CS212438B1

CS212438B1 - Optico-electronic contactless scanner of the passage of the body through the defined space or point

Info

Publication number: CS212438B1
Application number: CS79978A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Blendovsky; Peter Gubis
Original assignee: Jaromir Blendovsky; Peter Gubis
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález sa týká opticko-elektronického bezkontaktného snímača přechodu telesa definovaným priestorom alebo bodom, ktorého vstupnou jednotkou je optická sústava, ktorá spracuje odrazené světlo od pozorovanéj plochy na obraz. Světelný tok za optickou sústavou při vstupe do prístroja je súosou s pozdížnou osou sústavy a premieta sa na fotoelektrický prvok, ako užitočná informácia spracuje sa tá časť světelného toku, ktorú přepustí Strbina v cloně před fotoelektrickým prvkom a je spracované ako meraná veličina. Světelný tok mimo osi prístroja je považovaný za informáciu rušivú a preto musí byť oddělený clonou so štrbinou súosou na os optickej sústavy.The present invention relates to an optical-electronic non-contact body transducer defined by a space or point, the input unit of which is an optical system which processes the reflected light from the observed surface into an image. The luminous flux behind the optical system at the entrance to the apparatus is coaxial with the longitudinal axis of the system and is projected on the photoelectric element, as useful information the portion of the luminous flux which is transmitted through the slit in front of the photoelectric element is processed. The luminous flux off the axis of the device is considered to be disturbing information and must therefore be separated by an orifice with a coaxial alignment to the axis of the optical system.

AkákoTvek světelná změna na sledovanéj oddefinovanej ploške, ktorá sa nachádza na spojnici medzi sledovanou plochou a osou prístroja,je spracovaná ako změna elektrická, ktorá je snímané zo svoriek fotoelektrického prvku.Any light change on a defined, defined spot that is located on the connection between the surface to be monitored and the device axis is treated as an electrical change that is sensed from the terminals of the photoelectric element.

DoterajSí stav techniky v snímaní přechodu telesa definovaným priestorom vyžaduje základné, energeticky náročné zdroje protisvetla, ktorých použitie je obmedzené iba na určitú vzdialenosť protisvetla od snímača a nepracujú spol’ahlivo pri vyššej intenzitě rušivého osvetlenia (slnečného).BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] In sensing a body transition through a defined space, basic, energy-intensive backlight sources are used that are limited to a certain distance of backlight from the sensor and do not operate reliably at higher intensity of disturbing (sunlight).

Indukčné snímače sú nepoužitelné v případe přechodu nekovových telies, mechanické snímače majú malú životnost, vyžadujú pevnú inštaláciu na pevnom podklade a pri telese letiacom sú nepoužitelné.Inductive sensors are not usable in the case of transition of non-metallic bodies, mechanical sensors have a low lifetime, require a fixed installation on a solid surface and are not usable for a flying body.

Všetky vyššie uvedené nedostatky rieši zariadenie, ktoré sa vyznačuje tým, že vstupnou jednotkou opticko-elektronického bezkontaktného snímača přechodu telesa definovaným priesto rom alebo bodom, je tvořená sústava šošoviek uložených na rovině, ktorá je rovnoběžná s ro212438 vinou clony, pričom ohniská sústavy šošoviek vstupnej jednotky ležia v rovině kolmej k rovinám vstupnej jednotky a clony a v tomto ohnisku je uložené svetlocitlivé zariadenie.All of the above-mentioned drawbacks are solved by a device characterized in that an optical-electronic contactless body transducer input unit defined by a place or point is formed by an array of lenses mounted on a plane parallel to the diaphragm ro212438 with focal points of the input unit lens they lie in a plane perpendicular to the planes of the input unit and the iris, and in this focus the light-sensitive device is stored.

Dosiahnutie nového a vyššieho účinku bolo dosiahnuté vhodným priestorovým usporiadaním dosial’ známých a používaných konštrukčných prvkov pre dosiahnutie úplné nových a pře daný účel potřebných vlastnosti. Tým, že přenos informáoie o přechode telesa sprostredkuje najrýchlejšie známy nosič informáoie, a to světlo, t. j. světelné vlnenie vo voditel’nej a neviditeTnej časti spektra, sa dosahuje fyzikálně najvyššej možnej rýchlosti záznamu.The achievement of a new and higher effect was achieved by a suitable spatial arrangement of the known and used structural elements to achieve the complete new and necessary properties required. By transmitting the body transition information, the fastest known carrier of information, namely light, i.e. light, is transmitted. j. the light waves in the conductive and invisible part of the spectrum achieve physically the highest possible recording speed.

Pri maximálnej jednoduchosti a takmer neobmedzenej vzdialenosti pohybujúceho š’a předmětu. Konštrukčnou jednoduchosťou nie je zariadenie o nič zložitejěie, než běžné snímače tejto kategorie. Snímač je schopný práce vo vzduchů, na vodě, sněhu, rušnej križovatke nekonečne dlho.With maximum simplicity and almost unlimited distance of the moving object. The design simplicity is no more complicated than conventional sensors in this category. The sensor is capable of working in the air, water, snow, busy intersection indefinitely.

Energetické nároky samotného snímača za denného osvětlení sú nulové. Iba spolupraeujúce zariadenia vzhTadom na poskytovanie nízkej úrovně signálu má byť umiestnené čo najbližšie k svetlocitlivému zariadeniu.The energy requirements of the sensor itself in daylight are zero. Only cooperating devices with respect to providing a low signal level should be located as close as possible to the photosensitive device.

Přesnost merania nie je závislá od žiadanej pohyblivej časti, preto zaznamenává přechod telesa v najkratšom možnom čase. Rýchlosť spracovania informáoie je rovnaká,ako pracujú súčasné polovodičové zariadenia, t. j. počítače. Meranie rýchlosti telesa je limitované hraničnou frekvenciou použitého fotoelektrického prvku. Dolnú hranicu rýchlosti je možné 1’ubovoTne programovat.The accuracy of the measurement is not dependent on the desired moving part, therefore it records the transition of the body in the shortest possible time. The processing speed of the information is the same as that of the current semiconductor devices, i. j. computers. Body velocity measurement is limited by the limit frequency of the photoelectric element used. The lower speed limit can be arbitrarily programmed.

Výkres znázorňuje schematicky priestorové usporiadanie konštrukčných prvkov optickoelektronického bezkontektného snímača přechodu telesa definovaný priestorom alebo bodom a je tyorená optickou plochou g, uloženou pod uhlom g před vstupnou jednotkou 6 rovnoběžně s jej rovinou Z4.The drawing shows schematically the spatial arrangement of the structural elements of an optical-electronic contactless body transducer defined by a space or a point and is thyristorized by an optical surface g disposed at an angle g in front of the input unit 6 parallel to its plane Z4.

Světelný tok g prechádza pod uhlom 2 na optickú plochu g a v oblasti za vstupnou jednotkou 6 smerom k ohnisku 18 a je kolmý k rovinám Z4 a Z12 vstupnej jednotky 6 a clony 2· Clona g je uložená vo vzdialenosti L11 od ohniska a vstupnej jednotky 6, vo vzdialenosti Lg od ohniska 18. kde je uložené svetlocitlivé zariadenie so svorkami 16.The luminous flux g passes at an angle 2 to the optical surface g and the area behind the input unit 6 towards the focal point 18 and is perpendicular to the planes Z4 and Z12 of the input unit 6 and the orifice 2. the distance Lg from the focal point 18 where the light-sensitive device with the terminals 16 is stored.

Opticko-elektronický snímač přechodu telesa definovaným priestorom alebo bodom v převedení zariadenia na meranie rýchlosti pozostáva z dvoeh snímačov přechodu telesa definovaným priestorom alebo bodom umiestnených v určitej vzdialenosti od seba rovnoběžně. Táto známa vzdialenosť umožňuje po přechode telesa získať časovú informáciu, z ktorej sa vypočítá rýchlosť telesa. Elektronická časť mflže byť súčasťou mechanickej konštrukcie snímača a výstupný údaj m8že byt spracovaný v m/sek , v km/hod, alebo iba ako údaj času.The optical-electronic body transition sensor defined by the space or point in the conversion of the velocity measuring device consists of two body transition sensors defined by the space or point located at a distance from each other in parallel. This known distance makes it possible to obtain time information after the body has passed, from which the body speed is calculated. The electronic part can be part of the mechanical construction of the sensor and the output data can be processed in m / sec, in km / h, or only as a time indication.

Takýto komplex nahrádza radarové zariadenie na meranie rýchlosti, pričom ale realizačně náklady sú lOx menšie. Možno ho používať taktiež na meranie otáčok bezkontaktně do 100 000 impulzov za sekundu na mínus prvú. Možno ho používať pre laboratorně a športové merania, pri strážení objektov. Při použití ako riadiaci element křižovatky je zariadenie v prevedných dvoeh snímačov registrovat prejazd počtu vpzidiel ako ich rýchlosť a tieto údaje odovzdávať riadiacemu počítačů.Such a complex replaces the radar speed measuring device, but the implementation cost is 10x less. It can also be used to measure contactless speeds up to 100,000 pulses per second to minus the first. It can be used for laboratory and sports measurements, while guarding objects. When used as an intersection control element, the device is able to register the passage of the number of vehicles at their speed and transmit these data to the control computers.

V priemysle je použitelné na bezkontaktně meranie rýchlo sa pohybujúcioh predmetov při ich vysokej rýchlosti malého rozlišovacieho uhlu. Aplikéoia zariadenia pře priemyselné a laboratorně použitia predstavujú rfiznu náročnost podl’a spracovania požadovaného frekvenčně ho světelného spektra a kompenzácie rušivých jevov pri snímaní.It is useful in industry for contactless measurement of fast moving objects at their high speed low resolution angle. Applications for industrial and laboratory applications are detailed in terms of processing the required frequency light spectrum and compensating for interfering phenomena in sensing.

Zariadenie v převedení merania rýchlosti bolo odskúšavané v bežnej cestnej a Íaboratórnej prevádzke, kde sa dosiahla vysoká presnosť reprodukovatelnosti záznamu, ktorá je prak ticky závislá na hraničnej frekveňcii použitého svetlocitlivého zariadenia.The speed conversion device has been tested in normal road and street traffic where high accuracy of reproducibility of the recording has been achieved, which is practically dependent on the cut-off frequency of the light-sensitive device used.

Claims

FIELD OF THE INVENTION An optically-electronic contactless transducer for a body defined by a space or point, characterized in that the input unit (6) is formed by a lens array disposed in a plane (Z4) parallel to the plane (Z12) of the diaphragm (9), wherein the lens focus (18) of the input unit (6) is in a plane (Z17) perpendicular to the planes (Z4, Z12), the input unit (6), and the aperture (9), and a photosensitive device (15) is disposed in the focus. 1 sheet of drawings Severografia. n. p .. race 7, Most