DE3134748A1

DE3134748A1 - "vorrichtung zum erkennen des profils eines gegenstandes"

Info

Publication number: DE3134748A1
Application number: DE19813134748
Authority: DE
Inventors: Roger 38330 Giers Gariod; Jacques 38340 Voreppe Monge
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1982-04-29
Also published as: FR2489535A1; FR2489535B1

Description

Vorrichtung zum Erkennen des Profils eines Gegenstandes

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen des Profils eines Gegenstandes. Sie findet besonders ihre Anwendung bei der automatischen Auswahl von Schlüsselprofilen.

Man weiß, daß es zur Nachbildung eines Schlüssels heutzutage erforderlich ist, zunächst unter hunderten von Schlüsseln seinen Rohling aufzufinden, d. h. denjenigen Schlüssel mit seinen Längsrillen aber ohne die Zähne. Anschließend erfolgt ein Kopier- und. 'Wiedergabevorgang der Zähne an dem ausgewählten Rohling. Dieser Vorgang ist an und für sich bereits automatisiert. Dagegen erfolgt das Auffinden von Hand. Die Abdrücke der unterschiedlichen Profile der Schlüssel sind in Tafeln ausgebildet (ein Negativausschnitt der Profile) und man sucht den richtigen Rohling mittels Beobachtung und Ausprobieren. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig und benötigt gut ausgebildetes Personal. Hinzu kommt, daß die Anzahl der Abdrücke auf der gleichen Tafel sehr begrenzt sind.

Die vorliegende Erfindung hat zur Zielsetzung, diese Nachteile auszuschließen. Sie betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen des Profils eines zu identifizierenden Gegenstandes, die dadurch ausgezeichnet ist, daß

Mittel zui¹ Positionierung dieses Gegenstandes optische Mittel, die ein Bild des Profils dieses Gegenstandes auf einem fotoempfindlichen Empfänger abbilden, welcher dieses Bild in ein elektrisches Bild umwandelt, und eine elektronische Einrichtung zur Verarbeitung des elektrischen Bildes vorgesehen sind, um von dem Profil eine binäre Darstellung abzuleiten und einen Vergleich disser mit binären Darstel-

lungen von Profilen unterschiedlicher Bezugsgegenstände durchzuführen, die in der elektronischen Einrichtung gespeichert sind, um wenigstens einen Bezugsgegenstand auszuwählen, der dem zu identifizierenden Gegenstand am meisten ähnelt. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es daher insbesondere möglich, automatisch und innerhalb einer sehr kurzen Zeit den Rohling eines zu kopierenden Schlüssels unter einer so großen Anzahl von Rohlingen, wie es erwünscht ist, auszuwählen, indem ein Speicher mit geeigneter Größe für die elektronische Einrichtung ausgewählt wird. Beispielsweise muß man, wenn man ungefähr 100 Binärelemente pro Rohling speichern will, 50 000 binäre Elemente bei 500 Rohlingen speichern,

_9<. das sind ungefähr 3 000 Speicherwörter mit je 16 binären Bit.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der fotoempfindliche Empfänger aus der Gruppe on ausgewählt, welche Kameras von der Art eines Vidicons und Festkörperkameras mit Ladungsübertragung umfaßt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der fotoempfindliche Empfänger aus der Gruppe ausgewählt, .wel ehe stäbchenförmige Fotodioden und stäbchenförmige Vorrichtungen mit Ladungsübertragung umfaßt, wobei

die Mittel zum Positionieren ortsfest und der fotoempfindliche Empfänger derart beweglich ist, daß er wenigstens einmal das Bild des Profils längs wenigstens einer von zwei orthogonalen Richtungen abtastet.

Diese Art von Empfänger (stäbchenförmige Fotodioden oder stäbchenförmige Einrichtungen mit Ladungsübertragung) ist heutzutage die wirtschaftlichste.

Das Stäbchen soll so lang sein, daß es die vollständige Abbildung des zu identifizierenden Profils empfangen kann. Ferner ist das Stäbchen beweglich (beispielsweise einem Motorsystem zugeordnet), so daß es diese Abbildung längs einer vorbestimmten Richtung abtasten kann, beispielsweise in horizontaler oder vertikaler Richtung, oder auch in beiden Richtungen, um noch mehr Informationen über die zu identifizierenden Profile zu erhalten.

Tatsächlich ist nur die relative Bewegung des fotoempfindlichen Empfängers zu dem zu identifizierenden Gegenstand von Bedeutung, welcher durch die Mittel zum Positionieren gehalten wird. Bei einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist der fotoempfindliche Empfänger aus einer Gruppe ausgewählt, die stäbchenförmige Fotodioden und stäbchenförmige Einrichtungen mit Ladungsübertragung umfaßt, wobei 2Q der fotoempfindliche Empfänger ortsfest und die Mittel zum Positionieren derart beweglich angeordnet sind, daß sie mindestens einmal die Abbildung des Profils über den fotoempfindlichen Empfänger längs wenigstens einer von zwei orthogonalen Richtungen bewegt.

/10

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung, besteht der zu identifizierende Gegenstand aus einem ersten Abschnitt, an demermit den MitteHn. zum Posi-5

tionieren festgehalten werden kann, und einem mit dem ersten Abschnitt einstückig verbundenen zweiten Abschnitt, dessen äußere Oberfläche aus einem Zylinderteil besteht, auf dem parallel zur Erzeugenden des Zylinders verlaufende Rillen gezogen sind, wobei dieser Abschnitt Einschnitte mit Ausnahme in einem Bezugsbereich aufweisen kann,und das Profil des zu identifizierenden Gegenstandes ist der Schnitt dieses Bezugsbereiches mit einer zu den Rillen senkrechten Ebene, und die optischen Mittel umfassen Mittel zur ringförmigen Beleuchtung des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes, und eine Optik mit großer Öffnung, wobei der zu identifizierende Gegenstand, die Optik und der Teil des lichtempfindlichen Empfängers, auf dem eine Abbildung des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes erzeugt wird, in einem dunklen Raum angeordnet sind.

Diese optischen Mittel können besonders gut bei Schlüsse sein oder analogen Gegenständen eingesetzt werden. Unter Zylinder wird jede Oberfläche verstanden, die von einer Geraden begrenzt wird, welche an einer geschlossenen Kurve anliegt und parallel zu einer vorgegebenen Richtung bleibt.

Es ist überhaupt keine besondere spektrale Eigenschaft bei dem von den Beleuchtungsmitteln ausgesandten Licht (es kann natürlich auch monochromatisch sein)ind cfes von dem beleuchteten Bereich reflektierten Liefcfes erforderlieh, um anschließend auf die Optik mit großer öffnung zu gelangen (und daher mit geringer Tiefenschärfe),

welche eine Abbildung des zu identifizierenden Profils auf dem fotoempfindlichen Empfänger erzeugt. Dieses Pro- c fil kann senkrecht zu den Rillen beleuchtet werden. Man kann es auch unter einem gewissen Winkel in Bezug auf diese Rillen beleuchten, jedoch erhält man dann ein schwaches.gestreutes Licht. Die Güte der durch diese optischen Mittel erzeugten Abbildungen hängt von der

IQ Oberfläche des Bezugsbereiches ab. Dieser Oberflächenzustand kann sehr unterschiedlich sein, denn beispielsweise, wenn der zu identifizierende Gegenstand aus Metall und verrostet ist, ist die in Richtung auf die Optik gestreute Intensität des Lichtes schwach und die Abbildungen haben eine geringe Güte. Es ist wichtig, daß die schlechte Abbildungsqualität kein Hindernis beim Einsatz der Erfindung darstellt.

Entsprechend einer bevorzugten Eigenschaft der Erfindung besteht der zu identifizierende Gegenstand aus einem ersten Abschnitt, der durch die Positionierungsmittel festgelegt werden kann und der einstückig mit einem zweiten Abschnitt ausgebildet ist, dessen äußere Oberfläche einen Teil eines Zylinders bildet, auf dem Rillen parallel zu der Erzeugenden des Zylinders vorhanden sind und der bis auf einen Bezugsbereich Einschnitte aufweisen kann; das Profil des zu identifizierenden Gegenstandes ist der Schnitt dieses Bezugsbereiches und einer senkrecht zu den Rillen verlaufen- den Ebene5 die optischen Mittel umfassen Beleuchtungsmittel zum streifenden Lichteinfall auf das Profil des zu identifizierenden Gegenstandes und eine Optik mit schwacher öffnung, die nahe dem Ende des zweiten Abschnittes des zu identifizierenden Gegenstandes angeordnet ist.

ρ ■

Wie vorhergehend sind diese optischen Mittel insbesondere mit Schlüsseln oder analogen Gegenständen zu verwenden. Der erwähnte Bezugsbereich wird unter streifendem Einfall durch die Beleuchtungsmittel beleuchtet, wobei der zwischen den Rillen und den Lichtstrahlen gebildete Winkel klein ist. Die Abbildung des Profils eines zu identifizierenden Gegenstandes erscheint dunkel auf hellem Hintergrund (mit weißem Licht, wobei man jedoch selbstverständlich auch monochromatisches Licht verwenden kann).

Man kann zu den Beleuchtungsraittel einen durchscheinenden Schirm hinzufügen, der eine öffnung aufweist, damit der zweite Abschnitt des zu identifizierenden Gegenstandes hindurchgehen kann, und der nahe der Verbindung zwischen diesem zweiten Abschnitt und dem ersten angeordnet ist, um die streifende Beleuchtung zu verbessern, wobei die Mittel zur streifenden Beleuchtung in Bezug auf den durchscheinenden Schirm auf derselben Seite wie der erste Abschnitt des zu identifizierenden Gegenstandes angeordnet sind.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung befinden sich die Optik und der fotoempfindliche Empfänger in der Verlängerung des zweiten Abschnittes des zu identifizierenden Gegenstandes. Wohigemerkt könnten sie auch unter irgendo_n einem Winkel im Bezug auf diesen zweiten Abschnitt angeordnet sein. Man könnte dann das von dem Bezugsbereich reflektierte Licht auf den fotoempfindlichen Empfänger dadurch lenken, daß beispielsweise zu den optischen Mitteln ein Prisma hinzugefügt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen dir elektronischen Mittel einen analogen, numerischen Kodierer, welcher das elektrische Bild in eine Folge von Meßreihen bzw. Informationsreihen umwandelt, die aus binären Elementen gebildet sind, wobei jede Informationsreihe einerLinie des zu identifizierenden Gegenstandes entspricht, ferner eine

_lfi Gesamtheit von Registern, in denen die Informationsreihen gespeichert werden, einen toten Speicher zum Einschreiben der Profile von Bezugsgegenständen, wobei diese Profile in der Form von Folgen von aus binären Elementen gebildeten Bezugreihen gespeichert

,c sind und jede Bezugsreihe einerLinie des Profils eines Bezugsgegenstandes entspricht, die typmäßig mit derjenigen des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes übereinstimmt, sowie eine logische Vergleichs- und Entscheiaungseinheit, die wenigstens

2Q einen Bezugsgegenstand bestimmt, welcher dem zu identifizierenden Gegenstand am stärksten ähnelt, indem wenigstens eine Folge von Bezugsreihen aufgesucht wird, die der Folge der Informationsreihen am nächsten kommt.

Gemäß einem bevorzugten, erfindungsgemäßen Merkmal weisen der zu identifizierende Gegenstand und die Bezugsgegenstände alle eine gemeinsame Eigenschaft auf, die erlaubt, alle diese Gegenstände mittels der Positionierungsmittel mit der gleichen Orientierung zu positionieren,und die logische Vergleichs- und Entscheidungseinheit sucht wenigstens eine Folge von Bezugsreihen auf, die sich der Folge von Informationsreihen am stärksten nähert, indem jede Informations-^ reihe mit typmäßig gleichen Bezugsreihen verglichen wird.

/im.

Ein Schlüssel reist im allgemeinen eine ebene Fläche auf, die dem gezahnten Abschnitt des. Schlüssels gegenüberliegt. Das genannte, gemeinsame Merkmal ist in diesem Fall diese ebene Fläche. Wenn es sich darum handelt, Schlüssel zu erkennen, dann positioniert man irgendeinen Schlüssel beispielsweise mit der ebenen Fläche nach unten in der erfindungsgemäßen _in Vorrichtung. Wenn man nicht so vorgeht, wurden zwei identische Schlüssel im allgemeinen nicht als solche durch diese Vorrichtung erkannt werden.

Vorzugsweise wird für jede Informationsreihe und •je für jede Bezugsreihe nur die Stelle der Änderungen von binären Elementen in den Reihen gespeichert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die logische Vergleichsu¹¹^. Ent scheidung s einheit ein exklusives Oder-Tor, dessen einer Eingang eine Informationsreihe empfängt, die von der Gesamtheit der Register herkommt, und dessen anderer Eingang eine typenmäßige Bezugsreihe empfängt, die von dem' toten Speicher zum Registrieren herstammt, ferner eine Suamiereirtrichtung, die die am Ausgang des Tores erhaltenen, binären Elemente addiert, eine Schwellenschaltung, die das Additionsergebnis mit einer Schwelle vergleicht, wobei zwei Reihen als miteinander identisch betrachtet werden, wenn das Er— gebnis unter der Schwelle liegt und als unterschiedlich betrachtet werden, wenn dieses darüber liegt, ein Zählspeicher, der die aufeinanderfolgenden Ergebnisse dieser Vergleiche registriert und ein Schaltkreis, der die Kummer wenigstens eines Bezugsgegen-Standes, der dem zu identifizierenden Gegenstand am meisten ähnelt, bestimmt.

Man kann ebenfalls zu den elektronischen MitteDn eine logische Einheit zur Vorverarbeitung hinzufügen, die anschließend an den analogen, numerischen Kodierer angeordnet ist, um eine möglicherweise schlechte Qualität des Bildes des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes auszugleichen. Um einen Bezugsgegenstand aufzufinden, der dem zu identifizierenden Objekt am ähnlichsten ist, kann man beispielsweise die Zahl mit Hilfe einer Anzeigeeinheit sichtbar machen, die die elektronischen Mittel enthalten, wobei die Anzeige beispielsweise graphisch oder durch Lichtzeichen erfolgen kann.

Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Ausführung s"b ei spiel en unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Eig. 1a einen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung

angeordneten Schlüssel, wobei nur die Mittel zum Positionieren dargestellt sind,

Fig. 1b das Profil des Schlüssels, 10

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung

eines fotoempfindlichen Empfängers, der bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung verwandt wird,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer besonderen

Ausführungsform einer logischen Einheit zum Vergleichen und zur Entscheidung, die bei der Erfindung verwandt wird, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer besonderen

Ausführungsform der bei der Erfindung verwandten optischen Mittel.

Die nachfolgende Beschreibung erfolgt für den besonderen Fall, .daß der zu identifizierende Gegenstand ein Schlüssel ist. Selbstverständlich können mit der Erfindung auch andere Gegenstände identifiziert werden.

In Fig. 1a ist ein Schlüssel 1 gezeigt, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung positioniert ist, von der nur die Mittel 2 zum Positionieren dargestellt sind. Der Schlüssel 1 weist einen ersten Abschnitt 1a auf, der durch die Mittel zum Positionieren bzw. die Haiteeinrichtung 2 festgelegt werden

kann, und einstückig mit dem ersten Abschnitt einen zweiten Abschnitt 1b, dessen äußere Oberfläche aus einem Teil eines Zylinders besteht, auf dem zur Erzeugenden des Zylinders parallele Rillen 1c verlaufen und der Einschnitte 1b mit Ausnahme eines Bezugsbereiches 1e aufweist, wobei das Profil des Schlüssels durch den Schnitt dieses Bezugsbereiches 1e und einer zu den Rillen 1c senkrechten Ebene gebildet wird. Dieses in Fig. 1b dargestellte Profil ist nichts anderes,als der Schnitt längs der Linie CC in ¹^ Fig. 1a, Übrigens weist der Schlüssel 1 eine ebene Fläche oder Bezügsfläche 1f auf, die sich von der Verbindung 1g zwischen dem ersten Abschnitt 1a und dem zweiten Abschnitt 1b erstreckt, zwar in Längsrichtung an diesem zweiten Abschnitt 1b. Die Verbindung 1g weist eine Schulter 1h auf. ¹^ Der Schlüssel 1 ist so angeordneten, daß seine Bezugsfläche 1f nach unten weist.

Die Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. 20

Die Halteeinrichtung 2 hält den Schlüssel 1, welcher von oben zu sehen ist. Die optischen Mittel 3 bilden eine Abbildung des Profils des Schlüssels 1 auf dem fotoempfindlichen Empfänger 4-, welcher diese Abbildung in ein elektrisches Bild umwandelt. Die mit dem fotoempfindlichen Empfänger 4 verbundenen elektronischen Mittel 5 verarbeiten dieses elektrische Bild, um von diesem Profil eine binäre Darstellung zu geben und vergleichen diese binäre Darstellung

mit binären Darstellungen von Profilen verschiedener Rohlinge 30

von Bezugsschlüsseln (Schlüssel ohne Einschnitte), die in den elektronischen Mitteln 5 gespeichert sind, um wenigstens einen Rohling eines Bezugsschlüssels auszuwählen, der dem zu identifizierenden Schlüssel 1 am stärksten ähnelt.

Die Halteeinrichtung 2 umfaßt zwei Klemmbacken 2a die gegen die zwei Seiten f des ersten Abschnittes 1a_tdes Schlüssels 1 drücken und einen versenkbaren Anschlag 2b, um den

Schlüssel 1 tiefenmäßig zu positionieren. Dieser Anschlag 2b stößt gleichzeitig gegen die Bezugsfläche 1f, die in den Fig. 1a und 1b gezeigt ist, und gegen die Schulter 1h, welche in der Fig. 1a zu sehen ist. Wenn sich der Schlüssel 1 in seiner Lage befindet, wird er festgelegt und der Anschlag 2b wird abgesenkt, damit für die optischen Mittel J ein freier Baum entsteht. Diese umfassen Beleuchtungseinrichtungen 3a, welche mit streifendem Lichteinfall den Bezugsbereich Ie und damit das Profil des zu identifizierenden Schlüssels 1 beleuchten. Diese Beleuchtungseinrichtungen 3a sind hinter den Klemmbacken 2a angeordnet und bestehen aus Lampen, welche weiße Lichtbündel aussenden,die unter flachem Einfallswinkel auf den Bezugsbereich 1e auftreffen. Die Klemmbacken 2a weisen

*5 selbstverständlich eine geeignete Form auf, damit diese Lichtbündel vorbeigehen können.

Die optischen Mittel 3 umfassen ferner einen durchscheinenden Schirm 3b, der mit einer Öffnung versehen ist, damit der zweite Abschnitt 1b des zu identifizierenden Schlüssels 1 hindurchgehen kann, und er ist nahe der Verbindung 1g angeordnet, um die Beleuchtung mit streifendem. Lichteinfall zu verbessern, indem Lichtbündel mit kleinem Einfallswinkel für den Bezugsbereich 1e ausgewählt werden. Die optischen Mittel 3 umfassen eine Optik 3g mit schwacher Öffnung, die nahe dem Ende des zweiten Abschnittes "Ib des zu identifizierenden Schlüssels 1 angeordnet ist und ein Bild des Profils des Schlüssels 1 auf dem fotoempfindlichen Empfänger 4 erzeugt, welche? ebenso wie die Optik 3c

in der Verlängerung des zweiten Abschnittes 1b angeordnet ist. Das Profil erscheint dunkel auf hellem Hintergrund.

Der fotoempfindlbhe Empfänger 4 ist ein stabförmiges Gebilde aus Fotodioden und umfaßt beispielsweise 64,100 oder 128 davon. Er ist horizontal angeordnet, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, und kann vertikal und in beiden

Richtungen das Bild des Profils des Schlüssels 1 mittels einer "bekannten und in der Pig. 3 nicht dargestellten Einrichtung abtasten "bzw. überstreichen.

Die elektronischen Mittel 5, die in I¹Xg. 2 gezeigt sind, sind mit dem stabförmigen Gebilde verbunden und umfassen zunächst einen Verstärker 5a für die von den Fotodioden des stabf örmigen Gebildes erzeugten elektrischen Signale, d.h. eine Gesamtheit von Signalen für eine vorgegebene Lage desselben, welche einer Linie des Profils des zu identifizierenden Schlüssels entspricht. Die kleinsten Intensitäten der Signale entsprechen beispielsweise den Punkten der Abbildung des Profils des Schlüssels 1. Der fotoempfindliche Empfänger 4- bildet somit ein elektrisches Bild dieses Profils.

Die elektronischen Mittel 5 umfassen ferner einen analogen, numerischen Kodierer 5b» der ein Schwellenschaltkreis sein kann, welcher jedes elektrische Signal in ein binäres Element ( 0 oder 1) umwandelt, wobei 0 beispielsweise einem äußeren Punkt des Profils und 1 einem inneren Punkt entspricht. ' Jede Linie des Profils wird so in eine Folge A von Informationen umgewandelt, die durch die binären Elemente gebildet wird.

Die elektronischen Mittel umfassen ferner eine logische Einheit 5c für die Vorverarbeitung, eine Gesamtheit 5d von Registern und einen toten Speicher 5e. Die logische Einheit für die Vorverarbeitung 5c, die anschließend an

³^ den analogen, numerischen Kodierer 5b angeordnet ist, "glättet" jede Folge A von Informationen, um beispielsweise eine 0 zu entfernen, die in einer Gruppe von 1 enthalten ist und von einem Oberflächenfehler des zu identifizierenden Schlüssels 1 in seinem Bezugsbereich 1e her-

³^ stammt. Es wird eine vorgegebene Anzahl, beispielsxtfeise 5_r Reihen A von der Art geglättete "Informationen" in

der Gesamtheit 5d der Register gespeichert. Es wird also in der Gesamtheit 5d von Registern die Folge von Reihen A von Informationen gespeichert, welche eine "binäre Darstellung des Bildes des Profils des Schlüssels 1 "bildet. Auf die gleiche Weise kann man in dem toten Speicher 5e dank der Verbindung zwischen der logischen Einheit für die Vorverarbeitung 5c und diesem toten Speicher 5e die Profile der Rohlinge der Bezugsschlüssel· (das sind Schlüssel ohne Einschnitte) in der Form einer Folge von (beispielsweise 5) Bezugsreihen R aus binären Elementen speichern. Vor der Verx^rendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, um einen Schlüssel zu identifizieren, kann man nacheinander jeden Rohling eines Bezugsschlüssels in der Vorrichtung mittels der Halteeinrichtung 2 anordnen und eine binäre Darstellung des Profils dieses Bezugsschlüsselrohlings abspeichern.

Um die Menge der bei jeder Reihe gespeicherten Informationen zu verringern, wird lediglich die Stelle des Übergangs 0-1 oder 1-0 in jeder Reihe eingeschrieben, d.h. die Stellung eines jeden binären Elementes, welches sich von dem unmittelbar vorhergehenden in einer gegebenen Reihe unterscheidet; das stabförmige Gebilde aus Fotodioden hat eine ausreichende Länge, so daß das erste binäre Element einer

²^ Reihe eine 0 ist und man infolgedessen ausreichend Informationen hat, um diese Reihe wieder herzustellen.

Diese Reihen sind in bezug auf die Bezugsfläche 1f, die in den Figuren 1a,1b und 3 dargestellt ist, festgelegt. Diese

wird automatisch durch die elektronischen Mittel 5 festgestellt. Die elektronischen Mittel 5 umfassen auch eine logische Vergleichs- und Entscheidungseinheit 6 und eine Anzeigeeinheit 7- Die logische Vergleichs- und Entscheidungseinheit 6 sucht eine Bezugsreihenfolge R, die sich am meisten der Reihenfolge A von Informationen nähert, in dem jede Reihe A von Informationen mit homologen Bezugsreihen R verglichen wird, um wenigstens einen Rohling eines Be-

zugsschlüssels festzustellen, welcher am stärksten dem zu identifizierenden Schlüssel 1 ähnelt. In "bekannter Weise stellt eine in Fig. 2 nicht gezeigte Schaltung die notwendigen Schritte sicher, um eine Reihe von Informationen mit einer homologen Bezugsreihe eines Rohlings zu vergleichen, damit die folgende Reihe von Informationen mit einer homologen Bezugsreihe verglichen wird, die dem gleichen Rohling folgt,.... und um diese Vorgänge mit den folgenden Rohlingen erneut zu beginnen, wobei ein in der Fig. 2 nicht dargestellter Taktgeber die Synchronisation aller dieser Vergleichsvorgange sicherstellt.

Die Anzeigeeinrichtung 7 zeigt die Nummer des Bezugsrohlings (oder der Bezugsrohlinge, wenn davon mehrere vorliegen) an,

¹^ die sich am stärksten dem zu identifizierenden Schlüssel 1 nähern. Wenn dieser Schlüssel überhaupt keinem der Rohling© in dem Speicher entspricht, zeigt die Anzeigeeinrichtung 7 nichts an. Sie könnte auch anzeigen, daß sich ein Rohling für den Schlüssel 1 nicht im Speicher befindet, wenn man den elektronischen Mitteln 5 einen entsprechenden Schaltkreis zufügt, der vom Fachmann ausgebildet werden kann.

Ferner umfassen die elektronischen Mittel 5 eine Folgesteuerungseinrichtung bekannter und in Fig. 2 nicht gezeigter Art, welche den fotoempfindlichen Empfänger 4 steuert, nämlich Beginn der Verschiebung des fotoempfindlichen Empfängers nachdem der zu identifizierende Schlüssel 1 positioniert worden ist, Rückkehr zur Ausgangsstellung des fotoempfindlichen Empfängers, nachdem die Identifizierung

durchgeführt worden ist.

In der Fig. 4- ist schematisch eine besondere Ausführungsform der logischen Vergleichs- und Entscheidungseinheit 6 dargestellt, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwandt wird. Sie umfaßt ein exklusives ODER-Tor 6a,

dessen einer Eingang eine Reihe A. von Informationen, die von der Gesamtheit 5d von Registern herkommt, und dessen anderer Eingang eine homologe Bezugsreihe R empfängt die von dem toten Speicher 5e herkommt, wobei eine Addierschaltung 6b die am Ausgang des Tores 6a erhaltenen Binärelemente addiert und eine Schwellenschaltung 6c das Resultat der Addition mit einer Schwelle vergleicht. Die zwei Reihen A und R werden als miteinander identisch betrachtet, wenn das Ergebnis unterhalb der Schwelle liegt und als unterschiedlich, wenn das Ergebnis oberhalb liegt. Ein Speicher 6d zum Zählen registriert die aufeinanderfolgenden Ergebnisse dieser Vergleiche, d.h. beispielsweise die Anzahl der identischen Reihen A und R, und ein Schaltkreis 6e bestimmt die Hummer von wenigstens einem Rohling eines Bezugsschlüssels, der sich dem zu identifizierenden und in 3?ig. 1a dargestellten Schlüssel 1 am meisten nähert. Dieser Schaltkreis 6e steuert die Anzeigeeinrichtung 7·

TJm einen Bezugsrohling aufzufinden, welcher das identische Profil wie der zu identifizierende Schlüssel 1 aufweist, könnte man auch (siehe 3?ig. 5) ein stabförmiges Gebilde 9 von Fotodioden verwenden, welches vertikal angeordnet ist, und man konnte horizontal und in beiden Richtungen die Abbildung des Profils des Schlüssels 1 abtasten, für diesen Schlüssel 1 (und in gleicher Weise für die Bezugsrohlinge) zwei Reihen speichern, die einer vorbestimmten Stellung des Gebildes 9 inbezug auf die vertikalen Grenzen 10a bzw. 10b der Profile entsprechen, die erste Reihe des Schlüssels 1 mit denen der Rohlinge vergleichen, um einen Rohling mit dem gleichen Profil zu bestimmen, und diesen Vorgang mit der zweiten Reihe wiederholen, wenn mehrere Rohlinge der ersten Reihe entsprechen.

Das Vorgehen könnte auf mehr als zwei Reihen ausgedehnt

° werden und man könnte Reihen verwenden, die einer horizontalen Anordnung des Gebildes 9 entsprechen. Der Vergleich könnte ebenfalls auf der Ebene der erhaltenen

-Vf-

Reihen durchgeführt werden, indem man zwei aufeinanderfolgende Reihen kombiniert, indem man "beispielsweise ihren Schnitt festlegt.

In der Fig. 5 ist schematisch eine besondere Ausführungsform der optischen, "bei der Erfindung verwandten Mittel dargestellt, die von der bevorzugten, in Fig. 2 dargestellten unterschiedlich ist. Diese optischen Mittel 8, die in Fig. 5 dargestellt sind, weisen Hittel 8a zur ringförmigen Beleuchtung über eine Breite von einigen Millimetern und senkrecht zu den Rillen 1c des Bezugsbereiches 1e und somit des Profils des zu identifizierenden Schlüssels 1 auf, der durch die Halteeinrichtung 2 gehalten wird, und ferner eine Optik 8b großer öffnung, die eine Abbildung des Profils auf dem fotoempfindlichen Empfänger 4 erzeugt. Ferner sind der zu identifizierende Schlüssel 1, die Optik 8 b und der Teil des fotoempfindlichen Empfängers 4, auf dem die Abbildung des Profils erzeugt wird, in einem Dunkelraum angeordnet, der vom Fachmann ohne weiteres herzustellen und in Fig. 5 nicht gezeigt ist, um einen besseren Kontrast des Bildes des Profils zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit eine automatische Identifizierung eines Gegenstandes im Vergleich mit anderen Bezugsgegenständen. Sie gibt insbesondere die Möglichkeit, den Vorgang beim Suchen eines Rohlings für einen Schlüssel zu automatisieren, welcher kopiert werden soll.

³^ Die Vorrichtung ist äußerst zuverlässig, da überhaupt kein mechanischer Kontakt zwischen dem zu identifizierenden Gegenstand und der Meßeinrichtung (optische Mittel und elektronische Mittel) erfolgt. Im Falle von Schlüsseln beispielsweise erlaubt diese letztgenannte Eigenschaft auch eine große Vielzahl von Schlüsseln ohne irgendwelche

4β-

1 Einstellvorgänge zu erfassen, wobei der Zustand der Oberflächen dieser Schlüssel sehr unterschiedlich sein kann (neue oder verrostete Schlüssel). Diese Vorrichtung arbeitet schnell (die Identifizierung eines Schlüssels

5 daua?t ungefähr iSek-), sie ist kostengünstig und in bezug auf bekannte Vorrichtungen zum Identifizieren eines Schlüssels wegen ihrer schnellen Arbeitsweise und der einfachen Bedienung Wettbewerbsmäßig überlegen.

Leerseite

Claims

Pat entansprüche

M .^^Vorrichtung zum Erkennen eines zu identifizierenden. Gegenstandes, gekennz e ichnet durch Posit ionierungsmittel (2) für den Gegenstand (1), durch optische Mittel (3)i die ein Bild des Profils dieses

30 Gegenstandes (1) auf einem fotoempfindlichen Empfänger (4) erzeugen, welcher dieses Bild in ein elektrisches · Bild umwandelt, und durch elektronische Mittel (5) zum Verarbeiten des elektrischen Bildes, um von dem Profil eine "binäre Darstellung zu gehen, wobei die elektronischen

35 Mittel (5) ferner Mittel (6) zum Auswählen wenigstens eines Bezugsgegenstandes umfassen, der dem zu identifizierenden Gegenstand (1) am ähnlichsten ist, wobei der Bezugsgegenstand aus unterschiedlichen Bezugsgegen-

ständen ausgewählt wird, deren Profile ebenfalls in der Form dner binären Darstellung in den elektronischen Mitteln gespeichert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der fotoempfindliche Empfänger (4) aus der Gruppe ausgewählt ist, die Viaicon-Kameras und Festkörperkameras mit Ladungsübertragungseinrichtung umfaßt.
3- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der foto empfindliche Empfänger (4) aus der Gruppe ausgewählt ist, welche stäbchenförmige Fotodioden und stäbchenförmige Ladungsübertragungseinrichtungen umfaßt, daß die Positionierungsmittel (2) ortsfest Und der fotoempfindliche Empfänger (4) derart beweglich angeordnet ist, daß er wenigstens einmal das Bild des Profils längs wenigstens irgendeiner von zwei orthogonalen Richtungen überstreicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der fotoempfindliche Empfänger (4) aus der Gruppe ausgewählt ist, welche stäbchenförmige Fotodioden und Stäbchen mit Ladungsübertragungseinrichtungen umfaßt, und daß der fotoempfindliche Empfänger (4) ortsfest ist und die Positionierungsmittel (2) derart beweglich sind, daß wenigstens einmal das Bild des Profils über den fotoempfindlichen Empfänger (4) längs wenigstens einer von zwei orthogonalen Richtungen bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß der zu identifizierende Gegenstand (1) einen ersten Abschnitt (1a), wel— eher durch die Positionierungsmittel (2) festlegbar ist, und einen damit einstückig ausgebildeten, zweiten Abschnitt (1b) aufweist, dessen äußere Oberfläche einen Teil eines Zylinders darstellt, auf dem sich parallel zur

Erzeugenden des Zylinders verlaufende Rillen (1c) befinden und der bis auf einen Bezugsbereich. (1e) Einschnitte (ld) aufweisen kann, daß das Profil des zu identifizierenden Gegenstandes (1) der Schnitt dieses Bezugsbereich.es (Te) mit einer zu den Rillen (1c) senkrechten Ebene ist, und daß die optischen Mittel (3) eine ringförmige Beleuchtungseinrichtung (8a) zur Beleuchtung des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes (1) und eine Optik (8b) mit großer öffnung umfassen, wobei der zu identifizierende Gegenstand (1), die Optik (8b) und der Teil des fotoempfindlichen Empfängers (4), auf dem das Bild des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes (1) gebildet wird, in einem Dunkelraum angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet , daß das Profil des zu identifizierenden Gegenstandes (1) senkrecht zu den Rillen (1c) beleuchtbar ist.
7- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der zu identifizierende Gegenstand (1) aus einem ersten Abschnitt (1a), der durch die Positionierungsmittel (2) festlegbar ist, und einem damit einstückig verbundenen zweiten Abschnitt (1b) besteht, dessen äußere Oberfläche von einem Teil eines Zylinders gebildet wird, auf der zu der Erzeugenden des Zylinders parallel verlaufende Rillen (1c) vorhanden sind und die Einschnitte (1d) mit Ausnahme des Bezugsbereiches (1e) aufweisen kann, daß das Profil des zu identifizierenden Gegenstandes (1) der Schnitt dieses Bezugsbereiches (le) mit einer zu den Rillen (1c) senkrechten Ebene ist, und daß die optischen;Mittel Mittel (3a) zur Beleuchtung des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes (1) mit streifendem Lichteinfall und eine Optik (3c) mit schwacher Öffnung umfassen, die nahe dem Ende des zweiten Abschnittes (1d) des zu identifizierenden Gegenstandes (1) angeordnet ist.
8.Vorrichtung nach Anspruch 7ι dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel (3) ferner einen durchscheinenden Schirm (3b) umfassen, in dem eine Öffnung zum Hindurchführen des zweiten Abschnittes (Ib) des zu identifizierenden Gegenstandes (1) gebohrt ist und der nahe der Verbindung (1g) zwischen diesem zweiten Abschnitt (1b) und dem ersten Abschnitt (la) angeordnet ist, um die streifende Beleuchtung zu verbessern, wobei die Mittel (3a) zur streifenden Beleuchtung in bezug auf den durchs ehe inend en Schirm (3b) auf der selben Seite wie der ersten Abschnitt (1a) des zu identifizierenden Gegenstandes (1) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Optik (3c) und der fotoempfindliche Empfänger (4-) in der Verlängerung des zweiten Abschnittes (1b) des zu identifizierenden Gegenstandes (1) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet , daß die elektronischen Mittel (5) einen analogen, numerischen Kodierer (5b), der das elektrische Bild in einer Folge von durch binäre Elemente gebildete Informationsreihen (A) umwandelt, wobei jede Informationsreihe (A) einer Linie des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes (1) entspricht, eine Gesamtheit (5<1) von Registern, in welchen die Inf ormationsreihen (A) gespeichert sind, und einen toten Speicher (5e) zum Registrieren bzw. Speichern von Profilen von Bezugs-

gegenständen umfassen, wobei diese Profile in der Form von Folgen von aus binären Elementen gebildeten Bezugsreihen (R) gespeichert sind, wobei jede Bezugsreihe (R) einer Linie des Profils eines Bezugsgegenstandes entspricht, welcher jenem.Profil des zu identifizierenden

Gegenstandes (1) ähnlich ist, und daß die Mittel (6) zum Auswählen durch eine logische Vergleichs- und Entscheidungseinheit gebildet sind, Vielehe vorgesehen ist, um

wenigstens eine Folge von Bezugsreihen (R) aufzusuchen, die der Folge von Informationsreihen (A) axn ähnlichsten ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g ek e η η zeichnet, daß der zu identifizierende Gegenstand (1) und die Bezugsgegenstände alle ein gemeinsames Merkmal haben, welches erlaubt, alle diese Gegenstände gemäß der selben Orientierung mit Hilfe der Positionierungsmittel (2) anzuordnen, und daß die logische Vergleichsund Entscheidungseinheit (6) wenigstens eine Folge von Bezugsreihen (R), die der Folge von Informationsreihen (A) am ähnlichsten ist, durch Vergleich einer jeden Informationsreihe (A) mit den ähnlichen Bezugsreihen

(R) aufsucht.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß für jede Informationsreihe (A) und für jede Bezugsreihe (R) nur die Positionen der Übergänge der binären Elemente in diesen Reihen gespeichert werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Vergleichs- und Entscheidungseinheit (6) ein exklusives ODER-Tor (6a), dessen einer Eingang eine Informationsreihe (A), welche von der Gesamtheit (5d) von Registern herkommt, und dessen dessen anderer Eingang eine typenmäßig ähnliche Bezugsreihe (R) empfängt, die von dem toten Speicher (5d)

zum Registrieren herkommt, eine Summierungseinrichtung (6b), die die am Ausgang des Tores (6e) erhaltenen, binären Elemente addiert, einen Schwellenschaltkreis (6c), der das Additionsergebnis mit einer Schwelle vergleicht, und einen Zählspeicher (6d), in dem die aufeinanderfolgenden Ergebnisse der Vergleiche gespeichert werden, und eine Schaltung (6e) aufweist, die die Zahl von wenigstens einem Bezugsgegenstand, welcher dem zu identifizierenden Gegen-

stand (1) am ähnlichsten ist, bestimmt.
14-. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 "bis IJ, dadurch gekennzeichnet , daß die elektro-5nisehen Mittel (5) ferner eine logische Einheit zur Vorverarbeitung (5c) umfassen, die anschließend an den analogen, numerischen Kodierer (5b) angeordnet ist, um eine gegebenenfalls schlechte Qualität des Bildes des Profils des zu identifizierenden Gegenstandes (1) auszugleichen. 10
15· Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzeigeeinheit (7) von den elektronischen Mitteln (5) umfaßt wird.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15^ dadurch gekennzeichnet , daß sie zur automatischen Auswahl von Schlüsselprofilen verwandt wird.