Устройство для автоматического вождения мобильного агрегата по светоконтрастной программе Советский патент 1979 года по МПК A01B69/04 

Выход преобразователя 8 фотоимпульсов датчика / подключен ко входу усилителя-формирователя 9, выход которого подключен ко входу общего каскада 13 Двухплечезой транзисторно-логической схемы совпадения 10. Выходы первого и второго маркеров генератора 7 маркерных импульсов фотооптического датчика / подключены к входам соответственно первого // и второго 12 илеч двухплечевой транзисторно-логической схемы совпадения W, Выход первого плеча // через первую интегрирующую цепь 14 подключен ко входу первого порогового элемента 16, выход которого подключен ко входу первого электронного ключа 18. Выход второго плеча 12 транзисторно-логической схемы совпадения 10 через вторую интегрируюи у о цепь /5 подключен к входу второго порогового элемента 17, выход которого подключен ко входу второго электронного ключа 19. Выходы электронных ключей 18, 19 соединены с соответствуюнхими входами исполнительного механизма 3.

На принципиальной схеме (фиг. 2) выход усилителя-формирователя 9 через разделительно-согласующую цепочку , С), С-, соединс со входом общего каскада 13 двухплечевой транзисторно-логической схемы совпадения 10, выиолненяого на транзисторе Т,. Выход первого маркера фотооптического датчика / через разделитсльно-согласурощую цепочку R, Сз, С,4 соединен со входом первого плеча // транзисторно-логической схемы совпадения 10, выполненного на транзисторе Т. Выход второго маркера фотооптического датчика / через разделительно-согласующую цепочку , Си, Сб соединен со входом второго плеча J2 схемы совпадения, выпо.тнеиного на транзисторе Т-. Двухплечевая транзисторно-логическая схема совпадения 10 (транзисторы Tt, Т, 7з) представляет собой транзисторно-логическую схему, выполненную на последовательно соединенных транзисторных ключах - по схеме с общим эмиттером, производящую в основном логическую операцию «PI по двум раздельным цепям и необходимую для выделения информации (информирующих импульсов) на распределения маркерных и управляющего имиульсов за время каждого цитгла сканирования, причем необходимый рижим работы транзисторов ь TZ, Гз (по гюстоянному току) определяется делителем напряжения питания, выполненным на резисторах , Ra, Re, и резисторами . Конденсаторы Cj, Се улучшают дииамические характеристики делителя напряжекия питания.

Выход первого плеча // логической схемы совпадения (коллектор траизистора TZ) подключе ; с помощью разделительной емкости Сэ к интегрируюи ей цени 14 на элементах , 15 D, , Сю, необходимой для преобразования серии импульсов (информирующих) в изменение напряжения (управляющего) на входе порогового элемента. Интегрирующий конденсатор С|о включен на вход первого порогового элемента 16, выполненного на двух транзисторах Т, Т- с непосредственной связью на постоянном токе между ними, который необходим для преобразования небольщих изменений входного управляюидего напряжения в большие изменения выходного напряжения (приблнзительио от нуля до величины напряжения

питания). Режим транзисторов Т, Гз определен диодом DZ и резисторами .

Выход первого порогового элемента 16 (коллектор транзистора Г.-,) подключен через разделительный диод D ко входу

первого электронного ключа 18, выпол iei- Horo на двух транзисторах Т, Тт, который усиливает входные сигналы по мощности. Резисторы , , определяют необходи.мый режим работы. Стабилитрон 4 защищает коллекторный переход транзистора T от перенапряжений при выключении ключа.

Выход первого электронного ключа 18 (коллектор транзистора подключен к сполннтельному механизму 3.

Аналогично описанному, выход второго илсча 13 логической схемы (коллектор ToaH3 iCTOiia 7;;) подключен к интегрируюпий цепи 15 (RzK, RZT, D-,, . Сц;), которая, р, свою очередь, подключена ко входу второго порогового элемента 17 на транзисторах Tf,, Тд. Выход порогового элемента 17 подключен к входу второго электронкого ключа 19 на транзисторах Гю, Т ц, выход которого подключен к соответствуюндему входу исполнительного механизма 3. Лампочки Л и Л иеобходимы для получения визуальной индикации о прохождении команд на исполнительный механизм 3.

Устройство для автоматического вождения мобильного агрегата по светоконтрастной программе работает следующим

образом.

Фотооптический датчик / производит сканирование поверхности впереди мобп, машины, при этом на электронный

блок управления 2 за каждый цикл сканирозания поступают сначала первый маркерный (опорный) импульс (длительностью около половиггы цикла), а затем через некоторую пауяу - второй маркерный

(опорный) импульс (длительностью также около половины цикла) по другой цепи. Кро.ме того, на сигнальный вход (т. е. на усилитель-формирователь 9} непрерывно поступает сигнал с преобразователя 8 фотоим пульсов.

Усилитель-формирователь 9 блока управления обрабатывает входной сигнал и преобразует его в стандартный по амплитуде и длительности импульс (управляющий), причем длительность управляющего импульса устанавливается несколько меньщей, чем длительность паузу между первым и вторым опорными импульсами (разность этих длительностей определяет в основном величину зоны нечувствительности).

С выхода усилителя-формирователя 9 управляющие импульсы (один - за каждый цикл сканирования) поступают на вход общего каскада 13 двухплечевой транзисторно-логической схемы совпадения W. Если мобильная машина движется в заданном программой направлении, то управляющий импульс возникает в паузе между первым и вторым опорными импульсами (что определяется соответствующей регулировкой генератора маркерных импульсов фотооптического датчика J), прп этом на исполнительный механизм 3 команды не поступают. Если произошло отклонение от заданного направления, то управляющий импульс совпадает (по времени существования) либо с первым, либо со вторым маркерным импульсом, при этом на выходе соответствующего плеча двухплечевой транзисторно-логической схемы совпадения W образуется импульс (информирующий), длительность которого пропорциональна времени совпадения. За каждый цикл образуется один импульс, а за время, пока существует отклонение мобильной машины, - серия импульсов (на выходе одного или другого плеча схемы совпадения, т. е. на коллекторах транзисторов TZ или Гз). Серии информирующих импульсов, поступая в соответствующую интегрирующую цепь, изменяют начальное напряжение интегрирующей емкости (С|о или Ci2) так, что подключенный к ней пороговый элемент {Т, TS или TS, Тд) из нормального состояния переходит в рабочее состояние, при котором через разделительный диод (Де или Д) на вход электронного ключа {Те, Г или Гю, Гц) поступает управляющий ток, и ключ переключается из закрытого состояния в открытое. Прп открывании электронного ключа (первого 18 -или второго 19) напряжение источника электропитания через

этот ключ поступает на соответствующий вход исполнительного механизма 3, который производит разворот мобильной машины в необходимом направлении до выправления курса; при этом управляющие импульсы оказываются в пределах зопы нечувствительности (во времени), на выходе работающего плеча транзисторно-логической схемы совпадения 10 серия импульсов немедленно прекращается, интегрирующая емкость заряжается (в течение 2-5 мс) до начального напряжения, при котором пороговый элемент возвращается в нормальное состояние, а электронный

ключ запирается.

Устройство может работать и с другими датчиками сканирующего типа, например, ультразвуковыми, радиотепловымп, инфра.красными и др., которые рсгпстрируют соответствующую контрастную программу, естественную пли пскусствепную. Для этого достаточно обеспечить необходимые параметры маркерного узла и применить усплитель-формирователь, соответствующий чувствительному элементу используемого датчика.

Формула изобретения

Устройство для автоматического вождения мобильного агрегата по светоконтрастной программе, содержащее фотооптический датчик с маркером, электронный блок управления, связанный с внешним

источником электропитания и включающий усилитель-формирователь, связанный с фотооптическим датчиком, исполнительный механизм и источник электропитания, от л п чающееся тем, что, с целью увеличения скорости автовождения п повышения падежностп, электронный блок управления снабжен двухплечевой транзисторнологической схемой совпадения, каждое пз плеч которой последовательно соединено с

интегрирующей цепочкой, пороговым элементом п электронным ключом, введенныМ:И в блок, причем маркерный выход фотооптического датчика соединен с плеча.ми транзисторно-логической схемы

совпадения, общий каскад которой связан с усилителем-формирователем, а выходы электронных ключей подключены к исполнительному механизму.

LU.

nr

I

1 (

- LI

l.

I U1 -H;- --......:

iT:ni . ff I ::..л- fY rV; П

r -r 1 -- Т Щ1А) r.Mi-pf: } rt, Г,5

/c V/-ps

44-7- ----лГ r, I (i,, TXlj

I,Ц Л. . -li.|JJiy,r

.i

; l,i LI u .

1 i --Ль|.;,г1®

-7 -51- -; «-.-

i l.±r-}

r H;t-5:i l4 4 lff.5rn H

; I r-, ri rl rSn .

I f U 0 ij mo ih.

тi . --1 i 11

1 HHjlJ D

i I : /. n.

-; ii U Vi

n S;rK Li : b iJ V j// 11 т -vj