DE1548437B2 - Anordnung zur Bestimmung der gegenseitigen Winkelstellung zweier Objekte - Google Patents

Anordnung zur Bestimmung der gegenseitigen Winkelstellung zweier Objekte

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Description

Durch diese Ausbildung kann ein großer Winkelbereich auch bei beachtlicher Entfernung zwischen den beiden Objekten erfaßt und gemessen werden. Da die Drehzahl der Lichtebenen bekannt ist und die Signale Zeitsignale erfaßt werden, liefert die neue Anordnung wesentlich mehr Informationen als die bekannten Anordnungen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Als Beispiel für die Erläuterung dient die Messung der Blickrichtung eines Flugzeugpiloten, jedoch ist die Anwendung der neuen Anordnung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Anordnung und die zugehörigen Geräte können in gleicher Weise zur Bestimmung der Richtung eines beliebig anderen beweglichen Objekts eingesetzt werden. Die Erfindung kann beispielsweise zur Fernbeobachtung und/oder Überwachung der Bewegungsrichtung einer Straßenbaumaschine oder zur Beobachtung der Blickrichtung eines bettlägerigen Patienten oder zur Bestimmung der Richtung, in die ein Raketenabschußgestell gerichtet ist, dienen.
Es zeigt
Fig. 1 die Hauptelemente der erfindungsgemäßen Anordnung in vereinfachter, perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die geometrischen Verhältnisse, die die Bestimmung der Blickrichtung aus den von der Anordnung gelieferten Signalen ermöglichen,
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines Geräts zur Erzeugung der rotierenden Lichtebenen, wobei das Gehäuse teilweise weggebrochen ist.
Fig. 1 zeigt die Anordnung gemäß der Erfindung im Betrieb. Durch Schlitze in zwei rotierende Infrarotlichtquellen 14 und 16 werden zwei breite, flache Infrarotlichtfächer 10 und 12 erzeugt. Die Lichtquellen 14 und 16 rotieren in Richtung der Pfeile 18 und 20, so daß die Lichtfächer 10 und 12 periodisch über die beiden am Schutzhelm 26 des Piloten angebrachten Infrarot-Detektoren 22 und 24 hinweglaufen. Diese Detektoren können Photodioden oder irgendwelche anderen lichtempfindlichen Elemente sein. Infrarotlicht wird deshalb bevorzugt, damit die normale Beobachtung des Piloten nicht gestört wird. Es können jedoch auch andere Strahlungsarten verwendet werden. Am Helm 26 ist ferner ein Visier 28 angebracht, dessen optische Achse parallel zur Verbindungslinie der beiden Detektoren 22 und 24 verläuft. Erforderlichenfalls kann die optische Achse des Visiers 28 auch im Winkel zur Verbindungslinie der beiden Detektoren 22 und 24 verlaufen, jedoch muß der Winkel zwischen den beiden Linien bekannt sein. Ein weiteres Paar von Infrarot-Detektoren 36 und 38 ist zusammen mit den Lichtquellen 14 und 16 an dem Bezugsblock 40 befestigt. Der Helm 26 stellt also das eine Objekt dar, dessen Orientierung bezogen auf das andere Objekt, nämlich den ortsfesten, am Flugzeugrahmen befestigten Block 40, bestimmt werden soll. Der Block 40 ist ortsfest in Bezug auf ein Koordinatensystem, dessen K-Achse in vertikaler Richtung verläuft, dessen Z-Achse längs der Achse 41 der Lichtquelle verläuft und dessen ,Y-Achse im Schnittpunkt der Y-mit der Z-Achse auf diesen beiden Achsen senkrecht steht. Dieses System soll im folgenden als das primäre Koordinatensystem betrachtet werden.
Es ist zu bemerken, daß die Lage der Detektoren und Lichtquellen in Fig. 1 nur eine von verschiedenen Möglichkeiten wiedergibt. Im allgemeinen wird die Anordnung um so genauer arbeiten, je weiter sowohl die Detektoren als auch die Lichtquellen voneinander entfernt sind. Je nach Art und Aufgabe der Messung läßt sich die Anordnung der Teile optimal auswählen. Beispielsweise können die beiden Lichtquellen auch an gegenüberliegenden Seiten des Schutzhelms angebracht
ίο sein.
Der den Schutzhelm 26 tragende Pilot entscheidet sich einfach für ein bestimmtes Ziel, richtet das Visier 28 auf das Ziel und setzt die Anordnung gemäß der Erfindung in Betrieb. Im vorliegenden Fall ist die Blickrichtung 42 des Piloten durch das Visier 28 parallel zur Verbindungslinie der beiden Detektoren 22 und 24 entsprechend dem Pfeil 43. Die Pfeile 42 und 43 zeigen in eine Richtung, die bezogen auf das primäre Koordinatensystem von der Z-Achse etwas nach rechts unten gerichtet ist, so daß sie nicht an der Z-Achse entlang sehen sondern kleine X- und Y-Komponenten aufweisen. Wenn die Lichtquelle 16 mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, trifft der Lichtfächer 12 zunächst auf den ortsfesten Detektor 38 der einen Startimpuls über die Leitung 45 an die beiden Zeitgeber 46 und 47 abgibt. Durch diesen Startimpuls ausgelöst fangen die Zeitgeber 46 und 47 an, die ablaufende Zeit zu zählen und die verstrichene Zeit an den Skalen 48 und 49 anzuzeigen. Wenn die Lichtquelle 16 weiter rotiert, trifft der Lichtfächer 12 nacheinander auf die Detektoren 22 und 24 am Helm 26. Die von diesen Detektoren erzeugten Impulse werden über zwei Leitungen 51 und 53 an die Zeitgeber 46 und 47 weitergegeben und halten deren Zeitmeßwerk an. Da die Lichtquelle 16 mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, ist die an den Skalen 48 und 49 der Zeitgeber 46 und 47 angezeigte Zeit unmittelbar kennzeichnend für den Winkel zwischen der Vertikalrichtung am Block 40 und der Richtung des Fächers 12, wenn er auf den einen bzw. den anderen der beiden Detektoren 22 und 24 auftrifft. Die Skalen 48 und 49 können deshalb in Winkelgraden oder im Bogenmaß unterteilt sein statt in Zeiteinheiten. Soll die Richtung eines Objekts in großer Ferne gemessen und angezeigt werden, so können die Leitungen 51 und 53 durch entsprechende drahtlose Übertragungswege mit Sender und Empfänger ersetzt werden. In diesem Fall ist also keine physikalische Verbindung zu dem Objekt erforderlich, dessen Orientierung bestimmt werden soll.
Die Lichtquellen 14 und 16 sind derart koordiniert, daß die Lichtquelle 14 ihren Abtastzyklus gerade dann beginnt, wenn die Lichtquelle 16 die Abtastung des Helmes 26 beendet hat. Hierdurch wird jegliche gegenseitige Beeinflussung oder Störung der beiden Lichtquellen vermieden. Die Lichtquelle 14 bringt zunächst den ortsfesten Detektor 36 zum Ansprechen, der über die Leitung 55 einen Startimpuls an die beiden Zeitgeber 57 und 59 abgibt. Sobald der Lichtfächer 10 von der Lichtquelle 14 auf die Detektoren 22 und 24 trifft, werden die Zähler 57 bzw. 59 angehalten und zeigen den Winkel an, den der von der Lichtquelle 14 auf den einen oder den anderen Detektor gerichtete Lichtfächer mit der Vertikalen einschließt. Die Zeitgeber oder Zähler 46, 47, 57 und 59 sind derart ausgebildet, daß ein Abschaltimpuls von den Detektoren 22 und 24 nur dann wirksam werden kann, wenn sie zuvor durch einen Impuls vom Detektor 38 oder 36 eingeschaltet worden sind. Die Zeitgeber können durch Relais oder
5 6
andere geeignete Vorrichtungen, gesteuerte Elektro- ist. Die Strecke Y' ist in Fig. 2 als Höhe des Quaders motoren mit konstanter Drehgeschwindigkeit sein, eingezeichnet. Folgerichtig entspricht die Breite A" des welche die Zeitdauer zwischen den von den ortsfesten Quaders gemäß Fig. 2 der Differenz der Abszissen-Detektoren am Block 40 gelieferten Startimpulsen und werte X und A0 der beiden Punkte D und A in Fig. 1. den von den am Helm 26 befestigten Detektoren ge- 5 Fig. 2 zeigt also die die beiden Detektoren 22 und 24 lieferten Meß- oder Stoppimpulsen messen. verbindende Strecke 67 in Bezug auf das primäre Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Koordinatensystem, nämlich die Kanten A", Y' und Z' Anordnung gemäß der Erfindung soll im folgenden des Quaders und außerdem die Projektion der Raumauf die in Fig. I mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnete diagonalen 67 in die A'y-Ebene, nämlich die Flächengeometrische Darstellung Bezug genommen werden. io diagonale 65. Die Länge der Strecke 65 entspricht Diese Darstellung zeigt die Projektion der verschie- demzufolge einfach der Quadratwurzel aus der Summe denen, wichtigen Punkte und Linien in die A'y-Ebene, der Quadrate von A" und Y'. Da die Länge der um die von den Zeitgebern 46, 47, 57 und 59 gemesse- Strecke 67 als der Abstand zwischen den beiden nen Winkel zu veranschaulichen. Punkt A ist die Detektoren 22 und 24 bekannt ist, kann das Dreieck, Projektion des Detektors 24 auf die AT-Ebene und 15 welches in Fig. 2 aus den Seiten 65, 67 und Z'gebildet Punkt D die Projektion des Detektors 22 in dieselbe ist, berechnet werden. Da Fig. 2 eine perspektivische Ebene. Die Punkte B und C sind die Projektionen der Darstellung ist, erscheint der Winkel zwischen den Achsen der rotierenden Lichtquellen 16 und 17 auf Seiten 65 und Z' nicht als rechter Winkel, obowhl er die A'y-Ebene. Der Abstand 62 zwischen den Punkten natürlich 90' beträgt. Damit sind aus der geometri- B und C ist bekannt und entspricht dem tatsächlichen 2° sehen Darstellung 60 in Fig. 1 die AT-Koordinaten Abstand zwischen den beiden zueinander und zur A" und Y' und aus Fig. 2 die Strecke Z' bekannt, Z-Achse des Koordinatensystems parallelen Achsen sodaß hieraus die Neigung der Verbindungslinie 67 der Lichtquellen 16 und 14. Beim Rotieren der Licht- zwischen den beiden Detektoren 22 und 24 gegenüber quelle 16 mißt diese den Winkel O1 zwischen den dem ortsfesten, primären Koordinatensystem bestimmt Detektoren 38 und 24. In gleicher Weise wird von der 25 ist. Bei Kenntnis des Abstands 67 zwischen den beiden Lichtquelle 16 der Winkel O2 zwischen den Strahlen zu Detektoren 22 und 24 und des Abstands 62 der Achsen den Detektoren 38 und 22 gemessen. Rotiert die Licht- der beiden rotierenden Lichtquellen 16 und 14 ist es quelle 14, so mißt sie den Winkel O3 zwischen den also bei Messung der Winkel O1 bis O4 möglich, die Strahlen zum Detektor 36 und zum Detektor 22. Dem- Blickrichtung 42 des Piloten gegenüber dem ortsfesten, entsprechend wird auch der Winkel O4 gemessen.den 3° primären Koordinatensystem eindeutig zu berechnen, die Strahlen zum Detektor 36 und zum Detektor 24 Alle diese Berechnungen können von einem geeigneten einschließen. Der Winkel O1 wird am Zeitgeber 47 und Elektronenrechner durchgeführte und die zur Bestimder Winkel O2 am Zeitgeber 46 angezeigt. Die Winkel mung der Winkel O1 bis O4 dienenden Abtastungen O3 und O4 werden von den Zeitgebern 57 und 59 ange- beliebig oft wiederholt werden, um die Genauigkeit zeigt. Wie die geometrischen Darstellung 60 zeigt, 35 der Anordnung zu erhöhen.
geben die vier Zeitgeber Auskunft über vier Winkel, Da die Erfindung unabhängig von jeglicher Verworaus die X- und y-Koordinaten der Punkte A und D Schiebung der Detektoren längs der Z-Achse ist, könnermittelt werden können. So kann beispielsweise das ten die Detektoren 22 und 24 in Fig. 2 auch an den Dreieck ABC berechnet werden, weil die beiden Ecken 68 und 69 des Quaders angebracht sein. Dieser Winkel O1 und O4 und auch die Länge Jer Strecke 62 40 Darstellung entspräche es, wenn der Pilot zu dem Ziel bekannt sind. Auf diese Weise lassen sich die Koordi- schräg aufwärts blicken würde. Dies kommt jedoch, naten X0, Y0 des Punkts A bestimmen. In entsprechen- wenn überhaupt, nur selten vor. Falls erwünscht, kann der Weise können auch die Koordinaten X und Y des eine solche Doppeldeutigkeit durch Verwendung eines Punkts D ermittelt werden, weil in dem Dreieck DBC zusätzlichen Lichtfächers ausgeschaltet werden, sowohl die eine Seite 62 als auch die beiden Winkel 45 Zusammenfassend wird also folgendermaßen vor-O2 und O3 bekannt sind. gegangen: Der Pilot, der normalerweise den Helm 26 Um aus den Koordinaten der beiden Punkte A und D trägt, visiert durch das Okular 28 das Ziel an und in der A'y-Ebene dei Richtung der Verbindungslinie schaltet die Anlage ein. Die rotierenden Lichtquellen der beiden Detektoren 22 und 24 entsprechend dem 16 und 14, die in der einen oder der anderen Richtung Pfeil 43 ermitteln zu können, ist eine weitere Berech- 50 rotieren können, tasten die verschiedenen Detektoren nung erforderlich. Wie man aus Fig. 1 ersieht, wird ab, so daß die Winkel O1 bis O4 gemessen und an den die die beiden Detektoren 22 und 24 verbindende Zählern 46, 47, 57 und 59 angezeigt werden. Diese Linie als Linienstück oder Strecke 65 in die A'y-Ebene Winkel zusammen mit dem bekannten Abstand projiziert. Diese Strecke 65 ist in Fig. 2 vergrößert zwischen den Achsen der rotierenden Lichtquellen dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Quader, dessen Seiten 55 16 und 14 und dem bekannten Abstand der beiden parallel zu den Achsen des primären Koordinaten- Detektoren 22 und 24 untereinander bilden die erforsystems verlaufen. Die beiden Detektoren 22 und 24 derlichen Informationen zur Berechnung der Blickbefinden sich in den beiden sich diametral gegenüber- richtung des Piloten. Die von den Zählern ermittelten liegenden Ecken des Quaders, und das die beiden Winkelwerte können selbstverständlich selbsttätig und Detektoren verbindende Linienstück bildet die Raum- 6o fortlaufend in den Rechner eingegeben werden, ohne diagonale 67 des Quaders. Die Projektion dieser daß es einer Ablesung der Zähler bedarf. Die genann-Raumdiagonalen 67 in Z-Richtung auf eine durch ten Informationen werden dem Leitsystem zugeführt, den Detektor 22 gehende A'y-Ebene ergibt in dieser welches geeignete Waffen gegen das vom Piloten aufdie Strecke 65 mit den beiden Endpunkten 22 und 69. gefaßte Ziel richtet.
Betrachtet man erneut Fig. 1, so erkennt man, daß 65 Der Einfachheit halber wurden die rotierenden
die Höhendifferenz zwischen den .Punkten D und A, Lichtquellen 14 und 16 bisher als umlaufende Trom-
also den Endpunkten der Strecke 65, gleich der Diffe- mein mit einem schmalen, langen Schlitz dargestellt,
renz zwischen den Ordinaten Kn und Y, also gleich Y', Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird jedoch eine etwas abgewandelte Anordnung verwendet, die im folgenden an Hand von Fig. 3 beschrieben werden soll. Das Gehäuse 70 enthält ein Getriebe mit den Zahnrädern 71 bis 74, die von einem Motor 75 mit konstanter und bekannter Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Zahnräder 74 und 72 drehen die beiden Reflektoren 76 und 77, deren reflektierende Oberfläche aus einer Anzahl abgerundeter Stufen 78 besteht. Jede der fünf gewölbten Flächen auf den rotierenden Reflektoren 76 und 77 wirkt als Punktlichtquelle, die das Licht in einer schmalen, sich mit dem Reflektor drehenden Ebene aussendet. Zur Erzeugung der Infrarotstrahlung ist eine Punktlichtquelle 79 vorgesehen, deren Licht von einer Infrarotlinse 80 gesammelt wird. Von dort gelangt die Strahlung über die Spiegel 84 und 85 zu dem rotierenden Reflektor 77, von dessen abgerundeten Flächen es reflektiert wird und eine Lichtebene bildet. Diese schmale Lichtebene hat eine praktisch konstante Dicke und tastet den Helm des Piloten durch ein Fenster ähnlich dem Fenster 90 in der unteren Hälfte des Gehäuses 70 ab. Das Licht vom Infrarot-Punktstrahler 79 wird vom Spiegel 83 außerdem auf einen Spiegel 82 reflektiert und von diesem auf den Reflektor 76 geworfen, dessen Aufbau dem des Reflektors 77 entspricht und der eine rotierende Lichtebene durch das Fenster 90 hindurch nach außen wirft. Die ortsfesten Detektoren 36 und 38 der Fig. 1 sind in Fig. 3 als am Gehäuse 70 angebrachte Photodioden 87 und 89 dargestellt.
Wie bereits ausgeführt wurde, sollen diese Detektoren dazu dienen, den Zeitpunkt zu bestimmen, wenn die Lichtfächer durch eine vorgegebene Winkellage hindurchlaufen. Deshalb kann an Stelle der Lichtdetektoren auch irgendein anderer Indikator diese Funktion ausüben. Z. B. könnte ein von einem Nocken auf der umlaufenden Trommel betätigter Schalter verwendet werden.
Die Erfindung kann in verschiedener Hinsicht abgewandelt und den Bedürfnissen angepaßt werden. So können beispielsweise weitere Detektoren an dem Objekt befestigt werden, dessen Richtung festgestellt werden soll oder es können zusätzliche, rotierende Lichtquellen vorgesehen sein, um zusätzliche Informationen zu erhalten, Beispielsweise über Drehungen des Objekts um die Rollachse. Außerdem können die Detektoren auf unterschiedliche Strahlungen ansprechen, um gegenseitige Störungen zu vermeiden und es zu ermöglichen, daß gleichzeitig mehrere Abtastvorgänge ablaufen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
509 538/01:

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Anordnung zur Bestimmung der Winkelstellung eines ersten Objekts in Bezug auf ein zweites Objekt, mit dem zweiten Objekt zugeordneten Lichtdetektoren, auf welche Lichtstrahlen aus Lichtquellen fallen, die dem ersten Objekt zugeordnet sind, und mit einem Meßgerät zur Messung und/oder Auswertung der von den Lichtdetektoren erzeugten Signale, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Objekt (40) zumindest zwei Lichtquellen (14, 16) angebracht sind, die getrennt gebündelte Lichtebenen (10, 12) erzeugen, die um zueinander parallele Achsen mit kontinuierlicher Winkelgeschwindigkeit rotieren und nacheinander auf Lichtdetektoren (22, 24) auftreffen, die im Abstand voneinander an dem zweiten Objekt (26) befestigt sind, und daß von Zeitmeßgeräten (46, 47, 57, 59) diejenige Zeit gemessen wird, die zwischen dem Auftreffen der Lichtebene auf einen Bezugsort (z. B. Vertikalebene) und ihrem Auftreffen auf den einen und den anderen der Detektoren (z. B. 22) verstreicht, woraus die jeweiligen Koordinaten errechnet werden, die die Winkelstellung der beiden Objekte (26, 40) zueinander bestimmen.
2. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch weitere Lichtdetcktoren (36, 38), die stationär in Bezug zum ersten Objekt (40) sind und den Bezugsort der rotierenden Lichtebenen (10, 12) festlegen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei Lichtdetektoren (22, 24) an dem zweiten Objekt (26) und durch zwei in Bezug auf das erste Objekt (40) stationäre Lichtdetektoren (36, 38).
4. Anordnung nach Anspruch I, 2 oder 3, gekennzeichnet durch zwei um getrennte parallele Achsen rotierende Lichtebenen.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3 oder den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtdetektor (22, 24) am zweiten Objekt (26) an einen Zähler oder eine Zeitgebervorrichtung (57, 46, 59, 47) angeschlossen ist, an den bzw. an die ebenfalls einer der Lichtdetektoren (36, 38) angeschlossen ist, der stationär in Bezug auf das erste Objekt (40) ist, und dadurch, daß das Zählen oder Zeitgeben von einem Signal aus dem einen Lichtdetektor in Gang gesetzt und durch ein Signal aus dem anderen Detektor angehalten wird.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede rotierende Lichtebene (10, 12) mittels mehrerer Spiegelflächen (78) erzeugt wird, die in einer Reihe angeordnet sind, die sich längs der Achse erstreckt, um die die Spiegel mit bekannter, gesteuerter Drehzahl rotieren.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bestimmung der Blickrichtung eines Menschen relativ zu einem Fahrzeug, in dem er befördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Objekt (26) ein von diesem Menschen getragener Helm ist.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der Winkelstellung eines ersten Objekts in Bezug auf ein zweites Objekt, mit dem zweiten Objekt zugeordneten Lichtdetektoren, auf welche Lichtstrahlen aus Lichtquellen fallen, die dem ersten Objekt zugeordnet sind, und mit einem Meßgerät zur Messung und/oder Auswertung der von den Lichtdetektoren erzeugten Signale.
Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt (Zeitschrift
ίο »Ordnance«, Mai/Juni 1963), in der eine in einem Hubschrauber installierte Einrichtung vom Helm des Hubschrauberpiloten, an dem entsprechende Vorrichtungen wie beispielsweise Spiegel befestigt sind, Signale empfängt, mit denen die Winkelstellung des Helms und damit des Kopfes des Piloten in Bezug zum Gefährt abgeleitet und ausgewertet werden soll. Im einzelnen ist eine Anordnung beschrieben, in der ein am Helm befestigter Spiegel von einem Lichtstrahl getroffen wird, der durch einen halbdurchlässigen Spiegel hindurchgeht. Der vom Helmspiegel reflektierte Strahl wird auf den halbdurchlässigen Spiegel zurückgeworfen und mittels eines Detektors mit dem ankommenden Strahl verglichen. In dieser Anordnung müssen die Spiegel, Lichtstrahlbündel und Lichtstrahlempfänger verhältnismäßig groß sein, damit auch bei unterschiedlichen Winkelstellungen des Helms die beteiligten Elemente in den Lichtstrahlbündeln liegen.
Die USA.-Patentschrift 33 02 512 beschreibt eine
Vorrichtung zum Messen der relativen Verdrehung zweier Objekte gegeneinander. In dieser bekannten Meßvorrichtung werden zwei stationäre Lichtstrahlungen beiderseits einer gemeinsamen Ebene und entlang einer vorbestimmten Achse projiziert. Damit wird eine Winkelverstellung um die Achse zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger dadurch bestimmt, daß die Lichtstrahlen der Winkelverstellung der Objekte nachgeführt werden und daß das Maß dieser Nachführung gemessen wird. Die Lichtstrahlen müssen außerdem charakteristische Unterschiede haben, damit sie empfängerseitig unterscheidbar sind. Diese Anordnung eignet sich nur für die Messung sehr kleiner Winkelabweichungen, die außerdem längs einer festgelegten Achse auftreten müssen.
Aufgabe der Erfindung ist eine technisch sinnvolle Lösung der eingangs beschriebenen optischen Anordnung zur Bestimmung der Winkelstellung zweier Objekte. Die Anordnung soll anpassungsfähig an unterschiedliche Anforderungen und nicht sehr kompliziert sein. Die neue Anordnung soll insbesondere zur Bestimmung der Blickrichtung des Piloten eines Fahrzeugs auf ein Ziel anwendbar sein, und zwar durch Erfassen der Orientierung des vom Piloten getragenen Helms in Bezug zum Fahrzeug.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem ersten Objekt zumindest zwei Lichtquellen angebracht sind, die getrennt gebündelte Lichtebenen erzeugen, die um zueinander parallele Achsen mit kontinuierlicher Winkelgeschwindigkeit rotieren und nacheinander auf Lichtdetektoren auftreffen, die im Abstand voneinander an dem zweiten Objekt befestigt sind, und daß von Zeitmeßgeräten diejenige Zeit gemessen wird, die. zwischen dem Auftreffen der Lichtebene auf einen Bezugsort (z. B. Vertikalebene) und ihrem Auftreffen auf den einen und den anderen der Detektoren verstreicht, woraus die jeweiligen Koordinaten errechnet werden, die die Winkelstellung der beiden Objekte zueinander bestimmen.
DE19661548437 1965-01-08 1966-01-07 Anordnung zur Bestimmung der gegenseitigen Winkelstellung zweier Objekte Expired DE1548437C3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US424252A US3375375A (en) 1965-01-08 1965-01-08 Orientation sensing means comprising photodetectors and projected fans of light
US42425265 1965-01-08
DEH0058178 1966-01-07

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1548437A1 DE1548437A1 (de) 1970-04-23
DE1548437B2 true DE1548437B2 (de) 1975-09-18
DE1548437C3 DE1548437C3 (de) 1976-04-15

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744130A1 (de) * 1977-09-30 1979-04-12 Siemens Ag Vorrichtung zum beruehrungsfreien messen des abstandes einer oberflaeche eines objektes von einer bezugsebene

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DE2744130A1 (de) * 1977-09-30 1979-04-12 Siemens Ag Vorrichtung zum beruehrungsfreien messen des abstandes einer oberflaeche eines objektes von einer bezugsebene

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Publication number Publication date
DE1548437A1 (de) 1970-04-23
FR1463310A (fr) 1966-12-23
GB1138851A (en) 1969-01-01
SE328422B (de) 1970-09-14
US3375375A (en) 1968-03-26

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Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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