DE10136242A1 - Photozellendetektor - Google Patents
PhotozellendetektorInfo
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Abstract
Photozellendetektor, der mittels Aussendung und Empfang von zyklischen Impulsen funktioniert. DOLLAR A Der Detektor bestimmt, ob sich ein Störimpuls 22B, vor allem mit denselben Merkmalen, die von einem benachbarten Detektor kommen, sich in einer vorderen Zf oder hinteren Zr Schutzzone befinden, die der normalen Empfangszone des Impulses 12A angrenzen und, wenn dies der Fall ist, eine Korrekturverschiebung der Aussendung Td vorschreibt, damit sich folgende Störimpulse außerhalb der Schutzzone befinden.
Description
Diese Erfindung betrifft einen Photozellen
detektor, bestehend aus einer elektronischen Steuer-
und Verarbeitungsvorrichtung, die in der Lage ist ein
Sendesignal, bestehend aus Impulsen die mit einer
bestimmten Zykluszeit ausgesandt werden, zu erzeugen
sowie ein pulsiertes Empfangssignal zu verarbeiten, das
durch die Gegenwart eines Gegenstandes entsteht und
davon abhängt.
Wenn zwei Photozellendetektoren einander nahe
stehen, kann einer von ihnen durch die vom anderen
ausgesandten Impulse gestört werden; in der Tat
empfängt er in diesem Fall Störimpulse, die er als eine
Antwort auf seine eigene Aussendung auslegen könnte. Es
ist daher wünschenswert, Vorkehrungen zu treffen, um
die Störung zwischen zwei benachbarten Detektoren zu
verhindern.
Ziel dieser Erfindung ist es daher, Störungen
eines Photozellendetektors durch einen benachbarten
Photozellendetektor mit ähnlichen Merkmalen zu
vermeiden, indem die Aussendung von Sendeimpulsen auf
einfache Art geändert wird.
Erfindungsgemäß besteht die Steuer- und Verar
beitungsvorrichtung aus Störungsschutzvorrichtungen
gegenüber Störimpulsen mit der angenommenen selben
Zykluszeit, wobei diese Vorkehrungen folgende sind:
- - mit jedem empfangenen Impuls ist eine angrenzende, zeitlich bestimmte Schutzzone verbunden,
- - ein in der Schutzzone erkannter Störimpuls verschiebt ein folgendes Sendesignal mit einer Korrekturverschiebung, wobei die Dauer dieser Verschiebung dermaßen festgelegt wird, daß die folgenden Störimpulse sich außerhalb der Schutzzone befinden.
Die, mit einem Sendeimpuls verbundene Schutzzone
enthält vorzugsweise eine Zone, die dem Impuls vorgeht,
die sogenannte vordere Korrekturzone und eine Zone, die
dem Impuls folgt, die sogenannte hintere Korrekturzone,
wobei die Korrekturverschiebung es ermöglicht, die
Phase der Sendeimpulse zu verschieben, damit der
zyklische Störimpulse sich in einer Mittelzone
positioniert, die sich zwischen den hinteren und
vorderen Korrekturzonen befindet; sobald die
Vorrichtung einen Störimpuls erkennt, der sich in der
vorderen oder hinteren Korrekturzone befindet, wird die
Aussendung des Sendeimpulses um eine bestimmte Dauer
nach hinten verschoben, damit der Störimpuls
phasenverschoben in der Mittelzone erscheint.
Die Breiten der vorderen und hinteren
Korrekturzonen können vorzugsweise so festgelegt
werden, daß die Breite der vorderen Korrektur größer
ist als die Breite der hinteren Korrektur.
Zum Entsynchronisieren eines Detektors, der einem
identischen und synchronen, benachbarten Detektor
gegenüber liegt, sieht man vor, daß die
Steuervorrichtung das Fehlen eines Störimpulses
feststellt und der Dauer des Sendezyklus eine zufällige
Verschiebung in einem Bereich von Werten vorschreibt,
die kleiner sind als die Dauer der
Korrekturverschiebung.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen
Detektorsatz, der mindestens zwei solche identische,
benachbarte Detektoren enthält.
Die Beschreibung erfolgt nachstehend mit einer
nicht ausschließlichen Realisierungsart der Erfindung 5
angesichts der beiliegenden Zeichnungen.
Die Fig. 1 stellt schematisch einen
Photozellendetektor gemäss dieser Erfindung dar.
Die Fig. 2 ist ein Chronogramm der, vom Detektor
ausgesandten Impulse, mit Störung vorne beziehungsweise
hinten durch einen asynchronen, benachbarten Detektor.
Die Fig. 3 zeigt eine Verschiebung zur
Entsynchronisierung, die beim Aussenden realisiert
wird.
Die Fig. 4 stellt einen bevorzugten Betriebsmodus
des Detektors dar.
Der, in Fig. 1 gezeigte Photozellendetektor A
enthält eine elektronische Steuer- und
Verarbeitungsvorrichtung, die Sendemittel 10 und
Empfangsmittel 20 enthält und hierfür mit einem
elektronischen Kreis und zusammenwirkenden
Programmelementen ausgestattet ist. Die Sendemittel 10
senden, wenn die Erkennung eines Gegenstandes C
gewünscht wird, einen Lichtstrahl 11A aus, der mit
einer Zykluszeit T pulsiert wird. Die Lichtimpulse 12A
des Strahls 11A haben eine Dauer To. Der Teil 21A des
Lichtstrahls, der vom Gegenstand C zurückgesandt wird,
besteht in Form von Impulsen 22A die mit den Impulsen
12A synchron sind. Die Zykluszeit T - oder Periode -
der Aussendung von Sendeimpulsen 12A ist genauestens
festgelegt und es können ihr Korrektursprünge oder
leichte Verschiebungen zum Entsynchronisieren
zugewiesen werden, wie dies später beschrieben wird.
Ein benachbarter Photozellendetektor B des
Detektors A und gleichartig bzw. identisch mit dem
Detektor A, sendet ebenfalls einen pulsierten
Lichtstrahl 11B (Impulse 12B) aus und empfängt bei
Gegenwart eines Gegenstandes einen pulsierten
Lichtstrahl 21B, der vom Gegenstand zurückgesandt wird
(Impulse 22B). Der Detektor B könnte mit dem Detektor A
interferieren, denn die Impulse die von B kommen und
von A empfangen werden, können zu falschen Auswertungen
führen. Der Detektor B, wenn er mit dem Detektor A
identisch ist, setzt dieselben Programme ein und sendet
Impulse mit derselben Dauer To und derselben Zykluszeit
T wie der Detektor A aus.
Jeder Sendezyklus (oder Empfangszyklus) ist in
mehrere Zonen unterteilt (siehe Diagramm der Fig. 2).
Einem empfangenen Impuls 22A mit Dauer To folgt eine
hintere Zone Zr mit Dauer Tr, eine Mittelzone Zm mit
Dauer Tm und eine vordere Zone Zf mit Dauer Tf. Die
Breiten Tf, Tr der, den Impuls einfassenden Zonen sind
festgelegt und vorzugsweise so, daß Tf größer ist als
Tr (siehe Fig. 3) und daß Tf und Tr größer sind als
die Breite To des Impulses. Die Sättigung der
Empfangselektronik ist somit besser berücksichtigt. Die
Steuer- und Verarbeitungsvorrichtung ist dermaßen, daß
die Erkennung eines Gegenstandes im Sendefenster To
aktiviert wird und daß der Rest der Zykluszeit dem
Erkennen von Störimpulsen gewidmet wird.
Die Zonen Zf und Zr stellen für den Impuls 22A
eine Schutzzone dar, die folgende Aufgabe hat: Wenn ein
Störimpuls 22B in der Schutzzone erkannt wird,
verschieben die Steuermittel die Aussendung des
folgenden Impulses 12 augenblicklich um eine Dauer Td,
wobei hingegen die Zykluszeit T für die späteren
Impulse 12 übernommen wird. Zum Beispiel: Wenn To in
einer Größenordnung von 6 µs bis 8 µs, ist die
Zyklusdauer T etwa zehn mal größer als To, mit zum
Beispiel einer Größenordnung von 400 µs, und die
Verschiebung Δt kann in der Größenordnung von 100 bis
200 µs sein. Das Erkennen eines Störimpulses erfolgt
außerhalb des Sendefensters To und mit allen, dem
Fachmann zur Verfügung stehenden, üblichen
elektronischen Mitteln.
Man geht zuerst einmal davon aus, daß die, vom
Detektor B empfangenen Impulse den Impulsen des
Detektors A gegenüber asynchron sind. Wird ein
Störimpuls 22B in der Mittelzone Zm entdeckt, ändert
der Detektor A nicht die Positionierung seiner
Sendeimpulse. Wird ein Störimpuls 22B in der Zone Zf
erkannt (siehe Diagramm b1), wird die folgende
Aussendung des Sendeimpulses 12A um eine Verschiebung
Td1 verzögert, die so bestimmt wird, daß der Impuls der
22 von B folgt, sich in der Zone Zm von A befindet.
Dies trifft ebenfalls zu, wenn ein Impuls 22B in der
Zone Zr erkannt wird (siehe Diagramm b2) und der
folgende Impuls 12A um eine Verschiebung Td2 verzögert
wird, so daß sich der folgende Störimpuls 22B in der
Zone Zm von A befindet. Es ist von Vorteil, wenn die
Korrektur in Form einer Verzögerung erfolgt, um die
Sendemittel zu schonen.
Wenn die Impulse des Detektors B mit den Impulsen
des Detektors A synchron sind, setzt die
Steuervorrichtung dieses letzteren als Standard voraus,
daß ein benachbarter Detektor vorliegt, der
interferieren könnte. Sie verschiebt daher ihre
Aussendung mit einer zufälligen Verschiebung Ta mit dem
Ziel der Entsynchronisierung (siehe Fig. 3). Die
Verschiebung Ta kann zum Beispiel 16 Werte betragen,
insbesondere 1, 2 oder 16 µs, Werte die zufällig im
Intervall von 1 bis 16 genommen werden. Wenn der
Detektor B wirklich gegenwärtig ist, erfolgt eine
Korrekturverschiebung der folgenden Aussendung. Besteht
kein interferierender Detektor B wird die zufällige
Verschiebung Ta wieder zu den vorherigen Zyklen
aufgenommen, die daher sehr leicht variierende,
folgende Werte haben, zum Beispiel 401, 414, 407, 403 µs
usw. Vorzugsweise wählt man Verschiebungen so, daß
Tm + Tr - Tf - To < Ta und daß Ta < Tm - 2 To - Tf ist.
Der vorstehen beschriebene Korrektursprung wird
sofort am ersten Impuls des Detektors durchgeführt, der
der Erkennung eines, von einem benachbarten Detektor
kommenden Störimpulses folgt. Er könnte eventuell an
einem späteren Impuls durchgeführt werden.
Das Flußdiagramm der Fig. 4 zeigt die
Wirkungsweise des Detektors. Das Ende einer
Impulsaussendung To löst eine Etappe 30 der
Nullstellung des Detektionsablaufs von Störparasiten
aus. Nach dieser Etappe 30 tritt die Steuer- und
Verarbeitungsvorrichtung in verschiedene Etappen 31
ein, die zur Erkennung eines Störimpulses in Zr, Zm und
Zf bestimmt sind.
In einer Etappe 32 löst, wenn ein Störimpuls in Zr
erkannt wird, die Vorrichtung eine (Aktion 33)
Aussendungsverzögerung Td2 des folgenden Impulses 12A
aus. Ist dies nicht der Fall, ermöglicht eine
nachfolgende Detektionsetappe 34, einen Störimpuls in
Zm und dann in Zf zu erkennen.
Wird ein Störimpuls in Zm erkannt, wird die
Aussendung nicht korrigiert. Wird ein Störimpuls in Zf
festgestellt, löst die Vorrichtung (Aktion 35) eine
Aussendungsverzögerung Td1 aus. Wird kein Störimpuls
erkannt, löst die Vorrichtung (Aktion 36) eine
zufällige Verschiebung zur Entsynchronisierung Ta aus,
dann tritt der Detektor in eine Sendephase 37, wo er
eine Impulsaussendung durchführt und dann wird, die
Verarbeitung wieder zyklisch aufgenommen. Zudem, um zu
vermeiden, daß sich zwei benachbarte Zellen gegenseitig
durch aufeinanderfolgende Verschiebungen stören, wird
vorgesehen, die Aussendung je nachdem zu verschieben,
ob der Störimpuls mehr oder weniger nahe dem
Aussendungsmoment vor- oder nachlaufend erkannt wird.
Claims (6)
1. Photozellendetektor, bestehend aus einer
elektronischen Steuer- und Verarbeitungsvorrichtung,
die in der Lage ist, ein Sendesignal, bestehend aus
Impulsen die mit einer bestimmten Zykluszeit ausgesandt
werden, zu erzeugen sowie ein pulsiertes Empfangssignal
zu verarbeiten, das durch die Gegenwart eines
Gegenstandes entsteht und davon abhängt,
dadurch gekennzeichnet, daß:
die Steuer- und Verarbeitungsvorrichtung Störschutz-einrichtungen gegenüber Störimpulsen enthält, die dieselbe Zykluszeit haben könnten, wobei diese Einrichtungen wie folgt sind:
jeder empfangene Impuls (22A) ist mit einer angrenzenden, zeitlichen Schutzzone (Zf, Zr) verbunden;
ein, in der Schutzzone erkannter Störimpuls (22B) verschiebt einen folgenden Sendeimpuls (12A) mit einer Korrekturverschiebung, wobei die Dauer (Td) dieser Verschiebung so bestimmt ist, daß sich die folgenden Störimpulse außerhalb der Schutzzone befinden.
die Steuer- und Verarbeitungsvorrichtung Störschutz-einrichtungen gegenüber Störimpulsen enthält, die dieselbe Zykluszeit haben könnten, wobei diese Einrichtungen wie folgt sind:
jeder empfangene Impuls (22A) ist mit einer angrenzenden, zeitlichen Schutzzone (Zf, Zr) verbunden;
ein, in der Schutzzone erkannter Störimpuls (22B) verschiebt einen folgenden Sendeimpuls (12A) mit einer Korrekturverschiebung, wobei die Dauer (Td) dieser Verschiebung so bestimmt ist, daß sich die folgenden Störimpulse außerhalb der Schutzzone befinden.
2. Detektor nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die, mit einem Sendeimpuls (12A)
verbundene Schutzzone (Zf, Zr) eine Zone (Zf) enthält,
die dem Impuls vorgeht, die sogenannte vordere
Korrekturzone sowie eine Zone (Zr) die dem Impuls
folgt, die sogenannte hintere Korrekturzone, wobei es
die Korrekturverschiebung (Td) ermöglicht, die Phase
der Sendeimpulse (12A) zu verschieben, damit der
zyklische Störimpuls (22B) in einer Mittelzone (Zm)
positioniert wird, die sich zwischen den vorderen und
hinteren Korrekturzonen (Zr, Zf) befinden.
3. Detektor nach Patentanspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß wenn die Vorrichtung einen
Störimpuls (22B) erkennt, der sich in der vorderen
Korrekturzone (Zf) oder in der hinteren Korrekturzone
(Zr) befindet, die unmittelbar folgende Aussendung des
Sendeimpulses (12A) um eine Dauer (Td1) beziehungsweise
(Td2) nach hinten verschoben wird, die so bestimmt
wird, daß der Störimpuls phasenverschoben in der
Mittelzone (Zm) erscheint.
4. Detektor nach Patentanspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breiten der vorderen und
hinteren Korrekturzonen (Tf, Tr) so festgelegt werden
und sind, daß die vordere Korrekturbreite (Tf) größer
ist als die hintere Korrekturbreite (Tr).
5. Detektor nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß wenn kein Störimpuls erkannt wird,
die Steuervorrichtung der Dauer des Sendezyklus eine
zufällige Verschiebung zur Entsynchronisierung (Ta)
vorschreibt, wobei die Dauer dieser Verschiebung
zufällig in einer Gruppe von Werten genommen wird, die
kleiner sind als die Dauer der Korrekturverschiebung
(Tf, Tr).
6. Detektionssatz, dadurch gekennzeichnet, daß er
mindestens zwei identische, angrenzende Detektoren nach
Patentanspruch 1 enthält.
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