DE2636846A1

DE2636846A1 - Farben-erkennungssystem

Info

Publication number: DE2636846A1
Application number: DE19762636846
Authority: DE
Inventors: Barrett Hazeltine; Edgar A De Meo; R I Providence; Richard M Simon
Original assignee: U S BILLIARDS Inc
Current assignee: U S BILLIARDS Inc
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1976-08-16
Publication date: 1977-04-14
Also published as: GB1514067A; FR2327526A1; US4042491A; CA1062351A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD &

München, den ^1βι S/2/St - ü 2003

U.S. BIIIIARDS, INC.

Edison Street East Amityville,

New York 11701, USA

Farben-Erkennungssystem

Die Erfindung "betrifft ein System bzw. eine Vorrichtung zur Unterscheidung von Farben und insbesondere eine Vorrichtung zur Unterscheidung von Farben, die zwischen einem Gegenstand, der vollständig nur eine Farbe aufweist, und Gegenständen, die teilweise oder vollständig unterschiedliche Farben besitzen, unterscheidet.

In der Vergangenheit haben viele Versuche stattgefunden, Systeme zu entwickeln, die die Farben verschiedener Gegenstände bzw. Objekte erkennen und unterscheiden. Ein solches System ist in der U.S.-PS 3 737 239 beschrieben und verwendet ein Verfahren zur Bestimmung der spektralen Bandbreite und zur Kreuzkorrelation, um Gegenstände mit

DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. G R A M K O W ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT1 MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7 2

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ORIGINAL INSPECTiD

verschiedenen Farben zu unterscheiden. Zwar ergibt ein solches System eine genaue Farbentrennung, doch ist es außerordentlich komplex und ziemlich kostspielig.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der dem Stand der Technik entsprechenden Farben-Erkennungssysteme zu überwinden und ein genau arbeitendes Farben-Unterscheidungssystem zu schaffen, das weit weniger kostspielig und weniger komplex ist als die dem Stand der Technik entsprechenden Systeme.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Farben-Unterscheidungssystem zu schaffen, das dazu verwendet werden kann, zwischen einem Gegenstand zu unterscheiden, der eine einzige Farbe aufweist, und Gegenständen, die vollständig oder teilweise unterschiedliche Farben besitzen. Insbesondere ist es ein Ziel der Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das für ein Pool-Billardspiel dazu verwendet werden kann, den vollständig weißen Stoßball von den vollständig oder teilweise unterschiedlich gefärbten Zielbällen zu unterscheiden.

Weiterhin ist es ein Ziel der Erfindung, ein solches Farben-Unterscheidungssystem so in ein Pool-Billard-Ball-Trennsystem zu integrieren, daß der Stoßball und die Zielbälle voneinander getrennt und in unabhängige bzw. unterschiedliche Speicherbereiche gelenkt werden können.

Gemäß der Erfindung wird die Farbe eines Gegenstandes dadurch unterschieden, daß der Betrag der von der Oberfläche des Gegenstandes reflektierten elektromagnetischen Strahlung gemessen wird. Diese Meßgröße wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, dessen Höhe von der Farbe des Gegenstandes abhängt. Eine spezielle Ausführungsform des Farben-Unter-

scheidungssystems umfaßt ein Gehäuse, das eine Abtaststation aufweist, in deren Bereich eine Vielzahl von Lichtquellen und Lichtfühlern bzw. Lichtdetektoren in zusammenarbeitender Weise befestigt ist. Die Ausgangssignale der Lichtdetektoren werden einem Eingang einer Vergleicherschaltung so zugeführt, daß das Eingangssignal der Vergleicherschaltung ungefähr gleich dem größten der Detektor-Ausgangssignale ist. Am zweiten Eingang der Vergleicher- bzw. Komparatorschaltung liegt ein voreingestelltes Referenzsignal an. Durchläuft ein Gegenstand die Abtaststation, so wird von der Lichtquelle stammendes Licht von dem Gegenstand zu den Lichtdetektoren hin reflektiert, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird. Die Größen der elektrischen Signale werden mit dem voreingestellten Referenzsignal verglichen, und das Ergebnis dieses Vergleichs bildet ein Kennzeichen für die Farbe des Gegenstandes.

Das Farben-Unterscheidungssystem findet insbesondere Anwendung bei münzbetätigten Pool-Billardtischen, wie sie im allgemeinen in Vergnügungslokalen oder dergleichen anzutreffen sind. Bei einem solchen Pool-Billardtisch werden die Zielbälle im allgemeinen in einer Sammel- bzw. Speicherstation innerhalb des Pool-Billardtisches gespeichert und werden für den Spieler erst dann verfügbar, wenn er den richtigen Geldbetrag in einen münzbetätigten Freigabemechanismus eingeworfen hat. Während des Spielablaufs soll ein Zielball, der einmal in eine der Öffnungen des Pool-Billardtisches gefallen ist, zur Sammelstation zurückgeleitet werden und dem Spieler nicht länger zur Verfugung stehen. Fällt jedoch versehentlich der Stoßball in eine der Öffnungen, so muß er dem Spieler wieder zur Verfügung gestellt werden, damit das Spiel weitergehen kann. Daher kann der Stoßball nicht in die Sammelstation für die Zielbälle geleitet werden, sondern muß zu einer anderen Sammelstation gelenkt werden, von der

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aus er wieder verfügbar ist.

Um dieses Ergebnis zu erzielen, ist das Farben-Unterscheidungssystem so in den Pool-Billardtisch eingebaut, daß es zwischen dem vollständig weißen Stoßball und den vollständig oder teilweise anders gefärbten Zielbällen unterscheidet. Der Pool-Billardtisch umfaßt ein Gehäuse, das eine Abtaststation und zwei Sammelstationen umfaßt, die (strömungsmäßig) hinter der Abtaststation angeordnet sind. Weiterhin umfaßt das Gehäuse eine zwischen der Abtaststation und den Sammelstationen angeordnete Ball-Umlenkstation. Rollt ein Ball durch die Abtaststation hindurch, so wird im Farben- Erken-

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nungssystem ein elektrisches Signal erzeugt, welches davon abhängt, ob der Ball ein vollständig weißer Stoßball oder ein Zielball ist. Dieses elektrische Signal wird verarbeitet, um ein Schwenkelement in der Ball-Umlenkstation zu betätigen. Wird der Stoßball abgetastet, so lenkt das schwenkbare Element den Stoßball zur Speicherstation für den Stoßball, von der er wieder entnommen werden kann. Wird ein Zielball abgetastet, so ermöglicht es das schwenkbare Element, daß der Zielball in die Speicherstation für die Zielbälle im Inneren des Gehäuses des Pool-Billardtisches ge- . lenkt wird. Auf diese Weise werden der Stoßball und die Zielbälle voneinander getrennt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Pool-Billardtisches, der das Farben-Unterscheidungssystem gemäß der Erfindung umfaßt, um den Stoßball von den Zielbällen zu trennen und die Zielbälle in einen ersten Speicherbereich zu lenken, der während des Spielverlaufes nicht zugänglich ist, und um den Stoßball in einen zweiten Speicherbereich zu lenken, der während des Spielverlaufes zugänglich ist,

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Fig. 2 ein schematisches elektrisches Schaltungsdiagramm des Farben-Uhterscheidungssystems mit einer schematischen Wiedergabe der Lichtquellen und Lichtdetektoren,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Gehäuses des Poolbillardtisches, das das Farben-Erkennungssystem umfaßt,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Teils des Gehäuses des Pool-Billardtisches längs der Linie 4-4 aus Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht des Pool-Billardtisches längs der Linie 5-5 aus Fig. 3, die einen Teil der Umlenkstation wiedergibt,

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 aus Fig. 3, die eine Anordnung wiedergibt, die einen minimalen Ab-Standzwischen den durch die Abtaststation hindurchgehenden Billardbällen sicherstellt, und

Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 aus Fig. 3, die die Einzelheiten der Abtaststation wiedergibt.

Fig. 1 zeigt einen münzbetätigten Pool-Billardtisch 10, bei dem die übliche Spielfläche und die darin befindlichen Vertiefungen in einem geeigneten Gehäuse oder Rahmen befestigt sind. Innerhalb des Rahmens ist in gleitbarer Weise ein Abteil 14 befestigt, das einen Münzsammler 16 und ein Ball-Trennsystem umfaßt, welches ein Farben-Erkennungssystem umschließt. Das Abteil 14 umfaßt eine Speicherstation 18 für die Zielbälle 19. Für den Stoßball 21 ist eine Speicherstation 20 vorgesehen, so daß der Stoßball während des Spielverlaufes verfügbar ist.

Wie allgemein bekannt ist, wird Pool-Billard mit einem voll-

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ständig weißen Stoßball und mit Zielbällen gespielt, die gestreift und teilweise weiß oder von einer vollständig anderen Farbe sein können. Der Pool-Billardtisch ist mit einem Farben-Erkennung ssystem ausgerüstet, das zwischen dem Stoßball und den Zielbällen unterscheidet, so daß der Stoßball in einen Speicherbereich gelenkt werden kann und die Zielbälle in einen anderen Speicherbereich gelenkt werden können.

Das Farben-Unterscheidungssystem umfaßt eine Abtaststation 30, die genauer in Fig. 7 dargestellt ist, während die zugehörigen elektronischen Schaltungen in Fig. 2 wiedergegeben sind, und die dazu dient, die Farben der Gegenstände, das heißt insbesondere in der wiedergegebenen Ausführungsform die Farben des Stoßballs und der Zielbälle zu unterscheiden.

An der Abtaststation 30 ist eine Vielzahl von elektromagnetischen Strahlungsvorrichtungen 32A bis 32D befestigt, die im wesentlichen dieselben Charakteristiken aufweisen, so z.B. Leuchtdioden oder andere Lichtquellen, die mit Abständen von ungefähr 45° um den umfang der Abtaststation herum angeordnet sind. Zur Zusammenarbeit mit jeder Vorrichtung 32A-32D sind Strahlendetektoren 34A-34D montiert, die im wesentlichen dieselben Charakteristiken aufweisen und jeweils auf die von den Vorrichtungen 32 emittierte Energie ansprechen. Diese Detektoren können Phototransistoren oder andere strahlungsempfindliche Vorrichtungen sein, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt sind. In einem abgetrennten Abteil 36 sind eine weitere elektromagnetische Energie emittierende Vorrichtung 38 und ein Detektor 40 montiert, die im wesentlichen dieselben Charakteristiken wie die Vorrichtungen 32 bzw. 34 aufweisen und ein Referenz- bzw. Bezugssignal liefern, das in der im folgenden beschriebenen Weise in der Schaltung verwendet wird.

Die Verwendung eines solchen Bezugssignals gleicht Alterungserscheinungen der Vorrichtungen und Schwankung! in der Strom-

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Versorgung aus und verbessert somit die Genauigkeit des Systems. Am Boden der Abtaststation ist ein elektrischer Schalter 42 angebracht, der die gesamte elektronische Schaltung einschließlich der Phototransistoren und der Lichtquellen kurzzeitig nur dann einschaltet, wenn ein Ball durch die Abtaststation■ hindurchrollt, wodurch Energie gespart und die Lebensdauer des Abtastsystems auf unbegrenzte Zeit verlängert' wird.

Wie in Fig. 7 dargestellt, wird der Schalter 42, wenn ein Ball wie z.B. ein Zielball 44 in die Abtaststation 30 rollt, niedergedrückt, und es wird Licht von jeder der Lichtquellen 32A-32D emittiert und vom Ball in Richtung der Detektoren 34A-34D reflektiert, so daß von diesen Detektoren eine Ausgangsspannung abgegeben wird, die der vom Ball reflektierten Strahlung proportional ist. Licht, das von der weißen Oberfläche eines Balles reflektiert wird, ergibt ein relativ niedriges Signal am Ausgang der Detektoren, während Licht, das vom gefärbten Teil eines Balles reflektiert wird, ein relativ hohes Ausgangssignal der Detektoren ergibt. Pig. 7 zeigt, daß Licht von den weißen Flächen des Balls 44 reflektiert und von den Detektoren 32A-32G empfangen wird, während das von dem farbigen Teil des Balls reflektierte Licht vom Detektor34D abgetastet wird. Die Lichtquellen und Detektoren sind in der Abtaststation so angeordnet, daß wenigstens eines der Lichtquellen-Detektoren-Paare einem farbigen Teil eines jeden Zielballes gegenüberliegt, der durch die Abtaststation rollt. Diese Forderung wird durch die Verwendung von vier Lichtquellen-Detektoren-Paaren erfüllt. Die Anordnung der Lichtquellen und Detektoren kann erfindungsgemäß auch so variiert werden, daß sie sich an Gegenstände mit verschiedenen Farben und verschiedenen Farbmustern anpaßt.

Die Ausgangssignale der Detektoren 34A-34D werden mit dem vom Detektor 40 stammenden Referenzsignal verglichen und

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der Komparator erzeugt, wenn alle die Signale niedriger sind als der Pegel des Referenzsignals, was das Vorhandensein eines weißen Stoßballs anzeigt, ein Ausgangssignal mit hohem Pegel. Sind andererseits die Pegel von einem oder mehreren Signalen höher als das Referenzsignal, was einen Zielball anzeigt, dann ist das Ausgangssignal des Komparators nieder. Auf diese Weise ist das Ausgangssignal des Komparators kennzeichnend für die Farbe des Gegenstandes, der die Abtaststation passiert.

Die elektr ische Schaltung für die Verarbeitung der Signale der Detektoren 34A-34D und 40 ist in Pig. 2 dargestellt. Wie die Figur zeigt, sind die Strahlungsemittierenden Vorrichtungen 32A-32D und 38 in Serie über einen Widerstand 50 und einen Schalter 42 mit einer elektrischen Spannungsquelle wie z.B. einer 12-Volt-Batterie verbunden. Jeder Phototransistor 34A-34D ist jeweils in Reihe mit einem festen Widerstand 52A-52D und einem veränderbaren Widerstand 54A-54D verbunden. Die veränderbaren Widerstände bzw. Potentiometer dienen zur Kompensation von Schwankungen in den Charakteristiken bzw. Kennlinien der Phototransistoren und anderen Unterschieden, die in den verschiedenen Schaltkreisen vorhanden sein können. Der Referenz-Phototransistor 40 ist mit der Spannungsquelle über die veränderbaren Widerstände 56 und 58 und den festen Widerstand 60 verbunden. Die veränderbaren Widerstände bzw. Potentiometer 56 und 58 ermöglichen eine Einstellung der Referenzspannung, um Variationen in den Farben der Bälle und verschiedene andere von der Norm abweichende Zustände zu kompensieren, die in der Schaltung auftreten können.

Die Spannungen, die an den Verbindungspunkten der Phototransistor-Widerstands-Kombinationen auftreten und von der Lichtenergie abhängen, die von der zugehörigen Lichtquelle einfällt, werden über Dioden 62-68 jeweils auf den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 70 aufgekoppelt.

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Die Dioden 62-68 sind in einer ODER-Konfiguration miteinander verbunden, so daß die Spannung am invertierenden Eingang ungefähr gleich der höchsten Spannung ist, die von den vier Phototransistor-Widerstands-Kombinationen abgegeben wird. Der invertierende Eingang ist auch über einen Widerstand 72 mit Masse bzw. Erde verbunden. Der Referenz-Phototransistor 40 ist über die Diode 74' mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 70 verbunden. Zwischen den nichtinvertierenden Eingang und Masse bzw. Erde ist ein Widerstands-Kondensator-Parallelnetzwerk 74-76 gelegt. Der Operationsverstärker 70 arbeitet als Komparator und vergleicht die Spannungen an seinem nichtinvertierenden und seinem invertierenden Eingang. Befindet sich ein Stoßball in der Abtaststation, dann sind die Spannungen an den Anoden der Dioden 62-68 gleich und relativ nieder. Die Spannung am nichtinvertierenden Eingang übersteigt die Spannung am invertierenden Eingang, so daß der Komparator eine relativ hohe Ausgangsspannung abgibt. Befindet sich ein Zielball in der Abtaststation, so ist eine der Spannungen an den Anoden der Dioden 62-68 hoch, und diese hohe Spannung wird an den invertierenden Eingang des Komparators 70 angelegt. Diese Spannung übersteigt die Bezugsspannung und erzeugt eine relativ niedrige Ausgangsspannung des !Comparators 70.

Bei dem dargestellten, münzbetriebenen Pool-Billardspiel wird der Ausgang des Komparators dazu verwendet, eine Magnetspule anzusteuern, die einen Teil des Balltrennsystems darstellt. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Komparators an ein Transistor-Treiber-Fetzwerk angelegt, das den Transistor die Widerstände 80, 82, 84 und 86 und die Kondensatoren 87, 88 und 90 umfaßt und eine durch die Wicklung 92 dargestellte Magnetspule einschaltet, wenn infolge der Abtastung eines Stoßballes eine hohe Spannung am Ausgang des Komparators erscheint. Die Magnetspule 90 ist an einer Umlenk- bzw. Verteilerstation angeordnet und ermöglicht, wenn sie betätigt wird, daß der Stoßball in eine Speicherstation für den Stoßball gelenkt wird. Die Magnetspule wird für einen Zeitraum

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eingeschaltet, der klein ist im Vergleich zu dem Zeitintervall, währendjdessen sich der Stoßball in der Abtaststation befindet. Dieses Merkmal, das durch ein schnelles Laden des Kondensators 87 bewerkstelligt wird, spart Spannungsquellenenergie. Wird die Spule nicht betätigt, so rollt der Zielball in ein Speicherabteil für die Zielbälle.

In den Figuren 3-5 sind Einzelheiten des Ball-Trennsystems für einen Pool-Billardtisch dargestellt. Der Balltrenner umfaßt eine Umlenkstation 100, die (strömungsmäßig) hinter der Abtaststation 30 angeordnet ist und dazu dient, den Stoßball in die Speicherstation 20 für den Stoßball und die Zielbälle in eine Speicherstation 18 für Zielbälle zu lenken. Der Trog bzw. die Rinne 105 in der Speicherstation 18 kann aufgrund des Einwurfs von Geld in den Münzsammler bzw. Münzprüfer 16 geschwenkt werden, so daß die Zielbälle für den Spieler zu Beginn des Spiels verfügbar sind.

An der Umlenk- bzw. Verteilerstation 100 ist eine horizontale Platte 104 befestigt, die von ihr abstehende Stifte 106 aufweist. Auf der Platte 104 ist eine zweite Platte 110 gleitbar befestigt, wobei die Stifte 106 durch Schlitze 112 hindurchragen. Die Platte 110 weist einen quadratischen ausgeschnittenen Teil 112 auf, der das untere Ende der betriebsmäßig mit der Magnetspule 92 verbundenen Platte 114 aufnimmt. Ein senkrechter Stift 116, der am vorderen Ende der Platte 104 befestigt ist, greift in ein Ende einer Feder 118 ein, deren anderes Ende an dem Gehäuse befestigt ist. Am rückwärtigen Ende der Platte 104 ist ein sich nach hinten erstreckender Arm 120 befestigt, der einen Flansch bzw. eine Schulter 122 in der Nähe seines hinteren Endes aufweist. Der Arm 120 erstreckt sich durch ein Loch in der Platte 124, die in schwenkbarer Weise auf dem Gehäuse befestigt ist. In schwenkbarer Weise an dem Gehäuse ist auch der Arm 126 befestigt, der ein rückwärtiges Ende aufweist, das sich durch ein Loch in der Platte 104 erstreckt und an seinem hinteren Ende in einem Flansch 128 endigt.

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In Betrieb rollen Billardbälle durch den Kanal 130 in dem Pool-Billardtisch-Gehäuse, nachdem sie in eine der Vertiefungen in dem Tisch gefallen sind, und treten durch die Abtaststation 30 hindurch. Ist der Ball ein Zielball, so wird die Spule 92 nicht eingeschaltet und der Ball, wenn er auf den Arm 126 auftrifft, schwenkt diesen Arm nach oben und fährt, wie es durch den Pfeil 132 angezeigt ist, fort, in den Trog bzw. die Rinne 105 zu rollen. Handelt es sich bei dem Ball um einen Stoßball, so wird die Spule 92 betätigt, wodurch die Platte 114 aus dem Schlitz 112 herausgedrückt wird, wodurch es der Feder 118 möglich wird, die Platte 110 nach vorne über den Flansch 128 des Arms 126 zu pressen, um ein Schwenken des Arms 126 zu verhindern. Jetzt trifft der Stoßball auf den Arm 126 auf und wird durch diesen Arm in Richtung des Pfeils 134 in. den Speicherbereich für den Stoßball um- "bzw. abgelenkt. Wenn der Stoßball in den Bereich 20 rollt, so stößt er auf die Platte 124 und schwenkt die Platte 124 hierdurch in Berührung mit dem Flansch 122 des Arms 120, wodurch der Arm 120 nach hinten gedrückt wird, bis die Platte 114 wieder in den Schlitz 112 in der Platte 110 eingreift, wodurch die Ablenkstation für den nächsten Ball wieder aufnahmebereit gemacht wird.

Um einen Mindestabstand zwischen durch die Abtaststation hindurchtretenden Bällen zu erzeugen, ist ein Ballverzögerungssystem 140 im Kanal 130 vor der Abtaststation angeordnet. Dieses System stellt sicher, daß der Balltrenner genügend Zeit erhält, um einen Ball in seinen richtigen Speicherkanal zu leiten, und um zurückgesetzt zu werden, so daß er die Ankunft des nächsten Balles abwarten kann.

Wie insbesondere in den Figuren 3, 4 und 6 dargestellt ist, umfaßt das Abstandssystem einen Hebel 142, der in Längsrichtung in einem im Kanal 130 ausgebildeten Schlitz 144 angeordnet ist. Am Hebel 142 sind beabstandete Hebelarme 146

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und. 147 befestigt, die ihrerseits an dem Querstab 148 befestigt sind. Auch ist mit dem Stab 148 ein Hebelarm 150 verbunden, der sich durch den Kanal 152 in den Kanal 130 erstreckt. Die gesamte Hebelarmanordnung ist am'Kanal 130 durch Stützen 153 schwenkbar befestigt. Eine um die Welle 148 gewundene Feder 154 dient dazu, den Hebel 150 aus dem Kanal 130 herauszudrücken.

Wenn im Betrieb ein Ball in den Kanal 130 rollt und sich der Abtaststation nähert, dann kommt er mit dem Hebel 142 in Berührung und bewirkt, daß der Hebel 142 aus dem Schlitz 144 herausschwenkt, und bewirkt gleichzeitig, daß der Hebelarm 150 in den Schlitz 152 hineinschwenkt, wodurch der Kanal 130 blockiert wird. Der Kanal bleibt während der Zeit blockiert, während derer der Ball über den Schlitz 142 läuft, wodurch verhindert wird, daß ein anderer Ball sich der Abtaststation nähert. Tritt der erste Ball vom Kanal 130 in die Abtaststation 30, so preßt die Jeder 154 den Hebelarm 150 aus dem Kanal 130 heraus, wodurch der Hebel 142 zu seiner Stellung zurückkehrt, in der er sich in den Kanal 130 erstreckt und es dem nächsten Ball ermöglicht, durch den Kanal 130 zur Abtaststation zu rollen. Auf diese Weise wird ein Mindestabstand zwischen den sich der Abtaststation nähernden Bällen aufrechterhalten.

Gemäß der Erfindung wird also ein Farben-Erkennungssystem verwendet, um zwischen Gegenständen verschiedener Farbe zu unterscheiden. Eine Vielzahl von Lichtquellen ist an einer Abtaststation angeordnet, so daß von dem Gegenstand, wenn er durch die Abtaststation hindurchgeht, Licht zu einer Vielzahl von Lichtdetektoren reflektiert wird, die so montiert sind, daß sie betriebsmäßig mit den Lichtquellen zusammenarbeiten. Die von der Vielzahl von Detektoren erzeugten Signale werden mit einer Vergleichsspannung verglichen, und der Vergleich bzw. das Ergebnis des Vergleichs wird dazu benützt, zwischen den Gegenständen verschiedener Farbe zu unterscheiden, die durch

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die Abtaststation hindurchgehen. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird das Farben-Erkennungssystem in einem Balltrenner für einen Pool-Billardtisch verwendet, um den vollständig weißen Stoßball von den teilweise oder vollständig unterschiedlich gefärbten Zielbällen zu trennen und den Stoßball in eine erste Speicherstation und die Zielbälle in eine getrennte Speicherstation zu lenken.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

2636346 Patentansprüche

1. Farben-Unterscheidungssystem zur Unterscheidung von Objekten mit verschiedenen Farben, das ein Gehäuse mit einer Abtaststation und Vorrichtungen in diesem Gehäuse umfaßt, die dazu dienen, einen Gegenstand zu dieser Abtaststation zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Quellen für elektromagnetische Energie (32A-32D) an der Abtaststation (30) so befestigt ist, daß sie elektromagnetische Energie auf verschiedene Teile des Gegenstandes richten, wenn sich der Gegenstand an der Abtaststation befindet, daß eine Vielzahl von Detektoren (34A-34D) auf die von den an der Abtaststation befestigten Quellen für elektromagnetische Energie abgegebene Strahlung anspricht, wobei, wenn sich der Gegenstand an der Abtaststation befindet, wenigstens ein Detektor in zusammenarbeitender Weise zum Empfang der von jeder Quelle für elektromagnetische Energie ausgesandten und vom Gegenstand reflektierten elektromagnetischen Energie angeordnet ist, und wobei jeder der Detektoren ein Detektorsignal erzeugt, das für die Farbe eines Teils des Gegenstandes repräsentativ ist, daß eine Referenzquelle für elektromagnetische Energie (38) und ein Detektor (40), der auf die von dieser Referenzquelle emittierte Strahlung anspricht, in dem Gehäuse in zusammenarbeitender Weise so montiert sind, daß der Detektor direkt das Licht von der Referenzquelle empfängt und ein Referenzsignal mit einem vorbestimmten Pegel erzeugt, und daß eine Komparatorvorrichtung (50-92) in dem Gehäuse die Detektorsignale mit dem Referenzsignal vergleicht, um Signale zu erzeugen, die für die Farbe des Gegenstandes kennzeichnend sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltvorrichtung (42) mit einer Energie-

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quelle an die Quellen für elektromagnetische Energie und die Detektoren angekoppelt ist, und daß diese Schaltvorrichtung in dem Gehäuse in Zusammenarbeit mit der Bewegungsbahn des Gegenstandes so angeordnet ist, daß die Quellen für elektromagnetische Strahlung und die Detektoren lediglich für eine Zeit eingeschaltet werden, die ausreicht, um die Farbe des Gegenstandes zu bestimmen.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (42) an der Abtaststation (30) in der Bewegungsbahn des Gegenstandes angeordnet ist, so daß dieser Gegenstand die Schaltvorrichtung betätigt, wenn er sich in der Abtaststation befindet.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorvorrichtung ein erstes Ausgangssignal erzeugt, wenn alle Detektorsignale unterhalb des Referenzsignals liegen, und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, wenn wenigstens eines der Detektorsignale höher ist-als-das .Referenzsignal..-.-.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Umlenk- bzw. Verteilerstation (lOO) hinter der Abtaststation (30) umfaßt, daß eine Vielzahl von Aufnahmeabteilen (18 oder 20) für die Gegenstände hinter der Umlenkstation angeordnet ist, und daß die Umlenkstation für die Gegenstände Umlenkvorrichtungen (126) umfaßt, die auf die elektrischen Ausgangssignale ansprechen und hinsichtlich der Bewegungsbahn der von der Abtaststation kommenden Gegenstände so angeordnet sind, daß sie einen Gegenstand in das eine (20) der die Gegenstände aufnehmenden Abteile infolge des ersten Ausgangssignals lenken und den Gegenstand infolge des zweiten Ausgangssignals in das andere (18) der die Gegenstände aufnehmenden Abteile lenken.

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6. System nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Teil eines Pool-Billardtisches "bildet, daß die Gegenstände einen weißen Stoßball und verschiedenfarbige Bälle umfassen, und daß die Komparatorvorrichtung das erste Signal in Abhängigkeit von dem vom Stoßball reflektierten Licht erzeugt, so daß ein unterschiedlicher Weg für den Stoßball im Vergleich zum Weg der unterschiedlich gefärbten Bälle gebildet wird.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorvorrichtung das erste Signal erzeugt, wenn der Stoßball durch die Abtaststation hindurch läuft, und das zweite Signal erzeugt, wenn einer der verschiedenfarbigen Bälle durch die Abtaststation hindurchgeht.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komparatorvorrichtung von einem Operationsverstärker (70) gebildet wird, der eine erste und eine zweite Eingangsklemme und eine Ausgangsklemme aufweist, daß die erste Eingangsklemme so angeschlossen ist, daß sie ein elektrisches Signal von den Lichtdetektoren (32A-32D) empfängt, wobei dieses Signal ungefähr gleich dem größten der Detektor-Ausgangssignale ist, daß die zweite Anschlußklemme so angeschlossen ist, daß sie ein Referenzsignal empfängt, und daß das an der Ausgangsklemme erzeugte Signal von den relativen Größen der Signale an der ersten und der zweiten Eingangsklemme abhängt.