DE19732776C1 - Optoelektronische Vorrichtung - Google Patents
Optoelektronische VorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 44 05 376 C1 bekannt.
Diese Vorrichtung dient zur Erfassung der Positionen von Gegenständen oder
Personen im Überwachungsbereich und wird insbesondere in Applikationen des
Personenschutzes eingesetzt. Beispielsweise kann die Vorrichtung an der Front
seite einer Maschine angeordnet sein. Der Überwachungsbereich erstreckt sich
dann auf das Vorfeld der Maschine. Tritt eine Person oder ein Gegenstand in
den Überwachungsbereich, so wird dies von der Vorrichtung erkannt. Dies führt
zu einer Warnsignalabgabe, welche dazu verwendet werden kann, die Maschine
außer Betrieb zu setzen, um eine eventuelle Gefährdung von Personen im Über
wachungsbereich zu vermeiden.
Problematisch bei derartigen Anwendungsfällen ist, daß die Oberflächen der in
den Überwachungsbereich eindringenden Gegenstände sehr unterschiedlich aus
geprägt sein können. Ist beispielsweise ein Reflektor oder ein spiegelndes
Objekt im Überwachungsbereich angeordnet, so wird ein sehr großer Anteil der
vom Sendeelement emittierten Sendelichtstrahlen auf die Vorrichtung zurückre
flektiert.
Ist andererseits eine dunkel gekleidete Person im Überwachungsbereich ange
ordnet, so wird von dieser nur ein sehr kleiner Teil der Sendelichtmenge auf die
Vorrichtung zurückreflektiert. Diese Lichtmenge kann je nach Oberflächenbe
schaffenheit der Kleidung oder der Distanz der Person zur Vorrichtung so
gering sein, daß die in der Vorrichtung registrierte Lichtmenge kaum noch aus
reicht, die Person zu detektieren.
Ist in diesem Fall durch äußere Störeinflüsse wie zum Beispiel Staub das Aus
trittsfenster verschmutzt, so wird die nutzbare Lichtmenge so vermindert, daß
eine Detektion der Person nicht mehr mit der notwendigen Detektionssicherheit
gewährleistet werden kann. Dies bedeutet, daß die Person unter Umständen un
erkannt bleibt, wodurch diese innerhalb des Überwachungsbereichs durch die
Maschine zu Schaden kommen kann.
Aus der DE-GM 19 39 876 ist eine Vorrichtung zur Messung der Verschmut
zung auf den Fenstern eines optischen Rauch- und Staubdichtemeßgeräts be
kannt. Hierzu werden die von einem Sendeelement emittierten, Meßlichtstrahlen
bildenden Lichtstrahlbündel über Spiegel umgelenkt und durch U-förmig an
geordnete Fenster geführt. Neben diesen Fenstern sind zwei einander gegenüber
liegende Fenster in den Außenwänden des Gerätegehäuses vorgesehen. Von den
vom Sendeelement emittierten Lichtstrahlenbündel wird mittels einer motorisch
angetriebenen Modulatorscheibe ein Teil in einen Lichtleiter eingekoppelt. Die
aus dem Lichtleiter austretenden Lichtstrahlen durchsetzen die gegenüberliegen
den Fenster und bilden eine Vergleichsstrecke. Am Ende der Vergleichsstrecke
treffen die Lichtstrahlen auf den Empfänger. Der dort registrierte Lichtstrom
wird als Maß für die Verschmutzung der Fenster ausgewertet. Dabei wird
angenommen, daß der für die beiden Fenster ermittelte Verschmutzungsgrad
auch für die übrigen Fenster repräsentativ ist.
Aus der DE 38 25 474 A1 ist ein Näherungsschalter bekannt, dessen Frontseite
mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung verschlossen ist. Zur Detektion von
Objekten sind ein Sender und ein Empfänger unmittelbar hinter der Abdeckung
angeordnet. Ein zweiter Sender und ein zweiter Empfänger sind in seitlichem
Abstand zueinander ebenfalls hinter der Abdeckung so angeordnet, daß bei einer
eine Reflexion bewirkenden Verschmutzung der Abdeckung die von dieser
reflektierten Lichtstrahlen des zweiten Senders von dem zweiten Empfänger
aufnehmbar sind. Bei einer auf einen bestimmten Wert angestiegenen Ver
schmutzung der Abdeckung wird eine Verschmutzungsmeldung ausgelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs ge
nannten Art so auszubilden, daß eine Verschmutzung des Austrittsfensters der
Vorrichtung nicht zu unkontrollierbaren Gefahrenzuständen für Personen oder
Gegenstände innerhalb des Überwachungsbereichs führt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verschmutzung des Aus
trittsfensters vollständig und lückenlos überwacht werden. Die das Austrittsfen
ster durchsetzende Lichtmenge wird innerhalb des gesamten vom Austrittsfen
ster umspannten Winkelbereichs als Maß für die Verschmutzung des Austritts
fensters ausgewertet. Auf diese Weise kann erfaßt werden, ob das Austrittsfen
ster eine Stelle mit hoher Verschmutzung aufweist, welche die Detektion von
Gegenständen beeinflussen könnte. Ist dies der Fall, so wird zweckmäßigerweise
eine Signalabgabe generiert, welche die Vorrichtung und damit beispielsweise
auch eine Maschine, deren Vorfeld mittels der Vorrichtung überwacht wird,
außer Betrieb setzt. Auf diese Weise können Gefährdungen von Personen und
Gegenständen im Überwachungsbereich mit großer Sicherheit ausgeschlossen
werden.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen,
daß dasselbe Sendeelement und dasselbe Empfangselement sowohl zur Detek
tion von Gegenständen im Überwachungsbereich als auch zur Kontrolle der
Verschmutzung verwendet werden.
Die Erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit hinsichtlich der optoelektroni
schen Bauelemente einen sehr einfachen Aufbau auf.
Ferner ist vorteilhaft, daß bei jeder Umdrehung der Ablenkeinheit der Über
wachungsbereich zur Detektion der Gegenstände vollständig von den Sende
lichtstrahlen überstrichen wird und auch das Austrittsfenster von den Testsende
lichtstrahlen vollständig überstrichen wird. Damit erfolgt die Verschmutzungs
kontrolle ebenso wie die Detektion der Gegenstände zyklisch.
Schließlich ist vorteilhaft, daß die Testsendelichtstrahlen nicht nur bezüglich der
Amplitudeninformation sondern auch bezüglich ihrer Distanzinformation ausge
wertet werden. Damit läßt sich nicht nur die Verschmutzung des Austrittsfen
sters kontrollieren. Das unter dem Austrittsfenster liegende Spiegelelement
dient als Referenzobjekt für eine Test-Distanzmessung anhand derer überprüfbar
ist, ob die optoelektronische Vorrichtung fehlerfrei arbeitet.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen optoelek
tronischen Vorrichtung bei einer ersten Position der Ablenkeinheit.
Fig. 2 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen optoelek
tronischen Vorrichtung bei einer zweiten Position der Ablenk
einheit.
Fig. 3 Räumliche Darstellung der Ablenkeinheit und der zugeordneten
Spiegelelemente.
Fig. 4 Räumliche Darstellung der Ablenkeinheit und der zugeordneten
Spiegelelemente.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine optoelektronische Vorrichtung 1 zur Erfassung
von Gegenständen oder Personen in einem Überwachungsbereich. Die Vor
richtung 1 weist ein in einem Gehäuse 2 integriertes Sendeelement 3 auf. Die
vom Sendeelement 3 emittierten Sendelichtstrahlen 4 werden über eine Ablenk
einheit 5 periodisch abgelenkt und überstreichen dabei wie in Fig. 1 dargestellt
einen den Überwachungsbereich bildenden, vorgegebenen Winkelbereich Ω. Die
im Überwachungsbereich geführten Sendelichtstrahlen 4 durchdringen dabei ein
Austrittsfenster 6 in der Gehäusewand, wobei die Ausdehnung des Austrittsfen
sters 6 in Drehrichtung der Ablenkeinheit 5 die Größe des Winkelbereichs Ω
definiert.
Der Winkelbereich Ω liegt vorzugsweise im Bereich Ω ≦ 180°, wobei im vor
liegenden Ausführungsbeispiel Ω = 180° beträgt.
Das Gehäuse 2 weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf und ist aus
lichtundurchlässigem Kunststoff oder Metall gebildet. Das Austrittsfenster 6 be
steht aus lichtdurchlässigem Kunststoff oder Glas und erstreckt sich entlang der
Mantelfläche der Gehäuseoberfläche. Die Höhe des Austrittsfensters 6 ist über
den gesamten Winkelbereich Ω konstant. Das Austrittsfenster 6 verläuft mit
einer vorgegebenen Neigung schräg in das Gehäuseinnere. Der Neigungswinkel
β des Austrittsfensters 6 zur Horizontalen liegt im Bereich 60° < β < 80° und
beträgt vorzuweisen β = 70-75°.
Die Strahlachse der über die Ablenkeinheit 5 abgelenkten Sendelichtstrahlen 4
liegt in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Drehachse D der Ablenkeinheit
5. Demzufolge wird mit den Sendelichtstrahlen 4 ein halbkreisförmiger, ebener
Überwachungsbereich überstrichen.
Mittels der Vorrichtung 1 wird die Position der Gegenstände im Überwachungs
bereich erfaßt. Hierzu ist an der Ablenkeinheit 5 ein nicht dargestellter Winkel
geber vorgesehen, welcher die momentane Winkelposition der Ablenkeinheit 5
und damit der Sendelichtstrahlen 4 fortlaufend erfaßt. Die Signale des Winkel
gebers werden in eine ebenfalls nicht dargestellte zentrale Auswerteeinheit ein
gelesen. Die Auswerteeinheit kann von einem Microcontroller gebildet sein.
Zudem weist die Vorrichtung 1 einen Distanzsensor zur Bestimmung der Dis
tanz eines Gegenstands zur Vorrichtung 1 auf. Der Distanzsensor besteht aus
dem Sendeelement 3 und einem diesem zugeordneten Empfangselement 7.
Die Distanzmessung erfolgt zweckmäßigerweise nach dem Prinzip der Licht
laufzeitmethode. Das Sendeelement 3 weist vorzugsweise einen von einer
Laserdiode gebildeten Sender 8 mit nachgeordneter Sendeoptik 9 auf. Das
Empfangselement 7 besteht beispielsweise aus einem von einer Photodiode
gebildeten Empfänger 10 und einer diesem vorgeordneten Empfangsoptik 11.
Die Meßmethode der Laufzeitmessung kann zum einen als Phasenmessung aus
geprägt sein. In diesem Fall wird die Laserdiode im CW-Betrieb betrieben, wo
bei den Sendelichtstrahlen 4 eine Amplitudenmodulation aufgeprägt ist. Emp
fangsseitig wird die Distanzinformation durch einen Vergleich der Phasenlagen
der emittierten Sendelichtstrahlen 4 und der auf den Empfänger 10 auftreffenden
Empfangslichtstrahlen 12 ermittelt.
Alternativ kann die Distanzmessung nach der Impulslaufzeitmethode erfolgen.
In diesem Fall werden vom Sender 8 kurze Sendelichtimpulse emittiert. Die Dis
tanzinformation wird in diesem Fall durch direkte Messung der Laufzeit eines
Sendelichtimpulses zu einem Gegenstand und zurück zur Vorrichtung 1 ge
wonnen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Sende- 3 und das Empfangs
element 7 ortsfest im Gehäuse 2 unterhalb der rotierenden Ablenkeinheit 5 an
geordnet. Der Querschnitt der Empfangsoptik 11 ist erheblich größer als der
Querschnitt der Sendeoptik 9. Die Empfangsoptik 11 ist vorzugsweise als
Kollektorlinse ausgebildet.
Die vom Sender 8 emittierten Sendelichtstrahlen 4 treffen auf das Zentrum der
Ablenkeinheit 5 und durchdringen das Austrittsfenster 6 in dessen Zentrum.
Diese von einem Gegenstand reflektierten Empfangslichtstrahlen 12 durchdrin
gen das Austrittsfenster 6 in den Randbereichen und treffen demzufolge auch
auf die Randbereiche der Ablenkeinheit 5. Die Sende- 4 und Empfangslicht
strahlen 12 verlaufen wie in Fig. 1 dargestellt, im Bereich der Ablenkeinheit
5 und zum Austrittsfenster 6 hin koaxial.
Zur koaxialen Strahlführung der Sende- 4 und Empfangslichtstrahlen 12 ist dem
Empfangselement 7 ein um 45° gegen die Horizontale geneigter ebener Spiegel
13 vorgeordnet. Der Spiegel 13 weist eine zentrale, kreisförmige Bohrung 14
auf. Unterhalb der Bohrung 14 steht von dem Spiegel in einem Winkel von
etwa 90° ein zweiter ebener Spiegel 15 hervor.
Die von der Ablenkeinheit 5 zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen 12
treffen auf den ersten Spiegel 13 und werden von dort auf das Empfangs
element 7 reflektiert. Dabei sind die Abrundungen des ersten Spiegels 13 an den
Durchmesser der Empfangsoptik 11 angepaßt, so daß nahezu die gesamte
Empfangslichtmenge auf das Empfangselement 7 trifft.
Die vom Sendeelement 3 emittierten Sendelichtstrahlen 4 werden am zweiten
Spiegel 15 reflektiert, durchdringen die Bohrung 14 im ersten Spiegel 13 und
treffen schließlich auf die Ablenkeinheit 5. Dabei sind die Abmessungen des
zweiten Spiegels 15 und der Bohrung 14 an den Strahlquerschnitt der Sende
lichtstrahlen 4 angepaßt.
Die Lage des zweiten Spiegels 15 relativ zum ersten Spiegel 13 ist vorzugs
weise einstellbar um eine Justage der Strahlführung der Sendelichtstrahlen 4 zu
erhalten.
Die Ablenkeinheit 5 weist einen rotierenden, von einem Motor angetriebenden
Sockel auf, welcher in den Figuren nicht dargestellt ist. Zudem weist die Ab
lenkeinheit 5 ein Polygon-Spiegelelement 16 mit zwei zueinander in einem
Winkel von α = 45° zueinander geneigten Spiegelelementen auf. Die Spiegel
elemente weisen ebene, einander zugewandte Spiegelflächen auf.
Innerhalb eines ersten Winkelbereichs Ω, ist die Spitze des Polygonspiegel
elements 16 dem Austrittsfenster 6 abgewandt. In diesem Winkelbereich Ω
werden die Sendelichtstrahlen 4 je einmal an jedem Spiegelelement des Poly
gonspiegelelements 16 so reflektiert, daß sie auf das Austrittsfenster 6 treffen
und dieses durchsetzen. In diesem in Fig. 1 dargestellten Fall werden die
Sendelichtstrahlen 4 zur Detektion von Gegenständen im Überwachungsbereich
eingesetzt.
Innerhalb eines zweiten Winkelbereichs Ω', welcher bezüglich des ersten Win
kelbereichs um ΔΩ versetzt ist, ist die Spitze des Polygonspiegelelements 16
dem Austrittsfenster 6 zugewandt. Innerhalb dieses Winkelbereichs bilden die
Sendelichtstrahlen 4 Testsendelichtstrahlen, die zur Kontrolle der Verschmut
zung des Austrittsfensters 6 eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise ist der Winkelversatz ΔΩ so gewählt, daß die Winkelbereiche
Ω und Ω' nicht überlappen. Dadurch ist gewährleistet, daß die Detektion der
Gegenstände im Überwachungsbereich zeitlich getrennt von der Verschmut
zungskontrolle des Austrittsfensters 6 erfolgt. Im vorliegenden Fall beträgt ΔΩ
= 180°. Daher erfolgt während einer ersten Hälfte der Umdrehung der Ablenk
einheit 5 die Detektion der Gegenstände im Überwachungsbereich und in der
anschließenden Hälfte der Umdrehung die Verschmutzungskontrolle.
Innerhalb des Winkelbereichs Ω' sind die Sendelichtstrahlen 4 so geführt, daß
sie das Austrittsfenster 6 in vertikaler Richtung durchsetzen. Hierzu sind zur
Strahlumlenkung der Sendelichtstrahlen 4 jeweils ober- und unterhalb des
Austrittsfensters ein Spiegelelement (17, 18) und an der dem Austrittsfenster 6
gegenüberliegenden Seite hinter der Ablenkeinheit 5 ein weiteres Spiegelele
ment 19 angeordnet. Die Sendelichtstrahlen 4 werden wie in Fig. 2 dargestellt
von der Ablenkeinheit 5 über das hinter der Ablenkeiheit 5 angeordnete Spie
gelelement 19 und von dort zu dem oberhalb des Austrittsfensters 6 angeord
neten Spiegelelement 17 geführt. Die von dort reflektierten Sendelichtstrahlen
4 durchsetzen das Austrittsfenster 6 in vertikaler Richtung und werden dann an
dem unterhalb des Austrittsfensters 6 angeordneten Spiegelelement (18) auf
demselben Lichtweg zurückreflektiert, so daß sie über die Ablenkeinheit 5 zum
Empfangselement 7 geführt werden.
Die geometrischen Formen der Spiegelelemente (17-19) sind insbesondere aus
den Fig. 3 und 4 ersichtlich.
Das oberhalb des Austrittsfensters 6 angeordnete Spiegelelement 17 ist konisch
ausgebildet. Dabei ist die Spiegelfläche des Spiegelelements 17 bezüglich der
Horizontalen um einen Winkel 7 geneigt. Der Winkel γ liegt im Bereich 150°
< γ < 40° und beträgt vorzugsweise γ = 30.
Das unterhalb des Austrittsfensters 6 angeordnete Spiegelelement 18 weist eine
ebene, horizontal verlaufende Spiegelfläche auf und ist beispielsweise als Retro
reflektor ausgebildet.
Das konische Spiegelelement 17 schließt direkt an den oberen Rand des Aus
trittsfensters 6 an und erstreckt sich von dort nach oben in das Innere des
Gehäuses 2.
Das Austrittsfenster 6 erstreckt sich dagegen mit der Neigung β nach unten in
das Innere des Gehäuses 2.
Die Spiegelelemente 17, 18 erstrecken sich jeweils über die gesamte Ausdeh
nung des Austrittsfensters 6, im vorliegenden Fall über den Winkelbereich Ω =
Ω' = 180°.
Das hinter der Ablenkeinheit 5 angeordnete Spiegelelement 19 ist ebenfalls
konisch ausgebildet und erstreckt sich ebenfalls über den Winkelbereich von
1800. Die Neigung δ der Spiegelfläche dieses Spiegelelements 19 zur Horizon
talen liegt im Bereich 60° < δ < 85° und beträgt vorzugsweise δ = 75°.
Die konischen Spiegelelemente 17, 19 sind so angeordnet und ausgebildet, daß
in jeder Winkelposition der Ablenkeinheit, die an den Spiegelelementen 17, 19
reflektierten Sendelichtstrahlen 4 das Austrittsfenster 6 in vertikaler Richtung
durchsetzen.
Im Bereich zwischen Austrittsfenster 6 und dem unterhalb des Austrittsfensters
6 angeordneten Spiegelelements 18 sind die Sendelichtstrahlen 4 außerhalb des
Gehäuses 2 geführt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Spiegelelemente 17-19 ein
stückig ausgebildet. Prinzipiell können die Spiegelelemente 17-19 auch jeweils
aus mehreren Einzelelementen aufgebaut sein.
Durch die Drehbewegung der Ablenkeinheit 5 wird das gesamte Austrittsfenster
6 mit den Sendelichtstrahlen 4 abgetastet. Für jede Winkelposition innerhalb des
Winkelbereichs Ω' wird die Lichtmenge der vom Austrittsfenster 6 reflektierten
Testempfangslichtstrahlen registriert. Die Bewertung der Lichtmenge erfolgt
mittels eines Schwellwerts, mit dem das am Ausgang des Empfangselements 7
anstehende Empfangssignal verglichen wird.
Die Höhe des Schwellwerts ist so gewählt, daß bei unterhalb des Schwellwerts
liegendem Empfangssignal die Verschmutzung des Austrittsfensters 6 so groß
ist, daß die Detektionssicherheit bei der Erkennung von Gegenständen einen vor
gegebenen Mindestwert nicht mehr erreicht. Diese Auswertung erfolgt in der
zentralen Auswerteeinheit. Zweckmäßigerweise ist der Schwellwert so bemes
sen, daß bei dem dem Schwellwert entsprechenden Empfangssignal ein sehr
dunkler Gegenstand in einer vorgegebenen, den Überwachungsbereich in radia
ler Richtung begrenzenden Maximaldistanz gerade noch mit der erforderlichen
Detektionssicherheit erfaßt werden kann.
Liegt keine Verschmutzung des Austrittsfenster 6 vor, so werden die Sende
lichtstrahlen 4 beim Durchgang durch das Austrittsfenster 6 kaum geschwächt
und das Empfangssignal liegt oberhalb des Schwellwerts.
Liegt das Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts, so erfolgt eine die Ver
schmutzung signalisierende Signalabgabe, welche zweckmäßigerweise die
gesamte Vorrichtung 1 außer Betrieb setzt.
Prinzipiell kann die Signalabgabe derart erfolgen, daß außer der Warnmeldung
auch eine zusätzliche Meldung erfolgt, in welchem Winkelbereich die Ver
schmutzung vorliegt. Anhand dieser Meldung kann die Verschmutzung auf ein
fache Weise vom Bedienpersonal lokalisiert werden.
Besonders vorteilhaft kann bei der Verschmutzungskontrollmessung auch die
Distanzinformation ausgewertet werden. Insbesondere können diese Meßwerte
zur Funktionskontrolle der Vorrichtung verwendet werden.
Claims (21)
1. Optoelektronische Vorrichtung (1) zum Erfassen von Gegenständen in
einem Überwachungsbereich mit einem in einem Gehäuse (2) integrierten,
Sendelichtstrahlen (4) emittierenden Sendeelement (3) und einem Emp
fangselement (7), wobei die Sendelichtstrahlen (4) über eine rotierende
Ablenkeinheit (5) periodisch abgelenkt und innerhalb eines vorgegebenen
Winkelbereichs Ω, als Überwachungslichtstrahlen durch ein Austrittsfen
ster (6) aus dem Gehäuse (2) geführt sind und den Überwachungsbereich
überstreichen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle der Verschmut
zung des Austrittsfensters (6) beidseits desselben jeweils wenigstens ein
Spiegelelement (17, 18) angeordnet ist, daß mit einem Winkelversatz von
ΔΩ bezüglich der den Überwachungsbereich überstreichenden Überwa
chungslichtstrahlen weitere Sendelichtstrahlen (4) vom Sendeelement (3)
als Testsendelichtstrahlen über die Ablenkeinheit (5) auf die Spiegelele
mente (17, 18) geführt sind und dabei das Austrittsfenster (6) derart
durchsetzen, daß durch die Rotation der Ablenkeinheit (5) die Testsen
delichtstrahlen entlang des gesamten Austrittsfensters (6) - bezogen auf
die Erstreckung des Winkelbereichs Ω - geführt sind, und daß die Test
sendelichtstrahlen über die Ablenkeinheit (5) dem Empfangselement (7)
zugeführt sind, so daß die dort auftreffende Lichtmenge als Maß für die
Verschmutzung des Austrittsfensters (6) auswertbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbe
reich Ω, über welchen sich der Überwachungsbereich und das Austritts
fenster (6) erstrecken, im Bereich von Ω ≦ 180° liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbe
reich Ω = 180° beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlachse der über die Ablenkeinheit (5) abgelenkten Sende
lichtstrahlen (4) in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Drehachse der
Ablenkeinheit (5) liegt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Position der Gegenstände im Überwachungsbereich erfaßt wird,
indem mittels eines Winkelgebers die aktuelle Winkelposition der Ablenk
einheit (5) bestimmt wird und das Sendeelement (3) mit dem diesem
zugeordneten Empfangselement (7) als Distanzsensor ausgebildet ist,
welcher die Distanz von Gegenständen zur optoelektronischen Vorrichtung
(1) ermittelt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz
messung nach dem Prinzip der Phasenmessung oder der Impulslaufzeitme
thode erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Überwachungslichtstrahlen und die zugehörigen, auf das Empfangselement
(7) auftreffenden Empfangslichtstrahlen (12) koaxial zueinander geführt
sind, wobei die Überwachungslichtstrahlen das Austrittsfenster (6) zentral
und die Empfangslichtstrahlen (12) das Austrittsfenster (6) in dessen
Randbereichen - jeweils bezogen auf die Vertikale - durchdringen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Empfangselement (7) von einer PIN Diode oder Avalanche
Photodiode gebildet ist, welcher eine Kollektorlinse vorgeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sendeelement (3) von einer Laserdiode gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kollektorlinse des Empfangselements (7) ein um 45° gegen die Horizonta
le geneigter, eine zentrale Bohrung (14) aufweisender Spiegel (13) vor
geordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb
der Bohrung (14) des Spiegels (13) in einem Winkel von 90° ein zweiter
Spiegel (15) hervorsteht, über welchen alle genutzen Sendelichtstrahlen
(4) durch die Bohrung (14) in Richtung der Ablenkeinheit (5) geführt
werden.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablenkeinheit (5) ein Polygon-Spiegelelement (16) mit zwei in
einem Winkel von α = 45° zueinander geneigten ebenen Spiegelelementen
aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus
trittsfenster (6) konisch ausgebildet ist, wobei das Austrittsfenster (6) um
einem Winkel β mit 60° < β < 80° gegen die Horizontale geneigt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
oberhalb des Austrittsfenster (6) angeordnete Spiegelelement (17) konisch
ausgebildet ist, wobei die Spiegelfläche des Spiegelelements (17) um
einen Winkel γ mit 15° < γ < 40° gegen die Horizontale geneigt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12-14, dadurch gekennzeichnet, daß das
unterhalb des Austrittsfensters (6) angeordnete Spiegelelement (18) eine
ebene, horizontal verlaufende Spiegelfläche oder Graupapier aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegel
element (18) als Retroreflektor ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12-16, dadurch gekennzeichnet, daß an
deren dem Austrittsfensters (6) gegenüberliegenden Seite hinter der Ab
lenkeinheit (5) ein zweites konisches Spiegelelement (19) raumfest an
geordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spiegelfläche des zweiten konischen Spiegelelements (19) um einen
Winkel δ mit 60° < δ < 85° gegen die Horizontale geneigt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet,
das der Winkelversatz ΔΩ = 180° beträgt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 12-19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Testsendelichtstrahlen über die Ablenkeinheit (5) zum zweiten konischen
Spiegelelement (19) und von dort über das erste konische Spiegelelement
(17) zu dem Spiegelelement (18) unterhalb des Austrittsfensters (6) ge
führt sind, wobei sie das Austrittsfenster (6) in vertikaler Richtung durch
setzen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Testsendelichtstrahlen hinsichtlich ihrer Distanzinformation zur
Überprüfung der Funktion des Sende- (3) und Empfangselements (7)
sowie der zugeordneten optischen Elemente auswertbar sind.
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