DE2425466C2

DE2425466C2 - Einrichtung zur Überwachung von Räumen durch optisch-elektronische Meßmittel

Info

Publication number: DE2425466C2
Application number: DE2425466A
Authority: DE
Inventors: Knut Dipl.-Ing. Heitmann; Ludwig Dr. Leitz; Eckhart 6330 Wetzlar Schneider
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Leica Microsystems Holdings GmbH
Priority date: 1974-05-27
Filing date: 1974-05-27
Publication date: 1985-05-30
Also published as: FR2273330A1; FR2273330B1; CH607187A5; US3972021A; GB1502349A; DE2425466A1; NL7505958A

Description

a) mindestens ein Abbildungssystem zur Erfassung von in den Räumen vorhandenen Objekten,

b) mindestens eine wenigstens in der Nähe der Bildebene des Abbildungssystems oder einer zu dieser konjugierten Ebene senkrecht zur optisehen Achse bewegbar angeordnete, als Ortsfrequenzfilter wirkende Rasterstruktur, welche das Objektbild in mindestens zwei getrennte Lichtflüsse aufspaltet,

c) Mittel zur periodischen Bewegung der Rasterstruktur und zur Erzeugung von dieser periodischen Bewegung entsprechenden elektrischen Referenzsignalen,

d) fotoelektrische Empfänger, welche den das Abbildungssystem durchlaufenden Lichtfluß nach seinem Zusammenwirken mit der Rasterstruktur in elektrische Signale umwandeln,

e) elektrische Mittel zur Messung der Amplituden dieser Signale sowie

f) Mittel, welche aus einem Phasen- bzw. Frequenzvergleich mit den Referenzsignalen Vorzeichen und Größe einer Querbewegung der Objekte bestimmen,

umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß

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(λ) die fotoelektrischen Empfänger so angeordnet sind, daß sie unterschiedliche Bereiche der Austrittspupille des Abbildungssystems durchlaufende Lichtflüsse nach ihrem Zusammenwirken mit der Rasterstruktur getrennt erfassen und in entsprechende elektrische Signale umwandeln, daß

(ß) Meßmittel zur Erfassung der jeweiligen relativen Phasenlage dieser Signale zueinander vorhanden sind, und daß

(y) Mittel zur Auswertung vorhanden sind, welche aus der relativen Phasenlage von unterschiedlichen Pupillenteilen zugehörigen Signalenden Abstand der Objekte zur Einrichtung bestimmen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch-elektrischen Meßmitte! wenigstens zwei optische Korrelatorsysteme umfassen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch-elektronischen Meßmittel außer dem optischen Korrelatorsystem einen das Objekt beleuchtenden, parallaktisch starr zum Korrelatorsystem montierten Rasterprojektor umfassen und daß Meßmittel vorhanden sind, die durch Erfassung und Auswertung der jeweiligen Relativphasenlagen der aus dem Zusammenwirken des Rasterbildes des Projektors im Objektbild und dem Korrelator-Raster resultierenden elektrischen Signale die Objektentfernung bestimmen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Einstellbarkeit des Abbildungssystems (1) und der fotoelektrischen Empfänger (4,5) auf bestimmte Überwachungsentfernungen und -raumwinkel.

5. Einrichtung nach Anspruch^ gekennzeichnet durch eine Blendenanordnung (19,20), welche sich in der Ebene der Rasterstruktur (2) befindet und zur Abdeckung der nicht interessierenden Biidteile dient

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Hauptebene des Abbildungssystems (1) entsprechend der Bedingung nach Scheimpflug mit der Ebene des Rasters (2) und einer interessierenden Objektebene in einer Geraden scheiden.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zur Verkehrsüberwachung, insbesondere Ampelsteuerung, mit zwei optische Richtungsinformationen beinhaltenden, elektrische Signale erzeugenden Korrelatorsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelatorsysteme erhöht über der Fahrbahn so angeordnet sind, daß eines den Fahrverkehr, das andere den die Fahrbahn kreuzenden Gehverkehr erfaßt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch an Ampelmasten oberhalb der Ampel angebrachte Korrelatorsysteme.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterstrukturen der optischen Korrelatorsysteme den fotoelektrischen Empfängern zugeordnete, getrennte Abschnitte aufweisen und daß die zugehörigen Abbildungssysteme unterschiedliche Straßenabschnitte jeweils getrennt erfassen.

10. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Überwachung einer Fahrbahn auf mehreren Abschnitten für den anfließenden Verkehr, gekennzeichnet durch einen Sensor, der mittels optischer Spektral-Filterung und elektronischer Frequenz-Siebung ein fahrendes, Blau-Blinklicht aussendendes Fahrzeug als solches erkennt und ihm über einen Computer und eine von diesem gesteuerte Ampel die Fahrt freigibt.

11. Hinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zur Überwachung der Räume oberhalb von Vorplätzen an Türen und/oder von Aufzuginnenräumen, wobei die elektrischen Mittel Sammebteuerungen und Vorrichtungen für das Schließen und/oder öffnen der Türen betätigen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung von Räumen im Hinblick auf Vorhandensein und/ oder Bewegung von Objekten in diesen durch optischelektronische Meßmittel mit wenigstens einem optischen Korrelatorsystem, welches

b) mindestens eine wenigstens in der Nähe der Bildebene des Abbildungssystems ader einer zu dieser konjugierten Ebene senkrecht zur optischen Achse

b5 bewegbar angeordnete, als Ortsfrequenzfilter wirkende Rasterstruktur, welche das Objektbild in mindestens zwei getrennte Lichtflüsse aufspaltet,

c) Mittel zur periodischen Bewegung der Raster-

struktur und zur Erzeugung von dieser periodischen Bewegung entsprechenden elektrischen Referenzsignalen.

e) elektrische Mittel zur Messung der Amplituden dieser Signale sowie

f) Mittel, v/elche aus einem Phasen- bzw. Frequenzvergleich mit den Referenzsignalen Vorzeichen und Größe einer Querbewegung der Objekte bestimmen,

umfaßt

Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zur Überwachung von Räumen bekannt. Es gibt elektrostatische, elektromagnetische, mechanische, mechanisch-elektrische und optische Verfahren, die nach dem Prinzip der Lichtschleusen arbeiten. Einer der Nachteile der elektrischen Verfahren ist, daß sie durch starke elektrische Fremdfelder gestört werden können. Elektrostatische Geräte in Innenräumen sind empfindlich gegen Veränderung der Räume und müssen jeweils neu justiert werden. Sie sind auch von der Luftfeuchtigkeit, insbesondere bei Außenräumen, abhängig. Bisherige Verfahren zur Verkehrsüberwachung verwenden Kupferschleifen, die in die Fahrbahn eingelassen sind, deren Induktionsfelder durch die Eisenteile der Fahrzeuge beeinflußt werden. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie nur die Überwachung eines beschränkten Raums leisten können; zu ihrer Anbringung muß die Fahrbahndecke aufgerissen werden, Menschen und Tiere auf Bürgersteigen oder Fahrbahn können nicht erfaßt werden. Ferner können Fahrzeuge nur, soweit sie Metallteile enthalten, erfaßt werden. Dies könnte bei Zukunftsentwicklungen aus Kunststoff Schwierigkeiten bereiten. Mechanischelektrische Schalter, wie sie unterhalb von Matten für automatisch schließende Türen Verwendung finden, haben die Nachteile, daß der Fußboden unterbrochen wird, schwieriger Einbau, ungünstigere Reinigung, teure Montage, da eine Einrichtung, die nicht als Einheit mit der Automattür und der Aufzugsteuerung verbunden ist, ungünstige Montagen ergibt. Lichtschleusen erfassen nur beschränkte bestenfalls zweidimensionale, nicht lückenlose Räume und sind justageempfindlich. Durch DE-PS 6 63 931 ist ein optisch-elektronischer Sensor mit Ortsfrequenzrilter bekannt, der auf Bewegungen reagiert. Diese Einrichtung besitzt den Nachteil, daß sie durch Lichter und Schatten, die auf den Überwachungsraum projiziert werden, getäuscht werden kann. Auch ist sie nicht in der Lage, eine Bewegung in einer Richtung auf die Optik zu registrieren. Ferner kann sie nicht melden, ob ein Überwachungsraum, noch weiter besetzt ist, wenn keine meßbare Bewegung eines eingedrungenen Körpers stattfindet.

In DE-PS 6 63 931 ist auch eine Möglichkeit beschrieben, die Richtung einer Bewegung mittels eines Ortsfrequenzfilters zu ermitteln, dessen Rasterperiode über das Bildfeld variiert. Hiermit sind aber drei Nachteile verknüpft:

werden kann, da z. B. durch ein stark beschleunigendes Objekt eine verkehrte Richtung vorgetäuscht werden kann,

c) ist eine variierende Rasterperiode nur auf Kosten s der Signalkonstanz und damit der Signalqualität zu erkaufen (vgL L M. Biberman, »Reticles in Electro-Optical Devices«, Pergamon Press, London 1966).

In der DE-OS 22 09 667 ist eine Einrichtung zur berührungslosen Messung der Geschwindigkeit oder des Weges von Objekten ohne spezielle optische Markierungen gegenüber einer Bezugslage nach einer oder zwei Koordinatenrichtungen beschrieben, mit welcher durch einen elektrischen Antrieb zur oszillatorischen oder kontinuierlichen Bewegung des Gitters senkrecht zur optischen Achse Information über die Bewegungsrichtung der sich bewegenden Objekte gewonnen werden können.
Dieser Einrichtung haftet aber der Nachteil an, daß sie keine Abstände in die Tiefe erfassen kann, da bei ihr eine Messung nach einer oder zwei Koordinatenrichtungen in einer zur optischen Achse senkrechten Bildebene erfolgt.
Zur Erfassung von Abständen in der Tiefe (Entfernungseinstellung) ist aus der DE-AS 14 23 655 eine Einrichtung bekannt, bei welcher die Größe und Vorzeichenbestimmung für einen Entfernungseinstell-Regelvorgang aus dem Vergleich des Nulldurchgangs von aus der Objektabtastuug gewonnenen Signalen mit der Phasenlage eines Referenzsignals ermittelt wird. Der dazu erforderliche technische Aufwand ist aber groß und die erreichbare Genauigkeit im Verhältnis dazu gering.
Durch die DE-OS 22 48 542 ist letztlich ein optisches System zur berührungslosen Messung der relativen Verschiebung oder Geschwindigkeit eines Körpers gegenüber einer Oberfläche bekannt, bei dem ein Gitter einen von der Oberfläche des Körpers ausgehenden Lichtstrahl so moduliert, daß ein Lichtsignal erzeugt wird, dessen Stärke mit der Frequenz schwankt, die dem Maß der Verschiebung zwischen Gitter und Oberfläche entspricht. Zur Bilderzeugung wird ein telezentrisches System verwendet, welches dazu dient, entfernungsunabhängige Signale zu erhalten. Dieses ist jedoch für eine Raumüberwachung, bei welcher Bewegungen oder Objekte in vorgegebenen Entfernungen kontrolliert werden sollen, unvorteilhaft.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung anzugeben, mit der auf größeren Abschnitten und in einem

so dreidimensionalen Raumbereich, z. B. einer Straße befindliche Objekte sowohl im Stehen wie in der Bewegung und auch vorzeichenrichtig der Bewegungsrichtung nach erfaßt werden können. Bei stillstehenden Objekten soll für das Reagieren der Einrichtung die alleinige Bedingung hinreichen, daß die Objekte eine gewisse Höhe oder einen Abstand über einer Fläche, z. B. einer Fahrbahn, einem Fußboden, einer Wand, erreichen.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Einrichtung der eingangs genannten Art, welche sich dadurch auszeichnet, daß

a) ist dies nur möglich, wenn das Objekt nur einen Teil des Bildfeldes so überdeckt, daß aus dem Zu- oder Aufnehmen der Frequenz eindeutig auf die Bewegungsrichtung geschlossen werden kann,

b) ist dies auch nur einwandfrei möglich, wenn mit gleichförmiger Bewegung der Objekte gerechnet (λ) die fotoelektrischen Empfänger so angeordnet sind, daß sie unterschiedliche Bereiche der Austrittspupille des Abbildungssystem durchlaufende Licntflüsse nach ihrem Zusammenwirken mit der Rasterstruktur getrennt erfassen und in entsprechende elektrische Signale umwandeln, daß

(ß) Meßmittel zur Erfassung der jeweiligen relativen

Phasenlage dieser Signale zueinander vorhanden sind, und daß

(/) Mittel zur Auswertung vorhanden sind, welche aus der relativen Phasenlage von unterschiedlichen Pupillenteilen zugehörigen Signalen den Abstand der Objekte zur Einrichtung bestimmen.

Besonders vorteilhaft arbeitet eine derartige Einrichtung, wenn die optischen Meßmittel wenigstens zwei optische Korrelatorsysteme umfassen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung gegenüber Bekanntem liegt darin, daß die dreidimensionalen Räume, sei es in Räumen verschiedener Alarmstufen, sei es in Räumen verschiedener Wichtigkeit oder in Räumen verschiedener Funktion mit Hilfe einer Unterteilung der Sensor-Bildteiler unterteilt werden können. Ferner erlaubt es die Einrichtung, die Zirkulation und die Zirkulationsrichtung von Verkehrsteilnehmern und Bewegungsströmen festzustellen und dementsprechend für logische Steuerungen zu verwerten. Dies ist möglich sowohl für Verkehrsströme, die das ganze Bildfeld ausfüllen, als auch für sich beschleunigende Objekte, z. B. anfahrende Autos. Diese Vorteile können Anwendung finden bei der Regelung des Straßenverkehrs, bei der automatischen Regelung von Aufzugstüren und Aufzugssammelsteuerungen und zum Erfassen einer Bewegung, die auf eine Gefahrenquelle zu erfolgt. Ein mit dem Rahmen der Aufzugstür verbundener Sensor ergibt eine günstige Montageeinheit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Verkehrssteuerung für Kreuzungen,
F i g. 2 einen Ampelmast gem. F i g. 1 in Aufsicht,
F i g. 3 einen Ampelmast gem. F i g. 1 von der Seite,
F i g. 4 einen Verkehrssensor im Einzelnen,
Fig. 5 eine weitere Ausbildung eines Verkehrssensors,

Fig. 6 das Prinzip einer Einrichtung zur Überwachung von Räumen,

F i g. 7 eine Anwendung der Einrichtung an Aufzügen, F i g. 8 eine Anwendung der Einrichtung für Schalterräume.

Sensoren nach der Korrelatoranordnung mit Ortsfrequenzfilter zur Erfassung von Z-Achsen können im Prinzip auf verschiedene Weise dargestellt werden: mit zwei Objektiven und zwei Ortsfrequenzfiltern, mit einem Objektiv und einem Ortsf-equenzfilter, wobei — entsprechend einer Pupillenteilung — die parallaktisch unterschiedlichen Abbildungsperspektiven gesondert ausgewertet werden, oder eine Anordnung mit nur einem Objektiv und Ortsfrequenzfilter zusammen mit einem Rasterprojektor, der ein Raster auf diejenige Fläche projiziert, welche wiederum von dem Sensorkorrelator auf ein in Bewegung versetztes Ortsfrequenzfilter abgebildet wird. Hierbei ist nur die Relativbewegung entscheidend. Im letzteren Falle wird die zur Erfassung einer Z-Achse notwendige Basis zwischen der Achse des Rasterprojektors und der optischen Achse des optischen Empfängerkorrelators gebildet Auch in diesem Fall kann eine Parallaxe, nämlich zwischen Korrelatorobjektiv und Projektor, die in ihrem parallaktischen Winke! entsprechend den Objektentfernungen variieren zur Entfernungsmessung dienen, indem entsprechend der Überlagerung des auf das Objekt projizierten Rasters, mit einem bewegten Raster in der Korrelatorebene entstehende Phasenbeziehungen der Korrelator-Ausgangssignale ausgewertet werden. Rasterprojektion und Rasterabbildung können auch über ein gemeinsames Objektiv erfolgen, wenn jeweils eine Pupillenhälfte für Projektion und die andere für die Abbildung genutzt wird, wobei die parallaktische Basis in für die Größe des Meßbereiches erwünschter Weise reduziert wird.

Wegen seiner kompakten und einfachen Bauweise ist dem Korrelatorsensor mit einem einzigen Objektiv und

ίο Pupillenteilung in vielen Fällen der Vorzug zu geben. Fig. 6 gibt dessen schematische Darstellung. Mit 1 ist das Objektiv bezeichnet, 2 ein prismatisches Raster, das je nach der Aufgabe, ob in x- oder in *- und /-Richtung verlaufende Objektstrukturen ausgewertet werden sollen, einfach mit Prismenrillen versehen ist oder mit einem Pyramidenraster und entsprechend entweder einachsig durch einen Antrieb 7 bewegt wird oder zweiachsig (Antrieb 7/8).
Das prismatische Raster ist das bewegte Ortsfrequenzfilter, das das Licht der Objektbildpunkte abwechselnd auf die Empfängergruppen 4a, Ab oder 5a, 5b lenkt. Die Unterbezeichnung a oder b entspricht den jeweiligen Strahlen der rechten oder linken Eintrittspupillenhälfte. Die Signale von, 5a und 4a werden zusammengeführt und ebenso wie jene aus 5b, 4b im Gegentakt geschaltet. Durch Kopplung dieser Signale mit einer Rückmeldung vom Antriebssignal für Antrieb 7 und 8, die z. B. aus Piezo-Schwingern bestehen können, werden die Signale in Phasenbeziehung zueinander verknüpft, woraus die Signale für die Positionsbestimmung längs den Achsen A^-, Voder Zentnommen werden können.

Mit einer solchen Schaltanordnung kann die Phasenbeziehung so eingestellt werden, daß eine Fläche, z. B.

Bodenfläche 71 (F i g. 8), 71a, 716 (F i g. 7) auf 180° Phasendifferenz, also auf Löschung eingestellt ist. Objekte oder Personen, die in diesen sensorüberstrichenen Raum hineintreten, verändern diese Nullinterferenz und rufen ein Signal hervor, das deutlich über dem NuIl-Niveau liegt.

Bei der Verwendung der Einricntung zur Straßenverkehrsüberwachung werden die Sensoren erhöht über der Fahrbahn angebracht, und zwar so, daß sie sowohl den Fahrverkehr als auch den Gehverkehr abbilden können. Die Sensoren werden an den Ampelmasten oberhalb der Verkehrsampel angebracht. Die Korrelatoren haben teils einzeln, teils in Gruppen kombiniert die Aufgabe, die Bewegungen auf jeweils zu kontrollierenden Abschnitten zu registrieren, z. B. auf Fahrbahnabschnitten, auf Gehübergängen, auch auf Warteplätzen der Bürgersteige. Sie sind einzeln und in Gruppen kombiniert, wie bereits beschrieben, auch so ausgebildet, daß sie die Besetzung eines Bereichs oberhalb der Straße registrieren können wie auch Abflußbewegungen melden, die in diesem Bereich stattfinden.

Dementsprechend können die Korrektoren mehrere hundert Meter einer Straßenflucht für ankommende und abfließende Fahrzeuge überwachen, unabhängig von der Tatsache, daß einige der Fahrzeuge auf dem An- und Abfahrweg einen Parkraum einnehmen können. Desgleichen können Fußgängerbewegungen überwacht werden und es kann sichergestellt werden, daß Fußgänger den Zebrastreifen verlassen und damit die Fahrbahn für den Verkehr freigegeben haben. Durch die auf einen Entfernungsbereich oberhalb der Fahrbahn eingestellten Ko'rrelatoren können Straßenkreuzungen und die Räume vor den Verkehrsampeln daraufhin kontrolliert werden, ob diese Räume von den Fahr-

zeugen geräumt sind oder evtl. Fahrzeuge infolge einer Panne oder eines Unfalls stehengeblieben sind. Bei einer Verfeinerung der Meßeinrichtung, z. B. durch Vergrößerung der Meßbasis mittels vorgesetzter Rhombusprismen, ist es möglich, Fußgänger, die durch irgendeinen Unfall auf einem Zebrastreifen liegengeblieben sind, zu erfassen als ein Objekt oberhalb der Fahrbahn, und dementsprechend den Verkehr zu steuern. Sämtliche Signale werden auf einen Kleincomputer gegeben, der nur die Verkehrsbewegung an einer einzigen Kreuzung steuert oder höchstens noch einige benachbarte Kreuzungen einbezieht, da im allgemeinen unterschiedliche Streckenabschnitte eine individuelle Bedienung verlangen. Die Korrelatoren-Sensoren sind so ausgebildet, daß ihre Sehfelder in Abschnitte eingeteilt sind. Damit ist es möglich, mit jeweils einem Objektiv mehrere Straßenabschnitte zum Zwecke des Zählens der Fahrzeuge oder Personen für eine daraus abgeleitete logische Verkehrssteuerung zu überwachen.

Die Einrichtung sei anhand einer Verkehrssteuerung für eine Straßenkreuzung erläutert. F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Straßenkreuzung mit vier Ampelmasten 14, 24, 34, 44. F i g. 2 vergrößert die Draufsicht auf einen Ampelmast 14, mit den am Mast befestigten Korrelatoren 11,12,13. F i g. 3 zeigt die Anordnung der Korrelatoren 11, 12, 15 mitsamt den Ampeln 52 und Computer 53 am Mast i4 im Aufriß. Die optischen Korrelatoren 11, 12, 13 (Fig. 1) und die entsprechenden Gruppen 21, 22, 23-31, 32, 33-41, 42, 43 sind z. B. so auf die Fahrbahnebene eingestellt, daß die Gegentaktsignale z. B. bei ca. !80° Phasendifferenzen zu Null interferieren, während Objekte, die im Bereich der Zone 60, F i g. 3, auftauchen, ein von Null deutlich abweichendes Signal hervorrufen. Zum Zwecke der günstigen Erfassung dieser Objektebenen sind die Abbildungsobjektive und das Ortsfrequenzraster entsprechend der Scheimpflug-Bedingung zueinander geneigt. Der Korrelator 11 überwacht die Fläche 11a der Kreuzungs-»Vierung« — gestrichelt gezeichnet — im Einstellbereich 60, F i g. 3. Der Korrelator 12 ist auf die Abschnitte 12a = Fußgängerwarteraum auf dem Bürgersteig, 126 = Fußgängerübergang (Zebrastreifen) zwecks Füßgängerüberwachung und 12c zwecks Überwachung des Fahrzeugwarteraums — alle punktiert, F i g. 1 — eingestellt. Der Korrelator 15, der weniger steil als die Korrelatoren 11, 12, 13 gegen die Fahrbahn geneigt ist, dient zur Überwachung mehrerer hintereinanderliegender Abschnitte einer Fahrbahn oder Straßenflucht. Er ist z. B. in die Bildabschnitte 3a, 36, 3c unterteilt. Hierdurch wird das Heranfahren der Fahrzeuge dem Computer gemeldet. Bei entsprechender Einteilung der Abschnitte kann eine Zählung erfolgen. Auch die Geschwindigkeit kann ermittelt werden. Nähern sich Fahrzeuge der Ampel und werden die anderen Abschnitte freigemeldet, so kann für diese Fahrzeuge unverzüglich auf Grün geschaltet werden.

F i g. 5 beschreibt eine Ausbildung eines Korrelators 15a, 6 als Einrichtung, die es neben den Aufgaben, die für 15 beschrieben sind, ermöglicht, die Ampeln auf freie Fahrt für sich annähernde Ambulanzen, Feuerwehr oder Polizeifahrzeuge, die mit Blau-Blinklicht fahren, zu schalten. Der Korrelatorteil 15a übernimmt die für 15 geltende normale Aufgabe. Der Korrelatorteil 156 mit Strahlenfilter 25 in Form eines farbteilenden Spiegels, der Blau reflektiert, nimmt eine Auslese vor nach den drei Kriterien: Blaulicht (durch das Filter), niedere Lichtfrequenz entsprechend der Blinkfrequenzbreite, höhere Frequenz entsprechend Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs und Rasterperioden des Ortsfrequenzfilters 26.

Diese Frequenzauslese geschieht durch das Ortsfrequenzfilter, kombiniert mit elektronischen Frequenzebenen.

Die Kombination der drei Kriterien zur Freigabe der Vorfahrt stellt sicher, daß das Blau-Blinkücht aussendende Fahrzeug nicht etwa z. B. zwecks Markierung eines Unfalls auf der überwachten Fahrbahn stationiert

ίο wurde. Desgleichen bezweckt die Lichtfilterung 25, mit Gelb-Blinklicht fahrende Fahrzeuge auszuscheiden.

Die Kombination der Korrelatoren 15a und 156 in einem Gerät dient im wesentlichen nur der Ausnutzung der gemeinsamen Optik 1. Natürlich können die beiden Korrelatoren auch getrennt montiert werden.

Weiter ist es möglich, die optischen Korrelatoren für Zwecke, die nur sie erfüllen können (Fußgängerüberwachung und Lichtsignalerkennung) mit der bisher üblichen Kupferschleifen-Elektro-Feld-Fahrbahn-Überwachung zu kombinieren.

Um die Grundeinstellung der Sensoren jeweils am Ort der Montage des Sensors vornehmen zu können sind entweder die Fotozellen-Matrixpaare abnehmbar, ausschwenkbar oder wegschiebbar gestaltet und ersetzbar durch eine Einstellupe; oder man verwendet eine andere Möglichkeit, nämlich eine vor das Objektiv aufsetzbare Autokollimationseinrichtung, Fig.4, bestehend aus Teilerspiegel 17 und Sucherfernrohr 18, kombiniert mit einer opaken Fläche 16, hinter der Bildebene 2 einschaltbar, zum Zwecke der Lichtrückstrahlung in die Autokollimationseinrichtung 17,18.

Mit 19 und 20 sind einstellbare Blenden bezeichnet, die leicht unscharf vor der Bildebene liegen. Sie dienen zum Abdecken von Bildteilen des Objektraums, die nicht überwacht werden sollen.

F i g. 7 zeigt die Verwendung der Einrichtung für eine Aufzugssteuerung, sowohl für die Beeinflussung des Türöffnens, wie zur Beeinflussung der üblichen Sammelsteuerung.

Der Sensor 70 ist mit dem Türrahmen 72 in einer Montageeinheit verbunden. Er ist auf den Vorplatz 71a gerichtet. Das Bildfeld des Sensors mit den entsprechenden Ortsfrequenzrastern und Empfängermatrixen kann in bekannter Weise in den Feldern 71a und 716 in unterteilte Abschnitte geteilt sein.

Für eine einfache Darstellung genügt ein einziges Überwachungsfeld 71a. Die zusätzliche Überwachung des Feldes 716 ermöglicht jedoch einen größeren Komfort der Anlage.

Zunächst folgt Funktionsbeschreibung der einfachen

DnrctpllunoT'

Der Sensor 70 ist in der beschriebenen Weise in eine Grundeinstellung auf die Fläche 71a justiert worden, und zwar so, daß der freie Boden das Signalniveau etwa Null ergibt Betreten Personen, die ja eine gewisse Größe haben, den Vorplatz, so wird dieser als besetzt an die Aufzugssteuerung gemeldet. Ein mit Sammelsteuerung versehener Aufzug, der vorbeifährt, hält nur, wenn der Vorplatz besetzt ist Damit wird der bekannte Nachteil vermieden, daß der Aufzug unnötig hält weil die den Aufzug anfordernde Person inzwischen einen anderen Aufzug benutzt oder sich anders entschlossen hat

Die parallaktische Einstellung und die Einstellung des phasenbezogenen Signalpegels werden so vorgenommen, daß Objekte geringer Höhe: Hunde, Kartons, Koffer, Kisten, für die Signalbildung negativ ausgeschieden werden.
Die Aufzugstür schließt erst wenn die Fläche 71a

ίο

nach der Meldung des Sensors nicht mehr von Menschen besetzt ist. Hierdurch wird der bekannte Nachteil vermieden, daß sich Automattüren gerade im Augenblick des Eintretens in den Aufzug schließen, weil die übliche Lichtschranke dies nicht melden konnte.

Die hier vorgeschlagene Einrichtung soll möglichst weitgehend einen höflichen Fahrstuhlführer ersetzen können. Hierzu dient auch die zusätzliche Abschnittunterteilung 7ib. Für diesen Abschnitt, dem ein entsprechender Meldeabschnitt im unterteilten Korrelator-Sensor entspricht, ist in bekannter Weise eine Besetzungssignalisierung verbunden mit einer Richtungssigp.alisierung für eine Achse in Richtung auf den Aufzug vorgesehen. Bewegt sich eine Person auf dem Feld 7Xb in radialer r-Richtung auf den Aufzug, so wird selbst bei einer Freimeldung des Feldes 71a die elektrische Freigabemeldung, z. B. durch einen zwischengeschalteten Kondensator, für eine kurze Zeit verzögert, bis dann beide Felder freigemeldet werden. Bewegungen, die quer zur r-Richtung erfolgen, werden nicht registriert. Diese Wirkung wird dadurch erzielt, daß das als Ortsfrequenzfilter in der Bildebene des Korrelations-Sensors vorgesehene Raster so ausgerichtet ist, daß nur Bildbewegungen in Richtung der r-Achse innerhalb des Feldes für 7\b quer über die Rasterkanten hinweglaufen, wobei die elektronische Einstellung so gewählt wird, daß nur eine mindestens einer normalen Gehgeschwindigkeit entsprechende Minimalfrequenz ein Steuersignal auslöst.

F i g. 8 zeigt die Anwendung eines Sensors 70 in einem Bankschalterraum. Mit 75 ist eine Tür, mit 76 eine Theke bezeichnet, mit 71 — die vom Sensor erfaßte Grundfläche, die gleichzeitig die Grundfläche der vom Sensor erfaßten Raumpyramide (strichpunktiert) ist. 73 ist eine Ultrarotlampe für die Nachtbeleuchtung. 73 konnte auch ein Ultrarot-Rasterprojektor sein.

Zu beachten ist, daß bewegte Schatten oder Lichter, verursacht von bewegten Bäumen, Fahrzeugen und Personen oder Blitzen, die durch die Glastür 75 oder durch Fenster eindringen und die sich auf dem Boden 71 abbilden, keinerlei Signale auslösen, da die Phaseneinstellung des Sensors ebenfalls für diese Ebene auf Niveau Null erfolgt. Die Diskriminierung von Insekten und verirrten Vögeln kann sowohl der Amplitude nach als auch der Frequenz bzw. der Geschwindigkeit nach erfolgen. — Diese Bemerkungen gelten sinngemäß auch für alle anderen Anwendungen der Raumüberwachung, auch der Verkehrssteuerung, wobei zum Beispiel an Schatten oder Lichter auf der Straße gedacht ist. — Wird der von der Pyramide über der Grundfläche 71 umgrenzte Raum bei eingeschaltetem Sensor betreten, so wird ein Steuer-Sienal ausgelöst.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Überwachung von Räumen im Hinblick auf Vorhandensein und/oder Bewegung von Objekten in diesen durch optisch-elektronische Meßmittel mit wenigstens einem optischen Korrelatorsystem, welches