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Die
Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor mit wenigstens
einem Lichtsender zur Aussendung von Lichtsignalen in einen Überwachungsbereich,
wenigstens einem Lichtempfänger zum Empfang von vom Lichtsender
ausgesandten Lichtsignalen und einer Steuereinrichtung zur Erzeugung
und/oder Beeinflussung der Lichtsignale und zur Erzeugung eines
Objektfeststellungssignals im Falle des Vorhandenseins eines Objektes
im Überwachungsbereich in Abhängigkeit von den
Ausgangssignalen des Lichtempfängers.
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Derartige
Sensoren werden beispielsweise als einfache Lichtschranken oder
mehrstrahlige Lichtgittersysteme zur Zugangsüberwachung
eingesetzt, wobei insbesondere gefährliche Maschinenarbeitsbereiche
oder bestimmte Räume innerhalb eines Gebäudes
abgesichert werden sollen.
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Wenn
bei Sensoren der genannten Art ein Objekt in den Überwachungsbereich
gelangt und dadurch der Lichtweg zwischen Lichtsender und Lichtempfänger
unterbrochen wird, wird ein Objektfeststellungssignal generiert,
das beispielsweise zum Abschalten einer Maschine und/oder zur Auslösung eines
akustischen oder optischen Warnsignals führen kann.
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Bei
den derzeit üblichen Lichtgittern wird ein Lichtpuls oder
eine Lichtpulsfolge ausgesandt, der bzw. die mittels eines Schwellwertdetektors
nachgewiesen wird. Die jeweiligen Lichtpulse können nun aber
durch Störsignale überlagert sein, was die Detektion
der empfangenen Pulse bzw. Pulsfolgen zumindest erschwert. In der
DE 199 26 214 A1 wird
zur Unterdrückung von Störsignalen vorgeschlagen,
sogenannte gut korrelierende Chirps-Folgen als Sendesignale zu verwenden.
Dabei werden die Nutzsignale einer spektralen Spreizung unterzogen,
um sie gegen Schmalband- oder Impulsstörungen unempfindlich
zu machen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten optoelektronischen
Sensor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei möglichst einfachem
Aufbau und möglichst großer Reichweite einen optimalen
Störabstand gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die von dem Lichtsender
in den Überwachungsbereich ausgesandten Lichtsignale jeweils
durch ein nach dem Bandspreizverfahren mit einem Pseudozufallsrauschcode
moduliertes Ausgangssignal erzeugt sind.
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Aufgrund
dieser Ausbildung ist auch bei größeren Reichweiten
stets ein optimaler Störabstand gewährleistet.
Da die Erzeugungsvorschrift für den Spreizcode bekannt
ist, kann das Ausgangssignal durch Korrelation aus dem Hintergrundrauschen
herausgefiltert werden. Mit der erfindungsgemäßen
Verwendung von Pseudozufallsrauschcodes als Spreizcodes wird die
Korrelation deutlich verbessert. Damit kann insbesondere auch mehreren
Lichtsendern ein gemeinsamer Lichtempfänger zugeordnet
werden, indem für die betreffenden Lichtsender unterschiedliche
Pseudozufallsrauschcodes verwendet werden. Empfangsseitig können
dann die Signale mittels der unterschiedlichen Pseudozufallsrauschcodes
decodiert und ermittelt werden, von welchem Lichtsender welches
Signal gesendet wurde. Damit kann die aktive Empfangsfläche
der Optiken entsprechend reduziert werden. Es können also
insbesondere die betreffenden ASICs besser über den Überwachungsbereich
verteilt werden. Abhängig von der Auflösung lassen
sich somit beispielsweise 15 bis 30% der empfangsseitigen ASICs
einsparen.
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Bevorzugt
ist der Pseudozufallsrauschcode über ein so genanntes primitives
Polynom erzeugt. Ein solches primitives Polynom kann insbesondere eine
Galois-Struktur in Software oder eine Binärstruktur in
Hardware aufweisen.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
optoelektronischen Sensors umfassen die verwendeten Pseudozufallsrauschcodes
zumindest eine der folgenden Sequenzen:
- – M-Sequenzen,
- – Gold-Sequenzen,
- – Kasami-Sequenzen,
- – Hadamard-Walsh-Sequenzen,
- – Barker-Sequenzen.
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Beispielsweise
in dem Fall, dass in einem bestimmten Zeitintervall ein Lichtpuls
empfangen werden muss, kann der Lichtpuls also mit einem Pseudozufallsrauschcode,
das heißt einer Pulsfolge gemischt werden, die statistische
Eigenschaften von zufälligem Rauschen besitzt. Eine solche
Pulsfolge kann insbesondere durch ein sogenanntes primitives Polynom,
das heißt insbesondere ein Polynom mit einer Galois-Struktur
in Software oder einer Binärstruktur in Hardware erzeugt
sein, wodurch orthogonale Pulsfolgen entstehen, bei denen die Autokorrelationsfunktion
groß, die Kreuzkorrelationsfuktion dagegen klein ist. Wesentlich
ist, dass als Spreizcode Pseudozufallsrauschcodes verwendet werden.
Dabei sind die weiter oben genannten speziellen Pseudozufallsrauschcodes,
das heißt die M-Sequenzen, Gold-Sequenzen, Kasami-Sequenzen,
Hadamard-Walsh- Sequenzen und/oder Barker-Sequenzen bevorzugt, die
zudem insbesondere für Lichtgitter geeignet sind. Diese
Codes unterscheiden sich durch ihre Orthogonalität unter
Störungen. Bei perfekter Synchronisation sind insbesondere
die Hadamard-Walsh-Codes von Vorteil. Für Lichtgitter heutiger
Bauart, bei denen insbesondere ein Puls oder eine Pulsfolge ausgesandt
wird, der bzw. die mittels eines Schwellwertdetektors nachgewiesen
werden, sind mit Vorteil insbesondere Kasami-Sequenzen einsetzbar,
da hier eine optische Synchronisation vorliegt und Desynchroniationseffekte
auftreten können. Barker-Codes sind insbesondere für
die Synchronisation von Lichtgittern geeignet, während Gold-Codes
mit dem Kasami-Sequenzen vergleichbar sind, die allerdings einen
Unterraum aufspannen.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
optoelektronischen Sensors sind die von dem Lichtsender in den Überwachungsbereich
ausgesandten Lichtsignale jeweils durch ein nach dem DSSS-(Direct
Sequence Spread Spectrum)-Bandspreizverfahren mit dem Pseudozufallsrauschcode
moduliertes Ausgangssignal erzeugt.
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Gemäß diesem
DSSS-Bandspreizverfahren kann ein jeweiliges Ausgangssignal mittels
einer vorgegebenen Bitfolge gespreizt werden. Diese Bitfolge wird
auch als Spreizcode oder Chipping-Sequenz bezeichnet.
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Die
von dem Lichtsender in den Überwachungsbereich ausgesandten
Lichtsignale werden zweckmäßigerweise jeweils
durch wenigstens einen mit dem Pseudozufallsrauschcode gemischten
Lichtpuls erzeugt. In diesem Fall ist das jeweilige Ausgangssignal
also durch wenigstens einen Lichtpuls gebildet.
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Zweckmäßigerweise
ist das von dem Lichtempfänger empfangene Lichtsignal zur
Identifizierung oder Rückgewinnung des einen jeweiligen Licht sender
zugeordneten Ausgangssignals mit dem dem betreffenden Lichtsender
zugeordneten Pseudozufallsrauschcode beaufschlagbar.
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Dabei
umfasst die Steuereinrichtung vorzugsweise Mittel, um zur Identifizierung
oder Rückgewinnung des einem jeweiligen Lichtsender zugeordneten
Ausgangssignals die Autokorrelationsfunktion zwischen dem empfangenen
Lichtsignal und dem betreffenden Pseudozufallsrauschcode zu bilden.
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Von
Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Steuereinrichtung Mittel
umfasst, um den variablen zeitlichen Versatz zwischen dem Pseudozufallsrauschcode
und dem durch diesen beaufschlagten empfangenen Lichtsignal so einzustellen,
dass sich für die Autokorrelationsfunktion ein Maximalwert
ergibt.
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Wie
bereits erwähnt, können verschiedener Lichtsendern
vorteilhafterweise unterschiedliche Pseudozufallsrauschcodes zugeordnet
sein.
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Dabei
ist zweckmäßigerweise jeweils zumindest zwei Lichtsendern
und vorzugsweise jeweils zumindest drei Lichtsendern ein gemeinsamer
Lichtempfänger zugeordnet.
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Gemäß einer
bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
optoelektronischen Sensors kann somit verschiedenen Lichtsendern,
denen unterschiedliche Pseudozufallsrauschcodes zugeordnet sind,
ein gemeinsamer Lichtempfänger zugeordnet sein, wobei die
von dem gemeinsamen Lichtempfänger empfangenen Lichtsignale und/oder
ein daraus gebildetes Signal zur Identifizierung oder Rückgewinnung
der den jeweiligen Lichtsendern zugeordneten Ausgangssignale mit
den den betref fenden Lichtsendern zugeordneten Pseudozufallsrauschcodes
beaufschlagbar sind.
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Lichtsender
und Lichtempfänger können aufeinander gegenüberliegenden
Seiten des Überwachungsbereichs angeordnet sein. Alternativ
ist es auch möglich, Lichtsender und Lichtempfänger
auf einer Seite des Überwachungsbereichs und einen Retroreflektor
auf der gegenüberliegenden Seite des Überwachungsbereichs
anzuordnen. Die zweite Variante entspricht einer Autokollimationsanordnung.
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Der
erfindungsgemäße optoelektronische Sensor kann
vor allem auch eine Mehrzahl von Lichtsendern und Lichtempfängern
in einer Lichtgitteranordnung umfassen, wobei in diesem Fall jeweils
eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Lichtsendern und Lichtempfängern
in der jeweils erforderlichen Struktur angeordnet sein können.
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Von
besonderem Vorteil ist, wenn jeweils mehreren Lichtsendern ein gemeinsamer
Lichtempfänger zugeordnet und entsprechend die Anzahl der Lichtempfänger
geringer ist als die Anzahl der Lichtsender.
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Sichere
3D-Kameras auf der Basis von Stereoskopie müssen mit einer
großen Helligkeitsdynamik des Umgebungslichtes fertig werden.
Um bei schwierigen Beleuchtungsbedingungen die sichere Funktion
gewährleisten zu können, besteht die Möglichkeit,
die optischen Eingangsdaten durch eine aktive Beleuchtung zu unterstützen.
Da der Laserschutz und Kostengründe die aktive Beleuchtung über
eine bestimmte Leistungsgrenze hinaus nicht weiter zulassen, benötigt
man einen neuen Ansatz, das Signal/Rausch-Verhältnis bei
gleichbleibender optischer Ausgangsleistung zu vergrößern
und so die sichere Funktion des Sensors auch bei schwierigen Beleuchtungsverhältnissen
sicherzustellen. Gemäß einer bevorzugten praktischen
Ausführungsform des optoelektronischen Sensors umfasst
dieser daher eine insbesondere sichere Kamera, der zur aktiven Beleuchtung
des Überwachungsbereichs wenigstens ein Lichtsender zugeordnet
ist, dessen in den Überwachungsbereich ausgesandte Lichtsignale
jeweils durch ein nach dem Bandspreizverfahren mit einem Pseudozufallsrauschcode
moduliertes Ausgangssignal erzeugt sind.
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Dabei
sind der der Kamera zugeordnete Lichtsender und/oder die Kamera
durch die zugeordnete Steuereinrichtung zweckmäßigerweise
so angesteuert, dass die aktive Beleuchtung synchron zur Belichtung
der sensitiven Fläche der Kamera erfolgt.
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Als
Kamera ist bevorzugt eine 3D-Stereoskopie-Kamera vorgesehen.
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Bei
einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird mittels
des der Kamera zugeordneten Lichtsenders in dem beleuchteten Überwachungsbereich
ein strukturiertes, insbesondere kontrastreiches Muster erzeugt.
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Die
Spread-Spektrum-Technik kann auf die zuvor beschriebene Art und
Weise also nicht nur beispielsweise in einem Lichtgitter, sondern
insbesondere auch in der bildgebenden Sensorik mit aktiver Beleuchtung
mit Vorteil eingesetzt werden, wodurch insbesondere eine Vergrößerung
der effektiven Reichweite der sicheren 3D-Kamera auf Basis aktiver
Beleuchtung erreicht wird. Dabei können die Beleuchtungslichtpulse
in der zuvor beschriebenen Art und Weise wieder mit einer Pseudozufallsrausch-Pulsfolge
gemischt werden, um orthogonale Pulsfolgen zu erhalten.
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Die
zuvor allgemein im Zusammenhang mit einem optoelektronischen Sensor
beschriebenen Ausführungsformen können erfindungsgemäß also speziell
auch bei einer insbesondere sicheren Kamera verwirklicht sein.
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Die
Beleuchtung kann synchron zur Belichtung der sensitiven Fläche
der Kamera erfolgen. Dabei kann die Beleuchtung insbesondere mittels
eines optischen Elements oder Lichtsenders erfolgen, das bzw. der
in dem beleuchteten Raum ein strukturiertes, kontrastreiches Muster
erzeugt.
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Der
Lichtpuls zur Beleuchtung kann wieder mit einer Pseudorausch-Pulsfolge
gemischt werden, die beispielsweise durch ein sogenanntes primitives Polynom,
zum Beispiel Galois-Struktur in Software oder Binär-Struktur
in Hardware, erzeugt wurde, wodurch orthogonale Pulsfolgen entstehen.
Dabei können insbesondere wieder folgende Codes verwendet werden:
M-Sequenzen, Barker-Codes, Kasami-Sequenzen, Gold-Codes und/oder
Hadamard-Walsh-Codes. Dabei unterscheiden sich diese Codes durch
ihre Orthogonalität unter Störungen. Bei perfekter
Synchronisation sind zum Beispiel die Hadamard-Walsh-Codes am geeignetesten.
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Wird
die aufgenommene Bildsequenz mit dem Pulsfolgemuster korreliert,
kann das jeweilige Gitter erheblich leichter nachgewiesen werden,
als wenn man keine Korrelation benutzen würde.
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Im
Ergebnis ergibt sich eine deutliche Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses.
Anhand von durchgeführten Simulationen unter Verwendung
von 30 mm-Optiken hat sich gezeigt, dass mit einer entsprechenden
sicheren Kamera Reichweiten von mehr als 100 m erreicht werden können.
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Im
Fall eines Lichtgitters sind als Pseudozufallsrauschcodes insbesondere
Kasami-Folgen, Gold-Codes, M-Sequenzen, Barker-Codes, Hadamard-Walsh-Codes
oder eine Kombination dieser Codes von Vorteil.
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Die
betreffenden Pulsfolgen lassen sich nur mit den Längen
von 2N – 1 Chips erzeugen, wobei
N eine ganze Zahl darstellt. Da es im Lichtgitterbereich auf eine
schnelle Ansprechzeit ankommt, ist es in der Praxis nicht möglich,
ein beliebig hohes N zu wählen. In der Praxis hat sich
ein N im Bereich von 5 bis maximal 8 als besonders vorteilhaft herausgestellt,
was bedeutet, dass die Pulsfolgen in der Praxis nur quasi-orthogonal
sein können.
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Lichtgitter
sind daher noch relativ empfindlich für Fremdlichtsender,
das heißt insbesondere andere Codes ähnlicher
Struktur. Dies ist besonders kritisch, da die Fluktuationen der
Lichtenergie von LEDs bedingt durch den Herstellungsprozess natürlichen Schwankungsbreiten
unterliegen. So kann davon ausgegangen werden, dass ein Störpegel
maximal um einen Faktor 2 stärker als der eigentliche Nutzsender
in den Empfänger einstrahlen kann, was bedeutet, dass der
Nutzcode um einen solchen Faktor schwächer sein kann als
der Störcode. Dies führt wiederum dazu, dass der
Empfänger ab und zu den Störcode als Nutzsignal
erkennt, sodass eine sichere Abschaltung nicht mehr gewährleistet
ist.
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Um
dies zu verhindern bzw. die sogenannte "False Acceptance Rate" zu
minimieren, zeichnet sich eine bevorzugte praktische Ausführungsform des
erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensors dadurch
aus, dass die Steuereinrichtung so ausgeführt ist, dass
zur Erzeugung eines jeweiligen Objektfeststellungssignals jeweils
zumindest eine zweifache Auswertung von Ausgangssignalen des Lichtempfängers
erfolgt.
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Damit
wird insbesondere die Störempfindlichkeit gegenüber
Störsendern verringert, die einen ähnlichen Code
wie der Nutzcode verwenden, wodurch ein gefahrloser Parallelbetrieb
mehrerer Systeme ermöglicht wird.
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Dabei
ist die Steuereinrichtung bevorzugt so ausgeführt, dass
ein jeweiliges Objektfeststellungssignal nur dann erzeugt wird,
wenn zumindest zweimal zeitlich nacheinander festgestellt wurde,
dass von dem Lichtempfänger kein Lichtsignal empfangen wurde,
das dem betreffenden Lichtsender zugeordnet werden kann.
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Von
Vorteil ist hierbei insbesondere, wenn die Steuereinrichtung Mittel
umfasst, um jeweils zumindest zweimal zeitlich nacheinander zur
Identifizierung eines jeweiligen dem betreffenden Lichtsender zugeordneten
Ausgangssignals die Autokorrelationsfunktion zwischen dem jeweiligen
empfangenen Lichtsignal und dem betreffenden Pseudozufallsrauschcode
zu bilden.
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Bevorzugt
sind die wenigstens zwei für die zumindest zweifache Auswertung
zeitlich nacheinander von dem betreffenden Lichtsender ausgesandten Lichtsignale
zeitlich so versetzt, dass sich ein unterschiedlicher zeitlicher
Versatz zwischen dem Pseudozufallsrauschcode und den betreffenden,
durch diesen Pseudozufallsrauschcode beaufschlagten empfangenen
Lichtsignalen ergibt.
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Für
die zumindest zwei Auswertungen können insbesondere unterschiedliche
Chipdauern für den jeweiligen Pseudozufallsrauschcode gewählt sein.
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Von
Vorteil ist insbesondere auch, wenn für jedes von dem Lichtsender
ausgesandte Lichtsignal empfangsseitig eine definierte Detektionsschwelle vorgesehen
ist.
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Die
Länge der Pseudozufallsrauschcodefolge ist bevorzugt in
Abhängigkeit von der Anzahl von sich nicht überlappenden,
zur selben Zeit aktivierten ausgesandten Lichtsignalen gewählt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
optoelektronischen Sensors ist der Pseudozufallsrauschcode zur Realisierung
eines kombinierten TDMA- und CDMA-Systems in zumindest zwei Chipfolgen
aufgeteilt (TDMA = Time Division Multiple Access, Zeitmultiplexverfahren;
CDMA = Code Division Multiple Access, Codemultiplexverfahren). Es
können also insbesondere die folgenden Strategien angewandt
werden, um sicherzustellen, dass der Störcode nicht als Nutzcode
erkannt wird:
- – Es wird eine Doppel-Auswertung
vorgenommen.
- – Eine Rotschaltung erfolgt nur, wenn zweimal hintereinander
nicht das gewünschte Signal gesehen wird.
- – Je nach Code wird der zeitliche Abstand von Strahl
zu Strahl beispielsweise um einige μs variiert. Dadurch
erscheint bei der zweiten Auswertung der Strahl in der Korrelationsauswertung nicht
mehr an derselben Position.
- – Je nach Code wird die Chipdauer ein wenig verändert.
Dadurch erscheint bei der zweiten Auswertung der Strahl in der Korrelationsauswertung nicht
mehr an derselben Position. Eine solche Lösung lässt
sich auf einfache Art und Weise insbesondere in Hardware implementieren.
- – Da die Energie von Strahl zu Strahl durch den Herstellungsprozess
von LEDs um bis zu einem Faktor 2 schwanken kann, kann eine Detektionsschwelle
pro Strahl eingeführt werden, wodurch ein besseres Entscheidungskriterium
für die Akzeptanz eines betreffenden Signals gewonnen werden
kann.
- – Je länger die Codefolge, umso "orthogonaler" sind
die Codes. Werden mehrere Strahlen, die sich nicht überlappen,
zur selben Zeit aktiviert, so kann man bei insgesamt gleicher Ansprechzeit
einen längeren Code wählen, wodurch ein höherer Störabstand
erreicht wird.
- – Der Code wird in zwei Chipfolgen aufgeteilt, wodurch
eine Kombination von TDMA und CDMA realisiert werden kann. Dabei
ergibt sich allerdings auch eine Verlängerung der Ansprechzeit.
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Mit
der erfindungsgemäßen Doppel-Auswertung ergibt
sich in erster Linie eine Verbesserung des Signals/Rausch-Verhältnisses.
Durchgeführte Simulationen haben ergeben, dass beispielsweise
bei Verwendung von 30 mm-Optiken mit einer entsprechenden Doppel-Auswertung
Reichweiten von mehr als 100 m erreicht werden können.
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Es
gibt beispielsweise bei N = 6 beispielsweise insgesamt 241 brauchbare
Kasami-Codes. Werden beispielsweise 6 Codes verwendet, die den Anforderungen
im Hinblick auf die geforderte Orthogonalität genügen,
so tritt auch bei um einen Faktor 2 gegenüber dem Nutzsignal
größeren Störsignalen praktisch keine
Störung auf, was gegenüber den bisher bekannten
optoelektronischen Sensoren eine deutliche Verbesserung darstellt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert;
in dieser zeigen:
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1 eine
schematische Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform
eines optoelektronischen Sensors, wobei lediglich ein Kanal dargestellt
ist,
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2 eine
Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung des zur Bandspreizung anwendbaren DSSS-Verfahrens,
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3 die
Frequenzspektren des in der 2 dargestellten
Ausgangssignals und des in der 2 dargestellten
nach dem DSSS-Bandspreizverfahren mit einem Pseudozufallsrauschcode
modulierten Ausgangssignals,
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4 die
Energiespektren des Ausgangssignals, des Pseudozufallsrauschcodes
und des nach dem DSSS-Bandspreizverfahren mit dem Pseudozufallsrauschcode
modulierten Ausgangssignals,
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5 eine
Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung des Codemultiplexverfahrens,
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6 eine
beispielhafte Anwendung des Codemultiplexverfahrens auf einen optoelektronischen
Sensor, bei dem z. B. jeweils drei Lichtsendern ein gemeinsamer
Lichtempfänger zugeordnet ist,
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7 eine
schematische Darstellung eines ersten Abschnitts einer beispielhaften
Synchronisation eines Lichtempfängers mit einem Lichtsender,
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8 eine
schematische Darstellung eines weiteren Abschnitts der Synchronisation
des Lichtempfängers, mit dem Lichtsender,
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9 die
Frequenzspektren eines Bezugs-Pseudozufallsrauschcodes und eines
mit einem entsprechenden Pseudozufallsrauschcode modulierten Eingangssignals
sowie ein sich aufgrund eines Vergleichs dieser beiden Signale ergebendes Korrelationsspektrum,
wobei das Korrelationsspektrum noch keine Übereinstimmung
der beiden Signale erkennen lässt,
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10 eine
mit der 9 vergleichbare Darstellung,
wobei die beiden miteinander zu vergleichenden Signale jedoch relativ
zueinander so versetzt sind, dass das Korrelationsspektrum eine Übereinstimmung
der beiden Signale erkennen lässt,
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11 die
Frequenzspektren eines Bezugs-Pseudozufallsrauschcodes und eines
stark verrauschten, mit einem entsprechenden Pseudozufallsrauschcode
demodulierten Eingangssignals sowie ein sich aufgrund eines Vergleichs
dieser beiden Signale ergebendes Korrelationsspektrum, wobei das
Korrelationsspektrum noch keine Übereinstimmung der beiden
Signale erkennen lässt, und
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12 eine
mit der 11 vergleichbare Darstellung,
wobei die beiden miteinander zu vergleichenden Signale jedoch relativ
zueinander wieder so versetzt sind, dass das Korrelationsspektrum
eine Übereinstimmung der beiden Signale erkennen lässt.
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1 zeigt
in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform
eines optoelektronischen Sensors 10 mit wenigstens einem
Lichtsender 12 zur Aussendung von Lichtsignalen in einen Überwachungsbereich 14,
wenigstens einem Lichtempfänger 16 zum Empfangen von
vom Lichtsender 12 ausgesandten Lichtsignalen 28 und
einer Lichtsender 12 und Lichtempfänger 16 zugeordneten Steuereinrichtung 18.
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In
der 1 ist nur ein Lichtsender 12 sowie nur
ein Lichtempfänger 16 und entsprechend nur ein Kanal 30 dargestellt.
Der optoelektronische Sensor 12 kann jedoch insbesondere
auch eine Mehrzahl von Lichtsendern und Lichtempfängern
umfassen, die insbesondere in einer Lichtgitteranordnung vorgesehen
sein können. Der optoelektronische Sensor 10 kann
also insbesondere auch mehrere Kanäle aufweisen. Dabei
kann insbesondere auch jeweils mehreren Lichtsendern 12 ein
gemeinsamer Lichtempfänger 16 zugeordnet sein,
wie dies weiter unten näher erläutert wird.
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Die
Steuereinrichtung 18 umfasst Mittel zur Erzeugung und/oder
Beeinflussung der Lichtsignale 28 und zur Erzeugung eines
Objektfeststellungssignals im Falle des Vorhandenseins eines Objektes
im Überwachungsbereich 14 in Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen des Lichtempfängers 16.
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Die
von dem Lichtsender 12 in den Überwachungsbereich
ausgesandten Lichtsignale 28 sind jeweils durch ein nach
dem Bandspreizverfahren mit einem Pseudozufallsrauschcode moduliertes
Ausgangssignal 26 erzeugt.
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Wie
anhand der 1 zu erkennen ist, kann der
Lichtsender 12 insbesondere einen Kanalcodierer 20,
einen Modulator 22 und einen Pseudozufallsrauschgenerator 24 umfassen.
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Dabei
wird über den Kanalcodierer 20 ein dem Lichtsender 12 zugeordnetes
Ausgangssignal 26 erzeugt, das durch den vom Pseudozufallsrauschgenerator 24 beaufschlagten
Modulator 22 nach dem Bandspreizverfahren mit einem durch
einen Pseudozufallsrauschcode gebildeten Spreizcode moduliert wird.
Das entsprechend modulierte Ausgangssignal wird dann als Lichtsignal 28 in
den Überwachungsbereich 14 ausgesandt bzw. über
den betreffenden Kanal 30 vom Lichtempfänger 16 empfangen,
sofern der betreffende Lichtpfad nicht durch ein sich im Überwachungsbereich 14 befindliches
Objekt unterbrochen wird.
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Der
Lichtempfänger 16 umfasst einen Demodulator 32,
einen diesen mit einem entsprechenden Spreiz- bzw. Pseudozufallsrauschcode
beaufschlagenden Pseudozufallsrauschgenerator 34 sowie
einen Kanaldecoder 36. Dabei wird der Demodulator 32 durch
den Pseudozufallsrauschgenerator 34 zur Identifizierung
oder Rückgewinnung des dem Lichtsender 12 zugeordneten
Ausgangssignals 26 mit dem dem Lichtsender 12 zugeordneten
Pseudozufallsrauschcode beaufschlagt.
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Dem
Kanalcodierer 20 des Lichtsenders 12 kann also
ein Eingangssignal 38 zugeführt werden, um beispielsweise
ein analoges Ausgangssignal 26 geringer Bandbreite zu erzeugen.
Das Ausgangssignal 26 wird unter Verwendung insbesondere
einer Ziffern- oder Binärzahlfolge in Form eines Pseudozufallsrauschcodes
moduliert. Über diesen Pseudozufallsrauschcode wird das
Spektrum des Ausgangssignals 26 gespreizt, wodurch die
Bandbreite entsprechend erhöht wird. Auf der Seite des
Lichtempfängers 16 wird ein entsprechender Pseudozufallsrauschcode
zur Demodulation des empfangenen, mit einem gespreizten Spektrum
versehenen Signals verwendet. Anschließend wird das demodulierte
Signal dem Kanaldecoder 36 zur Datenrückgewinnung oder
-identifizierung zugeführt.
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Der
Pseudozufallsrauschcode kann insbesondere über ein so genanntes
primitives Polynom erzeugt sein. Dabei umfasst dieser Pseudozufallsrauschcode
bevorzugt zumindest eine der folgenden Sequenzen:
- – M-Sequenzen,
- – Gold-Sequenzen,
- – Kasami-Sequezen,
- – Hadamard-Walsh-Sequenzen,
- – Barker-Sequenzen.
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Die
von dem Lichtsender 12 in den Überwachungsbereich 14 ausgesandten
Lichtsignale 28 können jeweils insbesondere durch
ein nach dem DSSS-(Direct Sequence Spread Spectrum)-Bandspreizverfahren
mit dem Pseudozufallsrauschcode moduliertes Ausgangssignal erzeugt sein.
Dabei können die von dem Lichtsender 12 in den Überwachungsbereich 14 ausgesandten
Lichtsignale 28 insbesondere jeweils durch wenigstens einen
mit dem Pseudozufallsrauschcode gemischten oder multiplizierten
Lichtpuls erzeugt sein. Als Ausgangssignal kann jeweils ein Lichtpuls
vorgesehen sein.
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Das
Prinzip des zur Bandspreizung anwendbaren DSSS-Verfahrens ist in
der 2 veranschaulicht.
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Danach
kann jedes Bit eines jeweiligen eingehenden Datenstroms durch eine
Mehrzahl von Bits in dem in den Überwachungsbereich 14 ausgesandten
Lichtsignal 28 repräsentiert sein, das unter Verwendung
eines Pseudozufallsrauschcodes als Spreizcode erzeugt wurde.
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Bei
einer Betrachtung im Zeitbereich gilt, dass die Spreizrate, mit
der die Bits des Ausgangssignals 26 (vgl. auch 1)
zur Bildung des in den Überwachungsbereich 14 ausgesandten
Lichtsignals 28 gespreizt werden, gleich dem N-fachen der Bit-Rate
des Ausgangssignals 26 ist, wobei N die Anzahl von Bits
des Pseudozufallsrauschcodes angibt, mit der ein jeweiliges Bit
des Ausgangssignals 26 codiert wird.
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3 zeigt
die Frequenzspektren des in der 2 dargestellten
Ausgangssignals 26 und des in 2 dargestellten,
nach dem DSSS-Bandspreizverfahren mit dem Pseudozufallsrauschcode
modulierten Ausgangssignals, das heißt des Lichtsignals 28.
Dabei gilt für den Frequenzbereich, dass die Bandbreite
des in den Überwachungsbereich 14 gesendeten Lichtsignals 28 gleich
der N-fachen Datenbandbreite des Ausgangssignals 26 ist.
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4 zeigt
die Energiespektren des Ausgangssignals 26, des Pseudozufallsrauschcodes 40 und
des nach dem DSSS-Bandspreizverfahren mit dem Pseudozufallsrauschcode
modulierten Ausgangssignals, das heißt des in den Überwachungsbereich 14 ausgesandten
Lichtsignals 28.
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Die
Steuereinrichtung 18 (vgl. 1) kann Mittel
umfassen, um zur Identifizierung oder Rückgewinnung des
einem jeweiligen Lichtsender 12 zugeordneten Ausgangssignals
die Autokorrelationsfunktion zwischen dem empfangenen Lichtsignal
und dem betreffenden Pseudozufallsrauschcode zu bilden.
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Wie
bereits erwähnt, können verschiedenen Lichtsendern 12 unterschiedliche
Pseudozufallsrauschcodes zugeordnet sein. Dabei kann insbesondere
jeweils zumindest zwei, vorzugsweise jeweils zumindest drei Lichtsendern 12 ein
gemeinsamer Lichtempfänger 16 zugeordnet sein.
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Ist
verschiedenen Lichtsendern 12, denen unterschiedliche Pseudozufallsrauschcodes
zugeordnet sind, ein gemeinsamer Lichtempfänger 16 zugeordnet,
so können die von dem gemeinsamen Lichtempfänger 16 empfangenen
Lichtsignale und/oder ein daraus gebildetes Signal zur Identifizierung
oder Rückgewinnung der den jeweiligen Lichtsendern 12 zugeordne ten
Ausgangssignale 26 mit den den betreffenden Lichtsendern 12 zugeordneten Pseudozufallsrauschcodes
beaufschlagt werden.
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In 5 ist
das Prinzip eines hierzu verwendbaren Codemultiplexverfahrens, das
heißt CDMA-(Code Division Multiple Access)-Verfahrens veranschaulicht.
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Danach
können gleichzeitig unterschiedliche Lichtsender 12A, 128 bis 12N Lichtsignale
unter Verwendung des jeweiligen Kanals 14 aussenden. Dabei
sind den verschiedenen Sendern 12A bis 12N verschiedene
Pseudozufallsrauschcodes zugeordnet. Entsprechend werden durch unterschiedliche Codierer
oder Modulatoren 22 unterschiedliche orthogonale Spreizsignale
erzeugt, die dann in den Überwachungsbereich 14 ausgesandt
und über den jeweiligen Kanal 30 zum gemeinsamen
Lichtempfänger 16 gelangen, der die Summe aller übertragenen Signale
empfängt. Über einen jeweiligen Korrelator oder
Demodulator 32 können dann die Daten bzw. das
Ausgangssignal eines jeweiligen Lichtsenders 12A–12N wiedergewonnen
oder identifiziert werden, wozu der Demodulator 32 in der
beschriebenen Weise mit dem den betreffenden Lichtsender zugeordneten
Pseudozufallsrauschcode beaufschlagt wird. Im vorliegenden Fall
wird der Korrelator bzw. Demodulator 32 durch den dem Lichtsender 12A zugeordneten Pseudozufallsrauschcode
beaufschlagt, sodass dessen Ausgangssignal identifiziert oder wiedergewonnen
wird.
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Mit
diesem CDMA- oder Codemultiplexverfahren wird also eine Multiplex-Technik
eingesetzt, die ein gespreiztes Spektrum mit sich bringt.
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Dabei
wird jedes Bit eines jeweiligen Ausgangssignals in k sogenannte
Chirps oder Chips entsprechend einem für den jeweiligen
Lichtsender 12 vorgebbaren spezifischen Muster aufgebrochen.
Es gilt die Beziehung Chip-Datenrate des neuen
Kanals = k·D·Chips/sec,wobei
- k
- = Anzahl der Chips,
- D
- = Rate des Daten-
oder Ausgangssignals.
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6 zeigt
eine beispielhafte Anwendung eines solchen Codemultiplexverfahrens
auf einen optoelektronischen Sensor, bei dem z. B. jeweils drei Lichtsendern 12A, 12B ein
gemeinsamer Lichtempfänger zugeordnet ist.
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Dabei
sind den Lichtsendern 12A, 12B und 12C gemäß 6a) unterschiedliche Pseudozufallsrauschcodes
zugeordnet. Diese umfassen beispielsweise jeweils sechs Bits.
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In 6b) sind ausgesandte Lichtsignale und
empfangsseitig wiedergewonnene Signale für den Fall gezeigt,
dass der Lichtsender 12A ein mit dem ihm zugeordneten Pseudozufallsrauschcode multipliziertes
Datenbit aussendet. Dabei wird das Datenbit einzeln mit den hier
beispielsweise sechs Bits des Pseudozufallscodes multipliziert,
wodurch sich ein sechs Bits umfassendes auszusendendes moduliertes
Lichtsignal ergibt.
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Ist
das Datenbit gleich 1, so besitzen nach der Multiplikation die Bits
des auszusenden Lichtsignals jeweils den Wert des entsprechenden
Bits des Pseudozufallscodes. Empfangsseitig wird das empfangene
Lichtsignal zur Demodulation bitweise mit demselben Pseudozufallscode
multipliziert. Das entsprechend demodulierte Signal besitzt ebenfalls
wieder sechs Bits, die im vorliegenden Fall jeweils den Wert 1 besitzen,
was in der Summe den Wert 6 ergibt, womit das übertragene
Datenbit 1 identifiziert ist.
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Ist
das Datenbit dagegen gleich 0, so werden zur Bildung des auszusendenden
Lichtsignals die Vorzeichen der Bits des Pseudozufallscodes jeweils invertiert.
Empfangsseitig wird das empfangene Lichtsignal zur Demodulation
wieder bitweise mit demselben Pseudozufallscode multipliziert. Das
entsprechend demodulierte Signal besitzt ebenfalls wieder sechs
Bits, die im vorliegenden Fall jedoch den Wert –1 besitzen,
was in der Summe den Wert –6 ergibt, womit das übertragene
Datenbit 0 identifiziert ist.
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6c) betrifft den Fall, dass vom Lichtsender 12B ein
Lichtsignal ausgesandt wird, das durch ein mit dem zugeordneten
Pseudozufallscode moduliertes Datenbit 1 erzeugt ist, und empfangsseitig
versucht wird, ein vom Lichtsender 12A stammendes Datensignal
wiederzugewinnen. Empfangsseitig wird das empfangene Lichtsignal
zur Demodulation also bitweise nicht mit dem dem Lichtsender 12B,
sondern mit dem dem Lichtsender 12A zugeordneten Pseudozufallscode
multipliziert. Das sich ergebende Signal besitzt wieder sechs Bits,
die in der Summe jedoch den Wert 0 ergeben, was bedeutet, dass hier kein
Datensignal identifiziert wurde.
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6d) betrifft den Fall, dass vom Lichtsender 12C ein
Lichtsignal ausgesandt wird, das durch ein mit dem zugeordneten
Pseudozufallscode moduliertes Datenbit 1 erzeugt ist, und empfangsseitig
versucht wird, ein vom Lichtsender 12A stammendes Datensignal
wiederzugewinnen. Empfangsseitig wird das empfangene Lichtsignal
zur Demodulation also bitweise nicht mit dem dem Lichtsender 12C,
sondern mit dem dem Lichtsender 12A zugeordneten Pseudozufallscode
multipliziert. Das sich ergebende Signal besitzt wieder sechs Bits,
die in der Summe jedoch wieder den Wert 0 ergeben, was bedeutet,
dass hier kein Datensignal identifiziert wird.
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6e) betrifft den Fall, dass sowohl vom Lichtsender 12B als
auch vom Lichtsender 12C jeweils ein Lichtsignal ausgesandt
wird, das jeweils durch ein mit dem jeweils zugeordneten Pseudozufallscode
moduliertes Datenbit 1 erzeugt ist, und empfangsseitig versucht
wird, ein vom Lichtsender 12B stammendes Datensignal wiederzugewinnen. Dabei
ergibt sich zunächst ein kombiniertes Signal, dessen sechs
Stellen jeweils einen Wert besitzen, der der Summe der betreffenden
Bits der Lichtsignale der beiden Lichtsender 12B und 12C entspricht. Empfangsseitig
werden dann die Werte der einzelnen Stellen dieses kombinierten
Signals bitsweise mit dem dem Lichtempfänger 12B zugeordneten Pseudozufallscode
multipliziert. Das sich ergebende Signal besitzt sechs Stellen,
die in der Summe den Wert 8 ergeben.
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Die
beiden den Lichtsendern 12A und 12B zugeordneten
Pseudozufallscodes sind also orthogonal. Auch die den Lichtsendern 12A und 12C zugeordneten
Pseudozufallscodes sind orthogonal. Dagegen sind die den Lichtsendern 12B und 12C zugeordneten
Pseudozufallscodes nicht orthogonal.
-
Die
Steuereinrichtung 18 (vgl. 1) kann zudem
Mittel umfassen, um einen variablen zeitlichen Versatz zwischen
dem betreffenden Pseudozufallsrauschcode und dem durch diesen beaufschlagten
empfangenen Lichtsignal so einzustellen, dass sich für
die Autokorrelationsfunktion ein Maximalwert ergibt.
-
7 zeigt
in schematischer Darstellung einen ersten Abschnitt einer beispielhaften
Synchronisation eines Lichtempfängers mit einem Lichtsender.
-
Wie
anhand der 7 zu erkennen ist, wird ein
Eingangssignal 42 einem A/D-Wandler 44 zugeführt,
auf den eine Offset-Korrektur 46 folgt, deren Ausgangssignal
einem Korrelator 48 zugeführt wird, der zudem
Referenzdaten aus einer Referenztabelle 50 erhält.
Der Korrelator 48 liefert schließlich ein Korrelationsspektrum.
Dabei wird die Spitze 52 mit ausreichendem Störabstand
erfasst, wozu ein entsprechender Positions- und Störabstandsdetektor 54 vorgesehen
ist, der wiederum einen PI-Controller 56 beaufschlagt,
der den jeweiligen Zeitversatz tS vorgibt, um
den A/D-Wandler 44 zur Bestimmung des Startzeitpunktes
der eingehenden Datenfolge entsprechend anzusteuern.
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Bei
der vorliegenden Synchronisation wird also die Spitze des Korrelationsspektrums
mit hinreichendem Störabstand erfasst. Mit einem Start
des PI-Controllers 56 wird die Spitze 52 auf die
Mitte des Korrelationsspektrums eingestellt. Zur entsprechenden
Signalerfassung erfolgt die Abtastung durch den A/D-Wandler 44 bei
verschiedenen durch die Abtastzeit vorgegebenen Wiederholungszeiten.
Ist das betreffende Signal erfasst, so wird die Abtastzeit durch den
PI-Controller 56 eingestellt. Die verschiedenen in der 7 zu
erkennenden Elemente können zumindest teilweise der Steuereinrichtung 18 (vgl. 1) zugeordnet
sein.
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8 zeigt
in schematischer Darstellung einen weiteren Abschnitt der Synchronisation
des Lichtempfängers mit dem Lichtsender.
-
Dabei
ist die Synchronisation beendet, wenn die Spitze 52 des
Korrelationsspektrums zeitlich stabil ist. Es wird dann der Korrelationsvorgang
begrenzt, um die Antwortzeit zu minimieren. Die Spitze 52 des
Korrelationsspektrums ist stabil, wenn die Wiederholungsrate gleich
der Versatzzeit ist. Der Zeitstempel eines anderen Strahls kann über
die Beziehung tS = tS(Sync)/Anzahl der Strahlen abgeleitet
werden. Es sind dann alle Strahlen synchronisiert. Im Anschluss
daran wird der Betrieb des Sicherheitslichtgitters aktiviert.
-
Im übrigen
sind in der 8 zumindest im Wesentlichen
wieder die gleichen Elemente wie in 7 zu erkennen,
wobei einander entsprechenden Elementen gleiche Bezugszeichen zugeordnet
sind.
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9 zeigt
die Frequenzspektren eines Bezugs-Pseudozufallsrauschcodes und eines
mit einem entsprechenden Pseudozufallsrauschcode modulierten Eingangssignals
sowie ein sich aufgrund eines Vergleichs dieser beiden Signale ergebendes Korrelationsspektrum.
Dabei lässt das Korrelationsspektrum noch keine Übereinstimmung
der beiden Signale erkennen.
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10 zeigt
eine mit der 9 vergleichbare Darstellung,
wobei die beiden miteinander zu vergleichenden Signale jedoch relativ
zueinander so versetzt sind, dass das Korrelationsspektrum eine Übereinstimmung
der beiden Signale erkennen lässt.
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11 zeigt
die Frequenzspektren eines Bezugs-Pseudozufallsrauschcodes und eines
stark verrauschten, mit einem entsprechenden Pseudozufallsrauschcode
modulierten Eingangssignals sowie ein sich aufgrund eines Vergleichs
dieser beiden Signale ergebendes Korrelationsspektrum. Dabei lässt das
Korrelationsspektrum noch keine Übereinstimmung der beiden
Signale erkennen.
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12 zeigt
eine mit der 11 vergleichbare Darstellung,
wobei die beiden miteinander zu vergleichenden Signale jedoch relativ
zueinander wieder so versetzt sind, dass das Korrelationsspektrum
eine Übereinstimmung der beiden Signale erkennen lässt.
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Dabei
tritt sowohl beim Beispiel gemäß 10 als
auch beim Beispiel gemäß 12 im
Korrelationsspektrum jeweils eine Spitze im Bereich des Wertes "100"
auf, woran sich eine entsprechende Übereinstimmung der
beiden Signale erkennen lässt.
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Die
Pseudozufallscodes können insbesondere durch entsprechende
Schieberegister erzeugt werden. Zur empfangsseitigen Decodierung
können entsprechend abgestimmte Filter eingesetzt werden.
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Wie
bereits erwähnt, kann der optoelektronische Sensor 10 insbesondere
eine Mehrzahl von Lichtsendern 12 und Lichtempfängern 16 in
einer Lichtgitteranordnung umfassen. Dabei kann jeweils mehreren
Lichtsendern 12 ein gemeinsamer Lichtempfänger 16 zugeordnet
und entsprechend die Anzahl der Lichtempfänger 16 geringer
sein als die Anzahl der Lichtsender 12. Lichtsender 12 und
Lichtempfänger 16 können auf einander
gegenüberliegenden Seiten des Überwachungsbereichs 14 angeordnet
sein. Alternativ sind auch solche Ausführungen denkbar,
bei denen Lichtsender 12 und Lichtempfänger 16 auf
einer Seite des Überwachungsbereichs 14 und ein
Retroreflektor auf der gegenüberliegenden Seite des Überwachungsbereichs 14 angeordnet
sind. Dabei entspricht diese zweite Variante einer Autokollimationsanordnung.
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Mit
der erfindungsgemäßen Lösung wird eine
Reihe von Vorteilen erzielt. So wird bei möglichst einfachem
Aufbau und möglicht großer Reichweite insbesondere
ein optimaler Störabstand gewährleistet. In einem
jeweiligen Lichtgittern kann die aktive Empfangsfläche
von Optiken deutlich reduziert werden. Es werden auch Empfangssignale
mit kleineren Signalpegeln sicher empfangen.
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Wie
ebenfalls bereits erwähnt, kann der optoelektronische Sensor
vorteilhafterweise auch wenigstens eine insbesondere sichere Kamera
umfassen, der zur aktiven Beleuchtung des Überwachungsbereichs 14 wenigstens
ein Lichtsender 12 zugeordnet ist, dessen in den Überwachungsbereich 14 ausgesandte
Lichtsignale jeweils wieder durch eine nach dem Bandspreizverfahren
mit einem Pseudozufallsrauschcode moduliertes Ausgangssignal erzeugt
sind.
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Dabei
können der der Kamera zugeordnete Lichtsender 12 und/oder
die Kamera durch die zugeordnete Steuereinrichtung 18 insbesondere
so angesteuert sein, dass die aktive Beleuchtung synchron zur Belichtung
der sensitiven Fläche der Kamera erfolgt.
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Als
Kamera kann insbesondere eine 3D-Stereoskopie-Kamera vorgesehen
sein.
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Mittels
des der Kamera zugeordneten Lichtsenders 12 kann in dem
beleuchteten Überwachungsbereich zweckmäßigerweise
ein strukturiertes, kontrastreiches Muster erzeugt werden.
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Wie
ebenfalls bereits erwähnt, kann die Steuereinrichtung 18 insbesondere
auch so ausgeführt sein, dass zur Erzeugung eines jeweiligen
Objektfeststellungssignals jeweils zumindest eine zweifache Auswertung
von Ausgangssignalen des Lichtempfängers 16 erfolgt.
Dabei kann die Steuereinrichtung insbesondere so ausgeführt
sein, dass ein jeweiliges Objektfeststellungssignal nur dann erzeugt wird,
wenn zumindest zweimal zeitlich nacheinander festgestellt wurde,
dass von dem Lichtempfänger 12 kein Lichtsignal
empfangen wurde, das dem betreffenden Lichtsender zugeordnet werden
kann.
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Dabei
kann die Steuereinrichtung 18 insbesondere Mittel umfassen,
um jeweils zumindest zweimal zeitlich nacheinander zur Identifizierung
eines jeweiligen dem betreffenden Lichtsender 12 zugeordneten
Ausgangssignals 26 die Autokorrelationsfunktion zwischen
dem jeweiligen empfangenen Lichtsignal und dem betreffenden Pseudozufallsrauschcode zu
bilden.
-
Die
wenigstens zwei für die zumindest zweifache Auswertung
zeitlich nacheinander von dem betreffenden Lichtsender 12 ausgesandten
Lichtsignale können zeitlich so versetzt sein, dass sich
ein unterschiedlicher zeitlicher Versatz zwischen dem Pseudozufallsrauschcode
und den betreffenden, durch diesen Pseudozufallsrauschcode beaufschlagten empfangenen
Lichtsignalen ergibt.
-
Für
die zumindest zwei Auswertungen können insbesondere auch
unterschiedliche Chipdauern für den jeweiligen Pseudozufallsrauschcode
gewählt sein.
-
Für
jedes von dem Lichtsender 12 ausgesandte Lichtsignal kann
empfangsseitig eine definierte Detektionsschwelle vorgesehen sein.
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Die
Länge der Pseudozufallsrauschcodefolge kann in Abhängigkeit
von der Anzahl von sich nicht überlappenden, zur selben
Zeit aktivierten ausgesandten Lichtsignalen gewählt sein.
-
Der
Pseudozufallsrauschcode kann zur Realisierung eines kombinierten
TDMA- und CDMA-Systems in zumindest zwei Chipfolgen aufgeteilt sein.
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- 10
- optoelektronischer
Sensor
- 12
- Lichtsender
- 14
- Überwachungsbereich
- 16
- Lichtempfänger
- 18
- Steuereinrichtung
- 20
- Kanalcodierer
- 22
- Modulator
- 24
- Pseudozufallsrauschgenerator
- 26
- Ausgangssignal
- 28
- Lichtsignal
- 30
- Kanal
- 32
- Demodulator
- 34
- Pseudozufallsrauschgenerator
- 36
- Kanaldecoder
- 38
- Eingangssignal
- 40
- Pseudozufallsrauschcode
- 42
- Eingangssignal
- 44
- A/D-Wandler
- 46
- Offset-Korrektur
- 48
- Korrelator
- 50
- Referenztabelle
- 52
- Spitze
- 54
- Positions-
und Störabstandsdetektor
- 56
- PI-Controller
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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