DE2235283C3

DE2235283C3 - Proximity and monitoring device

Info

Publication number: DE2235283C3
Application number: DE19722235283
Authority: DE
Inventors: Heiner 6900 Heidelberg Kastl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1977-05-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Näherungs- und Überwa chungseinrichtung zur berührungslosen Auslösung eine Schaltvorganges bei Annäherung eines Gegenstande mit einem Abbildungssystem, mit welchem der Gegen stand auf eine fotoelektronische Einrichtung abbildba ist und mit einer Schaltungsanordnung, welche dii zeitliche Veränderung der von der fotoelektronischei Einrichtung kommenden Signale erfaßt und auswertet.The invention relates to a proximity and monitoring device for contactless triggering Switching process when approaching an object with an imaging system with which the counter stood on a photoelectronic device and with a circuit arrangement which dii Changes in time of the signals coming from the photoelectronic device are detected and evaluated.

Bei einer bekannten Näherungs- und Überwachungs einrichtung dieser Art (DT-AS 11 52 627) besteht di< fotoelektronische Einrichtung lediglich aus einer Foto zelle. Darüber hinaus <st bei der bekannten Einrichtung moduliertes Licht erforderlich, das mit Hilfe eine: mechanischen Zerhackers erzeugt wird. Die bekannt« Einrichtung ist relativ unempfindlich und kann nui unzulänglich an konkrete Meßprobleme, z. B. dynami sehe und statische Meßvorgänge oder die Form de: Gegenstandes berücksichtigende Meßvorgänge angepaßt werden.In a known proximity and monitoring device of this type (DT-AS 11 52 627) there is di < photoelectronic device only from a photo cell. In addition, <st with the known device Modulated light required, which is generated with the help of a: mechanical chopper. The known « Facility is relatively insensitive and can nui inadequate to specific measurement problems such. B. dynami see and static measuring processes or the form de: measuring processes taking into account the object adapted will.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestehi daher darin, eine Einrichtung der eingangs genannter Art zu schaffen, deren fotoelektronische Einrichtung und Erfassungs- und Auswertschaltung empfindlicher und an konkrete Meßprobleme leicht anpaßbar ist.The object of the present invention is therefore to provide a device of the type mentioned at the beginning Art to create whose photoelectronic device and detection and evaluation circuit more sensitive and can be easily adapted to specific measurement problems.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die fotoelektronische Einrichtung mindestens zwei Detektoren umfaßt, die einen ersten und zweiten Zweig einer Brückenschaltung bilden, und daß das Abgleichsignal der Brückcnsehaltung auf eine interne Lichtquelle rückgekoppelt ist, die auf ein fotoelektronisches Bauelement in einem dritten Brükkenzweig einwirkt.This object is achieved according to the invention in that the photoelectronic device at least comprises two detectors which form a first and second branch of a bridge circuit, and that the adjustment signal of the bridge circuit is fed back to an internal light source which is on photoelectronic component acts in a third bridge branch.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 9.Advantageous further developments of the invention emerge from claims 2 to 9.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der fotoelekt.-onischen Einrichtung mit mindestens zwei in einer Brückenschaltung verbundenen Detektoren kann die Empfindlichkeit der Einrichtung gesteigert und auch die Form des Gegenstandes für Schaltzwecke herangezogen werden. Durch Rückkopplung des Abgleichsignals auf eine interne auf ein weiteres fotoelektronisches Bauelement in der Brückenschaltung einwirkende Lichtquelle können langsame Helligkeitsänderungen zwisciien den Detektoren, die unerwünschte Schaltvorgänge auslösen würden, ausgeglichen werden.The inventive design of the photoelectronic device with at least two in Detectors connected to a bridge circuit can increase the sensitivity of the device as well the shape of the object can be used for switching purposes. By feedback of the calibration signal acting on an internal photoelectronic component in the bridge circuit Light source can cause slow changes in brightness between the detectors, causing undesired switching operations would trigger, be balanced.

Es ist an sich bekannt, zwei Fotowiderstände in einer Brückenschaltung anzuordnen, allerdings zu einem anderen Zweck, nämlich 2. B. zur Linearisierung der Anzeige eines Belichtungsmessers (DT-OS 20 27 768).It is known per se to arrange two photoresistors in a bridge circuit, but in one another purpose, namely 2. B. to linearize the display of a light meter (DT-OS 20 27 768).

Es ist aus der DT-AS 15 72 665 außerdem bekannt, Fotowiderstände eines Belichtungsmessers mit einer internen Lichtquelle zu beleuchten, allerdings zu einem anderen Zweck, nämlich zur Verschiebung des Arbeitspunktes der Fotowiderstände, um deren Trägheit zu vermindern.It is also known from DT-AS 15 72 665, To illuminate photoresistors of a light meter with an internal light source, but to one another purpose, namely to shift the working point of the photoresistors in order to reduce their inertia Reduce.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung gemäß der Erfindung mit noch günstigeren Abgleichseigenschaften, insbesondere zur Verhinderung der Auslösung des Schaltvorganges bei langsamen Änderungen der Helligkeitsverteilung weist der vierte Brückenzweig ebenfalls ein fotoelektronisches Bauelement auf, das mit der internen Lichtquelle optisch gekoppelt ist.In an advantageous embodiment of the device according to the invention with even more favorable balancing properties, in particular to prevent the switching process from being triggered in the event of slow changes the brightness distribution, the fourth bridge branch also has a photoelectronic component with the internal light source is optically coupled.

Um besonders hohe momentane Brückenspannungen u erzielen, ist es zweckmäßig, die Brückenschaltung iber einen Kaltleiter mit einer Betriebsspannungsquelle :u verbinden.In order to achieve particularly high momentary bridge voltages u, it is advisable to use the bridge circuit Via a PTC thermistor with an operating voltage source : u connect.

Zur Steigerung der dynamischen Schaltungseigenichaften der Einrichtung gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn zwischen der internen Lichtquelle und lern Ausgang der Brückenschaitung ein Verzögerungsglied angeordnet istTo increase the dynamic circuit properties of the device according to the invention it is advantageous if there is a delay element between the internal light source and the learning output of the bridge circuit is arranged

Die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 bewirken, daß unerwünschte Einflüsse, die sich aus Änderungen des Umgebungslichtes des Gegenstandes ergeben, ausgeschaltet werden können.The features of claims 6 and 7 have the effect that undesirable influences resulting from changes in the Result of ambient light of the object, can be turned off.

Eine besonders leichte Anpassung an wechselnde Meßprobleme kann dadurch erzielt werden, daß die die ersten und zweiten Zweige der Brückenschaltungen bildenden fotoclektronischen Detektoren als Rasterplatten steckbar angeordnet sind.A particularly easy adaptation to changing measurement problems can be achieved in that the first and second branches of the bridge circuits forming photoelectronic detectors as grid plates are arranged pluggable.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet äußerst zuverlässig und kann außerdem handlich ausgebildet werden, wenn die fotoelektronischen Elemente Fotodioden, Fotowiderstände oder Fototransistoren sind, die interne Lichtquelle eine Leuchtdiode ist und wenn die das Abgleichsignal der Brückenschaltungen erfassende und auswertende Schaltungsanordnung ein mehrtoriges ODER-Glied aufweist.The device according to the invention works extremely reliably and can also be handy be formed when the photoelectronic elements are photodiodes, photoresistors or phototransistors are, the internal light source is a light emitting diode and if that is the adjustment signal of the bridge circuits detecting and evaluating circuit arrangement has a multi-gate OR gate.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wurde bereits für Schaltentfernungen von 20 bis 40 cm, 40 bis 200 cm unci 2 bis 10 m verwendet, wobei das Material des abzuustendcn Gegenstandes keine Rolle spielt. Beispielsweise wurde ein weiß gestrichener Stab aus Holz oder Metall mit 50 cm Länge und 5 mm Stärke in 2 m Entfernung bei radialem Vorbeiführen sicher erfaßt.The device according to the invention has already been used for switching distances of 20 to 40 cm, 40 to 200 cm unci 2 to 10 m are used, whereby the material of the object to be struck does not matter. For example was a white painted stick made of wood or metal with 50 cm length and 5 mm thickness in 2 m Distance reliably recorded when passing radially.

Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den Figuren beschrieben. Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are described in connection with the figures. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Abbildungssystems, F i g. 1 is a perspective view of the imaging system;

F i g. 2 ein elektrisches Schaltdiagramm einer Ausführungsform einer Näherungs- und Überwachungseinrichtung, die besonders für schnelle Vorgänge geeignet ist,F i g. 2 shows an electrical circuit diagram of an embodiment of a proximity and monitoring device, which is particularly suitable for fast processes,

F i g. 3 ein elektrisches Schaltdiagramm einer anderen Ausführungsform, die besonders für langsame Vorgänge geeignet ist,F i g. 3 shows an electrical circuit diagram of another embodiment, which is particularly suitable for slow operations suitable is,

F i g. 4 eine Ansicht einer fotoelektronischen Einrichtung in Form einer Rasterplatte bei Verwendung der Einrichtung für die Verkehrsüberwachung,F i g. 4 shows a view of a photoelectronic device in the form of a grid plate when using FIG Device for traffic monitoring,

F1 g. 4a eine Rasterplatte für eine Geschwindigkeitsüberwachung, F1 g. 4a a grid plate for speed monitoring,

Fig.5 eine Rasterplatte mit einer weiteren unter-50 schiedlichen Anordnung der Detektoren,Fig. 5 a grid plate with another under-50 different arrangement of detectors,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer Diapositivanordnung, undF i g. 6 is a perspective view of a slide arrangement;

F i g. 7 eine Rasterplatte mit einer noch anderen Anordnung der Detektoren.F i g. 7 shows a grid plate with yet another arrangement of the detectors.

Eine Ausführungsform des Abbildungssystems der Näherungs- und Überwachungseinrichtung besteht aus einer Linseneinrichtung 13 (Fig. 1), die auf eine fotoelektronische Einrichtung in Form eines Bildschirmes 14 ein Bild eines lichtaussendenden Gegenstandes (Umgebungsausschnitt) entwirft. Statt der Linseneinrichtung kann auch eine kleine Öffnung (Lochkamera) verwendet werden, falls die einfallenden Lichtstrahlen dann noch ausreichende Lichthelligkeit auf dem Bildschirm 14 erzeugen. Es kann auch eine einstellbare Blende vorgesehen sein, um die Tiefenschärfe oder die Lichthelligkeit des so gebildeten optischen Systems dem Anwendungszweck anzupassen. Eine Halterung 15 verbindet mechanisch die Linseneinrichtung 13 und den Bildschirm 14. Ein nichi gezeigtes Gehäuse verhindert den Zutritt von Seitenlicht. Der Bildschirm 14 ist in Rasterpunkte aufgeteilt, wobei jeder Rasterpunkt von einem fotoelektronischen Detektor 3, 4 gebildet wiru (^cig. 2, 3), die Teil einer Brückenschaltung sind. Der Detektor kann aufsteckbar sein. Ergibt sich zwischen den Detektoren 3,4 eine unterschiedliche Beleuchtung, wird die Brückenschaltung verstimmt und gibt an einen Differenzverstärker 6 über zwei Leitungen ein elektrisches Signal ab. Mittels eines einstellbaren Widerstandes 2 in der Brückenschaltung (Fig.2) kann die Brückenschaltung vorher so abgeglichen werden, daß bei gleicher Beleuchtung der Detektoren 3,4, d. h., wenn das auf dem Bildschirm im Bereich dieser Detektoren projizierte Bild keine Helligkeitsunterschiede aufweist, kein oder ein ganz bestimmtes Abgleichsignal abgegeben wird. Das vom Differenzverstärker 6 abgegebene Abgleichsignal wird mehrfach ausgewertet. Einmal wird das analoge Signal einer beschreibenden Weiterverarbeitungslogik 8,9,10, II, 12 zugeführt. Außerdem wird das Signal einem Rückführungsverstärker 7 zugeführt, dessen Ausgangssignal die Helligkeit einer Leuchtdiode oder einer anderen Lichtquelle 16 steuert, die ihrerseits zusammen mit einem in dem Brückenzweig 1 der Brückenschaltung liegenden fotoelektronischen Bauelement 17 in einer lichtdichten Umhüllung 18 angeordnet ist. Diese Rückführung des Signals in den Brückenzwcig 1 versucht, jede Brückenverstimmung wieder auszugleichen. Diese Schaltung ist daher besonders für die Erkennung von Lichtmusterveränderun^en geeignet (dynamischer optischer Näherungsschalter). Eine Batterie UBV speist die Brückenschaitung über einen selbstregelnden Widerstand 5 (Kaltleiter), der aufgrund seines positiven Temperaturkoeffizienten den Snom in der Brückenschaitung nahezu konstant hält. Das durch die thermische Trägheit dieses Widerstandes sich ergebende Regelverhalten ist erwünscht und ergibt eine momentane größere Signalspannung. Die Weiterverarbeitungslogik kann mehrere Eingänge aufweisen, wenn auf dem Bildschirm 14 mehr als ein Paar von Detektoren 3, 4 angeordnet sind. Jedes weitere Paar liegt dann in einer weiteren Brückenschaitung, wie sie oben beschrieben worden ist und liefert ein eigenes Abgleichsignal.One embodiment of the imaging system of the proximity and monitoring device consists of a lens device 13 (FIG. 1) which projects an image of a light-emitting object (environmental section) onto a photoelectronic device in the form of a screen 14. Instead of the lens device, a small opening (pinhole camera) can also be used if the incident light rays then still generate sufficient light brightness on the screen 14. An adjustable diaphragm can also be provided in order to adapt the depth of field or the light brightness of the optical system formed in this way to the intended use. A holder 15 mechanically connects the lens device 13 and the screen 14. A housing (not shown) prevents the entry of sidelight. The screen 14 is divided into grid points, each grid point being formed by a photoelectronic detector 3, 4 ( ^c ig. 2, 3) which are part of a bridge circuit. The detector can be plugged on. If there is different lighting between the detectors 3, 4, the bridge circuit is detuned and sends an electrical signal to a differential amplifier 6 via two lines. By means of an adjustable resistor 2 in the bridge circuit (FIG. 2), the bridge circuit can be adjusted beforehand in such a way that with the same illumination of the detectors 3, 4, that is, when the image projected on the screen in the area of these detectors does not have any differences in brightness, no or a very specific adjustment signal is emitted. The adjustment signal emitted by the differential amplifier 6 is evaluated several times. Once the analog signal is fed to a descriptive processing logic 8, 9, 10, II, 12. In addition, the signal is fed to a feedback amplifier 7, the output signal of which controls the brightness of a light-emitting diode or another light source 16, which in turn is arranged in a light-tight envelope 18 together with a photoelectronic component 17 located in the bridge branch 1 of the bridge circuit. This return of the signal to bridge zone 1 tries to compensate for any bridge detuning. This circuit is therefore particularly suitable for the detection of light pattern changes (dynamic optical proximity switch). A battery UBV feeds the bridge circuit via a self-regulating resistor 5 (PTC thermistor) which, due to its positive temperature coefficient, keeps the Snom in the bridge circuit almost constant. The control behavior resulting from the thermal inertia of this resistor is desirable and results in a momentary higher signal voltage. The further processing logic can have several inputs if more than one pair of detectors 3, 4 are arranged on the screen 14. Each further pair is then in a further bridge circuit, as has been described above, and supplies its own adjustment signal.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform wird das Abgleichsignal z. B. mittels des Kondensators 9 differenziert und einem Trigger (z. B. Schmitt-Trigger) 10 zugeführt, der ein Sprungsignal erzeugt. Ein dahinter liegendes Impulszeitglied 11 erzeugt daraus einen Spannungsimpuls ausreichender Zeitdauer, un ein nachgeschaltetes Relais 12 zu betätigen, das dann die gewünschte Schaltfunktion der Näherungs- und Überwachungseinrichtung ausführt.In the embodiment described so far, the adjustment signal is z. B. by means of the capacitor 9 differentiated and supplied to a trigger (z. B. Schmitt trigger) 10, which generates a jump signal. One behind lying pulse timing element 11 generates a voltage pulse of sufficient duration therefrom, un a downstream relay 12 to operate, which then the desired switching function of the proximity and monitoring device executes.

Sind mehrere Eingänge für die Weiterverarbeitungslogik vorhanden, weist diese eine Kombinationsschaltung ODER-Glied 8 auf. Diese Kombinationsschaltung ist z. B. so ausgeführt, daß ein Schaltvorgang nur dann ausgelöst wird, wenn in vorbestimmter Weise Signale gleichzeitig an den Eingängen anliegen. Dadurch ist es möglich, einen Schaltvorgang beispielsweise nur dann auszulösen, wenn ein auf den Bildschirm projizierte« Lichtmuster bestimmter Art sich in einer vorgegebener Richtung bewegt.If there are several inputs for the further processing logic, this has a combination circuit OR gate 8. This combination circuit is z. B. carried out so that a switching operation only then is triggered when signals are simultaneously present at the inputs in a predetermined manner. This is how it is possible to trigger a switching process, for example, only when a « A certain type of light pattern moves in a given direction.

1st die Einrichtung beispielsweise auf eine Straßen kreuzung gerichtet, erzeugen die Fahrzeugt Lichtfleck« 19 auf dem Bildschirm (F i g. 4), die sich etwa in Richtunj des Pfeiles 23 bewegen. Fahren die Wagen auf den ihnei vorgeschriebenen Spuren, ergeben sich Lichtflecke 1'For example, if the device is aimed at a crossroads, the vehicles generate light spots « 19 on the screen (FIG. 4), which move approximately in the direction of arrow 23. Drive the wagons on the himei prescribed tracks, there are light spots 1 '

auf den Reihen 3,3,3,3,3,3 (oberste Reihe) oder 4,4,4, 4, 4, 4 (darunter liegende Reihe). Da die Detektoren 3 und 4 gleichzeitig beeinflußt werden, werden keine Abgleichsignale erzeugt. Weicht das Fahrzeug aber aus der Spur aus, so daß der Lichtfleck 19 nur die Detektoren 3 oder 4 beleuchtet, verstimmt sich die zugehörige Brückenschaltung. Die als ODER-Glied ausgebildete Kombinationsschaltung 8 gibt das Signal weiter und das Relais 12 wird ausgelöst, um z. B. eine Blitz Foto-Anlage zur Feststellung des Fahrzeugkennzeichens zu betätigen.on rows 3,3,3,3,3,3 (top row) or 4,4,4, 4, 4, 4 (row below). Since the detectors 3 and 4 are affected at the same time, none Adjustment signals generated. If the vehicle deviates from the lane, so that the light spot 19 only the If detectors 3 or 4 are illuminated, the associated bridge circuit is out of tune. As an OR element trained combination circuit 8 passes the signal and the relay 12 is triggered to z. Legs Flash photo system to activate the vehicle registration number.

Fußgänger und Fahrräder erzeugen ebenfalls Lichtmuster, die wegen ihrer geringen Ausdehnung nur jeweils einen Detektor beleuchten. Damit ein Schaltvorgang nicht ausgelöst wird, könnte die Kombinationsschaltung 8 beispielsweise so geschaltet sein, daß mindestens zwei hintereinanderliegende Detektoren 3, 3 oder 4,4 gleichzeitig beleuchtet sein müssen, damit ein Schaltvorgang ausgelöst wird.Pedestrians and bicycles also generate light patterns, which only because of their small size illuminate one detector at a time. So that a switching process is not triggered, the combination circuit could 8, for example, be switched so that at least two consecutive detectors 3, 3 or 4,4 must be illuminated at the same time for a switching process to be triggered.

Weiterhin könnte die Tatsache ausgenutzt werden, daß Fußgänger sich langsamer bewegen als Autos. Durch eine entsprechend eingestellte Verzögerungsschaltung im Rückführungszweig zur internen Lichtquelle wäre es möglich, nur dann einen Schaltvorgang auszulösen, wenn sich der Leuchtfleck 19 mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit bewegt. Wird diese nicht erreicht, kann die Rückführung die Brückenschaltung abgeglichen halten und es wird kein Abgleichsignal erzeugt.Furthermore, exploitation could be made of the fact that pedestrians move more slowly than cars. With an appropriately set delay circuit in the feedback branch to the internal light source it would be possible to trigger a switching process only when the light spot 19 with a certain minimum speed moves. If this is not achieved, the return can the Keep the bridge circuit balanced and no calibration signal will be generated.

Eine derartige Schaltung könnte auch dazu verwendet werden, Autos zu fotografieren, die eine festgelegte Geschwindigkeit überschreiten. Gemäß F i g. 4a kann hierfür eine Rasterplatte mit vier Spalten fotoelektronischer Detektoren A, B, C, D vorgesehen sein. Jeder Detektor ist ein Teil der beschriebenen Brückenschaltung, die anderen Brückenglieder sind nicht auf der Rasterplatte angeordnet und der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Rasterplatte wird so aufgestellt, daß die Bewegungsrichtung der zu überwachenden Fahrzeuge (oder anderer Objekte) senkrecht zu den einzelnen Spalten A, B, C. D verläuft und sich die Fahrzeuge entweder in Richtung A-B-C-D oder umgekehrt auf der Rasterplatte vorüberbewegen. Die Detektoren je einer Spalte sind zu einem Überwachungssystem zusammengeschaltet, je zwei Spalten dienen der Geschwindigkeitsüberwachung für eine Richtung. Ein Fahrzeug, das mit seiner Frontlinie in den Bereich der Spalte A gerät, löst einen Schaltimpuls aus, der z. B. dazu dienen kann, einen Impulsgenerator mit einem voreingestellten Zähler zu verbinden. Der Zähler kann in km/h geeicht und auf eine bestimmte Geschwindigkeit eingestellt sein. Erreicht die Frontlinie des Fahrzeuges die mit der Spalte A zusammenwirkende Spalte D, so wird ein weiterer Schaltimpuls ausgelöst der das weitere Einlaufen von Impulsen in den Zähler verhindert Wird dieser zweite Schaltimpuls abgegeben, bevor der Zählerstand den voreingestellten Wert erreicht hat, hat das Fahrzeug eine über dem eingestellten Wert liegende Geschwindigkeit Dieses Kriterium ließe sich z.B. mit Hilfe eines Gatters erfassen und zum Auslösen einer automatischen Kamera usw. heranziehen. Die Spalten C B wirken in gleicher Weise für die umgekehrte Fahrtrichtung; das an die Spalte C angeschlossene System liefert den Startimpuls, das andere den Stoppimpuls. Natürlich können auch die Spalten A und C bzw. B und D zusammenwirken, was bedingt daß in beiden Richtungen der Abstand zwischen der auslösenden und der stoppenden Spalte gleich istSuch a circuit could also be used to photograph cars that exceed a set speed. According to FIG. 4a, a grid plate with four columns of photoelectronic detectors A, B, C, D can be provided for this purpose. Each detector is part of the bridge circuit described, the other bridge elements are not arranged on the grid plate and are not shown for the sake of simplicity. The grid plate is set up in such a way that the direction of movement of the vehicles to be monitored (or other objects) is perpendicular to the individual columns A, B, C. D and the vehicles move past either in the direction of ABCD or vice versa on the grid plate. The detectors in each column are interconnected to form a monitoring system; two columns each serve to monitor the speed of one direction. A vehicle that gets with its front line in the area of column A , triggers a switching pulse that z. B. can be used to connect a pulse generator to a preset counter. The counter can be calibrated in km / h and set to a certain speed. If the front line of the vehicle reaches column D, which interacts with column A , another switching pulse is triggered, which prevents further impulses from entering the counter.If this second switching pulse is issued before the counter reading has reached the preset value, the vehicle has one over Speed corresponding to the set value This criterion could be recorded with the help of a gate and used to trigger an automatic camera etc. The columns CB act in the same way for the reverse direction of travel; the system connected to column C supplies the start pulse, the other the stop pulse. Of course, the gaps A and C or B and D can also work together, which means that the distance between the triggering and stopping gaps is the same in both directions

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform ist der mittlere Teil des Bildschirms dichter mit Detektoren belegt als der Randteil. Mit dieser Anordnung, bei der jeweils zwei schraffierte Detektoren und zwei unschraffierte einer besonderen Brückenschaltung angehören, läßt sich erreichen, daß beispielsweise ein stabförmiger Körper unabhängig davon, in welcher Richtung sich seine Ausbildung über den Bildschirm 14 bewegt, sicher erfaßt wird. Eine unregelmäßige Anordnung der Detektoren auf dem Bildschirm 14 ermöglicht darüber hinaus auch eine unterschiedliche Auflösung in verschiedenen Bereichen des Bildschirmes.In the case of the in FIG. In the embodiment shown in FIG. 5, the middle part of the screen is denser with detectors occupied than the marginal part. With this arrangement, two hatched detectors and two unshaded detectors belong to a special bridge circuit, it can be achieved that, for example, a rod-shaped Body regardless of the direction in which its training moves across the screen 14, safe is detected. An irregular arrangement of the detectors on the screen 14 makes it possible also a different resolution in different areas of the screen.

Eine andere Ausführungsform der Näherungs- und Überwachungseinrichtung (Fig.3) erlaubt es, ein vorgegebenes Bild (beispielsweise ein Diapositiv) mit einem bestehenden Bild (Istbild) zu vergleichen. Dazu werden auf dem Bildschirm 14 hinter der Linseneinrichtung 13 nur Detektoren 4 aufgesteckt Die zugehörigen Detektoren 3 sind auf einer entsprechenden Rasterplatte 20 (Fig.6) aufgesteckt und lesen die Hell- und Dunkelzonen eines davor angeordneten und diffus beleuchteten Diapositivs. Unterschiede zwischen dem Bild des Diapositivs und dem Istbild ergeben Abgleichsignale, die in der oben beschriebenen Art ausgewertet werden können.Another embodiment of the proximity and monitoring device (Figure 3) allows a to compare a given image (for example a slide) with an existing image (actual image). In addition only detectors 4 are attached to the screen 14 behind the lens device 13 Detectors 3 are attached to a corresponding grid plate 20 (Figure 6) and read the light and Dark zones of a diffusely illuminated slide arranged in front of it. Differences between the The image of the slide and the actual image result in adjustment signals that are evaluated in the manner described above can be.

Zweckmäßigerweise wird zur Beleuchtung des Diapositivs das diffuse Licht verwendet, daß von dem untersuchten Gegenstand ausgeht Das Gerät ist dann unempfindlich gegen Änderungen des Ungembungslichtes. Günstig ist es daher, die Linseneinrichtung 13 zusammen mit einer Halterung 21 für das Diapositiv auf der Vorderwand eines gemeinsamen Gehäuses anzubringen. Das Diapositiv kann dabei noch mittels einer lichtdurchlässigen Platte 22 vor Beschädigungen geschützt werden. Bei der oben beschriebenen dynamischen Auswertung genügt es, den Gegenstand nur kurz aufzuhellen, beispielsweise mittels Blitzlicht, um das gewünschte Signal zu erzeugen.Appropriately, the diffuse light is used to illuminate the slide that from the examined object goes out. The device is then insensitive to changes in the ambient light. It is therefore advantageous to mount the lens device 13 together with a holder 21 for the slide to attach the front wall of a common housing. The slide can still be made by means of a transparent plate 22 are protected from damage. With the dynamic described above For the evaluation, it is sufficient to only briefly brighten the object, for example using a flashlight, in order to to generate the desired signal.

Eine weitere Ausführungsform ist in F i g. 7 dargestellt. Sie dient vornehmlich der Messung von statischen Gegebenheijen. Die Detektoren 3 sind so angebracht, daß sie dem diffusen Licht aus der Umgebung aus der Richtung des Meßgegenstandes ausgesetzt sind, während die Detektoren 4 auf dem hinter der Linseneinrichtung 13 liegenden Bildschirm 14 aufgesteckt sind und das Gegenstandsbild auflösen.Another embodiment is shown in FIG. 7 shown. It is primarily used to measure static Given. The detectors 3 are mounted so that they are the diffuse light from the environment from the Direction of the measurement object are exposed, while the detectors 4 on the behind the lens device 13 lying screen 14 are attached and dissolve the object image.

Die Brückenschaltungen können, wie in Fig.2 dargestellt, ausgebildet sein.The bridge circuits can be designed as shown in FIG.

Eine andere Schaltungsvariante, die hier besonders geeignet ist zeigt Fig.3. Statt eines einstellbaren Widerstandes 2 wird in dem entsprechenden Brückenzweig ebenfalls ein fotoelektronisches Bauelement 17a angeordnet das zusammen mit dem fotoelektronischen Bauelement 17 mit einer Leuchtdiode oder einer entsprechenden Lichtquelle 16 in einer lichtdichten Umhüllung 18 untergebracht ist Der Rückführungsverstärker 7 ist mit seinem Eingang diesmal hinter der Kombinationsschaltung 8 angeschlossen, da er, wie auch die mit den fotoelektronischen Bauelementen 17, 17a versehenen Brückenzweige, auch bei Vorhandensein mehrerer Detektoren 3,4 nur einmal benötigt wird. Alle Detektoren 3, 4 sind mit einem Ende an die fotoelektronischen Bauelemente 17,17a an den Punkten 23 bzw. 24 angeschlossen. Das andere Ende der Detektoren 3, 4 ist zum Eingang des zugehörigen Differenzverstärkers 6 geführt Der andere Eingang aller Differenzverstärker 6 ist mit dem Verbindungs-Another circuit variant, which is particularly suitable here, is shown in FIG. 3. Instead of an adjustable one Resistor 2 is also a photoelectronic component 17a in the corresponding bridge branch arranged together with the photoelectronic component 17 with a light emitting diode or a corresponding light source 16 is housed in a light-tight enclosure 18 The feedback amplifier 7 is connected to its input this time behind the combination circuit 8, since it, as well the bridge branches provided with the photoelectronic components 17, 17a, even if they are present multiple detectors 3.4 is only required once. All detectors 3, 4 have one end to the photoelectronic components 17,17a connected at points 23 and 24, respectively. The other end of the Detectors 3, 4 are led to the input of the associated differential amplifier 6. The other input all differential amplifier 6 is connected to the connection

punkt 20 der fotoelektronischen Bauelemente 17, 17a verbunden. Das Ausgangssignal der Kombinationsschaltung 8 wird über ein Potentiometer 27 zu dem Trigger 10 geführt, der das Relais 12 direkt steuert. Die Kombinationsschaltung 8 kann so ausgeführt sein, daß nur eine bestimmte Licht- und Schattenverteilung auf dem Bildschirm zu einem Ausgang Null führt. Ändert sich die Umgebungshelligkeit, bleiben die Verhältnisse unverändert, da sich die Detektoren 3 und 4 gleichsinnig ändern und der Brückenabgleich sich nicht ändert. Ändert sich jedoch die Lichtverteilung soweit, daß mindestens eine Brückenschaltung ihren Zustand ändert, ändert sich auch der Ausgang der Kombinationsschaltung 8. Hierdurch wird der Trigger 10 ausgelöst und der Schalter des Relais 12 betätigt. Die Auslöseschwelle kann mit dem Potentiometer 27 eingestellt werden. Bei Verwendung der Rückführung 7, 16 ist die Art der Kombinationsschaltung 8 unwesentlich. Sie verhindert außerdem, daß langsame Änderungen in der Verteilung zu einer Auslösung der Einrichtung führen, da der Ausgang der Kombinationsschaltung 8 mit einer bestimmten Zeitverzögerung immer auf Null gebracht wird.point 20 of the photoelectronic components 17, 17a connected. The output signal of the combination circuit 8 is via a potentiometer 27 to the Trigger 10 led, which controls relay 12 directly. The combination circuit 8 can be designed so that only a certain light and shadow distribution on the screen leads to a zero output. Changes If the ambient brightness changes, the conditions remain unchanged, since detectors 3 and 4 move in the same direction change and the bridge adjustment does not change. However, the light distribution changes so far that at least one bridge circuit changes its state, the output of the combination circuit also changes 8. This triggers the trigger 10 and actuates the switch of the relay 12. the The trigger threshold can be set with the potentiometer 27. When using feedback 7, 16, the type of combination circuit 8 is insignificant. It also prevents slow changes lead in the distribution to a trip of the device, since the output of the combination circuit 8 with a certain time delay is always brought to zero.

Ausführungsformen nach F i g. 2, 5 sind besonders geeignet für die Erfassung von Vorgängen, die schneller als etwa 20 cm pro Sekunde ablaufen.Embodiments according to FIG. 2, 5 are particularly suitable for capturing operations that are faster than about 20 cm per second.

Ausführungsformen nach Fig. 3, 7 eignen sich besonders für langsamere Vorgänge ab etwa 3 cm pro Sekunde.Embodiments according to Fig. 3, 7 are particularly suitable for slower processes from about 3 cm per Second.

Anwendbar ist die Näherungs- und Überwachungseinrichtung nicht nur bei der Verkehrsüberwachung. Es können auch ganz allgemeine Geschwindigkeitsmessungen von Flächen vorgenommen werden. Eine weitere Anwendung ist der Vergleich zwischen Ist- und Sollwert bei der Fabrikation von Gegenständen. Eine Überwachung der optisch erkennbaren Ausströmungen vonThe proximity and monitoring device can not only be used for traffic monitoring. It general speed measurements of surfaces can also be carried out. Another The application is the comparison between the actual and target value in the manufacture of objects. A surveillance the visually recognizable outflows of

ίο Schornsteinen ist denkbar.ίο chimneys is conceivable.

Auch die Zählung von vorbeilaufenden Gegenständen ist möglich, wobei nur Gegenstände berücksichtigt werden, die bestimmte Formkriterien erfüllen, oder z. B. bei der Schaufensterauslagenüberwachung, die sich imThe counting of passing objects is also possible, whereby only objects are taken into account that meet certain shape criteria, or z. B. in the shop window display monitoring, which is in

Überwachungsfeld dynamisch bewegen (Einbruchssicherung). Move the monitoring field dynamically (burglar protection).

Eine andere Anwendung findet das Gerät bei der Kontrolle des Durchhanges eines Walzbleches in einer Durchhanggrube, wobei die Einrichtung oberhalb der Grube angeordnet ist und eine Zufuhr weiteren Blechs auslöst, wenn durch Verbrauch auf der Gegenseite der Durchhang sich so verkleinert hat, daß sich die optisch gefüllte Fläche auf der Rasterplatte ändert und das Gerät schaltet.The device is also used for checking the sag of a rolled sheet in a Slack pit, the device being arranged above the pit and a supply of further sheet metal triggers when the sag has been reduced so much by consumption on the opposite side that the optical The filled area on the grid plate changes and the device switches.

2s In ähnlicher Weise könnte die Einrichtung auch in dei Textilindustrie angewendet werden, um den Kettfaden riß zu überwachen.2s In a similar way, the facility could also be used in dei Textile industry are used to monitor the warp thread break.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

109 621/11109 621/11

Claims

Patent claims:

1. Proximity and monitoring device for contactless triggering of a switching process when approaching an object with an imaging system with which the object is on a photoelectronic device can be mapped, and with a circuit arrangement which the temporal Change of the photoelectronic device incoming signals are detected and evaluated, characterized in that the photoelectronic Device comprises at least two detectors (3, 4) having a first and second branch a bridge circuit, and that the adjustment signal of the bridge circuit to an internal Light source (16) is fed back to a photoelectronic component (17) in a third Bridge branch (1) acts.

2. Proximity and monitoring device according to claim 1, characterized in that the fourth branch of the bridge is also a photo-electronic Has component (17a) which is optically coupled to the internal light source (16).

3. Proximity and monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that the bridge circuit is connected to an operating voltage source (UBV) via a PTC thermistor (5).

4. Proximity and monitoring device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that between the internal light source (16) and the output of the bridge circuit a delay element is arranged.

5. Proximity and monitoring device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the detection and evaluation of the calibration signal of the bridge circuit Circuit arrangement (8, 9, 10, 11) has a plurality of inputs, which are the outputs of a corresponding Record number of bridge circuits.

6. Proximity and monitoring device according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that in each case a photoelectronic detector (3) of the bridge circuits outside the Image of the object on the photoelectronic device (14) for receiving the diffuse light from the surroundings of the object (Fig. 7).

7. proximity and monitoring device according to claim 6, characterized in that the photoelectronic detectors (3) outside the image of the object on the photoelectronic Device (14) are arranged behind an optical filter with structured light attenuation (Fig. 6).

8. Proximity and monitoring device according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the photoelectronic forming the first and second branches of the bridge circuits Detectors (3, 4) are arranged as grid plates (14) so that they can be plugged in.

9. Proximity and monitoring device according to one of claims I to 8, characterized characterized in that the photoelectronic elements (3, 4, 17, 173) photodiodes, photoresistors or Are phototransistors, the internal light source (16) is a light-emitting diode and that the adjustment signal of the bridge circuits detecting and evaluating circuit arrangement a multi-gate OR Has member (8)