CN117452326A - 无线电定位系统、用于无线电定位系统的方法和安全系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及无线电定位系统、用于无线电定位系统的方法和安全系统。无线电定位系统(10)包括第一无线电单元(12)、第二无线电单元(14)、参考无线电单元(16)和耦接至无线电定位系统(10)的测试装置(26)。无线电定位系统(10)配置成使用无线电定位确定第一无线电单元(12)与第二无线电单元(14)之间的第一定义特性(20)和使用无线电定位确定第一无线电单元(12)与参考无线电单元(16)之间的第二定义特性(22，22')。第二定义特性(22，22')根据测试装置(26)已知的模式(24)连续可改变，其中测试装置(26)配置成仅在无线电定位系统(10)检测到第二定义特性(22，22')根据模式(24)改变的情况下生成第一定义特性(20)的确认。

Description

无线电定位系统、用于无线电定位系统的方法和安全系统
技术领域
本公开内容涉及无线电定位系统、无线电定位方法和用于维护使用这样的无线电定位系统的技术设备的安全系统。
背景技术
无线电定位系统(也称为无线电导航)是基于无线电的定位系统，在该基于无线电的定位系统中，基于接收到的无线电波或信号的特性确定无线通信的无线电单元在参考系中的位置。
根据现有技术已知各种无线电定位系统。在这之中，最著名的无线电定位系统是全球导航卫星系统(GPS、伽利略等)，在其中，无线电接收机可以基于包含由具有已知轨道的卫星传输的时间信息的信号确定其在地面坐标系中的位置。此外，已知各种室内无线电定位系统可以用于确定无线电单元在建筑物内的位置。最常见的跟踪技术包括蓝牙低能量、WLAN和超宽带技术。
公知的无线电定位系统用于例如工业环境中，以控制自主操作机器的进程。例如，无线电定位系统可以用于无人驾驶车辆，以使无人驾驶车辆在没有车道引导的情况下移动通过工业设施。此外，在功能安全领域中使用无线电定位系统是已知的。在这种情况下，无线电定位系统被用来确定不同参与者(人和机器)在技术设备周围的区域中的位置，并被用来提供基于位置信息具有可变安全配置的自适应安全系统。通过这种方式，优先地免除固定和刚性的防护装置是可行的，以实现人与机器之间在共同的工作空间中的更灵活的合作。
DE 10 2019 132 024A1和EP 3 835 806A1各自示出了依靠无线电定位系统的自适应安全系统。DE 10 2019 132 024A1描述了移动机器的定位，而EP 3 835 806A1示出了作为配备有应答器(transponder)(无线电单元)的人的位置确定的示例。DE 10 2019 132024A1和EP 3835 806A1二者均说明了：对于将位置信息用于自适应安全系统，普通无线电定位系统的位置信息被用于安全关键应用是不足够可靠的。因此，两个公开内容提出对无线电定位系统的测量进行单独地且独立地测试。
DE 10 2019 132 024A1提出使用基于不同原理的附加传感器来独立于无线电定位系统验证由无线电定位系统确定的位置。以这种方式，可以通过两个独立的特性被唯一识别移动机器的位置，并且在这些值不同的情况下，可以进入安全状态以确保所需的安全性。然而，基于不同原理的附加位置测量系统涉及相当大的费用，并且对于一些应用不总是可行的。此外，在这种变型下，存在以下问题，如果单个位置测量系统的测量结果中存在偏差，则不能立即看出是两个系统中的哪个没有正常工作，使得必须对两个系统进行检查，并且增加了诊断工作量。
EP 3 835 806A1提出，除了通过无线电定位系统提供的位置之外，还根据“双向测距”(TWR)原理确定距具有安全距离测量装置的锚(anchor)对象的两个安全距离，并基于提供的位置、安全距离和锚应答器的已知位置确定保护半径。因此，此处构思是确定除了实际对象之外的至少两个锚点的位置，以便基于因此获得的数据验证实际测量。与来自DE 102019 132024A1的构思相比，此处不需要额外的定位系统，但所描述的解决方案容易受例如由于信号传播时间的系统延迟或改变的环境条件导致的共同原因错误的影响。
DE 10 2020 102 155A1描述了用于对对象进行定位的安全系统和方法。根据DE10 2020 102 155A1，在要被定位的对象上设置三个无线电应答器，所述三个无线电应答器彼此相距一定距离布置并跨越空间中唯一的平面。控制和评估单元将无线电应答器的位置数据进行比较，以提供对象的验证的位置数据。
发明内容
在此背景下，本公开内容的目的是提供改进的无线电定位系统。特别地，目的是提供更好地防止常见原因错误的无线电定位系统。最后，目的是提供基于这样的无线电定位系统的改进的自适应安全系统。
根据本公开内容的方面，该目的通过无线电定位系统来解决，该无线电定位系统包括：第一无线电单元；第二无线电单元；参考无线电单元；以及可以耦接至无线电定位系统的测试装置，无线电定位系统被配置成：使用无线电定位确定第一无线电单元与第二无线电单元之间的第一定义特性，以及使用无线电定位确定第一无线电单元与参考无线电单元之间的第二定义特性，其中，第二定义特性根据测试装置已知的模式连续可变，以及其中测试装置被配置成仅在无线电定位系统检测到第二定义特性根据模式改变的情况下生成第一定义特性的确认。
根据本公开内容的另一方面，该目的还通过用于无线电定位系统的无线电定位方法来解决，该无线电定位系统具有第一无线电单元、第二无线电单元、参考无线电单元以及能够耦接至无线电定位系统的测试装置，该方法包括：
-使用无线电定位确定第一无线电单元与第二无线电单元之间的第一定义特性；
-使用无线电定位确定第一无线电单元与参考无线电单元之间的第二定义特性，第二定义特性根据测试装置已知的模式连续可变，以及
-在无线电定位系统检测到第二定义特性根据模式改变的情况下，通过测试装置确认第一定义特性。
根据本公开内容的又一方面，该目的还通过安全系统来解决，该安全系统用于维护具有如上面提到的无线电定位系统的技术设备，安全系统包括：安全控制器，该安全控制器被配置成使用通过无线电定位系统得到的无线电定位执行或适配安全配置，其中，安全控制器仅在无线电定位系统的测试装置确认无线电定位的情况下执行或适配安全配置。
因此，本公开内容的构思是将额外的测试装置添加到无线电定位系统，以便使无线电定位系统能够连续、动态和确定地进行验证。
无线电定位系统可以是任何无线电定位系统，在所述任何无线电定位系统中，两个无线电单元使用无线电定位确定彼此的定义关系，以便能够得出关于它们相对于彼此或在参考系中的位置、定位和/或取向的结论。例如，无线电定位系统可以是实时定位系统(RTLS)，该实时定位系统使用蓝牙低能量、WLAN和/或基于超宽带技术的定位技术。
第一无线电单元可以是固定无线电台，以及第二无线电单元可以是便携式应答器。特别地，第一无线电单元可以是无线电定位系统基础设施的锚站。
为了位置确定，无线电定位系统经由无线电定位确定第一无线电单元与第二无线电单元之间的定义第一特性。例如，无线电定位可以基于第一无线电单元与第二无线电单元之间的信号传播时间，其中，信号传播时间或从其得出的量对应于第一定义特性。可替选地或补充地，无线电定位可以基于不同的原理，使得第一定义特性也可以由角度或信号强度表示。优选地，无线电定位系统可以连续获取第一定义特性。
此外，无线电定位系统确定第一无线电单元与参考无线电单元之间的第二定义特性。无线电定位系统还可以连续获取第二定义特性。第二定义特性的确定优选地以与第一无线电单元与第二无线电单元之间的第一定义特性的确定相同的方式来执行。也就是说，第二定义特性优选地与第一定义特性的特性类型相同。
然而，不像第一定义特性，第二定义特性是可变的。在该上下文中，可变意指在定义的时间间隔内或随时间连续地，当定义特性经由无线电定位被确定时，第二定义特性取不同值。
第二定义特性的改变可以由参考无线电单元直接或间接地自动引起。例如，参考无线电单元可以以定义的方式改变其在与无线电定位相关的参考系内的实际位置，或者参考无线电单元可以以定义的方式改变要传输的信号，使得通过无线电定位系统将参考无线电单元识别为位于不同的位置处。可替选地或另外地，测试装置可以被配置成通过例如如下方式主动引起第二定义特性的改变：测试装置被耦接至参考无线电单元并请求来自参考无线电单元的行为的改变，或者参考无线电单元请求这样的改变。
无线电定位系统通过连续获取第二定义特性来检测第二定义特性的改变。此外，无线电定位系统将检测到的改变转发给测试装置，该测试装置检查改变是否对应于定义的模式。定义的模式——即，第二定义特性随时间如何改变——必须是测试装置已知的。因此，测试装置预先知道模式，自身指定模式，或者从外部设备知道模式。
测试装置检查改变是否对应于模式。因此，测试装置具有对第二定义特性随时间的改变的预期。在满足该预期的情况下，测试装置确认第一定义特性的测量，即实际的、与应用相关的测量。在不满足预期的情况下，测试装置不确认第一定义特性的测量。为了确认测量，测试装置例如可以提供相对应的使能信号，或者测试装置可以省略提供这样的信号。
测量的确认仅在测试装置检测到第二定义的特性根据已知模式改变的情况下发生。以这种方式，连续或以一定时间间隔检查无线电定位是否正确工作是可行的。因此，无线电定位系统不仅被主地而且被动态地测试。换句话说，在系统中总存在以某种方式连续改变的部件，因此即使在静态场景下，测量也由动态部件确认。
因此，可以容易地测试无线电定位系统的正确运行。特别地，可以以这种方式连续、动态且确定地检查无线电定位系统。此外，测试装置可以容易地集成到现有的无线电定位系统中，而无需适配无线电定位系统本身。
因此，上面提到的目的已经被完全解决。
在优选的改进中，参考无线电单元可以布置在参考对象上，该参考对象通过改变其位置根据模式改变第二定义特性。例如，参考无线电单元可以布置在以定义方式移动的对象上或者其位置可以以预定方式确定的对象上。这样的参考对象可以是以定义方式移动的线性单元或旋转盘。也可以设想参考对象是车辆或机器人，其可以使其位置通过其他手段是测试装置已知的。根据该改进，可以容易地创建连续且确定改变的第二定义特性。
在另外的改进中，参考对象可以随机改变位置，其中，测试装置的传感器检测参考对象的位置的随机改变，并以这种方式使改变的模式是测试装置已知的。因此，参考对象可以是在空间中连续移动的任何对象。可以理解的是，在预知的模式的情况下，也可以使用移动的检测作为补充。
在另外的改进中，参考无线电单元可以通过传输无线电定位系统用于确定第二定义特性的修改信号来修改第二定义特性。以这种方式，参考无线电单元可以改变第二定义特性而不实际移动参考无线电单元。特别地优选地，参考无线电单元可以具有用于此目的的空间上间隔的天线单元，参考无线电单元选择性地使用所述天线单元来修改要传输的信号。天线单元可以是集成在参考无线电单元中的天线单元、外部天线单元或外部和内部天线单元的组合。内部天线单元是被安装在参考无线电单元的公共壳体中或使用公共印刷电路板链接的那些天线单元。外部天线单元是单独连接至无线电单元的天线单元。使用不同的天线单元来生成修改信号具有以下优点：可以使用商业上可用的应答器，并且纯软件扩展可能足以实现该改进。
在另外的改进中，第二定义特性仅在定义的测试间隔中改变。以这种方式，无线电定位系统的测试速率可以被设置成特定的时间间隔，以使测试速率被灵活地适应于测试要求。因此，对于非关键应用，与对于安全关键应用相比，位置确定的测试或通信测试可以被更低频率地执行。还可以设想根据测试要求适配模式的类型。例如，复杂且频繁改变的模式可以用于关键应用，而简单模式可以满足非关键应用。总之，改进使测试装置能够适用于测试要求。
在另外的改进中，第一定义特性和第二定义特性为信号传播时间、信号传播时间差、信号往返时间、信号入射角、信号强度、其组合或从其得出的值。当使用用于无线电定位的超宽带技术时，第一特性和第二特性可以是例如UWB到达时间的值、UWB到达时间差、UWB到达往返时间或UWB到达角度。此外，第一特性和第二特性可以基于UWB双向测距。在双向测距中，所有标签连续传输定位信号，并根据响应确定距彼此的距离。
可以理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下文将要说明的特征不仅可以以每种情况下指示的组合使用，而且还可以以其他组合使用或单独使用。
附图说明
本发明的实施方式在附图中示出，并在以下描述中更详细地说明。
图1示出了根据本公开内容的无线电定位系统的实施方式的示意图；
图2示出了图1中所示的实施方式的修改示例的示意图；
图3示出了图1中所示的实施方式的进一步修改示例的示意性表示；
图4示出了安全系统的实施方式的示意性表示；以及
图5示出了根据本公开内容的无线电定位方法的实施方式的流程图。
具体实施方式
图1示出了具有测试装置的无线电定位系统的实施方式的示意图。此处，无线电定位系统整体由附图标记10配置。
无线电定位系统10包括第一无线电单元12、至少一个第二无线电单元14和参考无线电单元16，当针对所有无线电单元描述相同特性时，所述第一无线电单元、至少一个第二无线电单元和参考无线电单元在下文中被简称为无线电单元。
无线电单元12、14、16是可以传输或接收无线电信号的装置。特别地，无线电单元可以是应答器，该应答器拾取传入的信号，并自动回复或转发接收到的无线电信号。无线电单元12、14和16可以有不同的设计，并且可以是固定或移动装置。
在一个示例中，第一无线电单元可以是能够传输和接收信号的固定无线电台。电台可以包括用于信号处理的处理单元。第二无线电单元可以是便携式应答器(也称为标签)，该便携式应答器的信号处理限于自动回复传入的信号。参考无线电单元反过来可以是固定应答器(也称为锚)，该固定应答器的某些属性至少是测试装置已知的。应理解的是，本发明不限于无线电单元的这种特定设置。
无线电定位系统10适用于确定第一无线电单元12与第二无线电单元14之间的第一定义特性(关系)20以及第一无线电单元12与参考无线电单元16之间的第二定义特性(关系)22、22'。第一定义特性20和第二定义特性22、22'可以是信号传播时间、信号往返时间、入射角、信号强度或可以用于推断无线电单元在与无线电定位相关的参考系中的位置、定位和/或取向的任何其他量。也可以设想上述属性的组合表示第一特性和/或第二特性。
第一定义特性20和第二定义特性22、22'优先地为相同类型。特别地，第二无线电单元14在参考系中的绝对位置可以根据第一定义特性20确定。同样，参考无线电单元16的绝对位置可以根据第二定义特性22、22'确定。
通过无线电定位系统10对特性20、22、22'的确定此处由处理单元18示意性地指示，并且可以在不同的无线电定位系统中以不同的方式执行，如例如在根据图2和图3的实施方式中所指示的。可以设想所涉及的无线电单元被设置成独立地确定它们自己之间的属性。可替选地，无线电定位系统10的中央处理单元可以经由相对应的基础设施确定两个无线电单元相对于彼此的定义特性。下面描述的测试装置不限于无线电定位的任何特定类型。
第二定义特性即在第一无线电单元12与参考无线电单元16之间可确定的特性是可变的。也就是说，表示第二定义特性的值与在时间t2处相比在时间t1处是不同的，如此处由具有附图标记22和22'的两个单独箭头所指示的。例如，第二定义特性22、22'的改变可以由参考单元16的位置的实际改变或由通过参考无线电单元16对修改信号的传输引起。
第二定义特性22、22'可以根据定义的模式24以确定性方式连续并优选地改变。例如，模式24可以规定第二定义特性随时间改变的速率。当所有单元正常工作时，无线电定位系统10检测第二定义特性的根据定义的模式24的改变。
无线电定位系统10的测试装置26验证无线电定位系统10是否检测到第二定义特性根据模式24改变。如果是这种情况，则测试装置26确认第一定义特性的确定，基于此，例如，可以确定第二无线电单元14的位置。另一方面，如果该检测偏离于定义的模式24，或者如果系统根本没有检测到任何改变，则检测设备26不确认第一定义特性。例如，测试装置26可以是简单的开关装置，并且可以通过例如使能信号来确认第一定义特性，该使能信号仅在无线电定位系统10检测到根据定义的模式24的第二定义特性22、22'时被明确接通。也可以设想如果没有检测到根据模式24的第二定义特性22、22'，则测试装置26输出警告信号。
测试装置26和参考无线电单元16二者知道定义的模式24。在最简单的情况下，这可以通过在参考无线电单元16中和测试装置26中存储预定义模式来实现。然而，也可以设想参考无线电单元16和测试装置26被耦接在一起并交换模式24，通过该模式，改变发生。在一个实施方式中，例如，参考无线电单元16可以将模式报告给测试装置26。在另一实施方式中，测试装置26可以被配置成指定定义的模式24并将定义的模式24传输至参考无线电单元16。下面参照图2和图3示出无线电定位系统的这些和其它变型，图2和图3中的每一个示出了根据图1的无线电定位系统10的变型和另外的实施方式。相同的附图标记指示与图1中相同的部分。
在图2中所示的无线电定位系统10中，参考无线电单元16和测试装置26彼此直接耦接。例如，经由耦接28，参考无线电单元16可以向测试装置26提供模式24，通过该模式对第二定义特性进行修改。可替选地，经由耦接28，参考无线电单元16可以将其当前位置通信给测试装置26，使得测试装置26可以独立地推断其模式24。同样可以设想，经由耦接28，测试装置26指定模式24并将该模式提供给参考无线电单元16，根据该模式，第二定义特性将被改变。
例如，在不同的实施方式中，参考无线电单元16可以布置成在第一状态与第二状态之间交替，以使第二定义特性变化。在这种情况下，测试装置26可以提供简单的时钟信号，根据该简单的时钟信号参考无线电单元16在这两种状态之间切换。可以例如通过如下方式采用不同的状态：参考无线电单元16在第一状态下用第一天线单元30a处理传入或传出的信号，以及在第二状态下用第二天线单元30b处理传入或传出的信号，两个天线单元30a和30b被间隔开。也可以设想参考无线电单元16通过使用第一信号来指示第一状态以及通过使用与第一信号不同的第二信号来指示第二状态。
此外，在图2中所示的无线电定位系统10中，第一无线电单元12直接耦接至测试装置26。此处，第一无线电单元12是具有其自身信号处理的无线电台，该第一无线电单元执行无线电定位系统10的定位任务。例如，第一无线电单元12可以向第二无线电单元14和参考无线电单元16发送无线电信号，并使用返回的信号来确定单元之间的第一定义特性和第二定义特性。根据结合参考信息的第一定义特性和第二定义特性，例如其自身在参考系中的位置，无线电单元12可以确定第二无线电单元14和参考无线电单元16的具体位置信息。
此外，第一无线电单元12可以将位置信息传输至测试装置26。在这种情况下，测试装置26可以是简单的比较单元，该简单的比较单元具有基于存储的或提供的模式24的预期的位置信息，并将预期的位置信息与获取的位置信息进行比较。如果参考无线电单元16的位置信息根据模式24改变，则可以认为第一无线电单元12的无线电定位正在正常工作，使得相对于第二无线电单元14的位置信息也被认为成正确的。
图3示出了根据本公开内容的无线电定位系统的另一实施方式。在该实施方式中，无线电定位系统10是基于基础设施的定位系统。除了要定位的无线电单元12、14、16之外，此处无线电定位系统10还包括多个固定锚站32和中央处理单元18。
此处，无线电定位系统10被配置成通过三角测量经由锚站32确定无线电单元12、14、16在参考系34中的位置。基于每个无线电单元12、14、16的位置信息，无线电定位系统10可以推断无线电单元12、14、16之间的定义特性(第一特性和第二特性)。例如，无线电定位系统10可以基于定位信息确定两个单元之间的距离。因此，在该实施方式中，在要被测量的对象是简单的应答器时，无线电定位系统基础设施进行测量。
如先前所述，参考无线电单元16被配置成连续改变第二定义特性。在本实施方式中，参考无线电单元16为此目的被布置在参考对象36上，参考对象在参考系34中以定义方式移动。此处指示的移动是沿参考系34的轴的线性移动38。线性移动38以表示模式24的特定方式发生。其中移动发生的模式24是测试装置26已知的。例如，参考对象36可以是在两个固定位置之间可移动的线性单元，使得在时间t1处参考无线电单元16位于第一定位处，以及在时间t2处参考无线电单元位于第二定位处。根据参考无线电单元16的定位，获得不同的第二定义特性22、22'。
通过了解参考无线电单元16在什么时间位于什么定位(模式24)，测试装置26可以验证无线电定位的正常运行。
参照图2和图3，上面已经描述了无线电定位系统10的两个不同的实施方式。可以理解的是，不同变型可以被组合，通过该不同变型参考无线电单元16被配置成改变第二定义特性22、22'。例如，根据图3的实施方式中所示的线性单元可以用作根据图2的实施方式中的参考无线电单元16，并且根据图2的实施方式中的参考无线电单元16可以用作根据图3的实施方式中所示的线性单元。类似地，根据第二实施方式的参考无线电单元16可以在根据图3的基于基础设施的无线电定位系统中被使用。本公开内容不限于任何特定设置。
图4示出了根据本公开内容的实施方式的安全系统。在图4中，安全系统作为整体由附图标记100指示。
安全系统100用于保护人或物体免受技术设备——此处示出为工业机器人40——的伤害。工业机器人40的工作区域限定了保护区域42，在该保护区域内任何进入将被监测。监测由安全控制器44提供，该安全控制器在输入侧上连接至安全装置46诸如光栅48a、安全垫48b、紧急停止按钮48c、安全摄像装置48d等，并且在输出侧上连接至技术设备的电源52a、52b中的致动器50例如接触器。安全控制器根据由安全装置46提供的输入信号执行与安全相关的控制功能，并作用在输出上。例如，如果人54或自主运行的车辆56进入保护区域42，则这可以通过连接至安全控制器44的安全装置46被检测到，并且工业机器人40可以通过关断电源52a、52b被转换至安全状态。
在该示例中，安全控制器44是模块化安全控制器，该模块化安全控制器在模块阵列中具有多个输入模块45a、45b、45c、输出模块47和头部模块49。此处“模块化”指输入模块和输出模块的数目可以根据需求通过将额外的输入和输出模块添加至模块阵列而变化。
与“普通”标准控制器(也称为可编程逻辑控制器(PLC))一样，安全控制器执行控制功能。然而，与普通控制器相比，安全控制器具有额外的安全相关装备，所述额外的安全相关装备可以确保安全功能的故障安全执行。因此，安全控制器与普通控制器的常规不同在于：用于处理的两个独立通道，具有不同硬件的多样化结构，对输入和输出的持续测试，对用户数据的持续比较，电压和时间监测，以及在错误或危险的情况下安全停机。
在本示例中，安全控制器44也是自适应安全控制器。在该上下文中“自适应”指由安全控制器44执行的安全功能——在下文中也称为安全配置——可以根据输入参数动态改变。例如，输入参数可以是工作区域中定位的对象的位置信息，该位置信息由先前描述的安全控制器44的无线电定位系统10提供。
在一个使用的示例中，例如，当车辆56进入工业机器人40的保护区域42时，无人驾驶运输车辆56的位置信息可以用于抑制安全相关的控制功能，在这种情况下，抑制工业机器人40的安全关闭。在另一示例中，人54的位置信息可以用于动态调整保护区域42的大小。出于此目的，例如，可以基于位置信息在人54周围限定保护空间58，根据该位置信息将限定保护区域42。不言而喻，这些应用示例仅是示例，并且存在其他可能组合(constellations)，在所述其他可能组合中，可以放置动态安全配置以供使用。
可以使用先前描述的定位系统10之一确定位置信息，并例如从无线电定位系统10的中央处理单元18将位置信息传输至安全控制器44。无线电单元12至14分布在工作空间中，该工作空间具有在其位置将被确定的移动对象的每一个处布置的一个无线电单元。在本文所示的示例中，对象处的无线电单元对应于如本公开内容中定义的第二无线电单元14，以及如本公开内容中定义的第一无线电单元12与本示例中的无线电定位系统10的锚站32一致。
此外，无线电定位系统10包括至少一个参考无线电单元16和相对应的测试装置26。测试装置26以先前描述的方式验证无线电定位系统10的正常运行，并确认通过无线电定位系统10获取的位置信息。出于此目的，测试装置26可以像常规的安全传感器一样连接至安全控制器44的输入模块45b，并且只要基于经由动态参考无线电单元16的验证确定无线电定位系统10的正确运行，就可以提供使能信号。
安全控制器44被配置成仅当在安全控制器44的输入模块45b处存在使能信号的情况下基于位置信息执行或调整安全配置。在该情况下，安全控制器44被配置成仅当在安全控制器44的输入模块45b的输入处存在来自测试装置26的使能信号的情况下允许工业机器人40的操作。出于此目的，安全控制器44控制输出模块47，使得连接至输出模块47并布置在工业机器人40的电源52a、52b中的接触器50仅在使能信号被施加至输入模块45b时通电(激活)。
因此，安全控制器44可以基于来自无线电定位系统10的位置信息执行控制，而无需经由独立于无线电定位系统的附加装置检查位置信息。然而，安全控制器44足以经由另一输入模块接收来自测试装置26的使能信号，并根据使能信号控制输出模块47。因此，测试装置26对应于另一安全装置46，并且安全控制器44本身不必对不同传感器的两个位置信息进行比较，而仅需处理另一输入信号。
可以理解的是，更复杂精巧的测试程序在上述设备下是可行的。例如，无线电定位系统可以被配置成将经由第一无线电定位方法确定的两个无线电单元之间的距离传输至无线电单元之一，该无线电单元之一还经由与第一无线电定位方法不同的第二无线电定位方法测量两个无线电单元之间的距离，并将两个无线电单元之间的距离与接收到的距离进行比较。可以通过使用另一无线电定位方法进一步提高多样性。此外，可以将这方面与先前描述的动态测量组合，其中，无线电单元之一也动态地改变其位置。因此可以进一步增加整个系统的可靠性。
最后，图5示出了具有测试装置的无线电定位系统的方法的实施方式的示意性流程图。该方法整体由附图标记1000指示。
在第一步骤1001中，无线电定位系统使用无线电定位确定无线电定位系统内的第一无线电单元与第二无线电单元之间的第一定义特性。此处，无线电定位不限于特定的测量程序。特别地，第一定义特性可以是第一无线电单元和第二无线电单元在无线电定位系统的参考系中的位置或定位，或者是两个无线电单元之间的定义关系诸如两个无线电单元之间的距离。
在第二步骤S1002中，无线电定位系统优选地经由相同的无线电定位手段确定第一无线电单元与参考无线电单元之间的第二定义特性。特别地，无线电定位系统执行一个连续测量或在不同时间处执行至少两个测量，以确定第二定义特性随时间的改变。第二定义特性的改变根据已知模式发生。
最后，在步骤S1003中，耦接至无线电定位系统的测试装置确认无线电定位系统是否已经检测到第二定义特性根据模式改变。出于此目的，测试装置可以检查由无线电定位系统确定的第二定义特性的值是否对应于已知模式。例如，如果是这种情况，则测试装置可以发出使能信号作为确认，该使能信号由安全控制器等进一步处理。
无线电定位系统、安全系统和方法的前述实施方式通常旨在仅作为示例，而不限制本公开内容的主题。相反，本主题仅由所附权利要求定义和限制。

Claims (18)

1.一种无线电定位系统(10)，包括：
第一无线电单元(12)；
第二无线电单元(14)；
参考无线电单元(16)；以及
测试装置(26)，所述测试装置能够耦接至所述无线电定位系统(10)，
其中，所述无线电定位系统(10)被配置成：使用无线电定位确定所述第一无线电单元(12)与所述第二无线电单元(14)之间的第一定义特性(20)，以及使用无线电定位确定所述第一无线电单元(12)与所述参考无线电单元(16)之间的第二定义特性(22，22')，
其中，所述第二定义特性(22，22')根据所述测试装置(26)已知的模式(24)连续可变，以及
其中，所述测试装置(26)被配置成仅在所述无线电定位系统(10)检测到所述第二定义特性(22，22')根据所述模式(24)改变的情况下生成所述第一定义特性(20)的确认。
2.根据权利要求1所述的无线电定位系统，其中，所述参考无线电单元(16)被布置在参考对象(36)处，所述参考对象通过位置改变(38)根据所述模式(24)改变所述第二定义特性。
3.根据权利要求2所述的无线电定位系统，还包括：能够耦接至所述测试装置(26)的传感器，其中，所述传感器检测所述参考对象(36)的位置改变(38)，以使所述模式(24)是所述测试装置(26)已知的。
4.根据权利要求3所述的无线电定位系统，其中，所述参考对象(36)随机地改变所述参考对象的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述参考无线电单元(16)被配置成传输表示所述第二定义特性的信号并使表示所述第二定义特性的信号变化，以根据所述模式(24)改变所述第二定义特性。
6.根据权利要求5所述的无线电定位系统，其中，所述参考无线电单元(16)包括优选地在空间上间隔开的第一天线单元(30a)和第二天线单元(30b)，以及其中，所述参考无线电单元(16)选择性地用所述第一天线单元(30a)或所述第二天线单元(30b)传输所述信号，以根据所述模式(24)修改所述信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述参考无线电单元(16)被配置成仅在定义的测试间隔中改变所述第二定义特性。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述第一定义特性和所述第二定义特性是信号传播时间、信号传播时间差、信号往返时间、信号入射角、信号强度、其组合或从其得出的值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述第一无线电单元(12)是所述无线电定位系统(10)的锚站(32)，所述锚站在所述无线电定位系统(10)的底层的参考系(34)内具有固定位置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述第二无线电单元(14)是移动应答器，所述移动应答器拾取传入的信号并优选地自动响应。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述第一定义特性(20)表示在所述第一无线电单元(12)与所述第二无线电单元(14)之间定义的位置或定位信息。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的无线电定位系统，其中，所述第二定义特性(22，22)表示在所述第一无线电单元(12)与所述参考无线电单元(16)之间定义的位置或定位信息。
13.一种用于无线电定位系统(10)的方法(1000)，所述无线电定位系统具有第一无线电单元(12)、第二无线电单元(14)、参考无线电单元(16)和能够耦接至所述无线电定位系统(10)的测试装置(26)，所述方法包括：
-使用无线电定位确定所述第一无线电单元(12)与所述第二无线电单元(14)之间的第一定义特性(20)；
-使用无线电定位确定所述第一无线电单元(12)与所述参考无线电单元(16)之间的第二定义特性(22，22')，所述第二定义特性(22，22')根据所述测试装置(26)已知的模式(24)连续可变，以及
-在所述无线电定位系统(10)检测到所述第二定义特性根据所述模式(24)改变的情况下，通过所述测试装置(26)确认所述第一定义特性(20)。
14.一种安全系统(100)，其用于维护具有根据权利要求1至12中任一项所述的无线电定位系统(10)的技术设备，所述安全系统包括：
安全控制器(44)，所述安全控制器被配置成基于通过所述无线电定位系统(10)得到的无线电定位执行或调整安全配置，
其中，所述安全控制器(44)仅在所述无线电定位系统(10)的所述测试装置(26)确认所述无线电定位的情况下执行或调整所述安全配置。
15.根据权利要求14所述的安全系统，其中，所述测试装置(26)被配置成向所述安全控制器(44)输出并传输使能信号，以通过所述无线电定位系统(10)确认所述无线电定位。
16.根据权利要求15所述的安全系统，其中，所述安全控制器(44)被配置成在所述安全控制器(44)没有接收到所述使能信号的情况下将所述技术设备转换到安全状态下。
17.根据权利要求16所述的安全系统，其中，所述安全控制器(44)被配置成在所述安全控制器(44)没有接收到所述使能信号的情况下关断所述技术设备。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的安全系统，其中，所述安全控制器(44)被配置有多通道冗余，以便以故障安全方式评估所述使能信号。
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