FI71206C - Foerfarande och anordning foer aostadkommande av en kontrastbild - Google Patents

Description

71206

MENETELMÄ JA LAITE KONTRASTIKUVAN AIKAANSAAMISEKSI -FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR ÄSTADKOMMANDE AV EN KONTRAST-BILD

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja laite kontrastin-erotukseen perustuvan kuvan aikaansaamiseksi yksi- tai useampidimensionaalisen kuvakentän omaavassa kuvamuodostus-laitteessa.

Monet teollisuuden tuotteet ja toiminnat olisivat helposti automatisoitavissa ja niiden teho nostettavissa, jos saatavilla olisi yksinkertainen kuvamuodostuslaite näkö- tai tuntoaistina erilaisiin ohjaus- ja valvontatehtäviin.

Tällaisia tehtäviä olisivat esim. hissiovien toiminnan optimointi tai varastojärjestelmän hyllypalkkien paikanmääritys automaattisessa materiaalikäsittelyssä.

Nykyisin käytössä olevista kuvauslaitteista eivät suuren kuvaelementti lukumäärän laitteet ole mielekkäitä käyttää pienimuotoisissa ohjaus- ja valvontatehtävissä. Esim väri-TV:n kuvan koodaaminen reaaliajassa vaatii n. 85 Mbit/s käsittelynopeuden, kun nopeahkon 8- bittisen mikroprosessorin kellotaajuus on vain 6-8 MHz. Keksinnön mukainen ratkaisu on tarkoitettu pienimuotoisiin järjestelmiin, joissa on suhteellisen pieni kuvapistelukumäärä, ja se keskittyy kuva- informaation esikäsittelyyn, joka tässä tapauksessa voidaan tehdä pitkälle sovellutuskohteista riippumatta.

Pienimuotoiset valvontajärjestelmät, jotka eivät käytä kameraa tms. laitetta, ovat yleensä rakennettu pienen joukon itsenäisesti toimivien "on/off"- tunnustelijoiden ympäri. Tavallisimmat tunnustelijat ovat valokenno, ultraäänianturit sekä induktiiviset ja kapasitiiviset anturit.

Näitä antureita on kehitetty tarkemmiksi ja halvemmiksi, jolloin niiden lukumäärä on voitu lisätä erilaisissa sovellutuksissa, mutta näissä anturit toimivat edelleen yksilöinä omilla toimintapisteasetuksillaan. Mittauspisteiden keskinäisen synkronoinnin kannalta poikkeava 71206 2 ratkaisu on esitetty esimerkiksi Eurooppapatenttihakemuk-sessa 17 547, joka koskee lähestymisdetektoria, jossa on 6 kuvamuodostuspistettä. Tässä ratkaisussa kapasitiivisten antennien signaalit on käsitelty yhdessä, jolloin riittävän suuri kapasitanssin muutos jonkin antennin kohdalla aikaansaa erotettavissa olevan muutoksen kaikkien antennien keskimääräiseen muutokseen nähden.

Yllä esitetyn ratkaisun etuna yksipisteanturi- ja differen-tiaalisesti toimiviin kaksipisteanturisovellutuksiin on laajempi peittoalue. Koska antennien annot vain verrataan niiden keskiarvoon, ei voida tässä puhua vielä kovin monipuolisesta kuvamuodostuksesta. EP 17 547:n mukaisen ratkaisun haittoina on edelleen suuri herkkyys ympäristön tausta-kapasitansseille, jotka erityisesti hissisovellutuksissa muuttuvat kerros kerrokselta, sekä huono ohjattavuus erikoistilanteissa, kuten erityisesti hissin ovien ollessa lähellä ääriasentojaan. Esim. hissioven reunatunnustelijoiden herkkyydestä on ympäristöolosuhteiden takia usein jouduttu tinkimään, koska muuten tuloksena olisi epäluotettava, yliherkkä laite.

Kuudestakin pisteestä koottu kuva sisältää runsaasti enemmän informaatiota kuin pelkkä keskiarvopoikkeama. Tyypillisesti suurempaa kuvapistemäärää käsittelevät laitteet, kuten valodiodimatriisit, on tehty niin, että kaikkien kuvamuodostuspisteiden vahvistuskerroin on mahdollisimman samansuuruinen. Jos halutaan koota kuva monen halvan anturin pohjalta, kuten valotransistoreista, niin vahvistusker-toimien vaihtelevuus, likaantuminen sekä muut ympäristötekijät vaikeuttavat kuvamuodostuspisteiden stabiilia synkronointia. Yksilöllistä vahvistimien kalibrointia ei voida pitää tyydyttävänä ratkaisuna tällaisissa tapauksissa, vaikkakin esim. mikroprosessori voi tehdä sen automaattisesti .

71206 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kuvamuodostus-menetelmä ja -laite pienimuotoisiin kuvauskohtiin, joilla yllämainittuja haittoja on poistettu täi ratkaisevasti vähennetty, ja joiden toteutus on yksinkertainen, olosuhteiden muutoksille ja häiriöille tunteeton ja lisäksi halpa. Tämän vaikutuksen aikaansaamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista se, että kuvamuodostuspisteistä saatavat kuvasignaalit aikaansaavat kuhunkin kuvamuodostuspisteeseen kytketyssä kuvamuodostus-kanavassa sähkövirran joka vaikuttaa kuvamuodostuskanavan väliulosottopisteestä kanavaan kulkevaan virtaan ja mainittuun väliulosottopisteeseen muodostuneeseen jännitteeseen niin, että näiden tulo on verrannollinen kuvasignaalivir-taan ja jossa kuvamuodostuksen ulostulo on taajuus joka on verrannollinen virtaan, ja jossa haluttu kontrastijyrkennys aikaansaadaan syöttämällä ulkoisesti sopiva virta yhden tai useamman kuvamuodostuskanavan väliulosottopisteet sopivasti valituin impedanssein yhdistävään vuorovaikutusverkkoon, ja että kustakin kuvamuodostuskanavalta saadut taajuudet muodostavat lähtökohdan kuvakäsittelyvaiheelle.

Tällaisen menetelmän etuja ovat mm. se, että vuorovaikutus-verkon ansiosta kuvanmuodostuspisteiden aiheuttamat virrat "vuotavat" niihin pisteisiin, joissa virta on kuvakentän taustan eteen tulleen esineen johdosta suurempi kuin normaalisti. Tämä piirre toimii kontrastinerotuksen perustana, koska erot kuvanmuodostuskanavien välillä jyrkkenevät ja herkkyys paranee.

Taajuuden pohjalta on helppo muuntaa kuva digitaalimuotoon, esim. laskemalla pulssilukumäärää vakioajan. Taajuuskompo-nenttien määrittelemä kontrastikuva voidaan jälkikäsitellä kuhunkin sovellutukseen sopivalla tavalla. Toinen merkittävä etu on tällöin se, että kuvasignaaleja voidaan muokata 4 ’ 71206 reaaliajassa rinnakkain yksinkertaisin välinein suoraan digitaalimuotoon.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle edulliselle sovellu-tusmuodolle on tunnusomaista se, että vuorovaikutusverkos-ton sarjaan kytketyillä vastus-kondensaattori- impedansseilla muodostetaan taajuuskomponentti, joka on alkuperäisten kuvasignaalien muodostaman intensiteettikuvan kulma-muutoksiin verrannollinen, ja joka muutoksien määräämän ajan kuluessa adaptoi kuvauskohteen pysyvät muutokset tuottaen osaltaan sileän kuvan.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle edulliselle sovellu-tusmodolle on myös tunnusomaista se, että kuvamuodostuska-navien väliulosottopisteisiin liitetään vastus, jonka toinen napa on yhdistetty sopivasti valittuun jännitetasoon, jolla aikaansaadaan kuvasignaalien absoluuttiarvoon verrannollinen taajuuskomponentti.

Adaptiivisuudella tarkoitetaan yleisesti sitä, että tietyn elimen reaktio johonkin häiriöön pienenee, kunnes reaktio on kokonaan lakannut, vaikka häiriö on edelleen läsnä. Tällaisia piirteitä on rakennettu erilaisiin valvontalaitteisiin ennenkin. Haittoina on näissä ollut se, että suuretkin häiriöt, kuten ihminen, on adaptoitunut pois valvon-takuvasta, vaikka häiriön aiheuttaja edelleen on läsnä ja tulisi ottaa huomioon. Keksinnön mukainen menetelmä toimii kolmella eri tavalla tällaisessa tapauksessa; toiseen derivaattaan eli kuvamuodostuspisteiden intensiteettisig-naaleista muodostetun käyrän kulmamuutoksiin verrannollisen komponentin adaptointi, absoluuttiarvoihin verrannollisen komponentin synnyttäminen ja ylläpito häiriön läsnäoloaika-na, adaption "jälkikuvaefekti" häiriön poistuessa, muodostaen "negatiivisen" kuvan adaptoituneeseen sileään taustakuvaan. Nämä eri toimintamuodot tarjoavat mahdollisuuden 5 71206 älykkäiden valvontalaitesovellutuksien tekemiseksi.

Se, että ensimmäinen taajuuskuvakomponentti, joka normaalitilanteissa on määräävä tekijä, on verrannollinen vain kuvauskohteen toiseen derivaattaan tarkoittaa sitä, että häiriönilmaisu ei tapahdu kautta linjan tapahtuvista kuva-kentän muutoksista, ei edes vaikka ne suuruudeltaan muuttuisivat kuvakentän yli lineaarisesti, vaan häiriöilmaisu toteaa ainoastaan epäjatkuvat, paikalliset muutokset. Tällä tavalla ympäristön epärelevantit muutokset suotautuvat pois kuvamuodostuksesta.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle edulliselle sovellutukselle hissitekniikan alalta on tunnusomaista se, että kontrastierotukseen perustuva kapasitiivinen kuvamuodostus-järjestelmä käytetään yksidimensionaalisena hissin turva-listassa siten, että ainakin hissin oviaukon toiselle puolelle asetetaan kuvanmuodostuspisteet pystysuorassa jonossa, jotka valvovat ihmisten ja esineiden saapumista hissioven aukkoon, ja että kuvamuodostusjärjestelmän päätellessä esteen saapuneen hissiovien väliin antaa tiedon tästä hissin ohjausjärjestelmälle.

Nimitys "turvalista" on peräisin hissiovien mekaanisista turvalaitteista, jotka muodostuvat ovien reunaan upotetuista jousikuormitetuista listoista, jotka törmätessään esteeseen vaikuttavat hissioven toimintaa sääteleviin rajakat-kaisijoihin. Keksinnön yllämainittuihin ominaisuuksiin viitaten voidaan todeta, että keksinnön mukaisella turva-listalla on riittävä herkkyys kaikissa olosuhteissa ympäristömuuttujien poissuotautumisen ja adaptoinnin avulla, lisäksi sillä on hyvä stabiliteetti yksinkertaisen rakenteensa johdosta.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräälle hissisovellutukselle 71206 6 on myös tunnusomaista ser että kuvamuodostuslaite valvoo hissiovien toimintaa itsenäisesti tarkkailemalla oviaukon antennien näkemien kapasitanssien absoluuttiarvoja ja esteilmaisun kestoaikaa, jolloin turvalista suljetaan pois käytöstä ovien ollessa suljettuina, jolloin kapasitanssi on selvästi suurempi kuin ovien ollessa auki, tai esteilmoituksien kestoaikojen summan ylittäessä ennalta määrätyn rajan.

Ylläolevan toiminnan ansiosta hissin käytettävyysaste on mahdollisimman riippumaton turvalistavioista, koska sisäinen valvonta sulkee pysyvästi turvalistan pois ja esim. valokennon turvalaitteeksi melkein kaikissa vikatapauksissa.

Keksinnön mukaisen menetelmän muille edullisille sovellu-tusmuodoille on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

Keksinnön mukaista menetelmää toteuttavalle laitteelle, jonka laitteen kuvataso muodostuu yksittäisistä kuvamuodos-tuspisteistä yksi- tai useampidimensionaalisen kontrasti-erotukseen perustuvan kuvan aikaansaamiseksi, on pääasiassa tunnusomaista se, että laitteessa on yksi kuvamuodostuska-nava kutakin kuvamuodostuspistettä kohden, joihin kanaviin kuuluu pisteiden antureiden signaali- taajuus- konvertterit jotka muodostuvat kaksivaiheisista sähkövarauspumpuista, joissa ensimmäinen vaihe on kuvamuodostuspisteen virtasig-naalin muodostaja ja toinen vaihe taajuusoskillaattori, joka taajuus on muutettavissa mainitulla virtasignaalilla, sekä vaiheiden välissä olevasta väliulosotosta eli vuoro-vaikutuspisteestä, johon yhden tai useamman muun konvertterin väliulosotto on kytketty sopivan impedanssin välityksellä vuorovaikutusverkon muodostamiseksi, ja että laitteeseen kuuluu tulkintaosa kanavien aikaansaaman, taajuuksista 7 71206 muodostuneen kuvan tulkitsemiseksi.

Sähkövarauspumpulla tarkoitetaan tässä yhteydessä kapasitanssin jaksottaista varaamista konvertterin taajuusoskil-laattorissa ulkopuolisella, vakiotaajuisella jännitteellä, jonka jännitteen toiselle vaiheelle aiheuttamaan virtaan ensimmäisen vaiheen kuvasignaali vaikuttaa, ja jonka kapasitanssin varaustahti määrää konvertterin ulostulotaajuu-den.

Keksinnön mukaisen laitteen muille edullisille sovellutus-muodoille on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

Keksinnön mukaisia perusperiaatteita esim. kapasitiivisen kuvan muodostamisessa selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuv. 1 esittää keksinnön mukaista menetelmää soveltavan laitteen perusyksikön toimintaperiaatetta,

Kuv. 2 esittää laitteen perusyksikön kytkentäkaaviota,

Kuv. 3 esittää signaalin etenemistä perusyksikössä,

Kuv. 4 esittää useampien perusyksiköiden yhteenkytkemisen periaatetta,

Kuv. 5 esittää periaatetasolla keksinnön mukaisesti tapahtuvaa kontrastijyrkennystä,

Kuv. 6 esittää kontrastijyrkennystä eri vaiheissa laitetasolla,

Kuv. 7 esittää adaptoinnin eri muotoja.

71206 8

Keksinnön mukainen perusratkaisu voidaan määritellä kaksivaiheisena systeeminä, jossa sisäänmenot ja ulostulot ovat tietyllä tavalla suhteessa toisiinsa. Käyttämällä käytännön suureita kuten virta, jännite ja taajuus sisäänmenojen ja ulostulojen kohdalla voidaan systeemin määrittelyä konkretisoida kuvion 1 mukaisesti.

Sisäänmenosuureena on virta i ja ulostulosuureena taajuus f^. Väliulosottona on piste johon syötetään sisään virta i^, ja jonka jännite on U^. Kaksivaiheinen toiminta toteutuu lohkossa olevien kaavojen mukaan siten, että sisäänme-nosuure i vaikuttaa suoraan vain väliulosoton jännitteeseen U^, jos virta i^ pysyy vakiona. Ulostulo on suoraan verrannollinen virtaan i^ (kerroin k^). Kun väliulosotto kytketään jollakin impedanssilla joko kiinteään jännitetasoon tai rinnakkain toimivien piirien väliulosottoihin, syntyy jännitteen ja virran i^ välillä vuorovaikutus, jonka välityksellä virta i^, ja siten ulostulotaajuus muuttuu.

Kuvion 1 mukaiset kaavat toteuttava kytkentä on esitetty kuviossa 2. Kytkennän tärkeänä ominaisuutena on sopivasti valittu väliulosotto, jonka avulla peruspiirin ominaisuuksia voidaan muunnella rinnakkain toimivien piirien keskinäisellä vuorovaikutuksella niin, että monet käytännön sovellutukset, jotka voidaan perustaa usean signaalin vuorovakutukseen, saavat yksinkertaisen ratkaisun.

Kuvion 2 mukaisen piirin toiminta voidaan kuvata seuraavasti, jättämällä diodikynnysjännitteet huomiotta ja olettamalla että U >>U. (kts. kuvio 3): o i CMOS piirien 4,5,6 (esim. NOT-tyyppiä) jännitesyöttö on E ja piirin ratkaisukynnys oletetaan E/2:ksi. Jännite on tällöin ratkaisukynnyksen ja kondensaattorin C2 välinen 71206 9 jännite- ero.

Kondensaattorin C2 avulla pumpataan taajuudella f sähkövarausta kondensaattorista C2 kondensaattoriin Cl. Tästä muodostuu virta jonka keskiarvo on i . Jos U >>U,, saadaan: o oi (1) i= C *U *f 0 o o o

Kondensaattorin Cl jännite on jakson alussa verran ratkaisukynnyksen E/2 alapuolella. Virrasta i kond. Cl täyttyy ratkaisukynnykseen ajassa (2) t,= (Cl*U.)/i 1 1 o

Ajan t^ jälkeen Cl purkautuu CMOS- piirien avulla, jolloin se antaa varauksen (3) Cl*E, jonka jälkeen se taas varautuu diodien kautta tasolle, joka on U^:n verran ratkaisukynnyksen alapuolella, jolloin uusi jakso alkaa. Näin muodostuu pulsseja, joiden taajuus on l/t^

Poistettu virta on (yhtälöstä 3): (4) Q^/t^= (Cl*E)/t^« i^ (tasapainotilassa) Tästä saadaan (5) fx- i1/(Cl*E)« k1*i1; kx= 1/(Cl*E) eli saatiin toinen kuvion 1 mukaisen lohkon ehdoista. Yhtälöstä (2) ja (5) saadaan 10 71 206 fj^* l/t1= ^/(Cl*^)® i1/(Cl*E)f jolloin U1*i1= Ε41ο- VV ko= E' eli toinen ehdoista.

Koska funktiolohkojen ehtojen toteutuminen tarkasti edellyttää ettei sisäänmenon kautta tuoda virtaa piiriin, on sisäänmenosuure i generoitu kondensaattoripumpun avulla. Tällöin yhtälön (1) mukaan voidaan varsinaisena sisäänmeno- suureena pitää C , U tai f , jos kaksi muuta suuretta o o o pidetään vakiona. Esimerkkisovellutuksessa on jännite ja taajuus vakioita ja kapasitanssi muuttuva sisäänmenosuure, mutta muuntyyppisiä antureita käytettäessä voidaan anturin ulostulosuure muuttaa esim. taajuudeksi käyttämällä tunnettua tekniikkaa. Esimerkkisovellutuksessa jää virta i o yhtälön (1) mukaan riippuvaiseksi ainoastaan kapasitanssista: (6) i = k *C o z o

Yhdistämällä eri kuvion 2 mukaiset peruspiirien väliuloso-tot toisiinsa erilaisilla impedansseilla ja muodostamalla impedanssi- eli vuorovaikutusverkostoon sopivat virransyöt-töpisteet, saadaan aikaan funktionaalista kuvatiedon esikäsittelyä suorittava piiri, joka samalla toimii analogi-digitaalimuuntimena, koska ulostulona on taajuus, joka suoraan soveltuu digitaaliseen käsittelyyn.

Kuviossa 4 on esitetty 1- ulotteisen kapasitanssikuvan esikäsittelypiiri lohkotasolla. Eri lohkojen väliulosotto-pisteisiin syötetään vakiovirta i, ja pisteet yhdistetään toisiinsa esim. vastuksella R. Vakiovirtojen i jakaantumiseen eri kanavien kesken riippuu osittain jännitteistä Ui...Un. Kunkin kanavan ulostulon fl...fn taajuus kuvastaa

II

11 712 0 6 sisääntulokuvion kapasitansseja C01...C0n niin, että saatava taajuuskuva on pääsääntöisesti verrannollinen vastaavan kapasitanssikaan toiseen derivaattaan.

Kuviossa 5 on havainnollistettu tätä asiaa. Kohdassa I on esitetty tapaus, jossa C- kuvion taso muuttuu. Tämä ei aiheuta muutoksia vastaavaan f- kuvioon. Kohdassa II tapahtuvan C- kuvion derivaatan (kulmakertoimen muutos) ei myöskään vaikuta f- kuvioon. Vasta kun C- kuvion 2 derivaatta muuttuu, kohta III, aiheutuu tästä tähän derivaattaan verrannollisten taajuuskomponenttien lisäys f-kuvioon.

Kuvioissa 6a - 6f on esitetty kuvasignaalin käsittelyvaiheet laitteessa, jossa on kuusi kapasitiivista antennia järjestettyinä yksidimensionaalisen kuvan kuvamuodostuspis-teiksi. Kuviosta 6a ilmenee, miten antennit näkevät 3:nnen antennin kohdalle ilmestyneen esineen: Kolmannen antennin kapasitanssi C03 kasvaa muiden antennien arvojen pysyessä olennaisesti ennallaan. Ajattelemalla antennien kapasitanssiako jen välillä janat, saadaan aikaan kapasitiivinen kuva, jossa pisteiden väliset kulmamuutokset sisältävät keksinnön mukaisen laitteen kannalta oleellisen informaation.

Kuviossa 6b kapasitanssien muutosten on annettu heijastua kuvion 2 mukaisten kapasitanssi- taajuuskonvertterien ulostulotaajuuksiin fl - f6, josta seurauksena on vastaava taajuuskuva. Nähdään, että kulmamuutokset ovat suurentuneet kapasitanssikuvaan verrattuna, eli kontrastia on jyrkennetty. Tämä piirre aikaansaadaan vuorovaikutusverkon avulla.

Kuviossa 6c ollaan edetty esimerkkilaitteen jälkikäsittely-vaiheeseen, jossa aikaansaatu taajuuskuva fl - f6 muunnetaan kuvamuodostuskanavien välisiksi aikaerotuksiksi mittaamalla synkronoidusti taajuuskuvakomponentit tietyn 12 71 206 ennalta valitun pulssimäärän, tässä tapauksessa 8 pulssia, läpikulkuaikojen erojen perusteella. Samalla tapahtuu taajuus- aikamuunnos.

Kuviossa 6d on esitetty, miten mittausvaiheessa saatu aikakuva on muutettu vähentämällä vierekkäisten pisteiden tl - t6 aikasuureet toisistaan, jolloin tuloksena on 5 kpl. aikaerosuuretta tl2,t23,t34,t45 ja t56. Tällainen menettely on myös omiaan jyrkentämään kontrastia.

Kuviossa 6e on esitetty kanavien erästä painottamistapaa, jossa "reunakanaville" on annettu alhaisempia painoarvoja (Kl,K2) kuin keskellä kuvakenttää sijaitseville kuvamuodos-tuspisteille (K3). Tämä on usein edullista siksi, että kuvakentän reuna- alueiden taustatekijät saattavat epäjatkuvuuden johdosta poiketa voimakkaasti kuvan keskialueelta, ollen myös toiminnan kannalta vähemmän tärkeitä, jolloin pienentämällä niiden painoarvoa saavutetaan laitteen luotettavampi toiminta. Painoarvot asetetaan usein kiinteiksi komponenttivalinnoilla ja -kytkennöillä, kun taas herkkyys-säätö S tulee olla helposti tehtävissä toiminnan optimoimiseksi.

Kuvio 6f esittää kapasitiivisen kuvakäsittelyesimerkin lopullista kuvaa. Esimerkin mukaisesti 3:nnen antennin kohdalle ilmestynyt esine antaa jännitekuvassa jännitteen U3, joka ylittää ratkaisukynnyksen ja ilmoittaa siten eteenpäin esineen olemassaolosta. Jännitteet aikaansaadaan integroimalla kunkin kanavan taajuudella fl - f6 tapahtuvan laskennan lopettamisen ilmaisevan digitaalisen signaalin ajan suhteen sen aikavälin, joka kuluu sen taajuudella tapahtuvan laskennan loppumisesta pienemmällä taajuudella naapurikanavassa tapahtuvaan, ja että kun jonkun kanavan täten integroimalla saatu jännite ylittää ratkaisukynnyksen, annetaan ilmaisu esineen ilmestymisestä kuvakenttään.

Il 13 71 206

Kuviossa 7a ja 7b on pyritty havainnollistamaan adaptiivi-suutta. Jos, kuten edelläkin, antennin no. 3 eteen ilmaantuu esine, on tuloksena kuvion 7a mukainen, ehjin viivoin esitetty taajuuskäyrä. Normaalisti sileä käyrä on häiritty esineen edustaman lisäkapasitanssin vastaavalla taajuus-muunnoksella, kuten edellä on selitetty. Jos häiriön aiheuttanut esine viipyy kuva- alalla jonkin aikaa, alkaa käyrän profiili madaltua kuvion 7a katkoviivoilla esitettyyn tapaan, kunnes käyrä jälleen on vaakasuora viiva. Tämä ilmiö johtuu siitä, että vuorovaikutusverkossa yhteys kuvamuodostuskanavalta muihin kanaviin on muodostettu kondensaattoreilla, jolloin suuren antennikapasitanssin paikallisesti aiheuttama lisävirta naapurikanavista ei jatku sen jälkeen, kun virtaa aiheuttavat vuorovaikutuspis-teiden jännite- erot ovat siirtyneet kondensaattoreihin. Tuloksena on lopulta adaptoivan käyrän kohdalla sileä taajuuskuva, vaikka häiriön aiheuttanut esine edelleenkin olisi kuvauskohteessa.

Adaptoinnilla voidaan hitaasti muuttuvien taustahäiriöiden vaikutusta pienentää. Jos esine poistetaan sen jälkeen kun adaptio on tapahtunut, jää kapasitiivisten antennien näkemään kuvakenttään esinettä vastaava "reikä", jolloin tuloksena on "negatiivinen" taajuuskuva, jossa häiriö on vastaavansuuruisena paikallisena minimikohtana. Tästä on hyötyä esim. jäljempänä esitettävässä hissin turvalistassa, kun ovi ei sulkeudu aivan heti ovea kauemmin auki pitäneen esteen jälkeen.

Kuvio 7b esittää ei- adaptoivaa komponenttia, joka on verrannollinen kuvamuodostuspisteiden antamaan kapasitans-siarvoon. Tämä komponentti ilmestyy ja poistuu välittömästi häiriötä aiheuttaneen esineen mukana. Lisäksi tämän komponentin suhteellinen vaikutus lopulliseen taajuuskuvaan on 14 7120 6 tässä tapauksessa säädetty pienemmäksi kun adaptoivan komponentin, joten vain suuret häiriöt synnyttävät merkittävää ei- adaptoivaa komponenttia. Tämä komponentti on hyödyllinen siksi, että jos esim. hissitapauksessa henkilö pitää oven auki, täytyy ovivalvontajärjestelmän tietää henkilön edelleen olevan oviaukossa, muutenhan ovi sulkeutuu, kun henkilön aiheuttama häiriö lopulta on adaptoitunut pois.

Keksinnön mukaista laitetta selostetaan seuraavassa tarkemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuv. 8 esittää keksinnön mukaista menetelmää soveltavaa laitetta lohkokaaviotasolla,

Kuv. 9 esittää kuviossa 8 olevan lohkon 8 kytkentäkaaviota ,

Kuv. 10 esittää kuvion 9 mukaisen laitteen kuvamuodostus-pisteiden eri painotuksesta johtuvaa herkkyyskäyrää oviaukon tasossa,

Kuv. 11 esittää kuvion 9 mukaisen laitteen ulostulosignaaleja.

Kuviossa 8 on kyse hissin oviin asennettavasta kapasitiivi-sesta turvalistasta, jonka perimmäisenä tehtävänä on todeta onko oviaukossa este kun ovi sulkeutuu vai ei. Nykyisin tämä toiminta hoidetaan mekaanisilla "törmäyslistoilla", valokennoilla tai esimerkiksi kapasitiivisilla, itsenäisesti tai differentiaalisesti toimivilla antureilla.

Kapasitanssitunnustelun fysikaalisiin perusasiohin kuuluu, että antennin peruskapasitanssi riippuu pelkästään antenni- it is 71206 pinta- alasta ja -muodosta. Käytännön antennirakenteissa esiintyvät muut huomioon otettavat kapasitanssit ovat piirin peruskapasitanssi, antenni-suojalevy- ja häiriökapa-sitanssit.

Antennilevyn toiselle puolelle sijoitettu suojalevy vähentää antennin tehollista pinta- alaa noin puoleen ja estää antennia näkemästä kapasitansseja oven rakenteesta, jolloin antennin peruskapasitanssi vähenee ja herkkyys paranee. Keksinnön mukaiseen laitteeseen kuuluvat adaptointi-, jännitesuojaus- ja sijoittelupiirteet ovat myös omiaan lisäämään käytännössä saavutettavaa herkkyyttä.

Jos hissin ovi muodostuu kahdesta vastakkain liikkuvasta puoliskosta tarvitaan kummallekin puoliskolle yksi turva-lista 7 kuvakäsittelylaitteineen 8. Jos ovi aukeaa kokonaan toiselta sivulta, riittää yksi turvalista. Järjestelmän muita laitekokonaisuuksia ovat ohjauslaite 9 ja virtalähde 10. Kuvakäsittelylaitteen 8 jännitesyöttöpisteet värähtelevät yhteismuotoisesti maatasoon nähden esim. 30 kHz:n taajuudella ja 50 V amplitudilla (U12 ja U22), jolla värähtelyllä aikaansaadaan keksinnön mukaisen sähkövarausten pumppausefektin antennikapasitansseilla. Piirien 8 liitän-täpisteiden jännitteet on merkitty Ull ja 021, joista enemmän jäljempänä, kuten myöskin ohjauslaitteen 9 ulostuloista 11 ja 12.

Kuviossa 9 on esitetty yksi kuvion 8 mukaisen kuvakäsitte-lylaitteen 8 kytkentäkaavio kapasitiivisine antenneineen 7. Tarkastellaan kuvion toiseksi ylimmäisessä kanavassa syntyneen kuvasignaalin käsittelyvaiheita laitteessa. Oletetaan, että antenni on juuri todennut esineen ilmestyneen sen kuvakenttään rekisteröimällä häiriökapasitanssin.

Piirilohko 14, joka vastaa kuvion 2 mukaista kytkentää, 16 71 20 6 toimii "pumppuna", mikä tuo tietyn immuniteetin sähköisiä häiriöitä vastaan. Käytännön sovelluttuksissa tällä seikalla on suuri merkitys, koska erikoisia häirösuojauksia ei tarvita, ja nollatason häiriöttömyyteen ei tarvitse kiinnittää suurta huomiota. Pumppaamiseen tarvittava energia saadaan jännitteestä U12, joka on 30 kHz:n taajuudella pulssitettua 50 V:n tasajännitettä. Jännitepulsseista kulkee diodin D22 läpi virta i2, joka virta "pumppaa" varausta kondensaattoriin C21.

Antennikapasitanssin kasvaessa häiriökapasitanssin ansiosta, kasvaa virta i2 siihen suoraan verrannollisena kaavan (1) mukaisesti. Vuorovaikutuspisteen P2 kuvion 2 jännitettä vastaava jännite, joka määriteltiin piirin toimintapisteen ja vuorovaikutuspisteen väliseksi jännitteeksi suurenee vastaavasti. Tällöin kondensaattorit C22 ja C12 antavat häiritylle kanavalle lisävirtakomponentin vuorovaikutuspisteen P2 uuden lepojännitteen saavuttamiseksi. Tämä "häiriö-kanavalle" annettu lisävirta tuntuu paitsi kanavan kondensaattorin C21 purkaustaajuudessa myös naapurikanavissa vastaavana energian menetyksenä niiden vuorovaikutuspis-teissä, jolloin tuloksena on "negatiivinen" reaktio häirittyyn kanavaan verrattuna. Tätä efektiä voidaan verrata esim. biologisissa hermojärjestelmissä todettuun "lateraaliseen inhibitioon", joka johtaa kontrastin jyrkentämiseen.

Kun vuorovaikutuspisteen P2 uusi tasapainojännite on saavutettu, lakkaa virran kulku kanavien välillä vuorovaikutus-verkossa. Samalla loppuu häiriökapasitanssin vaikutus.

Häiriö on tällöin adaptoitunut antennin näkemään taustakuvaan. Jos kyseessä kuitenkin on merkittävä häiriö, tässä tapauksessa esim. vähintään antennin välittömässä läheisyydessä olevan ihmiskäden muodossa, aiheuttaa U^:n suureneminen pienen virran kasvun vastuksen R21 yli. Tämän ja muitten kanavien vastaavat vastukset on kytketty vakio 17 71 20 6 jännitteeseen navasta 13. Vakiojännitelähteestä saatava virtakomponentti vastuksen R21 yli ei adaptoidu, vaan kulkee niin kauan, kun vuorovaikutuspisteen P2 jännite pysyy muutumattomana. Tällä kuvion 2 virran i^:n lisäkom-ponentilla aikaansaadaan ei- adaptoiva piirre.

Kaikki mainitut virtakomponentit vaikuttavat kondensaattorin C21 purkaustaajuuteen virran i2 kautta, joka taajuus muodostaa kyseisen kanavan taajuuskuvakomponentin f2.

Taajuus lasketaan 8 pulssin näytteinä synkronoidusti 8-laskimilla 15, jonka laskennan synnyttämät aikaerot tulkitaan kuten kuvioiden 6c ja 6d yhteydessä on selitetty.

Heti nopeimman kanavan (tässä tapauksessa se, jonka ulostulo on A2) laskettua 8 pulssinsa, alkaa laskennan loppumisen ilmaiseva digitaalinen signaali Ά2 vaikuttaa säädettävällä jännitetasolla toimivaan invertteripiiriin, joka syöttää virtaa taajuus- jännitekonvertterin 21 integrointisisääntu-loon 17, jolloin kanavan suhteellista taajuutta toisiin kanaviin nähden vastaava jännite U2 alkaa muodostua kondensaattorin C23 yli. Kondensaattorien C13 - C63 arvot yhdessä vastuksien R12- R62 kanssa toimivat samalla RC- aikavakioi-densa välityksellä toisena painotuskeinona kanavien herkkyyden di£ferentioimiseksi.

Kun kanavien ulostulojen A2 - A5 8 pulssia on laskettu, ovat kaikki laskimet 15 vetäneet ulostulonsa ylös, mikä todetaan portin 16 ulostulon alasvetämisenä. Tämä antaa tiedon pulssimuodostuspiirille 18 antamaan lukuhetkeä synkronoivan pulssin H häiriöilmaisinportille 20. Sama pulssi avaa myös keksinnön mukaisten kuvamuodostuspiirien 14 ulostulot uuden taajuuslaskentajakson alkamiseksi. Pulssimuodostuspiiri 18 antaa myös kiikulle 19 käskyn nollata laskimet 15 nollauspulssilla R.

ie · 71206

Normaalitapauksessa ilman häiriötä kaikki häiriöilmaisimen 20 sisäänmenot ovat siis loogisia nollia lukuhetkellä, jolloin NAND- portti 20 antaa pulssin transistorille Tl pääteasteessa 22, joka vuorostaan pulssittamalla jännitteen Ull ilmoittaa ohjauslaitteelle (kuv. 8, viite 9), että häiriötä ei ole.

Nyt esillä olevassa esimerkissä jännite U2 ylittää ratkai-sukynnyksen hetkellä, jolloin pulssi H saapuu häiröilmaisi-melle 20, mikä aiheuttaa sen, että NAND- portista 20 ei pulssia tulekaan. Näin ollen pääteasteen 22 pulssi jää myös muodostamatta.

Kuviossa 10 on esitetty kuuden antennin turvalistan muodostama peittoalue, kun kuvamuodostuskanavia on painotettu edellä esitetyin tavoin. Suurin herkkyys on järjestetty kuvakentän keskellä sijaitseville kuvamuodostuspisteille, joiden suurin tunnusteluetäisyys a saadaan keksinnön mukaisella laitteella vaikeissakin olosuhteissa (esim. epästa-biilisti liikkuva, lähellä oleva kuilunovi), antenniraken-teesta riippuen, aina 100 mm suuruiseksi.

Kuviossa 11 on lopulta esitetty pääteastetta ja jännitesta-bilointipiirejä sisältävän lohkon 22 liitäntäpisteiden välinen jännite Ull eri tilanteissa, tämän ulostulopulssien aiheuttamat toiminnat kuvion 8 mukaisessa ohjauslaitteessa 9, sekä tyypilliset jännite- ja taajuusarvot. Jännite Ull on säädettävissä alueella 16 - 22 V, jolla säädöllä vaikutetaan jännitetasoon pisteessä 24, joka syöttää integrointisisäänmenoja 17 ohjaavat invertointipiirit. Muutettavissa oleva jännitetaso vaikuttaa kuvion 6e kuvaamalla tavalla häiriöilmaisuherkkyyten. Normaalissa toimintamuodossa N hissin oven ollessa auki on mittaus jakson päättymistä ja ovenraon häiriöttömyyttä ilmaisevia pulsseja 120 - 150 Hz li 19 ‘ 71206 taajuudella. Kun hissiovet menevät kiinni, kasvaa antennien kapasitanssi voimakkaasti alueella DC niin, että pulssien taajuus kasvaa 160 - 300 Hz:iin. Häiriötilanteessa D pulssit jäävät, kuten yllä todettiin, pois, jolloin vähintään kahden peräkkäisen pulssin poissaolo tulkitaan ohjauksessa häiriöksi, joka vaatii ovien avaamista.

i Häiriön sattuessa alueelle D, vetää kuvion 8 ohjauslaite 9 ulostulonsa 11 alas noin kahden puuttuvan pulssin edustaman viiveen jälkeen. Linja palautuu ykköstilaan häiriön lakattua vaikuttamasta.

Ovien mennessä kiinni pulssitaajuus kasvaa, jolloin ohjauslaite 9 tietyn viiveen jälkeen sulkee turvalistan pois toiminnasta vetämällä ulostulon 12 alas. Tämä on tehtävä sen takia, että antennikapasitanssien kasvaessa voimakkaasti voi erilaisia vaikeasti ennustettavissa olevia toimintahäiriöitä esiintyä. Koska turvalistoja ei tarvita ovien kiinniolon aikana, voi ne edullisimmin sulkea pois. Linja S ilmaisee tässä tapauksessa vain, että turvalistat todella ovat poiskytketyt. Keksinnön etuna on tässäkin se, että laite erottaa ovien kiinnimenemisestä johtuvan yleiskapasi-tanssin kasvun oviaukossa olevasta esteestä johtuvasta häiriökapasitanssista, jolloin tämäkin tominta saadaan luotettavaksi. Turvalista kytketään takaisin päälle ovien avattua, tietyn viiveen jälkeen.

Jos häiriö on päällä enemmän kuin 20 sekuntia, tai yhteenlaskettu häiriöilmaisuaika ylittää saman arvon, kytketyy virheentarkistuspiiri FS päälle ja vetää linjan 12 alas.

Tämän ulostulon avulla annetaan oven toimintaa ohjaavalle yksikölle tieto siitä, ettei turvalista toimi, jolloin esim. valokenno voidaan kytkeä ovea avaavaksi laitteeksi.

Tämän jälkeen, jos estettä ei ollut tai se on poistunut, 71206 20 ovet suljetaan ja tarkistetaan, nousiko linja S ylös. Jos nousi, on turvalista mitä todennäköisimmin kunnossa ja siirrytään normaaliin toimintamuotoon tarkkailemaan Ull:n pulsseja. Jos kuvamuodostuslaitteessa on vika, on erittäin epätodennäköistä että turvalistan poiskytkemisen ilmaisin, linja S, toimii, jolloin turvalista jää virheentarkistus-piirin FS alaisuuteen. Virheentarkistuspiiri voi muodostua täysin tunnetusta, yksinkertaisesta logiikkapiiristä, eikä sitä näinollen esitetä tarkemmin.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-tusmuodot eivät rajoitu ainoastaan yllä esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä kuvamuodostus voidaan toteuttaa millä tahansa kuvamuodostukseen sopivilla antureilla tai komponenteilla, kuten valotransistoreilla, fotodiodeilla, valovastuksilla jne, kun anturin antamaa ulostulosignaalia muutetaan esim. taajuudeksi. Tunnetulla tekniikalla voidaan myös logaritmimuuntaa signaalia, jos sen vaihtelualue on kovin laaja, ennen sen syöttöä keksinnön mukaiseen kontrastikuvan muodostuslaitteeseen. Myös kuvapistekohtaisten taajuuksien avulla muodostunutta kon-trastikuvaa voidaan jälkikäsitellä monella tavalla, esim. hahmontunnistustehtäviä varten.

Il

Claims (16)

21 ' 7120 6

1. Menetelmä kontrastierotukseen perustuvan kuvan aikaansaamiseksi usean kuvamuodostukseen käytetyn anturin pohjalta, jossa anturit ryhmitellään yksi- tai kaksiulotteista kuvakenttää varten anturifunktioltaan yksi- tai useampi-dimensionaalisessa kuvamuodostuslaitteessa, tunnettu siitä, että kuvamuodostuspisteistä (1,7) saatavat kuvasignaalit aikaansaavat kuhunkin kuvamuodostuspisteeseen kytketyssä kuvamuodostuskanavassa (14) sähkövirran (ί^,ϋ-ΐβ), joka vaikuttaa kuvamuodostuskanavan väliulosottopisteestä (P1-P6) kanavaan kulkevaan virtaan (i1) ja mainittuun väli-ulosottopisteeseen muodostuneeseen jännitteeseen (U^) niin, että näiden tulo (U^*i^) on verrannollinen kuvasignaalivir-taan (ί^,ϋ-ΐδ), ja jossa kuvamuodostuksen ulostulo on taajuus (f^,fl-f6), joka on verrannollinen virtaan (i^), ja jossa haluttu kontrastijyrkennys aikaansaadaan syöttämällä ulkoisesti sopiva virta yhden tai useamman kuvamuodostuskanavan (14) väliulosottopisteet (P1-P6) sopivasti valituin impedanssein (C12,R12) yhdistävään vuorovaikutusverkkoon, ja että kustakin kuvamuodostuskanavasta (14) saadut taajuudet (f^,fl-f6) muodostavat lähtökohdan kuvakäsittelyvai-heelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että jokaiseen kuvamuodostuskanavan (14) väli-ulosottopisteeseen (P1-P6) syötetään vakiovirta, joka aikaansaa ulostulotaajuuteen (f^,fl-f6) vakioperustaajuus-komponentin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vuorovaikutusverkoston sarjaan kytketyillä vastus-kondensaattori- impedansseilla (C12,R12) muodostetaan taajuuskomponentti, joka on alkuperäisten kuvasignaalien (il—i6) muodostaman intensiteettikuvan kulmamuutoksiin verrannollinen, ja joka muutoksien määräämän ajan kuluessa adaptoi kuvauskohteen pysyvät muutokset tuot- 22 7 1 2 0 6 taen osaltaan sileän kuvan.

4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvamuodostuskanavien (14) väli-ulosottopisteisiin (P1-P6) liitetään vastus (R11-R61), jonka toinen napa (13) on yhdistetty sopivasti valittuun jännitetasoon, jolla aikaansaadaan kuvasignaalien absoluuttiarvoon verrannollinen taajuuskomponentti.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aikaansaatu taajuuskuva (fl - f6) muunnetaan kuvamuodostuskanavien välisiksi aika-erotuksiksi (tl2...t56) mittaamalla synkronoidusti taajuus-kuvakomponentit tietyn ennalta valitun pulssimäärän läpi-kulkuaikojen erojen perusteella, ja että päättely kuvattavassa kohteessa tapahtuvista muutoksista tehdään integroimalla kunkin kanavan taajuudella tapahtuvan laskennan lopettamisen ilmaisevan digitaalisen signaalin (Ai - A6) ajan suhteen sen aikavälin, joka kuluu sen taajuudella tapahtuvan laskennan loppumisesta pienemmällä taajudella naapurikanavassa tapahtuvaan, ja että kun jonkun kanavan täten integroitu signaali ylittää ratkaisukynnyksen, annetaan ilmaisu esineen ilmestymisestä kuvakenttään.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eri kohtaa kuvakenttää sijaitsevien kuvanmuodostuspisteitä (7) painotetaan eri tavalla kuvanmuodostuspisteiden halutun herkkyysjakautuman aikaansaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvamuodostuspisteissä (7) käytetään kontrastikuvan aikaansaamiseksi kapasitiivisia antenneja, jotka tunnistavat ympäristön kapasitanssimuutokset ja muodostavat niistä kuvasignaaleja. Il 23 71 206

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kontrastierotukseen perustuva kapasitiivi-nen kuvamuodostusjärjestelmä käytetään yksidimensionaalise-na hissin turvalistassa siten, että ainakin hissin oviaukon toiselle puolelle asetetaan kuvanmuodostuspisteet (7) pystysuorassa jonossa, jotka valvovat ihmisten ja esineiden saapumista hissioven aukkoon, ja että kuvamuodostusjärjestelmän päätellessä esteen saapuneen hissiovien väliin antaa tiedon tästä hissin ohjausjärjestelmälle (9).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kuvamuodostuslaite valvoo hissiovien toimintaa itsenäisesti tarkkailemalla oviaukon antennien näkemien kapasitanssien absoluuttiarvoja ja esteilmaisun (11) kestoaikaa, jolloin turvalista suljetaan pois käytöstä ovien ollessa suljettuina, jolloin kapasitanssi on selvästi suurempi kuin oven ollessa auki, tai esteilmoituksien kestoaikojen summan ylittäessä ennalta määrätyn rajan.

10. Patenttivaatimuksen 1 soveltamiseen tarkoitettu kuva-muodostuslaite, jonka laitteen kuvataso muodostuu yksittäisistä kuvamuodostuspisteistä (7) yksi- tai useampidimen-sionaalisen kontrastierotukseen perustuvan kuvan aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että laitteessa on yksi kuvamuodostuskanava kutakin kuvamuodostuspistettä (7) kohden, joihin kanaviin kuuluu pisteiden antureiden signaali-taajuus- konvertterit (14), jotka muodostuvat kaksivaiheisista sähkövarauspumpuista, joissa ensimmäinen vaihe on kuvamuodostuspisteen virtasignaalin (ί^,ίΐ - i6) muodostaja ja toinen vaihe taajuusoskillaattori, joka taajuus (firfl-f6) on muutettavissa mainitulla virtasignaalilla, sekä vaiheiden välissä olevasta väliulosotosta eli vuoro-vaikutuspisteestä (PI - P6), johon yhden tai useamman muun konvertterin väliulosotto on kytketty sopivan impedanssin 24 71 206 (C12, R12) välityksellä vuorovaikutusverkon muodostamiseksi, ja että laitteeseen kuuluu tulkintaosa kanavien (14) aikaansaaman, taajuuksista muodostuneen kuvan tulkitsemiseksi .

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kuvamuodostuslaite, tunnettu siitä, että aikaansaadusta taajuuskuvasta (fl - f6) on vuorovaikutusverkon avulla erotettavissa kon-trastikäyrän kulmamuutoksiin verrannollinen kuvakomponent-ti, jonka ylläpitää vuorovaikutuspisteiden (Pl - P6) väliin kytketty kapasitanssi (C12...C62) ja joka siten pysyvien muutoksien tapauksessa tietyn ajan kuluessa adaptoituu pois kuvasta.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen kuvamuodostuslaite, tunnettu siitä, että aikaansaadusta taajuus-kuvasta on erotettavissa kontrastikäyrän absoluuttisiin eroihin verrannollinen pysyvä kuvakomponentti, joka muodostuu kuvasignaalin virran aiheuttamista muutoksista vastuksen (R11...R61) yli olevaan jännitteeseen.

13. Patenttivaatimuksen 10, 11 tai 12 mukainen kuvamuodostuslaite, tunnettu siitä, että signaali- taajuus-konvertterien (14) ulostulot on kytketty pulssilaskureille (15), joiden avulla taajuus- aikakonversio on suoritettavissa kanavien synkronisella pulssilaskulla, jolloin kunkin kuvanmuodostuskanavan kohdalla pulssilaskennan lopettamisen ilmaiseva digitaalinen jännitesignaali (Ai - Ά6) on kytketty analogiseen aika- jännite- konvertteriin (21), joka signaali on integroitavissa ajan suhteen kanavien aikaerojen suuruutta vastaavana aikana kuvauskohteen kontrasteihin verrannollisen jännitekuvion (UI - U6) aikaansaamiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen kuvamuodostuslaite, tunnettu siitä, että analoginen aika - jännitekon- 25 71 20 6 vertteripiiri (21) sisältää RC- aikavakiopairejä, joilla eri kuvanmuodostuskanavilta saatavat signaalit (Ai - A6) on painotettavissa eri tavalla.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 10 - 14 mukainen kuvamuodos-tuslaite, tunnettu siitä, että kuvamuodostuspistei-den anturit ovat kapasitiivisia antenneja (7), joiden avulla ympäristön kapasitanssimuutokset ovat tunnistettavissa.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen kuvamuodostuslaite, tunnettu siitä, että hissin turvalista muodostuu yksidimensionaalisesta kuvamuodostusjärjestelmästä siten, että ainakin hissin oviaukon toisella puolella on pystysuorassa jonossa kapasitiiviset antennit (7), joiden avulla ihmisten ja esineiden saapumista hissiovelle on valvottavissa ja tieto tästä edelleen annettavissa. 26 7 1 2 0 6