Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«н955188 1, ь %

// (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180680 (2> ) 2982014/18-24 ($3) М. Кл.з

G G 1/08 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (З)УДК 681.327. . 11 (088. 8) Опубликовано 300882 Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 300882 (72) Автор изобретения

К.К.Шатилов

1т ° j

Ф, Московское ордена Ленина и ордена Трудфйй"оТКрасно&о

Знамени высшее техническое училище им. Н.Э.Баумана с. (7f) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

HA ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретеиие относится к автомати-. ке и вычислительной технике и пред- назначено для визуальной индикации без печатных знаков путем кратковременного изображения на экране электроннолучевой трубки, а также может быть использовано в системах управления, тренажерах для представления оператору информации о параметрах объекта управления, его ориентации и местоположения, представленных на одном индикаторе, например для отображения пространственного расположения захвата манипуляционного робота.

Известно устройство для отображения информации, содержащее генератор сину соидальных напряжений, фазосйвигающую схему, преобразователь синусоидатрапеция, соединенные последовательно, второй преобразователь синусоида-трапеция, подключенный к выходу генератора синусоиды, для преобразователя амплитуды, каждый из которых подключен через координатные усилители к двум выходам. Такое устройство формирует на экране электроннолучевой трубки прямоугольник,- величины сторон которого зависят от сигналов управления f1) .

Однако объем отображаемой информации таким устройством ограничен.

Наиболее близким техническйм peeieнием к предлагаемому является устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее генератор синусоидальных колебаний, фазосдвигающий блок, формирователь импульсов, блок управляемой задержки, управляемый генератор, соединенные последовательно, причем выход последнего соединен через один коммутатор с входом фазосдвигающего блока и через второй коммутатор с выходом фаэосдвигающего блока. К выходу каждого коммутатора подключена цепочка из последовательно соединенных регулятора амплитуды, интегрирующего блока, сумматора и координатного усилителя. Такое устройство фор.мирует на экране окружность с вырезом. Величина окружности, ее местоположение на плоскости экрана, положение и величина выреза могут меняться в зависимости от сигналов управления. Кроме того может меняться размер фигуры . по вертикали или по горизонтали j2j .

Однако информативность такого устройства также ограничена, поскольку

955188 оно не может передать все параметры расположения объекта в пространстве одновременно и алекватно.

Цель, изобретения — расширение области применения устройства за счет увеличения числа одновременно отоб- 5 ражаемых параметров местоположения, оотояния и ориентации объекта в ространстве.

Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее генера- 10 тор синусоидальных колебайий, последовательно соединенйые фазосдвигающий элемент, формирователь импульсов, элемент управляемой задержки, управляемый генератор импульсов, соединенный с первыми входами двух коммутаторов, второй вход первого коммутатора соединен с выходом Фазосдвигающего элемента, вход которого соединен с вторым входом второго коммутатора, два сумматора, первые входы которых соединейы с выходами коммутаторов, вторые — с регуляторами амплитуды, а выходы — с координатными усилителями, введены два прерывателя, генератор импульсов, регулятор яркости и дополнительный регулятор амплитуды, причем генератор импульсов сое,динен с регулятором яркости и прерывателями, выходы которых соединены с входами регуляторов .амплитуды, вход дополнительного регулятора амплитуды соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, а выход — с входом фазосдвигающего 35 элемента.

На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — примеры формируемых Фигур.

Устройство для отображения инфор- 40 мации содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, фазосдвигающий элемент 2, формирователь 3 импульсов, элемент 4 управляемой задержки, управляемый генератор 5, коммутаторы б и 7, регуляторы 8 и 9 амплитуды, сумматоры 10 и 11, усилители 12 и

13, регулятор 14 амплитуды, регулятор 15 яркости, генератор 16 импульсов, прерыватели импульсов 17 и 18.

Примеры Фигур Формируемых устррйством на экране ЭЛТ содержит а — отображение поворота объекта одовременно вокруг каждой из осей ОХ, У,OZ, б — отсутствие поворота,(размер окружности отображает дольность до объекта), в - поворот объекта вокруг оси ОХ, г — поворот объекта вокруг оси ОУ и оси OZ, при умень-. шении величины разреза (охват закры-. вается) . бО

Предлагаемое устройство для отображения информации на экране ЭЛТ состоит из генератора 1 синусоидальных колебаний, последовательно соединенных фазосдвигающего элемента 2, Фор- 65 мирователя 3 импульсов, элемента 4 управляемой задержки, управляемого генератора 5, соединенного с двумя коммутаторами б и 7, один из которых подключен к входу, а другой к выходу фазосдвигающего элемента 2, двух регуляторов 8 и 9 амплитуды, двух сумматоров 10 и 11, соединенных с двумя усилителями 12 и 13, регулятора амплитуды 14, регулятора 15 яркости, генератора 16 импульсов, соединенного с двумя прерывателями

17 и 18. Выход каждого прерывателя

17 (18) соединен через соответствующий регулятор амплитуды 8 (9)с вторым входом сумматора, 10 (11) . Третий регулятор 14 амплитуды подключен к . выходу генератора 1 синусоидальных колебаний 1 и входу фазосдвигающего элемента 2. Входы управления всех регуляторов 8,9 и 14 амплитуды соединены и подключены к входу регулятора 15 яркости, второй вход которого соединен с генератором 16 импульсов, а выход является третьим выходом устройства. Выходы усилителей

12 и 13 подключены к соответствующим входам отклоняющей системы ЭЛТ.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение с выхода генератора 1 подается через регулятор 14 амплитуды на вход коммутатора 6 и вход фазосдвигающего элемента 2, который осуществляет сдвиг фазы синусоиды на 90 . Далее о синусоидальное напряжение с фазосдвигающего элемента 2 подается на вход второго коммутатора 7 и формирователь 3 импульсов, который Формирует синхроннзирующие импульсы с частотой равной частоте синусоиды. Эти импульсы подаются на элемент 4 управляемой задержки, задерживаются на; з время, пропорциональное величине управляющего сигнала, поданного на второй вход (Вх.4) и запускают управляемый генератор 5. Последний формирует на выходе импульс, длительность которого зависит от величины и полярности управляющего сигнала на его входе (Вх.7). Эти импульсы поступают на управляющие входы коммутаторов б и 7. В исходном состоянии коммутаторы б и 7 открыты и синусоидальное напряжение проходит через сумматоры 10 и 11, усилители

12 и 13 на отклоняющие пластины ЭЛТ и формирует на экране окружность. Раз" мер и .яркость окружности определяется величиной и полярностью сигнала управления на входе (Вх.3) . При подаче на входы управления коммутаторов

6 и 7 управляющего импульса последние закрывают прохождение синусоиды и на окружности появляется разрез и точка в центре. )положение и величи-: на разреза определяются величинами

955188 ориентацию объекта управления в прос транстве.

Предлагаемое устройство повышает информативность индикаторов и обеспечивает отображение информации

5 оператору о семи параметрах объекта управления, представленных на одном индикаторном элементе, при адекватном и наглядном отображении местоположения и ориентации объекта в

10 пространстве. Известные же устройтва, например прототип, может одновременно отобразить лишь пять параметров расположения объекта в пространстве. Кроме того, сХема предлагаемого устройства проста, надежна и дешева, в то время как известйые устройства, использующие растровые способы формирования изображения, требуют цифровых вычислительных машин с большим объемом памяти и быстродействием, а также имеют более сложную схему. Сигналы управления иэображением могут поступать в устройство непосредственно с датчиков пространственного расположения объекта управления.

Устройство для отображения информации может быть использовано в системах управления, в тренажерах для наглядного и адекватного отображения

ЗО местоположения и ориентации объекта в пространстве, например схвата манипулятора или объекта манипулирова" ния, а также при исследовании многостепенных органов управления, иссле

З5 довании процессов управления в биотехнических системах. Кроме того, возможно применение устройства в игровых автоматах, аппаратуре для отбора, обучения операторов управля40 ющих движением объекта в пространстве.

Таким образом, управляющие сигналы, поданные на входы (Вх.1 и Вх.2), вы-45 зывают смещение всей фигуры по горизонтали — ось Х и вертикали - ось, У (фиг.2а) . Вход устройства (Вх.3) управляет размером всей фигуры и отображает удаленность объекта управления от оператора — ось Z(Ôèã.2 а,б,в)

Управляющий сигнал, поданный на вход устройства (Вх.4), вызывает поворот фигуры вокруг оси Z (фиг,2 а,б,г), а входы (Вх.5 и Вх.6) управляют поворотом фигуры вокруг осей У и Х (фиг.2 а,a,ã). Вход устройства (Вх. P управляет величиной разреза на окружности и может отображать состоя- ние схвата манипулятора (схват раскрыт или закрыт). Одновременная по- бО дача управляющих сигналов на все входы формирует на экране ЗЛТ определенным образЬм ориентированную фигуру, наглядно и одновременнр отображает оператору расположение и б5

Формула изобретения сигналов управления на соответствующих входах (Вх.4.и Вх.7) . Сигналы управления, поступающие на вторые входы сумматоров 10 и 11 (Вх.1 и

Вх.2), определяют смещение фигуры на экране по горизонтали и по вертикали соответственно. Управляющие сигналы, поступающие на входы уст- . ойства (Вх.5 и Вх.6), проходят через прерыватели и преобразуются в импульсные последовательности, частота которых определяется частотой генератора 16 импульсов., а амплитуда и полярность — амплитудой и полярностью управляющих сигналов на входах (Вх.5 и Вх.6) . Сформированные т таким образом последовательности импульсов с выходов прерывателей 17 и 18 подаются через регуляторы 8 и

9 амплитуды на третьи входы сумматоров 10 и 11 и далее на отклоняющие пластины ЗЛТ. В результате суммиро,вания синусоиды и последовательности импульсов на сумматорах 10 и 11 на экране ЭЛТ формируется окружность, от которой отходят параллельные отрезки"линии, направление и величина которых зависит от амплитуды и полярности последовательности импульсов. Если частота генератора 16 импульсов значительно превышает частоту генератора 1 синусоидальных колебаний, то на экране ЭЛТ формируется. фигура, представленная на фиг.2. При подаче управляющего сигнала на вход устройства (Вх.З) меняется как амплитуда синусоиды прн помощи регулятора амплитуды 14, так и амплитуды импульсных последовательнос-. тей при помощи регуляторов 8 и 9 амплитуды. В результате размер всей фигуры на экране меняется, что вызывает у оператора ощущение удаления или приближения объекта управления.

Устройство для отображения информации на экране электройнолучевой трубки, содержащее генератор синусоидальных колебаний, последовательно соединенные фазосдвигающий элемент, формирователь импульсов, управляемый элемент задержки, управляемый генератор импульсов, соединенный с первыми входами двух коммутаторов, второй вход первого коммутатора соединен с выходом фазосдвигающего элемента, вход которого соединен с: вторым входом второго коммутатора, два сумматора, первые входи которых соединены с выходами коммутаторов, вторые — с регуляторами амплитуды, а выходы — с координатными усилителями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения. устройства за счет увеличения числа одновременно отобра.955188 жеемых параметров местоположения, состояния и ориентации объекта в пространстве, оно содержит два прерывателя импульсов, генератор импульсов, регулятор яркости и дополнительный регулятор амплитуды, причем генератор импульсов соединен с регулятбром яркости и прерывателими импульсов, выходы которых соединены с входами регуляторов амплитуцы, вход дополнительного регулятора амплитуды соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, а вы ход — с входом фаэосдвигающего элемента

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 463997, кл.а 06 К 15/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2730929/18-24, 10 кл. G 06 К 15/20, 1979 (прототип)/.

955188

8j

Фиа.2

Г

Составитель М.Немировский

Редактор Н.Гришанова Техред T.Ôàíòà Корректор и. Шарсяаи

Заказ 644б/60 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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