DE10350927A1 - Lichtgitter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lichtgitter (1) zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einer Sendereinheit (3) mit einer Anzahl von Sendelichtstrahlen (6) emittierenden Sendern (7), mit einer Empfängereinheit (5) mit einer Anzahl von Empfängern (10), wobei jedem Sender (7) ein Empfänger (10) zur Bildung einer Strahlachse zugeordnet ist, so dass bei freiem Strahlengang die von dem jeweiligen Sender (7) emittierten Sendelichtstrahlen (6) auf den zugeordneten Empfänger (10) geführt sind, und mit einer Auswerteeinheit (13) zur Auswertung der an den Empfängern (10) anstehenden Empfangssignale, wobei in dieser bei einer durch einen Objekteingriff im Überwachungsbereich bedingten Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse ein Objektfeststellungssignal generiert wird. Die Auswerteeinheit (13) ist von einem digitalen Signalprozessor (14) gebildet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Lichtgitter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein derartiges Lichtgitter ist beispielsweise aus der
DE 39 39 191 C2 bekannt. Dieses Lichtgitter weist eine zweikanalige Auswerteeinheit auf, die in jedem Auswertekanal einen Microcontroller aufweist. In den Microcontrollern wird aus den Empfangssignalen ein Objektfeststellungssignal generiert. Den Microcontrollern in den Auswertekanälen ist jeweils eine Analogschaltung zugeordnet. Dort erfolgt zum einen eine Verstärkung der Empfangssignale. Des Weiteren erfolgt dort eine Vorverarbeitung der Empfangssignale. - Die Analogschaltung in einem Auswertekanal umfasst insbesondere einen zweikanaligen Verstärker und zwei diesen nachgeschaltete Komparatoren, die auf unterschiedliche Schaltschwellen eingestellt sind. Die Ausgangssignale der Komparatoren werden einem monostabilen Flip-Flop zugeordnet. Die an dem Flip-Flop anstehenden Signalimpulse werden einem Zähler zugeführt. Mit dieser Schaltung erfolgt eine Signalvorverarbeitung der Empfangssignale derart, dass festgestellt wird, ob eine Verschmutzung der Sender oder Empfänger vorliegt.
- Nachteilig hierbei ist, dass derartige Analogschaltungen empfindlich gegen äußere Störeinflüsse sind wie zum Beispiel EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) – Störeinflüssen und thermischen Driften der einzelnen Bauelemente.
- Durch derartige Störeinflüsse kommt es zur Verzerrungen und Verfälschungen der Empfangssignale und damit letztlich auch zu fehlerhaften Objektdetektio nen. Dies führt zu einer unerwünschten Reduzierung der Nachweisempfindlichkeit des Lichtgitters.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Lichtgitter der eingangs genannten An bereitzustellen, welches bei möglichst einfachem Aufbau eine hohe Nachweisempfindlichkeit und Robustheit gegen externe Störeinflüsse aufweist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- Das erfindungsgemäße Lichtgitter zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich weist eine Sendereinheit mit einer Anzahl von Sendelichtstrahlen emittierenden Sendern auf. Zudem weist das erfindungsgemäße Lichtgitter eine Empfängereinheit mit einer Anzahl von Empfängern auf, wobei jedem Sender ein Empfänger zur Bildung einer Strahlachse zugeordnet ist, so dass bei freiem Strahlengang die von dem jeweiligen Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf den zugeordneten Empfänger geführt sind. Weiterhin beinhaltet das erfindungsgemäße Lichtgitter eine Auswerteeinheit zur Auswertung der an den Empfängern anstehenden Empfangssignale. In dieser Auswerteeinheit wird bei einer durch einen Objekteingriff im Überwachungsbereich bedingten Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse ein Objektfeststellungssignal generiert. Die Auswerteeinheit ist von einem digitalen Signalprozessor gebildet.
- Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass durch den Einsatz wenigstens eines digitalen Signalprozessors als Auswerteeinheit eine Analogschaltung zur Vorverarbeitung der Empfangssignale entfällt. Als analoge Schaltungskomponenten werden typischerweise nur noch den Empfängern nachgeordnete Bauelemente zur Impedanzwandlung benötigt, um die Signal pegel der Empfangssignale für das Einlesen in den digitalen Signalprozessor anzupassen.
- Die in den Empfängern generierten und gegebenenfalls vorverstärkten Empfangssignale werden in dem digitalen Signalprozessor unmittelbar digitalisiert, wobei hierzu vorzugsweise im digitalen Signalprozessor wenigstens ein Analog-Digital-Wandler vorgesehen ist.
- Da die Auswerteeinheit nahezu keine analogen Schaltungskomponenten mehr aufweist, ist diese unempfindlich gegen äußere Störeinflüsse wie zum Beispiel EMV-Einstrahlungen oder thermisches Driften einzelner Schaltungskomponenten.
- In dem digitalen Signalprozessor sind vorteilhafterweise Softwareroutinen integriert, mittels derer die Signalvorverarbeitung der digitalisierten Empfangssignale erfolgt. Beispielsweise sind die Softwareroutinen als digitale Suchfilter ausgebildet, mittels derer aus den digitalisierten Empfangssignalen Nutzsignale von Hintergrundsignalen separierbar sind. Generell werden mittels der Softwareroutinen durch Störeinflüsse wie zum Beispiel Rauschen und Fremdlichteinstrahlung bedingte Hintergrundsignale von den Nutzsignalen separiert, wodurch die Nachweisempfindlichkeit des Lichtgitters erheblich vergrößert wird.
- Im einfachsten Fall weist die Auswerteeinheit des erfindungsgemäßen Lichtgitters einen einkanaligen Aufbau mit einem digitalen Signalprozessor auf.
- Für Anwendungen des Lichtgitters im Bereich der Sicherheitstechnik, insbesondere des Personenschutzes, weist die Auswerteeinheit Mittel zur Überwachung des digitalen Signalprozessors auf. Je nach geforderter Sicherheitskategorie des Lichtgitters können die Mittel zur Überwachung unterschiedlich ausgebildet sein.
- Bei einem Lichtgitter, welches einer Typ 2 – Sicherheitskategorie gemäß der Norm EN 954 entspricht, weist die Auswerteeinheit einen digitalen Signalprozessor auf, dessen Funktion über einen Überwachungskanal überwacht wird, wobei dieser beispielsweise einen Mikroprozessor aufweist.
- Bei einem Lichtgitter, welches einer Typ 4 – Sicherheitskategorie gemäß der Norm EN 954 entspricht, weist die Auswerteeinheit einen zweikanaligen Aufbau mit zwei sich gegenseitig überwachenden digitalen Signalprozessoren auf.
- Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 : Schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Lichtgitters zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich. -
2 : Schematische Darstellung einer von einem digitalen Signalprozessor gebildeten Auswerteeinheit für das Lichtgitter gemäß1 . -
3 : Schematische Darstellung einer von einem digitalen Signalprozessor mit zugeordnetem Überwachungskanal gebildeten Auswerteeinheit für das Lichtgitter gemäß1 . -
4 : Schematische Darstellung einer Auswerteeinheit mit zwei digitalen Signalprozessoren für das Lichtgitter gemäß1 . -
1 zeigt den Aufbau eines Lichtgitters1 zur Überwachung eines Überwachungsbereichs. Das Lichtgitter1 weist eine in einem ersten Gehäuse2 integrierte Sendereinheit3 und eine in einem zweiten Gehäuse4 integrierte Empfängereinheit5 auf. Die Sendereinheit3 und die Empfängereinheit5 befinden sich an gegenüberliegenden Rändern des Überwachungsbereichs. - Die Sendereinheit
3 weist eine Anordnung von Sendelichtstrahlen6 emittierenden Sendern7 auf. Die Sender7 bestehen vorzugsweise aus identisch ausgebildeten Leuchtdioden und sind in Abstand nebeneinander liegend angeordnet, wobei die Sender7 vorzugsweise äquidistant längs einer Geraden angeordnet sind. Zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen6 ist jedem Sender7 eine Sendeoptik8 vorgeordnet. Die Sendeoptiken8 sind im Bereich der Frontwand des Gehäuses2 hinter einem nicht separat dargestellten Austrittsfenster angeordnet. Im vorliegenden Fall emittieren die Sender7 Sendelichtstrahlen6 im Infrarotbereich. Prinzipiell können die Sender7 auch Sendelichtstrahlen6 im sichtbaren Wellenlängenbereich emittieren. - Die optischen Achsen der im Überwachungsbereich geführten Sendelichtstrahlen
6 verlaufen parallel zueinander in der Ebene des Überwachungsbereichs. - Die Sender
7 werden von einer Sendersteuereinheit9 angesteuert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Sender7 im Pulsbetrieb betrieben. Die Sender7 emittieren somit Sendelichtimpulse mit einem vorgegebenen Puls-Pausen-Verhältnis. Die einzelnen Sender7 emittieren zyklisch nacheinander Sendelichtimpulse, wobei die Taktung über die Senderteuereinheit9 erfolgt. Dabei werden innerhalb eines Abtastzyklus die Sender7 entsprechend ihrer Reihenfolge in der Sendereinheit3 in einer vorgegebenen Scanrichtung nacheinander aktiviert. Die Sendelichtimpulse des ersten Senden7 dienen zur Synchronisation des Lichtgitters1 . Zweckmäßigerweise weisen hierzu die Sendelichtimpulse des ersten Senders7 eine Kodierung auf, die sich eindeutig von den Kodierungen der Sendelichtimpulse der übrigen Sender7 unterscheidet. - Die Empfängereinheit
5 weist eine Anordnung von identisch ausgebildeten, nebeneinander liegend angeordneten Empfängern10 auf. Die Empfänger10 bestehen vorzugsweise jeweils aus einer Fotodiode und sind äquidistant längs einer Geraden angeordnet. Jedem Empfänger10 ist eine Empfangsoptik11 vorgeordnet. Dabei liegt jeweils ein Empfänger10 einem Sender7 der Sendereinheit3 gegenüber. Die Strahlformung der Sendelichtstrahlen6 ist im vorliegenden Fall derart gewählt, dass bei freiem Strahlengang die Sendelichtstrahlen6 eines Senders7 jeweils nur auf den gegenüberliegend angeordneten Empfänger10 treffen. Jeder Sender7 und der diesem zugeordnete Empfänger10 bildet eine Strahlachse des Lichtgitters1 . - Die Empfänger
10 werden über eine Empfängersteuereinheit12 gesteuert. Die am Ausgang der Empfänger10 anstehenden Empfangssignale werden in einer Auswerteeinheit13 , die Bestandteil der Empfängersteuereinheit12 ist, ausgewertet. Bei freiem Strahlengang des Lichtgitters1 treffen die Sendelichtstrahlen6 ungehindert auf die zugeordneten Empfänger10 und generieren dort einem freien Strahlengang entsprechende Referenzempfangssignale. Insbesondere erfolgt die Bewertung der Empfangssignale in der Auswerteeinheit13 mit einem Schwellwert, wobei die Amplituden der Referenzempfangssignale oberhalb des Schwellwerts liegen. - Dringt ein Objekt in den Überwachungsbereich ein, so wird der Strahlengang der Sendelichtstrahlen
6 wenigstens eines Senders7 unterbrochen. Das Empfangssignal des zugeordneten Empfängers10 liegt dann unterhalb des Schwellwerts, das heißt an diesem Empfänger10 werden keine Referenzempfangssignale registriert. - Die Unterbrechungen der Strahlachsen werden in der Auswerteeinheit
13 zur Generierung eines Objektfeststellungssignals ausgewertet. Das Objektfeststellungssignal ist als binäres Schaltsignal ausgebildet, welche die Schaltabstände „0" und „1" aufweist. Der Schaltzustand „0" entspricht einem freien Strahlengang des Lichtgitters1 , das heißt in dem Überwachungsbereich wurde kein Objekt registriert. Der Schaltzustand „1" entspricht einem Objekteingriff in den Strahlengang des Lichtgitters1 . Vorzugsweise reicht bereits die Unterbrechung einer Strahlachse aus, damit ein Objekteingriff gegeben ist. Für den Fall, dass das Lichtgitter 1 im Bereich der Sicherheitstechnik eingesetzt wird, wird durch die Generierung eines derartigen Objektfeststellungssignals ein Abschaltbefehl zum Abschalten einer Maschine oder Anlage generiert, deren Vorfeld mit dem Lichtgitter1 überwacht wird. - Das Lichtgitter
1 bildet dann eine Personenschutzeinrichtung, die verhindert, dass sich Personen während des Betriebes der Maschine in deren Vorfeld aufhalten. - Der Begriff Lichtgitter
1 umfasst generell Mehrfachanordnungen von Lichtschranken und Lichtvorhängen. - Prinzipiell kann das Lichtgitter
1 auch als Transceiver ausgebildet sein. In diesem Fall befinden sich die Sender7 der Sendereinheit3 und die Empfänger10 der Empfängereinheit5 in einem gemeinsamen Gehäuse, welches an einem Rand des Überwachungsbereichs angeordnet ist. In diesem Fall ist am gegenüberliegenden Rand des Überwachungsbereichs ein Reflektor angeordnet. Über diesen Reflektor werden bei freiem Strahlengang des Lichtgitters1 die von den Sendern7 emittierten Sendelichtstrahlen6 zurück zu den zugeordneten Empfängern10 reflektiert. -
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Auswerteeinheit13 eines Lichtgitters1 , welches in nicht sicherheitskritischen Applikationen eingesetzt wird. Die Auswerteeinheit13 weist daher einen einkanaligen Aufbau auf. - Die Auswerteeinheit
13 gemäß2 besteht aus einem digitalen Signalprozessor14 . Der digitale Signalprozessor14 weist einen der eigentlichen Prozessoreinheit15 vorgeordneten Analog-Digital-Wandler16 auf. Der Analog-Digital-Wandler16 ist im vorliegenden Fall von einem 8 bit Analog-Digital-Wandler16 gebildet, das heißt der Analog-Digital-Wandler16 weist eine Wortbreite von n = 8 bit auf. Generell sind je nach Auflösung des Analog- Digital-Wandlers16 auch andere Bitbreiten möglich. Mit dem Analog-Digital-Wandler16 erfolgt eine Digitalisierung der Empfangssignale. - Als einzige analoge empfangsseitige Schaltungselemente sind den einzelnen Empfängern
10 Bauelemente zur Impedanzwandlung der Pegel der Empfangssignale nachgeordnet, um diese an den geforderten Eingangssignalpegel des Analog-Digital-Wandlers16 anzupassen. - In der Empfängersteuereinheit
12 ist eine nicht dargestellte Takteinheit vorgesehen, mittels derer die einzelnen Empfänger10 synchron zu den jeweils zugeordneten Sendern7 aktiviert werden. Damit werden die Empfänger10 analog zu den Sendern7 zyklisch nacheinander aktiviert. Die in den Empfängern10 in dem durch die Empfängersteuereinheit12 vorgegebenen Takt einzeln nacheinander generierten Empfangssignale werden in den digitalen Signalprozessor14 der Auswerteeinheit13 eingelesen. In dem Analog-Digital-Wandler16 werden die analogen Empfangssignale der Empfänger10 seriell digitalisiert. Die so generierten Digitalsignale werden in der Prozessoreinheit15 des digitalen Signalprozessors14 ausgewertet. Die Taktsteuerung wird beispielsweise von einem ASIC übernommen, der wie der digitale Signalprozessor14 ein digital arbeitendes Bauelement bildet. - Dabei erfolgt in dem digitalen Signalprozessor
14 zunächst eine Signalvorverarbeitung der Digitalsignale. Hierzu sind in dem digitalen Signalprozessor14 geeignete Softwareroutinen implementiert. Insbesondere kann eine derartige Softwareroutine von einem digitalen Suchfilter gebildet sein. Durch die mit diesen Softwareroutinen durchgeführte Signalverarbeitung werden die Nutzsignalanteile der digitalisierten Empfangssignale, die durch die auf die einzelnen Empfänger10 auftreffenden Sendelichtstrahlen6 generiert werden, von Hintergrundsignalen separiert, welche von Störeinflüssen verursacht sind. Derartige Störeinflüsse sind zum Beispiel Rauschen und Fremdlichteinstrahlungen. - Die auf diese Weise vorverarbeiteten Digitalsignale werden dann zur Generierung des Objektfeststellungssignals mit dem Schwellwert bewertet. Die hierzu vorgesehene Schwellwerteinheit ist in der Prozessoreinheit
15 des digitalen Signalprozessors14 integriert. -
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Auswerteeinheit13 für das Lichtgitter1 gemäß1 . Das Lichtgitter1 mit der Auswerteeinheit13 gemäß3 ist für sicherheitstechnische Applikationen der Sicherheitskategorie Typ2 gemäß der Norm EN 954 einsetzbar. Die in3 dargestellte Auswerteeinheit13 weist wiederum einen digitalen Signalprozessor14 mit einem Analog-Digital-Wandler16 und einer Prozessoreinheit15 auf. Der Aufbau und die Funktionsweise dieses digitalen Signalprozessors14 entsprechen der Ausführungsform gemäß2 . - Zur Erfüllung der Anforderungen der Typ 2 – Sicherheitskategorie weist die Auswerteeinheit
13 einen Überwachungskanal auf, der im vorliegenden Fall im Wesentlichen von einem Mikroprozessor17 gebildet ist. Während der digitale Signalprozessor14 zur Verarbeitung der Empfangssignale und zur Generierung des Objektfeststellungssignals dient, dient der Mikroprozessor17 des Überwachungskanals allein zur Funktionsüberprüfung des digitalen Signalprozessors14 . Mittels des Mikroprozessors17 werden insbesondere die von dem digitalen Signalprozessor14 generierten Ergebnisse überprüft. Weiterhin werden die Laufzeiten des digitalen Signalprozessors14 durch den Mikroprozessor17 überprüft. Bei einem vom Mikroprozessor17 aufgedeckten Fehler des digitalen Signalprozessors14 wird dieser über den Mikroprozessor17 abgeschaltet. -
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Auswerteeinheit13 für das Lichtgitter1 gemäß1 . Das Lichtgitter1 mit der Auswerteeinheit13 gemäß4 ist für sicherheitstechnische Applikationen der Sicherheitskategorie Typ 4 der Norm EN 954 ausgelegt. Hierzu weist die Auswerteeinheit13 einen zweikanaligen Aufbau mit zwei sich gegenseitig überwachenden digita len Signalprozessoren14 auf. Die digitalen Signalprozessoren14 sind identisch ausgebildet und entsprechen in ihrem Aufbau dem digitalen Signalprozessor14 gemäß4 . Die Empfangssignale werden in beide digitale Signalprozessoren14 über die dort integrierten Analog-Digital-Wandler16 eingelesen. In beiden digitalen Signalprozessoren14 erfolgt eine Signalvorverarbeitung der digitalisierten Empfangssignale und eine anschließende Auswertung der vorverarbeiteten Digitalsignale zur Generierung des Objektfeststellungssignals. Ein gültiges Objektfeststellungssignal wird nur generiert, wenn dieses in identischer Weise in den beiden digitalen Signalprozessoren14 aus den Empfangssignalen berechnet wird. Im Fehlerfall wenigstens eines digitalen Signalprozessors14 oder bei einer Abweichung der Signalauswertung in den beiden digitalen Signalprozessoren14 erfolgt ein Abschaltbefehl für beide digitale Signalprozessoren14 , so dass das Gesamtsystem in den sicheren Zustand übergeht. Damit wird im Fehlerfall der Auswerteeinheit13 vermieden, dass ein Objektfeststellungssignal generiert wird, mittels dessen eine mit dem Lichtgitter1 zu überwachende Maschine oder Anlage aktiviert würde. -
- 1
- Lichtgitter
- 2
- Gehäuse
- 3
- Sendereinheit
- 4
- Gehäuse
- 5
- Empfängereinheit
- 6
- Sendelichtstrahlen
- 7
- Sender
- 8
- Sendeoptik
- 9
- Sendersteuereinheit
- 10
- Empfänger
- 11
- Empfangsoptik
- 12
- Empfängersteuereinheit
- 13
- Auswerteeinheit
- 14
- Digitaler Signalprozessor
- 15
- Prozessoreinheit
- 16
- Analog-Digital-Wandler
- 17
- Mikroprozessor
Claims (11)
- Lichtgitter zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einer Sendereinheit mit einer Anzahl von Sendelichtstrahlen emittierenden Sendern, mit einer Empfängereinheit mit einer Anzahl von Empfängern, wobei jedem Sender ein Empfänger zur Bildung einer Strahlachse zugeordnet ist, so dass bei freiem Strahlengang die von dem jeweiligen Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf den zugeordneten Empfänger geführt sind, und mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung der an den Empfängern anstehenden Empfangssignale, wobei in dieser bei einer durch einen Objekteingriff im Überwachungsbereich bedingten Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse ein Objektfeststellungssignal generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (
13 ) von einem digitalen Signalprozessor (14 ) gebildet ist. - Lichtgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem digitalen Signalprozessor (
14 ) wenigstens ein Analog-Digital-Wandler (16 ) vorgesehen ist oder dass dem digitalen Signalprozessor (19 ) ein wenigstens ein externer Analog-Digital-Wandler (16 ) zugeordnet ist, wobei mittels des Analog-Digital-Wandlers (16 ) die am Ausgang der Empfänger (10 ) anstehenden analogen Empfangssignale in Digitalsignale gewandelt werden. - Lichtgitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Analog-Digital-Wandler (
16 ) als n-bit Analog-Digital-Wandler (n > 1) ausgebildet ist. - Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem digitalen Signalprozessor (
14 ) Softwareroutinen zur Signalvorverarbeitung implementiert sind. - Lichtgitter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als im digitalen Signalprozessor (
14 ) implementierte Softwareroutinen digitale Suchfilter implementiert sind, mittels derer aus den Digitalsignalen Nutzsignale von Hintergrundsignalen separierbar sind. - Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (
13 ) einen einkanaligen Aufbau aufweist. - Lichtgitter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (
13 ) einen digitalen Signalprozessor (14 ) aufweist. - Lichtgitter nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (
13 ) einen Überwachungskanal zur Funktionsüberprüfung des digitalen Signalprozessors (14 ) aufweist. - Lichtgitter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungskanal einen Mikroprozessor (
17 ) aufweist. - Lichtgitter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Mikroprozessors (
17 ) die im digitalen Signalprozessor (14 ) generierten Ergebnisse der Signalauswertung überprüfbar sind. - Lichtgitter nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (
13 ) einen zweikanaligen Aufbau mit zwei sich gegenseitig überwachenden digitalen Signalprozessoren (14 ) aufweist.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1923726A2 (de) * | 2006-11-14 | 2008-05-21 | Leuze lumiflex GmbH + Co. KG | Optischer Sensor |
EP1933174A2 (de) | 2006-12-15 | 2008-06-18 | Leuze lumiflex GmbH + Co. KG | Lichtgitter |
EP4116620A1 (de) * | 2021-07-09 | 2023-01-11 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Überwachungseinrichtung und verfahren zum betrieb einer überwachungseinrichtung |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008009180A1 (de) * | 2007-07-10 | 2009-01-22 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor |
US7960681B2 (en) * | 2007-11-16 | 2011-06-14 | Honeywell International Inc. | Scanning method and system for a multiple light beam system |
DE202009003002U1 (de) * | 2009-03-04 | 2010-07-22 | Sick Ag | Optoelektronische Sensorenanordnung mit mehreren Lichtempfangspfaden |
JP6287677B2 (ja) * | 2014-08-08 | 2018-03-07 | オムロン株式会社 | 多光軸光電センサ |
US9973299B2 (en) * | 2014-10-14 | 2018-05-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adjusting a mode of communication in a communication network |
CN111981306A (zh) * | 2019-05-23 | 2020-11-24 | 上海信索传感器有限公司 | 一种光栅及防干扰的方法 |
CN110470224B (zh) * | 2019-09-16 | 2024-05-28 | 广州贝晓德智能科技有限公司 | 一种全景扫描多点检测传感器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0106672A1 (de) * | 1982-10-15 | 1984-04-25 | Ncr Canada Ltd - Ncr Canada Ltee | Vorrichtung zur Abtastung von Informationen von bewegten Objekten, welche eine automatische Lichtregelung verwendet |
DE19544632A1 (de) * | 1995-11-30 | 1997-06-05 | Leuze Electronic Gmbh & Co | Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich |
DE29612447U1 (de) * | 1996-07-17 | 1997-11-13 | Leuze Electronic Gmbh + Co, 73277 Owen | Reflexionslichtschranke |
DE19645175A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Telefunken Microelectron | Verfahren zum Steuern einer optischen Überwachungseinrichtung |
EP0658718B1 (de) * | 1993-12-16 | 1999-06-30 | Scientific Technologies Incorporated | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Winkelabweichung einer optischen Sensoranordnung |
DE29924385U1 (de) * | 1998-03-17 | 2003-01-30 | Leuze electronic GmbH + Co., 73277 Owen | Optoelektronische Vorrichtung |
DE10058244C2 (de) * | 2000-11-19 | 2003-02-06 | Hertz Inst Heinrich | Messverfahren zur Ermittlung der Position eines Objektes vor einem Bildschirm und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4650990A (en) * | 1984-08-16 | 1987-03-17 | Joensson Nils | Processor-controlled light screen wherein light beam carries coded signals |
JP2597405B2 (ja) * | 1989-06-30 | 1997-04-09 | 同和鉱業株式会社 | 光学的検出装置 |
DE3939191C3 (de) * | 1989-11-27 | 1996-02-08 | Lumiflex Gmbh & Co Kg Elektron | Mehrstrahlige Einweglichtschranke |
US5266810A (en) * | 1992-04-14 | 1993-11-30 | Imtec, Inc. | Package height detector having a first group of light sensors selectively enabled by the detector outputs of a second group of light sensors |
US5508511A (en) * | 1994-05-24 | 1996-04-16 | Interactive Light, Inc. | Arrangement for and method of detecting an object in an area subject to environmental variations |
-
2003
- 2003-10-31 DE DE10350927A patent/DE10350927C5/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-18 US US11/131,198 patent/US20050211883A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0106672A1 (de) * | 1982-10-15 | 1984-04-25 | Ncr Canada Ltd - Ncr Canada Ltee | Vorrichtung zur Abtastung von Informationen von bewegten Objekten, welche eine automatische Lichtregelung verwendet |
EP0658718B1 (de) * | 1993-12-16 | 1999-06-30 | Scientific Technologies Incorporated | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle der Winkelabweichung einer optischen Sensoranordnung |
DE19544632A1 (de) * | 1995-11-30 | 1997-06-05 | Leuze Electronic Gmbh & Co | Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich |
DE29612447U1 (de) * | 1996-07-17 | 1997-11-13 | Leuze Electronic Gmbh + Co, 73277 Owen | Reflexionslichtschranke |
DE19645175A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Telefunken Microelectron | Verfahren zum Steuern einer optischen Überwachungseinrichtung |
DE29924385U1 (de) * | 1998-03-17 | 2003-01-30 | Leuze electronic GmbH + Co., 73277 Owen | Optoelektronische Vorrichtung |
DE10058244C2 (de) * | 2000-11-19 | 2003-02-06 | Hertz Inst Heinrich | Messverfahren zur Ermittlung der Position eines Objektes vor einem Bildschirm und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DIN EN 954-1 Sicherheitsbezogene Teile von Steuer- ungen - Beiblatt 1, Teil 100 Leitfaden f∢r Be- nutzung und Anwendung der EN 954-1: 1996 . -Deutsche Fassung CR 954-100: 1999, 5 S. |
DIN EN 954-1 Sicherheitsbezogene Teile von Steuer-ungen - Beiblatt 1, Teil 100 Leitfaden f ANGLE r Be- nutzung und Anwendung der EN 954-1: 1996 . -Deutsche Fassung CR 954-100: 1999, 5 S. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1923726A2 (de) * | 2006-11-14 | 2008-05-21 | Leuze lumiflex GmbH + Co. KG | Optischer Sensor |
EP1933174A2 (de) | 2006-12-15 | 2008-06-18 | Leuze lumiflex GmbH + Co. KG | Lichtgitter |
US7741595B2 (en) | 2006-12-15 | 2010-06-22 | Leuze Lumiflex Gmbh & Co. Kg | Light grid for detecting objects in a monitored zone |
EP1933174A3 (de) * | 2006-12-15 | 2013-05-08 | Leuze lumiflex GmbH + Co. KG | Lichtgitter |
EP4116620A1 (de) * | 2021-07-09 | 2023-01-11 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Überwachungseinrichtung und verfahren zum betrieb einer überwachungseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050211883A1 (en) | 2005-09-29 |
DE10350927B4 (de) | 2007-04-05 |
DE10350927C5 (de) | 2009-09-10 |
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