DE1622489C3

DE1622489C3 -

Info

Publication number: DE1622489C3
Application number: DE19511622489
Authority: DE
Inventors: Gerhard-Helferich Dipl.-Ing. Ruppersberg; Rolf Schellhase
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE1622489A1; DE1622489B2

Description

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nachgebildet wird. In einer Weiterbildung der Erfin- wesentlich in Abhängigkeit von der Umfeldsleuchtdung wird daher vorgeschlagen, daß die Schwellen- dichte ändert, kann die Reizschwelle durch einen steuerstufe eine der Wurzel des am lichtelektrischen konstanten Wert angenähert werden. Zu diesem Empfänger anstehenden Gleichstromanteils propor- Zweck ist ein Regelkreis vorgesehen, der aus dem in tionale Schwellenspannung liefert und daß ein Regel- 5 seiner Lichtdurchlässigkeit veränderlichen Element kreis vorgesehen ist, der im Bereich großer Umfelds- 12, einer zugeordneten Steuerstufe 16, einem Verstellleuchtdichte durch Verstellung eines dem lichtelek- motor 17 und einem Getriebe 18 besteht,
irischen Empfänger vorgeschalteten, in seiner Licht- Dieser Regelkreis hält den mittleren, dem Gleichdurchlässigkeit veränderlichen Elementes den auf den lichtanteil entsprechenden Ausgangsstrom des lichtlichtelektrischen Empfänger fallenden Gleichlichtan- io elektrischen Empfängers 13 konstant. In diesem Beteil konstant hält. Zweckmäßigerweise kann die reich ist dann aber auch die von der Schwellensteuer-Schwellenspannung dabei durch Gleichrichtung des stufe 27 der Vergleichseinrichtung 15 vorgegebene Fotostromrauschens des lichtelektrischen Empfän- Schwellenspannung konstant. Nur bei Leuchten, die gers gewonnen werden. Da der Betrag dieses Span- . .._o _ . _A E' , . , ,J₁

nungsanteiles als Gleichspannung der Wurzel des am x₅ ^emen S^roßeren O^enten-g- bewirken als der konlichtelektrischen Empfänger anstehenden Gleich- stant vorgegebene Schwellenwert, können die dem Stromanteiles proportional ist, wird damit auf beson- Wechsellichtanteil entsprechenden Wechselspanders einfache Weise und ohne großen technischen nungsanteile die von der Schwellensteuerstufe 27 vor-Aufwand die für die Annäherung der Reizschwelle gegebene Schwellenspannung übersteigen, so daß am des menschlichen Auges verwendete Schwellenspan- 20 Ausgang der Vergleichseinrichtung 15 ein Signal ernung geliefert. Diese Schwellenspannung kommt da- scheint.

bei in einem Bereich kleinerer Umfeldsleuchtdichten Bei kleineren Umfeldsleuchtdichten, also in einem

voll zur Wirkung, während in einem oberen Bereich Bereich unterhalb von etwa 10 cd/m² kommt dieser die Schwellenspannung dadurch konstant gehalten Regelkreis nicht mehr zur Wirkung, da von hier ab wird, daß der auf den lichtelektrischen Empfänger 25 die Schwellenspannung nicht mehr konstant gehalten fallende Gleichlichtanteil mittels eines in seiner Licht- werden soll. In diesem Bereich verhält sich die durchlässigkeit veränderlichen Elementes, das vor Schwellenspannung proportional der Wurzel aus dem dem lichtelektrischen Empfänger angeordnet ist und Betrag der Umfeldsleuchtdichte.
mit Hilfe eines Regelkreises auf einen vorgegebenen Zur Besserung der Sichtweite auf Flughafen soll

Wert ausgeregelt wird. 30 nun, wie an sich schon bekannt ist, der Schwenkwin-

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung kel des Fernrohres 11, bezogen auf die letzte noch näher erläutert, die ein Gerät zur Abtastung einer sichtbare Leuchte einer Leuchtenkette benutzt wer-Leuchtenkette darstellt, wie es bei Sichtweiten-Mes- den. Dieser Winkel wird hier beispielsweise durch sungen auf Flugplätzen Anwendung findet. eine digital arbeitende Lochscheibe 19 gemessen, die

Durch die Optik 10 eines Fernrohres 11 fallen ein 35 mit der Schwenkachse des Fernrohres 11 gekuppelt Wechsellicht- und ein Gleichlichtanteil auf ein in sei- ist. Die Steuerung des Schwenkwerkes ist in der ner Lichtdurchlässigkeit veränderliches Element 12, Zeichnung ebenfalls dargestellt. Der Schwenkantrieb z. B. einen Graukeil, und gelangen auf einen licht- erfolgt durch einen Motor 20, der über ein Getriebe elektrischen Empfänger 13. Der Gleichlichtanteil ist 21 das Fernrohr 11 antreibt und in seiner Drehrichdabei ein sich langsam verändernder Gleichlichtstrom, 40 tung durch einen Umschalter 22 umschaltbar ist. der der Umfeldsleuchtdichte entspricht. Der Wech- Übersteigt nun während eines Abtastvorganges der sellichtanteil besteht dagegen aus den bei der Ab- von der ersten sichtbaren Leuchte stammende Wechtastung der Leuchtenkette infolge Verschwenkung selspannungsanteil die von der Schwellensteuerstufe des Fernrohres 11 erzeugten Lichtstromimpulsen der 27 vorgegebene Schwellenspannung in der Versichtbaren oder fast sichtbaren Leuchte, deren Schei- 45 gleichseinrichtung 15, so wird ein nachgeschalteter telwert der Beleuchtungsstärke proportional ist, die elektronischer Schalter 23 betätigt. Dieser schaltet die die jeweilige Leuchte am Aufstellungort des Sicht- Impulse einer Winkelabtastung 24 und eines nachweiten-Meßgerätes erzeugt. geschalteten Impulsumsetzers 25 auf eine Ausgangs-

Der Ausgangsstrom des lichtelektrischen Empfän- klemme 26, von wo diese einer nachgeschalteten Regers 13 setzt sich nun aus drei Komponenten zusam- 50 gistrieranlage zugeleitet werden. Die Anzahl der weimen, nämlich einem der Umfeldsleuchtdichte ent- tergeleiteten Impulse ist dann ein Maß für die Entsprechenden Gleichstrom, einem von den Impulsen fernung, in der die erste Leuchte sichtbar wurde, also der sichtbaren oder fast sichtbaren Leuchten erzeug- ein Maß für die Sichtweite.

ten Wechselstrom und einem Stromanteil, der aus An der Klemme 28 ist eine Leitungsverbindung

dem Fotostromrauschen des lichtelektrischen Emp- 55 angeschlossen, die zur Kopplung der Schwenkwerksfängers 13 herrührt und im wesentlichen der Wurzel bewegung selbst mit einem nachgeschalteten Reaus dem Betrag des Gleichstromanteiles proportional gistriergerät dient und durch die unter anderem die ist. Signale »Start«, »Ende der Schwenkbewegung« oder

Der Wechselstromanteil wird in einem Verstärker »Rücklauf« übertragen werden. Ein elektronischer 14 verstärkt. Eine nachfolgende Vergleichseinrich- 60 Schalter 29 ist schließlich zu dem Zweck vorgesehen, tung 15 unterdrückt alle Signale, die kleiner sind als eventuelle Störungen auszuschalten, die beispielseine Reizschwellenspannung, die durch eine Schwel- weise eine Anflugblitzbefeuerung hervorrufen kann, lensteuerstufe 27 aus dem Fotostromrauschen durch Eine Trennung derartiger Störimpulse von den Wech-Gleichrichtung erzeugt wird. sellichtimpulsen, die bei einer Sichtweitenmessung be-

Da, wie schon oben ausgeführt wurde, in einem 65 nutzt werden, ist infolge der stark unterschiedlichen Bereich größerer Umfeldsleuchtdichten die Reiz- Impulsbreite leicht möglich.

.,,£", ,,. , . . , . , , Während sich diese in der Zeichnung dargestellten

schwelle — des menschhchen Auges sich nicht mehr _Ausführungsbei_Spiele der Erfindung auf eine Sicht-

weitenmessung auf Flughafen bezieht, ist eine Anwendung der Erfindung auch beispielsweise für Nebelwarnungen in der Schiffahrt denkbar. Es könnte dann z. B. mit einem feststehenden Fernrohr eine terschreitung einer bestimmten Sichtweite kritischen Entfernung liegt. Signale könnten dann ausgelöst werden, wenn die Blinkboje nicht mehr sichtbar ist. Bis auf die Winkelabtastung ist eine solche Messung

Blinkboje angepeilt werden, die in einer für die Un- 5 dann gleich der zuvor beschriebenen Messung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 quellen — dafür sorgen, daß der Lichtstrom, der Patentansprüche- ihrcr Bc|euchtungsstärke am Beobachtungsort cnt- ' ·. ' spricht, als Impuls- oder Wechscllichtstrom auf einen nachgeschalteten lichtelektrischen Empfänger fällt.

1. Anordnung zur Abgabe von die Überschrei- 5 der der Umfeldsleuchtdichte entsprechende Lichttung der Reizschwelle des menschlichen Auges strom dagegen als höchstens langsam veränderlicher anzeigenden Signalen bei Abtastung einer GIcichlichtstrom.

Leuchtenkette mittels eines Fernrohres und eines Nun ist es bekannt, die Sichtweite z. B. auf Flug-

nachgeschaltetcn lichtclcktrischen Empfängers, platzen dadurch zu ermitteln, daß in bekannten Ab-

dcnen ein der Umfeldsleuchtdichte entsprechen- io ständen von einem Beobachtungspunkt Leuchten

der Gleichlichtanteil und ein durch die Abtastung aufgestellt werden, die auf einer Geraden liegen und

der Leuchtenkette erzeugter Wechsellichtanteil eine Leuchtenkette bilden. Zählt ein Beobachter bei

zugeführt werden, insbesondere zur Messung der einer bestimmten Trübung der Atmosphäre die noch

Landesichtweite auf Flugplätzen, dadurch ge- sichtbaren Leuchten, so ist die Zahl dieser Leuchten

kennzeichnet, daß eine elektronische Ver- 15 ein Maß für die Sichtweise. Diese Ermittlung der

gleichseinrichtung (15) und eine die Vergleichs- Sichtweite, wie sie insbesondere auf Flugplätzen noch

einrichtung mit einer der Reizschwelle des immer ausgeführt wird, ist aber von menschlichen

menschlichen Auges nachgebildeten, in Abhängig- Unzulänglichkeiten abhängig, so daß es leicht zu

keit von der Umfcldsleuchtdichte veränderlichen einer fehlerbehafteten Ausgabe der gerade auf Flug-

Schwellenspannung beaufschlagende Schwellen- 20 platzen für die Sicherheit landender Flugzeuge emi-

steuerstufe (27) vorgesehen sind, und daß die nent wichtigen Sichtweite kommen kann.

Vergleichseinrichtung nur dann Signale abgibt. Diese Zählung könnte zwar auch vorgenommen

wenn die dem Wechsellichtanteil entsprechende werden mittels einer die Leuchtenkette abtastenden

elektrische Ausgangsgröße des lichtelektrischen Optik und eines nachgeschalteten lichtelektrischen

Empfängers (13) einen höheren Wert erreicht als 25 Empfängers, der die Lichtimpulse in elektrische Aus-

die Schwellenspannung. gangsgrößen umformt, die ihrerseits Impulse sind

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- und gezählt werden. Diese Anordnung hätte jedoch kennzeichnet, daß die Schwellensteuerstufe (27) den Nachteil, daß die Empfindlichkeit des lichtelekeine der Wurzel des am üchtelektrischen Empfän- trischen Empfängers eine andere ist als die des ger (13) anstehenden Gleichstromanteils propor- 30 menschlichen Auges. Besondere Schwierigkeiten betionale Schwellenspannung liefert und daß ein ' reitet dabei die Tatsache, daß die Reizschwelle des Regelkreis vorgesehen ist, der im Bereich großer menschlichen Auges sich in Abhängigkeit von der Umfeldsleuchtdichte durch Verstellung eines dem jeweiligen Umfeldsleuchtdichte ändert,
lichtelektrischen Empfänger (13) vorgeschalteten. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bein seiner Lichtdurchlässigkeit veränderlichen EIe- 35 steht daher darin, den oben beschriebenen Vorgang mentes (12) den auf den üchtelektrischen Emp- der Ermittlung der Sichtweite zu automatisieren und fänger fallenden Gleichlichtanteil konstant hält. dabei sicherzustellen, daß ein Zählimpuls nur dann

.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- ausgegeben wird, wenn bei der Abtastung einer kennzeichnet, daß die Schwellenspannung durch Leuchtenkette die Reizschwelle des menschlichen Gleichrichtung des Fotostromrauschens des licht- 40 Auges überschritten wird.

elektrischen Empfängers (13) gewonnen wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Er

findung dadurch, daß eine elektronische Vergleichseinrichtung und eine die Vergleichseinrichtung mit einer der Reizschwelle des menschlichen Auges nach-

45 gebildeten, in Abhängigkeit von der .Umfeldsleuchtdichte veränderlichen Schwellenspannung beaufschlagende Schwellensteuerstufe vorgesehen sind, und daß die Vergleichseinrichtung nur dann Signale

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abgabe abgibt, wenn die dem Wechsellichtanteil entvon die Überschreitung der Reizschwelle des mensch- 50 sprechende Ausgangsgröße des lichtelektrischen liehen Auges anzeigenden Signalen bei Abtastung Empfängers einen höheren Wert erreicht als die einer Leuchtenkette mittels eines Fernrohres und Schwellenspannung.

eines nachgeschalteten üchtelektrischen Empfängers, Die Anordnung nach der Erfindung ist jetzt in der

denen ein der Umfeldsleuchtdichte entsprechender Lage, die- Ermittlung und gegebenenfalls Zählung Gleichlichtanteil und ein durch die Abtastung der 55 der gerade noch sichtbaren Leuchten in Überein-Leuchtenkette erzeugter Wechsellichtanteil zugeführt Stimmung mit der Empfindlichkeit des menschlichen werden, insbesondere zur Messung der Landesicht- Auges durchzuführen, und zwar für jeden Wert der weite auf Flugplätzen. Umfeldsleuchtdichte, wodurch die Meßergebnisse we-

Die Reizschwelle des menschlichen Auges, z. B. sentlich genauer und von menschlichen Unzulängfür Punktlichtquellen, ist laut Normenblatt DIN 50 37 60 lichkeiten unabhängig werden.

gegeben durch eine bestimmte Schwellenbeleuch- Nun hat sich gezeigt, daß es für die Registrierung

tungsstärke, die die Lichtquellen am Auge des Be- der Sichtweite ausreicht, wenn die in Abhängigkeit obachters hervorrufen müssen, und ist abhängig von von der Umfeldsleuchtdichte veränderliche Reizder Umfeldsleuchtdichte, auf die das Auge adaptiert schwelle des menschlichen Auges in einem Bereich ist. Beide Größen ändern sich zwischen Tag und 65 großer Umfeldsleuchtdichte etwa ab 10 cd/m² durch Nacht um viele Zehnerpotenzen; ihr Quotient an- einen konstanten Wert angenähert wird, während in dert sich dagegen nur recht wenig. Mit einer geeigne- einem Bereich niedrigerer Umfeldsleuchtdichten diese ten Optik kann man — bei ganz beliebigen Licht- Reizschwelle durch einen langsam ansteigenden Wert