DE202019100793U1

DE202019100793U1 - Optoelectronic sensor for the detection of objects

Info

Publication number: DE202019100793U1
Application number: DE202019100793.1U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-05-15
Anticipated expiration: 2029-02-13

Abstract

Optoelektronischer Sensor (10), insbesondere Laserscanner, zur Erfassung eines Objekts in einem Überwachungsbereich (20), mit einem Lichtsender (12) zum Aussenden eines Lichtstrahls (16) in den Überwachungsbereich (20), einem Lichtempfänger (26) zum Erzeugen eines Empfangssignals aus dem von dem Objekt remittierten Lichtstrahl (22), einer beweglichen Ablenkeinheit (18) zur periodischen Ablenkung des Lichtstrahls (16, 22), um im Verlauf der Bewegung den Überwachungsbereich (20) abzutasten, und mit einer Steuer- und Auswertungseinheit (36), die für eine Auswertung des Empfangssignals ausgebildet ist, um die Lichtlaufzeit zwischen Aussenden und Empfang des Lichtstrahls (16, 22) und daraus die Entfernung zu dem Objekt zu bestimmen sowie die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Messung anhand des gemessenen Empfangspegels anzupassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswertungseinheit (36) weiterhin dafür ausgebildet ist, für die Bestimmung des Empfangspegels einen Abschnitt des Empfangssignals auszuwerten, der auch für die Bestimmung einer Entfernung genutzt wird.

Optoelectronic sensor (10), in particular laser scanner, for detecting an object in a monitoring area (20), with a light transmitter (12) for emitting a light beam (16) into the monitoring area (20), and a light receiver (26) for generating a received signal the light beam (22) remitted by the object, a movable deflection unit (18) for periodically deflecting the light beam (16, 22) in order to scan the monitoring area (20) in the course of the movement, and with a control and evaluation unit (36), which is designed for an evaluation of the received signal in order to determine the light propagation time between emitting and receiving the light beam (16, 22) and therefrom the distance to the object and to adapt the sensitivity for a subsequent measurement on the basis of the measured received level, characterized in that the Control and evaluation unit (36) is further designed to determine a section de for determining the reception level s evaluate the received signal, which is also used to determine a distance.

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor, insbesondere Laserscanner, zur Erfassung eines Objektes in einem Überwachungsbereich nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an optoelectronic sensor, in particular a laser scanner, for detecting an object in a monitoring area according to the preamble of claim 1.

Bei der Objekterfassung durch einen Laserscanner überstreicht ein von einer Laserlichtquelle erzeugter Lichtstrahl mit Hilfe eines Drehspiegels periodisch einen Überwachungsbereich. Das Licht wird an Objekten in dem Überwachungsbereich remittiert und in dem Laserscanner ausgewertet. Aus der Winkelstellung der Ablenkeinheit wird auf die Winkellage des Objektes und aus der Lichtlaufzeit unter Verwendung der Lichtgeschwindigkeit zusätzlich auf die Entfernung des Objektes von dem Laserscanner geschlossen.In the case of object detection by a laser scanner, a light beam generated by a laser light source periodically sweeps over a monitoring area with the aid of a rotating mirror. The light is remitted on objects in the monitoring area and evaluated in the laser scanner. The angular position of the deflection unit is used to infer the angular position of the object and the time of light using the speed of light additionally the distance of the object from the laser scanner.

Mit den Winkel- und Entfernungsangaben ist der Ort eines Objektes in dem Überwachungsbereich in zweidimensionalen Polarkoordinaten erfasst. Damit lassen sich die Positionen von Objekten ermitteln oder deren Kontur bestimmen. Die dritte Raumkoordinate kann durch eine Relativbewegung in Querrichtung ebenfalls erfasst werden, beispielsweise durch einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad der Ablenkeinheit, indem Laserscanner oder indem das Objekt relativ zu dem Laserscanner befördert wird. So können auch dreidimensionale Konturen ausgemessen werden.With the information about the angle and distance, the location of an object in the monitoring area is recorded in two-dimensional polar coordinates. This enables the positions of objects to be determined or their contours to be determined. The third spatial coordinate can also be detected by a relative movement in the transverse direction, for example by a further degree of freedom of movement of the deflection unit, by means of a laser scanner or by the object being transported relative to the laser scanner. In this way, three-dimensional contours can also be measured.

Es sind zwei grundsätzliche Prinzipien bekannt, die Lichtlaufzeit zu bestimmen. Bei phasenbasierten Verfahren wird das Sendelicht moduliert und die Phasenverschiebung des empfangenen gegenüber dem gesendeten Licht ausgewertet. Bei pulsbasierten Verfahren oder Pulslaufzeitverfahren arbeitet der Sender in einem Einzelpulsbetrieb mit verhältnismäßig hohen Pulsenergien, und der Laserscanner misst Objektabstände anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden und Empfangen eines Einzellichtpulses. In einem beispielsweise aus der EP 1 972 961 B1 oder der EP 2 469 296 B1 bekannten Pulsmittelungsverfahren wird für eine Messung eine Vielzahl von schwächeren Einzelpulsen ausgesandt, und die resultierenden Empfangspulse werden in einem Histogramm gesammelt, das dann für die Bestimmung eines Empfangszeitpunkts statistisch ausgewertet wird. Dabei überstreicht der Abtaststrahl während des Zeitintervalls, in dem das Histogramm gefüllt wird, einen gewissen Winkelbereich, über den somit der entstehende Messwert örtlich mittelt.Two basic principles are known for determining the light propagation time. In the case of phase-based methods, the transmitted light is modulated and the phase shift of the received light compared to the transmitted light is evaluated. In the case of pulse-based methods or pulse transit time methods, the transmitter works in a single-pulse mode with relatively high pulse energies, and the laser scanner measures object distances on the basis of the time between sending and receiving a single light pulse. In one example from the EP 1 972 961 B1 or the EP 2 469 296 B1 In known pulse averaging methods, a multiplicity of weaker individual pulses are sent out for a measurement, and the resulting received pulses are collected in a histogram, which is then statistically evaluated for determining a time of reception. During the time interval in which the histogram is being filled, the scanning beam sweeps over a certain angular range over which the resulting measured value is locally averaged.

Der Drehspiegel des Laserscanners wird manchmal dadurch ersetzt, dass der gesamte Messkopf samt Lichtsender und Lichtempfänger rotiert. Ein solcher Scanner wird in der DE 197 57 849 B4 offenbart. In der EP 2 388 619 A1 ist ebenfalls eine drehbare Sende-/Empfangseinheit vorgesehen. Sie wird beispielsweise nach dem Transformationsprinzip von den drehfesten Bereichen des Sensors mit Energie versorgt, während die Datenübertragung drahtlos per Funk oder auf optischem Wege erfolgt.The rotating mirror of the laser scanner is sometimes replaced by the fact that the entire measuring head, including the light transmitter and light receiver, rotates. Such a scanner is used in the DE 197 57 849 B4 disclosed. In the EP 2 388 619 A1 a rotatable transmitter / receiver unit is also provided. For example, it is supplied with energy by the non-rotatable areas of the sensor according to the transformation principle, while the data is transmitted wirelessly by radio or optically.

Laserscanner werden für Messanwendungen, aber auch wie in der DE 43 40 756 A1 in der Sicherheitstechnik zur Überwachung einer Gefahrenquelle eingesetzt. Dabei wird ein Schutzfeld überwacht, das während des Betriebs der Maschine vom Bedienpersonal nicht betreten werden darf. Erkennt der Laserscanner einen unzulässigen Eingriff in ein Schutzfeld, etwa ein Bein einer Bedienperson, so löst er eine entsprechende Absicherung aus, beispielsweise einen Nothalt. In der Sicherheitstechnik eingesetzte Sensoren müssen besonders zuverlässig arbeiten und deshalb hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen, beispielsweise die Norm EN 13849 für Maschinensicherheit und die Gerätenorm EN61496 für berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS). Zur Erfüllung dieser Sicherheitsnormen sind eine Reihe von Maßnahmen zu treffen, wie sichere elektronische Auswertung durch redundante, diversitäre Elektronik, Funktionsüberwachung oder Überwachung der Verschmutzung optischer Bauteile. Die Anforderungen an die Selbstdiagnose sind je nach Gefährdungspotential unterschiedlich hoch, was beispielsweise durch sogenannte Performancelevel ausgedrückt wird.Laser scanners are used for measurement applications, but also as in the DE 43 40 756 A1 used in security technology to monitor a source of danger. A protective field is monitored that operating personnel must not enter while the machine is in operation. If the laser scanner detects an impermissible intervention in a protective field, such as an operator's leg, it triggers a corresponding safeguard, for example an emergency stop. Sensors used in safety technology must work particularly reliably and therefore meet high safety requirements, for example the EN 13849 standard for machine safety and the EN61496 device standard for contactless protective devices (ESPE). To meet these safety standards, a number of measures must be taken, such as safe electronic evaluation using redundant, diverse electronics, function monitoring or monitoring the contamination of optical components. The requirements for self-diagnosis vary depending on the risk potential, which is expressed, for example, by so-called performance levels.

Eine Herausforderung bei der Auslegung eines Laserscanners ist der große Dynamikbereich, mit dem der Lichtempfänger konfrontiert ist. Der Signalpegel variiert mit der Entfernung des Zielobjekts und dessen Remissionsvermögen um viele Größenordnungen. Anschaulich gesprochen sollte ein Laserscanner nach Möglichkeit mit den Extremen eines nahen Retroreflektors und eines fernen Ziels aus schwarzem Samt umgehen können. Die Herausforderung steigt mit zunehmender Reichweite des Systems. A challenge when designing a laser scanner is the large dynamic range with which the light receiver is confronted. The signal level varies by many orders of magnitude with the distance of the target and its reflectivity. Clearly speaking, a laser scanner should, if possible, be able to deal with the extremes of a nearby retroreflector and a distant black velvet target. The challenge increases with the range of the system.

Nun kommt es für eine Entfernungsmessung gar nicht so sehr auf eine treue Wiedergabe der Signalform an, da die Lichtlaufzeit entscheidend ist. Allerdings wird eine sogenannte Farb- oder Schwarz/Weiß-Korrektur der Lichtlaufzeit vorgenommen, in der die gemessene Entfernung je nach Empfangspegel um einige Zentimeter korrigiert wird. Das funktioniert nur, wenn der Empfangspegel hinreichend genau gemessen werden kann, was bei einem übersteuerten Signal nicht mehr der Fall ist. Wird also der Laserscanner einfach hochempfindlich ausgelegt, um schwach remittierende Ziele in maximaler Reichweite verlässlich zu detektieren, so kann der Lichtempfänger schon bei diffus reflektierenden Zielen in moderater Entfernung in Sättigung gehen, und es kommt zu Fehlern bei der Farb-Korrektur.For a distance measurement, it is not so important to faithfully reproduce the signal form, since the light propagation time is crucial. However, a so-called color or black / white correction of the light propagation time is carried out, in which the measured distance is corrected by a few centimeters depending on the reception level. This only works if the reception level can be measured with sufficient accuracy, which is no longer the case with an overloaded signal. If the laser scanner is simply designed to be highly sensitive in order to reliably detect weakly remitting targets within the maximum range, the light receiver can saturate even at diffusely reflecting targets at a moderate distance, and errors in color correction occur.

Im Stand der Technik sind verschiedenste Ansätze bekannt, das Dynamikproblem zu lösen. Die Konzepte sind oft von dem Gedanken getragen, mehrfach bei unterschiedlicher Empfindlichkeit zu messen und darunter eine gut ausgesteuerte Messung zur Auswertung zu nutzen. Der einfachste Weg hierzu ist, eine Überwachungsebene nacheinander mit verschiedenen Empfindlichkeiten abzuscannen. Das ist jedoch für dynamische Szenerien, wie sie besonders in mobilen Anwendungen auftreten, nicht sinnvoll. Die EP 2 395 368 A1 offenbart einen Laserscanner, der jeweils für eine Messung Lichtpulse unterschiedlicher Intensität aussendet und dann in der Auswertung anhand des Empfangssignals einen der Lichtpulse auswählt. Das senkt aber ebenfalls die effektive Messrate, wenn auch auf kürzerer Zeitskala. A wide variety of approaches are known in the prior art for solving the dynamic problem. The concepts are often based on the idea of measuring several times with different sensitivity and including using a well-controlled measurement for evaluation. The easiest way to do this is to scan a monitoring level one after the other with different sensitivities. However, this does not make sense for dynamic sceneries, as they occur particularly in mobile applications. The EP 2 395 368 A1 discloses a laser scanner that emits light pulses of different intensities for each measurement and then selects one of the light pulses in the evaluation based on the received signal. However, this also lowers the effective measurement rate, albeit on a shorter time scale.

Die EP 1 936 400 B1 erzeugt einen Vorpuls, um die Remission des angetasteten Ziels zu messen und damit die Empfindlichkeit einzustellen. In der EP 1 865 336 B1 wird ganz ähnlich der Sendestrahl mittels Strahlteiler in einen Haupt- und einen Vortaststrahl getrennt. Dabei sind jeweils zusätzliche Messungen erforderlich, um die Empfindlichkeit einzustellen.The EP 1 936 400 B1 generates a prepulse to measure the remission of the touched target and thus adjust the sensitivity. In the EP 1 865 336 B1 is separated into a main beam and a pre-scanning beam using a beam splitter, very similar to the transmission beam. Additional measurements are required to adjust the sensitivity.

Um die volle Messrate zu erhalten und auch mit dynamischen Szenerien umgehen zu können, werden die mehreren Messungen teilweise auch parallel ausgeführt. Das System wird so zwar schneller, aber dafür dessen Aufbau deutlich aufwändiger. Die EP 2 182 377 A1 beispielsweise nutzt eine Verstärkung mit zwei Pfaden unterschiedlicher Empfindlichkeit, denen das Empfangssignal parallel zugeführt wird. Die EP 3 330 741 A1 verwendet zwei zueinander versetzt mitdrehende Sende-Empfangseinheiten mit unterschiedlich empfindlicher Detektion.In order to maintain the full measurement rate and to be able to deal with dynamic sceneries, the several measurements are sometimes carried out in parallel. The system is faster, but it is much more complex to set up. The EP 2 182 377 A1 for example, uses a gain with two paths of different sensitivity, to which the received signal is fed in parallel. The EP 3 330 741 A1 uses two sender-receiver units that rotate with each other and have differently sensitive detection.

Die EP 2 182 379B1 misst in einem Pfad den Empfangspegel und stellt damit die Verstärkung in einem parallelen zweiten Pfad ein, in dem das Empfangssignal verzögert wird, um die Verstärkung rechtzeitig anzupassen. Dabei bleiben aber Artefakte, welche die Messung verfälschen, da der zweite Pfad für die üblichen Messraten nicht schnell genug auf die neue Einstellung einschwingen kann.The EP 2 182 379B1 measures the reception level in one path and thus sets the gain in a parallel second path in which the reception signal is delayed in order to adjust the gain in good time. However, there remain artifacts that falsify the measurement, since the second path cannot settle to the new setting quickly enough for the usual measurement rates.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine robustere Objekterfassung für einen gattungsgemäßen Sensor anzugeben.It is therefore an object of the invention to provide a more robust object detection for a generic sensor.

Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Sensor zur Erfassung eines Objektes in einem Überwachungsbereich nach Anspruch 1 gelöst. Der Sensor sendet ein Lichtsignal aus und empfängt das von einem angetasteten Objekt remittierte Lichtsignal. Mit Hilfe einer beweglichen Ablenkeinheit, also beispielsweise eines rotierenden Optikkopfes mit Lichtsender und Lichtempfänger oder eines rotierenden Drehspiegels, wird periodisch der Überwachungsbereich abgetastet. Eine Steuer- und Auswertungseinheit bestimmt die Lichtlaufzeit und daraus den Abstand zu dem angetasteten Objekt. Sie misst außerdem den Empfangspegel, um die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Messung anzupassen.This object is achieved by an optoelectronic sensor for detecting an object in a monitoring area according to claim 1. The sensor emits a light signal and receives the light signal remitted by a touched object. With the help of a movable deflection unit, for example a rotating optical head with light transmitter and light receiver or a rotating rotating mirror, the monitoring area is periodically scanned. A control and evaluation unit determines the light propagation time and from this the distance to the touched object. It also measures the reception level to adjust the sensitivity for a subsequent measurement.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass die Empfindlichkeitsanpassung auf einer Entfernungsmessung beruht. Die Anpassung erfolgt erst für die Zukunft, es wird nicht vorab oder durch mehrkanalige Elektronik bereits für die aktuelle Messung eine passende Empfindlichkeit eingestellt. Es gibt folglich keinen Vorpuls und keine Auswahl zwischen mehreren Messungen für einen Entfernungswert. Somit bleiben einzelne Messwerte mit schlechter Aussteuerung zugelassen. Das ist gerade in der Sicherheitstechnik ungewöhnlich, wo stets Sorge für eine möglichst zuverlässige Messung getragen wird. Tatsächlich lässt sich aber erfindungsgemäß die Unzuverlässigkeit einzelner, nicht gut ausgesteuerter Messwerte durch Auswertungsmaßnahmen wie statistische gemeinsame Auswertung oder Aussortieren von Ausreißern in den Griff bekommen.The invention is based on the basic idea that the sensitivity adjustment is based on a distance measurement. The adjustment will only be made for the future, a suitable sensitivity is not set in advance or by multi-channel electronics for the current measurement. There is therefore no prepulse and no choice between several measurements for a distance value. This means that individual measured values with poor modulation remain permitted. This is particularly unusual in safety technology, where care is always taken to ensure that the measurement is as reliable as possible. In fact, however, according to the invention, the unreliability of individual, not well-controlled measured values can be managed by means of evaluation measures such as statistical joint evaluation or sorting out outliers.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine vorauseilende Empfindlichkeitsanpassung oder -regelung während der Abtastung ermöglicht wird. Es ist anders als bei mehrkanaligen Systemen keine zusätzliche Hardware erforderlich, und es geht auch keine Messzeit für Empfindlichkeitsanpassungen verloren. Der Lichtempfänger kann für einen kleineren Dynamikbereich ausgelegt sein, was eine höhere Verstärkung und damit größere Reichweite oder kleinere Bauform ermöglicht. Die Güte der Farbkorrektur in der Entfernungsmessung wird verbessert.The invention has the advantage that a leading sensitivity adjustment or regulation is made possible during the scanning. In contrast to multi-channel systems, no additional hardware is required and no measurement time for sensitivity adjustments is lost. The light receiver can be designed for a smaller dynamic range, which enables a higher amplification and thus a greater range or smaller design. The quality of the color correction in the distance measurement is improved.

Der Lichtsender moduliert vorzugsweise den Lichtstrahl mit mindestens einem Puls, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit für ein Pulslaufzeitverfahren ausgebildet ist. Ein solcher Sensor misst folglich pulsbasiert. Eine Entfernungsmessung beruht auf einem Puls oder einer Pulsfolge, die nachfolgende Messung nutzt einen späteren Puls oder eine spätere Pulsfolge. Der Abschnitt des Empfangssignals, auf dem die Messung des Empfangspegels und die Pulslaufzeitmessung beruht, ist das Echo der ausgesandten Pulse, also der zugehörige Empfangspuls.The light transmitter preferably modulates the light beam with at least one pulse, the control and evaluation unit being designed for a pulse transit time method. Such a sensor therefore measures on a pulse basis. A distance measurement is based on a pulse or a pulse sequence, the subsequent measurement uses a later pulse or a later pulse sequence. The section of the received signal on which the measurement of the received level and the pulse transit time measurement is based is the echo of the transmitted pulses, that is to say the associated received pulse.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, mindestens einen Puls im Empfangssignal sowohl für eine Entfernungsmessung als auch eine Anpassung der Empfindlichkeit für die nachfolgende Messung auszuwerten. Demnach wird aus demselben Empfangspuls ein Entfernungswert bestimmt und zugleich die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Pulsmessung angepasst. Vorzugsweise wird jeder Empfangspuls in diesem Sinne doppelt genutzt, um eine möglichst gute Empfindlichkeitsanpassung zu erreichen.The control and evaluation unit is preferably designed to evaluate at least one pulse in the received signal both for a distance measurement and for an adaptation of the sensitivity for the subsequent measurement. Accordingly, a distance value is determined from the same received pulse and at the same time the sensitivity is adjusted for a subsequent pulse measurement. Each receive pulse is preferred in this sense used twice to achieve the best possible sensitivity adjustment.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt für ein Pulsmittelungsverfahren ausgebildet, bei dem nacheinander mehrere Lichtpulse ausgesandt und die daraufhin empfangenen Empfangspulse gesammelt und gemeinsam ausgewertet werden. Ein solches Pulsmittelungsverfahren wurde einleitend kurz vorgestellt, und für weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten wird auf die dort genannte EP 1 972 961 B1 oder EP 2 469 296 B1 verwiesen. Die Empfangspulse werden beispielsweise in einem zeitlichen Histogramm aus Abschnitten des Empfangssignals gesammelt oder aufaddiert, und anschließend wird das Histogramm oder das Summensignal ausgewertet.The control and evaluation unit is preferably designed for a pulse averaging method in which a plurality of light pulses are emitted one after the other and the received pulses received thereupon are collected and evaluated together. Such a pulse averaging method was briefly introduced at the outset, and for further design options, reference is made to the one mentioned there EP 1 972 961 B1 or EP 2 469 296 B1 referred. The received pulses are collected or added up, for example, in a temporal histogram from sections of the received signal, and the histogram or the sum signal is then evaluated.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, während des Sammelns von Empfangspulsen die Empfindlichkeit anhand mindestens eines Empfangspulses anzupassen. Die Umstellung der Empfindlichkeit erfolgt demnach schon während einer Entfernungsmessung zwischen den beitragenden Pulsen. Der Entfernungsmesswert basiert damit auf Empfangspulsen, die mit unterschiedlicher Empfindlichkeit aufgenommen sind. Die Empfindlichkeit beeinflusst ja nicht den Empfangszeitpunkt. Der resultierende Empfangspegel für eine Farb-Korrektur wird aber durch die Empfindlichkeitsanpassung genauer erfasst. Da die Empfindlichkeitsanpassung immer frühestens den nächsten Puls betrifft, tragen zu der gemeinsamen Auswertung auch möglicherweise zu schwache oder übersteuerte Empfangspulse bei. Das wird aber durch die Statistik aufgefangen, der resultierende Entfernungsmesswert wird im Vergleich zu einer fixen Empfindlichkeitseinstellung genauer.The control and evaluation unit is preferably designed to adapt the sensitivity on the basis of at least one reception pulse while collecting reception pulses. The sensitivity is therefore changed during a distance measurement between the contributing pulses. The distance measurement value is therefore based on reception pulses that are recorded with different sensitivity. The sensitivity does not affect the time of reception. The resulting reception level for a color correction is captured more precisely by adjusting the sensitivity. Since the sensitivity adjustment always affects the next pulse at the earliest, receive pulses that are too weak or overdriven may also contribute to the joint evaluation. However, this is compensated for by the statistics, the resulting distance measurement value is more accurate compared to a fixed sensitivity setting.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Messung anhand des gemessenen Empfangspegels mehrerer früherer Messungen anzupassen. Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen bestimmte jeweils die aktuelle Messung die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Messung. Nun wird vorzugsweise auch eine Art Trend aus einer Historie mehrerer vorangehender Messungen berücksichtigt. Die früheren Messungen können lückenlos die direkten n Vorgänger oder eine beliebige andere Auswahl früherer Messungen sein. Die Berücksichtigung einer Historie mehrerer Messungen kommt sowohl für vollständige Entfernungsmessungen eines Einzelpulsverfahrens als auch Pulse eines Mehrpuls- oder Pulsmittelungsverfahrens in Betracht.The control and evaluation unit is preferably designed to adapt the sensitivity for a subsequent measurement based on the measured reception level of several previous measurements. In the embodiments described so far, the current measurement determined the sensitivity for a subsequent measurement. Now a type of trend from a history of several previous measurements is preferably also taken into account. The previous measurements can be the direct n predecessor or any other selection of previous measurements. The consideration of a history of several measurements can be considered for complete distance measurements of a single-pulse method as well as pulses of a multi-pulse or pulse averaging method.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, die Empfindlichkeit durch Verändern der Sendeleistung des Lichtsenders anzupassen. Das ist eine Empfindlichkeitskorrektur im Sendepfad durch Verstellen der optischen Ausgangsleistung des Lichtsenders. Im Falle einer Erhöhung sind die Grenzen des Augenschutzes beziehungsweise die Laserschutzklasse einzuhalten.The control and evaluation unit is preferably designed to adapt the sensitivity by changing the transmission power of the light transmitter. This is a sensitivity correction in the transmission path by adjusting the optical output power of the light transmitter. In the event of an increase, the limits of eye protection or the laser protection class must be observed.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, die Empfindlichkeit durch Verändern der Empfindlichkeit des Lichtempfängers, eines dem Lichtempfänger nachgeordneten Verstärkers und/oder eines dem Lichtempfänger nachgeordneten Schwellendetektors anzupassen. Das sind Komponenten des Empfangspfades, die sich für die eine Empfindlichkeitsanpassung eignen. Die Empfindlichkeit des Lichtempfängers selbst wird beispielsweise über die an eine APD (Avalanche Photodiode) oder SPAD (Single-Photon Avalanche Diode) angelegte Spannung verändert. Außerdem kann ein Verstärkungsfaktor eines Verstärkers, welcher dem Lichtempfänger nachgeschaltet ist, beziehungsweise das Schwellwertkriterium eines Schwellendetektors verstellt werden. Die Schwelle dient beispielsweise dazu, einen Empfangszeitpunkt eines Empfangspulses zu bestimmen.The control and evaluation unit is preferably designed to adapt the sensitivity by changing the sensitivity of the light receiver, an amplifier downstream of the light receiver and / or a threshold detector downstream of the light receiver. These are components of the reception path that are suitable for sensitivity adjustment. The sensitivity of the light receiver itself is changed, for example, by the voltage applied to an APD (avalanche photodiode) or SPAD (single photon avalanche diode). In addition, a gain factor of an amplifier, which is connected downstream of the light receiver, or the threshold value criterion of a threshold detector can be adjusted. The threshold is used, for example, to determine a time of reception of a reception pulse.

Die Steuer- und Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, die Empfindlichkeit bei der Anpassung auf einen von mindestens zwei diskreten Arbeitspunkten zu verstellen. Das kann eine Maßnahme sein, um die Trägheit einer kontinuierlichen Regelung zu vermeiden.The control and evaluation unit is preferably designed to adjust the sensitivity when adapting to one of at least two discrete operating points. This can be a measure to avoid the inertia of a continuous regulation.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die einzige Abbildung der Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen optoelektronischen Sensor in einer Ausführungsform als Laserscanner.

The invention is also explained in more detail below with respect to further features and advantages by way of example using embodiments and with reference to the accompanying drawing. The only illustration of the drawing shows in:

1 is a schematic sectional view through an optoelectronic sensor in one embodiment as a laser scanner.

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch einen als Laserscanner ausgebildeten Sensor 10. Der Laserscanner ist vorzugsweise ein Sicherheitslaserscanner, was bedeutet, dass ein Einsatz im Personenschutz möglich ist, also Maßnahmen entsprechend der einleitend genannten Normen getroffen sind, die einen unentdeckten Ausfall der Funktion entsprechend dem Sicherheitsniveau oder Performancelevel ausschließen. 1 shows a schematic sectional view through a sensor designed as a laser scanner 10 . The laser scanner is preferably a safety laser scanner, which means that use in personal protection is possible, that is, measures have been taken in accordance with the standards mentioned in the introduction, which rule out an undetected failure of the function in accordance with the level of security or performance level.

Ein Lichtsender 12, beispielsweise mit einer Laserlichtquelle, erzeugt mit Hilfe einer Sendeoptik 14 einen Sendelichtstrahl 16, der an einer Ablenkeinheit 18 in einen Überwachungsbereich 20 umgelenkt wird. Fällt der Sendelichtstrahl 16 in dem Überwachungsbereich 20 auf ein Objekt, so gelangt remittiertes Licht 22 wieder zu dem Sensor 10 zurück und wird dort über die Ablenkeinheit 18 und mittels einer Empfangsoptik 24 von einem Lichtempfänger 26 detektiert, beispielsweise einer oder mehreren Photodioden, APDs (Avalanche Photo Diode) oder SPADs (Single-Photon Avalanche Diode).A light transmitter 12th , for example with a laser light source, generated with the aid of a transmission optics 14 a transmitted light beam 16 on a deflection unit 18th in a surveillance area 20 is redirected. The transmitted light beam falls 16 in the surveillance area 20 on an object, so remitted light arrives 22 back to the sensor 10 back and is there over the deflection unit 18th and by means of receiving optics 24th from a light receiver 26 detected, for example one or more Photodiodes, APDs (Avalanche Photo Diode) or SPADs (Single-Photon Avalanche Diode).

Die Ablenkeinheit 18 ist in dieser Ausführungsform als Drehspiegel ausgestaltet, die durch Antrieb eines Motors 28 kontinuierlich rotiert. Die jeweilige Winkelstellung des Motors 28 beziehungsweise der Ablenkeinheit 18 wird über einen Encoder erkannt, der beispielsweise eine Codescheibe 30 und eine Gabellichtschranke 32 umfasst. Der von dem Lichtsender 12 erzeugte Sendelichtstrahl 16 überstreicht somit den durch die Rotationsbewegung erzeugten Überwachungsbereich 20. Anstelle eines Drehspiegels ist auch möglich, die Ablenkeinheit 18 als rotierenden Optikkopf auszubilden, in dem Lichtsender 12 und/oder Lichtempfänger 26 und möglicherweise weitere Elemente untergebracht sind.The deflection unit 18th is designed in this embodiment as a rotating mirror, which is driven by a motor 28 rotates continuously. The respective angular position of the motor 28 or the deflection unit 18th is recognized by an encoder, for example a code disk 30th and a fork light barrier 32 includes. The one from the light transmitter 12th generated light beam 16 thus sweeps over the monitoring area generated by the rotational movement 20 . Instead of a rotating mirror, the deflection unit is also possible 18th trained as a rotating optical head in the light transmitter 12th and / or light receiver 26 and possibly other elements are accommodated.

Auch die Gestaltung von Sendeoptik 14 und Empfangsoptik 24 kann variiert werden, etwa über einen strahlformenden Spiegel als Ablenkeinheit, eine andere Anordnung der Linsen oder zusätzliche Linsen. In der Ausführungsform nach 1 sind Lichtsender 12 und Lichtempfänger 26 auf einer gemeinsamen Leiterkarte 34 untergebracht. Das ist nur ein Beispiel, denn es können eigene Leiterkarten sowie andere Anordnungen beispielsweise mit mehr Abstand oder einem gegenseitigen Höhenversatz vorgesehen sein. Es sind auch Sicherheitslaserscanner in einer koaxialen Anordnung bekannt, also mit gemeinsamer optischer Achse von Lichtsender 12 und Lichtempfänger 26.Also the design of the transmission optics 14 and receiving optics 24th can be varied, for example via a beam-shaping mirror as a deflection unit, a different arrangement of the lenses or additional lenses. In the embodiment according to 1 are light transmitters 12th and light receiver 26 on a common circuit board 34 housed. This is only an example, because you can provide your own printed circuit boards and other arrangements, for example with a greater distance or a mutual height offset. Safety laser scanners in a coaxial arrangement are also known, that is to say with a common optical axis from the light transmitter 12th and light receiver 26 .

Wird nun von dem Lichtempfänger 26 remittiertes Licht 22 aus dem Überwachungsbereich 20 empfangen, so kann aus der von dem Encoder 30, 32 gemessenen Winkelstellung der Ablenkeinheit 18 auf die Winkellage des Objektes in dem Überwachungsbereich 20 geschlossen werden. Zusätzlich wird die Lichtlaufzeit von Aussenden eines Lichtsignals bis zu dessen Empfang nach Reflexion an dem Objekt in dem Überwachungsbereich 20 ermittelt und unter Verwendung der Lichtgeschwindigkeit auf die Entfernung des Objektes von dem Sensor 10 geschlossen. Dazu wird vorzugsweise ein Pulslaufzeitverfahren eingesetzt, also der Sendelichtstrahl 16 mit kurzen Pulsen moduliert und die Lichtlaufzeit zwischen Aussenden und Empfangen eines Pulses bestimmt. Dabei sind Einzelpulsverfahren und Pulsmittelungsverfahren möglich.Now from the light receiver 26 remitted light 22 from the surveillance area 20 received from the encoder 30th , 32 measured angular position of the deflection unit 18th to the angular position of the object in the monitoring area 20 getting closed. In addition, the light propagation time from emitting a light signal until it is received after reflection on the object in the monitoring area 20 determined and using the speed of light on the distance of the object from the sensor 10 closed. For this purpose, a pulse transit time method is preferably used, that is the transmitted light beam 16 modulated with short pulses and the light propagation time between sending and receiving a pulse is determined. Single pulse methods and pulse averaging methods are possible.

Eine Steuer- und Auswertungseinheit 36 ist mit dem Lichtsender 12, dem Lichtempfänger 26, dem Motor 28 und dem Encoder 32 verbunden. Sie steuert den Messablauf, moduliert dafür unter anderem den Sendelichtstrahl 16, bestimmt die Lichtlaufzeit und erhält Informationen über die Winkelstellung. Somit stehen über den Winkel und die Entfernung zweidimensionale Polarkoordinaten aller Objekte in dem Überwachungsbereich 20 zur Verfügung. In sicherheitstechnischer Anwendung prüft die Steuer- und Auswertungseinheit 36, ob ein unzulässiges Objekt in einen innerhalb des Überwachungsbereichs 20 festgelegten Schutzbereich eingreift. Ist das der Fall, wird über einen Sicherheitsausgang 38 (OSSD, Output Signal Switching Device) ein Absicherungssignal an eine überwachte Gefahrenquelle, beispielsweise eine Maschine ausgegeben. Es kann zusätzliche nicht dargestellte Schnittstellen zur Ausgabe von rohen oder vorverarbeiteten Messdaten oder beispielsweise zum Parametrieren des Sensors 10 geben. Alle genannten Funktionskomponenten sind in einem Gehäuse 40 angeordnet, das im Bereich des Lichtaus- und Lichteintritts eine Frontscheibe 42 aufweist.A control and evaluation unit 36 is with the light transmitter 12th , the light receiver 26 , the engine 28 and the encoder 32 connected. It controls the measurement process, modulates the transmitted light beam, among other things 16 , determines the light transit time and receives information about the angular position. Thus, two-dimensional polar coordinates of all objects in the monitoring area stand over the angle and the distance 20 to disposal. The control and evaluation unit checks in safety applications 36 whether an illegal object is in a within the surveillance area 20 defined protective area intervenes. If this is the case, it is via a safety exit 38 (OSSD, Output Signal Switching Device) a protection signal to a monitored source of danger, for example a machine. There can be additional interfaces, not shown, for outputting raw or preprocessed measurement data or, for example, for parameterizing the sensor 10 give. All the functional components mentioned are in one housing 40 arranged, a windshield in the area of light emission and light entry 42 having.

Damit der Sensor 10 mit einem großen Dynamikumfang umgehen kann, passt die Steuer- und Auswertungseinheit 36 die Empfindlichkeit der Messung an. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten, die einzeln oder kombiniert angewandt werden: Veränderung der Sendeleistung des Lichtsenders 12, Veränderung der Empfindlichkeit des Lichtempfängers 26 jeweils insbesondere durch veränderte angelegte Spannung, Anpassung eines Verstärkungsfaktors eines Verstärkers im Empfangspfad nach dem Lichtempfänger 26 (VGA, Variable-Gain-Amplifier) oder Veränderung einer analogen Schwelle zur Signalabtastung oder einer Schwelle in einer digitalen Signalauswertung.So that the sensor 10 can handle a large dynamic range, the control and evaluation unit fits 36 the sensitivity of the measurement. There are various options for this, which can be used individually or in combination: Changing the transmission power of the light transmitter 12th , Change the sensitivity of the light receiver 26 in each case in particular by changing the applied voltage, adapting a gain factor of an amplifier in the reception path after the light receiver 26 (VGA, variable gain amplifier) or change of an analog threshold for signal sampling or a threshold in a digital signal evaluation.

Die Empfindlichkeitsanpassung erfolgt jeweils aus dem Empfangspegel einer Entfernungsmessung für eine nachfolgende Messung. Eine denkbare Überlegung dabei ist, dass die nachfolgende Messung immer noch weitgehend dieselben Messbedingungen vorfindet. Denn je nach Auslegung der Empfangsoptik 24 und der Messfrequenz gibt es zwischen den Einzelmessungen während eines Umlauf der Ablenkeinheit 18 keine diskreten Übergänge. Die Messfrequenz kann beispielsweise so hoch sein, dass der von dem Sendelichtstrahl 16 auf einem Objekt in dem Überwachungsbereich 20 erzeugte Lichtfleck durch Bewegung der Ablenkeinheit 18 noch nicht so weit gewandert ist, dass er ein neues Objekt erfasst.The sensitivity adjustment takes place from the reception level of a distance measurement for a subsequent measurement. A conceivable consideration here is that the subsequent measurement still largely finds the same measurement conditions. Because depending on the design of the receiving optics 24th and the measuring frequency are between the individual measurements during one revolution of the deflection unit 18th no discrete transitions. The measurement frequency can be so high, for example, that that of the transmitted light beam 16 on an object in the surveillance area 20 generated light spot by moving the deflection unit 18th has not yet hiked so far that he is capturing a new object.

Erfolgt in einem Zahlenbeispiel alle 0.1° eine Messung, so beträgt der tangentiale Abstand zwischen zwei Messungen in 10 m Entfernung etwa 17,5 mm. Der Lichtfleck hat hier eine typische Ausdehnung von 35 mm. Zwischen zwei benachbarten Messungen überlappen daher die effektiven Messbereiche deutlich, im Beispiel um etwa die Hälfte. Zwischen zwei Messungen wird es daher im allgemeinen keinen abrupten Übergang von einem schwarzen zu einem weißen Bereich oder umgekehrt mit extremen Dynamikschwankungen geben.If a measurement is made every 0.1 ° in a numerical example, the tangential distance between two measurements at a distance of 10 m is approximately 17.5 mm. The light spot has a typical extension of 35 mm. The effective measuring ranges therefore clearly overlap between two neighboring measurements, in the example by about half. There will therefore generally be no abrupt transition from a black to a white area or vice versa with extreme dynamic fluctuations between two measurements.

Die Empfindlichkeitsanpassung kann jeweils auf der aktuellen Messung für die direkt nachfolgende Messung beruhen. Ebenso ist denkbar, eine oder mehrere frühere Messungen einzubeziehen und einen Trend abzuleiten. Die Anpassung sollte schnell sein, damit für die nachfolgende Messung der neue Arbeitspunkt rechtzeitig eingestellt ist. Dafür ist es unter Umständen vorteilhaft, nicht kontinuierlich zu regeln, sondern zwischen diskreten Arbeitspunkten zu wechseln. The sensitivity adjustment can be based on the current measurement for the immediately following measurement. It is also conceivable to include one or more previous measurements and to derive a trend. The adjustment should be quick so that the new working point is set in time for the subsequent measurement. For this it may be advantageous not to regulate continuously, but to switch between discrete working points.

Erfindungsgemäß erfolgt die Empfindlichkeitsanpassung jeweils für die Zukunft. Es wird nicht vorab die benötigte Empfindlichkeit mit Vorpulsen festgestellt, und es gibt auch nicht mehrere Auswertungskanäle oder mehrere Pulse unterschiedlicher Empfindlichkeit, unter denen passend ausgewählt wird. Wenn dann noch die oben im Zahlenbeispiel getroffenen Annahmen nicht zutreffen, kann es durchaus passieren, dass ein einzelner Entfernungsmesswert schlecht ausgesteuert aufgenommen wird und einen recht großen Fehler aufweist. Mit solchen Messwerten kann der Sensor 10 ähnlich umgehen wie mit sonstigen Störungen etwa durch Staub oder Regen. Beispielsweise wird eine Schutzfeldverletzung erst erkannt, wenn sie in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen reproduziert wird.According to the invention, the sensitivity adjustment takes place for the future. The required sensitivity is not determined in advance with pre-pulses, and there are also not several evaluation channels or several pulses with different sensitivity, from which a suitable selection is made. If the assumptions made in the numerical example above still do not apply, it can well happen that a single distance measurement value is recorded poorly and has a very large error. With such measured values, the sensor can 10 deal similarly with other disturbances such as dust or rain. For example, a protective field violation is only recognized when it is reproduced in at least two successive scans.

Ein besonders bevorzugter Umgang mit schlecht ausgesteuerten Messungen ist mit dem schon mehrfach angesprochenen Pulsmittelungsverfahren möglich. Bei dem Pulsmittelungsverfahren wird, wie im Detail beispielsweise in EP 2 469 296 A1 oder EP 1 972 961 B1 beschrieben, eine Folge von Sendepulsen ausgesandt, wieder empfangen und in einem Histogramm gesammelt, das dann für die Bestimmung einer Lichtlaufzeit ausgewertet wird. Zum einen verwendet ein solches Pulsmittelungsverfahren eine wesentlich höhere Pulsfrequenz, da ja erst eine Vielzahl von Pulsen einen Entfernungsmesswert liefert. Deshalb ist es nochmals wesentlich wahrscheinlicher, dass aufeinanderfolgende Pulse dasselbe Objekt treffen und es keine abrupten Übergänge gibt. Zum anderen ist das Verfahren statistisch und fasst viele Einzelmessungen zusammen. Wenn also einige der beitragenden Einzelmessungen doch wegen falscher Empfindlichkeitseinstellung einen Fehler beitragen, so wird das insgesamt wieder ausgemittelt. Es wird ein Histogramm aus Empfangspulsen aufgebaut, die mit unterschiedlicher Empfindlichkeitseinstellung erfasst wurden. Zumindest eine Mehrheit der Einzelmessungen, bei geeigneter Auslegung fast alle bis auf einzelne Ausreißer, erfolgt bei gut ausgesteuerter Empfindlichkeit. Das kommt einer guten Aussteuerung für alle Einzelmessungen sehr nahe und ist jedenfalls gegenüber einem herkömmlichen Vorgehen ohne Empfindlichkeitsanpassung eine erhebliche Verbesserung.A particularly preferred handling of poorly controlled measurements is possible with the pulse averaging method, which has already been mentioned several times. In the pulse averaging method, as in detail, for example, in EP 2 469 296 A1 or EP 1 972 961 B1 described, a sequence of transmission pulses transmitted, received again and collected in a histogram, which is then evaluated for the determination of a time of light. On the one hand, such a pulse averaging method uses a significantly higher pulse frequency, since only a large number of pulses provide a distance measurement. Therefore, it is much more likely that successive pulses will hit the same object and there will be no abrupt transitions. On the other hand, the method is statistical and combines many individual measurements. So if some of the contributing individual measurements contribute to an error due to incorrect sensitivity setting, this is averaged overall. A histogram is built up from reception pulses that were recorded with different sensitivity settings. At least a majority of the individual measurements, with a suitable design almost all but individual outliers, are carried out with a well-controlled sensitivity. This comes very close to a good level control for all individual measurements and is in any case a significant improvement over a conventional procedure without sensitivity adjustment.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1972961 B1 [0004, 0019, 0037]EP 1972961 B1 [0004, 0019, 0037]
EP 2469296 B1 [0004, 0019]EP 2469296 B1 [0004, 0019]
DE 19757849 B4 [0005]DE 19757849 B4 [0005]
EP 2388619 A1 [0005]EP 2388619 A1 [0005]
DE 4340756 A1 [0006]DE 4340756 A1 [0006]
EP 2395368 A1 [0009]EP 2395368 A1 [0009]
EP 1936400 B1 [0010]EP 1936400 B1 [0010]
EP 1865336 B1 [0010]EP 1865336 B1 [0010]
EP 2182377 A1 [0011]EP 2182377 A1 [0011]
EP 3330741 A1 [0011]EP 3330741 A1 [0011]
EP 2182379 B1 [0012]EP 2182379 B1 [0012]
EP 2469296 A1 [0037]EP 2469296 A1 [0037]

Claims

Optoelektronischer Sensor (10), insbesondere Laserscanner, zur Erfassung eines Objekts in einem Überwachungsbereich (20), mit einem Lichtsender (12) zum Aussenden eines Lichtstrahls (16) in den Überwachungsbereich (20), einem Lichtempfänger (26) zum Erzeugen eines Empfangssignals aus dem von dem Objekt remittierten Lichtstrahl (22), einer beweglichen Ablenkeinheit (18) zur periodischen Ablenkung des Lichtstrahls (16, 22), um im Verlauf der Bewegung den Überwachungsbereich (20) abzutasten, und mit einer Steuer- und Auswertungseinheit (36), die für eine Auswertung des Empfangssignals ausgebildet ist, um die Lichtlaufzeit zwischen Aussenden und Empfang des Lichtstrahls (16, 22) und daraus die Entfernung zu dem Objekt zu bestimmen sowie die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Messung anhand des gemessenen Empfangspegels anzupassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswertungseinheit (36) weiterhin dafür ausgebildet ist, für die Bestimmung des Empfangspegels einen Abschnitt des Empfangssignals auszuwerten, der auch für die Bestimmung einer Entfernung genutzt wird.Optoelectronic sensor (10), in particular laser scanner, for detecting an object in a monitoring area (20), with a light transmitter (12) for emitting a light beam (16) into the monitoring area (20), and a light receiver (26) for generating a received signal the light beam (22) remitted by the object, a movable deflection unit (18) for periodically deflecting the light beam (16, 22) in order to scan the monitoring area (20) in the course of the movement, and with a control and evaluation unit (36), which is designed for an evaluation of the received signal in order to determine the light propagation time between emitting and receiving the light beam (16, 22) and therefrom the distance to the object and to adapt the sensitivity for a subsequent measurement on the basis of the measured received level, characterized in that the Control and evaluation unit (36) is further designed to provide a section d for determining the reception level evaluate the received signal, which is also used to determine a distance.

Sensor (10) nach Anspruch 1, wobei der Lichtsender (12) den Lichtstrahl (16) mit mindestens einem Puls moduliert und wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) für ein Pulslaufzeitverfahren ausgebildet ist.Sensor (10) after Claim 1 , wherein the light transmitter (12) modulates the light beam (16) with at least one pulse and wherein the control and evaluation unit (36) is designed for a pulse transit time method.

Sensor (10) nach Anspruch 2, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) dafür ausgebildet ist, mindestens einen Puls im Empfangssignal sowohl für eine Entfernungsmessung als auch eine Anpassung der Empfindlichkeit für die nachfolgende Messung auszuwerten.Sensor (10) after Claim 2 The control and evaluation unit (36) is designed to evaluate at least one pulse in the received signal both for a distance measurement and for an adaptation of the sensitivity for the subsequent measurement.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) für ein Pulsmittelungsverfahren ausgebildet ist, bei dem nacheinander mehrere Lichtpulse ausgesandt und die daraufhin empfangenen Empfangspulse gesammelt und gemeinsam ausgewertet werden.Sensor (10) according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation unit (36) is designed for a pulse averaging method in which a plurality of light pulses are emitted one after the other and the received pulses received thereupon are collected and evaluated together.

Sensor (10) nach Anspruch 4, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) dafür ausgebildet ist, während des Sammelns von Empfangspulsen die Empfindlichkeit anhand mindestens eines Empfangspulses anzupassen.Sensor (10) after Claim 4 , wherein the control and evaluation unit (36) is designed to adapt the sensitivity on the basis of at least one reception pulse while collecting reception pulses.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) dafür ausgebildet ist, die Empfindlichkeit für eine nachfolgende Messung anhand des gemessenen Empfangspegels mehrerer früherer Messungen anzupassen.Sensor (10) according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation unit (36) is designed to adapt the sensitivity for a subsequent measurement based on the measured reception level of several previous measurements.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) dafür ausgebildet ist, die Empfindlichkeit durch Verändern der Sendeleistung des Lichtsenders (12) anzupassen.Sensor (10) according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation unit (36) is designed to adapt the sensitivity by changing the transmission power of the light transmitter (12).

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) dafür ausgebildet ist, die Empfindlichkeit durch Verändern der Empfindlichkeit des Lichtempfängers (26), eines dem Lichtempfänger (26) nachgeordneten Verstärkers und/oder eines dem Lichtempfänger (26) nachgeordneten Schwellendetektors anzupassen.Sensor (10) according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation unit (36) is designed to change the sensitivity by changing the sensitivity of the light receiver (26), an amplifier downstream of the light receiver (26) and / or one of the light receiver ( 26) to adapt downstream threshold detector.

Sensor (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer- und Auswertungseinheit (36) dafür ausgebildet ist, die Empfindlichkeit bei der Anpassung auf einen von mindestens zwei diskreten Arbeitspunkten zu verstellen.Sensor (10) according to one of the preceding claims, wherein the control and evaluation unit (36) is designed to adjust the sensitivity when adapting to one of at least two discrete operating points.