DE68902877T2 - Verfahren und vorrichtung zur messung der sichtweite durch ein medium veraenderlicher dichte. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur messung der sichtweite durch ein medium veraenderlicher dichte.Info
- Publication number
- DE68902877T2 DE68902877T2 DE8989401624T DE68902877T DE68902877T2 DE 68902877 T2 DE68902877 T2 DE 68902877T2 DE 8989401624 T DE8989401624 T DE 8989401624T DE 68902877 T DE68902877 T DE 68902877T DE 68902877 T2 DE68902877 T2 DE 68902877T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- transmitter
- visibility
- angle
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 241000475481 Nebula Species 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
- G01N21/538—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke for determining atmospheric attenuation and visibility
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N2021/4704—Angular selective
- G01N2021/4709—Backscatter
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Sichtweite durch ein streuendes Medium mit veränderlicher Opazität, und insbesondere auf eine Vorrichtung, welche die Erfassung der Bildung von Nebel und die Bestimmung der entsprechenden Sichtweite gestattet, insbesondere zur Anpassung der Verkehrssituation im Verkehrswesen zu Lande, zu Wasser oder in der Luft.
- Auf diesem Gebiet bezeichnet der Begriff Sichtweite den größtmöglichen Abstand, in welchen ein Gegenstand von einem normalsichtigen Menschen wahrgenommen werden kann.
- Diese hängt einerseits von Besonderheiten des Nebels und andererseits von den Merkmalen des Objekts ab (d.h. abgestrahltes Licht bzw. Reflexionsverhalten des Materials) und schließlich auch von der Art und Weise, in der der Nebel angestrahlt wird (gleichmäßig oder lokal begrenzt).
- Die Besonderheiten des Nebels lassen sich durch den Koeffzienten des Energieverlusts eines Lichtstrahls pro Einheit des Abstands ausdrücken, der auf das Streuungsverhalten der Tröpfchen zurückzuführen ist (Figur 1).
- Bekanntlich ist diese Dämpfung bzw. dieser Energieverlust mit einem Koeffizienten (K) der Lichtstreuung der im Medium enthaltenen Teilchen, beispielsweise der Tröpfchen in einem Nebel, verbunden, die je nach Art des Nebels unterschiedliche Teilchengröße aufweisen können.
- Die Teilchengröße wirkt sich auf die Wahrscheinlichkeit aus, mit der die Photonen um einen bestimmten Winkel durch Streuung (auf einem Tröpfchen) abgelenkt werden.
- Diese Streuungswahrscheinlichkeit drückt sich im allgemeinen durch eine Variable aus, die als Phasenfunktion der Tröpfchen bezeichnet wird.
- Bei einer Wellenlange der auttreffenden Strahlung und einer vorgegebenen Telichengröße der Tröpfchen ist es nach der Mie'schen Theorie möglich, diese Phasenfunktionen zu berechnen und in Abhängigkeit vom Streuwinkel die entsprechenden Kurven aufzutragen.
- Die eigentliche Sichtweite (V) hangt natürlich auch, wie vorstehend schon ausgeführt, einerseits von Merkmalen ab, die dem wahrzunehmenden Objekt abhangig sind, beispielsweise des von ihm abgestrahlten Lichts, von dessen Reflexionsverhalten, und andererseits von der vom Medium aufgenommenen Lichtbestrahlung.
- Um ohne diese Variablen auszukommen genügt es, sich auf die tagliche Wahrnehmung eines Objekts, das kein Licht abstrahlt und einen Reflexionsgrad von Null hat (schwarzes Objekt), bei Sonneneinstrahlung zu beziehen; die Standardsichtweite (Vs) ist nun bei diesem Beispiel der Anwendung auf Nebel ganz allgemein auf 3,9 dividiert durch den Koeffzienten K festgelegt, also Vs = 3,9/K).
- In dem Fall, daß man den Koeffzienten K bestimmen möchte, wäre nun die einzige zu bestimmende Größe das Verhälnis der Energie des empfangenen Strallls zur Energie des ursprünglichen Strahls (Ex/ E&sub0;).
- Zur Erfassung dieser Beziehung ist aus der FR-A-2.229.322 eine Vorrichtung bekannt, die einen Sender, beispielsweise einen Projektor, und in einem bestimmten Abstand ihm gegenüber einen Empfänger, beispielsweise eine fotoelektrische Zelle, sowie eine Schaltung zur Ermittlung des Verhältnisses der erfaßten Energie zu der als abgestrahlt angenommenen Energie, der sogenannten Bezugsenergie (Figur 1) aufweist.
- Diese Vorrichtung hat sich als sperrig und kompliziert zu installieren erwiesen, da sie eine präzise Ausrichtung zwischen Projektor und Empfänger voraussetz.
- Um zumindest einige dieser Nachteile zu verbessern, sind auch Vorrichtungen bekannt, die Statt das durch den Nebel übertragene Licht das von den Tröpfchen in diesem Nebel gestreute Licht messen.
- Bei einer dieser Vorrichtungen, die ebenfalls aus der FR-A- 2.478.815 bekannt ist, wird das nach vorn gestreute Licht gemessen, also das um einen Winkel θ zwischen 0 und 90º gegenüber seiner Abstrahlrichtung abgelenkte Licht, wodurch natürlich praktisch alle Probleme im Zusammenhang mit dem Platzbedarf so bestehen bleiben (Figur 2a).
- Bei anderen Vorrichtungen wird das rückgestreute Licht gemessen, d.h. das Licht, das um einen Winkel θ zwischen 90º und 180º gegenüber der Abstrahlrichtung abgelenkt wird (Figur 2b).
- Bei einer Vorrichtung dieser Art, wie sie aus der FR-A-2.584.497 bekannt ist, bildet die Achse des Empfängers mit der Projektorachse einen sehr kleinen Winkel, was den Vortell bietet, daß der Projektor und der Empfänger in einer kompakten Baugruppe zusammengefaßt werden können, doch wurde festgestellt, daß bei diesen Messungen Fehler auftreten, die in Abhängigkeit von der Teilchengröße des Nebels schwanken.
- In dem Bemühen, diese Meßfehler, die mit den verschiedenen Teilchengrößen der Nebelpartikel verbunden sind, auf einen bestimmten Bereich zu begrenzen, wird bei einer anderen Vorrichtung, die aus der FR-A-2.440.550 bekannt ist, sowohl das gestreute als auch das rückgestreute Licht über einen sehr großen Winkel gemessen (von mindestens 45 bis 110º und vorzugsweise zwischen 10 und 120º).
- Für den Fall, daß damit der Fehler verringert werden kann, wird in dieser Schrift ausgeführt, daß sogar bei einer Winkelgabelung zwischen 10º und 120º der Fehler immer noch 11% betragen kann.
- Ein Ergebnis, das erfindungsgemäß erzielt werden soll, besteht in einem Verfahren und in einer Vorrichtung mit Rückstreuung, wodurch eine Messung der Sichtweite mit hoher Genauigkeit unabhängig von der Teilchengröße der Nebelpartikel gewährleistet wird.
- Zu diesem Zweck liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu entwickeln, das insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rückstreuung in die Richtung innerhalb des Bereichs der Winkel gemessen wird, unter welchen bei der dem ausgestrahlten Licht eigenen Wellenlänge alle Schwankungskurven der Phasenfunktionen in Abhängigkeit vom Winkel zwischen der Abstrahlrichtung und der Rückstreurichtung die Tendenz zum Ineinanderfließen aufweisen, wobei diese Phasenfunktionen, wobei diese Phasenfunktionen jeweils für einen Nebel eigentümlich sind, dessen Teilchengröße sich von der Teilchengröße anderer entsprechender Nebel unterscheidet, die den anderen Kurven entsprechen.
- Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.
- Zur Verdeutlichung wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in welcher schematisch:
- Fig. 1 den Ablauf der Messung durch Übertragung zeigt;
- Fig. 2a und 2b jeweils das Schema einer Messung durch Streuung und Rückstreuung zeigen,
- Fig. 3 eine Übersichtszeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
- Fig. 4a-e die Kurven für die Teilchengröße bei verschiedenen bekannten Nebelten darstellen, wobei auf der Abszisse der Teilchenstrahl in Mikrometer und auf der Ordinate die Anzahl der Teilchen pro Raumeinheit (willkürliche Einheit) aufgetragen sind,
- Fig. 5a-f die Kurven der Phasenfunktion bei verschiedenen Wellenlängen für jede in Figur 4 dargestellte Nebelart, wobei auf der Abszisse der Streuwinkel in Grad und auf der Ordinate der Streufaktor aufgetragen sind, und
- Fig. 6 die Kurve der Schwankungen in Abhängigkeit von der Wellenlänge für den Winkel θp, bei dem die in Fig. 5 aufgetragenen Kurven wieder zusammengeführt sind.
- Aus Figur 3 ist eine Vorrichtung 1 zum Messen der Sichtweite durch ein Medium 2 dargestellt, beispielsweise ein Nebelgebiet, um das Auftreten solcher Nebel zu erfassen und daraus die entsprechende Sichtweite zu bestimmen, d.h. die größtmögliche Entfernung (V), über welche ein normalsichtiger Mensch einen Gegenstand wahrnehmen kann.
- Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung einen Sender 3 zum Aussenden eines Ausgangsstrallls E&sub0; aus künstlichem Licht, das auf das Medium 2 projiziert wird, und einen Empfänger 4 auf.
- Die Erfindung ist nicht auf eine Vorrichtung zum Messen der Lichtübertragung (Figur 1) sondern auf eine Vorrichtung zum Messen der Streuung und insbesondere der Rückstreuung (Figur 2b) anwendbar, bei welcher der Empfänger 4 im wesentlichen auf der Seite des Senders 3 angeordnet ist, und die in dem von den Teilchen 5 eines den Lichtstrahl aus künstlichem Licht vom Sender 3 aufnehmenden Mediums gestreuten Licht den Fluß 6 aufnimmt, der dem Teil dieses Lichts entspricht, der nach hinten und in die Richtung 7 des Eintritts 8 dieses Empfängers 4 zurückgestrahlt wird.
- Unter Berücksichtigung dieser Umlenkung nach hinten bildet die vorgenannte Richtung 7 mit dem Ausgangsstrahl einen gewissen stumpfen Winkel θp.
- Unabhängig vom gesuchten Koeffzienten (K) hängen nun der erfaßte Fluß 6 und damit das vom Sensor 4 abgegebene Signal auch einerseits von einer Konstante (A) ab, die durch Markierung ermittelt wird und sich in der Bemessung der Öffnung 8 des Sensors 4 ausdrückt, und andererseits von einem Wert (Pθ, der für die Art und Weise charakteristisch ist, in der das von den Teilchen 5 gestreute Licht im Raum verteilt wird und somit von der Wahrscheinlichkeit, mit der ein Photon in die vorgenannte Richtung 7 abgelenkt wird.
- Bei der Wellenlänge des abgestrahlten Lichts schwankt dieser Wert (Pθ), die sogenannte Phasenfunktion, in Abhängigkeit vom Winkel (θ) und von den Merkmalen der Teilchen in dem Medium, bei dem hier angesprochenen Beispiel eines Nebels insbesondere von dessen Teilchengröße (Figuren 4a bis 4e).
- Wie in den Figuren 5a bis 5f dargestellt haben die Erfinder bei Wellenlängen, die sich über einen bestimmten Spektralbereich erstrekken, der im vorliegenden Beispiel dem Bereich des sichtbaren Lichts und dem infrarotnahen Bereich entspricht, die Kurven für die Schwankung mit dem Rückstreukoeffzienten in Abhängigkeit vom Winkel (θ) überlagert.
- Jede Kurve ist dabei für einen bestimmten Nebel eigentümlich, bei dem die Teilchen eine andere Größe als bei anderen Nebelarten aufweisen.
- Durch diese Untersuchung bei vielen Proben von Medien unterschiedlicher Art und durch deren Überlagerung wiesen die Erfinder nach, daß bei einer bestimmten Wellenlänge die Phasenfunktionen der verschiedenen Proben auf überraschende Weise und in allen Fällen dazu neigen, zusammenzufließen, und zwar innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs von Rückstreuwinkeln, die vor allem außerhalb der üblichen Meßbereiche liegen.
- Gemäß einem wesentlichen Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird außerdem die Rückstreuung in der Richtung 7 gemessen, die innerhalb des Bereichs von Winkeln liegt, unter denen bei einer für das abgestrahlte Licht typischen Wellenlänge ( ) alle Kurven für die Schwankung der Phasenfunktionen in Abhängigkeit von dem Winkel (θ) zwischen der Abstrahlrichtung und der Rückstreurichtung zum Zusammenfließen neigen, wobei diese Phasenfunktionen jeweils für einen Nebel eigentümlich sind, bei dem die Teilchen eine andere Größe als bei den Nebeln haben, die den anderen Kurven entsprechen.
- Die Erfinder haben außerdem entdeckt, daß bei einer Wellenlänge ( ), die zwischen Null Komma vier und Null Komma neun Mikrometer schwankt, der Winkel (θp) (der in der Mitte eines Winkelbereichs von plus/minus einem Grad dreißig Minuten liegt) eine lineare Gleichung θp = 15,384 + 141,84 erfüllt, wobei θp in Grad und in Mikrometer gemessen werden (Figur 6).
- Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird außerdem unter Anwendung der vorgenannten linearen Gleichung der Winkel (θp) mit der vorgenannten Toleranz gemessen, um so zu vermeiden, daß die Kurven aufgetragen und überlagert werden müssen.
- Die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung (Figur 3) ist insofern bemerkenswert, als zwischen der Achse 9 des Ausgangsstrahls des Senders und der Rückstreurichtung 7, in welche der Sensor 4 positioniert wird, der Winkel (θp) nach dem vorgenannten Verfahren bestimmt wird, und zwar in einer Weise, daß bei den verschiedenen untersuchten Nebelarten bei der Wellenlänge des Ausgangsstrahls und bei einem begrenzten Wertebereich die Kurven der Phasenfunktion (θp) zum Zusammenfließen neigen.
- Beispielsweise beträgt bei einer Wellenlänge = 0,66 um, die der Wellenlänge des auf Leuchtdioden (LED) fallenden Lichts entspricht, der Winkel θp 152º ± 1º30' beträgt.
- Was nun den Sender betrifft, so wird der Ausgangsstrahl von einer Anordnung mit Leuchtdioden abgegeben, die kostengünstig sind und beispielsweise eine Strahlung im sichtbaren Rotbereich abgeben, worauf dieser Strahl moduliert wird, beispielsweise mit einer Frequenz von 244 Hz, um ihn vom Licht in der Umgebung zu unterscheiden, und zwar konstant während der gesamten Meßdauer, statt daß wie bisher eine Lichtquelle verwendet wird, die eine Folge von Blitzen abgibt, wodurch komplizierte und sehr kostspielige elektronische Schaltungen notwendig werden, oder mit einem Licht über einen weiten Bereich gearbeitet wird, das gegenüber dem Licht in der Umgebung hochempfindlich ist.
- Um den Stromverbrauch der Schaltungen einzuschränken, wird die Vorrichtung "auf Betriebspause" geschaltet, wenn die erfaßte Sichtweite über einem vorgegebenen Wert liegt (beispielsweise 1 Kilometer), und bleibt für eine vorgegebene Zeit (beispielsweise 20 Minuten lang) in diesem Schaltzustand.
- Wird dagegen der Schwellwert nicht erreicht, so bleibt die Vorrichtung in Betrieb, damit regelmäßig Informationen über die Entwicklung der Sichtweite geliefert werden.
- Um eine Sättigung des Sensors mit einem Signal aus der Umgebung zu vermeiden, das einen zu hohen Pegelwert aufweist, wird die auf den Detektor gerichtete Strahlung mit Hilfe eines Interferenzfilters 11 ausgefiltert, dessen Durchlaßbereich zur Sendefrequenz des Senders, beispielsweise zur Frequenz der Leuchtdioden, zentriert ist.
- Nun wird das dem Licht in der Umgebung entsprechende Signal gemessen, das sich auf die Sichtweite auswirkt, und zwar zu Beginn des Arbeitszyklus noch vor dem Zünden der Dioden, worauf man dieses Signal einer von der Vorrichtung gelieferten numerischen Meldung zuordnet.
- Statt eine aufwendige besondere Opük heranzuziehen, wird einfach der Kegel des Ausgangsstrahls durch die in den verwendeten Dioden integrierte Optik begrenzt.
- Unabhängig vom Filter 11 und einer Eingangslinse 12 weist der Sensor im Brennpunkt der Linse einen Detektor 13 auf, beispielsweise eine Photodiode aus Silizium.
- Vorzugsweise verläuft die Achse des Sensors oder des Senders relativ zum Boden horizontal (von dem betreffenden Bauelement aus) oder ist zumindest gegenüber dem Boden leicht geneigt, während das jeweils andere Bauelement darüber angeordnet ist, wodurch die optischen Einrichtungen gegen Verschmutzung geschützt sind, wobei gleichzeitig die Achsen der Bauelemente gegenüber dem jeweils anderen um den charakteristischen Winkel θp geneigt sind.
Claims (10)
1. Verfahren zum Messen der Sichtweite durch ein Medium (2)
beispielsweise in einem Nebelgebiet, zur Erfassung des Auftretens solcher
Nebel und zur Bestimmung der entsprechenden Sichtweite daraus. d.h.
der größtmöglichen Distanz (V), über die ein Gegenstand von einer
normalsichtigen Person wahrgenommen werden kann, wobei die
entsprechende Vorrichtung einen Sender (3) zum Aussenden eines Ausgangsstrahls
(E&sub0;) künstlichen Lichts aufweist, das auf das Medium (2) projiziert
wird, sowie einen Empfänger (4), der zur Messung der Rückstreuung im
wesentlichen auf der Seite des Senders (3) angeordnet ist und neben
dem Licht, das von den Teilchen (5) eines das künstliche Licht vom
Sender (3) aufnehmenden Mediums zerstreut wird, den Fluß aufnimmt,
welcher dem Teil des Lichts entspricht, der nach hinten und in die
Richtung (7) des Eintritts (8) des Empfängers (4) zurückgestrahlt wird,
wobei die Richtung (7) mit dem Ausgangsstrahl einen bestimmten
stumpfen Winkel θp bildet,
wobei bei diesem Verfahren unabhängig vom gesuchten
Streukoeffizienten (K) einerseits eine Konstante (A) berücksichtigt wird, welche durch
Eichung ermittelt und in die Bemessung der Öffnung (8) des Aufnehmers
(4) umgesetzt wird, und andererseits ein Wert (Pe), welcher für die Art
und Weise typisch ist, in der das von den Teilchen (5) gestreute Licht
im Raum verteilt wird, und damit für die Wahrscheinlichkeit, mit der ein
Photon in die genannte Richtung (7) abgelenkt wird,
dadurch GEKENNZEICHNET, daß die Rückstreuung in die Richtung (7)
innerhalb des Bereichs der Winkel gemessen wird, unter welchen bei der
dem ausgestrahlten Licht eigenen Wellenlänge (&sub7;\) alle
Schwankungskurven der Phasenfunktionen in Abhängigkeit vom Winkel (Θ) zwischen der
Abstrahlrichtung und der Rückstreurichtung die Tendenz zum
Ineinanderfließen aufweisen, wobei diese Phasenfunktionen jeweils für einen Nebel
eigentümlich sind, dessen Teilchengröße sich von der Teilchengröße an
derer Nebel unterscheidet, die den anderen Kurven entsprechen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zwischen Null Komma vier und
Null Komma neun Mikrometer schwankenden Wellenlänge ( ) der Winkel
(Θp), der in der Mitte eines Winkelberelchs von plus/minus einem Grad
dreißig Minuten liegt, der linearen Beziehung Θp = 15,384 + 141,84
entspricht, wobei Θp in Grad und in Mikrometer angegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Wellenlänge /\ = 0,66 um, die
der Wellenlänge zum Aufleuchten von Leuchtdioden entspricht, der
Winkel Θp 152º +/- 1º30' beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung "auf Betriebspause"
geschaltet wird, wenn während einer vorgegebenen Zeit die erfaßte
Sichtweite über einem vorgegebenen Wert liegt, und daß der Betrieb der
Vorrichtung dagegen weitergeführt wird, wenn der Schwellwert nicht
erreicht wird, um so regelmäßig Informationen über die Entwicklung der
Sichtweite zu liefern.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung einer Sättigung des
Aufnehmers mit einem Signal aus der Umgebung, das einen zu hohen Pegel
besitzt, die zum Detektor gerichtete Strahlung mit Hilfe eines
Interferenzfilters (11) ausgefiltert wird, dessen Durchlaßbereich zur
Sendefrequenz des Senders zentriert ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Arbeitszyklus vor dem
Zünden des Senders das Signal gemessen wird, das den Lichtverhältnissen
in der Umgebung entspricht, welche auf die Sichtweite Einfluß nehmen,
und daß anschließend dieses Signal der Meldung zugeordnet wird, die
der Aufnehmer vermittelt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welchem der
Sender auf Leuchtdioden gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel des Ausgangsstrahls durch die in
die verwendeten Dioden eingebaute Optik begrenzt wird, statt mittels
einer speziellen integrierten aufwendigen Optik.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1 zum
Messen der Sichtweite durch ein Medium (2) beispielsweise in einem
Nebelgebiet, zur Erfassung des Auftretens solcher Nebel und zur
Bestimmung der entsprechenden Sichtweite daraus, d.h. der größtmöglichen
Distanz (V), über die ein Gegenstand von einer normalsichtigen Person
wahrgenommen werden kann, wobei die entsprechende Vorrichtung einen
Sender (3) zum Aussenden eines Ausgangsstrahls (Eo) künstlichen Lichts
aufweist, das auf das Medium (2) projiziert wird, sowie einen Empfänger
(4), der zur Messung der Rückstreuung im wesentlichen auf der Seite
des Senders (3) angeordnet ist und neben dem Licht, das von den
Teilchen (5) eines das künstliche Licht vom Sender (3) aufnehmenden
Mediums zerstreut wird, den Fluß aufnimmt, welcher dem Teil des Lichts
entspricht, der nach hinten und in die Richtung (7) des Eintritts (8)
des Empfängers (4) zurückgestrahlt wird, wobei die Richtung (7) mit dem
Ausgangsstrahl einen bestimmten stumpfen Winkel Θp bildet,
wobei bei dieser Vorrichtung unabhängig vom gesuchten
Streukoeffizienten (K) einerseits eine Konstante (A) berücksichtigt wird, welche durch
Eichung ermittelt und in die Bemessung der Öffnung (8) des Aufnehmers
(4) umgesetzt wird, und andererseits ein Wert (Po), welcher für die Art
und Weise typisch ist, in der das von den Teilchen (5) gestreute Licht
im Raum verteilt wird, und damit für die Wahrscheinlichkeit, mit der ein
Photon in die genannte Richtung (7) abgelenkt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (3) mit dem Aufnehmer (4) ei
nen Winkel Innerhalb des Bereichs der Winkel bildet, unter welchen bei
der dem ausgestrahlten Licht eigenen Wellenlänge (&sub7;\) alle
Schwankungskurven der Phasenfunktionen in Abhängigkeit vom Winkel (Θ)
zwischen der Abstrahlrichtung und der Rückstreurichtung die Tendenz zum
Ineinanderfließen aufweisen, wobei diese Phasenfunktlonen jeweils für
einen Nebel eigentümlich sind, dessen Teilchengröße sich von der
Teilchengröße anderer Nebel unterscheidet, die den anderen Kurven
entsprechen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsstrahl von einer
Leuchtdiodenanordnung abgestrahlt wird, welche eine Strahlung aussendet, die
zur Unterscheidung von den während der Dauer der Messung ihrerseits
gleichbleibenden Lichtverhältnissen zu unterscheiden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnehmer unabhängig vom Filter (11)
und von einer Eintrittslinse (12) im Brennpunkt der Linse (12) einen
Detektor (13), beispielsweise eine Silizium-Photodiode, aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8808257A FR2632724B1 (fr) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | Procede et dispositif de mesure de la visibilite a travers un milieu d'opacite variable |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE68902877D1 DE68902877D1 (de) | 1992-10-22 |
DE68902877T2 true DE68902877T2 (de) | 1993-04-22 |
Family
ID=9367488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8989401624T Expired - Fee Related DE68902877T2 (de) | 1988-06-14 | 1989-06-12 | Verfahren und vorrichtung zur messung der sichtweite durch ein medium veraenderlicher dichte. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0347298B1 (de) |
AT (1) | ATE80730T1 (de) |
DE (1) | DE68902877T2 (de) |
FR (1) | FR2632724B1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016116346A1 (de) | 2016-09-01 | 2018-03-01 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren zur quantitativen Bestimmung von einer zeitlichen und räumlichen Verteilung von Lichtstrahlen in einem streuenden Medium |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19629713A1 (de) * | 1996-07-25 | 1998-01-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Sichtweitenmessung |
CN102175613B (zh) * | 2011-01-26 | 2012-11-14 | 南京大学 | 基于图像亮度特征的ptz视频能见度检测方法 |
CN102818771B (zh) * | 2011-11-30 | 2016-02-24 | 凯迈(洛阳)环测有限公司 | 一种采用吸收型滤光片的能见度标准器 |
CN103323424A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-25 | 高云 | 双通道前向散射能见度检测装置及检测方法 |
CN105372209A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-02 | 南京信息工程大学 | 一种道路能见度检测预警系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1524104A (fr) * | 1967-01-17 | 1968-05-10 | Aga Ab | Dispositif pour la mesure des hydrométéores |
SE369964B (de) * | 1973-01-18 | 1974-09-23 | Satt Elektronik Ab | |
FR2440550A1 (fr) * | 1978-10-30 | 1980-05-30 | Snecma | Dispositif de mesure de visibilite |
-
1988
- 1988-06-14 FR FR8808257A patent/FR2632724B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-12 DE DE8989401624T patent/DE68902877T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-12 AT AT89401624T patent/ATE80730T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-06-12 EP EP89401624A patent/EP0347298B1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016116346A1 (de) | 2016-09-01 | 2018-03-01 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren zur quantitativen Bestimmung von einer zeitlichen und räumlichen Verteilung von Lichtstrahlen in einem streuenden Medium |
WO2018041306A2 (de) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren zur quantitativen bestimmung von einer zeitlichen und räumlichen verteilung von lichtstrahlen in einem streuenden medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0347298A3 (en) | 1990-08-29 |
DE68902877D1 (de) | 1992-10-22 |
FR2632724A1 (fr) | 1989-12-15 |
ATE80730T1 (de) | 1992-10-15 |
EP0347298A2 (de) | 1989-12-20 |
FR2632724B1 (fr) | 1990-09-14 |
EP0347298B1 (de) | 1992-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1405037B1 (de) | Vorrichtung zur optischen distanzmessung über einen grossen messbereich | |
DE3203613C2 (de) | Entfernungsmeßvorrichtung | |
DE3733464C2 (de) | ||
DE19825518C2 (de) | Vorrichtung zur Messung von Parameteränderungen an lichtdurchlässigen Objekten | |
DE68908094T2 (de) | Teilchenmessvorrichtung. | |
DE69421472T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Unterscheidung zwischen Flüssigkeit und Gas | |
EP3521810A1 (de) | Analysegerät zur bestimmung von feinstaub | |
DE19725211C1 (de) | Faserdetektor zur Detektion des Streulichtes oder des Fluoreszenzlichtes einer flüssigen Suspension | |
DE3832901C2 (de) | ||
CH693468A5 (de) | Verfahren und Vorrichtung für die Detektion oder Lagebestimmung von Kanten. | |
EP0652432A1 (de) | Vorrichtung zum Erkennen von Fremdmaterial, insbesondere von Fremdfasern, in einem längsbewegten textilen Gebilde | |
DE68913058T2 (de) | Vorrichtung zur Teilchenmessung. | |
EP0716292B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Messen einer Lage von Bahnen oder Bogen | |
DE2349271A1 (de) | Vorrichtung zum ermitteln von parametern von blutzellen | |
DE102013211885A1 (de) | Partikeldetektor und Verfahren zur Detektion von Partikeln | |
DE68902877T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der sichtweite durch ein medium veraenderlicher dichte. | |
DE69421649T2 (de) | Optische Prüfvorrichtung für die Füllung von Zigaretten | |
DD142648A5 (de) | Vorrichtung zur pruefung des fuellungsgrades von zigarettenenden | |
DE3336210C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Füllstandsmessung | |
EP0467127A2 (de) | Verfahren und Anordung zur optischen Erfassung und Auswertung von Streulichtsignalen | |
DE102017101678A1 (de) | Laserlichtscheinwerfer mit einem Sensor | |
DE3038107C2 (de) | ||
DE3784291T2 (de) | Faseroptisches verschiebungsmessgeraet. | |
DE3231025A1 (de) | Einrichtung zur erkennung von gepulster laserstrahlung | |
DE3629966A1 (de) | Sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |