CN105579869A - 用于同步光栅的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光栅(10)，光栅(10)包括具有多个发射机(22)的发射单元(20)、具有多个接收机(26)的接收单元(24)、发射机控制单元(44)以及接收机控制单元(32)，发射机控制单元(44)在周期(T)中相继启用发射机(22)，接收机控制单元(32)用于评估接收机(26)。每个接收机(26)与发射机相关联，以及被启用的发射机(22)向接收机(26)发射传输波束(28)。周期T中的至少两个传输波束(28)是彼此以一定时间偏移量(D)被发射的同步传输波束(29)。接收机控制单元对时间偏移量(D)进行测量，其中，同步传输波束(29)基于时间偏移量(D)与周期(T)中的全部传输波束(28)唯一地相关联。

Description

用于同步光栅的方法

本发明涉及用于对光栅进行同步的方法以及基于该方法的光栅。

本发明总体上涉及就保护人员和/或物质价值免于由自动操作***或机器(例如自动操作机器人)带来的风险方面而言的机械安全领域。作为常见的保护措施，在危险区周围f固定这样的***，以使得要么防止进入危险区，要么进入危险区会引起危险操作模式停止、关断或以其他方式被除去。为了防护这样的危险区，经常使用机械安全栅栏或安全门。然而，在多种情况下，无论是因为操作者需要定期访问机器和/或因为材料必须被运入或运出危险区，都需要进入受保护的危险区。光电子保护装置特别是光栅或光幕常用于这样的情况下。

光栅包括具有多个单独的发射机的发射单元，发射单元向远处的接收单元发射传输波束。接收单元具有多个接收机，其中，发射单元的发射机分别指派接收单元中的接收机，以一起形成发射机/接收机对。传输波束通常在发射机与接收机之间彼此并行运行从而跨越保护区域，所述保护区域表示要被监测的区域。如果由例如人的身体部分阻断传输波束中之一，那么借助接收机可以检测到所述阻断，并且可以停止或关断受保护的***。

光栅通常用在扫描模式下，即各发射机/接收机对沿扫描方向相继被周期性地启用，以使得仅一个发射机/接收机对在某时间点是活动的。扫描模式的先决条件是发射和接收单元的发射机控制单元和接收机控制单元可以在时间上彼此同步，以使得相关联的接收机可以与发射机一起被同步地启用。然而，由于发射单元和接收单元彼此相距一段距离，所以在这两个单元之间一般不存在例如经由线缆或无线电的电耦合。在所述情况下以光学方式经由传输波束来执行同步。

DE19510304C1示出了以光学方式进行同步的光栅，其中单独的发射机/接收机对用于对剩余的发射机/接收机对进行同步。所述发射机/接收机对的发射机发射不同于其他传输波束的同步波束。相关联的接收机恒定地被启用。当接收机接收到同步波束时，从所述接收机开始对下游接收机进行周期性地启用。因此，光栅在每次通过扫描周期后可以被重新同步。

在许多操作中，光栅的保护区域比实际要被监测的区域扩展的更远。例如，固定的机器部件可以位于保护区域内而所述部件不会触发安全功能。同样地，其他无安全攸关物体可以***到机器如工件中，其同样不会导致***的关闭。为了使保护区域与安全攸关区域相适配，保护区域的子区域通常被限定为对物体的检测不会触发安全功能的所谓的切断(blanking)区域或屏蔽(muting)区域。换言之，在子区域中永久(切断)或仅短时间(屏蔽)地、选择性地排除各发射机和接收机对。

为了能够灵活使用光栅，并且因为通常在安装光栅之前不知道哪些区域被限定为切断区域，所以理想的是将光栅设计为使得所有发射机/接收机对适于切断。然而，同时，以光学方式进行同步应该是可行的。根据DE19510304C1的光栅，预限定的发射机/接收机对用于同步。如果所述发射机/接收机对由于切断而被排除，那么同步是不可能的。

DE102005047776B4描述了光同步不是基于预限定的发射机/接收机对来执行，而是可以采用任何发射机/接收机对来实现的方法。为此目的，将唯一的标识符指派给每个单独的发射机/接收机对，所述标识符使得来自发射机/接收机对整体的发射机/接收机对能够唯一关联。如果由接收机检测到具有相关联的标识符的传输波束，那么基于唯一指派可以进行同步。然而，所述唯一指派预示着传输波束彼此分别不同，并且因此对于各发射机/接收机对需要多个不同的标识符。然而，这需要发射机/接收机对具有不同的设计或者相反发射和接收单元中的控制单元具有相应复杂的设计。这两种变型增加了光栅的制造成本。

DE102007059565B4描述了另一方法，其中，未预先限定用于进行同步的发射机/接收机对。在这种情况下，同步借助编码传输波束来执行，但是使用下述事实：不需要向发射机/接收机对绝对地指派传输波束，而对于同步相对指派已经足够，即在接收机处检测到编码传输波束时，可以基于序列控制开始周期性地启用下游接收机。为了将编码传输波束应用于不同的发射机/接收机对，发射单元中的控制单元具有经由不同的发射机/接收机对以时间变化的方式发射编码传输波束的算法。由于编码传输波束被继续应用于不同的发射机/接收机对，所以切断各个波束不防止同步的发生。在最不利的情况下，对于同步需要仅几个周期。相比于前述方法，在这些方法中需要不同于其他标识符的单个标识符。然而，仅向发射机/接收机对相对指派编码传输波束是不利的。

在这种背景下，本发明的目的是提供用于对光栅进行同步的替代方法，以使得光栅能够以更简单的、具有成本效益以及使用绝对指派的方式被同步。

根据本发明的一个方面，通过对光栅进行同步的方法来达到所述目的，所述光栅具有发射单元、接收单元、发射机控制单元以及接收机控制单元，所述发射单元具有多个发射机，所述接收单元具有多个接收机，所述发射机控制单元在周期T中相继启用发射机，所述接收机控制单元用于评估接收机，其中，每个发射机与接收机相关联，以及被启用的发射机向接收机发射传输波束，其中，周期T中的至少两个传输波束是彼此以一定时间偏移量D被发射的同步传输波束，其中，所述接收机控制单元对时间偏移量D进行测量，以及其中，同步传输波束基于时间偏移量D与周期T中的全部传输波束唯一地相关联。

根据另一方面，通过光栅来达到所述目的，所述光栅具有发射单元、接收单元、发射机控制单元以及接收机控制单元，所述发射单元具有多个发射机，所述接收单元具有多个接收机，所述发射机控制单元被配置为在周期中相继启用发射机，所述接收机控制单元用于评估接收机，其中，每个发射机分别与接收机相关联，以及在操作期间，被启用的发射机向相应所指派的接收机发射传输波束，其中，周期中的至少两个传输波束是彼此以限定的时间偏移量被发射的同步传输波束，其中，所述接收机控制单元对时间偏移量进行测量，以及其中，同步传输波束基于时间偏移量D与周期中的全部传输波束唯一地相关联。

因此，新方法和基于新方法的光栅是基于借助两个同步传输波束实现发射和接收单元在时间上的同步的想法，其中，优选地通过将标识符应用于同步传输波束来使同步波束不同于其他传输波束。因此，对于同步需要仅两种不同类型的传输波束。一方面，这些都是“正常”的传输波束，即具有或不具有标识符的传输波束，以及另一方面，这些都是偏离剩余传输波束的具有标识符的同步传输波束。

通过评估接收第一同步传输波束与至少第二同步传输波束之间的时间差来执行同步。为此目的，首先，所有接收机是活动的并且“监听”同步传输波束的进入。接收机控制单元记录两个同步传输波束的进入时间并且由此计算时间差。有利地使用时间差换言之时间偏移量(其被用来接收同步传输波束)来将同步传输波束唯一地相关联到全部传输波束内。

由于仅两种不同类型的传输波束需要进行同步，所以可以以具有成本效益的方式来实现新方法的光栅。优选地，将标识符应用于传输波束并且可以通过发射机和/或接收机控制单元中的软件模块来实现在接收机侧的标识符的解调。另外，可以经由偏振或其他光频率来应用标识符。

此外，因为仅任何两个同步传输波束之间的时间偏移量被用于指派目的，所以不同的发射机/接收机对可以用于进行同步。因此，如果已用于进行同步的发射机/接收机对例如因为切断而被排除，那么另一发射机/接收机对的同步传输波束可以用于进行同步。唯一的要求是在一个周期中接收至少两个同步传输波束。从而提高了光栅的可用性。

最后，新方法不仅能够用于确定同步传输波束相对于其他传输波束的位置，而且还能用于确定同步传输波束在周期T中的其他传输的波束内的绝对位置。所述附加信息可以有利地用于在发射单元与接收单元之间进行更好的调整。

因此可以完全达到上述目的。

在另一实施方式中，发射同步传输波束和传输波束的顺序形成限定序列。

发射机控制单元和接收机控制单元已知的限定序列使得能够借助时间偏移量来特别简单地确定指派。因为对于传输波束仅存在两种可能的状态，所以序列形成为简单的二进制序列，并且因此可以被特别好地处理。

在另一实施方式中，同步传输波束是具有限定标识符的传输波束，其中，其他传输波束要么不携带任何标识符要么携带不同的标识符。

根据所述实施方式，仅需要一个标识符，以将传输波束与同步传输波束区分开。这使得光栅能够被特别有利地实施。在这种情况下，可以清楚地限定标识符以排除同步传输波束与正常传输波束之间的混淆。

在另一实施方式中，选择同步传输波束的数量M，以使得在同步传输波束之间的成对时间偏移量是唯一的情况下，通过给定数量N的发射机找不到更大数量M的同步传输波束。

根据所述实施方式，使用同步传输波束与“正常”传输波束的最佳比率以实现最高可能的可用性。周期中出现的同步传输波束越多，至少两个波束不受切断影响的概率越高。优选地，借助最佳哥隆尺来执行指派，其中标尺的总长保持尽可能地短，所述哥隆尺为两个标度值之间的距离仅精确出现一次的标尺。

在另一实施方式中，接收单元将所测得的时间偏移量与参考值进行比较，并且根据比较结果将光栅置于物体检测模式。

根据所述实施方式，仅当同步传输波束之间的时间偏移量对应于限定的参考值时启动物体检测模式。这防止了例如由于故障接收机而引起的伪同步。总体而言，所述实施方式提高了光栅的可靠性。

在另一实施方式中，物体检测模式开始于跟随周期T中的第二同步传输波束的传输波束。

根据所述实施方式，在接收机控制单元记录第二同步传输波束之后立即开始物体检测模式。因此，在发生同步的同一周期中开始物体检测。

当然，上面提到的特征以及将在下面进行说明的特征不仅可用在分别阐述的组合中，而且在不脱离本发明的范围的情况下还可用于其他组合中或作为单独特征。

在附图中示出以及在下面的描述中详细说明了本发明的示例性实施方式。在附图中：

图1示出了用于保护具有光栅的技术***的装置，

图2示出了光栅的示意图，

图3示出了使用根据本发明的方法的光栅的发射单元，

图4示出了在周期内的同步传输波束的最佳位置的汇总表，以及

图5示出了用于对两个光栅进行编码的示意图。

图1示出了根据用于保护技术装备12的新光栅10的示例性实施方式的装置的示例。文中，技术装备12是以自动方式操作以及其运动范围对人而言是危险区的机器人14。光栅10被配置为对未经授权进入危险区进行检测，并且将技术装备12变换到安全状态以及特别是关断技术装备12。

鉴于此，光栅10具有彼此相距一段距离布置的两个部件16、部件18。第一部件16是具有多个单独的发射机22的发射单元20。第二部件18是具有多个单独的接收机26的接收单元24。两个部件16、18均具有壳体并且以固定的方式被安装在装备12周围的区域中，优选地被安装在要被监测的危险区的边界处。

发射单元20中的每个发射机22指派有接收单元24中的接收机26，其共同形成发射机/接收机对22、26。优选地，发射机22一个挨一个地并且以彼此相距等同距离的方式布置在第一部件16处。接收机26优选地以相同的方式一个挨一个地并且以彼此相距等同距离的方式布置在第二部件18处。每个发射机/接收机对24、26中的发射机22被配置为将直的传输波束28沿着波束轴发射至相关联的接收机26。优选地彼此并行运行的全部波束轴28限定光栅10的保护区域30。

根据扫描仪执行对保护区域30的监测或物体检测。发射机/接收机对22、26被相继启用，其中发射机22向相关联的接收机26发射传输波束28。在预定周期中优选地以各发射机22被一个挨一个地布置在第一部件处的顺序来执行启用。在周期T内，每个发射机/接收机对22、26被启用一次以使得保护区域30被完全扫描一次。

优选地，发射机22包括发光二极管以及可以优选地以光脉冲的形式发射传输波束28的光学***。接收机26优选地包括相应的光电二极管以及可以检测到被引导至其上的传输波束28的接收光学***。

鉴于发射机/接收机对22、26的发射机与接收机之间的自由波束路径，由发射机22发射的传输波束28被接收机26检测到。然而，如果物***于波束路径中，传输波束28被阻断或偏转并且接收机26不能检测到传输波束28。

接收单元24中的接收机控制单元32连接至各个接收机26并且记录一个或更多个传输波束28的输入或缺乏，并且生成其具有两个状态的二进制物体检测信号。第一状态指示没有物***于保护区域中。第二状态指示存在物体(文中未示出)或存在缺陷，所述缺陷出于安全原因也会导致装备12的关断。

文中，接收机控制单元32被连接至更高级别的控制单元34，其中控制单元34根据物体检测信号来生成文中用于驱动两个接触器36、接触器38的双通道冗余释放信号，接触器36、接触器38包括工作触点40，工作触点40仅在存在释放信号的情况下闭合。工作触点40布置在电源42与机器人14的发动机之间，以使得机器人14与电源42分离，并且因此当在光栅10的保护区域30中检测到物体时停止。

如图1所示，发射单元20和接收单元24经由线彼此连接，但既非机械连接也非电连接。然而，扫描操作需要接收机控制单元32与发射单元中的发射机控制单元44之间在时间上同步，接收机控制单元32周期性地询问接收机26，发射机控制单元44周期性地启用各发射机22。

通过参照图2更详细说明的新方法来描述用于同步的有利的解决方案。

图2示出了根据图1的示例性实施方式的光栅10。文中，光栅10包括十二个发射机/接收机对22、26，其相关联的传输波束28由箭头指示。为了清楚起见，示出了所有传输波束28，其中，在某一时刻仅一个发射机/接收机对22、26是活动的。由文中示出的与发射单元20分离的发射机控制单元44来启用发射机22。在另一示例性实施方式中，发射机控制单元44还可以集成在发射单元20中。接收单元24包括未电连接至发射机控制单元44的分离的接收机控制单元32。

根据新方法，经由传输波束28光学地执行时间上的同步。首先，停用物体检测。在物体检测的情况下，发射机控制单元44以发射机的布置顺序来相继启用各发射机22、向相关联的接收机26发射传输波束28。以具有在各个相邻发射机22之间的均匀间隔间距的固定周期来执行启用。根据将在下面进一步解释的序列，将标识符A应用于在限定时间偏移量处的各传输波束28，以使得在周期T中，在具有或不具有标识符A的情况下，发射限定的传输波束28的序列。

例如，标识符A可以通过限定的脉冲序列、双脉冲、脉冲宽度调制或振幅调制来应用于传输波束28。优选地，由发射机控制单元44执行调制。另外，特定的发射机22还可以被设计为使得发射机22总是将标识符A应用于传输波束28。在这种情况下，在发射机22的序列中，用于形成序列的在具有标识符A的传输波束的发射之间所需的限定时间偏移量通过发射机22的相应布置来定义。

在图2中，由点划线箭头表示被指派有标识符A的传输波束28。指派有标识符A的传输波束在下面表示同步传输波束29。假设启用开始于第一发射机22'处并且沿扫描方向R继续，那么，对于文中所示的示例性实施方式，在周期T上存在序列AABBABBBBABA，A代表具有所应用的标识符A的传输波束，以及B代表没有标识符或具有不同于标识符A的标识符B的传输波束。

在接收单元24的情况下，首先所有接收机26都是活动的，即，接收机控制单元32“监听”所有接收机26是否记录了传输波束28。特别地，接收机控制单元32监听同步传输波束29，即具有标识符A的传输波束28。为了检测同步传输波束29，接收机控制单元32被配置为对传输光束的标识符进行解调。另外，发射机/接收机对22、26还可以被配置为使得发射机22总是发射具有标识符A的仅一个传输波束以及接收机仅当所述波束携带标识符A时可以检测到传输波束28。

如果接收机控制单元记录在接收机26处的同步传输波束29，那么所述时刻由接收机控制单元32存储或者可替代地计时器被启动。如果接收机控制单元32记录另一接收机处的第二同步传输波束29，那么所述时刻还被保持或计时器被停止。接收机控制单元可以使用第一同步传输波束29的输入与第二同步传输波束29的输入之间的时间差来精确确定来自序列46的哪两个传输波束28被涉及。接收机控制单元仅知道序列46通常起始的发射机/接收机对22'、26'，以及如何限定序列46，即在周期T中，序列传输波束28和同步传输波束29一个接着另一个，例如AABBABBBBABA。

因此，接收机控制单元可以从中得到在序列46中接下来启用哪个发射机22，并且开始对各接收机26进行周期性询问。同时，由接收机控制单元32启用物体检测以使得光栅10可以感知其实际任务。

参照图3更详细地说明如何使用根据本发明的方法来选择序列46。文中有利地选择序列46以使得例如由于一些传输波束28因切断而被排除从而在一个周期T中未完全接收到序列46的情况下，甚至可以实现至少两个所接收的同步传输波束29唯一地相关联。

在这点上，图3示出了根据图2的示例性实施方式的具有传输波束28的发射单元20。

在发射单元20下面，由附图标记48表示绘制有周期T的时间轴。时间轴48根据发射单元20的发射机22的数量被细分成均匀的段t。时间轴48上的标记与发射机22分别发射传输波束28的时刻对应。

从被布置在最外面的发射机22'开始，相继顺序地启用发射机22。借助附图标记a至l来指定发射机/接收机对的相应位置。由于顺序地执行启用，所以指派a至l还对应于在周期T中发射传输波束的时间上的序列。在位置a、b、e、j和l处的传输波束是同步传输波束29并且分别指派有标识符A。其他传输波束28没有标识符或具有不同于标识符A的标识符B。因此，周期T上的完整序列46对应于模式AABBABBBBABA，其中，各传输波束28之间的时间偏移量对应于偏移量t。

在时间轴48下面示出了在同步传输波束29之间成对出现的各时间偏移量D。偏移量分别是偏移量t的倍数。选择其中发射同步传输波束的序列，以使得时间偏移量D是唯一的，换言之，两个同步传输波束之间的时间偏移量D仅在周期T中恰好出现一次。例如，位置b处的同步传输波束29的发射与位置e处的同步传输波束29的发射之间的时间偏移量D对应于持续时间t的四个时间单位。周期T不包括发射时刻偏移了时间偏移量4t的任何另外的两对同步传输波束29。如果接收单元(文中未示出)以时间偏移量4t接收第一同步传输波束29和第二同步传输波束29，毫无疑问地涉及位置b和位置e的同步传输波束29。

因为发射机控制单元44顺序地启用发射机/接收机对，由此在下一个间隔步骤中发射在位置f中的传输波束。因此，从位置f处的发射机/接收机对22、26开始，接收单元24可以开始周期评估并且可以启用物体检测。

因此，同步的先决条件仅仅是接收单元24在周期T中接收至少两个同步传输波束29。所述两个同步传输波束29之间是不具有相关性的，然而，因为仅同步传输波束29的接收时刻之间的时间差是相关的，所以其他同步传输波束29由于切断而被排除。因此，可以例如通过切断来有意地排除序列46中的同步传输波束29。因此，在前述的示例中，在位置e处的传输波束被覆盖的情况下，接收单元24将检测到位置j处的传输波束作为下一个同步传输波束29。在这种情况下，时间差为8t。然而，根据限定，这样的偏移量仅在位置b处的传输波束与位置j处的传输波束之间的出现。另外，接收单元24可以检测出涉及序列46中的哪个同步传输波束29。

当然，图3所示的光栅10可以通过其他发射机/接收机对22、26扩展，从而延长了周期T。对于根据新方法的同步而言，同样，同步传输波束29之间的时间偏移量在一个周期中是唯一的。

在周期T中使用的同步传输波束29越多，对光栅10进行快速同步的概率越大以及光栅10的可用性越高。然而，同步传输波束的最大数量M由发射机/接收机对的总数量N来限制，换言之，给定特定数量的发射机/接收机对，存在可以在周期T上分布的最大数量M的同步传输波束29，以使得同步传输波束29之间的时间偏移量D是唯一的。

为了确定同步传输波束的最大数量M，图3中示出了长度为T的另一时间轴50。在所述时间轴50上，仅转移了第一时间轴48的发射了同步传输波束29处的标记。图示的时间轴50对应于所谓的哥隆尺(Golombruler)，其是在彼此相距同一距离的整数位置处没有两个标记的标尺。

哥隆尺是通过哥隆尺的阶和长度来分类的。哥隆尺的阶由标记的数量来限定，以及长度由两个标记的最长间隔来限定。转移至光栅10，标记的数量对应于同步传输波束29的数量M，以及长度对应于周期T。整数位置对应于各发射时刻(a至l)。

哥隆尺50不需要能够测量直到其长度的所有距离，即以升序方式布置的所有标记之间的所有距离以产生没有间隔的一排数字。此外，当没有相同阶的更短标尺时，哥隆尺50被认为是最适宜的。参照光栅10，这是指可以根据最佳哥隆尺的计算来确定同步传输波束29的最大数量M。反之，对于特定数量M的同步传输波束29需要特定数量N_min的发射机/接收机对22、26。

图4示出了关于同步传输波束29的最大数量M和发射机/接收机对22、26的相关联的最小数量N_min的可能值的表。第三列中的值以示例的方式示出了同步传输波束29如何被布置在序列46内。

参照图5，详细说明了在光栅彼此不干扰或影响的情况下，前述光栅中彼此直接附近的两个光栅如何进行操作。下面描述的过程倾向于结合根据本发明的光栅一起使用，但是还可以用于其他光栅。因此，描述了在不需要单独编码各传输波束的情况下避免两个相邻光栅之间的干扰的独立构思。

这通过改变各光栅的周期长度T来实现。对于光栅，周期T取决于传输波束的数量，因此相较于较长的光栅，具有较少传输波束的相对短的光栅具有较短的周期。如果一个挨一个地使用长光栅和短光栅，那么通过在特定区域中更频繁地传输短光栅可能干扰大的光栅。

为了减小所述干扰，在具有不同长度的光栅的情况下，首先操控至少一个光栅的周期以使得相邻光栅的周期是等长的。因此，周期独立于光栅长度。适应发射周期的结果是短光栅发射传输波束28的发射时刻与长光栅的发射时刻仅很少一致或者倾向于一点也不一致，并且因此削弱了光栅之间的串扰。

如果相邻光栅的周期是等长的，那么一个或两个光栅的周期可以变化至不同的偏移量以进一步改进干扰敏感性。换言之，光栅的周期长度彼此故意偏移。如参照图5更详细描述的，通过选择特定偏移量可以进一步减少交叠。

参照图5，通过两个同步时间轴100、同步时间轴102示出第一光栅A和第二光栅B发射传输波束的发射时刻，同步时间轴分别被细分为均匀的基本间距t_B。在第一时间轴100上，示出了第一光栅A的传输波束28的发射时刻，而在第二时间轴102上，示出了第二光栅B的传输波束28的发射时刻。两个光栅A和光栅B在周期T中分别发射互相偏移时间偏移量t的两个传输波束。时间偏移量t与基本间距t_B的N_F倍对应。在本示例中N_F等于6。

t＝N_F·t_B

有利地，两个光栅A和光栅B的发射时刻彼此互相偏移，以使得光栅A和光栅B彼此不影响。这在当光栅A和光栅B都彼此靠近安装时特别重要的。为了使两个光栅的发射时刻彼此异步偏移，两个光栅中的每个光栅的周期T以暂停的形式延长偏移量ΔA或ΔB。因此，第一光栅A的周期T_A是延长偏移量ΔA的周期T，以及第二光栅的周期T_B与延长偏移量ΔB的周期T对应。

T_A＝T+ΔA

T_B＝T+ΔB

文中，偏移量(ΔA，ΔB)同样对应于基本间距t_B的整数倍(N_ΔA，N_ΔB)。

ΔA＝N_ΔA·t_B

ΔB＝N_ΔB·t_B

为了产生两个光栅之间的偏移，即光栅不同步发射，偏移量(ΔA，ΔB)必须不同于彼此。此外，偏移的偏移量(|ΔA-ΔB|)应该是不相等的，并且优选地小于两个相邻传输波束28之间的时间偏移量。此外，偏移量必须是基本间距t_B至少两倍，以使得波束在后面的传递中不被限制为一致。因此，当满足下列关系时是有利的：

ΔA≠ΔB

2t_B≤|△A-△B|≤(N_F-2)·t_B

在周期的每次传递下出现偏移，即，两个光栅的周期T在每一轮传递中彼此偏移|ΔA-ΔB|。因此，在周期彼此偏移成使得偏移部分的总和等同地对应于传输波束之间的偏移量的传递中产生传输波束的碰撞104，即同时传输。首先，传输波束之间的偏移量是偏移量t，其次，周期之间的传输波束的偏移量由偏移量ΔA和偏移量ΔB引起。

可以通过适当选择偏移量ΔA、偏移量ΔB和偏移量t，即整数参数N_ΔA、N_ΔA和N_F来确定发生碰撞的传递。在优选的实现方式中，根据实现方式，可以进行选择以使得至多在特定数量的信号周期中出现两个光栅的传输波束的时间交叠。在时钟发生器不准确的情况下，所述概率甚至低得多，但是当使用高质量的时钟发生器时，可以使用此过程来为交叠的可能数量指定可靠上限。

参照图5的示例，碰撞可能发生在第三个传递之后，也就是说，在第三个传递之后，总计的偏移量|ΔA-ΔB|对应于传输波束之间的偏移量t。偏移量等于2t_B以及ΔA等于1t_B和ΔB等于3t_B，以及在第三个传递6t_B处，偏移量对应于两个传输波束的偏移量6t_B。

如前面已经提到的，根据这样的过程对两个光栅进行编码不仅适用于依照根据本发明的方法执行同步的光栅，也适用于采用其他同步的光栅。在依照根据本发明的方法进行同步的情况下，除了对光栅进行编码以外，另外还可以按照使用常用哥隆尺的不同区域对光栅进行编码的方式来执行编码。

Claims (9)

1.一种用于对光栅(10)进行同步的方法，所述光栅(10)具有：发射单元(20)，所述发射单元(20)具有多个发射机(22)；接收单元(24)，所述接收单元(24)具有多个接收机(26)；发射机控制单元(44)，所述发射机控制单元(44)在周期(T)中相继启用发射机(22)；以及接收机控制单元(32)，所述接收机控制单元(32)用于评估接收机(26)，其中，每个发射机(22)与接收机(26)相关联，以及被启用的发射机(22)向所述接收机(26)发射传输波束(28)，其中，所述周期(T)中的至少两个传输波束(28)是彼此以一定时间偏移量(D)被发射的同步传输波束(29)，其中，所述接收机控制单元(32)对所述时间偏移量(D)进行测量，以及其中，所述同步传输波束(29)基于所述时间偏移量与所述周期(T)中的全部传输波束(28)唯一地相关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述同步传输波束(29)和所述传输波束(28)以形成限定序列(46)的顺序被发射。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的方法，其中，所述周期(T)中的两个同步传输波束(29)之间的每个时间偏移量(D)是唯一的。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述同步传输波束(29)是具有限定标识符的传输波束(28)，所述限定标识符将所述同步传输波束(29)与其他传输波束(28)区分开。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，选择同步传输波束(29)的数量(M)，以使得在发射机(22)的数量(N)给定的情况下，找不到同步传输波束(29)之间的成对时间偏移量为唯一的、更大数量(M)的同步传输波束(29)。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，所述接收机控制单元(32)将所测得的时间偏移量与参考值进行比较并且根据比较结果将所述光栅(10)置于物体检测模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述物体检测模式开始于跟随所述周期(T)中的第二个同步传输波束(29)的传输波束(28)。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在所述物体检测模式下，如果传输波束(28)中之一被阻断，则所述接收机控制单元(32)生成物体检测信号。

9.一种光栅，所述光栅具有：发射单元(20)，所述发射单元(20)具有多个发射机(22)；接收单元(24)，所述接收单元(24)具有多个接收机(26)；发射机控制单元(44)，所述发射机控制单元(44)被配置为在周期(T)中相继启用发射机(22)；以及接收机控制单元(32)，所述接收机控制单元(32)用于评估接收机(26)，其中，每个发射机(22)与接收机(26)相关联，以及在操作期间，被启用的发射机(22)向相应地指派的接收机(26)发射传输波束(28)，其中，所述周期(T)中的至少两个传输波束(28)被配置为彼此以限定的时间偏移量(D)被发射的同步传输波束(29)，其中，所述接收机控制单元被配置为对所述时间偏移量(D)进行测量，以及其中，所述同步传输波束(29)基于所述时间偏移量(D)与所述周期(T)中的全部传输波束(28)唯一地相关联。