CN111771079A

CN111771079A - 对安全区域的边界地段进行监测的监测装置

Info

Publication number: CN111771079A
Application number: CN201980012478.7A
Authority: CN
Inventors: E·罗马诺; P·比维亚尼; G·格兰其
Original assignee: Omron Europe BV
Current assignee: Omron Europe BV
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2019-02-06
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: US11248744B2; EP3569920B1; JP2021513634A; EP3524870B1; EP3524870B2; CN111771079B; WO2019154862A1; JP7165741B2; IT201800002494A1; EP3548792B1; EP3524870A1; EP3548792A1; EP3569920A1; US20200400275A1

Abstract

提供了一种对安全区域(2)的边界地段(3)进行监测以检测穿过边界地段(3)至少部分地进入或离开安全区域(2)的对象(6、14、19)的监测装置(1、20、30)。该监测装置包括：光幕装置(4)，该光幕装置对接触边界地段(3)的对象(6、14、19)进行检测；至少一个雷达装置(5)，该雷达装置对对象(6、14、19)相对于边界地段(3)的移动方向和/或对象(6、14、19)的材料特性进行检测；以及评估装置(7)，该评估装置基于来自雷达装置(5)的雷达装置信号(RDS)并且可选地基于来自光幕装置(4)的光幕装置信号(LDS)，发射评估结果。

Description

对安全区域的边界地段进行监测的监测装置

本发明涉及对安全区域的边界地段进行监测的监测装置以及对这样的边界地段进行监测的方法。

可以使用光幕装置沿着安全区域的边界地段检测对象的存在。当检测到对象时，可以发射警告信号。例如，可以将光幕装置设置在制造场所的危险区域的边界处，以检测人正通过该危险区域的边界。希望获得关于安全区域的边界地段的更多信息，从而提高对所述边界地段的监测。

文献DE 10 2012 007 520 B3公开了为实现给定的检测目的而选择的不同传感器的组合。作为示例，建议使用两个激光扫描仪和一个雷达来对叉车周围区域进行监测。然而，在DE 10 2012 007 520 B3中，使用各种传感器来对整个区域进行监测，而未致力于对安全区域的边界地段进行监测。

文献DE 42 33 810 C2公开了一种作业机械的监测装置，该监测装置包括检测进入该作业机械的工作范围的对象或人的光幕。该监测装置还包括旋转扫描装置，该选择扫描装置检测工作范围内是否存在对象或人。

此外，文献DE 20 2004 020 863 U1公开了一种监测设备，该监测设备对包括位于危险范围中的危险机器的范围进行监测。所述监测设备包括光幕和被实现为激光扫描仪的保护装置。

本发明的一个目的是，提供一种对安全区域的边界地段的改进监测。

因此，提供了一种对安全区域的边界地段进行监测以检测穿过该边界地段至少部分地进入或离开该安全区域的对象的监测装置。该监测装置包括：

光幕装置，该光幕装置对接触边界地段的对象进行检测；

至少一个雷达装置，该雷达装置对对象相对于边界地段的移动方向和/或对象的材料特性进行检测；以及

评估装置，该评估装置基于来自雷达装置的雷达装置信号并且可选地基于来自光幕装置的光幕装置信号，发射评估结果。

安全区域可以是三维区域或二维区域。安全区域可以至少部分地由边界地段进行定界。在实施方式中，安全区域是危险区域，例如，工厂布置中的包括危险的工厂装置的危险区域。安全区域可以是没有任何物理边界的虚拟区域。

边界地段可以是二维范围或一维线。例如，边界地段是对安全区域进行定界的平面。边界地段可以是安全区域的内部与安全区域的外部之间的边界。特别地，边界地段相对于非危险区域来对危险区域进行定界。边界地段也可以是未被任何物理边界限定的虚拟范围。

对象可以是任何类型的可见物品。例如，它可以是人造物、人类、车辆等。

光幕装置可以对任何对象是否正在接触边界地段进行检测。如果对象的任何部分与边界地段相接触，则可以认为该对象正在接触边界地段。特别地，越过边界地段的对象接触该边界地段。例如，对象必须接触边界地段以至少部分地进入或离开安全区域。可以沿着边界地段，特别是沿着边界地段的边缘来设置光幕装置。

为了检测是否存在接触边界地段的对象，光幕装置可以包括：光发射部件，该光发射部件例如以预定频率按脉冲化方式发射光束；以及光接收部件，该光接收部件仅接收该预定频率下的光。当由光发射部件发射的光的功率例如因存在接触边界地段的对象而发生变化时，光幕装置识别出存在接触边界地段的对象。

光发射部件可以沿着边界地段发射光，特别是使得光沿着与边界地段重合的栅格发射。在实施方式中，将光发射部件设置在边界地段的一侧上，而将光接收部件设置在边界地段的另一侧上。光幕装置可以确定光幕装置信号，该光幕装置信号例如指示对象是否接触边界地段。

雷达装置可以是使用雷达波对雷达装置与对象之间的距离和/或雷达装置的基准平面与对象之间的角度进行检测的装置。特别地，可以通过组合关于对象的距离和角度的信息来确定对象的3D位置。可以相对于边界地段来表示对象的位置。可以通过分析对象的后续位置来确定对象相对于边界地段的移动方向。特别地，雷达装置被配置成对由雷达装置监测的区域执行三维监测。

还可以将雷达装置用于检测对象的材料特性。对象的材料特性例如可以是该对象是由木材、塑料、金属、纸、纸板制成的还是该对象是否为人类或动物。该材料特性可以是雷达装置信号的一部分。

雷达装置可以包括发射雷达波的雷达发射器和接收雷达波的雷达接收器。特别地，雷达接收器接收被对象反射并指示对象的位置、移动方向和/或材料特性的雷达波。

例如，由雷达接收器接收到的雷达波的大小可以根据对象的介电常数而发生变化。对由雷达接收器接收的雷达波的分析可以允许确定对象的介电常数。特别地，可以根据对象的介电常数确定制成对象的材料。

雷达装置信号可以由雷达装置进行确定，并且可以指示对象的位置、对象相对于边界地段的移动方向和/或对象的材料特性。相对于边界地段的移动方向例如指示对象是朝着边界地段移动还是远离边界地段。

由雷达装置发射的雷达波的频率范围可以介于18GHz到40GHz之间，特别是介于20GHz到30GHz之间。

评估装置可以从雷达装置接收雷达装置信号和/或从光幕装置接收光幕装置信号。评估装置可以评估这个接收信号或这些接收信号，并基于此确定评估结果。

特别地，将光幕装置和雷达装置结合使用以对安全区域的边界地段进行监测。雷达装置可以允许不仅监测边界地段本身而且监测该边界地段的周围环境。由此，可以检测到接近边界地段的对象，并且可以预测在边界地段处发生的危急事件，诸如越过边界地段。由此可以提高对安全区域的监测。特别地，可以更可靠地防止对象进入安全区域。

根据实施方式，该监测装置还包括保护装置，该保护装置基于评估结果发射警告信号和/或执行预定的保护措施。

评估装置可以将评估结果发送给保护装置。保护装置可以鉴于评估结果来决定要采取的保护措施。例如，如果评估结果指示有即将到来的危险，则保护装置可以执行紧急保护措施。当结果指示对象正在进入安全区域时，可能就是这种情况。在这种情况下，作为保护措施，评估装置可以关掉和/或放慢位于安全区域中的任何危险的设施(诸如工厂装置)，以免损坏进入的对象。作为另一保护措施，评估装置还可以提供物理屏障以防止对象到达安全区域的危险设施。

根据评估结果，保护装置可以采取不同类型的预定保护措施。特别地，保护装置根据评估结果确定该预定保护措施。如果评估结果不危急，特别是如果在边界地段处或边界地段附近没有检测到对象，则保护装置也可以选择不采取任何动作。

警告信号的发射可以是预定保护措施的示例。警告信号可以是光信号或声音信号。

保护装置允许通过根据评估结果采取恰当的保护措施来保护边界地段、安全区域和/或对象。

根据另一实施方式，该监测装置还包括屏蔽装置，该屏蔽装置根据评估结果暂时停用保护装置和/或光幕装置。

由屏蔽装置执行的暂时停用保护装置和/或光幕装置的处理可以被称为“屏蔽(muting)”。当监测装置识别到没有危急事件正在发生或将要发生时，可以执行屏蔽功能。屏蔽可以防止保护装置不必要地执行预定的保护措施。例如，当监测装置基于评估结果识别到以下情况时，可以启用屏蔽：通过边界地段的对象正在离开安全区域、该对象是非危急对象和/或该对象以预定速度移动时。此外，当由雷达装置检测到的对象的材料特性指示对象是由塑料或木材制成时，可以执行屏蔽；而当雷达装置检测到的对象的材料特性指示该对象是人类时，特别是当有人进入安全区域时，可以停用屏蔽。因此，考虑到对象的材料特性可以提高对边界地段的监测。

在实施方式中，当在屏蔽区域中检测到对象时，屏蔽装置执行屏蔽功能。所述屏蔽区域可以处于安全区域内。特别地，屏蔽区域接触边界地段。

在实施方式中，当在警报区域中检测到对象时，屏蔽装置不执行屏蔽功能。所述警报区域可以处于安全区域的外部。特别地，警报区域接触边界地段。

根据另一实施方式，评估结果指示对象是在安全区域的内部还是在安全区域的外部、由雷达装置检测到的对象相对于边界地段的移动方向、和/或对象是否正在接触边界地段。

特别地，评估结果基于由雷达装置确定的对象的位置指示该对象是在安全区域内部还是在安全区域外部。例如，对于安全区域是工厂布置或生产现场的危险区域的情况来说，处于安全区域内部的对象可以是正在制造的产品，而处于安全区域外部的对象可以是人，特别是技术人员。评估结果还可以指示对象是否位于屏蔽区域或警报区域内。

对象相对于边界地段的移动方向例如指示该对象是正在朝着边界地段移动还是正在远离边界地段。特别地，可以指示对象是否将要穿过边界地段离开或进入安全区域，或者指示对象是否正在穿过边界地段进入或离开安全区域。

可以根据来自光幕装置的光幕装置信号得出对象正在接触边界的指示。

根据另一实施方式，雷达装置具有检测区，其中，雷达装置和光幕装置被设置成使得检测区至少部分地与边界地段重叠。

特别地，雷达装置的检测区是雷达波到达的区域，雷达装置在该区域中可以检测对象的位置和/或对象相对于边界地段的移动方向。检测区可以具有椭圆形状。

根据另一实施方式，边界地段被检测区覆盖。特别地，边界地段完全处于检测区内。

根据另一实施方式，检测区具有细长形状，该细长形状具有检测轴线，并且雷达装置和光幕装置被设置成使得检测轴线平行于边界地段延伸。

特别地，雷达装置和光幕装置是一起设置在边界地段的一侧上的。雷达装置发射雷达信号的主方向(该主方向可以对应于检测轴线)可以平行于光幕装置发射光信号的主方向。检测区可以绕检测轴线对称。

根据另一实施方式，检测区具有细长形状，该细长形状具有检测轴线，并且雷达装置和光幕装置被设置成使得检测轴线垂直于边界地段延伸。

特别地，光幕装置和雷达装置不是设置在相对于安全区域的同一几何位置处的。在实施方式中，雷达装置被设置在安全区域内或安全区域外部。

根据另一实施方式，光幕装置包括多个光发射部件和多个光接收部件，所述多个光发射部件被设置在第一支承部件上或者该第一支承部件处，所述多个光接收部件被设置在第二支承部件上或者该第二支承部件处，边界地段处于支承部件之间。特别地，光发射部件沿着边界地段发射光。

根据另一实施方式，该雷达装置包括雷达发送器和雷达接收器，该雷达发送器和雷达接收器被设置在第一支承部件和/或第二支承部件中的至少一者处或者该至少一者上。

特别地，可以将雷达发送器和/或雷达接收器设置在与光发射部件和/或光接收部件相同的支承部件上。可以将雷达发送器和雷达接收器定位在同一支承部件上。

根据另一实施方式，该雷达装置包括雷达发送器和雷达接收器，该雷达发送器和雷达接收器被设置在与第一支承部件和第二支承部件相距预定距离处。

根据另一实施方式，安全区域位于雷达装置与光幕装置之间。特别地，雷达装置和光幕装置被设置成使得安全区域位于它们之间。

根据第二方面，提供了一种工厂布置。该工厂布置包括：

安全区域，该安全区域由至少一个边界地段定界，其中，在该安全区域中，至少一个工厂装置被设置并实现成执行预定功能；以及

根据第一方面或者根据第一方面的实施方式的监测装置，该监测装置被实现成检测对象是否穿过边界地段至少部分地进入或离开安全区域。

例如，工厂装置是制造装置、传送带或包装装置。工厂装置可能包括危险部件，诸如锯、钻、激光切割机等。可以将工厂装置用于制造诸如金属、塑料或木质对象的对象和/或将其包装在盒子中，例如包装在纸板盒子中。特别地，应当避免人接触可能伤害自己的工厂装置的危险部件。可以通过上面已经描述的监测装置来提供人的安全。特别地，当盒子离开安全区域时，没有危险，从而执行屏蔽。另选地，当有人要进入安全区域时，监测装置可以识别出危险并且不执行屏蔽。

根据第三方面，提供了一种对安全区域的边界地段进行监测的方法。所述方法包括以下步骤：

操作光幕装置，以检测对象是否接触边界地段；以及

同时操作至少一个雷达装置，以对对象相对于边界地段的移动方向和/或对象的材料特性进行检测；以及

基于来自雷达装置的雷达装置信号并且可选地基于来自光幕装置的光幕装置信号，发射评估结果。

参照根据第一方面或者根据第一方面的实施方式的监测装置所描述的实施方式和特征在细节上作必要修改后适用于根据第二方面的工厂布置和根据第三方面的方法。

本发明的进一步的可行实现或另选解决方案还涵盖了上面或下面关于实施方式描述的特征的本文未明确提及的组合。本领域技术人员还可以将单独的或孤立的方面和特征添加至本发明的最基本形式。

根据结合附图进行的后续描述和所附权利要求，本发明的其它实施方式、特征以及优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据第一实施方式的监测装置；

图2示出了根据第一实施方式的工厂布置；

图3示出了根据第二实施方式的监测装置；

图4示出了根据第二实施方式的工厂布置；

图5示出了根据第二实施方式的监测装置的详细视图；

图6A示出了由根据第二实施方式的监测装置检测到的对象的第一示例的一个视图；

图6B示出了由根据第二实施方式的监测装置检测到的对象的第一示例的另一视图；

图7A示出了由根据第二实施方式的监测装置检测到的对象的第二示例的一个视图；

图7B示出了由根据第二实施方式的监测装置检测到的对象的第二示例的另一视图；

图8A示出了根据第三实施方式的检测第一对象的工厂布置；

图8B示出了根据第三实施方式的检测第二对象的工厂布置；以及

图9示出了对安全区域的边界地段进行监测的方法。

在图中，除非另有说明，相似的标号指定相似或功能等同的要素。

图1示出了根据第一实施方式的监测装置1。监测装置1包括通过线缆8彼此连接的光幕装置4、雷达装置5以及评估装置7。将参照图2描述监测装置1的功能，图2示出了根据第一实施方式的工厂布置10。

工厂布置10包括图1的监测装置1。在图2中，从上方观察工厂布置10。监测装置1用于对安全区域2的边界地段3进行监测。安全区域2对应于包括危险的工厂装置26的危险区域。在本示例中，工厂装置26是被用于切割待制造对象的激光切割机。希望人们(例如技术人员)呆在安全区域2外部以避免被激光切割机26伤害。安全区域2是虚拟的长方体，其在一侧上由边界地段3进行定界。边界地段3是平面。在图2中，边界地段3是用虚线表示的，而安全区域2的其余边界是用点划线表示的。

光幕装置4包括光发射部件4a和光接收部件4b，在该光发射部件和光接收部件之间设置有边界地段3。光发射部件4a沿着边界地段3发射作为光束9的光。光接收部件4b接收由光发射部件4a发射的光。根据由光接收部件4b接收到的光的频率，可以确定对象6是否接触光束9并因此接触边界地段3。在图2中，对象6没有接触边界地段3。

雷达装置5是与光幕装置4同时使用的。雷达装置5使用雷达波对检测区15进行监测。检测区具有圆锥形状，其具有沿着边界地段3的检测轴线28。当对象6处于检测区15内时，雷达装置5可以检测到对象6的位置和该对象相对于边界地段3的移动方向。对于图2的对象6，雷达装置5确定对象处于危险区域2中并且该对象正在朝着危险区域2外部的非危险区域27移动。在图2中，对象6的移动方向由方向箭头18指示。

对象6是正由激光切割机26制造的对象，但是无意中掉落了。

由光幕装置4将该光幕装置4的检测信号(也被称为光幕装置信号(LDS))发送至评估单元7用于进行评估。由雷达装置4将该雷达装置5的检测信号(也被称为雷达装置信号(RDS))发送至评估单元7用于进行评估。评估单元7对这两个信号LDS、RDS进行评估，并且基于此确定并发射评估结果。评估结果指示对象6是在安全区域2的内部还是在安全区域2的外部、对象6是朝着边界地段3移动还是远离边界地段3，以及对象是否接触边界地段3。在图2所示的示例中，评估结果指示：对象6处于安全区域2中，正朝着边界地段3移动但是尚未接触边界地段3。

图3示出了根据第二实施方式的监测装置20。根据第二实施方式的监测装置20与根据第一实施方式的监测装置1的不同之处在于，该监测装置20还包括保护装置21和屏蔽装置22，该保护装置和屏蔽装置的功能将在下面参照图4至图7B进行描述。

图4示出了根据第二实施方式的工厂布置25。工厂布置25包括根据第二实施方式的监测装置20。根据第二实施方式的工厂布置25与根据第一实施方式的工厂布置10的不同之处在于，工厂装置11是将对象14从工厂布置25的第一部分12带至第二部分13的传送带。在第二实施方式中，对象14是盒子。传送带11处于安全区域或危险区域2内。

如图4和图5所示，监测装置20包括第一支承部件16和第二支承部件17。第一支承部件16包括以规则的间隔设置的五个相同的光发射部件4a，并且各个光发射部件沿着边界地段3发射作为光束9的光。对应地，第二支承部件17包括以规则的间隔设置的五个相同的光接收部件4b，用于检测从相应的光发射部件4a发射的光。

另外，第一支承部件16包括四个雷达装置5，各个雷达装置皆包括雷达发送器5a和雷达接收器5b。雷达发送器5a和雷达接收器5b是彼此非常接近地定位的。雷达发送器5a沿着检测区15发送雷达波，该检测区在这里具有椭圆形状。雷达接收器5b接收反射回来的所发射雷达波。接收到的信号取决于对象14是否位于检测区15内、这样的对象14的位置和/或该对象的移动方向。

监测装置20可允许区分位于警报区域23中的对象与位于屏蔽区域24中的对象，如下将描述的。警报区域23对应于检测区15的位于安全区域2外部的一半，而屏蔽区域24对应于检测区15的位于安全区域2内的一半。

参照图6A、图6B、图7A以及图7B，将描述如何将根据第二实施方式的监测装置20用于对边界地段3进行监测。在图6A、图6B、图7A以及图7B中，为了清楚起见，未示出传送带11，但是，应理解，在图6A、图6B、图7A以及图7B中，工厂布置25与图4中的相同。

在图6A中，对象19沿着方向18朝着安全区域2移动。对象19是人。因为人19处于检测区15内，所以通过设置在第一支承部件16中的雷达装置5来检测人19的位置及其移动方向。在当前情况下，评估装置7将评估结果确定为：人19处于检测区15的警报区域23中(即，处于图6A中的检测区15的下半部分中)，并且正在朝边界地段3移动。

当评估结果指示警报区域中存在对象时，保护装置21执行预定的保护措施。实际上，存在人19越过边界地段13并进入危险的安全区域2的危险。在此，保护装置21发射警报，特别是声音信号，作为指示危险的保护措施。当听到声音信号时，期望人19在进入危险区域2之前停下来并转身。

然而，尽管有警告警报，但是人19仍可能未停下来并转身(参见图6B)。在这种情况下，人19可能继续走直到接触边界地段3。当他接触边界地段3时，光幕装置4将光幕装置信号LDS发送至评估装置7，该光幕装置信号指示对象19正在接触边界地段3。并行地，雷达装置5发送雷达装置信号RDS，该雷达装置信号指示对象19朝着危险区域2移动。评估装置7组合接收到的信息以获得评估结果，该评估结果指示对象19正在接触边界地段3并且对象19朝着危险区域2移动。

基于这个评估结果，保护装置21识别出即将到来的危险并关掉危险的工厂装置11以避免人19受伤。

因此，根据人19的位置和移动方向，监测装置20采取恰当的保护措施以避免人19受伤。另外，仅在必要时才关掉工厂装置11。

图7A和图7B示出了其中盒子14正在离开危险区域2的示例。可能发生盒子14从传送带11掉落的情况。从而使该盒子越过边界地段3并离开危险区域2。

在图7A中，雷达装置5检测到对象14位于检测区15的屏蔽区域24中并且该对象朝着边界地段3移动。光幕装置4没有检测到接触边界地段3的对象14的存在。因此，评估结果指示：对象14位于屏蔽区域24中并且接近边界地段3。

该评估结果使监测装置20的屏蔽装置22执行屏蔽功能。这意味着屏蔽装置22暂时停用光幕装置4。实际上，当盒子14从安全区域2掉落时没有危险，因此没有必要关掉传送带11。

当启用屏蔽时，如图7B所示，当对象14接触边界地段3时，没有采取保护措施。实际上，如图7B所示，当盒子14通过边界地段3时，保护装置21不会发射警报，并且传送带11也不会被关掉。这是有利的，因为当没有真正的危险时，传送带11不会被不必要地关掉。

例如，当监测装置20检测到对象14已经完全通过边界地段3和/或正远离边界地段3时，屏蔽被停用。

图8A示出了根据第三实施方式的工厂布置35。工厂布置35与根据第二实施方式的工厂布置25的不同之处在于，工厂布置35包括根据第三实施方式的监测装置30，而不是根据第二实施方式的监测装置20。根据第三实施方式的监测装置30与根据第二实施方式的监测装置20的不同之处在于，雷达装置5不是第一支承部件31的一部分，而相反是远离第一支承部件31设置的。特别地，雷达装置5既不是第一支承部件31的一部分也不是第二支承部件32的一部分。

即，雷达装置5被设置成使得安全区域2位于雷达装置5与由光幕装置2限定的边界地段3之间。雷达装置5的检测轴线28垂直于边界地段3。

除了第二实施方式的监测装置20的功能(诸如屏蔽和执行预定的保护措施)之外，根据第三实施方式的监测装置30还可以检测制成被检测对象的材料。该材料检测是由雷达装置5执行的。在监测装置30中，根据被检测对象的材料特性来确定评估结果。

例如，在图8A中，纸板盒子14正在从安全区域2的外部接近边界地段3。尽管纸板盒子14处于检测区15的警报区域23内，但是因为纸板盒子14不是人类，所以没有危险。因此，当监测装置30检测到盒子14是由纸板制成时，保护装置21不发射警报。另外，当被检测对象14是由纸板或另一非人类材料制成时，屏蔽装置22暂时停用光幕装置4，使得当所述对象接触边界地段3时，传送带11不被关掉。

在图8B的示例中，人19正在从安全区域2的外部接近边界地段3。雷达装置5检测到对象是人19。因此，评估结果指示人19处于警报区域23中，从而指示存在伤害人19的危险。在检测到人19的情况下，不执行屏蔽。代替地，保护装置21发射警告信号，并且如果人19接触边界地段3，则如参照图6A和图6B所描述的，进一步将传送带11关掉。

图9示出了对安全区域2的边界地段3进行监测的方法。在步骤S0中，设置监测装置1、20、30。在步骤S1中，操作光幕装置4以检测对象6、14、19是否接触边界地段3。在步骤S2中，同时操作至少一个雷达装置5以检测对象6、14、19的位置和/或对象6、14、19相对于边界地段3的移动方向。在步骤S2中，基于来自雷达装置5的信号并且可选地基于来自光幕装置4的信号，发射评估结果。

尽管已经根据优选实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员显见的是，在所有实施方式中都可以进行修改。例如，由保护装置21执行的保护措施可以是不同的，并且可以包括视觉警告信号的发射。检测区、安全区域、警报区域和/或屏蔽区域的形状和大小均可以进行改变。保护装置21可以根据被检测对象的材料、对象的位置和/或对象的移动方向来执行不同的保护措施。监测装置1、20、30还可以用于检测当时几个对象的存在、位置以及移动方向，并且执行恰当的保护措施。

标号

1 监测装置

2 安全区域

3 边界地段

4 光幕装置

4a 光发射部件

4b 光接收部件

5 雷达装置

5a 雷达发送器

5b 雷达接收器

6 对象

7 评估装置

8 线缆

9 光束

10 工厂布置

11 工厂装置

12 第一部分

13 第二部分

14 盒子

15 检测区

16 第一支承部件

17 第二支承部件

18 方向

19 人

20 监测装置

21 保护装置

22 屏蔽装置

23 警报区域

24 屏蔽区域

25 工厂布置

26 工厂装置

27 非危险区域

28 检测轴线

30 监测装置

31 第一支承部件

32 第二支承部件

35 工厂布置

LDS 光幕装置信号

RDS 雷达装置信号

S0-S3 方法步骤

Claims

1.一种对安全区域(2)的边界地段(3)进行监测以检测穿过所述边界地段(3)至少部分地进入或离开所述安全区域(2)的对象(6、14、19)的监测装置(1、20、30)，所述监测装置包括：

光幕装置(4)，所述光幕装置(4)对接触所述边界地段(3)的对象(6、14、19)进行检测；

至少一个雷达装置(5)，所述雷达装置(5)对所述对象(6、14、19)相对于所述边界地段(3)的移动方向和/或所述对象(6、14、19)的材料特性进行检测；以及

评估装置(7)，所述评估装置(7)基于来自所述雷达装置(5)的雷达装置信号(RDS)并且可选地基于来自所述光幕装置(4)的光幕装置信号(LDS)，发射评估结果。

2.根据权利要求1所述的监测装置，所述监测装置还包括保护装置(21)，所述保护装置(21)基于所述评估结果发射警告信号和/或执行预定的保护措施。

3.根据权利要求1或2所述的监测装置，所述监测装置还包括屏蔽装置(22)，所述屏蔽装置(22)根据所述评估结果暂时停用所述保护装置(21)和/或所述光幕装置(4)。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的监测装置，其中，所述评估结果指示所述对象(6、14、19)是在所述安全区域(2)的内部还是在所述安全区域(2)的外部、由所述雷达装置(5)检测到的所述对象(6、14、19)相对于所述边界地段(3)的移动方向、和/或所述对象(6、14、19)是否正在接触所述边界地段(3)。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的监测装置，其中，所述雷达装置(5)具有检测区(15)，其中，所述雷达装置(5)和所述光幕装置(4)被设置成使得所述检测区(15)至少部分地与所述边界地段(3)重叠。

6.根据权利要求5所述的监测装置，其中，所述边界地段(3)被所述检测区(15)覆盖。

7.根据权利要求5或6所述的监测装置，其中，所述检测区(15)具有细长形状，该细长形状具有检测轴线(28)，并且所述雷达装置(5)和所述光幕装置(4)被设置成使得所述检测轴线(28)平行于所述边界地段(3)延伸。

8.根据权利要求5或6所述的监测装置，其中，所述检测区(15)具有细长形状，该细长形状具有检测轴线(28)，并且所述雷达装置(5)和所述光幕装置(4)被设置成使得所述检测轴线(28)垂直于所述边界地段(3)延伸。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的监测装置，其中，所述光幕装置(4)包括多个光发射部件(4a)和多个光接收部件(4b)，所述多个光发射部件(4a)被设置在第一支承部件(16)上或者所述第一支承部件(16)处，所述多个光接收部件(4b)被设置在第二支承部件(17)上或者所述第二支承部件(17)处，所述边界地段(3)处于所述第一支承部件(16)与所述第二支承部件(17)之间。

10.根据权利要求9所述的监测装置，其中，所述雷达装置(5)包括雷达发送器(5a)和雷达接收器(5b)，所述雷达发送器(5a)和所述雷达接收器(5b)被设置在所述第一支承部件(16)和/或所述第二支承部件(17)中的至少一者处或者该至少一者上。

11.根据权利要求9所述的监测装置，其中，所述雷达装置(5)包括雷达发送器(5a)和雷达接收器(5b)，所述雷达发送器(5a)和所述雷达接收器(5b)被设置在与所述第一支承部件(16)和所述第二支承部件(17)相距预定距离处。

12.根据权利要求1至7中的任一项所述的监测装置，其中，所述安全区域(2)位于所述雷达装置(5)与所述光幕装置(4)之间。

13.一种工厂布置(10、25、35)，所述工厂布置包括：

安全区域(2)，所述安全区域(2)由至少一个边界地段(3)定界，其中，在所述安全区域(2)中，至少一个工厂装置(11、26)被设置并实现成执行预定功能；以及

根据权利要求1至14中的任一项所述的监测装置(1、20、30)，所述监测装置(1、20、30)被实现成检测对象(6、14、19)是否穿过所述边界地段(3)至少部分地进入或离开所述安全区域(2)。

14.一种对安全区域(2)的边界地段(3)进行监测的方法，所述方法包括以下步骤：

操作光幕装置(4)，以检测对象(6、14、19)是否接触所述边界地段(3)；以及

同时操作至少一个雷达装置(5)，以对所述对象(6、14、19)相对于所述边界地段(3)的移动方向和/或所述对象(6、14、19)的材料特性进行检测；以及

基于来自所述雷达装置(5)的雷达装置信号(RDS)并且可选地基于来自所述光幕装置(4)的光幕装置信号(LDS)，发射评估结果。