Title:
Optoelektronischer Sensor
Kind Code:
A1
Abstract:

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor zur Überwachung eines Überwachungsbereichs. Der Sensor umfasst einen Hauptlichtsender zur Aussendung von Abtastlichtsignalen, welche durch eine Schutzscheibe hindurch in den Überwachungsbereich gelangen, einen Hauptlichtempfänger zum Empfangen von Licht, das aus dem Überwachungsbereich kommt, und eine Steuereinheit zur Steuerung des Sensors. Dabei ist der Sensor ausgebildet, eine Verschmutzungserkennung durchzuführen, bei welcher der Grad der Verschmutzung der Schutzscheibe mittels eines Verschmutzungsmesswerts ermittelt wird. Der erfindungsgemäße Sensor zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, anhand der Verschmutzungserkennung das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers an die Schutzscheibe zu erkennen und beim Erkennen der Hand und/oder des Fingers ein Aktionssignal auszugeben.



Inventors:
Jachmann, Fabian (79102, Freiburg, DE)
Application Number:
DE102016100322A
Publication Date:
07/13/2017
Filing Date:
01/11/2016
Assignee:
SICK AG, 79183 (DE)
Domestic Patent References:
DE102005032402B3N/A2006-09-28
DE10340702A1N/A2005-03-31
DE10117397A1N/A2002-10-10
DE19732776C1N/A1999-02-11
DE3408261A1N/A1985-09-19
Foreign References:
200801585552008-07-03
EP22370652010-10-06
Attorney, Agent or Firm:
Manitz Finsterwald Patentanwälte PartmbB, 80336, München, DE
Claims:
1. Optoelektronischer Sensor (10) zur Überwachung eines Überwachungsbereichs (16), mit einem Hauptlichtsender zur Aussendung von Abtastlichtsignalen (14), welche durch eine Schutzscheibe (18) hindurch in den Überwachungsbereich (16) gelangen, einem Hauptlichtempfänger zum Empfangen von Licht, das aus dem Überwachungsbereich (16) kommt, und einer Steuereinheit (34) zur Steuerung des Sensors (10), wobei der Sensor (10) ausgebildet ist, eine Verschmutzungserkennung durchzuführen, bei welcher der Grad der Verschmutzung der Schutzscheibe (18) mittels eines Verschmutzungsmesswerts ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) eingerichtet ist, anhand der Verschmutzungserkennung das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers (38) an die Schutzscheibe (18) zu erkennen und beim Erkennen der Hand und/oder des Fingers (38) ein Aktionssignal auszugeben.

2. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ausgebildet ist, zur Durchführung der Verschmutzungserkennung ein Überwachungslichtsignal (28) durch die Schutzscheibe (18) hindurch zu emittieren, wobei der Sensor (10) bevorzugt ausgebildet ist, eine Transmission durch die Schutzscheibe (18) und/oder eine Reflexion an der Schutzscheibe (18) zu messen.

3. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptlichtsender zur Aussendung des Überwachungslichtsignals (28) eingerichtet ist und/oder der Hauptlichtempfänger zum Empfang des Überwachungslichtsignals (28) ausgebildet ist.

4. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zumindest einen Zusatzlichtsender (26), welcher zur Aussendung des Überwachungslichtsignals (28) eingerichtet ist, und/oder zumindest einen Zusatzlichtempfänger (32), der zum Empfang des Überwachungslichtsignals (28) ausgebildet ist.

5. Optoelektronischer Sensor (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzscheibe (18) einen Eingriffsbereich (24) umfasst, welcher für eine Hand und/oder einen Finger (38) von außerhalb des Sensors (10) zugänglich ist, wobei die Schutzscheibe (18) und der Eingriffsbereich (24) derart geformt sind, dass das Überwachungslichtsignal (28) die Schutzscheibe (18) an einer ersten Stelle durchdringt, den Eingriffsbereich (24) durchläuft und anschließend die Schutzscheibe (18) an einer zweiten Stelle durchdringt.

6. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzscheibe (18) eine umlaufende Seitenwand (22) umfasst, wobei der Eingriffsbereich (24) einen umlaufenden Rücksprung (20) der Seitenwand (22) definiert.

7. Optoelektronischer Sensor (10) nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der umlaufenden Seitenwand (22) mehrere Zusatzlichtsender (26) und mehrere Zusatzlichtempfänger (32) angeordnet sind.

8. Optoelektronischer Sensor (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) eingerichtet ist, eine Hand oder einen Finger (38) als erkannt anzusehen, wenn der Verschmutzungsmesswert einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

9. Optoelektronischer Sensor (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ausgebildet ist, das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers (38) nur in einem vorbestimmten Erkennungsbereich der Schutzscheibe zu ermitteln, wobei der Erkennungsbereich bevorzugt weniger als 50%, besonders bevorzugt weniger als 10%, der Fläche der Schutzscheibe (18) einnimmt.

10. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungsbereich in mehrere vorbestimmte, voneinander getrennte Teilbereiche gegliedert ist.

11. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von dem Teilbereich oder den Teilbereichen, in welchem/welchen eine Hand und/oder ein Finger (38) erkannt wird, verschiedene Aktionssignale auszugeben.

12. Optoelektronischer Sensor (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (34) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer zeitlichen Komponente der Erkennung einer Hand und/oder eines Finger (38) in dem Erkennungsbereich oder in zumindest einem der Teilbereiche, verschiedene Aktionssignale auszugeben.

13. Optoelektronischer Sensor (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungsbereich und/oder die Teilbereiche markiert sind, bevorzugt mit Markierungen auf der Schutzscheibe.

14. Optoelektronischer Sensor (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) ausgebildet ist, in Reaktion auf das Aktionssignal einen Reset auszuführen und/oder eine Funkschnittstelle zu aktivieren oder zu deaktivieren.

15. Verfahren zur Bedienung eines optoelektronischen Sensors (10), der zur Überwachung eines Überwachungsbereichs (16) dient, wobei
der Sensor (10) mittels eines Hauptlichtsenders Abtastlichtsignale (14) durch eine Schutzscheibe (18) hindurch in den Überwachungsbereich (16) aussendet,
der Hauptlichtempfänger aus dem Überwachungsbereich (16) kommendes Licht empfängt, und wobei
eine Verschmutzungserkennung durchgeführt wird, bei welcher der Grad der Verschmutzung der Schutzscheibe (18) mittels eines Verschmutzungsmesswerts ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand der Verschmutzungserkennung das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers (38) an die Schutzscheibe (18) erkannt wird und beim Erkennen der Hand und/oder des Fingers (38) ein Aktionssignal ausgegeben wird.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor zur Überwachung eines Überwachungsbereichs, mit einem Hauptlichtsender zur Aussendung von Abtastlichtsignalen, welche durch eine Schutzscheibe hindurch in den Überwachungsbereich gelangen, einem Hauptlichtempfänger zum Empfangen von Licht, das aus dem Überwachungsbereich kommt, und einer Steuereinheit zur Steuerung des Sensors. Dabei ist der Sensor ausgebildet, eine Verschmutzungserkennung durchzuführen, bei welcher der Grad der Verschmutzung der Schutzscheibe mittels eines Verschmutzungsmesswerts ermittelt wird.

Zur Überwachung, beispielsweise von Arbeitsbereichen oder von Maschinen, werden häufig optoelektronische Sensoren, insbesondere in der Form von Laserscannern, eingesetzt. Ebenfalls können derartige optoelektronische Sensoren bzw. Scanner zur Absicherung von fahrerlosen Transportsystemen (sogenannten AGVs – Automated Guided Vehicle) verwendet werden, wobei der optoelektronische Sensor auf dem fahrerlosen Transportsystem montiert sein kann. Der optoelektronische Sensor dient dazu, Gegenstände, Personen und dergleichen in dem Überwachungsbereich zu erkennen und gegebenenfalls ein Warnsignal auszugeben, woraufhin das Transportsystem z.B. stoppt, um eine Kollision mit einer Person zu verhindern.

Hierzu kann der optoelektronische Sensor während der Überwachung Abtastlichtsignale in den Überwachungsbereich aussenden, welche von einem dort gegebenenfalls vorhandenen Objekt remittiert bzw. reflektiert werden. Zumindest ein Teil des remittierten bzw. reflektierten Lichts gelangt wieder zu dem optoelektronischen Sensor und wird dort von dem Hauptlichtempfänger detektiert.

Derartige optoelektronische Sensoren können nicht nur zur Überwachung eines Überwachungsbereichs bzw. eines Schutz- und/oder Gefahrenbereichs eingesetzt werden, sondern dienen auch zur Erstellung von Entfernungsprofilen und zur 3D-Abtastung. Der verwendete Begriff "Überwachung" soll in diesem allgemeinen Sinn verstanden werden, auch wenn hier mehrheitlich Beispiele der Sicherheitsanwendung beschrieben sind.

Bekannte optoelektronische Sensoren umfassen eine Steuereinheit, die die Funktionen des Sensors steuert und überwacht. Zur Veränderung der Funktion des Sensors sind üblicherweise Schalter oder eine Tastatur vorgesehen, mit der beispielsweise bestimmte Funktionen des Sensors aktiviert oder deaktiviert werden können.

Nachteiligerweise benötigen die Schalter oder die Tastatur einen gewissen Bauraum, wodurch die Sensoren vergrößert werden. Zudem verursachen sie als weitere Komponenten zusätzliche Herstellungs- und Wartungskosten.

Es ist deshalb die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, einen optoelektronischen Sensor anzugeben, der auf einfache Weise manuell bedienbar ist, eine kompakte Bauform aufweist und mit geringen Kosten herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Sensor gemäß Anspruch 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, anhand der Verschmutzungserkennung das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers an die Schutzscheibe zu erkennen und beim Erkennen der Hand und/oder des Fingers ein Aktionssignal auszugeben. Das Annähern der Hand oder des Fingers an die Schutzscheibe kann also das Drücken einer Taste oder das Betätigen eines Schalters ersetzen.

Die Erfindung macht sich hierbei die Erkenntnis zunutze, dass eine ohnehin in dem Sensor vorgesehene Verschmutzungserkennung auch zur Erkennung einer Hand oder eines Fingers herangezogen werden kann, um hierdurch Eingaben an dem Sensor vorzunehmen, die üblicherweise mittels der Schalter oder der Tastatur erfolgen. Auf diese Weise können die Schalter und/oder die Tastatur entfallen, wodurch der Sensor zugleich kompakter und mit geringeren Kosten herstellbar ist.

Ausgelöst durch das Aktionssignal können Aktionen durchgeführt werden, die beispielsweise eine Veränderung der Abtastrate oder der Reichweite des Sensors bewirken.

Beispielsweise kann zur Durchführung der Aktion eine Hand oder ein Finger auf die Schutzscheibe aufgelegt werden, wodurch die Hand oder der Finger als besonders starker "Schmutz" erkannt wird, wobei eine solch starke Verschmutzung (und damit ein besonders hoher Verschmutzungsmesswert) üblicherweise nicht vorkommt. Insofern kann eine Unterscheidung zwischen "normalem" Schmutz und der Hand bzw. dem Finger erfolgen. In Reaktion auf die aufgelegte Hand oder den Finger wird dann das Aktionssignal ausgegeben.

Grundsätzlich kann es sich bei dem Hauptlichtsender um einen Laser handeln, der die Abtastlichtsignale beispielsweise über einen sich drehenden Sensorkopf in den Überwachungsbereich abstrahlt. Der Sensor kann also ein Laserscanner sein. Die Schutzscheibe kann umlaufend um den Sensorkopf ausgebildet sein und dem Sensorkopf eine 360°-Sicht gestatten, wodurch sich der Überwachungsbereich allseitig des optoelektronischen Sensors befinden kann.

Anstelle einer Hand oder eines Finger kann auch ein anderes Körperteil oder ein anderer nicht transparenter Gegenstand verwendet werden, um das Aktionssignal auszulösen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor ausgebildet, zur Durchführung der Verschmutzungserkennung ein Überwachungslichtsignal durch die Schutzscheibe hindurch zu emittieren, wobei der Sensor bevorzugt ausgebildet ist, eine Transmission durch die Schutzscheibe und/oder eine Reflexion an der Schutzscheibe zu messen. Mittels des Überwachungslichtsignals kann also z.B. die Transmission durch die Schutzscheibe gemessen werden, die bei steigender Verschmutzung der Schutzscheibe abnimmt. Beim Auflegen oder Annähern einer Hand oder eines Fingers an die Schutzscheibe kann die Transmission besonders stark sinken und insbesondere vollständig unterbunden werden.

Bei der Messung einer Reflexion an der Schutzscheibe kann die Reflexion dazu verwendet werden, Schmutz, eine Hand oder einen Finger zu erkennen (d.h. die Präsenz einer Hand oder eines Fingers wird erkannt), da sowohl Schmutz, als auch ein Finger oder eine Hand das Überwachungslichtsignal zumindest teilweise reflektieren können. Bei einer auftretenden sehr starken Reflexion an der Schutzscheibe kann dementsprechend davon ausgegangen werden, dass eine Hand oder ein Finger an der Schutzscheibe z.B. anliegt.

Bevorzugt ist der Hauptlichtsender zur Aussendung des Überwachungslichtsignals eingerichtet und/oder ist der Hauptlichtempfänger zum Empfang des Überwachungslichtsignals ausgebildet. Das Überwachungslichtsignal kann also mit dem Abtastlichtsignal identisch sein, wobei eine Reflexion an der Schutzscheibe auch über das Abtastlichtsignal messbar ist. Hierzu kann beispielsweise von dem empfangenen Licht, das eine Reflexion des Abtastlichtsignals ist, lediglich derjenige Signalanteil herangezogen werden, der aufgrund seiner Laufzeit als von der Schutzscheibe stammend identifiziert wird. Die Verschmutzungserkennung kann folglich eine Laufzeitmessung umfassen, um von der Schutzscheibe, von Schmutz, von einer Hand oder von einem Finger reflektierte Abtastlichtsignale zu erkennen.

Alternativ oder zusätzlich umfasst der Sensor zumindest einen Zusatzlichtsender, welcher zur Aussendung des Überwachungslichtsignals eingerichtet ist, und/oder umfasst der Sensor zumindest einen Zusatzlichtempfänger, der zum Empfang des Überwachungslichtsignals ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Verschmutzungserkennung von einem von dem Hauptlichtsender und/oder dem Hauptlichtempfänger separaten System durchgeführt werden kann, nämlich von dem Zusatzlichtsender und/oder dem Zusatzlichtempfänger. Der Zusatzlichtsender ist bevorzugt getrennt von dem Hauptlichtsender angeordnet. Beispielsweise können auch mehrere Zusatzlichtsender und/oder mehrere Zusatzlichtempfänger vorgesehen sein, die bevorzugt jeweils eine Verschmutzungserkennung an unterschiedlichen Stellen der Schutzscheibe vornehmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Schutzscheibe einen Eingriffsbereich, welcher für eine Hand und/oder einen Finger von außerhalb des Sensors zugänglich ist, wobei die Schutzscheibe und der Eingriffsbereich derart geformt sind, dass das Überwachungslichtsignal die Schutzscheibe an einer ersten Stelle durchdringt, den Eingriffsbereich durchläuft und anschließend die Schutzscheibe an einer zweiten Stelle durchdringt.

Die Schutzscheibe kann im Eingriffsbereich konkav ausgebildet sein, so dass bei einer geradlinigen Ausbreitung des Überwachungslichtsignals das Überwachungslichtsignal den Eingriffsbereich durchlaufen kann. Wird nun eine Hand oder ein Finger in den Eingriffsbereich gehalten oder im Eingriffsbereich auf die Schutzscheibe aufgelegt, so kann das Überwachungslichtsignal am Durchlaufen des Eingriffsbereichs gehindert werden, wodurch das Überwachungslichtsignal die Schutzscheibe an der zweiten Stelle nicht mehr durchdringen kann. Eine solche Absorption des Überwachungslichtsignals kann z.B. durch den Zusatzlichtempfänger detektiert werden, wobei die Steuereinheit daraufhin ein Aktionssignal ausgeben kann.

Liegt lediglich eine "normale" Verschmutzung vor, so kann das Überwachungslichtsignal beim Durchdringen der Schutzscheibe von auf der Schutzscheibe befindlichem Schmutz abgeschwächt werden, kann den Eingriffsbereich aber durchlaufen und in abgeschwächter Stärke zu dem Zusatzlichtempfänger gelangen. Der Zusatzlichtempfänger kann derart angeordnet sein, dass er das Überwachungslichtsignal nach dem Durchdringen der Schutzscheibe an der zweiten Stelle empfängt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Schutzscheibe eine umlaufende Seitenwand, wobei der Eingriffsbereich einen umlaufenden Rücksprung der Seitenwand definiert. Beispielsweise kann die Schutzscheibe topf-, hut- oder zylinderförmig ausgebildet sein. Hierbei kann die Schutzscheibe durch den umlaufenden Rücksprung im Querschnitt eine bereichsweise Z-förmige Gestalt aufweisen.

Bevorzugt sind im Bereich der umlaufenden Seitenwand mehrere Zusatzlichtsender und mehrere Zusatzlichtempfänger angeordnet. Beispielsweise können bei einer topf-, hut- oder zylinderförmigen Schutzscheibe die Zusatzlichtsender gleichmäßig in Umfangsrichtung der Seitenwand verteilt sein. Auf diese Weise kann an der gesamten Seitenwand eine Verschmutzungserkennung durchgeführt werden. Jedem Zusatzlichtsender kann beispielsweise genau ein Zusatzlichtempfänger zugeordnet sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, eine Hand oder einen Finger als erkannt anzusehen, wenn der Verschmutzungsmesswert einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Da eine Hand oder ein Finger undurchdringlich für das Überwachungslichtsignal der Verschmutzungserkennung ist, wird der Verschmutzungsmesswert, der den Grad der Verschmutzung angibt, bei einer Hand oder einem Finger sehr hoch sein, obwohl tatsächlich keine Verschmutzung vorliegt. Ein solcher hoher Verschmutzungsmesswert ist bevorzugt durch "normale" Verschmutzung nicht zu erreichen. Die Verwendung des Schwellenwerts gestattet es damit, eine sichere Unterscheidung zwischen einer Hand oder einem Finger und in der Realität üblicherweise auftretenden Verschmutzungen vorzunehmen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensor ausgebildet, das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers nur in einem vorbestimmten Erkennungsbereich der Schutzscheibe zu ermitteln, wobei der Erkennungsbereich bevorzugt weniger als 50%, besonders bevorzugt weniger als 10%, der Fläche der Schutzscheibe einnimmt. Dies bedeutet, das Aktionssignal kann durch eine Hand oder einen Finger nur im Erkennungsbereich ausgelöst werden, d.h., wenn beispielsweise ein Finger die Schutzscheibe im Erkennungsbereich berührt. Auf diese Weise wird ein Schutz gegen fälschlich ausgelöste Aktionssignale geschaffen, da z.B. eine auftretende außergewöhnlich starke Verschmutzung außerhalb des Erkennungsbereichs nicht zu einem Aktionssignal führt. Der Erkennungsbereich kann dabei eine beliebige Form auf der Oberfläche der Schutzscheibe aufweisen oder ein beliebiger vorbestimmter Bereich der Schutzscheibe sein.

Bevorzugt ist der Erkennungsbereich in mehrere vorbestimmte, voneinander getrennte Teilbereiche gegliedert. Die Teilbereiche gestatten es insbesondere, die korrekte Erkennung zu verbessern, ob tatsächlich die Ausgabe eines Aktionssignals gewünscht ist. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung mehrerer Teilbereiche erfolgen, wobei ausschließlich bei der Erkennung einer Hand oder eines Fingers in jedem Teilbereich ein Aktionssignal ausgegeben wird. Hierdurch kann es beispielsweise erforderlich sein, mit gespreizten Fingern sämtliche Teilbereiche abzudecken, um eine Aktion des Sensors auszulösen.

Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Teilbereich oder den Teilbereichen, in welchem/welchen eine Hand und/oder ein Finger erkannt wird, verschiedene Aktionssignale auszugeben. Hierzu kann eine in einem Teilbereich erkannte Hand oder ein erkannter Finger als logische "1" für den Teilbereich gelten, wohingegen für einen Teilbereich ohne erkannte Hand oder ohne erkannten Finger eine logische "0" verwendet wird. Die so vorgegebenen logischen Zustandsgrößen der Teilbereiche können logisch verknüpft werden, um verschiedene Aktionen auszulösen. Beispielsweise kann beim Vorliegen einer "1" in allen Teilbereichen ein erstes Aktionssignal ausgegeben werden, wohingegen beim Vorliegen einer logischen "1" nur in genau einem Teilbereich ein zweites Aktionssignal ausgegeben werden kann, welches eine Aktion auslöst, die von einer Aktion verschieden ist, die durch das erste Aktionssignal initiiert wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit eingerichtet, in Abhängigkeit von einer zeitlichen Komponente der Erkennung einer Hand und/oder eines Fingers in dem Erkennungsbereich oder in zumindest einem der Teilbereiche, verschiedene Aktionssignale auszugeben. Dies bedeutet, dass ein Aktionssignal beispielsweise nur dann ausgegeben wird, wenn die Präsenz einer Hand innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne mehrmals hintereinander neu erkannt wird, wobei zwischen der jeweiligen Erkennung Zeitdauern liegen müssen, in denen keine Hand erkannt wird. Beispielsweise können unterschiedliche Aktionssignale ausgegeben werden, wenn die Hand drei Mal innerhalb der Zeitspanne oder zehn Mal innerhalb der Zeitspanne erkannt wird. Auch kann z.B. mit einem Finger über die Oberfläche der Schutzscheibe gewischt werden, um zeitlich nacheinander den Finger in verschiedenen Teilbereichen zu platzieren. Dies kann ebenfalls erkannt werden, um wiederum, z.B. abhängig von der Richtung der Wischbewegung, verschiedene Aktionssignale auszugeben. Grundsätzlich ist es möglich, mit den Teilbereichen eine Art Tastatur auf der Oberfläche der Schutzscheibe zu bilden.

Auch ist es möglich, dass nur ein vorbestimmter Anstieg des Verschmutzungsmesswerts innerhalb eines ebenfalls vorbestimmten Zeitintervalls zu einem Aktionssignal führt. So kann beispielsweise nur ein Anstieg des Verschmutzungsmesswerts, der in weniger als einer Sekunde von unterhalb eines unteren vorbestimmten Schwellenwerts über den bereits erwähnten (oberen) Schwellenwert steigt, zu einem Aktionssignal führen. Auf diese Weise wird ausgeschlossen, dass sich allmählich ansammelnder Schmutz zu einem Aktionssignal führt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind der Erkennungsbereich und/oder die Teilbereiche markiert, bevorzugt mit Markierungen auf der Schutzscheibe. Die Markierungen können die Positionierung der Hand oder des Fingers erleichtern und zudem angeben, welche Aktionen eine Berührung der Schutzscheibe in welchen Bereichen nach sich zieht. Die Markierungen können beispielsweise fest angebrachte Beschriftungen, Pfeile, Umrandungen und dergleichen sein. Die Markierungen können aber auch z.B. mit sichtbarem Licht auf die Schutzscheibe projiziert werden.

Bevorzugt ist der Sensor ausgebildet, in Reaktion auf das Aktionssignal einen Reset auszuführen und/oder eine Funkschnittstelle zu aktivieren oder zu deaktivieren. Bei der Funkschnittstelle kann es sich beispielsweise um eine WLAN- oder Bluetooth-Schnittstelle handeln, die üblicherweise abgeschaltet ist, um eine EMV-Belastung durch den Sensor gering zu halten. Durch eine Berührung der Schutzscheibe in dem Erkennungsbereich kann die Funkschnittstelle beispielsweise für einen vorbestimmten Zeitraum aktiviert werden, um eine weiterführende Konfiguration des Sensors zu ermöglichen.

Grundsätzlich können die auf das Aktionssignal hin ausgeführten Aktionen auf nicht sicherheitsrelevante Funktionen beschränkt sein.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bedienung eines optoelektronischen Sensors, der zur Überwachung eines Überwachungsbereichs dient, wobei der Sensor mittels eines Hauptlichtsenders Abtastlichtsignale durch eine Schutzscheibe hindurch in den Überwachungsbereich aussendet, mittels eines Hauptlichtempfängers aus dem Überwachungsbereich kommendes Licht empfängt, und wobei eine Verschmutzungserkennung durchgeführt wird, bei welcher der Grad der Verschmutzung der Schutzscheibe mittels eines Verschmutzungsmesswerts ermittelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass anhand der Verschmutzungserkennung das Annähern einer Hand und/oder eines Fingers an die Schutzscheibe erkannt wird und beim Erkennen einer Hand und/oder eines Fingers ein Aktionssignal ausgegeben wird.

Für das erfindungsgemäße Verfahren gelten die zu dem erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensor getroffenen Aussagen entsprechend, insbesondere hinsichtlich Vorteilen und bevorzugten Ausführungsformen.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines optoelektronischen Sensors.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines optoelektronischen Sensors, der als Laserscanner 10 ausgebildet ist. Der Laserscanner 10 umfasst einen rotierenden Sensorkopf 12, in dem eine Laserdiode als Hauptlichtsender und eine Fotodiodenzeile als Hauptlichtempfänger (beide nicht gezeigt) angeordnet sind. Von dem Sensorkopf 12 werden Abtastlichtsignale 14 in einen Überwachungsbereich 16 abgestrahlt.

Auf ihrem Weg in den Überwachungsbereich 16 durchtreten die Abtastlichtsignale 14 eine feststehende Schutzscheibe 18, die aus einem transparenten Material gefertigt ist. Die Schutzscheibe 18 ist bezüglich der (nicht gezeigten) Rotationsachse des Sensorkopfs 12 umlaufend um den Sensorkopf 12 ausgebildet und umfasst einen Rücksprung 20 in einer umlaufenden Seitenwand 22, welcher einen Eingriffsbereich 24 definiert.

Die Abtastlichtsignale 14 durchtreten die Schutzscheibe 18 im Bereich der umlaufenden Seitenwand 22.

Aufgrund des Rücksprungs 20 weist die Schutzscheibe 18 im Bereich der Seitenwand 22 eine im Querschnitt Z-förmige Gestalt auf.

Der Laserscanner 10 umfasst einen Zusatzlichtsender 26, der ein Überwachungslichtsignal 28 derart aussendet, dass es den Eingriffsbereich 24 durchläuft, wobei in 1 lediglich ein schematischer Strahlengang des Überwachungslichtsignals 28 dargestellt ist. Der Zusatzlichtsender 26 ist innerhalb der Schutzscheibe 18 angeordnet, so dass das Überwachungslichtsignal 28 vor und nach dem Durchlaufen des Eingriffsbereichs 24 die umlaufende Seitenwand 22 der Schutzscheibe 18 durchdringt. Nach dem zweiten Durchdringen der Seitenwand 22 trifft das Überwachungslichtsignal 28 auf einen Reflektor 30, der das Überwachungslichtsignal 28 einem Zusatzlichtempfänger 32 zuführt.

Der Zusatzlichtsender 26, der Zusatzlichtempfänger 32 und auch der Sensorkopf 12 sind mit einer Steuereinheit 34 gekoppelt. Die Steuereinheit 34 ist zudem mit einer WLAN-Schnittstelle 36 verbunden.

Beim Betrieb des Laserscanners 10 sendet der Sensorkopf 12 periodisch Abtastlichtsignale 14 in den Überwachungsbereich 16, um beispielsweise Gegenstände und Personen im Überwachungsbereich 16 zu detektieren.

Zugleich wird von dem Zusatzlichtsender 26 ein Überwachungslichtsignal 28 ausgesandt, das beim Durchdringen der Schutzscheibe 18 in Abhängigkeit des auf der Schutzscheibe 18 befindlichen Schmutzes abgeschwächt wird. Eine solche Abschwächung des Überwachungslichtsignals 28 kann von dem Zusatzlichtempfänger 32 detektiert werden.

Wird nun ein Finger 38 in den Eingriffsbereich 24 gebracht, so wird das Überwachungslichtsignal 28 nahezu vollständig unterbrochen, so dass fast kein Licht des Überwachungslichtsignals 28 zu dem Zusatzlichtempfänger 32 gelangt. Die Steuereinheit 34 erkennt dies wie eine sehr starke Verschmutzung bzw. als sehr hohen Verschmutzungsmesswert. Dabei wird ein Schwellenwert des Verschmutzungsmesswerts überschritten, wobei die Steuereinheit 34 bei der Überschreitung des Schwellenwerts vom Vorhandensein des Fingers 38 in dem Eingriffsbereich 24 ausgeht. Daraufhin gibt die Steuereinheit 34 ein Aktionssignal aus, das zur zeitweiligen Aktivierung der WLAN-Schnittstelle 36 führt.

Allein durch das Einbringen des Fingers 38 in den Eingriffsbereich 24 kann der Laserscanner 10 also auf einfache Weise in einen Modus geschaltet werden, in welchem der Laserscanner 10 über die WLAN-Schnittstelle 36 per Funk erreichbar ist.

Bezugszeichenliste

10
Laserscanner
12
Sensorkopf
14
Abtastlichtsignal
16
Überwachungsbereich
18
Schutzscheibe
20
Rücksprung
22
umlaufende Seitenwand
24
Eingriffsbereich
26
Zusatzlichtsender
28
Überwachungslichtsignal
30
Reflektor
32
Zusatzlichtempfänger
34
Steuereinheit
36
WLAN-Schnittstelle
38
Finger