Устройство для приема и передачи информации о подвижном объекте

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 31.12.80 (21) 3228010/18-24 с присоединением заявки М— (23) П риоритет—.(53}M. Кл.

G 08 С 21/00

G 08 С 19/12

3ЬеударстмнныН комитат

СССР по делам наабретеннй и отнрытнй (53} УДК 621.398 (088.8) Опубликовано 1 5. 07.82 . Бюллетень Рй 26

Дата опубликования описания 1 7. 07 .82

Г.А. Винокуров, В.В. Мильченко, и Е.А. Стычинский (72) Авторы изобретения

Производственно-технический узел с автомобильного транспорта Укра а

> ! (71) Заявитель

t 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

О ПОДВИ)КНОМ ОБЪЕКТЕ

Изобретение относится к передаче данных с подвижных объектов, а более конкретно к устройствам передачи дискретной информации с подвижного состава городского пас- . сажирского транспорта (автобус, троллейбус, трамвай, такси) и телефонной связи водителей подвижных единиц с диспетчером, и может быть использовано в автоматизированных системах управления дорожным движением для опознавания движущихся транспортных средств, а такие в автоматизированных системах диспетчерского управления городским пассажирским транспортом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, является устройство для приема и передачи информации о подвижных объектах, включающее приемник, выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггеров и первого элемента И, выход второго триггера подключен к второму входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами формирователя кодовых комбинаций (знакогене5 ратора), счетчика импульсов и второго элемента И, выход которого подключен к входу передатчика, первый выход формирователя кодовых комбинаций соединен с входом инвертора и первым входом третьего триггера, второй выход формирователя кодовых комбинаций соединен с вторыми входами третьего триггера и счетчика

15 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И"НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход инвертора соединен с вторым входом

20 первого элемента И, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, первый выход которого соединен с

3 третьим входом второго элемента И, второй выход - с вторым входом формирователя кодовых комбинаций и вторым входом элемента И-HE (1j, Недостатком данного устройства является не всегда обоснованная продолжительность связи, так как независимо от условий прохождения сигнала устройство производит пере" дачу информации три раза. Кроме того, устройство характеризуется низкой достоверностью принимаемой информации. Канал связи между подвижной единицей НЕ и центральной диспетчерской станцией t ЦДС) состоит из двух участков, Первый участок канала связи находится между НЕ и контроль ным пунктом (КП ), На этом участке, как правило, используется индукционный канал связи. Индукционный канал связи наиболее подвержен влиянию интенсивных индустриальных и внутриобъектовых помех. К индустриальным помехам относятся помехи, создаваемые контактной сетью городского электротранспорта (трамвай, троллейбус), линиями электропередач, высокочастотными медицинскими и промыш- ленными установками, дуговыми элект" росаарками и др. К внутриобъектовым помехам относятся помехи, создаваемые системами зажигания работающего двигателя автомобиля.

Передача информации на втором участке канала от КП до ЦДС осуществляется по кабельным некоммутируемым каналам связи, где аероятность ршибки лежит в пределах (2-5) х10 до

10 . Величина вероятности ошибки, принятая в качестве нормы е общегосударственной системе передачи данных, равна 10!

О

35 а

Учитывая условия передачи дискретной информации, становится очевидным, что при передаче информации способами, использованными е изаест" ном устройстве нельзя получить высокую достоверность и оптимальную продолжительность связи, так как в случае неблагоприятных условий передачи ограниченное количество повторов может оказаться недостаточным для обеспечения высокой достоверности, а е случае благоприятных условий передачи количество повторов может оказаться избыточным, что неоправдано увеличивает продолжительность связи. Целью изобретения является повышение быстродействия и достоверности приема и передачи информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема и передачи информации о подвижных объектах содержащее приемник, выход которого соединен с первыми входами первого, второго триггеров и первого элемента И, выход второго триггера подключен к второму входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами формирователя кодовых комбинаций, счетчика импульсов, и второго элемента И, выход которого подключен к входу передатчика, первый выход формирователя кодовых комбинаций соединен с входом инеертора и первым входом третьего триггера, второй выход формирователя кодовых комбинации соединен с вторыми входами тре"Ъ тьего триггера и счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход инвертора соединен с вторым входом первого элемента И, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, второй выход - с вторым входом формирователя кодовых комбинаций и вторым входом элемента И-НЕ, а него введены, распределитель кодовых комбинаций, коммутатор сигналов, второй и третий элементы И-НЕ, второй счетчик импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам распределителя кодовых комбинаций и второго элемента И-НЕ, выход .которого соединен с вторым входом второго триггера, выход первого триггера соединен с пятым входом распределителя кодовых комбинаций и с первым входом второго счетчика импульсое, к второму входу которого подключен выход первого элемента И, выход третьего триггера соединен с первым входном третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И, выход первого счетчика импульсов соединен с вторым входом третьего элемента

И-НЕ, информационные выходы формирователя кодовых комбинаций, подклюf0

5 94380 чены соответственно к информационным входам распределителя кодовых .комбинаций, выходы которого соединены соответственно с информационными входами коммутатора сигналов. 5

На чертеже представлена функцио" нальная схема устройства.

Устройство для приема и передачи информации о подвижном объекте содержит приемник 1, первый и второй триггеры 2 и 3, формирователь

4 кодовых комбинаций, инвертор 5, первый и второй элементы И 6 и 7, первый счетчик 8 импульсов, третий триггер 9, генератор l0 импульсов, 15 делитель 11 частоты, первый элемент

И-НЕ 12, передатчик 13, второй и третий элементы И"НЕ 14 и 15, распределитель 16 кодовых кмбинаций, коммутатор 17 сигналов второй счет- -20 чик 18 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство находится в режиме дежурного приема. 25

При прохождении транспортного средства в зоне действия антенны конт" рольного пункта, которая излучает сигнал "Запрос" в виде радиоимпуль-сов с частотой У и длительностью З0 импульсов .С -, сигнал "Запрос" принимается приемником 1, в.результате чего на его выходе появляется нулевой импульс запуска всего устройства.

Передним фронтом этого импульса триггеры 2 и 3 устанавливаются в состояние "1". При этом уровень логической "1" с выхода первого триггера 2 поступает на первые входы формирователя 4, коммутатора 17, второго счетчика 18, первого счетчика 8, элемента И 7, в результате чего растормаживается работа всего устройства.

Генератор 10 вырабатывает сигнал, поступающий на первый вход делителя

11 частоты.

Делитель 11 частоты выполнен в виде делителя частоты с переменным

50 коэффициентом деления. Кроме того, он выполняет функцию делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, величина которого определяется скоростью передачи дискретной информации.

Сигнал тактовой частоты 1т снимается с первого выхода делителя 11 частоты и поступает на второй вход

2 6 формирователя Ч, а также на первый вход первого элемента И"НЕ 12. На втором выходе делителя 11 частоты частота сигнала определяется логичес" ким уровнем на втором его входе.

Если на этом входе уровень логической н1, то на втором его выходе сигнал с частотой % 11", если уровень логического "0", то на втором его выходе сигнал с частотой "0". формирователь 4 представляет собой устройство, одновременно формирующее на М выходных шинах (например, Й =1О )1 различных кодовых комбинаций в избыточном равномерном коде С . Код С представляет собой пятиэлементную кодовую комбинацию, два элемента из которой единицы, а остальные три элемента - нули.

Изменение взаимного расположения нулей и единиц в пределах одной кодовой комбинации дает возможность построить десять различных кодовых комбинаций. Каждой кодовой комбинации присваивается определенный символ, например цапфы от 1 до О.

Таким образом, в течение одного цикла работы формирователи 4 на де-. сяти его выходных шинах одновременно формируются десять различных пятиэлементных кодовых комбинаций (слов ). В каждом цикле после каждого пятого тактового импульса на первом выходе формирователя 4 появляется нулевой импульс, а после седьмого тактового импульса нулевой импульс появляется на втором его дополнительном выходе.

Первый и второй выходы формирова-., теля 4 управляют работой третьего триггера 9, который находится в опрокинутом состоянии в течение двух (шестого и седьмого) периодов тактового сигнала. По окончании пуазы начинается новый цикл работы формирователя 4. Число циклов определяется количеством информации, передавае" мой с борта подвижной единицы (например, 16 слов). Кодовые комбинации с формирователя 4 по десяти шинам поступают в распределитель 16. В рас" пределителе 16 происходит распределение необходимых кодовых комбинаций по входам коммутатора 17 в соот" ветствии с необходимой передаваемой информацией.

Коммутатор 17 имеет число входов И, равное количеству слов передаваемой информации (в данном

943802 8

5 !

О

S5 случае 16) и один выход. Каждый вход коммутатора 17 поочередно подключается к его выходу на время, равное одному циклу работы формиро" вателя 4, Очередность подключения входов коммутатора 17 к его выходу определяется состоянием счетчика 18. Выходы счетчика 18 подключены к адресным шинам коммутатора 17, Передача дискретной информации с борта подвижной единицы начинает" ся с передачи стартового импульса, частота которого равна "1", а длительность - двум циклам работы формирователя 4. Для этого на первый и второй вход коммутатора 17 с выхода распределителя 16 подается логическая "1".

С началом работы формирователя

4 к выходу коммутатора 17 подключается первый его вход. При этом с егo выхода логическая "1" поступает на второй вход делителя 11 частоты. В результате чего на его втором выходе появляется сигнал с частотой "1", поступающий на второй вход элемента И 7. В это время на первом, третьем и четвертом входах элемента И 7 находятся логические "1", в результате чего стартовый сигнал с частотой 1 !" поступает на вход и далее на выход передатчика 13.

По окончании первого цикла работы (седьмого тактового импульса ) с второго выхода формирователя 4 логическим "0" через инвертор 5 и элемент И 6, счетчик 18 переключает" ся в следующее состояние. К выходу коммутатора 17 подключен второй его вход, на котором также находится логическая "1". Таким образом, стартовый импульс с частотой 5 ""1" про" . должает поступать непрерывно на вход передатчика в течение первой кодовой комбинации, защитной паузы и второй кодовой комбинации.

После подсчета двух циклов работы формирователя 4 первым счетчиком

8 íà его выходе появляется логичес. кая "1", которая поступает на первый вход третьего элемента И-HE 1g. На второй вход этого элемента логическая 1" поступает с выхода третьего триггера 9 в течение шестого и седьмого тактовых импульсов каждого цикла работы формирователя 4, В течение этих импульсов на выходе третье„ro элемента И-НЕ 15 появляется логический "О", который поступает на третий вход .элемента И 7, запрещая тем самым прохождение сигналов на вход передатчика 13, Таким образом формируется защитная пауза между стартовым импульсом и первой информационной кодовой комбинацией.

По истечении защитной паузы второй счетчик 18 переходит в очередное состояние, подключая тем самым к выходу коммутатора !7 следующий ,его вход. На его выходе появляется кодовая комбинация, которая поступает на второй вход делителя частоты

11 и далее через элемент И 7 на вход передатчика 13. В зависимости от логического уровня на втором входе делителя частоты 11 на его выходе присутствует частота f ""! или "0".

Для образования пассивной паузы между элементами внутри кодовой комбинации на четвертый вход элемента

И 6 подключен выход первого элемента И"НЕ 12, на первый вход которого поступает сигнал тактовой частоты.

На второй вход первого элемента

И-НЕ 12 поступает логическая 1" с выхода первого счетчика 8 после передачи устройством стартового импульса. Теперь на его выходе поочередно присутствуют уровни "0" и "1" в такт с единичными и нулевыми полупериодами тактового сигнала. 8о время действия на выходе первого элемента И-НЕ 12 единичного полупериода сигнал f " i или "0" проходит через элемент И 7 на вход передатчика 13 Во время действия нулевого полупериода формируются пассивная пауза между элементами внутри кодовой комбинации.

Прохождение каждой следующей кодовой комбинации на вход передатчика 13 происходит аналогично.

Если на приемном пункте в результате анализа принимаемой кодовой комбинации обнаружена ошибка, то по каналу обратной связи в период действия защитной паузы передан сигнал "Повтор", Сигнал "Повтор" принимается приемником l, который формирует его в нулевой импульс. Этот импульс поступает на второй вход второго элемента И 7. Присутствие этого импульса на втором входе второго элемента И 7 блокирует прохождение

943802

10 сдвигающего импульса второго счетчика 18.

Таким образом, с началом нового цикла работы формирователя 4 к выходу коммутатора 17 остается подключен тот вход, с которого поступила кодовая комбинация, принятая с ошибкой. Передача этой кодовой комбинации повторяется.

Повторение неверно принятой кодовой комбинации прекращается в том случае, если по каналу обратной связи в период действия защитной паузы не поступит сигнал "Повтор".

Дальнейшая передача кодовых комбинаций осуществляется аналогично изложенному алгоритму. После передачи последней кодовой комбинации со всех выходов второго счетчика 18 qo на входы второго элемента И-НЕ 14 поступают логические "1". В результате совпадения логических "1" на выходе второго элемента И-НЕ 14 появляется логический "0", который уста- 25 навливает второй триггер 3 в нулевое состояние.

15

Формула изобретения

Устройство для приема и передачи информации о подвижном объекте, соВыходным сигналом триггера триггер 2 также устанавливается

30 в нулевое состояние, Таким образом, схема устройства возвращается в исходное состояние дежурного приема.

Введение в схему новых элементов устроиства программирования, комму35 татора, счетчика слов и элементов

И-НЕ, а также исйользование известных элементов в новом схемном включении позволяет при благоприятных условиях прохождения сигнала сократить время связи, так как информация передается без повтора, одновременно при неблагоприятных условиях прохождения сигнала обеспечить высокую достоверность принимаемой информации за счет необходимого числа повторов комбинаций, в которых обнаружена ошибка, таким образом, достоверность в конечном счете

50 определяется способностью приемного устройства обнаружить ошибку в комбинации. держащее приемник, выход которого соединен с первыми входами первбго, второго триггеров и первого элемента И, выход второго триггера подключен к второму входу первого триггера, выход которого соединен с первыми входами формирователя кодовых комбинаций, счетчика импульсов я второго элемента И, выход которого подключен к входу передатчика, первый выход формирователя кодовых комбинаций соединен с входом инвертора и первым входом третьего триггера, второй выход формирователя кодовых комбинаций соединен с вторыми входами третьего триггера и счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход инвертора соединен со вторым входом первого элемента И, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, второй выход — с вторым входом формирователя кодовых комбинаций и вторым входом элемента И-НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и достоверности приема и передачи информации устройства, в него введены распределитель кодовых комбинаций, коммутатор сигналов, второй и третий элементы И-HE второй счетчик им1 пульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам распределителя кодовых комбинаций и второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, выход первого триггера соединен с пятым входом распределителя кодовых комбинаций, и с первым входом второго счетчика импульсов, к второму входу которого подключен выход первого элемента

И, выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента

И-НЕ, выход которого подключен к четвертому входу второго элемента И, выход первого счетчика импульсов соединен со вторым входом третьего элемента И-НЕ, информационные выходы формирователя кодовых комбинаций подключены соответственно

1l 943 к информационным входам распределителя кодовых комбинаций, выходы которого соединены соответственно с информационныМи входами коммутатора сигналов.

802 12

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 682920, кл, 6 08 C 19/12, 1977, 5 ф прототип1, Составитель Т. Барская

Редактор И. Недолуженко Техред И, Рейрес Корректор В. Бутяга аказ 5117 0 Тираж одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

1 13Ï35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,