Устройство для приема и передачи информации с подвижного объекта Советский патент 1982 года по МПК G08C21/00 G08C19/28 

Изофетение относится к передачи данных, а более конкретно - к устройст вам приема и передачи информации с подвижного состава общественного транспорта и с транспортных средств, пользующихся правом приоритета при проезде по дорожной сети, и мсокет быть использовано в автоматизированных системах управления дорожным даижением для опознавания движущихся объектов, например приоритетных транспортных средств. Известны устройства, предназначенные для приема и передачи информации с подвижных объектов и содержащее приемную антенну, подключенную через детектор к роговому элементу, выход которого соединен с одним из шсодов формирователя сигнала Сброс и с одним из вкодов первого триггера, выходом сш1аанного с генератором импульсов, который подключен к ООН ому из вхоаов аатчика импульсов и к осиному из вхопов второго триггера, оругой вхра которого соединен с выхоаом формирователя сигнала , соединеи ным,кроме того, с другим входом первого триггера, с другим входом датчика импульсов и с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с одним из выходов датчика импульсов, другие выходы которого подключены соответственно к другому входу формирователя сигнала Сброс и к одному иэ входов элемента ИЛИ, выходы третьего триггера соединены соответственно с одним из генератс в синусоидалышх колебаний и с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с млходом второго триггера, а выход связан с генератором синусоидальных колебаний, выходы генераторов синусоидальных колебаний поцключены к пере пающей антенне tl . Недостатком данного ут:тройства явяя ется наличие ошибки пря фс трстанви первого 1ЮДОВОГО импульса обу-словлеяяой тем, что для формирования коаовоЛка.6анадии использу.ется генератор импульсов, а момент появления ра ешак1цего сяг- нала с выхода триггера произвопев по отношению к импульсам генератора. Очевидно, что наличие сяпибки при ффрмировании первого кодово.го импульса снижает точность формирования всей кодовой комбинации и достоверность приема информаиии. Кроме того, наличие деух несинхронны генераторов синусоидальных колебаний с некоторыми частотами, при переключении которых в момент переключения наблюдается скачок фазы колебаний, который может достигать величины ilSO. Наличие же скачка фазы при смене значащих состояний приводит к расширению спектра частотно-модулированных сигналов и возрастанию краевых искажений при демодуляции.. Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее приемную антенну, подключенну к детектору сигналов, первый выход которого соединен с входом порогового эле мента, триггеры, элемент И, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом датчика импульсов, первый выход которого соединен с входом элемента Сброса, второй выход датчика импульсов подключен к генератору импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого через согласующий блок подключен к пере цающе и антенне И второй генератор С2 . Известное устройство при приеме сигнала Запрос обеспечивает передачу информации, характернеекщей приоритетное транспортное средство. Как правило, это информация о ранге приоритета и маршруте следования. Однако, практический опыт показывает, что для уменьшения задержки транспортных средств, следующих в направлен ях, конфликтных с направлением движения приоритетных транспортных средств, наряду с информацией о ранге приоритета и маршруте следования необходима информация о скорости движения приоритетного транспортного средства. Известное же устройство обеспечивае трехкратную переда информации в контролируемой зоне антенны контрольного пункта, т.е. один раз на въезде в зону действия антенны контрольного пункта и два раза после выявления нулевых значений вертикальной составляющей нап ряженности магнитного поля антенны контрольного пушсга, что ограничивает применение данного устройства для измерения скорости движения транспортных средств, оборудованных приемопередатчиками. Другим недостатком данного устройства является использование для формирования кодовой комбинации специального генератора прямоугольных импульсов, к которому для повышения точности формирования кодовой комбинации и повышения достоверности приема информации предъявляются достаточно жесткие требования к стабильности рабочей частоты, которые зависят от времени передачи информации и скорости модуляции. Причем, нем выше скорость л эдуляции, и чем больше время передачи информации, тем жестче требования к стабильности рабочей частоты генератора, т.е. требования к синхронизации датчика импульсов в данном устройстбе и распределителя в приемном устройатве контрольного пункта. Использование же генератора прямоугольньЕх: импульсов с кварцевой стабилизацией частоты не всегда целесообразно. Цель изобретения - повышение достоверности и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема и передачи информации с подвижного объекта, содержашее приемную антенну, подключенную к входу детектора сигналов, первый выход которого соединен с входом порогового элемента, триггеры, выход первого триггера подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым юсодом датчика, импульсов, первый выход которого соединен с входом элемента СБРОСА, второй выход датчика импульсов подключен к генератору импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого через согласующий блок подключен к передающей антенне, введены инвертор формирователь импульсов, элемент ИЛИ, дешифратор импульсов, второй элемент СБРОСА и второй элемент И, выход порогового элемента подключен к первому входу второго элемента И и к входу инвертора, выход которого соединен соответственно с первыми входами первого триггера и дешифратора импульсов, второй выход детектора сшналов соединен 4epei3 формирователь импульсов с вторым входом первого элемента И, выход дешифратора импульсов соединен с первым

Ьходом Шорого элемента СБРОСА, выход которого соединен соответственно с втсьрым входом дешифратора импульсов и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен соответственно с первым s входом второго триггера и вторыми входами первого тртяггера-, делителя частоты и датчика кмпушэсов, выход первого элемента СЦРСХЗА подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход делителяto

частоты соединен с вторым в содом второзгю триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом ключа, второй вход второго элемента 15 СБРОСА подключен к источнику питания, На фиг. 1 представлена функциональная схема ycTpoifcTBa; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.20

Предлагаемое устройство содержит приемную антенну 1, подключенную к детектору 2 сигналов, который через пороговый элемент 3 соединен со входом инвертора 4, выходом подключенного к од-25 ному из входов первого триггера 5 и к однсмлу из входов дешифратора 6 импульсов, другой выход детектора 2 сигналов подключен к формирователю 7 импульсов, выход которого соединен с одним иззо

выходсда элемент(а И 8, другим входом подключенного к выходу триггера 5, а выходом - к одному из входов делителя 9 частоты, выход которого соединен с одним из входов датчика 10 импульсов, 35 одним выходом соединенного с входом генератора 11 импульсов, а другим выхоцом поакпюченного к вхооу первого элемента 12 СБРОСА, выход которого соединен с одним из входов элемента ю ИЛИ 13,. выходом соединенного с другими входами триггера 5, элемента И 8, делителя 9 частоты, датчика 10 импульсов и с одним из входов второго триггера 14, другой вход которого подключен к 5 выходу делителя 9 частоты, а выход - к одному из входов элемента И 15, цругим входом соединенного с выходом порогового элемента 3, а выходом - с одним из вхоаов ключа 16, другой вход которого „. подключен к выходу генерш-ора 11 импульсов, а выход через согласующий бяок 17 соединен с передающей антенной 18. Выход дешифратора 6 импульсов подключен к одному из входов второго элемента 19 СБРОСА, другой вход которого соединен с выходной клеммой источника питания (не показан), а выход соединен с другим входом элемента ИЛИ 13 и

с другим входом дешифратора 6 импульсов.;

Предлагаемое устройство работает с следующим офазом.

При прохождении транспортного средства в зоне действия антенны контрольного пункта, передающей непрерывно сигнал ЗАПРОС , в приемной антенне

1инцуцлруегса еременная ЭДС, которая усиливается и. детектируется детектором

2сигналов. Когда постоянное напряжение на первом выходе детектора 2 сигналов достигает определенного ypoBiffl, срабатывает пороговый элемент 3, форма с йгнала на выходе последнего обусловлена картиной вертикальной сост лякзшей напряженности магнитного поля Нт антенны контрольного пункта, длительность сигнала определяется энергетическими соот ношениями, принятыми для данного канал связи, геометрическими размерами антенны контрольного пункта и скоростыэ движения трнаспортного средства.

Первый импульс с выхода порогового элемента 3 подготавливает по о1шому из входов элемент И 15, который по втором входу за1фыт сигналом с прямого выхода второго триггера 14 до момента поступления переднего фронта второго импульса с выхода порогового элемента 3.

С другого выхода детектора 2 сишалов через формирователь 7 импульсов поступает сигнал Запрос на вход элемента И 18, который закрыт по первому входу сигналом с прямого Bbccojaia первого триггера 5 до момента поступиения на его вход заднего фронта первого нмпульса с выхода порогового элемента 3.

Таким офазом, формирование и передача кодовой комбинации по первсялу импульсу, т.е. на въезде транспортного средства в зону действия антенны ко трольного пункта, с выхода порогового элемента 3 исключается.

Вторым импульсом с выхода порого.вого элемента 3 вновь поогогавливается вход элемента И 15 с второго входа детектора 2 с задержкой с , обусловленной неравенством

, .

где , Uj, - уровни срабатывания формирователя прямоугольных импульсов и порогового элемента соответственно.

Через формирователь 7 поступает сигнал Запрос на вход элемента И 8, который к этому моменту времени уже подготовлен по другому входу cvraeiiou. с прямого выхода первого триггера 5, Прямоугольные импульсы: с выхода элемейта И 8 поступают на ЕОСОД делителя 9 частоты;. Передним фронтдал первого импульса с выхода делителя 9 частоты второй триггер 14 устанавтшается в состояние и своим вькодньш сигналом открывает элемент И 15 по другому входу и ключ 16 на время формирования кодовой комбинации. Имупльсы, поступающие с выхода д Лителя 9 частоты, на вход датчика l6 импульсов/ используются последним для формирования и передачи зарегистрированной п -разрящюй кодовой комбинации. Сигналы с инфо жшционного выхода датчика 10 импульсов управляют частотой генератора 11 импульсов. Например лбгическому О соответствует частота , а логический - чистота п . Таким офазом, в зависимости от значащих позиций модулирующего сигнала через ключ 16, согласующий блок 17 и передающую антенну 18 в канал связи поступают сигналы с частотой и q , при этом генератор сигнала Запрос устройства контрольного пункта обеспечивает формирование кодовой комбинации в устройстве для приезда и пере дачи информации с подвижных объектов и формирование тактовых импульсов в пр емном устройстве контрольного пункта для регистрации принимаемой кодовой комбинации что в свою очередь поаволя ет обеспечить жесткую синхронизацию датчика 10 импульсов, в данном устройстве и распределителя в приемном устройстве контрольного пункта. Длительность комбинации стределяется (п +1) импульсом с второго выхода датчика 10 импульсов. По передь нему фронту этого импульса первый элемент СБРОСА 12 выдает сигнал, устанавливающий триггеры 5 и 14, делитель 9 частоты и датчик 10 импульсов в исходное состояние. Формирование и передача кодовой ком бинации по второму значению Н °О осуществляется аналогично. Дешифратор 6 сигналов и второй эл& мент СБРОСА 19 позволякУг сяределить границы зоны антенны контрсмльного пун та, в которой следует обеспечить двухкратную передачу информации. При записи в счетчик числа 3 по переднему фронту сигнала с выхода деи1ифратора 6 элемента 19 выдает сигнал, устанавливающий в исходное состояние триггера 5 и 14, делитель 9 частоты, датчик 10 .импульсов, дешифратор 6 импульсов. По другому входу элемента 19 те же самы блоки могут быть установлены в исходвое состояние при включении источника питания. Оюдует отметить, что соотношение между частотой следования прямоугольных импульсов с выхода формирователя 7 и коэффящиентом деления делителя 9 частоты определяется скоростью модул гпши формируемой кодовой комбинации и допустимой сшшбки при формировании первого импульса кодовой комбинации, выполнение условия ОJ, 7/и позволяет обеспечить передачу информации в энергетически Бйсгодной антенны контрольного пункта-после выявления каждого значения . Предлагаемое устройство по сравнению с известным устройством имеет более широкие функциональные возможности, так как может быть использовано для измерения скорости транспортных средств без увеличения объема передаваемой информации. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет повысить точность формирования кодовой комбинации и, как следствие, достоверность приема ш ормации в устройстве контрольного пункта за счет жесткой синхронизации датчика импульсов данного устройства и распределителя приемного устройства контрольного пункта. Формула изобретения Устройство для приема и передачи информации с подвижного объекта, содержащее приемную антенну, подключенную к входу детектора сигнала, первый выход которого соединен с входом порогового элемента, триггеры, выход первого триггера подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом датчика импульсов, первый выход которого соединен с входом элемента СБРОСА, второй датчика импульсов подключен к генератору импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, выход которого через согласующий блок подклюгчен к передающей антенне, о т л и ч а ю щ .е е с я тем, что, с целью повышения достоверности к расширения функцнональных возможностей устройства, в него введены инвертор, формирователь импульсов, элемент РШИ, дешифратор импульсов, второй элемент ,

СБРОСА и второй элемент И, выход nt рогового эпемента подключен к первому входу второго элемента И v к входу инвертора, выход которого соединен соответственно с первыми входами первого триггера и дешифратора импульсов, второй выход детектора сигналов соединен через формирователь, импульсов с вторым входом первого элемента. И, выход дешифратора импульсов соединен с первым входом второ.го элемента СБРОСА, выход которого соединен соответственно с вторым входом дешифратора импульсов, и первым входом элемента ИДИ, выхрд которого соединен соответственно с первым входом второго триггера и вторыми входами первого триггера, делителя часТО9ПМ И датчика импульсов, выход первого элемента СБРОСА подключен к второму BKOfy элемента ИЛИ, выход делителя частоты соединен с вторым входом второго триггера, выход которого похоопочев к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом ключа, второй вход второго элемента СБРОСА подключен к источнику пвтанвя.

V,

Источники информации, принятые во внимание при эвл1вртнэе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 547810, кл. Q08 С 19/28, 1975. .

2,Авторское свидетельство СССР N9 708390, кл. G 08Q 19/28, 1977 (прототип).