DE102022203146A1 - Sensor unit and method for detecting an object present in a sensor area of the sensor unit with different sensor modes - Google Patents

Abstract

Die vorgeschlagene Lösung betrifft insbesondere eine optische Sensoreinheit (1) für die Detektion eines in einem Sensorbereich (110) der Sensoreinheit (1) vorhandenen Objekts (011-050). Die Sensoreinheit (1) weist eine mit den Sendern (S1-S4) und Empfängern (E1-E4) der Sensoreinheit (1) gekoppelte Messelektronik auf, die konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls an den Empfängern (E1-E4) erfasste Messwerte jeweils zur Bildung interner Messwerte von wenigstens einem Referenzwert zu subtrahieren und mit den internen Messwerten wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) zu bestimmen. Zur Erzeugung eines die Detektion eines Objekts (011-050) anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit (1) wird der wenigstens eine Prozesswert (P4(3)) mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen.Hierbei ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit (1) in wenigstens zwei unterschiedlichen Sensormodi betreibbar ist, für die die Messelektronik konfiguriert ist, den wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) auf unterschiedliche Weise aus internen Messwerten zu bestimmen.The proposed solution relates in particular to an optical sensor unit (1) for detecting an object (011-050) present in a sensor area (110) of the sensor unit (1). The sensor unit (1) has measuring electronics coupled to the transmitters (S1-S4) and receivers (E1-E4) of the sensor unit (1), which is configured to provide measured values recorded at the receivers (E1-E4) within a measuring interval Formation of internal measured values to subtract from at least one reference value and to determine at least one process value (P4 (3)) with the internal measured values. In order to generate a detection signal indicating the detection of an object (011-050) at a switching output of the sensor unit (1), the at least one process value (P4(3)) is compared with at least one stored switching point. It is provided here that the sensor unit (1) can be operated in at least two different sensor modes, for which the measuring electronics are configured to determine the at least one process value (P4 (3)) in different ways from internal measured values.

Description

Die vorgeschlagene Lösung betrifft eine Sensoreinheit für die Detektion eines in einem Sensorbereich der Sensoreinheit vorhandenen Objekts sowie ein Verfahren zur Detektion eines Objekts mithilfe einer Sensoreinheit.The proposed solution relates to a sensor unit for detecting an object present in a sensor area of the sensor unit and a method for detecting an object using a sensor unit.

Sensoreinheiten, mit denen mithilfe optischer Sender und Empfänger das Vorhandensein eines Objekts in einem Sensorbereich und hierbei insbesondere ein Passieren eines Sensorbereichs durch ein Objekt überwacht wird, sind weithin bekannt. Ein mögliches Anwendungsbeispiel sind Rahmenlichtschranken, die insbesondere im industriellen Umfeld dazu genutzt werden, Objekte zu detektieren die sich durch einen Sensorbereich der Rahmenlichtschranken bewegt haben. Rahmenlichtschranken oder vergleichbare optische Sensoren können somit zum Beispiel zur Auswurfkontrolle, für Zählaufgaben, zur statistischen Auswertung von Bewegungsabläufen oder Zuständen, und/oder für eine Staudetektion oder Anwesenheitskontrolle genutzt werden.Sensor units with which the presence of an object in a sensor area and in particular whether an object passes through a sensor area are monitored using optical transmitters and receivers are widely known. A possible application example is frame light barriers, which are used particularly in industrial environments to detect objects that have moved through a sensor area of the frame light barriers. Frame light barriers or comparable optical sensors can therefore be used, for example, for ejection control, for counting tasks, for statistical evaluation of movement sequences or conditions, and/or for jam detection or presence control.

Grundsätzlich ist in diesem Zusammenhang auch bekannt, eine optische Sensoreinheit in wenigstens zwei unterschiedlichen Sensormodi zu betreiben, nämlich einem statischen Sensormodus und einem dynamischen Sensormodus. Je nach Sensormodus werden dabei von Empfängern der Sensoreinheit erfasste Messwerte unterschiedlich gehandhabt, um Objekte im Sensorbereich des Sensors zu detektieren. In einem statischen Sensormodus werden dabei beispielsweise bewegte und statische Objekte in einem Sensorbereich der Sensoreinheit erkannt, während sich der dynamische Sensormodus nur für die Detektion bewegter Objekte im Sensorbereich eignet. Im dynamischen Sensormodus lassen sich dauerhaft im Sensorbereich befindliche Objekte, wie zum Beispiel transparente Rohre, Zuführungsschienen oder Verschmutzungen, ausblenden.In principle, it is also known in this context to operate an optical sensor unit in at least two different sensor modes, namely a static sensor mode and a dynamic sensor mode. Depending on the sensor mode, measured values recorded by receivers of the sensor unit are handled differently in order to detect objects in the sensor area of the sensor. In a static sensor mode, for example, moving and static objects are detected in a sensor area of the sensor unit, while the dynamic sensor mode is only suitable for detecting moving objects in the sensor area. In dynamic sensor mode, objects that are permanently in the sensor area, such as transparent pipes, feed rails or dirt, can be hidden.

Bei bisher aus der Praxis bekannten Rahmenlichtschranken wird dabei in den unterschiedlichen Sensormodi jeweils eine Differenzenbildung von den Empfängern der Sensoreinheit erfasster Messwerte vorgesehen, wenn die zugeordneten Sender innerhalb eines Messintervalls sequenziell zum Aussenden von Lichtsignalen angesteuert werden. Ziel ist es hierbei die Messergebnisse weniger temperaturabhängig zu machen, sodass auch bei veränderten Umgebungsbedingungen über die Sensoreinheit weiterhin zuverlässig Objekte im Sensorbereich detektiert werden können. Dies führt dann aber unter Umständen zu einer reduzierten Sensorauflösung und schränkt auch die Funktionalität der optischen Sensoreinheit ein, da über eine entsprechende Auswertung der Messwerte regelmäßig keine Unterscheidung unterschiedlicher Objekte hinsichtlich Form und/oder Größe möglich ist.In the case of frame light barriers known from practice, a difference between the measured values recorded by the receivers of the sensor unit is provided in the different sensor modes if the assigned transmitters are controlled sequentially to emit light signals within a measuring interval. The aim here is to make the measurement results less dependent on temperature, so that objects in the sensor area can continue to be reliably detected via the sensor unit even when environmental conditions change. However, this may then lead to a reduced sensor resolution and also limits the functionality of the optical sensor unit, since it is not regularly possible to distinguish between different objects in terms of shape and/or size through appropriate evaluation of the measured values.

Es besteht mithin in dieser Hinsicht Bedarf für Verbesserungen.There is therefore a need for improvements in this regard.

Hier schaffen sowohl eine Sensoreinheit des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 11 als auch ein Verfahren des Anspruchs 21 Abhilfe.Both a sensor unit of claim 1 or claim 11 and a method of claim 21 provide a remedy here.

So ist beispielsweise eine Sensoreinheit für die Detektion eines in einem Sensorbereich der Sensoreinheit vorhandenen (insbesondere den Sensorbereich passierenden) Objekts vorgeschlagen, die einen Senderträger mit mehreren optischen Sendern und einen Empfängerträger mit mehreren jeweils einem der Sender zugeordneten Empfängern aufweist. Die Sender sind jeweils zur Erzeugung eines Lichtsignals vorgesehen und liegen den Empfängern an dem Sensorbereich gegenüber, sodass zwischen dem Senderträger und dem Empfängerträger der Sensorbereich vorgesehen ist und ein in dem Sensorbereich vorhandenes Objekt zur Beeinflussung von den Empfängern erfasster Messwerte während eines durch mindestens einen der Sender erzeugten Lichtsignals führt. Die Sender werden zur Erzeugung von Lichtsignalen in aufeinander folgenden Messintervallen betrieben, um ein in dem Sensorbereich vorhandenes Objekt zu detektieren.For example, a sensor unit for detecting an object present in a sensor area of the sensor unit (in particular passing through the sensor area) is proposed, which has a transmitter carrier with a plurality of optical transmitters and a receiver carrier with a plurality of receivers each assigned to one of the transmitters. The transmitters are each provided for generating a light signal and are opposite the receivers on the sensor area, so that the sensor area is provided between the transmitter carrier and the receiver carrier and an object present in the sensor area is used to influence measured values recorded by the receivers during a measurement by at least one of the transmitters generated light signal. The transmitters are operated to generate light signals at successive measurement intervals in order to detect an object present in the sensor area.

Die Sensoreinheit weist ferner eine mit den Sendern und Empfängern gekoppelte Messelektronik auf, die konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls an den Empfängern erfasste Messwerte jeweils zur Bildung interner Messwerte von wenigstens einem Referenzwert zu subtrahieren und mit den internen Messwerten wenigstens einen Prozesswert zu bestimmen, wobei die Messelektronik ferner konfiguriert ist, zur Erzeugung eines die Detektion eines Objekts anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit den wenigstens einen Prozesswert mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt zu vergleichen. Die vorgeschlagene Sensoreinheit ist ferner in wenigstens zwei unterschiedlichen Sensormodi betreibbar, für die die Messelektronik konfiguriert ist, den wenigstens einen Prozesswert auf unterschiedliche Weise aus internen Messwerten zu bestimmen.The sensor unit further has measuring electronics coupled to the transmitters and receivers, which is configured to subtract measured values recorded at the receivers within a measuring interval to form internal measured values from at least one reference value and to determine at least one process value with the internal measured values, whereby the Measuring electronics is further configured to compare the at least one process value with at least one stored switching point in order to generate a detection signal indicating the detection of an object at a switching output of the sensor unit. The proposed sensor unit can also be operated in at least two different sensor modes, for which the measuring electronics are configured to determine the at least one process value in different ways from internal measured values.

Die vorgeschlagene Lösung geht damit von dem Grundgedanken aus, die Erzeugung eines eine Detektion eines Objekts anzeigenden Detektionssignals von einem Prozesswert der Messelektronik abhängig zu machen, diesen Prozesswert aber auf unterschiedlichen Wegen zu bestimmen, in Abhängigkeit davon, welcher Sensormodus von wenigstens zwei unterschiedlichen Sensormodi ausgewählt ist. Während sich dabei bei bisher bekannten optischen Sensoreinheiten, insbesondere in Form von Rahmenlichtschranken, je nach Sensormodus zwar die Berechnungsgrundlagen für die internen Messwerte voneinander unterscheiden können, setzt die vorgeschlagene Lösung bei der weiteren Verarbeitung interner Messwerte an, aus denen der Prozesswert bestimmt wird. Bei der vorgeschlagenen Lösung wird folglich diese Berechnungsgrundlage für den wenigstens einen Prozesswert je nach Sensormodus variiert. Dies eröffnet die Möglichkeit zur Integration einer ganzen Bandbreite von zusätzlichen Funktionalitäten innerhalb einer einzigen Sensoreinheit.The proposed solution is based on the basic idea of making the generation of a detection signal indicating detection of an object dependent on a process value of the measuring electronics, but of determining this process value in different ways, depending on which sensor mode of at least two different sensor modes is selected . While with previously known optical sensor units, especially in the form of frame light barriers, depending on the sensor Although the calculation basis for the internal measured values can be differentiated in this mode, the proposed solution relies on the further processing of internal measured values from which the process value is determined. In the proposed solution, this calculation basis for the at least one process value is therefore varied depending on the sensor mode. This opens up the possibility of integrating a whole range of additional functionalities within a single sensor unit.

So kann ein Prozesswert zum Beispiel je nach Handhabung der internen Messwerte auch in unterschiedlichem Maße von einer Größe eines Objekts abhängig sein, das im Sensorbereich vorhanden ist. Der Grad der Abhängigkeit kann hierbei je nach Sensormodus verschieden sein. Der bestimmte Prozesswert variiert somit in Abhängigkeit von der Objektgröße im Sensorbereich in unterschiedlichem Maße. Dies kann sich insbesondere dafür zunutze gemacht werden, dass in dem einen Sensormodus eine andere Art von Objektdetektion ermöglicht wird als in wenigstens einem anderen Sensormodus. Insbesondere kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, in wenigstens einem Sensormodus zum Beispiel eine bei bisher üblichen Rahmenlichtschranken nicht umgesetzte Objektunterscheidung (Objektklassifikation) und/oder Objektverifikation anhand eines einzelnen Prozesswerts zu ermöglichen. For example, depending on how the internal measured values are handled, a process value can also depend to varying degrees on the size of an object that is present in the sensor area. The degree of dependence can vary depending on the sensor mode. The specific process value therefore varies to varying degrees depending on the object size in the sensor area. This can be used in particular to enable a different type of object detection in one sensor mode than in at least one other sensor mode. In particular, it can be provided in this context to enable, for example, an object distinction (object classification) and/or object verification based on a single process value, which has not been implemented in previously common frame light barriers, in at least one sensor mode.

Beispielsweise ist die Messelektronik in einem (ersten oder zweiten) Sensormodus konfiguriert, alle internen Messwerte für ein Messintervall zur Bestimmung eines Prozesswerts aufzusummieren. Dies schließt dann insbesondere ein, dass eine Summe interner Messwerte als Prozesswert genutzt respektive ausgegeben wird oder dass die Summe interner Messwerte für eine Maximalwertermittlung genutzt wird, an deren Ende der Prozesswert zur Verfügung steht. Eine solche Summenbildung für die Bestimmung des Prozesswerts ist zum Beispiel bei bisher üblichen Rahmenlichtschranken nicht vorgesehen. Hier wird vielmehr mit Differenzenbildungen aus sequenziell bestimmten Messwerten gearbeitet, um auf Objekte im Sensorbereich zu schließen, beispielsweise um ein durch den Sensorbereich fallendes Objekt zu detektieren. Eine Summation interner Messwerte zur Bestimmung des Prozesswerts schafft aber die Möglichkeit einer Objektklassifikation und/oder Objektverifikation.For example, the measuring electronics are configured in a (first or second) sensor mode to add up all internal measured values for a measuring interval to determine a process value. This then includes in particular that a sum of internal measured values is used or output as a process value or that the sum of internal measured values is used to determine a maximum value, at the end of which the process value is available. Such a sum formation for determining the process value is not provided for, for example, in frame light barriers that have been used to date. Rather, differences are formed here from sequentially determined measured values in order to draw conclusions about objects in the sensor area, for example in order to detect an object falling through the sensor area. However, a summation of internal measured values to determine the process value creates the possibility of object classification and/or object verification.

Hierfür ist die Messelektronik beispielsweise konfiguriert,

• - die Sensoreinheit in einem ersten Sensormodus zu betreiben, in dem die internen Messwerte zur Bildung des wenigstens einen Prozesswerts für ein Messintervall aufsummiert werden, der mit dem wenigstens einen hinterlegten Schaltpunkt verglichen wird und/oder
• - die Sensoreinheit in einem zweiten Sensormodus zu betreiben, in dem
  • - für jedes Messintervall interne Messwerte aus den Messwerten aller Empfänger gebildet und die internen Messwerte zu einem Intervallmesswert für das jeweilige Messintervall aufsummiert werden,
  • - bei Überschreiten eines Startschwellwerts durch einen der Intervallmesswerte eine Maximalwertermittlung gestartet wird, bei der aus nachfolgenden Intervallmesswerten für nachfolgende Messintervalle ein Maximum der Intervallmesswerte ermittelt und gespeichert wird, und
  • - bei Unterschreiten eines Endschwellwerts durch einen der nachfolgenden Intervallmesswerte die Maximalwertermittlung gestoppt wird und das ermittelte Maximum als Prozesswert mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen wird.

For this purpose, the measuring electronics are configured, for example,

• - to operate the sensor unit in a first sensor mode in which the internal measured values are summed up to form the at least one process value for a measuring interval, which is compared with the at least one stored switching point and/or
• - to operate the sensor unit in a second sensor mode, in which
  • - for each measuring interval, internal measured values are formed from the measured values of all receivers and the internal measured values are summed up to form an interval measured value for the respective measuring interval,
  • - If a starting threshold value is exceeded by one of the interval measured values, a maximum value determination is started, in which a maximum of the interval measured values is determined and saved from subsequent interval measured values for subsequent measuring intervals, and
  • - If one of the subsequent interval measurement values falls below a final threshold, the maximum value determination is stopped and the determined maximum is compared as a process value with at least one stored switching point.

In einem ersten Sensormodus, der im Folgenden auch als „Abschattungsmodus“ bezeichnet wird, fällt somit ein berechneter Prozesswert umso höher aus, desto mehr jeder einzelne Empfänger durch das im Sensorbereich vorliegende Objekt bedämpft werden. Es ergibt sich insbesondere ein weitgehend linearer Zusammenhang zwischen dem berechneten Prozesswert und der Objektgröße im Sensorbereich. Dies erlaubt wiederum mit einer entsprechenden optischen Sensoreinheit bestimmte Funktionen zu realisieren, die bei bisher in der Praxis üblichen Sensoreinheiten nicht umsetzbar sind. Hierzu zählen beispielsweise eine Anwesenheitskontrolle, eine Positionskontrolle und eine Merkmalskontrolle. Insbesondere können in einer vorgeschlagenen optischen Sensoreinheit, z.B. in einer Rahmenlichtschranke, sowohl eine Anwesenheitskontrolle, Positionskontrolle und Merkmalskontrolle in dem ersten Sensormodus ermöglicht sein. In wenigstens einem weiteren, zweiten Sensormodus ist eine Klassifikation von den Sensorbereich passierenden, d. h., sich durch den Sensorbereich bewegenden Objekten nach Form und/oder Größe vorgesehen.In a first sensor mode, which is also referred to below as “shading mode”, a calculated process value is the higher the more each individual receiver is attenuated by the object present in the sensor area. In particular, there is a largely linear relationship between the calculated process value and the object size in the sensor area. This in turn allows certain functions to be implemented with a corresponding optical sensor unit that cannot be implemented with sensor units that have previously been common in practice. These include, for example, a presence check, a position check and a feature check. In particular, in a proposed optical sensor unit, for example in a frame light barrier, both presence control, position control and feature control can be made possible in the first sensor mode. In at least one further, second sensor mode, a classification of those passing through the sensor area, i.e. that is, objects moving through the sensor area are provided according to shape and / or size.

Beispielsweise ist die Sensoreinheit in einem ersten Sensormodus betreibbar, in dem (wie vorstehend erläutert) ein mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt zu vergleichender Prozesswert durch Aufsummierung interner Messwerte für jedes Messintervall berechnet wird. In einem anderen, zweiten Sensormodus (der nachfolgend auch als „Spitzenwertmodus“ bezeichnet ist) wird wiederum nur ein einzelner Prozesswert aus mehreren Messintervallen mithilfe einer Maximalwertermittlung bestimmt und mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen. Dieser zweite Sensormodus eignet sich dann beispielsweise für zu detektierende Objekte, die im Betrieb der Sensoreinheit typischerweise senkrecht zu einer Sensorebene des Sensorbereichs durch den Sensorbereich hindurch bewegt werden, zum Beispiel schwerkraftgetrieben.For example, the sensor unit can be operated in a first sensor mode in which (as explained above) a process value to be compared with at least one stored switching point is calculated by adding up internal measured values for each measuring interval. In another, second sensor mode (which is also referred to below as “peak value mode”), only a single process value is determined from several measurement intervals using a maximum value determination and compared with at least one stored switching point. This second sensor mode is then suitable, for example, for objects to be detected which, during operation of the sensor unit, are typically moved through the sensor area perpendicular to a sensor plane of the sensor area, for example driven by gravity.

In dem zweiten Sensormodus ist die Messelektronik konfiguriert,

• - für jedes Messintervall interne Messwerte aus den Messwerten aller Empfänger zu bilden, indem ein von einem Empfänger bereitgestellter Messwert jeweils von einem Referenzwert subtrahiert wird, und die internen Messwerte zu einem Intervallmesswert für das jeweilige Messintervall aufzusummieren,
• - bei Überschreiten eines Startschwellwerts durch einen der Intervallmesswerte eine Maximalwertermittlung zu starten, bei der aus nachfolgenden Intervallmesswerten für nachfolgende Messintervalle ein Maximum der Intervallmesswerte ermittelt und gespeichert wird, und
• - bei Unterschreiten eines Endschwellwerts durch einen der nachfolgenden Intervallmesswerte die Maximalwertermittlung zu stoppen und, zur Erzeugung eines die Detektion eines Objekts anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit, das ermittelte Maximum als Prozesswert mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt zu vergleichen.

In the second sensor mode, the measuring electronics are configured

• - to form internal measured values for each measuring interval from the measured values of all receivers by subtracting a measured value provided by a receiver from a reference value, and to add up the internal measured values to form an interval measured value for the respective measuring interval,
• - if a starting threshold value is exceeded by one of the interval measurement values, to start a maximum value determination, in which a maximum of the interval measurement values is determined and saved from subsequent interval measurement values for subsequent measurement intervals, and
• - if one of the subsequent interval measurement values falls below a final threshold value, stop the maximum value determination and, in order to generate a detection signal indicating the detection of an object at a switching output of the sensor unit, compare the determined maximum as a process value with at least one stored switching point.

Hier wird dann folglich aus jedem Messwert des Empfängers ein interner Messwert generiert, der durch die Subtraktion von einem Referenzwert auf das Vorliegen eines Objekts hinweist. Befindet sich ein Hindernis in einem Strahlengang eines Lichtsignals zwischen Sender und Empfänger und mithin z.B. ein Abschnitt eines Objekts, wird an einem Empfänger ein niedriger, für die empfangene Lichtmenge repräsentativer Messwert erfasst. Der sich aus der Subtraktion ergebende interne Messwert ist mithin höher als bei einem ungestörten Strahlenhang. Trifft beispielsweise das Lichtsignal ungehindert respektive ungestört und damit ohne zwischen Sender und Empfänger vorliegendes Objekt auf einen Empfänger, wird ein vergleichsweise hoher für das empfangene Lichtsignale repräsentativer Messwert erfasst. Wird dieser vergleichsweise große Messwert von dem Referenzwert abgezogen, ist der interne Messwert kleiner als im Fall eines teilweise oder vollständig zwischen dem Sender und dem Empfänger vorliegenden Objekts, da der von dem Referenzwert subtrahierte Messwert geringer ausfällt. Ein kleiner interner Messwert oder ein interner Messwert gleich Null spricht somit für einen ungehinderten Empfang eines ausgesandten Lichtsignals an dem jeweiligen Empfänger, während ein höherer interner Messwert für das Vorliegen eines Teils eines Objekts zwischen dem Sender und dem jeweiligen Empfänger spricht.An internal measurement value is then generated from each measurement value of the receiver, which indicates the presence of an object by subtracting it from a reference value. If there is an obstacle in a beam path of a light signal between the transmitter and receiver and therefore, for example, a section of an object, a low measured value that is representative of the amount of light received is recorded at a receiver. The internal measured value resulting from the subtraction is therefore higher than with an undisturbed beam slope. For example, if the light signal hits a receiver unhindered or undisturbed and therefore without an object between the transmitter and receiver, a comparatively high measured value representative of the received light signal is recorded. If this comparatively large measured value is subtracted from the reference value, the internal measured value is smaller than in the case of an object partially or completely present between the transmitter and the receiver, since the measured value subtracted from the reference value is smaller. A small internal measured value or an internal measured value equal to zero thus indicates unhindered reception of an emitted light signal at the respective receiver, while a higher internal measured value indicates the presence of part of an object between the transmitter and the respective receiver.

Hierauf aufbauend wird in dem zweiten Sensormodus vorgesehen, dass für jedes Messintervall die internen Messwerte zu einem Intervallmesswert für das jeweilige Messintervall aufsummiert werden, dann aber nicht unmittelbar für jedes Messintervall eine weitere Auswertung erfolgt, ob tatsächlich ein Objekt den Sensorbereich passiert hat oder nicht. Vielmehr ist eine entsprechende Auswertung und hier insbesondere eine damit verbundene Maximalwertermittlung erst vorgesehen, wenn von einem aufsummierten Intervallmesswert ein vordefinierter/hinterlegter Startschwellwert überschritten wird. Bei Überschreiten des Startschwellwerts wird dann bis zum Unterschreiten eines - zu dem Startschwellwert gegebenenfalls verschiedenen - Endschwellwerts für aufeinanderfolgende Messintervalle aus den für jedes Messintervall bestimmten Intervallmesswerten ein Maximum ermittelt und als Prozesswert weiter genutzt, um über die Erzeugung eines Detektionssignals zu entscheiden. Hierbei wird der eine Prozesswert für das ermittelte Maximum mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen. Entspricht der Prozesswert dem hinterlegten Schaltpunkt oder liegt der Prozesswert über dem hinterlegten Schaltpunkt, wird darauf geschlossen, dass ein Objekt mit einer bestimmten Mindestgröße den Sensorbereich passiert hat. An einem Schaltausgang der Sensoreinheit wird dann die Detektion eines Objekts anzeigendes Detektionssignal erzeugt.Building on this, in the second sensor mode it is provided that for each measuring interval the internal measured values are summed up to form an interval measured value for the respective measuring interval, but then no further evaluation is carried out immediately for each measuring interval as to whether an object has actually passed the sensor area or not. Rather, a corresponding evaluation and here in particular a maximum value determination associated with it is only provided when a predefined/stored starting threshold value is exceeded by a summed interval measurement value. If the start threshold value is exceeded, a maximum is then determined for successive measurement intervals from the interval measurement values determined for each measurement interval until it falls below an end threshold value - possibly different from the start threshold value - and is further used as a process value in order to decide on the generation of a detection signal. Here, the one process value for the determined maximum is compared with at least one stored switching point. If the process value corresponds to the stored switching point or if the process value is above the stored switching point, it is concluded that an object with a certain minimum size has passed the sensor area. A detection signal indicating the detection of an object is then generated at a switching output of the sensor unit.

Der zweite Sensormodus bietet dabei mit der vorgesehenen Handhabung empfängerseitiger Messwerte und der in die Sensoreinheit integrierten Maximalwertermittlung den Vorteil, dass bereits sensorseitig, also mithin auf Sensorebene, eine Unterscheidung von den Sensorbereich passierender Objekte ermöglicht ist, ohne dass hierfür eine der Sensoreinheit nachgelagerte Auswertesoftware einer mit der Sensoreinheit verbundenen Rechnereinheit notwendig wäre. So ist bereits innerhalb der Sensoreinheit selbst das als Prozesswert bereitgestellte Maximum der bei der Maximalwertermittlung betrachteten Intervallmesswerte und damit ein einzelner Prozesswert dafür repräsentativ, ob ein Objekt mit bestimmten Abmessungen den Sensorbereich passiert hat oder nicht.The second sensor mode, with the intended handling of receiver-side measured values and the maximum value determination integrated into the sensor unit, offers the advantage that a distinction between objects passing through the sensor area is already possible on the sensor side, i.e. at the sensor level, without the need for evaluation software downstream of the sensor unit The computer unit connected to the sensor unit would be necessary. Within the sensor unit itself, the maximum of the interval measurement values considered when determining the maximum value, and thus a single process value, is already representative of whether an object with certain dimensions has passed the sensor area or not.

In Abhängigkeit von einem oder mehreren hinterlegten und gegebenenfalls eingelernten Schaltpunkten gibt somit die Sensoreinheit in dem zweiten Sensormodus selbst ein Detektionssignal nur dann aus, wenn ein Objekt mit bestimmten Abmessungen den Sensorbereich passiert hat, jedoch nicht, wenn ein (über eine gegebenenfalls eingestellte Toleranz hinausgehendes) kleineres oder größeres Objekt den Sensorbereich passiert. Ebenso lassen sich durch geeignete Schaltpunkte anhand des einen ausgegebenen Prozesswerts Objekte unterschiedlicher Formen und/oder Größen voneinander bereits sensorseitig unterscheiden und damit klassifizieren.Depending on one or more stored and possibly taught-in switching points, the sensor unit in the second sensor mode itself only outputs a detection signal when an object with certain dimensions has passed the sensor area, but not when an object (which exceeds a tolerance that may have been set) smaller or larger object passes the sensor area. Likewise, you can Using suitable switching points based on the one output process value, objects of different shapes and/or sizes can already be distinguished from each other on the sensor side and thus classified.

Hierbei kann die Messelektronik konfiguriert sein, nach einer Maximalwertermittlung lediglich den genau einen Prozesswert für den Vergleich mit dem wenigstens einen hinterlegten Schaltpunkt bereitzustellen. So kann in einem Speicher der Messelektronik jeweils nur genau ein maximaler Intervallmesswert gespeichert werden, der dann während der Maximalwertermittlung - gegebenenfalls wiederholt - mit einem höheren Intervallmesswert überschrieben wird, sodass am Ende der Maximalwertermittlung nur genau ein maximaler Intervallmesswert als Prozesswert zur Verfügung steht. Etwaige Prozesswerte für die anderen Messintervalle existieren nicht oder werden messelektronikseitig auf Null gesetzt.Here, the measuring electronics can be configured to provide only exactly one process value for comparison with the at least one stored switching point after a maximum value has been determined. Only exactly one maximum interval measurement value can be stored in a memory of the measuring electronics, which is then overwritten - if necessary repeatedly - with a higher interval measurement value during the maximum value determination, so that at the end of the maximum value determination only exactly one maximum interval measurement value is available as a process value. Any process values for the other measuring intervals do not exist or are set to zero on the measuring electronics side.

Grundsätzlich kann die Messelektronik konfiguriert sein, ein Detektionssignal an dem Schaltausgang der Sensoreinheit zu erzeugen, wenn ein berechneter Prozesswert dem Schaltpunkt entspricht oder höher ist als der Schaltpunkt. Der Schaltpunkt kann hierbei für eine vordefinierte Mindestgröße eines zu detektierenden Objekts repräsentativ sein. Reicht folglich ein übergebener Prozesswert nicht an den Schaltpunkt heran, wurde zwar gegebenenfalls von der Sensoreinheit ein Objekt detektiert, dass detektierte, den Sensorbereich passierende Objekt war aber zu klein und löst damit kein gültiges Detektionssignal aus.In principle, the measuring electronics can be configured to generate a detection signal at the switching output of the sensor unit when a calculated process value corresponds to the switching point or is higher than the switching point. The switching point can be representative of a predefined minimum size of an object to be detected. If a transferred process value does not reach the switching point, an object may have been detected by the sensor unit, but the detected object passing through the sensor area was too small and therefore does not trigger a valid detection signal.

Während ein einzelner Schaltpunkt bereits ermöglicht, dass nur Objekte mit einer Mindestgröße an der Sensoreinheit zur Erzeugung eines Detektionssignals führen, kann mit dem Vorsehen zweier Schaltpunkte erreicht werden, dass mittels der Sensoreinheit weder zu kleine noch zu große Objekte zur Erzeugung eines Detektionssignals führen. Hierbei sind dann wenigstens ein erster Schaltpunkt und ein im Vergleich mit dem ersten Schaltpunk höherer zweiter Schaltpunkt hinterlegt und die Messelektronik ist dann konfiguriert, das Detektionssignal an dem Schaltausgang nur zu erzeugen, wenn der aus der Maximalwertermittlung stammende Prozesswert a) dem ersten Schaltpunkt entspricht oder b) höher ist als der erste Schaltpunkt und dem zweiten Schaltpunkt entspricht oder niedriger ist als der zweite Schaltpunkt. Die mit der Höhe des Prozesswerts korrelierende Form und/oder Größe eines den Sensorbereich passierenden Objekts muss folglich innerhalb eines durch die ersten und zweiten Schaltpunkte definierten Schaltfensters liegen, um ein Detektionssignal zu erzeugen und damit das Passieren des Sensorbereichs durch ein Objekt mit „passender“ Form und/oder Größe zu signalisieren. Mit einer entsprechend ausgestalteten Sensoreinheit der vorgeschlagenen Lösung lässt sich somit verifizieren, ob Objekte mit vorgegebenen Abmessungen im Sensorbereich vorhanden sind.While a single switching point already makes it possible that only objects with a minimum size on the sensor unit lead to the generation of a detection signal, by providing two switching points it can be achieved that neither objects that are too small nor too large lead to the generation of a detection signal using the sensor unit. At least a first switching point and a second switching point that is higher than the first switching point are then stored and the measuring electronics are then configured to generate the detection signal at the switching output only if the process value originating from the maximum value determination a) corresponds to the first switching point or b ) is higher than the first switching point and corresponds to the second switching point or is lower than the second switching point. The shape and/or size of an object passing through the sensor area, which correlates with the level of the process value, must therefore lie within a switching window defined by the first and second switching points in order to generate a detection signal and thus the passage of the sensor area by an object with a “suitable” shape and/or to signal size. With an appropriately designed sensor unit of the proposed solution, it can be verified whether objects with specified dimensions are present in the sensor area.

Zusätzlich zu einem ersten und/oder zweiten Sensormodus kann die Messelektronik für einen weiteren (dritten und/oder vierten) Sensormodus konfiguriert sein, in dem die Messelektronik für die Bestimmung des wenigstens einen Prozesswerts aus internen Messwerten für einen Empfänger jeweils einen Zwischenwert berechnet und Zwischenwerte verschiedener Empfänger für die Bestimmung des wenigstens einen Prozesswerts voneinander subtrahiert werden. Die Bestimmung des Prozesswerts weicht hier somit von einer Bestimmung des Prozesswerts gemäß einem der vorstehend erläuterten ersten oder zweiten Sensormodi ab. Die Bildung von Zwischenwerten kann hierbei wenigstens teilweise der aus der Praxis bereits bekannten Bildung eines Prozesswerts in einem statischen oder dynamischen Sensormodi einer Rahmenlichtschranke entsprechen. Die Differenzenbildung aus zwei Zwischenwerten und die nachträgliche Aufsummierung zum Prozesswert können den Einfluss von Temperaturänderungen und gleichmäßiger Verschmutzung an der Sensoreinheit während des Betriebs verringern.In addition to a first and/or second sensor mode, the measuring electronics can be configured for a further (third and/or fourth) sensor mode, in which the measuring electronics calculates an intermediate value for the determination of the at least one process value from internal measured values for a receiver and intermediate values of different ones Receivers are subtracted from each other for determining the at least one process value. The determination of the process value here therefore deviates from a determination of the process value according to one of the first or second sensor modes explained above. The formation of intermediate values can at least partially correspond to the formation of a process value in a static or dynamic sensor mode of a frame light barrier, which is already known from practice. Forming the difference between two intermediate values and subsequently summing them up to form the process value can reduce the influence of temperature changes and uniform contamination on the sensor unit during operation.

Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Differenzwerte, die sich durch Subtraktion von Zwischenwerten ergeben, zu dem wenigstens einen Prozesswert aufsummiert werden. So werden beispielsweise immer zwei für unterschiedliche Empfänger berechnete Zwischenwerte voneinander abgezogen und dann eine Summe über alle derart ermittelten Differenzwerte gebildet, um den Prozesswert zu berechnen. Bei der Bildung der internen Messwerte kann im Übrigen eine Gewichtung vorgesehen sein, um Messwerte von bestimmten Empfängern oder Messwerte, die zu bestimmten Zeitpunkten innerhalb eines Messintervalls erfasst wurden, unterschiedlich zu gewichten.In particular, it can be provided that the difference values that result from subtracting intermediate values are added up to form the at least one process value. For example, two intermediate values calculated for different receivers are always subtracted from each other and a sum is then formed over all difference values determined in this way in order to calculate the process value. When forming the internal measured values, weighting can also be provided in order to weight measured values from specific receivers or measured values that were recorded at specific times within a measurement interval differently.

In einer Ausführungsvariante ist die Messelektronik konfiguriert, in einem Messintervall zur Erzeugung der Lichtsignale zumindest einen Teil der Sender zeitversetzt zu einem anderen Teil der Sender anzusteuern, sodass von dem einen Teil der Sender erste Lichtsignale erzeugt werden und von dem anderen Teil der Sender zweite Lichtsignale zeitversetzt zu den ersten Lichtsignalen. Eine zeitversetzte und gegebenenfalls alternierende Ansteuerung der Sender eröffnet die Möglichkeit; den Sensorbereich mit vergleichsweise hoher Homogenität aufzubauen, ohne dass hierfür dauerhaft Lichtsignale von allen Sendern erzeugt werden müssten.In one embodiment variant, the measuring electronics is configured to control at least part of the transmitters with a time delay to another part of the transmitters in a measuring interval for generating the light signals, so that first light signals are generated by one part of the transmitters and second light signals are generated with a time delay by the other part of the transmitters to the first light signals. A time-delayed and, if necessary, alternating control of the transmitters opens up the possibility; To build the sensor area with a comparatively high degree of homogeneity without having to continuously generate light signals from all transmitters.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Messelektronik konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls vor der Erzeugung der ersten und zweiten Lichtsignale jeweils eine Phase vorzusehen, in denen keiner der Sender ein Lichtsignal erzeugt. Eine solche Phase dient dann entsprechend einer „Dunkelmessung“ an den Empfängern. Hierdurch lässt sich sicherstellen, dass nur die Höhen von Empfangspulsen als empfängerseitige Messwerte ausgewertet werden, unabhängig von deren „Startpotential“.For example, it is provided that the measuring electronics are configured within a measuring interval before the generation of the first and second Light signals each have a phase in which none of the transmitters generate a light signal. Such a phase then serves as a “dark measurement” on the receivers. This makes it possible to ensure that only the heights of received pulses are evaluated as measured values on the receiver side, regardless of their “starting potential”.

Alternativ oder ergänzend kann die Messelektronik konfiguriert sein, die Sender zur Erzeugung der Lichtsignale derart anzusteuern, dass jeder Sender innerhalb eines Messintervalls genau einmal ein Lichtsignal erzeugt. Hierbei kann dann beispielsweise eine Ansteuerung auch derart erfolgen, dass in einer Phase ein erster Teil der Sender erste Lichtsignale erzeugt und in einer anderen Phase ein zweiter Teil der Sender zweite Lichtsignale.Alternatively or additionally, the measuring electronics can be configured to control the transmitters to generate the light signals in such a way that each transmitter generates a light signal exactly once within a measuring interval. Here, for example, control can also take place in such a way that in one phase a first part of the transmitters generates first light signals and in another phase a second part of the transmitters generates second light signals.

Mit Blick auf eine effiziente sensorseitige Auswertung erfasster Messwerte bietet sich in einer Ausführungsvariante an, dass die Messelektronik konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls wenigstens ein erstes Lichtsignal von einem ersten Sender zu erzeugen und wenigstens ein zweites Lichtsignal von einem zu dem ersten Sender benachbarten zweiten Sender. Bei entlang einer Erstreckungsrichtung an dem Senderträger aufeinander folgenden ersten und zweiten Sendern werden in einer solchen Sensoreinheit benachbarte Sender folglich zeitlich versetzt angesteuert. Bei einer Sensoreinheit mit vier Sendern werden somit Paare von je zwei Sendern, die räumlich zueinander versetzt sind, zeitlich aufeinanderfolgend zur Erzeugung von ersten und zweiten Lichtsignalen angesteuert, also zum Beispiel zunächst erste Sender 1 und 3 (oder 2 und 4) eine Reihe von Sendern 1, 2, 3, 4, die entlang einer Erstreckungsrichtung aufeinander folgen, bevor im Anschluss zweite Sender 2 und 4 (oder 1 und 3) der Reihe zur Erzeugung von zweiten Lichtsignalen angesteuert werden. Bei einer Sensoreinheit mit drei Sendern 1, 2, 3 einer Reihe können dann wiederum zunächst erste Sender 1 und 3 (oder der einzelne dazwischenliegende Sender 2) und im Anschluss ein einzelner zweiter Sender 2 (oder die Sender 1 und 3) der Reihe angesteuert werden.With a view to an efficient evaluation of measured values recorded on the sensor side, in one embodiment variant it is possible for the measuring electronics to be configured to generate at least a first light signal from a first transmitter and at least one second light signal from a second transmitter adjacent to the first transmitter within a measuring interval. In the case of first and second transmitters following one another along an extension direction on the transmitter carrier, adjacent transmitters in such a sensor unit are therefore controlled with a time offset. In the case of a sensor unit with four transmitters, pairs of two transmitters each, which are spatially offset from one another, are controlled in succession in time to generate first and second light signals, for example first transmitters 1 and 3 (or 2 and 4) and a series of transmitters 1, 2, 3, 4, which follow one another along an extension direction, before second transmitters 2 and 4 (or 1 and 3) of the series are then activated to generate second light signals. In the case of a sensor unit with three transmitters 1, 2, 3 in a row, the first transmitters 1 and 3 (or the single transmitter 2 in between) and then a single second transmitter 2 (or the transmitters 1 and 3) in the row can then be controlled .

Grundsätzlich kann die Messelektronik konfiguriert sein, innerhalb eines Messintervalls für jeden Empfänger sowohl einen Messwert des jeweiligen Empfängers zu erfassen und hierfür einen internen (ersten Haupt-) Messwert zu bilden, wenn von einem diesem Empfänger zugeordneten - und ihm an dem Senderträger gegenüberliegenden - optischen Sender ein Lichtsignal erzeugt wird, als auch einen (weiteren, zweiten Neben-) Messwert des jeweiligen Empfängers zu erfassen und hierfür einen weiteren internen (Neben-) Messwert zu bilden, wenn von einem diesen Empfänger nicht zugeordneten Sender ein Lichtsignal erzeugt wird. Während eines Messintervalls werden somit von einem Empfänger sowohl ein erster (Haupt-) Messwert als auch ein zweiter (Neben-) Messwert erfasst und hierüber jeweils interne (Haupt- und Neben-) Messwerte für die Objektdetektion zur Verfügung gestellt. Beide berechneten internen (Haupt- und Neben-) Messwerte fließen somit in die Bereitstellung mindestens eines Prozesswerts ein, der für die Erzeugung eines Objektsignals an wenigstens einem Schaltausgang der Sensoreinheit maßgeblich ist.In principle, the measuring electronics can be configured to record both a measured value of the respective receiver within a measuring interval for each receiver and to form an internal (first main) measured value for this purpose, if from an optical transmitter assigned to this receiver - and opposite it on the transmitter carrier a light signal is generated, as well as to record a (further, second secondary) measured value of the respective receiver and to form a further internal (secondary) measured value for this purpose when a light signal is generated by a transmitter not assigned to this receiver. During a measurement interval, both a first (main) measured value and a second (secondary) measured value are recorded by a receiver and, in each case, internal (main and secondary) measured values are made available for object detection. Both calculated internal (main and secondary) measured values are therefore included in the provision of at least one process value, which is relevant for the generation of an object signal at at least one switching output of the sensor unit.

Für die Bildung eines internen Messwerts wird in einer Ausführungsvariante ein erfasster Messwert von einem Referenzwert subtrahiert. Beispielsweise kann dann auch der erste (Haupt-) Messwert, der bei einem dem Empfänger zugeordneten Sender erzeugten Lichtsignal erfasst wird, von einem anderen Referenzwert subtrahiert werden als derjenige zweite (Neben-) Messwert, der bei einem dem Empfänger nicht zugeordneten Sender erzeugten Lichtsignale erfasst wird. Für die Bildung der internen Messwerte können somit auch unterschiedliche Referenzwerte genutzt werden, die sich insbesondere in Abhängigkeit davon unterscheiden, zu welchem Zeitpunkt ein zu subtrahierender Messwert von einem Empfänger erfasst wird. So kann eine Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Lösung vorsehen, dass von einem Empfänger innerhalb eines Messintervalls zwei Messwerte erfasst werden und in die Berechnung eines Intervallmesswerts einfließen. So kann beispielsweise ein erster Messwert von einem Empfänger erfasst werden, wenn ein Lichtsignal von dem diesen Empfänger zugeordneten und gegenüberliegenden Sender erzeugt wird. Ein zweiter Messwert kann ferner erfasst werden, wenn wenigstens ein anderer, dem Empfänger nicht zugeordneter Sender ein Lichtsignal erzeugt. Für den jeweiligen Empfänger werden somit innerhalb eines Messintervalls sowohl ein erster (Haupt-) Messwert als auch ein zweiter (Neben-) Messwert erfasst. Für die Bildung entsprechender erster und zweiter interner (Haupt- und Neben-) Messwerte können dann auch unterschiedliche (Haupt- und Neben-) Referenzwerte herangezogen werden, insbesondere wie vorstehend angesprochen fest eingestellte Werte.To form an internal measured value, in one embodiment variant, a recorded measured value is subtracted from a reference value. For example, the first (main) measured value, which is detected by a light signal generated by a transmitter assigned to the receiver, can then be subtracted from a different reference value than the second (secondary) measured value, which detects light signals generated by a transmitter not assigned to the receiver becomes. Different reference values can therefore also be used to form the internal measured values, which differ in particular depending on the point in time at which a measured value to be subtracted is recorded by a receiver. An embodiment variant of the proposed solution can provide for two measured values to be recorded by a receiver within a measuring interval and included in the calculation of an interval measured value. For example, a first measured value can be recorded by a receiver when a light signal is generated by the transmitter assigned to this receiver and located opposite. A second measured value can also be recorded if at least one other transmitter that is not assigned to the receiver generates a light signal. For the respective receiver, both a first (main) measured value and a second (secondary) measured value are recorded within a measuring interval. Different (main and secondary) reference values can then also be used to form corresponding first and second internal (main and secondary) measured values, in particular fixed values as mentioned above.

Bei dem Referenzwert, von dem ein durch einen Empfänger erfasster Messwert subtrahiert wird, kann es sich beispielsweise, wie vorstehend erläutert, um einen fest eingestellten (Kalibrierungs-) Wert handeln, der für einen Empfang eines ungestörten (d.h. nicht von einem Objekt im Sensorbereich beeinflussten) Lichtsignals an dem jeweiligen Empfänger während einer Kalibrierung der Sensoreinheit repräsentativ ist. Alternativ oder ergänzend kann der wenigstens eine Referenzwert oder können - wenn genutzt - mehrere Referenzwerde nutzerseitig veränderbar sein. Dies schließt beispielsweise ein, dass ein Referenzwert neu eingelernt respektive im Betrieb der Sensoreinheit neu eingemessen wird. Hiermit lässt sich etwaigen Störeinflüssen auf die Sender-Empfänger-Paare der Sensoreinheit entgegenwirken und damit beispielsweise alterungs-, temperatur- und/oder verschmutzungsbedingt auftretenden Veränderungen der erfassten Messwerte Rechnung tragen. In Weiterbildung ist ein herstellerseitig vorgegebener Referenzwert in der Messelektronik der Sensoreinheit fest (d.h., nicht flüchtig) gespeichert und ein separater, überschreibbarer Speicher(platz) vorgesehen, um zusätzlich einen nutzerseitig eingelernten Referenzwert zu hinterlegen.The reference value from which a measured value recorded by a receiver is subtracted can, for example, as explained above, be a fixed (calibration) value that is used to receive an undisturbed (ie not influenced by an object in the sensor range). ) Light signal at the respective receiver is representative during calibration of the sensor unit. Alternatively or additionally, the at least one reference value or - if used - several reference values can be changed by the user be derbar. This includes, for example, that a reference value is relearned or recalibrated during operation of the sensor unit. This makes it possible to counteract any interference effects on the transmitter-receiver pairs of the sensor unit and, for example, to take into account changes in the recorded measured values that occur due to aging, temperature and/or contamination. In a further development, a reference value specified by the manufacturer is permanently stored (ie, non-volatile) in the measuring electronics of the sensor unit and a separate, rewritable memory (space) is provided in order to additionally store a reference value taught in by the user.

Anstelle fest eingestellter Werte für eine oder mehrere Referenzwerte kann in einer Ausführungsvariante, gegebenenfalls auch nur für einen anderen Sensormodus der Sensoreinheit, vorgesehen sein, dass der (jeweilige) Referenzwert, von dem ein von einem Empfänger bereitgestellter Messwert subtrahiert wird, ein gespeicherter Messwert ist, der für denselben Empfänger in einem vorangegangenen Messintervall erfasst wurde. Dies schließt beispielsweise ein, dass der als Referenzwert genutzte, zuvor gespeicherte Messwert aus einem Ringpuffer der Sensoreinheit stammt. In einer solchen Variante kann folglich der gerade erfasste und mithin aktuelle Messwert von einem älteren, gegebenenfalls dem ältesten Messwert für denselben Empfänger aus dem Ringpuffer subtrahiert werden, um den internen Messwert zu berechnen.Instead of fixed values for one or more reference values, in one embodiment variant, possibly only for a different sensor mode of the sensor unit, it can be provided that the (respective) reference value from which a measured value provided by a receiver is subtracted is a stored measured value, that was recorded for the same receiver in a previous measurement interval. This includes, for example, that the previously stored measured value used as a reference value comes from a ring buffer of the sensor unit. In such a variant, the currently recorded and therefore current measured value can be subtracted from an older, possibly the oldest, measured value for the same receiver from the ring buffer in order to calculate the internal measured value.

Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es selbstverständlich möglich, dass ein (digitaler) Schaltausgang auch nur virtuell bereitgestellt wird, beispielsweise unter Nutzung einer IO-Link-Schnittstelle der Sensoreinheit.Particularly in this context, it is of course possible for a (digital) switching output to be provided only virtually, for example using an IO-Link interface of the sensor unit.

In einer Weiterbildung ist die Messelektronik konfiguriert,

• - in dem einen (ersten und/oder zweiten) Sensormodus interne erste und zweite Messwerte, die aus den ersten und zweiten von einem Empfänger erfassten Messwerten gebildet werden, für die Bestimmung des wenigstens einen Prozesswerts aufzusummieren, sodass ein Summenwert aus den internen ersten und zweiten Messwerten für alle Empfänger eines Messintervalls Grundlage für den mit dem wenigstens einen Schaltpunkt zu vergleichenden Prozesswert ist, und
• - in dem anderen (dritten und/oder vierten) Sensormodus interne erste und zweite Messwerte, die aus den ersten und zweiten von einem Empfänger erfassten Messwerten gebildet werden, zu jeweils einem Zwischenwert für einen Empfänger - für jedes Messintervall - aufzusummieren, sodass diese Zwischenwerte (und hiermit aus jeweils zwei Zwischenwerten für verschiedene Empfänger gebildete Differenzen) Grundlage für den mit dem wenigstens einen Schaltpunkt zu vergleichenden Prozesswert sind. Grundsätzlich können hierbei die internen ersten und zweiten Messwerte auch mit unterschiedlicher Gewichtung aus erfassten Haupt- und Nebenmesswerten für die Empfänger berechnet werden. Ebenso können in die Berechnungen von Zwischenwerten Gewichtungsparameter einfließen, beispielsweise um einen Hauptmesswert stärker zu gewichten als einen Nebenmesswert für den jeweiligen Empfänger.

In a further development, the measuring electronics are configured

• - in the one (first and/or second) sensor mode, to sum up internal first and second measured values, which are formed from the first and second measured values recorded by a receiver, for the determination of the at least one process value, so that a sum value from the internal first and second Measured values for all receivers of a measuring interval are the basis for the process value to be compared with the at least one switching point, and
• - in the other (third and/or fourth) sensor mode, internal first and second measured values, which are formed from the first and second measured values recorded by a receiver, are summed up to form an intermediate value for a receiver - for each measuring interval - so that these intermediate values ( and hereby differences formed from two intermediate values for different receivers) are the basis for the process value to be compared with the at least one switching point. In principle, the internal first and second measured values can also be calculated with different weighting from recorded main and secondary measured values for the receivers. Likewise, weighting parameters can be included in the calculations of intermediate values, for example in order to weight a main measured value more heavily than a secondary measured value for the respective receiver.

Im Zuge der vorgeschlagenen Lösung kann auch vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit in wenigstens einem Sensormodus betreibbar ist, in dem ein einzelner Prozesswert dafür indikativ ist, dass ein Objekt mit einer bestimmten Form und/oder Größe im Sensorbereich vorhanden ist. Hier ist folglich vorgesehen, dass ein einzelner Prozesswert mithin nicht nur dafür indikativ ist, ob ein Objekt im Sensorbereich der Sensoreinheit vorhanden ist, sondern auch dafür indikativ ist, dass ein Objekt mit einer bestimmten Form und/oder Größe im Sensorbereich vorhanden ist. Auf Basis des einzelnen Prozesswert wird folglich hier eine Objektunterscheidung (Objektklassifikation) und/oder Objektverifikation implementiert, sodass beispielsweise auch bei einem durch den Sensorbereich fallenden Objekt ein Detektionssignal nur dann erzeugt wird, wenn das entsprechende Objekt bestimmte Form- und/oder Größenparameter erfüllt. Eine entsprechende Sensoreinheit kann somit beispielsweise eine Objektunterscheidung und/oder -verifikation bei fallenden Objekten integrieren. Alternativ oder ergänzend kann eine Position- und/oder Merkmalskontrolle bei nicht-fallenden Objekten implementiert sein.As part of the proposed solution, it can also be provided that the sensor unit can be operated in at least one sensor mode in which a single process value is indicative of the fact that an object with a specific shape and/or size is present in the sensor area. It is therefore provided here that a single process value is not only indicative of whether an object is present in the sensor area of the sensor unit, but is also indicative of the fact that an object with a specific shape and/or size is present in the sensor area. Based on the individual process value, an object distinction (object classification) and/or object verification is implemented here, so that, for example, even if an object falls through the sensor area, a detection signal is only generated if the corresponding object fulfills certain shape and/or size parameters. A corresponding sensor unit can therefore, for example, integrate object discrimination and/or verification in the case of falling objects. Alternatively or additionally, a position and/or feature control can be implemented for non-falling objects.

Das Betreiben einer Sensoreinheit in einem entsprechenden Sensormodus, der eine Klassifikation eines Objekts nach Form und/oder Größe, insbesondere bei einer Rahmenlichtschranke, ermöglicht, ist dabei auch unabhängig von dem zuerst genannten Aspekt der vorgeschlagenen Lösung umsetzbar, wonach die Sensoreinheit in wenigstens zwei unterschiedlichen Sensormodi betreibbar sein soll, in denen ein Prozesswert auf unterschiedliche Weise aus internen Messwerten bestimmt wird. Selbstverständlich ist aber auch hier ein Betrieb mit mehreren Sensormodi ohne weiteres möglich.Operating a sensor unit in a corresponding sensor mode, which enables a classification of an object according to shape and/or size, in particular in the case of a frame light barrier, can also be implemented independently of the first-mentioned aspect of the proposed solution, according to which the sensor unit can be operated in at least two different sensor modes should be operable in which a process value is determined in different ways from internal measured values. Of course, operation with several sensor modes is also possible here.

In einer Ausführungsvariante - unabhängig von dem ersten oder zweiten Aspekt der vorgeschlagenen Lösung - kann die Sensoreinheit in wenigstens drei unterschiedlichen Sensormodi betreibbar sein, für die die Messelektronik konfiguriert ist, den wenigstens einen Prozesswert auf unterschiedliche Weise zu bestimmen. In einer solchen Variante kann ein Nutzer der optischen Sensoreinheit folglich zwischen wenigstens drei unterschiedlichen Sensormodi wählen, um über die optische Sensoreinheit wenigstens drei unterschiedliche Anwendungsszenarien abzudecken.In one embodiment variant - regardless of the first or second aspect of the proposed solution - the sensor unit can be operable in at least three different sensor modes for which the measuring electronics are configured to determine at least one process value in different ways. In such a variant, a user of the optical sensor unit can therefore choose between at least three different sensor modes in order to cover at least three different application scenarios via the optical sensor unit.

Alternativ oder ergänzend kann an der Sensoreinheit zusätzlich zu einem Sensormodus auch eine Art der Filterung für die Bestimmung eines Prozesswerts auswählbar sein. Alternativ oder ergänzend kann auswählbar sein, ob der Prozesswert für die Erzeugung des Detektionssignals mit einem oder mehreren Schaltpunkten zu vergleichen ist. In letzterem Fall kann somit beispielsweise zwischen einem üblichen Schaltpunktmodus und einem Fenstermodus gewählt werden. Liegt im Fenstermodus ein Prozesswert oberhalb eines ersten Schaltpunkt (ersten Schaltschwelle) und unterhalb einen zweiten Schaltpunkts, wird beispielsweise an einem ersten Schaltausgang ein erstes Detektionssignal erzeugt. Ebenso kann das erste Detektionssignal erzeugt werden, wenn der Prozesswert dem ersten Schaltpunkt oder dem zweiten Schaltpunkt entspricht. Liegt der Prozesswert oberhalb des zweiten Schaltpunkts, wird ein zweites Detektionssignal an einem zweiten Schaltausgang der Sensoreinheit erzeugt. Die zusätzlichen Auswahlmöglichkeiten an der optischen Sensoreinheit erweitern insbesondere bei einer Rahmenlichtschranke den Funktionsumfang für einen Nutzer nochmals erheblich.Alternatively or additionally, in addition to a sensor mode, a type of filtering for determining a process value can also be selectable on the sensor unit. Alternatively or additionally, it can be selected whether the process value for generating the detection signal is to be compared with one or more switching points. In the latter case, for example, you can choose between a usual switching point mode and a window mode. If in window mode a process value is above a first switching point (first switching threshold) and below a second switching point, a first detection signal is generated, for example, at a first switching output. Likewise, the first detection signal can be generated if the process value corresponds to the first switching point or the second switching point. If the process value is above the second switching point, a second detection signal is generated at a second switching output of the sensor unit. The additional selection options on the optical sensor unit significantly expand the range of functions for a user, especially with a frame light barrier.

In einer möglichen Weiterbildung ist die Messelektronik für eine Stromregelung, über die ein Sendestrom für die mehreren Sender geregelt wird, konfiguriert,

• - wiederholt für ein Messintervall zu prüfen, ob an wenigstens einem Empfänger ein Messwert erfasst wird, der für ein von dem diesen Empfänger zugeordneten Sender ausgesandtes Lichtsignal repräsentativ ist, das den Empfänger ungestört erreicht hat, und
• - den Messwert des wenigstens einen Empfängers zu speichern und auf Basis dieses Messwerts den Sendestrom für die mehreren Sender zu regeln.

In a possible further development, the measuring electronics are configured for a current control, via which a transmission current for the several transmitters is regulated,

• - to check repeatedly for a measurement interval whether a measured value is recorded on at least one receiver, which is representative of a light signal emitted by the transmitter assigned to this receiver that has reached the receiver undisturbed, and
• - to store the measured value of the at least one receiver and to regulate the transmission current for the several transmitters based on this measured value.

In einer solchen Variante ist folglich innerhalb der Messelektronik der optischen Sensoreinheit eine Stromregelung implementiert, über die ein die Leistung der optischen Sender der Sensoreinheit bestimmender Sendestrom in Abhängigkeit von wenigstens einem Messwert geregelt wird, der an einem unbedämpften Empfänger empfangen wird. Dies schließt insbesondere eine Ausführungsvariante ein, bei der für jedes Messintervall und damit kontinuierlich im Betrieb der optischen Sensoreinheit geprüft wird, ob an wenigstens einem der Empfänger der Sensoreinheit ein Lichtsignal empfangen wird, dass den jeweiligen Empfänger ungehindert erreicht hat, d. h. ohne ein Objekt im Strahlengang zwischen Sender und Empfänger. In einem solchen Fall wird wenigstens dieser Messwert gespeichert und sich für eine Stromregelung zunutze gemacht, da hierüber eine Aussage möglich ist, inwieweit die optische Sensoreinheit noch zuverlässig arbeitet. So kann auf dieser Basis beispielsweise zuverlässig im Betrieb der optischen Sensoreinheit auf etwaige veränderte Umgebungsbedingungen geschlossen werden, beispielsweise auf eine etwaige Verschmutzung im Sensorbereich und/oder eine veränderte Umgebungstemperatur. Über die Stromregelung wird dann ein entsprechender umgebungsbedingter Einfluss automatisch kompensiert.In such a variant, a current control is implemented within the measuring electronics of the optical sensor unit, via which a transmission current that determines the power of the optical transmitters of the sensor unit is regulated depending on at least one measured value that is received at an undamped receiver. This includes, in particular, an embodiment variant in which for each measuring interval and thus continuously during operation of the optical sensor unit it is checked whether a light signal is received at at least one of the receivers of the sensor unit that has reached the respective receiver unhindered, i.e. H. without an object in the beam path between the transmitter and receiver. In such a case, at least this measured value is saved and used for current control, since this makes it possible to say to what extent the optical sensor unit is still working reliably. On this basis, for example, any changed environmental conditions can be reliably concluded during operation of the optical sensor unit, for example any contamination in the sensor area and/or a changed ambient temperature. A corresponding environmental influence is then automatically compensated for via the current control.

Eine solche Ausführungsvariante gestattet somit insbesondere, einer eventuellen Temperaturdrift effektiv entgegenzuwirken. Hierüber ist auch eine Auswertung der Messwerte der Empfänger in einem Sensormodus möglich, die an sich aufgrund ihrer Temperaturabhängigkeit andernfalls nicht in Erwägung gezogen würde.Such an embodiment variant therefore allows, in particular, any possible temperature drift to be effectively counteracted. This also makes it possible to evaluate the measured values of the receivers in a sensor mode, which would otherwise not be considered due to their temperature dependence.

Um die Stromregelung robuster und weniger störanfällig auszulegen, sieht eine Ausführungsvariante vor, die Stromregelung nicht von einem einzelnen Messwert eines Empfängers abhängig zu machen, sondern Messwerte aller Empfänger für ein Messintervall für die Stromregelung zu speichern, wenn an wenigstens einem der Empfänger ein Messwert erfasst wird, der für ein von diesen Empfänger zugeordneten Sender ausgesandtes Lichtsignal repräsentativ ist, das den Empfänger ungestört erreicht hat.In order to make the current control more robust and less susceptible to failure, one embodiment variant provides for the current control not to be dependent on a single measured value from a receiver, but rather to store measured values from all receivers for a measuring interval for the current control if a measured value is recorded on at least one of the receivers , which is representative of a light signal emitted by the transmitter assigned to this receiver and which has reached the receiver undisturbed.

Während bei der vorstehenden genannten Ausführungsvariante weiterhin auch lediglich ein einzelner unbedämpfter Empfänger die Speicherung von Messwerten aller Empfänger für ein Messintervall auslösen kann, sieht eine Weiterbildung vor, dass eine solche Speicherung von Messwerten mehrerer (mindestens zweier) Empfänger abhängig ist. Beispielsweise ist die Messelektronik konfiguriert, Messwerte aller Empfänger für ein Messintervall für die Stromregelung zu speichern, wenn an mehr als einem Empfänger ein Messwert erfasst wird, der für ein von dem jeweiligen Empfänger zugeordneten Sender ausgesandtes Lichtsignal repräsentativ ist, das den Empfänger ungestört erreicht hat. In einer solchen Variante müssen dann folglich Strahlengänge wenigstens zweier Sender-Empfänger-Paare der optischen Sensoreinheit hindernisfrei sein, um eine Speicherung von Messwerten für eine nachfolgende Stromregelung auszulösen.While in the embodiment variant mentioned above, only a single undamped receiver can trigger the storage of measured values from all receivers for a measuring interval, a further development provides that such storage is dependent on measured values from several (at least two) receivers. For example, the measuring electronics is configured to store measured values of all receivers for a measuring interval for current control if a measured value is recorded on more than one receiver, which is representative of a light signal emitted by the respective receiver assigned to the transmitter that has reached the receiver undisturbed. In such a variant, beam paths of at least two transmitter-receiver pairs of the optical sensor unit must then be free of obstacles in order to trigger storage of measured values for subsequent current regulation.

Für die Stromregelung selbst kann zwar grundsätzlich auch lediglich ein einzelner gespeicherter Messwert eines als unbedämpft erkannten Empfängers genutzt werden. Um den Einfluss von Fehlmessungen und damit einzelnen „Ausreißern“ unter den erfassten Messwerten zu reduzieren, kann die Messelektronik konfiguriert sein, den Sendestrom auf Basis mehrerer gespeicherter Messwerte zu regeln, indem aus den mehreren gespeicherten Messwerten wenigstens ein Maximalwert bestimmt wird. Grundlage für die Stromregelung sind somit mehrere gespeicherte Messwerte, gegebenenfalls aus mehreren Messintervallen, in denen jeweils wenigstens ein unbedämpfter Empfänger erkannt wurde. Für die Stromregelung wird hier dann wenigstens ein ermittelter Maximalwert aus den gespeicherten Messwerten zugrunde gelegt.In principle, only a single stored measured value that is recognized as undamped can be used for the current control itself receiver can be used. In order to reduce the influence of incorrect measurements and thus individual “outliers” among the recorded measured values, the measuring electronics can be configured to regulate the transmission current based on several stored measured values by determining at least one maximum value from the several stored measured values. The basis for the current control is therefore several stored measured values, possibly from several measuring intervals, in each of which at least one undamped receiver was detected. The current control is then based on at least one determined maximum value from the stored measured values.

Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, zu mehreren Messintervallen jeweils genau einen Maximalwert zu bestimmen und den Sendestrom dann auf Basis mehrerer solcher Maximalwerte zu regeln. Für die Regelung des Sendestroms werden somit einzelne Maximalwerte aus mehreren Messintervallen (betrachtet über eine definierte Zeitperiode) betrachtet. Hierbei kann die Messelektronik beispielsweise konfiguriert sein, aus einer vorgegebenen Anzahl an höchsten Maximalwerten einen Mittelwert zu bestimmen und auf Basis dieses Mittelwerts den Sendestrom zu regeln. So werden dann beispielsweise mehr als zwei, aber weniger als 10, z.B. 3, 4 oder 5 Maximalwerte für eine Mittelwertbestimmung genutzt, die die höchsten Werte aufwiesen. Eine Begrenzung der Anzahl der in die Mittelwertbildung einfließenden Maximalwerte reduziert dabei nicht nur den Berechnungsaufwand, sondern stellt auch sicher, dass letztlich in die Mittelwertbildung tatsächlich nur die Maximalwerte einfließen, die als besonders aussagekräftig für einen hindernisfreien Lichtsignalempfang eingestuft werden. Beispielsweise kann die Messelektronik konfiguriert sein, einen arithmetischen Mittelwert zu bestimmen.Here, for example, provision can be made to determine exactly one maximum value at several measuring intervals and then to regulate the transmission current on the basis of several such maximum values. To regulate the transmission current, individual maximum values from several measurement intervals (viewed over a defined time period) are considered. Here, the measuring electronics can, for example, be configured to determine an average value from a predetermined number of highest maximum values and to regulate the transmission current on the basis of this average value. For example, more than two, but fewer than 10, e.g. 3, 4 or 5 maximum values that had the highest values are used to determine an average. Limiting the number of maximum values included in the averaging not only reduces the calculation effort, but also ensures that ultimately only the maximum values that are classified as particularly meaningful for obstacle-free light signal reception are included in the averaging. For example, the measuring electronics can be configured to determine an arithmetic mean.

Zur Regelung des Sendestroms kann dann ein auf Basis mehrerer Maximalwerte bestimmter Mittelwert, insbesondere der vorstehend angesprochene arithmetische Mittelwert mit einem Schwellwert verglichen werden, um darüber zu entscheiden, ob der Sendestrom unverändert bleiben kann oder angehoben oder reduziert werden muss. Selbstverständlich kann grundsätzlich auch auf Basis eines bestimmten Maximalwerts unmittelbar ein Vergleich mit einem Schwellwert erfolgen, um hiermit über die Anpassung eines Sendestroms zu entscheiden. In einer Ausführungsvariante der vorgeschlagenen Lösung kann somit die Messelektronik konfiguriert sein, den Sendestrom zu erhöhen, wenn der Maximalwert und/oder der Mittelwert unterhalb des Schwellwerts liegen, und den Sendestrom zu verringern, wenn der Maximalwert und/oder Mittelwert oberhalb des Schwellwerts liegt. Wird der Schwellwert unterschritten, wird davon ausgegangen, dass der unbedämpfte Empfänger eine geringere Lichtmenge empfangen hat, was beispielsweise aufgrund von Verschmutzungen im Sensorbereich und/oder einer veränderten Umgebungstemperatur der Fall sein kann. Über eine Erhöhung des Sendestromes und eine damit erhöhte Leistung der Sender lässt sich dies kompensieren. Umgekehrt spricht eine Überschreitung eines hinterlegten Schwellwerts dafür, dass gegebenenfalls der Sendestrom (wieder) verringert werden kann, sodass wieder eine größere Leistungsreserve zur Verfügung steht. So kann beispielsweise ein Überschreiten insbesondere aufgrund einer Temperaturänderung erfolgen, beispielsweise bei sinkender Umgebungstemperatur, die bei in einem Sender genutzten LEDs zu einer Steigerung der Effizienz führen kann.To regulate the transmission current, an average value determined on the basis of several maximum values, in particular the arithmetic average mentioned above, can be compared with a threshold value in order to decide whether the transmission current can remain unchanged or must be increased or reduced. Of course, a comparison can also be made directly with a threshold value on the basis of a specific maximum value in order to decide on the adjustment of a transmission current. In an embodiment variant of the proposed solution, the measuring electronics can thus be configured to increase the transmission current when the maximum value and/or the average value are below the threshold value, and to reduce the transmission current when the maximum value and/or average value is above the threshold value. If the threshold value is undershot, it is assumed that the undamped receiver has received a smaller amount of light, which can be the case, for example, due to contamination in the sensor area and/or a changed ambient temperature. This can be compensated for by increasing the transmission current and thus increasing the power of the transmitter. Conversely, exceeding a stored threshold value suggests that the transmission current can be reduced (again), so that a larger power reserve is available again. For example, an overshoot can occur in particular due to a change in temperature, for example when the ambient temperature drops, which can lead to an increase in the efficiency of LEDs used in a transmitter.

Grundsätzlich kann es sich bei dem Schwellwert, in Abhängigkeit von dem der Sendestrom erhöht oder erniedrigt wird, um einen kalibrierten Empfangswert handeln, also um einen Empfangswert, der während einer Kalibrierung der Sensoreinheit ermittelt und in einem Speicher der Messelektronik hinterlegt wurde.In principle, the threshold value, depending on which the transmission current is increased or decreased, can be a calibrated received value, i.e. a received value that was determined during calibration of the sensor unit and stored in a memory of the measuring electronics.

Für die Stabilität der Regelung kann es von Vorteil sein, wenn die Messelektronik konfiguriert ist, den Sendestrom während einer Stromregelung um lediglich einen vorgegebenen Stufenwert zu erhöhen oder zu verringern. In einer gestarteten Regelung(sphase) erfolgt folglich eine Erhöhung oder Verringerung des Sendestroms stets nur gestuft in Höhe eines vordefinierten Stromwerts. Die Höhe dieses Strom- oder Stufenwerts ist dann beispielsweise prozentual zu dem aktuellen oder einem maximal zulässigen Sendestrom und damit relativ oder absolut vorgegeben. Der Sendestrom kann somit innerhalb einer gestarteten Stromregelungsphase lediglich um genau einen Stromwert erhöht oder verringert werden, und zwar für alle Sender der Sensoreinheit identisch. Grundsätzlich kann dieser Stromwert oder Stufenwert auch konfigurierbar und damit einstellbar sein, beispielsweise bei einer Installation der Sensoreinheit oder auch im laufenden Betrieb durch einen Nutzer.For the stability of the control, it can be advantageous if the measuring electronics are configured to increase or decrease the transmission current during current control by only a predetermined step value. In a started control (phase), an increase or decrease in the transmission current only takes place in steps of a predefined current value. The level of this current or step value is then specified, for example, as a percentage of the current or a maximum permissible transmission current and thus relative or absolute. The transmission current can therefore only be increased or reduced by exactly one current value within a started current control phase, and this is identical for all transmitters of the sensor unit. In principle, this current value or step value can also be configurable and therefore adjustable, for example when installing the sensor unit or during ongoing operation by a user.

Die vorgeschlagene Regelung des Sendestroms sieht beispielsweise vor, dass jeder Sender mit seinem eigenen, individuellen Sendestrom versorgt wird, im Falle einer Regelung der jeweilige Sendestrom für alle Sender gleichermaßen erhöht oder verringert wird.The proposed regulation of the transmission current provides, for example, that each transmitter is supplied with its own, individual transmission current; in the case of regulation, the respective transmission current is increased or reduced equally for all transmitters.

Insbesondere mit Blick darauf, dass eine automatisiert ablaufende Stromregelung berechnungsintensiv sein kann und darüber hinaus auch mit Blick darauf, dass eine etwaige Kompensation temperatur- oder verschmutzungsbedingter Einflüsse auf die Objektdetektion nicht in jedem Messintervall nötig ist, sieht eine Ausführungsvariante vor, eine Stromregelung (nur) nach vordefinierten Zeitintervallen zu starten. Ein solches Zeitintervall überspannt dann beispielsweise mehrere Messintervalle. Geht man beispielsweise von einem Messintervall / Messezyklus mit einer Dauer im Bereich von 20 µs bis 200 µs aus, kann beispielsweise eine zyklische Stromregelung alle 20, 30, 50 oder 100 ms gestartet werden und damit nach einem Zeitintervall, das wenigstens 10, wenigstens 30 oder wenigstens 50 Messintervalle umfasst. Eine Stromregelung wird somit beispielsweise erst alle 15, 35 oder 60 Messintervalle gestartet. So steht dann auch gegebenenfalls eine repräsentative Anzahl von Maximalwerten, insbesondere für die Bildung eines arithmetischen Mittelwerts zur Verfügung. Die Messelektronik integriert hierbei beispielsweise eine Regelungseinrichtung, die nach einem vordefinierten Zeitintervall wiederholt und damit nur zu bestimmten Zeitpunkten (zyklisch) angesteuert wird, um eine Regelung des Sendestroms zu starten.Particularly in view of the fact that automated current control can be computationally intensive and also in view of the fact that any compensation for temperature or contamination-related influences on object detection is not necessary in every measuring interval, one embodiment variant provides for current control (only) after predefined time intervals to start. Such a time interval then spans, for example, several measurement intervals. For example, if one assumes a measuring interval/measuring cycle with a duration in the range of 20 µs to 200 µs, a cyclic current control can be started every 20, 30, 50 or 100 ms and thus after a time interval that is at least 10, at least 30 or includes at least 50 measurement intervals. A current control is therefore only started every 15, 35 or 60 measuring intervals, for example. In this way, a representative number of maximum values is then available, in particular for the formation of an arithmetic mean. The measuring electronics integrates, for example, a control device that is repeated after a predefined time interval and is therefore only activated (cyclically) at certain times in order to start regulating the transmission current.

Um den Startzeitpunkt für die Stromregelung zu definieren, kann die Messelektronik beispielsweise einen Zeitgeber umfassen, über den ein Zeitpunkt vorgegeben wird, zu dem eine Stromregelung gestartet wird. Alternativ oder ergänzend kann ein Messintervallzähler vorhanden sein, sodass nach einer vordefinierten Anzahl von Messintervallen wieder eine Stromregelung gestartet wird.In order to define the starting time for the current control, the measuring electronics can, for example, include a timer, which specifies a time at which a current control is started. Alternatively or additionally, a measuring interval counter can be present so that current control is started again after a predefined number of measuring intervals.

Um zu verhindern, dass eine Stromregelung gerade dann erfolgt, wenn Objekte im Sensorbereich der Sensoreinheit detektiert werden, kann die Messelektronik konfiguriert sein, die Stromregelung nicht nach einem vordefinierten Zeitintervall zu starten, wenn in einem Messintervall vor Ablauf des Zeitintervalls an einer Mindestanzahl an Empfängern kein Messwert erfasst wurde, der für ein empfangenes Lichtsignale repräsentativ ist, das den Empfänger ungestört erreicht hat. Dies schließt insbesondere ein, dass die Stromregelung gerade nicht erneut gestartet wird, wenn zuvor in einem Messintervall an keinem der Empfänger ein ungestört den Sensorbereich durchquerendes Lichtsignal empfangen wurde. Das maßgebliche Messintervall kann hierbei insbesondere auch nur genau das eine Messintervall sein, das vor dem zyklisch vorgesehenen Start der Stromregelung liegt. So kann die eigentlich vorgesehene Stromregelung entfallen, wenn in keinem der dem Startzeitpunkt für die Stromregelung vorangehenden Messintervallen ein unbedämpfter Empfänger vorliegt.In order to prevent current regulation from taking place precisely when objects are detected in the sensor area of the sensor unit, the measuring electronics can be configured not to start the current regulation after a predefined time interval if there is no signal at a minimum number of receivers in a measuring interval before the time interval has expired A measured value was recorded that is representative of a received light signal that reached the receiver undisturbed. This includes in particular that the current control is not started again if no light signal crossing the sensor area undisturbed was previously received at any of the receivers in a measuring interval. The relevant measurement interval can in particular only be the one measurement interval that lies before the cyclically planned start of the current control. The actual current regulation can be omitted if there is no undamped receiver in any of the measurement intervals preceding the start time for the current regulation.

In einer Weiterbildung kann die Messelektronik konfiguriert sein, ein Alarmsignal auszugeben, wenn eine Stromregelung mehrfach und/oder über eine einen Alarmschwellwert übersteigende Zeitdauer nicht gestartet wurde. Derart kann die Sensoreinheit beispielsweise für einen Nutzer signalisieren, dass aufgrund des aktuellen Betriebs der Sensoreinheit und/oder aufgrund äußerer Umgebungseinflüsse eine eigentlich vorgesehene Prüfung des verwendeten Sendestromes nicht erfolgen konnte und damit das Risiko besteht, dass die Messergebnisse der Sensoreinheit nicht mehr zuverlässig sind. Ein Nutzer kann somit beispielsweise gezielt eine Stromregelung auslösen oder einen oder mehrere Referenzwerte neu einlernen respektive neu einmessen und abspeichern.In a further development, the measuring electronics can be configured to output an alarm signal if a current control has not been started several times and/or for a period of time that exceeds an alarm threshold value. In this way, the sensor unit can, for example, signal to a user that due to the current operation of the sensor unit and/or due to external environmental influences, an actually planned test of the transmission current used could not take place and there is therefore a risk that the measurement results of the sensor unit are no longer reliable. A user can, for example, specifically trigger a current control or re-learn or re-calibrate and save one or more reference values.

Gegebenenfalls kann die Ausgabe des Alarmsignals auch von wenigstens einem zusätzlichen Messsignal abhängig sein, das für Umgebungsbedingungen der Sensoreinheit repräsentativ ist. So kann beispielsweise die Stromregelung wie bereits vorstehend erläutert vor allem für eine Kompensation einer etwaigen Temperaturdrift von Vorteil sein. Wird dann aber anhand des - von der Sensoreinheit selbst erzeugten oder ihr über wenigstens einen zusätzlichen Sensor zur Verfügung gestellten - Messsignals signalisiert, dass sich die Temperatur in der Umgebung der Sensoreinheit nicht verändert hat, kann gegebenenfalls die Erzeugung eines Alarmsignals unterbleiben, auch wenn die zu mehreren aufeinander folgenden Zeitpunkten vorgesehenen Stromregelungen nicht ausgelöst wurden. Umgekehrt kann wiederum ein Alarmsignal erzeugt werden, wenn wiederholt Stromregelungen nicht erfolgen konnten und das Messsignal für veränderte Umgebungsbedingungen spricht, beispielsweise durch eine über einen Temperaturschwellwert liegende Veränderung der Umgebungstemperatur der Sensoreinheit.If necessary, the output of the alarm signal can also be dependent on at least one additional measurement signal that is representative of the environmental conditions of the sensor unit. For example, as already explained above, current control can be particularly advantageous for compensating for any temperature drift. However, if the measurement signal - generated by the sensor unit itself or made available to it via at least one additional sensor - is then signaled that the temperature in the area around the sensor unit has not changed, an alarm signal may possibly not be generated, even if it is too The current controls provided for several consecutive times were not triggered. Conversely, an alarm signal can be generated if repeated current controls could not take place and the measurement signal indicates changed environmental conditions, for example due to a change in the ambient temperature of the sensor unit that exceeds a temperature threshold value.

Grundsätzlich kann es sich bei einem an dem Senderträger vorgesehenen Sender der optischen Sensoreinheit um ein einzelnes ein Lichtsignal aussendendes optisches Element handeln. Von der vorgeschlagenen Lösung ist aber auch eingeschlossen, dass ein Sender eine Senderzone mit einer Mehrzahl von gleichzeitig zur Erzeugung eines Lichtsignals ansteuerbaren optischen Elementen umfasst. Ein Sender im Sinne der vorgeschlagenen Lösung kann somit beispielsweise auch mehrere LEDs umfassen, die an einer von mehreren Zonen des Senderträgers angeordnet sind. Sofern vorstehend oder nachstehend dann von der Aktivierung einzelner oder mehrerer Sender, gegebenenfalls auch zeitversetzt zueinander, die Rede ist, schließt dies insbesondere ein, dass unterschiedliche, räumlich separierte (Sende-) Zonen mit jeweils einer Mehrzahl von optischen (Sender-) Elementen zur Erzeugung eines Lichtsignals angesteuert werden.In principle, a transmitter of the optical sensor unit provided on the transmitter carrier can be a single optical element that emits a light signal. However, the proposed solution also includes that a transmitter comprises a transmitter zone with a plurality of optical elements that can be controlled simultaneously to generate a light signal. A transmitter in the sense of the proposed solution can therefore also include, for example, several LEDs that are arranged on one of several zones of the transmitter carrier. If there is talk above or below about the activation of individual or multiple transmitters, possibly also with a time delay from one another, this includes in particular that different, spatially separated (transmission) zones, each with a plurality of optical (transmitter) elements for generation a light signal.

Mit Blick auf eine kompakte Gestaltung der Sensoreinheit und eine effiziente sowie schnelle Auswertung der Messwerte mit Blick auf das Überschreiten wenigstens eines Schaltpunkts durch einen berechneten Prozesswert wird beispielsweise eine Sensoreinheit als vorteilhaft erachtet, die drei Sender und drei Empfänger oder vier Sender und vier Empfänger umfasst. Dies ist insbesondere für eine optische Sensoreinheit von Vorteil, die Teil einer Rahmenlichtschranke ist. Die vorgeschlagene Lösung bezieht sich daher auch insbesondere auf eine Rahmenlichtschranke mit einer Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Sensoreinheit.With a view to a compact design of the sensor unit and an efficient and quick evaluation of the measured values with a view to the exceeding of at least one switching point by a calculated process value, a sensor unit is considered advantageous, for example, which has three transmitters and three receivers or four transmitters and includes four receivers. This is particularly advantageous for an optical sensor unit that is part of a frame light barrier. The proposed solution therefore also relates in particular to a frame light barrier with an embodiment variant of a proposed sensor unit.

In einer Ausführungsvariante ist die Messelektronik ferner für eine Auswertung konfiguriert, in welchem einem Sender-Empfänger-Paar zugeordneten Abschnitt des Sensorbereichs ein Objekt detektiert wurde. Über die Messelektronik kann somit eine Auswertung erfasster Messwerte dahingehend erfolgen, in welchem Abschnitt des Sensorbereichs ein Objekt detektiert wurde. Hierfür wird beispielsweise für jedes Messintervall ausgewertet, an welchem der Empfänger die größte Bedämpfung aufgetreten ist. Es wird mithin für ein Messintervall jeweils gespeichert, für welchen Empfänger ein erfasster Messwert am niedrigsten war respektive der jeweilige interne (Haupt-) Messwert am größten war. Die Zonenauswertung erfolgt mithin nicht auf Basis eines Prozesswerts, sondern auf Basis für die Berechnung eines Prozesswertes genutzter (interner) Messwerte. Eine Information über die Zone, in dem ein Objekt durch den Sensorbereiche getreten ist, wird hierbei über die Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 zum Beispiel (nur) zum Zeitpunkt des Schalten eines Schaltausgangs mitgeteilt. Die Mitteilung einer Zone kann hierbei auch nur zum Zeitpunkt des Aktivierens eines Schaltausgangs erfolgen, nicht aber in Phasen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aktivierungen eines Schaltausgangs. Ein aktiver physikalischer Schaltausgang ist im Übrigen auch hier nicht zwingend notwendig. Es reicht beispielsweise eine Detektion durch einen Schaltmodus (z.B. Einzel- oder Fenstermodus), um die Zone über eine IO-Link-Schnittstelle auszugeben.(z.B. in einem Fall, in dem physikalische Schaltausgänge der Sensoreinheit deaktiviert sind).In one embodiment variant, the measuring electronics is further configured to evaluate in which section of the sensor area assigned to a transmitter-receiver pair an object was detected. The measuring electronics can therefore be used to evaluate recorded measured values to determine in which section of the sensor area an object was detected. For this purpose, for each measurement interval, for example, the receiver at which the greatest attenuation occurred is evaluated. The receiver for which a recorded measured value was lowest or the respective internal (main) measured value was highest is therefore saved for a measuring interval. The zone evaluation is therefore not based on a process value, but rather on the basis of (internal) measured values used to calculate a process value. Information about the zone in which an object has passed through the sensor areas is communicated via the measuring electronics of the frame light barrier 1, for example (only) at the time a switching output is switched. The notification of a zone can only take place at the time of activating a switching output, but not in phases between two consecutive activations of a switching output. An active physical switching output is not absolutely necessary here either. For example, detection through a switching mode (e.g. single or window mode) is sufficient to output the zone via an IO-Link interface (e.g. in a case in which physical switching outputs of the sensor unit are deactivated).

Die vorgeschlagene Lösung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Detektion eines Objekts mithilfe einer optischen Sensoreinheit. Hierbei ist ebenfalls vorgesehen, in Abhängigkeit von mindestens zwei unterschiedlichen Sensormodi der Sensoreinheit wenigstens einen Prozesswert, der zur Erzeugung eines eine Detektion eines Objekts anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkts verglichen wird, auf unterschiedliche Weise aus internen Messwerten zu bestimmen.The proposed solution also relates to a method for detecting an object using an optical sensor unit. It is also provided here that, depending on at least two different sensor modes of the sensor unit, at least one process value, which is compared with at least one stored switching point at a switching output of the sensor unit to generate a detection signal indicating detection of an object, is determined in different ways from internal measured values.

Eine Ausführungsvariante eines vorgeschlagenen Verfahrens ist somit insbesondere mit einer Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen Sensoreinheit durchführbar. Vorstehend und nachstehend im Zusammenhang mit Ausführungsvarianten einer vorgeschlagenen Sensoreinheit erläuterte Vorteile und Merkmale gelten somit auch für Ausführungsvarianten eines vorgeschlagenen Verfahrens und umgekehrt.An embodiment variant of a proposed method can therefore be carried out in particular with an embodiment variant of a proposed sensor unit. The advantages and features explained above and below in connection with embodiment variants of a proposed sensor unit therefore also apply to embodiment variants of a proposed method and vice versa.

Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch Ausführungsvarianten der vorgeschlagenen Lösung.The attached figures illustrate exemplary embodiment variants of the proposed solution.

Hierbei zeigen:

• 1 in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsvariante einer vorgeschlagenen optischen Sensoreinheit in Form einer Rahmenlichtschranke;
• 2A-2D schematisch aufeinanderfolgende Phasen eines Messzyklus, bei dem Sender der Rahmenlichtschranke der 1 paarweise zur Erzeugung von Lichtsignalen angesteuert werden, um ein Objekt in einem Sensorbereich der Rahmenlichtschranke zu detektieren;
• 3 die Rahmenlichtschranke der 1 mit Darstellung durch deren Sensorbereich fallender Objekte;
• 4 in mit der 3 übereinstimmender Ansicht eine Variante, bei der die Objekte durch ein durch den Sensorbereich der Rahmenlichtschranke geführtes Rohr fallen;
• 5A-5B die Rahmenlichtschranke der 1 mit unterschiedlich großen Objekten im Sensorbereich, die bei der vorgeschlagenen Rahmenlichtschranke voneinander unterscheidbar sind;
• 6A-6C in übereinstimmenden Ansichten die Rahmenlichtschranke mit unterschiedlich großen Objekten im Sensorbereich, von denen lediglich ein Objekt der in der 6B dargestellten Größe als zulässig detektiert und damit von den kleineren oder größeren Objekten der 6A und 6C unterschieden wird;
• 7 eine Darstellung eines Prozesswerts über der Zeit, der im Zuge einer Maximalwertermittlung in einem ersten Sensormodus bei einer vorgeschlagenen Rahmenlichtschranke ausgegeben wird, um über die Erzeugung eines Detektionssignals an einem Schaltausgang der Rahmenlichtschranke zu entscheiden;
• 8 die Rahmenlichtschranke der 1 in Draufsicht mit entfernter Quertraverse und unter Veranschaulichung einer mit der Rahmenlichtschranke umsetzbaren Anwesenheitskontrolle, ob sich ein Objekt im Sensorbereich befindet;
• 9 in mit der 8 übereinstimmender Draufsicht die Rahmenlichtschranke zur Veranschaulichung einer Positionskontrolle;
• 10A-10B in mit den 8 und 9 übereinstimmenden Ansichten die Rahmenlichtschranke bei der Nutzung für eine Merkmalskontrolle, inwieweit ein im Sensorbereich vorhandenes Objekt ein spezifisches, zu kontrollierendes Merkmale aufweist;
• 11A eine Darstellung eines in einem zweiten Sensormodus mit der Rahmenlichtschranke ausgebbaren Prozesswerts in Abhängigkeit von einer Größe eines im Sensorbereichs detektierten Objekts;
• 11 B ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Stromregelung in dem zweiten Sensormodus;
• 11C eine Darstellung eines in einem dritten Sensormodus (Statischer Sensormodus) mit der Rahmenlichtschranke ausgebbaren Prozesswerts in Abhängigkeit von einer Größe eines im Sensorbereich detektierten Objekts;
• 12 schematisch eine Systemarchitektur einer vorgeschlagenen Rahmenlichtschranke unter dem Gesichtspunkt der Messwertverarbeitung hin zum (digitalen) Schaltausgang.

Show here:

• 1 in a perspective view an embodiment variant of a proposed optical sensor unit in the form of a frame light barrier;
• 2A-2D schematically successive phases of a measuring cycle, in which the transmitter of the frame light barrier 1 be controlled in pairs to generate light signals in order to detect an object in a sensor area of the frame light barrier;
• 3 the frame light barrier 1 with representation of objects falling through their sensor range;
• 4 in with the 3 According to the same view, a variant in which the objects fall through a tube guided through the sensor area of the frame light barrier;
• 5A-5B the frame light barrier 1 with objects of different sizes in the sensor area, which can be distinguished from one another in the proposed frame light barrier;
• 6A-6C In matching views, the frame light barrier with objects of different sizes in the sensor area, of which only one object is in the 6B The size shown is detected as permissible and therefore different from the smaller or larger objects of the 6A and 6C is differentiated;
• 7 a representation of a process value over time, which is output in the course of a maximum value determination in a first sensor mode in a proposed frame light barrier in order to decide on the generation of a detection signal at a switching output of the frame light barrier;
• 8th the frame light barrier 1 in plan view with the crossbar removed and illustrating a presence check that can be implemented with the frame light barrier as to whether an object is in the sensor area;
• 9 in with the 8th matching top view of the frame light barrier to illustrate position control;
• 10A-10B in with the 8th and 9 Matching views of the frame light barrier when used for a feature control to what extent an object present in the sensor area has a specific characteristic that needs to be controlled;
• 11A a representation of a process value that can be output in a second sensor mode with the frame light barrier as a function of a size of an object detected in the sensor area;
• 11 B a flowchart illustrating current control in the second sensor mode;
• 11C a representation of a process value that can be output in a third sensor mode (static sensor mode) with the frame light barrier as a function of a size of an object detected in the sensor area;
• 12 Schematic of a system architecture of a proposed frame light barrier from the point of view of measured value processing towards the (digital) switching output.

Die 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsvariante einer optischen Sensoreinheit, mit der Ausführungsvarianten eines vorgeschlagenen Verfahrens ausführbar sind, in Form einer Rahmenlichtschranke 1. Die Rahmenlichtschranke 1 weist dabei entsprechend üblicher Bauweisen einen Senderträger in Form einer Senderleiste 11 und einen gegenüberliegenden Empfängerträger in Form einer Empfängerleiste 12 auf, die über ein Basisteil 10 miteinander verbunden sind. Zwischen der Senderleiste 11 und der Empfängerleiste 12 ist ein Sensorbereich 110 definiert, der vorliegend im Wesentlichen eine rechteckförmige Querschnittsfläche aufweist und sich in einer Sensorebene erstreckt. An einem dem Basisteil 10 gegenüberliegenden Ende der Rahmenlichtschranke 1 sind die Senderleiste 11 und die Empfängerleiste 12 über eine zusätzliche Quertraverse 13 miteinander verbunden. Diese Quertraverse 13 kann für bestimmte Anwendungsfälle nutzerseitig entfernt werden.The 1 shows a perspective view of an embodiment variant of an optical sensor unit, with which embodiment variants of a proposed method can be carried out, in the form of a frame light barrier 1. The frame light barrier 1 has, in accordance with usual designs, a transmitter carrier in the form of a transmitter bar 11 and an opposite receiver carrier in the form of a receiver bar 12 , which are connected to one another via a base part 10. A sensor area 110 is defined between the transmitter bar 11 and the receiver bar 12, which in the present case essentially has a rectangular cross-sectional area and extends in a sensor plane. At an end of the frame light barrier 1 opposite the base part 10, the transmitter bar 11 and the receiver bar 12 are connected to one another via an additional crossbar 13. This crossbar 13 can be removed by the user for certain applications.

An dem Basisteil 10 sind an einer Stirnseite Bedienelemente 100 für die Einstellung unterschiedlicher Sensormodi und/oder einzelner Betriebsparameter der Rahmenlichtschranke 1 vorgesehen. An der Stirnseite des Basisteils 10 ist ferner eine Schnittstelle, insbesondere eine IO-Link-Schnittstelle vorgesehen. An der entsprechenden Schnittstelle ist vorliegend ein Anschlussstecker ST angesteckt, über den die Rahmenlichtschranke 1 mit einem übergeordneten Datenverarbeitungssystem (mit mindestens einer Rechnervorrichtung) verbindbar ist, um Detektionssignale bei im Sensorbereich 110 detektierten Objekten und gegebenenfalls ergänzende Daten an das Datenverarbeitungssystem zu übertragen. Die für den Anschlussstecker ST an dem Basisteil 10 vorgesehene Schnittstelle integriert hierbei dann auch einen oder mehrere, typischerweise digitale, Schaltausgänge, über die ein oder mehrere unterschiedliche Detektionssignale ausgegeben werden können.On the base part 10, operating elements 100 are provided on one end face for setting different sensor modes and/or individual operating parameters of the frame light barrier 1. An interface, in particular an IO-Link interface, is also provided on the front side of the base part 10. In the present case, a connector ST is plugged into the corresponding interface, via which the frame light barrier 1 can be connected to a higher-level data processing system (with at least one computer device) in order to transmit detection signals for objects detected in the sensor area 110 and, if necessary, additional data to the data processing system. The interface provided for the connection plug ST on the base part 10 then also integrates one or more, typically digital, switching outputs, via which one or more different detection signals can be output.

Die Rahmenlichtschranke der 1 weist exemplarisch an der Senderleiste 11 drei optische Sender sowie an der Empfängerleiste 12 drei Empfänger auf. Die Empfänger an der Empfängerleiste 12 sind dabei den Sendern der Senderleiste 11 gegenüberliegend angeordnet, sodass insgesamt drei Sender-Empfänger-Paare an der Rahmenlichtschranke 1 der 1 vorgesehen sind. Jedes Sender-Empfänger-Paar definiert somit eine von mehreren (Detektions-) Zonen innerhalb des Sensorbereichs 110. Abweichend von der exemplarischen Darstellung in der 1 kann eine Weiterbildung der Rahmenlichtschranke 1 aber selbstverständlich auch mehr oder weniger, z.B. auch insgesamt vier Sender-Empfänger-Paare, umfassen. Auf einer Ausgestaltung mit vier Sender-Empfänger-Paaren bauen dann auch die nachfolgend erläuterten Darstellungen zur Ansteuerung der Sender und Empfänger der Rahmenlichtschranke 1 während eines Messintervalls exemplarisch auf.The frame light barrier 1 exemplarily has three optical transmitters on the transmitter bar 11 and three receivers on the receiver bar 12. The receivers on the receiver bar 12 are arranged opposite the transmitters of the transmitter bar 11, so that a total of three transmitter-receiver pairs are on the frame light barrier 1 1 are provided. Each transmitter-receiver pair thus defines one of several (detection) zones within the sensor area 110. Deviating from the exemplary representation in the 1 A further development of the frame light barrier 1 can of course also include more or less, for example a total of four transmitter-receiver pairs. The illustrations explained below for controlling the transmitters and receivers of the frame light barrier 1 during a measurement interval are based on an embodiment with four transmitter-receiver pairs.

Grundsätzlich kann es sich bei den an der Senderleiste 11 vorgesehenen Sender S1-S4 der Rahmenlichtschranke 1 um ein einzelnes ein Lichtsignal L1-L4 aussendendes optisches Element handeln. Von der vorgeschlagenen Lösung ist aber auch eingeschlossen, dass ein Sender S1-S4 jeweils eine Senderzone mit einer Mehrzahl von gleichzeitig zur Erzeugung eines Lichtsignals ansteuerbaren optischen Elementen umfasst. Ein Sender S1-S4 im Sinne der vorgeschlagenen Lösung kann somit beispielsweise auch mehrere LEDs umfassen, die an einem von mehreren Zonen der Senderleiste 11 angeordnet sind. Gleiches gilt analog für die Empfänger E1-E4 und entsprechende Empfängerzonen.In principle, the transmitters S1-S4 of the frame light barrier 1 provided on the transmitter strip 11 can be a single optical element that emits a light signal L1-L4. The proposed solution also includes that a transmitter S1-S4 each comprises a transmitter zone with a plurality of optical elements that can be controlled simultaneously to generate a light signal. A transmitter S1-S4 in the sense of the proposed solution can therefore, for example, also include several LEDs which are arranged on one of several zones of the transmitter strip 11. The same applies analogously to the receivers E1-E4 and corresponding receiver zones.

Die Ansteuerung der Sender der Senderleiste 11 der Rahmenlichtschranke 1 sowie die Auswertung an den Empfängern an der Empfängerleiste 12 wird dabei insbesondere über eine Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 übernommen, die in einem Innenraum des Basisteils 10 untergebracht ist. Mindestens eine Platine der Messelektronik ist dann beispielsweise innerhalb des Basisteils 10 aufgenommen. Teile der Messelektronik können selbstverständlich auch innerhalb der Sender- und Empfängerleisten 11, 12 untergebracht sein.The control of the transmitters of the transmitter bar 11 of the frame light barrier 1 as well as the evaluation at the receivers on the receiver bar 12 is carried out in particular via measuring electronics of the frame light barrier 1, which is housed in an interior of the base part 10. At least one circuit board of the measuring electronics is then accommodated, for example, within the base part 10. Parts of the measuring electronics can of course also be accommodated within the transmitter and receiver strips 11, 12.

Die 2A bis 2D veranschaulichen die zeitliche Abfolge beim Aussenden und Empfangen senderseitiger Lichtsignale L1 bis L4 während eines einzelnen Messzyklus der Rahmenlichtschranke 1. Ein Messzyklus erstreckt sich hierbei über vier unterschiedliche Phasen zu Zeitpunkte t1 bis t4, die in den 2A bis 2D gezeigt sind. Ein Messzyklus weist dabei typischerweise eine Dauer im Bereich von 20 µs bis 200 µs auf. Beispielsweise dauert ein Messzyklus (t1-t4) 50 µs.The 2A until 2D illustrate the temporal sequence of sending and receiving transmitter-side light signals L1 to L4 during a single measuring cycle of the frame light barrier 1. A measuring cycle extends over four different phases at times t1 to t4, which are in the 2A until 2D are shown. A measurement cycle typically has a duration in the range of 20 µs to 200 µs. For example, a measuring cycle (t1-t4) lasts 50 µs.

Zu einem ersten Zeitpunkt t1 entsprechend der 2A sind die vier Sender S1 bis S4, die an der Senderleiste 11 vorgesehen sind, inaktiv. An den Empfängern E1 bis E4 der Empfängerleiste 12 werden somit keine Messwerte oder Messwerte für eine Dunkelmessung empfangen. Während einer sich anschließenden zweiten Phase zu einem Zeitpunkt t2 entsprechend der 2B werden lediglich zwei Sender S1 und S3 zur Erzeugung von Lichtsignalen L1 und L3 angesteuert. An den diesen Sendern S1 und S3 gegenüberliegenden respektive zugeordneten Empfängern E1 und E3 wird dann ein Hauptmesswert empfangen. So werden zu dem Zeitpunkt t2 die beiden die optischen Lichtsignale L1 und L3 aufweisenden Zonen des Sensorbereichs 110 als Hauptzonen angesehen. Gleichzeitig wird auch an den Empfängern E2 und 4, denen Sender S2 und S4 gegenüberliegen, die inaktiv sind, ein Nebenmesswert erfasst. Haupt- und Nebenmesswerte der einzelne Empfänger E1 bis E4 können innerhalb der Software der Rahmenlichtschranke 1 gesondert gespeichert und gegebenenfalls auch unterschiedlich gewichtet werden.At a first time t1 according to 2A the four transmitters S1 to S4, which are provided on the transmitter bar 11, are inactive. No measured values or measured values for a dark measurement are therefore received at the receivers E1 to E4 of the receiver bar 12. During a subsequent second phase at a time t2 according to 2 B Only two transmitters S1 and S3 are controlled to generate light signals L1 and L3. A main measurement value is then received at the receivers E1 and E3 that are opposite or assigned to these transmitters S1 and S3. At the time t2, the two zones of the sensor area 110 having the optical light signals L1 and L3 are viewed as main zones. At the same time, a secondary measurement value is also recorded at the receivers E2 and 4, which are opposite the transmitters S2 and S4, which are inactive. Main and secondary measured values of the individual receivers E1 to E4 can be saved separately within the software of the frame light barrier 1 and, if necessary, weighted differently.

Innerhalb eines Messzyklus erfolgt dann zum Zeitpunkt t3 erneut eine Dunkelmessung, bei der alle Sender S1 bis S4 inaktiv sind, bevor im Anschluss, zum Zeitpunkt t4, eine weitere Erfassung von Messwerten an allen Empfängern E1 bis E4 erfolgt, bei der aber die zuvor inaktiven Sender S2 und S4 Lichtsignale L2 und L4 erzeugen. Dementsprechend werden dann an den diesen Sendern S2 und S4 zugeordneten Empfängern E2 und E4 Hauptmesswerte für eine entsprechend beleuchtete Hauptzone erfasst. An den benachbarten Empfängern E1 und E3, denen nun inaktive Sender S1 und S3 gegenüberliegen, werden Nebenmesswerte erfasst. Im Ergebnis liegen somit nach einem Messzyklus für jeden der Empfänger E1 bis E4 wenigstens ein Hauptmesswert und ein Nebenmesswert vor. Die hierbei umgesetzte alternierende Aktivierung der Sender S1 bis S4 gestattet dabei eine vergleichsweise große Homogenität für den Sensorbereich 110, sodass über den gesamten Sensorbereich 110 etwaige im Sensorbereich 110 vorliegende Objekte unabhängig von ihrer Position innerhalb des Sensorbereichs 110 zuverlässig erkannt werden können. Die Erfassung und anschließende Auswertung unterschiedlicher Haupt- und Nebenmesswerte für die alternierend angesteuerten Sender S1 bis S4 gestattet zudem im Rahmen der vorgeschlagenen Lösung eine in der Praxis bisher nicht erreichte Funktionsintegration sowie Flexibilität und Genauigkeit bei der Detektion und Unterscheidung von Objekten mithilfe einer einzelnen Rahmenlichtschranke 1.Within a measurement cycle, a dark measurement is then carried out again at time t3, in which all transmitters S1 to S4 are inactive, before further measurement values are recorded at time t4 at all receivers E1 to E4, but in which the previously inactive transmitters S2 and S4 generate light signals L2 and L4. Accordingly, main measured values for a correspondingly illuminated main zone are then recorded at the receivers E2 and E4 assigned to these transmitters S2 and S4. Additional measured values are recorded at the neighboring receivers E1 and E3, which are now opposite inactive transmitters S1 and S3. As a result, after one measurement cycle, at least one main measured value and one secondary measured value are available for each of the receivers E1 to E4. The alternating activation of the transmitters S1 to S4 implemented here allows a comparatively high degree of homogeneity for the sensor area 110, so that any objects present in the sensor area 110 can be reliably detected over the entire sensor area 110, regardless of their position within the sensor area 110. The acquisition and subsequent evaluation of different main and secondary measured values for the alternately controlled transmitters S1 to S4 also allows, within the framework of the proposed solution, a functional integration that has not yet been achieved in practice, as well as flexibility and accuracy in the detection and differentiation of objects using a single frame light barrier 1.

So lassen sich im Betrieb der Rahmenlichtschranke 1 über eine Vielzahl von Messzyklen, die entsprechend der 2A bis 2D ablaufen, in Abhängigkeit von einem eingestellten Sensormodus und einer damit verbundenen spezifischen Auswertung der erfassten Haupt- und Nebenmesswerte unterschiedliche Funktionen realisieren. Hierzu zählt beispielsweise eine Detektion von sich durch den Sensorbereich 110 bewegender Objekte.In this way, the frame light barrier 1 can be operated using a large number of measuring cycles, which correspond to the 2A until 2D run, implement different functions depending on a set sensor mode and an associated specific evaluation of the recorded main and secondary measured values. This includes, for example, detection of objects moving through the sensor area 110.

Beispielsweise fallen Objekte O11 und 012 entsprechend der Darstellung der 3 an dem Sensorbereich 110 entlang einer Richtung R quer durch die Rahmenlichtschranke 1 hindurch, beispielsweise schwerkraftgetrieben. Die Rahmenlichtschranke 1 ist dann dazu in der Lage, die durch sie hindurchfallenden Objekte O11 und 012 zu detektieren respektive über an einem Schaltausgang ausgegebene Detektionssignale die Zeitpunkte zu signalisieren, an denen die Objekte O11 und 012 die Rahmenlichtschranke 1 passieren.For example, objects O11 and 012 fall according to the representation of the 3 on the sensor area 110 along a direction R across the frame light barrier 1, for example driven by gravity. The frame light barrier 1 is then able to detect the objects O11 and 012 falling through it or, via detection signals output at a switching output, to signal the times at which the objects O11 and 012 pass the frame light barrier 1.

In einem weiteren Sensormodus, der mit der Rahmenlichtschranke 1 umsetzbar ist, kann sich auch dauerhaft ein statisches Objekt, wie beispielsweise ein transparentes Rohr O1, durch den Sensorbereich 110 hindurch erstrecken, in dem dann die Objekte O11 und 012 entsprechend der 4 den Sensorbereich 110 passieren. Durch entsprechende Auswertung der Haupt- und Nebenmesswerte an den Empfängern E1 bis E4 lässt sich in einem bestimmten Sensormodus der Rahmenlichtschranke das statische, d. h. in dem Sensorbereich 110 unbeweglich verbleibende, Rohr O1 ausblenden. Lediglich die hierin herabfallenden Objekte O11 und 012 werden von der Rahmenlichtschranke 1 detektiert, sodass diese jeweils ein Detektionssignal an einem Schaltausgang der Rahmenlichtschranke 1 erzeugen.In a further sensor mode, which can be implemented with the frame light barrier 1, a static object, such as a transparent tube O1, can also permanently extend through the sensor area 110, in which the objects O11 and 012 then correspond 4 pass the sensor area 110. By appropriately evaluating the main and secondary measured values at the receivers E1 to E4, the static pipe O1, ie the pipe O1 that remains immobile in the sensor area 110, can be hidden in a specific sensor mode of the frame light barrier. Only the objects O11 and 012 falling here are detected by the frame light barrier 1, so that they each generate a detection signal at a switching output of the frame light barrier 1.

Darüber hinaus ist eine vorgeschlagene Rahmenlichtschranke 1, insbesondere über eine nachfolgend noch näher erläuterte Maximalwertermittlung, dazu in der Lage, unterschiedlich große Objekte 021, 022 entsprechend den 5A und 5B voneinander zu unterscheiden, wenn sich diese durch den Sensorbereich 110 hindurchbewegen. Ebenso ist die Rahmenlichtschranke 1 dazu in der Lage, zu detektieren, ob ein Objekt O32 einer bestimmten Größe den Sensorbereich 110 passiert. Fällt beispielsweise ein kleineres Objekt 031 oder ein größeres Objekt 033 als das Objekt 32 durch den Sensorbereich 110, lösen die entsprechenden Objekte 031 und 033 kein Detektionssignal an einem Schaltausgang der Rahmenlichtschranke 1 aus.In addition, a proposed frame light barrier 1, in particular via a maximum value determination explained in more detail below, is able to detect objects 021, 022 of different sizes in accordance with the 5A and 5B to distinguish from each other when they move through the sensor area 110. Likewise, the frame light barrier 1 is able to detect whether an object O32 of a certain size passes the sensor area 110. For example, if a smaller object 031 or a larger object 033 than object 32 falls through the sensor area 110, the corresponding objects 031 and 033 do not trigger a detection signal at a switching output of the frame light barrier 1.

Für eine Unterscheidung von Objekten 021 und O22 unterschiedlicher Größe entsprechend den 5A bis 5B und dem Erkennen, dass ein Objekt O32 einer bestimmten Größe den Sensorbereich 110 passiert hat, implementiert die Rahmenlichtschranke 1 beispielsweise einen Spitzenwertmodus, der eine Maximalwertermittlung nach spezifischen Kriterien für an den Empfängern E1 bis E4 in aufeinanderfolgenden Messzyklen erfasster Messwerte auf eine besonders effiziente Art und Weise nutzt. So werden beispielsweise für jeden Empfänger E1 bis E4 getrennt nach Hauptmesswert und Nebenmesswert (d. h. also getrennt nach ersten Messwerten, die an einem Empfänger E1 bis E4 bei aktivem, gegenüberliegendem Sender S1 bis S4 erfasst wird, und zweiten Messwerte, die bei inaktiven gegenüberliegenden Sender S1 bis S4 erfasst werden) für jeden Messzyklus interne Haupt- und Nebenmesswerte MM und MS berechnet. Ein erster interner Hauptmesswert für eine Hauptzone respektive einen Hauptmesswert ergibt sich dann beispielsweise durch Subtraktion eines erfassten Hauptmesswerts von einem Referenzwert REF_MM. Bei dem Referenzwert REF_MM handelt es sich beispielsweise um einen Kalibrierungswert, der repräsentativ für den Empfang eines ungestörten Lichtsignals L1 bis L4 an dem jeweiligen Empfänger E1 bis E4 ist. Analog kann für interne zweite Nebenmesswerte MS jeweils eine Subtraktion eines aktuell erfassten Nebenmesswerts von einem Referenzwert REF_MS vorgesehen sein, der für einen erfassten Nebenmesswert bei aktivem Sender eines anderen Sender-Empfänger-Paares repräsentativ ist. Damit ist erreicht, dass ein Messwert, der eine Bedämpfung des jeweiligen Empfängers E1 bis E4 anzeigt, zu einem positiven internen Messwert führt.To distinguish between objects 021 and O22 of different sizes according to the 5A until 5B and recognizing that an object O32 of a certain size is touching the sensor has passed rich 110, the frame light barrier 1 implements, for example, a peak value mode that uses a maximum value determination according to specific criteria for measured values recorded at the receivers E1 to E4 in successive measuring cycles in a particularly efficient manner. For example, for each receiver E1 to E4, separately according to the main measured value and secondary measured value (i.e. separately according to first measured values, which are recorded at a receiver E1 to E4 when the opposite transmitter S1 to S4 is active, and second measured values, which are recorded when the opposite transmitter S1 is inactive up to S4) internal main and secondary measured values MM and MS are calculated for each measuring cycle. A first internal main measured value for a main zone or a main measured value is then obtained, for example, by subtracting a recorded main measured value from a reference value REF _MM . The reference value REF _MM is, for example, a calibration value that is representative of the reception of an undisturbed light signal L1 to L4 at the respective receiver E1 to E4. Analogously, for internal second secondary measured values MS, a subtraction of a currently detected secondary measured value from a reference value REF _MS can be provided, which is representative of a detected secondary measured value when the transmitter of another transmitter-receiver pair is active. This ensures that a measured value that indicates attenuation of the respective receiver E1 to E4 leads to a positive internal measured value.

Zur Eliminierung eines Temperatureinflusses und eines Einflusses von Verschmutzungen an den Sendern und/oder Empfängern kann ein Ringpuffer, z.B. mit einer Länger von 100, in der Messelektronik vorgesehen sein. Die von den Empfängern E1 bis E4 erfassten Haupt- und Nebenmesswerte werden hierbei kontinuierlich in den Ringpuffer gespeichert. Ein jeweils ältester, zuvor in dem Ringpuffer gespeicherter Messwert bildet dann den jeweiligen Referenzwert REF_MM oder REF_MS. So wird dann beispielsweise ein aktueller Haupt- oder Nebenmesswert m(t₂) oder m(t₄) von einem an letzter Stelle in dem Ringpuffer vorliegenden Messwert REF_MM = m(t₂-100) oder REF_MS = m(t₄-100) subtrahiert.To eliminate the influence of temperature and the influence of contamination on the transmitters and/or receivers, a ring buffer, for example with a length of 100, can be provided in the measuring electronics. The main and secondary measured values recorded by the receivers E1 to E4 are continuously stored in the ring buffer. The oldest measured value previously stored in the ring buffer then forms the respective reference value REF _MM or REF _MS . For example, a current main or secondary measured value m(t ₂ ) or m(t ₄ ) is derived from a measured value present at the last position in the ring buffer REF _MM = m(t ₂ -100) or REF _MS = m(t ₄ - 100) subtracted.

Für einen Messzyklus mit vier Sender-Empfänger-Paaren werden somit vier erste interne Messwerte MM1 bis MM4 für die einzelne Empfänger E1 bis E4 und die damit abgedeckten Zonen sowie vier zweite interne Messwerte MS1 bis MS4 bestimmt. Über die Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 werden dann diese insgesamt acht internen Messwerte zu einem Intervallmesswert M4 für den jeweiligen Messzyklus aufsummiert: $$\text{M}4=\text{MM}1+\text{MM}2+\text{MM}3+\text{MM}4+\text{MS}1+\text{MS}2+\text{MS}3+\text{MS}4.$$

For a measurement cycle with four transmitter-receiver pairs, four first internal measured values MM1 to MM4 are determined for the individual receivers E1 to E4 and the zones covered by them, as well as four second internal measured values MS1 to MS4. These eight internal measured values are then summed up via the measuring electronics of the frame light barrier 1 to form an interval measured value M4 for the respective measuring cycle: $$\text{<figure-callout id="4" label="M" filenames="DE102022203146A1\_0011.png,DE102022203146A1\_0012.png" state="{{state}}">M</figure-callout>}4=\text{<figure-callout id="1" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}3+\text{<figure-callout id="4" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0011.png,DE102022203146A1\_0012.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}4+\text{<figure-callout id="1" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}3+\text{<figure-callout id="4" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0011.png,DE102022203146A1\_0012.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}4.$$

Bei einer Rahmenlichtschranke 1 mit drei Sender-Empfänger-Paaren würde dementsprechend ein Intervallmesswert M3 aus einer Summation von sechs ersten und zweiten internen Messwerten gebildet: $$\text{M}3=\text{MM}1+\text{MM}2+\text{MM}3+\text{MS}1+\text{MS}2+\text{MS}3.$$

In the case of a frame light barrier 1 with three transmitter-receiver pairs, an interval measurement value M3 would accordingly be formed from a summation of six first and second internal measurement values: $$\text{<figure-callout id="3" label="M" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">M</figure-callout>}3=\text{<figure-callout id="1" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}3+\text{<figure-callout id="1" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}3.$$

Vorliegend implementiert die Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 in dem aktiven Spitzenwertmodus eine Maximalwertermittlung, die erst gestartet respektive getriggert wird, wenn ein Intervallmesswert M4 oder M3 einen fest eingestellten Startschwellwert übersteigt. Während der gestarteten Maximalwertermittlung, die beispielsweise über einen entsprechenden Algorithmus in der Messelektronik implementiert ist, wird dann ein Maximum aus nachfolgend berechneten Intervallmesswerten für nachfolgende Messzyklen bestimmt und gespeichert. Die Maximalwertermittlung endet, sobald ein aktueller Intervallmesswert unterhalb eines ebenfalls fest eingestellten Endschwellwerts fällt. Beispielsweise ist dieser Endschwellwert auf die Hälfte des Startschwellwerts gesetzt.In the present case, the measuring electronics of the frame light barrier 1 implements a maximum value determination in the active peak value mode, which is only started or triggered when an interval measurement value M4 or M3 exceeds a fixed starting threshold value. During the started maximum value determination, which is implemented, for example, via a corresponding algorithm in the measuring electronics, a maximum of subsequently calculated interval measured values for subsequent measuring cycles is then determined and stored. The maximum value determination ends as soon as a current interval measurement value falls below a fixed final threshold value. For example, this end threshold is set to half of the start threshold.

Nach Ende der Maximalwertermittlung liegt genau ein Maximum für die betrachteten Intervallmesswerte vor, die ab dem Start der Maximalwertermittlung bis zum Ende der Maximalwertermittlung ausgewertet wurden. Dieses genau eine Maximum der Intervallmesswerte wird dann als Prozesswert innerhalb der Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 einem Vergleich mit einem oder mehreren Schaltpunkten zugeführt, um über die Erzeugung eines Detektionssignals an einem Schaltausgang der Rahmenlichtschranke 1 zu entscheiden. Wie anhand der 7 veranschaulicht ist, gibt die Elektronik nach der Maximalwertermittlung folglich beispielsweise lediglich genau einen Prozesswert P4(3) aus, der zu einem bestimmten Zeitpunkt als Maximum für die Intervallmesswerte ermittelt wurde. Dieser Prozesswert P4(3) ist repräsentativ für ein Objekt einer bestimmten Größe, das sich durch den Sensorbereich 110 der Rahmenlichtschranke 1 bewegt hat, und ist für ein Objekt 021 der 5A kleiner als für ein Objekt O22 der 5B.After the end of the maximum value determination, there is exactly one maximum for the interval measurement values considered, which were evaluated from the start of the maximum value determination to the end of the maximum value determination. This exactly one maximum of the interval measurement values is then fed as a process value within the measuring electronics of the frame light barrier 1 for a comparison with one or more switching points in order to decide on the generation of a detection signal at a switching output of the frame light barrier 1. As per the 7 As is illustrated, after determining the maximum value, the electronics therefore only outputs, for example, exactly one process value P4 (3), which was determined at a certain point in time as the maximum for the interval measured values. This process value P4(3) is representative of an object of a certain size that has moved through the sensor area 110 of the frame light barrier 1, and is for an object 021 5A smaller than for an object O22 the 5B .

So können beispielsweise für die Unterscheidung von Objekten O21 und O22 entsprechend 5A und 5B in der Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 insgesamt vier Schaltpunkte SSC1_SP1, SSC1_SP2, SSC2_SP1 und SSC2_SP2 hinterlegt sein. Die Schaltpunkte SSC1_SP1 und SSC1_SP2 stellen dabei obere und untere Grenzwerte für ein Objekt 021 mit kleineren Abmessungen dar, während die Schaltpunkte SSC2_SP1 und SSC2_SP2 obere und untere Grenzwerte für ein Objekt O22 mit größeren Abmessungen darstellen (es gilt damit beispielsweise SSC1_SP1 < SSC1_SP2 ≤ SSC2_SP1 < SSC2_SP2). Die einzelnen Schaltpunkte SSC1_SP1 bis SSC2_SP2 können beispielsweise auch mittels Teach-In an der Rahmenlichtschranke 1 eingelernt werden.For example, to distinguish between objects O21 and O22 5A and 5B A total of four switching points SSC1_SP1, SSC1_SP2, SSC2_SP1 and SSC2_SP2 must be stored in the measuring electronics of the frame light barrier 1. The switching points SSC1_SP1 and SSC1_SP2 represent upper and lower limit values for an object 021 with smaller dimensions, while the switching points SSC2_SP1 and SSC2_SP2 represent upper and lower limit values for an object O22 with larger dimensions (for example, SSC1_SP1 < SSC1_SP2 ≤ SSC2_SP1 < applies SSC2_SP2). The individual switching points SSC1_SP1 to SSC2_SP2 can also be taught in using teach-in on the frame light barrier 1, for example.

Liegt nun der im Rahmen einer Maximalwertermittlung bereitgestellte Prozesswert P4(3) zwischen den ersten Schaltpunkten SSC1_SP1 und SSC1_SP2 wird ein Objekt 021 erkannt. In Reaktion hierauf erzeugt die Messelektronik ein Detektionssignal an einem ersten Schaltausgang. Liegt demgegenüber der Prozesswert P4(3) zwischen den zweiten Schaltpunkten SSC2_SP1 und SSC2_SP2, wird ein Objekt O22 mit größeren Abmessungen erkannt und die Messelektronik erzeugt ein Detektionssignal an einem zweiten Schaltausgang. Die Rahmenlichtschranke 1 ist somit in dem skizzierten Spitzenwertmodus bereits auf Sensorebene dazu in der Lage, Objekte O21 und O22 hinsichtlich ihrer Größe voneinander zu unterscheiden und damit wenigstens zwei unterschiedlichen Objektklassen zuzuordnen. Je nach Zuordnung zu der einen oder der anderen Objektklasse wird folglich ein Detektionssignal an dem einen oder an dem anderen Schaltausgang erzeugt. Die dabei bereits auf Sensorebene in der Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 umgesetzte Objektunterscheidung auf Basis der erläuterten Maximalwertermittlung ist äußerst schnell, was gerade auch für Automatisierungsprozesse von unschätzbarem Vorteil ist.If the process value P4(3) provided as part of a maximum value determination lies between the first switching points SSC1_SP1 and SSC1_SP2, an object 021 is recognized. In response to this, the measuring electronics generates a detection signal at a first switching output. If, on the other hand, the process value P4(3) lies between the second switching points SSC2_SP1 and SSC2_SP2, an object O22 with larger dimensions is detected and the measuring electronics generates a detection signal at a second switching output. The frame light barrier 1 is therefore already able at the sensor level in the peak value mode outlined to distinguish objects O21 and O22 from one another in terms of their size and thus to assign them to at least two different object classes. Depending on the assignment to one or the other object class, a detection signal is generated at one or the other switching output. The object differentiation based on the maximum value determination explained, which is already implemented at the sensor level in the measuring electronics of the frame light barrier 1, is extremely fast, which is an invaluable advantage, especially for automation processes.

Über den skizzierten Spitzenwertmodus lässt sich ferner verifizieren, ob ein Objekt O32 bestimmter Abmessungen entsprechend der 6B den Sensorbereich 110 der Rahmenlichtschranke 1 passiert hat oder aber ein Objekt 031 oder O33 das kleiner respektive größer ist. So sind für eine entsprechende Funktionalität beispielsweise in der Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 genau zwei für das zu detektierende Objekt 32 maßgebliche Schaltpunkte SP1 und SP2 hinterlegt, zwischen denen der bereitgestellte Prozesswert P4(3) liegen muss, um ein Detektionssignal an einem Schaltausgang der Rahmenlichtschranke 1 auszulösen, das auf ein Objekt 32 hinweist.The outlined peak value mode can also be used to verify whether an object O32 of certain dimensions corresponds to the 6B has passed the sensor area 110 of the frame light barrier 1 or an object 031 or O33 that is smaller or larger. For a corresponding functionality, for example, exactly two switching points SP1 and SP2 that are relevant for the object 32 to be detected are stored in the measuring electronics of the frame light barrier 1, between which the provided process value P4 (3) must lie in order to trigger a detection signal at a switching output of the frame light barrier 1 , which points to an object 32.

Eine Rahmenlichtschranke 1, deren Sender S1 bis S4 und Empfänger E1 bis E4 entsprechend einem Messzyklus der 2A und 2D betrieben werden, kann auch weitere Sensormodi integrieren, in denen beispielsweise - insbesondere bei abgenommener Quertraverse 13 - detektierbar ist, ob sich überhaupt ein Objekt O1 in dem Sensorbereich 110 befindet. Mit der Rahmenlichtschranke 1 ist somit insbesondere auch eine Anwesenheitskontrolle umsetzbar, wie sie in der 8 skizziert ist.A frame light barrier 1, whose transmitters S1 to S4 and receivers E1 to E4 correspond to a measuring cycle 2A and 2D operated, can also integrate further sensor modes in which, for example - especially when the crossbar 13 is removed - it can be detected whether there is even an object O1 in the sensor area 110. With the frame light barrier 1, a presence check can be implemented in particular, as in the 8th is sketched.

Ferner ist über die Rahmenlichtschranke 1 entsprechend der 9 auch ein Betrieb möglich, mit dem die Positionierung eines Objekts O4 kontrolliert wird. So lässt sich über die Ansteuerung der Sender S1 bis S4 und über die an den Empfängern E1 bis E4 erfassten Hauptmesswerte und Nebenmesswerte auch auflösen, in welcher Zone und damit innerhalb welches Abschnitts des Sensorbereichs 110 ein Objekt O4 vorgelegen hat oder vorliegt.Furthermore, the frame light barrier 1 corresponds to the 9 An operation is also possible with which the positioning of an object O4 is controlled. By controlling the transmitters S1 to S4 and using the main measured values and secondary measured values recorded at the receivers E1 to E4, it is also possible to determine in which zone and thus within which section of the sensor area 110 an object O4 has been or is present.

Wie anhand der 10A und 10B veranschaulicht ist, kann mit einer vorgeschlagenen Rahmenlichtschranke 1 auch eine Merkmalskontrolle umsetzbar sein. Hier wird dann beispielsweise geprüft, ob an einem bestimmten Objekt O5 vorgegebene Merkmale vorhanden sind. Beispielsweise wird hierbei geprüft, ob bei einem an dem Sensorbereich 110 vorbeigeführtem Objekt O5 bestimmte Details vorhanden sind und damit im Sensorbereich 110 detektiert werden können. Bei dem Beispiel der 10A und 10B ist hierfür exemplarisch ein flaschenähnlicher Körper als Objekt O5 dargestellt, für den mithilfe der Rahmenlichtschranke 1 geprüft wird, ob hieran ein als Deckel ausgebildetes (Zusatz-) Objekt O50 vorhanden, das bei bestimmungsgemäßer Anbringung, zum Beispiel in einer Fertigungsstraße, im Sensorbereich 110 der Rahmenlichtschranke 1 detektierbar ist.As per the 10A and 10B is illustrated, a feature control can also be implemented with a proposed frame light barrier 1. Here, for example, it is checked whether specified characteristics are present on a specific object O5. For example, it is checked whether certain details are present in an object O5 guided past the sensor area 110 and can therefore be detected in the sensor area 110. In the example of the 10A and 10B As an example, a bottle-like body is shown as object O5, for which the frame light barrier 1 is used to check whether there is an (additional) object O50 designed as a lid, which, when properly attached, for example in a production line, is in the sensor area 110 of the frame light barrier 1 is detectable.

Insbesondere die vorstehend anhand der 8, 9 und 10A-10B erläuterten Funktionen betreffend eine Anwesenheitskontrolle, Positionskontrolle und Merkmalskontrolle für Objekte im Sensorbereich 110 der Rahmenlichtschranke 1 lassen sich besonders effizient mit einem zu dem Spitzenwertmodus verschiedenen Sensormodus der Rahmenlichtschranke 1 realisieren, der hierin auch als „Abschattungsmodus“ bezeichnet ist. Die Rahmenlichtschranke 1 kann folglich zusätzlich zu dem vorstehend erläuterten Spitzenwertmodus in wenigstens einen weiteren, zweiten Sensormodus geschaltet werden, über den dann eine Anwesenheitskontrolle, Positionskontrolle und Merkmalskontrolle ermöglicht ist. In einem solchen zusätzlichen Sensormodus werden dann beispielsweise die aus Haupt- und Nebenmesswerten jeweils gewonnen ersten und zweiten internen (Haupt- und Neben-) Messwerte je Messzyklus aufsummiert. Ein entsprechend durch diese Summation gebildeter Intervallmesswert wird dann aber - im Unterschied zum Spitzenwertmodus - jeweils unmittelbar als Prozesswert ausgegeben, um hierüber auf das Vorliegen eines Objekts O1, O4, O50 in dem Sensorbereich 110 zu entscheiden. Ein entsprechender Prozesswert P4 (3) steigt bei einer solchen Bildung der Prozesswerte entsprechend der Darstellung der 11A mit zunehmender Objektgröße im Wesentlichen linear an. Hierüber ist folglich eine gute Klassifikation der Größe eines Objekts im Sensorbereich 110 möglich.In particular the above based on the 8th , 9 and 10A-10B The functions explained regarding presence control, position control and feature control for objects in the sensor area 110 of the frame light barrier 1 can be implemented particularly efficiently with a sensor mode of the frame light barrier 1 that is different from the peak value mode, which is also referred to herein as “shading mode”. The frame light barrier 1 can therefore be switched to at least one further, second sensor mode in addition to the peak value mode explained above, which then enables presence control, position control and feature control. In such an additional sensor mode, for example, the first and second internal (main and secondary) measured values obtained from the main and secondary measured values are then summed up per measuring cycle. An interval measurement value formed by this summation is then - in contrast to the peak value mode - immediately output as a process value in order to decide on the presence of an object O1, O4, O50 in the sensor area 110. When the process values are formed in this way, a corresponding process value P4 (3) increases in accordance with the representation 11A essentially linearly with increasing object size. Consequently, a good classification of the size of an object in the sensor area 110 is possible.

In dem zweiten Sensormodus (Abschattungsmodus) werden alle internen Haupt- und Nebenmesswerte folglich zu einem Prozesswert aufaddiert. Als Referenzwert REF_MM oder RTF_MS dient hierbei dann beispielsweise jeweils ein kalibrierter Wert. Für interne Hauptmesswerte MM1 bis MM4 wird dann folglich jeweils ein Hauptmesswert für eine Hauptzone von einem kalibrierten Referenzwert REF_MM abgezogen, während ein Nebenmesswert für eine Nebenmesszone jeweils von einem kalibrierten Referenzwert REF_MS abgezogen wird, um die jeweiligen internen Nebenmesswerte MS1 bis MS4 zu berechnen (bzw. bei drei Sender-Empfänger-Paaren analog interne Haupt- und Nebenmesswerte MM1 bis MM 3 und MS1 bis MS3).In the second sensor mode (shading mode) all internal main and Secondary measured values are therefore added up to form a process value. A calibrated value, for example, serves as a reference value REF _MM or RTF _MS . For internal main measured values MM1 to MM4, a main measured value for a main zone is then subtracted from a calibrated reference value REF _MM , while a secondary measured value for a secondary measuring zone is subtracted from a calibrated reference value REF _MS in order to calculate the respective internal secondary measured values MS1 to MS4 ( or for three transmitter-receiver pairs, analog internal main and secondary measured values MM1 to MM 3 and MS1 to MS3).

Ein Prozesswert P4(3) entspricht dann entsprechend unmittelbar der Summe aller internen Haupt- und Nebenmesswerte innerhalb eines Messintervalls. Es gilt mithin: $$\text{P}4=\text{MM}1+\text{MM}2+\text{MM}3+\text{MM}4+\text{MS}1+\text{MS}2+\text{MS}3+\text{MS}4$$

oder $$\text{P}3=\text{MM}1+\text{MM}2+\text{MM}3+\text{MS}1+\text{MS}2+\text{MS}3.$$

A process value P4(3) then corresponds directly to the sum of all internal main and secondary measured values within a measuring interval. The following therefore applies: $$\text{<figure-callout id="4" label="P" filenames="DE102022203146A1\_0011.png,DE102022203146A1\_0012.png" state="{{state}}">P</figure-callout>}4=\text{<figure-callout id="1" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}3+\text{<figure-callout id="4" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0011.png,DE102022203146A1\_0012.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}4+\text{<figure-callout id="1" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}3+\text{<figure-callout id="4" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0011.png,DE102022203146A1\_0012.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}4$$

or $$\text{<figure-callout id="3" label="P" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">P</figure-callout>}3=\text{<figure-callout id="1" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MM" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MM</figure-callout>}3+\text{<figure-callout id="1" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}1+\text{<figure-callout id="2" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}2+\text{<figure-callout id="3" label="MS" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">MS</figure-callout>}3.$$

Zur Kompensation einer etwaigen Temperaturdrift kann die Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 zusätzlich eine Temperaturkompensation implementieren. Bei der Temperaturkompensation wird auf Basis eines oder mehrerer in einem Messzyklus erfasster Messwerte für ein Sender-Empfänger-Paar, bei dem kein Objekt und damit kein Hindernis zwischen dem Empfänger und dem zugehörigen Sender und damit im Strahlengang eines Lichtsignals L1 bis L4 festgestellt wird, ein Sendestrom für alle Sender S1 bis S4 adaptiert.To compensate for any temperature drift, the measuring electronics of the frame light barrier 1 can also implement temperature compensation. Temperature compensation is based on one or more measured values recorded in a measurement cycle for a transmitter-receiver pair in which no object and therefore no obstacle is detected between the receiver and the associated transmitter and thus in the beam path of a light signal L1 to L4 Transmission current adapted for all transmitters S1 to S4.

Hierfür ist dann die Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 konfiguriert,

• - wiederholt für jedes Messintervall zu prüfen, ob an wenigstens einem Empfänger E1 bis E4 oder einem Paar von Empfängern E1/3 oder E2/E4 jeweils ein Messwert erfasst wird, der für ein von diesem Empfänger E1 bis E4 zugeordneten Sender S1 bis S4 ausgesandtes Lichtsignal L1 bis L4 repräsentativ ist, das den jeweiligen Empfänger E1 bis E4 ungestört erreicht hat, und
• - den Messwert des wenigstens einen Empfängers E1-E4, insbesondere die Messwerte aller Empfänger E1 bis E4 für das Messintervall zu speichern und auf Basis dieses Messwerts/dieser Messwerte den Sendestrom für die mehreren Sender S1 bis S4 zu regeln.

The measuring electronics of the frame light barrier 1 are then configured for this purpose,

• - to check repeatedly for each measuring interval whether a measured value is recorded on at least one receiver E1 to E4 or a pair of receivers E1/3 or E2/E4, the light signal emitted by a transmitter S1 to S4 assigned to this receiver E1 to E4 L1 to L4 is representative, which has reached the respective receiver E1 to E4 undisturbed, and
• - to store the measured value of the at least one receiver E1-E4, in particular the measured values of all receivers E1 to E4, for the measurement interval and to regulate the transmission current for the several transmitters S1 to S4 on the basis of this measured value / these measured values.

Die 11B veranschaulicht in diesem Zusammenhang ein Ablaufschema für eine mögliche Ausführungsvariante einer entsprechenden Stromregelung.The 11B In this context, illustrates a flowchart for a possible embodiment variant of a corresponding current control.

Hier wird dann beispielsweise in einem ersten Schritt 1100 für jedes Messintervall vorgesehen, dass alle Messwerte gespeichert und mithin gesampelt werden, wenn in dem jeweiligen Messintervall in einer oder mehreren Hauptzonen, d. h., je nach Konfiguration an einem Empfänger E1 oder E3 zum Zeitpunkt t2 oder an einem Empfänger E2 oder E4 zu einem Zeitpunkt t4 oder an einem Paar von Empfängern E1/E3 zum Zeitpunkt t2 oder einem Empfängerpaar E2/E4 zum Zeitpunkt t4, Messwerte empfangen werden, die darauf schließen lassen, dass der jeweilige Empfänger E1 bis E4 nicht bedämpft ist. Eine Stromregelung wird jedoch nicht in jedem Messintervall gestartet, sondern zyklisch nach einem voreingestellten Zeitintervall, zum Beispiel 30 ms. Hierbei wird sich zunutze gemacht, dass der Einfluss der Temperatur oder einer Verschmutzung auf die Messwerte an den Empfängern E1 bis E4 in Bezug zu der Messfrequenz respektive der Dauer eines Messzyklus ein eher langsamer Vorgang ist. Eine kontinuierliche Stromregelung in jedem Messintervall ist mithin nicht notwendig. Eine Stromregelung findet somit letztlich nur statt, wenn entsprechend dem Schritt 1101 der 11 B ein Regelungszeitpunkt erreicht ist und mithin das eingestellte Zeitintervall, von zum Beispiel 30 ms, abgelaufen ist.Here, for example, in a first step 1100 for each measurement interval it is provided that all measured values are stored and therefore sampled if in the respective measurement interval in one or more main zones, ie, depending on the configuration at a receiver E1 or E3 at time t2 or on a receiver E2 or E4 at a time t4 or at a pair of receivers E1/E3 at time t2 or a pair of receivers E2/E4 at time t4, measured values are received which indicate that the respective receiver E1 to E4 is not attenuated . However, current control is not started at every measuring interval, but rather cyclically after a preset time interval, for example 30 ms. This takes advantage of the fact that the influence of temperature or contamination on the measured values at the receivers E1 to E4 is a rather slow process in relation to the measuring frequency or the duration of a measuring cycle. Continuous current control in every measuring interval is therefore not necessary. Current regulation ultimately only takes place if in accordance with step 1101 11 B a control point in time has been reached and the set time interval, for example 30 ms, has expired.

Ist jedoch zuvor eine Bedämpfung in einer der Hauptzonen anhand der erfassten Hauptmesswerte festgestellt worden, erfolgt entsprechend dem Schritt 1102 der 11B keine Stromregelung. Ist also in keinem dem Regelungszeitpunkt vorangehenden Messintervallen ein unbedämpfter Empfänger E1 bis E4 festgestellt worden (was für ein Objekt im Sensorbereich 110 in allen vorangehenden Messintervallen spricht), wird keine Stromregelung gestartet und mithin ein in der Messelektronik integrierter Stromregler nicht angesteuert. Mit anderen Worten wird der Regler bzw. die Regelungseinrichtung nur dann nicht aufgerufen, wenn in dem Zeitraum zwischen zwei Regleraufrufen kein einziges Mal eine freie Lichtstrecke erkannt wurde.However, if attenuation has previously been determined in one of the main zones based on the recorded main measured values, this takes place in accordance with step 1102 11B no current regulation. If an undamped receiver E1 to E4 was not detected in any measurement intervals preceding the control time (which indicates an object in the sensor area 110 in all previous measurement intervals), no current control is started and therefore a current controller integrated in the measuring electronics is not activated. In other words, the controller or the control device is only not called if a free light path was not detected once in the period between two controller calls.

Kann demgegenüber die Stromregelung nach Prüfung auf eine vorangegangene Bedämpfung im Schritt 1102 gestartet werden, erfolgt im Schritt 1103 entsprechend der 11 B eine Bestimmung von Maximalwerten aus den zuvor gespeicherten Messwerten der Empfänger E1 bis E4. Hierbei werden beispielsweise lediglich die vier höchsten Maximalwerte (für die Hauptmesswerte der Empfänger E1 bis E4 über mehrere Messintervalle) bestimmt. Die dabei betrachteten Messintervalle respektive die jeweiligen in diesen Messintervallen bestimmten Maxima sind dabei auf diejenigen Messintervalle beschränkt, die innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls liegen, zum Beispiel dem vorbestimmten Regelungsintervall von 30 ms. Die Nutzung mehrerer Maxima aus unterschiedlichen Messintervallen dient dabei einer Glättung des Regelwertes. Hierbei werden beispielsweise vier Maximalwerte arithmetisch gemittelt und in einem nachfolgenden Schritt 1104 der Stromregelung mit einem hinterlegten Schwellwert verglichen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen kalibrierten Schwellwert handeln.If, on the other hand, the current control can be started after checking for previous damping in step 1102, it takes place in step 1103 accordingly 11 B a determination of maximum values from the previously stored measured values of the receivers E1 to E4. Here, for example, only the four highest maximum values (for the main measured values of the receivers E1 to E4 over several measuring intervals) are determined. The measurement intervals considered or the respective maxima determined in these measurement intervals are limited to those measurement intervals that lie within a specific time interval, for example the predetermined control interval of 30 ms. The use of several maxima from different measurement intervals serves to smooth the control value. Here, for example, four maximum values are arithmetically averaged and compared with a stored threshold value in a subsequent step 1104 of the current control. This can be, for example, a calibrated threshold value.

Ist der berechnete Mittelwert größer als der kalibrierte Schwellwert, wird der Sendestrom für alle Sender S1 bis S4 reduziert (Schritt 1105). Demgegenüber wird bei einem berechneten Mittelwert, der kleiner ist als der kalibrierte Schwellwert, der Sendestrom für alle Sender S1 bis S4 erhöht (Schritt 1106). Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Sendestrom für alle Sender S1 bis S4 (und damit für alle Zonen) lediglich um einen konfigurierbaren Wert verringert respektive erhöht wird. So sollte der Sendestrom zur Stabilisierung des Reglers stets nur um einen konfigurierten Strom- respektive Stufenwert im Verhältnis zu dem kalibrierten Schwellwert erhöht oder verringert werden.If the calculated mean value is greater than the calibrated threshold value, the transmission current is reduced for all transmitters S1 to S4 (step 1105). In contrast, if the calculated mean value is smaller than the calibrated threshold value, the transmission current for all transmitters S1 to S4 is increased (step 1106). It can be provided here that the transmission current for all transmitters S1 to S4 (and thus for all zones) is only reduced or increased by a configurable value. To stabilize the controller, the transmission current should only ever be increased or decreased by a configured current or step value in relation to the calibrated threshold value.

In einer möglichen Weiterbildung ist die Rahmenlichtschranke 1 auch zur Erzeugung eines Alarmsignals eingerichtet und vorgesehen, wenn wiederholt die Stromregelung nicht gestartet wurde, beispielsweise weil vor der jeweiligen geplanten Auslösung der Regelung stets eine Bedämpfung der Empfänger E1 bis E4 festgestellt respektive innerhalb des Regelintervalls keine freie Lichtstrecke erkannt wurde. Eine solche Bedämpfung kann beispielsweise aufgrund eines dauerhaft und damit statisch im Sensorbereich 110 vorliegenden Objekts, wie beispielsweise dem Rohr O1 der 4, der Fall sein. Über das Alarmsignal wird dann ein Nutzer der Rahmenlichtschranke 1 zumindest darauf aufmerksam gemacht, dass eine aus Herstellersicht vorteilhafte Stromregelung für den eingestellten Abschattungsmodus wiederholt nicht gestartet werden konnte. Gegebenenfalls kann hierbei die Erzeugung des Alarmsignals davon abhängig sein, dass über einen oder mehrere Temperatursensoren auch tatsächlich eine Veränderung der Umgebungstemperatur signalisiert wird, die wiederum für eine eventuelle temperaturbedingte Beeinflussung der erfassten Messwerte spricht, die über die Stromregelung kompensiert werden sollte.In a possible further development, the frame light barrier 1 is also set up and provided to generate an alarm signal if the current control has repeatedly not been started, for example because before the respective planned triggering of the control, a damping of the receivers E1 to E4 was always detected or no free light path was detected within the control interval was recognized. Such damping can, for example, be due to an object that is permanently and therefore statically present in the sensor area 110, such as the pipe O1 4 , be the case. Via the alarm signal, a user of the frame light barrier 1 is then at least made aware that a current control for the set shading mode, which is advantageous from the manufacturer's point of view, repeatedly could not be started. If necessary, the generation of the alarm signal can depend on the fact that a change in the ambient temperature is actually signaled via one or more temperature sensors, which in turn indicates a possible temperature-related influence on the recorded measured values, which should be compensated for via the current control.

Die 11C veranschaulicht den Verlauf eines Prozesswert P4(3) über eine Objektgröße im Sensorbereich 110 bei einem zu dem Spitzenwertmodus und dem Abschattungsmodus unterschiedlichen Standard oder statischen Modus der Rahmenlichtschranke 1. In diesem (dritten) Sensormodus ist eine sowohl zu dem Spitzenwertmodus als auch zu dem Abschattungsmodus unterschiedliche Berechnung des Prozesswertes P4(3) aus internen Messwerten vorgesehen. Es werden zwar auch hier Messwerte der Empfänger E1 bis E4 jeweils von einem Referenzwert subtrahiert, um einen jeweiligen internen Messwert für eine Hauptzone und eine Nebenzone zu bestimmen. Anstelle einer Summierung aller internen Messwerte ist jedoch hier für die Prozesswertbestimmung eine Bildung von Zwischenwerten Z1 bis Z4 und die Bildung von Differenzen aus diesen Zwischenwerten Z1 bis Z4 vorgesehen. Erst die Differenzen der Zwischenwerte Z1 bis Z4 werden dann zum jeweiligen Prozesswert P4 oder P3 (je nach Anzahl der Sender-Empfänger-Paare) aufsummiert.The 11C illustrates the course of a process value P4 (3) over an object size in the sensor area 110 in a standard or static mode of the frame light barrier 1 that is different from the peak value mode and the shading mode. In this (third) sensor mode, a mode is different from both the peak value mode and the shading mode Calculation of the process value P4(3) from internal measured values is provided. Here too, measured values from the receivers E1 to E4 are each subtracted from a reference value in order to determine a respective internal measured value for a main zone and a secondary zone. However, instead of summing all internal measured values, the process value determination involves the formation of intermediate values Z1 to Z4 and the formation of differences from these intermediate values Z1 to Z4. Only the differences between the intermediate values Z1 to Z4 are then added up to form the respective process value P4 or P3 (depending on the number of transmitter-receiver pairs).

Beispielsweise ist in dem Standard Modus vorgesehen, dass die internen (Haupt-) Messwerte MM und die internen (Neben-) Messwerte MS durch Subtraktion erfasster Messwerte von einem kalibrierten Referenzwert REF_MM oder REF_MS berechnet werden - gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer fest eingestellten Gewichtung k_MM oder k_MS: $$\text{MMn}={\text{k}}_{\text{MM}}*\left({\text{REF}}_{\text{MM}}-\text{m}\left(\text{t}\right)\right),$$

$$\text{MSn}={\text{k}}_{\text{MS}}*\left({\text{REF}}_{\text{MS}}-\text{m}\left(\text{t}\right)\right).$$

For example, in the standard mode it is provided that the internal (main) measured values MM and the internal (secondary) measured values MS are calculated by subtracting recorded measured values from a calibrated reference value REF _MM or REF _MS - if necessary taking into account a fixed weighting k _MM or k _MS : $$\text{MMn}={\text{k}}_{\text{MM}}*\left({\text{REF}}_{\text{MM}}-\text{m}\left(\text{t}\right)\right),$$

$$\text{MSn}={\text{k}}_{\text{MS}}*\left({\text{REF}}_{\text{MS}}-\text{m}\left(\text{t}\right)\right).$$

Für jeden Empfänger E1 bis E4 wird dann für ein Messintervall Zwischenwerte Z1 bis Z4 aus den zwei für den jeweiligen Empfänger E1 bis E4 bestimmten Haupt- und Nebenmesswerten MM und MS bestimmt, erneut unter Berücksichtigung der jeweiligen Gewichtungen: $$\text{Zn}=\left(\text{MMn}+\text{MSn}\right)/\left({\text{k}}_{\text{MM}}+{\text{k}}_{\text{MS}}\right).$$

For each receiver E1 to E4, intermediate values Z1 to Z4 are then determined for a measurement interval from the two main and secondary measured values MM and MS determined for the respective receiver E1 to E4, again taking the respective weightings into account: $$\text{Zn}=\left(\text{MMn}+\text{MSn}\right)/\left({\text{k}}_{\text{MM}}+{\text{k}}_{\text{MS}}\right).$$

Im nächsten Schritt werden dann Differenzwerte aus jeweils zwei Zonen und damit aus Zwischenwerten zu jeweils zwei Empfängern bestimmt und zu dem jeweiligen Prozesswert P4 oder P3 addiert (wenn die jeweilige Differenz positiv ist). Die Differenzenbildung verringert dabei den Einfluss von Temperaturänderungen und gleichmäßigen Verschmutzungen im Sensorbereich 110. Für einen Prozesswert P4 oder P3, dessen prinzipieller Verlauf über die Objektgröße der 11C veranschaulicht ist, gilt somit: $$\text{P}4=\left(\text{Z}1-\text{Z}2\right)+\left(\text{Z}2-\text{Z}3\right)+\left(\text{Z}3-\text{Z}4\right)+\left(\text{Z}4-\text{Z}1\right),$$

$$\text{P}3=\left(\text{Z}1-\text{Z}2\right)+\left(\text{Z}2-\text{Z}3\right)+\left(\text{Z}3-\text{Z}1\right).$$

In the next step, difference values from two zones and thus from intermediate values for two receivers are determined and added to the respective process value P4 or P3 (if the respective difference is positive). The formation of differences reduces the influence of temperature changes and uniform contamination in the sensor area 110. For a process value P4 or P3, the basic course of which varies over the object size 11C is illustrated, the following applies: $$\text{P}4=\left(\text{Z}1-\text{Z}2\right)+\left(\text{Z}2-\text{Z}3\right)+\left(\text{Z}3-\text{Z}4\right)+\left(\text{Z}4-\text{Z}1\right),$$

$$\text{<figure-callout id="3" label="P" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">P</figure-callout>}3=\left(\text{<figure-callout id="1" label="Z" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">Z</figure-callout>}1-\text{Z}2\right)+\left(\text{<figure-callout id="2" label="Z" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">Z</figure-callout>}2-\text{Z}3\right)+\left(\text{<figure-callout id="3" label="Z" filenames="DE102022203146A1\_0010.png,DE102022203146A1\_0011.png" state="{{state}}">Z</figure-callout>}3-\text{Z}1\right).$$

In einem eventuell noch zusätzlich vorgesehenen Dynamikmodus (als vierten Sensormodus) kann anstelle eines fest eingestellten kalibrierten Referenzwert REF_MM oder REF_MS jeweils ein ältester vorangegangener Messwert aus einem Ringpuffer vorgesehen sein, von dem dann ein jeweiliger aktueller Messwert m(t) des jeweiligen Empfängers subtrahiert wird. Hiermit lassen sich Temperatur- und/oder Verschmutzungseinflüsse weiter reduzieren, gegebenenfalls sogar gänzlich eliminieren.In a possibly additionally provided dynamic mode (as a fourth sensor mode), instead of a fixed calibrated reference value REF _MM or REF _MS , an oldest previous measured value from a ring buffer can be provided, from which a respective current measured value m (t) of the respective receiver is then subtracted becomes. This makes it possible to further reduce the influences of temperature and/or contamination, and if necessary even completely eliminate them.

Während über den Betrieb der Rahmenlichtschranke 1 im Standardmodus und im Dynamikmodus statische und bewegte Objekte im Sensorbereiche 110 zuverlässig detektiert werden können, ist hierüber jedoch keine Objektklassifikation oder -verifikation möglich, wie sie der Spitzenwertmodus oder der Abschattungsmodus gestatten.While static and moving objects in the sensor areas 110 can be reliably detected by operating the frame light barrier 1 in the standard mode and in the dynamic mode, no object classification or verification is possible, as permitted by the peak value mode or the shading mode.

Die 12 zeigt schematisch die (System-) Architektur der Rahmenlichtschranke 1 mit ihrer integrierten Messelektronik, über die unterschiedliche Sensormodi bereitgestellt werden, um unterschiedliche Funktionen mithilfe einer einzigen Rahmenlichtschranke ermöglichen zu können.The 12 shows schematically the (system) architecture of the frame light barrier 1 with its integrated measuring electronics, via which different sensor modes are provided in order to enable different functions using a single frame light barrier.

So ist in einer Variante über eine IO-Link-Schnittstelle an der Rahmenlichtschranke 1, die beispielsweise über den Anschlussstecker ST ansprechbar ist, einer von 4 unterschiedlichen Sensormodi auswählbar und konfigurierbar. Dies ist in der 12 anhand eines Konfigurationsblocks 1200 veranschaulicht, der auf vier unterschiedliche Blöcke 1201, 1202,1203 und 1204 für vier unterschiedliche Sensormodi verweist. Unter diesen vier Sensormodi sind unter anderem die vorstehend diskutierten Sensormodi Standard (oder Statischer) Modus, Dynamischer Modus, Abschattungsmodus und Spitzenwertmodus (Block 1204).In one variant, one of 4 different sensor modes can be selected and configured via an IO-Link interface on the frame light barrier 1, which can be addressed, for example, via the ST connection plug. This is in the 12 illustrated using a configuration block 1200, which refers to four different blocks 1201, 1202, 1203 and 1204 for four different sensor modes. Among these four sensor modes, the sensor modes discussed above include Standard (or Static) Mode, Dynamic Mode, Shading Mode, and Peak Mode (Block 1204).

In einer Weiterbildung kann optional zusätzlich eine Filterfunktion auswählbar sein (Block 1205). Hierüber besteht die Möglichkeit, beispielsweise einen Medianfilter (Block 1207) oder einen Mittelwertfilter (Block 1208) für bereitgestellte Prozesswerte zu nutzen. Alternativ kann eine Filterfunktion auch deaktiviert bleiben (Zweig 1206).In a further development, a filter function can optionally also be selectable (block 1205). This makes it possible, for example, to use a median filter (block 1207) or a mean filter (block 1208) for provided process values. Alternatively, a filter function can remain deactivated (branch 1206).

Entsprechend einem Block 1209 der in der 12 dargestellten (System-) Architektur für die Rahmenlichtschranke 1 lässt sich an der Rahmenlichtschranke 1 konfigurieren, wie ein ausgegebener respektive zur Verfügung gestellter Prozesswert zur Erzeugung eines Detektionssignals an einem oder mehreren (physikalischen oder virtuellen) Schaltausgängen der Rahmenlichtschranke 1 führen soll. So steht neben einem Schaltpunkt-Modus (Block 1210) auch ein Fenster-Modus (Block 1211) zur Verfügung. Im Schaltpunkt-Modus wird beispielsweise ein Schaltausgang zur Erzeugung eines Detektionssignals in Abhängigkeit davon angesteuert, ob der Prozesswert oberhalb eines bestimmten Schaltpunkts liegt. Im Fenster-Modus können wiederum zwei unterschiedliche Detektionssignale für verschiedene Schaltausgänge in Abhängigkeit von unterschiedlichen Schaltpunkten angesteuert werden oder kann die Erzeugung eines Detektionssignals davon abhängig gemacht werden, ob ein Prozesswert zwischen zwei Schaltpunkten liegt. According to a block 1209 in the 12 The (system) architecture shown for the frame light barrier 1 can be configured on the frame light barrier 1 as to how an output or provided process value should lead to the generation of a detection signal at one or more (physical or virtual) switching outputs of the frame light barrier 1. In addition to a switching point mode (block 1210), a window mode (block 1211) is also available. In the switching point mode, for example, a switching output is activated to generate a detection signal depending on whether the process value is above a specific switching point. In window mode, two different detection signals for different switching outputs can be controlled depending on different switching points, or the generation of a detection signal can be made dependent on whether a process value lies between two switching points.

Hierüber lässt sich folglich festlegen, zu welchen Zeitpunkten respektive bei welchen Objekten und auf welche Art und Weise eine oder mehrere (digitale) Schaltausgänge der Rahmenlichtschranke 1 betrieben werden (Block 1212).This can therefore be used to determine at which times or for which objects and in what way one or more (digital) switching outputs of the frame light barrier 1 are operated (block 1212).

Grundsätzlich ist mit einer vorgeschlagenen Rahmenlichtschranke 1 auch eine Zonenauswertung möglich, d. h. eine Auswertung erfasster Messwerte dahingehend, in welchem Abschnitt des Sensorbereichs 110 ein Objekt detektiert wurde und dann beispielsweise durch den entsprechenden Abschnitt des Sensorbereichs 110 gefallen ist. Hierfür wird beispielsweise für jedes Messintervall ausgewertet, an welchem der Empfänger E1 bis 4 die größte Bedämpfung aufgetreten ist. Es wird mithin für ein Messintervall jeweils gespeichert, für welchen Empfänger E1 bis E4 ein erfasster Messwert am niedrigsten war respektive der jeweilige interne (Haupt-) Messwert am größten war. Die Zonenauswertung erfolgt mithin nicht auf Basis eines Prozesswerts P4 oder P3, sondern auf Basis für die Berechnung eines Prozesswertes P4(3) genutzter (interner) Messwerte. Eine Information über die Zone, in dem ein Objekt durch den Sensorbereiche 110 getreten ist, wird hierbei über die Messelektronik der Rahmenlichtschranke 1 zum Beispiel zum Zeitpunkt des Schalten eines Schaltausgangs mitgeteilt (gleichwohl hier ein physikalischer Schaltausgang nicht zwingend notwendig ist). Während ein Detektionssignal an einem Schaltausgang der Rahmenlichtschranke 1 ausgegeben wird, wird dann keine neue Information über eine Zone, in der ein Objekt detektiert wurde, mitgeteilt. Dies schließt insbesondere die Möglichkeit ein, während eines aktiv geschalteten Schaltausgangs eine Zonenauswertung zu deaktivieren.In principle, zone evaluation is also possible with a proposed frame light barrier 1, i.e. H. an evaluation of recorded measured values as to which section of the sensor area 110 an object was detected and then, for example, fell through the corresponding section of the sensor area 110. For this purpose, for each measurement interval, for example, it is evaluated at which the receiver E1 to 4 experienced the greatest attenuation. It is therefore stored for a measuring interval for which receiver E1 to E4 a recorded measured value was lowest or the respective internal (main) measured value was highest. The zone evaluation is therefore not based on a process value P4 or P3, but rather on the basis of (internal) measured values used to calculate a process value P4(3). Information about the zone in which an object has passed through the sensor areas 110 is communicated via the measuring electronics of the frame light barrier 1, for example at the time a switching output is switched (although a physical switching output is not absolutely necessary here). While a detection signal is output at a switching output of the frame light barrier 1, no new information about a zone in which an object was detected is communicated. This particularly includes the possibility of deactivating a zone evaluation while an active switching output is active.

Eine Information darüber, in welcher von mehreren Zonen, die jeweils einem Sender-Empfänger-Paar zugeordnet sind, erweitert das Funktionsspektrum der Rahmenlichtschranke 1 zusätzlich. So lassen sich beispielsweise über eine einzelne Rahmenlichtschranke 1 mehrere Zonen separat dahingehend überwachen, ob durch diese ein Objekt gefallen ist. Hierüber ist beispielsweise auswertbar, ob ein Objekt in ein bestimmtes von mehreren Fächern oder Behältnissen gefallen ist, wenn sich oberhalb des jeweiligen Faches oder Behältnisses eine Zone eines Sender-Empfänger-Paares der Rahmenlichtschranke 1 befindet.Information about which of several zones, each of which is assigned to a transmitter-receiver pair, further expands the functional spectrum of the frame light barrier 1. For example, a single frame light barrier 1 can be used to monitor several zones separately to see whether an object has fallen through them. This can be used, for example, to evaluate whether an object has fallen into a specific one of several compartments or containers if there is a zone of a transmitter-receiver pair of the frame light barrier 1 above the respective compartment or container.

Die Mitteilung einer Zoneninformation kann beispielsweise über einen separat an der Rahmenlichtschranke 1 ausgegebenen Parameter und/oder über eine IO-Link-Schnittstelle der Rahmenlichtschranke 1 erfolgen, z.B. über an einer IO-Link-Schnittstelle zyklisch zur Verfügung gestellte Prozessdaten. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Zoneninformation über eine binäre Kodierung von mehreren Schaltausgängen der Rahmenlichtschranke 1 erfolgen. Wird beispielsweise ein Detektionssignal an einem ersten Schaltausgang ausgegeben, wird hiermit die zusätzliche Information zur Verfügung gestellt, dass ein Objekt in einer ersten Zone detektiert wurde. Wird ein zweiter Schaltausgang zur Ausgabe des Detektionssignals genutzt, wird hiermit auch die Information übermittelt, dass ein detektiertes Objekt in einer zweiten Zone vorlag. Werden demgegenüber beide Schaltausgänge angesteuert, um jeweils ein Detektionssignal auszugeben, liegt ein Objekt in einer dritten Zone vor.Zone information can be communicated, for example, via a parameter output separately on the frame light barrier 1 and/or via an IO-Link interface of the frame light barrier 1, for example via process data cyclically made available at an IO-Link interface. Alternatively or additionally, zone information can also be provided via binary coding from several switching outputs of the frame light barrier 1. For example, if a detection signal is output at a first switching output, this provides additional information that an object was detected in a first zone. If a second switching output is used to output the detection signal, the information is also transmitted that a detected object was present in a second zone. If, on the other hand, both switching outputs are activated in order to each output a detection signal, an object is present in a third zone.

Die vorstehend erläuterte Subtraktion von empfängerseitig erfassten Messwerten von einem oder mehreren Referenzwerten ist selbstverständlich nicht zwingend, um einen Prozesswert zu bestimmen und die vorgeschlagene Lösung umzusetzen. Für eine Fachperson ist offensichtlich, dass die vorgeschlagene Lösung auch ohne einen solchen Referenzwert umsetzbar ist, der letztlich lediglich dazu dient, dass ein einem Empfänger zugeordneter interner Messwert im Falle einer Bedämpfung positiv ist und ein Absolutwert des internen Messwerts desto größer ist, je größer die Bedämpfung ist.The above-explained subtraction of measured values recorded on the receiver side from one or more reference values is of course not mandatory in order to determine a process value and implement the proposed solution. It is obvious to a person skilled in the art that the proposed solution can also be implemented without such a reference value, which ultimately only serves to ensure that an internal measured value assigned to a receiver is positive in the event of attenuation and that the greater the absolute value of the internal measured value, the greater the value Damping is.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11

Rahmenlichtschranke (optische Sensoreinheit)Frame light barrier (optical sensor unit)

1010

BasisteilBase part

100100

BedienelementeControls

1111

Senderleiste (Senderträger)Transmitter bar (transmitter carrier)

110110

SensorbereichSensor area

1212

Empfängerleiste (Empfängerträger)Receiver bar (receiver carrier)

1313

QuertraverseCrossbar

E1-E4E1-E4

EmpfängerRecipient

L1-L4L1-L4

LichtsignalLight signal

011, 012, O21, O22, O31, O32, O33, O4, O5, O50011, 012, O21, O22, O31, O32, O33, O4, O5, O50

Objektobject

O1O1

Rohr (statisches Objekt)Pipe (static object)

RR

(Fall-)Richtung(fall) direction

S1-S4S1-S4

SenderChannel

STST

AnschlusssteckerConnection plug

Claims (21)

Sensoreinheit für die Detektion eines in einem Sensorbereich (110) der Sensoreinheit (1) vorhandenen Objekts (011-050), wobei - die Sensoreinheit (1) einen Senderträger (11) mit mehreren optischen Sendern (S1-S4), die jeweils zur Erzeugung eines Lichtsignals (L1-L4) vorgesehen sind, und einen dem Senderträger (11) gegenüberliegenden Empfängerträger (12) mit mehreren jeweils einem der Sender (S1-S4) zugeordneten Empfängern (E1-E4) aufweist, - sich der Sensorbereich (110) zwischen dem Senderträger (11) und dem Empfängerträger (12) befindet, sodass ein in dem Sensorbereich (110) vorhandenes Objekt (011-050) zur Beeinflussung von den Empfängern (E1-E4) erfasster Messwerte während eines durch mindestens einen der Sender (S1-S4) erzeugten Lichtsignals führt, - die Sender (S1-S4) zu Erzeugung von Lichtsignalen (L1-L4) in aufeinanderfolgenden Messintervallen vorgesehen sind, um ein in dem Sensorbereich (110) vorhandenes Objekt (011-050) zu detektieren, und - die Sensoreinheit (1) eine mit den Sendern (S1-S4) und Empfängern (E1-E4) gekoppelte Messelektronik aufweist, die konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls an den Empfängern (E1-E4) erfasste Messwerte jeweils zur Bildung interner Messwerte von wenigstens einem Referenzwert zu subtrahieren und mit den internen Messwerten wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) zu bestimmen, wobei die Messelektronik ferner konfiguriert ist, zur Erzeugung eines die Detektion eines Objekts (011-050) anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit (1) den wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt zu vergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (1) in wenigstens zwei unterschiedlichen Sensormodi betreibbar ist, für die die Messelektronik konfiguriert ist, den wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) auf unterschiedliche Weise aus internen Messwerten zu bestimmen.Sensor unit for the detection of an object (011-050) present in a sensor area (110) of the sensor unit (1), wherein - the sensor unit (1) has a transmitter carrier (11) with several optical transmitters (S1-S4), each for generating a light signal (L1-L4) are provided, and has a receiver carrier (12) opposite the transmitter carrier (11) with several receivers (E1-E4) each assigned to one of the transmitters (S1-S4), - the sensor area (110) is between the transmitter carrier (11) and the receiver carrier (12), so that an object (011-050) present in the sensor area (110) is used to influence measured values recorded by the receivers (E1-E4) during an operation by at least one of the transmitters (S1- S4). Sensor unit (1) has measuring electronics coupled to the transmitters (S1-S4) and receivers (E1-E4), which is configured to use measured values recorded at the receivers (E1-E4) within a measuring interval to form internal measured values of at least one reference value to subtract and to determine at least one process value (P4 (3)) with the internal measured values, the measuring electronics being further configured to generate a detection signal indicating the detection of an object (011-050) at a switching output of the sensor unit (1). to compare a process value (P4(3)) with at least one stored switching point, characterized in that the sensor unit (1) can be operated in at least two different sensor modes, for which the measuring electronics is configured, the at least one process value (P4(3)) determined in different ways from internal measured values. Sensoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik in einem Sensormodus konfiguriert ist, alle internen Messwerte für ein Messintervall zur Bestimmung eines Prozesswerts (P4(3)) aufzusummieren.sensor unit Claim 1 , characterized in that the measuring electronics are configured in a sensor mode to sum up all internal measured values for a measuring interval to determine a process value (P4 (3)). Sensoreinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, - die Sensoreinheit (1) in einem ersten Sensormodus zu betreiben, in dem die internen Messwerte zur Bildung des wenigstens einen Prozesswerts (P4(3)) für ein Messintervall aufsummiert werden, der mit dem wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen wird, und/oder - die Sensoreinheit (1) in einem zweiten Sensormodus zu betreiben, in dem ◯ für jedes Messintervall interne Messwerte aus den Messwerten aller Empfänger (E1-E4) gebildet und die internen Messwerte zu einem Intervallmesswert für das jeweilige Messintervall aufsummiert werden, ◯ bei Überschreiten eines Startschwellwerts durch einen der Intervallmesswerte eine Maximalwertermittlung gestartet wird, bei der aus nachfolgenden Intervallmesswerten für nachfolgende Messintervalle ein Maximum der Intervallmesswerte ermittelt und gespeichert wird, und ◯ bei Unterschreiten eines Endschwellwerts durch einen der nachfolgenden Intervallmesswerte die Maximalwertermittlung gestoppt wird und das ermittelte Maximum als Prozesswert (P4(3)) mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen wird.sensor unit Claim 2 , characterized in that the measuring electronics is configured to - operate the sensor unit (1) in a first sensor mode, in which the internal measured values are summed to form the at least one process value (P4 (3)) for a measuring interval which corresponds to the at least is compared to a stored switching point, and/or - to operate the sensor unit (1) in a second sensor mode in which ◯ for each measuring interval, internal measured values are formed from the measured values of all receivers (E1-E4) and the internal measured values are formed into an interval measured value are summed up for the respective measurement interval, ◯ if one of the interval measurement values exceeds a starting threshold value, a maximum value determination is started, in which a maximum of the interval measurement values is determined and saved from subsequent interval measurement values for subsequent measurement intervals, and ◯ if one of the subsequent interval measurement values falls below an end threshold value Maximum value determination is stopped and the determined maximum is compared as a process value (P4 (3)) with at least one stored switching point. Sensoreinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik in einem anderen Sensormodus konfiguriert ist, für die Bestimmung des wenigstens einen Prozesswerts (P4(3)) aus internen Messwerten für einen Empfänger jeweils einen Zwischenwert zu berechnen und Zwischenwerte verschiedener Empfänger für die Bestimmung des wenigstens einen Prozesswerts (P4(3)) voneinander zu subtrahieren.sensor unit Claim 2 or 3 , characterized in that the measuring electronics are configured in a different sensor mode to calculate an intermediate value from internal measured values for a receiver for the determination of the at least one process value (P4 (3)) and to use intermediate values from different receivers for the determination of the at least one process value ( P4(3)) must be subtracted from each other. Sensoreinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik in dem anderen Sensormodus konfiguriert ist, Differenzwerte, die sich durch Subtraktion von Zwischenwerten ergeben, zu dem wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) aufzusummieren.sensor unit Claim 4 , characterized in that the measuring electronics are configured in the other sensor mode to add up difference values that result from subtraction of intermediate values to the at least one process value (P4 (3)). Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, in einem Messintervall zur Erzeugung der Lichtsignale (L1-L4) zumindest einen Teil der Sender (S1-S4) zeitversetzt zu einem anderen Teil der Sender (S1-S4) anzusteuern, sodass von dem einen Teil der Sender (S1-S4) erste Lichtsignale (L1, L3) erzeugt werden und von dem anderen Teil der Sender (S1-S4) zweite Lichtsignale (L2, L4) zeitversetzt zu den ersten Lichtsignalen (L1, L3).Sensor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring electronics are configured, in a measuring interval for generating the light signals (L1-L4), at least some of the transmitters (S1-S4) are time-delayed to another part of the transmitters (S1-S4). to control, so that first light signals (L1, L3) are generated by one part of the transmitters (S1-S4) and second light signals (L2, L4) are generated by the other part of the transmitters (S1-S4) with a time delay to the first light signals (L1, L3). Sensoreinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, die Sender (S1-S4) zur Erzeugung der Lichtsignale (L1-L4) derart anzusteuern, dass jeder Sender (S1-S4) innerhalb eines Messintervalls genau einmal ein Lichtsignal (L1-L4) erzeugt.sensor unit Claim 6 , characterized in that the measuring electronics are configured to control the transmitters (S1-S4) to generate the light signals (L1-L4) in such a way that each transmitter (S1-S4) generates a light signal (L1-L4) exactly once within a measuring interval . Sensoreinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (S1-S4) an dem Senderträger (11) entlang einer Erstreckungsrichtung nebeneinander angeordnet sind und die Messelektronik konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls wenigstens ein erstes Lichtsignal (L1, L3) von einem ersten Sender (S1, S3) zu erzeugen und wenigstens ein zweites Lichtsignal (L2, L4) von einem zu dem ersten Sender (S1, S3) entlang der Erstreckungsrichtung benachbarten zweiten Sender (S2, S4) zu erzeugen.sensor unit Claim 6 or 7 , characterized in that the transmitters (S1-S4) are arranged next to one another on the transmitter carrier (11) along an extension direction and the measuring electronics are configured to receive at least a first light signal (L1, L3) from a first transmitter (S1, S3) within a measuring interval ) and to generate at least one second light signal (L2, L4) from a second transmitter (S2, S4) adjacent to the first transmitter (S1, S3) along the direction of extension. Sensoreinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, innerhalb eines Messintervalls für jeden Empfänger (E1-E4) sowohl einen ersten Messwert eines Empfängers (E1-E4) zu erfassen, wenn von einem diesem Empfänger (E1-E4) zugeordneten Sender (S1-S4) ein Lichtsignal (L1-L4) erzeugt wird, als auch einen zweiten Messwert des jeweiligen Empfängers (E1-E4) zu erfassen, wenn von einem diesem Empfänger (E1-E4) nicht zugeordneten Sender (S1-S4) ein Lichtsignal (L1-L4) erzeugt wird.Sensor unit according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the measuring electronics are configured to record both a first measured value of a receiver (E1-E4) within a measuring interval for each receiver (E1-E4), if from a transmitter (S1-E4) assigned to this receiver (E1-E4). S4) a light signal (L1-L4) is generated, as well as a second measured value of the respective receiver (E1-E4) when a light signal (L1 -L4) is generated. Sensoreinheit nach Anspruch 4 oder 5 und nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, - in dem einen Sensormodus interne erste und zweite Messwerte, die aus den ersten und zweiten von einem Empfänger (E1-E4) erfassten Messwerten gebildet werden, für die Bestimmung des wenigstens einen Prozesswerts (P4(3)) aufzusummieren, sodass ein Summenwert aus den internen ersten und zweiten Messwerten für alle Empfänger (E1-E4) eines Messintervalls Grundlage für den mit dem wenigstens einen Schaltpunkt zu vergleichenden Prozesswert (P4(3)) ist, und - in dem anderen Sensormodus interne erste und zweite Messwerte, die aus den ersten und zweiten von einem Empfänger (E1-E4) erfassten Messwerten gebildet werden, zu jeweils einem Zwischenwert für einen Empfänger (E1-E4) aufzusummieren, sodass diese Zwischenwerte Grundlage für den mit dem wenigstens einen Schaltpunkt zu vergleichenden Prozesswert (P4(3)) sind.sensor unit Claim 4 or 5 and after Claim 9 , characterized in that the measuring electronics are configured, - in the one sensor mode, internal first and second measured values, which are formed from the first and second measured values recorded by a receiver (E1-E4), for the determination of the at least one process value (P4( 3)) to sum up, so that a sum value from the internal first and second measured values for all receivers (E1-E4) of a measuring interval is the basis for the process value (P4 (3)) to be compared with the at least one switching point, and - in the other sensor mode internal first and second measured values, which are formed from the first and second measured values recorded by a receiver (E1-E4), are each summed up to form an intermediate value for a receiver (E1-E4), so that these intermediate values form the basis for the at least one switching point process value (P4(3)) to be compared. Sensoreinheit für die Detektion eines in einem Sensorbereich (110) der Sensoreinheit (1) vorhandenen Objekts (011-050), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Sensoreinheit (1) einen Senderträger (11) mit mehreren optischen Sendern (S1-S4), die jeweils zur Erzeugung eines Lichtsignals (L1-L4) vorgesehen sind, und einen dem Senderträger (11) gegenüberliegenden Empfängerträger (12) mit mehreren jeweils einem der Sender (S1-S4) zugeordneten Empfängern (E1-E4) aufweist, - sich der Sensorbereich (110) zwischen dem Senderträger (11) und dem Empfängerträger (12) befindet, sodass ein in dem Sensorbereich (110) vorhandenes Objekt (011-050) zur Beeinflussung von den Empfängern (E1-E4) erfasster Messwerte während eines durch mindestens einen der Sender (S1-S4) erzeugten Lichtsignals führt, - die Sender (S1-S4) zu Erzeugung von Lichtsignalen (L1-L4) in aufeinanderfolgenden Messintervallen vorgesehen sind, um ein in dem Sensorbereich (110) vorhandenes Objekt (011-050) zu detektieren, und - die Sensoreinheit (1) eine mit den Sendern (S1-S4) und Empfängern (E1-E4) gekoppelte Messelektronik aufweist, die konfiguriert ist, aus an den Empfängern (E1-E4) erfassten Messwerten einen Prozesswert (P4(3)) zu bestimmen und ein die Detektion eines Objekts (011-050) anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit (1) auf Basis eines Vergleichs des Prozesswerts (P4(3)) mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (1) in wenigstens einem Sensormodus betreibbar ist, in dem ein einzelner Prozesswert (P4(3)) dafür indikativ ist, dass ein Objekt (011-050) mit einer bestimmten Form und/oder Größe im Sensorbereich (110) vorhanden ist.Sensor unit for the detection of an object (011-050) present in a sensor area (110) of the sensor unit (1), in particular according to one of the preceding claims, wherein - the sensor unit (1) has a transmitter carrier (11) with a plurality of optical transmitters (S1- S4), which are each provided for generating a light signal (L1-L4), and has a receiver carrier (12) opposite the transmitter carrier (11) with a plurality of receivers (E1-E4), each assigned to one of the transmitters (S1-S4), - the sensor area (110) is located between the transmitter carrier (11) and the receiver carrier (12), so that an object (011-050) present in the sensor area (110) is used to influence measured values recorded by the receivers (E1-E4) during a at least one of the transmitters (S1-S4) generates light signals, - the transmitters (S1-S4) are provided for generating light signals (L1-L4) at successive measuring intervals in order to detect an object (011-050) present in the sensor area (110). ) to detect, and - the sensor unit (1) is a measuring elect coupled to the transmitters (S1-S4) and receivers (E1-E4). ronik, which is configured to determine a process value (P4 (3)) from measured values recorded at the receivers (E1-E4) and a detection signal indicating the detection of an object (011-050) at a switching output of the sensor unit (1). To generate the basis for a comparison of the process value (P4(3)) with at least one stored switching point, characterized in that the sensor unit (1) can be operated in at least one sensor mode in which a single process value (P4(3)) is indicative of this, that an object (011-050) with a certain shape and/or size is present in the sensor area (110). Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (1) in wenigstens drei unterschiedlichen Sensormodi betreibbar ist, für die die Messelektronik konfiguriert ist, den wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) auf unterschiedliche Weise zu bestimmen.Sensor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (1) can be operated in at least three different sensor modes, for which the measuring electronics are configured to determine the at least one process value (P4 (3)) in different ways. Sensoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Sensormodi durch einen Nutzer der Sensoreinheit (1) auswählbar sind.Sensor unit according to one of the Claims 1 until 10 and 12 , characterized in that the different sensor modes can be selected by a user of the sensor unit (1). Sensoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sensoreinheit (1) zusätzlichen zu einem Sensormodus auch eine Art der Filterung für die Bestimmung eines Prozesswerts (P4(3)) auswählbar ist und/oder auswählbar ist, ob der Prozesswert (P4(3)) für die Erzeugung des Detektionssignals mit einem oder mehreren Schaltpunkten zu vergleichen ist.Sensor unit according to one of the Claims 1 until 10 , 12 and 13 , characterized in that in addition to a sensor mode, a type of filtering for determining a process value (P4 (3)) can also be selected on the sensor unit (1) and / or it can be selected whether the process value (P4 (3)) is for Generation of the detection signal can be compared with one or more switching points. Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik für eine Stromregelung, über die ein Sendestrom für die mehreren Sender (S1-S4) geregelt wird, konfiguriert ist, - wiederholt für ein Messintervall zu prüfen, ob an wenigstens einem Empfänger (E1-E4) ein Messwert erfasst wird, der für ein von dem diesen Empfänger (E1-E4) zugeordneten Sender (S1-S4) ausgesandtes Lichtsignal (L1-L4) repräsentativ ist, das den Empfänger (E1-E4) ungestört erreicht hat, und - den Messwert des wenigstens einen Empfängers (E1-E4) zu speichern und auf Basis dieses Messwerts den Sendestrom für die mehreren Sender (S1-S4) zu regeln.Sensor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring electronics are configured for a current control, via which a transmission current for the several transmitters (S1-S4) is regulated, - to check repeatedly for a measuring interval whether at least one receiver ( E1-E4) a measured value is recorded which is representative of a light signal (L1-L4) emitted by the transmitter (S1-S4) assigned to this receiver (E1-E4) and which has reached the receiver (E1-E4) undisturbed, and - to store the measured value of the at least one receiver (E1-E4) and to regulate the transmission current for the several transmitters (S1-S4) based on this measured value. Sensoreinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, den Sendestrom auf Basis mehrerer gespeicherter Messwerte zu regeln, indem aus den mehreren gespeicherten Messwerten wenigstens ein Maximalwert bestimmt wird.sensor unit Claim 15 , characterized in that the measuring electronics is configured to regulate the transmission current on the basis of several stored measured values by determining at least one maximum value from the several stored measured values. Sensoreinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektronik konfiguriert ist, eine Stromregelung nach vordefinierten Zeitintervallen zu starten.sensor unit Claim 15 or 16 , characterized in that the measuring electronics is configured to start current regulation after predefined time intervals. Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Messelektronik für eine Auswertung konfiguriert ist, in welchem einem Sender-Empfänger-Paar zugeordneten Abschnitt des Sensorbereichs (110) ein Objekt (011-050) detektiert wurde.Sensor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring electronics are configured for an evaluation in which section of the sensor area (110) assigned to a transmitter-receiver pair an object (011-050) was detected. Sensoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit Teil einer Rahmenlichtschranke (1) ist.Sensor unit according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit is part of a frame light barrier (1). Rahmenlichtschranke mit einer Sensoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 18.Frame light barrier with a sensor unit according to one of the Claims 1 until 18 . Verfahren zur Detektion eines Objekts (011-050) mithilfe einer optischen Sensoreinheit (1), wobei - die Sensoreinheit (1) einen Senderträger (11) mit mehreren optischen Sendern (S1-S4), die jeweils zur Erzeugung eines Lichtsignals (L1-L4) vorgesehen sind, und einen dem Senderträger (11) gegenüberliegenden Empfängerträger (12) mit mehreren jeweils einem der Sender (S1-S4) zugeordneten Empfängern (E1-E4) aufweist, - sich ein Sensorbereich (110) zwischen dem Senderträger (11) und dem Empfängerträger (12) befindet, sodass ein in dem Sensorbereich (110) vorhandenes Objekt (011-050) zur Beeinflussung von den Empfängern (E1-E4) erfasster Messwerte während eines durch mindestens einen der Sender (S1-S4) erzeugten Lichtsignals führt, und - die Sender (S1-S4) zu Erzeugung von Lichtsignalen (L1-L4) in aufeinanderfolgenden Messintervallen vorgesehen sind, um ein in dem Sensorbereich (110) vorhandenes Objekt (011-050) zu detektieren, und - innerhalb eines Messintervalls an den Empfängern (E1-E4) erfasste Messwerte jeweils zur Bildung interner Messwerte von wenigstens einem Referenzwert subtrahiert werden und mit den internen Messwerten wenigstens ein Prozesswert (P4(3)) bestimmt wird, wobei zur Erzeugung eines die Detektion eines Objekts (011-050) anzeigenden Detektionssignals an einem Schaltausgang der Sensoreinheit (1) den wenigstens einen Prozesswert (P4(3)) mit wenigstens einem hinterlegten Schaltpunkt verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von mindestens zwei unterschiedlichen Sensormodi der Sensoreinheit (1) der wenigstens eine Prozesswert (P4(3)) auf unterschiedliche Weise aus internen Messwerten bestimmt wird.Method for detecting an object (011-050) using an optical sensor unit (1), wherein - the sensor unit (1) has a transmitter carrier (11) with several optical transmitters (S1-S4), each of which is used to generate a light signal (L1-L4 ) are provided, and has a receiver carrier (12) opposite the transmitter carrier (11) with several receivers (E1-E4) each assigned to one of the transmitters (S1-S4), - there is a sensor area (110) between the transmitter carrier (11) and the receiver carrier (12), so that an object (011-050) present in the sensor area (110) influences measured values recorded by the receivers (E1-E4) during a light signal generated by at least one of the transmitters (S1-S4), and - the transmitters (S1-S4) are provided for generating light signals (L1-L4) at successive measurement intervals in order to detect an object (011-050) present in the sensor area (110), and - at the receivers within a measurement interval (E1-E4) measured values are each subtracted from at least one reference value to form internal measured values and at least one process value (P4 (3)) is determined with the internal measured values, thereby generating a detection signal indicating the detection of an object (011-050). at a switching output of the sensor unit (1), the at least one process value (P4(3)) is compared with at least one stored switching point, characterized in that depending on at least two different sensor modes of the sensor unit (1), the at least one process value (P4(3 )) is determined in different ways from internal measured values.

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