DE202022104813U1

DE202022104813U1 - Radarsensor zur Überwachung eines Raumbereichs

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Publication number: DE202022104813U1
Application number: DE202022104813.4U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2022-08-25
Filing date: 2022-08-25
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2032-08-26

Abstract

Radarsensor (1) zur Überwachung eines Raumbereichs (2), wobei der Radarsensor (1) eine Steuervorrichtung (5) und eine Radareinheit (6) umfasst, wobei der Radarsensor (1) in einem Normalbetriebsmodus dazu ausgebildet ist, um Objekte (7) im überwachten Raumbereich (2) zu detektieren und um bei einer Detektion eines Objekts (7) innerhalb des überwachten Raumbereichs (2) ein Auslösesignal auszugeben und wobei der Radarsensor (1) in einem Trainingsmodus dazu ausgebildet ist, um ein sich bewegendes Objekt (8) zu erkennen und einen Pfad (9), entlang dessen sich das Objekt bewegt (8), zu ermitteln, wobei der Radarsensor (1) weiter dazu ausgebildet ist, um den zu überwachenden Raumbereich (2) anhand des ermittelten Pfads (9) festzulegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radarsensor zur Überwachung eines Raumbereichs.
Zur Überwachung von Bereichen oder Räumen sowie besonders von Gefahrenstellen können Schutzeinrichtungen eingesetzt werden. Durch diese Schutzeinrichtungen kann sichergestellt werden, dass Personen, die trotz Hinweise Gefahrenstellen betreten, nicht verletzt werden. So geben diese Schutzeinrichtungen entsprechende Auslösesignale aus, die dazu führen, dass Maschinen, wie zum Beispiel Roboter, innerhalb der Gefahrenstellen abgeschaltet werden.
Diese Schutzeinrichtungen überwachen dabei entsprechende Raumbereiche. Diese Raumbereiche werden bei der Installation der Schutzeinrichtung definiert. Dies erfolgt meistens mittels eines Computers, wobei z.B. ein CAD-ähnliches Programm mit einer grafischen Benutzeroberfläche ausgeführt wird, welches es erlaubt, entsprechende Schutzfelder aufzuziehen. Über eine Schnittstelle können die so konstruierten Schutzfelder an die entsprechende Schutzeinrichtung übertragen werden. Die Bedienung eines solchen Programms erfordert allerdings Fachkenntnisse. Die mehrdimensionale geometrische Konfiguration muss aus verschiedenen Perspektiven betrachtet werden und es ist jeweils ein Umdenken auf die jeweilige Ansicht und auf den tatsächlichen Raum erforderlich. Ein Drehen oder Schwenken der Ansichten kann zu zusätzlichen Verwirrungen führen. Selbst mit den erforderlichen Kenntnissen ist die Konfiguration immer noch sehr zeitaufwendig, besonders wenn komplexe Bewegungsabläufe etwa eines Freiarmroboters oder Tragsäulen im Raum berücksichtigt werden müssen. Um Sicherheitsmängel bei unzulänglicher Konfiguration zu vermeiden, werden die Schutzfelder daher oft zu großzügig ausgelegt, was zu unnötig häufigen Fehlalarmen und damit Ausfallzeiten führt.
Abzusichernde Raumbereiche finden sich nicht nur in Produktionsumgebungen. So sollen auch wertvolle Gegenstände, wie beispielsweise in Museen, mithilfe entsprechender Schutzeinrichtungen abgesichert werden. Diese Schutzeinrichtungen sollen ein Auslösesignal ausgeben, wenn ein Besucher zu nahe an das Kunstwerk herantritt.
Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung eine möglichst kostengünstige Schutzeinrichtung zu schaffen, die sehr einfach konfiguriert werden kann.
Die Aufgabe wird durch den Radarsensor gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 15 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen des Radarsensors.
Der erfindungsgemäße Radarsensor dient zur Überwachung eines Raumbereichs. Ein solcher Raumbereich ist bevorzugt ein Teil eines Raumes. Der Radarsensor umfasst eine Steuervorrichtung und eine Radareinheit. Der Radarsensor ist in einem Normalbetriebsmodus dazu ausgebildet, um Objekte im überwachten Raumbereich zu detektieren und um bei einer erfolgten Detektion eines solchen Objekts ein Auslösesignal auszugeben. Dieses Auslösesignal kann von einer übergeordneten Steuereinheit empfangen werden und dazu führen, dass beispielsweise eine Maschine abgeschaltet bzw. ein Alarm ausgelöst wird und eine Aufsichtsperson zu einem bestimmten Kunstwerk gerufen wird. Ein solches Auslösesignal kann in einem Fall auch die Ausgabe eines Alarms über einen Lautsprecher sein. Weiterhin ist der Radarsensor in einem Trainingsmodus dazu ausgebildet, um ein sich bewegendes Objekt zu erkennen und einen Pfad entlang dessen sich das Objekt bewegt zu ermitteln. Der Radarsensor ist weiter dazu ausgebildet, um den zu überwachenden Raumbereich anhand des ermittelten Pfads festzulegen, also zu definieren.
Es ist besonders vorteilhaft, dass ein kostengünstiger Radarsensor eingesetzt wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass dieser Radarsensor in einem Trainingsmodus betrieben werden kann, in welchem auf sehr einfache Weise der zu überwachenden Raumbereich festgelegt werden kann. So bewegt sich der Installateur des Radarsensors einfach entlang desjenigen Bereichs im Raum, der später den zu überwachenden Raumbereich darstellen soll. Das Festlegen des zu überwachenden Raumbereichs erfordert daher nicht den Einsatz eines externen Computers oder Handhelds oder umfassende Programmierkenntnisse. Das Festlegen des zu überwachenden Raumbereichs kann sehr einfach und intuitiv durchgeführt werden, wodurch die Installation des erfindungsgemäßen Radarsensors sehr schnell erfolgen kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform entspricht der detektierte Pfad dem zu überwachenden Raumbereich oder weicht höchstens um 10 % von diesem ab. Die Abweichung ist weiter vorzugsweise kleiner als eine durchschnittliche Person, sodass keine Lücken entstehen, durch die eine Person unentdeckt den Gefahrenbereich betreten kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der überwachte Raumbereich kleiner als derjenige Raumbereich, der durch den Radarsensor insgesamt überwachbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um im Trainingsmodus über den Dopplereffekt eine Geschwindigkeit für das sich bewegende Objekt zu ermitteln, um darüber das sich bewegende Objekt zu erkennen. Dadurch ist eine sehr einfache Objekterkennung möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, um den ermittelten Pfad dann als zu überwachenden Raumbereich festzulegen, wenn der ermittelte Pfad eine Fläche umgrenzt. Beispielsweise kann der Installateur im Kreis gehen. Kommt er an seinem Anfangspunkt wieder an, so umgrenz der ermittelte Pfad eine Fläche. Grundsätzlich wäre es ausreichend, wenn der überwiegende Teil der Fläche von dem ermittelten Pfad umgrenzt ist. Der Installateur muss vorzugsweise nicht exakt seinen Anfangspunkt treffen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um im Trainingsmodus stationär angeordnete Objekte einzulernen, die sich zwar im festgelegten zu überwachenden Raumbereich befinden, allerdings im Normalbetriebsmodus des Radarsensors nun nicht dazu führen, dass der Radarsensor ein Auslösesignal ausgibt. Vorzugsweise führen dagegen stationär angeordnete Objekte im zu überwachenden Raumbereich, die nach Abschluss des Trainingsmodus in den Raumbereich gelangen dazu, dass der Radarsensor ein Auslösesignal ausgibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um im Normalbetriebsmodus für lediglich sich bewegende Objekte ein Auslösesignal auszugeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, um bei Vorliegen eines Triggerereignisses den ermittelten Pfad als zu überwachenden Raumbereich festzulegen. Über ein solches Triggerereignis wird der Steuervorrichtung mitgeteilt, dass die „Aufzeichnung“ des Pfades, durch Verfolgung der Bewegung des Objekts, nun beendet ist und der zu überwachende Raumbereich festgelegt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Triggerereignis ein Zeitablauf, ein Funksignal, ein akustisches Signal, eine fehlende Bewegung des Objekts, eine bestimmte Geste des Objekts und/oder eine Berührung des Radarsensors. So wäre es denkbar, dass der Pfad, entlang dessen sich das Objekt bewegt, lediglich für eine bestimmte Zeitdauer, beispielsweise für bis zu 30 Sekunden, 1 Minute, 2 Minuten, 3 Minuten oder für bis zu 4 Minuten ermittelt wird. Nach Ablauf dieser Zeitdauer wird der zu überwachende Raumbereich anhand des in dieser Zeitdauer ermittelten Pfades festgelegt. Über ein Funksignal, welches beispielsweise über eine Funkfernbedienung ausgegeben wird, kann beispielsweise der Installateur, der den Pfad abschreitet, das Triggersignal ausgeben, welches nun dazu führt, dass der zu überwachende Raumbereich anhand des abgeschrittenen Pfads festgelegt wird. Hierzu würde der Radarsensor einen Funkempfänger umfassen. Der Radarsensor kann auch ein Mikrofon umfassen, und wäre dann dazu ausgebildet, um ein akustisches Signal zu detektieren und als Triggerereignis zu klassifizieren. Auch über eine fehlende Bewegung des Objekts, insbesondere des Installateurs, welcher den Radarsensor montiert, kann das Triggerereignis ausgelöst werden. Bewegt sich das Objekt (der Installateur) für eine Zeitdauer von vorzugsweise mehr als 10 Sekunden, 15 Sekunden, 20 Sekunden, 25 Sekunden oder mehr als 30 Sekunden nicht, so kann dies das Triggerereignis darstellen. Dies führt dazu, dass der zu überwachende Raumbereich auf den ermittelten Pfad festgelegt wird. Auch eine bestimmte Geste des Objekts, also insbesondere des Installateurs, kann das Triggerereignis darstellen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung dazu ausgebildet sein, um zu erkennen, ob der Installateur springt und diese Geste als Triggersignal klassifizieren. Auch denkbar ist, dass eine Berührung des Radarsensors ein Triggerereignis ist. Der Radarsensor umfasst hierfür vorzugsweise eine Detektionseinheit um Berührungen erkennen zu können. Die Detektionseinheit kann beispielsweise einen Knopf, einen Beschleunigungssensor und/oder eine elektromagnetische Erfassungseinheit aufweisen. Wird der Knopf gedrückt, so stellt dies das Triggerereignis dar. Wird auf das Gehäuse des Radarsensors geklopft, so kann dies von dem Beschleunigungssensor erfasst werden, wobei diese Information wiederum das Triggerereignis darstellt. Bei einem elektrisch leitfähigen Gehäuse bzw. Gehäuseteil des Radarsensors kann die Berührung dieses Gehäuses bzw. Gehäuseteils durch den Installateur durch eine elektromagnetische Erfassungseinheit detektiert werden, wobei diese Information wiederum das Triggerereignis darstellt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Radarsensor eine Aktivierungsöffnung (insbesondere am Gehäuse) in die ein Aktivierungsmittel einführbar ist. Der Radarsensor ist dazu ausgebildet, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn das Aktivierungsmittel in die Aktivierungsöffnung eingesetzt ist. Bei dem Aktivierungsmittel kann es sich um einen Stift oder einen Schlüssel handeln. Dadurch ist sichergestellt, dass nur in einer bestimmten Situation das Einlernen eines (neuen) Raumbereichs möglich ist. Unbefugte Personen können den Radarsensor nicht manipulieren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Radarsensor eine Detektionseinheit, die dazu ausgebildet ist, um Berührungen des Radarsensors erkennen zu können. Der Radarsensor ist, für den Fall, dass es sich noch nicht im Trainingsmodus befindet, dazu ausgebildet, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn eine Berührung erkannt wird. Die Detektionseinheit kann beispielsweise einen Knopf, einen Beschleunigungssensor und/oder eine elektromagnetische Erfassungseinheit aufweisen. Ergänzend oder alternativ umfasst der Radarsensor einen Funkempfänger. Der Radarsensor ist, für den Fall, dass es sich noch nicht im Trainingsmodus befindet, dazu ausgebildet, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn er ein entsprechendes Funksignal über den Funkempfänger empfängt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um den zu überwachenden Raumbereich nur für denjenigen Pfad des Objekts festzulegen, welcher nach Ablauf einer Mindestzeit nach Übergang in den Trainingsmodus ermittelt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass der Installateur beispielsweise einen Knopf am Radarsensor drücken kann, um dadurch den Radarsensor in den Trainingsmodus zu überführen und dennoch ausreichend Zeit hat, um sich an eine Stelle zu bewegen, an welcher der zu überwachende Raumbereich beginnen soll. Bewegungen des Installateurs vom Radarsensor zu dieser Stelle, die innerhalb der Mindestzeit erfolgen, führen nicht zum Festlegen eines zu überwachenden Raumbereichs. Die Mindestzeit kann beispielsweise weniger als 10 Sekunden, 20 Sekunden, 30 Sekunden, 60 Sekunden oder weniger als 120 Sekunden betragen. Der Installateur hat entsprechend Zeit, um sich zu einem „Startpunkt“ zu bewegen ab dem der Radarsensor beginnt den Pfad zu ermitteln.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um im Trainingsmodus lediglich dasjenige Objekt zur Ermittlung des Pfades zu berücksichtigen, dessen Größe und/oder Reflexionsleistung einen Schwellenwert überschreitet. Dadurch wird das Festlegen des zu überwachenden Raumbereichs lediglich durch den Installateur bestimmt. Andere Einflussfaktoren, beispielsweise Tiere, werden ignoriert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Schwellwert von der Entfernung des Objekts zum Radarsensor abhängig. Für Objekte, die sich im Trainingsmodus des Radarsensors nahe am Radarsensor befinden ist eine größere Größe bzw. höhere Reflexionsleistung notwendig als für die Objekte, die sich weiter vom Radarsensor entfernt befinden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Objekt eine Person oder eine Maschine wie beispielsweise ein Gabelstapler.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der zu überwachende Raumbereich zumindest zwei separate Teilbereiche die voneinander getrennt sind. Dadurch können verschiedene Gefahrenstellen abgesichert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die zumindest zwei separaten Teilbereiche durch einen Korridor voneinander getrennt. Der Radarsensor ist im Normalbetriebsmodus dazu ausgebildet, um ein Auslösesignal auszugeben, wenn ein Objekt in zumindest einem der zumindest zwei separaten Teilbereiche detektiert wird. Der Radarsensor ist im Normalbetriebsmodus weiterhin dazu ausgebildet, um kein Auslösesignal auszugeben, wenn sich das Objekt im Korridor befindet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor im Trainingsmodus dazu ausgebildet, um zwei sich bewegende Objekte zu erkennen und deren Pfade zu ermitteln. Für jeden ermittelten Pfad wird ein separater zu überwachender Teilbereich festgelegt. Die Objekte bewegen sich vorzugsweise simultan. Ergänzend oder alternativ ist es auch denkbar, dass ein erster separater Teilbereich festgelegt wird und im Anschluss daran ein zweiter separater Teilbereich. So ist es denkbar, dass der Trainingsmodus zweimal hintereinander ausgeführt wird, wobei die Ergebnisse nicht überschrieben, sondern ergänzt werden. Eine solche Funktionalität kann beispielsweise durch eine entsprechende Bedienauswahl durch den Installateur festgelegt werden. Selbstverständlich können auch mehr als zwei separate Teilbereiche erstellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Radarsensor zumindest ein Signalmittel. Im Trainingsmodus ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um über das Signalmittel fortlaufend anzuzeigen, dass das sich bewegende Objekt erkannt wird. Ein solches Signalmittel kann ein visuelles Signalmittel und/oder ein akustisches Signalmittel sein. Beispielsweise kann dem Installateur über eine LED mitgeteilt werden, dass seine Bewegung aktuell erfasst wird. Auch über einen Lautsprecher könnte einem Installateur mitgeteilt werden, dass seine Bewegung aktuell erfasst wird. Dies könnte durch ein Piepen oder einen durchgängigen Ton erfolgen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform könnte der Radarsensor im Trainingsmodus dazu ausgebildet sein, um über das Signalmittel dem Installateur mitzuteilen, dass seine Bewegung aktuell nicht mehr erfasst wird. So könnten die verschiedenen Zustände, also die Angabe, ob die Bewegung des Installateurs erfasst wird und nicht erfasst wird, dem Installateur über verschiedene Farben und/oder Blinkmuster einer LED oder mehreren LEDs und/oder über verschiedene Töne (zum Beispiel Tonhöhen, Frequenzen, Sequenzen (Ton an, Ton aus)) mitgeteilt werden. Der Radarsensor ist im Trainingsmodus daher dazu ausgebildet, den jeweiligen Zustand, also ob die Bewegung des Installateurs erfasst wird oder nicht erfasst wird, über die zumindest eine LED und/oder über den zumindest einen Lautsprecher auszugeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Radarsensor ein Signalmittel, insbesondere in Form zumindest einer LED und/oder zumindest eines Lautsprechers. Der Radarsensor kann weiterhin in einem Verifikationsmodus betrieben werden und ist in dem Verifikationsmodus dazu ausgebildet, um über das Signalmittel anzuzeigen, wenn ein Objekt im zu überwachenden Raumbereich detektiert wird. Vorzugsweise wird kein Auslösesignal im Verifikationsmodus ausgegeben. Weiter vorzugsweise ist der Radarsensor im Verifikationsmodus fortlaufend dazu ausgebildet, ein detektiertes Objekt im zu überwachenden Raumbereich anzuzeigen. So kann auf besonders einfache Weise getestet werden, ob der zu überwachende Raumbereich die notwendigen Kriterien erfüllt. Ein Benutzer kann daher den zu überwachenden Raumbereich an verschiedenen Stellen betreten und prüfen, die Detektion erfolgt, weil diese ihm über das Signalmittel mitgeteilt wird. Verlässt er den zu überwachenden Raumbereich wieder, so wird ihm dies durch das entsprechende Signalmittel (zum Beispiel Deaktivieren der zumindest einen LED und/oder des zumindest einen Lautsprechers) ebenfalls mitgeteilt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Radarsensor ein Signalmittel. Der Radarsensor ist dazu ausgebildet, um über das Signalmittel auszugeben, dass der zu überwachende Raumbereich anhand des ermittelten Pfades festgelegt wurde. Ein Installateur weiß daher, dass die Programmierung des zu überwachenden Raumbereichs abgeschlossen ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Radareinheit eine Antenneneinheit. Über die Antenneneinheit wird ein Radarimpuls ausgesendet und die Reflexion des Radarimpulses empfangen. In einer ersten Ausführungsform ist die Radareinheit drehbar angeordnet, um Radarimpulse in verschiedenen Winkeln auszusenden und von verschiedenen Winkeln zu empfangen. In einer zweiten Ausführungsform umfasst die Antenneneinheit ein Array aus mehreren Antennen, wobei die Radareinheit dazu ausgebildet ist, um das Array über Beamforming anzusteuern. Sowohl durch die erste als auch durch die zweite Ausführungsform können unterschiedliche Bereiche des zu überwachenden Raumbereichs auf Objekte hin untersucht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor im Trainingsmodus dazu ausgebildet, um das sich bewegende Objekt zu verfolgen. Radarimpulse werden dabei insbesondere lediglich in Richtung derjenigen Position ausgesendet, wo das sich bewegende Objekt zuletzt detektiert wurde. Dies kann sowohl bei einem sich bewegenden Objekt oder bei mehreren sich bewegenden Objekten (zur Erstellung der separaten Teilbereiche) stattfinden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet den zu überwachenden Raumbereich in Abhängigkeit der Uhrzeit bzw. des Wochentags zu ändern.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um in einem Gesamtüberwachungsmodus betrieben werden zu können. In dem Gesamtüberwachungsmodus ist der Radarsensor dazu ausgebildet, um sich bewegende Objekte in seinem ganzen Sichtfeld zu detektieren. Wird ein solches, sich bewegendes Objekt detektiert, so wird das Auslösesignal ausgegeben. Der Gesamtüberwachungsmodus kann zu bestimmten Uhrzeiten aktiviert werden, um Einbrecher möglichst frühzeitig aufzuspüren. So kann in Museen während der Schließzeit der zu überwachende Raumbereich maximiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1: ein Ausführungsbeispiel eines Radarsensors, der einen Raumbereich in einer Produktionsumgebung überwacht;
2A, 2B: Ausführungsbeispiele eines Radarsensors, aus denen hervorgeht wie ein zu überwachender Raumbereich programmiert wird;
3A, 3B: weitere Ausführungsbeispiele eines Radarsensors, aus denen hervorgeht wie ein weiterer zu überwachender Raumbereich programmiert wird;
4A, 4B: weitere Ausführungsbeispiele eines Radarsensors, der einen Raumbereich überwacht, der zwei voneinander getrennte Teilbereiche umfasst;
5: ein Ausführungsbeispiel eines Radarsensors, der einen Raumbereich in einem Museum überwacht; und
6: ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors beschreibt.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Radarsensors 1, der einen Raumbereich 2 in einer Produktionsumgebung überwacht. In der Produktionsumgebung ist ein Roboter 3 dargestellt. Der Radarsensor 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel an einer Wand 4 montiert. Er könnte auch an einer Decke montiert oder auf dem Boden aufgestellt sein.
Der Radarsensor 1 umfasst eine Steuervorrichtung 5 und eine Radareinheit 6. Der Radarsensor 1 ist in einem Normalbetriebsmodus betreibbar. Im Normalbetriebsmodus ist der Radarsensor 1 dazu ausgebildet, um Objekte 7 im überwachten Raumbereich 2 zu detektieren. Ein solches Objekt 7 ist in 1 dargestellt. Bei Detektion eines solchen Objekts 7 ist der Radarsensor 1 dazu ausgebildet, um ein Auslösesignal auszugeben, welches bevorzugt einer übergeordneten Steuereinheit zugeführt wird. Dieses Auslösesignal bewirkt, dass der Roboter 3 abgeschaltet wird. Dieses Abschalten wird bevorzugt durch die übergeordnete Steuereinheit ausgeführt. Ergänzend oder alternativ kann noch ein Alarm ausgelöst werden.
Der Radarsensor 1 ist auch dazu ausgebildet, um in einem Trainingsmodus betrieben werden zu können. Im Trainingsmodus kann der zu überwachende Raumbereich 2 festgelegt werden. Hierzu wird auf die 2A und 2B verwiesen.
Der Radarsensor 1 ist im Trainingsmodus dazu ausgebildet, um ein sich bewegendes Objekt 8 zu erkennen und einen Pfad 9, entlang dessen sich das Objekt 8 bewegt, zu ermitteln. Der Radarsensor 1 ist weiter dazu ausgebildet, um den zu überwachenden Raumbereich 2 anhand des ermittelten Pfads 9 festzulegen, also zu definieren. Vergangene Positionen des sich bewegenden Objekts 8 sind in den 2A, 2B gepunktet dargestellt. Mit einem gestrichelten Pfeil ist der zukünftige Pfad 9 dargestellt, welcher durch das sich bewegende Objekt 8, insbesondere durch den Installateur, abgestritten werden wird.
In den 2A, 2B ist die Steuervorrichtung 5 dazu ausgebildet, um den ermittelten Pfad 9 dann als zu überwachenden Raumbereich 2 festzulegen, wenn der ermittelte Pfad 9 eine Fläche umgrenzt. Die Fläche ist in diesem Fall gepunktet dargestellt. Für den Fall, dass das sich bewegende Objekt 8 zurück zum Startpunkt gelangt, umgrenzt der ermittelte Pfad 9 die Fläche vollständig. Die Steuervorrichtung 5 legt in diesem Fall den ermittelten Pfad 9 als zu überwachenden Raumbereich 2 fest.
In den 2A, 2B umfasst der Radarsensor 1 zumindest ein Signalmittel 10. Bei den Signalmittel 10 handelt es sich beispielsweise um ein visuelles Mittel, wie beispielsweise eine oder mehrere LEDs und/oder um akustisches Mittel, wie beispielsweise einen Lautsprecher. Der Radarsensor 1 ist im Trainingsmodus dazu ausgebildet, um über das Signalmittel 10 fortlaufend anzuzeigen, dass das sich bewegende Objekt 8 erkannt wird. Vorzugsweise ist der Radarsensor 1 im Trainingsmodus ebenfalls dazu ausgebildet, um über das Signalmittel 10 anzuzeigen, wenn das sich bewegende Objekt 8 plötzlich nicht mehr erkannt wird und/oder wenn der zu überwachende Raumbereich 2 anhand des ermittelten Pfads 9 festgelegt ist.
In den 3A, 3B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, aus dem hervorgeht, wie der zu überwachende Raumbereich 2 festgelegt wird. In diesem Fall bewegt sich das sich bewegende Objekt 8 lediglich entlang einer Geraden. Der detektierte Pfad 9 umschließt in diesem Fall keine Fläche wie in den 2A, 2B. Am Ende angekommen ist der Radarsensor 1 dazu ausgebildet, um den zu überwachenden Raumbereich 2 anhand des ermittelten Pfads 9, der in diesem Fall auf einer Geraden liegt, festzulegen. Grundsätzlich könnte das sich bewegende Objekt 8 auch entlang einer Kurve und/oder in einem einfach oder mehrfach winkligen Verlauf bewegen.
In 3B ist das sich bewegende Objekt 8 am Ende des Pfads 9 angekommen. In diesem Fall wird ein entsprechendes Triggerereignis ausgelöst. Die Steuervorrichtung 5 ist bei Vorliegen dieses Triggerereignisses dazu ausgebildet, um den ermittelten Pfad 9 als zu überwachenden Raumbereich 2 festzulegen. Der festgelegte Raumbereich 2 kann ich einer Speichereinheit innerhalb des Radarsensors 1 gespeichert werden.
Das Triggerereignis kann ein Zeitablauf, ein Funksignal, ein akustisches Signal, eine fehlende Bewegung des sich bewegenden Objekts 8, eine bestimmte Geste des sich bewegenden Objekts 8 und/oder eine Berührung des Radarsensors 1 sein.
In den 3A, 3B ist weiterhin dargestellt, dass der Radarsensor 1 eine Aktivierungsöffnung 11 zum Einführen eines Aktivierungsmittels umfasst. Der Radarsensor 1 ist dazu ausgebildet, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn das Aktivierungsmittel in die Aktivierungsöffnung 11 eingesetzt ist. Das Einsetzen umfasst auch ein entsprechendes Drehen des Aktivierungsmittels, falls es sich bei dem Aktivierungsmittel um einen Schlüssel handelt.
Grundsätzlich könnte der Trainingsmodus auch durch Drücken eines Knopfes am Radarsensor 1 oder durch eine allgemeine Berührung des Radarsensors 1 gestartet werden. Der Trainingsmodus könnte auch bei Empfang eines Funksignals gestartet werden, wobei der Radarsensor 1 in diesem Fall noch einen Funkempfänger umfasst.
Die 4A, 4B zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Radarsensors 1, der einen Raumbereich 2 überwacht, wobei der Raumbereich 2 in diesem Fall zwei voneinander getrennte separate Teilbereiche 2a, 2b umfasst. Diese separaten Teilbereiche 2a, 2b können durch zwei sich bewegende Objekte 8 parallel ermittelt und festgelegt werden. Ein sich bewegendes Objekt 8 kann auch nacheinander beide separaten Teilbereiche 2a, 2b abschreiten, wobei der jeweilige Pfad 9 dann als zu überwachender separater Teilbereich 2a, 2b festgelegt wird.
Beide separaten Teilbereiche 2a, 2b sind durch einen Korridor 12 voneinander getrennt.
In 4A sind die beiden separaten Teilbereiche 2a, 2b hintereinander angeordnet. Dies bedeutet, dass ein Radarimpuls, der durch den Radarsensor 1 ausgesendet wird, den ersten Teilbereich 2a durchqueren muss, um auf den zweiten Teilbereich 2b zu treffen bzw. den zweiten Teilbereich 2b überwachen zu können. In diesem Fall kann der Winkelbereich, entlang dessen die Radarimpulse ausgesendet werden, klein gehalten werden.
In 4B sind die beiden separaten Teilbereiche 2a, 2b nebeneinander angeordnet. Vorzugsweise sind beide separaten Teilbereiche 2a, 2b gleich weit von dem Radarsensor 1 entfernt angeordnet. Ein Radarimpuls, den der Radarsensor 1 aussendet muss nicht einen separaten Teilbereich 2a, 2b durchqueren, um zum anderen separaten Teilbereich 2a, 2b zu gelangen. In diesem Fall ist der Winkelbereich, entlang dessen die Radarimpulse ausgesendet werden, größer als der Winkelbereich in dem Ausführungsbeispiel aus 4A.
Grundsätzlich kann der Radarsensor 1 dazu ausgebildet sein, um Radarimpulse an unterschiedliche Stellen des zu überwachenden Raumbereichs 2 auszusenden und zu prüfen, ob diese Radarimpulse durch Objekte 7 reflektiert werden. Der Radarsensor 1 ist daher dazu ausgebildet, um Radarimpulse in einem bestimmten Winkel auszusenden und Reflexionen in diesem Winkel zu empfangen.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Radarsensors 1 gezeigt, der einen Raumbereich 2 in einem Museum überwacht. Durch diesen Radarsensor 1 ist sichergestellt, dass Besucher den Kunstgegenständen 13 nicht zu nahekommen. Selbstverständlich könnte der zu überwachende Raumbereich 2 auch zwei separate Teilbereiche 2a, 2b umfassen, die jeweils in unmittelbarer Nähe zu den Kunstgegenständen 13 angeordnet wären.
6 zeigt ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors 1 beschreibt. In einem ersten Verfahrensschritt S₁ wird im Trainingsmodus des Radarsensors 1 ein sich bewegendes Objekt 8 erkannt. Dies kann beispielsweise mittels des Dopplereffekts erfolgen. In einem zweiten Verfahrensschritt S₂ wird der Pfad 9 ermittelt entlang dessen sich das Objekt 8 bewegt. In einem dritten Verfahrensschritt S₃ wird der zu überwachende Raumbereich 2 anhand des ermittelten Pfads 9 festgelegt. Objekte 7, die im Normalbetriebsmodus des Radarsensors 1 in diesem zu überwachenden Raumbereich 2 detektiert werden, führen dann dazu, dass der Radarsensor 1 ein Auslösesignal, insbesondere an eine übergeordnete Steuervorrichtung ausgibt.
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.
Bezugszeichenliste

1: Radarsensor
2: Raumbereich
2a, 2b: Separate Teilbereiche
3: Roboter
4: Wand
5: Steuervorrichtung
6: Radareinheit
7: Objekt
8: Bewegendes Objekt
9: Pfad
10: Signalmittel
11: Aktivierungsöffnung
12: Korridor
13: Kunstgegenstände
S1, S2, S3: Verfahrensschritte

Claims

Radarsensor (1) zur Überwachung eines Raumbereichs (2), wobei der Radarsensor (1) eine Steuervorrichtung (5) und eine Radareinheit (6) umfasst, wobei der Radarsensor (1) in einem Normalbetriebsmodus dazu ausgebildet ist, um Objekte (7) im überwachten Raumbereich (2) zu detektieren und um bei einer Detektion eines Objekts (7) innerhalb des überwachten Raumbereichs (2) ein Auslösesignal auszugeben und wobei der Radarsensor (1) in einem Trainingsmodus dazu ausgebildet ist, um ein sich bewegendes Objekt (8) zu erkennen und einen Pfad (9), entlang dessen sich das Objekt bewegt (8), zu ermitteln, wobei der Radarsensor (1) weiter dazu ausgebildet ist, um den zu überwachenden Raumbereich (2) anhand des ermittelten Pfads (9) festzulegen.
Radarsensor (1) nach Anspruch 1, wobei der Radarsensor (1) dazu ausgebildet ist, um im Trainingsmodus über den Dopplereffekt eine Geschwindigkeit für das sich bewegende Objekt (8) zu ermitteln, um darüber das sich bewegende Objekt (8) zu erkennen.
Radarsensor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuervorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, um den ermittelten Pfad (9) dann als zu überwachenden Raumbereich (2) festzulegen, wenn der ermittelte Pfad (9) eine Fläche umgrenzt.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung (5) dazu ausgebildet ist, um bei Vorliegen eines Triggerereignisses den ermittelten Pfad (9) als zu überwachenden Raumbereich (2) festzulegen.
Radarsensor (1) nach Anspruch 4, wobei das Triggerereignis: a) ein Zeitablauf; b) ein Funksignal; c) ein akustisches Signal; d) eine fehlende Bewegung des Objekts (8); e) eine bestimmte Geste des Objekts (8); und/oder f) eine Berührung des Radarsensors (1); ist.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (1) eine Aktivierungsöffnung (11) zum Einführen eines Aktivierungsmittels umfasst und wobei der Radarsensor (1) dazu ausgebildet ist, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn das Aktivierungsmittel in die Aktivierungsöffnung (11) eingesetzt ist.
Radarsensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Radarsensor (1): a) eine Detektionseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, um Berührungen des Radarsensors (1) zu erkennen und wobei der Radarsensor (1) dazu ausgebildet ist, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn eine Berührung erkannt wird; und/oder b) einen Funkempfänger aufweist und wobei der Radarsensor (1) dazu ausgebildet ist, um in den Trainingsmodus überzugehen, wenn ein Funksignal durch den Funkempfänger empfangen wird.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (1) dazu ausgebildet ist, um den zu überwachenden Raumbereich (2) nur für denjenigen Pfad (9) des sich bewegenden Objekts (8) festzulegen, welcher nach Ablauf einer Mindestzeit nach Übergang in den Trainingsmodus ermittelt wird.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (1) dazu ausgebildet ist, um im Trainingsmodus lediglich dasjenige sich bewegende Objekt (8) zur Ermittlung des Pfades (9) zu berücksichtigen, dessen Größe und/oder Reflexionsleistung einen Schwellwert überschreitet.
Radarsensor (1) nach Anspruch 9, wobei der Schwellwert von der Entfernung des sich bewegenden Objekts (8) zum Radarsensor (1) abhängig ist.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zu überwachende Raumbereich (2) zumindest zwei separate Teilbereiche (2a, 2b) umfasst, die voneinander getrennt sind.
Radarsensor (1) nach Anspruch 11, wobei die zumindest zwei separaten Teilbereiche (2a, 2b) durch einen Korridor (12) voneinander getrennt sind und wobei der Radarsensor (1) im Normalbetriebsmodus dazu ausgebildet ist, um ein Auslösesignal auszugeben, wenn ein Objekt (7) in zumindest einem der zumindest zwei separaten Teilbereiche (2a, 2b) detektiert wird und wobei der Radarsensor (1) im Normalbetriebsmodus weiter dazu ausgebildet ist, um kein Auslösesignal auszugeben, wenn sich das Objekt (7) im Korridor (12) befindet.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (1) zumindest ein Signalmittel (10) umfasst und wobei der Radarsensor (1) im Trainingsmodus dazu ausgebildet ist, um über das Signalmittel (10) fortlaufend anzuzeigen, dass das sich bewegende Objekt (8) erkannt wird.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor (1) zumindest ein Signalmittel (10) umfasst und wobei der Radarsensor (1) in einem Verifikationsmodus dazu ausgebildet ist, um über das Signalmittel (10) anzuzeigen, wenn ein Objekt (7) im zu überwachenden Raumbereich (2) detektiert wird.
Radarsensor (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Radareinheit (6) eine Antenneneinheit umfasst und wobei: a) die Antenneneinheit drehbar angeordnet ist; oder b) die Antenneneinheit ein Array aus mehreren Antennen umfasst und wobei die Radareinheit (6) dazu ausgebildet ist, um das Array über Beamforming anzusteuern; um dadurch unterschiedliche Bereiche des zu überwachenden Raumbereichs (2) auf Objekte (7, 8) hin zu untersuchen.