Устройство для определения траектории движения

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик (ii) 780014 (61 ) Дополнительное к авт. саид-ву-(22) Заявлено 13. ОЗ. 78 (2t) 2589778/18-24 с присоединением заявки Нов (51)М KA 3

G 06 G 7/122

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 151180, бюллетень Мо 42 (53) УДК 681.

ЭЗЗ(088 8) Дата опубликования описания 17. 11. 80

P2) Автор изобретения

Ф. Д. Дубинин (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ

ДВИЖЕНИЯ Изобретение относится к навигационным системам и может быть исполь зовано для управления автоматическими транспортными машинами, перемешающимися по местности с препят- 5 ствиями.

Известно устройство для моделирования трассировки межсоединений элементов (1).

Устройство содержит блок обработ- Я ки входных сигналов, блок запрета распространения волны, блок запоминания признака конечной точки и блок возбуждения. Блоки устройства выполнены из логических элементов

И, НЕ, ИЛИ. Технология изготовления устройства при его выполнении в форме совокупности интегральных микросхем отличается сложностью, надежность устройства в целом 2О не высока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для прокладывания трассы по карте p), содержащее блоки обработ- 25 ки входных данных, выполненные в виде двух идентичных планшетов с фоточувствительными входными и электролюминесцентными выходными плоскостями, блоки запрета распространения волны, выполненные в виде источников тормозного излучения, снижающего чувствительность фоточувствительного слоя оптронных планшетов, и диапозитивов с изображениями препятствий, размещенные между тормозными излучателями и входными плоскостями планшетов; блок запоминания координаты точки трассы, выпол ненный в виде оптоэлектронного коррелятора и дискретного запоминающего устройства, коррелятор расположен. между выходными электролюминесцентными плоскостями планшетов и содержит сложную структуру иэ анизотропной стеклометаллической подложки и дискретного фотоэлектрического индикатора; блок возбуждения выполнен в виде импульсных излучателей, возбуждающих две конечные точки трассы, расположенные на фоточувствительных плоскостях планшетов, по одной точке иа каждом планшете.

-К недостатку устройства относится его сложность, обусловленная тем, что принцип однородности йе соблюдается полностью при выполнении основных блоков устройства, Блоки обработки входных данных — оптронные планшеты- - выполнены в виде одно780014

3 родных аналоговых технологически не сложных систем, а блок запоминания координаты содержит корреклятор с

= "дискретным выходом и цифровое запо минающее устройство. Еоррелятор н запоминающее усФройство имеют неоднородную структуру и технологически сложны..

Цель изобретения — упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения траектории движения, содержащем блоки обработки входных данных, выполненные в виде двух идентичных планшетов с фоточувствительными входными и электролюминесцентными выход вш»и плоскостями, соединенными с,.блоком питания, блоки запрета распрбстранения волны, вййолненны» в" вйце источников тормозного излучения"и дианаозитивов, размещенных между источникамн тормозного излучения и фоточувствительныьа» входными плоскостями планшетов, блок зацоМинания «оординаты, расположенный между электролюминесцентньн4й выход" йь»ми плоскостями планшетов, блоки возбуждения, выполненные в виде . " ммпульснь»х излучателей, оптически связанные с фоточувствительными вход ными плоскостями планшетов, блок запоминания координаты выполнены в виде "сэндвич" — структуры иэ двух. фотореэисторных слоев и электролвмийесцеитного слоя, на внешних сторонах слоев расположены прозрач ные электроды, подключенные к источнику напряжения, причем спектраль-. ные характеристики фоторезисторных и электролюминесцентных слоев разнесены по спектру.

На фиг. 1.представлена принципиальная схема устройства» на фиг. 2— ,схема образования области соприкос-. новения фронтов волн возбуждения; на фиг. 3 — карта с препятствиями и

" "элементами трассы.

Устройство состоит из двух иденти,чных планшетов 1-и 2 с фоточувствительньыи входнь»ми и электролюминес. центными выходными плосткосями, помещенного между ними блока 3 запоминания координаты;-. блоков 4 и 5 возбуждения, выполненных в виде импульсных излучателей, блоков запрета распространения волны, выполненных в виде источников 6 и 7 тормозного "излучения и диапозитивов 8, 9 с идентичными изображениями препятствий, блок 10 питания, источ-, ник 11 напряжения.Блок 3 запоминания состоит из двух Фоточувствительных, например, фоторезисторных слоев 12 и 13 и электролюминесцентнбго прозрачного слоя 14. Поверх крайних слоев нанесены прозрачные электроды 15.

В планшетах 1 и 2 использованы оптроны с распространяющейся волной светового возбуждения, возникающей вследствие внутренней положительной обратной связи. Фоточувствительный слой планшетов выполнен из материа5 ла, чувствительность которого умень шается от инфракрасного облучения,,например из монокристаллического CdS. фоточувствительные слои 12 и 13 о блока согласованы по спектру с излучающими электролюминесцентными слоями планшетов 1 и 2. Излучающие плоскости планшетов 1 и 2 сфокусированы на фоточувствительных слоях

12 и 13 блока 3 запоминания, Соответственно сфокусированы на фоточувствительнах поверхностях планшетов 1 и 2 изображения диапозитивов 8 и 9. Это выполнено совмещением соответствующих плоскостей

20 устройства или введением в состав устройства стекловолоконных фоконов, размещенных между плоскостями диапозитивов и планшетов, планшетов и блока запоминания. ур Устройство работает следующим образом.

На фоточувствительные поверхности планшетов 1 и 2 проектируются в инФракрасном диапазоне, генерируемом источниками 6 и 7 тормозного излуЗ@ чения, содержащиеся в диапозитивах

8 и 9 изображения препятствийзоны 16. Длина волны инфракрасного света источников тормозного излучения равна 0,9-1,6 мкм.у монокристаллического CdS под влиянием облучения в этом диапазоне длин волн резко падает чувствительность. Точки

17 и 18, между которыми необходимо проложить трассу, облучают возбуж4О дающими импульс . »и света, излучаемыми импульсными излучателями 4 и

5, вызывающего в планшетах 1 и 2 регенеративный процесс, сопровождающийся возникновением световых волн

4 19, 20, распространяющихся вширь по поверхности планшетов. Длина волны возбуждающих импульсов света, излучаемых импульсными излучателями

4 и 5, равна 0,5-0,6 мкм. Б планшетах под действием возбуждающих импульсов возникают возбужденные эоны, которые не затухают и генерируют волны оптического возбуждения, распространяющиеся вширь по неэаторможенным областям планшетов.

Зоны 16 планшетов, облучаемые тормозящим светом, не участвуют в про- цессе распространения волн возбуждения. Волны возбуждения распространяются по оптронным планшетам на ) встречу друг другу из конечных точек

17 и 18 трасСы;-они ограничиваются по краям ребрами планшетов и препятствиями.

Участки фоточувствительних" слоев у 12 н 13 блока 3, оптически совме780014 щенные со светящимися областями соответствующих электролюминесцентных поверхностей планшетов 1 и 2, переходят в состояние повышенной проводимости ° Таким образом, по фоточувствительным слоям 12 и 13. блока 3 движутся проекции светящихся зон электролюминесцентных слоев планше-. тов 1 и 2, отличающиеся повыщенной . .проводимостью от неосвещенных участков слоев 12 и 13. В тот момент, .когда фронты волн возбуждения в планшетах и соответственно их проекции

19 и 20 на плоскостях 12 и 13 блока . 3 не совпадают по вертикали, напря жение яа электролюминесцеятном слое

14 невысоко и недостаточно для S его свечения. для устранения оптронного эффекта и расплывания светящегося участка 21 Фоторезисторяые слои

12 и 13 и электролюминесцентный слой

14 имеют разнесенные по спектру ха-, 2О рактеристики. В момент зажигания участка 21 возрастает ток, потребляемый блоком 3 запоминания и сигнал от источника 11 напряжения поступает в источник 10 питания планшетов, 2$ вследствие чего на короткое время напряжение питания планшетов 1 и 2 отключается, и оптические процессы в них прекращаются.

Искомая трасса между точками 17 и 18 (фиг. 3) состоит из дискретйых областей, аналогичных участку 21, процесс выявления которых состоит из однотипных повторящихся циклов:

В каждый цикл возбуждение подается в конечные точки 17 и 18 трассы с временным сдвигом, в результате чего области соприкосновения фронтов .заполняют всю линию трассы.

В первый цикл точки 17, 18 облучают возбуждающимися импульсами све- 40 та одновременно. Световые волны, распространяющиеся по планшетам 1, 2 соприкасаются в участке 21. Координаты участка 21 запоминаются, а процесс распространения волн прерывают, например, при помощи отключения источ" ника 10 питания. Процесс поиска следующей точки трассы заключается в том, что в точку 17 импульс света по падает с запаздыванием ьс после освещения точки 18. Тогда соприкосно-" вение Фронтов возбуждения происходит в области, расположенной ближе к точке 17, т.е. в участке 22. Повторяют ту же операцию, каждый раз увеличивая время запаздывания, и . 5$ получают участки 22, 23, 24,..., образующие первую половину пути, расположенную между точкой 17 и участком 21.

Затем возбуждающий импульс подают до сначала в точку 17, а затем, с запаздыванием, в точку 18. При этом очеред-" ная область трассы сдвигается от ,участка 21 ближе к точке 18, т .е. в участок 25. Увеличивая время эа- у держки, получают ряд участков 25, 26, 27, 28,..., образующих вторую половину пути. Волны возбуждения яе распространяются в зонах, отображающих препятствия и нанесенных на диапозитивы 8 и 9, так как соответствующие этим зонам фоточувствительные зоны 1б постоянно облучаются торрюзяшим светом излучателей б и 7, снижающих чувствительность фото.резисторов в зонах 16, и тем самым препятствующим возникновению в этих зонах оптронов регенеративного процесса.

Запоминание всех точек участков

21-28 пунктира, лежащих между точками 17 и 18, производится, например, фотографированием электролюминесцент- ного слоя 14 блока 3 запоминания.

Полученные в результате работы устройства дискретные ччастки 21...28 и исходные точки 17 и 18 соединяют между собой. Линия соединения представляет собой искомую трассу.

Благодаря введенным элементам и связям между ними увеличилась надеж» ность устройства, так как локальные повреждения однородных структур не приводят к их полному отказу, а также упростилась схема устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения траектории движения, содержащее блоки обработки входных данных, выполненные в виде двух идентичных планшетов с фоточувствительными входными и электролюминесцентными выходными плоскостями соединенными с блоком питания, блоки запрета распространения волны, выполненные в виде источников тормозного излучения и диапозитивов, размещенных между источниками тормозного излучения и фоточувствительными входными плоскостями планшетов, блок запоминания координаты, расположенный между электрол1оминесцеятными выходными плоскостями планшетов, блоки возбуждения, выполненные в виде импульсных излучателей, оптически связанные с Фоточувствительными входными плоскостями планшетов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, блок запоминания координаты выполнен в виде "сэндвич"структуры из двух фотореэисторяых слоев и электролюминесцентного прозрачного слоя, на внешних сторонах слоев расположены прозрачные электроды, подключенные к источнику напряжения, причем спектральные характеристики фоторезисторных и электролюминесцентных слоев разнесены по спектру.

780014

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 528572, кл. 6. 06 Р 15/20, 1974.

2. Дубинин Ф.Д., Оптроэлектронный прибор для прокладывания трассы по карте.-Сб. "Проблемы бионики", в. 19. Харьков, 1977, с. 116-119 (прототип).

780014 фиг.3 фиг. Д

Составитель И. Дубинина редакто Л. Морозова техред Н.Граб Ко ректо Б. Бттята

Заказ 9327 15 Тираж 51 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква, Ж-35, Раушская наб; д. 4 5

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