DE2509135A1

DE2509135A1 - Optisches abtastsystem

Info

Publication number: DE2509135A1
Application number: DE19752509135
Authority: DE
Inventors: Leonard Zuckerman
Original assignee: Servo Corp of America
Current assignee: Servo Corp of America
Priority date: 1974-03-06
Filing date: 1975-03-03
Publication date: 1975-09-18
Also published as: AU7526474A; ZA746973B; JPS50132608A; IT1026413B; FR2263566A1; FR2263566B3; SE7415676L; JPS5858655U; CA1035865A; GB1458484A; NL7500338A

Description

Optisches Abtastsystem

In der US-PS 3225177 ist ein optisches Fühlersystem für Markierungen beschrieben, welches besonders gut geeignet ist für die Identifizierung von Eisenbahnwagen und anderen sich bewegenden Fahrzeugen. Kommerziell wird diese Erfindung in dem automatischen Identifizierungssystem der American Association of Railroads verwendet, um codierte Markierungen zu lesen, die an den Seiten von praktisch jedem in den Vereinigten Staaten von Amerika verwendeten Eisenbahnwagen angebracht sind. In der Praxis wird ein Abtastgerät einem bestimmten Gleisabschnitt zugeordnet, um Informationen von jedem auf diesem Gleisabschnitt vorbeifahrenden Eisenbahnwagen aufzunehmen. In vielen Fällen verlaufen zwei Schienen nahe nebeneinander, wie beispielsweise in Abstellbereichen oder anderen ähnlichen Lokalitäten.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Abtastsystem zu schaffen, welches in der Lage

509838/0643

ist, Informationen von Objekten zu erhalten, die sich an zwei Stellen befinden, und diese Informationen mit einem beträchtlich geringeren Aufwand zu verarbeiten, als dies bisher möglich war, um dadurch die Kosten zu senken.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein optisches Multiplex-Abtastsystem verwendet wird. Das System enthält mindestens zwei elektro-optische Überwachungssysteme, von denen jedes Mittel zum Empfang eines Bildes eines Objektes und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals bei Peststellung eines Bildes enthält, wobei eine Spiegeleinrichtung vorgesehen ist, die bewegbar ist, um zwei Stellen zu bestreichen und ein Bild jedes Objektes an der ersten Stelle auf das erste Überwachungssystem zu reflektieren, und ein Bild jedes Objektes an der zweiten Stelle auf einzweites Überwachungssystem zu reflektieren, und wobei Mittel zur Bewegung der Spiegeleinrichtung vorgesehen sind, um die erste und die zweite Stelle kontinuierlich abzutasten. Das System enthält weiterhin einen Prozessor zur Verarbeitung der elektrischen Ausgangssignale der Überwachungssysteme und einen Schalter zum abwechselnden Verbinden der Ausgänge der beiden Überwachungssysteme mit dem Prozessor.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Prinzip dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Aufriß des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Multiplex-Systems,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig, I gezeigte System, und

Fig. 3 eine schematische Teilansicht des zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Multiplex-Systems.

Es sei nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gleiche Teile in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

509838/0643

Das in Pig. 1 dargestellte Multiplex-Abtastsystem IO weist eine umlaufende Trommel 12 auf, um deren Umfang eine Mehrzahl von Spiegelsegmenten 14 angebracht ist.

Erste und zweite elektro-optische überwachungssysterne 16 und sind derart · angeordnet, daß sie Bilder empfangen können, die von Spiegelsegmenten 14, welche an verschiedenen Stellen am Umfang der Trommel 12 angeordnet sind, reflektiert werden. Dementsprechend empfängt das Überwachungssystem 16 ein Bild von jedem Spiegelsegment, welches in den Bereich gelangt, der in Pig. I von dem Segment 20 eingenommen ist, und entsprechend empfängt das Überwachungssystem 18 ein Bild von jedem Segment, welches in den Bereich kommt, der in Fig. 1 von dem Segment 22 eingenommen wird. Jedes der elektro-optischen Überwachungssysteme ist generell von der Art, die in US-PS 3225177, beispielsweise Fig.2 A, gezeigt und beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß die Spiegeltrommel 34 dieses Patents durch die Spiegeltrommel 12 ersetzt ist.

Die den empfangenen Bildern entsprechenden Ausgangssignale der Überwachungssysteme 16 und 18 werden durch den Multiplexschalter 24 einem einzigen Prozessor 26 zugeführt. Der Multiplexschalter 24 hat die Aufgabe, die Ausgänge der überwachungssysteme 16 und 18 abwechselnd mit dem Prozessor 26 zu verbinden.

Im Betrieb läuft die Trommel 12 um und sie tastet Objekte 28 und 30 an ersten und zweiten Stellen entweder direkt oder durch Sekundärspiegel 32, 34 ab. Die Objekte 28 und 30 können beispielsweise reflektierende Markierungen sein, wie sie von der American Association of Railroads für ihr automatisches Wagenidentifizierungssystem verwendet werden. Die Einzelheiten der Markierung und die Art der Abtastung sind im einzelnen in dem vorgenannten US-Patent beschrieben. Es ist daher ausreichend, zu erwähnen, daß die Markierung 28 von dem Sekundärspiegel 32 reflektiert und nacheinander von jedem Spiegelsegment 14 aufgenommen wird, wenn dieses die Zone passiert, die in Fig.l von dem Segment eingenommen wird. In entsprechender Weise

- 4 509838/0643

wird die Markierung 38 von dem Sekundärspiegel 34 reflektiert und nacheinander von jedem Spiegelsegment 14 aufgenommen, wenn dieses die Zone passiert, die in Fig. 1 von dem Segment 22 eingenommen wird. Diese Zone liegt in einem Winkelabstand von der Zone, die von dem Segment 20 eingenommen wird. Die aufgenommenen Bilder erzeugen elektrische Ausgangssignale in den Überwachungssystemen 16 und 18, die multiplexiert und dem Prozessor 26 zugeführt werden. Das Schalten des Multiplexschalters 24 kann von der Trommel 12 über eine Leitung 25 gesteuert werden, um alle Probleme hinsichtlich der Phasenlage auszuschließen,

In dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die umlaufende Spiegeltrommel 12 der ersten Ausführung durch einen zweiseitigen Spiegel 36 ersetzt. Der Spiegel 36 kann sich zwischen den beiden elektro-optischen Überwachungssystemen 16 und 18 um eine zentrale Drehachse 38 drehen, so daß jede Fläche des Spiegels ein Objekt 40 oder 42 abtastet, welches sich an der aus Fig. 3 ersichtlichen Stelle befindet. Die Ebene des Spiegels 36 bildet einen spitzen Winkel mit der Verbindungslinie zwischen den beiden Überwachungssystemen 16 und 18. Wie vorher sind die uberwachungssysterne 16 und 18 durch einen Multiplexschalter 24 mit einem einzigen Prozessor 26 verbunden. Der Schalter 24 kann durch die Antriebsmittel gesteuert werden, welche den Spiegel 36 hin und her drehen.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei beiden Ausführungsbexspielen das offenbarte Multiplexsystem keinen äußeren Synchronisierschaltkreis erfordert. Außerdem ermöglicht es das vorliegende System, daß ein einziges Element (entweder die Trommel 12 oder der Spiegel 36) beide Überwachungssysteme versorgt. Weiterhin ist als wichtigster Punkt zu erwähnen, daß die Ausgangssignale beider Überwachungssysteme 16 und 18 einem einzigen Datenprozessor 26 zwecks gleichzeitiger Verarbeitung zugeführt werden, wodurch der Gesamtaufwand beträchtlich verringert wird.

509838/0643

_mm fr _

In der vorstehenden Beschreibung wurde die Erfindung in Verbindung mit einem System beschrieben, welches zwei elektrooptische überwachungssysteme aufweist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß zusätzliche überwachungssysteme vorgesehen werden können, die bei der Ausführung von Pig. I auf andere Facetten der Trommel 12 fokussiert würden.

- Patentansprüche -

509838/0643

Claims

2509 Ί

Patentansprüche

l) Optisches Abtastsystem, gekennzeichnet durch ein erstes elektro-optisches Überwachungssystem (16) mit Mitteln zum Empfang des Bildes eines Objektes und zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals bei Feststellung eines Bildes, ein zweites elektro-optisches Überwachungssystem (18) mit Mitteln zum Empfang des Bildes eines Objektes und zum Erzeugen eines elektrischen Ausgangssignals bei Feststellung eines Bildes, eine Spiegeleinrichtung (12 bzw. 36), die bewegbar sind, um zwei Stellen abzutasten und das Bild eines an der ersten Stelle befindlichen Objektes (28 bzw. 42) auf das erste überwachungssystem (16) zu reflektieren, und das Bild eines an der zweiten Stelle befindlichen Objektes (30 bzw. 40) auf das zweite Überwachungssystem (18) zu reflektieren, Mittel zum Bewegen der Spiegeleinrichtung (12 bzw. 36) zwecks Abtastung der ersten und der zweiten Stelle, einen Prozessor (26) zum Verarbeiten der elektrischen Ausgangssignale der Überwachungssysteme (16,18) und einen Schalter (24) zum abwechselnden Verbinden der Ausgänge der beiden Überwachungssysteme (I6,l8) mit dem Prozessor (26).
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegeleinrichtung eine Trommel ( 12 ^]- mit einer Vielzahl von Spiegelsegmenten (14) über seinen Umfang aufweist, daß Mittel zum Antrieb der Trommel (12) vorgesehen sind, und daß die überwachungssysterne (16,18) in einem Winkelabstand voneinander auf die Trommel (12) fokussiert sind.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegeleinrichtung einen schwenkbar gelagerten, zweiseitigen Spiegel (36) aufweist, daß die überwachungssysteme (16,18) auf gegenüberliegende Seiten des Spiegels (36)

509838/0643 - 7 -

fokussiert sind, daß die Drehachse (38) des Spiegels (36) zwischen den Überwachungssystemen (16,18) liegt, und daß Mittel zum Oszillieren des Spiegels (36) um die Drehachse (38) vorgesehen sind.
4. System nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (36) in einer Ebene angeordnet ist, die einen spitzen Winkel mit einer Linie einschließt, die sich zwischen den beiden überwachungssystemen (16,18) erstreckt.

509838/0643

Leerseite