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Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines Überwachungsbereichs nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 beziehungsweise 9.
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Eine wichtige Überwachungsaufgabe ist die Absicherung eines Gefahrenbereiches, um das Eindringen unzulässiger Objekte oder Personen zu erkennen und daraufhin eine Gefahrenquelle abzusichern, beispielsweise eine überwachte Maschine abzustellen. Dazu werden berührungslose Sensoren eingesetzt, häufig auf einem optischen Prinzip basierende Sensoren wie Lichtgitter oder Laserscanner.
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Aus der
EP 0 021 163 A1 ist eine Einbruchssicherung für Flächen bekannt. Dazu werden entlang des oberen und unteren Rahmens zwei Spiegelleisten montiert. Eine Lichtquelle in einer Ecke des Rahmens sendet Licht aus, das nach diversen Mehrfachreflexionen an den Spiegelleisten einen Empfänger in einer anderen Ecke des Rahmens erreicht. Wenn der Pegel am Empfänger unerwartet stark absinkt, wird auf ein Objekt in dem Rahmen geschlossen und ein Alarm ausgelöst.
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Mit der Weiterentwicklung der Digitaltechnik gewinnen für solche Anwendungen sichere Kameras eine zunehmende Bedeutung. Ein unmittelbares Erkennen des Objektes allerdings ist bei digitaler Bilderkennung aufwändig und kann unzuverlässig sein. Deshalb ist bekannt, im Überwachungsbereich und insbesondere an dessen Grenzen eine Reflektorfolie anzubringen und das Objekt indirekt als partielle Verdeckung beziehungsweise Abschattung der Reflektorfolie zu detektieren. Die Reflektorfolie wird dabei mit einem Muster aus reflektierenden und dunkeln Bereichen überzogen. So kann etwa dunkle Kleidung vor dem Reflektor, helle Kleidung oder Reflexmarken auf Arbeitskleidung dagegen vor dem nichtreflektierenden Hintergrund sicher erkannt werden. Alternativ sind sogenannte tastende Kamerasysteme bekannt, die also nicht auf einen kooperierenden Reflektorstreifen angewiesen sind. Stattdessen wird ein abgrenzendes Beleuchtungsmuster aktiv in den Überwachungsbereich projiziert. Eine solche Anordnung wird beispielsweise in der
DE 299 11 390 U1 beschrieben.
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Speziell zur Überwachung einer Durchgangsöffnung auf unzulässigen Durchtritt oder Durchgriff sind sichere Kamerasysteme bekannt, bei denen ein Reflektorstreifen an zwei Seiten eines rechteckigen Rahmens angebracht wird und von einer Kamera aufgenommen wird, die in der den beiden Seiten gegenüberliegenden Ecke montiert ist. Die Kamera sieht den Reflektorstreifen in dieser Situation als im Wesentlichen eindimensionale Struktur lediglich mit der Breite des Reflektorstreifens. Durch diese geometrische Anordnung wird ein Schutzfeld aufgespannt, dessen Verletzung durch Objekteingriffe anhand von Unterbrechungen des auf dem Bildsensor der Kamera abgebildeten Reflektorstreifens erkannt wird.
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Bei der Montage der Kamera in dem Rahmen ergibt sich allerdings ein Problem, weil durch die eigene Baugröße zwangsläufig das Projektionszentrum der Aufnahme gegenüber der Ecke nach innen versetzt ist. Dadurch ergeben sich seitliche Blindzonen im Randbereich des Rahmens, in denen die Kamera eingreifende Objekte nicht erkennen kann. Für einen Sicherheitssensor muss auf solche Blindbereiche sehr deutlich hingewiesen werden, und es müssen Maßnahmen zur Gefahrenabwendung getroffen werden.
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Eine solche Maßnahme ist, die Kamera nicht in, sondern durch seitliche Befestigung auf dem Rahmen anzubringen, denn dadurch kann das Projektionszentrum tatsächlich ohne Innenversatz in die Ecke verlegt werden. Das ist aber oft weniger bedienerfreundlich und je nach örtlichen Gegebenheiten gar nicht möglich.
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In der
EP 1 857 838 B1 wird zur Unterdrückung der Blindbereiche vorgeschlagen, eine Kamera mit einem Öffnungswinkel von mehr als 90° zu nutzen. Dies reduziert zwar die Blindbereiche, aber vollständig vermieden werden könnten sie erst bei Öffnungswinkeln nahe 180°, was aufwändiger Empfangsoptiken bedarf und einen Großteil des Bildsensors für einen kleinen Anteil der zu überwachenden Fläche verbraucht.
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Die
DE 199 644 92 B4 nutzt in einer Ausführungsform zwei Prismen, um den rechteckigen Überwachungsbereich in zwei einander überlappende Dreiecke zu unterteilen. Die Prismen können aber die Eigenschaften der Empfangsoptik beeinträchtigen, und außerdem ist es schwierig, einen Kontrastmusterstreifen mit Ausdehnung auch in Breitenrichtung verzerrungsfrei doppelt abzubilden.
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Die
DE 10 2004 010 376 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung von Randbereichen flächiger Elemente. Eine Kamera ist mit ihrer optischen Achse auf eine Kante einer Glasplatte ausgerichtet. Mit zwei seitlich der Glasplatte angeordneten Spiegeln wird der Kamera zusätzlich ein Blick auf die Vorder- und Rückfläche an der Kante ermöglicht, so dass der Randbereich insgesamt unter drei unterschiedlichen Blickwinkeln erfassbar wird.
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Die
DE 10 2010 053 912 A1 offenbart eine optische Untersuchungseinrichtung mit einer Bilderfassungseinrichtung, die auf eine Seitenfläche eines Bauteils eines ersten Untersuchungsbereichs gerichtet wird. Weiterhin ist eine Bildeinkoppeleinrichtung vorgesehen, die in die Bilderfassungseinrichtung ein Bild mehrerer der Seitenflächen eines Bauteils eines zweiten Untersuchungsbereichs einkoppelt.
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In der
US 4 959 898 A werden zur dreidimensionalen Inspektion von Halbleiterkomponenten zusätzliche seitliche Ansichten mit Spiegeln erzeugt.
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Die
DE 30 35 082 A1 beschreibt eine optoelektronische Erfassung eines Flaschenmundes, bei dem die Kamera senkrecht auf die Öffnung gerichtet ist und zusätzlich der seitliche Gewindebereich über eine Spiegelanordnung aufgenommen wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die seitlichen Blindzonen zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird durch eine optoelektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung eines zumindest teilweise von Begrenzungsflächen umgebenen Überwachungsbereichs nach Anspruch 1 beziehungsweise 9 gelöst. Die Vorrichtung nimmt Bilddaten eines Überwachungsbereichs und insbesondere von Begrenzungsflächen auf, die einen Überwachungsbereich zumindest teilweise umgeben, beispielsweise Begrenzungsflächen einer Durchgangsöffnung. Dabei ist die bevorzugt vorgesehene Montageposition in einer Ecke gegenüber den aufgenommenen Begrenzungsflächen. Die Vorrichtung kann so in einem ihrem Öffnungswinkel entsprechenden zentralen Sichtbereich Objekteingriffe erfassen. Die Erfindung geht nun von dem Grundgedanken aus, mindestens einen zusätzlichen seitlichen Sichtbereich zu schaffen, um Blindzonen zu reduzieren, die durch das Hineinragen der Empfangsoptik in den Überwachungsbereich entstehen. Dazu ist mindestens ein erstes seitliches Bildumlenkelement vorgesehen, das der Empfangsoptik Licht von einem ersten Randbereich der Begrenzungsflächen zuführt. Das Bildumlenkelement verlegt also ein weiteres Projektionszentrum der Überwachung an die Seite. Der erste Randbereich kann durchaus schon von dem zentralen Sichtbereich erfasst werden, insbesondere wenn die Empfangsoptik einen Öffnungswinkel größer 90° aufweist. Über das Bildumlenkelement wird der erste Randbereich dann ein weiteres Mal, jedoch aus neuer Perspektive erfasst. Jedenfalls ergibt sich in Summe ein größerer Überwachungsbereich, bei dem der zentrale Sichtbereich seitlich ergänzt ist.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine In-Rahmen-Montage ermöglicht wird, bei der dennoch die Blindzonen zumindest verringert sind. Dadurch wird das System einfacher zu handhaben, gerade in Situationen, wo eine Auf-Rahmen-Montage nicht möglich oder nicht erwünscht ist. Die Sicherheit kann ohne aufwändige Maßnahmen zum Ausmessen der Blindzonen und Vermeiden von Eingriffen in Blindzonen gewährleistet werden.
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Vorzugsweise ist ein zweites seitliches Bildumlenkelement vorgesehen, welches der Empfangsoptik Licht von einem zweiten Randbereich der Begrenzungsflächen zuführt, so dass der Bildsensor zusätzlich einen zweiten seitlichen Sichtbereich erfasst und somit der zentrale Sichtbereich zu beiden Seiten erweitert ist. Durch eine derartige vorzugsweise symmetrische Anordnung mit den beiden Bildumlenkelementen rechts und links der Empfangsoptik werden Blindzonen besonders wirksam reduziert.
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Die Empfangsoptik erfasst bevorzugt den zentralen Sichtbereich in einer zentralen Ebene, und das seitliche Bildumlenkelement lenkt Licht auf eine gegenüber der zentralen Ebene versetzte Ebene der Empfangsoptik um. Damit kann ein matrixförmiger Bildsensor besser ausgenutzt werden: Zur Überwachung einer Ebene reicht ein zentraler Bildbereich des Bildsensors. Dafür wird beispielsweise eine Blende eingesetzt, die nur Licht zu dem zentralen Bildbereich durchlässt. Durch die Umlenkung auf eine versetzte Ebene der Empfangsoptik werden die brachliegenden Bereiche auf dem Bildsensor oberhalb oder unterhalb des zentralen Bildbereichs ebenfalls genutzt, um Blindzonen zu schließen. Selbstverständlich muss eine gegebenenfalls vorhandene Blende für die seitlichen Bildumlenkelemente durchlässig gemacht werden.
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Das erste seitliche Bildumlenkelement lenkt bevorzugt Licht auf eine in der einen Richtung versetzte Ebene und das zweite seitliche Bildumlenkelement Licht auf eine in der anderen Richtung versetzte Ebene um. Damit werden für den zentralen Sichtbereich ungenutzte Bereiche des Bildsensors auch in einer Ausführungsform mit einer Erweiterung des zentralen Sichtbereichs um beidseitige seitliche Sichtbereiche verwendet, beispielsweise das Licht eines linken seitlichen Sichtbereichs auf eine Ebene oberhalb und das Licht des rechten seitlichen Sichtbereichs auf eine Ebene unterhalb des zentralen Bildbereichs des Bildsensors für den zentralen Sichtbereich umgelenkt. Diese relativen geometrischen Beziehungen sind austauschbar.
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Das seitliche Bildumlenkelement weist bevorzugt einen Lichtleiter auf. Das gilt wie bei allen hier genannten Eigenschaften ohne genauere Bezeichnung des jeweils betroffenen Bildumlenkelements für das erste seitliche Bildumlenkelement und/oder das zweite seitliche Bildumlenkelement. Ein Lichtleiter ermöglicht viele Freiheiten für die Bildumlenkung und damit einen flexiblen und einfachen Aufbau für eine Vielzahl von Bauformen und Sichtbereichen. Andere Umlenkelemente wie Prismen sind zusätzlich oder alternativ denkbar.
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Der Lichtleiter ist bevorzugt L-förmig ausgebildet. Dessen langer Abschnitt führt Licht vom Rahmen zur Empfangsoptik, der kurze Abschnitt lenkt dann durch die Empfangsoptik auf den Bildsensor um. Durch die Umlenkung in dem L-fömigen Lichtleiter wird das Bild um 90° gekippt, was aber durch Bildverarbeitung problemlos korrigiert beziehungsweise in der Bildverarbeitung berücksichtigt werden kann.
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Vorzugsweise ergänzen sich zentraler Sichtbereich und seitliche Sichtbereiche zu einem Rechteck. Sie decken damit einen gemeinsamen rechteckigen Überwachungsbereich beispielsweise in einem rechteckigen Rahmen ab. Obwohl bevorzugt so genau und vollständig wie möglich ein Rechteck gebildet und abgedeckt wird, sind dabei verbleibende kleine Blindzonen insbesondere nahe am Gehäuse der Vorrichtung nicht immer vermeidbar. Außerdem wird natürlich der Bereich nicht überwacht, den die Vorrichtung selbst beansprucht, hier kann aber auch kein Eingriff erfolgen.
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Die Vorrichtung weist bevorzugt eine Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Lichtquelle zum Aussenden von Licht auf die Begrenzungsflächen auf, wobei die Auswertungseinheit einen Objekteingriff anhand von Veränderungen eines von der Beleuchtungseinheit auf den Begrenzungsflächen erzeugten Beleuchtungsmusters oder anhand von Abschattungen eines Kontrastmusterstreifens erkennt, mit dem die Begrenzungsflächen versehen sind. Die Beleuchtung sorgt für Unabhängigkeit vom Umgebungslicht. In einer Ausführungsform, in der Veränderungen des eigenen Beleuchtungsmusters erkannt werden, müssen die Begrenzungsflächen nicht eigens präpariert werden. Ansonsten wird ein in Längsrichtung ausgedehnter und in Querrichtung schmaler Kontrastmusterstreifen auf die Begrenzungsflächen aufgebracht.
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In bevorzugter Weiterbildung ist eine Anordnung einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung an einer rechteckigen Öffnung vorgesehen, wobei der Bildsensor in einer Ecke der Öffnung gegenüber den von dem Bildsensor aufgenommenen Begrenzungsflächen angeordnet ist. Dadurch wird ein Schutzfeld in der Öffnung aufgespannt und ein unzulässiger Durchtritt beziehungsweise Eingriff rechtzeitig erkannt. Aufgrund des erfindungsgemäßen Bildumlenkelements kann eine In-Rahmen-Montage statt einer Auf-Rahmen-Montage erfolgen, ohne dass größere Blindzonen entstehen. Das Projektionszentrum der Aufnahme in dem zentralen Sichtbereich darf also gegenüber der Ecke nach Innen versetzt sein, denn das seitlich versetzte Projektionszentrum des seitlichen Bildumlenkelements sorgt trotzdem für eine zumindest nahezu lückenlose Überwachung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann in ähnlicher Weise in weiteren Ausführungsformen fortgebildet werden und zeigt dabei ähnliche Vorteile, wie dies beispielhaft, aber nicht abschließend, in den sich an das Verfahren anschließenden Unteransprüchen angegeben ist.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in:
- 1 eine Blockdarstellung eines Sensors zur Überwachung einer Durchgangsöffnung;
- 2 eine Frontalansicht des Sensors;
- 3 eine Darstellung des in einer Durchgangsöffnung montierten Sensors;
- 4 ein schematisches Bild wie von dem Sensor aufgenommen; und
- 5 ein L-förmiges Bildleiterelement für eine Ausführungsform des Sensors.
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1 zeigt eine Blockdarstellung eines optoelektronischen Sensors beziehungsweise einer Kamera 10 zur Überwachung einer Durchgangsöffnung. Für die Montage in einem Rahmen oder einer Durchgangsöffnung ist die Kamera 10 beziehungsweise deren Gehäuse dreieckig gestaltet. Die Kamera 10 weist ein Empfangsobjektiv oder eine Empfangsoptik 12 und einen ortsauflösenden Bildsensor 14 auf. Der Bildsensor 14 kann in CMOS- oder CCD-Technologie oder jeder anderen bekannten Bauweise aufgebaut sein, die ein Bild zu liefern vermag. Neben der Empfangsoptik 12 sind Lichtquellen 16a-b einer Beleuchtungseinheit angeordnet. Obwohl grundsätzlich jede Lichtquelle denkbar ist, eignen sich Halbleiterlichtquellen wie LEDs oder Laserdioden insbesondere im Infrarotbereich besonders. Es sind nur zwei Lichtquellen 16a-b stellvertretend für eine beliebige Konfiguration beispielsweise in zwei Reihen oder einem Kreis gezeigt. Eine Auswertungseinheit 18 einerseits Bilddaten des Bildsensors 14 und ist außerdem mit den Lichtquellen 16a-b verbunden, um deren Beleuchtung zu steuern.
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Die Kamera 10 erfasst zum einen über die Empfangsoptik 12 Bilder aus einem zentralen Sichtbereich 20, dessen Ausdehnung dem Öffnungswinkel 22 der Empfangsoptik 12 in Verbindung mit dem Bildsensor 14 entspricht. Der Öffnungswinkel 22 beträgt vorzugsweise etwa 90° oder mehr, beispielsweise mindestens 100°. Die Kamera 10 erfasst außerdem zwei seitliche Sichtbereiche 24a-b, indem Licht von der Seite her durch zwei seitliche Bildumlenkelemente 26a-b auf die Empfangsoptik 12 umgelenkt wird. Alternativ lenken die seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b das Licht direkt auf den Bildsensor 14 um, also nicht durch die Empfangsoptik 12.
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2 zeigt eine Frontalansicht der Kamera 10. Um eine Ebene zu überwachen, genügen ein schmaler vorzugsweise zentraler Streifen 28 der Empfangsoptik 28 sowie die durch diesen Streifen 28 beleuchteten Bildzeilen des Bildsensors 14. Die Breite des Streifens 28 kann als Blendenzahl verstanden werden. Die seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b führen über den jeweiligen langen Schenkel ihrer L-Form das Licht von den Seiten her zum Zentrum, also in 2 von oben und unten und in der Draufsicht gemäß 1 aus der Perspektive der Kamera 10 von rechts und links. Über den kurzen Schenkel wird das Licht dann auf die Empfangsoptik 12 und dort zum Bildsensor 14 geführt.
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Das durch die seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b zugeleitete Licht trifft also auf zu dem zentralen Streifen 28 versetzte Ebenen der Empfangsoptik 12 und damit des Bildsensors 14, die für eine Ebenenüberwachung des zentralen Sichtbereichs 20 nicht benötigt werden. Die seitlichen Bildumlenkelemente 26a- können im Übrigen aus der Papierebene der 2 heraus um eine vertikale Achse nach oben verdreht sein, so dass in die Empfangsoptik 12 austretendes Licht bereits einigermaßen zum Bildsensor 14 hin ausgerichtet ist.
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2 illustriert auch, dass es problemlos möglich ist, über die Breite der Kamera 10 Lichtquellen 16a-b auch in abweichenden Konfigurationen gemeinsam mit den seitlichen Bildumlenkelementen 26a-b unterzubringen. Weiterhin sind Ausführungsformen denkbar, in denen auch das Licht der Lichtquellen 16a-b durch die seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b oder weitere Bildumlenkelemente geführt wird.
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3 zeigt die Montage der Kamera 10 in einer Ecke einer rechteckförmigen Durchgangsöffnung 30. Die Kamera 10 nimmt die beiden gegenüberliegenden Begrenzungsflächen 32a-b der Durchgangsöffnung 30 auf. Obwohl es für die Funktion der Kamera 10 keine Rolle spielt, sind abweichend von der Darstellung meist auch an den beiden anderen Kanten der Durchgangsöffnung Begrenzungsflächen vorhanden, so dass ein vollständiger umgebender Rahmen der Durchgangsöffnung gebildet wird.
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Die Kamera 10 überwacht die Durchgangsöffnung 30 auf Eingriffe durch Objekte 34. Eine denkbare Anwendung ist, dass hinter der Durchgangsöffnung 30 ein Gefahrenbereich liegt, beispielsweise eine Presse oder sonst eine Maschine, von der Personen verletzt werden könnten. Bei Eintritt in die Durchgangsöffnung 30 kann dann ein Warnsignal gegeben oder die Maschine abgeschaltet werden. Die Anwendung kann aber auch etwa eine Diebstahlsicherung sein, bei der niemand unautorisiert den Bereich hinter der Durchgangsöffnung 30 betreten soll, ohne dass er sich dort wie in der Anwendung als Schutzvorrichtung selbst gefährdet. Die Anwendungen sind auf diese Beispiele nicht beschränkt, die Vorrichtung ist überall einsetzbar, wo der Eintritt eines Objektes erkannt werden soll. Auch die besondere Anordnung in einer Durchgangsöffnung 30 ist beispielhaft zu verstehen; der Überwachungsbereich muss nicht unbedingt eine Durchgangsöffnung 30 sein, sondern prinzipiell kann eine beliebige Fläche an einem beliebigen Ort sein.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die Begrenzungsflächen 32a-b mit einem Kontrastmusterstreifen 36a-b versehen, der hier beispielhaft einen mittigen retroreflektierenden oder alternativ einfach hellen Teilstreifen aufweist, der von zwei dazu parallelen nichtreflektierenden oder dunklen Teilstreifen flankiert wird. Zahlreiche Variationen wie Bögen, mehr oder weniger helle oder dunkle Teilstreifen, breitere und schmalere Teilstreifen und ähnliches sind denkbar. In einer Ausführungsform mit Auswertung durch ein Lichtschnittverfahren wird kein physischer Kontrastmusterstreifen 36a-b gebraucht, sondern ein Beleuchtungsmuster, das in seiner Struktur dem Kontrastmusterstreifen 36a-b entsprechen oder beispielsweise eine durchgehende oder gepunktete Linie sein kann, auf die Begrenzungsflächen 32a-b projiziert.
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Die Kamera 10 nimmt die Begrenzungsflächen 32a-b einerseits in dem zentralen Sichtbereich 20 auf. Mit einem Öffnungswinkel von zumindest 90°, was dem Winkel der Ecken der rechteckigen Durchgangsöffnung 30 entspricht, oder sogar von 100° oder mehr ist es möglich, nicht nur einen großen Teil, sondern die gesamten gegenüberliegenden Begrenzungsflächen 32a-b und sogar teilweise noch die angrenzenden Begrenzungsflächen zu erfassen. Dennoch verbleiben, wie in 3 sofort zu erkennen, an den Seiten Blindzonen des zentralen Sichtbereichs 20, in denen Objekte 34 nicht erfasst werden. Erst mit einem extremen Weitwinkel würden diese Blindzonen verschwinden, aber das führt zu Problemen wegen des Aufwandes für eine solche Empfangsoptik 12 und deren Verzerrungen.
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Deshalb ist eine möglicherweise redundante Erfassung der Randbereiche 38a-b der Begrenzungsflächen 32a-b durch die seitlichen Sichtbereiche 24a-b der seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b vorgesehen. Die Erfassung erfolgt nämlich von einem versetzten Projektionszentrum und damit aus anderer Perspektive, so dass durch einen seitlichen Sichtbereich 24a-b ein Objekt 34 auch außerhalb des zentralen Sichtbereichs 20 erfasst werden kann.
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Obwohl eine lückenlose Abdeckung der Durchgangsöffnung 30 vorteilhaft ist, verbleiben in 3 trotz der seitlichen Sichtbereiche 24a-b noch Blindbereiche 40a-b. Sie sind aber zunächst einmal gegenüber den von dem zentralen Sichtbereich 20 allein nicht erfassten Blindbereichen erheblich verkleinert. Außerdem ist durch Verschieben der Projektionszentren der seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b, Verkippen und/oder Vergrößerung von deren Öffnungswinkeln eine Umverteilung und weitere Reduktion bis zu einer zumindest nahezu oder für alle praktischen Belange lückenlosen Überwachung möglich.
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4 zeigt sehr schematisch ein Bild, wie es der Bildsensors 14 aufnimmt. In der Mitte ist der Kontrastmusterstreifen 36a-b in dem zentralen Sichtbereich 20 aufgenommen. Durch die Bildeinkopplung mit Hilfe der seitlichen Umlenkelemente 26a-b wird außerdem rechts und links davon der jeweilige Randbereich 38a-b erneut und diesmal aus den seitlichen Sichtbereichen 24a-b abgebildet. Dabei wird das Bild wegen der L-förmigen Ausgestaltung der seitlichen Bildumlenkelemente um 90° verkippt. Dies alles soll durch die Blockpfeile 42a-b veranschaulicht werden. Durch eine andere Gestaltung der Umlenkelemente kann das Bild der jeweiligen Randbereiche auch in einer anderen beliebigen Form oder in einem anderen Winkel dargestellt werden, etwa parallel zum Bild des Kontrastmusterstreifens.
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Die Auswertungseinheit 18 wertet ein solches Bild beispielsweise durch Vergleich mit einem Referenzbild aus, das ohne Objekt 34 in der Durchgangsöffnung aufgenommen wird, oder vergleicht bestimmte Merkmale mit einer Erwartungshaltung, die aus dem Referenzbild oder bekannten Eigenschaften des Kontrastmusterstreifens 36a-b abgeleitet sind. Denn das Objekt 34 sorgt für eine deutlich erkennbare Teilabschattung oder Unterbrechung des erwarteten, ungestörten Abbilds der Begrenzungsflächen 32a-b beziehungsweise eines darauf angebrachten Kontrastmusterstreifens 36a-b. In einer alternativen Ausführungsform wird entsprechend einem Lichtschnittverfahren erkannt, wenn sich ein mittels der Lichtquellen 16a-b erzeugtes Beleuchtungsmuster verändert, weil es durch das Objekt 34 verzerrt oder verschoben wird.
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5 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung einen L-förmigen Lichtleiter als eine beispielhafte Ausführungsform der seitlichen Bildumlenkelemente 26a-b. Alternativen über Prismen, Spiegel, Linsen, faseroptische Bildleiter oder andere Licht umlenkende Elemente sind denkbar.
