-
Die
Erfindung betrifft einen optischen Sensor sowie ein Verfahren zur
Erfassung von Objekten mittels eines optischen Sensors.
-
Ein
derartiger optischer Sensor ist aus der
DE 19 917 509 C1 bekannt.
Dieser optische Sensor dient zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
und weist einen Distanzsensor mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden
Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger auf.
Eine Auswerteeinheit dient zur Auswertung der am Empfänger anstehenden
Empfangssignale. Weiterhin ist eine Ablenkeinheit vorgesehen, an welcher
die Sendelichtstrahlen abgelenkt werden, sodass diese periodisch
den Überwachungsbereich überstreichen.
In der Auswerteeinheit sind die Abmessungen verschiedener Schutzfelder
abgespeichert. Über
eine Anordnung von Schaltern kann selektiv eines dieser Schutzfelder
ausgewählt
werden, sodass die Objekte innerhalb dieses Schutzfeldes erfasst
werden.
-
Bei
derartigen optischen Sensoren werden für die jeweils aktuellen Ablenkpositionen
der Sendelichtstrahlen die Distanzen eines Objektes zu dem optischen
Sensor bestimmt. Wird für
eine Distanzmessung ein Distanzwert registriert, der innerhalb des
Schutzfeldes liegt, so erfolgt unmittelbar die Generierung einer
Objektmeldung. Damit können
Objekte innerhalb des Schutzfeldes schnell, d.h. mit geringen Ansprechzeiten
detektiert werden.
-
Derartige
optische Sensoren werden insbesondere im Bereich des Personenschutzes
eingesetzt. Beispielsweise wird mit dem optischen Sensor das Vorfeld
eines Arbeitsgerätes
wie zum Beispiel einer Werkzeugmaschine oder einer Presse überwacht.
Um Gefährdungen
von Personen auszuschließen
wird das Arbeitsgerät
durch die Generierung einer Objektmeldung deaktiviert, d.h. abgeschaltet.
Dadurch wird gewährleistet,
dass eine Person, die in das Vorfeld der Maschine eingreift, keinen Gefährdungen
ausgesetzt ist.
-
Im
Vorfeld derartiger Arbeitsgeräte
können
je nach den Bearbeitungsprozessen, die mit den Arbeitsgeräten durchgeführt werden,
kleine Objekte wie zum Beispiel Späne oder Kleinteile in den vom optischen
Sensor überwachten
Bereich eindringen. Treffen die Sendelichtstrahlen auf derartige
innerhalb des Schutzfeldes angeordnete kleine Objekte werden diese
als innerhalb des Schutzfelds liegend erkannt, d.h. es wird eine
Objektmeldung generiert, die zum Abschalten des Arbeitsgeräts führt, obwohl
keine Person oder ein zu schützendes
Objekt in das Schutzfeld eingedrungen ist.
-
Durch
derartige Abschaltvorgänge
wird die Verfügbarkeit
des Arbeitsgerätes
in unerwünschter Weise
herabgesetzt.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sensor bereitzustellen,
mit welchem eine möglichst
sichere und störungsunempfindliche Detektion
von Objekten ermöglicht
wird.
-
Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Ansprüche 1 und g vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Der
erfindungsgemäße optische
Sensor weist ein Distanzsensorelement mit einem Sendelichtstrahlen
emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden
Empfänger
auf. Weiterhin weist der optische Sensor eine Ablenkeinheit, mittels
derer die Sendelichtstrahlen periodisch innerhalb eines einen Überwachungsbereich
definierenden Winkelbereichs geführt
sind, auf. Zudem ist eine Auswerteeinheit zur Auswertung der am
Ausgang des Empfängers
anstehenden Empfangssignale vorgesehen. Der Winkelbereich ist in
eine vorgegebene Anzahl von Winkelsegmenten unterteilt, wobei für jedes
Winkelsegment in der Auswerteeinheit aus den Empfangssignalen jeweils
wenigstens ein Distanzwert abgeleitet wird. In der Auswerteeinheit
ist wenigstens ein Schutzfeld abgespeichert. Weiterhin sind in der
Auswerteeinheit winkelabhängige
Auflösungsbereiche
vorgegeben, deren Größen an die Breite
eines in der jeweiligen Winkelposition am Rand des Schutzfelds angeordneten
Referenzobjekts angepasst sind. In der Auswerteeinheit wird nur dann
eine Objektmeldung generiert, wenn in sämtlichen Winkelsegmenten wenigstens
eines Auflösungsbereiches
innerhalb des Schutzfelds liegende Distanzwerte registriert werden.
-
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt
die Vorgabe der winkelabhängigen
Auflösungsbereiche
derart, dass deren Größe jeweils
dem Ausschnitt des Winkelbereichs entspricht, über welchen sich ein dort am
Rand des Schutzfeldes angeordnetes Referenzobjekt vorgegebener Breite
erstreckt.
-
Der
Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, dass durch die Definition
der auf ein vorgegebenes Referenzobjekt am Schutzfeldrand bezogenen
Auflösungsbereiche
nur Objekte mit einer vorgegebenen Mindestgröße erfasst werden.
-
Das
Referenzobjekt besteht dabei vorzugsweise aus einem zylindrischen
Körper,
dessen Durchmesser in Relation zu den typischen Abmessungen eines
menschlichen Beines steht.
-
Durch
diese Definition des Referenzobjekts eignet sich der erfindungsgemäße optische
Sensor besonders für
Einsätze
im Bereich des Personenschutzes. Insbesondere eignet sich dabei
der erfindungsgemäße optische
Sensor für
Anwendungen der Bereichsüberwachung
an gefahrbringenden Arbeitsgeräten
wie zum Beispiel Werkzeugmaschinen und Pressen. Mit dem optischen
Sensor wird dann das Eindringen von Personen und Objekten in ein Schutzfeld überwacht, dessen
Abmessungen an den Gefahrenbereich vor dem Arbeitsgerät angepasst sind.
-
Erfindungsgemäß erfolgt
eine Objektmeldung durch den optischen Sensor, die zu einem Abschalten
des Arbeitsgeräts
führt,
nur dann, wenn für sämtliche
innerhalb eines Auflösungsbereichs
liegende Winkelsegmente ein innerhalb des Schutzfelds liegender
Distanzwert ermittelt wird.
-
Die
Auflösungsbereiche
sind dabei winkelabhängig
definiert, d.h. die Größen der
Auflösungsbereiche
hängen
von der Winkelposition, bei welcher das jeweilige Objekt erfasst
wird ab.
-
Dabei
ist vorzugsweise für
jedes Winkelsegment die Größe des Auflösungsbereichs
individuell vorgegeben. Die Definition des Auflösungsbereichs für ein Winkelsegment
erfolgt in Abhängigkeit
der Lage des Randes des Schutzfelds in diesem Winkelbereich, der
vorzugsweise als Distanz-Grenzwert in der Auswerteeinheit des optischen
Sensors abgespeichert ist. Aus diesem Distanz-Grenzwert und der vorgegebenen Breite
des Referenzobjektes wird dabei in der Auswerteeinheit errechnet, über wie
viele Winkelsegmente sich ein dort am Schutzfeldrand angeordnetes
Referenzobjekt erstreckt. Die so ermittelte Zahl der Winkelsegmente
entspricht der Größe des Auflösungsbereichs.
Auf diese Weise werden für die
einzelnen Winkelsegmente die Größen der
Auflösungsbereiche
definiert.
-
Die
so ermittelten Auflösungsbereiche
sind umso kleiner, je größer der
Distanz-Grenzwert für das
jeweilige Winkelsegment ist. Die führt zu einer winkelabhängigen,
von der jeweiligen Lage des Schutzfeldrandes abhängigen Definition der Auflösungsbereiche
und damit der Mindestgrößen von Objekten,
deren Erfassung zu einer Objektmeldung führt.
-
Wird
ein Objekt in einem Ausschnitt des von den Sendlichtstahlen überstrichenen
Winkelbereichs erfasst, in welchem ein großer den Schutzfeldrand reprä sentierender
Distanz-Grenzwert vorliegt, so ist der Auflösungsbereich entsprechend klein.
Dies bedeutet, dass die Zahl der in den Auflösungsbereich fallenden Winkelsegmente
entsprechend klein ist. Dies wiederum bedeutet, dass in diesem eine
geringe Anzahl von Objektdetektionen in diesen Winkelsegmenten ausreicht,
um eine Objektmeldung zu generieren.
-
Dementsprechend
ist in Winkelsegmenten des Überwachungsbereichs,
in welchen kleine Werte für
die Distanz-Grenzwerte vorliegen, der Auflösungsbereich entsprechend größer. Demzufolge müssen dort
innerhalb einer großen
Anzahl aufeinanderfolgender Winkelsegmente, die den jeweiligen Auflösungsbereich
bilden, Objekteingriffe in das Schutzfeld registriert werden, um
eine Objektmeldung auszulösen.
-
Durch
diese winkelabhängige
Vergabe der Auflösungsbereiche
ist einerseits gewährleistet,
dass überall
im Schutzfeld Objekte deren Breiten größer oder gleich der Breite
des Referenzobjektes sind, sicher erfasst werden.
-
Weiterhin
ist durch die winkelabhängige
Vorgabe der Auflösungsbereiche
gewährleistet,
dass diese Auflösungsbereiche
abhängig
von der Lage des Schutzfeldrandes die geringst mögliche Ausdehnung aufweisen
um sicherheitskritische Objekte, dessen Breiten größer oder
gleich dem Referenzobjekt sind, sicher zu erfassen.
-
Dadurch
wird erreicht, dass im Schutzfeld angeordnete Kleinpartikel nicht
zu einer unnötigen Generierung
einer Objektmeldung und damit zu einem unnötigen Abschalten des Arbeitsgeräts führen.
-
Somit
wird mit dem erfindungsgemäßen optischen
Sensor eine gleichermaßen
sichere und störungsunempfindliche
Objektdetektion gewährleistet.
-
Die
Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
-
1: Schematische Darstellung
eines Ausführungsbeispiels
des optischen Sensors.
-
2: Schematische Darstellung
eines mittels des optischen Sensors gemäß 1 überwachten
Schutzfelds.
-
3: Detaillierte Darstellung
des Schutzfelds gemäß 2 mit einem Auflösungsbereich.
-
4: Schematische Darstellung
der Objektdetektion mittels des optischen Sensors in dem Schutzfeld
gemäß 3.
-
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel
eines optischen Sensors 1 zum Erfassen von Objekten. Der optische
Sensor 1 weist ein Distanzsensorelement mit einem Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 und
einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf.
Der Sender 3 besteht vorzugsweise aus einer Laserdiode,
welcher zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 2 eine
Sendeoptik 6 nachgeordnet ist. Der Empfänger 5 ist beispielsweise von
einer Phototdiode gebildet, welcher eine Empfangsoptik 7 vorgeordnet
ist.
-
Die
Distanzmessung kann zum einen nach dem Prinzip der Phasenmessung
erfolgen. In diesem Fall wird die Laserdiode im CW-Bereich betrieben, wobei
den Sendelichtstrahlen 2 eine Amplitudenmodulation aufgeprägt ist.
Empfangsseitig wird die Distanzinformation durch einen Vergleich
der Phasenlagen der emittierten Sendelichtstrahlen 2 und
der von einem Objekt zurückreflektierten
und auf den Empfänger 5 auftreffenden
Empfangslichtstrahlen 4 ermittelt.
-
Diese
Auswertung erfolgt in einer Auswerteeinheit 8, an welche
der Sender 3 und der Empfänger 5 über nicht
dargestellte Zuleitungen angeschlossen sind. Die Auswerteeinheit 8 ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem Mikrocontroller gebildet.
-
Alternativ
kann die Distanzmessung auch nach der Impulslaufzeitmethode erfolgen.
In diesem Fall werden vom Sender 3 kurze Sendelichtimpulse emittiert.
Die Distanzinformation wird in diesem Fall durch direkte Messung
der Laufzeit eines Sendelichtimpulses zu einem Objekt und zurück zum Empfänger 5 gewonnen.
-
Die
Sende- 2 und Empfangslichtstrahlen 4 sind über eine
Ablenkeinheit 9 geführt.
Die Ablenkeinheit 9 weist einen Ablenkspiegel 10 auf,
welcher auf einem drehbaren, über
einen Motor 11 angetriebenen Sockel 12 aufsitzt.
Der Ablenkspiegel 10 rotiert dadurch mit einer vorgegebenen
Drehzahl um eine vertikale Drehachse D. Im vorliegenden Fall rotiert
der Ablenkspiegel 10 mit einer konstanten Drehzahl. Der
Sender 3 und der Empfänger 5 sind
in der Drehachse D oberhalb des Ablenkspiegels 10 angeordnet.
-
Der
Ablenkspiegel 10 ist um 45° gegenüber der Drehachse D geneigt,
sodass die am Ablenkspiegel 10 reflektierten Sendelichtstrahlen 2 in
horizontaler Richtung verlaufend aus dem optischen Sensor 1 geführt sind.
Dabei durchdringen die Sendelichtstahlen 2 ein Austrittsfenster 13,
welches in der Frontwand des Gehäuses 14 der
Vorrichtung 1 angeordnet ist. Das Gehäuse 14 ist im wesentlichen
zylindrisch ausgebildet, wobei sich das Austrittsfenster 13 über einen
Winkelbereich von 180° erstreckt.
Dementsprechend wird, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, mit den Sendelichtstrahlen 2 eine
halbkreisförmige
ebene Fläche
abgetastet, welche einen Überwachungsbereich 15 bildet,
innerhalb dessen Objekte detektierbar sind. Der Überwachungsbereich 15 ist
dabei durch die mittels des Distanzsensorelements erfassbare Maximaldistanz
begrenzt. Die von den Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen 4 durchsetzen
in horizontaler Richtung verlaufend das Austrittsfenster 13 und
werden über
den Ablenkspiegel 10 zum Empfänger 5 geführt.
-
Zur
Erfassung der Positionen der Objekte wird mittels eines nicht dargestellten,
an die Auswerteeinheit 8 angeschlossenen Winkelgebers fortlaufend
die aktuelle Winkelposition der Ablenkeinheit 9 erfasst.
Aus der Winkelposition und dem in dieser Winkelposition registrierten
Distanzwert wird in der Auswerteeinheit 8 die Position
eines Objektes bestimmt.
-
Derartige
optische Sensoren 1 werden insbesondere auch im Bereich
des Personenschutzes eingesetzt, wobei zur Erfüllung der sicherheitstechnischen
Anforderungen die Auswerteeinheit 8 einen redundanten Aufbau
aufweist.
-
Bei
derartigen sicherheitstechnischen Anwendungen erfolgt typischerweise
die Erfassung von Objekten und Personen nicht innerhalb der gesamten
von den Sendelichtstrahlen 2 überstrichenen Fläche, sondern
innerhalb eines begrenzten Schutzfelds 16. Ein Beispiel
für einen
derartigen Überwachungsbereich 15 ist
in 2 dargestellt. In
diese Fall ist das Schutzfeld 16 von einer rechteckigen
ebenen Fläche gebildet.
Sobald ein Objekt oder eine Person in dieses Schutzfeld 16 eindringt,
erfolgt eine Objektmeldung. Diese Objektmeldung kann beispielsweise zum
Abschalten einer Maschine, deren Vorfeld mittels des optischen Sensors 1 überwacht
wird, verwendet werden.
-
Die
Abmessungen des Schutzfeldes 16 sind in der Auswerteeinheit 8 als
Parameterwerte abgespeichert. Dabei ist das Schutzfeld 16 durch
seine Randkontur eindeutig definiert, welche in einem Einlernvorgang
vorgebbar ist oder als fest vorgegebener Parametersatz in die Auswerteeinheit 8 einlesbar
ist.
-
Wie
aus 2 ersichtlich erstreckt
sich der Überwachungsbereich 15 über einen
Winkelbereich von 180°.
Die Positionsbestimmung von Objekten im Überwachungsbereich 15 erfolgt
dadurch, dass für vorgegebene
Winkelpositionen der Ablenkeinheit 9 und damit der Sendelichtstrahlen 2 jeweils
die Distanz eine Objektes zum optischen Sensor 1 ermittelt wird.
Dabei erfolgt die Distanzbestimmung in Abhängigkeit der Winkelpositionen
nicht kontinuierlich sondern mit einer im Wesentlichen durch die
jeweiligen Messzeiten vorgegebenen, begrenzten Winkelauflösung. Dementsprechend
ist der Überwachungsbereich 15 bildende
Winkelbereich wie in 3 dargestellt
in diskrete Winkelsegmente wi gleicher Größe untereilt.
Entsprechend dieser Einteilung ist auch die Randkontur des Schutzfelds 16 als
diskreter Polygonzug über
die Winkelsegmente wi definiert. Dabei wird
jedem Winkelsegment wi ein Distanz-Grenzwert Di zugeordnet. Wie aus 3 ersichtlich, wird im vorliegenden Fall
jeweils dem Anfang eines Winkelsegments wi ein
Distanz-Grenzwert Di zugeordnet. In Form
dieses Kennfelds ist die Randkontur des Schutzfelds 16 in
der Auswerteeinheit 8 abgespeichert.
-
Zur
Erfassung von in das Schutzfeld 16 eindringenden Personen
oder Objekten werden während
des Betriebs des optischen Sensors 1 die in den aktuellen
Winkelsegmenten wi aktuell ermittelten Distanzwerte
di mit den jeweiligen den Schutzfeldrand definierenden
Distanz-Grenzwerten Di verglichen. Im vorliegenden
Fall wird jeweils nur am Anfang eines Winkelsegments wi ein
Distanzwert di ermittelt. Bei einem Eingriff
in das Schutzfeld 16 wird in dem entsprechenden Winkelsegment
wi ein unterhalb des Distanz-Grenzwerts
Di liegender aktueller Distanzwert di registriert.
-
Prinzipiell
könnte
in der Auswerteeinheit 8 bereits dann eine Objektmeldung
generiert werden, wenn während
einer Abtastperiode der Sendelichtstrahlen 2 in einem Winkelsegment
wi ein Objekteinriff registriert wird.
-
Zur
Vermeidung unnötiger
Objektmeldungen und damit verbundener Abschaltungen der Maschine,
deren Vorfeld mit dem optischen Sensor 1 überwacht
wird, wird in der Auswerteeinheit 8 nur bei der Detektion
von Objekten oder Personen mit einer vorgegebenen Mindestgröße eine
Objektmeldung generiert.
-
Für den Einsatz
im Bereich des Personenschutzes ist es zur Einhaltung des erforderlichen
Sicherheitsniveaus erforderlich, dass mit dem optischen Sensor 1 ein
zylindrischer Körper
mit vorgegebenem Durchmesser und definierter Oberflächenbeschaffenheit
innerhalb des gesamten Schutzfeldes 16 sicher erfasst wird.
-
Zur
Erfüllung
dieser Anforderung sind die Daten des Körpers, insbesondere dessen
Durchmesser als Referenzobjekt in der Auswerteeinheit 8 des optischen
Sensors 1 abgespeichert. Das so definierte Referenzobjekt
wird in der Auswerteeinheit 8 zur Definition von Auflösungsbereichen
Ai in Abhängigkeit der Randkontur des
Schutzfeldes 16 verwendet.
-
Die
Vorgabe der Auflösungsbereiche
Ai ist in 3 veranschaulicht.
Vorteilhafterweise wird für
jedes Winkelsegment wi ein Auflösungsbereich
Ai in Abhängigkeit des zugeordneten Distanz-Grenzwerts Di, welcher der Lage des Schutzfeldrandes
in diesem Winkelsegment wi entspricht, definiert.
-
Aus
dem Distanz-Grenzwert D; eines Winkelsegments wi und
dem bekannten Durchmesser des Referenzobjekts wird in der Auswerteeinheit 8 berechnet, über wie
viele Winkelsegmente sich ein in diesem Winkelsegment wi am
Schutzfeldrand liegendes Referenzobjekt erstrecken würde. Die
Anzahl der so von dem Referenzobjekt abgedeckten Winkelsegmente
definiert die Größe des Auflösungsbereichs
Ai. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der
dem Winkelsegment wi zugeordnete Auflösungsbereich
Ai drei Winkelsegmente wi.
Dabei ist im vorliegenden Fall der dem Winkelsegment wi zugeordnete
Auflösungsbereich
Ai so definiert, dass dieser in Abtastrichtung
S der Sendelichtstrahlen 2 die Winkelsegmente wi, wi+1, wi+2 und damit die in diese Winkelsegmente
fallenden Distanzwerte di, di+1,
di+2 bzw. die diesen zugeordneten Distanz-Grenzwerte
Di, Di+1, Di+2 umfasst. Jedoch sind auch andere Relativlagen
des Auflösungsbereichs
Ai zum Winkelsegment wi möglich. Das
in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel
ist nicht maßstabsgetreu
und dient lediglich zur Veranschaulichung der Definition der Auflösungsbereiche
Ai. Die Winkelsegmente wi sind
typischerweise an die Auflösung
der Distanzmessung angepasst. Bei einem Durchmesser des Referenzobjekts
von typischerweise 70 mm, umfasst ein Auflösungsbereich Ai daher bei
Schutzfeldgrenzwerten im Bereich einiger Meter eine entsprechende
Anzahl von Winkelsegmenten wi.
-
Vorteilhaft
besteht jeder Auflösungsbereich Ai aus einer ganzen Zahl von Winkelsegmenten
wi, wi+1,....
-
Wie
in 4 veranschaulicht
werden zur Objektdetektion jeweils die in den einzelnen Winkelsegmenten
wi, wi+1,... eines
Auflösungsbereichs
Ai registrierten Distanzwerte d; ausgewertet.
Dabei wird in der Auswerteeinheit 8 dann eine Objektmeldung,
die zum Abschalten der Maschine führt, generiert, wenn in sämtlichen
Winkelsegmenten wi eines Auflösungsbereichs
Ai der jeweils registrierte aktuelle Distanzwert
di unterhalb des Distanz-Grenzwerts Di liegt.
-
Auf
diese Weise wird erreicht, dass Objekte, deren Größen größer oder
gleich der Größe des Referenzobjekts
sind an beliebigen Orten des Schutzfelds 16 sicher definiert
wird. Gleichzeitig werden Objektmeldungen bei der Detektion von
Objekten, die kleiner sind als das Referenzobjekt, unterdrückt, sodass
durch Störeinflüsse bedingte
Schutzfeldverletzungen nicht zu einem Abschalten der Maschine führen, wodurch
deren Verfügbarkeit
erhöht
wird.
-
Dabei
sind die maximalen Größen der
Objekte, für
welche eine Objektmeldung unterdrückt wird, abhängig von
deren Positionen im Schutzfeld 16 und insbesondere abhängig von
der Lage des Schutzfeldrandes.
-
Dies
ist anhand der in 4 schematisch dargestellten
Detektion eines Gegenstandes G und eines zweiten Gegenstandes G' veranschaulicht.
Die Gegenstände
G, G' weisen dieselbe
Breite auf, welche zudem kleiner als die Breite des Referenzobjekts ist.
Damit handelt es sich bei den Gegenständen G, G' um nicht sicherheitskritische Objekte,
deren Detektion nicht zur Generierung einer Objektmeldung führen soll.
-
Wie
aus 4 ersichtlich, wird
in Abtastrichtung S der Sendelichtstrahlen 2 während einer
Abtastperiode der Gegenstand G erstmals im Winkelsegment wi detektiert. Entsprechend dem Distanz-Grenzwert
D; ist diesem Winkelsegment wi ein Auflösungsbereich
Ai zugeordnet. Zwar ist der Gegenstand G
kleiner als das Referenzobjekt. Da dieser Gegenstand G jedoch weit
vor der Schutzfeldgrenze liegt, wird allen drei Winkelsegmenten
wi, wi+1, wi+2 die zum Auflösungsbereich Ai gehören, der
Gegenstand G detektiert, d.h. in allen drei Winkelsegmenten wi, wi+1, wi+2 liegen die dort registrierten aktuellen
Distanzwerte di, di+1,
di+2 unterhalb der Distanz-Grenzwerte Di, Di+1, Di+2 Daher wird bei der Detektion des Gegenstandes
G in der Auswerteeinheit 8 eine Objektmeldung generiert.
-
Demgegenüber führt die
Detektion des Gegenstandes G' nicht
zu einer Objektmeldung, obwohl dieser dieselbe Breite wie der Gegenstand
G aufweist.
-
Wie
aus 4 ersichtlich liegt
der Gegenstand G' vor
dem seitlichen Bereich des Schutzfeldrands, der wesentlich dichter
an dem optischen Sensor 1 liegt wie der frontseitige Rand
des Schutzfeldrands.
-
Daher
umfasst der Auflösungsbereich
Aj, der ausgehend von dem Winkelsegment
wj definiert ist, in welchem der Gegenstand
G' zum ersten Mal
detektiert wird, eine größere Anzahl
von Winkelsegmenten wj, wj+1,
... als der Auflösungsbereich
Aj.
-
Dies
beruht darauf, dass dem Winkelsegment wj ein
Distanz-Grenzwert Dj zugeordnet ist, der erheblich
kleiner ist als der dem Winkelsegment wi zugeordnete
Distanz-Grenzwert Di. Demzufolge umfasst
der Auflösungsbereich
Aj größere Anzahl
von Winkelsegmenten wi, wi+1,
... als der Auflösungsbereich
Ai. Im vorliegenden, wiederum nicht maßstäblichen
Beispiel umfasst der Auflösungsbereich
Ai fünf Winkelsegmente
wj, wj+1, ..., wj+4 während
der Auflösungsbereich
Ai nur drei Winkelsegmente wi,
wi+1, wi+2 umfasst.
-
Wie
aus 4 ersichtlich liegt
der Gegenstand G' relativ
dicht vor der Schutzfeldgrenze. Dementsprechend wird der Gegenstand
G' nicht in sämtlichen
Winkelsegmenten des Auflösungsbereichs
Aj erfasst. Die Detektion des Gegenstandes
G' führt daher
nicht zu einer Objektmeldung.
-
- (1)
- Optischer
Sensor
- (2)
- Sendelichtstrahlen
- (3)
- Sender
- (4)
- Empfangslichtstrahlen
- (5)
- Empfänger
- (6)
- Sendeoptik
- (7)
- Empfangsoptik
- (8)
- Auswerteeinheit
- (9)
- Ablenkeinheit
- (10)
- Ablenkspiegel
- (11)
- Motor
- (12)
- Sockel
- (13)
- Austrittsfenster
- (14)
- Gehäuse
- (15)
- Überwachungsbereich
- (16)
- Schutzfeld