DE102015220835A1

DE102015220835A1 - Vorrichtung und Überwachungsanlage zum Überwachen eines Überwachungsbereiches

Info

Publication number: DE102015220835A1
Application number: DE102015220835.4A
Authority: DE
Inventors: Joachim Frangen; Daniel Seiz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2017-04-27

Abstract

Eine Vorrichtung (2) zum Überwachen eines Überwachungsbereichs (4), mit einer Kamera (6) für Kamerabilder (8), mit einem Strahlelement (12) entlang einer Linie (10) als Grenze (14) des Überwachungsbereiches (4) mit auf bzw. entlang der Linie (10) angeordnete Strahlungsquellen (16) für Überwachungsstrahlung (18), wobei die Kamerabilder (8) Abbilder (20) der Strahlungsquellen (16) enthalten, mit einem Auswertemodul (22), um das Kamerabild (8) von einem bekannt fehlerfreien Zustand (G) des Abbildes (20) zu überwachen, um bei Veränderung (V) des Abbilds (20) ein Fehlersignal (F) zu erzeugen. Eine Überwachungsanlage (34) enthält eine Vorrichtung (2) in einem Installationszustand (Z), wobei die Linien (10) der Strahlelemente (12) den Überwachungsbereich (4) begrenzen und die Kameras (6) im Überwachungsbereich (4) platziert sind, und die Linien (10) weiterer Strahlelemente (12) gegebenenfalls Ausschlussbereiche (36) im Überwachungsbereich (4) begrenzen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Überwachungsanlage zum Überwachen eines Überwachungsbereiches. Die Vorrichtung enthält mindestens eine Kamera, die zur Ausgabe von Kamerabildern ausgebildet ist.
Eine Vorrichtung zur Überwachung eines Erfassungsbereiches an einem Arbeitsmittel ist beispielsweise aus der DE 102 24 031 B3 bekannt. Die Vorrichtung weist wenigstens ein redundantes Kamerasystem, bestehend aus zwei Kameras, sowie einen diesen vorgeordneten Strahlteiler auf. Weiterhin weist die Vorrichtung zwei Rechnereinheiten auf. Aus den Bildinformationen werden Bildmerkmale gewonnen, anhand derer ein Objekt erfassbar und klassifizierbar ist. In den Rechnereinheiten erfolgt durch die Bewertung der Bildmerkmale eine Objekterfassung. Ein sicherheitskritisches Objekt gilt dabei als erkannt, wenn in beiden Rechnereinheiten übereinstimmend die einem sicherheitskritischen Objekt entsprechenden Bildmerkmale erfasst werden.
Offenbarung der Erfindung
Im Rahmen der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überwachen eines Überwachungsbereiches vorgeschlagen. Die Vorrichtung enthält mindestens eine Kamera, die zur Ausgabe von Kamerabildern ausgebildet ist. Die Vorrichtung enthält weiterhin mindestens ein sich entlang einer Linie erstreckendes Strahlelement, wobei die Linie eine Grenze des Überwachungsbereiches ist. Jedes Strahlelement enthält mindestens eine, insbesondere mehrere, Strahlungsquellen. Die Strahlungsquelle ist auf der Linie, im Falle mehrerer Strahlungsquellen sind diese auf und entlang der Linie angeordnet. Jede der Strahlungsquellen ist zur Aussendung von Überwachungsstrahlung ausgebildet. In dem Fall, dass Überwachungsstrahlung auf die Kamera trifft und durch diese zur Bildgebung erfasst wird, enthält das entsprechende Kamerabild ein Abbild der entsprechenden Strahlungsquelle. Die Vorrichtung enthält ein Auswertemodul zum Empfang der Kamerabilder. Das Auswertemodul ist dazu ausgebildet, das empfangene Kamerabild – ausgehend von einem bekannt fehlerfreien Zustand des Abbildes – auf eine Veränderung des Abbildes der erfassten Strahlungsquellen hin zu überwachen und bei einer festgestellten Veränderung des Abbildes ein Fehlersignal zu erzeugen.
Die Kamera ist also für die Überwachungsstrahlung sensitiv, das heißt, kann entsprechende Überwachungsstrahlung in entsprechende Kamerabilder umsetzen. Bezüglich der Funktion der Vorrichtung bildet jede der Strahlungsquellen zusammen mit ihrem zugehörigen Abbild beziehungsweise der entsprechenden Kamera eine Lichtschranke, wobei hier "Licht" stellvertretend für die (u.U. nicht von Menschen sichtbare) "Strahlung" genannt ist. Das Eintreten eines Objekts in die entsprechende Lichtschranke führt-ausgehend vom bekannt fehlerfreien Zustand, nämlich der Abbildung der Strahlungsquelle – zu einer Veränderung des Abbildes der Strahlungsquelle im Kamerabild – z.B. zu dessen Verschwinden oder verformen oder dunkler werden – und wird detektiert und in ein Fehlersignal umgesetzt. In einem Installationszustand der Vorrichtung, wenn diese also betriebsbereit installiert und ausgerichtet ist bzw. im Betrieb der Vorrichtung ist jede der Kameras mit ihrem Sichtfeld zumindest auf einen Teil der Strahlelemente ausgerichtet. Andererseits ist im Betrieb der Vorrichtung jeder Strahlungsquelle mindestens eine Kamera derart zugeordnet, dass die Strahlungsquelle in deren Sichtfeld liegt. Insbesondere ist der Überwachungsbereich oder enthält dieser einen Gefahrenbereich, in welchen Objekte nicht eindringen sollten. Ein Eindringen eines Objekts bedingt eine Unterbrechung mindestens einer der gebildeten Lichtschranken und führt zur Erzeugung des Fehlersignals. Dadurch, dass eine Vielzahl von Strahlungsquellen von derselben Kamera erfasst wird, bildet sich eine Überwachungsebene nach Art eines Lichtvorhangs. Sämtliche Verbindungsstrahlen zwischen Strahlungsquellen und Kamera liegen innerhalb dieser Ebene beziehungsweise spannen die entsprechende Ebene auf. Die Strahlungsquelle ist insbesondere eine LED (light emitting diode).
Gemäß der Erfindung wird also ein oder mehrere Lichtschranken bzw. Lichtvorhänge gebildet und das Eindringen von Objekten in die entsprechenden Lichtschranken oder -vorhänge überwacht. So lassen sich je nach Ausformung der Lichtschranken bzw. -Vorhänge beliebig ausgedehnte und geformte Gefahrenbereiche schützen.
Die Vorrichtung kann einen der Kamera vorgeschalteten Spektralfilter, insbesondere einen Bandfilter, enthalten, der für die Überwachungsstrahlung durchlässig ist und insbesondere innerhalb der Bandbreite der Überwachungsstrahlung liegt. Hierbei kann er das gesamte oder zumindest einen Teil der Strahlungsfrequenzen der Überwachungsstrahlung durchlassen. Durch diese Maßnahme wird Fremdstrahlung außerhalb des durchgelassenen Frequenzbandes von der Kamera ferngehalten, um diese bezüglich der Bildauswertung, d.h. der Überwachung der Abbilder auf Veränderungen, nicht zu stören.
Das Fehlersignal ist zum Beispiel eine Fehlermeldung in Software- und/oder Hardwareform, insbesondere die Aktivierung eines Meldeausgangs.
Die Kamera kann in einem auf einem Boden abstellbaren Standfuß integriert sein. Das Strahlelement kann in einer auf dem Boden ablegbaren, insbesondere entlang der Linie streifenförmigen Bodenleiste integriert sein. So kann die Überwachungsvorrichtung besonders einfach installiert werden.
Je nach Installation der Vorrichtung können sowohl vertikale als auch horizontale oder auch sonst beliebig geformte Lichtvorhänge geschaffen werden. Die Vorrichtung eignet sich daher sowohl, das Überschreiten der Grenze eines Gefahrenbereichs zu erkennen, als auch – z.B. bei horizontaler Anordnung der Lichtvorhänge – die Anwesenheit eines Menschen oder Objektes im Gefahrenbereich zu erkennen. Auch ein automatischer Wiederanlauf einer Maschine erst dann, nachdem der Mensch oder das Objekt sicher den Gefahrenbereich verlassen hat, kann so realisiert werden.
Die Erfindung benötigt keine aufwendige Justierung beziehungsweise genaue Ausrichtung aufeinander von Kamera und Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle kann beispielsweise in einen breiten Raumwinkel abstrahlen und nur so ausgerichtet werden, dass eine Kamera im Raumwinkelbereich liegt. Die Kamera muss lediglich grob derart justiert werden, dass gewünschte Strahlungsquellen in deren Sichtfeld liegen, egal in welchem Bereich des Sichtfeldes. Eine genauere Justierung ist hierbei nicht notwendig.
Die vorgeschlagene Vorrichtung, auch Sensorsystem genannt, funktioniert auch bei sehr dunklen oder spiegelnden Objekten sowie bei beliebigen Umgebungslichtverhältnissen, da sie auf dem Prinzip der Unterbrechung eines Strahlungs- bzw. Lichtstrahls basiert. Ein bestimmter Reflexionsfaktor, insbesondere diffuser Reflexionsfaktor für zu detektierende Gegenstände oder Personen ist hierbei nicht notwendig. Somit können sehr dunkle oder stark spiegelnde Gegenstände bzw. Personen erkannt werden. Für den Fall, dass die Überwachungsstrahlung zumindest einen Anteil im sichtbaren Licht besitzt, sind die im Betrieb befindlichen Strahlungsquellen beziehungsweise das entsprechende Strahlelement durch Menschen sichtbar, da die Strahlelemente aktiv Licht emittieren. Da das Strahlelement mit der enthaltenen Linie andererseits die Grenze des Überwachungsbereiches bildet, ist der Rand des abgesicherten, also Überwachungsbereiches gut und intuitiv ersichtlich, da dieser aktiv sichtbar leuchten kann. Eine Konfiguration des Überwachungsbereiches über eine externe PC-Software ist gemäß der Erfindung nicht notwendig.
Eine Anbringung der Kamera in einer vergleichsweise großen Mindesthöhe über dem Gefahrenbereich ist nicht notwendig. Auch ein bodennaher horizontaler Einsatz, z.B. in einer vergleichsweise kleinen Höhe, die ein Unterkriechen verhindert, z.B. 30cm über dem Boden, ist jederzeit möglich. Auch große Flächen sind überwachbar.
Die Erfindung kann bei allen Absicherungsaufgaben an feststehenden Maschinen und Anlagen eingesetzt werden. Ein Einsatz innerhalb von Anlagen beziehungsweise Maschinen ist ebenfalls denkbar; auch in mobilen Anlagen und Maschinen.
Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie andere Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die von der Kamera erfassbare Ausdehnung der Strahlungsquelle so gewählt, dass bei einem zulässigen Maximalabstand zwischen Strahlungsquelle und Kamera das Abbild der Strahlungsquelle im Kamerabild noch auflösbar ist. Insbesondere im Fall eines digitalen Kamerabildes ist die Ausdehnung so gewählt, dass das Abbild mindestens die Größe eines Pixels des Kamerabildes aufweist. So ist sichergestellt, dass im Installationszustand der Vorrichtung beziehungsweise bei deren Betrieb einer einzigen Strahlungsquelle bzw. deren Abbild stets sicher ein bestimmter und eindeutig identifizierbarer und auswertbarer Bildbereich des Kamerabildes zugeordnet werden kann. Im Falle eines digitalen Kamerabildes kann mindestens ein Pixel genau einer Strahlungsquelle zugeordnet und ausgewertet werden. Somit sind anhand des Kamerabildes eine eindeutige Entscheidungen möglich, ob eine Strahlungsquelle erkannt oder nicht erkannt wird, das heißt die entstehende Lichtschranke zwischen Kamerabild und Strahlungsquelle unterbrochen ist oder nicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand der Strahlungsquellen zueinander kleiner der kleinsten Ausdehnung eines kleinsten zu detektierenden Objektes gewählt. Dies gilt auch im Installationszustand an der Grenze zwischen zwei Strahlelementen für die benachbarten randseitigen Strahlungsquellen. Somit ist sichergestellt, dass jedes im Rahmen einer Spezifikation definierte kleinste Objekt zwischen Strahlungsquellen und Kameras sicher detektiert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung ein Steuermodul, das dazu ausgebildet ist, jede der Strahlungsquellen bezüglich der ausgesandten Überwachungsstrahlung einzeln und unabhängig von den anderen Strahlungsquellen anzusteuern. Insbesondere kann so in einer Einlernphase eine eindeutige Zuordnung zwischen jeder der Strahlungsquellen und einer der Kameras bzw. einem der Kamerabilder erfolgen. Z.B. wird pro Kamera nur eine einzige im Sichtbereich befindliche Strahlungsquelle zur Aussendung von Überwachungsstrahlung aktiviert und einzeln auf dem Kamerabild abgebildet. Somit ist deren Abbild eindeutig identifizierbar. Auch kann so eine Funktionsfähigkeit der Anlage in einem Wartungszustand überprüft werden. Außerdem ist es so möglich, auch im Betrieb einzelne Strahlungsquellen zum Beispiel mit einem eindeutigen Modulationsmuster anzusteuern, um durch Bildauswertung in Bezug auf die Modulation deren Abbild von den Abbildern anderer Strahlungsquellen auch im Betrieb unterscheiden zu können.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kamera ein Sichtfeld auf, das sich entlang eines Zentralstrahls der Kamera über mindestens 90 Grad, insbesondere mindestens 180 Grad, insbesondere 360 Grad azimutal erstreckt. Das Sichtfeld erstreckt sich außerdem mindestens 90 Grad, insbesondere mindestens 180 Grad meridial in Bezug auf den Zentralstrahl. Vor allem für die Ausführungsform 360 Grad azimutal und 180 Grad meridial ist ein kompletter Halbraum vor der Linsenebene der Kamera erfassbar. Die Linsenebene ist die Eintrittsebene für einfallende Strahlung in die Kameraoptik quer zum Zentralstrahl. Wenn im Betrieb die Kamera dann beispielsweise senkrecht nach unten zu einem Boden hin ausgerichtet ist, ist der komplette unter der Kamera liegende Halbraum bis zum Boden erfassbar. Ist die Kamera dann zum Beispiel in einer Höhe von 30 Zentimeter über dem Boden eines Überwachungsbereiches, der eben ist, installiert, kann der gesamte Boden und der darüber befindliche Raum bis zu einer Höhe von 30 Zentimetern erfasst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Überwachungsstrahlung zumindest einen Anteil sichtbaren Lichts, ist also insbesondere gänzlich sichtbares Licht. Sind die Strahlungsquellen in Betrieb, können diese dann auch von einem Menschen optisch als leuchtend wahrgenommen werden. Ein Anteil sichtbaren Lichts ist zwar von Vorteil, jedoch für die Funktion des Sicherheitssystems nicht erforderlich. Ein solcher dient lediglich zur Visualisierung für Einrichter bzw. Benutzer.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Strahlelement mindestens eine, insbesondere mehrere Lichtquellen für sichtbares Licht. Diese sind so im Strahlelement angeordnet, dass im Betrieb erzeugtes sichtbares Licht der Lichtquellen von außerhalb des Strahlelements sichtbar ist. Die Lichtquellen sind wenn möglich auf beziehungsweise auf und entlang der Linie angeordnet. Ist dies nicht möglich, insbesondere da am beabsichtigten Ort bereits eine Strahlungsquelle auf der Linie angeordnet ist, sind die Lichtquellen möglichst nahe neben der Strahlungsquelle angeordnet. Die Lichtquellen zeigen damit die Lage des Strahlelements beziehungsweise der Linie und damit der Grenze des Überwachungsbereiches optisch erkennbar an. Mit anderen Worten enthält das Strahlelement also sichtbare, die Lage der Strahlungsquellen anzeigende Lichtquellen.
Wenn sichtbares Licht in der Vorrichtung verwendet wird, entweder durch die Lichtquellen oder als zumindest Teil der Überwachungsstrahlung, wie oben beschrieben, kann dieses auch zur Anzeige von Betriebszuständen der Vorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel kann die Betriebsbereitschaft, die Unterbrechungsfreiheit von Lichtschranken, die Unterbrechung der Lichtschranken, eine zu einer unterbrochenen Lichtschranke gehörende Strahlungsquelle, ein Systemfehler, ein Konfigurationsfehler, eine Betriebsstörung, usw. durch verschiedene Lichtsignale angezeigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung ein Steuermodul, das dazu ausgebildet ist, die Strahlungsquellen zur Aussendung modulierter Überwachungsstrahlung anzusteuern. Die Verwendung modulierten Lichts kann insbesondere benutzt werden, um eine Manipulation der Vorrichtung zu verhindern. Zusammen mit der oben genannten Variante der individuellen unabhängigen Ansteuerung der Strahlungsquellen können auch einzelne Strahlungsquellen eindeutig identifizierbare Überwachungsstrahlung, da mit eindeutiger Modulation versehen, aussenden.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung ein Prüfmodul, das dazu ausgebildet ist, zu überprüfen, ob in einem Installationszustand der Vorrichtung jede der Strahlungsquellen in mindestens einem der Kamerabilder abgebildet ist. Hierzu wird beispielsweise überprüft, ob zu jeder der Strahlungsquellen ein Abbild in einem der Kamerabilder auffindbar ist.
Alternativ oder zusätzlich kann das Prüfmodul dazu ausgebildet sein zu überprüfen, insbesondere durch Auswertung der Lage des Abbildes im Kamerabild, ob in einem Installationszustand die Strahlelemente innerhalb eines zulässigen Maximalabstandes zu einer jeweiligen Kamera angeordnet sind. Beispielsweise ändert sich bei bekannter Raum- und Installationsgeometrie (z.B. ebener Boden, auf dem die Komponenten der Vorrichtung abgestellt werden, bekannte Installationshöhe über dem Boden) die Lage des Abbildes der Strahlungsquelle im Kamerabild in eindeutig zuordenbarer Weise, wenn diese weiter von der Kamera entfernt ist oder näher bei dieser liegt. Aus der Position im Kamerabild kann daher die Entfernung der Strahlungsquelle und damit des zugehörigen Strahlelements ermittelt und daher überprüft werden.
Im Rahmen der Erfindung wird auch eine Überwachungsanlage zum Überwachen eines Überwachungsbereiches vorgeschlagen. Diese enthält eine im Rahmen der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung, die sich in einem Installationszustand – wie oben beschrieben – befindet. In der Überwachungsanlage sind die Strahlelemente so platziert, dass deren aneinander anschließende Linien den Überwachungsbereich – insbesondere lückenlos – begrenzen bzw. umschließen. Die Kameras sind innerhalb des Überwachungsbereiches platziert. Für den Fall, dass innerhalb des Überwachungsbereiches ein nicht zu überwachender Ausschlussbereich vorliegt, sind weitere Strahlelemente so platziert, dass deren (insbesondere lückenlos) aneinander anschließende Linien den Anschlussbereich begrenzen bzw. umschließen. So werden nicht überwachte "Inseln" im Überwachungsbereich gebildet. In diesem Zusammenhang bedeutet „begrenzen“, dass die betreffenden Linien direkt auf der Grenze liegen beziehungsweise mit dieser zusammenfallen.
Die Überwachungsanlage ergibt sich also, wenn die oben genannte Vorrichtung tatsächlich derart in einer Umgebung installiert ist, dass sie zur Überwachung des Überwachungsbereiches konfiguriert bzw. betriebsbereit ist.
Die Überwachungsanlage zusammen mit ihren Vorteilen wurde sinngemäß bereits oben im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert.
Die Aspekte der Erfindung in ihren verschiedenen Kategorien einschließlich verschiedener bevorzugter Ausführungsformen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überwachen von Gefahrenbereichen vorgeschlagen. Diese enthält z.B. eine Kamera mit einer Linse, die 360° Rundumsicht (azimutal) und mindestens 180° meridial erlaubt. Weiterhin sind als Strahlelemente streifenförmige Beleuchtungsmodule (z.B. LED-Module) sowie eine Steuer- und Auswerteelektronik (Auswertemodul, Steuermodul, ...) vorgesehen. Die Kamera ist in einer bestimmten Höhe (z.B. 300 mm) über dem Boden angeordnet und in Blickrichtung des Bodens ausgerichtet. Mit der Kamera kann so der gesamte Bereich über dem Boden bis zur Montagehöhe der Kamera erkannt werden. Die Kamera ist möglichst zentral im zu überwachenden Bereich (Überwachungsbereich) angeordnet. Entlang der Begrenzung des Überwachungsbereichs sowie um alle (stationären) Objekte im Überwachungsbereich werden streifenförmige Beleuchtungsmodule angebracht, so dass die Kamera sie erfassen kann. Können nicht alle Beleuchtungsmodule von der Kamera erkannt werden, müssen ggf. noch weitere Kameras aufgestellt werden. Jeder leuchtende Punkt der Beleuchtungsmodule (Strahlungsquelle) bildet – im Fall digitaler Kameras – zusammen mit mindestens einem Pixel einer Kamera eine Lichtschranke. Ein Leuchtband mit vielen nebeneinander liegenden Lichtpunkten und die zugehörige Kamera verhält sich wie viele nebeneinander liegende Lichtschranken, die zusammen einen Lichtvorhang, d.h. eine Überwachungsebene, aufspannen. Die Vorrichtung kann so installiert werden, dass, wenn ein Objekt bzw. eine Person in den Überwachungsbereich eindringt, der Sichtkontakt zwischen mindestens einem Beleuchtungsmodul und der zugehörigen Kamera unterbrochen wird. Diese Unterbrechung wird von der Auswerteelektronik (Auswertemodul), die der Kamera zugeordnet ist, erkannt und das Fehlersignal kann z.B. an eine Sicherheitssteuerung einer zu überwachenden Anlage – die Anlage enthält hier der zu überwachende Gefahrenbereich – weitergegeben werden, so dass diese die Anlage in einen sicheren Zustand fahren kann, um Gefährdungen zu vermeiden.
Es ist insbesondere vorgesehen, das System bzw. die Vorrichtung so auszulegen, dass es als Sicherheitseinrichtung zertifiziert werden kann, d.h. das als 1-Fehler-sicheres System. Dies bedeutet, dass ein beliebiger Fehler niemals zu einem unsicheren Zustand führen kann. Wenn ein Fehler auftritt, wird dieser erkannt und Meldeausgänge aktiviert, sodass z.B. eine angeschlossene Maschine – mit dem zu überwachenden Gefahrenbereich – in einen sicheren Zustand gebracht werden kann.
Die 1-Fehler-Sicherheit kann beispielsweise durch folgende Maßnahmen erreicht werden:

– Redundante Überwachung aller LEDs (Strahlungsquellen) mit mindestens 2 Kameras (entspricht 2 Sicherheitskanälen) aus unterschiedlichen Richtungen,
– Zyklisch durchgeführte Eigendiagnose, um Fehlerfälle im gesamten System (Beleuchtung, Kameras, Kabel-/Bussystem, Zentraleinheit) sicher zu erkennen,
– Zweikanalige Ausgangsleitung zur Übertragung des Fehlersignals zu einem Sicherheitscontroller eines zu überwachenden Systems, um z.B. Kabelbruch sicher zu erkennen.

Wenn Kamera und Beleuchtungseinheiten redundant ausgeführt werden, kann bei einem Fehler ggf. die Überwachungsfunktion aufrecht erhalten werden.
Ein System bzw. Vorrichtung gemäß der Erfindung bzw. seine Ausführungsformen bietet insbesondere folgende Vorteile:

– Der Überwachungsbereich wird durch die Beleuchtungsmodule (Strahlelemente) deutlich sichtbar abgegrenzt. Wenn unsichtbares Licht (z.B. lnfrarotlicht) in den Strahlungsquellen zum Einsatz kommt, können zusätzlich sichtbare Beleuchtungsmodule als Lichtquellen integriert werden, um die Sichtbarkeit zu erhalten.
– Die Konfiguration des Sicherheitssystems ist sehr einfach. Nach der Montage kann sich das System selbständig einlernen.
– Aufgrund des Prinzips der aktiven Lichtschranke können auch sehr dunkle oder stark spiegelnde Objekte erkannt werden.
– Es kann eine Anwesenheitsüberwachung in der Fläche realisiert werden, nicht nur eine Grenzüberwachung der Fläche.
– Durch aktive Beleuchtung (Strahlungsquelle) wird ein hoher Grad an Fremdlichtunterdrückung erreicht.
– Durch eine entsprechende Modulation der Beleuchtung (Strahlungsquelle) ist das System gegen Manipulation geschützt.

Insbesondere ist auf einer Befestigungseinrichtung (Standfuß) in einem bestimmten Abstand H vom Boden (nach DIN 13855 max. 300 mm, um Unterkriechen zu verhindern) eine Kamera befestigt. Die Kamera ist mit einer Optik ausgestattet, die eine 360°-Erfasssung der Umgebung ermöglicht und nach unten (gegen den Boden) ausgerichtet ist. Dabei kann die unter der Kamera liegende Halbebene komplett erfasst werden (Fisheye-Objektiv). Alternativ bleibt eine Tote Zone direkt unter der Kamera (z.B. im Bereich des Standfußes) von der Erfassung ausgespart, z.B. bei Verwendung einer Spiegeloptik, z.B. Kegelspiegel. Bis zu einer bestimmten Größe ist diese "Tote Zone" nicht kritisch, z.B. solange sie lediglich die Befestigungseinrichtung umfasst. Die Kamera mit Optik stellt den Empfänger einer Lichtschranke dar.
Die Auflösung der Kamera muss so ausgelegt sein, dass Objekte mit definiertem minimalem Durchmesser bei maximal zulässigem Abstand der Beleuchtungsmodule zum Kamerasystem sicher erkannt werden.
Um einen Arbeitsbereich als Überwachungsbereich sicher zu überwachen, können mehrere solcher Kamerasysteme in einem Überwachungsbereich verwendet werden. Diese werden über mindestens eine Steuereinheit synchronisiert.
Auf der Grenze des zu überwachenden Bereiches werden streifenförmige Beleuchtungsmodule angebracht. Diese Beleuchtungsmodule stellen den Sender einer jeweiligen Lichtschranke dar. Die einzelnen Strahlungsquellen (z.B. LEDs) dürfen (wenn sie punktförmig sind) maximal um den Abstand, der dem minimal zu erkennenden Objektdurchmesser entspricht, voneinander entfernt sein. Die Lichtquellen sind separat (individuell, unabhängig voneinander) ansteuerbar, um über Diagnosealgorithmen einen Defekt zu erkennen.
Um Fremd- und Störlicht bestmöglich zu unterdrücken, können verschiedene Methoden angewandt werden, z.B. die spektrale Filterung (Begrenzung der Überwachungsstrahlung auf einen vergleichsweise kleinen Wellenlängen-Bereich) oder zeitliche Modulation von Sender (Strahlungsqelle) und Empfänger (Kamera, Kamerabild), d.h. die sogenannte "Lock-In-Technik". Die Beleuchtungsmodule müssen entlang der gesamter Grenze des Überwachungsbereichs angebracht werden; ebenso um jedes (feststehende) Hindernis (Ausschlussbereich).
Bei der Einrichtung der Vorrichtung, d.h. Bringen der Vorrichtung in den Installationszustand, kann mithilfe der Kameras und einzeln ansteuerbarer Strahlungsquelle die vollständige Abdeckung des Überwachungsbereichs geprüft werden. Hierzu wird geprüft, ob jede einzelne Strahlungsquelle von mindestens einer Kamera erkannt wird. Ist dies nicht der Fäll, wird eine Fehlermeldung – z.B. an die einrichtende Person – ausgegeben. Aufgrund der begrenzten Auflösung des Kamerabildes können weit von der Kamera entfernte Beleuchtungsmodule nicht mehr zuverlässig erkannt werden, d.h. im Kamerabild nicht mehr hinreichend aufgelöst werden. Deshalb ist eine maximal zulässige Entfernung der Beleuchtungsmodule zur Kamera (Maximalabstand) festzulegen. Über die Position des Abbildes der Strahlungsquelle im Kamerabild kann (z.B. bei ebenem Boden) geprüft werden, ob die maximal zulässige Entfernung zur Kamera eingehalten wird.
Nach der Diagnose werden z.B. die Positionen und/oder Aussehen und/oder Form und/oder Größe und/oder Farbe usw. aller Abbilder der Beleuchtungsmodule im Kamerabild als fehlerfreier Zustand abgespeichert und ständig entsprechende Kriterien auf Vorhandensein bzw. Veränderungen geprüft. Wird die Veränderung, z.B. Abwesenheit eines Abbilds und damit Moduls erkannt, ist entweder ein Objekt bzw. eine Person in den Überwachungsbereich eingedrungen oder die Überwachungseinrichtung wurde verändert. Beides führt zu einem Fehlersignal und z.B. Auslösen der Schutzeinrichtung; die Gefahrenquelle kann in einen sicheren Zustand versetzt werden.
Durch das aktive Lichtschrankenprinzip ist eine sehr sichere Erkennung von Objekten möglich. Außerdem können Ausfälle und Manipulationen zuverlässig detektiert werden.
Zusammengefasst läuft das Einrichten der Vorrichtung in den Installationszustand folgendermaßen ab:

1. Bestimmung des zu überwachenden Bereichs
2. Montage der Beleuchtungsmodule an den Grenzen des zu überwachenden Bereichs und um feststehende Hindernisse herum (Ausschlussbereiche).
3. Bestimmung bzw. Wahl der Kamerapositionen so, dass alle Beleuchtungsmodule von mindestens einer Kamera erfasst werden.
4. Montage der Kameras.
5. Start der Initialisierung. Das System prüft nun insbesondere selbständig alle Diagnosekriterien ab (s.o., z.B. Prüfung, ob alle Beleuchtungsmodule erkannt werden und die maximale Entfernung nicht überschritten wird). Verlaufen alle Prüfungen erfolgreich, werden die Positionen usw. der Beleuchtungsmodule im Kamerabild als fehlerfreier Zustand gespeichert und die ständig laufende Überprüfung gestartet.
6. Das System ist nun betriebsbereit.

Ergänzende Möglichkeiten für Ausführungsformen der Erfindung sind:

– Zusätzlich zu bodennahen Kameras können weitere Kameras in größerer Höhe befestigt und zusätzliche vertikale Beleuchtungselemente (mit vertikal verlaufender Linie) angebracht werden. Dadurch wird die Erkennungshöhe vergrößert, der Überwachungsbereich kann insgesamt kleiner ausgelegt werden.
– Werden die Beleuchtungselemente (je nach Art bzw. Farbe der Überwachungsstrahlung ggf. zusätzlich) mit sichtbarem Licht ausgestattet, kann der Überwachungsbereich zusätzlich signalisiert werden. Auch eine Rückmeldung über den Status einer Anlage oder des Kamerasystems (z.B. Signalisierung der Strahlungsquelle, bei der ein Objekt detektiert wurde) ist eine mögliche Anwendung für eine sichtbare Beleuchtung.
– Nutzung von mehreren Kameras, die in festem räumlichem Bezug zueinander montiert sind, um mit Triangulationstechniken die räumliche 3D-Lage der Strahlungsquellen zu bestimmen (z.B. Überprüfung der zulässigen Abstände).

Auch folgende Alternativen liegen im Rahmen der Erfindung:
Alternativ zu einer 360°-Kamera kann auch eine andere, vorzugsweise weitwinklige Optik verwendet werden. Dann werden ggf. mehrere Kameras benötigt, um denselben Bereich wie eine 360°-Kamera abzudecken. Die Anordnung mit mehreren Kameras kann jedoch möglicherweise hinsichtlich Anforderungen an Optik und Kameraauflösung Vorteile bieten. Ein Fischauge-Objektiv (welches einen kompletten Halbraum aufnehmen kann) muss nicht notwendigerweise auf den Boden ausgerichtet sein; auch eine horizontale Ausrichtung ist möglich. Dann kann nicht mehr die ganze (360°) Umgebung erfasst werden, sondern nur noch 180°. Diese Anordnung stellt geringere Ansprüche an Optik und Kamerasensor. Dies gilt jeweils für die bodennahen als auch für die in größerer Höhe befestigten Kameras.
Außerdem kann das System nicht nur zur Absicherung von Bereichen in einer Fertigungshalle eingesetzt werden; auch die Absicherung von Maschinen oder Maschinenteilen ist möglich. Aufgrund der flexiblen Anordnung von Beleuchtungselementen und Kameras sind verschiedenste Einsatzszenarien denkbar.
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
1 einen Ausschnitt aus einer Überwachungsanlage,
2 die gesamte Überwachungsanlage,
3 einen alternativen Standfuß mit Kamera,
4 ein Blockschaltbild der Überwachungsanlage
5 einen Ausschnitt aus einer alternativen Überwachungsanlage,
6 einen weiteren Ausschnitt aus einer alternativen Überwachungsanlage,
7 eine alternative gesamte Überwachungsanlage.
1 zeigt eine Vorrichtung 2 zum Überwachen eines Überwachungsbereiches 4. Die Vorrichtung 2 enthält eine Kamera 6, die zur Ausgabe von Kamerabildern 8 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 2 enthält außerdem ein Strahlelement 12, welche sich entlang einer in 1 senkrecht zur Bildebene verlaufenden Linie 10 erstreckt. Die Linie 10 bildet eine Grenze 14 des Überwachungsbereiches 4, der sich in 1 von der Linie 10 aus in Richtung zur Kamera 6 hin erstreckt. Das Strahlelement 12 weist eine Vielzahl von Strahlungsquellen 16 auf, von welchen in 1 eine einzige dargestellt ist. Die Strahlungsquellen 16 sind auf der Linie 10 angeordnet. Jede der Strahlungsquellen 16 ist zur Aussendung von Überwachungsstrahlung 18 ausgebildet. 1 zeigt die Vorrichtung 2 in einem Installationszustand Z, in welchem diese Teil einer betriebsbereiten Überwachungsanlage 34 ist. Im Installationszustand Z sind Kamera 6 und Strahlelement 12 derart angeordnet, dass die Kamera 6 die Überwachungsstrahlung 18 erfassen kann. Die von der Kamera 6 erzeugten Kamerabilder 8 enthalten daher ein Abbild 20 der entsprechenden Strahlungsquelle 16 aufgrund der erfassten Überwachungsstrahlung 18. 1 zeigt einen symbolischen Ausschnitt aus einem Kamerabild 8 mit nur drei Abbildern 20.
Die Vorrichtung 2 umfasst auch ein Auswertemodul 22, welches die Kamerabilder 8 empfängt und dazu ausgebildet ist, das Kamerabild 8 ausgehend von einem fehlerfreien Zustand G auf eine Veränderung V eines Abbildes 20 der erfassten Strahlungsquellen 16 hin zu überwachen. Der fehlerfreie Zustand G ist derjenige Zustand in der Überwachungsanlage 34, in welcher die jeweiligen Strahlungswege für Überwachungsstrahlung 18 von den jeweiligen Strahlungsquellen zu den Kameras 6 nicht blockiert sind, sodass sämtliche Kamerabilder 8 die jeweiligen Abbilder 20 der betreffenden Strahlungsquellen 16 enthalten.
1 zeigt die Veränderung V, indem der Strahlungspfad für die mittlere der im Kamerabild 8 dargestellten drei Strahlungsquellen 16 verdeckt ist, sodass deren Abbild 20 verschwindet. Die entsprechende Veränderung V im Abbild 20 wird vom Auswertemodul 22 erkannt, sodass dieses ein Fehlersignal F erzeugt.
2 zeigt die gesamte Vorrichtung 2 beziehungsweise Überwachungsanlage 34 in Draufsicht in Richtung des Pfeils II aus 1. 1 zeigt den Ausschnitt der Überwachungsanlage 34 aus 2 in Richtung des Pfeils I.
2 veranschaulicht, wie die von der Kamera 6 erfassbare Ausdehnung d der Strahlungsquelle 16 so gewählt ist, dass auch bei einem maximal zulässigen Maximalabstand amax zwischen Strahlungsquelle 16 und Kamera 6 das zugehörige Abbild 20 der Strahlungsquelle 16 im Kamerabild 8 noch auflösbar ist. Außerdem ist der Abstand l der Strahlungsquellen 16 zueinander kleiner der kleinsten Ausdehnung eines kleinsten zu detektierenden Objekts gewählt. Ein derartiges Objekt ist in 2 gestrichelt schematisch angedeutet. Die Vorrichtung 2 enthält außerdem ein Steuermodul 24, welches jede der Strahlungsquellen 16 bezüglich der ausgesandten Überwachungsstrahlung 18 einzeln und unabhängig von den anderen Strahlungsquellen 16 ansteuert. Die Kamera 6 weist außerdem ein Sichtfeld 26 auf, das sich in Bezug auf den Zentralstrahl 28 der Kamera über 360 Grad azimutal (angedeutet in 2) sowie über 180 Grad meridial (angedeutet in 1) erstreckt. Gemäß 1 weist die Kamera 6 also ein vertikal nach unten ausgerichtetes Fischaugeobjektiv auf.
Gemäß den Ausführungsformen nach 1 und 2 enthält die Überwachungsstrahlung 18 keinen Anteil sichtbaren Lichts, weshalb diese und auch die die Überwachungsstrahlung 18 aussendenden Strahlungsquellen 18 für das menschliche Auge auch im Betrieb nicht erfassbar sind beziehungsweise nicht beleuchtet erscheinen. Das Strahlelement enthält daher mehrere Lichtquellen 30, deren im Betrieb erzeugtes sichtbares Licht von außerhalb des Strahlelements 12 sichtbar ist. Da entlang der Linie 10 bereits Strahlungsquellen 16 angeordnet sind, sind die Lichtquellen 30 neben den Strahlungsquellen 16, jedoch möglichst nahe an der Linie 10 angeordnet. Die Lichtquellen 30 sind somit für das menschliche Auge durch das von ihnen ausgesandte Licht wahrnehmbar und zeigen insbesondere den Betrieb der Strahlungsquellen 16 an, wenn diese Überwachungsstrahlung 18 aussenden.
Das Steuermodul 24 der Vorrichtung 2 ist außerdem dazu ausgebildet, die Strahlungsquellen 16 zur Aussendung modulierter Überwachungsstrahlung 18 anzusteuern. So können durch Überprüfung der entsprechenden Modulation auch im Kamerabild 8 die einzelnen Abbilder 20 der Strahlungsquellen 16 überprüft werden. Die Vorrichtung 2 enthält auch ein Prüfmodul 32. Dieses ist dazu ausgebildet, zu überprüfen, ob im Installationszustand Z der Vorrichtung 2 jede der Strahlungsquellen 18 in mindestens einem der Kamerabilder 8 abgebildet ist. Außerdem überprüft das Prüfmodul 32 durch Auswertung der Lage des Abbildes 20 im Kamerabild 8, ob im Installationszustand Z die Strahlelemente 16 innerhalb des zulässigen Maximalabstandes amax zur jeweiligen Kamera 6 angeordnet sind.
Die Überwachungsanlage 34 enthält also die Vorrichtung 2 in einem Installationszustand Z. Im Installationszustand Z sind die Strahlelemente 12 so platziert, dass deren aneinander anschließende Linien 10 den Überwachungsbereich 4 begrenzen. Die Kameras 6 sind sämtlich innerhalb des Überwachungsbereiches 4 platziert. Innerhalb des Überwachungsbereiches existieren gemäß 2 insgesamt drei nicht zu überwachende Ausschlussbereiche 36, da sich dort Hindernisse befinden. Weitere Strahlelemente 12 sind daher so platziert, dass deren aneinander anschließende Linien 10, gegebenenfalls mit den Linien 10 der Strahlelemente, die den Überwachungsbereich 4 begrenzen, den jeweiligen Ausschlussbereich 36 begrenzen. Eine Überwachung des Überwachungsbereiches 4 findet daher lediglich in denjenigen Teilen des Überwachungsbereiches 4 statt, welche nicht zu den Ausschlussbereichen 36 gehören.
In 1 beträgt die Höhe H der Kamera 6 über dem Boden 50 300 Millimeter. Die Kamera 6 befindet sich in einem Standfuß 52 und blickt durch ein transparentes Schutzglas 54, das in einer alternativen Ausführungsform einen Bandpassfilter aufweist, welcher nur das Frequenzband der Überwachungsstrahlung 18 durchlässt. Gemäß Ausführungsform der 1 ist die Strahlungsquelle 16 eine Infrarot-LED, weshalb der Bandpassfilter im Schutzglas 54 nur Infrarot-Licht durchlässt. Der Verlauf der Überwachungsstrahlung 18 definiert, für alle Strahlungsquellen 16 zusammengenommen, die überwachte Ebene in der Überwachungsanlage 34. Die optionale Lichtquelle 30 dient der Visualisierung der Überwachungsstrahlung 18 beziehungsweise von Anlagenzuständen der Überwachungsanlage 34.
In 2 sind zusätzlich neben den vier installierten Kameras 6 die jeweiligen Strahlelemente 12, hier in Form von LED-Streifen, eingezeichnet, sowie insgesamt drei Kabelkanäle 56, welche die Komponenten der Überwachungsanlage 34 miteinander elektrisch verbinden. Im Zentrum des Überwachungsbereiches 4 befindet sich die zu überwachende Maschine 58. Der unmittelbare Gefahrenbereich 60 der Maschine 58 ist eingezeichnet sowie der bei laufender Maschine einzuhaltende Sicherheitsabstand 62, weshalb der Überwachungsbereich 4 so groß wie in 2 dargestellt gewählt wurde, um den gesamten Bereich des Sicherheitsabstandes 62 einzuschließen beziehungsweise dessen Einhaltung dauerhaft zu überwachen.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Standfußes 52, optional mit integrierter Kamera 6 gemäß 1, jedenfalls mit einer zusätzlich installierten höheren Kamera 6, welche bezüglich des Sichtfeldes 26 ebenfalls eine meridial 180 Grad abdeckende Optik enthält. Die Installationshöhe der zweiten Kamera beträgt hier H = 1.600 Millimeter. Im Standfuß 52 ist außerdem ein hier vertikal angeordnetes Strahlelement 12 mit Strahlungsquellen 16 enthalten, hier ebenfalls als LED-Streifen ausgeführt.
4 zeigt ein Blockschaltbild der Überwachungsanlage 34 mit sämtlichen darin enthaltenen Strahlelementen 12 in Form von Beleuchtungsmodulen 1 – N sowie sämtlichen enthaltenen Kameras 6, nummeriert von 1 bis M. Sowohl die Strahlelemente 12 als auch die Kameras 6 sind mit einer zentralen Steuereinheit 64 verbunden, welche unter anderem das Steuermodul 24, das Auswertemodul 22 und das Prüfmodul 32 enthält. Ein zweikanaliger Ausgang der zentralen Steuereinheit 64 führt zu einer Sicherheitssteuerung 66 der Anlage beziehungsweise Maschine 58, welche gegebenenfalls das erzeugte Fehlersignal F erhält und weiterverarbeitet.
5 zeigt eine Alternative zu 1 mit einem alternativen Standfuß 52, an welchem eine alternative Kamera 6 montiert ist, diese weist ein Sichtfeld 26 mit einem Erfassungsbereich von 90 Grad azimutal und 90 Grad meridial auf. Daher ist die Kamera 6 zum Boden 50 hin leicht geneigt. 5 zeigt auch ein alternatives Strahlelement 12 mit Strahlungsquellen 16, jedoch ohne zusätzliche Lichtquellen 30. Die Strahlungsquellen 16 senden in diesem Fall Überwachungsstrahlung 18 mit einem Anteil sichtbaren Lichts, alternativ ausschließlich sichtbares Licht aus, sodass im Betrieb die Strahlungsquellen 16 anhand des ausgesandten Lichts als Teil der Überwachungsstrahlung 18 für das menschliche Auge sichtbar sind.
6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines Standfußes 52, bei dem die gleiche Kamera 6 wie in 1 verwendet ist, jedoch hier so montiert ist, dass deren Zentralstrahl 28 nicht zum Boden 50 hin, sondern parallel zum Boden 50, hier also horizontal, verläuft. Mit anderen Worten weist die Kamera 6 ein horizontal ausgerichtetes Fischaugeobjektiv auf. Das Strahlelement 12 aus 6 entspricht demjenigen aus 5.
7 zeigt bei der Verwendung von Standfüßen 52 gemäß 6 beziehungsweise zumindest von entsprechend ausgerichteten Kameras 6 deren Verwendung in einer alternativen Überwachungsanlage 34. Außerdem werden 90-Grad-Kameras 6 gemäß 5 verwendet. Hier sind andere Hindernisse im Überwachungsbereich 4 vorhanden, weshalb diese anders durch entsprechende Strahlelemente 12 umgrenzt wurden. Um sämtliche Strahlelemente beziehungsweise jedes einzelne deren Strahlungsquellen 16 von mindestens einer Kamera 6 erfassen zu können, sind insgesamt vier 90-Grad-Kameras 6 (azimutal) an den Ecken des Überwachungsbereiches 4 installiert, sowie drei 180-Grad-Kameras 6 (azimutal) an der Umgrenzung der Maschine 58 vorhanden. Die jeweiligen Sichtfelder 26 sind in 7 jeweils mit ihrer Winkelangabe angedeutet. In 7 sind also auch drei Kameras mit vertikal ausgerichtetem Fischaugeobjektiv verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10224031 B3 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 13855 [0033]

Claims

Vorrichtung (2) zum Überwachen eines Überwachungsbereichs (4), – mit mindestens einer Kamera (6), die zur Ausgabe von Kamerabildern (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) weiterhin enthält: – mindestens ein sich entlang einer Linie (10) erstreckendes Strahlelement (12), wobei die Linie (10) eine Grenze (14) des Überwachungsbereiches (4) ist, – wobei jedes Strahlelement (12) mindestens eine, insbesondere mehrere, auf bzw. entlang der Linie (10) angeordnete Strahlungsquellen (16) enthält, – wobei jede der Strahlungsquellen (16) zur Aussendung von Überwachungsstrahlung (18) ausgebildet ist, – wobei die Kamerabilder (8) bei durch die Kamera (6) erfasster Überwachungsstrahlung (18) ein Abbild (20) der entsprechenden Strahlungsquelle (16) enthalten, – mit einem Auswertemodul (22) zum Empfang der Kamerabilder (8), das dazu ausgebildet ist, das Kamerabild (8) von einem bekannt fehlerfreien Zustand (G) des Abbildes (20) aus auf eine Veränderung (V) des Abbildes (20) der erfassten Strahlungsquellen (16) hin zu überwachen und bei einer Veränderung (V) des Abbildes (20) ein Fehlersignal (F) zu erzeugen.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kamera (6) erfassbare Ausdehnung (d) der Strahlungsquelle (16) so gewählt ist, dass bei einem zulässigen Maximalabstand (amax) zwischen Strahlungsquelle (16) und Kamera (6) das Abbild (20) der Strahlungsquelle (16) im Kamerabild (8) noch auflösbar ist, und dass insbesondere im Falle eines digitalen Kamerabildes (8) das Abbild (20) mindestens die Größe eines Pixels des Kamerabildes (8) aufweist.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (l) der Strahlungsquellen (16) zueinander kleiner der kleinsten Ausdehnung eines kleinsten zu detektierenden Objekts gewählt ist.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) ein Steuermodul (24) enthält, das dazu ausgebildet ist, jede der Strahlungsquellen (16) bezüglich der ausgesandten Überwachungsstrahlung (18) einzeln und unabhängig von den anderen Strahlungsquellen (16) anzusteuern.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (6) ein Sichtfeld (26) aufweist, das sich in Bezug auf einen Zentralstrahl (28) der Kamera (6) über mindestens 90°, insbesondere mindestens 180°, insbesondere 360° azimutal und mindestens 90°, insbesondere mindestens 180° meridial erstreckt.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsstrahlung (18) zumindest einen Anteil sichtbaren Lichts enthält.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlelement (12) mindestens eine, insbesondere mehrere Lichtquellen (30) für sichtbares Licht enthält, deren im Betrieb erzeugtes Licht von außerhalb des Strahlelements (12) sichtbar ist, und die auf bzw. entlang der Linie (10) oder im Falle einer Strahlungsquelle (16) auf der Linie (10) neben der Strahlungsquelle (16) möglichst nahe an der Linie (10) angeordnet sind.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) ein Steuermodul (24) enthält, das dazu ausgebildet ist, die Strahlungsquellen (16) zur Aussendung modulierter Überwachungsstrahlung (18) anzusteuern.
Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) ein Prüfmodul (32) enthält, das dazu ausgebildet ist, – zu überprüfen, ob in einem Installationszustand (Z) der Vorrichtung (2) jede der Strahlungsquellen (16) in mindestens einem der Kamerabilder (8) abgebildet ist, und/oder – zu überprüfen, insbesondere durch Auswertung der Lage des Abbildes (20) im Kamerabild (8), ob in einem Installationszustand (Z) die Strahlelemente (12) innerhalb eines zulässigen Maximalabstandes (amax) zu einer jeweiligen Kamera (6) angeordnet sind.
Überwachungsanlage (34) zum Überwachen eines Überwachungsbereiches (4), dadurch gekennzeichnet, dass – die Überwachungsanlage (34) eine Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Installationszustand (Z) enthält, – die Strahlelemente (12) so platziert sind, dass deren aneinander anschließende Linien (10) den Überwachungsbereich (4) begrenzen, – die Kameras (6) innerhalb des Überwachungsbereiches (4) platziert sind, – für den Fall, dass innerhalb des Überwachungsbereiches (4) ein nicht zu überwachender Ausschlussbereich (36) vorliegt, weitere Strahlelemente (12) so platziert sind, dass deren aneinander anschließende Linien (10) den Ausschlussbereich (36) begrenzen.