DE2057018A1

DE2057018A1 - Verfahren und Gerät zur Anzeige bewegter Gegenstände

Info

Publication number: DE2057018A1
Application number: DE19702057018
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1970-11-20
Publication date: 1972-06-15

Description

Verfahren und Gerät zur Anzeige bewegter Gegenstände Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein Gerät zur Anzeige bewegter Gegenstände und/oder Helligkeitskontraständerungen mittels Photoelementes.
Die Erfindung kann in zahlreichen Bereichen der Technik Anwendung finden, und zwar beispielsweise für folgende Verwendungszwecke: Als Zählanlage für den Kraftfahrzeugverkehr, als Anzeige- und Meßvorrichtung für Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten, einschließlich einer Aufzeichnung der festgestellten Meßwerte, für die Kontrolle und Zeitaufname bei sportlichen Veranstaltungen, sei es in der Leichtathletik sei es beim Automobilrennsport, bei Pferderennen und dglO, zur Analog-Anzeige von Bewegungsvorgängen in unzugänglichen Bereichen und von weit abliegenden Bewegungsvorgängen, zur Anzeige von Himmelskörpern und deren Bewegungsvorgänge, also zur Verwendung in der Astronomie, zum Schutz von Räumen gegen unbefugtes Eindringen von Personen, das heißt zum Auslösen eines Warn- oder Alarmsystems, in diesem Zusammenhang auch als Feuer- oder Rauchalarmanlage zu verwenden, zur Flamienkontrolle für Dampfkessel und schließlich zur Anwendung bei Photo- oder Filmkameras zum automatischen Einschalten der Kamera, sobald ein bewegter Gegenstand in den Bildbereich der Kamera eintritt.
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Geräte zur Anzeige bewegter Gegenstände bekanntgeworden. Zum Beispiel sind bei Rolltreppen, Türeingängen oder dergleichen jeweils auf der einen Zugangsseite Photozellen angeordnet, die von einem sichtbaren oder unsichtbaren Lichtstrahl einer Lichtquelle getroffen werden, wobei die Lichtquelle auf der anderen Zugangsseite angeordnet ist. Wird der Lichtstrahl durch den Eintritt einer Person unterbrochen, so bewirkt der Widerstandsunterschied in der Photozelle einen elektrischen Impuls, der bestimmte Schaltvorgänge beispielsweise zum Inbetriebsetzen der Rolltrippe, zum Öffnen der Tür und dergleichen erzeugt. Solche Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie nur auf verhältnismäßig kurze Distanz wirksam werden, also in jedem Falle auf die Rdchweite des Lichtstrahles begrenzt sind.
Es k onnen auch keine Bewegungsrichtungen festgestellt werden.
Außerdem ist auch die Installation umständlich.
Weiterhin sind für die Geschwindigkeitsmessung von Kraftfahrzeugen Radargeräte üblich, die außerordentlich aufwendig sind und nur unter ganz bestimmten Bedingungen Einsatz finden können, zum Beispiel darf kein Gegenverkehr vorhanden sein, da dadurch Störungen in der Meßfunktion eintreten.
Außerdem ist das jeweilige Eichen bzw. Justieren sehr umständlich.
Man hat auch bereits zur Geschwindigkeitsmessung von Kraftfahrzeugen ein Zwillingslichtschran4engerät vorgeschlagen, welches mit einer elektronischen Steuer- und Rechenanlage für die Auswertung und mit einer Photoregistriereinrichtung ausgestattet ist. Die beiden Lichtschranken, die quer zur Fahrbahn verlaufen, arbeiten mit zwei aktiven Strahlen, die beispielsweise Licht im infraroten Bereich aussenden. Durchfährt ein Kraftfahrzeug die beiden scharf gebündelten von dem Gerät ausgesandten Strahlen nacheinander, so werden die Lichtstrahlen einer nach dem anderen unterbrochent Die Lichtempfänger liefern in zeitlichem Abstand zwei Steuerimpulse, die umso schneller aufeinander-folgen, je schneller das Fahrzeug fährt. Diese beiden Steuerimpulse werden dem elektronischen Steuer- und Rechengerät für die Auswertung zugeführt. Auch dieses Gerät hat zahlreiche Nachteile. Einmal ist es auf die Reichweite der aktiv ausgesandten Strahlen beschränkt, zum anderen kann man auch hier nur eine Fahrtrichtung erfassen, das heißt jeglicher Gegenverkehr stört die Messungen.
Schließlich ist auch der Bauaufwand sehr erheblich und das Gerät wegen des erforderlichen großen Abstandes der beiden Strahl er- und Empfängerköpfe räumlich groß und unhandlich.
Neben diesen vorerläuterten bekannten Geräten sind auch bereits zahlreiche Photozellen bzw. Photoelemente bekannt und im Handel, zum Beispiel als Bauelemente von Belichtungsmessern für die Photographie. Die Wirkungsweise bzw. der Photoeffekt beruht auf der Tatsache, daß bestimmte Stoffe, wie zum Beispiel Cadmiumsulfid oder Cadmiumselenid in Abhängigkeit von dem auffalkenden Licht einen bestimmten elektrischen Widerstand aufweisen, das heißt je größer die Lichtstärke ist, umso geringer ist der elektrische Widerstand und umgekehrt.
Aufbauend auf dem oben erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Gerät zur Anzeige bewegter Gegenstände undZoder Helligkeitskontraständerungen zu schaffen, bei welchen die vorerläuterten Nachteile der bekannten Geräte vermieden sind.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die durch den betreffenden bewegten Gegenstand erzeugten Helligkeitsunterschiede im optischen Bereich eines Linsensystems von diesem aufgenommen, entsprechend der Gegenstandsbewegung von dem Linsensystem auf mindestens zwei mit Abstand voneinander befindliche Photoelemente übertragen und die Reaktionen der Photoelemente elektrisch zur Anzeige gebracht werden.
Ein Gerät zur Durchführung des vorerläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens wird geschaffen durch ein optisches Linsensystem und mindestens zwei hinter dem Linsensystem mit Abstand voneinander angeordnete Photoelemente, welche mit einer elektrischen Anzeigevorrichtung verbunden ind. Auf diese Weise wird der Vorteil erzielt, daß man völlig unabhängig von aktiven Strahlungsquellen ist, so daß die Reichweite je nach gewünschter Empfindlichkeit beliebig groß sein inn. Ein weiterer Vorteil ist in dem geringen Bauaufwand' dem kleinen Raumbedarf und in der Handlichkeit des Gerätes zu sehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteransprUchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den Zeichnungen, wobei ausdrücklich bemerkt wird, daß alle beschriebenen Merkmale und Ausführungen zum Gegenstand der Erfindung gehören.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Strahlenganges zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung, Fig. 3 ein elektrisches Schaltschema, Fig. 4 ein weiteres Schema zur Erläuterung des Strahlenganges und des erfindungsgemäßen Prinzips, Fig. 5 ein anderes elektrisches Schaltschema, Fig. 6 eine Seitenansicht einer automatischen Ausgleichseinheit, Fig. 7 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer Anlage bestehend aus einer Kamera, einem Bildschirm und einem auf diesem Bildschirm gerichteten Anzeigegerät, Fiq. 8 eine Darstellung eines Anwendungsbeispieles von mehreren Geräten im Straßenverkehr bei einer Straßenkreuzung, Fig. 9 eine schematische Darstellung der Anordnung eines Gerätes zur Überwachung einer Brennkammer, Fig. 10 einen Längsschnitt durch ein weiteres vereinfacht dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Gerätes zur Überwachung kreisförmiger Bereiche, Fig. ii eine Draufsicht auf einen zu überwachenden Raum mit Installation mehrerer Geräte, Fiq. 12 eineS Ansicht auf eine Wand eines Raumes, an welcher mehrere durch ein installiertes Gerät zu überwachende Gegenstände befestigt sind.
Fig. 12a eine Draufsicht zu Fig. 12, Fig. 13 bis Fig. 17 verschiedene Formen von Photoelementen und dazugehörigen Anzeigebereichen und Fig. 18a und Fig. 18b ein anderes elektrisches Schaltschema.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes zur Anzeige bewegter Gegenstände. In einem gemeinsamen Gehäuselmit einem abgewinkelten, beispielsweise auch als Handgriff dienenden Gehäuseteil la sind alle wesentlichen Geräteteile untergebracht, und zwar ein in der Brennweite bzw. auf unterschiedliche Entfernung einstellbares Linsensystem 2, eine hieran angeschlossene Baueinheit 3 mit mindestens zwei Photoelementen, die ihrerseits mit einem elektrischen Verstärkersystem 4 sowie über dieses Verstärkersystem mit optischen und/oder akustischen und/oder einen elektrischen Schaltvorgang auslösenden Geräten 5 verbunden sind. Die Vorderseite Ib des Gehäuses ist offen, so daß von außen Licht auf das Linsensystem 2 fallen kann. Auh die Rückseite 1c des Gehäuses kann zur Beobachtung der dort installierten Anzeigegeräte durchsichtig, zum Beispiel mit einer Glasscheibe ausgestattet sein. Als optische Anzeigegeräte kommen zum Beispiel Meßinstrumente infrage, bei welchen zu beiden Seiten eines Nullpunktes eine Skala angeordnet ist, und ein Zeiger, der auf den Nullpinkt eingestellt ist, über der einen oder anderen Skala ausschlagen kann. Ferner können optische Anzeigevorrichtungen in Form von Glühbirnen mit lichtdurchlässigen farbigen Abdeckungen (rot oder grün oder dergleichen) vorgesehen werden. In dem Griffteil 1a des Gerätegehäuses können Batterien 6 zur Stromversorgung untergebracht werden.
Es versteht sich, daß das Griffteil lä auch wegfallen und stattdessen ein einziges längliches Gehäuse verwendet werden kann, in welchem alle Bauteile einschließlich der Batterien zur Stromversorgung oder ein Transformator mit Anschluß an ein Stromversorgungsnetz raumsparend untergebracht sind.
Je nach Verwendungszweck kann das Gehäuse aber auch in zwei oder mehrere Teile aufgeteilt und die entsprechenden Baueinheiten darin untergebracht und miteinander elektrisch kerbunden werden. Sie können auch mehrere Köpfe mit je einem Linsensystem und mit einem Fotoelementensystem, wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert wird, an einen gemeinsamen elektrischen Verstärker, ein Auswertegerät usw. angeschlossen werden.
Fig. 2 zeigt schematisch das Grundprinzip der Erfindung.
Die beiden Linsen 7, 8 sollen das Linsensystem verdeutlichen, welches man mit einem Linsensystem einschließlich des Objektives einer Photokamera vergleichen kann. Demgemäß ist das Linsensystem in Bezuq auf Bildschärfe bzw. Entfernung einstellbar und in an sich bekannter Weise in einem rohrförmigen Gehäuse untergebracht. Auf der Rückseite des Linsensystems, das heißt mit Abstand links von der Linse 8 sind im einfachsten Falle zwei Photoelemente 9, 10 mit Abstand voneinander und mit gleichmäßigem Abstand von der optischen Achse des Linsensystems angeordnet.
Der Abstand der beiden Photoelemente 9, 10 von dem Linsensystem und die Einstellung des Linsensystems sind so getroffen, daß das von dem Linsensystem aufgenommene Bild nach Art einer Photokamera in der Ebene 11 der li Mtempfindlichen Flächen der Photoelemente scharf abgebildet wird.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst vereinfachend von der Annahme ausgegangen, daß das Linsensystem auf eine beispielsweise zwanzig oder dreißig Meter entfernte weiße Gebäudewand gerichtet ist. Das von der Gebäudewand reflektierte Tageslicht fällt in das Linsensystem und von hier aus auf die beiden Photoelemente 9, 10.
Da die Lichtstärke des einfallenden Lichtes an beiden Photoelementen gleich groß ist, erhalten beide Photoelemente im Vergleich zueinander den gleichen elektrischen Widerstand.
Ein an die beiden Photoelemente angeschlossenes nachfolqendea erläutertes Auswerteqerät erhält also, nach entsprechender Justierunq, keinerlei elektrischen Impuls. Durch Wirkung des Linsensystems ist jedem Photoelement 9, 10 ein Bildbereich bzw. Blickwinkel zuqeordnet, dem man sich keulenartig vorstellen kann, so ist zum Beispiel der keulenförmige Blickraum 9a dem Photoelement 9 und der Raum 10a dem Photoelement 10 zugeordnet, wobei sich die beiden keulenartigen Räume in einen Teilbereich überschneiden, iie durch die positiven und negativen Vorzeichen in Fig. 2 verdeutlicht ist. Wenn nun beispielsweise von unten her ein bewegter Körper, der gegenüber der weißen Wand auch nur den geringsten Helligkeitskontrast aufweist, im Bild von unten her senkrecht zur optischen Achse des Linsensystems in den Bereich 9a eintritt, so tritt zunächst nur am Photoelement 9 eine Lichtstärkeänderung auf, die eine Widerstandsänderung dieses Photoelementes bewirkt. Die Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Photoelementen kann mit größter Präzision zur Anzeige gebracht bzw. ein Impuls erzeugt werden. Wenn der bewegte Körper in den gemeinsamen + - Raum gelangt, so ist keine Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Photoelementen mehr vorhanden, so daß der Impuls wieder auf Null zurückgeht, Wenn sich der bewegte Gegenstand in diesem vorerläuterten Zwischenraum bzw. Überschneidungsraum befindet, indert sich zwar der elektrische Widerstand beider Photoelemente 9, 10 gegenüber der Ausgangslage in gleicher Größe, was aber, wie nachfolgend näher beschrieben wird, ausgeglichen wird. Bewegt sich der bewegte Gegenstand weiter in den Bereich 10a, so kehrt der Widerstand des Photoelementes 9 auf den Ursprungswert zurück, währand sich nur noch der elektrische Widerstand 10 gegenüber den Jrsprungswert geändert hat. Damit ist wieder eine Widerstandsdifferenz, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen, vorhanden, so daß ein entsprechender Impuls erzeugt wird. Sinngemäß die gleiche Wirkung, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, tritt ein, wenn ein bewegter Gegenstand gemäß Fig. 2 von oben her die Bereiche 10a und 9a durchquert.
Fig. 3 zeigt eine einfache elektrische Schaltung, anhand welcher in Ergänzung zu der vorerläuterten Fig. 2 das Prinzip der Erfindung erläutert werden soll. Die beiden Photoelemente 9, 10 bilden Teil einer Brückenschaltung.
Wie zuvor dargelegt worden ist, stellen Photoelemente lichtabhängige Widerstandselemente dar, das heißt sie ändern ihren elektrischen Widerstand mit der Änderung der Lichtstärke des auf sie treffenden Lichtes. Es sei bei dieser Gelegenheit bemerkt, daß unter Licht nicht nur das sichtbare Licht verstanden werden soll, sondern daß in besonderen Anwendungsfällen auch unsichtbares Licht einwirken kann, Starkes Licht erzeugt einen gerinqen Widerstand des Photoelementes, wähend schwaches Licht einen großen Widerstand zur Folge hat. Die beiden Photoelemente 9, 10 weisen gleiche Größe und gleiche Eigenschaften auf.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die beiden Photoelemente als Schenkel einer Brücke seschaltet. Sie sind also mit ihrem einen Ende in dem Punkt 12 miteinander elektrisch verbunden, welcher als Eingang der Spannung dient, das heißt von diesem Punkt führt eine elektrische Leitung 13 zu der Batterie 14 oder einer anderen geeigneten Stromquelle. Die beiden anderen Enden der Photoelemente 9, 10 sind über e'n das Potentiometer 15 miteinander verbunden, so daß sich ein vollständiqer Brückenstromkreis bildet. Von dem verstellbaren Arm 16 währt eine andere Leitung 17 zu dem anderen Pol der Batterie 14. Wenn nun wiederum von einem stationären Zustand ausqeqangen wird, bei welchem das vorerläuterte Linsensystem auf einen gleichmäßiqen Hinterqrund gerichtet ist, so daß beide Photoelemente von der qleichen Lichtstärke getroffen werden, so ist der elektrische Widerstand in jedem der beiden Photoelemente qleich groß. Daraus folgt, daß der Ausgang der Brücke gleich Null ist, das heißt das zwischen den Punkten 18 und 19 keine Spannung herrscht. An den beiden Punkten 18, 19 sind elektrische Leitungen 20, 21 angeschlossen, die zu einem Verstärker 22 führen, der seinerseits an ein Auswertegerät anqeschlossen ist.
Wenn nun durch Wirkung eines bewegten Gegenstandes, wie oben beschrieben wurde, eine Änderung der Lichtstärke eintritt, wird das Spannungsgleichqewicht der Brücke gestört und am Ausgang der Brücke eine Spannung erzeugt. Wird zum Beispiel die Lichtstärke in bezug auf das Photoelement 9 erhöht, so wird dessen Widerstand im Verhältnis zu dem Photoelement 10 vermindert, so daß infolqedessen eine neqative Spannunq an dem Ausgang 18 des Photoelementes 9 erscheint.
Lieqt dve daqeqen die entqeqengesetzte Bedinaung vor, das heißt wird die Lichtstärke in bezug auf das Photoelement 10 erhöht, so wird der Widerstand dieses Photoelementes qeqenüber dem Photoelement 9 vermindert, wodurch eine negative Spannung bei gleicher Polarität wie zu dem Photoelement 9 am Ausgang 19 des Photoelementes 10 erzeugt. Da die beiden Ausgllnge 18 und 19 immer die gleiche Polarität unter den qleichen Bedingungen aufweisen, ist jeder Ausgang mit dem entsprechenden Eingang des Verstärkers 22 so verbunden, daß in dem einen Falle eine Umkehrung und im anderen Falle eine Nichtumkehrung des Anzeigeimpulss erfolgt. Daraus ergibt sich weiterhin, daß in dem Falle, daß die Lichtstärke in bezug auf das Photoelement 9 ansteigt, eine positive Spannung am Ausgang des Verstärkers 22 erscheint. Die beschriebene umgekehrte Bedingung für das Photoelement 10 erzeugt eine negative Spannung an dem Ausgang des Verstärkers. Diese besondere Wirkungsweise hat in Verbindung mit der möglichen Ausgestaltung des Verstärkers zur Folge, daß sich bereits bei der geringfüqigsten Änderung in bezug auf die ausgeglichene Brückenschaltung eine große Änderung am Ausgang des Verstärkers ergibt. Das erfindungsgemäße Gerät ist also außerordentlich empfindlich bezüglich der Anzeige bewegter Gegenstände.
Es wurde bereits weiter oben erläutert, daß der Arm 16 des Potentiometers verstellbar eingerichtet ist. Diese Maßnahme dient dazu, den Brückenstromkreis auszugleichen und grundsätzliche Unterschiede im Kontrast oder in der Lichtstärke entsprechend den örtlichen Geqebenheiten zu kompensieren. Zur besseren Erläuterung sei folgendes bemerkt. In der Praxis weisen die meisten Hintergründe, auf welche das optische Linsensystem gerichtet ist, sei es innerhalb mm Bäumen oder im Freien, unregelmäßige Gestalten und damit auch unterschiedliche Helligkeits-Kontrastwirkungen auf. In Räumen stehen zum Beispiel Tische, Schränke, Bilder und dergleichen, während im Freien Häuser, Sträucher, Bäume, Wiesenflächen und dergleichen Helligkeitsunterschiede und damit Kontrastwirkungen mit sich bringen. Bei der Erfindung haben nelle oder dunkle~Objekte, die unbeweglich sind, praktisch keinen Einfluss auf die Funktion des Gerätes. Es kann allerdings vorkommen, daß zum Beispiel in dem keulenartigen Blickraum 9a gemäß Fig. 2 mehr helle Objekte als in dem Raum 10a stehen, so daß die Widerstände der beiden Photoelemente trotz deren gleicher Beschaffenheit unterschiedlich sind und eine Spannungsdifferenz erzeugen. Diese kann durch Einstellen des Armes 16 des Potentiometers 15 ausgeqlichen werden, so daß stets ein spannungsloser Zustand bzw. eine ausgeqlichene Brücke erhalten werden kann. Bewegte Gegenstände bringen aber auch gegenüber solchen in der Helligkeit unterschiedlichen Hinteraründen stets eine Kontraztwirkung mit sich, so daß eine feinfühlige Anzeige im Sinne der obigen Erläuterung erfolgt.
Es kann nun der weitere Fall eintreten, daß sich im Laufe der Zeit grundsätzliche Helligkeits- oder Kontrastunterschiede in dem Raum ergeben, auf welchen das Linsensystem zum Zwecke der Überwachung oder zur anderweitigen Anzeige bewegter Gegenstände gerichtet ist. Solche Helligkeits- oder Kontrastunterschiede können zum Beispiel durch Sonne, bedecktem Himmel, Helligkeitsunterschiede im Tagesablauf oder auch durch Änderung fester Positionen bestimmter Gegenstände eintreten. Wenn zum Beispiel ein Geschäftsraum einer Bank überwacht werden soll, so können Unterschiede durch Stapeln von Akten, Schreibpapier oder durch Wegnahme derartiger Gegenstände entstehen. Um diese Einflüsse zu elemenieren, können weitere erfindungsgemäße Maßnahmen getroffen werden. Fig. 3 enthält ein einfaches Ausführunqsbeispiel, wonach zwei weitere Photoelemente 23, 24 parallel zur Brücke und zueinander in Reihe geschaltet sind. Diese beiden Photoelemente sind in dem Gerät so angeordnet, daß sie von den Helligkeits- oder Kontrastunterschieden genau so beeinflußt werden, wie die Photoelemente 9, 10. Wenn also beispielsweise die Helligkeit sich vergrößert, so wird der Widerstand der beiden Photoelemente 23, 24 entsprechend kleiner, so daß ein größerer Strom im Stromkreis mit der Batterie 14 fließt, womit ein Ausgleich gegenüber der Brücke eintritt. Zur Regelung können die Anschlüsse 25, 26 als Abgriffe von Reqelwiderständen 27, 28 ausqebildet werden.
Wenn man mit dem erfindunqsgemäßen Gerät nur eine Bewegungsrichtunq bewegter Gegenstände erfassen will, so kann man zwischen Verstärker und Auswertegerät beispielsweise eine Diode 29 gemäß Fig. 3 oder einen Magnetschalter 30 gemäß Fiq. 3a oder eine andere geeignete Schaltungseinrichtung zwischenschalten.
Fig. 4 zeigt im Schema ein anderes optisches Linsensystem 31, 32 mit zwischengeschalteter Blende 33, wobei wiederum zwei Photoelemente 34, 35 angeordnet sind. Die Wirkungsweise dürfte im Vergleich mit der Fig. 2 ohne weiteres verständlich sein.
Fig. 6 zeigt eine besondere Ausgestaltung der Erfindung, das nämlich einen motorischen Antrieb für ein um 3600 verstellbares Potentiometer 36. Der Arm des um 3600 schwenkbaren Potentiometers ist über eine Welle 37 und ein Untersetzungsgetriebe 38 mit einem Mikromotor 39 verbunden. Diese Baueinheit dient zum automatischen Ausgleich, wie nachfolgend noch näher erläutert werden soll.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Schaltschema, welches in bezug auf die Brückenschaltung der beiden Photoelemente 36, 37 im wesentlichen mit der Schaltung gemäß Fig. 3 übereinstimmt, so daß die dortigen Erläuterungen im wesentlichen auch hier gelten, was ohne weiteres deutlich wird. Insbesondere wurde dort die Wirkungsweise des Potentiometers 15 mit verstellbarem Arm 16 in bezug auf den Ausgleich beschrieben, der bei Helligkeits- oder Kontrastunterschieden unter Regelung des Potentiometers vorgenommen werden kann. Gemäß Fig. 5 erfolgt mittels einer Baueinheit gemäß Fig. 6 der Ausgleich automatisch, so daß es keiner Handeinstellung bedarf und Fehlerquellen, die von Bedienungspersonen herrühren können, ausgeschaltet werden. Ein Mikromotor mit einer großen Untersetzung treibt einin Präzisionspotentiometer bzw. den Abgreiferarm über einen Bereich von 3600 an. Oas Potentiometer 38 ist wiederum mit den beiden Schenkeln der Brücke verbunden.
Da nun wiederum der Brückenstromkreis mit den umgekehrten oder nicht umgekehrten Eingängen des Verstärkers 39, wie oben beschrieben wurde, verbunden ist, erzeugt irgendeine nicht ausgeglichene Bedingung an der Brücke entweder eine positive oder negative Spannung am Ausgang des Verstärkers 39. Mit dem Ausgang des Verstärkers 39 ist ein zusätzlicher Halbvegverstärker 40, 41 (Thyristor-Schaltung negativ-positiv-negativ npn und positiv-negativ-positiv pnp) verbunden. Zwischengeschaltet ist eine Diode 42 sowie Spannungsregler bzw. Meßgeräte 43, 44.
Tritt nun eine positive Spannung auf, so wird bewirkt, daß der Motor in einer Richtunq des Ausgleiches umläuft, während bei Auftreten einer negativen Spannung der Motor in entgegengesetzter Richtung ebenfalls in Richtung des Ausgleiches umläuft. Irgendeine unausgeglichene Bedingung der Brücke hat also zur Folge, daß der Motor und des angeschlossene Potentiometer in der Richtung gedreht wird, daß der Brückenstromkreis wieder in Ausgleich gebracht wird. Sobald keine unausgeglichene Spannung mehr an dem Ausgang des Verstärkers vorhanden ist, stoppt der Motor und die ausgeglichene Bedingung ist wieder erreicht. Da die Drehgeschwindigkeit des Potentiometers sehr gering ist, beispielsweise eine Umdrehung in etwa je dreizehn Sekunden, wird jedes Eindringen eines bewegten Gegenstandes in den bewachten Bereich, auf welchen das Linsensystem gerichtet ist, die langsame Beguny des automatischen Ausgleiches übertreffen, so daß ee keine Rolle spielt, wie langsam der betreffende bewegte Gegenstand sich in diesen Bereich hineinbewegt. Die große Empfindlichkeit des Gerätes, auf welche bereits oben hingewiesen worden ist, wird also durch diese Vorgänge nicht beeinträchtigt. Es ist möqlich, die auotmatisch wirkende Ausgleichsvorrichtung mittels eines Druckknopfes auszuschalten und wieder einzuschalten.
Fig. 5 zeigt noch an den Ausgängen zwei Relais 45, 46, welche mit den igentlican Auswertegeräten verbunden sind, zum Beispiel mit optischen oder akustischen Alarmgeräten oder sonstigen Anzeigeqetäten.
Das automatisch wirkende Ausgleichs system kann so gestartet werden, daß es nicht nur auf das Potentiometer an der Brücke enwirkt, sondern auch einen automatischen Ausgleich entsprechend der Einrichtung 23 bis 28 gemäß Fig. 3 bewirkt0 Das automatische Ausgleichssystem bringt ein Anzahl von Vorteilen gegenüber einem von Hand betätigten Ausgleich mit sich. Wird zum Beispiel das erfindungsgemäße System außerhalb von Gebäuden, das heißt in der freien Landschaft, benutzt, können einige Bedingungen eintreten, die eine langsame Änderung gegenüber der ursprünglichen Einstellung bewirken, zum Beispiel hervorgerufen durch Wolken, die über Kopf vorbeiziehen, oder durch Schatten von Gebäuden, die sich langsam bewegen. Wenn keine automatische Ausgleichsvorrichtung vorhanden ist, muß man in solchen Fällen jeweils von Hand einen Ausgleich herbeiführen. Mit der automatischen Ausgleichsvorrichtung sind hingegen diese Wirkungen der Lichteffekte ausgeschaltet. Erforderlichenfalls kann auch die Geschwindigkeit bs des den Ausgleich bewirkenden Motors erhöht werden, wenn die Aktion zu dem Ausgleich nicht schnell genug ist.
Dabei ist es von Vorteil, einen Mikromotor im Stromkreis eines zusätzlichen Verstärkers zu verwenden, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß bei Null spannung immer ein starker Ausgleichsstrom in dem Motor vorhanden ist, welcher als eine starke Bremse wirkt und jedes Übersteuern oder einen Pendeleffekt verhindert bzw. abstoppt.
Die Fig. 7 bis 17 zeigen einige Ausführunqs bzw. Anwendunqsbeispiele des erfindunqsqemäßen Gerätes.
Gemäß Fiq. 7 ist ein an sich bekannte Fernsehkamera 47 aufgestellt, die auf ein bestimmtes Blickfeld gerichtet ist. An diese Kamera ist ein Monitor bzw. ein Bildschirm 48 angeschlossen, auf welchem das aufgenommene Bild wiedergegeben wird. Auf den Bildschirm ist ein erfindungsgemäßes Gerät 49 gerichtet, an wiches ein dem Anwendungszweck entsprechendes Auswertegerät 50 angeschlossen ist. Sobald ein bewegter Gegenstand in das Blickfeld eintritt, wird er von dem Gerät 49 angezeigt und es kann eine entsprechende Auswertung erfolgen. Eine solche Anlage kann beispielsweise mit Erfolg für Automobil-, Pferderennen oder dergleichen oder für die Überwachung des Straßenverkehrs in Ortschaften, åuf Autobahnen und dergleichen eingesetzt werden, und zwar immer dann, wenn es darauf ankommt, nicht nur die Bewegungsvorgänge als solche zu beabachten und zu überwachen, sondern in bestimmten Zeitpunkten von Bewegungsabläufen bestimmte Maßnahmen zu ergreifen, In diesem Falle ist es zum Beispiel möglich, die Kamera 47 an Ort und Stelle des Geschehens aufzustellen, den übrigen Teil der Anlage dagegen weit entfernt in einer Zentrale zu installieren. Das gilt auch für die Aufstellung mehrerer Kameras.
Ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Gerätes ist bei Film- oder Photokameras gegeben. In diesem Falle kann das Gerät räumlich sehr klein ausaestaltet werden, so daß es direkt in der Kamera einqebaut werden kann, oder als Zusatzgerät nachträglich an der betreffenden Kamera anqebaut werden kann. Die Wirkungsweise ist in diesem Falle folqende. Wenn beispielsweise eine Kamera bei einem Automobilrennen auf einen bestimmten Abschnitt der Rennstrecke gerichtet ist, so wird die Kamera durch Wirkunq des rfindunqsgemäßen Gerätes automatisch ausgelöst, sobald ein Rennwagen als bewegter Gegenstand in das Blickfeld gelangt.
Eine solche Kamera kann man beispielsweise auch in der Natur installieren, um sehr scheue und selten sichtbare Tiere zu filmen. In einem solchen Falle bleibt die Kamera solange völlig außer Betrieb, bis ein bewegter Gegenstand, das heißt in diesem Falle beispielsweise ein Tier, in den Blickbereich der Kamera gelangt und lediglich durch die Bewegung als solche die Photo- oder Filmkamera ausgelöst wird, und zwar nur solange, als ein Bewegungsvorgang stattfindet.
Ein weiteres Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Gerätes ist für die Anzeige von Bewegungsvorgängen am Sternenhimmel gegeben, wobei selbstverständlich ein entsprechendes Linsensystem vorgeschltet wird. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß das erfindungsgemäße Gerät so empfindlich eingerichtet werden kann, daß es eine Anzeige von bewegten Gegenständen bewirkt, die nur so qerinqe Helligkeitsunterschiede erzeugen, wie weist entfernte Sterne am Sternenhimmel, die in das Blickfeld des Linsensystems eintreten.
Fig. 8 zeigt ein anderes Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Gerät, und zwar zur Überwachung des Straßenverkehrs. In der Fig. 8 ist in Draufsicht eine Straßenkreuzung dargestellt, die mit Verkehrs ampeln 51 bis 54 versehen ist. Mit Abstand von der Straßenkreuzung sind mit Blickrichtung auf die Kreuzung hin vier erfindungsgemäße Geräte 55 bis 58 installiert, wobei jedes dieser Geräte einen Straßenzug überwacht. Diese Geräte können untereinander und mit den Verkehrsampeln so elektrisch geschaltet werden, daß sie das Umschalten der Verkehrsampeln bewirken. Wenn beispielsweise ein Kraftfahrzeug sich auf einem Straßenzug in Richtung auf ein Rotsignal zu bewegt, kann durch das betreffende Gerät die Ampel auf grün geschaltet werden, sofern kein anderweitiger Verkehr auf der Kreuzung festgestellt worden ist. Die Schaltung kann darüber hinaus auch so wieterqestaltet werden, daß die erfindunqsgemäßen Geräte qleichzeitig die Verkehrsdichte auf den einzelnen Straßenzügen zählen und anzeigen und in Anpassung hieran jeweils die Dauer der AmpXelphasen automatisch steuern.
fEin weiteres Anwendungsgehiet für die Erfindung ist das der Geschwindiqkeitsmessung von bewegten Gegenständen. Dies sei nachfolgend an Beispiel für die Geschwindiqkeitsmessunq von Kraftfahrzeugen erläutert. Es empfiehlt sich, in diesem Falle, das Gerät mit zwei Paaren von Photoelemenbn, vorzuqsweise gemäß der nachfolgend erläuterten Fiq. 14, auszugestalten. Die beiden Photoelementenpaare weisen einen Abstand voneinander auf. Zweckmäßig wird eine Linse mit einer großen Brennweite gewählt. Die Geschwindiqkeit des betreffenden Kraftfahrzeuges beispielsweise kann mittels eines digitalen Zeitmessers erfaßt werden, und zwar mit einer den Geqeqebenheiten angepaßten Genauigkeit. Es versteht sich, daß man eine besonders qroße Genauigkeit erreichen kann, wenn man eine Änderunq des Abstandes bes bewegten Gegenstandes von der Linse des Gerätes entsprechend kompensiert, wenn sich also der Abstand des Kraftfahrzeuges während des Hindurchfshrens durch den Blickfeldbereich ändert. Hierbei ist aber zu berücksichtiqen, daß es aufqrund des erfindungsgemäßen Systems nur erforderlich ist, einen verhältnismäßig kleinen Blickfeldbereich zu erfassen, so daß die Entfernungsänderungen in Anbetracht des Abstandes des quer zur Fahrbahn aufgestellten Gerätes von beispielsweise 10 bis 50 Metern sehr geringfügig sind und in aller Regel vernächlässigt werden können. Das fiir die Geschwindigkeitsmessung von Kraftfahrzeugen verwendete Gerät kann sehr kompakt und transportabel ausgebildet und beispielsweise auf ein Dreibein oder ein anderes geeignetes Gestell aufqebaut werden. Das Gerät kann gleichzeitig mit einer Photokamerd kombiniert werden, die automatisch von om Gprat auscieLc"'rt wird, sofern das betreffende Kraftfahrzeug eine größere Geschwindigkeit aufweist als die betreffende Geschwindigkeitsbeqrenzung. Es kann ein weiteres Gerät kombiniert werden, welches qlelchzeitiq auf die Photoaufnahme einen Auf druck entsprechend der festqestellten Geschwindigkeit Kraftvornimmt. Insbesondere zum Messen sehr hoher Fahrzeuqqeschwindigkeiten, zum Beispiel zwischen 150 bis 200 Kilometern pro Stunde und darüber können zwei Geräte auf einer gemeinsamen Basis mit einem Abstand von beispielsweise einem Meter voneinander angeordnet werden. Es versteht sich, daß die beiden Geräte dann entsprechend schaltungsmäßig miteinander kombiniert werden. Wenn das Gestell des oder der Geräte so ruhig aufgebaut wird, daß es keinen Bewegungen oder Vibrationen während der Aufnahmezeit ausgesetzt ist, können Geneuigkeitswerte von weniger als ein Prozent Toleranz erreicht werden.
Von Bedeutung ist, daß in diesem Zusammenhang gerichtete Beweungskontrolle bzw. gerichtete Geschwindigkeitsmessung durchgeführt werden kann, das heißt es kann gleichzeitig die Dichte des Kraftfahrzeuqverkehrt gezählt und überwacht werden, und zwar wahlweise in der einen oder anderen Richtung unabhängig voneinander. Mit anderen Worten es kann nur der Kraftfahrzeugverkehr in einer Fahrtrichtung erfaßt werden, während der gleichzeitig im Bildbereich erscheinende Gegenverkehr keinerlei Einfluß auf die Messungen hat. Die Wirkung ergibt sich aus der oben erläuterten Möglichkeit, durch Dioden nur einseitiqe Impulse zur Auswertunq weiterzuleiten.
Da das Gerät umschaltbar einqerichtet werden kann, kann man bei zweiseitiqem Kraftfahrzeunverkehr beispielsweise zunächst nur die linke Straßenseite unabhängig von dem Verkehr auf der rechten Straßenseite zählen und Xeschwindiqkeitsmäßig erfassen, und umgekehrt.
Fig. 9 zeigt ein Ausführunqsbeispiel eines Kontrollsystems, welches zur Überwachung einer Brennkammer, insbesondere der Flamme deines Ö1- Gas- oder sonstigen Brenners eines Heizofens dient. Das erfindungsgemäße Gerät 59 ist an geschützter Stelle der Brennkammer 60, gegebenenfalls hinter einer lichtderchlässigen Scheibe außerhalb des Brennraumes angeordnet. Es ist im übrigen so gestaltet, daß es zwei voneinander unabhängige Blickfelder 61, 62 besitzt. Das Blickfeld 61 ist auf einen Pilot-Brenner bzw. auf einer Pilot-Flamme 63 eingerichtet.
Das Gerät kann nun so geschaltet sein, daß es beim korrekten Zünden des Pilot-Brenners und/oder beim Erlöschen Signal gibt. Der zweite Blickbereich 62 ist auf einen Bereich der Hauptflamme 64 des Hauptbrenners 65 einqerichtet. Zweckmäßigerweise ist die elektrische Schaltung des Gerätes in bezug auf diesen Blickbereich so getroffen, daß ein Warnsignal nur dann erfolgt, wenn die Hauptflamme nicht ordnungsqemaß innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit bzw. eines periodischen Zeitablaufes gezündet hat. Es kann dann auch gleichzeitig automatisch die Brennstoffzufuhr für die Hauptflamme abgeschaltet werden.
Besondere Vorteile bietet dieses erfindungsgemäße System bei Dampfkesseln, insbesondere qroßen Industriedampfkesseln.
Fig. 11 zeigt in Draufsicht bzw. im Grundgriß einen rechteckiqen Raum 66, beispielsweise einen Geschäfts-oder Tresorraum einer Bank, Sparkasse oder dergleichen.
In geeigneter Weise sind in den vier oberen Ecken des Raumes vier erfindungsgemäße Geräte 67 bis 70 verdeckt installiert. Jedes dieser Geräte erfaßt einen kegeliqen Bereich entsprechend den eingezeichneten gestrichelten bzw. ;strichpunktierten Linien, wobei diese Linien Kegelmantellinien darstellen. Die einzelnen Kegelbereiche überschneiden sich gegenseitig. Wenn die Anlage eingeschaltet ist, so löst sie beim Betreten des Raumes durch eine unbefugte Person eine Alarmanlage aus.
Das Gleiche gilt sinngemäß für das Anwendungsbeispiel nach den Fig. 12 und 12a. Es werden hier durch ein erfindungsgemäßes Gerät 71 wertvolle Gemälde 72 oder Museumsgegenstände 73 und dergleichen vor Berühren oder Entfernen geschützt.
Die unsichtbare Schutzlinie kann so nahe der Wand verlaufen, daß sie nicht von Personen erreicht wird, die nahe an den Gemälden vorbeigehen. Dabei kann das Gerät 71 beispielsweise hinter einem lichtdurchlässigen Vorhang versteckt sein, ohne daß dadurch seine Wirksamkeit verlorengeht.
Die Fig. 10 und 13 bis 17 zeigen verschiedene Formen von Photoelementen und von entsprechenden Lichtbereichen.
Fig. 10 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Gerätekopfes mit einem Linsensystem 74 und mit zwei in einer Röhre 75 mit Abstand dahinter angeordneten Photoelementen 76, 77. Der Deutlichkeit halber sind die beiden Photoelemente am linken Bildende der Fig. 10 nochmals um 900 in die Bildebene geklappt gezeichnet. Dieses Ausführunqsbei spiel unterscheidet sich im wesentlichen von der oben erläuterten Fig. 2 dadurch, daß die Photoelemente nicht punktförmiq, sondern kreisflächenförmiq ausqebildet sind und dicht nebeneinander liegen. Dementsprechend sind auch die zuqehörigen Bildfelder ähnliche Kreisflächen 78, 79 innerhalb einer qrößeren Kreisfläche 80, die von dem Linsensystem erfaßt wird. Die Kreisflächen 78 bis 80 sind im rechten Bildteilt der Fiq. 10 ebenfalls um 900 in die Bildebene qeklappt aezeichnet. Die Wirkungsweise entspricht im wesentlichen derieniaen nach Fiq. 2, jedoch kommen niln die qesamten Kreisflächen der Photoelemente zur Wirkung. Dadurch daß diese dicht nebeneinander lieqen, wird der oben erläuterte Nullpunkt sehr scharf qezeichnet und es ergibt sich ein Auflösunqsvermöaen in bezua auf den Blickwinkel von weniaer als einem halben Grad. Werden die beiden Photoelemente voneinander entfernt, so wird dieser Winkel qrößer. Aus der obiqen Beschreibunq ergibt sich, daß die Ausqanqsspannuna die Polarität ändert, wenn ein bewegter Geqenstand sich quer durch das ontische Feld beweat.
Bei der Ausgestaltung wmäß Fig. 13 sind die beiden Photoelemente 81, 82mit schmalen rechteckigen dicht nebeneinanderliegenden Stirnflächen gestaltet. Entsprechend dieser Gestaltung werden bei Scharfeinstellung des Linsensystems innerhalb des Blickfeldes 83, welches von dem optischen Linsensystem erfaßt wird, nur die rechteckigen Teilbereiche 84, 85 von den Photoelementen erfaßt, das heißt nur wenn ein bewegter Gegenstand in diese Teilbereiche gelangt, erfolgt eine Anzeige entsprechend der obigen Erläuterung. Der Deutlichkeit halber sind auch hier dief Felder in die Zeichnungsebene geklappt, ebenso wie in den nachfolgend erläuterten Figuren 14 bis 17.
Fig. 14 zeigt zwei mit Abstand voneinander angeordnete Photoelementenpaare 86, 87 mit zugehörigen Blickfeldern 88, 89. Jedes der beiden Photoelementenpaare arbeitet gemäß Fig. 13. Wenn sich also ein bewegter Gegenstand quer durch das Blickfeld, beispielsweise gemäß Fig. 14 von oben nach unten, bewegt, so erfolgen in zeitlichem Abstand nacheinander zwei Anzeigen. Infolge der Präzision des erfindungsgemäßen Systems genügt die Zeitdifferenz zur digitalen bzw. elektronischen Auswertung, insbesondere zur Geschwindigkeitsmessung bewegter Gegenstände, zum Beispiel von vorbeifahrenden Kraftfahrzeugen.
Gemäß Fig. 15 sind vier Photoelemente 90 bis 93 mit kreisflächenförmigen Stirnflächen symmetrisch und im Quadrat zueinander angeordnet. Hieraus ergeben sich mehrere Kombinationen von Funktionen, in dem man die Photoelemente zu einer vollständigen, also vierschenkligen elektrischen Brücke zusammenschließt, wobei jeder Schenkel der Brücke aktiv wirksam wird in bezug auf Änderungen einfallenden Lichtes.
Wenn die Photoelemente über Kreuz miteinander verbunden sind, kann die Polarität positiv-null- positiv oder mit umgekehrter Bedingung gegeben sein. Jedes Abschnittspaar kann separat mit einem Verstärker verbunden sein, so daß diese Verstärker separate Ausgangswerte bzw0 Ausgangsspannungen geben, und zwar so, daß man den Eintritt eines bewegten Gegenstandes in das Blickfeld zur Anzeige bringen und gleichzeitig feststellen kann, in welchem Sektor der Eintritt erfolgt ist. Die elektrische Schaltung kann auch so vorgesehen sein, daß bei einer bestimmten Bewegungsrichtung des betreffenden Gegenstande eispielsweise einer Person in einen Raum ein Signal gegeben wird, daß alles in Ordnung ist, und zwagim gesamtoptisch erfaßten Blickfeld während eine umgekehrte Bewegungsrichtung des Gegenstandes auf dem gleichen Wege oder unter einer Abweichung von diesem Wege einen Alarm auslösen kann.
Bei der Gestaltungsweise gemäß Fig. 16 sind vier äußere Photoelemente 94 bis 97 vorgesehen, die als Zweischenkel einer elektrischen Brüccemiteinander verbunden sind. Dabei sind je zwei Photoelemente in Reihe zueinander geschaltet. Auf diese Weise wird eine quadratische Einfriediqung bzw.
Beqrenzunq 98 bis 101 erzeugt. Innerhalb dieser Begrenzung können besondere räumliche Bereiche 102, 103 durch entsprechende Anordnung weiterer Photoelemente 104, 105 vorgesehen werden, wobei in diese letzteren Photoelemente in einem separaten Brückenstromkreis aeschaltet und an einen separaten Verstärker angeschlossen sind. Entsprechend dem äußeren Bearenzungsbereich kann dann an die zuqehörigen Photoelemente ein Vorwarnsystem angeschlossen werden, während in bezug auf die inneren Bereiche ein besonderes Alarmsystem vorgesehen ist. Als Beispiel sei die Überwachung eines Tresorraumes genannt. Wenn eine Person unbefugter Weise enen Persssl einen Tresorraum betritt, so wird ein Vorwarnsystem ausgelöst, während das Hauptalarmsystem betätigt wird, wenn sich die Person dem unmittelbaren räumlichen Bereich des Tresors nähert.
Fiq. 17 zeiqt sinnqemäß eine ähnliche Ausführung wie Fig. 16, jedoch sind in diesem Falle zwei äußere halbkreisförmige Photnelemente 106, 107 und zwei innere halbkreisflächenförmiqe Photoelemente 108, 109 vorgesehen, wobei die letzteren um 900 gegenüber den ersteren verdreht sind. Auch in diesem Falle kann man einen äußeren Grenzbereich entsrrechend den Flächen 110, 111 für die Auslösuna einer Vorwarnung erfassen, warend beim Eintritt einer Person in den inneren Bereich 112, 113 Alarm ausqelöst wird.
Die flächenmäßiqe Gestaltunq der Photoelmnt kann den räumlichen Geqebenheiten anqepaßt werden. Man kann auch Teilbereiche der Photoelemente abdecken, so daß sich Personen in diesen zugehörigen Räumen frei beweaen können, ohne eine Vorwarnung oder einen Alarm auszulösen.
Die zusammengehörige elektrische Schaltunq gemäß den Fig. 18a und 18b ist ein Ausführunasbeispiel für eine Alarmanlage mit Vorwarnuna und Hauptaiarm, wie sie zu den Fig. 16 und 17 beschrieben worden ist. Der Schaltungsteil gemäß Fig. 18a dient der Vorwarnuna, während der Schaltungsteil gemäß Fig.
18b für die Auslösung des Haiiptalarmes vorgesehen ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, entsprechen diese beiden Teilschaltungen einander, wobei siede dieser beiden Teilschaltunaen arößtenteils mit der elektrischen Schaltunq gemäß Fia. 5 übereinstimmt, so daß die dortigen Erlauterunqen auch sinngemäß für die Fig. 18a, 18b gelten. Die lichtabhängigen Widerstände bzw. Photoelemente 114 bis 117 sind wiederum paarweise mit Potentiometern 118, 119 in Brücke aeschaltet.
An dem beweglichen Arm des Potentiometers lieat der positive Pol der Batterie oder Strom@uelle unter Zwischenschaltung eines Anzeigegerätes 120 bzw. 121 an, während der negative Pol wieder an dem Punkt angeschlossen ist, an welchem die beiden Schenkel der Brücken miteinander verbunden sind.
Wahrend die Meßgeräte 120, 121 den Strom anzeigen, dient je ein weiteres Potentiometer 122, 123 zur Steuerung des Stromes. Diese Potentiometer l22, 123 können voreingestellt sein, während die Steuerung des Brückenstromkreises durch Einstellung der Linsenöffnung des optischen Systems erfolgen kann, und zwar vorzugsweise entsprechend einem gewünschten Wert, der auf den Meßgeräten 120, 121 eingestellt bzw. markiert ist. Dabei ist die Wirkungsweise der Potentiometer 118, 119 die gleiche wie weiter oben zu dem Potentiometer 15 (Fig. 3) beschrieben wurde. Die Brücken sind wiederum mit umgekehrten Eingangen 124 bzw. 125 sowie nicht umgekehrten Eingängen 126 bzw. 127 unter Zwischenschaltung von Widerständen 130 mit Verstärkern 128 bzw. 129 verbunden. Der umkehrende Eingang 124 bzw. 125 ist ferner über Je einen Widerstand 131 mit dem beweglichen Arm eines weiteren Potentiometers 132 verbunden. Das eine Ende dieses Potentiometers führt zu dem Ausgang des Verstärkers, während das andere Ende über einen weiteren Widerstand 133 geerdet ist. Durch diese Schaltungsmaßnahme wird eine besonders stabile Kontrolle bzw. Steuerung erreicht.
Der nicht umgekehrte Eingang 126 bzw. 127 ist über je einen Widerstand 134 geerdet. Auf diese Weise wird ein Eingang zu dem Verstärker nach Art eines Puffers erreicht. Die beiden Widerstände 131 sind Sicherheitswiderstände für den Verstärkerausgang.
In der nachfolgenden Beschreibung sei der Einfachheit halber nur noch auf Fiq. 18a bezug genommen, jedoch qelten die Ausführungen sinnqemäß auch fur Fiq. 18b, soweit es sich um entsprechende Schaltungselemente handelt. Bei dem weiterhin angeschlossenen Meßgerät 135 handelt es sich um ein Instrument, welches den Nullpunkt in der Mitte aufweist und nach beiden Seiten eine Hunderterteilunq besitzt, so daß die Nadel nach links oder rechts ausschlagen kann. Es ist ein Schalter 136 vorgesehen, der dazu dient, wahlweise den automatischen Ausgleich oder statt dessen die Alarmanlage einzuschalten gestattet, während ein weiterer Schalter 137 die Kombinationswirkung, also sowohl den automatischen Ausgleich als auch die Alarmanlage einzuschalten gestattet.
Mit den Bezugszeichen 138 ist ein Doppel-lifferential-Komparator bezeichnet, welcher als ein elektronischer Schalter arbeitet. Er dient dazu, bei Auftreten einer negativen oder positiven Spannung an seinem Eingang den Ausgang auf Null bis vorzugsweise 3,5 Volt positiv zu ändern. Weitere Potentiometer 139, 140 erlauben eine Steuerung entweder für positiven oder negativen Eingang. Dies ist bedeutsam für einige Fälle, in denen negative oder positive Signale einer besonderen Steuerung bedürfen oder ausgeschaltet werden sollen.
Der Ausgang von dem Bauelement 138 ist mit dem einen Ende eines weiteren Potentiometers 139 verbunden. Das andere Ende dieses Potentiometers führt zu der Basis des Thyristors 140 (negativ - positiv - negativ). Der Emitter dieses Thyristors ist mit der Spule eines Relais 141 und diese Spule über einen Widerstand 142 mit der Erde verbunden.
Der bewealiche Arm des Potentiometers 139 führt zu einem verstellbaren Kondensator 143, der dazu dient, eine Zeitverzögerung zu schaffen, um das an das Relais 141 anqeschlossene Alarmqerät über eine längere einstellbare Zeitdauer wirksam werden zu lassen, im Verqleich zu dem Anfanasimpuls.
Vorzuasweise kann die Zeitverzögeruna mittels des Potentiometers von etwa einer Sekunde bis zu etwa 15 Sekunden gesteuert bzw. einnestellt werden Nach Ablauf dieser Zeitverzöqeruna kehrt das Relais in die Normalstellunq zurück.
Wie bereits oben erläutert wurde, dient der Schaltunasteil nemäß Fio. 18b zur Auslösunq des Hauptalarmes. Zu diesem Zweck ist der Ausgang des Komparators 138 üher einen Widerstand 144 mit einem Thvristor 145 verbunden, welcher als elektronischer Schalter arbeitet. Dieser hält das anqesprochene Relais 146, dessen Kontakte mit dem eiqentlichen Alarmaerät verbunden sind, solanae. bis die Ausschaltunq durch einen Sicherheitsmann erfolat.
Wie aus Fia. 1Ra und entsnrechend auch aus Fiq. 18b hervorgeht, ist mit dem Aiisaana des Verstärkers 128 bzw. 129 je einv zusätzlicher Halbwegverstärker 147 (negativ-positiv-negativ npn) und 148 (positiv-neaat:iv-nositiv nnn) verbunden. Der Eingang zu jedem Halbweqverstarker ist mit einer Diode 149, 150 aussestattet. Wenn eine positive Spannunq an dem Eingang des zusätzlichen Verstärkers 148 auftritt, so bewirkt dieser, daß der Motor 151 in der einen Richtung umläuft. Eine negative Spannung daqeqen bewirkt über die Diode 149 und dem Vrstärker 147, daß der Motor 151 in der entgegengesetzten Richtung umläuft. Es wurde oben bereits ausführlich dargelegt, daß der Motor 151 Teil der automatischen Ausgleichsvorrichtung ist.
Die rfjndiinq beschränkt sich nicht auf die in den oben erläuterten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern soll auch andere Ausführungen in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck umfassen, bei welchen die zu Anfang erläuterten Gru@dgedanken der Erfindung benutzt sind.

Claims

Patentansprüche

91. Verfahren zur Anzeige bewegter Gegenstände und/oder Hellingkeitskontraständerungen mittels Photoelementes, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den betreffenden bewegten Gegenstand erzeugten Helligkeitsunterschiede im optischen Bereich eines Linsensystems von diesem aufgenommen, entsprechend der Gegenstandsbewegung von dem Linsensystem auf mindestens zwei mit zustand voneinander befindliche Photoelemente übertragen und die -Reaktionen der Photoelemente elektrisch zur Anzeige gebracht werden.
2. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch a, gekennzeichnet durch ein optisches Linsensystem (2; 7, 8; 31, 32; 74) und mindestens zwei hinter dem Shsensystem mit Abstand voneinander angeordnete Photoelemente (3; 9, 10; 34, 35; 36, 37; 76, 77), welche mit einer elektrischen Anzeigevorrichtung verbunden sind.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Photoelemente ein elektrischer Verstärker (22; 39; 128; 129) angeschlossen ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem, die Photoelemente und der Verstärker in einem gemeinsamen Gehäuse (1, ia) angeordnet sind.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verstärker (22; 39; 128; 129) ein AuswertegerAt angeschlossen ist.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät derart gestaltet ist, daß es eine optische und/oder akustische Anzeigevorrichtung und/oder einen elektrischen Schaltvorgang auslöst.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoelemente (9, 10; 36, 37; 114, 115, 116, 117) in Brücke geschaltet sind.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke ein Potentiometer (15, 16; 38; 118; 119) aufweist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine Ausgleichsvorrichtung.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtung derart gestaltet ist, daß sie einmal unbeweqte Helligkeits- und/oder Kontrastunterschiede im optischen Bereich des Linsensystems unter Regelung der Brücke auf stromlosen Zustand und zum anderen sich zeitlich ergebende Helligkeits-und/oder Kontrastunterschiede im qesamten optischen Bereich auszuqleichen gestattet.
11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch qekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtunq automatisch arbeitend ausgebildet ist.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch aekennzeichnet, daß die elektrische Schaltunq Gleichrichter oder Dioden aufweist, welche nur einer Bewequnqsrichtung beweater Geqenstände entsprechende elektrische Impulse zur Auswertunq und/oder Anzeiqe weiterleiten.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch qekennzeichnet, daß die wirksamen Flächen der Photoelemente der zur Anzeiqe bestimmten, von dem Linsensystem erfaßten Fläche innerhalb des optischen Bereichs ähnlich qestaltet sind.
14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch aekennzeichnet, daf3 die Photoelementflächen kreisflächen- oder kreisrinqförmiq oder rechteckia aeformt sind.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Photoelemente zur Bildunq eines äußeren und eines inneren Bereiches vorgesehen sind, und daß die äußeren Photoelemente an ein Anzeiqe- und/oder Auswerteqerät und die inneren Photoelemente an ein anderes Gerät anqeschlossen sind.