DE19833353C2 - Lichttaster - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Lichttasters gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Reflexi
onslichttasters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
Ein derartiger Lichttaster ist aus der DE 42 37 311 C1 bekannt. Bei diesem
Lichttaster werden im störungsfreien Betrieb periodisch Sendelichtimpulse
ausgesendet. Die von einem Objekt reflektierten Sendelichtimpulse treffen je
weils mit einer Verzögerungszeit t1 auf den Sendezeitpunkt auf den Empfänger
auf. Die Registrierung der Sendelichtimpulse erfolgt mittels eines Kompara
tors, mit welchem ein Schwellwert zur Bewertung der am Ausgang des Emp
fängers anstehenden Empfangssignale erzeugt wird. Mit diesem Schwellwert
werden auch Störlichtimpulse erfasst, die ebenfalls auf den Empfänger auftref
fen. Störlichtimpulse werden dadurch detektiert, dass diese nicht mit der Ver
zögerungszeit t1 auf die Emission eines Sendelichtimpulses auf den Empfänger
auftreffen.
Trifft ein Störlichtimpuls auf, so wird die Emission des nächsten Sendelichtim
pulses verzögert bis der Störlichtimpuls abgeklungen ist.
Insbesondere bei periodisch auftretenden Störungen kann bei derartigen Licht
tastern vermehrt das Problem auftreten, dass mit dieser Störlichtunterdrückung
zwar ein Störlichtimpuls unterdrückt werden kann, jedoch der darauffolgende
Störlichtimpuls gerade dann auftrifft, wenn die Abfrage auf Vorhandensein
eines Störsignals beendet wurde und der darauffolgende Sendelichtimpuls ge
rade emittiert wurde. In diesem Fall ist eine Unterdrückung des Störsignals
nicht mehr möglich.
Dies führt zu einem Fehlverhalten des Lichttasters, das besonders dann auftritt,
wenn die Störlichtquelle von einem gleichartigen zweiten Lichttaster gebildet
ist, der in unmittelbarer Umgebung des Strahlengangs des ersten Lichttasters
angeordnet ist.
Zur Verbesserung der Störsignalunterdrückung ist gemäß der DE 43 10 451 C1
vorgesehen, zusätzlich zu der ersten Abfrage auf ein Störsignal eine zweite
Abfrage auf ein Störsignal vorzunehmen, wobei die Abfrage jeweils nach Aus
senden eines Sendelichtimpulses erfolgt.
Werden bei den Abfragen Störlichtimpulse registriert, wird die Periodendauer
der Emission der Sendelichtimpulse erhöht. Wird in mehreren aufeinanderfol
genden Abfrageintervallen jeweils wenigstens bei einer Abfrage jeweils ein
weiterer Störlichtimpuls erkannt, so wird die Emission des nächsten Sende
lichtimpulses nochmals hinausgezögert. Dies kann zu einer erheblichen Ver
minderung der Sendefrequenz des Senders führen und damit zu stark erhöhten
Schaltzeiten, was zu einer stark verminderten Betriebsbereitschaft des Licht
tasters führt. Derartige Beeinträchtigungen treten insbesondere auch dann auf,
wenn weitere Lichttaster in der Umgebung installiert sind und als Störlicht
quellen wirken.
Die DE 41 41 469 C2 betrifft eine Sensoranordnung, bei welcher ein Sender
Lichtsignale in vorgegebenen zeitlichen Abständen emittiert. Vor und/oder
nach Aussenden dieses Lichtsignals wird mittels des Empfängers ein Störsignal
erfasst, wobei durch Auswertung des Pegel- und des Steigungsverlaufs des
Störsignals dessen Verlauf bestimmt wird. Anhand des so bestimmten Störsig
nalverlaufs wird das das Nutzsignal bildende Lichtsignal aus dem Ausgangs
signal am Empfänger, das sich aus Nutz- und Störsignal zusammensetzt, extra
hiert. Gegebenenfalls wird bei Auftreten eines Störsignals das Aussenden eines
Lichtsignals verzögert, bis das Störsignal mit einer bestimmten Wahrschein
lichkeit abgeklungen ist.
Aus der DE 31 25 728 C2 ist ein photoelektrischer Schalter mit einer von ei
nem Impulsoszillator angesteuerten Lichtquelle zur Abgabe von Lichtimpulsen
und einem Empfänger zum Empfang der Lichtimpulse bekannt. Die Frequenz
des Impulsoszillators wird verändert, wenn ein Impuls des photoelektrischen
Schalters zu einer Zeit vorliegt, zu der kein Impuls des Impulsoszillators vor
handen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Lichttaster bzw. einen Refle
xionslichttaster der eingangs genannten Art so auszubilden, dass dieser mög
lichst unempfindlich gegen auftretende Störlichtimpulse ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 vorgese
hen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichttaster bzw. Reflexionslichttaster wird zu
nächst unmittelbar vor Aussenden eines Sendelichtimpulses abgefragt, ob das
Empfangssignal oberhalb eines Schwellwerts liegt. Falls dies nicht der Fall ist,
liegt kein Störsignal an und der Sendelichtimpuls wird emittiert. Falls jedoch
das Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts liegt, steht ein Störsignal am
Empfänger an. Die Abfrage wird solange wiederholt bis die Störung abgeklun
gen ist und das Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts liegt. Erst dann
erfolgt die Emission des nächsten Sendelichtimpulses.
Zudem erfolgt während des Aussendens eines Sendelichtimpulses ein zweiter
Vergleich des Empfangssignals mit dem Schwellwert. Wird dabei ein Sende
lichtimpuls oder ein Störlichtimpuls registriert, so wird die Sendepause zwi
schen zwei aufeinanderfolgenden Sendelichtimpulsen in vorgegebener Weise
geändert. Vorzugsweise erfolgt eine Umschaltung zwischen bestimmten Sen
depausenlängen, die im Lichttaster bzw. Reflexionslichttaster als Parameter
werte abgespeichert sind.
Die vor Aussenden eines Sendelichtimpulses durchgeführte Störsignalabfrage
führt zu einem kurzzeitigen Ausweichen des Sendelichtimpulses auf diesen
Störlichtimpuls und ändert den Sendetakt auch dann nur geringfügig wenn
hochfrequente Störsignale anliegen.
Durch die zweite Störsignalabfrage wird dagegen eine gezielte Änderung des
Sendetakts bewirkt, welche nicht zwingend durch auftretende Störsignale aus
gelöst wird.
Eine Objektmeldung erfolgt erfindungsgemäß nur dann, falls am Empfänger
eine die Auswertetiefe bildende Anzahl N von aufeinanderfolgend emittierten
Sendelichtimpulsen registriert wird.
Bei einem nach dem Tasterprinzip arbeitenden Lichttaster wird im störungs
freien Betrieb am Empfänger nur dann ein Sendelichtimpuls registriert, wenn
dieser von einem Objekt auf den Empfänger reflektiert wird. Dann liegt das
Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts. Somit wird im störungsfreien Be
trieb der Sendestrahl immer dann geändert, wenn ein Objekt registriert wurde.
Eine Änderung des Sendetakts erfolgt auch dann, wenn bei Aussenden eines
Sendelichtimpulses zwar kein Objekt vorhanden ist, so dass der Sendelichtim
puls nicht auf den Empfänger zurückreflektiert wird, jedoch gerade zum Zeit
punkt der Emission des Sendelichtimpulses ein Störlichtimpuls auf den Emp
fänger auftrifft.
Bei einem als Reflexionslichttaster ausgebildeten Lichttaster trifft bei freiem
Strahlengang der Sendelichtimpuls auf einen den Überwachungsbereich be
grenzenden Reflektor und wird von dort auf den Empfänger zurückreflektiert.
Das dadurch generierte Empfangssignal liegt dann oberhalb des Schwellwerts.
Ist ein Objekt im Strahlengang angeordnet, trifft dagegen nur noch eine kleine
re Lichtmenge auf den Empfänger, so daß bei der Emission eines Sendelicht
impulses das Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts liegt.
In diesem Fall erfolgt eine Änderung des Sendetaktes immer dann, wenn bei
freiem Strahlengang der vom Reflektor zurückreflektierte Sendelichtimpuls
registriert wird.
Durch die erfindungsgemäße Variation des Sendetaktes wird insbesondere er
reicht, daß periodisch auftretendes Störlicht den Betrieb des Lichttasters weit
gehend unbeeinträchtigt lassen. Zudem bewirken auftretende Störlichtimpulse
keine ungewünschte starke Reduktion des Sendetaktes.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Lichttasters.
Fig. 2 Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens.
Fig. 3 Eine erste Folge von Impulsdiagrammen für verschiedene Licht
tasterfunktionsgruppen zur Veranschaulichung des erfindungsgemä
ßen Auswerteverfahrens gemäß Fig. 2.
Fig. 4 Eine zweite Folge von Impulsdiagrammen für verschiedene Licht
tasterfunktionsgruppen zur Veranschaulichung des erfindungsgemä
ßen Auswerteverfahrens gemäß Fig. 2.
Fig. 5 Eine dritte Folge von Impulsdiagrammen für verschiedene Licht
tasterfunktionsgruppen zur Veranschaulichung des erfindungsgemä
ßen Auswerteverfahrens gemäß Fig. 2.
Fig. 6 Eine vierte Folge von Impulsdiagrammen für verschiedene Licht
tasterfunktionsgruppen zur Veranschaulichung des erfindungsgemä
ßen Auswerteverfahrens gemäß Fig. 2.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Lichttasters 1. Der
Lichttaster 1 weist einen Sendelichtimpulse 2 emittierenden Sender 3 sowie
einen Empfänger 4 auf, welche an eine gemeinsame Auswerteeinheit 5 ange
schlossen sind. Der Sender 3 ist vorzugsweise von einer Leuchtdiode gebildet
und wird über die Auswerteeinheit 5 im Pulsbetrieb betrieben. Der Empfänger
4 ist zweckmäßigerweise von einer Photodiode gebildet, die Auswerteeinheit 5
von einem Microcontroller, einem ASIC oder dergleichen.
Die Sendelichtimpulse 2 weisen jeweils eine bestimmte Pulsdauer auf. Die
Sendepausen zwischen zwei Sendelichtimpulsen 2 weisen jeweils einen über
die Auswerteeinheit 5 vorgebbaren Wert auf.
Dem Empfänger 4 ist eine von einem Komparator gebildete Schwellwerteinheit
6 vorgeordnet, deren Ausgang auf die Auswerteeinheit 5 geführt ist. Von der
Auswerteeinheit 5 führt eine Zuleitung 7 auf einen Komparatoreingang, wo
durch eine in der Auswerteeinheit 5 einstellbare Vergleichsspannung Uref an
den Komparator angelegt wird. Die Vergleichsspannung Uref bildet einen
Schwellwert mit welchem die am Ausgang des Empfängers 4 anstehenden
Empfangssignale bewertet werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen nach dem
Tasterprinzip arbeitenden Lichttaster 1. Treffen die vom Sender 3 emittierten
Sendelichtimpulse 2 auf ein Objekt 8 im Überwachungsbereich, so werden
diese auf den Empfänger 4 zurückreflektiert und generieren ein Empfangs
signal, welches oberhalb des Schwellwerts liegt.
Bei freiem Strahlengang und störungsfreiem Betrieb des Lichttasters 1 gelangt
kein Licht auf den Empfänger 4, so daß das Empfangssignal unterhalb des
Schwellwerts liegt.
Neben den Sendelichtimpulsen 2 können von Störlichtquellen, wie zum Bei
spiel Energiesparlampen, Neonröhren mit elektronischem Vorschaltgerät oder
anderen in der Umgebung installierten Lichttastern 1, Störlichtimpulse 9 auf
den Empfänger 4 treffen. Diese werden dadurch registriert, daß die durch die
auf den Empfänger 4 auftreffenden Störlichtimpulse 9 generierten Empfangs
signale mit dem Schwellwert bewertet werden.
Der Lichttaster nimmt in Abhängigkeit davon, ob ein Objekt 8 erkannt wird
oder nicht, einen definierten Schaltzustand ein. Dieser Schaltzustand ist über
einen an die Auswerteeinheit 5 angeschlossenen binären Schaltausgang 10 aus
gebbar. Zudem ist an die Auswerteeinheit 5 ein Störsignalausgang 11 zur Aus
gabe von Störmeldungen angeschlossen. Schließlich ist an die Auswerteeinheit
5 eine Parameterschnittstelle 12 angeschlossen, über welche der Lichttaster 1
parametrierbar ist.
Die über die Parameterschnittstelle 12 eingelesenen Parameterwerte können in
einem an die Auswerteeinheit 5 angeschlossenen Parameterspeicher 13 abge
speichert werden.
In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm dargestellt, welches die einzelnen Schritte des
erfindungsgemäßen Auswerteverfahrens zeigt.
Dieses Auswerteverfahren umfaßt im wesentlichen drei verschiedene Regeln,
welche bei jeder Emission eines Sendelichtimpulses 2 nacheinander abgearbei
tet werden.
Gemäß Regel 1 erfolgt jeweils unmittelbar vor der Emission eines Sendelicht
impulses 2 eine erste Abfrage des Empfangssignals. Hierzu wird eine Ver
gleichsspannung Uref über die Auswerteeinheit 5 vorgegeben, welche einen
Schwellwert mit dem Wert S1 definiert. Diese Abfrage erfolgt jeweils um ein
Zeitintervall t1 vor der Emission des Sendelichtimpulses 2, wobei t1 vorzugs
weise kleiner als die Pulsdauer des Sendelichtimpulses 2 ist. Bei der Abfrage
wird geprüft, ob der Spannungswert U des Empfangssignals oberhalb Ver
gleichsspannung Uref liegt. Ist dies der Fall, so trifft zu diesem Zeitpunkt ein
Störlichtimpuls 9 auf den Empfänger 4. Daher wird die Emission des Sende
lichtimpulses 2 verzögert, bis der Störlichtimpuls 9 nicht mehr anliegt. Hierzu
wird die Abfrage auf Vorhandensein des Störlichtimpulses 9 solange wieder
holt, bis der Spannungswert U unter den Wert von Uref abgesunken ist.
Die Funktionsweise von Regel 1 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Der Übersicht
lichkeit halber sind die Auswirkungen der anderen Regeln des Auswerteverfah
ren in Fig. 3 nicht berücksichtigt. Während der Emission der ersten beiden
Sendelichtimpulse 2 trifft kein Störlichtimpuls 9 auf den Empfänger 4, so daß
am Empfänger 4 nur die von einem Objekt 8 reflektierten Sendelichtimpulse 2
registriert werden. Solange ein störungsfreier Betrieb vorliegt erfolgt die Emis
sion der Sendelichtimpulse 2 mit einer konstanten Sendefrequenz.
Vor Emission des dritten Sendelichtimpulses 2 trifft ein Störlichtimpuls 9 auf
den Empfänger 4, und generiert ein Empfangssignal SL, dessen Signalamplitu
de den Schwellwert S1 überschreitet. Durch die Abfrage gemäß Regel 1 wird
der Soll-Sendezeitpunkt des dritten Sendelichtimpulses 2, der im Impulsdia
gramm für die Sendelichtimpulse 2 gestrichelt dargestellt ist, um ein Zeitinter
vall tV verzögert, bis der Störimpuls abgeklungen ist.
Gemäß Regel 2 des in Fig. 2 dargestellten Auswerteverfahrens wird bei Aus
senden eines jeden Sendelichtimpulses 2 eine zweite Abfrage vorgenommen,
bei welcher geprüft wird, ob der Wert U des Empfangssignals oberhalb des
Spannungswerts Uref liegt. Diese Abtrage erfolgt jeweils um ein Zeitintervall t2
verzögert gegenüber der ansteigenden Flanke des Sendelichtimpulses 2, wobei
t2 kleiner als die Dauer des Sendelichtimpulses 2 ist.
Dabei ist t2 so gewählt, daß im störungsfreien Betrieb des Lichttasters 1 der von
einem Objekt 8 zurückreflektierte Sendelichtimpuls 2 während des Abfrage
zeitpunkts t2 am Empfänger 4 ansteht.
Wird bei der Abfrage gemäß Regel 2 ein Empfangssignal registriert, welches
den Schwellwert S1 überschreitet, so kann dies von einem Sendelichtimpuls 2
stammen, der von einem Objekt 8 auf den Empfänger 4 reflektiert wird. Ande
rerseits kann dieses Empfangssignal von einem Störlichtimpuls 9 herrühren,
der bei freiem Strahlengang des Lichttasters 1 zufällig zum Abfragezeitpunkt t2
auf den Empfänger 4 trifft. In jedem Fall wird, falls die Bedingung gemäß Re
gel 2 erfüllt ist, der Sendetakt der Sendelichtimpulse 2 in vorgegebener Weise
geändert. Hierzu können in der Auswerteeinheit 5 mehrere, beispielsweise zwei
bis zehn unterschiedliche Werte von Sendepausen als Parameterwerte in der
Auswerteeinheit 5 abgespeichert sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind drei unterschiedliche Sendepausenlängen in der Auswerteeinheit 5 abge
speichert. Sobald die Bedingung gemäß Regel 2 erfüllt ist, wird aus der Aus
werteeinheit 5 ein neuer Wert für die Sendepause eingelesen und der Sendetakt
entsprechend geändert. Vorzugsweise werden die einzelnen Werte für die Sen
depausenlängen zyklisch ausgelesen. Alternativ kann das Auslesen auch nach
dem Zufallsprinzip erfolgen.
Die Funktionsweise der Regel 2 des Auswerteverfahrens ist in Fig. 4 veran
schaulicht. Der erste Sendelichtimpuls 2 wird von einem Objekt 8 auf den
Empfänger 4 zurückreflektiert, so daß das Empfangssignal oberhalb des
Schwellwerts mit dem Wert S1 liegt. Entsprechend steht dann am Ausgang des
Komparators der Signalwert eins an. Dies bedeutet, daß die Abfrage gemäß
Regel 2 positiv ist, so daß der Sendetakt geändert wird, in dem die Länge der
Sendepause vom Wert P3 auf den Wert P2 vermindert wird.
Bei den beiden darauffolgenden Sendelichtimpulsen 2 ist kein Objekt 8 im
Strahlengang des Lichttasters 1 angeordnet. Ebenso trifft kein Störlichtimpuls 9
auf den Empfänger 4. Somit liegt das Empfangssignal bei den Abfragen gemäß
Regel 2 während der Emission des zweiten und dritten Sendelichtimpulses 2
jeweils unter dem Schwellwert S1, so daß der Komparatorausgang den Signal
wert Null einnimmt. Demzufolge sind die Abfragen gemäß Regel 2 in diesen
Fällen negativ, so daß der Sendetakt jeweils erhalten bleibt.
Während der Emission des vierten, fünften und sechsten Sendelichtimpulses 2
ist jeweils ein Objekt 8 im Strahlengang des Lichttasters 1 angeordnet oder es
trifft während der Abfragezeitpunkte t2 ein Störlichtimpuls 9 auf den Empfän
ger 4, so daß jeweils der Wert des Empfangssignals den Schwellwert S1 über
steigt. Somit wird für jeden dieser Sendelichtimpulse 2 für die Abfrage gemäß
Regel 2 ein positives Ergebnis erhalten, so daß auf jeden Sendelichtimpuls 2
eine Änderung des Sendetaktes erfolgt. Dabei erfolgt eine zyklische Umschal
tung zwischen den verschiedenen Sendepausenlängen P1, P2 und P3.
Prinzipiell kann bei dem Lichttaster 1 bereits dann eine Objektmeldung durch
Aktivieren des Schaltausgangs 10 erfolgen, wenn als Antwort auf einen emit
tierten Sendelichtimpuls 2 ein Empfangssignal registriert wird, welches ober
halb des Schwellwerts S1 liegt.
Jedoch könnte das nahezu zeitgleich mit diesem ersten Sendelichtimpuls 2 re
gistrierte Empfangssignal auch von einem Störlichtimpuls 9 stammen. In die
sem Fall würde eine Objektmeldung eine Fehlfunktion des Lichttasters 1 be
deuten.
Um derartige Fehlfunktionen weitgehend auszuschließen erfolgt eine Objekt
meldung erst dann, wenn für eine vorgegebene Anzahl N von Sendelichtimpul
sen 2 jeweils ein Empfangssignal registriert worden ist, welches einer Objek
terkennung entspricht. Bei einem Reflexionslichttaster ist dies ein Empfangs
signal, welches unterhalb des Schwellwerts S1 liegt. Bei dem nach dem Taster
prinzip arbeitenden Lichttaster 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist dies ein Empfangssignal, welches oberhalb des Schwellwerts S1 liegt. Die
Anzahl N dieser Lichtimpulse bildet die sogenannte Auswertetiefe, die über die
Auswerteeinheit 5 einstellbar ist. Zweckmäßigerweise werden zur Generierung
N aufeinanderfolgende Sendelichtimpulse 2 herangezogen, wobei die Auswer
tetiefe vorzugsweise im Bereich 2 ≦ N ≦ 5 liegt.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Fall beträgt die Auswertetiefe N = 3. Nach der
Registrierung des oberhalb des Schwellwerts S1 liegenden Empfangssignals als
Antwort auf den ersten Sendelichtimpuls 2 erfolgt noch keine Objektmeldung,
da bei den beiden darauffolgenden Sendelichtimpulsen 2 kein entsprechendes
Empfangssignal registriert wird. Erst nachdem bei den letzten drei aufeinander
folgenden Sendelichtimpulsen 2 jeweils ein Empfangssignal oberhalb des
Schwellwerts S1 registriert worden ist, erfolgt die Objektmeldung.
Alternativ kann die Auswertetiefe als Sollwert N in der Auswerteeinheit 5 vor
gegeben sein. In diesem Fall wird für eine Folge von Sendelichtimpulsen 2 wie
in Fig. 5 dargestellt bei Aussenden eines Sendelichtimpulses 2 jeweils ge
prüft, ob das zu diesem Zeitpunkt am Empfänger 4 anstehende Empfangssignal
oberhalb oder unterhalb des Schwellwerts S1 liegt. Liegt das Empfangssignal
oberhalb von S1, so entspricht dies einer Objekterkennung und ein nicht dar
gestellter, in der Auswerteeinheit 5 integrierter Zähler wird inkrementiert. Liegt
das Empfangssignal aber unterhalb von S1, so wird der Zähler dekrementiert.
Sobald der Zählerstand den Sollwert N, der in Fig. 5 den Wert drei annimmt,
erreicht, liegt die geforderte Auswertetiefe vor und der Schaltausgang 10 wird
gesetzt, so daß eine Objektmeldung erfolgt.
Die Inkrementierung des Zählers erfolgt jeweils in vorgebbaren einstellbaren
Schritten. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel ist für die Schrittweite so
wohl für das Inkrementieren als auch für das Dekrementieren des Zählerstands
der Wert eins gewählt. Prinzipiell können auch andere Schrittweiten gewählt
werden, insbesondere auch verschiedene Schrittweiten für das Inkrementieren
und das Dekrementieren. Prinzipiell kann anstelle des Dekrementierens auch
auf den Wert Null zurückgesetzt werden. Besonders vorteilhaft können die
Schrittweiten in Abhängigkeit des Schaltzustands des Lichttasters 1 gewählt
werden. Insbesondere kann die Wahl der Schrittweite auch davon abhängen,
wie lange ein bestimmter Schaltzustand eingenommen worden ist.
Wie in Fig. 2 dargestellt komplettiert die Regel 3 das erfindungsgemäße
Auswerteverfahren. Gemäß der Regel 3 werden in jeder Sendepause die durch
auf den Empfänger 4 auftreffenden Störlichtimpulse 9 generierten Empfangs
signale mit dem Schwellwert S1 oder einem zweiten Schwellwert S2 bewertet.
Bei dem im Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Bewertung
mit dem Schwellwert S2, der unterhalb des Wertes des ersten Schwellwerts S1
liegt.
Liegt das durch einen Störlichtimpuls 9 generierte Empfangssignal oberhalb
des Schwellwerts S2, so wird der Zählerstand eines nicht dargestellten Zählers
in der Auswerteeinheit 5 inkrementiert. Sobald der Zählerstand einen Sollwert
S erreicht, erfolgt über den Störsignalausgang 11 eine Störsignalabgabe und/
oder eine Erhöhung der Auswertetiefe um einen vorgegebenen Betrag M, der
vorzugsweise im Bereich 5 ≦ M ≦ 15 liegt. Der Zählerstand wird zu Beginn
einer Sendepause auf den Wert Null zurückgesetzt. Wenn über eine oder meh
rere Sendepausen der Sollwert nicht erreicht wird, kann die Störmeldung wie
der zurückgesetzt werden und/oder die Auswertetiefe wieder verringert wer
den.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel treten in einer Sendepau
se sieben Störlichtimpulse 9 auf. Bei Registrieren eines Störlichtimpulses 9
wird der Zählerstand um den Wert eins erhöht. Sobald der Sollwert S = 6 er
reicht ist, erfolgt eine Störmeldung. Der Sollwert S liegt vorzugsweise im Be
reich von 3 ≦ S ≦ 10.
Durch die Auswertung gemäß Regel 3 wird das Schaltverhalten des Lichttasters
1 an die Häufigkeit der Störsignale angepaßt. Je häufiger die Störsignale auftre
ten, desto größer ist die Auswertetiefe. Dies bedeutet, daß eine Objektmeldung
bei starker Störbeeinflussung nur noch dann erfolgt, wenn für eine große An
zahl von Sendelichtimpulsen 2 eine Objektdetektion erfolgt. Dies bedeutet, daß
auch bei starker Störlichtbeeinflussung noch eine sichere und verläßliche Ob
jekterkennung möglich ist.
Claims (14)
1. Verfahren zum Betrieb eines Lichttasters (1) zur Erfassung von Objekten
(8) in einem Überwachungsbereich mit einem eine Folge von Sendelicht
impulsen (2) emittierenden Sender (3), einem Empfänger (4), dessen
Empfangssignale zur Erfassung von auf den Empfänger (4) auftreffenden
Sendelichtimpulsen (2) und Störlichtimpulsen (9) mit einem Schwellwert
S1 bewertet werden, wobei unmittelbar vor Aussenden eines Sendelicht
impulses (2) abgefragt wird, ob das Empfangssignal oberhalb des
Schwellwerts S1 liegt, und falls dies der Fall ist, diese Abfrage solange
wiederholt wird, bis das Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts S1
liegt, und erst dann eine Aussendung des Sendelichtimpulses (2) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß während des Aussendens eines Sende
lichtimpulses (2) ein zweiter Vergleich des Empfangssignals mit dem
Schwellwert S1 erfolgt und bei Registrieren eines Sendelichtimpulses (2)
oder eines Störlichtimpulses (9) die Sendepause zwischen zwei aufeinan
derfolgenden Sendelichtimpulsen (2) in vorgegebener Weise geändert
wird und daß eine Objektmeldung erfolgt, falls bei Aussenden einer die
Auswertetiefe bildenden vorgegebenen Anzahl N von aufeinanderfolgen
den Sendelichtimpulsen (2) jeweils ein oberhalb des Schwellwerts S1
liegendes Empfangssignal registriert worden ist.
2. Verfahren zum Betrieb eines Reflexionslichttasters (1) zur Erfassung von
Objekten (8) in einem Überwachungsbereich mit einem eine Folge von
Sendelichtimpulsen (2) emittierenden Sender (3), einem Empfänger (4),
dessen Empfangssignale zur Erfassung von auf den Empfänger (4) auf
treffenden Sendelichtimpulsen (2) und Störlichtimpulsen (9) mit einem
Schwellwert S1 bewertet werden, wobei unmittelbar vor Aussenden eines
Sendelichtimpulses (2) abgefragt wird, ob das Empfangssignal oberhalb
des Schwellwerts S1 liegt, und falls dies der Fall ist, diese Abfrage so
lange wiederholt wird, bis das Empfangssignal unterhalb des Schwell
werts S1 liegt, und erst dann eine Aussendung des Sendelichtimpulses (2)
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aussendens eines
Sendelichtimpulses (2) ein zweiter Vergleich des Empfangssignals mit
dem Schwellwert S1 erfolgt und bei Registrieren eines Sendelichtimpul
ses (2) oder eines Störlichtimpulses (9) die Sendepause zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Sendelichtimpulsen (2) in vorgegebener Weise ge
ändert wird und daß eine Objektmeldung erfolgt, falls bei Aussenden ei
ner die Auswertetiefe bildenden vorgegebenen Anzahl N von aufeinan
derfolgenden Sendelichtimpulsen (2) jeweils ein unterhalb des Schwell
werts S1 liegendes Empfangssignal registriert worden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Än
derung der Sendepause eine vorgegebene Anzahl von Sendepausenlängen
abgespeichert ist, welche zyklisch nacheinander aktiviert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bis zehn
unterschiedliche Sendepausenlängen abgespeichert sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzahl N einstellbar ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte
tiefe als Sollwert N vorgebbar ist, und daß ein Zähler inkrementiert wird,
wenn für eine Folge von Sendelichtimpulsen (2) bei Aussenden eines
Sendelichtimpulses (2) ein Empfangssignal registriert wird, welches
oberhalb des Schwellwerts S1 liegt, und der Zähler dekrementiert wird,
wenn bei Aussenden eines Sendelichtimpulses (2) ein Empfangssignal
registriert wird, welches unterhalb des Schwellwerts S1 liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte
tiefe als Sollwert N vorgebbar ist, und daß ein Zähler inkrementiert wird,
wenn für eine Folge von Sendelichtimpulsen (2) bei Aussenden eines
Sendelichtimpulses (2) ein Empfangssignal registriert wird, welches un
terhalb des Schwellwerts S1 liegt, und der Zähler dekrementiert wird,
wenn bei Aussenden eines Sendelichtimpulses (2) ein Empfangssignal
registriert wird, welches oberhalb des Schwellwerts S1 liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Inkrementierung und die Dekrementierung des Zählers jeweils in
vorgegebenen, einstellbaren Schrittweiten erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritt
weiten abhängig vom Schaltzustand des Lichttasters (1) bzw. des Refle
xionslichttasters einstellbar sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Sen
depause die durch auf den Empfänger (4) auftreffende Störlichtimpulse
(9) generierten Empfangssignale mit dem Schwellwert S1 oder einem
zweiten Schwellwert S2 bewertet werden, daß bei einem oberhalb des
Schwellwerts S1 oder S2 liegenden Empfangssignal der Zählerstand ei
nes Zählers inkrementiert wird, und daß die Auswertetiefe von dem Wert
N auf einen Wert N + M erhöht wird und/oder eine Störsignalabgabe er
folgt, falls der Zählerstand einen einstellbaren Sollwert S erreicht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn
jeder Sendepause der Zählerstand des Zählers auf den Wert Null zurück
gesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß der Sollwert S im Bereich von 3 ≦ S ≦ 10 liegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert N im Bereich 2 ≦ N ≦ 5 liegt und der Wert M im Bereich 5
≦ M ≦ 15 liegt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwellwert S2 für die während der Sendepause durchgeführte
Störsignalüberprüfung niedriger ist als der Schwellwert S1 für die restli
chen Abfragen.
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ID=7875181
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Cited By (1)
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EP2983009A1 (de) | 2014-08-08 | 2016-02-10 | Balluff GmbH | Betreiben eines optoelektronischen Sensors mittels eines Verfahrens zum Aussenden von Lichtimpulsen |
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- 1998-07-24 DE DE19833353A patent/DE19833353C2/de not_active Expired - Lifetime
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