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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer optoelektronischen
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein
derartiges Verfahren ist aus der
DE 102 11 779 A1 bekannt. Dort ist eine optoelektronische Vorrichtung
beschrieben, welche als Sensor einen Sendelichtstrahlen emittierenden
Sender, einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, Mittel
zur Führung
der Sendelichtstrahlen innerhalb eines Abtastbereichs und eine Auswerteeinheit
zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers anstehenden Empfangssignale
aufweist. Die zu erfassenden Marken bilden ein Positionsmaßsystem.
Durch die Erfassung der Marken des Positionsmaßsystems ist eine Absolutortsbestimmung
des Sensors relativ zum Positionsmaßsystem möglich. Durch Erfassung von
Marken des Positionsmaßsystems
zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten t
1,
t
2 wird in der Auswerteeinheit weiterhin
aus der innerhalb des Zeitintervalls dt = t
2 – t
1 registrierten Positionsänderung der optoelektronischen
Vorrichtung relativ zum Positionsmaßsystem die Geschwindigkeit
der optoelektronischen Vorrichtung relativ zum Positionsmaßsystem
bestimmt.
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Der
Sensor der optoelektronischen Vorrichtung ist besonders vorteilhaft
an einem Fahrzeug angebracht, wobei das Positionsmaßsystem
stationär an
der Fahrbahn angeordnet ist, entlang derer das Fahrzeug bewegt wird.
Prinzipiell kann auch ein Positionsmaßsystem bezüglich eines stationär angeordneten
Sensors bewegt werden. Durch die fortlaufende Erfassung der Marken
des Positionsmaßsystems
werden in dem Sensor kontinuierlich die aktuellen Geschwindigkeits-
und Positionsmesswerte ermittelt und an die Steuerung des Fahrzeuges übermittelt.
In der Steuerung können
diese Messwerte ohne weitere Aus wertung und insbesondere ohne jeden
Synchronisationsaufwand direkt zur Steuerung des Fahrzeugs verwendet
werden.
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Derartige
Anlagen mit zu positionierenden Fahrzeugen werden in industriellen
Anwendungen im Dauerbetrieb eingesetzt, das heißt der Sensor der optoelektronischen
Vorrichtung ist ohne Unterbrechung über eine lange Zeitdauer in
der Größenordnung
von Monaten oder Jahren aktiviert.
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Durch
die endliche Lebensdauer von Komponenten des Sensors ist dessen
maximale Einsatzzeit am Fahrzeug entsprechend begrenzt. Bei einem Ausfall
des Sensors muss dieser am Fahrzeug ersetzt werden, was zu unerwünschten
Stillstandszeiten führt.
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In
der
DE 101 11 630
A1 wird ein Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung
sowie eine hierzu geeignete Positionsmesseinrichtung beschrieben.
Hierbei werden von der Positionsmesseinrichtung aus Daten, wie z.
B. absolute Positionsdaten, an eine nachgeordnete Auswerteeinheit übertragen,
indem die Auswerteeinheit mittels Abfragetaktpulsen, die durch bestimmte
Abfrage-Taktzeiten getrennt
sind, die Übertragung
der Daten von der Positionsmesseinrichtung anfordert. Die Lichtquelle
der Positionsmesseinrichtung wird getaktet betrieben, wobei zwischen
zeitlich aufeinanderfolgenden Lichtquellen-Erregerpulsen eine definierte Lichtquellen-Taktzeit
liegt. Die Lichtquellen-Taktzeit
wird in Abhängigkeit
der Abfrage-Taktzeit zwischen Abfragetaktpulsen gewählt, so
dass eine zeitliche Synchronität
zwischen den Lichtquellen-Erregerpulsen
und den Abfragetaktpulsen gewährleistet
ist.
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Die
DE 297 12 438 U1 betrifft
eine Weg-Codier-Vorrichtung mit einer Codeschiene, die in Längsrichtung
hintereinander in Abstand angeordnete Codes aufweist, wobei in jedem
Code dessen Position an der Codeschiene kodiert ist, und mit einem
entlang der Codeschiene verfahrbaren Hängeförderer, an welchem ein optoelektronischer
Sensor zum Lesen der Codes angebracht ist, wobei die vom Sensor generierten
Lesesignale Eingangsgrößen für die Positionierung des
Hängeförderers
an der Codeschiene bilden. Der optoelektronische Sensor ist von
einem Barcodelesegerät
gebildet, die Codes sind von Barcodes gebildet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen,
mittels dessen die Lebensdauer einer optoelektronischen Vorrichtung
bei Aufrechterhaltung der mit dieser durchgeführten Messwerterfassung erhöht werden
kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
dient zum Betrieb einer optoelektronischen Vorrichtung mit einem
Sensor, welcher einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einen
Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger und eine Ablenkeinheit,
mittels derer die Sendelichtstrahlen periodisch innerhalb vorgegebener
Abtastperioden innerhalb eines Abtastbereichs geführt werden,
umfasst. Die Ablenkeinheit ist von einem mit einer konstanten Drehzahl
rotierenden Polygonspiegelrad mit einer Anzahl von Spiegelflächen gebildet,
wobei während
jeweils einer Abtastperiode die Sendelichtstrahlen über eine
der Spiegelflächen
geführt
werden. Eine Auswerteeinheit dient zur Auswertung der am Ausgang
des Empfängen
anstehenden Empfangssignale. Weiterhin ist ein aus einer Anordnung
von Marken gebildetes Positionsmaßsystem vorgesehen. Durch Erfassung
von Marken des Positionsmaßsystems
mittels des Sensors werden dessen Position und Geschwindigkeit relativ
zum Positionsmaßsystem
bestimmt. In Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Sensors relativ zum Positionsmaßsystem
wird der Sender über
die Auswerteeinheit während
vorgegebener Zeitintervalle periodisch abgeschaltet. Die Periodendauer
der Abschaltungen des Senders entspricht der Dauer einer Umdrehung
des Polygonspiegelrads oder ganzzahligen Vielfachen hiervon.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Sender des Sensors,
der insbesondere von einer Laserdiode gebildet ist, zu den Sensorkomponenten
mit der kürzesten
Lebensdauer zählt.
Durch die zeitweise Abschaltung des Senders wird somit nicht nur
die Lebensdauer des Senders alleine sondern des gesamten Sensors
signifikant erhöht.
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Erfindungsgemäß erfolgt
dabei die Abschaltung des Sensors in Abhängigkeit der Geschwindigkeit
des Sensors. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass in Abhängigkeit
des Bewegungszustands des Sensors mit diesem unterschiedlich viele
Messwerte pro Zeiteinheit generiert werden müssen um die jeweils geforderte
Messgenauigkeit zu erfüllen. Die
geschwindigkeitsabhängige
Abschaltung des Senders erfolgt damit derart, dass bei den unterschiedlichen
Geschwindigkeiten des Sensors relativ zum Positionsmaßsystem
der Sender jeweils nur solange aktiviert ist, wie es zur Erfüllung der
mit dem Sensor durchzuführenden
Messaufgaben erforderlich ist.
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Bei
der Abtastung der Marken des Positionsmaßsystems mittels des Sensors
ist es zur Erfüllung dieser
Messgenauigkeit erforderlich, dass bei der Bewegung des Sensors
entlang des Positionsmaßsystems
mit dem Sensor alle Marken des Positionsmaßsystems sicher erfasst werden.
Daher werden die Häufigkeiten
und/oder Längen
der Zeitintervalle, innerhalb derer der Sender abgeschaltet ist,
im Verhältnis
zu den Zeiten der Aktivierung des Senders umso kleiner gewählt, je
größer die
Geschwindigkeit des Sensors relativ zum Positionsmaßsystem
ist.
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Die
Aktivierung des Senders erfolgt über
die Auswerteeinheit, das heißt
durch den Sensor selbst. Besonders vorteilhaft wird auch mittels
des Sensors dessen Geschwindigkeit relativ zum Positionsmaßsystem
bestimmt. Somit erfolgt die geschwindigkeitsabhängige Abschaltung des Senders
vollständig über den
Sensor selbst, das heißt
ohne Unterstützung
von externen Einheiten.
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Die
Abschaltung des Sensors periodisch, wobei die Perioden an die Abtastperioden
einer Ablenkeinheit des Sensors angepasst sind. Dadurch ist der
Zeittakt der Abschaltung an die Sensorparameter optimal angepasst,
so dass die Abschaltung des Senders die Funktion des Sensors nicht
negativ beeinflusst.
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Die
Ablenkeinheit ist von einem mit einer konstanten Drehzahl rotierenden
Polygonspiegelrad gebildet. Dieses weist eine vorgegebene Anzahl
von Spiegelflächen
auf. Die Anzahl der Spiegelflächen bestimmt
die Anzahl der Abtastperioden pro Umdrehung des Polygonspiegelrads.
Die Abschaltungen des Senders werden periodisch so gewählt, dass
deren Periodendauer der Dauer einer Umdrehung entspricht. Damit
wird erreicht, dass der Sender immer bei der Führung über dieselben Spiegelflächen aktiviert
oder deaktiviert ist. Durch diese Anpassung des Abschalttakts des
Senders an die Abtastbewegung des Polygonspiegelrads können statistische
Fehler bei der Messwertgenerierung während der Abtastung des Positionsmaßsystems
reduziert werden.
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Die
Zeitintervalle innerhalb derer der Sender abgeschaltet wird können generell
kontinuierlich mit der Geschwindigkeit des Sensors relativ zum Positionsmaßsystem
variieren. Die Abschaltung des Senders wird in diskreten Schritten
variiert. Hierzu wird der Geschwindigkeitsbereich durch Vorgabe
von Geschwindigkeitsgrenzwerten in diskrete Teilbereiche unterteilt.
Dann werden in jedem Teilbereich spezifisch die Zeitintervalle,
innerhalb derer der Sender abgeschaltet ist, vorgegeben. Dies führt zu einer
besonders einfachen Ansteuerung des Senders, wobei in diesem Fall
besonders einfach die Deaktivierungsintervalle hinsichtlich der
internen Sensorparameter optimiert werden können.
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Die
Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1:
Schematische Darstellung des Aufbaus eines Sensors zur Erfassung
von Marken.
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2:
Optoelektronische Vorrichtung mit einem Sensor gemäß 1 auf
einem Fahrzeug, welches entlang einer Fahrbahnbegrenzung mit einem Positionssystem
verfahrbar ist.
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3:
Detaildarstellung des Positionsmaßsystems gemäß 2.
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4:
Zeitdiagramme der geschwindigkeitsabhängigen Aktivierung des Senders
des Sensors gemäß 1.
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In 1 ist
der prinzipielle Aufbau eines Sensors 1 zur Erfassung von
Marken dargestellt. Der Sensor 1 ist im vorliegenden Beispiel
als Barcodelesegerät
ausgebildet. Entsprechend sind die Marken, die allgemein definierte
Kontrastmuster aufweisen, im vorliegenden Fall als Barcodes 2 ausgebildet,
welche aus einer Folge von dunklen und hellen Strichelementen definierter
Länge und
Breite bestehen.
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Der
Sensor 1 besteht im Wesentlichen aus einer Sendeeinheit 3,
einer Empfangseinheit 4 sowie einer Auswerteeinheit 5.
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Die
Sendeeinheit 3 besteht aus einem Sender 6, vorzugsweise
einer Laserdiode, sowie aus einer dem Sender 6 vorgeordneten
Sendeoptik 7. Die Sendeoptik 7 dient zur Fokussierung
der vom Sender 6 emittierten Sendelichtstrahlen 8.
Die fokussierten Sendelichtstrahlen 8 werden über einen
Umlenkspiegel 9 auf eine Ablenkeinheit 10, die
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem rotierenden Polygonspiegelrad gebildet ist, geführt. Das
Polygonspiegelrad weist eine vorgegebene Anzahl von identisch ausgebildeten
Spiegelflächen 11 auf.
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Die
Sendelichtstrahlen 8 werden an den Spiegelflächen 11 abgelenkt
und von dort auf den zu detektierenden Barcode 2 geführt. Die
Drehachse des Polygonspiegelrads ist senkrecht zur in 1 dargestellten Äquatorialebene
des Polygonspiegelrads angeordnet.
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Die
Sendelichtstrahlen 8 werden am Barcode 2 reflektiert
und als Empfangslichtstrahlen 12 über das Polygonspiegelrad 11 zur
Empfangseinheit 4 geführt.
Die Empfangseinheit 4 besteht aus einem Empfänger 13,
in der die Empfangslichtstrahlen 12 in ein elektrisches
Empfangssignal gewandelt werden. Der Empfänger 13 ist vorzugsweise
von einer Photodiode gebildet. Zur Verstärkung der Empfangssignale am
Ausgang des Empfängers 13 ist
ein Verstärker 14 vorgesehen.
Zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen 12 ist dem Empfänger 13 eine
Empfangsoptik 15 vorgeschaltet.
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Die
am Ausgang des Empfängers 13 anstehende
Empfangssignale werden der Auswerteeinheit 5 zugeführt. Die
Auswerteeinheit 5 weist eine Schwellwerteinheit auf, mittels
derer die Empfangssignale in binäre
Signalfolgen gewandelt und anschließend zur Erfassung des Barcodes 2 dekodiert
werden.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist das Polygonspiegelrad acht Spiegelflächen 11 auf. Dementsprechend
wird ein Öffnungswinkel
des Barcodelesegeräts
von 90° erhalten.
Durch die Rotation des Polygonspiegelrades werden die an diesem
reflektierten Sendelichtstrahlen 8 periodisch innerhalb eines
Abtastbereichs A geführt.
Während
einer Abtastperiode P werden die Sendelichtstrahlen 8 innerhalb
des Öffnungswinkels
entlang einer Abtastebene geführt,
welche senkrecht zur Drehachse des Polygonspiegelrades orientiert
ist. Der Öffnungswinkel
ist in 1 mit α bezeichnet.
Der Öffnungswinkel α definiert
den Abtastbereich A, der mit den Sendelichtstrahlen 8 periodisch überstrichen
wird. Während
der Dauer T einer Umdrehung des Polygonspiegelrads wird somit acht
mal der Abtastbereich A mit den Sendelichtstrahlen 8 überstrichen.
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Mit
dem Sensor 1 wird ein Positionsmaßsystem 16 abgetastet.
Die von dem Sensor 1 und dem Positionsmaßsystem 16 gebildete
optoelektronische Vorrichtung bildet ein Messsystem zur Bestimmung des
Absolutorts des Sensors 1 relativ zum Positionsmaßsystem 16.
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Ein
typisches Anwendungsbeispiel eines derartigen Messsystems ist in 2 dargestellt.
Der Sensor 1 ist auf einem Fahrzeug 17 montiert,
welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem spurgeführten
Verschiebewagen gebildet ist. Alternativ kann das Fahrzeug 17 von
einer Hängebahn, einem
Regalbediengerät,
einem Kran oder dergleichen gebildet sein. Das Fahrzeug 17 wird
mittels einer nicht dargestellten Steuerung gesteuert.
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Die
Fahrbahn ist seitlich von einer Fahrbahnbegrenzung 18 wie
zum Beispiel einer Leitplanke begrenzt. Das Positionsmaßsystem 16 ist
auf der dem Sensor 1 zugewandten Frontseite der Fahrbahnbegrenzung 18 aufgebracht.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Positionsmaßsystem 16 als
Maßband
ausgebildet, welches auf eine Unterlage aufgeklebt werden kann. Damit
kann bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 das
Positionsmaßsystem 16 auch
dann auf die Leitplanke aufgebracht werden, wenn diese in einer Kurve
längs einer
gekrümmten
Bahn verläuft.
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Wie
insbesondere aus 3 ersichtlich, besteht das Maßband aus
einer Folge von in Längsrichtung
des Positionsmaßstabs 16 hintereinander
angeordneten Barcodes 2. Jeder Barcode 2 ist auf
ein separates Segment S des Maßbandes
aufgebracht, wobei benachbarte Segmente S jeweils durch eine Schneidelücke L getrennt
sind. Die Segmente S weisen jeweils eine identische Breite auf.
Die Breiten der Schneidelücken
L zwischen den einzelnen Segmenten S sind ebenfalls konstant.
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Die
einzelnen Segmente S bilden somit identische Maßstabsmodule, so dass eine
vorgegebene Länge
des Maßbandes
durch die Anzahl der Segmente S multipliziert mit der Breite der
Segmente S und der Breite der jeweils anschließenden Schneidelücke L vorgegeben
ist. Die Segmente S innerhalb des Maßbandes sind fortlaufend nummeriert,
so dass jede Nummer eines Segmentes S die Position innerhalb des
Maßbandes
kodiert. Die Nummer eines Segments S ist in dem jeweiligen Barcode 2 kodiert und
zudem unterhalb des Barcodes 2 als Ziffernfolge Z unterhalb
des Barcodes 2 auf das Segment S aufgedruckt. Anhand der
Ziffernfolge Z kann die jeweilige Nummer eines Segments S von dem
Bedienpersonal abgelesen werden. Je nach Länge der Leitplanke wird das
Maßband
in der entsprechenden Länge
zugeschnitten und auf die Leitplanke aufgeklebt.
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Wie
aus 2 ersichtlich, verläuft die Längsachse des Maßbandes
auf der Leitplanke in horizontaler Richtung und damit in Fahrtrichtung
des Fahrzeuges 17. Der Sensor 1 ist auf dem Fahrzeug 17 in der
Höhe des
Fahrzeugs 17 so montiert, so dass die Abtastebene auf der
Höhe des
Maßbandes
liegt, wobei der Sensor 1 so ausgerichtet wird, dass die
Abtastebene im wesentlichen in horizontaler Richtung verläuft.
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Wie
aus 3 ersichtlich, verläuft damit die Abtastebene der
Sendelichtstrahlen 8 senkrecht zu den Längsachsen der Strichelemente
der Barcodes 2 auf deren Maßstab. Abhängig von der Größe des Abtastbereichs
A und des Leseabstandes liegt eine bestimmte Anzahl von Barcodes 2 innerhalb
des Abtastbereichs A des Sensors 1.
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Zur
aktuellen Positionsbestimmung des Sensors 1 wird wenigstens
einer der im Abtastbereich A liegenden Barcodes 2 ausgewertet.
Dabei wird einerseits die Kodierung des Barcodes 2 erfasst,
in welcher die Position des dem Barcode 2 zugeordneten Segments
S innerhalb des Maßbandes
enthalten ist. Zudem wird die Lage des Barcodes 2 innerhalb
des Abtastbereichs A erfasst.
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Hierzu
ist in dem Sensor 1 ein Bezugspunkt definiert, der im vorliegenden
Fall von der Mitte des Abtastbereiches A gebildet ist.
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Zur
Positionsbestimmung wird der dem Bezugspunkt am nächsten liegende
Barcode 2 herangezogen. Dabei erfolgt zum einem die Dekodierung dieses
Barcodes 2 und zum anderen die Bestimmung des Abstands
des Barcodes 2 zum Bezugspunkt. Bei bekanntem Leseabstand
der optoelektronischen Vorrichtung zum Maßband kann dieser Abstand in
einen Distanzwert umgerechnet werden, um welchen der Barcode 2 versetzt
zur Mittelachse des Abtastbereichs A liegt. Damit ist die Position
der optoelektronischen Vorrichtung 1 relativ zum Maßband exakt
bestimmt.
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In
dem Sensor 1 wird außer
dessen Absolutposition auch dessen Geschwindigkeit relativ zum Positionsmaßsystem 16 bestimmt.
Hierzu werden zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten t1,
t2 Marken des Positionsmaßsystems 16 erfasst.
Aus der innerhalb des Zeitintervalls dt = t2 – t1 registrierten Positionsänderung, die durch die Detektion
der bei t1, t2 erfassten Marken
definiert ist, ergibt sich die Geschwindigkeit des Sensors 1 relativ
zum Positionsmaßsystem 16.
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Zur
Erhöhung
der Lebensdauer des von der Laserdiode gebildeten Senders 6 ist
dieser nicht fortlaufend aktiviert, sondern wird zu vorgegebenen
Zeitintervallen abgeschaltet. Da die Laserdiode typischerweise die
empfindlichste Komponente des Sensors 1 mit der kürzesten
Lebensdauer darstellt, kann durch das zeitweise Ausschalten des
Senders 6 nicht nur dessen Lebensdauer erhöht werden,
vielmehr können
dadurch die Ausfallzeiten des gesamten Sensors 1 reduziert
werden.
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Um
trotz des zeitweiligen Abschalten des Senders 6 die mit
dem Sensor 1 durchgeführte
Erfassung des Positionsmaßsystems 16 mit
der erforderlichen Genauigkeit und Zuverlässigkeit durchführen zu
können,
erfolgt das Abschalten des Senders 6 geschwindigkeitsabhängig.
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Dabei
sind die Häufigkeiten
und/oder Längen
der Zeitintervalle, während
derer der Sender 6 ausgeschaltet ist, in Bezug auf die
Zeitintervalle, während
derer der Sender 6 eingeschaltet ist, umso größer, je
kleiner die Geschwindigkeit ist.
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Da
somit der Sender 6 bei größeren Geschwindigkeiten häufiger eingeschaltet
ist, werden somit auch bei hoher Geschwindigkeit, bei welcher der
Sensor 1 rasch an den Marken des Positionsmaßsystems 16 vorbewegt
wird, noch genügend Marken
pro Zeiteinheit erfasst um eine hinreichend genaue Position- und
Geschwindigkeitsbestimmung durchführen zu können. Bei geringen Geschwindigkeiten
wird der Sensor 1 langsamer an den Marken des Positionsmaßsystems 16 vorbei
bewegt. Dementsprechend kann hier der Sender 6 länger ausgeschaltet
sein, um dennoch eine hinreichend genaue Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung
durchzuführen.
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Die
geschwindigkeitsabhängige
Abschaltung des Senders 6 erfolgt über die Auswerteeinheit 5,
das heißt über den
Sensor 1 selbst. Da mit diesen auch die Geschwindigkeit
relativ zum Positionsmaßsystem 16 bestimmt
wird, wird auch die Eingangsgröße in Abhängigkeit
derer die Sender-Abschaltung erfolgt, im Sensor 1 selbst
bestimmt.
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Prinzipiell
kann die Variation der Zeitintervalle, innerhalb derer der Sender 6 abgeschaltet
wird, kontinuierlich in Abhängigkeit
der Geschwindigkeit durchgeführt
werden wird.
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Besonders
vorteilhaft werden durch Vorgabe von Geschwindigkeitsgrenzwerten
diskrete Geschwindigkeitsbereiche definiert, wobei innerhalb eines
solchen Geschwindigkeitsbereichs jeweils ein bestimmtes Zeitraster
des Abschalten des Senders 6 festgelegt wird.
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Insbesondere
bei dieser Variante kann besonders vorteilhaft das Abschalten des
Senders 6 periodisch durchgeführt werden. Dabei werden die
Periodizität
sowie die Längen
der Zeitintervalle besonders vorteilhaft an Parameter des Sensors 1 angepasst.
Im vorliegenden Fall sind diese Parameter von der Abtastrate und
der Umdrehungsdauer des Polygonspiegelrads gebildet.
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Ein
Beispiel hierfür
ist in den Zeitdiagrammen von 4 veranschaulicht.
Das obere Zeitdiagramm zeigt das Zeitraster der mit dem Sensor 1 gemäß 1 durchgeführten Abtastungen
(in 4 mit Scans) bezeichnet. Durch die Drehbewegung
des Polygonspiegelrads werden die Sendelichtstrahlen 8 nacheinander über die
Spiegelflächen 11 des
Polygonspiegelrads geführt.
Durch das Führen
der Sendelichtstrahlen 8 über eine der Spiegelflächen 11 werden
die Sendelichtstrahlen 8 einmal über den Abtastbereich A geführt, das
heißt
es erfolgt ein Scan. Innerhalb einer Umdrehung des Polygonspiegelrads, das
heißt
während
der Dauer T einer Umdrehung des Polygonspiegelrads werden, wie in 4 dargestellt, acht
Scans (welche jeweils eine Abtastperiode P aufweisen) durchgeführt.
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Mittels
eines Geschwindigkeitsgrenzwerts VG werden
zwei diskrete Geschwindigkeitsbereiche V < VG und V > VG erzeugt.
Das zweite Zeitdiagramm in 4 zeigt
die Sender-Abschaltung im Geschwindigkeitsbereich V > VG.
Das dritte Zeitdiagramm in 4 zeigt
die Sender-Abschaltung im Geschwindigkeitsbereich V < VG.
Wie aus diesen Diagrammen ersichtlich, erfolgt in beiden Geschwindigkeitsbereichen
die Abschaltung des Senders 6 periodisch, wobei die Periodendauer
der Abschaltung der Dauer T einer Umdrehung des Polygonspiegelrads
entspricht oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon ist. Weiterhin
ist aus 4 ersichtlich, dass die Zeitdauer,
für welche
der Sender 6 ein- oder ausgeschaltet ist, immer ein ganzzahliges
Vielfaches der Abtastperiode P ist.
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Im
ersten Geschwindigkeitsbereich V > VG, das heißt bei hohen Geschwindigkeiten
ist der Sender 6 alternierend jeweils während eines Scan eingeschaltet
und des darauf folgenden Scans ausgeschaltet. Dagegen wird der Sender 6 im
Geschwindigkeitsbereich V < VG nur während
jedes achten Scans eingeschaltet und bleibt ansonsten ausgeschaltet.
Die Abschaltdauer des Senders 6 ist somit in diesem Geschwindigkeitsbereich
erheblich erhöht.
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Im
Geschwindigkeitsbereich V > VG beträgt die
Periodendauer des Ausschaltvorgangs T/4, während im Geschwindigkeitsbereich
V < VG die
Periodendauer des Ausschaltvorgangs der Dauer T einer Umdrehung
des Polygonspiegelrads entspricht.
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In
jedem Fall erfolgt somit die Ausschaltung des Senders 6 periodisch
mit der Dauer T einer Umdrehung des Polygonspiegelrads, wodurch
gewährleistet
ist, dass der Sender 6 in jedem Geschwindigkeitsbereich
immer bei Führen
der Sendelichtstrahlen 8 über dieselben Spiegelflächen 11 des
Polygonspiegelrads aktiviert oder deaktiviert ist. Durch diesen
an die Parameter des Polygonspiegelrads angepassten Zeittakt der
Abschaltung des Senders 6 können statistische Fehler bei
der Messwertgenerierung des Sensors 1 reduziert werden.
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- 1
- Sensor
- 2
- Barcode
- 3
- Sendeeinheit
- 4
- Empfangseinheit
- 5
- Auswerteeinheit
- 6
- Sender
- 7
- Sendeoptik
- 8
- Sendelichtstrahlen
- 9
- Umlenkspiegel
- 10
- Ablenkeinheit
- 11
- Spiegelflächen
- 12
- Empfangslichtstrahlen
- 13
- Empfänger
- 14
- Verstärker
- 15
- Empfangsoptik
- 16
- Positionsmaßsystem
- 17
- Fahrzeug
- 18
- Fahrbahnbegrenzung
- A
- Abtastbereich
- S
- Segment
- L
- Schneidelücke
- Z
- Ziffernfolge
- P
- Abtastperiode
- T
- Dauer
einer Umdrehung