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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Triangulationssensor
zum Nachweis von Objekten nach dem Prinzip der Hintergrundauswertung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem bezieht sich die Erfindung
auf ein Verfahren zum Testen eines optischen Triangulationssensors
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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Ein
solcher optischer Triangulationssensor ist bekannt und weist folgende
Komponenten auf:
Eine Strahlungsquelle zum Aussenden von Licht, eine
Sendeoptik zum Leiten des Lichts auf ein nachzuweisendes Objekt
und einen Hintergrund, einen Nahempfänger zum Nachweis von von dem
Objekt reflektiertem Licht, einen Fernempfänger zum Nachweis von von dem
Hintergrund reflektierten Licht und eine Detektoroptik zum Leiten
des von dem Objekt reflektierten Lichts auf den Nahempfänger und
zum Leiten des von dem Hintergrund reflektierten Lichts auf den
Fernempfänger.
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Bei
einem gattungsgemäßen Verfahren
wird Licht einer Strahlungsquelle auf ein nachzuweisendes Objekt
und einen Hintergrund geleitet, von dem Objekt reflektiertes Licht
wird auf einen Nahempfänger
und von dem Hintergrund reflektiertes Licht wird auf einen Fernempfänger geleitet
und die von dem Nahempfänger
und von dem Fernempfänger
nachgewiesenen Intensitäten
werden nach dem Prinzip der Hintergrundauswertung ausgewertet.
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Bei
den nachzuweisenden Objekten kann es sich insbesondere um Personen,
Tiere oder Gegenstände
handeln.
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Die
genannten optischen Triangulationssensoren können beispielsweise zur Sicherheitsüberwachung
von automatischen Türen,
beispielsweise Drehflügeltüren, eingesetzt
werden, um Verletzungen von Personen zu vermeiden.
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Hierbei
ist insbesondere zu berücksichtigen, dass
für automatische
Türen nunmehr
dieselben Sicherheitsanforderungen erfüllt werden müssen wie für Maschinen.
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Die
Verwendung von Triangulationssensoren, bei denen Licht einer Hauptlichtquelle
mit Hilfe einer ersten Optik oder Sendeoptik als Lichtfleck auf ein
nachzuweisendes Objekt oder einen Hintergrund abgebildet wird, ist
grundsätzlich
bekannt. Mit Hilfe einer zweiten Optik wird dabei der genannte Lichtfleck
auf einem doppelten Lichtempfänger
abgebildet. Dieser doppelte Lichtempfänger besteht aus einem Fernempfänger zum
Nachweis des vom Hintergrund reflektierten Lichts und aus einem
Nahempfänger
zum Nachweis von Licht, das von dem nachzuweisenden Objekt reflektiert
wurde.
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Bei
einer häufig
gewählten
Geometrie der Anordnung ist dabei der Fernempfänger näher an der Hauptlichtquelle
positioniert als der Nahempfänger.
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Eine
aus den Signalen von Nah- und Fernempfänger gebildete Differenz wird
verstärkt
und in folgender Weise bewertet: Wenn die genannte Signaldifferenz
und Fernempfänger
größer ist
als eine zu setzende Detektionsschwelle, gilt ein nachzuweisendes
Objekt als detektiert, andernfalls als nicht detektiert. Hierbei
wird auch das Vorzeichen der Signaldifferenz berücksichtigt.
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Wenn
die genannte Detektionsschwelle positiv ist, befindet sich der Sensor
in der Betriebsart ”Hintergrundausblendung” ansonsten
in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung”. Wenn
der Detektor kein Licht empfängt,
ist die Signaldifferenz 0 und somit größer als eine negative Detektionsschwelle.
In der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” geht der Sensor
demnach in den Zustand ”Detektion” über, wenn
er kein Licht empfängt.
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Bei
Ausfall der Hauptlichtquelle oder bei Blockierung des Lichtstrahls,
beispielsweise durch Verschmutzung, fällt ein solcher Sensor demgemäß in die
sichere Richtung aus.
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Hiervon
unterscheidet sich die Betriebsart ”Hintergrundausblendung”, bei der
der Sensor in den Zustand ”keine
Detektion” geht,
wenn er kein Licht empfängt,
da dann die Detektionsschwelle oberhalb der Signaldifferenz liegt,
die 0 ist. Demgemäß werden
in der Betriebsart ”Hintergrundausblendung” ein Ausfall
der Hauptlichtquelle und eine Blockierung des Lichtwegs nicht erkannt.
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Bei
der Hintergrundausblendung wird demgemäß ein Hintergrund zwar erkannt
aber nicht bewertet. Als Schaltsignal wird ein Reflexionssignal
von einem Objekt innerhalb eines eingestellten Tastbereichs benötigt. Hieraus
ergibt sich die vorteilhafte Anwendung von Lichttastern in der Betriebsart ”Hintergrundausblendung” zur Gewährleistung
eines Auffahrschutzes in Dreh- oder Fahrrichtung bei mitfahrender
Montage. Ein Hintergrundsignal ist dabei nicht notwendig und das
Schaltsignal ist von einer vom Hintergrund zurückgestreuten oder reflektierten Strahlung
unabhängig.
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Dem
stehen die genannten Nachteile gegenüber, dass ein Ausfall des Senders
zunächst
nicht erkannt wird und die Testmöglichkeiten
entsprechend eingeschränkt
sind.
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In
der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” korrespondiert
ein Sender regelmäßig über einen Hintergrund,
beispielsweise einen Fußboden,
mit dem Empfänger.
Der Hintergrund wird dabei als Reflektor verwendet, wobei, wenn
der Lichtstrahl von ei nem Objekt unterbrochen wird, ein Schaltsignal
ausgelöst
wird.
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Bei
dieser Betriebsart sind Tastweiten ab etwa 100 mm möglich, so
dass diese Sensoren auch für
Sicherheitsschleusen eingesetzt werden können. Grundsätzlich können dabei
auch spiegelnde Objekte, beispielsweise Fahrzeuge, erfasst werden.
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Im
Vergleich zur Betriebsart ”Hintergrundausblendung” können Sensoren
in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” im Allgemeinen nicht
mitfahrend montiert wird, da ein Signal des Hintergrunds immer notwendig
ist. Außerdem
kann es abhängig
vom Reflexions- oder Rückstreuungsgrad des
Hintergrunds, beispielsweise bei schwarzem, nassem Belag oder bei
ansonsten spiegelndem Hintergrund zu Fehlschaltungen kommen.
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Weiterhin
fällt der
bekannte Sensor in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” bei Ausfall
des Nahempfängers
in die gefährliche
Richtung aus, das heißt
er geht in den Zustand ”keine
Detektion” über und
ist deshalb als Sicherheitssensor nicht ohne weiteres geeignet.
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Aus
der
DE 101 31 685
A1 ist ein nach dem Triangulationsprinzip arbeitender optoelektronischer Sensor
mit einem Sender zum Aussenden von Sendelicht, einem Empfänger zur
Ausgabe von wenigstens zwei Empfangssignalen und einer Auswerteeinrichtung
für die
Empfangssignale bekannt. Zur Feststellung, ob sich ein Objekt in
einem Erfassungsbereich des Sensors befindet, wird eine Differenz
der Empfangssignale mit einem Schwellenwert verglichen, wobei zur
Erzeugung einer Schalthysterese mehrere verschiedene Schwellenwerte
vorgesehen sind. Hierdurch kann ein unerwünschtes mehrmaliges Umschalten
zwischen einem positiven und einen negativen Gegenstandsfeststellungssignal
vermieden werden.
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Eine
Selbsttesteinrichtung für
einen scannenden Lichttaster mit mindestens einem Testlichtsender
ist aus der
DE 39 08
273 C1 bekannt.
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DE 198 10 231 C2 betrifft
eine Reflexionslichtschranke, bei der vor dem Reflektor ein Linearpolfilter
angeordnet ist und bei der das reflektierte Licht mit zwei Detektoren,
vor denen jeweils ein weiterer Linearpolfilter positioniert ist,
nachgewiesen wird. Die Linearpolfilter vor den Detektoren weisen dabei
einen Winkelversatz von 45 bis 135° auf, wobei die Polarisationsrichtung
des Reflektorpolarisators mit einem der Detektionspolarisatoren
im Wesentlichen übereinstimmt.
Hiermit können
Objekte, die das Sendelicht depolarisieren, erkannt werden. Außerdem ist
ein Testsender vorgesehen, mit dem die Funktionsfähigkeit
des Senders und der Empfänger überprüft werden
kann.
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Gegenstand
des Dokuments
DE 42
19260 C2 ist ein optischer Sensor, bei dem ein Überwachungsbereich
mit einem beweglichen Lichtstrahl abgescannt wird und bei dem Objekte über eine
Triangulationsmessung nachgewiesen werden. Zum Testen der Funktionstüchtigkeit
des Sensors ist außerhalb
des Überwachungsbereichs
ein Testobjekt angeordnet.
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DE 196 34 269 A1 bezieht
sich auf ein Lichtgitter, bei dem die Entfernung einer Referenzfläche durch
Messung einer Phasendifferenz oder einer Pulslaufzeit von Sendelicht
bestimmt wird. Zum Testen der Funktionsfähigkeit wird zyklisch ein Testobjekt
bestrahlt und das an diesem reflektierte Licht wird detektiert.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen optischen Triangulationssensor der oben
genannten Art zu schaffen, der besonders sicher und zuverlässig betrieben
und somit auch als Sicherheitssensor eingesetzt werden kann. Außerdem soll
ein Verfahren zum Testen eines optischen Triangulationssensors nach
dem Prinzip der Hintergrundauswertung angegeben werden, welches
den Einsatz dieser Sensoren auch für sicherheitsrelevante Anwendungen
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch den optischen Triangulationssensor mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
5 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Sensors und bevorzugte
Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Der
optische Triangulationssensor ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass
zum Testen des Nahempfängers
eine Testquelle zum Aussenden von Testlicht vorhanden ist, dass
die Testquelle so angeordnet ist, dass das Testlicht sowohl auf
den Nahempfänger
als auch auf den Fernempfänger
trifft, dass eine Geometrie der Anordnung der Testquelle und eine
Intensität
des Testlichts so gewählt
ist, dass durch auf den Nahempfänger
und den Fernempfänger
auftreffendes Testlicht bei abgeschalteter Strahlungsquelle ein
typisches nachzuweisendes Objekt simulierbar ist und dass zum Auswerten
der vom Nahempfänger
und vom Fernempfänger im
Messbetrieb oder im Testbetrieb nachgewiesenen Intensitäten und
zum Steuern und Auswerten von Tests eine Auswerte- und eine Steuereinheit
vorhanden ist, die mit der Strahlungsquelle, der Testquelle, dem
Nahempfänger
und dem Fernempfänger
verbunden ist.
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Das
Verfahren der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass zum Testen des Nahempfängers Testlicht auf den Nahempfänger und
Fernempfänger
geleitet wird und dass eine Intensität des Testlichts so eingestellt
wird, dass durch das auf den Nahempfänger und den Fernempfänger auftreffende
Testlicht bei abgeschalteter Strahlungsquelle ein typisches nachzuweisendes
Objekt simuliert wird.
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Als
erster Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, eine Testquelle
vorzusehen, mit welcher Nah- und Fernempfänger beleuchtet werden können. Die
Testquelle ist dabei relativ zu Nah- und Fernempfänger so
positioniert und die Intensität
des Testlichts ist so gewählt,
dass im Testbetrieb bei abgeschalteter Strahlungsquelle durch das
auf Nah- und Fernempfänger auftreffende
Testlicht ein typisches nachzuweisendes Objekt simuliert werden kann.
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Gemäß einem
weiteren Kerngedanken der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine
Auswerte- und Steuereinheit
vorhanden, mit welcher die von Nah- und Fernempfänger im Mess- oder Testbetrieb nachgewiesenen
Intensitäten
ausgewertet und beispielsweise auch Test- und Messabläufe gesteuert werden
können.
Hierzu ist die Auswerte- und Steuereinheit mit der Strahlungsquelle,
der Testquelle, dem Nahempfänger
und dem Fernempfänger
verbunden.
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Als
erster wesentlicher Vorteil der Erfindung ist anzusehen, dass mit
Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen
Testquelle eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit
des Nahempfängers
in einfacher Weise möglich
ist. Bei einem solchen Test, der beispielsweise extern ausgelöst werden
kann, wird die Hauptlichtquelle abgeschaltet und die Testquelle wird
eingeschaltet. Nach Auslösung
dieses Tests wird erwartet, dass der Sensor spätestens bis zum Ablauf einer
spezifizierten Reaktionszeit in den Zustand ”Detektion” übergeht, da erfindungsgemäß durch
das auf den Nah- und Fernempfänger
auftreffende Licht ein typisches nachzuweisendes Objekt simuliert
wird. Bei Ausfall des Nahempfängers
gibt nur der Fernempfänger
ein Detektionssignal ab, wodurch der Sensor im Test entgegen der
Erwartung im Zustand ”keine
Detektion” verbleibt.
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Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht somit darin, dass ausgehend von einem Zustand ”keine Detektion” die Strahlungsquelle
abgeschaltet und die Testquelle eingeschaltet und sodann überwacht
wird, ob der Sensor nach einer Reaktionszeit in den Zustand ”Detektion” übergeht.
Auf diese Weise kann die Funktionalität des Nahempfängers zuverlässig getestet
werden.
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Um
die Simulation eines typischen nachzuweisenden Objekts zu verbessern,
wird die Intensität der
Testquelle bevorzugt so eingestellt, dass die Differenz der von
Nah- und Fernempfänger
empfangenen Lichtleistung derjenigen Intensität entspricht, die der Nahempfänger von
der Strahlungsquelle über
die Reflexion eines solchen typischen Objekts mit vorgegebenem Reflexionsgrad
in einer ebenfalls vorgegebenen Entfernung empfangen würde.
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Im
Allgemeinen soll dabei der Nahempfänger mehr Licht empfangen als
der Fernempfänger. Um
dies zu bewerkstelligen, können
beispielsweise vor dem Nahempfänger
und/oder vor dem Fernempfänger
Strahlungsabschwächer,
insbesondere verstellbare Blenden, angeordnet sein, zum Variieren des
auf den Nahempfänger
beziehungsweise den Fernempfänger
auftreffenden Lichts oder Testlichts.
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In
einer alternativen Variante kann die genannte Lichtdifferenz aber
auch über
die Chipflächen der
Nah- und Fernempfänger,
bei denen es sich beispielsweise um Fotodioden handeln kann, also
durch unterschiedliche offene Flächen
von Nah- und Fernempfänger,
gesteuert werden. Hierbei sind die aktiven Flächen des Fernempfängers und
des Nahempfängers
zum Einstellen einer Strahlungsdifferenz gezielt unterschiedlich
gewählt.
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Als
Lichtquelle kommen grundsätzlich
die unterschiedlichsten Lichtquellen im Infrarot- und sichtbaren
Bereich in Betracht. Bevorzugt werden Leuchtdioden oder Halbleiterlaser
eingesetzt.
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Die
Begriffe ”Reflexionslicht” und ”Reflektieren” sollen
in diesem Zusammenhang allgemein verstanden werden. Insbesondere
soll hierunter auch eine diffuse Reflexion, also eine Streuung oder
Rückstreuung,
verstanden werden.
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Die
Sendeoptik und die Detektoroptik kann mit bekannten Komponenten,
beispielsweise kostengünstigen
Kunststofflinsen, realisiert werden.
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Die
Testquelle wird bevorzugt im selben Gehäuse wie die übrigen Sensorkomponenten
angeordnet.
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Gegebenenfalls
können
auch mehrere Testquellen und/oder mehrere Strahlungsquellen, die auch
als Hauptlichtquellen bezeichnet werden, vorgesehen sein.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird außerdem
die Reaktionszeit des Sensors im Test gemessen und bei der Testauswertung
berücksichtigt. Eine
Verminderung der Sensorempfindlichkeit auf der Empfangsseite über eine
gewisse Grenze hinaus, die dazu führt, dass der Sensor während des Tests
weiterhin im Zustand ”keine
Detektion” verbleibt
oder eine verlängerte
Reaktionszeit nach sich zieht, kann auf diese Weise ebenfalls mit
hoher Zuverlässigkeit
erkannt werden.
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Darüber hinaus
kann zunächst
in einem sehr einfachen Test überprüft werden,
ob sich der Sensor in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” befindet. Hierzu
werden die Strahlungsquelle und die Testquelle abgeschaltet und
es wird geprüft,
ob der Sensor nach einer Reaktionszeit den Zustand ”Detektion” einnimmt.
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Da
der Sensor im Rahmen des Tests mit eingeschalteter Testquelle auch
dann in den Zustand ”Detektion” übergehen
würde,
wenn er sich infolge eines Fehlers nicht in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” befindet,
muss, um den Sicherheitsanforderungen zu genügen, auch dieser Fall abgesichert werden.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hierzu
nach einem Übergang des
Sensors bei eingeschalteter Testquelle in den Zustand ”Detektion” die Testquelle
abgeschaltet und es wird überwacht,
ob der Sensor im Zustand ”Detektion” verbleibt.
Nah- und Fernempfänger
empfangen dann kein Licht mehr, so dass erwartet wird, dass der Sensor
im Zustand ”Detektion” verbleibt.
Wenn sich hieran etwas ändern
würde,
der Sensor also wieder in den Zustand ”keine Detektion” zurückkehren
würde,
würde er
sich nicht in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” befinden.
Ein solcher Fehler kann beispielsweise bei Degradationen des zur
Signalauswertung verwendeten Differenzverstärkers auftreten, wenn zum Beispiel
eine Offset spannung stark ansteigt.
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Im
konkreten Einsatz des erfindungsgemäßen Sensors, beispielsweise
bei einer Drehflügeltür, kann
die Prüfung
des Nahempfängers
mit Hilfe der Testquelle und/oder die Prüfung, ob der Sensor bei abgeschalteter
Strahlungsquelle und abgeschalteter Testquelle den Zustand ”Detektion” einnimmt,
automatisch vor einem Einschalten der Strahlungsquelle oder der
Testquelle erfolgen. Der Sensor prüft dann selbst, ob er sich
im Fall, dass kein Licht ausgesendet wird, im Zustand ”Detektion” befindet.
Dies kann sowohl im Normal- oder Messbetrieb als auch während des
Tests erfolgen. Die Beobachtungsphase des Tests könnte so
wegfallen, wodurch sich die Testzeit insgesamt in vorteilhafter
Weise verkürzen
würde.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dieser Idee kann außerdem diese
Prüfung
direkt vor dem Aussenden eines Lichtpulses durch die Strahlungsquelle
oder die Testquelle erfolgen. Die jeweiligen Testresultate müssen dann
intern geprüft
werden, wobei die hierzu verwendete Prüfeinrichtung ebenfalls in ihrer
Integrität überprüfbar sein
muss.
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Weitere
Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen optischen Triangulationssensors und
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Hierin zeigt:
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1,
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen optischen
Triangulationssensors;
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1 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen optischen
Triangulationssensors 100, anhand dessen auch das erfindungsgemäße Verfahren
erläutert
wird. Der Sensor 100 weist als wesentliche Komponenten
eine Strahlungsquelle 10, eine Sendeoptik 14,
eine Detektoroptik 40, einen aus Nahempfänger 60 und
Fernempfänger 50 bestehenden
Detektor, eine Testquelle 80 sowie eine Steuer- und Auswerteeinheit 70 auf.
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Bei
der Strahlungsquelle 10 und der Testquelle 80 handelt
es sich bevorzugt um Leuchtdioden. Als Nahempfänger 60 und Fernempfänger 50 können Fotodioden
eingesetzt werden.
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Die
Steuer- und Auswerteeinheit 70 ist mit der Strahlungsquelle 10,
dem Nahempfänger 60, dem
Fernempfänger 50 und
der Testquelle 80 verbunden. Gegebenenfalls kann diese
Verbindung auch drahtlos über
eine Funkstrecke ausgebildet sein.
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Die
Menge das auf den Nahempfänger 60 und
den Fernempfänger 50 auftreffenden
Lichts kann über
verstellbare Blenden 54, 64 variiert werden, die vor
dem Nahempfänger 60 beziehungsweise
dem Fernempfänger 50 angeordnet
sind.
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Der
erfindungsgemäße Sensor 100 arbeitet wie
folgt: Die Strahlungsquelle 10 sendet Licht 12, bevorzugt
Infrarotlicht, aus, welches über
die Sendeoptik 14 auf ein nachzuweisendes Objekt 20 und/oder
einen schematisch angedeuteten Hintergrund 30, beispielsweise
einen Fußboden,
geleitet wird. Von dem Objekt 20 zurückgestreutes oder zurückreflektiertes
Licht 22 gelangt auf die Detektoroptik 40, die
schematisch durch eine Linse angedeutet ist, und wird von dieser
auf dem Nahempfänger 60 abgebildet.
Der Nahempfänger 60 gibt
sodann ein zur auftretenden Lichtmenge im Wesentlichen proportionales
Intensitätssignal 62 aus,
welches der Steuer- und Auswerteeinheit 70 zugeführt wird.
Weiterhin wird vom Hintergrund 30 zurückgestreutes oder reflektiertes
Licht 32 über
die Detektoroptik 40 auf den Fernempfänger 50 geleitet und
von diesem nachgewiesen. Das entsprechende Intensitätssignal 52,
das wiederum im Wesentlichen proportional zur auf den Fernempfänger 50 auftreffenden
Lichtmenge ist, wird ebenso der Steuer- und Auswerteeinheit 70 zugeleitet.
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In
der Steuer- und Auswerteeinheit 70 wird aus den Signalen 52, 62 des
Fernempfängers 50 beziehungsweise
des Nahempfängers 60 eine
Differenz gebildet und verstärkt.
Nach dem Prinzip der Hintergrundauswertung wird diese Differenz
anschließend
mit einer negativen Detektionsschwelle verglichen. Liegt die Differenz
der Signale 52, 62 dann über dieser Schwelle, geht der
Sensor 100 in den Zustand ”Detektion” über, verbleibt ansonsten aber
im Zustand ”keine
Detektion”.
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Ein
erster Test des Sensors 100, der beispielsweise über die
Steuer- und Auswerteeinheit 70 initiiert werden kann, besteht
darin, sowohl die Strahlungsquelle 10 als auch die Testquelle 80 abzuschalten
und zu überwachen,
ob der Sensor 100, wie für die Betriebsart ”Hintergrundauswertung” erwartet,
in den Zustand ”Detektion” übergeht.
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Ausgehend
von einem Sensorzustand ”keine Detektion” wird die
Funktionstüchtigkeit
des Nahempfängers 60 dann
entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren
getestet, indem die Testquelle eingeschaltet und überwacht
wird, ob der Sensor 100 nach einer hinreichend kurzen Reaktionszeit
in den Zustand ”Detektion” übergeht.
Die Testquelle 80 ist erfindungsgemäß dabei relativ zu dem Nahempfänger 60 und
dem Fernempfänger 50 so
angeordnet und die Intensität
der Testquelle ist so gewählt,
dass bei abgeschalteter Strahlungsquelle 10 durch die auf den
Nahempfänger 60 und
den Fernempfänger
auftreffende Intensität
ein typisches nachzuweisendes Objekt simuliert wird. Gegebenenfalls können hierzu die
variablen Blenden 54, 64, die vor dem Fernempfänger 50 beziehungsweise
dem Nahempfänger 60 angeordnet
sind, geeignet verstellt werden.
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Im
Anschluss an diesen Test kann auch oder nochmals getestet werden,
ob sich der Sensor in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” befindet.
Hierzu wird bei weiterhin abgeschalteter Strahlungsquelle 10 auch
die Testquelle 80 abgeschaltet und es wird geprüft und überwacht,
ob der Sensor 100 im Zustand ”Detektion” verbleibt. Wenn dies nicht
der Fall ist, kann sich der Sensor 100 nicht in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” befinden.
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Sämtliche
dieser Tests können
prinzipiell extern, beispielsweise von einer Bedienperson, über die
Steuer- und Auswerteeinheit 70 ausgelöst werden. Besonders bevorzugt
werden diese Tests oder Testabläufe
jedoch automatisch von der Steuer- und Auswerteeinheit 70 gesteuert
durchgeführt.
Besonders bevorzugt kann beispielsweise jedes Mal unmittelbar bevor
die Strahlungsquelle 10 oder die Testquelle 80 einen
Lichtpuls aussendet getestet werden, ob sich der Sensor 100 im
Zustand ”Detektion” und somit
in der Betriebsart ”Hintergrundauswertung” befindet.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird ein optischer Triangulationssensor
bereitgestellt, der mit Hilfe einer geeigneten Testeinrichtung gegen
einen gefährlichen
Ausfall abgesichert wird. Darüber
hinaus wird ein Verfahren bereitgestellt zum Testen eines solchen
optischen Triangulationssensors, so dass dieser im Grundsatz auch
für Sicherheitsanwendungen
verwendet werden kann.
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Bei
der Erfindung kann außerdem
eine Verringerung der Sensorempfindlichkeit mit der möglichen
Folge einer Reaktionszeitverlängerung
erkannt werden.
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Darüber hinaus
kann erkannt werden, ob die Betriebsart ”Hintergrundauswertung” tatsächlich gegeben
ist, oder ob aufgrund eines Fehlers sich der Sensor in der Betriebsart ”Hintergrundausblendung” befindet.
Auch ein Ausfall der Hauptlichtquelle oder Strahlungsquelle und
eine Blockierung des Lichtwegs kann abgesichert werden.
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Insgesamt
weist der erfindungsgemäße Triangulationssensor
eine hohe Integrität
der funktionalen Sicherheit auf.