SU1767478A2 - Устройство дл контрол положени мобильного объекта относительно ориентирующей линии - Google Patents

Abstract

Устройство содержит источник 1 света, участок контролируемой поверхности 2, ориентирующую линию 3, оптическую систему 4, линейку 5 фотопреобразователей, усилитель 6, амплитудный детектор 7, блок 8 пам ти, 1 блок 9 сравнени , блок 10 определени  положени  экстремума, формирователь 11 сигнала отклонени  синхронизатор 12, блок 13 вычитани , за- датчик 14 опорного напр жени , компаратор 15, счетчик 16. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматизации производственных процессов, в частности автоматизации вождени  мобильных объектов по светоконтрастным ориентирующим лини м, и  вл етс  усовершенствованием известного в авт. св. № 1638708.

В изобретении по авт. св. № 1638708 описано устройство, содержащее источник света, оптическую систему, линейку фотопреобразователей , усилитель, амплитудный детектор, блок пам ти, блок сравнени , блок определени  положени  экстремума, формирователь сигнала отклонени , синхронизатор . Недостатком данного устройства  вл етс  низка  надежность работы при локальных замещени  ориентирующей линии , что приёодит к ложным срабатывани м устройства, В устройствах автоматического вождени  мобильных объектов по светоконтрастным ориентирующим лини м нередко возникают ситуации, когда на ориентирующей линии встречаютс  незначительные по величине неоднородности, имеющие коэффициент отражени , сравнимый с коэффициентом отражени  контролируемой поверхности . Это обуславливает по вление ложных сигналов о положении объекта относительно ориентирующей линии, что приводит к ошибкам в системе управлени  обьектом.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства за счет исключени  вли ни  погрешностей определени  положени  мобильного объекта при локальных замещени х ориентирующей линии.

Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее источник света, оптическую систему , линейку фотопреобразователей, усилитель , синхронизатор, амплитудный детектор, блок пам ти, блок сравнени , блок определени  положени  экстремума, формирователь сигнала отклонени , введены блок вычитани , задатчик опорного напр жени , компаратор и счетчик, причем первый вход блока вычитани  присоединен к выходу блока пам ти, к второму входу подЧ

Ё

VI о VJ

ы

00

Ю

ключей за датчик опорного напр жени , выход блока вычитани  подключен к первому входу компаратора, к второму входу подключен выход усилител , выход компаратора подключен к счетчику, вход сброса которого соединен с синхронизатором, а выход присоединен к формирователю сигнала отклонени . Введение блока вычитани , задатчика опорного напр жени , компаратора и счетчика позвол ет вы вл ть периоды опроса линейки фотопреобразова- телей, вш которых не удаетс  выделить сигнал , соответствующий положению объекта относительно ориентирующей линии, обусловленный локальными замещени ми ее различными неоднородност ми, из процесса контрол .

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы; на фиг. 4 показано расположение линейки фотопреобразователей относительно ориентирующей линии.

Устройство содержит источник 1 света, участок контролируемой поверхности 2, ориентирующую линию 3, оптическую систему 4; линейку 5 фотопреобразователей, усилитель 6, амплитудный детектор 7, блок 8 пам ти, блок 9 сравнени , блок 10 определени  положени  экстремума, формирователь 11 сигнала отклонени , синхронизатор 12, блок 13 вычитани , задатчик 14опорного напр жени , компаратор 14, счетчик 16.

Устройство работает следующим образом .

Источник 1 излучени  облучает контролируемую поверхность 2, включающую ориентирующую линию 3. Отраженный поток через оптическую систему 4 падает на линейку 5 фотопреобразователёй. Синхронизатор 12 поочередно подключает все элементы линейки фотопреобразователей и .на выходе усилител  6 формируетс  сигнал U6 (фиг. 2а), характеризующий распределение интенсивности отраженного потока в плоскости изображени  оптической системы 4 (представлена огибающа  сигнала). Этот сигнал поступает на вход амплитудного детектора 7. При возрастании напр жени  Ue на входе амплитудного детектора оно отслеживаетс  выходным напр жением схемы (фиг, 26, период ti-t2), а при уменьшении напр жени  схема переходит в режим хранени  и запоминает предыдущее максимальное значение выходного напр жени  (период t2-ta). Это напр жение удерживаетс  на выходе схемы до по влени  большего сигнала на входе. Таким образом, за период опроса линейки фотопреобразователей (ti- t4) на выходе амплитудного детектора 7 формируетс  сигнал Кмакс, характеризующий

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

амплитуду глобального (наибольшего из всех) экстремума выходного сигнала линей- ки 5 фотопреобразователей и соответствующий интенсивности светового потока, отраженного от ориентирующей линии 3. Этот сигнал по окончании опроса линейки передаетс  в блок 8 пам ти (период t-i-ts), a амплитудный детектор затем по сигналу синхронизатора 12 освобождаетс  от информации сигналом окончани  опроса линейки (период ts-te). Следовательно, на входе блока 8 пам ти и соответственно на первом входе блока 9 сравнени  все врем  поддерживаетс  напр жение, характеризующее уровень глобального экстремума, независимо от колебаний амплитуды входного сигнала, т.е. вводитс  адаптивный опорный уровень. На второй вход блока 9 сравнени  подаетс  сигнал U ей происходит сравнение выходного сигнала линейки фотопреобразователей с уровнем глобального экстремума 11макс (фиг. 2в). В момент равенства этих напр жений (момент t на выходе блока 9 сравнени  формируетс  сигнал, определ ющий положение глобального экстремума от- носительно начала опроса линейки фотопреобразователей (фиг. 2г). Сигнал с выхода блока 9 сравнени  поступает на вход блока 10 определени  положени  экстремума , осуществл ющего счет числа элементов линейки фотопреобразователей, расположенных до по влени  импульса с блока сравнени  в момент t, Формирователь 11 в зависимости от числа этих импуль- сов формирует сигнал отклонени , амплитуда которого пропорциональна смещению объекта относительно ориентирующей линии, а знак характеризует направление отклонени . В момент нахождени  мобильного объекта точно напротив ориентирующей линии изображение ее проецируетс  на середину линейки фотопреобразователей и на выходе формировател  сигнала отклонени  будет сигнал, равный нулю. При смещении объекта относительно ориентирующей линии смещаетс  и ее изображение относительно середины линейки фотопреобразователей и на выходе формировател  сигнала отклонени  по вл етс  сигнал, характеризующий величину и направление отклонени , Сигнал с выхода блока 8 пам ти, характеризующий амплитуду напр жени  глобального экстремума, подаетс  на первый вход блока 13 вычитани , на второй вход которого подаетс  посто нное напр жение с задатчика 14 опорного напр жени . На выходе блока вычитани  формируетс  напр жение, отличающеес  от уровн  глобального экстремума на величину опорного напр жени  (Ui3 UMai c-Uon). Это

напр жение подаетс  на первый вход компаратора 15, на второй вход которого подаетс  сигнал с усилител  6, характеризующий сигнал линейки фотопреобразователей . При превышении сигналом линейки фотопреобразователей Ue уровн  напр жени  1Из НЕ выходе компаратора 15 формируетс  один импульс Ihs, характеризующий наличие ориентирующей линии в поле зрени  устройства (фиг. За). С выхода компаратора этот импульс напр жени  поступает на счетчик 16. Сигнал на выходе счетчика 16 по вл етс  лишь в том случае, еспи на его вход поступают два и более импульса за период опроса линейки фото- преобразователей. При пропадании ориентирующей полосы или уменьшении ее контрастности сигнал на выходе линейки фотоприемников не имеет  рко выраженного экстремума и на выходе компаратора 15 формируетс  несколько имг1ульсов(фиг. 36). При поступлении на счетчик 16 второго импульса на его выходе формируетс  сигнал, который поступает на вход запрета изменени  состо ни  формировател  11 сигнала отклонени  и запрещает изменение сигнала на выходе схемы за текущий период опроса линейки. Следовательно, этот период опроса исключаетс  из процесса контрол . По

мере движени  вдоль ориентирующей линии мобильный объект проходит это локальное замещение и на выходе формировател  сигнала отклонени  вновь формируетс  сигнал , соответствующий величине и направлению смещени . Таким образом, за счет исключени  вли ни  локальных замещений ориентирующей линии на результат контрол  положени  мобильного объекта повышаетс  надежность устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  положени  мобильного объекта относительно ориентирующей линии по авт. св. № 1638708, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности контрол , дополнительно введены блок вычитани , задатчик опорного напр жени , компаратор и счетчик, причем первый вход блока вычитани  присоединен к выходу блока пам ти, к второму входу подключен задатчик опорного напр жени , выход блока вычитани  подключен к первому входу компаратора, к второму входу подключен выход усилител , выход компаратора подключен к счетчику, вход сброса которого соединен с синхронизатором, а выход которого присоединен к формирователю сигнала отклонени 

   .ЈHZHiIhHtt

   {

   //

   J

   Редактор 4. f)tp

   Составитель Л. Птенцова

   Техред М.МоргенталКорректор Н. Кешел 

   V

   Риг 3

   C-.:.

   Р-иг.Ь