DE3618624A1

DE3618624A1 - Track-laying inspection vehicle for inspecting tunnel-like ducts

Info

Publication number: DE3618624A1
Application number: DE19863618624
Authority: DE
Inventors: Bernd Brandes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1987-12-10

Abstract

Track-laying inspection vehicle for inspecting tunnel-like ducts, shafts or the like with a remote-controllable drive and a camera (4). According to the invention, the track-laying inspection vehicle (1) has a light source (5) which emits light forwards in the direction of travel and produces a defined shadow pattern. From the shape of the shadow pattern transmitted via the camera (4) on an obstacle, the distance, shape and inclination of the obstable can be determined. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Inspektionsraupe für tunnelartige Kanäle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an inspection caterpillar for tunnel-like Channels according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Rohrleitungen oder Kabel für den Transport von Fernwärme oder sonstiger Medien in gemauerten tunnelarti gen Kanälen oder dgl. zu verlegen. Dabei liegen z.B. drei Roh re unterschiedlichen Durchmessers nebeneinander und sind durch Stützen in einem Abstand von dem Boden des Kanals oder Schachtes etwa auf halber Höhe gehalten. Vorzugsweise sind derartige Rohre oder Kabel mit einer Isolierung versehen, um die Wärmeverluste des transportierten Mediums gering zu hal ten.It is known pipelines or cables for transportation of district heating or other media in brick tunnel art to lay ducts or the like. Here are e.g. three raw re of different diameters next to each other and are by support at a distance from the bottom of the channel or The shaft is held approximately halfway up. Are preferred such pipes or cables with insulation to the heat losses of the transported medium are low to hal ten.

Derartige Kanäle oder auch einzelne Rohre müssen in der Pra xis regelmäßig inspiziert werden, um z.B. undichte Stellen, beginnende Korrosionsstellen, Schäden an der lsolation oder sonstige Mängel festzustellen. Ein Begehen derartiger Schäch te oder Rohre ist im allgemeinen unmöglich oder mit großen Unannehmlichkeiten oder Gefahren verbunden.Such channels or individual pipes must be in the Pra xis are inspected regularly, e.g. leaks, beginning corrosion spots, damage to the insulation or other defects. A walk on such a chess te or pipes is generally impossible or large Inconvenience or danger.

Zur Inspektion von Abwasserkanälen oder Rohren sind sogenannte Kamerawagen bekannt. Das sind mit Radantrieb oder mit Ketten antrieben versehene kleine Fahrzeuge, die selbsttätig in ei nem Kanal, einem Schacht oder auch einem Rohr entlangfahren und mittels einer Kamera und einer Lichtquelle den Kanal, den Schacht oder die Rohre inspizieren. Die Stromversorgung, die Lenkung und die Informationsübermittlung der Kamerabilder zu einem außerhalb des Schachtes vorgesehnen Monitor erfolgen dabei vorzugsweise über ein Kabel, das der Wagen hinter sich herzieht.So-called are used to inspect sewers or pipes Camera car known. These are with wheel drive or with chains powered small vehicles that automatically in egg Drive along a canal, a shaft or a pipe and by means of a camera and a light source the channel that Inspect the shaft or the pipes. The power supply that Control and the transmission of information from the camera images a monitor provided outside the shaft preferably via a cable that the car behind moves here.

Es ist auch bekannt, einen derartigen Kamerawagen in zwei mit einander gekuppelte Einzelteile aufzuteilen. Eine derartige Aufteilung hat den Vorteil, daß die einzelnen Bauteile wie Elektronik und Motoren auf zwei Fahrzeuge aufgeteilt werden können, so daß die Aufteilung eine bessere Kurvenfahrt ermög licht.It is also known to have such a camera dolly in two to divide coupled parts. Such one Distribution has the advantage that the individual components such as Electronics and motors can be split between two vehicles can, so that the division enables better cornering light.

In den beschriebenen, von dem Wagen befahrenen Kanälen oder Schächten muß in der Praxis mit Hindernissen gerechnet wer den. Diese Hindernisse sind z.B. von der Decke oder von den Wänden des Schachtes herausgefallene Steine, liegengebliebene Holzreste einer bei der Herstellung des Schachtes verwendeten Verschalung, eine von einem Rohr herunterhängende, schadhafte Isolierung, im Schacht verendete Tiere oder sonstige Fremdkör per. Derartige Hindernisse müssen bei der Fahrt der Raupe er kannt und berücksichtigt werden. Der Operateur am Bildschirm außerhalb des Schachtes muß diese Hindernisse erkennen kön nen, um zu entscheiden, ob das Hindernis überfahren, unterfah ren oder umfahren werden kann oder evtl. derart ausgebildet ist, daß es durch Öffnen des Schachtes beseitigt werden muß. Wenn ein Hindernis nicht rechtzeitig und nicht ausreichend erkannt wird, besteht die Gefahr, daß die Raupe auf das Hin dernis auffährt und z.B. beschädigt wird oder manövrierunfä hig liegenbleibt.In the described channels or driven by the car In practice, manholes face obstacles the. These obstacles are e.g. from the ceiling or from the Stones fallen out of the walls of the shaft, broken stones Remains of wood one used in the manufacture of the shaft Formwork, a damaged one hanging from a pipe Insulation, animals that have died in the shaft or other foreign objects by. Such obstacles must he when driving the caterpillar known and taken into account. The operator on the screen these obstacles must be able to be recognized outside the shaft to decide whether to pass the obstacle ren or can be avoided or possibly formed such is that it has to be removed by opening the shaft. If an obstacle is not timely and insufficient is recognized, there is a risk that the caterpillar on the way dernis drives up and e.g. is damaged or maneuverable remains lying there.

Zur Beobachtung der Verhältnisse innerhalb des Schachtes ist an sich an der Raupe eine Kamera vorgesehen, die somit auch im Fahrweg der Raupe vorhandene Hindernisse erfaßt. Eine Kame ra kann jedoch nur Signale für zweidimensionale Bilder über das Kabel übermitteln. Wenn das Hindernis z.B. aus einer homo genen grauen Fläche ohne jede Oberflächenstruktur besteht, kann die Kamera keine Information über die Entfernung der Rau pe zum Hindernis oder die besondere Art und Formgebung des Hindernisses übermitteln.To observe the conditions inside the shaft a camera is provided on the caterpillar, which therefore also existing obstacles detected in the track of the caterpillar. A came However, ra can only signal over two-dimensional images transmit the cable. If the obstacle e.g. from a homo gray area without any surface structure, the camera cannot provide any information about the removal of the rough pe to the obstacle or the special type and shape of the Transmit obstacle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Raupe auf einfa che Weise so auszubilden, daß im Fahrweg der Raupe liegende Hindernisse hinsichtlich Entfernung zur Raupe, Größe und Form anhand der von der Kamera gelieferten Videobilder erkannt wer den können. The invention is based, the caterpillar on simp che way so that lying in the track of the caterpillar Obstacles to distance to the caterpillar, size and shape who is recognized based on the video images supplied by the camera that can.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfin dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the Erfin described in claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis.The invention is based on the following knowledge.

Durch die Abbildung eines einfachen Schattenbildes auf dem Hindernis ist es möglich, auf die notwendigen Parameter wie z.B. Entfernung, Neigung und Größe des Hindernisses zu schlie ßen. Durch die aufgrund optischer Gesetze auftretenden Verfor mungen des von der Lichtquelle auf dem Hindernis abgebildeten Schattens, z.B. hinsichtlich Breite, Abstand zweier Schatten, unterschiedlichem Abstand zweier Schatten in Abhängigkeit von der Höhe und dgl. kann darauf geschlossen werden, in welchem Abstand sich das Hindernis von der Kamera befindet und wie z.B. die Vorderwand des Hindernisses zur Kamera geneigt ist. Der Zusammenhang zwischen den Verzeichnungen des Schattens und der Art des Hindernisses kann durch Überlegung oder auch empirisch ermittelt und in einer Vergleichstabelle festgehal ten sein. Mit einer derartigen Vergleichstabelle kann der Ope rateur aus der Form des abgebildeten Schattenbildes, das von der Kamera aufgenommen und übertragen wird, auf die Art des Hindernisses schließen. Durch die Verzeichnung des Schatten bildes wird auch eine Erfassung der dritten Dimension er reicht. Es kann z.B. erkannt werden, daß das Hindernis ge neigt ist, also z.B. oben und unten unterschiedliche Abstände von der Raupe hat.By depicting a simple silhouette on the Obstacle it is possible to like on the necessary parameters e.g. Distance, inclination and size of the obstacle eat. Due to the Verfor measurements of the light source on the obstacle Shadows, e.g. in terms of width, distance between two shadows, different distance between two shadows depending on the height and the like can be concluded in which Distance the obstacle is from the camera and how e.g. the front wall of the obstacle is inclined towards the camera. The relationship between the distortions of the shadow and the nature of the obstacle can be by deliberation or also determined empirically and fixed in a comparison table be. With such a comparison table, the Ope rateur from the shape of the silhouette depicted, that of the camera is recorded and transmitted in the manner of Close obstacle. By the distortion of the shadow image will also capture the third dimension enough. For example, be recognized that the obstacle ge is inclined, e.g. Different distances above and below from the caterpillar.

Zur Erzeugung des Schattenbildes kann der Lichtstrahl von der Lichtquelle nach vorne im wesentlichten offen sein, wobei le diglich im Lichtstrahl ein den Schatten bildendes Element, z.B. ein senkrechter Stab angeordnet ist. Der Stab bildet dann einen definierten Schatten auf dem Hindernis. Es ist auch möglich, den Strahlengang im wesentlichen mit einer Blen de abzuschatten und in der Blende eine definierte Öffnung vor zusehen, die auf dem Hindernis eine definierte Markierung er zeugt. Bei der Erfindung wird also sinngemäß auf dem Hinder nis durch ein Schattenbild eine Markierung erzeugt, die von der Kamera der Raupe aufgenommen und übertragen wird und Auf schluß geben kann über Entfernung und Art des Hindernisses.To create the silhouette, the light beam from the The light source is essentially open to the front, whereby le only in the light beam an element forming the shadow, e.g. a vertical bar is arranged. The staff forms then a defined shadow on the obstacle. It is also possible to essentially beam with a Blen de shadow and in front of the aperture a defined opening watch the mark on the obstacle testifies. In the invention, therefore, is analogous to the hindrance nis created a mark by a silhouette that of the camera of the caterpillar is recorded and transmitted and on can give conclusions about the distance and type of obstacle.

Als Lichtquelle werden vorzugsweise Leuchtdioden verwendet, da deren Stromverbrauch gering ist. Während normale Glühlam pen nur eine Lebensdauer von Stunden haben, haben Leuchtdi oden eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer. Die Lichtquelle kann auch im Infrarotbereich arbeiten, da es Kameras zur Ver arbeitung von Infrarotlicht gibt.Light-emitting diodes are preferably used as the light source, because their power consumption is low. During normal light bulb have only a lifespan of hours, have light diodes odes a practically unlimited lifespan. The light source can also work in the infrared range, as there are cameras for ver work of infrared light there.

Grundsätzlich kann mit einer einzigen Lichtquelle gearbeitet werden, die über eine Blende auf dem Hindernis einen Schatten oder eine Lichtmarke erzeugt, deren Abmessungen und geometri sche Verzeichnungen von der Entfernung der Raupe von dem Hin dernis und von der Form und Neigung des Hindernisses abhängig sind. Vorzugsweise wird mit zwei symmetrisch zur Längsachse der Raupe vorgesehenen Lichtquellen gearbeitet, die jede ein Schattenbild auf dem Hindernis erzeugen. Die Information über Art des Hindernisses ergibt sich dann aus den Abmessungen und der Lage der beiden abgebildeten Schattenbilder zueinander. Mit einer derartigen Einrichtung kann auch eine echte Messung der Entfernung zwischen Raupe und Hindernis durchgeführt wer den, indem die den Schatten bildenden Strahlenbündel zur Längsachse der Raupe geneigt sind, einander in einem definier ten Abstand von der Raupe schneiden und dort ein markantes Schattenbild, z.B. einen einzigen dunklen senkrechten Strich erzeugen.Basically, you can work with a single light source be a shadow over an aperture on the obstacle or generates a light mark, its dimensions and geometri distortions from the distance of the caterpillar from the back and depending on the shape and inclination of the obstacle are. Preferably, two are symmetrical to the longitudinal axis The caterpillar provided light sources, each one worked Generate silhouette on the obstacle. The information about The type of obstacle then results from the dimensions and the position of the two silhouettes shown to each other. With such a device, a real measurement can also be made the distance between caterpillar and obstacle that by the rays forming the shadow to Longitudinal axis of the caterpillar are inclined to each other in a definier Cut the distance from the caterpillar and there a striking one Silhouette, e.g. a single dark vertical line produce.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zei genThe invention is explained with reference to the drawing. In it zei gene

Fig. 1 im Prinzip die Wirkungsweise der Erfindung, Fig. 1 in principle the operation of the invention,

Fig. 2 eine Ausbildung mit zwei Lichtquellen zusammen mit vier typischen Schattenbildern, FIG. 2 shows a design with two light sources along with four typical silhouettes,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß einer Weiterbildung der Erfindung und Fig. 3 shows an embodiment according to a development of the invention and

Fig. 4 weitere typische Schattenbilder. Fig. 4 further typical silhouettes.

Fig. 1 zeigt eine Raupe 1, die mittels zweier Kettenantrie ben 2 selbstfahrend ausgebildet ist. Die Raupe 1 enthält eine Kamera 4 und ist über das Kabel 3 mit einer Beobachtungsstel le außerhalb des befahrenen Kanals verbunden. Das Kabel 3 dient zur Stromversorgung und Fernlenkung der Raupe 1 und zur Übertragung der von der Kamera 4 erzeugten Videosignale. Fig. 1 shows a caterpillar 1 , which is designed to be self-propelled by means of two chain drives ben 2 . The caterpillar 1 contains a camera 4 and is connected via the cable 3 to an observation point outside the channel being traveled. The cable 3 serves for the power supply and remote control of the caterpillar 1 and for the transmission of the video signals generated by the camera 4 .

Die Raupe 1 enthält an ihrer Oberseite eine Lichtquelle 5, die einen gebündelten Lichtstrahl S nach vorne aussendet. Im Weg des Lichtstrahls S befindet sich ein senkrechter Stab 6, der auf dem Hindernis 7 einen senkrechten Schatten 8 bewirkt. Die Breite b dieses Schattens ist abhängig von der Entfern ung L zwischen Raupe 1 und Hindernis 7. Der symbolisch darge stellte Schatten hat die Breite b 1. Fig. 1 zeigt also grund sätzlich, daß aus den geometrischen Abmessungen des abgebilde ten Schattens 8 auf die Entfernung L zwischen der Raupe 1 und dem Hindernis 7 geschlossen werden kann. Wenn das Hindernis 7 z.B. oben und unten einen unterschiedlichen Abstand L von der Raupe 1 aufweist, so ist die Breite b dieses Schattens ent sprechend oben und unten verschieden, so daß eine dreidimen sionale Auswertung ermöglicht ist.The caterpillar 1 contains a light source 5 on its upper side, which emits a bundled light beam S to the front. In the path of the light beam S there is a vertical rod 6 , which creates a vertical shadow 8 on the obstacle 7 . The width b of this shadow depends on the distance L between bead 1 and obstacle 7 . The shadow represented symbolically has the width b 1 . Fig. 1 therefore shows fundamentally that from the geometric dimensions of the shadow 8 shown on the distance L between the caterpillar 1 and the obstacle 7 can be concluded. If the obstacle 7, for example above and below, has a different distance L from the caterpillar 1 , the width b of this shadow is accordingly different above and below, so that a three-dimensional evaluation is possible.

Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Dabei sind zu beiden Seiten der an der Raupe 1 angeord neten Optik 9 symmetrisch zwei Lichtquellen 5 a und 5 b mit je einem Stab 6 a, 6 b vorgesehen. Die Stäbe 6 a, 6 b stehen senk recht an der Raupe 1 und bilden in den von den Lichtquel len 5 a und 5 b ausgehenden Strahlengängen eine Ausblendung des Lichtes. Dieser Bereich der Strahlengänge, der also keine Lichtstrahlen enthält und auf dem Hindernis einen Schatten bildet, wird im folgenden als Schattenbündel bezeichnet. In Fig. 2 wird davon ausgegangen, daß die Breite dieser Schatten bündel durch eine entsprechende Bemessung von Lichtquellen 5 und Stäben 6 über ihre Länge, also in Richtung der Längsach se 12, konstant ist. Diese Schattenbündel 10, 11 der beiden Lichtquellen 5 a, 5 b sind gegenüber der Längsachse 12 der Raupe 1 geneigt und kreuzen einander in einem Abstand x vom vorderen Ende der Optik 9. Die Schattenbündel 10, 11 bilden auf dem Hindernis 7 die symbolisch dargestellten Schat ten 8 a, 8 b in Form senkrechter Streifen. Der Abstand zwischen den Lichtquellen 5 a, 5 b und den Stäben 6 a und 6 b in Längsrich tung 12 beträgt etwa 80 mm. Es ist ersichtlich, daß ähnlich wie in Fig. 1 der Abstand der Schatten 8 a, 8 b von der Entfer nung zwischen der Optik 9 und dem Hindernis 7 abhängig ist. Aus diesem Abstand kann somit aufgrund empirischer oder theo retischer Überlegungen auf die Entfernung geschlossen werden. Fig. 2 shows a preferred embodiment of the inven tion. In this case, two light sources 5 a and 5 b , each with a rod 6 a , 6 b, are provided symmetrically on both sides of the lens 9 arranged on the caterpillar 1 . The rods 6 a , 6 b are perpendicular to the caterpillar 1 and form a fade out of the light in the beam paths emanating from the light sources 5 a and 5 b . This area of the beam paths, which therefore contains no light rays and forms a shadow on the obstacle, is referred to below as a shadow bundle. In Fig. 2 it is assumed that the width of this shadow bundle by appropriate dimensioning of light sources 5 and rods 6 over their length, ie in the direction of the Längach se 12 , is constant. These shadow bundles 10 , 11 of the two light sources 5 a , 5 b are inclined with respect to the longitudinal axis 12 of the caterpillar 1 and cross one another at a distance x from the front end of the optics 9 . The shadow bundle 10 , 11 form on the obstacle 7, the symbolically represented shadow th 8 a , 8 b in the form of vertical strips. The distance between the light sources 5 a , 5 b and the rods 6 a and 6 b in the longitudinal direction 12 is approximately 80 mm. It can be seen that, similar to FIG. 1, the distance between the shadows 8 a , 8 b depends on the distance between the optics 9 and the obstacle 7 . From this distance, the distance can be concluded on the basis of empirical or theoretical considerations.

Im unteren Teil der Fig. 2 sind vier Spezialfälle darge stellt. Gemäß Fig. 2a befindet sich das Hindernis 7 im Ab stand x von der Optik 9. Bei diesem Abstand kreuzen sich die beiden Schattenbündel 10, 11. Das bedeutet, daß, abgesehen vom Streulicht, von beiden Lichtquellen 5 a, 5 b kein Licht auf das Hindernis 7 fällt und somit nur ein einziges Schattenbild in Form eines schwarzen senkrechten Striches entsteht. Dies ist somit ein Indiz, daß sich das Hindernis nur noch in dem Abstand x von der Optik 9 befindet. Dies kann auf dem Bild schirm als Warnung gewertet werden, daß bei Weiterfahren der Raupe die Gefahr einer Kollision mit dem Hindernis 7 besteht. Der Abstand x beträgt in der Praxis z.B. 0,2 bis 1,0 m. Gemäß Fig. 2b ist die Raupe 1 weiter als die Entfernung x von dem Hindernis 7 entfernt. Da hier die beiden Schattenbün del 10, 11 bereits voneinander entfernt sind, entstehen zwei senkrechte Halbschatten im Abstand der Schattenbündel 10, 11 an dieser Stelle. Da hier z.B. der linke Halbschatten 8 a durch den Stab 6 b gebildet wird, jedoch von der Lichtquel le 5 a Licht empfängt, entsteht kein Vollschatten gemäß Fig. 2a, sondern nur ein Halbschatten, der aber erkennbar ist. Das Schattenbild gemäß Fig. 2b entsteht bei einer Front stellung, also einer senkrechten Stellung der Vorderwand des Hindernisses 7 zur Längsrichtung 12.In the lower part of FIG. 2, four special cases are Darge. According to FIG. 2a, the obstacle 7 is in the position x from the optics 9 . At this distance, the two shadow bundles 10 , 11 intersect. This means that, apart from the scattered light, no light falls on the obstacle 7 from both light sources 5 a , 5 b and thus only a single silhouette is created in the form of a black vertical line. This is an indication that the obstacle is only at a distance x from the optics 9 . This can be evaluated on the screen as a warning that there is a risk of collision with the obstacle 7 when the caterpillar continues to travel. In practice, the distance x is, for example, 0.2 to 1.0 m. According to FIG. 2b, the caterpillar 1 is further away from the obstacle 7 than the distance x . Since the two shadow bundles del 10 , 11 are already separated from each other, two vertical penumbras are formed at a distance from the shadow bundles 10 , 11 at this point. Since here, for example, the left penumbra 8 a is formed by the rod 6 b , but receives light from the light source 5 a , there is no full shadow according to FIG. 2a, but only a penumbra, which is, however, recognizable. The silhouette of Fig. 2b is formed at a position front, that is a vertical position of the front wall of the obstacle 7 to the longitudinal direction 12.

Das Schattenbild gemäß Fig. 2c in einem Abstand < x deutet darauf hin, daß das Hindernis oben links dichter an der Raupe 1 ist, also das Hindernis nach oben zur Raupe 1 hin ge neigt ist. Das ergibt sich zwingend daraus, daß der Abstand der beiden abgebildeten Halbschatten oben geringer als unten ist und ein geringerer Abstand der Schatten eine geringere Entfernung zwischen Raupe 1 und Hindernis 7 bedeutet. Das Schattenbild gemäß Fig. 2d besagt, daß das Hindernis 7 oben rechts einen größeren Abstand von der Raupe 1 aufweist als unten links.The silhouette of FIG. 2c at a distance <x indicates that the obstacle is the top left closer to the track 1, so the obstacle upwardly ge to track 1 is liable. This results from the fact that the distance between the two penumbras shown above is less than below and a smaller distance between the shadows means a shorter distance between caterpillar 1 and obstacle 7 . The silhouette according to FIG. 2d means that the obstacle 7 at the top right has a greater distance from the caterpillar 1 than at the bottom left.

Das Schattenbild gemäß Fig. 2a entsteht nur bei der Entfern ung x. Deshalb kann auf diese Weise auch die jeweilige wirkli che Entfernung zwischen Raupe 1 und Hindernis 7 meßtechnisch ermittelt werden. Zu diesem Zweck sind die Lichtquellen 5 und/oder die Stäbe 6 verstellbar an der Raupe angeordnet, so daß die Schrägstellung der Schattenbündel 10, 11 zur Längsrich tung 12 und damit der Abstand x zwischen der Optik 9 und dem Schnittpunkt der Schattenbündel eingestellt werden kann. Der Operateur kann dann an dem Bildschirm diese Einstellung so vornehmen, daß bei einer beliebigen Entfernung zwischen Raupe 1 und Hindernis 7 das Schattenbild gemäß Fig. 2a ent steht. Aus der Einstellung, d.h. der Schrägstellung der Schat tenbündel 10, 11 zur Längsrichtung 12 kann dann rechnerisch auf die jeweilige Entfernung zwischen der Raupe 1 und dem Hin dernis 7 geschlossen werden. Auch ist der Schattenabstand zu einander zusammen mit einer Maßeinteilung auf dem Bildschirm zur Entfernungsmessung geeignet.The silhouette of FIG. 2a is formed only in the x ung eliminator. Therefore, the respective effective distance between the caterpillar 1 and the obstacle 7 can also be determined by measurement. For this purpose, the light sources 5 and / or the rods 6 are adjustably arranged on the caterpillar, so that the inclination of the shadow bundle 10 , 11 to the longitudinal direction 12 and thus the distance x between the optics 9 and the intersection of the shadow bundle can be adjusted. The operator can then make this setting on the screen so that at any distance between the caterpillar 1 and the obstacle 7 the silhouette according to FIG. 2a is created. From the setting, ie the inclination of the shadow ten bundle 10 , 11 to the longitudinal direction 12 can then be calculated arithmetically on the respective distance between the caterpillar 1 and the Hin dernis 7 . The shadow distance to each other together with a graduation on the screen is also suitable for distance measurement.

Es kann zweckmäßig sein, die beiden Lichtquellen 5 a, 5 b oder die Stäbe 6 a, 6 b so unterschiedlich auszubilden, daß die bei den abgebildeten Schatten voneinander unterscheidbar sind. Das kann erfolgen durch unterschiedliche Farbgebung, unter schiedliche geometrische Abmessungen der Schattenbilder oder durch eine besondere Struktur, z.B. durch rasterartige Unter brechung des Schattenbildes. Dadurch kann z.B. erkannt wer den, daß sich das Hindernis in einem gefährlichen Abstand < x von der Raupe 1 befindet, weil dann gemäß Fig. 2 die bei den Schattenbilder 8 a, 8 b in ihrer Seitenlage gegeneinander vertauscht sind. It may be appropriate to design the two light sources 5 a , 5 b or the rods 6 a , 6 b so differently that the shadows shown can be distinguished from one another. This can be done by different colors, different geometrical dimensions of the silhouettes or by a special structure, for example by grid-like interruption of the silhouette. As a result, it can be recognized, for example, that the obstacle is at a dangerous distance <x from the caterpillar 1 , because then, according to FIG. 2, the sides of the silhouettes 8 a , 8 b are interchanged.

In Fig. 3 ist zusätzlich zu Fig. 2 eine Blende 13 vorgesehen, die eine rechteckige Durchlaßöffnung mit senkrechten Kanten aufweist. Durch die Blende 13 wird verhindert, daß das von den Lichtquellen 5 a, 5 b ausgehende Licht über die Begrenzungs linien 14, 15 hinausgeht. Dann herrscht z.B. außerhalb des durch die Linie 14 gebildeten Bereiches absoluter Schatten für die Lichtquelle 5 a. Dies ist vorteilhaft, weil Licht au ßerhalb dieses Bereiches ohnehin nicht verwertet wird und durch Reflexion zu Streulicht führen kann, das die Schatten bildung an dem Hindernis und deren Erkennbarkeit verschlech tert. Gleiches gilt für Linie 15 und Lichtquelle 5 b.In Fig. 3, in addition to Fig. 2, an aperture 13 is provided which has a rectangular passage opening with vertical edges. The aperture 13 prevents the light from the light sources 5 a , 5 b going beyond the boundary lines 14 , 15 . Then, for example, outside the area formed by line 14 there is absolute shadow for the light source 5 a . This is advantageous because light outside of this area is not used anyway and can lead to scattered light by reflection, which worsens the formation of shadows on the obstacle and its recognizability. The same applies to line 15 and light source 5 b .

Die Anordnung mit den Lichtquellen 5 a, 5 b und den Stäben 6 a, 6 b kann ggf. schwenkbar an der Raupe angebracht sein, um z.B. nicht zwei senkrechte Schattenbilder gemäß Fig. 2, son dern zwei waagerechte Schatten auf dem Hindernis 7 abzubil den. Dies kann zweckmäßig sein, um die Neigung des Hindernis ses 7 in verschiedenen orthogonalen Richtungen zu untersu chen. Vorzugsweise sind die Lichtquellen 5 a, 5 b von der Be dienstelle außerhalb des Schachtes über das Kabel 3 durch ei ne Fernbedienung ein- und ausschaltbar oder auch in ihrer Leuchtstärke einstellbar.The arrangement with the light sources 5 a , 5 b and the rods 6 a , 6 b can optionally be pivotally attached to the caterpillar, for example, not two vertical shadows according to FIG. 2, but two horizontal shadows on the obstacle 7 . This can be useful in order to investigate the inclination of the obstacle ses 7 in different orthogonal directions. Preferably, the light sources 5 a , 5 b can be switched on and off from the operating point outside the shaft via the cable 3 by means of a remote control or can also be adjusted in their luminosity.

Die den Schatten bildenden Stäbe 6, 6 a, 6 b müssen nicht unbe dingt lichtundurchlässig sein. Die können auch eine Licht durchlässigkeit oder Lichtundurchlässigkeit für bestimmte Lichtwellenlängen aufweisen. Dann werden z.B. nicht schwarze Schatten auf dem Hindernis 7 abgebildet, sondern markante, erkennbare Markierungen einer bestimmten Farbe. Die Lichtquel len 5 und die Stäbe 6 können auch zu einer Einheit zusammenge faßt sein, die gewissermaßen wie ein kleiner, einfacher Pro jektor zur Erzeugung der Schatten 8 wirkt.The shadow-forming rods 6 , 6 a , 6 b do not necessarily have to be opaque. They can also be translucent or opaque for certain wavelengths of light. Then, for example, black shadows are not depicted on the obstacle 7 , but rather distinctive, recognizable markings of a certain color. The Lichtquel len 5 and the rods 6 can also be summarized to form a unit, which acts as a small, simple projector for generating the shadow 8 .

Fig. 4 zeigt weitere typische Schattenbilder, die anhand ei nes Modells bei verschiedenen Hindernissen empirisch ermit telt wurden. In Fig. 4a befindet sich das Hindernis oben nä her an der Raupe als unten. In Fig. 4b befindet sich das Hin dernis unten näher an der Raupe als oben. In Fig. 4c ist das Hindernis oben rechts näher an der Raupe. In Fig. 4d ist das Hindernis oben näher an der Raupe, und zwar dabei links sehr viel mehr. In Fig. 4e ist das Hindernis oben oder unten nä her, mit einer Kreuzung der Entfernung im Knoten. In Fig. 4f ist das Hindernis oben näher, dabei rechts sehr viel mehr. In Fig. 4g ist das Hindernis unten näher, dabei rechts sehr viel mehr. Fig. 4 shows other typical silhouettes, which were empirically determined on the basis of a model with various obstacles. In Fig. 4a the obstacle is closer to the caterpillar than below. In Fig. 4b is the Hin dernis below closer to the caterpillar than above. In Fig. 4c the obstacle is closer to the caterpillar at the top right. In Fig. 4d the obstacle is closer to the caterpillar at the top, and much more on the left. In Fig. 4e the obstacle is nearer above or below, with an intersection of the distance in the node. In Fig. 4f the obstacle is closer above, much more on the right. In Fig. 4g the obstacle is closer below, much more on the right.

Bei der Erfindung sind grundsätzlich Schatten- und Lichtberei che nach dem Prinzip von Positiv/Negativ gegeneinander ver tauschbar. Die in Fig. 2, 4 dargestellten Markierungen können somit Schatten- oder Halbschatten sein, die von einem Gebiet hoher Helligkeit umgeben sind. Die Markierungen können aber auch Lichtmarken sein, die von einem Schattenbereich umgeben sind. Beide Möglichkeiten fallen unter den verwendeten Be griff Schattenbilder.In the invention, shadow and light areas are basically interchangeable according to the principle of positive / negative. The markings shown in FIGS. 2, 4 can thus be shadow or penumbra, which are surrounded by an area of high brightness. The markings can also be light marks that are surrounded by a shadow area. Both options fall under the term used to describe silhouettes.

Die beiden in Fig. 2, 3 gezeigten Lichtquellen 5 a, 5 b können auch durch eine einzige Lichtquelle gebildet sein, die über Lichtleiterkabel zu zwei Strahlenpunkten hin verzweigt ist. Diese Strahlenpunkte, die von einer gemeinsamen Lichtquelle ausgehen, bilden dann die beiden punktförmigen Lichtquellen in Fig. 2, 3.The two light sources 5 a , 5 b shown in FIGS. 2, 3 can also be formed by a single light source which is branched to two beam points via optical fiber cables. These beam points, which emanate from a common light source, then form the two point-shaped light sources in FIGS. 2, 3.

Claims

1. inspection caterpillar for tunnel-like channels, shafts or the like, which is provided with a remotely steerable drive and a camera ( 4 ) that supplies video signals to an observation point outside the channel, characterized in that the caterpillar ( 1 ) follows one Radiant in the direction of travel direction, a defined silhouette ( Fig. 2, 4) generating light source ( 5 ).

2. Caterpillar according to claim 1, characterized in that the beam path of the light source ( 5 ) is open to the front in wesentli Chen and in the beam path is a shadow forming element ( 6 ).

3. caterpillar according to claim 1, characterized in that the beam path of the light source ( 5 ) is covered to the front by an aperture and the aperture has an opening which forms a defined light mark surrounded by the shadow area.

4. caterpillar according to claim 1, characterized in that the light source ( 5 ) has a bundled, forward beam path.

5. caterpillar according to claim 1, characterized in that the light source ( 5 ) is an infrared light source.

6. caterpillar according to claim 1, characterized in that the light source ( 5 ) is formed by light-emitting diodes.

7. caterpillar according to claim 1, characterized in that the light source ( 5 ) is substantially point-shaped.

8. caterpillar according to claim 2, characterized in that a shadow-causing vertical rod ( 6 ) is arranged in the beam path of the light source ( 5 ) on the caterpillar ( 1 ).

9. caterpillar according to claim 8, characterized in that the distance between the light source ( 5 ) and the rod ( 6 ) et wa is 80 mm.

10. caterpillar according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that on the caterpillar ( 1 ) two each a defined silhouette ( 8 a , 8 b ) generating light sources ( 5 a , 5 b ) are provided ( Fig. 2).

11. caterpillar according to claim 10, characterized in that the two light sources ( 5 a , 5 b ) are arranged at the same height symmetrically to the longitudinal axis ( 12 ) of the caterpillar ( 1 ).

12. caterpillar according to claim 10, characterized in that the two light sources ( 5 a , 5 b ) are identical.

13. caterpillar according to claim 10, characterized in that the light sources ( 5 a , 5 b ) are so different that their shadow images ( 8 a , 8 b ) are distinguishable from each other.

14. caterpillar according to claim 13, characterized in that the shadow images ( 8 a , 8 b ) have different color, width, height or structure.

15. caterpillar according to claim 10, characterized in that the shadow images producing shadow bundle ( 10 , 11 ) of the two light sources ( 5 a , 5 b ) outgoing light bundle at an angle obliquely towards the central axis ( 12 ) of the caterpillar ( 1 ) run and cut each other at a defined distance ( x ) in front of the front end of the optics ( 9 ) of the caterpillar ( 1 ) ( Fig. 2).

16. caterpillar according to claim 15, characterized in that the light sources ( 5 a , 5 b ) for the purpose of changing the angle and the distance ( x ) are arranged adjustable on the caterpillar ( 1 ).

17. A caterpillar according to claim 1, characterized in that an aperture ( 13 ) is provided on the caterpillar, which has a passage opening in the area between the light sources ( 5 a , 5 b ) and hides the light outside of this area ( Fig. 3).

18. Caterpillar according to claim 10, characterized in that a common light source is provided, the Lichtlei is branched to two beam points.