DE102008009578A1

DE102008009578A1 - Verfahren zur Erfassung von Objekten mittels einer Sensoranordnung

Info

Publication number: DE102008009578A1
Application number: DE200810009578
Authority: DE
Inventors: Martin Argast
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2008-02-16
Filing date: 2008-02-16
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-02-17
Also published as: DE102008009578B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Objekten (6) mittels einer mehrere Sensorachsen umfassenden Sensoranordnung (1). Ein zu detektierendes Objekt (6) wird mit einer Objektgeschwindigkeit nacheinander an den Sensorachsen vorbeibewegt und von diesen erfasst. Die mit den einzelnen Sensorachsen ermittelten Einzelsignalverläufe werden zeitversetzt zu einem Gesamtsignalverlauf addiert, wobei die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe der Sensorachse an Objektlaufzeiten des zu detektingepasst sind und aus dem Gesamtsignalverlauf ein Objektfeststellungssignal generiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen Verfahren soll generell mit einer Sensoranordnung ein mit einer bestimmten Objektgeschwindigkeit bewegtes Objekt möglichst sicher und fehlerfrei erkannt werden. Verfahren der in Rede stehenden Art verwenden hierzu einzelne Sensoren, die stationär angeordnet werden, um damit das vorbeibewegte Objekt detektieren zu können.
Ein typisches Anwendungsbeispiel hierfür ist ein Förderband, auf welchem mit einer vorgegeben Fördergeschwindigkeit in einer Förderrichtung die zu detektierenden Objekte gefördert werden. Als Sensor zur Detektion der Objekte ist seitlich am Förderband beispielsweise ein optischer Sensor in Form eines Lichttasters platziert. Der Lichttaster weist einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger sowie eine Auswerteeinheit auf, in welcher aus den Empfangssignalen des Empfängers mittels einer Schwellwertbewertung ein binäres Schaltsignal generiert wird, dessen Schaltzustände angeben, ob ein Objekt vorhanden ist oder nicht. Die Strahlachse der vom Lichttaster emittierten Sendelichtstrahlen verläuft senkrecht zur Förderrichtung. Trifft ein Objekt in den Strahlengang des Lichttasters, werden die Sendelichtstrahlen vom Objekt auf den Lichttaster rückreflektiert. Ist kein Objekt vorhanden, wird das vom Lichttaster emittierte Licht gegebenenfalls von einem Hintergrund zurückreflektiert und gelangt zum Lichttaster.
Problematisch hierbei ist, dass ein detektiertes Objekt von dem Hintergrund sicher unterschieden werden muss. Eine genaue Objektdetektion wird generell dadurch erschwert, dass durch die Objektgeschwindigkeit des Objekts dieses nur kurzzeitig erfasst wird, während der statische Hintergrund für eine größere Zeit erfasst wird. Wenn dazu das Objekt noch Durchbrüche aufweist, so dass bei der Objektdetektion das Objekt von den Sendelichtstrahlen durchstrahlt wird, so dass dann die Sendelichtstrahlen auf den Hintergrund treffen, wird eine genaue Objektdetektion noch weiter beeinträchtigt, da so eine Unterscheidung von Objekt und Hintergrund erschwert wird. Weiterhin kann die Objektdetektion durch die Oberflächenbeschaffenheit des Objekts selbst erschwert sein. Weist das Objekt Rundungen, lokale Beschädigungen oder unterschiedlich stark reflektierte Oberflächensegmente auf, können die Sendelichtstrahlen bei der Reflexion an dem Objekt aufgestreut oder wegreflektiert werden, was dazu führt, dass die Kantenpositionen des Objekts nicht mehr genau erfasst werden.
Die Unzulänglichkeiten bei der Objektdetektion mittels eines derartigen Sensors können dadurch noch verstärkt werden, dass durch kurzzeitige Störlichteinstrahlungen das Vorhandensein eines Objekts vorgetäuscht wird. Letztlich wird die Objektdetektion durch Dejustagen des Sensors oder Beeinträchtigungen der Nachweisempfindlichkeit des Sensors bedingt durch Temperatureinflüsse, Verschmutzungen oder Alterung von Bauelementen des Sensors beeinträchtigt.
Generell ist es bekannt, bei der Objektdetektion von bewegten Objekten auch mehrere Sensoren einzusetzen, die entlang der Bahn des Objekts angeordnet sind, um beispielsweise auch die Geschwindigkeiten des Objekts erfassen zu können. Jedoch besteht hier das Problem der sicheren Detektion des bewegten Objekts, da für alle Einzelsensoren die genannten Probleme hinsichtlich der Detektionssicherheit gegeben sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dessen bewegte Objekte sicher und zuverlässig erfasst werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Erfassung von Objekten mittels einer mehrere Sensorachsen umfassenden Sensoranordnung. Ein zu detektierendes Objekt wird mit einer Objektgeschwindigkeit nacheinander an den Sensorachsen vorbei bewegt und von diesen erfasst. Die mit den einzelnen Sensorachsen ermittelten Einzelsignalverläufe werden zeitversetzt zu einem Gesamtsignalverlauf addiert, wobei die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe der Sensorachsen an Objektlaufzeiten des zu detektierenden Objekts zwischen diesen Sensorachsen angepasst sind und aus dem Gesamtsignalverlauf ein Objektfeststellungssignal generiert wird.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass die Detektion eines bewegten Objekts nicht anhand der Signale einzelner Sensoren erfolgt. Die erfindungsgemäße Objektdetektion erfolgt vielmehr derart, dass Einzelsignalverläufe der Sensorachsen der Sensoranordnungen, welche von separaten Sensoren oder Elementen von Sensoren gebildet sind, zu einem Gesamtsignalverlauf beitragen.
Wesentlich bei dem Verfahren ist die zeitversetzte Überlagerung der Einzelsignalverläufe zum Gesamtsignalverlauf. Die einzelnen Zeitversätze der Einzelsignalverläufe sind dabei an die Objektlaufzeiten des zu detektierenden Objekts und an die Abstände der Sensorachsen, das heißt an die Objektgeschwindigkeit des Objekts, angepasst. Durch diese zeitversetzte Überlagerung wird erreicht, dass die Zeitintervalle der Einzelsignalverläufe, in welchen das zu detektierende Objekt mit den jeweiligen Sensorachsen erfasst wird, übereinander liegen, so dass eine phasenrichtige Addition der Einzelsignalverläufe zum Gesamtsignalverlauf derart erfolgt, dass bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs des der Summe der Einzelsignalverläufe diese Zeitintervalle der Objekterfassungen aufintegriert werden, das heißt das Verfahren zur Generierung des Gesamtsig nalverlaufs entspricht einer Lock-in-Technnik. Durch die phasenrichtige Überlagerung wird ein kooperativer Effekt erzielt, denn der Gesamtsignalverlauf beinhaltet nun eine Mehrfacherfassung des Objekts, wobei durch die Summenbildung der Einzelsignalverläufe Störanteile aus den Einzelsignalverläufen herausgemittelt werden, wodurch die Objektdetektion gegenüber unabhängig voneinander durchgeführten Einzelmessungen, die durch eine isolierte Auswertung der Einzelsignalverläufe erhalten würde, erheblich verbessert ist.
Durch die Aufintegration der Einzelsignalverläufe zum Gesamtsignalverlauf wird insbesondere eine erhöhte Gesamtmesszeit auf dem Objekt erzielt, wodurch insbesondere auch eine sichere Unterscheidung des bewegten Objekts von einem Hintergrund, vor welchem das Objekt bewegt wird, gewährleistet wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, dass auch aus ungenauen und sogar zu einem gewissen Grad fehlerhaften Einzelmessungen mit den einzelnen Sensorachsen, das heißt Einzelsensoren oder Komponenten hiervon, durch die zeitversetzte, das heißt phasenrichtige Überlagerung der Einzelsignalverläufe zum Gesamtsignalverlauf dennoch zuverlässig ein Objektfeststellungssignal generiert werden kann, da sich bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs derartige Fehler herausmitteln.
Damit können zur Ausbildung der Sensorachsen kostengünstige Sensoren eingesetzt werden, da an diese keine erhöhten Genauigkeitsanforderungen gestellt werden müssen. Die erfindungsgemäße Sensoranordnung kann somit kostengünstig hergestellt werden.
Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass die Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts zumindest näherungsweise bekannt ist, damit die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe an die Objektgeschwindigkeit und damit an die Objektlaufzeiten zwischen den einzelnen Sensorachsen angepasst werden können, beziehungsweise generell die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten Auswerteparameter festgelegt werden können.
Diese Festlegung der Auswerteparameter erfolgt bevorzugt in einem Einlernvorgang. Während des Einlernvorgangs wird ein Referenzobjekt mit einer Geschwindigkeit an der Sensorachse vorbeibewegt, welche der Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts zumindest näherungsweise entspricht. Aus den dabei ermittelten Signalen der Sensorachse werden Auswerteparameter ermittelt. In diesem Einlernvorgang wird als Auswerteparameter die Reihenfolge der Sensorachsen, mit welchen das Referenzobjekt detektiert wird, ermittelt. Zudem werden als Auswerteparameter die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe bestimmt. Weiterhin können als Auswerteparameter Skalierungsfaktoren für die Einzelsignalverläufe der Sensorachsen ermittelt werden.
Durch die an die Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts festgelegten Zeitversätze wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, dass bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs aus der Summe der zeitversetzten Einzelsignalverläufe selektiv nur die Signalanteile verstärkt, das heißt hervorgehoben werden, die von dem mit der Objektgeschwindigkeit bewegten, zu detektierenden Objekt stammen. Demgegenüber werden Signalanteile von einem statischen Hintergrund oder von nicht zu detektierenden Fremdobjekten, die mit anderen Geschwindigkeiten als die Objektgeschwindigkeit bewegt werden, nicht verstärkt. Damit können die mit der Objektgeschwindigkeit bewegten, zu detektierenden Objekte nicht nur sicher von einem statischen Hintergrund, sondern auch von Fremdobjekten unterschieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch dann funktionsfähig, wenn die Objektgeschwindigkeit sich im Lauf der Zeit etwas ändert. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können nämlich während des Messbetriebs der Sensoranordnung, das heißt während der Objektdetektion, die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe nachgeführt und an die aktuelle Objektgeschwindigkeit angepasst werden.
Hierzu erfolgt die Nachführung in Abhängigkeit einer Korrelation von Gesamtsignalverläufen, die durch Einzelsignalverläufe mit unterschiedlichen Zeitversätzen erhalten werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine Selbstkontrolle der Sensoranordnung möglich ist, um einerseits die Güte des Objektfeststellungssignals prüfen zu können, und um andererseits selektiv feststellen zu können, welche der Sensorachsen fehlerfrei arbeiten und welche nicht.
Zur Überprüfung der einzelnen Sensorachsen werden die während der Objektdetektion ermittelten Einzelsignalverläufe der Sensorachsen mit dem Gesamtsignalverlauf korreliert und die so ermittelten Korrelationsgrade der Einzelsignalverläufe überwacht.
Für den Fall, dass der Korrelationsgrad für den Einzelsignalverlauf einer Sensorachse einen Mindestwert unterschreitet, wird die betreffende Sensorachse bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs und des daraus abgeleiteten Objektfeststellungssignals ausgeschlossen.
Weiterhin wird aus den einzelnen Korrelationsgraden eine Gesamtkorrelationsgüte abgeleitet, woraus ein Maß für die Gültigkeit des Objektfeststellungssignals abgeleitet wird.
Für den Fall, dass die ermittelte Gesamtkorrelationsgüte einen Mindestwert unterschreitet, folgt eine Umschaltung auf einen Einzelbetrieb der Sensorachse.
Zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Sensorachsen können unterschiedlich ausgebildete Sensoren oder Sensorkomponenten eingesetzt werden, das heißt die Sensoranordnung kann in unterschiedlichen Ausgestaltungen realisiert werden, wobei insbesondere die Reihenfolge der Sensoren in den Sensorachsen sowie die Abstände und/oder Orientierungen der Sensorachsen variabel gewählt werden können.
Insbesondere ein oder mehrere Sensorachsen sind von einem Sensor gebildet. Als Sensoren werden optische Sensoren verwendet. Als optische Sensoren werden Lichtschranken, Reflexionslichtschranken oder Lichttaster verwendet. Zur Ausbildung der Sensorachsen können auch mehrere Sendelichtstrahlen emittierende Sender vorgesehen sein, wobei die Sendelichtstrahlen auf einen gemeinsamen Empfänger geführt werden. Die Sender werden sequentiell getaktet. Zur Ausbildung der Sensorachsen können auch mehrere Empfänger und ein Sender vorgesehen sein, wobei der Sender divergente Sendelichtstrahlen emittiert, welche auf die Empfänger geführt sind. Als Sensoren können auch Ultraschallsensoren, induktive Sensoren und/oder kapazitive Sensoren verwendet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1: Blockschaltbild einer Sensoranordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2: Applikation für eine Sensoranordnung gemäß 1.
3a–c: Zeitabhängigkeit von Einzelsignalverläufen von Sensorachsen der Sensoranordnung gemäß 1.
4a: Zeitabhängigkeit eines aus den Einzelsignalverläufen gemäß 3a–c abgeleiteten Gesamtsignalverlaufs.
4b: Zeitabhängigkeit eines aus dem Gesamtsignalverlauf gemäß 4a abgeleiteten Objektfeststellungssignals.
5: Ablaufschema für den Betrieb der Sensoranordnung gemäß 1.
6: Räumliche Anordnung der Sensorachse der Sensoranordnung gemäß 1.
7: Diagramm zur Definition des Zeitversatzes zwischen den Einzelsignalverläufen zweier Sensorachsen der Sensoranordnung gemäß 1.
8: Veränderung der Korrelation der Einzelsignalverläufe bei Variation deren Zeitversätze.
9: Nachführung der Zeitversätze von Einzelsignalverläufen bei sich ändernder Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts.
10: Bewertung von Korrelationsgraden für einzelne Sensorachsen der Sensoranordnung gemäß 1 mit einem Schwellwert.
11a: Zeitlicher Verlauf von Einzelsignalverläufen einer Sensoranordnung mit vier Sensorachsen.
11b: Normierte Einzelsignalverläufe der Sensoranordnung gemäß 11a.
12a: Zeitlich versetzte Darstellung der Einzelsignalverläufe gemäß 11a.
12b: Darstellung des durch Summation der zeitlich versetzten Einzelsignalverläufe gemäß 12b erhaltenen Gesamtsignalverlaufes.
13: Aus dem Signalverlauf der Einzelsignalverläufe und Gesamtsignalverlauf gemäß 12a, b gewonnenen Gewichtungsfunktion.
14: Mit der Gewichtungsfunktion gemäß 13 gewichteter Gesamtsignalverlauf gemäß 12b.
15: Schematische Darstellung einer Kontrolle von Objekten und Objektlücken mittels einer Sensoranordnung.
16: Applikation einer Sensoranordnung.
17: Weitere Applikation einer Sensoranordnung.
18: Einzelsignalverläufe für die Sensoranordnung gemäß 17.
19: Weitere Applikation einer Sensoranordnung.
20a: Weitere Applikation einer Sensoranordnung.
20b: Draufsicht auf die Sensoranordnung gemäß 20a.
21: Weitere Applikation einer Sensoranordnung.
22: Weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung.
23: Weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung

a) bei einer ersten Objektposition
b) bei einer zweiten Objektposition.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Sensoranordnung 1 zur Objektdetektion. Die Sensoranordnung 1 umfasst drei separate Sender 2a, 2b, 2c, welche jeweils Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c in Form von Sendelichtpulsen emittieren. Allen drei Sendern 2a, 2b, 2c ist ein gemeinsamer Empfangslichtstrahlen 4 empfangender Empfänger 5 zugeordnet. Mit diesen Sensorkomponenten wird ein mit einer Objektgeschwindigkeit bewegtes Objekt 6 vor einem Hintergrund 7 erkannt. Die Bewegungsrichtung des Objekts 6 ist mit einem Pfeil bezeichnet. Die Strahlachsen der Sender 2a, 2b, 2c definieren drei räumlich getrennte, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Objekts 6 orientierte Sensorachsen. Mit diesen Sensorachsen wird das mit der Objektgeschwindigkeit bewegte Objekt 6 zeitlich nacheinander detektiert. Für jede Sensorachse werden dabei die Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c des jeweiligen Senders 2a, 2b, 2c vom Objekt 6 auf den Empfänger 5 reflektiert. Wird mit einer Sensorachse das Objekt 6 nicht detektiert, so werden die Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c des jeweiligen Senders 2a, 2b, 2c vom Hintergrund zum Empfänger 5 reflektiert.
Die Ansteuerung der Sender 2a, 2b, 2c und die Auswertung der Empfangssignale erfolgt in einer Auswerteeinheit 8. In Abhängigkeit der Empfangssignale der Empfänger 5 wird ein Objektfeststellungssignal in Form eines binären Schaltsignals generiert, welches über einen Schaltausgang 9 ausgegeben wird. Die Schaltzustände des Schaltsignals geben an, ob das zu detektierende Objekt 6 vorhanden ist oder nicht. Eine Schnittstelle 10 dient zur Eingabe von Parameterwerten.
2 zeigt eine typische Applikation der Sensoranordnung 1 gemäß 1. Objekte 6 werden auf einem Transportband 11 in x-Richtung bewegt und werden durch die Sensoranordnung 1 detektiert. Durch das seitliche Eintauchen des Objektes 6 werden nacheinander die einzelnen Sensoranordnungen 1 angesprochen, das heißt die Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c dieser Sensorachsen werden auf das Objekt 6 geführt. Der Hintergrund 7 ist im vorliegenden Fall von einer Person gebildet, die sich im Bereich des Transportbands 11 bewegen kann.
Durch die Fördergeschwindigkeit des Transportbereichs sind die Objektgeschwindigkeiten an der Sensorachse gleich und zumindest näherungsweise konstant.
Aufgrund der Abstände zwischen den Sensorachsen wird ein auf dem Transportband 11 bewegtes Objekt 6 von den einzelnen Sensorachsen zeitversetzt nacheinander detektiert.
Die 3a–c zeigen die zeitlichen Einzelsignalverläufe U1(t), U2(t), U3(t) der drei Sensorachsen bei der Detektion eines solchen Objekts 6. In den 3a–c entsprechen die Signalwerte U1-max, U2-max, U3-max einer Objektdetektion und die Signalwerte U1-min, U2-min, U3-min einer Hintergrunddetektion.
Die in den 3a–c dargestellte Erfassung eines typischen zu detektierenden Objekts 6 wird in einem vor dem Messbetrieb durchgeführten Einlernvorgang (Teachvorgang) dazu benutzt, um relevante Auswerteparameter für die Objektdetektion während des Messbetriebs zu bestimmen. Vorzugsweise wird während des Einlernvorgangs ein gut detektierbares Objekt 6 vor einem statischen Hintergrund 7 vorbeibewegt. Ein typischer Einlernvorgang wird im Folgenden anhand der 3a–3c erläutert.
3a zeigt den typischen Empfangssignalverlauf am Empfänger 5, der beim Vorbeibewegen des Objektes 6 in der ersten Sensorachse entsteht. Aus dem Minimalwert u1_min und dem Maximalwert u1_max wird der Schwellwert s1, z. B. als Mittelwert gebildet, mit dessen Hilfe der Eintauchzeitpunkt t1 des Objekts 6 in die erste Sensorachse ermittelt wird. Entsprechend wird für die Einzelsignalverläufe U2, U3 für die zweite und dritte Sensorachse verfahren.
3b zeigt den Verlauf für die zweite Lichtachse. Der zeitliche Versatz tv1 zwischen dem Eintauchzeitpunkt t1 und t2, das heißt den Einzelsignalverläufen für die erste und zweite Sensorachse wird als Teachergebnis gespeichert.
Bei äquidistanten Abständen der Sensorachsen ist auch der Zeitversatz tv2 (3c) zwischen dem Eintauchzeitpunkt t2 und t3, das heißt zwischen den Einzelsignalverläufen U2, U3 der zweiten und dritten gleich. Die Objektgeschwindigkeit ist dann v_obj = dx/tvdabei ist dx der Abstand zwischen den Lichtachsen und tv der mittlere Zeitversatz, der im Idealfall genau tv1 beziehungsweise tv2 entspricht.
Nach dem Einlernvorgang wird der Messbetrieb der Sensoranordnung 1 gestartet. Während des Messbetriebs werden die Objekte 6 auf dem Transportband 11 erfasst. Dabei können wiederum Einzelsignalverläufe für die einzelnen Sensorachsen wie in den 3a–c dargestellt, erhalten werden. Zur Generierung des Objektfeststellungssignals erfolgt erfindungsgemäß keine Einzelauswertung der Einzelsignalverläufe. Vielmehr erfolgt eine kooperative Gesamtberücksichtigung aller Einzelsignalverläufe derart, dass die Einzelsignalverläufe der Sensorachse (im Fall des Beispiels der 3a–c die Empfangssignalverläufe U1, U2, U3) zeitversetzt zu einem Gesamtsignalverlauf (der in 4a dargestellt ist) addiert werden.
Dabei werden die Zeitversätze tv1, tv2 verwendet, die im Einlernvorgang bestimmt werden. Die Auswertung erfolgt damit derart, dass U2 aus 3b bezüglich U1 in 3a um den Versatz tv1 nach rechts verschoben, das heißt zu größeren Zeiten hin versetzt wird. Ebenso wird U3 um tv1 + tv2 nach links verschoben, so dass dann die Signale U1, U2, U3 phasenrichtig so vorliegen, dass die Zeitintervalle in welchen bei U1, U2, U3 jeweils eine Objektdetektion erfolgte, das heißt die Signalwerte U1_max, U2_max, U3_max annehmen, übereinander liegen. Die so zeitversetzten Einzelsignalverläufe U1, U2, U3 werden zu dem in 4a dargestellten Gesamtsignalverlauf aufsummiert. Der in 4a dargestellte Gesamtsignalverlauf ist bereits derart normiert, dass dessen Maximalwert dem Wert 1 und dessen Minimalwert dem Wert –1 entspricht. Aus diesem Gesamtsignalverlauf wird dann durch eine Schwellwertbewertung das in 4b dargestellte Schaltsignal Q generiert. Der Schaltzustand „Ein” des Schaltsignals entspricht einer Objektdetektion. Der Schaltzustand „Aus” gibt an, dass kein Objekt 6 vorhanden ist.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren. Im ersten Teil ist der bereits erläuterte Teachvorgang (Einlernvorgang) gezeigt, der damit beginnt, dass Teach-Messwerte eingelesen und in definierten Abtastschritten dt (für alle Sensorachsen gleichzeitig) nach Lichtachsen getrennt gespeichert werden. Der Speichervorgang wird abgeschlossen, sobald die Vorderkante des seitlich vorbeibewegten Objektes 6 durch alle Sensorachsen erfasst wurde. Die Reihenfolge der Sensorachsen wird für den nachfolgenden Messbetrieb der Sensoranordnung 1 festgeschrieben.
Während des Messbetriebs erfolgt generell, das heißt zwingend ein Einlesen der Messwerte, das heißt der Einzelsignalverläufe der einzelnen Sensorachsen. Weiterhin wird, wie anhand des Beispiels in 4 erläutert, durch die Bildung der Summensignale, das heißt die Addition der zeitversetzten Einzelsignalverläufe, der Gesamtsignalverlauf gebildet, aus welchem dann das Schaltsignal abgeleitet wird.
Optimal kann im Messbetrieb eine Kontrolle von Korrelationswerten und eine Nachführung einer Abtastschrittweite durchgeführt werden. Diese Verfahrensschritte werden unter Bezug auf die weiteren Figuren erläutert.
6 zeigt die räumliche Anordnung der drei Sensorachsen der Sensoranordnung 1 gemäß 1. Die von den Strahlachsen der Sendelichtstrahlen 3a–c gebildeten Sensorachsen liegen bei den Positionen x1, x2, x3. Der Abstand zwischen der ersten und zweiten Sensorachse beträgt dx1, der Abstand zwischen der zweiten und dritten Strahlachse beträgt dx2. Im vorliegenden Fall sind die Abstände zwischen den Strahlachsen gleich groß, das heißt es gilt die Beziehung dx1 = dx2 = dx.
Die Bildung des Gesamtsignalverlaufs aus den Einzelsignalverläufen und der Ableitung des Schaltsignals aus dem Gesamtsignalverlauf erfolgt erst, wenn alle Einzelsignalverläufe in die Auswerteeinheit 8 eingelesen wurden. Zudem benötigt die Auswertung eine gewisse Zeit, so dass das Schaltsignal Q erst eine gewisse Zeit nach Ermittlung des letzten Einzelsignalverlaufs vorliegt. In dieser Zeit hat sich das Objekt 6 bereits in x-Richtung weiterbewegt und befindet sich zum Zeitpunkt der Schaltsignalgenerierung in der Position x_q, das heißt um dx_q zur dritten Sensorachse versetzt. Die Position x_q ist dabei unabhängig von der Objektgeschwindigkeit ortsfest.
Durch den räumlichen Versatz der Strahlachsen wird das vorbeibewegte Objekt 6 von diesen Sensorachsen zeitlich versetzt registriert. 7 zeigt beispielhaft die Einzelsignalverläufe der ersten Sensorachse (U1(t)) und der zweiten Sensorachse (U2(t)). Das Objekt 6 wird mit der ersten Sensorachse beginnend zur Zeit t1 und mit der zweiten Sensorachse beginnend mit der Zeit t2 registriert. Die Zeitdifferenz t2 – t1 bildet den zeitlichen Versatz tv der Objektdetektion des Objekts 6 mit der ersten und zweiten Sensorachse.
Der zeitliche Versatz wird, wie aus 7 ersichtlich, durch die Beziehung tv = m·dtdefiniert. Dabei definiert dt eine Abtastschrittweite, m bildet eine Konstante.
Die Abtastschrittweite definiert eine zeitliche Rasterung der mit allen Sensorachsen generierten Messwerte. Dabei definiert die Abtastschrittweite das Zeitraster, in dem zeitgleich die Empfangssignale aller Sensorachsen in die Auswerteeinheit 8 eingelesen werden.
Entsprechend der im Einlernvorgang ermittelten Zeitversätze der Einzelsignalverläufe U1, U2, U3 wird in der Auswerteeinheit 8 der Gesamtsignalverlauf Ug aus der Summe der zeitversetzten Einzelsignalverläufe gemäß der nachfolgenden Beziehung gebildet: Ug = U3(t) + U2(t + m·dt) + U1(t + 2·m·dt))
Der Zeitversatz des Einzelsignalverlaufs U2, m·dt, sowie der Zeitversatz des Einzelsignalverlaufs U3, 2·m·dt, entsprechen den im Einlernvorgang ermittelten Zeitversätzen, das heißt sie werden an die Objektgeschwindigkeit des im Einlernvorgang verwendeten Objektes 6 angepasst.
Wird während des Messbetriebs das zu detektierende Objekt 6 exakt mit dieser Objektgeschwindigkeit bewegt, so liegen die zeitversetzten Einzelsignalverläufe gemäß der vorstehenden Beziehung für die Ermittlung des Gesamtsignalverlaufs genau phasenrichtig übereinander, so dass die Zeitintervalle der Objekterfassung (entsprechend den Zuständen U1_max·U2_max, U3_max in den 3a–c) genau übereinander liegen und sich so um zum Gesamtsignal Ug addieren.
Variiert jedoch die Objektgeschwindigkeit während des Messbetriebs, ist mit den gemäß der vorstehenden Beziehung zur Bildung von Ug keine exakt phasenrichtige Überlagerung der Einzelsignalverläufe U1, U2, U3 mehr gegeben.
Um die phasenrichtige Korrelation der Einzelsignalverläufe bei sich gegebenenfalls ändernder Objektgeschwindigkeit zu prüfen, werden durch Variation der Zeitversätze dadurch, dass anstelle der Versätze mdt und 2mdt die Versätze (m + 1)dt, 2(m + 1)dt beziehungsweise (m – 1)dt, 2(m – 1)dt gewählt werden, die entsprechend variierten Summensignale Ug+, Ug– gemäß den folgenden Beziehungen gebildet: Ug+ = U3(t) + U2(t + (m + 1)·dt) + U1(t + 2·(m + 1)·dt)) Ug– = U3(t) + U2(t + (m – 1)·dt) + U1(t + 2·(m – 1)·dt))
Aus den Differenzen der Summenfunktionen Ug, Ug+, Ug– mit den einzelnen Einzelsignalverläufen U1, U2, U3 wird die Kreuzkorrelationsfunktion berechnet und daraus ein von dem Versatz abhängiger Korrelationswert K, der in 8 dargestellt ist.
Der Korrelationswert ist dabei so definiert, dass dessen Minimum die Lage des optimalen Versatzes definiert.
8 zeigt den Fall, dass der im Einlernvorgang eingestellte Versatz m (das heißt Versatz mdt für U2 und Versatz 2mdt für U1) die optimale Korrelation aufweist. In diesem Fall sind die im Einlernvorgang eingestellten Versätze noch optimal.
Läge das Minimum des Korrelationswerts nicht beim Wert m, sondern beispielsweise bei m + 1 oder m – 1, so bedeutete dies, dass sich die Objektgeschwindigkeit geändert hat und die im Einlernvorgang ermittelten Versätze, mit welchen die Einzelsignalverläufe zeitversetzt zum Gesamtsignalverlauf addiert werden, keine phasenrichtige Addition zum Gesamtsignalverlauf gewährleisten würden.
In einem solchen Fall werden die zeitlichen Versätze der Einzelsignalverläufe abhängig von der geänderten Objektgeschwindigkeit, das heißt der geänderten Objektlaufzeit zwischen den Sensorachsen nachgeführt.
Um eine einfache und schnelle Auswertung zu ermöglichen, wird zur Nachführung der Zeitversätze der Einzelsignalverläufe die Anzahl m der Abtastschritte von einer zur nächsten Sensorachse als Konstante definiert. Wenn sich das Minimum k_min zum Beispiel zur Stelle m – 1 hin verschoben hat, wird die Abtastschrittweite dt nach diesem Messvorgang um ein Inkrement dekrementiert, was einer I-Regelung auf konstanten Wert von m entspricht. Mit sich ändernder Objektgeschwindigkeit wird dann die Abtastschrittweite dt, wie in 9 gezeigt, nach der folgenden Formel nachgeführt: dt = dx/(m·v)
Erhöht sich die Objektgeschwindigkeit v, wird der Wert von dt reduziert, bis der Minimalwert dt min erreicht wird. Steigt die Objektgeschwindigkeit weiter an, wird die Abtastanzahl m um einen Faktor (zum Beispiel 4) umgeschaltet. Sinkt die Objektgeschwindigkeit unter einen Minimalwert, wird auf Einzelachsenauswertung umgeschaltet, wobei die letzte in x-Richtung angeordnete Sensorachse abgefragt wird. Bei der Einzelachsenauswertung werden die Einzelsignalverläufe der Sensorachsen isoliert voneinander ausgewertet, das heißt es wird kein Gesamtsignalverlauf mehr gebildet. Dadurch können sehr langsam bewegte Objekte 6 oder zeitweise statisch angeordnete Objekte 6 erkannt werden.
Weiterhin wird während des Messbetriebs fortlaufend für jede Sensorachse der Korrelationsgrad des Einzelsignalverlaufs dieser Sensorachse mit dem Gesamtsignalverlauf ermittelt. 10 zeigt beispielhaft zu einem bestimmten Zeitpunkt die ermittelten Korrelationsgrade K_i = K_a, K_b, K_c für die einzelnen Sensorachsen der Sensoranordnung 1 gemäß 1. Die Korrelationsgrade werden mit einem Schwellwert S4 verglichen. Sinkt ein Korrelationsgrad K_i einer Sensorachse unter den Schwellwert (im Fall von 10 die mit a bezeichnete Sensorachse), so bedeutet dies, dass diese Sensorachse in ihrem Detektionsverhalten deutlich von den anderen abweicht, stark gestört oder ganz ausgefallen ist. Für die weitere Auswertung, z. B. die Bildung des Gesamtsignalverlau fes Ug zur Generierung des Schaltsignals wird der Beitrag dieser Sensorachse ausgeschlossen. Zusätzlich kann nach ein- oder mehrmaliger Überschreitung des Schwellwertes s4 eine Warnmeldung mit Angabe der gestörten Sensorachse ausgegeben werden.
11a zeigt schematisch die Zeitabhängigkeit der Einzelsignalverläufe U1', U2', U3', U4' einer Sensoranordnung 1 mit vier Sensorachsen. Wie aus 11a ersichtlich, sind die Amplitudenverläufe der Einzelsignalverläufe der einzelnen Sensorachsen stark unterschiedlich. Diese Unterschiede können darauf beruhen, dass für die einzelnen Sensorachsen unterschiedliche Sensortypen eingesetzt werden. Um eine gleichmäßige Gewichtung der Einzelsignalverläufe bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs zu erhalten, werden aus den in 11a dargestellten Einzelsignalverläufen U1', U2', U3', U4' normierte Einzelsignalverläufe U1, U2, U3, U4 gebildet, die in 11b dargestellt sind. Die Normierung erfolgt zweckmäßig derart, dass die Signalpeaks, der Einzelsignalverläufe, welche einer Objektdetektion entsprechen, dieselben Flächen aufweisen. Die Normierung erfolgt entsprechend 5 während des Einlernvorganges.
12a zeigt die zeitlichen Verläufe der Einzelsignalverläufe einer Sensoranordnung 1 mit vier Sensorachsen. Dabei sind in 12a bereits die zueinander zeitversetzten Einzelsignalverläufe, die zur Bildung des Gesamtsignalverlaufs aufsummiert werden, dargestellt. Die Zeitachse ist mit w bezeichnet. Die Zeitversätze sind an die Objektgeschwindigkeit eines zu detektierenden Objekts 6 angepasst. Der Bereich I in 12a zeigt die Signalanteile der Einzelsignalverläufe, in welchen das mit der Objektgeschwindigkeit bewegte, zu detektierende Objekt 6 mit den einzelnen Sensorachsen erfasst wird. Da die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe an die Objektlaufzeit dieses Objekts 6 angepasst sind, liegen diese Signalanteile phasenrichtig übereinander und werden so bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs Ug, der in 12b darge stellt ist, aufsummiert. Da diese Signalanteile phasenrichtig übereinander liegen, werden diese durch die Bildung des Gesamtsignalverlaufs verstärkt.
Der Bereich II in 12a zeigt dagegen die Detektion eines Fremdobjekts, das mit einer anderen Geschwindigkeit als das zu detektierende Objekt 6 bewegt wird. Da die Geschwindigkeit des Fremdobjekts nicht mit der Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts 6 übereinstimmt, sind die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe an die Objekteinheit des Fremdobjekts nicht angepasst, so dass die Signalpeaks der Einzelsignalverläufe, die der Detektion des Fremdobjekts entsprechen, im Bereich II nicht übereinander liegen. Daher werden diese Anteile bei der Summation der Einzelsignalverläufe zur Bildung des Gesamtsignalverlaufs in (12b) weniger verstärkt als die phasenrichtig addierten Signalanteile des zu detektierenden Objekts 6 im Bereich II von 12b.
Damit ergibt sich, dass durch die um die Objektlaufzeiten des mit der Objektgeschwindigkeit bewegten Objekts 6 angepassten Zeitversätze der Einzelsignalverläufe bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs die Signalanteile, die von diesem Objekt 6 stammen, verstärkt werden, jedoch nicht die Signalanteile von Objekten 6, die mit anderen Geschwindigkeiten bewegt werden oder stationär angeordnet sind. Die mit der Objektgeschwindigkeit bewegten Objekte 6 können somit gut von den anderen Objekten 6 unterschieden werden.
Um die Signalanteile, die vom zu detektierenden Objekt 6 stammen, im Gesamtsignalverlauf von den übrigen Signalanteilen weiter hervorzuheben, wird die in 13 dargestellte Gewichtungsfunktion G(w) definiert.
Diese ergibt sich aus den Einzelsignalverläufen U1(w), U2(w), U3(w), U4(w) gemäß 12a und dem Gesamtsignalverlauf Ug(w) gemäß 12b gemäß der folgenden Beziehung G = 1/(IU1 – UgI + IU2 – UgI + IU3 – UgI)
Der mit der Gewichtungsfunktion gewichtete Gesamtsignalverlauf Ua ist in 14 dargestellt. Wie aus 14 ersichtlich, sind die Signalanteile im Bereich II unterdrückt und die Signalanteile im Bereich I weiter hervorgehoben.
Bei der in 2 dargestellten Applikation der Sensoranordnung 1 ist durch die Förderung der Objekte 6 auf dem Transportband 11 die Objektgeschwindigkeit für alle Objekte 6 gleich. Da die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe der Sensorachse, die zur Bildung des Gesamtsignalverlaufs an diese Objektgeschwindigkeit angepasst sind, können wie in 15 dargestellt die Längen der Objekte 6 (x-obj) und die Lücken zwischen den Objekten 6 (x-lücke) fortlaufend kontrolliert werden.
16 zeigt eine Variation der Anordnung gemäß 2 dahingehend, dass die Sensoranordnung oberhalb des Transportbands 11 angeordnet ist. Damit sind die die Sensorachsen bildenden Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c auf das Transportband 11 gerichtet.
Durch die erfindungsgemäße Bildung des Gesamtsignalverlaufs aus zeitversetzten Einzelsignalverläufen, deren Zeitversätze an die Objektgeschwindigkeit der auf dem Transportband 11 bewegten Objekte 6 angepasst sind, werden diese genau erfasst. Fremdobjekte im Vordergrund, beispielsweise der Arm einer Person, der zwischen Transportband 11 und Sensoranordnung 1 in den Strahlengang der Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c geführt ist, werden dagegen ausgeblendet.
17 zeigt eine Erweiterung der Applikation von 2. Die Sensoranordnung 1 ist in diesem Fall seitlich an zwei Transportbändern 11a, 11b angeordnet, auf welchen in entgegengesetzter Richtung zu detektierende Objekte 6a, 6b gefördert werden.
18a zeigt die mit den Sensorachsen der Sensoranordnung 1 ermittelten Einzelsignalverläufe. In diesem Fall werden in der Auswerteeinheit 8 aus diesen Einzelsignalverläufen zwei Gesamtsignalverläufe gebildet. Die Gesamtsignalverläufe U_ga, U_gb sind in 18b dargestellt. Dabei wird der Gesamtsignalverlauf U_ga zur Detektion der Objekte 6a auf dem Transportband 11a herangezogen. Der Gesamtsignalverlauf U_ga wird dadurch gebildet, dass die mit den Objektlaufzeiten der Objekte 6a zeitversetzten Einzelsignalverläufe addiert werden. Der Gesamtsignalverlauf U_gb wird zur Detektion der Objekte 6b herangezogen. Der Gesamtsignalverlauf U_gb wird dadurch gebildet, dass die mit den Objektlaufzeiten der Objekte 6b zeitversetzten Einzelsignalverläufe addiert werden.
19 zeigt eine Applikation, die hinsichtlich ihres Aufbaus der Anordnung gemäß 2 entspricht. In 19 sind mit x1, x2, x3 die Positionen der Sensorachse der Sensoranordnung 1 bezeichnet. Bei der vorliegenden Applikation soll die Ausgabe des Schaltsignals, das aus den Signalen der Sensorachse bei x1, x2, x3 zeitlich verzögert, generiert werden, so dass die dem Zeitpunkt der Schaltsignalgenerierung entsprechende Objektposition x_q an einer Stelle liegt, wo keine Sensorik vorhanden ist, im vorliegenden Fall in einem von Wänden 12 umgebenden Bereich. Hierzu wird die Ausgabe des Schaltsignals entsprechend verzögert.
20a zeigt eine Applikation, die sich von der Anordnung gemäß 2 nur dadurch unterscheidet, dass die Sensoranordnung 1 bezüglich des Transportbands 11 schräg gestellt ist. 20b zeigt eine Seitenansicht der Sensoranordnung 1 gemäß 20a mit der Lage der Sensorachsen X1, X2, X3 in der x-y-Ebene.
Einkerbungen, Durchbrüche oder Beschädigungen an der Kante des Objektes 6 können dazu führen, dass die Objektkante zu spät erkannt wird und die ermittelte Kantenposition variiert. Wie in der Ansicht von 20b dargestellt, treffen die Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c der schräg angeordneten Sensorachse je weils auf eine geringfügig andere Stelle der Objektkante. Der Fehler oder Versatz bei einer einzelnen Sensorachse wird durch die anderen kompensiert, beziehungsweise ausgemittelt.
21 zeigt eine der Anordnung gemäß 2 weitgehend entsprechende Anordnung. Im Unterschied zur Anordnung gemäß 2 ist bei der Anordnung gemäß 21 eine Sensoranordnung 1 mit drei zueinander geneigten, sich in einem Schnittpunkt schneidenden Sensorachsen vorgesehen.
Die Seitenflächen des Objektes 6 können im vorliegenden Fall spiegelnde Stellen, wie zum Beispiel bei metallischen oder in Folien verpackten Gegenständen, aufweisen. Die Spiegelung kann zu Übersteuerungen in den Sensoren der Sensorachse führen und eine Objektlücke vortäuschen. Durch die Verschränkung der Sensorachsen zueinander wird die Übersteuerung einer Sensorachse durch die anderen kompensiert.
Die 22 und 23 zeigen spezifische Ausführungsformen von optischen Sensorelementen zur Realisierung einer Sensoranordnung 1 mit mehreren Sensorachsen.
Die Sensoranordnung 1 gemäß 22 umfasst drei Sensorachsen. Diese Sensorachsen werden von den Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c der Sender 2a, 2b, 2c generiert, welche quer zur Bewegungsrichtung x des Objekts 6 auf den Hintergrund 7 und auf das seitlich eintauchende Objekt 6 gerichtet sind. Der in Bewegungsrichtung schräg angeordnete Empfänger 5 erfasst nacheinander die Empfangslichtstrahlen 4a bis 4c. Bei der gezeigten Momentaufnahme kann der Empfangslichtstrahl 4b wegen der Abschattung durch die Kante des Objektes 6 nicht zum Empfänger 5 gelangen. Dadurch ist sichergestellt, dass die Kante des Objektes 6, das sich bezüglich seiner Oberflächenreflexion nicht oder nur geringfügig vom Hintergrund 7 unterscheidet, durch die Abschattung sicher erkannt werden kann.
Die 23a und b zeigen eine Sensoranordnung 1 mit einem in x-Richtung, das heißt in Bewegungsrichtung eines Objektes 6 aufgeweiteten Sendelichtstrahls 3, der über eine Sendeoptik 13 schräg auf den Hintergrund 7 gerichtet ist. Durch die Kante des Objektes 6 ergibt sich ein Schatten. Der Empfänger 5 wird durch eine Empfangszeile mit den Pixeln 5a bis 5n gebildet. Das vom Objekt 6 beziehungsweise vom Hintergrund 7 reflektierte Empfangslicht 4 wird durch die Empfangsoptik 14 auf den Empfänger 5 abgebildet. Der durch die Kante des Objektes 6 bedingte Schatten erscheint auf der Empfangszeile auf einem oder mehreren Pixeln 5a bis 5n als Signal niedriger Intensität. Diese Schattenabbildung wandert entsprechend der Objektbewegung auf der Empfangszeile, wodurch die Objektbewegung und Objektposition berechnet werden kann.

1: Sensoranordnung
2a: Sender
2b: Sender
2c: Sender
3a: Sendelichtstrahlen
3b: Sendelichtstrahlen
3c: Sendelichtstrahlen
4: Empfangslichtstrahlen
5: Empfänger
5a–n: Pixel
6: Objekt
6a: Objekt
6b: Objekt
7: Hintergrund
8: Auswerteeinheit
9: Schaltausgang
10: Schnittstelle
11: Transportband
11a: Transportband
11b: Transportband
12: Wand
13: Sendeoptik
14: Empfangsoptik

Claims

Verfahren zur Erfassung von Objekten mittels einer mehrere Sensorachsen umfassenden Sensoranordnung, wobei ein zu detektierendes Objekt mit einer Objektgeschwindigkeit nacheinander an den Sensorachsen vorbeibewegt und von diesen erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den einzelnen Sensorachsen ermittelten Einzelsignalverläufe zeitversetzt zu einem Gesamtsignalverlauf addiert werden, wobei die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe der Sensorachsen an Objektlaufzeiten des zu detektierenden Objekts (6) zwischen diesen Sensorachsen angepasst sind, und dass aus dem Gesamtsignalverlauf ein Objektfeststellungssignal generiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektfeststellungssignal ein binäres Schaltsignal ist, welches durch eine Schwellwertbewertung des Gesamtsignalverlaufs erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzustände der Schaltsignale angeben, ob das zu detektierende Objekt (6) vorhanden ist oder nicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Einlernvorgang für die Objektdetektion benötigte Auswerteparameter ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einlernvorgangs ein Referenzobjekt mit einer Geschwindigkeit an den Sensorachsen vorbeibewegt wird, welche der Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts (6) zumindest näherungsweise entspricht, und dass aus den dabei ermittelten Signalen der Sensorachsen Auswerteparameter ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Auswerteparameter die Reihenfolge der Sensorachsen, mit welchen das Referenzobjekt detektiert wird, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Auswerteparameter die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe bestimmt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Auswerteparameter Skalierungsfaktoren für die Einzelsignalverläufe der Sensorachsen ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass während der auf den Einlernvorgang folgenden Objektdetektion die Zeitversätze der Einzelsignalverläufe in Abhängigkeit aktuell ermittelter Objektlaufzeiten nachgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachführung in Abhängigkeit einer Korrelation von Gesamtsignalverläufen, die durch Einzelsignalverläufe mit unterschiedlichen Zeitversätzen erhalten werden, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Objektdetektion ermittelten Einzelsignalverläufe der Sensorachsen mit dem Gesamtsignalverlauf korreliert werden und die so ermittelten Korrelationsgrade der Einzelsignalverläufe überwacht werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der Korrelationsgrad für den Einzelsignalverlauf einer Sensorachse einen Mindestwert unterschreitet, die betreffende Sensorachse bei der Bildung des Gesamtsignalverlaufs und des daraus abgeleiteten Objektfeststellungssignals ausgeschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus den einzelnen Korrelationsgraden eine Gesamtkorrelationsgüte abgeleitet wird, woraus ein Maß für die Gültigkeit des Objektfeststellungssignals abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass die ermittelte Gesamtkorrelationsgüte einen Mindestwert unterschreitet, eine Umschaltung auf einen Einzelbetrieb der Sensorachsen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Differenzen der zeitversetzten Einzelsignalverläufe mit dem Gesamtsignalverlauf eine Gewichtungsfunktion abgeleitet wird, mit welcher der Gesamtsignalverlauf gewichtet wird, wodurch Signalanteile von nicht zu detektierenden Fremdobjekten unterdrückt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Sensorachsen von einem Sensor gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoren optische Sensoren verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als optische Sensoren Lichtschranken, Reflexionslichtschranken oder Lichttaster verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Sensorachsen mehrere Sendelichtstrahlen (3a, 3b, 3c) emittierende Sender (2a, 2b, 2c) vorgesehen sind, und dass die Sendelichtstrahlen (3a, 3b, 3c) auf einen gemeinsamen Empfänger (5) geführt sind.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (2a, 2b, 2c) sequentiell getaktet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Sensorachsen mehrere Empfänger (5) vorgesehen sind, und dass ein Sender (2a, 2b, 2c) vorgesehen ist, welcher divergente Sendelichtstrahlen (3a, 3b, 3c) emittiert, welche auf die Empfänger (5) geführt sind.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoren Ultraschallsensoren, induktive Sensoren und/oder kapazitive Sensoren verwendet werden.