Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

1

Изобретение относится к средствампредставлении информации в области автоматики и вычислительной техники.

Устройство может быть использова- j но для представления информации оператору о перемещении в пространстве, включая направление и скорость движения (от себя - к себе) , а также ieeличины и направление отклонения от |Q требуемого курса движения в вертикальном и горизонтальне направлениях.

Известно устройство для индикации состояния системы при изучении многопараметрических процессов I, со- и держащее датчики пераметров системы, з ттельный индикатор, блоки изменения положения элемента информации зрительного индикатора. Такое устройство передает информацию 6 перемещении рычага оператором от себя к себе в виде изменения размеров светового пятна, а также информацию о перемещении рычага по координатным осям. Однако такое устройство не соэ-25 дает непрерывной информации о скорое-, ти перемещения самого оператора в пространстве.

Наиболее близким по технической .сущности являете и устрюйство для ото.бражеиия информации 2, которое содержит генератор синусоидальных напряжений, соединенный с фазосдвигающей схемой, к выходам которых подключены преобразователи синусоидатрапеция, преобразователи ймплитуды соединенные последовательно, два координатных усилителя, два входа управления и два выхода. Такое устройство формирует на экране электроннотучевой трубки прямоугольник, величины сторон которого зависят от управляющих сигналов, поданных с цифровой вычислительной машин. Однако, устройство не дает информации о перемещении оператора в пространстве (от себя, к себе), а также отклонения от требуемого курса движения.

Целью изобретения является расишрен е области применения устройства за счет отображения информации о перемещении оператора в пространстве, включая направление и скорость движения (от себя, к себе), величины м направления отклонения.от требуемого журса движения по координатным осям.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на экране электройнолучевой трубки, содержащее усилители по координатам X и У, блоки регулирования смещения по координатам X и У и и последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, блок управления, формирователь импульсов, подключенный к генератору синусоидал ного напряжения и к преобразователю синусоидального напряжения по координате X, соединенному с преобразователем амплитуды по координате X, фазовращающий элемент, преобразователь синусоидального напряжения по координате У и преобразователь амплитуда по координате У , введены сум маторы по координатам X, У , подключенное к соответствующим преобразователям амплитуды по.координатам X и усилителям по координатам. X и У н блокам регулирования смещения по координатам К и У , блок регулируе-мой задег ки, подключенный к формирователю импульсов, формирователь ступенчатого напряжения, подключенный к преобразователям амплитуды по координатам X и У и последовательно соединенный генератор линейно-падающего напряжения, подключенный к бло ку управления, преобразователь линейно-ступенчатого напряжения, под ключенный к формирователю ступенчато го напряжения, блоку регулируемой за держкй и блокам регулирования смещения по координатам X и У , и инвер тор, подключенный к блокам регулирования смещения по координатам X и У Блок-схема устройства приведена на фиг. 1f на фиг. 2 представлена временная диагра.мма его работы. Устройство дщя отображения информации на экране электроннолучевой трубки содержит генератор синусоидал ного напряжения 1, фазосдвигающий эл мент 2, преобразователи синусоидального напряжения по координатам X и У 3 и 4, преобразователи амплитуды по , координатам X и У 5 и 6, усилители по.координатам X и У 7 и 8, входные шины 9 и 10. выходные шины 11 и 12, сумматоры по координатам У и У 13 и 14, блоки регулирования смещения по координатам X и У 15 и 16, формиров тель импульсов 17, блок управления генератор пилообразного напряжения формирова 1ель ступенчатого напряжения 20, блок регулируемой задержки генератор линейно-падающего напряже ния 22, преобразователь линейно-сту пенчатого напряжения 23, инвертор 2 йюну правления 25 и шину даншлк 26 На фиг. 2 приведен пример времен ной диаграмма работы устройства, где: а - напряжение на выходе генератора синусоидального напряжения, б - напряжение .на выходе преобразователя синусоидального напряжения, в - импульсы на выходе формировател .импульсов,г - импульсы на выходе бло регулируемой задержки,д - напряжение на выходе блока управления для управления генератором пилообразного напряжения, е - форма напряжения на выходе генератора пилообразного напряжения,ж - форма напряжения на выходе формйрова7 теля ступенчатого напряжения, з сигнал на выходе блока управления для управления генератором линейно- падаК1щего напряжения, и - форма напряжения на выходе генератора линейнопадающего напряжения, к - форма напряжения на выходе преобразователя линейноступенчатого напряжения. Устройство работает следующим образом. Синусоидальное напряжение с выхода генератора 1 поступает на преобразователь 3, формирователь импульсов 17 и фазосдвигающий элемент 2, где осуществляется сдвиг фазы на 90 , после чего оно подается на второй преобразователь 4. Напряжение с выходов преобразователя синусоидального напряжения 3 и 4 подается через преобразователи амплитуды 5 и б, сумматоры 13 и 14, на соответствующие усилители по координатам X и У 7 и 8, на электроннолучевую трубку. Импульсы, синхронные с частотой генератора синусоидального напряжения, подаются с выхода формирователя импульсов 17 на блок управления 18, блок регулируемой задержки 21, который может осуществлять задержку импульсов в диапазоне от нуля до величины,равной длительности периода генератора 1, в зависимости от величины сигнала, поданного до шине 25. Скорость изменения этого управляющего сигнала сротвётствует скорости движения объекта, а напрвление изменения (увеличение или уменьшение) соответствует направлению перемещения (от себя к себе). Импульсы с блока регулируемой задержки 21 подаются на формирователь ступенчатого напряжения 20 и преобразователь линейно-ступенчатого напряжения 23, Блок управления 18 формирует два управляющих напряжения, синхронных с частотой генератора 1 (фиг. 2д), которые подаются на генератор пилообразного, напряжения 19 и на генератор линейно падающего напряжения 22 для управления их работой. Длительность включения генератора пилообразного напряжения 19 и генератора линейно .падающего напряжения 22 для управления их работой. Длительность включения генератора пилообразного напряжения 19 и генератора линейно падающего напряжения 22 одинакова и равна нескольким периодам генератора 1, На.пряжение с выхода генератора пилообразного.напряжения 19 подаётся на формирователь ступенчатого напряжения 20, который в момент прихода на его второй вход задержанного импульса с блока регулируемой задержки 21, формйру1ет ступеньку с амплиту5дои, соответствующей изменению вели.чины пилообразного напряжения на его входе за один период следования им Ч льсов. Абсолютная величина напряжения на каждой ступеньке может плав но изменяться в некоторых пределах в зависимости от величины задержки импульсор, а скорость изменения амплитуды будет соответствовать скороети изменения величины задержки. Это ступеньчатое напряжение подается на входы управления преобразователей амплитуды 5 и 6, и величины трапециедальных напряжений на их выходах будут меняться через каждый период следования импульсов на некоторую дй кретную величину и удерживаться на данном уровне до прихода следующего импульса. Таким образом, на экране формируется несколько квадратов (или прямоугольников) разной величины, симметрично расположенных один в дру гом. Их величины могут плавно и синхронно изменяться в любую сторону, увеличиваться или уменьшаться, со ск ростью, зависимой от скорости измене ния величины задержки импульсов, т.е от величины скорости изменений сигна ла управления на шине 25, блока регу лируемой задержки, а также и от крутизны пилообразного напряжения. Таким образом, больший квадрат будет менять размеры с большей скоростью, так как форма пилообразного напряжения изменяется по логарифмическому за кону.Кроме того,пилообразное напряжение используется для модуляции яркост квадратов,так что яркость изменяется также плавно и синхронно с изменением размеров прямоугольников,причем са мый малый квадрат имеет наименьшую яр кость,Все это создает у оператора осу даение объемрсти и глубины изображения Осуществление Индикации величины направления отклонения от требуемого 1 курса осуществляется следующим образен: генератор линейно падающего напряжения 22 генерирует в момент подачи управляющего сигнала,поступающего с блока управления 18, линейно падающее напряжение, форма которого пред ставлена на рис. 2,и. Это напряжение |также преобразуется в ступенчатое, как и в предыдущем случае. Сформированное таким образом ступенЧатОе напрязКение подается на одни входы бло ков регулирования смещения 15 и 16, и через инвертор 24 в противофазе на другие входы блоков регулирования смещения 15 и 16. В блоке регулирования смещения осуществляется регулировка амплитуды и изменение полярности напряжения ступенчатой формы в зависимости от управляющих сигналов, поданных на их входы 9 и 10. С .выходов блоков регулирования смещения 15 и 16 сигналы, пропорциональные смещению, подаются через соответ748461ствующие сумматор 13 и 14, на усилители. X иУИ и 12 и далее на элек тронно-лучевую трубку. В случае отсутствия сигнала отклонения на входах блоков регулирования смещения 15 и 16, на их выходах напряжение будет равно нулю, и прямоугольники будут центрированы один в другом. При подаче сигнала отклонения от заданного курса на входы 9 и 10, на выходах блоков регулирования смещения 15 и 16 появляется напря; сение ступенчатой формы с максимальной амплитудой, пропорциональной величине сигнала отклонения, а также величине задержки (т.е. величине квадрата) и полярности, соответствующей направлению отклонения от заданного курса. При этом осуществляется смещение квадратов относительно центра по координатам X и У таким образом, что наибольшее смещение будет у наи- меньшего квадрата, а наибольший квадрат на месте. Величина отклонения наименьшего квадрата и его направление отклонения соответствует отклонению движения от заданного курса. Предлагаемое устройство для отображения информации повышает информативность индикаторов и обеспечивает отображение информации о перемещении оператора в пространстве,включая направление и скорость движения от себя и к себе,а также величину и направление отклонения от требуемого курса движения в вертикальном и горизонтальном направлении,выраженных в адекватной форме.Конструкция устройства достаточно проста,формирование отображаемой информации не требует , применения дополнительных устройств. . Устройство дня отображения информации может быть использовано в системах управления для представления информации о перемещении объекта управления в пространстве, включая направление-и скорость движения (от оператора и к нему), а также величину и направление отклонения от требуемого курса движения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, устройство может быть использовано при проведе,нии психофизиологических ииследований :способности человека к восприятию про странства и многопараметрической ин;формации, а также управлению сложными системами. Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее усилители по координатам X и V , блоки регулирования смещения по координатам X и У и последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, .блок управления, формирователь импульсов, подключенный к генератору синусоидального напряжения и к преобразователю си нусоидального напряжения по координа74те X , соединенному с преобраэоватёяем амплитуды по координате X , фазовращающий элемент, преобразователь синусоидального напряжения по координате У и и преобразователь амплиту-. ды по координате у , о т л и ч а ющ ее с я тем, что, с целью расширения области применения за счет отображения информации о перемещении опе ратора в пространстве- в устройство введены сумматоры по координатам X и У , подключенные к соответствующим преобразователям амплитуды по координатам X и V , усилителям по координатам У и У и блокам регулирования смещения по координатам X и V , блок регулируемой, задержки, подклю- . ченный к формирователю импульсов, фор мирователь ступенчатого напряжения, подключённый к преобра|оват.епям амплитуды по координатам X и У и последовательно соединенные генератор линейно-падающего напряжения, подключенный к блоку управления, преобразователь, линейно-ступенчатого напряжения, подключенный к формирователю ступенчатого регулирования смещения по координатам X и V и инвертор, подключенный к блокам регулирования смещения по координатам X и V . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 525978, кл. G 06 К 15/20, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 463997, кл. G Об К 15/20, 1972 (прототип) ,