CN109581529B - 操作光幕排列的方法及光幕排列 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种操作光幕排列的方法及光幕排列，所述光幕排列用于监视安全区域且包括放置在安全区域的发射器侧处的多个第一光发射器元件以及放置在安全区域的接收器侧处的多个第二光接收器元件。其中光发射器元件排列成固定的几何图案，其中光接收器元件排列成固定的几何图案，且其中发射器侧与接收器侧隔开预定距离，所述方法包括以下步骤：将多个专用的光发射器元件指派给相应的一个光接收器元件，其中被指派的光发射器元件形成阵列；以及激活相应阵列的专用的光发射器元件以同期发射光，且同时，由相应的光接收器元件从被激活的光发射器元件接收所发射的光。

Description

操作光幕排列的方法及光幕排列

技术领域

本发明涉及一种操作用于监视安全区域的光幕排列的方法，且涉及一种用于监视安全区域的光幕排列。

背景技术

光幕排列(light curtain arrangement)可用于监视安全区域，具体来说以探测所述安全区域中的移动物体。光幕排列可包括位于安全区域的发射器侧上的多个光发射器元件以及放置在安全区域的接收器侧处的多个光接收器元件。每一光接收器元件可耦合到特定光发射器元件，例如以探测从所述特定光发射器元件发射的光。如果光接收器元件未探测到/接收到来自耦合到光接收器元件的特定光发射器元件的任何光，则光幕排列可确定安全区域中存在物体且可例如发出警报。

举例来说，文献US 2005/0133702 A1示出一种依序和/或循环地单独激活多个光发射器的光幕排列。

可能期望能够探测到更大距离上的物体。这可使安全区域的大小增大，具体来说使光发射器元件与光接收器元件之间的距离增大。

因此，本发明的目标是提供一种操作光幕排列的改良的方法以及一种改良的光幕排列。

发明内容

根据第一方面，提供一种操作光幕排列的方法，用于监视安全区域。所述光幕排列包括放置在所述安全区域的发射器侧处的多个第一光发射器元件以及放置在所述安全区域的接收器侧处的多个第二光接收器元件，其中所述光发射器元件排列成固定的几何图案，其中所述光接收器元件排列成固定的几何图案，且其中所述发射器侧与所述接收器侧隔开预定距离。所述方法包括以下步骤：

将多个第一光发射器元件中的多个专用的光发射器元件指派给多个第二光接收器元件中的相应的一个光接收器元件，其中被指派的所述光发射器元件形成阵列；以及

激活相应的所述阵列的所述专用的光发射器元件以同期发射光，且与此同时，由相应的所述光接收器元件从被激活的所述光发射器元件接收所发射的所述光。

根据第二方面，提供一种光幕排列，用于监视安全区域。所述光幕排列包括：

多个第一光发射器元件，放置在所述安全区域的发射器侧处，其中所述光发射器元件排列成固定的几何图案；以及

多个第二光接收器元件，放置在所述安全区域的接收器侧处，其中所述光接收器元件排列成固定的几何图案；

其中所述发射器侧与所述接收器侧隔开预定距离；且

其中给所述多个第二光接收器元件中的每一个指派多个第一光发射器元件中的专用的光发射器元件，被指派的所述光发射器元件形成阵列，其中所述专用的光发射器元件被实施成同期发射光以由相应的所述光接收器元件接收。

在各实施例中，根据所述第二方面的光幕排列被配置成根据所述第一方面的方法来进行操作。

具体来说，所述安全区域是可由所述光幕排列监视的区域。举例来说，所述光幕排列可探测物体在所述安全区域内的移动和/或存在。所述安全区域可以是在所述发射器侧与所述接收器侧之间延伸的空间区域。具体来说，所述安全区域是由所述光发射器元件发射的所述光可到达的区域。

所述光发射器元件可包括发光二极管(light-emitter diode，LED)。

另外，每一光发射器元件可包括光学发射器透镜。具体来说，每一二极管可位于对应发射器透镜的焦平面中。所述多个光发射器元件可例如通过焊接固定在电子板上。所述光发射器元件排列成固定的几何图案，例如排列成一行、平行的两行、矩形等。具体来说，所述光发射器元件是不可位移的，因而使得所述几何图案不可修改。

所述光接收器元件可包括光学传感器，例如光接收器。另外，每一光接收器元件可包括光学接收器透镜。所述光学接收器透镜可以是与所述光学发射器透镜相同类型的。每一光学接收器透镜可放置在对应光学传感器的焦平面中，具体来说例如以将从光发射器元件接收的光聚焦到所述光接收器元件的有源表面上。

所述光接收器元件排列成固定的几何图案，例如排列成一行、平行的两行、矩形等。具体来说，所述光接收器元件是不可位移的，因而使得所述几何图案不可修改。所述光接收器元件排列成的所述几何图案可相同于所述光发射器元件排列成的所述几何图案。作为另外一种选择，这些几何图案可不同。光接收器元件的数目可相同于光发射器元件的数目。

所述发射器侧与所述接收器侧隔开预定距离。举例来说，所述发射器侧是其中排列有所述光发射器元件的平面且所述接收器侧是其中排列有所述光接收器元件的平面。包括所述光发射器元件的所述平面可与包括所述光接收器元件的所述平面平行。

可给相应的一个光接收器元件指派多个专用的光发射器元件作为阵列。具体来说，从所述多个光发射器元件中选择几个光发射器元件作为专用的光发射器元件，并将其指派给单个相应的光接收器元件。在各实施例中，给所述多个光接收器元件中的每一个指派多个专用的光发射器元件，以使得每一光接收器元件具有被指派给其的阵列。所述给所述相应的一个光接收器元件指派所述多个专用的光发射器元件的步骤可以是在使用之前设置所述光幕排列的步骤的一部分。

所述专用的光发射器元件可同期(contemporaneously)或同时(simultaneously)发射光，以使得所述专用的光发射器元件被指派给的相应的所述光接收器元件马上就收到光。具体来说，相应的光接收器元件可同时从多个专用的光发射器元件接收光。

从所述专用的光发射器元件发射的所述光可重叠，使得相应的所述光接收器元件接收到/探测到与分别从所述专用的光发射器元件发射的光束的重叠对应的光束。由相应的所述光接收器元件接收的所述光束的功率密度可高于由单个光发射器元件发射的单个光束的功率密度。举例来说，对于以相同的发光功率发射光的N个专用的光发射器元件，由相应的所述光接收器元件接收的所述光束的发光功率可高达单个专用的光发射器元件的发光功率的N倍。由于N个光发射器元件被指派给单个光接收器元件，因此可以说所述光幕排列的“N对1多光束配置”。

如果单个光发射器元件发射单个光束，则在所述预定距离大的情况下，到达所述光接收器元件中的一个的光束的发光功率可能非常弱。由所述专用的光发射器元件发射的叠加/重叠光束的发光功率可大于由单个光发射器元件发射的单个光束的范围。

具体来说，当所述专用的光发射器元件同时发射光时，与由仅一个光发射器元件发射光的情况相比，所述发射器侧与所述接收器侧之间的所述预定距离可增大。所述光幕排列可具体来说使用小直径发射透镜来达到高操作距离。

理论上，可利用同时激活的N个光发射器元件达到的操作距离d_N为d_N＝d*sqrt(N)，其中d为可利用单个光发射器元件达到的操作距离。举例来说，所述预定距离可以达到90m。

具体来说，由所述光发射器元件发射的光高效地覆盖的范围增大，且可使用根据第二方面的光幕排列来监视更大的安全区域。

参照根据第二方面的光幕排列所述的实施例、特征及优点经必要的修改同样适用于操作根据第一方面的光幕排列的方法。

根据一个实施例，根据第一方面的方法还包括：依序激活成对的光接收器元件与光发射器阵列，以探测位于所述安全区域中的物体，其中一对光接收器元件与光发射器阵列包括被指派给所述相应的一个光接收器元件的所述专用的光发射器元件以及所述相应的一个光接收器元件。

所述对可包括一方面被指派给所述相应的一个光接收器元件的所述多个专用的光发射器元件及另一方面所述相应的一个光接收器元件。具体来说，所述对包括至少两个专用的光发射器元件及至少相应的所述光接收器元件。

“依序”一词在这里可以被理解为“一个接一个”。具体来说，在相同的第一时间激活或接通被指派给第一相应的光接收器元件的所有专用的光发射器元件。然后，在晚于所述第一时间的第二时间，可激活或接通被指派给第二相应的光接收器元件的所有专用的光发射器元件。具体来说，依序或循环地激活光接收器元件阵列以扫描整个安全区域。

根据另一实施例，每次只激活一个相应的光接收器元件及被指派给所述一个相应的光接收器元件的所述专用的光发射器元件。

具体来说，可单独地接通每个专用的光发射器元件阵列，其中所述阵列可一个接一个被接通。举例来说，当在所述第二时间激活被指派给第二相应的光接收器元件的专用的光发射器元件时，可关断被指派给第一相应的光接收器元件的所有专用的光发射器元件。具体来说，被指派给第一相应的光接收器元件的专用的光发射器元件决不会与被指派给第二相应的光接收器元件的专用的光发射器元件同时被激活。

根据另一实施例，给相应的光接收器元件指派多个专用的光发射器元件包括：

确定所述预定距离；以及

根据所述预定距离确定要指派给每一光接收器元件的光发射器元件的数目。

具体来说，要指派给每一光接收器元件的光发射器元件的数目被选择成使得来自所述专用的光发射器元件的重叠光束到达相应的所述光接收器元件。举例来说，要指派给每一光接收器元件的光发射器元件的确定数目随着预定距离的增大而增大。

根据另一实施例，根据第一方面的方法还包括：

如果所述预定距离小于预定阈值距离，则对于每一光接收器元件，选择被指派给相应的所述光接收器元件的所述专用的光发射器元件中的仅一个光发射器元件，且将形成相应的所述阵列的其他所述专用的光发射器元件去激活。

具体来说，所述光幕排列可在至少两种模式中操作。如果所述预定距离相当大，具体来说大于所述预定阈值距离，则所述光幕排列可在同时激活被指派给相应的一个光接收器元件的多个专用的光发射器元件的第一操作模式中操作。举例来说，所述预定阈值距离为10m。

如果所述预定距离相当小，具体来说小于所述预定阈值距离，则所述光幕排列可在同时激活仅一个光发射器元件的第二操作模式中操作。在所述第二操作模式中，除了所选的一个专用的光发射器元件以外，形成所述阵列的所有专用的光发射器元件均可被去激活。

所述光幕排列可在所述第一操作模式及所述第二操作模式中操作，而不必修改光发射器元件和/或光接收器元件的排列。所述光幕排列可基于所测量或所确定的预定距离来判断是在所述第一操作模式还是所述第二操作模式中操作。具体来说，相同的光幕排列用于小的及大的预定距离且可灵活地使用。举例来说，所述光幕排列的安装非常简单，因为它不因用户而异。此外，光幕排列的相同设计可用于各种应用，这在成本方面是有利的。

根据另一实施例，光接收器元件的数目小于光发射器元件的数目，举例来说，如果分别给每一光接收器元件指派N个光发射器元件，则可存在比光发射器元件少N倍的光接收器元件。

根据另一实施例，所述光发射器元件和/或所述光接收器元件排列成行。在各实施例中，被指派给光接收器元件的光发射器元件围绕所述光接收器元件对称地定位。

根据另一实施例，所述光发射器元件被实施成在相同的主方向上从所述安全区域的所述发射器侧朝所述安全区域的所述接收器侧发射光。

所述光发射器元件发射光的主方向对于所有光发射器元件，具体来说对于同一阵列的光发射器元件可以是相同的。

根据另一实施例，阵列包括被指派给相应的一个光接收器元件的预定数目为N个的专用的光发射器元件，被指派的所述光发射器元件是位在几何上最靠近所述相应的一个光接收器元件的N个光发射器元件。

通过指派最靠近所述相应的一个光接收器元件的N个光发射器元件，可确保由所述N个光发射器元件发射的光实际上到达所述相应的一个光接收器元件。另外，所述预定距离可进一步增大。

根据另一实施例，相应的一个阵列的光发射器元件彼此邻靠地排列。具体来说，所述阵列包括相邻的光发射器元件。

根据另一实施例，光发射器元件全部具有相同的标称发光功率。

根据另一实施例，所述光幕排列被实施成在所述第一操作模式中进行操作，以探测沿第一预定距离延伸的安全区域中的物体，且在第二操作模式中进行操作，以探测沿第二预定距离延伸的安全区域中的物体，所述第一预定距离大于所述第二预定距离，

其中所述第一操作模式包括：对于每一个光接收器元件，从被指派给相应的一个光接收器元件的专用的光发射器元件朝所述相应的一个光接收器元件同时发射光；且

其中所述第二操作模式包括：对于每一个光接收器元件，从一个所选的光发射器元件到相应的一个光接收器元件发射光，其中所述一个所选的光发射器元件是位在几何上最靠近所述相应的一个光接收器元件的所述光发射器元件。

在所述第一操作模式中由所述专用的光发射器元件发射的光所覆盖的距离可大于在所述第二操作模式中由单个有源光发射器元件发射的光所覆盖的距离。具体来说，如果所述预定距离大于所述预定阈值距离，例如对于所述第一预定距离，则在所述第一操作模式中操作所述光幕排列可能是有利的，因为可监视沿大的第一预定距离延伸的安全区域。如果所述预定距离小于所述预定阈值距离，例如对于所述第二预定距离，则在所述第二操作模式中操作所述光幕排列可能是有利的，因为当仅使用单个光发射器元件时消耗更少的能量。

在各实施例中，可改变至所述光发射器元件的供应电流以增大或减小发射的光所覆盖的距离。所述光幕排列的能量消耗可根据所述预定距离来优化。

根据另一实施例，所述光幕排列还包括用于设定所述操作模式的配置装置，其中所述配置装置包括以下群组中的至少一者：指拨开关装置、配置存储器装置及编程接口。

设定所述操作模式可对应于选择要在所述第一操作模式还是所述第二操作模式中操作所述光幕排列。所述配置装置可用于设置所述光幕排列。具体来说，所述配置装置由所述光幕排列的用户操作。

在各实施例中，所述光幕排列可在除所述第一操作模式及所述第二操作模式以外的其他操作模式中操作，例如在中间操作模式中操作。在所述中间操作模式中，同时激活每一阵列中的几个光发射器元件，而非激活所述阵列的全部所述光发射器元件。此中间操作模式可适用于中间预定距离。具体来说，也可在几种不同的操作模式中操作所述光幕排列，由此设定所述光幕排列的操作范围。相应的所述操作模式可例如使用所述配置装置来设定。

根据另一实施例，被指派给每一光接收器元件的光发射器元件的数目是由所述配置装置设定。具体来说，用户可根据所述预定距离使用所述配置装置来设定被指派给每一光接收器元件的光发射器元件的数目。

根据另一实施例，在所述第二操作模式中，所述光发射器元件的供应电流值相对于所述第一操作模式减小。当在所述第二操作模式中操作所述光幕排列时消耗的能量少于当在所述第一操作模式中操作所述光幕排列时消耗的能量。

根据另一实施例，第二方面的光幕排列还包括控制装置，所述控制装置被实施成根据第一方面的方法来激活及去激活所述光发射器元件及所述光接收器元件。

根据另一方面，本发明涉及一种包括程序代码的计算机程序产品，所述程序代码用于在至少一个计算机上运行时执行根据第一方面的用于操作光幕排列的上述方法。

计算机程序产品(例如计算机程序构件)可实施为存储卡、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)棒、只读光盘存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、数字视频盘(Digital Video Disk，DVD)或作为可从网络中的服务器下载的文件。举例来说，这种文件可通过从无线通信网络传送包括计算机程序产品的文件来提供。

本发明的其他可能的实施方案或替代解决方案还囊括本文中没有明确提到的上文或下文关于所述光幕排列及用于操作所述光幕排列的所述方法阐述的特征的组合。本领域的技术人员还可将单独的或孤立的方面及特征添加到所述光幕排列及用于操作所述光幕排列的所述方法的最基本形式。

附图说明

结合附图，阅读随后的说明及附属权利要求，所述光幕排列及用于操作所述光幕排列的所述方法的特征及优点将显而易见，在附图中：

图1示出根据第一实施例的光幕排列。

图2示出根据第一实施例的一种用于操作光幕排列的方法。

图3A～图3C示出在第一操作模式中操作的根据第一实施例的光幕排列。

图4A～图4C示出在第二操作模式中操作的根据第一实施例的光幕排列。

图5示出发射光的发光元件的实例。

图6示出根据第二实施例的一种用于操作光幕排列的方法。

图7示出根据第二实施例的光幕排列。

在所述图中，除非另有指示，否则相同的参考编号表示相同或在功能上等同的元件。

[符号的说明]

1、21：光幕排列

2：发射器侧

3：接收器侧

4a-4o、14a-14n：光发射器元件

5a-5c：光接收器元件

6：安全区域

7a-7c、17a、17b：阵列

8a-8e：区

9：发光二极管

10：发射器透镜

11：接收器透镜

12：光接收器

13：对称轴

D：预定距离

L：光

P₁-P₅：发光功率

S0、S01、S02、S03、S1、S2、S3：方法步骤

t：时间

具体实施方式

图1示出根据第一实施例的光幕排列1。光幕排列1可用于探测安全区域6中的物体，由此监视所述安全区域6。

光幕排列1包括排列在安全区域6的发射器侧2处的多个第一光发射器元件4a-4o。光发射器元件4a-4o排列成行。每一光发射器元件4a-4o包括发光二极管9及发射器透镜10。每一发光二极管9处于对应透镜10的焦平面中。在图1中，仅为光发射器元件4a的发光二极管9及发射器透镜10提供参考符号，而其余的光发射器元件4b-4o是相同的。所有光发射器元件4a-4o具有相同的标称发光功率(nominal luminous power)，且排列成例如沿相同方向(即朝安全区域6的接收器侧3)发射光。光发射器元件4a-4o由机械保持器(此处为电子板)保持。

光幕排列1还包括在安全区域6的接收器侧3上排列成行的多个第二光接收器元件5a-5c。发射器侧2与接收器侧3之间的距离由预定距离D给出。每一光接收器元件5a-5c包括接收器透镜11及光接收器12。每一透镜11将所接收到的光聚焦到光接收器12的有源表面上。在图1中，仅为光接收器元件5a的接收器透镜11及光接收器12提供参考符号，而其余的光接收器元件5b、5c是相同的。

图1的光幕排列1可根据图2所示的第一实施例的用于操作光幕排列1的方法来操作。在下文中，将参考图1及图2来阐述光幕排列1的操作。

在初始化步骤S0中，提供图1所示的光幕排列1。在步骤S1中，将多个专用的光发射器元件4a-4o指派给相应的一个光接收器元件5a-5c。即，将最靠近每一光接收器元件5a-5c的五个光发射器元件4a-4o指派给相应的一个光接收器元件5a-5c。即，将相邻的光发射器元件4a-4e指派给光接收器元件5a，将相邻的光发射器元件4f-4j指派给光接收器元件5b，且将相邻的光发射器元件4k-4o指派给光接收器元件5c。光发射器元件4a-4e形成阵列7a，光发射器元件4f-4j形成阵列7b，且光发射器元件4k-4o形成阵列7c。

在步骤S2中，激活阵列7a-7c的光发射器元件4a-4o以同时发射光L。在图1中，同期激活阵列7b的所有光发射器元件4f-4j，以使得光接收器元件5b同时从被激活的光发射器元件4f-4j接收所发射的光。

如图1所示，被激活的每一光发射器元件4f-4j沿锥体朝接收器侧3发射发光功率为P₁的光。由于光发射器元件4f-4j彼此邻靠地排列，因此由光发射器元件4f-4j中的每一者发射的光的发光功率叠加/重叠。即，在没有光束叠加的区8a中，光具有发光功率P₁。在叠加有两个光束的区8b中，光具有发光功率P₂，P₂是P₁的两倍。在叠加有三个光束的区8c中，光具有发光功率P₃，P₃是P₁的三倍。在叠加有四个光束的区8d中，光具有发光功率P₄，P₄是P₁的四倍。最后，在叠加有这五个光束的区8e中，光具有发光功率P₅，P₅是P₁的五倍。

如在图1中可以看到，光接收器元件5b接收发光功率为P₅的光。在光接收器元件5b处接收的光的发光功率P₅比仅从一个光发射器元件4a-4o发射的光高四倍。

有利地，光幕排列1可用于监视大的安全区域6，因为由光接收器元件5b接收的光具有高发光功率P₅。因此，距离D可以是大的。

代替激活阵列7b的光发射器元件4f-4j，可仅激活阵列7a的光发射器元件4a-4e或阵列7c的光发射器元件4k-4o。这在图3A～图3C中示出，图3A～图3C示出在第一操作模式中操作的根据第一实施例的光幕排列1。

第一操作模式的特征在于同时激活阵列7a-7c的所有光发射器元件4a-4o，如上文结合步骤S2所述。图3A～图3C示出如何依序激活包括阵列7a-7c的光发射器元件4a-4o及对应的光接收器元件5a-5c的对。在图3A～图3C中，被激活的光发射器元件4a-4o及光接收器元件5a-5c由圆点表示。

即，在时间t＝1处，仅激活形成阵列7a的光发射器元件4a-4e及对应的光接收器元件5a。在图3A～图3C中，未示出从相应的光发射器元件4a-4o发射的光锥，但应当理解，其形状及功率分布相同于图1所示的形状及功率分布。

然后，在稍晚于时间t＝1的时间t＝2处，仅激活形成阵列7b的光发射器元件4f-4j及对应的光接收器元件5b。在时间t＝1处被激活的光发射器元件4a-4e及光接收器元件5a在时间t＝2处被去激活。

然后，在稍晚于时间t＝2的时间t＝3处，仅激活形成阵形7c的光发射器元件4k-4o及对应的光接收器元件5c。在时间t＝2处被激活的光发射器元件4f-4j及光接收器元件5b在时间t＝3处被去激活。

在执行时间t＝3处所示的扫描之后，光幕排列1返回到时间t＝1且循环地重复序列t＝1、t＝2及t＝3。由此，扫描安全区域6且可探测放置在安全区域6中的物体。

光幕排列1也可根据图6所示的第二实施例的用于操作光幕排列1的方法来操作。根据第二实施例的方法是基于根据第一实施例的方法，其中步骤S0、S1及S2相同于已参考图2所述的那些步骤。在下文中，将仅阐述附加步骤。

在步骤S01中，确定预定距离D。用户可测量所述预定距离D。在步骤S02中，确定光幕排列1的操作模式。即，判断要在上文参考图3A～图3C所述的第一操作模式中还是在下文参考图4A～图4C所述的第二操作模式中操作光幕排列1。

为确定及设定所述操作模式，光幕排列1包括配置装置(configuration device)(图中未示出)。所述配置装置包括用于选择操作模式的指拨开关(dip switch)、用于存储至少预定阈值距离的配置存储器装置(configuration memory device)及编程接口(programming interface)。

在步骤S02中，根据预定距离D来确定操作模式。即，将在步骤S01中确定的预定距离D与存储在配置存储器装置中的预定阈值距离进行比较。

如果预定距离D大于预定阈值距离，则确定出要在第一操作模式中操作光幕排列1。在这种情况下，在步骤S03中，光幕排列1确定要指派给每一光接收器元件5a-5c的光发射器元件4a-4o的数目。在图1的实施例中，要指派给每一光接收器元件5a-5c的光发射器元件4a-4o的数目为五。然后，通过执行上文已阐述的步骤S1及S2在第一操作模式中操作光幕排列1。

然而，如果预定距离D小于预定阈值距离，则在步骤S02中确定出要在第二操作模式中操作光幕排列1。在这种情况下，通过在步骤S3中激活阵列7a-7c的光发射器元件4a-4o中的仅一者而在第二操作模式中操作光幕排列1。

参考图4A～图4C来阐述第二操作模式，图4A～图4C示出在第二操作模式中操作的根据第一实施例的光幕排列1。

第二操作模式的特征在于每次只激活每一阵列7a-7c中的一个光发射器元件4a-4o。即，激活每一阵列7a-7c中的最靠近相应的光接收器元件5a-5c的光发射器元件4a-4o。这对应于激活光发射器元件4c、4h及4m，如图4A～图4C所示。在图4A～图4C中，被激活的光发射器元件4a-4o及光接收器元件5a-5c由圆点表示。

在图4A～图4C所示的时间t＝1处，在所有光发射器元件4a-4c中，仅激活光发射器元件4c。对应地，同样激活光接收器元件5b。

然后，在稍晚于时间t＝1的时间t＝2处，仅激活光发射器元件4h及对应的光接收器元件5b。在时间t＝1处被激活的光发射器元件4c及光接收器元件5a在时间t＝2处被去激活。

然后，在稍晚于时间t＝2的时间t＝3处，仅激活光发射器元件4m及对应的光接收器元件5c。在时间t＝2处被激活的光发射器元件4h及光接收器元件5b在时间t＝3处被去激活。

在执行时间t＝3处所示的扫描之后，光幕排列1返回到时间t＝1且循环地重复序列t＝1、t＝2及t＝3。由此，扫描安全区域6且可探测放置在安全区域6中的物体。

由光发射器元件4c、4h及4m发射的光在图4A～图4C中未示出；然而，由光发射器元件4c、4h及4m发射的光如图5所示被发射。图5示出光发射器元件4c如何向光接收器元件5a发射光L的实例。应当理解，光发射器元件4h及4m分别向光接收器元件5b及5c的光发射是相同的。

如图5所示，光L以发光功率P₁从光发射器单元4c沿以对称轴13为中心的圆锥形状发射。光接收器元件5a接收相同发光功率P₁的光。由于在第二操作模式中不同期激活相邻的光发射器元件4a-4o，因此不发生光功率的增加。因此，当预定距离D相对小时，只能在第二操作模式中操作光幕排列1。

在各实施例中，如果确定预定距离D具有中间值，则可同时激活同一阵列7a-7c的中间数目个光发射器元件4a-4o。举例来说，可同时激活三个光发射器元件4g、4h及4i，使得对应的光接收器元件5b接收发光功率为P₃的光。

图7示出根据第二实施例的光幕排列21。光幕排列21包括与第一实施例的光幕排列1的光发射器元件4a-4o不同地排列的光发射器元件14a-14n。如图7所示，光发射器元件14a-14n形成分别被指派给光接收器元件5a及5b的两个阵列17a及17b。光发射器元件14a-14h被排列成的几何图案不再像在第一实施例中那样成行。而是，如图7所示，光发射器元件14a-14g及光发射器元件14h-14n分别排列成圆形几何形状，其中光发射器元件14a、14h位于圆的中心。在图7中，中心光发射器元件14f及14l是分别最靠近光接收器元件5a及5b的光发射器元件14a-14n。

尽管已根据优选实施例阐述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，可对所有实施例进行修改。举例来说，在一个阵列7a-7c中可存在更多或更少的光发射器元件4a-4o。光发射器元件4a-4o、光接收器元件5a-5c和/或阵列7a-7c的总数也可变化。可修改光发射器元件4a-4o和/或光接收器元件5a-5c的几何图案，例如以形成矩形。光发射器元件4a-4o不一定是具有透镜10的发光二极管9，而是光发射器元件4a-4o也可以是符合安全标准的灯泡或任何类型的光发射器。类似地，符合安全标准的任何类型的光探测器可用作光接收器元件5a-5c。预定距离可任意地变化。此外，被指派给光接收器元件5a-5c的光发射器元件4a-4o未必围绕所述光接收器元件5a-5c对称地排列。而且，不同光发射器元件4a-4o的标称发光功率未必相同。

Claims (16)

1.一种操作光幕排列的方法，其特征在于，所述光幕排列用于监视安全区域且包括放置在所述安全区域的发射器侧处的多个第一光发射器元件以及放置在所述安全区域的接收器侧处的多个第二光接收器元件，其中所述第一光发射器元件排列成固定的几何图案，其中所述第二光接收器元件排列成固定的几何图案，且其中所述发射器侧与所述接收器侧隔开预定距离，所述方法包括以下步骤：

将所述多个第一光发射器元件中的多个专用的光发射器元件指派给所述多个第二光接收器元件中的相应的一个第二光接收器元件，其中被指派的所述多个专用的光发射器元件形成阵列；以及

激活所述阵列中的专用的光发射器元件，以同期发射光；同时由相应的所述第二光接收器元件，接收从被激活的所述阵列中的专用的光发射器元件处发射的光，

所述第一光发射器元件包含发光二极管及光发射器透镜，且发光二极管位于对应光发射器透镜的焦平面中，

所述阵列包括被指派给相应的一个第二光接收器元件的预定数目为N个的专用的光发射器元件，被指派的所述专用的光发射器元件是位置在几何上最靠近所述相应的一个第二光接收器元件的N个所述第一光发射器元件。

2.根据权利要求1所述的操作光幕排列的方法，其特征在于，还包括：依序激活成对的所述第二光接收器元件与所述阵列以探测位于所述安全区域中的物体，其中，一对所述第二光接收器元件与所述阵列包括相应的一个第二光接收器元件，以及被指派给所述相应的一个第二光接收器元件的所述专用的光发射器元件。

3.根据权利要求1或2所述的操作光幕排列的方法，其特征在于，每次只激活一个相应的第二光接收器元件及被指派给所述一个相应的第二光接收器元件的所述专用的光发射器元件。

4.根据权利要求1或2所述的操作光幕排列的方法，其特征在于，将多个专用的光发射器元件指派给相应的一个第二光接收器元件包括：

确定所述预定距离；以及

根据所述预定距离确定要被指派给所述第二光接收器元件中的每一个第二光接收器元件的所述第一光发射器元件的数目。

5.根据权利要求4所述的操作光幕排列的方法，其特征在于，包括：

如果所述预定距离小于预定阈值距离，则对于所述第二光接收器元件中的每一个第二光接收器元件，选择所述专用的光发射器元件中的仅一个第一光发射器元件，指派给相应的所述第二光接收器元件，且将形成相应的所述阵列的其它所述专用的光发射器元件去激活。

6.一种光幕排列，其特征在于，用于监视安全区域且包括：

多个第一光发射器元件，放置在所述安全区域的发射器侧处，其中所述第一光发射器元件排列成固定的几何图案；以及

多个第二光接收器元件，放置在所述安全区域的接收器侧处，其中所述第二光接收器元件排列成固定的几何图案；

其中所述发射器侧与所述接收器侧隔开预定距离；且

其中，给所述多个第二光接收器元件中的每一个第二光接收器元件指派多个第一光发射器元件中的专用的光发射器元件，被指派的所述专用的光发射器元件形成阵列；且所述专用的光发射器元件被实施成同期发射光，以由相应的所述多个第二光接收器元件接收；

所述第一光发射器元件包含发光二极管及光发射器透镜，且发光二极管位于对应光发射器透镜的焦平面中，

所述阵列包括被指派给相应的一个第二光接收器元件的预定数目为N个的专用的光发射器元件，被指派的所述专用的光发射器元件是位置在几何上最靠近所述相应的一个第二光接收器元件的N个所述第一光发射器元件。

7.根据权利要求6所述的光幕排列，其特征在于，所述第二光接收器元件的数目小于所述第一光发射器元件的数目。

8.根据权利要求6或7所述的光幕排列，其特征在于，所述第一光发射器元件和/或所述第二光接收器元件排列成行。

9.根据权利要求6或7所述的光幕排列，其特征在于，所述第一光发射器元件被实施成在相同的主方向上从所述安全区域的所述发射器侧朝所述安全区域的所述接收器侧发射光。

10.根据权利要求6或7所述的光幕排列，其特征在于，相应的一个所述阵列的所述第一光发射器元件彼此邻靠地排列。

11.根据权利要求6或7所述的光幕排列，其特征在于，所述第一光发射器元件全部具有相同的标称发光功率。

12.根据权利要求6或7所述的光幕排列，其特征在于，所述光幕排列被实施成在第一操作模式中进行操作来探测在沿第一预定距离延伸的安全区域中的物体，且在第二操作模式中进行操作来探测在沿第二预定距离延伸的安全区域中的物体，所述第一预定距离大于所述第二预定距离，

其中所述第一操作模式包括：对于所述第二光接收器元件中的每一个第二光接收器元件，从被指派给相应的一个所述第二光接收器元件的所述专用的光发射器元件朝所述相应的一个第二光接收器元件同期发射光；且

其中所述第二操作模式包括：对于所述第二光接收器元件中的每一个第二光接收器元件，从一个所选的第一光发射器元件到相应的一个第二光接收器元件发射光，其中所述一个所选的第一光发射器元件是位置在几何上最靠近所述相应的一个第二光接收器元件的所述第一光发射器元件。

13.根据权利要求12所述的光幕排列，其特征在于，还包括用于设定操作模式的配置装置，其中所述配置装置包括以下群组中的至少一者：指拨开关装置、配置存储器装置及编程接口。

14.根据权利要求13所述的光幕排列，其特征在于，被指派给所述第二光接收器元件中的每一个第二光接收器元件的所述第一光发射器元件的数目是由所述配置装置来设定。

15.根据权利要求12所述的光幕排列，其特征在于，在所述第二操作模式中，所述第一光发射器元件的供应电流值相对于所述第一操作模式减小。

16.根据权利要求6或7所述的光幕排列，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置被实施成根据权利要求1所述的方法来激活所述第一光发射器元件及所述第二光接收器元件。

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