Устройство для приема и передачи информации с подвижного объекта

 

/ "3

" с-ее k

Спенненьное конструкторское бюро кроен»плене к- щЖтКебтнкн е ее (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ С ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к передачи данных, а более конкретно — к устройствам приема и передачи информации с подвижного состава общественного транспорта и с транспортных средств, пользующихся правом приоритета при проезде по дорожной сети, и мажет быть исполь эовано в автоматизированных системах управления дорожным движением для опознавания движущихся обьектов, например приоритетных транспортных средств.

Известны устройства, предназначенные для приема и передачи информации с подвижных объектов и содержащее приемную антенну т подключениу ю через детектор K 15 роговому элементу, выход которого соединен с одним иэ входов формирователя сигнала "Сброс" и с одним иэ входов первого триггера, выходом. связанного с генератором импульсов, который подключен zo к оцному из вкоцов цатчика импульсов и к оцному из вкоцов второго триггера, цругой вкоц которого соецинеи с выкоцом формирователя сигнала "Сброс", соединегюным,кроме того, с другим входом первого триггера, с другим входом датчика импульсов и с одним иэ входов элемента

ИЛИ, другой вход которого соединен с одним из выходов датчика импульсов, другие выходы которого подключены соответственно к другому входу формирователя сигнала "Сброс» и к одному иэ входов элемента ИЛИ, выходы третьего триггера соединены соответственно с одним иэ генераторов синусоидальных колебаний и с одним из входов элемента

И, другой вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход связан с другим генератором синусоидальных колебаний, выходы генераторов синусоидальных колебаний пецключены к пера цаю щей антенне f1) .

Недостатком данного устройства является наличие ошибки при формировании первого кодового импульса, обусловленной тем, что для формирования кодовой кок.би нации используются генератор импульсов, а момент появлении разрешакицего car применение данного устройства для измерения скорости движения транспортных средств, оборудованных приемопередатчи« ками.

Нругим недостатком данного устройства является использование для формирования кодовой комбинации специального генератора прямоугольных импульсов, к которому для повышения точности формирования кодовой комбинации и повышения достоверности приема информации предьявляются достаточно жесткие требования к стабильности рабочей частоты, которые зависят от времени передачи информации и скорости модуляции. Причем, чем выше скорость модуляции, и чем больше время передачи информации, тем жестче требования к стабильности рабочей частоты генератора, т.е. требования к синхронизации датчика импульсов в данном устройстйе и распределителя в приемном устройстве контрольного пункта. Использование же генератора прямоугольных импульсов с кварцевой стабилизацией частоты не всегда целесообразно.

Бель изобретения — повышение достоверности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема и передачи информации с подвижного обьекта, содержащее приемную антенну, подключенную

z входу детектора сигналов, первый выход которого соединен с входом порогового элемента, триггеры, выход первого триг гера подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом датчика, импульсов, первый выход которого соединен с входом элемента СБРОСА, второй выход датчика импульсов подключен к генератору импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого через согласукзцнй блок подключен к передакщей антенне, введены инвертор формирователь импульсов, элемент ИЛИ, дешифратор импульсов, второй элемент

СБРОСА и второй элемент И, выход порогового элемента подключен к первому входу второго элемента И и к входу инвертора, выход которого соединен соответственно с первыми входами первого триггера и дешифратора импульсов, второй выход детектора сигналов соединен через формирователь импульсов с вторым входом первого элемента И, выход дешифратора импульсов соединен с первым 3 938395 ф нала с выхода триггера произволен по отношению к импульсам генератора. Очевидно, что наличие ошибки при формировании первого кодового импульса снижает точность формирования всей кодовой комбинации и достоверность приема информации.

Кроме того, наличие двух несинхронных генераторов синусоидальных колебаний с некоторыми частотами, при переключении которых в момент переключения наблюда-. ется скачок фазы колебаний, который может достигать величины + 1.80о. Наличие же скачка фазы при смене значащих состояний приводит к расширению спектра частотно-модулированных сигналов и возрастанию краевых искажений при демодуляции, Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее приемную антенну, подключенную к детектору сигналов, первый выход которого соединен с входом порогового элемента, триггеры, элемент И, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом датчика импульсов, первый выход которого соединен с входом элемента Сброса, второй выход датчика импульсов подключен к генератору импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого через согласующий блок подключен к передающей антенне и второй генератор Е23

Известное устройство при приеме сигнала "Запрос обеспечивает передачу информации, характериЬукщей приоритетное транспортное средство. Как правило, это информация о ранге приоритета и маршруте следования.

Однако, практический опыт показывает, что для уменьшения задержки транспортных средств, следукщих в направлениях, конфликтнык с направлением движения приоритетных транспортных средств, 4 наряду с информацией о ранге приоритета и маршруте следования необходима информация о скорости движения приоритетного транспортного средства.

Известное же устройство обеспечивает о трехкратную передачу информации в контролируемой зоне антенны контрольного пункта, т.е. один раз на вьезде в зону действия антенны контрольного пункта и два раза после выявления нулевых И значений вертикальной составляющей напряженности магнитного поля антенны контрольного Пункта, что ограничивает

5 9382

Входом Второго элемента СБРОСА, выход которого соединен соответственно с вторым входом дешифратора импульсов и первым Входом элемента ИЛИ, выход которого соединен соответственно с первым входом второго триггера и вторыми входами первого триггера., делителя частоты и датчика импульсов, выход первого элемента CEjPOCA подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход делителя 10 частоты соединен с вторым Входом второго триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с Вторым входом ключа, второй вход второго элемента 1$

СБРОСА подключен к источнику питания.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу. 20

Предлагаемое устройство содержит приемную антенну 1, подключенную к детектору 2 сигналов, который через пороговый элемент 3 соединен со входом ин» вертора 4, выходом подключенного к од-25 ному из входов первого триггера 5 и к одному иэ входов дешифратора 6 импульсов, другой выход детектора 2 сигналов подключен к формирователю 7 импульсов, выход которого соединен с одним из Зф выходов элемента И 8, другим входом подключенного к выходу триггера 5, а выходом — к одному иэ входов делителя

9 частоты, выход которого соединен с одним из ВхОдОВ датчика 1 0 импульсов 35 одним выходом соединенного с входом генератора 11 импульсов, а тугим выходом подключенногD к входу первого элемента 12 СБРОСА, выход которого соединен с одним из входов элемента

ИЛИ 13,. выходом соединенного с другими входами триггера 5, элемента И 8, делителя 9 частоты, датчика 10 импульсов и с одним из входов второго триггера

14, другой вход которого подключен к выходу делителя 9 частоты, а выход — к (одному иэ входов элемента И 15, другим входом соединенного с выходом порогового элемента 3,. а выходом — с одним иэ входов ключа 16, другой вход которого подключен к выходу генератора 11 импульсов, а выход через согласукхций бпок

17 соединен с передаютей антенной 18.

Выход дешифратора 6 импульсов подключен к одному из входов второго элемента

19 СБРОСА, другой вход которого соединен с выходной клеммой источника питания. (не показан), а выход соединен с другим входом элемента ИЛИ 13 и

95 6 с другим входом дешифратора 6 импульсов.

Предлагаемое устройство работает с следу ющим образом.

При прохождении транспортного средства в зоне действия антенны контрольного пункта, пере дающей непрерывно сигнал "ЗАПРОС", в приемной антенне

1 индуцпруется еременная ЭДС, которая усиливается и. детектируется детектором

2 сигналов. Когда постоянное напряжение . на первом выходе детектора 2 сигналов достигает определенного уровня, срабатывает пороговый элемент 3, форма сю нала на выходе последнего обусловлена картиной вертикальной составлякхцей напряженности магнитного ноля Н > антенны контрольного пункта, длительность сигнала определяется энергетическими ооой ношениями, принятыми для данного канала связи, геометрическими размерами антенны контрольного пункта и скоростью движения трнаспортного средства.

Первый импульс с выхода порогового элемента 3 подготавливает по одному из входов элемент И 15, который по второму входу закрыт сигналом с прямого выхода второго триггера 14 до момента поступления переднего фронта второго импульса с выхода пороговрго элемента 3.

С другого выхода детектора 2 сигналов через формирователь 7 импульсов поступает сигнал "Запрос" на вход элемента И 18, который закрыт по первому входу сигналом с прямого выхоца первого триггера 5 до момента поступления на его вход заднего фронта первого импульса с выхода порогового элемента 3.

Таким образом, формирование и передача кодовой комбинации по первому импульсу, т.е. на въезде транспортного средства в зону действия антенны «онтрольного пункта, с выхода порогового элемента 3 исключается.

Вторым импульсом с выхода порого,вого элемента 3 вновь подготавливаетсц

t вход элемента И 15 с второго входa детектора 2 с задержкой i y, 09joIoB ленной неравенством п1 "п где О, 0„, - уровни срабатывания фор"9. мирователя прямоугольных импульсов и порогового элемента соответственно.

Через формирователь 7 поступает сигнал Запрос" на вход элемента И 8, который к этому моменту времени уже подготовлен по другому входу сигнелм с прямого выходи первого триггера 5, Прямоугольные импульсы: с выхода эле7, ОЗВ2 мента И 8 поступают на вход делителя 9 частоты. Передним фронтом первого импульса с выхода делителя 9 частоты второй триггер 14 устанавливается в состояние "1 и своим выходным сигналом открывает элемент И 15 по другому входу и ключ 16 на время формирования кодовой комбинации.

Имупльсы, поступакацие с выхода делителя 9 частоты, на вход датчика 10 tO импульсов, используются последним для формирования и передачи зарегистрированной и -разрядной кодовой комбина ции. Сигналы с информационного выхода датчика 10 импульсов управляют часто- tS той генератора 11 импульсов. Например, лЬгическому 0" соответствует частота .

Я,, а логический 3." - частота Е .

Таким образом, в зависимости от значащих позиций модулирукзцего сигна- щ ла через ключ 16, согласующий блок

17 и передающую антенну 18 в канал связи поступают сигналы с частотой Я1 и f, при этом генератор сигнала "Запрос" устройства контрольного пункта 2у обеспечивает формирование кодовой комбинации в устройстве для приема и пере дачи информации с подвижных обьектов и формирование тактовъ1х импульсов в приемном устройстве контрольного пункта для регистрации принимаемой кодовой комбинации, что в свою очередь позволяет обеспечить жесткую синхронизацию дагчика 10 импульсов, в данном устройстве и распределителя в приемном устройстве контрольного пункта.

Длительность кодовой комбинации определяется (o +1) импульсом с второго выхода датчика 10 импульсов. По переднему фронту этого импульса первый элемент СБРОСА 12 выдает сигнал, устанавливающий триггеры 8 и 14, делитель 9 частоты и датчик 10 импульсов . в исходное состояние.

Формирование и передача кодовой комбинации по второму значению Н2 0 осуществляется аналогично.

Дешифратор 6 сигналов и второй элемент СБРОСА 19 позволяют определить границы зоны антенны контрольного пунк4

50 та, в которой следует обеспечить двухкратиую передачу информации. При записи в счетчик числа 3 по переднему фронту сигнала с выхода дешифратора 6 элемента 19 выдает сигнал, устанавливающий в исходное состояние триггеры

5 и 14, делитель 9 частоты, датчик 10 .импульсов, деагифратор 6 импульсов, По другому входу элемвнта 19 те же самые

98 8 блоки могут быть установлены в исходное состояние при включении источника питания.

Следует отметить, что соотношение между частотой следования прямоугольных импульсов с выхода формирователя

7 и коэффициентом деления делителя 9 частоты определяется скоростью модуляции формируемой кодовой комбинации и допустимой сшибки при формировании первого импульса кодовой комбинации, выполнение условия Ол ) U„позволяет обеспечить передачу информации в энерге» тически угодной антенны контрольного пункта после выявления каждого значения Н2 0

Предлагаемое устройство по сравнению с известным устройством имеет более широкие функциональные возможности, так как может быть использовано для измерения скорости транспортных средств без увеличения объема передаваемой информации.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет повысить точность формирования кодовой комбинации и, как следствие, достоверность приема информации в устройстве контрольного пункта эа счет жесткой синхронизации датчика импульсов данного устройства и распределителя приемного устройства контрольного пункта.

Формула изобретения

Устройство для приема и передачи информации с подвижного объекта, содержащее приемную антенну, подключенную к входу детектора сигнала, первый выход которого соединен с входом порогового элемента, триггеры, выход первого триггера подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом датчика импульсов, первый выход которого соединен с входом элемента СБРОСА, второй выход датчика импульсов подключен к генератору импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого через согласукаций блок подключен к передающей антенне, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены инвертор, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, дешифратор импульсов, второй элемент

9 938298 ° 10

СБРОСА и второй элемент И, выход по- тона и датчика импульсов, выход первого рогового элемента подключен к первому элемента СБРОСА подключен к второму входу второго элемента И и к входу ин входу элемента ИЛИ, выход делителя вертора, выход которого соединен соот- частоты соединен с вторым входом второветственно с первыми входами первого g го триггера, выход которого подключен триггера и дешифратора импульсов, вто- к второму входу второго элемента И, вырой выход детектора сигналов соединен ход которого соединен с вторым входом через формирователь, импульсов с вторым ключа, второй вход второго элемента входом первого элемента, И, выход де- СБРОСА подключен к источнику питания. шифратора импульсов соединен с первым i0 входом второго элемента СБРОСА, вы- Источники информации, ход которого соединен соответственно принятые во внимание при эжнертиэе с вторым входом дешифратора импульсов, 1. Авторское свидетельство СССР и первым входом элемента ИДИ, выход ¹ 547810, кл. 5 08 С 19/28, 1975. ° которого соединен соответственно с нер- ps 2. Авторское свидетельство СССР вым входом второго триггера и вторыми ¹ 708390, кл. 6 086 19/28, 1977 входами первого триггера, делителя час- (прототип) .

938298

Составитель Т, Барская

Редактор Н. Джуган Техред И. Гайду Корректор A. ГРиценко

Заказ 4468/73 Тираж 642 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

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