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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich generell auf ein System und Verfahren zum Ermitteln, wann in
einen Korb gefülltes
Material eine vorbestimmte Höhe
erreicht hat. Obgleich die in dieser ganzen Beschreibung gegebenen
Darstellungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel betreffen, welches einen
Baumwollkorb verwendet, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung
zur Erfassung eines vollen Korbes bei jeder Art Gerätschaft
anwendbar ist, die einen Korb oder Behälter verwendet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mechanisierte Baumwollpflücker dienen
generell dazu, Baumwolle von Baumwollpflanzen zu entfernen und die
entfernte Baumwolle in einem Korb oder Behälter abzulegen. Die Baumwolle
wird von den Baumwollpflanzen körperlich
durch Spindeln und Kammwalzen getrennt, die sich im allgemeinen
innerhalb einer selbst angetriebenen Pflückeinheit befinden. Die abgetrennte
Baumwolle wird dann mittels eines Luftstroms in einen Schacht gegeben
und letztlich in einem Sammelkorb abgelegt, der auf der Ober- oder
an der Rückseite
der Maschine angebracht ist.
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Aufgrund des Anbringungsorts des
Baumwollkorbs kann der Maschinenführer beim Betrieb der Maschine
die in dem Korb abgelegte Baumwollmenge nicht leicht sehen. Dies
verursacht für
ihn ein Problem, da er nicht feststellen kann, wann der Korb in
einem gewünschten
Maß gefüllt ist.
Betreibt der Maschinenführer
die Maschine weiter, nachdem der Korb sein Aufnahmevermögen überschritten
hat, so wird jede weitere gepflückte
Baumwolle den Luftschacht und damit verbundenen Mechanismus ver stopfen
und/oder beschädigen.
So kann der weitere Betrieb einer Baumwollpflückmaschine, nachdem der Korb
einen gewünschten
Füllzustand überschritten
hat, zu einer unerwünschten
Ausfallzeit zum Reinigen der Maschine von gepflückter Baumwolle führen.
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Um die Füllung eines Korbes über sein
Aufnahmevermögen
hinaus zu vermeiden, werden Maschinenführer die Baumwolle häufig aus
dem Korb entleeren, lange bevor der Korb bis zu seinem Optimum gefüllt ist.
Diese frühzeitige
Entleerung des Korbs vergeudet wertvolle Pflückzeit, da die Maschine beim
Entleeren eines schlecht gefüllten
Baumwollkorbes leerläuft.
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Daher ist es vorteilhaft für die Bedienungsperson,
genau zu wissen, wann der Korb bis zu seiner optimalen Aufnahmefähigkeit
gefüllt
ist, um die Pflückleistung
zu maximieren, während
die mit einem übermäßig gefüllten Korb
verbundenen Probleme minimiert werden.
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In einem Versuch, den "vollen" Zustand
des Korbs zu erfassen, haben verschiedenartige mechanische Sensoren
Verwendung gefunden. Derartige mechanische Sensoren waren bei ausgiebigem
Gebrauch in Baumwollpflückern
uneffizient, wegen der besonders ungastlichen Umgebung des Korbs.
Das heißt,
die mechanischen Sensoren müssen
mit der Baumwolle in Berührung
treten und tendieren infolgedessen zu einem Versagen und/oder Ausfall
ihrer Einstellung. Des weiteren können manche mechanische Sensoren
nicht unterscheiden zwischen einem vollen Zustand des Korbs und
"Stringern", die aus Baumwollstücken
bestehen, die an Gegenständen, wie
zum Beispiel mechanischen Sensoren und irgendeiner anderen hervortretenden
Fläche
in der Bahn der Baumwolle anhaften.
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Im Versuch, die mit den mechanischen
Sensoren verbundenen Probleme zu überwinden, wurden verschiedenartige
nichtmechanische Sensoren verwendet. Solche nichtmechanischen Sensoren verwenden
gewöhnlich
eine Leuchtdiode ("LED") und einen Phototransistor, die dazu dienen,
einen optischen Lichtpfad zu schaffen. Wird der Lichtpfad zwischen
der LED und dem Photo transistor blockiert, so meldet der Sensor
einen vollen Korb. Diese Sensoranordnung besaß Vorteile gegenüber mechanischen Sensoren,
da sie mit der in dem Korb abgelegten Baumwolle nicht in physischen
Kontakt zu treten brauchte, um zu bestimmen, ob der Korb voll ist.
Zusätzlich
konnte die LED mit einer gegebenen Frequenz gepulst werden, so daß der Phototransistor-Detektorschaltkreis
alle anderen Gleichstromkomponenten ausfiltern konnte, wie zum Beispiel umgebendes
Sonnenlicht. Ein in dieser Weise betriebener Sensor reagierte nur
auf die gepulste Lichtquelle an einem Ende des "Lichtpfads".
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Diese nichtmechanischen Sensoren
unterliegen jedoch Beschränkungen,
da sie nur einen einzigen Lichtpfad aufweisen, der durch die oben
erwähnten
Baumwoll-"Stringer" verdunkelt werden kann. Unterbrach ein solcher
Stringer den Lichtpfad zwischen einem Sender und einem Detektor,
so meldete das System dem Maschinenführer einen falschen Zustand.
Darüber
hinaus sind solche Sensoren nicht in der Lage, zwischen bestimmten Übergangszuständen zu
unterscheiden, was zur Anzeige eines falschen "voll"-Zustands anstatt
eines echten "voll"Zustands führen
konnte.
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ZIELE UND KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Daher besteht das Hauptziel der vorliegenden
Erfindung darin, ein Gerät
zu schaffen, welches genau feststellt, wann in einem Korb oder Behälter abgelegtes
Material eine vorgewählte
Höhe erreicht hat.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
darin, einen Detektor zu schaffen, der in der Lage ist zu bestimmen
und anzuzeigen, wann in einen Korb hinein abgelegtes Material eine
vorgewählte
Höhe erreicht hat,
durch Verwendung einer Mehrzahl Lichtpfade für sichtbares oder unsichtbares
Licht, deren jeder durch in den Korb hinein abgelegtes Material
unterbrochen werden muß,
bevor ein Ausgangsschaltkreis anzeigt, daß ein Behälter bis zu einer gewünschten
Höhe gefüllt worden
ist.
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Noch ein weiteres Ziel der Erfindung
besteht darin, falsche Anzeigen, daß der Korb bis zu einem gewünschten
Volumen gefüllt
worden ist, zu reduzieren durch Vorsehen eines Verzögerungsschaltkreises,
der eine vorläufige
Anzeige über
eine vorgegebene Zeitdauer hin verzögert, während welcher der Detektor
eine fortdauernde Blockierung anzeigen muß, um eine endgültige Anzeige
eines Korb-Voll-Zustandes zu liefern.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
darin, einen gewünschten
Voll-Zustand in einem Korb zu erfassen durch Vorsehen eines neuartigen
Schaltkreises und einer neuartigen Logikanordnung unter Verwendung
einer Mehrzahl Leuchtdioden, einer Mehrzahl Phototransistoren, die
in der Lage sind, auf die Leuchtdioden hin Ausgangssignale zu erzeugen,
einer zum Erzeugen eines Verzögerungssignals
geeignete Einheit, eines Logikschaltkreises zum Kombinieren des
Verzögerungssignals
mit dem Ausgangssignal des Phototransistors und einer Ausgabeeinheit.
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Die vorausgehenden und weitere Ziele
und Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, die
unter anderem eine Mehrzahl Energie aussendender Einheiten ("Sender")
verwendet, die auf eine Mehrzahl Energie empfangender Einheiten ("Empfänger") gerichtet
sind. Die Kombination aus Sendern und Empfängern schafft eine Anzahl Energiepfade,
deren exakte Zahl von der Zahl der Sender und Empfänger abhängt. In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die von den Sendern ausgesandte und von den Empfängern erfaßte Energie
Infrarotstrahlung ("IR").
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Die Energie- oder Strahlungspfade
durchqueren den Korb bzw. Behälter
in einer vorgewählten Höhe. Die
vorgewählte
Höhe entspricht
einem "Korb-Voll"-Zustand. So sollte, obgleich der Ausdruck "Korb
voll" verwendet wird, dieser nur dahingehend interpretiert werden,
daß das
Material die vorgewählte
Höhe erreicht
hat, und nicht notwendigerweise, daß der Korb physisch voll ist.
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Die Empfänger geben ein Signal an einen Logikschaltkreis
ab, dessen Natur von der durch einen bestimmten Strahlungspfad oder
eine bestimmte Kombination von Pfaden aufgenommenen Energie abhängt. Der
Logikschaltkreis erfüllt
eine logische "ODER"-Funktion für
die von den Empfängern
empfangenen Signale. Ist der Lichtpfad oder sind die Lichtpfade
für irgendeinen
bestimmten Empfänger von
Material in genügendem
Maße verdunkelt,
so trägt
das Ausgangssignal von diesem Empfänger nicht zur Bildung des
"ODER"-Signals bei. Das "ODER"-Signal wird dann mit dem übermittelten LED-Signal
phasenverglichen. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung gibt der Logikschaltkreis ein Signal aus, wonach der
vorgewählte
Korb-Voll-Zustand erreicht worden ist, wenn die Phasendifferenz infolge
dessen, daß sämtliche
Empfänger
von in den Korb geladenem Material verdunkelt wurden, einen vorbestimmten
Schwellenwert überschreitet.
Bei anderen Ausführungsformen
wird erwartet, daß der
Logikschaltkreis ein Behälter-Voll-Signal
ausgibt, wenn weniger als alle Empfänger abgedunkelt wurden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung dient
ein Verzögerungsschaltkreis
dazu, die Anzeige, daß der
Korb voll ist, zu verzögern.
Bei dieser Ausführungsform
wird das Ausgangssignal des Logikschaltkreises als Rückstellsignal
an einen Zählerschaltkreis
gegeben. Zeigt das Ausgangssignal des Logikschaltkreises einen Korb-Voll-Zustand
an, so wird der Zählerschaltkreis
in Betrieb gesetzt und zählt während einer
vorgegebenen Zeitdauer, das heißt,
er liefert eine Verzögerung.
Nach der Verzögerung
erzeugt der Zählerschaltkreis
ein endgültiges Korb-Voll-Signal,
wenn das Ausgangssignal des Logikschaltkreises nicht in der Zwischenzeit
seinen Zustand von einem Korb-Voll-Zustand
zu einem Korb-Nicht-Voll-Zustand geändert hat. Das heißt, immer
wenn der Logikschaltkreis ein anderes als ein Korb-Voll-Signal ausgibt,
wird der Zählerschaltkreis rückgestellt
und gibt er kein endgültiges
Korb-Voll-Signal aus.
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Durch Vorsehen einer Mehrzahl Strahlungspfade
bleibt die vorliegende Erfindung von dem oben erwähnten "Stringer"-Zustand im wesentlichen
unberührt.
Das heißt,
wenn ein Stringer einen einzelnen Strahlungspfad verdunkelt, werden
andere Strahlungspfade nicht in Mitleidenschaft gezogen. Darüber hinaus
reduziert die Erfindung durch Schaffung einer Verzögerung die
Möglichkeit,
daß ein
vorübergehender
Blockierungszustand eine Falschmeldung eines Korb-Voll-Zustands
verursacht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht eines Baumwollpflückers mit einem daran angebrachten
großen Baumwollkorb;
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2 ist
eine Draufsicht auf einen Baumwollpflücker mit einem daran angebrachten
großen Baumwollkorb;
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3 ist
ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des beschriebenen
Systems.
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INS EINZELNE
GEHENDE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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1 ist
eine Seitenansicht eines mechanisierten Baumwollpflückers 1.
Der Pflücker
enthält eine
Bedienungsstation 2, von wo aus ein Maschinenführer den
Betrieb des Pflückers 1 steuern
kann. Der Pflücker 1 enthält notwendige
Antriebskomponenten, wie zum Beispiel einen Motor und eine Kraftübertragung
(nicht gezeigt) in geeigneten Kammern, die generell mit der Bezugszahl 3 bezeichnet
sind. Der Pflücker 1 enthält gleichfalls
ein Paar angetriebener Räder,
in 1 mit der Bezugszahl 4 bezeichnet, und
ein Paar Lenkräder,
in 1 mit der Bezugszahl 5 bezeichnet.
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Der Baumwollpflücker 1 ist mit einer
Pflückeinheit 6 ausgerüstet. Bewegt
sich der Pflücker 1 über ein
Feld von Baumwollpflanzen, so werden die Baumwollpflanzen durch
Stengelanheber 8 in die Pflückeinheit 6 hineingeleitet.
Die Pflückeinheit 6 ist mit
herkömmlichen
Kammwalzensäulen,
Pflückschienen
und Spindeln (nicht gezeigt) in einer Kammer 9 ausgerüstet, die
dazu dienen, die Baumwolle von den Baumwollpflanzenstengeln zu trennt.
Die Pflückeinheit 6 enthält alle
erforderlichen Antriebe, z. B. einen Antrieb 7, um die
Spindeln und Kamm walzensäulen
zu betreiben. Nach Trennen der Baumwolle von den Stengeln der Baumwollpflanze
bläst ein Luftstrom
die Baumwolle durch den Schacht 10 zur schließlichen
Ablage in einem Baumwollsammelkorb 11.
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Der Sammelkorb 11 kann eine
einheitliche Konstruktion bilden oder in Abschnitte unterteilt sein. In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
von 1 wird der Sammelkorb 11 von
einem oberen Korbabschnitt 13 und einem unteren Korbabschnitt 16 gebildet.
Die oberen und unteren Korbabschnitte sind von geeigneten Gliedern,
wie zum Beispiel 12, 14–15
und 18, eingerahmt. Die Rahmenglieder 14 und 18 sind so
gestaltet, daß der
obere Abschnitt 13 in dem unteren Abschnitt 16 Aufnahme
findet, wenn der Pflücker 1 nicht
in Gebrauch ist. Beide, die oberen und unteren Abschnitte, sind
von einem Drahtgeflecht oder anderen geeigneten Mitteln umgeben,
um sicherzustellen, daß die
in dem Korb abgelegte Baumwolle in dem Korb bleibt. 1 zeigt auch eine Anbringung 19 für eine einzelne
Komponente des unten beschriebenen Erfassungsgeräts. Ein zusätzlicher Anbringungsort ist
in 1 mit der Bezugszahl 20 bezeichnet.
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2 ist
eine Draufsicht des Pflückers 1. Das
Dach 3 der Bedienungsstation 2 ist zusammen mit
der Pflückeinheit 6,
den Stengelanhebern 8 und Schächten 10 und 17 dargestellt.
Der obere Abschnitt, 13, des Sammelkorbes 11 ist
mit Querstreben 26–28 und
Längsstreben 24–25 verstärkt. Die
Anbringung für
zwei Komponenten des Erfassungsgeräts ist bei 19 und 20 gezeigt.
Obgleich offen dargestellt, ist der obere Teil des Sammelkorbes 11 gewöhnlich mit
einem Drahtgeflecht oder sonstigen geeigneten Mitteln abgedeckt,
um sicherzustellen, daß die
abgelegte Baumwolle in dem Korb bleibt.
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Obgleich die Anbringungen 19 und 20 für das Erfassungsgerät allgemein
als horizontal gegenüberliegend
dargestellt sind, versteht es sich, daß die Anbringung des Erfassungsgeräts auf irgendeiner
geraden Linie liegen kann. Falls möglich, müssen die Anbringungen 19 und 20 nicht
einmal auf einer gera den Linie liegen, wenn Spiegel oder dergleichen
Verwendung finden, um einen im wesentlichen unbehinderten Pfad zwischen
den Anbringungen 19 und 20 zu schaffen, wenn der
Korb nicht hinreichend voll ist. Zusätzliche Anbringungsorte können erforderlich
sein, wie unten beschrieben, wenn die Komponenten des Erfassungsgeräts sich
nicht in einem einheitlichen Gehäuse
befinden.
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3 zeigt
ein Blockschaltbild eines Erfassungsgeräts nach der Erfindung. Zunächst wird
eine allgemeine Beschreibung der Komponenten des Blockschaltbilds
gegeben, gefolgt von einer gesamtheitlichen Systembeschreibung.
Generell findet eine Mehrzahl von Energiesendeeinheiten 30–34 dazu Verwendung,
Energie auszustrahlen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind die Sender Leuchtdioden ("LEDs"), die eine elektromagnetische
Infrarotstrahlung erzeugen. Obgleich Leuchtdioden in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
Verwendung finden, versteht es sich, daß andere Energiesendeeinheiten,
wie solche, die in der Lage sind, Schalldruckwellen oder kohärente elektromagnetische
Energie auszusenden, z. B. Laserquellen, Verwendung finden können. Zusätzlich zu
den Sendeeinheiten gibt es eine Mehrzahl von Energieempfangseinheiten 36
38,
die elektromagnetische Energieempfangseinheiten, wie zum Beispiel
Phototransistoren, sein können.
Die Zahl der Sender muß nicht
der Zahl der Empfänger
entsprechen. So ist in 3 die
Leuchtdiode mit der höchsten
Zahl mit "LED-m" bezeichnet, während
der Empfänger
mit der höchsten
Zahl mit "REC-n" bezeichnet ist.
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Die von den Leuchtdioden LED-1 (30)
bis LED-m (34) erzeugte Strahlung wird von den Empfängern REC-1
(36) bis REC-n (38) aufgenommen. Auf diese Weise
wird durch die Zahl der Energiesender eine Mehrzahl von Strahlungspfaden
definiert. Das heißt,
die maximale Zahl separater Strahlungspfade ist gleich der Zahl
der Sender multipliziert mit der Zahl der Empfänger. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
gibt es insgesamt fünf
(5) Leuchtdioden-Sender und insgesamt drei (3)
Empfänger, welche
ein Maximum von fünfzehn
(15) separaten Sender-Empfänger-Strahlungspfaden
definieren. Je nach der Zahl der Sender, der Zahl der Empfänger, der
körperlichen
Trennung zwischen den einzelnen Sendern, der körperlichen Trennung zwischen
den einzelnen Empfängern
und der körperlichen
Trennung zwischen den betreffenden Sendern und Empfängern können einzelne
Empfänger
Energie von mehr als einem Sender empfangen. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
beträgt
der Abstand zwischen den Sendern etwa 31,75 mm (1,25 Zoll) und der
Abstand zwischen den Empfängern
etwa 50,8 mm (2,00 Zoll). Es ist denkbar, daß die Sender und Empfänger etwa
zehn (10) Fuß (3,048
m) auseinanderliegen.
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Die Empfänger können irgendwelche Elemente
sein, die in der Lage sind, die von den Sendern gelieferte Energie
zu empfangen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Empfänger herkömmliche
Phototransistoren. Die Ausgänge
der Phototransistoren sind elektrisch derart miteinander verbunden,
daß alle
Phototransistoren in bezug zueinander in logischer Hinsicht ODER-mäßig in Verbindung
stehen. Das betreffende ODER-Signal
wird dann auf einen Verstärker-
und Filterschaltkreis 39 gegeben.
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Der Verstärker- und Filterschaltkreis 39 konditioniert
das ODER-Ausgangssignal aus den Phototransistoren zu einem letztlichen
Eingangssignal für den
Schalldecodierschaltkreis 40. Der Schaltkreis 39 dient
zum Ausfiltern unerwünschter
Frequenzkomponenten aus dem ODER-Signal wie auch zur Anhebung des
Signals auf einen geeigneten Pegel für die Eingabe in den Schalldecodierschaltkreis 40.
Der Verstärkerschaltkreis 39 kann
Operationsverstärker in
einer herkömmlichen,
wohlbekannten Verbindung enthalten.
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Der Schalldecodierschaltkreis 40 kann
ein integrierter Schaltkreis sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Schalldecodierer 40 ein integrierter Schaltkreis
NE567D, hergestellt von Philips Corporation. Dieser Schalldecodierer
bringt ein oszillierendes Signal hervor, das mit einer ausge wählten vorbestimmten
Frequenz oszilliert. Dieses Signal dient zum Pulsen der Leuchtdioden
mit der vorbestimmten Frequenz. Das Ausgangssignal des Schalldecodierers 40 ist
ein digitales "Hoch" oder "Niedrig", je nach der Phasenlage zwischen
seinem internen Oszillator und dem von dem Verstärker 39 empfangenen
Signal. Sind die Strahlungspfade nicht blockiert, so stellt das
digitale Ausgangssignal des Schalldecodierers 40 einen
Zählerschaltkreis 42 beständig zurück, der
von dem Oszillator des Schalldecodierers getaktet wird. Sind jedoch
alle Strahlungspfade blockiert, so erlaubt das Ausgangssignal des Schalldecodierers 40 es
dem Zählerschaltkreis 42, bis
zu einem vorbestimmten Wert zu zählen.
Das Ausgangssignal des Zählerschaltkreises 42 wird dann
an eine Ausgabeeinheit 43 gegeben, die dazu dient, den
Maschinenführen über den
Korb-Voll-Zustand zu informieren. Eine solche Ausgabeeinheit 43 kann
ein Schallerzeuger sein, wie zum Beispiel eine Sirene oder ein Summer,
oder eine eine sichtbare Anzeige liefernde Einheit, wie zum Beispiel
ein Blinklicht, oder sie kann sowohl Hör- wie auch Sichtsignale vermittelnde
Komponenten enthalten. Zusätzlich kann
die Ausgabeeinheit 43 ein Signalverarbeitungsschaltkreis
sein, der das Zählerausgangssignal
zu einem Signal modifiziert, das geeignet ist, ein Eingangssignal
für ein
anderes Gerät,
wie zum Beispiel die Systemkonsole, zu bilden, die von dem Maschinenführer zur
Steuerung des Baumwollpflückers 1 Verwendung
findet.
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Das System nach 3 arbeitet in folgender Weise: Der Schalldecodierschaltkreis 40 bringt
ein oszillierendes Signal hervor, welches über die Leitung 41 ausgegeben
wird. Das Signal von der Leitung 41 dient als Eingangssignal
für einen
jeden der Energiesender 30–34, die daraufhin
Energie mit einer Frequenz entsprechend dem oszillierenden Signal
aussenden. Auf diese Weise senden die Leuchtdioden des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
Impulse infraroter Strahlung entsprechend der Frequenz des über die
Leitung 41 aufgenommenen oszillierenden Signals aus. Die
Impulse der infraroten Strahlung treten durch den Baumwollkorb hindurch
und werden von den Energieempfängern 36–38 aufgenommen.
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Wie oben erwähnt, gibt es in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
fünf Sender
und drei Empfänger,
die voneinander durch die Breite des Baumwollkorbes von etwa 10
Fuß (3,048
m) getrennt sind. Wegen des geringen Abstandes zwischen den Sendern
bzw. zwischen den Empfängern
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
empfängt
jeder Empfänger
gepulste Strahlung aus einer jeden der fünf Leuchtdioden. So also überschneiden
sich die Strahlungspfade.
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Die Ausgangssignale der Empfänger 36–38 stehen
miteinander in ODER-Beziehung und werden in dem Verstärker- und
Filterschaltkreis 39 verstärkt. Die Verstärkung ist
generell erforderlich aufgrund von Signalabbau und -verlust, wenn
die gepulste Strahlung durch den Korb hindurchtritt. Das Phototransistor-Ausgangssignal
nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird ebenso gefiltert, um Gleichstromkomponenten wie auch irgendwelche
Komponenten zu entfernen, die infolge von Sonnenlicht und anderen
Frequenzkomponenten außerhalb
der Bandbreite des Systems auftreten können. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das am Ausgang des Schaltkreises 39 erscheinende Signal
bezeichnend für
das oszillierende Ausgangssignal des Schalldecodierers auf der Leitung 41,
wenn die Strahlungspfade nicht von der in dem Korb abgelegten Baumwolle
blockiert werden. Andererseits, wenn sämtliche Strahlungspfade, blockiert
sind, ist das Ausgangssignal des Schaltkreises 39 nicht
repräsentativ
für das Ausgangssignal
des Schalldecodierers auf der Leitung 41. Das Ausgangssignal
des Schaltkreises 39 wird dann in den Schalldecodierschaltkreis
gegeben.
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Der Schalldecodierschaltkreis 40 empfängt das
Ausgangssignal des Schaltkreises 39 als konditioniertes
Eingangssignal und vergleicht es mit dem Bezugssignal von der Leitung 41.
Entsprechen die Frequenz und/oder die Phase des Ausgangssignals aus
dem Schaltkreis 39 etwa der Frequenz und/oder Phase des
oszillierenden Bezugssignals, so gibt der Decodierer 40 ein
Signal konstanten Pegels aus, welches anzeigt, daß das Material
die vorbestimmte Füllhöhe nicht überschritten
hat. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
gibt der Decodierer 40 ein Signal aus, welches anzeigt,
daß die
beiden verglichenen Signale einander innerhalb annehmbarer Grenzen
gleichen, d. h. daß der
Korb nicht voll ist. Dieses Signal konstanten Pegels hält den Zähler 42 zurückgesetzt.
Andererseits, wenn die Frequenz und/oder Phase des Signals am Ausgang
des Schaltkreises 39 nicht der Frequenz und/oder Phase
des oszillierenden Bezugssignals entspricht, gibt der Schalldecodierer
einen Signalpegel aus, welcher anzeigt, daß der Korb voll ist. Dieses
Ausgangssignal erlaubt es dem Zähler 42 anzufangen,
bis zu einer vorbestimmten Zahl zu zählen.
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Wurde einmal festgestellt, daß die beiden verglichenen
Signale einander nicht innerhalb annehmbarer Grenzen gleichen, so
kann ein Korb-Voll-Zustand zutreffen. In einigen Fällen jedoch können die
verglichenen Signale einander nicht entsprechen, während ein
Korb-Voll-Zustand dennoch unzutreffend ist. Ein solcher Fall kann
dann auftreten, wenn das in dem Korb abgelegte Material momentan sämtliche
Strahlungspfade blockiert. In diesem Fall entspricht das Ausgangssignal
des Schaltkreises 39 nicht dem Bezugssignal, während jedoch
das in dem Korb abgelegte Material noch nicht die vorbestimmte Grenze überschritten
hat. Dieser Zustand ist bekannt als falscher Korb-Voll-Zustand. Blockiert
das Material, welches vorübergehend
alle Lichtpfade blockiert hat, nicht länger alle Pfade, so entspricht
das Ausgangssignal des Schaltkreises 39 wieder dem Bezugssignal
innerhalb der annehmbaren Grenzen, und es ist klar, daß ein Korb-Voll-Zustand
unzutreffend ist. Um die Möglichkeit
der Anzeige eines falschen Korb-Voll-Zustandes zu verringern, verwendet die
vorliegende Erfindung einen Verzögerungsschaltkreis,
der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dem
Zählerschaltkreis 42 von 3 entspricht.
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Der Zählerschaltkreis 42 empfängt das
Ausgangssignal des Decodierschaltkreises 40. Der Zählerschaltkreis 42 wird
in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
aktiviert, wenn der Decodierer 40 ein Signal ausgibt, welches
anzeigt, daß sämtliche
Lichtpfade blockiert sind. Einmal aktiviert, zählt der Zählerschaltkreis 42 bis
zu einem vorbestimmten Zählwert
und erzeugt auf diese Weise eine vorbestimmte Zeitverzögerung.
Am Ende der Verzögerung
gibt der Zählerschaltkreis
ein Signal mit einem logischen Hoch-Pegel an den oben beschriebenen
Systemausgang aus, der daraufhin einen Korb-Voll-Zustand anzeigt.
Der Zählerschaltkreis 42 wird
jedoch jederzeit zurückgestellt,
wenn das Ausgangssignal des Decodierschaltkreises 40 und
der zugehörigen
Schaltmittel irgendwelche nicht blockierten optischen Pfade angibt.
Auf diese Weise führt
eine vorübergehende Blokkierung
sämtlicher
Energieempfänger
nicht zu einem falschen Korb-Voll-Zustand.
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Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung treten sogleich in Erscheinung nach Lesen
der obigen Beschreibung. Beispielsweise kann anstelle von oder in
Verbindung mit der oben beschriebenen Phasendiskriminationstechnik
Frequenzdiskriminationstechnik Verwendung finden. Es versteht sich,
daß die
ins einzelne gehende Beschreibung und das spezifische Ausführungsbeispiel
nur beispielhaft angegeben sind, da mancherlei Änderungen und Modifikationen
innerhalb des Rahmens der Erfindung dem Fachmann aus dieser ins einzelne
gehende Beschreibung deutlich werden.
Zeichnungsbeschriftungen
von Fig. 3
| AMPLIFIER & FILTER CIRCUIT | VERSTÄRKER- UND FILTERSCHALT-
KREIS |
| TONE
DECODER CIRCUIT | SCHALLDECODIERSCHALTKREIS |
| COUNTER
CIRCUIT | ZÄHLERSCHALTKREIS |
| OUTPUT | AUSGANG |