DE3020483A1 - Photoelektrische einrichtung zum ab tasten von gegenstaenden, wie hindernissen an maschinen, automatischen tueren, selbstfahrenden flurfoerderwerken u.dgl. - Google Patents
Photoelektrische einrichtung zum ab tasten von gegenstaenden, wie hindernissen an maschinen, automatischen tueren, selbstfahrenden flurfoerderwerken u.dgl.Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine photoelektrische Einrichtung zum Abtasten von Gegenständen, wie Hindernissen an
Maschinen, automatischen Türen, selbstfahrenden Flurförderwerken u.dgl.
Bei den heutzutage für diesen Zweck benutzten Photozellensystemen
ist das Licht zu einem verhältnismässig schmalen Strahlenbündel fokussiert. Dies bedeutet, dass der
Abtastbereich klein und punktförmig wird. Ferner er-XO
hält man einen mit der Oberflächenstruktur und dem Reflexionsvermögen des Materials des Hindernisses schwankenden
Abtastabstand.
Im allgemeinen ist es jedoch wünschenswert, ein Hindernis innerhalb eines weiteren Bereichs ausfindig machen
zu können, und dieser Wunsch wird erfindungsgemäss durch die in den Patentansprüchen angegebene Einrichtung
erfüllt.
Im Vergleich mit den vorhandenen Systemen bietet die
Erfindung u.a. die folgenden Vorteile:
(a) die Streuung des Lichts und die Ausbreitung der lichtempfindlichen
Fläche ergeben sowohl in der Tiefe wie in seitlicher Richtung einen homogenen und gut kontrollierten
Abtastbereich, (b) die Einwirkung verschiedener Reflexionseigenschaften des Hindernisses wird reduziert,
(c) bei totalreflektierenden Flächen ist eine weit grössere Winkelabweichung zulässig.
Eine Ausführungsform der erfindungsmässigen Einrichtung
besteht gemäss der Zeichnung aus einer Reihe von mehreren IR-lichtemittierenden Halbleiterelementen, sog. lichtemittierenden
Dioden a, und einer Anzahl IR-lichtempf indlicher
Elemente, wie Phototransistoren b. Diese beiden
Arten von Elementen können herkömmlichen Typs sein und
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in je einer Reihe zickzackförmig angeordnet sein, derart,
dass jedes zweite Elemente eine lichtemittierende Diode und das andere ein Phototransistor ist. Jede lichtemittierende
Diode a sendet ein divergierendes Strahlenbündel mit einem so grossen Strahlungswihkel α aus,
dass benachbarte Bündel bei einem vorbestimmten Abtastmindestabstand vom Hindernis einander überlappen. Das
divergierende Sichtfeld jedes Phototransistors hat einen solchen Winkel ß, dass benachbarte Sichtfelder
beim vorbestimmten Abtastmindestabstand vom Hindernis
einander überlappen, α und β sind vorzugsweise ziemlich
gross, etwa 90 oder mehr. Die lichtemittierenden Dioden £ sind reihengeschaltet und werden mit einem pulsierenden
Gleichstrom geeigneter Frequenz von einem Impulsgenerator c gespeist. Die Phototransistoren b sind
parallelgeschaltet und an den Eingang eines Verstärkers d angeschlossen. Das Signal von den Phototransistoren
b wird nach Verstärkung gleichgerichtet und kann dann beispielsweise ein Relais betätigen.
Dadurch, dass sämtliche lichtemittierenden Dioden a^
mit demselben Signal gespeist werden und die Signalspannung von sämtlichen Phototransistoren b dem gemeinsamen
Verstärker d aufgedrückt wird, kann jede beliebige lichtemittierende Diode durch Reflexion von einem Hindernis
«2 jeden beliebigen Phototransistor betätigen
und somit den Verstärker d aussteuern.
Bei einer praktischen Anwendung der Erfindung wird auf beiden Seiten einer Pendeltür eine Einrichtung gemäss
der Erfindung waagerecht montiert, wobei die eine Einrichtung zum öffnen der Tür eingerichtetet ist, wenn
sich eine Person der Tür von der einen Seite her nähert und in den Abtastbereich der Einrichtung eintritt,
während die andere Einrichtung ein Öffnen der Tür verhindert,
wenn sich eine andere Person oder ein Gegenstand
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innerhalb des Abtastbereichs der auf der entgegengesetzten Seite der Tür montierten Einrichtung befindet.
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Claims (5)
1. Photoelektrische Einrichtung zum Abtasten von Gegenständen, wie Hindernissen an Maschinen, automatischen
Türen, selbstfahrenden Flurförderwerken u.dgl., dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Elemente
umfasst, welche divergierende Bündel vorbestimmter elektromagnetischer Strahlung emittieren und in einer Reihe in
einem solchen gegenseitigen Abstand angeordnet sind, dass die Strahlungsbündel benachbarter Elemente einander
im erwünschten Mindestabstand von dem abzutastenden Gegenstand überlappen, und ausserdem mehrere längs der
genannten Reihe angeordnete, gegen vorbestimmte elektromagnetische Strahlung empfindliche Elemente, welche
derart geschaltet sind, dass ein jedes von ihnen bei Betätigung durch ein jedes der emittierenden Elemente
durch Reflexion vom Gegenstand das Vorhandensein des Gegenstandes anzeigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die empfindlichen Elemente diver-
Mündien: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. ■ E. Hoffmann Dipl.-lng.
Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-lng. ■ P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.
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ORIGINAL INSPECTED
gierende Sichtf el,der aufweisen, wobei die Sichtfelder
von benachbarten Elementen einander im erwünschten Abtastmindestabstand überlappen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die emittierenden Elemente
und die empfindlichen Elemente in je einer Reihe angeordnet sind, derart, dass diese beiden Elementtypen
ein Zickzackmuster bilden.
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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch g ekennzeichnet,
dass die emittierenden Elemente reihengeschaltet und an einen. Impulsgenerator angeschlossen
sind, und dass die empfindlichen Elemente parallelgeschaltet und an einen gemeinsamen Verstärker angeschlossen
sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch g ekennzeichnet,
dass die emittierenden Elemente Strahlung ausserhalb des sichtbaren Bereichs emittieren.
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