DE10060051A1 - Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie optische Schranke - Google Patents

Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie optische Schranke

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs vorgeschlagen, bei dem ein Farbmusterfeld (4) mit mindestens zwei Farben (4a, 4b) oder Farbbereichen auf ein spektralauflösendes Element (6) abgebildet wird, wobei sich der zu überwachende Raumbereich (B) im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld (4) und dem spektralauflösenden Element (6) befindet, und daß das von dem spektralauflösenden Element (6) ausgehende, spektral aufgelöste Licht (20a, 20b) detektiert und ausgewertet wird, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer Intensität und/oder Farbfrequenz. Des weiteren wird eine entsprechende optische Schranke vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie eine optische Schranke.
Aus der DE 196 44 278 ist ein derartiges Verfahren bzw. eine optische Schranke bekannt, bei denen ein Musterfeld an einem Ende eines Überwa­ chungsbereiches sowie ein Objektiv und eine anschließende Detektionsein­ heit an dem anderen Ende des Überwachungsbereiches angeordnet sind. Des weiteren ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, um festzustellen, ob das von der Detektionseinheit empfangene Bild die gleichen optischen Charak­ teristika wie das Musterfeld aufweist.
Nachteilig bei dieser bekannten optischen Schranke ist, daß die Auswertung des detektierten Farbmusters sich streng nach der vorgegebenen Geometrie des Musterfeldes richten muß. Dies bedeutet, daß die Auswerteeinheit relativ komplex ausgebildet sein muß. Wenn ein größerer Überwachungsbereich zu kontrollieren ist, ist zudem die Anordnung von mehreren Objektiven zur Ab­ bildung auf den Detektionsbereich verhältnismäßig aufwendig und raumgrei­ fend.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine optische Schranke der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine hohe Bewertungssicherheit bei verhältnismäßig geringem technischen Aufwand realisiert wird.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Farbmusterfeld mit mindestens zwei Farben oder Farbberei­ chen auf ein spektralauflösendes Element abgebildet wird, wobei sich der zu überwachende Raumbereich im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld und dem spektralauflösenden Element befindet, und daß das von dem spektral­ auflösenden Element ausgehende, spektral aufgelöste Licht detektiert und ausgewertet wird, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer In­ tensität und/oder Farbfrequenz.
Weiterhin wird die Aufgabe bei der optischen Schranke der eingangs ge­ nannten Art gelöst durch ein Farbmusterfeld mit mindestens zwei Farben oder Farbbereichen und ein spektralauflösendes Element, wobei sich der zu überwachende Raumbereich im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld und dem spektralauflösenden Element befindet, sowie eine Detektionseinheit zum Detektieren und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit zum Auswer­ ten des von dem spektralauflösenden Element ausgehenden, spektral aufge­ lösten Lichts, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer Intensität und/oder Farbfrequenz.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß auf einfa­ che Weise mittels des Einsatzes des spektralauflösenden Elements insbe­ sondere die absolute Intensität, die relative Höhe und/oder insbesondere die Farbfrequenz der zum Farbmusterfeld gehörenden Signale ausgewertet werden können. Ist beispielsweise das Farbmusterfeld aus den Farben rot und blau zusammengesetzt, so ist die optische Schranke bevorzugt derart ausgebildet, daß eine besonders hohe Farbintensität in den Frequenzberei­ chen der Farben rot und blau detektiert und ausgewertet wird. Durch geeig­ nete Anordnung der Detektionseinheit kann - nachdem diese Farbsignale das spektralauflösende Element passiert haben - die Intensität in den ver­ schiedenen Spektralbereichen gemessen werden. Schiebt sich nun ein Ge­ genstand oder ein Mensch vor das Farbmusterfeld, schwächt sich in der Re­ gel die entsprechende Farbintensität des Farbmusterfeldes an der Detektionseinheit ab, woraufhin vorzugsweise ein entsprechender Alarm von der Auswerteeinheit ausgelöst wird.
Wird zusätzliches Licht in den Überwachungsbereich eingespeist, so wird lediglich die Gesamtintensität an der Detektionseinheit für alle Farbbereiche im wesentlichen im gleichen Maße steigen. Die optische Schranke kann so eingestellt sein, daß in diesem Fall kein entsprechendes Alarmsignal ausge­ löst wird. Eine solche Erhöhung der Lichtintensität kann beispielsweise dann eintreten, wenn Tageslichtschwankungen aufgrund des Sonnenstandes bzw. der Sonnenverdeckung oder bei Einschalten einer künstlichen Lichtquelle im Raum auftreten. Wenn das zusätzliche Licht wieder abgeschaltet wird, de­ tektiert die Detektionseinheit eine Intensitätsabschwächung zu gleichen Zei­ ten für alle Farben des Farbmusterfeldes. Auch hierbei kann die optische Schranke derart eingestellt werden, daß in diesem Fall kein Alarmsignal er­ zeugt wird.
Anders ist es, wenn ein Gegenstand aus einer Richtung zwischen Farbmu­ sterfeld und spektralauflösendem Element eingebracht wird, so daß aus der Reihenfolge der sukzessiven Abdeckung der Flächen des Farbmusterfeldes und somit einer aufeinanderfolgenden Abschwächung der entsprechenden Farbsignale an der Detektionseinheit auf ein unerwünschtes Eindringen in den Überwachungsbereich geschlossen werden kann.
Besonders bevorzugt ist das spektralauflösende Element als Prisma aus­ gebildet. Prismen haben den Vorteil, daß mit ihnen eine Spektralaufspaltung auf relativ einfache und kostengünstige Weise möglich ist.
Alternativ oder auch zusätzlich umfaßt das spektralauflösende Element eine Filteranordnung mit mindestens einem Filter. Der oder die Filter sind hierbei als Bandpaßfilter für mindestens eine der Farben des Farbmusterfeldes aus­ gebildet. Bei der Verwendung von mehreren Filtern sind diese zweckmäßi­ gerweise nebeneinander angeordnet, wobei - bei der Verwendung des oben genannten Farbmusterfeldes mit den Farben rot und blau - das eine Filter für rot, das andere für blau durchlässig ist. Durch diese Anordnung läßt sich ei­ ne Spektralauflösung und eine nachfolgende Detektion und Auswertung ge­ mäß der Spektralfarben des Farbmusterfeldes erreichen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Lichtleitelement zur Führung des Lichts vom Farbmusterfeld zum spektralauf­ lösenden Element verwendet. Das Lichtleitelement ist hierbei im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld und dem spektralauflösenden Element dem zu überwachenden Raumbereich nachgeordnet und dient zur Konzentration des Lichts von dem Farbmusterfeld bzw. dem Überwachungsbereich auf das spektralauflösende Element. Die Lichtausbeute an der Detektionseinheit wird auf diese Weise mit einfachen Mitteln erhöht. Somit können relativ unemp­ findliche und damit kostengünstige Detektionselemente eingesetzt werden.
Bevorzugt ist das Lichtleitelement scheibenförmig ausgebildet, vorzugsweise als Plexiglasscheibe. Eine vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn das Farbmusterfeld und das Lichtleitelement im wesentlichen einander gegen­ über angeordnet sind und das Licht vom Farbmusterfeld somit auf die Vor­ der- oder Rückseite des Lichtleitelements fällt und in dieses eindringt. Bei dieser Anordnung ist das spektralauflösende Element bevorzugt im Bereich einer Stirnseite des scheibenförmigen Lichtleitelements angeordnet. Mittels Totalreflektion an den Innenflächen der Plexiglasscheibe gelangt Licht aus dem Überwachungsbereich zu den Stirnseiten der Scheibe und gewährlei­ stet somit eine verhältnismäßig hohe Lichtausbeute.
Die Verwendung eines scheibenförmigen Lichtleitelements hat des weiteren den Vorteil, daß dieses relativ wenig Raum einnimmt und somit platzsparend aufgestellt werden kann. Außerdem ist insbesondere Plexiglas verhältnis­ mäßig preiswert und einfach zu handhaben.
Um die Ausbeute der totalreflektierten Lichtstrahlen zu erhöhen, ist das Lichtleitelement an der der Lichteinfallseite gegenüberliegenden Seite vor­ zugsweise reflexionserhöhend ausgebildet. Beispielsweise weist diese Seite Ausformungen auf, die das in das Lichtleitelement einfallende Licht vor­ nehmlich zu derjenigen Stirnseite leiten, in deren Nähe die Detektionseinheit angeordnet ist. Diese Ausformungen sind beispielsweise zackenförmig. Al­ ternativ oder zusätzlich ist die besagte Seite angerauht oder mit einer rauhen reflektierenden Schicht versehen.
Bei einer wie zuvor beschriebenen Ausgestaltung und Anordnung des Licht­ leitelements weist ein als spektralauflösendes Element verwendetes Prisma beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt auf und ist entlang der besag­ ten Stirnseite des Lichtleitelements angeordnet. Hierbei liegt eine Stirnfläche des Prismas der Stirnseite des scheibenförmigen Lichtleitelements im we­ sentlichen gegenüber. Das Prisma kann unterschiedlich lang ausgebildet sein; entscheidend ist lediglich, daß Licht genügender Intensität vom Farb­ musterfeld bzw. dem Überwachungsbereich zu der Detektionseinheit gelan­ gen kann.
Um den Anteil von im wesentlichen parallelem Licht, das zu dem spektralauf­ lösenden Element gelangt, zu erhöhen, weist das Lichtleitelement bevorzugt zumindest einen kugelförmig ausgebildeten Abschnitt auf, in den das Licht vom Farbmusterfeld bzw. dem Überwachungsbereich herkommend gelangt. Nach ggf. ein- oder mehrmaliger Reflexion an der Innenseite des kugelförmi­ gen Abschnitts treten die Lichtstrahlen dann aus einer zweckmäßigerweise schmal ausgebildeten Öffnung dieses Abschnitts im wesentlichen parallel aus, um zu dem vorteilhafterweise benachbarten, spektralauflösenden Ele­ ment zu gelangen.
Da insbesondere Licht entsprechend den Farben des Farbmusterfeldes de­ tektiert werden soll, ist vorteilhafterweise zur Ausblendung von Restlicht eine Blende im Lichtweg zwischen dem spektralauflösenden Element und der Detektionseinheit angeordnet. Die Blende weist hierbei beispielsweise eine Lochmaske auf, deren Löcher im Lichtweg der einzelnen Lichtstrahlen des Farbmusterfeldes nach Spektralauflösung liegen. Den Löchern der Loch­ maske gegenüber ist dann die Detektionseinheit angeordnet, die beispiels­ weise jedes Farbsignal getrennt detektiert. Auf diese Weise wird eine be­ sonders hohe Ausbeute in den Frequenzbereichen der Farben des Farbmu­ sterfeldes erreicht. Weist das Farbmusterfeld beispielsweise zwei Farben auf, reichen zwei Löcher bzw. Schlitze in der Maske aus, damit das Licht der zugehörigen Frequenzen zu der Detektionseinheit gelangt.
Die gleiche Funktion wie eine mechanische Maske kann auch eine optische Blende mit Filterfunktion zum Ausfiltern von Restlicht übernehmen.
Bevorzugt werden einfache Fotosensoren (Fotozellen bzw. Fotodioden) als Detektionseinheit eingesetzt. Die Erfindung läßt sich auch bei der Verwen­ dung nur einer einzelnen Fotodiode realisieren. Werden zwei oder mehr Di­ oden und entsprechende Farbmuster benutzt, ist eine höhere Bewertungssi­ cherheit bei wenig mehr technischem Aufwand möglich. Fotodioden haben den Vorteil, daß sie preiswert und leicht handhabbar sind.
Alternativ zu einer oder mehreren Fotodioden ist auch eine CCD-Kamera einsetzbar, wobei bei dieser Variante zudem keine Blenden vonnöten sind. Die heute weit verbreiteten CCD-Kameras können hierbei das gesamte Farbspektrum überwachen, so daß eine genaue Auswertung des vom Über­ wachungsbereich kommenden Lichts möglich ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Farbmusterfeld derart ausgebildet, daß bei einer Einbringung eines Gegen­ standes in den Überwachungsbereich darauf geschlossen werden kann, aus welcher Richtung dieser Gegenstand in den Bereich eingebracht wird bzw. wurde. Ist beispielsweise das Farbmusterfeld in vertikal verlaufenden Längsstreifen mit abwechselnder Farbfolge zweier Farben ausgebildet, wobei die beiden äußeren Längsstreifen unterschiedlicher Farbe sind, kann festgestellt werden, ob in den Überwachungsbereich von der einen oder der anderen Seite ein Gegenstand eingebracht wird bzw. eine Person in diesen eingedrungen ist. In diesem Fall würde nämlich zuerst der am weitesten au­ ßengelegene Farbstreifen abgedeckt werden, so daß die Auswerteeinheit eine Abschwächung der Intensität der jeweiligen Farbe registrieren würde. Ein solches Signal würde sich von einer plötzlichen Intensitätserhöhung und/oder Reduzierung im gesamten Überwachungsbereich unterscheiden, da im letzteren Fall kein zeitliches Aufeinanderfolgen von schwächer wer­ denden Farbsignalen resultieren würde.
Das Farbmusterfeld kann zur Erzielung des vorgenannten Effekts auch eine andere geeignete Ausgestaltung aufweisen. Zudem kann das Farbmuster­ feld entweder eigens von vorne und/oder hinten beleuchtet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine optische Schranke in perspektivischer Ansicht;
Fig. 2 die optische Schranke gemäß der Fig. 1 in Seitenansicht; und
Fig. 3 den in Fig. 2 gestrichelt umkreisten Bereich in Vergrößerung mit zusätzlicher Detektionseinheit und Auswerteeinheit.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte optische Schranke besteht aus einem Farbmusterfeld 4 mit vertikalen Streifen zweier sich abwechselnder Farben 4a und 4b. Dem Farbmusterfeld 4 gegenüber angeordnet ist ein als Plexiglasscheibe 8 ausgebildetes Lichtleitelement 8, wobei ein zu überwachender Raumbereich B zwischen dem Farbmusterfeld 4 und der Plexiglasscheibe 8 liegt. An der oberen Stirnseite 10 der Plexiglasscheibe 8 ist ein als Prisma ausgebildetes spektralauflösendes Element 6 angeordnet. Wie in Fig. 3 dar­ gestellt ist, ist einer Seitenfläche des Prismas 6 gegenüber eine Detektions­ einheit 12 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei ne­ beneinander angeordneten Fotodioden 12a, 12b besteht. Die beiden Fotodi­ oden 12a, 12b sind über Signalleitungen 18a, 18b mit einer Auswerteeinheit 14 verbunden, welche die Signale von den Fotodioden 12a, 12b - nach einer Signalverstärkung mittels eines nicht dargestellten Verstärkers - auswertet. Zwischen dem Prisma 6 und den Fotodioden 12a, 12b ist eine mechanische Blende 16 angeordnet, welche den Fotodioden 12a, 12b gegenüber ange­ ordnete Öffnungen 17a, 17b aufweist.
Die Funktionsweise der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten optischen Schranke ist wie folgt: Licht bzw. Lichtstrahlen 20a und 20b von den Farben 4a und 4b des Farbmusterfeldes 4 passieren den - im gezeigten Falle leeren - Überwa­ chungsbereich B und treffen auf die Vorderfläche 9 der Plexiglasscheibe 8. Da die Lichtstrahlen 20a, 20b in den unterschiedlichsten Winkeln auf die Vorderfläche 9 treffen, gelangt ein Teil dieses Lichts 20a, 20b durch Totalre­ flektion an den Innenflächen der Vorderseite 9 und Rückseite 11 der Plexig­ lasscheibe 8 zu deren oberer Stirnseite 10. Zur Erhöhung der Lichtausbeute können die Rückseite 11 und die Stirnseiten (außer der Stirnseite 10) der Plexiglasscheibe 8 reflexionserhöhend, beispielsweise mit innenseitiger rau­ her Oberfläche, ausgebildet sein (nicht dargestellt). Die Lichtstrahlen 20a, 20b treten an der Stirnseite 10 aus der Plexiglasscheibe 8 aus und gelangen in das Prisma 6 und werden an zwei Seitenflächen des Prismas 6 jeweils gemäß dem Verhältnis der Brechungsindizes des Prismas 6 und der Umge­ bung gebrochen.
Die Öffnungen 17a, 17b und die Fotodioden 12a, 12b sind derart ausgestal­ tet und angeordnet, daß die Farbe 4a bzw. 4b des Farbmusterfeldes 4 mit größtmöglicher Intensität vom Prisma 6 in die Fotodiode 12a bzw. 12b ge­ brochen wird. Auf diese Weise wird Restlicht anderer Frequenzen auf einfa­ che Weise zumindest teilweise ausgeblendet. Man erhält somit einen Farb­ spektrum-Analysator, der einen kompakten Aufbau mit einer geringen An­ zahl von einfachen technischen Elementen aufweist.
In der Fig. 3 sind der Einfachheit halber lediglich parallel aus der Plexiglas­ scheibe 8 austretende Lichtstrahlen 20a, 20b eingezeichnet. Dieser Darstel­ lung ist vereinfacht, da das Licht 20a, 20b an der Vorderseite 9 und Rücksei­ te 11 der Plexiglasscheibe 8 vorher reflektiert worden ist und somit in aller Regel - ohne weitere Ausbildung der Innenfläche der Rückseite 11 des Lichtleitelements 8 - nicht parallel zu der Vorder- und Rückseite 9, 11 ver­ läuft.
Gemäß der Fig. 3 wird der zu der Farbe 4a (bspw. rot) gehörige Lichtstrahl 20a in geringerem Maße gebrochen als der zu der Farbe 4b (bspw. blau) gehörige Lichtstrahl 20b. Andere als in einem bestimmten Winkelbereich zu den eingezeichneten parallelen Lichtstrahlen 20a, 20b in das Prisma 6 ein­ tretende Lichtstrahlen werden in andere Richtungen gebrochen und nicht weiter detektiert. Die Lichtstrahlen 20a und 20b sowie die in dem genannten Winkelbereich liegende Lichtstrahlen gelangen durch die Öffnungen 17a, 17b der Blende 16 zu der jeweils gegenüberliegenden Fotodiode 12a bzw. 12b, welche entsprechende Signale an die Auswerteeinheit 14 weitergeben. Die Auswerteeinheit 14 wertet die gemessene Intensität der Lichtsignale aus und gibt je nach Voreinstellung ein Alarmsignal aus. Ein solches Alarmsignal kann - bei entsprechender Einstellung der Auswerte- bzw. Alarmeinheit - beispielsweise unterbleiben, wenn die Intensität an beiden Fotodioden 12a, 12b zur gleichen Zeit ansteigt, da die Ursache hierfür ein abrupter oder all­ mählicher Helligkeitswechsel (Sonnenstand, Aufreißen der Wolkendecke, Anschalten einer - evtl. weiteren - künstlichen Lichtquelle) sein könnte, der unkritisch ist. Sollen jedoch auch solche Helligkeitswechsel zu einem ent­ sprechenden Warnsignal führen, da der Raum beispielsweise keine Fenster besitzt und zudem das Ein- oder Ausschalten einer - evtl. weiteren - künstli­ chen Lichtquelle detektiert werden soll, kann bei entsprechender Einstellung der Auswerteeinheit 14 auch ein gleichzeitiger Intensitätsanstieg an den Fo­ todioden 12a, 12b zu einem Alarmsignal führen. Analoge Situationen erge­ ben sich bei einem gleichzeitigen Rückgang der Intensität.
Registriert die Auswerteeinheit 14, daß die Intensitätssignale von den beiden Fotodioden 12a, 12b nacheinander beispielsweise schwächer werden, gibt die Auswerteeinheit 14 vorzugsweise ein Alarmsignal an eine Alarmeinheit aus. In diesem Fall ist es nämlich wahrscheinlich, daß von der einen oder anderen Seite ein Gegenstand in den Überwachungsbereich B eingebracht wurde bzw. eine Person diesen betreten hat. Der Gegenstand bzw. die Per­ son verdeckt dann für den Fall des Eindringens von der in Fig. 1 gesehen linken Seite nacheinander zuerst einen helleren Streifen der Farbe 4b und dann einen dunkleren Streifen der Farbe 4a. Demzufolge gelangt zu Beginn dieses Verdeckungsvorgangs Licht 20a schwächerer Intensität hinsichtlich der Farbe 4a zur Fotodiode 12a als Licht 20b hinsichtlich der noch gänzlich unverdeckten Farbe 4b zur Fotodiode 12b. Bei dieser Messung wird also die zeitliche Abfolge der Intensitätsänderungen der Lichtstrahlen 20a, 20b relativ zueinander bestimmt.
Da das Farbmusterfeld 4 mehrere Farben 4a, 4b aufweist, wird zudem er­ reicht, daß ein Gegenstand bzw. eine Person, welcher bzw. welche im we­ sentlichen die gleiche Farbe wie eine der Farben 4a, 4b des Farbmusterfel­ des 4 aufweist, erkannt wird.
Die Auswerteeinheit wird bevorzugt von einem Rechner mit einem entspre­ chenden Software-Programm gebildet.
Statt einer Blende 16 und Fotodioden 12a, 12b ist in einem nicht dargestell­ ten, alternativen Ausführungsbeispiel auch eine CCD-Kamera einsetzbar, welche das gesamte Farbspektrum überwachen kann.
Aufgrund des zuvor Gesagten ergibt sich, daß mittels des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen optischen Schranke sowohl die absolute Höhe der Intensität, die relative Höhe der Intensität sowie die Farb­ frequenz als Überwachungskriterien zur Auswertung herangezogen werden können.

Claims (18)

1. Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Farbmusterfeld (4) mit mindestens zwei Farben (4a, 4b) oder Farbbereichen auf ein spektralauflösendes Element (6) abge­ bildet wird, wobei sich der zu überwachende Raumbereich (B) im Licht­ weg zwischen dem Farbmusterfeld (4) und dem spektralauflösenden Element (6) befindet, und daß das von dem spektralauflösenden Ele­ ment (6) ausgehende, spektral aufgelöste Licht (20a, 20b) detektiert und ausgewertet wird, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer Intensität und/oder Farbfrequenz.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als spektral­ auflösendes Element (6) ein Prisma und/oder eine Filteranordnung mit mindestens einem Filter verwendet wird, wobei im letzteren Fall das oder die Filter als Bandpaßfilter für mindestens eine der Farben (4a, 4b) oder Farbbereiche ausgebildet ist bzw. sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Lichtleitelement (8) zum Leiten des Lichts vom Farbmusterfeld (4) zum spektralauflösenden Element (6) verwendet wird, welches im Lichtweg zwischen dem zu überwachenden Raumbe­ reich (B) und dem spektralauflösenden Element (6) angeordnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß anhand einer zeitlichen Abfolge einer Abschwächung des spektral aufgelösten Lichts (20a, 20b) auf eine Richtung geschlos­ sen wird, aus der das Farbmusterfeld (4) sukzessive verdeckt wird.
5. Optische Schranke zum Überwachen eines Raumbereiches (B), insbe­ sondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, mit einem Farbmusterfeld (4) mit mindestens zwei Farben (4a, 4b) oder Farbbereichen und einem spektralauflösenden Element (6), wobei sich der zu überwachende Raumbereich (B) im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld (4) und dem spektralauflösen­ den Element (6) befindet, sowie einer Detektionseinheit (12) zum Detek­ tieren und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit (14) zum Auswerten des von dem spektralauflösenden Element (6) ausgehenden, spektral aufgelösten Lichts (20a, 20b), insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer Intensität und/oder Farbfrequenz.
6. Optische Schranke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das spektralauflösende Element (6) ein Prisma umfaßt.
7. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das spektralauflösende Element (6) eine Filteranordnung mit mindestens einem Filter umfaßt, wobei das oder die Filter als Bandpaßfilter für mindestens eine der Farben (4a, 4b) oder Farbbereiche ausgebildet ist bzw. sind.
8. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtleitelement (8) im Licht­ weg zwischen dem zu überwachenden Raumbereich (B) und dem spek­ tralauflösenden Element (6) angeordnet ist, um Licht von dem Farbmu­ sterfeld (4) auf das spektralauflösende Element (6) zu leiten.
9. Optische Schranke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitelement (8) scheibenförmig ausgebildet ist und das Licht vom Farbmusterfeld (4) auf die Vorderseite (9) oder Rückseite des Lichtleit­ elements (8) fällt, in das Lichtleitelement (8) eindringt und vorzugsweise über eine der Stirnseiten (10) des Lichtleitelements (8) zum spektralauf­ lösenden Element (6) gelangt.
10. Optische Schranke nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitelement (8) aus Plexiglas besteht.
11. Optische Schranke nach einem der Ansprüche 8 bis 10, daß die der Einfallseite des Lichts (20a, 20b) gegenüberliegende Seite des Lichtleite­ lements (6) reflexionserhöhend ausgebildet ist.
12. Optische Schranke nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das spektralauflösende Element (6) im Bereich einer Stirnseite (10) des scheibenförmig ausgebildeten Lichtleitelements (8) angeordnet ist, vorzugsweise dieser Stirnseite (10) gegenüber.
13. Optische Schranke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitelement (8) derart ausgebildet ist, daß das Licht (20a, 20b) im wesentlichen parallel auf das spektralauflösende Element (6) fällt.
14. Optische Schranke nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitelement (8) zumindest einen kugelförmig ausgebildeten Ab­ schnitt mit mindestens einer Öffnung enthält, durch welche das in den kugelförmigen Abschnitt eingedrungene Licht (20a, 20b) den kugelförmi­ gen Abschnitt im wesentlichen parallel verlassen kann.
15. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blende (16), beispielsweise eine Lochmaske mit Löchern (17a, 17b) im Lichtweg der Signale der mindestens zwei Farben (4a, 4b) oder Farbbereiche, zum Ausblenden von Restlicht im Lichtweg zwischen dem spektralauflösenden Element (6) und der Detektionseinheit (12) angeordnet ist.
16. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinheit (12) min­ destens einen Fotosensor oder eine CCD-Kamera umfaßt.
17. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmusterfeld (4) derart ausgebildet ist, daß anhand der zeitlichen Abfolge einer Abschwächung des spektral aufgelösten Lichts (20a, 20b) auf die Richtung einer suk­ zessiven Verdeckung des Farbmusterfeldes (4) geschlossen werden kann.
18. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmusterfeld (4) streifen­ förmig oder karoförmig ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007033133A1 (de) * 2007-07-16 2009-01-29 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Objekten
CN111095370A (zh) * 2017-06-28 2020-05-01 施耐德电气It公司 用于机架式机箱的侵入检测的系统和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2559947C3 (de) * 1975-02-26 1981-04-23 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Optische Vorrichtung mit einem Lichtvorhang
DE19538811A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Quad Tech System und Verfahren zum Überwachen einer Farbe in einer Druckpresse
DE19644278A1 (de) * 1996-10-24 1998-05-07 Ines Elektronik Systementwickl Optische Schranke sowie daraus aufgebaute Überwachungseinrichtung
DE19938639A1 (de) * 1999-08-14 2001-02-22 Pilz Gmbh & Co Vorrichtung zur Absicherung eines Gefahrenbereichs, insbesondere des Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Maschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2559947C3 (de) * 1975-02-26 1981-04-23 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Optische Vorrichtung mit einem Lichtvorhang
DE19538811A1 (de) * 1995-05-04 1996-11-07 Quad Tech System und Verfahren zum Überwachen einer Farbe in einer Druckpresse
DE19644278A1 (de) * 1996-10-24 1998-05-07 Ines Elektronik Systementwickl Optische Schranke sowie daraus aufgebaute Überwachungseinrichtung
DE19938639A1 (de) * 1999-08-14 2001-02-22 Pilz Gmbh & Co Vorrichtung zur Absicherung eines Gefahrenbereichs, insbesondere des Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Maschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007033133A1 (de) * 2007-07-16 2009-01-29 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Objekten
CN111095370A (zh) * 2017-06-28 2020-05-01 施耐德电气It公司 用于机架式机箱的侵入检测的系统和方法

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