DE102017110538A1

DE102017110538A1 - Zugangsabsicherungssystem

Info

Publication number: DE102017110538A1
Application number: DE102017110538.7A
Authority: DE
Inventors: Fabio Brunner
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: DE102017110538B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zugangsabsicherungssystem für die Überwachung des Zugangs von Objekten zu einem Überwachungsbereich, mit wenigstens einem ersten optoelektronischen Sensor, welcher zum Erkennen eines Eindringens eines Objekts in den Überwachungsbereich eingerichtet ist, mit wenigstens einem zweiten optoelektronischen Sensor, welcher zur ortsauflösenden Überwachung eines dem Überwachungsbereich vorgelagerten Vorfeldes eingerichtet ist, und mit einer Auswerteeinheit, welche mit dem ersten und dem zweiten Sensor in Signalkommunikation steht, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, beim Eindringen eine Objekts in den Überwachungsbereich eine Sicherheitsfunktion auszulösen, und die Sicherheitsfunktion dann zu unterdrücken, wenn das eindringende Objekt als ein zugelassenes Objekt klassifiziert wird. Es wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet ist, aufgrund von Signalen, welche von dem zweiten Sensor empfangen wurden, eine Kontur eines in das Vorfeld eindringenden Objekts zu erfassen und eine Position der Kontur in dem Vorfeld zu ermitteln, die erfasste Kontur mit zumindest einer vorgegebenen Referenzkontur und die ermittelte Position der erfassten Kontur mit einer zugehörigen Referenzposition dieser Referenzkontur in dem Vorfeld zu vergleichen, und das eindringende Objekt nur dann als ein zugelassenes Objekt zu klassifizieren, wenn die erfasste Kontur der Referenzkontur entspricht und wenn die ermittelte Position der erfassten Kontur der zugehörigen Referenzposition entspricht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zugangsabsicherungssystem für die Überwachung des Zugangs von Objekten zu einem Überwachungsbereich, mit wenigstens einem ersten optoelektronischen Sensor, welcher zum Erkennen eines Eindringens eines Objekts in den Überwachungsbereich eingerichtet ist, mit wenigstens einem zweiten optoelektronischen Sensor, welcher zur ortsauflösenden Überwachung eines dem Überwachungsbereich vorgelagerten Vorfeldes eingerichtet ist, und mit einer Auswerteeinheit, welche mit dem ersten und dem zweiten Sensor in Signalkommunikation steht, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, beim Eindringen eines Objekts in den Überwachungsbereich eine Sicherheitsfunktion auszulösen, und die Sicherheitsfunktion dann zu unterdrücken, wenn das eindringende Objekt als ein zugelassenes Objekt klassifiziert wird.
Insbesondere mit der zunehmenden Automatisierung von Fertigungsprozessen gewinnen Zugangsabsicherungssysteme zunehmend an Bedeutung. Roboter und andere selbsttätig arbeitende Maschinen stellen in der Regel ein erhebliches Gefährdungspotential für menschliches Personal dar, so dass sichergestellt werden muss, dass das Personal nicht in eine durch den Arbeitsbereich einer Maschine oder eines Roboters definierte Gefährdungszone eindringen kann, ohne eine Sicherheitsfunktion, z.B. eine Schutzabschaltung der Maschine oder des Roboters, auszulösen. Dies wird in der Regel durch Verwendung von optoelektronischen Sensoren, insbesondere Lichtschranken oder Lichtgittern zur Überwachung der Grenzen des Gefährdungs- oder Überwachungsbereiches oder Sicherheitslaserscannern zur Überwachung des gesamten Gefährdungs- oder Überwachungsbereiches erreicht, die die Gefahrenquelle deaktivieren, wenn eine Person oder ein Objekt in den definierten Überwachungsbereich eindringt.
Problematisch bei diesem Ansatz ist jedoch, dass bei einer Vielzahl von Anwendungen durchaus eine gewünschte Situation eintreten kann, in der einerseits für ein zugelassenes Objekt ein Eindringen in den definierten Überwachungsbereich erfolgen soll, andererseits aber die den Durchsatz reduzierende Unterbrechung des Maschinen- oder Roboterbetriebs durch die Sicherheitsfunktion weder notwendig noch erwünscht ist. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Gabelstapler verwendet wird, um Fertigungsteile oder anderes Ladegut anzuliefern oder abzuholen.
Eine bekannte Lösung für dieses Problem besteht darin, Induktionsschleifen im Boden der entsprechenden Fertigungshalle anzuordnen. Wenn die Induktionsschleifen von einem Gabelstapler überfahren werden, wird ein Signal ausgesendet, das zu einer zeitweiligen Überbrückung der Sicherheitsfunktion führt. Diese Vorgehensweise führt jedoch zu einer Reihe praktischer Probleme.
So sind Installation, Reparatur und Wartung der Induktionsschleifen teuer und mit hohem Aufwand verbunden. Zudem gibt es Interferenzeffekte zwischen verschiedenen Induktionsschleifen. Weiterhin arbeiten Induktionsschleifen in stark mit Stahl armierten Böden nicht zuverlässig. Ferner ist in Umgebungen, in denen metallische Gegenstände transportiert werden, z.B. in Brauereien, in denen Metallfässer Verwendung finden, eine fälschliche Überbrückung der Sicherheitsfunktion nicht auszuschließen.
Schließlich sind derartige Lösungen manipulationsanfällig, so dass unter Umständen die Sicherheitsfunktion in unzulässiger Weise überbrückt wird, was ein erhebliches Gefährdungspotential für das Personal in sich birgt.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass trotz einer an sich zulässigen Betriebssituation, z.B. einer ordnungsgemäßen Materialanlieferung, die Überbrückung der Sicherheitsfunktion nicht ausgelöst wird, was zu einem außerplanmäßigen Stillstand des zu schützenden Prozesses führt. Um einen solchen Stillstand zu beenden, müssen entsprechende Rücksetzeinrichtungen, beispielsweise seilzugbetätigte Schalter, vorgesehen werden, die oftmals schwierig zu installieren und/oder anfällig für Beschädigungen sind.
Ebenfalls bekannt ist es, Objekte, deren Eindringen in den Überwachungsbereich nicht zum Auslösen der Sicherheitsfunktion führen soll, so zu markieren, dass sie mit Hilfe einer Reflexionslichtschranke identifiziert werden können. Liegt beim Eindringen in den Überwachungsbereich oder in ein dem Überwachungsbereich vorgelagertes Vorfeld gleichzeitig ein Erkennungssignal der Reflexionslichtschranke vor, so wird die Sicherheitsfunktion überbrückt. Diese Vorgehensweise erfordert aber nicht nur das Vorsehen einer zusätzlichen Reflexionslichtschranke, was kostenintensiv ist, sondern ist im realen Arbeitsumfeld, in dem es leicht zu Verschmutzungen von Reflexionselementen kommen kann, auch fehleranfällig.
Ein gattungsgemäßes Zugangsabsicherungssystem ist beispielsweise in EP 2 249 075 B1 beschrieben. Dort schließt sich dem Überwachungsbereich ein erstes und ein zweites Warnfeld an, wobei das Auslösen einer Sicherheitsfunktion dann unterdrückt wird, wenn zuvor ein Eindringen eines Objekts sowohl in das erste Warnfeld als auch in das zweite Warnfeld festgestellt wurde.
In DE 20 2013 100 591 U1 wird ein Zugangskontrollsystem beschrieben, bei dem für die Steuerung des Zugangs eines Objekts zu einem Portal ein optoelektronischer Sensor zur Erfassung der Bewegungsrichtung des Objekts und ein RFID-Lesegerät vorgesehen sind. Ein an dem Objekt angeordneter RFID-Tag enthält Informationen über die Zulässigkeit des Objekts.
Aus DE 10 2004 044 973 A1 ist ein Verfahren zur Kontrolle eines Überwachungsbereichs an Transporteinrichtungen für Gegenstände bekannt, bei dem mittels eines ortsauflösenden Sensors der Überwachungsbereich abgetastet wird, die Positionen von Objektpunkten im Überwachungsbereich bestimmt werden und in zumindest einer Teilmenge der bestimmten Positionen eine Kontursuche durchgeführt wird, indem diese Positionen rechnerisch daraufhin untersucht werden, ob innerhalb einer vorgebbaren Toleranz die betreffenden Objektpunkte auf zumindest einer hinsichtlich Form und/oder Länge vorgegebenen Modelllinie liegen, die wenigstens einem Teil einer Kontur eines im Überwachungsbereich zugelassenen Gegenstandes entspricht, wobei die Kontursuche unabhängig von der Lage der Positionen relativ zum Sensor durchgeführt wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Zugangsabsicherungssystem bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch ein Zugangsabsicherungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Es wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet ist, aufgrund von Signalen, welche von dem zweiten Sensor empfangen wurden, eine Kontur eines in das Vorfeld eindringenden Objekts zu erfassen und eine Position der Kontur in dem Vorfeld zu ermitteln, die erfasste Kontur mit zumindest einer vorgegebenen Referenzkontur und die ermittelte Position der erfassten Kontur mit einer zugehörigen Referenzposition dieser Referenzkontur in dem Vorfeld zu vergleichen, und das eindringende Objekt nur dann als ein zugelassenes Objekt zu klassifizieren, wenn die erfasste Kontur der Referenzkontur entspricht und wenn die ermittelte Position der erfassten Kontur der zugehörigen Referenzposition entspricht.
Dem liegt der Gedanke zugrunde, die Sicherheitsfunktion nur dann zu unterdrücken, wenn ein in das Vorfeld eindringendes Objekt aufgrund einer Kontur dieses Objekts als zugelassenes Objekt erkannt wird, wobei als zusätzliches Kriterium diese Kontur, d.h. z.B. entsprechende, die Kontur definierende Referenzteile des Objekts sich an einer vorbestimmten Position, nämlich der Referenzposition befinden müssen. Die Referenzkontur kann beispielsweise durch die vier Räder eines Gabelstaplers definiert werden, d.h. die erfasste Kontur ergibt sich aus einem von dem zweiten optoelektronischen Sensor erzeugten Abtastmuster.
Die Referenzkontur, d.h. im Beispiel die Räder des Gabelstaplers, müssen sich innerhalb jeweiliger Referenzpositionen befinden. Dies können beispielsweise vier jeweilige rechteckige oder auch anders geformte Felder sein, innerhalb derer die Räder des erfassten Gabelstaplers lokalisiert werden müssen. Bei der Prüfung, ob die erfasste Kontur der Referenzkontur entspricht bzw. ob die ermittelte Position der zugehörigen Referenzposition entspricht, können selbstverständlich bestimmte Toleranzgrenzen zur Anwendung gelangen, um zu vermeiden, dass eine Unterdrückung der Sicherheitsfunktion nur deshalb unterbleibt, weil eine erfasste Kontur geringfügig von der Referenzkontur oder eine erfasste Position geringfügig von der Referenzposition abweicht.
Es können eine oder auch mehrere vorgegebene Referenzkonturen bzw. entsprechende jeweils zugehörige Referenzpositionen in der Auswerteeinheit gespeichert sein, um zu gewährleisten, dass auch unterschiedliche Objekte, z.B. Gabelstapler unterschiedlicher Bauart, zuverlässig als zugelassene Objekte klassifiziert werden können.
In dem vorliegenden Text ist der Begriff „Kontur“ nicht so zu verstehen, dass damit notwendigerweise zum Beispiel ein Profil eines Gegenstandes gemeint sei, obwohl damit der erfindungsgemäße Gedanke ebenfalls verwirklicht werden kann. Es kann aber auch ausreichen, dass zum Beispiel geprüft wird, ob sich an erwarteten Positionen Elemente des Gegenstandes befinden. Im Beispiel des Gabelstaplers kann zum Beispiel geprüft werden, ob sich vier Reifen an vier erwarteten Stellen im überwachten Raum befinden, wobei dann die Kontur durch die vier Reifen bestimmt wird. Die genaue Form der Reifen muss dazu nicht bekannt sein oder geprüft werden.
Die Sicherheitsfunktion kann insbesondere darin bestehen, eine überwachte Maschine oder einen überwachten Roboter zu stoppen oder in seiner Arbeitsgeschwindigkeit zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich kann auch lediglich ein Alarm ausgelöst werden.
Vorteilhafterweise kann das Klassifizieren, ob das eindringende Objekt ein zugelassenes Objekt ist, umfassen, dass die erfasste Kontur darauf überprüft wird, ob diese ein oder mehrere Charakteristika der Referenzkontur aufweist, und ob sich das oder die Charakteristika der erfassten Kontur an einer jeweiligen vorgegebenen Referenzposition für das jeweilige Charakteristikum befinden. Dies erlaubt es beispielsweise, solche Merkmale der erfassten Kontur außer Acht zu lassen, die in der Referenzkontur nicht vorhanden sind oder absichtlich nicht berücksichtigt werden sollen. So könnten beispielsweise bezüglich des vorgenannten Beispiels nur die Vorderräder bei dem Kontur- bzw. Positionsvergleich berücksichtigt werden, obwohl auch den Hinterrädern entsprechende Merkmale in der erfassten Kontur vorhanden sind. Zudem erlaubt es diese Ausgestaltung, zufällig vorhandene Merkmale in der erfassten Kontur, beispielsweise herabhängende Kabel oder Teile des Ladeguts außer Betracht zu lassen.
Vorteilhafterweise sind das eine oder die mehreren Charakteristika ein oder mehrere Teile, insbesondere Räder eines Fahrzeugs. Selbstverständlich können auch andere Charakteristika, beispielsweise die Beine einer Person oder andere Fahrzeugteile, beispielsweise die Aufbauten und/oder Zinken eines Gabelstaplers überprüft werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Sensor ein Laserscanner, insbesondere ein Sicherheitslaserscanner, oder eine Kamera. Derartige Sensoren sind besonders geeignet, die Objektkonturen und deren zugehörige Positionen zweidimensional und/oder auch dreidimensional zu erfassen.
Vorteilhafterweise ist der zweite Sensor dazu ausgelegt, eine horizontale, insbesondere bodennahe Abtastfläche zu überwachen. Je nach Auslegung des zweiten Sensors kann auch ein dreidimensionaler Abtastbereich vorgesehen sein oder der Abtastbereich kann sich sektorförmig sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung betrachtet und mit seiner Haupterstreckungsrichtung parallel zu einer abgetasteten Bodenfläche erstrecken.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet, die Sicherheitsfunktion zusätzlich nur dann zu unterdrücken, wenn außer einem oder mehreren zugelassenen Objekten kein weiteres, nicht zugelassenes Objekt, insbesondere keine Person, in das Vorfeld eingedrungen ist. Insbesondere wird ein Erfassungssignal des zweiten Sensors nicht nur dahingehend ausgewertet, ob die eingangs erläuterte Übereinstimmung bezüglich der Kontur und der Position eines zugelassenen Objekts gegeben ist, sondern ob in dem Vorfeld gegebenenfalls auch unbekannte oder explizit als nicht zugelassen erkannte Konturen vorhanden sind bzw. sich diese Konturen, die gegebenenfalls auch an sich als zugelassen erkannt worden sind, an nicht zulässigen Positionen detektiert wurden.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steht die Auswerteeinheit ferner mit einem RFID-Lesegerät in Signalkommunikation, und die Auswerteeinheit ist ferner derart eingerichtet, dass das eindringende Objekt zusätzlich nur dann als ein zugelassenes Objekt klassifiziert wird, wenn das RFID-Lesegerät von einem an dem Objekt angeordneten RFID-Transponder einen zulässigen Berechtigungscode empfangen hat. Dadurch lässt sich die Sicherheit beim Unterdrücken der Sicherheitsfunktion zusätzlich erhöhen. So können beispielsweise Manipulationsversuche, bei denen etwa Fremdkörper mit ähnlicher Kontur wie die Referenzkontur an den Referenzpositionen angeordnet werden, um eine Überbrückung der Sicherheitsfunktion zu erreichen, unterbunden werden. Die RFID-Transponder können beispielsweise an einer Gabelspitze eines Gabelstaplers angeordnet werden.
Vorteilhafterweise ist in dem Vorfeld ein Annäherungskorridor vorgegeben, innerhalb dessen ein zugelassenes Objekt in das Vorfeld eindringen muss, damit es als zugelassenes Objekt erkannt werden kann. Der Annäherungskorridor kann beispielsweise durch geeignete Bodenmarkierungen gekennzeichnet sein. Dadurch wird gewährleistet, dass ein an sich zugelassenes Objekt nur deshalb nicht erkannt wird, weil es sich dem zweiten Sensor aus einer falschen Richtung annähert und deshalb beispielsweise die Referenzpositionen verfehlt.
Vorteilhafterweise ist die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet, das Klassifizieren, ob das eindringende Objekt ein zugelassenes Objekt ist, erst dann durchzuführen, wenn sich das Objekt an einer bestimmten Position oder in einem bestimmten Positionsbereich im Vorfeld, insbesondere in einem bestimmten Abstand zum zweiten Sensor, befindet, oder wenn das Objekt während eines Übergangs vom Vorfeld in dem Überwachungsbereich von dem ersten Sensor erfasst wird. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Triggerposition oder ein Triggerbereich definiert, indem das Objekt auf Kontur- bzw. Positionsübereinstimmung überprüft wird. Dadurch wird verhindert, dass das Objekt an einer falschen Position überprüft wird und nur deshalb als nicht zugelassen eingestuft wird. Die Überprüfung, ob sich ein eindringendes Objekt an einer geeigneten Überprüfungsposition befindet, kann sowohl durch den das Vorfeld überwachenden zweiten Sensor als auch durch den den Überwachungsbereich überwachenden ersten Sensor erfolgen, wobei bei der Überwachung durch den ersten Sensor gegebenenfalls eine gewisse Latenzzeit beim Auslösen der Sicherheitsfunktion vorgesehen werden kann, die die Zeit zum Überprüfen und Klassifizieren eines eindringenden Objekts berücksichtigt. Weiterhin kann auch ein dezidierter Triggersensor vorgesehen sein, beispielsweise eine an der Grenze zum Überwachungsbereich vorgesehene Lichtschranke.
Vorteilhafterweise umfasst der erste Sensor eine Lichtschranke, ein Lichtgitter oder einen Laserscanner, wobei auch mehrere erste Sensoren vorgesehen sein können, die verschiedene Sensortypen miteinander kombinieren.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1 eine Szene mit einem erfindungsgemäßen Zugangsabsicherungssystem in Draufsicht, und
2 eine Seitenansicht der Szene von 1.

In der in 1 und 2 dargestellten Szene dient ein beispielhaftes Zugangsabsicherungssystem 10 dazu, eine Maschine, beispielsweise eine Verpackungsmaschine, vor einem unkontrollierten Zutritt von Bedienpersonal abzusichern. Von der Maschine ist lediglich ein Rollenförderband 12 gezeigt, an dem Bearbeitungsgut durch Gabelstapler oder andere Flurförderfahrzeuge angeliefert oder abgeholt werden kann. Die Maschine ist von einem nur abschnittsweise dargestellten Zaun 14 umgeben, welcher eine Zugangsöffnung 16 aufweist, durch welche das Rollenförderband 12 ein Stück weit herausragt.
Das Zugangsabsicherungssystem 10 umfasst einen ersten optoelektronischen Sensor 18a, beispielsweise einen Laserscanner oder eine Kamera, welcher in einem Überwachungsbereich 20a einen Teil des Rollenförderbands 12 überwacht.
Das Zugangsabsicherungssystem umfasst ferner einen weiteren ersten optoelektronischen Sensor 18b, welcher im Ausführungsbeispiel als senkrecht ausgerichtetes Lichtgitter oder als Lichtschranke ausgestaltet ist, und einen die Zugangsöffnung 16 absichernden, dem Überwachungsbereich 20a benachbarten Überwachungsbereich 20b überwacht.
An die Überwachungsbereiche 20a, 20b schließt sich auf der anderen Seite des Zauns 14 ein Vorfeld 22 an, welches von dem Zugangsabsicherungssystem 10 mittels eines zweiten optoelektronischen Sensors 24 zumindest teilweise überwacht wird. Der zweite optoelektronische Sensor 24 ist vorzugsweise als abstandsmessender Sensor, insbesondere als abstandsmessender Laserscanner, ausgebildet und überwacht im Wesentlichen eine bodennahe Abtastfläche 34.
Das Zugangsabsicherungssystem 10 umfasst eine Auswerteeinheit (nicht dargestellt), welche mit den ersten und zweiten Sensoren 18a, 18b, 24 in Signalkommunikation steht. Die Auswerteeinheit kann eine Sicherheitsfunktion, beispielsweise einen Alarm oder ein Abschalten der überwachten Maschine auslösen, wenn ein Objekt in den Überwachungsbereich 20a und/oder 20b eindringt, wobei gegebenenfalls eine gewisse Zeitverzögerung beim Auslösen der Sicherheitsfunktion vorgesehen sein kann.
In der Szene von 1 befindet sich ein Gabelstapler 26 in dem Vorfeld 22, welcher Ladegut 28 auf das Rollenförderband 12 befördert. Das Ladegut 28 befindet sich im Überwachungsbereich 20b, jedoch gerade noch nicht im Überwachungsbereich 20a. Durch das Verletzen des Überwachungsbereichs 20b wird eine Art Triggersignal erzeugt und die Auswerteeinheit dazu veranlasst, eine Kontur des in das Vorfeld 22 eindringenden Gabelstaplers 26 zu erfassen und eine Position der Kontur in dem Vorfeld 22 zu ermitteln.
Alternativ können das Ermitteln der Kontur und das Erfassen der Position auch kontinuierlich bzw. zyklisch erfolgen. In dem Fall kann das Verletzen des Überwachungsbereichs 20b lediglich die nachfolgende Auswertung der von dem zweiten Sensor 24 empfangenen Signale triggern.
In dem Vorfeld 22 sind vier rechteckige Referenzpositionen 30 definiert, die entsprechend in der Auswerteeinheit hinterlegt sind. Damit der Gabelstapler 26 als ein zugelassenes Objekt klassifiziert werden kann, müssen sich alle vier Räder 32 des Gabelstaplers innerhalb der Referenzpositionen 30 befinden.
Um dies zu überprüfen, wird auf der Grundlage der von dem zweiten Sensor 24 erzeugten Signale eine Kontur erfasst, welche einem Abtastmuster der Räder 32 entspricht. In einem nächsten Schritt wird diese Kontur mit einer in der Auswerteeinheit gespeicherten Referenzkontur verglichen. Weiterhin wird überprüft, ob sich die zugehörigen Positionen, an denen sich den Rädern entsprechende Charakteristika der Kontur befinden, mit den ebenfalls in der Auswerteeinheit abgespeicherten Referenzpositionen 30 übereinstimmen.
Wenn die erfasste Kontur der Referenzkontur entspricht und wenn die ermittelte Position der erfassten Kontur bzw. der ermittelten Positionen der auf die Räder 32 zurückgehenden Charakteristika der erfassten Kontur den zugehörigen Referenzpositionen 30 entsprechen, wird der Gabelstapler 26 als zugelassenes Objekt klassifiziert und die Sicherheitsfunktion des Zugangsabsicherungssystems 10 unterdrückt.
Auf einer Bodenfläche 36 können trichterförmig auf die Zugangsöffnung 16 zulaufende Bodenmarkierungen 38 vorgesehen sein, die einen Annäherungskorridor 40 definieren, innerhalb dessen sich der Gabelstapler 26 in das Vorfeld 22 hineinbewegen muss, damit die Zulässigkeitsprüfung durch das Zugangsabsicherungssystem 10 ordnungsgemäß funktionieren kann. Das Einhalten des Annäherungskorridors 40 kann vorteilhafterweise durch den zweiten Sensor 24 überwacht werden. Bei einem Abweichen vom Annäherungskorridor 40 kann eine entsprechende Warnung an das Fahrpersonal des Gabelstaplers 26 ausgegeben werden.
Bei einer Abwandlung ist es möglich, den weiteren ersten Sensor 18b so zu betreiben, dass eine Verletzung des Überwachungsbereichs 20b des ersten Sensors 18b noch nicht zu einem Auslösen der Sicherheitsfunktion führt. Streng genommen gehört in dem Fall also der Bereich 20b nicht zum Überwachungsbereich, sondern stellt nur eine Art Triggerbereich für die Zulässigkeitsprüfung dar.
Gemäß einer weiteren Abwandlung kann eine Überprüfung, ob es sich bei dem in das Vorfeld 22 bzw. in die Überwachungsbereiche 20a, 20b eindringenden Objekte um zugelassene Objekte handelt, auch mehrstufig durchgeführt werden. So ist es beispielsweise möglich, eine erste Überprüfung auf Zulässigkeit bereits dann durchzuführen, wenn das eindringende Objekt noch ein Stück weit von der Zugangsöffnung 16 entfernt ist. Eine zweite Überprüfung erfolgt dann, wenn, wie in 1 und 2 dargestellt, der Überwachungsbereich 20b gerade verletzt wird und die entsprechende Zulässigkeitsüberprüfung auslöst.
Gemäß noch einer weiteren Abwandlung kann das Zugangsabsicherungssystem 10 zusätzlich ein ebenfalls mit der Auswerteeinheit verbundenes RFID-Lesegerät 42 umfassen. In dem Fall wird die Sicherheitsfunktion zusätzlich nur dann unterdrückt, wenn auch ein als zulässig erkannter Berechtigungscode von einem zum Beispiel an einer Gabelspitze des Gabelstaplers 26 angeordneten RFID-Transponder 44 empfangen wurde. Objekte, die zwar aufgrund der Kontur- und Positionsprüfung als zugelassen erkannt wurden, von denen jedoch kein gültiger Berechtigungscode empfangen wurde, werden als nicht zugelassen klassifiziert und das Unterdrücken der Sicherheitsfunktion unterbleibt, d.h. die Sicherheitsfunktion wird dennoch ausgelöst. Dadurch lässt sich die Sicherheit bei der Zugangsabsicherung noch weiter erhöhen und insbesondere der Manipulationsschutz zusätzlich verbessern.
Bezugszeichenliste

10: Zugangsabsicherungssystem
12: Rollenförderband
14: Zaun
16: Zugangsöffnung
18a, 18b: erster Sensor
20a, 20b: Überwachungsbereich
22: Vorfeld
24: zweiter Sensor
26: Gabelstapler
28: Ladegut
30: Referenzposition
32: Rad
34: Abtastfläche
36: Bodenfläche
38: Bodenmarkierung
40: Annäherungskorridor
42: RFID-Lesegerät
44: RFID-Transponder

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

EP 2249075 B1 [0009]
DE 202013100591 U1 [0010]
DE 102004044973 A1 [0011]

Claims

Zugangsabsicherungssystem für die Überwachung des Zugangs von Objekten zu einem Überwachungsbereich (20a, 20b), mit wenigstens einem ersten optoelektronischen Sensor (18a, 18b), welcher zum Erkennen eines Eindringens eines Objekts in den Überwachungsbereich (20a, 20b) eingerichtet ist, mit wenigstens einem zweiten optoelektronischen Sensor (24), welcher zur ortsauflösenden Überwachung eines dem Überwachungsbereich (20a, 20b) vorgelagerten Vorfeldes (22) eingerichtet ist, und mit einer Auswerteeinheit, welche mit dem ersten und dem zweiten Sensor (18a, 18b, 24) in Signalkommunikation steht, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, beim Eindringen eines Objekts in den Überwachungsbereich (20a, 20b) eine Sicherheitsfunktion auszulösen, und die Sicherheitsfunktion dann zu unterdrücken, wenn das eindringende Objekt als ein zugelassenes Objekt klassifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet ist, aufgrund von Signalen, welche von dem zweiten Sensor (24) empfangen wurden, eine Kontur eines in das Vorfeld (22) eindringenden Objekts zu erfassen und eine Position der Kontur in dem Vorfeld (22) zu ermitteln, die erfasste Kontur mit zumindest einer vorgegebenen Referenzkontur und die ermittelte Position der erfassten Kontur mit einer zugehörigen Referenzposition (30) dieser Referenzkontur in dem Vorfeld (22) zu vergleichen, und das eindringende Objekt nur dann als ein zugelassenes Objekt zu klassifizieren, wenn die erfasste Kontur der Referenzkontur entspricht und wenn die ermittelte Position der erfassten Kontur der zugehörigen Referenzposition (30) entspricht.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren, ob das eindringende Objekt ein zugelassenes Objekt ist, umfasst, dass die erfasste Kontur darauf überprüft wird, ob diese ein oder mehrere Charakteristika der Referenzkontur aufweist, und ob sich das oder die Charakteristika der erfassten Kontur an einer jeweiligen vorgegebenen Referenzposition (30) für das jeweilige Charakteristikum befinden.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Charakteristika ein oder mehrere Teile, insbesondere Räder (32), eines Fahrzeugs sind.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (24) einen Laserscanner, insbesondere ein Sicherheits-Laserscanner, oder eine Kamera umfasst.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (24) dazu ausgelegt ist eine horizontale, insbesondere bodennahe Abtastfläche (34) zu überwachen.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet ist, die Sicherheitsfunktion zusätzlich nur dann zu unterdrücken, wenn außer einem oder mehreren zugelassenen Objekten kein weiteres, nicht zugelassenes Objekt, insbesondere keine Person, in das Vorfeld (22) eingedrungen ist.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ferner mit einem RFID-Lesegerät (42) in Signalkommunikation steht, und dass die Auswerteeinheit ferner derart eingerichtet ist, dass das eindringende Objekt zusätzlich nur dann als ein zugelassenes Objekt klassifiziert wird, wenn das RFID-Lesegerät (42) von einem an dem Objekt angeordneten RFID-Transponder (44) einen zulässigen Berechtigungscode empfangen hat.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vorfeld (22) ein Annährungskorridor (40) vorgegeben ist, innerhalb dessen ein zugelassenes Objekt in das Vorfeld (22) eindringen muss, damit es als zugelassenes Objekt erkannt werden kann.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit ferner dazu eingerichtet ist, das Klassifizieren, ob das eindringende Objekt ein zugelassenes Objekt ist, erst dann durchzuführen, wenn sich das Objekt an einer bestimmten Position oder in einem bestimmten Positionsbereich im Vorfeld (22), insbesondere in einem bestimmten Abstand zum zweiten Sensor (24), befindet, oder wenn das Objekt während eines Übergangs vom Vorfeld (22) in den Überwachungsbereich (20a, 20b) von dem ersten Sensor (18a, 18b) erfasst wird.
Zugangsabsicherungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (18a, 18b) eine Lichtschranke, ein Lichtgitter oder einen Laserscanner umfasst.