггеры 10 и 12 устанавливаются в состояние "1" сигналом с другого выхода блока проверки достоверности 11, подготавливая своими выходными сигналами элементы И-НЕ 9 и 6 по соответствующим входам.

При наличии сигнала с выхода блока проверки достоверности 11 информация, записанная в регистр сдвига 16, выставляется в параллель10 ном коде на выходах дешифратора 13 н считывается в блок обработки данных 15 импульсом считывания, выдаваемым блоком обработки данных. Блок обработки данных 15 принимает решение на преимущественный пропуск транспортных средств через перекресток, Одновременно сигнал с выхода блока проверки достоверности 11 поступает на вход элемента И 14, на дргуом входе которого присут. ствует сигнал с выхода элемента И-HE 6 при отсутствии в регистре сдвига 16 информации о приоритетах транспортных средствах специально го назначения. Как только на третий вход элемента И 14 с блока обработки данных 15 поступает импульс считывание, на выходе элемента И

14 появляется импульс, который своим задним фронтом устанавливает регистр сдвига 16 и триггер 12 в исходное состояние. Необходимость сброса регистра сдвига 16 обусловлена прежде всего тем, что возможно многократное считывание одной и той же информации, при этом в блок обработки данных 15 выдавалась бы ложная информация о проезде через перекресток приоритетного транспортного средства.

При опросе транспортного средства специального назначения, которому присваивается определенный код, например, llll, информация о нем записывается в регистр сдвига 16 и с выходов его

Передним фронтом первого кодового импульса триггер 17 устанавливается в состояние

"1" и сигналом с инверсного выхода закрывает

% формирователь сигнала сброс на время приема и-разрядной кодовой комбинации, обеспечивая тем самым формирование сигнала сброса от первой кодовой посылки и исключая возможность формирования ложных сигналов сброса от последующих кодовых посылок.

Последовательность импульсов, соответствующих элементам кода "1" -с другого выхода элемента стробирования 5 поступает на информационный вход регистра сдвига 16 и записыва. ется и него, а также на вход блока проверки достоверности 11, который анализирует принимаемую информацию. Если информация принята правильно, на одном из выходов блока проверки достоверности 11 появляется сигнал, поступающий на соответствующий вход дешифратора 13, в параллельном коде выставляется на соответствующих входах элементов И-НЕ 9, И-HE 6, 40 на одном входе последнего присутствует сигнал с выхода триггера 12, При этом элемент И-НЕ 6 .г

: выявляет информацию;. о транспортных средствах, которым присвоен приоритет первого ранга.

В случае наличия сигнала î транспортном средстве, тлеющем приоритет первого ранга, на

° выходе элемента И-НЕ 6 появляется сигнал запрета, который блокирует по одному из входов элемент стробирования 5 и элемент И 14 до момента завершения формирования сигнала ЗАПРОС НА СПЕЦПРОПУСК, формирования которого обеспечивается элементом И-НЕ 9 и триггером 10.

После записи информации регистр сдвига

16 и анализа ее блоком проверки достоверности 11 на и входов элемента И-НЕ 9 приступают сигналы "1 "., при этом элемент И-HE 9 остается закрытым в течение какого-то времени т с моe90S2<

7 мента перехода блока делителя частоты 8 в режим жесткой синхронизации. По истечении интервала времени т на другом выходе блока делителей 8 формируется последовательность импульсов, имеющая длительность т и частоту сае- дования f = — ., Первый импульс сформиро1

2т. вавшейся последовательности импульсов открывает элемент И-НБ 9, вйходной сигнал которого своим задним фронтом устанавливает триггер 10 в состояние * 0" тто входу Т, при этом выходной сигнал триггера 10 закрывает элемент И-НЕ

9.

Таким образом, длительность сигнала ЗАПРОС НА СПЕЦПРОПУСК определяется дпительностыо импульсов с выхода блока делителей час- тотьт В, s частности, длительностью первого импульса. Сигнал ЗАНРОС НА СПЕЦПРОПУСК с вы хора элемента И-НБ 9 поступает на устройство управяейия светофорой для продления, зеленого . сигнала светофора или немедленного переключе-, ния Мфасного сигнала на зеленый для транспорт-. ных средств, пользующихся правом безостановочного проезда по дорожной сети.

Кроме того, сигнал ЗАПРОС НА CflBUgPO-

ПУСК своим задним фронтом устанавливает триг.гер 12 йо входу Т в состояние "0Ã, при этом на виходе злемента И-НБ 6 павияется сигнал, опсрываютций элемент И 34. Следует добавить, что ниггер 12 может быть установлен в cocmяйие "6" но входу и при включении питания устройства (as схеме ие показано}.

Устройство для приема и передачи информа-: ций с контрольного пункта позволяет, во первых, аовысить! достоверность принимаемой ин- И формации за счет того, что информация, передаваемая с движущегося транспортного средства, йржятмается в наиболее эффекшвной зойе действия аймины устройства, во-вторых, повысить в два раза скорость передачй информации с движутцегосятранспортногосредства без снижения требований к достоверности принимаемой информации нли, что то же самое, повысить достоверность принимаемой информации при той же скорости передачи за счет двухкратного увеличения длительности импульса кодовой комбинации, в-третьих, повысить достоверность информации, передаваемой данным устройством во вйешние устройства за счет разделения ее по степени важности, что позволяет управлять светосигнальной установкой как непосредственно, так и через устройство обработки данных.

Непосредственное управление светосигнальной установкой исключает снижение достоверности передаваемой информации по каналам связи между устройством обработки данных и позволяет передавать сигнал на управление светосигнальной установкой с высокой достоверпостыл за счет увеличения энергии передаваемоГо сигнала.

Формула изобретения

Устройство для приема и Передачи информации с контрольного пункта, содержащее антенну, генератор высокой частоты, приемник, выходы которого соединены с первыми входами элемента стробирования, выходы которого подключены к первым входам регистра сдвига, блок проверки достоверности, первый выход которого подключен к первому входу дМяфратора, другие входы которого соединены с выходами регистра сдвига, о т л и ч а ю щ g е с я тем, что, с целью повьпцения достовер (ости приема и пе1 едачи информации, в него введены блок делителей частоты, блок обработки|данных, элементы. И-НЕ, элемент И, триггеры, формирова :тель тактовых импульсов, формирователь сигнала сброса и блок фильтров, одни входы кото-, рого подключены к антенне, другой к первому выходу генератора высокой частоты, выход блока фильтров соединен со входом приемника, второй выход генератора высокой частоты подключен к первому входу блока делителей частоты, один выход которого соединен с первым входом формирователя тактовых импульсов, другой — с первым входом первого эль мента И-НЕ, первый и второй выходьь формирователя тактовых импульсов подключены соответственно ко второму входу элемента стробирования и к R-входу первого триггера, выход которого. и ъыходы приемника соединены с входами формирователя сигнала сброса, выход формирователя сигнала сброса подключен ко вторым входам блока делителей частоты, формиро- . вателя тактовых импульсов, первому входу блока проверки достоверности и к R-входу второго триггера, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И.НЕ, к другим входам которого подключены выходы регистра сдвига, соединенные с одними входами второго элемента И-НЕ, другой вход которого подключен к выходу третьего триггера, выход — соединен с третьим входом элемента стробирования и с первым входом элемента И, первый и второй выходы элемента стробирования подключены соответственно с S-входом первого триггера и со вторым входом блока проверки достоверности, первый выход которого подключен ко второму входу элемента И, второй выход — соединен с S-входами второго н третьего триггеров, выход первого элемента И-HE подключен к Т-входам второго и третьего триггеров, выхо. ды дешифратора соединены со входами блока обработки данны», выходы которого цодклю690524

4.1

5,1

И чены к треп ему входу элемента И, выход которого соединен с R-входом третьего триггера и ко второму входу регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 1.449.013, кл. 43 а 11/00, 03.07.64.

2. Заявка Франции 2140,345, кл. G 08 G 1/00, 11.06.71 (нрототип) .

690524.

„péíãïîðìÿîå ф еАлА

Вы.г

i d&

Составитель Н. Лысенко

Редактор Д. Зубов Техред С.Мигай Корректор В, Синипкая

Заказ 6487/58 Тираж 710 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4