Устройство для считывания гра-фичЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G06K11/00 

(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЛ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для определения координат линий чертежа.

Известно устройство для считывания графической информации, содержащее планшет с электроакустическими преобразователями, соединенными чер усилители и логические элементы И с генератором импульсов, счетчик, регистры, блок управления/ соеди-ненный со счетчиком координат, два ультразвуковых генератора, логические элементы И, ИЛИ и элементы задержки 1 .

Недостатком такого устройства является низкая точность считывания графической информации.

Известно также устройство, содержащее подвижный электроакустический преобразователь, связаниый со схемой управления, приемники акустических колебаний, расположенные под прямым углом друг к другу и подключенные через времяимпульсны преобразователи ко входам соответствующих счетчиков координат, генератор тактовых импульсов, соединенный с одним из входов времяимпульсных преобразователей , другие входы

которых связаны с электроакустическими преобразователями, дополнительный электроакустический преобразователь, .подключенный к дополнительному входу одного из времяимпульсных преобразователей, блок постоянной памяти, дешифратор, последовательно соединенные блок вычитания кодов, сумматор и преобразователь код - напряжение, выход которого подключен к управляющему входу генератора тактовых импульсов, а разрядные выходы одного из счетчиков координат и выходы блока постоянной памяти соединены со входами блока вычитания кодов, выходы которого подключены ко входам сумматора .и через дешифратор - к схеме управления.

Это устройство также обладает недостаточной точностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для считывания графической

информации, содержащее планшет,

электроакустические преобразователи; генераторы циклов измерения и циклов коррекции, каналы преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных усилителя, амплитудного дискриминатора, логическогс элемента И и счетчика,., .зву ковой приемник, выполненный в виде микрофона коррекции, акустически . связанного с одним из электроакустических преобразователей, блок па мяти, подключенный к одному из вхо дов сравнения, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, подключенного через цифроана логовый преобразователь к управляю щему входу генератора тактовых импульсов, соединенного с одними из входов логических элементов И кана лов преобразования, вход усилителя одного из каналов преобразования подключен к микрофону коррекции, выход счетчика и один из входов триггера упомянутого канала преобра зования соединены соответственно с другим входом блока сравнения и с генератором циклов коррекции, подключенным к одному из электроакусти ческих преобразователей., и с:ьемник информации, Недостаток известного устройства низкая точность считывания графической информации. Цель изобретения - повышение то ности. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит допол нительные логические элементы И, элементы запрета и доп9лнительный триггер, выход генератора циклов измерения соединен со счетным входом дополнительного триггера и одн из входой элемента запрета, другие входы которых подключены к выходам дополнительного триггера, а вы ходы - к одним из входов дополнительных логических элементов И,дру гие входы которых объединены и соединены со съемником информации, выполненным в виде кругового микро Фона с визиром, а выходы дополнительных логических элементов И подключены ко входам усилителей двух других каналов преобразования один, из входов логических эле ентов И которых соединены с выходами соответствующих элементов запрета и с другими электроакустическими преобразователями, выполненными в виде точечных излучателей звука и расположенными в углах планшета. На чертеже представлена блок-сх ма предлагаемого устройства. Устройство для считывания графической информации содержит планшет 1, круговой микрофон 2 с визиром, первый электроакустический преобразователь 3, второй электроа -устйческий .преобразователь 4, ге ратор 5 циклов измерения, триггер со счетным входом, первый элемент запрета второй элемент 8 запрета, первый логический элемент И 9, вто рой логический элемент И 10, три одинаковых канала преобразования, в которые входят .усилители 11 - 13, амплитудные дискриминаторы 14 - 16 триггера 17 - 19, логические элементы И 20 - 22, счетчики 23 - 25, микроп роцессор 26, блок 17 памяти, блок 28 сравнения, реверсивный счет чик 29, цифроаналоговый преобразователь 30, генератор 31 тактовых импульсов, генератор 32 циклов коррекции, третий электроакустический преобразователь 33, микрофон 34 коррекции, кнопку К 35. В планшете 1 размещается чертеж, координаты линий которого необходимо измерить и преобразовать в форму, удобную для цифровой обработки. Круговой микрофон 2 объединен с визиром, который в момент считывания совмещается с измеряемой на чертеже точкой. Устройство для считывания графической информации работает следующим образом. При нажатии кнопки 35 генератор 5 циклов измерения вырабатывает первый измерительный импульс, длительность которого принимается большей по сравнению со временем распространения ультразвука на самом большом воз.можном расстоянии / . Происходит опрокидивание триггера б со счетным входом таким образом, что сигнал 1 с его выхода поступает на один из входов первого элемента 7 запрета, который открывается и пропускает импульс с выхода генератора 5 циклов измерения на первый электроакустический преобразователь 3. Одновременно этот импульс проходи-г на один из входов триггера 17 первого канала преобразования, опрокидывает его так, что логический элемент 20, подключенный к выходу триггера 17, начинает пропускать импульсы , поступающие с выхода генератора 31 тактовых импульсов на вход счетчика 23. Следовательно, в момент излучения электроакустическим преобразователем 3 звукового сигнала начинается заполнение счетчика 23 первого канала преобразования. На один из входов вт.орого элемента 8 запрета в это время поступает О с выхода триггера 6 со счетным входом, поэтому первый импульс генератора 5 циклов измерения не- поступает на входы в:горого электроакустического преобразователя 4.и триггера 18 второго канала преобразования. Излучаемый электроакустическим преобразователем 3 звук распространяется в направлении кругового микрофона 3 с Ёизнром ипреобразуется этим микрофоном .в электрический сигнал. Так к&к на один из входов первого логического элемента И 9 продолжает

поступать сигнал с выхола первого элемента 7 запрета, то электрический сигнал кругового микрофона 2, связанного с одним из входов первого логического элемента И 9, проходит через него на вход усилителя И первого канала преобразования, преобразуется дискриминатором14 и приводит к обратному опрокидыванию триггера 17. Этим прекращается прохождение импульсов с выхода геиг -атора 31 тактовых импульсов Через ческий элемент 20 первого ка- .

i преобразования, и в счетчике 23 оказывается записанным число импульсов, . пропорциональное времени распространения звука на расстоянии р, ,

К моменту окончания счета счетчиком 23 наступает короткая пауза между импульсами, после чего генератором 5 генерируется второй импульс, приводящий к опрокидыванию триггера со счетным входом 6, i «j. с его выхода поступает на один из входов второго элемента 8 запрета, разрешает поступление импульса с выхода генератора 5 цйТслов измерения на второй электроакустический преобразователь 4 и триггер 18 второго канала преобразования.

В дальнейшем все процессы происходят аналогично рассмотренным для первого канала преобразования.

Заканчивается цикл второго импульса генератора циклов измерения 5 записью в счетчик 24 второго канала преобразования чисел импульсов, пропорциональных времени распространения звука на расстоянии ра .Таким Образом оказываются измеренными,оба расстояния PJ и р2 выраженные в виде чисел импульсов в счетчиках 23 и 24 каналов преобразования К и Kg. По известным расстояниям , R Pj и L микропроцессор 26 вычисляет искомые координаты X и Y. Процедуры вычислениймогут быть совершенно различными, одна из них рекомендуется в качестве алгоритма функционирования микропроцессора;

у /Р/- X

2

Координаты X и Y являются выходным - данными всего устройства в целом.

Верхний по чертежу канал преобразования совместно с генератором 32 циклов коррекции, дополнительным электроакустическим преобразователе л 33, микрофоном 34 коррекции, блоком 27 памяти и последовательно соединенными блоком 28 сравнения, реверсивным счетчиком 29, цифроаналоговым преобразователем .30 и генератором 31 тактовых импульсов выполняет роль системы с отрицательной

обратной связью, назначение которой V поддерживать неизменным число импульсов, заполняющих счетчик 25. Эта неизменность поддерживается в результате сравнения числа импульсов :счетчика 25 и эталонного числа, записанного в блоке 27 памяти. Если в результате сравнения выявится различие, зарегистрированное в виде кода реверсивным счетчиком 29, то . оно преобразуется цифроаналоговым

преобразователем 30 в напряжение и воздействует на управляемый генератор 31 тактовых импульсов таким образом, что различие чисел импульсов блока 27 памяти и счетчика 25 стремится к нулю. Этим устанавливается соответствие неизменного числа импульсов счетчика 25 эталонному jpacстоянию эт

Благодаря такой неизменности в

значительной степени устраняется нежелательно.е влияние окружающих факторов - температуры, давления, влажности и т.д. - на точность измерений, а применение точечных излучателей 3 и 4 и кругового микрофона 2 позволяет дополнительно повысить то ностъ устройства.

30

Формула изобретения

Устройство для считывания графической информации, содержащее планшет, электроакустические преобразователи, генераторы циклов измерения . и циклов коррекции, каналы преобразования, каждый из которых состоит из.последовательно соединенных усилителя, амплитудного дискриминатора,

логического элемента И и счетчика,

звуковой приемник, выполненный в виде микрофона коррекции, акустически связанного с одним из электроакустических преобразователей, блок памяти, подключенный к одному из

входов блока сравнения, выход которого соединен со входом рев э т- вного счетчика, подключенного через цифроаналоговый преобразователь к управляющему входу генератора тактовых импульсов, соединенного с одними иэ входов логических элементов И каналов преобразования, вход усилителя одного из каналор преобразования подключен

к микрофону коррекции, выход счетчика и одий из входов триггера упомянутого канала преобразования соединены соответственно с другим входом блока сравнения и с генератором циклов коррекции, подключенным к

одному из электроакустических преобразователей, и съемник информации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дополнительные логические

элементы И, элементы запрета и дополнительный триггер, выход генератора циклов jJSMepeHHH соединен.со счетным входом дополнительного триггера и одними из входов элементов запрета, другие входы которых подключены к выходам дополнительного триггера, а выходы - к одним из входов дополнительных логических элементов И, другие входы которых Объединены и соединены со съемником информации, .выполненным в виде кругового микрофона с визиром, а входы дополнительных логических элементов, И подключены ко входам усилителей двух других каналов преобразования, одни из входов логических элементов

И которых соединены,с выходами соответствующих элементов запрета и с другими электроакустическими преобразователями, выполненными в виде точечных излучателей звука и расположенными в углах планшета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР №525976, кл. G 06 К И/00, 1974 (прототип).