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Die Erfindung betrifft einen optischen
Sensor.
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Ein derartiger optischer Sensor ist
aus der
DE 199 17
509 C1 bekannt. Der optische Sensor dient zum Erfassen
von Objekten in einem Überwachungsbereich
und umfasst einen Distanzsensor, welcher einen Sendelichtstrahlen
emittierenden Sender und einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger aufweist,
eine Auswerteeinheit zur Auswertung der am Empfänger anstehenden Empfangssignale
und eine Ablenkeinheit, an welcher die Sendelichtstrahlen abgelenkt
werden, so dass diese periodisch den Überwachungsbereich überstreichen.
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In der Auswerteeinheit des optischen
Sensors sind die Abmessungen verschiedener Schutzfelder abgespeichert,
welche definierte Teilbereiche des Überwachungsbereichs bilden.
Die Erfassung von Objekten erfolgt nicht in dem gesamten Überwachungsbereich,
sondern innerhalb eines ausgewählten
Schutzfeldes. Zur Auswahl eines Schutzfeldes sind mehrere Schalter über jeweils
eine Zuleitung an einem Eingang der Auswerteeinheit angeschlossen, wobei
jedem Eingang ein abgespeichertes Schutzfeld zugeordnet ist. Durch
Betätigen
eines Schalters steht am zugeordneten Eingang ein vorgegebener Signalwert
an, welcher einer Aktivierung dieses Eingangs entspricht. Durch
die Aktivierung des Eingangs wird auch das dem Eingang zugeordnete Schutzfeld
aktiviert, wodurch die Objekte in diesem Schutzfeld erfasst werden.
Zu Testzwecken wird über einen
Ausgang der Auswerteeinheit auf die Zuleitungen jeweils ein Signalwert
ausgegeben, welcher im fehlerfreien Fall an dem entsprechenden Eingang
der Auswerteeinheit ansteht.
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Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung besteht
darin, dass über
einen einzelnen Eingang der Auswerteeinheit eine fehlersichere Auswahl
eines bestimmten Schutzfelds erfolgen kann. Die Fehlersicherheit
wird dabei durch die Ausgabe der Signalwerte am Ausgang der Auswerteeinheit
gewährleistet, welche über die
Eingänge
der Auswerteeinheit in diese rückgelesen
und überprüft werden.
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Nachteilig bei einem derartigen optischen Sensor
ist jedoch, dass insbesondere bei einer größeren Anzahl von abgespeicherten
Schutzfeldern eine Vielzahl separater Eingänge zur Aktivierung dieser
Schutzfelder vorgesehen werden muss. Dies bedingt zudem einen unerwünscht hohen
Verkabelungsaufwand zum Anschluss der einzelnen Eingänge des
optischen Sensors.
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Die
DE 195 23 843 C1 betrifft ein Verfahren zum
Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich.
Gemäß diesem
Verfahren ist am Rand einer Arbeitsfläche wenigstens eine erste Überwachungseinrichtung
angeordnet, deren Überwachungsbereich
parallel zur Ebene einer Fahrbahn innerhalb der Arbeitsfläche liegt,
und an der Auffahrt der Arbeitsfläche eine zweite Überwachungseinrichtung
angeordnet, die einen in einer Ebene senkrecht zur Arbeitsfläche liegenden
zweiten Überwachungsbereich überwacht.
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Mit der zweiten Überwachungseinrichtung wird
ein entlang einer Bahn bewegtes Referenzobjekt vermessen. Aus diesen
Messwerten wird die Berandungskontur des Überwachungsbereichs der ersten Überwachungseinrichtung
abgeleitet.
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Die
DE 44 05 376 C1 betrifft ein Verfahren zum
Erfassen von in einem zu überwachenden
Bereich befindlichen oder in diesen Bereich eindringenden Objekten,
wobei zur Überwachung
eine Vorrichtung mit wenigstens einem Sender, wenigstens einem Empfänger und
einer Auswerteeinheit eingesetzt wird. Ein vom Sender emittierter
Sendestrahl quer zur Strahlrichtung des Sendestrahls ist innerhalb
des Bereichs geführt.
Für verschiedene
Orientierungen des Sendestrahls werden die Distanzen der Objekte
zur Vorrichtung ermittelt und die Positionsmesswerte in der Auswerteeinheit
abgespeichert.
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Zur Erfassung von eine bestimmte
Kontur aufweisenden Objekten werden die Positions-Messwerte für das entsprechende
Objekt mit Sollwerten verglichen, die in der Auswerteeinheit aus
der Kontur des Objekts bei vorgegebener Position in dem zu überwachenden
Bereich berechnet werden. Ein die bestimmte Kontur aufweisendes
Objekt gilt als erkannt, wenn eine Mindestanzahl N der Positions-Messwerte
innerhalb wenigstens eines Toleranzbandes T um die Sollwerte fällt. Die
Mindestanzahl N der Positionswerte und die Dimensionierung des Toleranzbandes
T wird in der Auswerteeinheit abhängig von der Streuung der Positions-Messwerte
gewählt.
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Die
DE 197 21 105 A1 betrifft einen opto-elektronischen
Sensor mit einem Lichtsender zum Aussenden eines Sendelichtbündels in
einen Überwachungsbereich,
mit einem Lichtempfänger
zum Empfang eines Empfangslichtbündels,
das durch das von einem Gegenstand im Überwachungsbereich in Richtung
des Lichtempfängers
reflektierte Sendelicht gebildet ist, wobei das Empfangslichtbündel in
Abhängigkeit
vom Abstand des Gegenstandes vom Sensor in einem veränderlichen
Strahlwinkel zum Sendelichtbündel
steht, und mit einer Steuer- und Auswerteeinheit
zur Verarbeitung des Ausgangssignals des Lichtempfängers. Der
Lichtempfänger
weist einen Mehrelement-Lichtsensor auf, der wenigstens vier einzelne
Sensorelemente besitzt, die dergestalt benachbart angeordnet sind,
dass in Abhängigkeit vom
Strahlwinkel unterschiedliche Sensorelemente vom Empfangslichtbündel beaufschlagt
sind.
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Mit einem Schalternetzwerk können auf
unterschiedliche Weise Summen und/oder Differenzen der Ausgangssignale
des Mehrelement-Lichtsensors gebildet werden.
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Die
DE 100 01 017 A1 betrifft einen Reflexlichttaster
zum Detektieren eines Objekts in einem Überwachungsfeld, mit mindestens
einem Lichtsender, mit mindestens n > 2 Fotodioden, mit einer Sendeoptik, mit
einer Empfangsoptik und mit einer Auswerteeinheit, wobei die Fotodioden
zu einer Fotodiodenzeile zusammengeschaltet und relativ zueinander
parallel geschaltet sind.
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Eine elektronische Einstellung des
Schaltabstandes ist dadurch besonders einfach und schnell durchführbar, dass
die Fotodioden einerseits an ein gemeinsames Potential angeschlossen
sind und andererseits benachbarte Fotodioden jeweils über einen Öffner miteinander
verbunden sind, dass bei n Fotodioden n – 1 Öffner vorhanden sind und dass
die erste Fotodiode mit einem ersten Kanal der Auswerteeinheit und
die n-te Fotodioden mit einem zweiten Kanal der Auswerteeinheit
verbunden sind.
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Die
EP 0571 913 B1 betrifft ein System zum Aufnehmen
von optischen Zielen. Zur Erfassung von optischen Zielen werden
innerhalb des auszuwertenden Bildes Schablonen definiert, die jeweils
mit Teilen des Bildes in einem Korrelator korreliert werden. Die Auswahl
der Schablonen erfolgt mittels einer Auswahleinheit in Abhängigkeit
von bestimmten Bildmerkmalen.
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Die
EP 0571 892 B1 betrifft ein Bilderfassungssystem
zur Erfassung der Bilder von Etiketten. Dieses System weist zwei
Zielprozessoreinrichtungen auf, mittels derer Zielerfassungssignale
generiert werden. Diese Einheiten werden zur Abgleichung der generierten
Zielerfassungssignale mit einer Erfassungseinrichtung gekoppelt.
Schließlich
wird in einer weiteren Prozesseinrichtung die Orientierung des Bildes
des Etiketts ermittelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde
einen optischen Sensor der eingangs genannten Art bereitzustellen,
bei welchem mit möglichst
geringem Aufwand eine sichere Auswahl unterschiedlicher Schutzfelder
durchführbar
ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die
Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der erfindungsgemäße optische Sensor weist ein
Distanzsensorelement auf, das aus einem Sendelichtstrahlen emittierenden
Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger besteht.
Die Sendelichtstrahlen werden von einer Ablenkeinheit abgelenkt,
so dass diese periodisch einen Überwachungsbereich überstreichen.
Im erfindungsgemäßen optischen
Sensor ist eine Auswerteeinheit integriert, in welcher als Parameter
mehrere Schutzfelder abgespeichert sind. Diese bilden jeweils vorgegebene
Bereiche des Überwachungsbereiches.
Dabei sind Aktivierungssignale zur Aktivierung eines Schutzfeldes
durch eine Kommunikationsschnittstelle einlesbar, welche an die
Auswerteeinheit angeschlossen ist. In der Auswerteeinheit wird in
Abhängigkeit
der Empfangssignale am Ausgang des Empfängers ein Objektfeststellungssignal
generiert wird. Dieses gibt an, ob sich ein Objekt innerhalb des
aktivierten Schutzfeldes befindet oder nicht.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen optischen
Sensors besteht darin, dass über eine
Kommunikationsschnittstelle aus einer Vielzahl unterschiedlicher
in der Auswerteeinheit abgespeicherten Schutzfelder selektiv einzelne
Schutzfelder ausgewählt
werden können.
Der Schaltungs- und Verkabelungsaufwand für die Aktivierung der Schutzfelder
kann somit äußerst gering
gehalten werden.
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Dabei kann die Kommunikationsschnittstelle insbesondere
von einer Schnittstelle zur Übertragung von
Parameterwerten gebildet sein. Durch diese Mehrfachnutzung der Schnittstelle
wird der Schaltungs- und Verkabelungsaufwand weiter reduziert. Als
Parameterwerte werden beispielsweise die Konturen der einzelnen
Schutzfelder, innerhalb derer die Objekterfassung erfolgen soll,
in die Auswerteeinheit eingelesen und dort abgespeichert.
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Die Kommunikationsschnittstelle ist
in einer bevorzugten Ausführungsform
als serielle Schnittstelle, beispielsweise in Form einer RS 232-
oder einer RS 485-Schnittstelle
ausgebildet. Alternativ kann die Kommunikationsschnittstelle auch
als Bus-Schnittstelle ausgebildet sein. Dabei besteht die Kommunikati onsschnittstelle
bevorzugt aus einer Feldbus-Schnittstelle wie zum Beispiel einer
Profibus-Schnittstelle, wobei besonders vorteilhaft eine sichere
Feldbusschnittstelle eingesetzt wird. Weiterhin kann die Kommunikationsschnittstelle
auch von einer Ethernet-Schnittstelle oder dergleichen gebildet
sein.
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Generell bildet somit die Kommunikationsschnittstelle
eine universelle Schnittstelle zum Anschluss an externe Einheiten
wie Steuerungs- oder Bussysteme. Dabei kann über diese Schnittstelle mit universellen
Standard-Datenübertragungsprotokollen
auf einfache Weise selektiv zu vorgegebenen Zeitpunkten das Schutzfeld
in dem optischen Sensor aktiviert werden, innerhalb dessen die Erfassung
von Objekten erfolgen soll. Die Datenübertragung über die Kommunikationsschnittstelle
kann dabei sowohl leitungsgebunden als auch berührungslos, beispielsweise mittels
optischer Übertragung
oder Funkübertragung,
erfolgen.
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Zur Aktivierung eines Schutzfeldes
wird besonders vorteilhaft ein Aktivierungssignal mit einer für das Schutzfeld
spezifischen Kennung übertragen.
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Insbesondere für den Fall, dass der optische Sensor
im Bereich des Personenschutzes eingesetzt wird, ist es erforderlich,
dass zur Einhaltung des geforderten Sicherheitsniveaus eine fehlersichere
Aktivierung der Schutzfelder gewährleistet
ist.
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Bei typischerweise einkanaligem Aufbau
der Hardware der Kommunikationsschnittstelle wird über die
Software zur Datenübertragung über die
Kommunikationsschnittstelle das notwendige Sicherheitsniveau erreicht.
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Zur Gewährleistung einer sicheren Datenübertragung
können
in bekannter Weise Prüfsummenverfahren
bei der Übertragung
der Aktivierungssignale angewendet werden, um eventuelle Übertragungsfehler
aufzudecken.
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In einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform
wird zur Erreichung des geforderten Sicherheitsniveaus auf ein Aktivierungssignal,
das von einer externen Einheit in die Auswerteeinheit des optischen
Sensors eingelesen wird, in der Auswerteeinheit ein Rückmeldesignal
generiert, welches innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach
Aussenden des Aktivierungssignals in der externen Einheit registriert
werden muss. Wird dieses Rückmeldesignal
in der externen Einheit nicht korrekt oder nicht rechtzeitig registriert,
wird eine Fehlermeldung generiert. Auf diese Fehlermeldung hin wird
vorzugsweise die Aussendung des Aktivierungssignals wiederholt, bis
dieses in der Auswerteeinheit korrekt empfangen wurde. Das Rückmeldesignal
selbst besteht im einfachsten Fall aus einer Quittierung des Aktivierungssignals,
mit welcher angezeigt wird, dass das Aktivierungssignal korrekt
empfangen wurde. Besonders vorteilhaft wird mit dem Rückmeldesignal
die erfolgte Aktivierung des Schutzfeldes zurückgemeldet. Auf diese Weise
kann in der externen Einheit zudem überprüft werden, ob in der Auswerteeinheit
das korrekte Schutzfeld aktiviert wurde.
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Die Erfindung wird im Nachstehenden
anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1:
Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des optischen
Sensors.
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2:
Schematische Darstellung eines von dem optischen Sensor gemäß 1 überwachten Schutzfeldes.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines optischen Sensors 1 zum Erfassen von Objekten. Der optische
Sensor 1 weist ein Distanzsensorelement mit einem Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 und
einem Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf.
Der Sender 3 besteht vorzugsweise aus einer Laserdiode,
welcher zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 2 eine
Sendeoptik 6 nachgeordnet ist. Der Empfänger 5 ist beispielsweise
von einer Fotodiode gebildet, welcher eine Empfangsoptik 7 vorgeordnet
ist.
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Die Distanzmessung kann zum einen
nach dem Prinzip der Phasenmessung erfolgen. In diesem Fall wird
die Laserdiode im CW-Betrieb betrieben, wobei den Sendelichtstrahlen 2 eine
Amplitudenmodulation aufgeprägt
ist. Empfangsseitig wird die Distanzinformation durch einen Vergleich
der Phasenlagen der emittierten Sendelichtstrahlen 2 und
der von einem Objekt zurückreflektierten
und auf den Empfänger 5 auftreffenden
Empfangslichtstrahlen 4 ermittelt.
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Diese Auswertung erfolgt in einer
Auswerteeinheit 8, an welche der Sender 3 und
der Empfänger 5 über nicht
dargestellte Zuleitungen angeschlossen sind. Die Auswerteeinheit 8 ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem Mikrocontroller gebildet.
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Alternativ kann die Distanzmessung
auch nach der Impulslaufzeitmethode erfolgen. In diesem Fall werden
vom Sender 3 kurze Sendelichtimpulse emittiert. Die Distanzinformation
wird in diesem Fall durch direkte Messung der Laufzeit eines Sendelichtimpulses
zu einem Objekt und zurück
zum Empfänger 5 gewonnen.
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Die Sende- 2 und Empfangslichtstrahlen 4 sind über eine
Ablenkeinheit 9 geführt.
Die Ablenkeinheit 9 weist einen Ablenkspiegel 10 auf,
welcher auf einem drehbaren, über
einen Motor 11 angetriebenen Sockel 12 aufsitzt.
Der Ablenkspiegel 10 rotiert dadurch mit einer vorgegebenen
Drehzahl um eine vertikale Drehachse D. Der Sender 3 und
der Empfänger 5 sind
in der Drehachse D oberhalb des Ablenkspiegels 10 angeordnet.
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Der Ablenkspiegel 10 ist
um 45° gegenüber der
Drehachse D geneigt, so dass die am Ablenkspiegel 10 reflektierten
Sendelichtstrahlen 2 in horizontaler Richtung verlaufend
aus dem optischen Sensor 1 geführt sind. Dabei durchdringen
die Sendelichtstrahlen 2 ein Austrittsfenster 13,
welches in der Frontwand des Gehäuses 14 des
optischen Sensors 1 angeordnet ist. Das Gehäuse 14 ist
im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei sich das Austrittsfenster 13 über einen
Winkelbereich von 180° erstreckt.
Dementsprechend wird, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, mit den Sendelichtstrahlen 2 ein
in einer horizontalen Ebene liegender Überwachungsbereich 15 abgetastet,
in welcher Objekte detektierbar sind. Die von den Objekten zurückreflektierten
Empfangslichtstrahlen 4 durchsetzen in horizontaler Richtung
verlaufend das Austrittsfenster 13 und werden über den
Ablenkspiegel 10 zum Empfänger 5 geführt. Die
Grenze des Überwachungsbereichs 15 ist
durch die mit dem Distanzsensorelement erfassbare Maximaldistanz
vorgegeben.
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Zur Erfassung der Position der Objekte
wird mittels eines nicht dargestellten, an die Auswerteeinheit 8 angeschlossenen
Winkelgebers fortlaufend die aktuelle Winkelposition der Ablenkeinheit 9 erfasst. Aus
der Winkelposition und dem in dieser Winkelposition registrierten
Distanzwert wird in der Auswerteeinheit 8 die Position
eines Objektes bestimmt.
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Derartige optische Sensoren 1 werden
insbesondere auch im Bereich des Personenschutzes eingesetzt, wobei
zur Erfüllung
der sicherheitstechnischen Anforderungen die Auswerteeinheit 8 einen
redundanten Aufbau aufweist.
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Bei derartigen sicherheitstechnischen
Anwendungen erfolgt typischerweise die Erfassung von Objekten und
Personen nicht innerhalb der gesamten von den Sendelichtstrahlen 2 überstrichenen Überwachungsbereichs 15,
sondern innerhalb eines begrenzten Schutzfelds 16. Ein
Beispiel für
ein derartiges Schutzfeld 16 ist in 2 dargestellt. In diesem Fall ist das
Schutzfeld 16 von einer rechteckigen ebenen Fläche gebildet.
Sobald ein Objekt oder eine Person in dieses Schutzfeld 16 eindringt,
erfolgt eine Objektmeldung. Diese Objektmeldung wird als binäres Objektfeststellungssignal über einen
nicht dargestellten an die Auswerteeinheit 8 angeschlossenen Schaltausgang
ausgegeben und kann beispielsweise zum Abschalten einer Maschine,
deren Vorfeld mit dem optischen Sensor 1 überwacht
wird, verwendet werden.
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In vielen sicherheitstechnischen
Applikationen kann es notwendig sein, Objekte zu verschiedenen Zeiten
in unterschiedlich gestalteten Schutzfeldern 16 zu erfassen.
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Ist der optische Sensor 1 beispielsweise
an der Frontseite eines Fahrzeugs, insbesondere eines fahrerlosen
Transportfahrzeugs zu dessen Vorfeldüberwachung montiert, so kann
die Größe des Schutzfeldes 16 zweckmäßigerweise
von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängen. Dabei wird typischerweise
bei hohen Geschwindigkeiten ein großes Schutzfeld 16 benötigt, um
Objekte bereits in großen Distanzen
registrieren zu können,
während
bei kleineren Geschwindigkeiten ein kleineres Schutzfeld 16 ausreichend
sein kann.
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Zur Anpassung des optischen Sensors 1 an derartige
zeitabhängige
applikationsspezifische Anforderungen sind in der Auswerteeinheit 8 mehrere Schutzfelder 16 mit
unterschiedlichen Konturen und Abmessungen abgespeichert.
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Die Geometrien der Schutzfelder 16 werden vorzugsweise
vor Inbetriebnahme des optischen Sensors 1 über eine
Kommunikationsschnittstelle 17 als Parameterwerte in die
Auswerteeinheit 8 eingelesen. Die Kommunikationsschnittstelle 17 bildet
eine Schnittstelle zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen dem optischen
Sensor 1 und einer nicht dargestellten externen Einheit.
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Die Kommunikationsschnittstelle 17 ist
im vorliegenden Fall von einer seriellen Schnittstelle, beispielsweise
einer RS 232- oder einer RS 485-Schnittstelle gebildet. Je nach
Anwendungsgebiet des optischen Sensors 1 kann die Kommunikationsschnittstelle 17 auch
von einer Bus-Schnittstelle gebildet sein. Insbesondere kann die
Kommunikationsschnittstelle 17 als Feldbus-Schnittstelle
für den Anschluss
des optischen Sensors 1 an Profibussysteme oder dergleichen
ausgebildet sein.
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Generell kann die Kommunikationsschnittstelle 17 auch
von einer Ethernet-Schnittstelle
oder dergleichen gebildet sein.
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Im vorliegenden Fall ist die Kommunikationsschnittstelle 17 des
optischen Sensors 1 über
nicht dargestellte Zuleitungen mit der externen Einheit verbunden,
so dass über
die Kommunikationsschnittstelle 17 eine leitungsgebundene
Datenübertragung erfolgt.
Generell kann die Datenübertragung
auch berührungslos
erfolgen. Beispielsweise können über die
Kommunikationsschnittstelle 17 optische Signale oder Funksignale übertragen
werden.
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Über
die Kommunikationsschnittstelle 17 werden neben Parameterwerten
auch Aktivierungssignale übertragen,
wobei mit den Aktivierungssignalen über die externe Einheit in
dem optischen Sensor 1 selektiv einzelne der in der Auswerteeinheit 8 abgespeicherten
Schutzfelder 16 aktivierbar sind. Dabei erfolgt in dem
optischen Sensor 1 die Objekterfassung nur innerhalb der
jeweils aktivierten Schutzfelder 16.
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Prinzipiell können mehrere Schutzfelder 16 gleichzeitig
aktiviert sein. Im vorliegenden Fall ist durch die Ausbildung der
Aktivierungssignale und die entsprechende Auswertung in der Auswerteeinheit 8 sichergestellt,
dass zu jedem Zeitpunkt während
des Betriebs des optischen Sensors 1 genau nur eines der
in der Auswerteeinheit 8 abgespeicherten Schutzfelder 16 aktiviert
ist, so dass zu jedem Zeitpunkt innerhalb eines eindeutig bestimmten
Schutzfeldes 16 eine Objekterfassung erfolgt.
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Ein von der externen Einheit über die
Kommunikationsschnittstelle 17 in die Auswerteeinheit 8 eingelesenes
Aktivierungssignal enthält
eine Kennung, die einem der abgespeicherten Schutzfelder 16 in
eindeutiger Weise zugeordnet ist. Beispielsweise kann die Zuordnung
derart erfolgen, dass den in der Auswerteeinheit 8 abgespeicherten
Schutzfeldern 16 jeweils ein eindeutiger Code zugeordnet
ist. Die Kennung des Aktivierungssignals beinhaltet dann den Code
des zu aktivierenden Schutzfeldes 16. In der Auswerteeinheit 8 wird
das eingelesene Aktivierungssignal dekodiert und darauf das dem
jeweiligen Code entsprechende Schutzfeld 16 aktiviert.
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Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel während der
gesamten Betriebsphase des optischen Sensors 1 jeweils
nur ein Schutzfeld 16 aktiviert ist, wird bei Aktivierung
eines neuen Schutzfeldes 16 in Abhängigkeit des eingelesenen Aktivierungssignals in
der Auswerteeinheit 8 zeitgleich das bisher aktivierte
Schutzfeld 16 deaktiviert. Durch das Einlesen des Aktivierungssignals
wird somit eine Schutzfeldumschaltung bewirkt.
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Für
den Fall, dass der optische Sensor 1 im Bereich des Personenschutzes
eingesetzt wird, muss dieser das hierfür geforderte Sicherheitsniveau erfüllen. Hierzu
weist der optische Sensor 1, insbesondere die Auswerteeinheit 8,
typischerweise einen redundanten Aufbau auf.
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Zur Einhaltung des geforderten Sicherheitsniveaus
ist zudem erforderlich, dass auch die Schutzfeldumschaltung entsprechend
fehlersicher ausgeführt
ist.
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Da die Kommunikationsschnittstelle 17 typischerweise
einen einkanaligen Aufbau aufweist, ist im vorliegenden Fall die
Software zur Datenübertragung über die
Kommunikationsschnittstelle 17 entsprechend ausgebildet.
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Zur Gewährleistung des Sicherheitsniveaus wird
als Antwort auf ein Aktivierungssignal in der Auswerteeinheit 8 ein
Rückmeldesignal
generiert, welches an die externe Einheit über die Kommunikationsschnittstelle 17 zurückgesendet
wird. Dabei erfolgt die Datenübertragung
derart, dass auf ein ausgesendetes Aktivierungssignal in der externen
Einheit ein entsprechendes Rückmeldesignal
innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters registriert werden muss.
Wird nach Aussenden des Aktivierungssignals das Rückmeldesignal
in der externen Einheit innerhalb des Zeitfensters nicht oder nicht
korrekt empfangen, wird eine Fehlermeldung generiert und die Datenübertragung
als ungültig
verworfen. In diesem Fall wird von der externen Einheit aus die
Datenübertragung
neu gestartet, um das Aktivierungssignal von neuem in die Auswerteeinheit 8 einzulesen.
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In einer ersten Ausführungsform
besteht das Rückmeldesignal
aus einer Quittierung, mit welcher der Empfang des Aktivierungssignals
bestätigt
wird. Anhand der Quittierung kann in der externen Einheit überprüft werden,
ob das Aktivierungssignal in dem optischen Sensor 1 korrekt
empfangen wurde. Mit diesem Rückmeldesignal
kann die Datenübertragungsstrecke über die
Kommunikationsschnittstelle 17 überprüft werden.
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In einer vorteilhaften zweiten Ausführungsform
wird mit dem Rückmeldesignal
die in der Auswerteeinheit 8 erfolgte Aktivierung des neuen Schutzfeldes 16 signalisiert.
In diesem Fall kann in der externen Einheit nicht nur die Datenübertragungsstrecke über die
Kommunikationsschnittstelle 17 kontrolliert werden. Zusätzlich kann
auch die Funktion der Auswerteeinheit 8 bei der Schutzfeldumschaltung
kontrolliert werden.
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- 1
- Optischer
Sensor
- 2
- Sendelichtstrahlen
- 3
- Sender
- 4
- Empfangslichtstrahlen
- 5
- Empfänger
- 6
- Sendeoptik
- 7
- Empfangsoptik
- 8
- Auswerteeinheit
- 9
- Ablenkeinheit
- 10
- Ablenkspiegel
- 11
- Motor
- 12
- Sockel
- 13
- Austrittsfenster
- 14
- Gehäuse
- 15
- Überwachungsbereich
- 16
- Schutzfeld
- 17
- Kommunikationsschnittstelle
- D
- Drehachse