一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法

1.一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在于基于挡板式透光挡光原 理判断物体相对移动，设计一个定位测速系统对沿轨道移动的物体进行相对定位和速度测 量，定位测速系统包括齿槽板和分区检测器：
1.1齿槽板是无源挡光设备，由深色不透明材料制成，齿槽板的齿槽为矩形，所有的 齿宽均相等，所有的槽宽也相等，齿宽和槽宽可以相等，也可以不等，一个齿宽和一个槽 宽构成了一个齿槽的周期长度L；
1.2分区检测器由红外发射板、红外接收板及逻辑处理板组成；红外发射板和红外接 收板面对面正对地安装在分区检测器的两面内侧壁上，逻辑处理板安装在分区检测器盒 底，红外发射板与逻辑处理板上的电源相连，红外接收板与逻辑处理板上的信号检测电路 接口相连；红外发射板和红外接收板上正对地、等间距地安装多个红外发射器和红外接收 器，空间上正对的一个红外发射器和一个红外接收器构成一套红外对管；相邻两套红外对 管的距离不是齿槽板齿宽或槽宽的整数倍；红外发射器发射红外光，红外接收器检测其对 面红外发射管发出的红外光，如果红外发射器和红外接收器之间没有挡光物体，红外接收 器就能检测到红外发射器发出的红外光，反之则检测不到；当齿槽板相对分区检测器移动 时，红外接收器的导电特性因齿槽挡光和透光作用而反复变化；逻辑处理板由信号检测电 路、微处理器以及输出接口电路组成，信号检测电路与红外接收板相连，依据红外接收管 的导通或截止状态分别产生逻辑高、低电平，高电平对应逻辑“1”，低电平对应逻辑“0”， 并将该信号输入至微处理器的I/O口，微处理器计算出齿槽板或分区检测器移动的位移和 方向，并输出位移脉冲信号和方向信号至接口电路，必要时还输出速度信号；
1.3定位和测速的基本原理是：当齿槽板和分区检测器发生相对运动时，由于齿槽的 挡光和透光作用致使红外接收器光电特性发生变化，逻辑处理板中的信号检测电路根据红 外接收器的这种特性变化输出不同的逻辑电平；齿槽板或分区检测器连续移动，信号检测 电路输出的逻辑电平构成了矩形波——称为定位脉冲，若在分区检测器中配置多套红外发 射器和红外接收器，信号检测电路就输出多路定位脉冲，同一时刻下各路定位脉冲信号的 逻辑电平的组合称为一组“定位状态”；齿槽板或分区检测器每移动单位距离，定位状态 就变化一次，根据检测到的定位状态的变化次数就可以计算移动物体的相对移动量；同时， 根据任意两路定位脉冲的相位关系可以判定齿槽板移动方向；另外，随着齿槽板相对分区 检测器的不断移动，定位状态是循环变化的，所有可能出现的定位状态组成“状态循环表”， 根据检测到的定位状态在循环表中转移的顺序也可以判定齿槽板的移动方向；此外，根据 单位时间内齿槽板的位移量还可以计算出物体移动的速度。
2.如权利要求1所述的一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在于所 述定位测速系统的一种设计方案是由齿槽板、多个分区检测器和一个上位处理器三部分组 成，齿槽板安装在移动物体上，分区检测器安装在轨道上，且相邻两个分区检测器的间距 小于齿槽板的长度，上位处理器固定安装；此时，齿槽板的长度受到限制，需要在轨道上 安装多台分区检测器以保证移动物体在任意位置都至少有一台分区检测器能够对齿槽板 进行检测，多台分区检测器检测到的信号需要融合之后才能产生出有效的定位信号，因此 需设置上位处理器接收所有分区检测器输出的位移和方向信号，并将这些信号进行融合处 理，产生出物体的相对定位信号。
3.如权利要求1所述的一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在于所 述定位测速系统的另一种设计方案是由齿槽板和分区检测器组成，齿槽板安装在轨道上， 分区检测器安装在移动物体上；此时一台分区检测器就能检测出物体的位移和速度。
4.如权利要求1所述的一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在于：
4.1微处理器计算物体移动距离的方法是：依据定位状态的变化判断齿槽板的相对移 动，定位状态每变化1次就对应齿槽板移动了单位距离，并将位移脉冲信号翻转一次；
4.2微处理器判定物体移动方向的方法有2种：
4.2.1基于任意两路定位脉冲的相位关系判定物体移动方向：当齿槽板以不同方向相 对分区检测器移动时，两路定位脉冲的相位领先关系恰好相反，通过检测两路定位脉冲相 位差的正负可以确定物体的移动方向；
4.2.2基于定位状态的状态循环表判定物体移动方向：当齿槽板以不同方向相对分区 检测器移动时，定位状态是依据状态循环表逐个变化的，且状态转移方向与物体移动方向 对应，通过判定当前时刻和历史时刻两组定位状态在循环表中的位置，即可判定物体的移 动方向。
5.如权利要求1或2所述的一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在 于所述分区检测器的微处理器只是根据定位脉冲信号产生相应的位移和方向信号，并不计 算物体的位移和速度，其处理过程为：
(1)读取当前所有红外接收器的状态，组合为当前状态；
(2)比较当前状态和历史状态存储器中保存的历史状态，若相同，则令状态保持计数 器SK增加1，判断后输出“无车”或者“停车”信号，转(5)；否则，令状态保持计数 器SK为0，继续执行；
(3)寻找当前状态在状态转移图中的位置P，若历史状态与位置P左侧的状态相同， 则判定物体移动方向为“正向”；若历史状态与位置P右侧的状态相同，则判定物体移动 方向为“反向”；若都不同，则置错误标志，判向失败；
(4)输出的位移脉冲翻转1次，并将当前状态更新至历史状态存储器，然后转(1)；
(5)错误处理。
6.如权利要求1或2所述的一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在 于所述上位处理器接收所有分区检测器的位移和方向信号，首先从中选取当前时刻检测到 齿槽板的分区检测器作为有效分区检测器；当检测到多台分区检测器有效时，选择在当前 行进方向上最靠前的分区检测器作为实际有效分区检测器；然后，依据实际有效分区检测 器的位移脉冲和方向信号计算出齿槽板的位移，方法是：定义物体移动的正方向和反方向， 物体沿正方向移动时，位移脉冲每变化1次就对应单位正位移；沿反方向移动时，位移脉 冲每变化一次就对应单位负位移；这样，若选定轨道上某个固定位置为参考点，则可以通 过累加位移计算出物体的位置，实现定位；同样地，依据单位时间内的位移量就计算出了 物体移动速度。
7.如权利要求1或3所述的一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法，其特征在 于所述分区检测器直接计算出物体位移和速度，其处理过程为：
(1)读取当前所有红外接收器的状态，组合为当前状态；
(2)比较当前状态和历史状态存储器中保存的历史状态，若相同，则令状态保持计数 器SK增加1，判断后输出“无车”或者“停车”信号，转(6)；否则，令状态保持计数 器SK为0，继续执行；
(3)寻找当前状态在状态转移图中的位置P，若历史状态与位置P左侧的状态相同， 则判定物体移动方向为“正向”；若历史状态与位置P右侧的状态相同，则判定物体移动 方向为“反向”；若都不同，则置错误标志，判向失败；
(4)若物体沿正方向移动，则位移量增加单位值；若物体沿反方向移动，则位移量减 小单位值；并利用单位位移量除以连续两次状态变化的时间间隔，计算出物体的移动速度；
(5)将当前状态更新至历史状态存储器，然后转(1)；
(6)错误处理。

技术领域\n本发明涉及一种检测移动物体的位置和速度的方法，特别涉及一种在地面检测沿轨 道移动物体如车辆的位置和速度的方法。\n背景技术\n定位测速系统是轨道车辆运行控制系统的重要组成部分，国内外均已进行了大量研 究。常用的定位测速设备有里程表、雷达和GPS等。里程表是传统轮式车辆的机械定 位测量设备，利用类似机械钟表的原理累计车辆位移，这种方法有累积误差，受天气、 地形影响大，只适用于地面轮轨车辆的定位与测速。雷达主要用于预警、导航、定位和 探测，军用雷达探测范围达数百甚至上千公里，可以同时跟踪数百个目标，但设备庞大、 技术复杂、成本较高；民用的测速雷达主要用于交通管理，可以对指定目标测速，但这 种仪器有效测量范围小，通常不足百米。GPS是为美国军方提供精确定位而建立的卫星 定位系统，军用GPS定位精度可达1米，主要用来确定并跟踪在野外行进中的士兵和 装备的坐标，为军用飞机、军舰提供位置和导航信息等；民用GPS定位精度约10米， 主要用在勘测制图，航空、航海导航，车辆追踪系统，移动计算机和蜂窝电话平台等方 面；GPS网络覆盖全球，工作条件受天气、地形影响小，适合各种露天条件下地面交通 的定位测速应用；GPS要求定位点至少被4颗卫星的信号覆盖，因而在地下和隧道等环 境无法工作。常见的轨道车辆定位测速方法有：(1)微波定位测速；(2)接近传感器定 位测速；(3)交叉感应回线定位测速。其中，微波定位测速与雷达测速类似；接近传感 器定位测速法利用传感器对轨道上的特殊标记物计数实现定位和测速，得到的定位和速 度信号一般以无线方式发送至地面的控制中心，例如，在磁浮列车的定位测速系统中就 采用数轨枕和数齿槽法。交叉感应回线法利用轨道上通有交流电的环路电缆产生变化磁 场，车辆移动时车载线圈上的感应电势随位置不同而周期性变化，据此就可以判断车辆 位移。本发明提出一种用于检测沿轨道移动的物体位置和速度的方法，其主要特点是检 测设备在地面，因此在地面直接得到物体的位置和速度。该方法具有较高的测量精度和 抗干扰能力，成本低且便于实现，适用于对特定的轨道车辆或生产流水线上移动物体的 定位和测速。\n发明内容\n本发明要解决的技术问题是提出一种用于检测沿轨道移动的物体位置和速度的方 法。该方法具有较高的测量精度和抗干扰能力，成本低且便于实现。\n本发明技术方案是基于挡板式透光挡光原理判断物体相对移动，对沿轨道移动的物 体实施位置和速度测量。具体方法是设计一个定位测速系统，由定位测速系统对沿轨道 移动的物体进行定位和速度测量。定位测速系统的设计方案有两种，一种是由齿槽板、 多个分区检测器和一个上位处理器三部分组成，齿槽板安装在移动物体上，分区检测器 安装在轨道上，且相邻两个分区检测器的间距小于齿槽板的长度，上位处理器固定安装， 与多个分区检测器通过电缆相连；另一种是由齿槽板和分区检测器组成，齿槽板安装在 轨道上，分区检测器安装在移动物体上。\n如果需要在地面直接获得被测物体的位置和速度信息则选用设计方案一；若需要在 移动物体上获得自身位置和速度则可选用设计方案二，此时要求在整个轨道线路上安装 齿槽板。\n齿槽板对光路进行挡光和透光，它是无源设备，由深色不透明材料制成，齿槽板的 齿槽为矩形，所有的齿宽均相等，所有的槽宽也相等，齿宽和槽宽可以相等，也可以不 等。一个齿宽和一个槽宽构成了一个齿槽的周期长度L。\n分区检测器由红外发射板、红外接收板及逻辑处理板组成。红外发射板和红外接收 板面对面正对地安装在分区检测器的两面内侧壁上，逻辑处理板安装在分区检测器盒 底，红外发射板与逻辑处理板上的电源相连，红外接收板与逻辑处理板上的信号检测电 路接口相连。红外发射板和红外接收板上正对地、等间距地安装多个红外发射器和红外 接收器，空间上正对的一个红外发射器和一个红外接收器构成一套红外对管。为了正确 检测齿槽板的移动，要求相邻两套红外对管的距离不是齿槽板齿宽或槽宽的整数倍。红 外发射器发射红外光，红外接收器检测其对面红外发射器发出的红外光，如果红外发射 器和红外接收器之间没有挡光物体，红外接收器就能检测到红外发射器发出的红外光， 反之则检测不到。当齿槽板相对分区检测器移动时，红外接收器的导电特性因齿槽挡光 和透光作用而反复变化。逻辑处理板由信号检测电路、微处理器以及输出接口电路组成， 信号检测电路与红外接收板相连，依据红外接收管的导通或截止状态分别产生逻辑高、 低电平，高电平对应逻辑“1”，低电平对应逻辑“0”，并将该信号输入至微处理器的I/O 口，微处理器计算出齿槽板或分区检测器移动的位移和方向，并输出1路位移脉冲信号 和2路方向信号至接口电路，必要时还输出速度信号，方向1和方向2信号有“01”、“10”、 “11”和“00”共4种状态组合，分别表示“正向”、“反向”、“停车”和“无车”。\n定位和测速的基本原理是：当齿槽板和分区检测器发生相对运动时，由于齿槽的挡 光和透光作用致使红外接收器光电特性发生变化，逻辑处理板中的信号检测电路根据红 外接收器的这种特性变化输出不同的逻辑电平；齿槽板或分区检测器连续移动时，信号 检测电路输出的逻辑电平形成了矩形波——称为定位脉冲，若在分区检测器中配置多套 红外对管，信号检测电路就输出多路定位脉冲，同一时刻下各路定位脉冲信号的逻辑电 平的组合称为一组“定位状态”。齿槽板相对分区检测器每移动单位距离，定位状态就 变化一次，因此，根据检测到的定位状态的变化次数就可以计算出物体的相对移动量。 同时，根据任意两路定位脉冲的相位关系可以判定齿槽板移动方向；另外，随着齿槽板 相对分区检测器的不断移动，定位状态是循环变化的，所有可能出现的定位状态组成“状 态循环表”，根据定位状态在循环表中转移的顺序也可以判定沿轨道移动物体的移动方 向。此外，根据单位时间内齿槽板的位移量还可以计算出物体移动的速度。在第二种方 案中，一台分区检测器就能连续检测轨道上的齿槽板，因此它能利用上述方法计算出物 体的位移和速度；而在第一种方案中，齿槽板的长度受到限制，需要在轨道上安装多台 分区检测器以保证车辆在任意位置都至少有一台分区检测器能够对齿槽板进行检测，多 台分区检测器检测到的信号需要融合之后才能产生出有效的定位信号，因此需设置上位 处理器接收所有分区检测器输出的位移和方向信号，并将这些信号进行融合处理，计算 出物体的位置坐标。\n分区检测器中的微处理器计算物体移动距离的方法是：依据定位状态的变化判断齿 槽板的移动，定位状态每变化1次就对应齿槽板移动了单位距离，并将位移脉冲信号翻 转一次。微处理器判定物体移动方向有2种方法：(1)基于任意两路定位脉冲的相位关 系判定物体移动方向。当齿槽板以不同方向相对分区检测器移动时，两路定位脉冲的相 位领先关系恰好相反，通过检测两路定位脉冲相位差的正负可以确定物体的移动方向。 (2)基于定位状态的状态循环表判定物体移动方向。当齿槽板以不同方向相对分区检 测器移动时，定位状态是依据状态循环表逐个变化的，且状态转移方向与物体移动方向 对应，通过判定当前时刻和历史时刻两组定位状态在循环表中的位置，即可判定物体的 移动方向。\n在方案1中，分区检测器中的微处理器只是根据定位脉冲信号产生相应的位移和方 向信号，并不计算物体的位移和速度，其处理过程为：\n(1)读取当前所有红外接收器的状态，组合为当前状态；\n(2)比较当前状态和历史状态存储器中保存的历史状态，若相同，则令状态保持 计数器SK增加1，判断后输出“无车”或者“停车”信号，转(5)；否则，令状态保 持计数器SK为0，继续执行；\n(3)寻找当前状态在状态转移图中的位置P，若历史状态与位置P左侧的状态相 同，则判定物体移动方向为“正向”；若历史状态与位置P右侧的状态相同，则判定物 体移动方向为“反向”；若都不同，则置错误标志，判向失败；\n(4)输出的位移脉冲翻转1次，上位处理器以此计算物体的移动距离；并将当前 状态更新至历史状态存储器，然后转(1)；\n(5)错误处理。\n在方案1中，上位处理器将多台分区检测器检测到的信号融合之后才能产生出有效 的定位信号。上位处理器接收所有分区检测器的位移和方向信号，首先从中选取当前时 刻检测到齿槽板的分区检测器作为有效分区检测器；当检测到多台分区检测器有效时， 选择在当前行进方向上最靠前的分区检测器作为实际有效分区检测器；然后，依据实际 有效分区检测器的位移脉冲和方向信号计算出齿槽板的位移，方法是：定义物体移动的 正方向和反方向，物体沿正方向移动时，位移脉冲每变化1次就对应单位正位移；沿反 方向移动时，位移脉冲每变化1次就对应单位负位移。这样，若选定轨道上某个固定位 置为参考点，则可以通过累加位移计算出物体的位置，实现定位。同样地，依据单位时 间内的位移量就计算出了物体移动速度。\n在方案2中，分区检测器直接计算出物体位移和速度，其处理过程为：\n(1)读取当前所有红外接收器的状态，组合为当前状态；\n(2)比较当前状态和历史状态存储器中保存的历史状态，若相同，则令状态保持 计数器SK增加1，判断后输出“无车”或者“停车”信号，转(6)；否则，令状态保 持计数器SK为0，继续执行；\n(3)寻找当前状态在状态转移图中的位置P，若历史状态与位置P左侧的状态相 同，则判定物体移动方向为“正向”；若历史状态与位置P右侧的状态相同，则判定物 体移动方向为“反向”；若都不同，则置错误标志，判向失败；\n(4)若物体沿正方向移动，则位移量增加单位值；若物体沿反方向移动，则位移 量减小单位值；并利用单位位移量除以连续两次状态变化的时间间隔，计算出物体的移 动速度；\n(5)将当前状态更新至历史状态存储器，然后转(1)；\n(6)错误处理。\n定位测速系统的定位精度由一个齿槽周期长度内红外接收器状态组合的变化次数 决定。采用1套红外对管时，齿槽板每相对移动一个齿槽周期长度L，定位脉冲变化2 次，能检测出的最高精度是L/2。为了提高检测精度，本发明在分区检测器中设置N套 红外对管，当齿槽板和分区检测器相对移动一个齿槽周期长度L时，每路定位脉冲都变 化2次，这些脉冲之间存在一定的相位差，定位状态将变化2N次，因此检测精度提高 至：L/(2N)。\n采用本发明可以达到以下有益效果：\n1.采用本发明可以得到沿轨道移动物体的位置和速度；\n2.定位精度＝L/(2×红外对管的套数)，由L和红外对管的套数决定，定位精度\n可随轨道移动物体位置和速度的精度要求设置和调整，做到按需设计，且精度很 高，能达到厘米数量级。\n3.采用光栅式红外感光机理检测沿轨道移动物体的位置和速度，测量无接触、无机 械磨损，受天气和地形影响小，且抗电磁干扰能力强；\n4.本发明易于实现、检测可靠，适用于对轨道车辆或生产流水线上移动物体的定位 和测速。\n附图说明\n图1是本发明定位测速系统的结构示意图；\n图2是本发明定位测速系统的齿槽板外形图；\n图3是本发明分区检测器的外形结构示意图；\n图4是本发明分区检测器的逻辑处理板结构图；\n图5是本发明齿槽板相对分区检测器向左移动示意图；\n图6是本发明齿槽板相对分区检测器向左移动时红外接收器脉冲波形图；\n图7是本发明齿槽板相对分区检测器向右移动示意图；\n图8是本发明齿槽板相对分区检测器向右移动时红外接收器脉冲波形图；\n图9是本发明齿槽板相对分区检测器向左移动时红外接收器状态转移图；\n图10是本发明齿槽板相对两台分区检测器移动示意图；\n图11是本发明分区检测器中微处理器对定位脉冲信号处理流程图；\n图12是本发明上位处理器对分区检测器输出的位移和方向信号处理流程图。\n具体实施方式\n图1是本发明采用实施方案1时定位测速系统的结构示意图。定位测速系统由齿槽 板3、分区检测器1和上位处理器2三部分组成。齿槽板3是深色不透明材料制成的无 源挡光设备，齿槽板的齿槽为矩形，所有的齿宽均相等，所有的槽宽也相等，齿宽和槽 宽可以取为相等，也可以取为不等。齿槽板3安装在沿轨道移动的物体4上，分区检测 器1安装在轨道上。上位处理器2一般安装在地面。所有分区检测器1通过电缆和上位 处理器2相连。\n图2是本发明齿槽板外形，齿宽m和槽宽n构成一个齿槽周期长度L，即L＝m+n。\n图3是本发明分区检测器的外形结构示意图。分区检测器1由红外发射板5、红外 接收板6及逻辑处理板7组成，红外发射板5与逻辑处理板7上的电源相连，红外接收 板6与逻辑处理板7上的信号检测电路接口相连。红外发射板5上安装多个红外发射器 8，红外接收板6上安装多个红外接收器9。红外发射器8和红外接收器9一一对应地正 对安装，如果红外发射器8和红外接收器9之间没有挡光物体，红外接收器9就能检测 到红外发射器8发出的信号，反之则检测不到。\n图4是本发明采用方案1时分区检测器的逻辑处理板结构图。逻辑处理板由信号检 测电路、微处理器及输出接口电路组成。信号检测电路与红外接收板相连，依据红外接 收管的导通或截止状态分别产生逻辑高、低电平，高电平对应逻辑“1”，低电平对应逻 辑“0”，并将该信号输入至微处理器的I/O口，经过微处理器处理后，输出位移信号和 方向1和方向2信号至接口电路，必要时还输出速度信号。方向1和方向2信号有“01”、 “10”、“11”和“00”共4种状态组合，分别表示“正向”、“反向”、“停车”和“无车”。 这些信号经过输出接口电路的隔离放大后传送至上位处理器。采用方案2时分区检测器 直接计算出物体位移和速度，信号直接输出，不接上位处理器。\n图5是实施例中齿槽板相对分区检测器向左移动示意图，其中，A、B、C、D分别 表示4套红外对管。图6是齿槽板相对分区检测器向左移动时四个红外接收管A、B、 C、D产生的定位脉冲波形图。同一时刻四路定位脉冲的逻辑电平组成一组“定位状态”； 随着齿槽板的移动，定位状态依次为“1010”、“0010”、“0110”、“0100”、“0101”、“1101”、 “1001”及“1011”，并以此循环改变。其中A比C超前表示左移。\n图7是齿槽板相对分区检测器向右移动示意图，其中，A、B、C、D分别表示4套 红外对管。图8是齿槽板相对分区检测器向右移动时四个红外接收管A、B、C、D产生 的定位脉冲波形图。随着齿槽板的移动，定位状态依次为“1010”、“1011”、“1001”、 “1101”、“0101”、“0100”、“0110”及“0010”，并以此循环改变。其中C比A超前表 示右移。\n对于图5，所产生的定位状态转移图由图9表示，而对于图7，对应的定位状态转 移图与图9中的箭头方向正好全部相反。可见四路定位脉冲信号组合而成的定位状态只 有8种，且依次循环变化。定位状态在循环图中转移的方向与物体移动方向对应。4路 定位脉冲的逻辑电平共有16种状态组合，除上述8种定位状态外，其余的8种状态有 些是在齿槽板刚刚进入或即将离开分区检测器时出现，另一些是在齿槽板正常移动时不 可能出现的错误状态，这8种状态都视为无效。\n分区检测器基于图9的定位状态循环转移图来判定齿槽板位移和移动方向。其中， 定位状态每变化1次，就对应齿槽板移动了单位距离；而根据当前时刻和历史时刻的定 位状态在循环转移图中的相对位置就能判定物体移动方向。\n如图11，分区检测器的微处理器对定位脉冲信号的处理过程为：\n(1)读取当前所有红外接收器的状态，组合为当前状态；\n(2)比较当前状态和历史状态存储器中保存的历史状态，若相同，则令状态保持 计数器SK增加1，判断后输出“无车”或者“停车”信号，转(5)；否则，令状态保 持计数器SK为0，继续执行；\n(3)寻找当前状态在状态转移图中的位置P，若历史状态与位置P左侧的状态相 同，则判定物体移动方向为“正向”；若历史状态与位置P右侧的状态相同，则判定物 体移动方向为“反向”；若都不同，则置错误标志，判向失败；\n(4)输出的位移脉冲翻转1次，并将当前状态更新至历史状态存储器；\n(5)错误处理；\n上位处理器的功能是综合所有分区检测器的位移和方向信号，计算出车辆的相对位 置。上位处理器的工作流程见图12。具体过程如下；\n(1)判断实际有效分区检测器。上位处理器读取各分区检测器的方向1和方向2 信号，将“停车”、“正向”或“反向”信号视为有效信号，输出有效信号的分区检测器 处于有效状态。当检测到多个分区检测器处于有效状态时，选择在当前行进方向上最靠 前的分区检测器作为实际有效分区检测器；例如图10中，当前时刻有2个分区检测器 输出有效信号，若物体向左行驶，则上位处理器选择分区检测器J1为实际有效分区检 测器；若物体向右行驶，则选择分区检测器J2为实际有效分区检测器。\n(2)根据实际有效分区检测器输出的位移和方向信号来计算移动物体的相对位移 和速度；\n(3)输出位移脉冲和方向信号等给其它应用系统，或显示；\n(4)错误处理；\n国防科大采用本发明已成功设计出一套定位测速系统，其齿槽板的齿宽为4cm，槽 宽为4cm，分区检测器中设置4套红外对管，间隔距离均为5cm。这样，定位精度可以 达到1cm((4+4)/(2×4)＝1)。逻辑处理板中的微处理器采用PIC16C54单片机。其中 A比C超前90°，表示左移。在本实施例中，齿槽板安装在移动车辆上，轨道上安装8 台分区检测器，地面上安装1台上位处理器。8台分区检测器都和上位处理器连接。车 辆在任意位置，都至少有1台分区检测器能对之进行检测，有时有2台分区检测器同时 对之进行检测，这2台分区检测器都能测出有效信号。