DE2454299C3 - Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer Relativbewegung - Google Patents
Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer RelativbewegungInfo
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- G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer Relativbe
wegung zwischen dieser Einrichtung und einem reflektierenden oder selbstleuchtenden Gegenstand mit
statistisch rauher Oberfläche, bei der mit einem optischen Gitter, das senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Gegenstandes und in einer Ebene parallel zu dessen Oberfläche angeordnet ist und mit dem Gitter
nachgeschalteten optisch/elektrischen Wandlern phasenverschobene Signale gewonnen werden, wobei das
Vorzeichen der Phasenverschiebung die Bewegungsrichtung angibt.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS
22 56 850 bekannt In dieser Offenlegungsschrift ist ein sogenanntes Antiblockiersystem für Kraftfahrzeuge
beschrieben, das dazu dient, das Schleudern des -.5 Fahrzeugs bei Schnellbremsung zu verhindern. Die
Richtungsinformation wird bei der bekannten Anordnung durch Aufspaltung des vom Gegenstand kommenden Lichts entweder mittels mechanischer Bewegung
eines Furchengitters oder mittels eines in zwei Richtungen polarisierenden Gitters mit nachgeschaltelem Strahlenteiler gewonnen. Die beiden so gewonnenen Lichtstrahlen gelangen je auf einen optisch/elektrischen Wandler, deren Ausgangssignale in der Phase
verglichen werden. Durch zusätzliche Maßnahmen kann der Gleichsignalanteil unterdrückt werden.
jo werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer
Relativbewegung anzugeben, bei der die Richtungsbestimmung auf einfache Weise möglich ist und bei der
keine zusätzlichen mechanisch bewegte Teile notwendig sind.
Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Mitteln gelöst. Eine Weiterbildung
ergibt sich aus dem Unteransprucxr.
Die Erfindung ermöglicht zusätzlich die Unterdrükkung des Gleichsignalanteils auf sehr einfache Weise.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
F i g. I eine Einrichtung mit einem optisch/elektrisehen Wandler, der abwechselnd lichtempfindliche und
lichtunempfindliche Streifen aufweist,
Fi g. 2 den optisch/elektrischen Wandler nach Fi g. 1
von vorne,
Fig.3 eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung
so der von der Einrichtung nach F i g. 1 abgegebenen Signale.
Die Einrichtung nach Fig. 1, die zusammen mit der
Schaltungsanordnung nach Fig.3 zur Bestimmung der Richtung der Geschwindigkeit ν einer Fläche F mit
statistisch verteilter Rauheit dient, besteht im wesentlichen aus einer Optik, die durch eine Linse L angedeutet
ist, und einer Platte P mit parallelen lichtempfindlichen Streifen S i bis Sn, deren elektrische Anschlüsse mit 1
bis η bezeichnet sind. Zwischen den lichtempfindlichen Streifen liegen lichtunempfindliche Streifen. Der Gitterabstand ist d.
dient, sind wieder die Anschlüsse 1 bis η dargestellt. Die
der Beschattung sind zwei Fälle zu unterscheiden:
Vorzeichen addiert werden, muß jede Gruppe mindestens drei nebeneinanderliegende Gitterspalten enthalten.
Im zweiten Fall werden die Signale der ungeradzahligen
Gruppen mit positivem Vorzeichen und die der geradzahligen Gruppen mit negativem Vorzeichen
(Inverter /1 und /2) addiert. Hierzu muß jede Gruppe mindestens zwei nebeneinanderliegende Gitterspalten
enthalten. Bei dieser Auswertung besteht die Möglichkeit,
den Gleichsignalanteil zu unterdrücken.
Zur Vereinfachung der Darstellung sind für beide Fälle drei Gruppen ί, II, III mit je drei Gitterspalten
gezeichnet
In beiden Fällen werden einerseits die Signale der vorletzten Spalte jeder Gruppe auf eine Addierschaltung
A 1 und andererseits die Signale der letzten Spalte jeder Gruppe auf eine Addierschaltung A 2 gegeben
und jeweils addiert Eine den beiden Addierschaltungen nachgeschaltete Phasenvergleichsschaltung M stellt
fest, ob das Signal 51 am Ausgang von A 1 gegenüber
dem Signal S 2 am Ausgang von A 2 in der Phase vor- oder nacheilt
Die Phasenverschiebung zwischen den Signalen 51
und S2 hängt ab von der Anzahl der Spalte pro Gruppe und ob die Signale den Addierschaltungen direkt oder
invertiert zugeführt werden. Im Falle der direkten Signalzuführung ist zwischen aufeinanderfolgenden
Gruppen eine Phasenverschiebung von ± 360° geteilt durch die Anzahl der Spaltung je Gruppe vorhanden, im
zweiten Fall, d. h. bei gegenphasiger Bewertung
κι aufeinanderfolgender Gruppen, ergibt sich eine Phasenverschiebung
von ± 180° geteilt durch die Anzahl der Spalten je Gruppe.
Das positive Vorzeichen gilt für eine Bewegung in Zählrichtung der Spalten, das negative Vorzeichen für
ii eine Bewegung entgegen der Zählrichtung.
Es werden je Gruppe mindestens zwei aufeinanderfolgende Spalten ausgewertet, wobei in jeder Gruppe
die gleichen zwei Spalten verwendet werden, z. B. immer die erste und die zweite Spalte jeder Gruppe
jo oder immer die zweite und dritte Seilte jeder Gruppe.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung der Relativbewegung zwischen dieser
Einrichtung und einem reflektierenden oder selbstleuchtenden Gegenstand mit statistisch rauher
Oberfläche, bei der mit einem optischen Gilter, das senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gegenstandes und in einer Ebene parallel zu dessen Oberfläche
angeordnet ist und mit dem Gitter nachgeschalteten optisch/elektrischen Wandlern phasenverschobene
Signale gewonnen werden, wobei das Vorzeichen der Phasenverschiebung die Bewegungsrichtung
angibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten (1 bis n)des Gitters zu Gruppen mit gleicher
Anzahl der Spalten zusammengefaßt werden, daß die Gruppen mindestens 3 Spalten haben, daß für
jeweils mindestens zwei nebeneinanderiiegende Spalten jeder Gruppe je einzelne optisch/elektrische
Wandler vorgesehen sind, daß einerseits die Ausgangssignaie der Wandler aller ersten und
andererseits die Ausgangssignale der Wandler aller zweiten Spalten in Addierschaltungen (A 1, A 2)
summiert werden und durch Phasenvergleich der beiden Summensignale in einer Phasenvergleichsschaltung (M) das Vorzeichen der Phasenverschiebung gewonnen wird.
2. Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung
der Richtung der Relativbewegung zwischen dieser Einrichtung und einem reflektierenden oder selbstleuchtend^n Gegenstand mit statistisch rauher
Oberfläche, bei der mit ein^m optischen Gitter, das
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gegenstandes und in einer Ebene parallel zu dessen Oberfläche
angeordnet ist und mit dem Gitter nachgeschalteten optisch/elektrischen Wandlern phasenverschobene
Signale gewonnen werden, wobei das Vorzeichen der Phasenverschiebung die Bewegungsrichtung
angibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten (1 bis n) des Gitters zu Gruppen mit gleicher Anzahl
der Spalten zusammengefaßt werden, daß die Gruppen mindestens 2 Spalten haben, daß diesen je
einzelne optisch/elektrische Wandler (A) nachgeschaltet sind, daß einerseits die Ausgangssignale der
Wandler aller ersten und andererseits die Ausgangssignale der Wandler aller zweiten Spalten in
Addierschaltungen (A 1, A 2) summiert werden, (B) wobei die Ausgangssignale der optisch/elektrischen
Wandler der ungeradzahligen Gruppen direkt und die der geradzahligen Gruppen über Inverter (Ji,
Jl) den Addierschaltungen (Ai, Al) zugeführt werden und daß durch Phasenvergleich der beiden
Summensignale in einer Phasenvergleichsschaltung (M)das Vorzeichen der Phasenverschiebung gewonnen wird.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Gitter und die optisch/elektrischen Wandler
eine Baueinheit bilden, die aus einem flächigen optisch/elektrischen Wandler (P) mit abwechselnd
lichtempfindlichen und lichtunempfindlichen Streifen (S 1 bis Sn,J besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742454299 DE2454299C3 (de) | 1974-11-15 | 1974-11-15 | Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer Relativbewegung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742454299 DE2454299C3 (de) | 1974-11-15 | 1974-11-15 | Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer Relativbewegung |
Publications (3)
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ID=5930960
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DE19742454299 Expired DE2454299C3 (de) | 1974-11-15 | 1974-11-15 | Einrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Richtung einer Relativbewegung |
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1974
- 1974-11-15 DE DE19742454299 patent/DE2454299C3/de not_active Expired
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