DE19709906A1 - Optoelektronische Vorrichtung - Google Patents

Optoelektronische Vorrichtung

Info

Publication number
DE19709906A1
DE19709906A1 DE19709906A DE19709906A DE19709906A1 DE 19709906 A1 DE19709906 A1 DE 19709906A1 DE 19709906 A DE19709906 A DE 19709906A DE 19709906 A DE19709906 A DE 19709906A DE 19709906 A1 DE19709906 A1 DE 19709906A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light beams
optoelectronic device
exit window
deflection unit
angular range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19709906A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19709906C2 (de
Inventor
Georg Dipl Ing Moll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Original Assignee
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leuze Electronic GmbH and Co KG filed Critical Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority to DE19709906A priority Critical patent/DE19709906C2/de
Publication of DE19709906A1 publication Critical patent/DE19709906A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19709906C2 publication Critical patent/DE19709906C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04Systems determining the presence of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating
    • G01S2007/4975Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 44 05 376 C1 bekannt. Diese Vorrichtung dient zur Erfassung der Positionen von Gegenständen oder Personen im Überwachungsbereich und wird insbesondere in Applikationen des Personenschutzes eingesetzt. Beispielsweise kann die Vorrichtung an der Front­ seite einer Maschine angeordnet sein. Der Überwachungsbereich erstreckt sich dann auf das Vorfeld der Maschine. Tritt eine Person oder ein Gegenstand in den Überwachungsbereich, so wird dies von der Vorrichtung erkannt. Dies führt zu einer Warnsignalabgabe, welche dazu verwendet werden kann, die Maschine außer Betrieb zu setzen, um eine eventuelle Gefährdung von Personen im Über­ wachungsbereich zu vermeiden.
Problematisch bei derartigen Anwendungsfällen ist, daß die Oberflächen der in den Überwachungsbereich eindringenden Gegenstände sehr unterschiedlich aus­ geprägt sein können. Ist beispielsweise ein Reflektor oder ein spiegelndes Objekt im Überwachungsbereich angeordnet, so wird ein sehr großer Anteil der vom Sendeelement emittierten Sendelichtstrahlen auf die Vorrichtung zurückre­ flektiert.
Ist andererseits eine dunkel gekleidete Person im Überwachungsbereich ange­ ordnet, so wird von dieser nur ein sehr kleiner Teil der Sendelichtmenge auf die Vorrichtung zurückreflektiert. Diese Lichtmenge kann je nach Oberflächenbe­ schaffenheit der Kleidung oder der Distanz der Person zur Vorrichtung so gering sein, daß die in der Vorrichtung registrierte Lichtmenge kaum noch aus­ reicht, die Person zu detektieren.
Ist in diesem Fall durch äußere Störeinflüsse wie zum Beispiel Staub das Aus­ trittsfenster verschmutzt, so wird die nutzbare Lichtmenge so vermindert, daß eine Detektion der Person nicht mehr mit der notwendigen Detektionssicherheit gewährleistet werden kann. Dies bedeutet, daß die Person unter Umständen un­ erkannt bleibt, wodurch diese innerhalb des Überwachungsbereichs durch die Maschine zu Schaden kommen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art so auszubilden, daß eine Verschmutzung des Austrittsfensters der Vorrichtung nicht zu unkontrollierbaren Gefahrenzuständen für Personen oder Gegenstände innerhalb des Überwachungsbereichs führt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird zur Kontrolle der Verschmutzung des Austrittsfensters ein Teil der Sendelichtstrahlen über Mittel zur Strahlaufweitung aufgeweitet. Dieser aufgeweitete Teil der Sendelichtstrahlen bildet Testsendelichtstrahlen, welche das gesamte Austrittsfenster periodisch abtasten. Dabei sind die Mittel zur Strahlaufweitung so gewählt, daß die Testsendelichtstrahlen die gesamte Höhe des Austrittsfensters erfassen. Vorteilhafterweise wird in einer Winkel­ stellung der Ablenkeinheit ein schmaler Streifen des Austrittsfensters durch die Testsendelichtstrahlen erfaßt. Durch die Rotationsbewegung der Ablenkeinheit sind die Testsendelichtstrahlen zudem in Richtung der Drehbewegung über den gesamten vom Austrittsfenster umfaßten Winkelbereich geführt.
Die vom Austrittsfenster reflektierte Lichtmenge wird innerhalb des gesamten vom Austrittsfenster umspannten Winkelbereichs als Maß für die Verschmut­ zung des Austrittsfensters ausgewertet. Auf diese Weise kann erfaßt werden, ob das Austrittsfenster auf seiner gesamten Oberfläche eine hinreichend geringe Verschmutzung aufweist, welche die Detektion von Gegenständen beeinflussen kann. Ist dies nicht der Fall, so wird zweckmäßigerweise eine Signalabgabe generiert, welche die Vorrichtung und damit beispielsweise auch eine Maschine, deren Vorfeld mittels der Vorrichtung überwacht wird, außer Betrieb setzt. Auf diese Weise können Gefährdungen von Personen und Gegenständen im Über­ wachungsbereich mit großer Sicherheit ausgeschlossen werden.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Kontrolle der Verschmutzung des Austrittsfensters ohne zusätzliche Sensorelemente erfolgt. Weiter ist vorteilhaft, daß mittels der Testsendelichtstrahlen, auch sehr dicht vor dem Austrittsfenster angeordnete Objekte sicher detektiert werden können.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen optoelek­ tronischen Vorrichtung.
Fig. 2 Aufsatz an der Ablenkeinheit mit Mitteln zur Strahlaufweitung der Sendelichtstrahlen nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.
Fig. 3 Perspektivische Darstellung des Aufsatzes nach Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine optoelektronische Vorrichtung 1 zum Erfassung von Gegen­ ständen oder Personen in einem Überwachungsbereich. Die Vorrichtung 1 weist ein in einem Gehäuse 2 integriertes Sendeelement 3 auf. Die vom Sendeelement 3 emittierten Sendelichtstrahlen 4 werden über eine Ablenkeinheit 5 periodisch abgelenkt und überstreichen dabei einen den Überwachungsbereich bildenden, vorgegeben Winkelbereich Ω. Die im Überwachungsbereich geführten Sende­ lichtstrahlen 4 durchdringen dabei ein Austrittsfenster 6 in der Gehäusewand, wobei die Ausdehnung des Austrittsfensters 6 in Drehrichtung der Ablenkeinheit 5 die Größe des Winkelbereichs Ω definiert.
Der Winkelbereich Ω liegt vorzugsweise im Bereich 90° < Ω < 270°, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel Ω = 180° beträgt.
Das Gehäuse 2 weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf und ist aus lichtundurchlässigem Kunststoff oder Metall gebildet. Das Austrittsfenster 6 be­ steht aus lichtdurchlässigem Kunststoff oder Glas und erstreckt sich entlang der Mantelfläche der Gehäuseoberfläche. Die Höhe des Austrittsfensters 6 ist über den gesamten Winkelbereich Ω konstant.
Die Strahlachse der über die Ablenkeinheit 5 abgelenkten Sendelichtstrahlen 4 liegt in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Drehachse D der Ablenkeinheit 5. Demzufolge wird mit den Sendelichtstrahlen 4 ein halbkreisförmiger, ebener Überwachungsbereich überstrichen.
Mittels der Vorrichtung 1 wird die Position der Gegenstände im Überwachungs­ bereich erfaßt. Hierzu ist an der Ablenkeinheit 5 ein nicht dargestellter Winkel­ geber vorgesehen, welcher die momentane Winkelposition der Ablenkeinheit 5 und damit der Sendelichtstrahlen 4 fortlaufend erfaßt. Die Signale des Winkel­ gebers werden in eine ebenfalls nicht dargestellte zentrale Auswerteeinheit ein­ gelesen. Die Auswerteeinheit kann von einem Microcontroller gebildet sein.
Zudem weist die Vorrichtung 1 einen Distanzsensor zur Bestimmung der Dis­ tanz eines Gegenstands zur Vorrichtung 1 auf. Der Distanzsensor besteht aus dem Sendeelement 3 und einem diesem zugeordneten Empfangselement 7.
Die Distanzmessung erfolgt zweckmäßigerweise nach dem Prinzip der Laufzeit­ methode. Das Sendeelement 3 weist vorzugsweise einen von einer Laserdiode gebildeten Sender 8 mit nachgeordneter Sendeoptik 9 auf. Das Empfangsele­ ment 7 besteht beispielsweise aus einem von einer PIN Photodiode gebildeten Empfänger 10 und einer diesem vorgeordneten Empfangsoptik 11.
Vom Sender 8 werden kurze Sendelichtimpulse emittiert. Die Distanzinfor­ mation wird in diesem Fall durch direkte Messung der Laufzeit eines Sende­ lichtimpulses zu einem Gegenstand und zurück zur Vorrichtung 1 gewonnen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Sende- 3 und das Empfangs­ element 7 ortsfest im Gehäuse 2 oberhalb der rotierenden Ablenkeinheit 5 ange­ ordnet. Dabei sind das Sende- 3 und Empfangselement 7 koaxial angeordnet, wobei das Empfangselement 7 oberhalb des Sendeelements 3 angeordnet ist. Der Querschnitt der Empfangsoptik 11 ist dabei erheblich größer als der Quer­ schnitt der Sendeoptik 9. Die Sende- 4 und Empfangslichtstrahlen 12 verlaufen koaxial.
Die vom Sender 8 emittierten Sendelichtstrahlen 4 treffen auf das Zentrum der Ablenkeinheit 5 und durchdringen das Austrittsfenster 6 in dessen Zentrum.
Die von einem Gegenstand reflektierten Empfangslichtstrahlen 12 durchdringen das Austrittsfenster 6 in den Randbereichen und treffen demzufolge auch auf die Randbereiche der Ablenkeinheit 5. Von dort treffen sie auf die Randbereiche der großflächigen Empfangsoptik 11, welche die Empfangslichtstrahlen 12 auf den Empfänger 10 fokussiert. Somit führt die Abschattung der Empfangslicht­ strahlen 12 durch das Sendeelement 3 nur zu einer geringen Verminderung der auf den Empfänger 10 auftreffenden Empfangslichtmenge.
Die Ablenkeinheit 5 weist einen verspiegelten Drehspiegel 15 auf. Die Spie­ gelebene des Drehspiegels 15 ist um 45° bezüglich dessen Drehachse D geneigt.
Der Drehspiegel 15 sitzt auf einem rotierenden Sockel 13 auf, welcher mittels eines nicht dargestellten Motors angetrieben wird.
Auf dem Drehspiegel 15 sitzt ein Aufsatz 16 auf, welcher eine rechtwinklig verlaufende kreisförmige Bohrung 17 aufweist (Fig. 2, 3). Dabei ist der Aufsatz 16 im Zentrum des Drehspiegels 15 so angeordnet, daß die am Dreh­ spiegel 15 reflektierten Sendelichtstrahlen 4 innerhalb der Bohrung 17 geführt sind. Der Durchmesser der Bohrung 17 ist an den Sendelichtfleckdurchmesser der Sendelichtstrahlen 4 angepaßt. Dabei ist der Durchmesser der Bohrung 17 etwas größer als der Sendelichtfleckdurchmesser, so daß die Sendelichtstrahlen 4 nicht an der Wand der Bohrung 17 reflektiert werden.
Der Sendelichtfleckdurchmesser ist durch eine geeignete Wahl der Sendeoptik 9 konstant und ortsunabhängig.
Die Außenmaße des Aufsatzes 16 sind so klein gewählt, daß nur eine geringe Abschattung der auf den Drehspiegel 15 auftreffenden Empfangslichtstrahlen 12 erfolgt.
Der eine Teil der Bohrung 17 des Aufsatzes 16 verläuft in vertikaler Richtung, der andere, dem Austrittsfenster 6 zugewandte Teil verläuft in horizontaler Richtung.
An dem dem Austrittsfenster 6 zugewandten Rand des Aufsatzes 16 ist jeweils an der Ober- und Unterseite der Wand der Bohrung 17 ein sich in das Innere der Bohrung 17 erstreckendes Umlenkelement 18, 18' vorgesehen. Diese Um­ lenkelemente 18, 18' bilden Mittel zur Strahlaufweitung für die Sendelicht­ strahlen 4. Die Umlenkelemente 18, 18' ragen soweit in das Innere der Bohrung 17 daß die Sendelichtstrahlen 4 im Randbereich des Sendelichtflecks jeweils an der Oberfläche des Umlenkelements 18, 18' reflektiert und dadurch in vertikaler Richtung aufgeweitet werden.
Hierzu weisen die Umlenkelemente 18, 18' jeweils eine in Ausbreitungsrichtung der Sendelichtstrahlen 4 gekrümmte Oberfläche 19, 19' auf. Der Teil der am Umlenkelement 18, 18' reflektierten Sendelichtstrahlen 4 bildet Testsendelicht­ strahlen 14 mit welchen die Verschmutzung des Austrittsfensters 6 kontrolliert wird. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden die am oberen Umlenkelement 18 reflektierten Testsendelichtstrahlen 14 in Richtung des unteren Bereichs des Austrittsfensters 6 reflektiert. Die am unteren Umlenkelement 18' reflektierten Testsendelichtstrahlen 14 werden in Richtung des oberen Bereichs des Austritts­ fensters 6 reflektiert.
Jedes Umlenkelement 18, 18' erstreckt sich in seiner Breite nur über einen geringen Winkelbereich ω, der erheblich kleiner ist als der Winkelbereich Ω, über welchen sich das Austrittsfenster 6 erstreckt.
Dadurch wird bei einer Position der Ablenkeinheit 5 ein vertikaler Streifen des Austrittsfensters 6 mit den Testsendelichtstrahlen 14 abgetastet. Die Breite dieses Streifens ergibt sich aus den Breite der Umlenkelemente 18, 18', die zweckmäßigerweise identisch ausgebildet sind. Die Länge des Streifens ergibt sich durch die Krümmung der Oberflächen 19, 19' der Umlenkelemente 18, 18'. Durch die Drehbewegung der Ablenkeinheit 5 wird das Austrittsfenster 6 sukzessive vollständig mit den Testsendelichtstrahlen 14 abgetastet.
Vorzugsweise ist die Breite des Umlenkelements 18, 18' an die laterale Auflö­ sung der Vorrichtung 1 angepaßt. Die laterale Auflösung ist im wesentlichen durch die Wiederholrate, mit welcher die Distanzmessungen durchgeführt wer­ den, vorgegeben. Die Distanzmessung erfolgt mittels der Laufzeitmessung. Somit ist die Breite der Umlenkelemente 18, 18' so gewählt, daß sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sendelichtpulsen die Ablenkeinheit 5 so weiterge­ dreht hat, daß die auf das Austrittsfenster 6 auftreffenden Testsendelichtstrahlen 14 um die Breite des Streifens der Testsendelichtstrahlen 14 am Austrittsfenster 6 weiterbewegt werden. Dadurch wird eine lückenlose Abtastung des Austritts­ fensters 6 gewährleistet.
Die Krümmung der Oberfläche 19, 19' eines Umlenkelements 18, 18' ist über die gesamte Breite konstant. Zudem ist die Oberfläche 19, 19' poliert, so daß der Anteil an diffus gestreutem Licht sehr gering ist. Dadurch wird erreicht, daß der auf das Austrittsfenster 6 auftreffende Streifen der Testsendelichtstrahlen 14 eine in horizontaler Richtung nahezu homogene Intensitätsverteilung aufweist. Zudem fällt die Lichtintensität am Rand des Streifens stark ab, so daß die Intensität der Testsendelichtstrahlen 14 nahezu vollständig auf den Bereich des Streifens lokalisiert ist. Dadurch wird erreicht, daß die Auflösung der Abtastung des Austrittsfensters 6 im wesentlichen der Breite des Streifens entspricht.
Die Intensitätsverteilung in vertikaler Richtung innerhalb des Streifens wird durch eine geeignete Wahl der Krümmungen der Oberflächen 19, 19' der Um­ lenkelemente 18, 18' bestimmt. Die Krümmungen 19, 19' können insbesondere kreis- oder parabelförmig ausgebildet sein. Die Dimensionierung der Ausdeh­ nungen und der Krümmungen der Oberflächen 19, 19' ist dabei so gewählt, daß sich der Streifen in vertikaler Richtung im wesentlichen über die gesamte Höhe des Austrittsfensters 6 erstreckt.
Zur Kontrolle der Verschmutzung des Austrittsfensters 6 werden die am Aus­ gang des Empfangselements 7 anstehenden Empfangssignale in die Auswerte­ einheit eingelesen und dort ausgewertet. Die Auswertung der Empfangssignale erfolgt zum einen hinsichtlich der Distanzinformation zum anderen hinsichtlich der Amplitudeninformation. Zur Auswertung der Amplitudeninformation werden die Empfangssignale mit einem Schwellwert bewertet.
Dabei treffen sowohl die im Überwachungsbereich geführten Sendelichtstrahlen 4 als auch die auf das Austrittsfenster 6 geführten Testsendelichtstrahlen 14 auf dasselbe Empfangselement 7.
Liegt keine Verschmutzung des Austrittsfensters 6 vor, so durchdringen die Sendelichtstrahlen 4 das Austrittsfenster 6 nahezu ungehindert. Dementspre­ chend ist der vom Austrittsfenster 6 auf das Empfangselement 7 rückreflektierte Teil der Restsendelichtstrahlen vernachlässigbar klein. Das dadurch generierte Empfangssignal liegt unterhalb des Schwellwerts. Treffen die Sendelichtstrahlen 4 auf ein Objekt im Überwachungsbereich, so liegt das dadurch generierte Emp­ fangssignal oberhalb des Schwellwerts.
Liegt eine Verschmutzung des Austrittsfensters 6 vor, so liegt auch das durch die auf das Empfangselement 7 rückreflektierten Testsendelichtstrahlen 14 gene­ rierte Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts.
Zur Bewertung, ob am Austrittsfenster 6 eine Verschmutzung vorliegt wird in der Auswerteeinheit geprüft, ob der registrierte Distanzwert innerhalb vorgege­ bener Toleranzgrenzen mit dem Lichtweg der Testsendelichtstrahlen 14 vom Sendeelement 3 über das Austrittsfenster 6 zum Empfangselement 7 überein­ stimmt.
Ist dies der Fall und liegt das Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts, so erfolgt eine die Verschmutzung des Austrittsfensters 6 signalisierende Signal­ abgabe.
Diese Signalabgabe kann insbesondere auch derart erfolgen, daß der Winkelbe­ reich, in welchem die Verschmutzung erkannt wurde, zusätzlich mitangezeigt wird.
Liegt das Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts und der Distanzwert oberhalb dem Distanzwert für das Austrittsfenster 6, so befindet sich ein Objekt im Überwachungsbereich.
Dabei ist die Aufweitung der Testsendelichtstrahlen 14 auch vorteilhaft zur Detektion von Objekten dicht vor der Vorrichtung 1. Durch die Vergrößerung des Öffnungswinkels können mit den Testsendelichtstrahlen 14 diese Objekte noch sicher erkannt werden.

Claims (16)

1. Optoelektronische Vorrichtung (1) zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich mit einem in einem Gehäuse (2) integrierten, Sendeelement (3), welches Sendelichtstrahlen (4) mit einem vorgegebenen Sendelichtfleckdurchmesser emittiert, und einer Ablenkeinheit (5) welche die Sendelichtstrahlen (4) innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs Ω periodisch ablenkt und, durch ein Austrittsfenster (6) aus dem Gehäuse (2) führt, so daß diese den Überwachungsbereich überstreichen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle der Verschmutzung des Austrittsfen­ sters (6) an der Ablenkeinheit (5) ein definierter Teil der Sendelichtstrah­ len (4), welcher Testsendelichtstrahlen (14) bildet, durch Mittel zur Strahl­ aufweitung aufgeweitet ist, so daß sich die Testsendelichtstrahlen (14) über die gesamte Höhe des Austrittsfensters (6) erstrecken, und daß die von dem Austrittsfenster (6) reflektierte Lichtmenge der Testsendelicht­ strahlen (14) als Maß für die Verschmutzung des Austrittsfensters (6) ausgewertet wird.
2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich Ω, über welchen sich der Überwachungsbereich und das Austrittsfenster (6) erstrecken, im Bereich von 90° < Ω < 270° liegt.
3. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich Ω = 180° beträgt.
4. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlachse der über die Ablenkeinheit (5) abge­ lenkten Sendelichtstrahlen (4) in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Drehachse D der Ablenkeinheit (5) liegt.
5. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Gegenstände im Überwachungsbe­ reich erfaßt wird, indem mittels eines Winkelgebers die aktuelle Win­ kelposition der Ablenkeinheit (5) bestimmt wird und das Sendeelement (3) mit einem diesem zugeordneten Empfangselement (7) als Distanzsensor ausgebildet ist, welcher die Distanz von Gegenständen zur optoelektroni­ schen Vorrichtung (1) ermittelt.
6. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmessung nach dem Prinzip der Laufzeitmethode erfolgt.
7. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vom Sendeelement (3) emittierten Sendelichtstrahlen (4) und die auf das Empfangselement (7) auftreffenden Empfangslichtstrahlen (12) koaxial geführt sind, wobei die Sendelichtstrahlen (4) das Austritts­ fenster (6) in dessen Zentrum und die Empfangslichtstrahlen (12) das Austrittsfenster (6) in dessen Randbereichen durchdringen.
8. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinheit (5) einen Drehspiegel (15) auf­ weist, auf welchem ein Aufsatz (16) aufsitzt, welcher die Mittel zur Strahlaufweitung trägt.
9. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Strahlaufweitung in den Randbereich der an der Ablenkeinheit (5) reflektierten Sendelichtstrahlen (4) eingrei­ fen.
10. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Strahlaufweitung von zwei Umlenk­ elementen (18, 18') gebildet sind, welche am oberen und unteren Randbe­ reich des Sendelichtflecks eingreifen.
11. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umlenkelemente (18, 18') jeweils eine gekrümmte Oberfläche (19, 19') aufweisen, an welcher die daran reflektierten Sendelichtstrahlen (4) in vertikaler Richtung aufgeweitet werden.
12. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Umlenkelemente (18, 18') in ihrer Breite über einen kleinen Winkelbereich ω erstrecken, welcher erheblich kleiner als der Winkelbereich Ω ist.
13. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Winkelbereich ω an deren laterale Auflösung angepaßt ist.
14. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Oberfläche (19, 19') eines Umlenkelements (18, 18') über dessen gesamte Breite konstant ist.
15. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Oberflächen (19, 19') der Umlenkelemente (18, 18') kreisförmig oder parabelförmig gekrümmt sind.
16. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Empfangselement (7) auftreffenden Test­ sendelichtstrahlen (14) hinsichtlich ihrer Distanz- und Amplitudeninforma­ tion ausgewertet werden.
DE19709906A 1997-03-11 1997-03-11 Optoelektronische Vorrichtung Expired - Fee Related DE19709906C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19709906A DE19709906C2 (de) 1997-03-11 1997-03-11 Optoelektronische Vorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19709906A DE19709906C2 (de) 1997-03-11 1997-03-11 Optoelektronische Vorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19709906A1 true DE19709906A1 (de) 1998-09-24
DE19709906C2 DE19709906C2 (de) 1999-06-10

Family

ID=7822920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19709906A Expired - Fee Related DE19709906C2 (de) 1997-03-11 1997-03-11 Optoelektronische Vorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19709906C2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002090A1 (de) * 2000-01-19 2001-07-26 Sick Ag Optische Abtastvorrichtung
EP1176430A2 (de) * 2000-07-27 2002-01-30 Leuze electronic GmbH + Co. Optoelektronische Vorrichtung
WO2002044682A2 (de) * 2000-11-28 2002-06-06 Automotive Distance Control Systems Gmbh Optisches system
DE10230397A1 (de) * 2002-07-05 2004-01-15 Sick Ag Laserabtastvorrichtung
EP3392679A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-24 Leuze electronic GmbH + Co. KG Optischer sensor
DE102018126289A1 (de) * 2018-10-23 2020-04-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zur Überprüfung der Lichtdurchlässigkeit wenigstens eines Fensters einer optischen Detektionsvorrichtung, optische Detektionsvorrichtung und Lichtdurchlässigkeitsüberprüfungseinrichtung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10119659C2 (de) * 2001-04-20 2003-12-18 Siemens Ag Verfahren für optische Näherungsschalter zur Erkennung von Verschmutzung der Optik und/oder des Reflektors bzw. einer Dejustage des Betätigungsobjekts
DE20215895U1 (de) * 2002-10-16 2003-06-05 Knobel Ag Lichttechnische Komponenten, Ennenda Anordnung zur Detektion von Bewegung und/oder einer Lichtintensität

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE754420A (fr) * 1969-08-06 1971-01-18 Degussa Procede pour la preparation de 4-ureidohexahydropyrimidinone -(2)
DE3825474A1 (de) * 1988-07-27 1990-02-01 Wenglor Sensoric Elektronische Naeherungsschalter
DE4405376C1 (de) * 1994-02-19 1995-02-16 Leuze Electronic Gmbh & Co Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich
DE4412044A1 (de) * 1994-04-08 1995-10-12 Leuze Electronic Gmbh & Co Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002090A1 (de) * 2000-01-19 2001-07-26 Sick Ag Optische Abtastvorrichtung
US6687033B2 (en) 2000-01-19 2004-02-03 Sick Ag Optical scanning device
EP1176430A2 (de) * 2000-07-27 2002-01-30 Leuze electronic GmbH + Co. Optoelektronische Vorrichtung
EP1176430A3 (de) * 2000-07-27 2002-10-30 Leuze electronic GmbH + Co. Optoelektronische Vorrichtung
US6717170B2 (en) 2000-07-27 2004-04-06 Leuze Electronic Gmbh & Co. Optoelectronic apparatus
WO2002044682A2 (de) * 2000-11-28 2002-06-06 Automotive Distance Control Systems Gmbh Optisches system
WO2002044682A3 (de) * 2000-11-28 2002-08-29 Adc Automotive Dist Control Optisches system
DE10230397A1 (de) * 2002-07-05 2004-01-15 Sick Ag Laserabtastvorrichtung
US7041962B2 (en) 2002-07-05 2006-05-09 Sick Ag Laser scanning apparatus
EP3392679A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-24 Leuze electronic GmbH + Co. KG Optischer sensor
DE102018126289A1 (de) * 2018-10-23 2020-04-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zur Überprüfung der Lichtdurchlässigkeit wenigstens eines Fensters einer optischen Detektionsvorrichtung, optische Detektionsvorrichtung und Lichtdurchlässigkeitsüberprüfungseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19709906C2 (de) 1999-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19732776C1 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE4340756C5 (de) Laserabstandsermittlungsvorrichtung
EP0520247B1 (de) Einen Sender, einen Empfänger und eine Schaltungsanordnung zur Signalauswertung aufweisende Überwachungseinrichtung
DE19706612C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE4345446C2 (de) Laserabstandsermittlungsvorrichtung
DE4412044A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich
DE4219260C2 (de) Lichtelektrische Vorrichtung mit einem Testobjekt
EP2296002B1 (de) Optoelektronischer Scanner zur Abstandsbestimmung in Azimut- und Elevationsrichtung
DE4422497A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich
DE2550653A1 (de) Drehstrahl-lichtvorhang
EP3435117A1 (de) Sensor und verfahren zur erfassung und abstandsbestimmung von objekten
EP3388857B1 (de) Laserscanner und verfahren zur überprüfung der funktionsfähigkeit
EP3699638B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung eines objekts
DE19709906C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE19652440C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE19800968C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE19707418C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
EP1522879B2 (de) Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Detektion eines Objekts in einem Überwachungsbereich
DE10041182C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE19523843C1 (de) Verfahren zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19652441C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE9421457U1 (de) Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich
DE9321459U1 (de) Laserabstandsermittlungsvorrichtung
EP3699637A1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung eines objekts
DE10313709B4 (de) Optischer Sensor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: G01V 8/18

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee