DE19951557B4 - Optoelectronic device - Google Patents

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Abstract

Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem von einer Referenzfläche begrenzten Überwachungsbereich mit wenigstens einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, welcher ein Nah- und Fernelement aufweist, wobei die aus großen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Fernelement und die aus geringen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Nahelement geführt sind, und wobei während eines Einlernvorgangs die Sendelichtstrahlen auf die Referenzfläche gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangssignale an den Ausgängen des Nahelements (8) und des Fernelements (9) einem Subtrahierer (17) und einem Summierer (18) zugeführt sind, und dass die dort gebildete Differenz und/oder Summe der Empfangssignale auf einen Referenzwert oder auf Referenzwerte Urda, Ursa jeweils innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes liegend eingestellt wird oder werden, und dass nach Beendigung des Einlernvorgangs bei Abweichen der aktuellen Differenzen Uda und/oder der Summen Usa der Empfangssignale an den Ausgängen des Nahelements (8) und Fernelements (9) von...Optoelectronic Device for detecting objects in a surveillance area bounded by a reference area with at least one transmitting light beam emitting transmitter and a receiving light beam receiving receiver, which a Nah- and Has remote element, taking from large distances of objects reflected back Receiving light beams mainly on the remote element and off small distances of objects back reflected received light beams are guided predominantly on the Nahelement, and wherein during a Teaching the transmitted light beams directed to the reference surface are characterized in that the received signals at the outputs of the Nahelements (8) and the remote element (9) a subtractor (17) and a summer (18) are, and that there formed difference and / or sum of the received signals to a reference value or to reference values Urda, Ursa respectively set within a predetermined tolerance band lying will or will, and after completion of the teaching process at Deviation of the current differences Uda and / or the buzzing Usa the received signals at the outputs of the Nahelements (8) and remote element (9) of ...

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an optoelectronic device according to the preamble of claim 1.

Eine derartige optoelektronische Vorrichtung ist aus der DE 196 21 120 C1 bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Sender, einen ersten und einen zweiten Empfänger, welche an einem Rand des Überwachungsbereichs angeordnet sind, sowie einen Reflektor, welcher am gegenüberliegenden Rand des Überwachungsbereichs angeordnet ist.Such an optoelectronic device is known from DE 196 21 120 C1 known. The device comprises a transmitter, a first and a second receiver, which are arranged on an edge of the surveillance area, and a reflector which is arranged on the opposite edge of the surveillance area.

Bei freiem Strahlengang sind die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen über den Reflektor auf die Empfänger geführt. Eine Schwellwerteinheit bewertet am ersten Empfänger die Lichtmenge der auftreffenden Empfangslichtstrahlen.at free beam path are emitted by the transmitter transmitted light rays over the Reflector on the receiver guided. A threshold unit evaluates the amount of light of the impinging at the first receiver Receiving light rays.

Der zweite Empfänger ist von einem orstauflösenden Detektor gebildet, welcher ein Maß für die Länge des Lichtwegs vom Sender über ein Objekt im Überwachungsbereich oder über den Reflektor zum zweiten Empfänger ermittelt.Of the second receiver is from a food-dissolving Detector formed, which is a measure of the length of the light path from the transmitter via a Object in the surveillance area or over the reflector to the second receiver determined.

In einer Auswerteinheit werden die an den Ausgängen der Empfänger anstehenden Empfangssignale zur Bewertung, ob ein Objekt im Überwachungsbereich vorhanden ist, und zur Überwachung der Anordnung des Senders, der Empfänger und des Reflektors, logisch verknüpft.In An evaluation unit will be the pending at the outputs of the receiver Receive signals for evaluating whether an object exists in the surveillance area is, and to monitor the Arrangement of the transmitter, the receiver and the reflector, logically linked.

Der ortsauflösende Detektor kann insbesondere von zwei Empfangselementen gebildet sein, welche ein Nah- und ein Fernelement bilden. In diesem Fall wird das Verhältnis der Ausgangssignale des Nahelements und des Fernelements als Maß für die Objektdistanz ermittelt.Of the spatially resolving Detector may be formed in particular by two receiving elements, which form a near and a remote element. In this case, the ratio of Output signals of the Nahelements and the remote element as a measure of the object distance determined.

Eine weitere optoelektronische Vorrichtung ist aus der DE 41 19 797 A1 bekannt. Diese Vorrichtung ist als Distanzsensor ausgebildet und weist einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender sowie einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger auf. Während eines Einlernvorgangs wird die Distanz zu einer den Überwachungsbereich begrenzenden Referenzfläche ermittelt und als erster Referenzwert abgespeichert. Zudem wird die dabei erhaltene Amplitude des Empfangssignals am Ausgang des Empfängers erfasst und als zweiter Referenzwert abgespeichert. Während der auf den Einlernvorgang folgenden Betriebsphase werden fortlaufend die aktuellen Distanzwerte und Amplituden der Empfangssignale mit den jeweiligen Referenzwerten verglichen. Stimmen die Distanzwerte oder Amplituden nicht innerhalb vorgegebener Toleranzbänder mit den Referenzwerten überein, so wird eine Objektmeldung generiert.Another optoelectronic device is known from DE 41 19 797 A1 known. This device is designed as a distance sensor and has a transmitting light beam emitting transmitter and a receiving light beams receiving receiver. During a teach-in process, the distance to a reference area bounding the monitoring area is determined and stored as a first reference value. In addition, the resulting amplitude of the received signal is detected at the output of the receiver and stored as a second reference value. During the operating phase following the teach-in process, the current distance values and amplitudes of the received signals are continuously compared with the respective reference values. If the distance values or amplitudes do not match the reference values within specified tolerance bands, an object message is generated.

Nachteilig hierbei ist zum einen, dass die Verwendung eines Distanzsensors zur Objekterfassung relativ aufwendig ist und daher einen unerwünschten Kostenaufwand bedeutet.adversely On the one hand, this is the use of a distance sensor for object detection is relatively expensive and therefore an undesirable Cost means.

Weiterhin ist nachteilig, dass es beim Eindringen eines Objekts in den Überwachungsbereich zu einem Messfehler bei der Distanzmessung kommen kann. Dies beruht darauf, dass beim Eindringen des Objekts in den Überwachungsbereich nur ein Teil der Sendelichtstrahlen auf das Objekt trifft, während der an dere Teil der Sendelichtstrahlen am Objekt vorbei verläuft und auf die Referenzfläche trifft. Auf diese Weise wird im Empfänger nicht allein die Distanz zum Objekt ermittelt, sondern ein Mittelwert aus den Distanzen des Objekts und der Referenzfläche. Das Objekt erscheint somit weiter entfernt als es tatsächlich der Fall ist. Ist diese Messwertverschiebung derart, dass der so ermittelte Distanzwert innerhalb des Toleranzbandes liegt, so wird keine Objektmeldung ausgelöst, obwohl sich tatsächlich ein Objekt im Überwachungsbereich befindet. Verbleibt das Objekt in dieser Position, so kann es zu dauerhaften Fehldetektionen kommen.Farther is disadvantageous that it is when an object enters the surveillance area a measurement error in the distance measurement can come. This is based on the fact that when the object enters the surveillance area only one Part of the transmitted light rays hits the object while the at the other part of the transmitted light rays passing the object and on the reference surface meets. In this way, the receiver is not alone in the distance to the object, but an average of the distances of the Object and the reference surface. The object thus appears farther away than it actually is Case is. Is this measured value shift such that the determined Distance value is within the tolerance band, so no object message is triggered, although actually an object in the surveillance area located. If the object remains in this position, it may be too permanent misdetections come.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit möglichst geringem baulichen Aufwand eine sichere Erfassung von Objekten ermöglicht wird.Of the Invention is the object of a device of the initially mentioned type so that with the least possible structural Effort a secure capture of objects is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.to solution This object, the features of claim 1 are provided. advantageous embodiments and appropriate training The invention are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung ist als Lichttaster ausgebildet, deren Empfänger ein Nah- und Fernelement aufweist, wobei die aus großen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Fernelement und die aus geringen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Nahelement geführt sind.The Optoelectronic device according to the invention is designed as a light sensor whose receiver is a near and far element which, from the large Reflected distances from objects Receiving light beams mainly on the remote element and off small distances of objects back reflected reflected light beams predominantly led to the Nahelement are.

Während des Einlernvorgangs sind die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf die Referenzfläche gerichtet. Dabei erfolgt eine Einstellung der Differenz und/oder der Summe der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- und Fernelements auf einen Referenzwert oder auf Referenzwerte Urda, Ursa, welche innerhalb vorgegebener Toleranzbänder liegen.During the Einlernvorgangs are emitted by the transmitter transmitted light beams on the reference surface directed. In this case, a setting of the difference and / or the sum of the received signals at the outputs of the near and far elements a reference value or reference values Urda, Ursa, which within predetermined tolerance bands lie.

Nach Beendigung des Einlesevorgangs wird bei einem Abweichen der aktuellen Differenzen Uda und/oder der Summen Usa der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- und Fernelements von dem Referenzwert oder den jeweiligen Referenzwerten Ursa, Urda eine Objektmeldung generiert.After completion of the read-in Uda and / or the sum Usa of the received signals at the outputs of the near and far element of the reference value or the respective reference values Ursa, Urda generates an object message.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass durch den Vergleich der Differenz und/oder der Summe der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- und Fernelements mit dem jeweiligen Referenzwert oder den jeweiligen Referenzwerten Objekte im Überwachungsbereich sicher erfasst werden können, da sich die entsprechenden Signalwerte von den Referenzwerten signifikant unterscheiden. Besonders vorteilhaft dabei ist, dass die Referenzwerte in geeigneter Weise einstellbar sind, um eine entsprechend hohe Nachweisempfindlichkeit zu erreichen. Dabei können insbesondere auch Objekte sehr dicht vor der Vorrichtung und dicht vor der Referenzfläche erfasst werden, und zwar unabhängig von deren Reflexionsgrad. Desweiteren ist vorteilhaft, dass die Objekte bereits beim Eindringen in den Überwachungsbereich sicher erfasst werden. Ist beispielsweise das Objekt so angeordnet, dass nur ein Teil der Sendelichtstrahlen auf das Objekt trifft und der restliche Teil am Objekt vorbei auf die Referenzfläche geführt ist, so wird dabei insbesondere eine Differenz der Empfangssignale am Nah- und Fernelement erhalten, welche vom zugehörigen Referenzwert abweicht, so dass eine Objektmeldung generiert wird. Dadurch wird auch eine Objektkante sicher erfasst.Of the essential advantage of the device according to the invention is that by comparing the difference and / or the sum of the received signals at the exits of the near and far element with the respective reference value or the respective one Reference values Objects in the surveillance area can be safely detected since the corresponding signal values of the reference values are significant differ. It is particularly advantageous that the reference values are suitably adjustable to a correspondingly high detection sensitivity to reach. It can in particular even objects are detected very close to the device and close to the reference surface, and independently of their reflectance. Furthermore, it is advantageous that the Objects already detected when entering the surveillance area become. For example, if the object is arranged so that only one Part of the transmitted light rays hits the object and the rest Part is guided past the object on the reference surface, it is in particular receive a difference of the received signals at the near and far element, which of the associated Reference value deviates so that an object message is generated. As a result, an object edge is also reliably detected.

Schließlich ist vorteilhaft, dass der Lichttaster einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist. Zur Auswertung müssen lediglich die Summen und/oder Differenzen der Empfangssignale am Nah- und Fernelement ausgewertet werden, was ohne großen Rechenaufwand möglich ist.Finally is advantageous that the light sensor is a simple and inexpensive Structure has. For evaluation, only the sums and / or Differences of the received signals at the near and far element evaluated be what without big Calculation costs possible is.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Sender und dem Empfänger ein weiterer Sender vorgesehen. Die beiden Sender werden vorzugsweise alternierend im Pulsbetrieb betrieben. Die dabei erhaltenen Empfangssignale können in eindeutiger Weise einem Objekt zuge ordnet werden, welches sich an einer beliebigen Position im Überwachungsbereich aufhält. Mit dem zweiten Sender ist daher eine besonders sichere Objekterfassung gewährleistet.In a particularly advantageous embodiment of the invention between the sender and the receiver another transmitter provided. The two transmitters are preferably alternately operated in pulse mode. The received signals received thereby can be uniquely associated with an object which is itself at any position in the surveillance area. With The second transmitter is therefore a particularly secure object detection guaranteed.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained below with reference to the drawings. It demonstrate:

1: Schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich mit zwei Sendelichtimpulsen emittierenden Sendern. 1 : Schematic representation of an embodiment of the device according to the invention for detecting objects in a surveillance area with transmitters emitting two transmitted light pulses.

2: Lage der Sendelichtflecke auf einem im Überwachungsbereich angeordneten Objekt. 2 : Location of the transmitted light spots on an object arranged in the surveillance area.

3: Impulsdiagramme der von den Sendern der Vorrichtung gemäß 1 emittierten Sendelichtimpulse. 3 : Timing diagrams of the transmitters of the device according to 1 emitted transmitted light pulses.

4: Blockschaltbild mit den optoelektronischen Komponenten der Vorrichtung gemäß 1. 4 : Block diagram with the optoelectronic components of the device according to 1 ,

5: Diagramm der Empfangssignalpegel am Empfänger der Vorrichtung gemäß 1 in Abhängigkeit der Objektdistanz. 5 : Diagram of the received signal levels at the receiver of the device according to FIG 1 depending on the object distance.

6: Ausschnitt des Diagramms gemäß 5 mit den Toleranzgrenzen für die während eines Einlernvorgangs eingestellten Referenzwerte. 6 : Section of the diagram according to 5 with the tolerance limits for the reference values set during a teach-in process.

7: Diagramm gemäß 5 mit einem Beispiel für die Änderung der Empfangssignalpegel bei einem Objekteingriff. 7 : Diagram according to 5 with an example of the change of received signal levels in an object intervention.

8: Diagramm gemäß 5 mit einem Beispiel für die Änderung der Empfangssignalpegel bei einer Veränderung des Reflexionsgrads eines Objekts. 8th : Diagram according to 5 with an example of the change of the received signal levels with a change in the reflectance of an object.

9: Flussdiagramm für die Einstellung und Überwachung der Referenzwerte bei der Vorrichtung gemäß 1. 9 : Flowchart for setting and monitoring the reference values in the device according to 1 ,

10: Erstes Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung gemäß 1. 10 : First application example of the device according to 1 ,

11: Zweites Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung gemäß 1. 11 Second example of use of the device according to 1 ,

12: Drittes Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung gemäß 1. 12 : Third application example of the device according to 1 ,

13: Viertes Anwendungsbeispiel für die Vorrichtung gemäß 1. 13 Fourth example of use of the device according to FIG 1 ,

1 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die optoelektronische Vorrichtung 1 ist als Lichttaster ausgebildet und weist einen Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 sowie einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf. Der Sender 3 und der Empfänger 5 sind in Abstand nebeneinander liegend angeordnet. Zwischen dem ersten Sender 3 und dem Empfänger 5 ist ein zweiter Sendelichtstrahlen 6 emittierender Sender 7 angeordnet. Die Sender 3, 7 bestehen vorzugsweise aus Leuchtdioden. Der Empfänger 5 weist ein Nahelement 8 und ein Fernelement 9 auf und ist beispielsweise von einer Doppel-Photodiode gebildet. 1 shows the structure of an embodiment of the device according to the invention 1 , The optoelectronic device 1 is designed as a light sensor and has a transmitted light beams 2 emissive transmitter 3 and a receiving light beams 4 receiving recipient 5 on. The transmitter 3 and the receiver 5 are arranged at a distance next to each other. Between the first transmitter 3 and the receiver 5 is a second transmitted light beam 6 emitting transmitter 7 arranged. The transmitters 3 . 7 are preferably made of LEDs. The recipient 5 has a near element 8th and a remote element 9 on and is formed for example by a double photodiode.

Dabei treffen Empfangslichtstrahlen 4, die aus großen Distanzen zum Empfänger 5 zurückreflektiert werden, vorwiegend auf das Fernelement 9. Entsprechend treffen Empfangslichtstrahlen 4, die aus geringen Distanzen zum Empfänger 5 zurückreflektiert werden, vorwiegend auf das Nahelement 8.In this case, receive light beams 4 from long distances to the receiver 5 zurückre be inflected, mainly on the remote element 9 , Accordingly, receive light beams 4 , from small distances to the receiver 5 be reflected back, mainly on the Nahelement 8th ,

Somit wird für verschiedene Objektdistanzen eine unterschiedliche Verteilung der auf das Nah- 8 und Fernelement 9 auftreffenden Lichtmengen erhalten. Diese Verteilung kann durch ein Verschieben des Empfängers 5 in Längsrich tung verändert werden. Zur Einstellung der Position des Empfängers 5 ist eine nicht dargestellte Stellvorrichtung vorgesehen.Thus, for different object distances a different distribution of the 8th and remote element 9 received incident light quantities. This distribution can be achieved by moving the recipient 5 be changed in the longitudinal direction. To adjust the position of the receiver 5 an adjusting device, not shown, is provided.

Den Sendern 3, 7 ist im Strahlengang der Sendelichtstrahlen 2, 6 jeweils eine Sendeoptik 10, 11 nachgeordnet. Dem Empfänger 5 ist im Strahlengang der Empfangslichtstrahlen 4 eine Empfangsoptik 12 vorgeordnet. Die Sendeoptiken 10, 11 und die Empfangsoptik 12 sind jeweils von einer Linse gebildet, welche in Abstand nebeneinander liegend in der Frontwand eines Gehäuses 13 angeordnet sind.The transmitters 3 . 7 is in the beam path of the transmitted light rays 2 . 6 each a transmission optics 10 . 11 downstream. The receiver 5 is in the beam path of the received light beams 4 a receiving optics 12 upstream. The transmission optics 10 . 11 and the receiving optics 12 are each formed by a lens, which at a distance next to each other in the front wall of a housing 13 are arranged.

Mit den Sendelichtstrahlen 2, 6 wird ein Überwachungsbereich überwacht, welcher von der Referenzfläche 141 eines Referenzobjekts 14 begrenzt ist. Dabei werden mit den Sendelichtstrahlen 2, 6 Objekte 15 erfasst, welche in den Überwachungsbereich zwischen dem Lichttaster und der Referenzfläche 141 eindringen.With the transmitted light rays 2 . 6 a monitoring area is monitored, which of the reference area 14 1 a reference object 14 is limited. It will be with the transmitted light beams 2 . 6 objects 15 which enters the surveillance area between the light sensor and the reference surface 14 1 penetration.

Die Strahlachsen der Sendelichtstrahlen 2, 6 verlaufen innerhalb des Überwachungsbereichs parallel in Abstand zueinander. Dementsprechend ergeben sich auf einem Objekt 15 im Überwachungsbereich die in 2 dargestellten Sendelichtflecke. Die Strahldurchmesser der Sendelichtstrahlen 2, 6 sowie deren Abstand d zueinander sind so gewählt, dass sich die Sendelichtflecke nicht überlappen. Dadurch ist gewährleistet, dass bei seitlichem Eintauchen eines Objekts 15 in den Überwachungsbereich das Objekt 15 zuerst von den Sendelichtstrahlen 2 eines Senders 3 erfasst wird, während die Sendelichtstrahlen 6 des anderen Senders 7 noch auf die Referenzfläche 141 treffen.The beam axes of the transmitted light beams 2 . 6 run parallel within the surveillance area at a distance from each other. Accordingly, arise on an object 15 in the surveillance area the in 2 illustrated transmitted light spots. The beam diameter of the transmitted light rays 2 . 6 as well as their distance d from each other are chosen so that the transmitted light spots do not overlap. This ensures that when side dipping an object 15 in the surveillance area the object 15 first from the transmitted light rays 2 a transmitter 3 is detected while the transmitted light beams 6 of the other station 7 still on the reference surface 14 1 to meet.

Die Sender 3, 7 werden vorzugsweise im Pulsbetrieb betrieben und emittieren jeweils Sendelichtimpulse mit einem vorgegebenen Puls-Pausen-Verhältnis. Dabei werden, wie in 3 dargestellt, jeweils von einem Sender 3 oder 7 Sendelichtimpulse in den Sendepausen des jeweils anderen Senders 7 oder 3 emittiert. Dadurch können im Empfänger 5 die von den einzelnen Sendern 3, 7 emittierten Sendelichtstrahlen 2, 6 die als Empfangslichtstrahlen 4 auf den Empfänger 5 zurückreflektiert werden, separat ausgewertet werden.The transmitters 3 . 7 are preferably operated in pulse mode and emit each transmit light pulses with a predetermined pulse-pause ratio. In doing so, as in 3 represented, each by a transmitter 3 or 7 Transmitted light pulses in the transmission pauses of the other transmitter 7 or 3 emitted. This can be done in the receiver 5 from the individual channels 3 . 7 emitted transmitted light rays 2 . 6 as receiving light beams 4 on the receiver 5 be reflected back, evaluated separately.

Zur Einstellung der Pegel der Sendelichtstrahlen 2, 6 und damit auch der Pegel der auf den Empfänger 5 auftreffenden Empfangslichtstrahlen 4 sind die Pulsbreiten der von den einzelnen Sendern 3, 7 emittierten Sendelichtimpulse einstellbar.For adjusting the levels of transmitted light beams 2 . 6 and therefore the level of the receiver 5 incident receiving light beams 4 are the pulse widths of the individual transmitters 3 . 7 emitted transmitted light pulses adjustable.

4 zeigt ein Blockschaltbild der optoelektronischen Komponenten der Vorrichtung 1 gemäß 1. Die von den Sendern 3, 7 emittierten Sendelichtstrahlen 2, 6 werden von der Referenzfläche 141 oder von einem Objekt 15 als Empfangslichtstrahlen 4 auf den Empfänger 5 zurückreflektiert. Die Empfangslichtstrahlen 4 werden in dem Nahelement 8 und dem Fernelement 9 in elektrische Empfangssignale umgesetzt und anschließend in jeweils einem Verstärker 16, 161 verstärkt. Zur Weiterverarbeitung werden die Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 einem Subtrahierer 17 und einem Summierer 18 zugeführt. Die Signale an den Ausgängen des Subtrahierers 17 und Summierers 18 werden über weitere Verstärker 19, 191 in eine Auswerteeinheit 20 eingelesen. Dabei besteht die Auswerteeinheit 20 vorzugsweise aus einem Microcontroller mit integriertem Analog-Digital-Wandler, mittels dessen die eingelesenen Signale digitalisiert werden. In der Auswerteeinheit 20 wird ermittelt, ob sich ein Objekt 15 im Überwachungsbereich befindet oder nicht. In Abhängigkeit hiervon wird eine Objektmeldung generiert, die als binäres Schaltsignal über einen an die Auswerteeinheit 20 angeschlossenen Schaltausgang 21 ausgegeben wird. Zur Ausgabe von Stör- und Warnmeldungen ist ein Warnausgang 22 an die Auswerteeinheit 20 angeschlossen. Zur Parametrierung bzw. Aktivierung der Vorrichtung 1 werden über einen ebenfalls an die Auswerteeinheit 20 angeschlossenen Parametriereingang 23 Daten eingespeist und in einem Parameterspeicher 24 abgelegt. Zudem kann der Gerätestatus über den Parametriereingang 23 ausgelesen werden. 4 shows a block diagram of the optoelectronic components of the device 1 according to 1 , The one from the broadcasters 3 . 7 emitted transmitted light rays 2 . 6 be from the reference surface 14 1 or from an object 15 as received light beams 4 on the receiver 5 reflected back. The received light beams 4 become in the near element 8th and the remote element 9 converted into electrical received signals and then in each case an amplifier 16 . 16 1 strengthened. For further processing, the received signals at the outputs of the local 8th and remote element 9 a subtractor 17 and a summer 18 fed. The signals at the outputs of the subtractor 17 and summier 18 Beyond more amplifiers 19 . 19 1 in an evaluation unit 20 read. There is the evaluation unit 20 preferably from a microcontroller with integrated analog-to-digital converter, by means of which the read signals are digitized. In the evaluation unit 20 it is determined if an object 15 located in the surveillance area or not. Depending on this, an object message is generated, which as a binary switching signal via a to the evaluation 20 connected switching output 21 is issued. The output of fault and warning messages is a warning output 22 to the evaluation unit 20 connected. For parameterization or activation of the device 1 are also sent to the evaluation unit 20 connected parameter input 23 Data is fed in and stored in a parameter memory 24 stored. In addition, the device status can be accessed via the parameter input 23 be read out.

5 zeigt den typischen Verlauf der Summen und Differenzen der Empfangssignalpegel an den Ausgängen des Summierers 18 und Subtrahierers 17 in Abhängigkeit der Objektdistanz. Dabei ist mit Usa die Summe der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 bei aktiviertem ersten Sender 3 bezeichnet. 5 shows the typical course of the sums and differences of the received signal levels at the outputs of the summer 18 and subtractor 17 depending on the object distance. With Usa, the sum of the received signals at the outputs of the local 8th and remote element 9 when the first transmitter is activated 3 designated.

Mit Usb ist die Summe der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 bei aktiviertem zweiten Sender 7 bezeichnet.Usb is the sum of the received signals at the outputs of the local 8th and remote element 9 with activated second transmitter 7 designated.

Entsprechend sind die Differenzen der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 bei aktiviertem Sender 3, 7 und Empfänger 5 mit Uda und Udb bezeichnet. Somit ergeben sich folgende Beziehungen Usa = Un + Uf Uda = Un – Uf wobei Un, Uf die Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 bei aktivem ersten Sender 3 sind und Usb = Un + Uf Udb = Un – Uf wobei Un, Uf in diesem Fall die Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 bei aktivem zweiten Sender 7 sind.Accordingly, the differences of the received signals at the outputs of the local 8th and remote element 9 with activated transmitter 3 . 7 and receiver 5 denoted by Uda and Udb. This results in the following relationships Usa = U n + U f Uda = U n - U f where U n , U f are the received signals at the outputs of the near 8th and remote element 9 when the first transmitter is active 3 are and Usb = U n + U f Udb = U n - U f where U n , U f in this case, the received signals at the outputs of Nah- 8th and remote element 9 with active second transmitter 7 are.

Wie aus 5 ersichtlich ist, nähern sich die einzelnen Signale für große Objektdistanzen dem Wert 0. Mit geringer werdender Distanz steigen die Signale an, bis diese in einem mittleren Distanzbereich eine positive Aussteuergrenze erreichen. Schließlich fallen die Signale im Nahbereich steil bis auf null ab. Dort fallen Differenz- und Summenspannungen zusammen. Die Referenzfläche 141 befindet sich in einem Abstand d1 zur Vorrichtung 1, der so gewählt ist, dass dort die Signale an den Ausgängen des Nah- 8 und Fernelements 9 nicht die Aussteuergrenze erreichen. Bei der Auswertung der einzelnen Empfangssignale wird der Umstand ausgenutzt, dass bei keiner Distanz die gleiche Signalpegelkombination wie für die im Abstand d1 angeordnete Referenzfläche 141 erhalten wird, wodurch die Objekte 15 im Überwachungsbereich eindeutig von der Referenzfläche 141 unterschieden werden können.How out 5 As can be seen, the individual signals approach the value 0 for large object distances. With decreasing distance, the signals increase until they reach a positive control limit in a medium distance range. Finally, the signals in the near range drop steeply to zero. There, differential and sum voltages coincide. The reference surface 14 1 is located at a distance d 1 to the device 1 which is chosen so that the signals at the outputs of the local 8th and remote element 9 do not reach the driving limit. In the evaluation of the individual received signals, the circumstance is exploited that at no distance the same signal level combination as for the reference surface arranged at a distance d 1 14 1 is obtained, causing the objects 15 clearly in the surveillance area from the reference area 14 1 can be distinguished.

Erfindungsgemäß werden zur Objekterkennung die Signale Usa, Uda und/oder Udb ausgewertet. Für den Fall, dass die Vorrichtung 1 nur mit einem Sender 3 arbeitet, werden lediglich die Signale Usa und/oder Uda ausgewertet. In einem ersten Schritt wird während eines Einlernvorgangs die Referenzfläche 141 bei freiem Strahlengang der Vorrichtung 1 mit den Sendelichtstrahlen 2, 6 der einzelnen Sender 3, 7 beaufschlagt.According to the invention, the signals Usa, Uda and / or Udb are evaluated for object recognition. In the event that the device 1 only with a transmitter 3 works, only the signals Usa and / or Uda are evaluated. In a first step, the reference surface becomes during a teach-in process 14 1 with free beam path of the device 1 with the transmitted light rays 2 . 6 the individual transmitter 3 . 7 applied.

Während des Einlernvorgangs wird die Vorrichtung 1 derart eingestellt, dass für die Signale Usa und Udb bestimmte Werte erhalten werden, welche innerhalb vorgegebener Toleranzbänder liegen. Die so erhaltenen Werte bilden Referenzwerte Ursa und Urda und werden in der Auswerteeinheit 20 abgespeichert.During the teach-in process, the device becomes 1 set such that for the signals Usa and Udb certain values are obtained, which are within predetermined tolerance bands. The values thus obtained form reference values Ursa and Urda and are included in the evaluation unit 20 stored.

Die Lage dieser Werte und der zugehörigen Toleranzbänder ist in 6 veranschaulicht. Die Differenz Uda der Empfangssignale am Nah- 8 und Fernelement 9 wird dabei auf einen Referenzwert Urda eingestellt, welcher möglichst genau einem Schwellwert S1 entspricht, dessen Höhe in der Auswerteeinheit 20 vorgegeben ist. Der Schwellwert S1 liegt innerhalb eines Toleranzbandes, welches durch die Toleranzgrenzen g1o und g1u begrenzt ist. Die Toleranzgrenzen g1o und g1u sind in der Auswerteeinheit 20 als Parameterwerte abgespeichert. Zudem wird der Referenzwert Ursa für das Summensignal so eingestellt, dass dieser innerhalb eines durch die Toleranzgrenzen g3u und g3o begrenzten Toleranzbandes liegt. Auch diese Toleranzgrenzen sind in der Auswerteeinheit 20 als Parameter abgespeichert, wobei der Wert von g3o der positiven Aussteuergrenze des entsprechenden Summensignals Usa entspricht.The location of these values and the associated tolerance bands is in 6 illustrated. The difference Uda of the received signals at the local 8th and remote element 9 is set to a reference value Urda, which corresponds as closely as possible to a threshold value S1, whose height in the evaluation unit 20 is predetermined. The threshold value S1 lies within a tolerance band, which is limited by the tolerance limits g1o and g1u. The tolerance limits g1o and g1u are in the evaluation unit 20 stored as parameter values. In addition, the reference value Ursa for the sum signal is set to be within a tolerance band limited by the tolerance limits g3u and g3o. These tolerance limits are also in the evaluation unit 20 stored as a parameter, wherein the value of g3o corresponds to the positive drive limit of the corresponding sum signal Usa.

Zum Abgleich der Vorrichtung 1 wird der Empfänger 5 so verschoben, dass von der Referenzfläche 141 zurückreflektierte Empfangslichtstrahlen 4 zu etwa gleichen Teilen auf das Nah- 8 und Fernelement 9 fallen und die Differenzspannung Uda etwa den Schwellwert S1 erreicht. Als Einstellhilfe sind an der Vorrichtung 1 zwei nicht dargestellte verschiedenfarbige Anzeigedioden vorgesehen, von denen eine den Zustand Uda > S1 und die andere den Zustand Uda < S1 signalisiert. Durch diese Einstellhilfe wird der Wert von Uda auf einen Wert eingestellt, der nahezu exakt dem Schwellwert S1 entspricht.To balance the device 1 becomes the recipient 5 so shifted that from the reference surface 14 1 reflected back receive light beams 4 to approximately equal parts on the local 8th and remote element 9 fall and the differential voltage Uda reaches about the threshold S1. As adjustment are on the device 1 two differently colored display diodes, not shown, are provided, one of which signals the state Uda> S1 and the other the state Uda <S1. By means of this setting aid, the value of Uda is set to a value which corresponds almost exactly to the threshold value S1.

Durch Eingabe eines Teachbefehls, die über eine Taste an der Vorrichtung 1 oder über den Parametriereingang 23 erfolgen kann, werden in der Auswerteeinheit 20 die einzelnen Messwerte über eine definierte Zeit gemittelt und abgespeichert. Die Mittelung der Messwerte erfolgt typischerweise über eine Zeit von z.B. 0,1 s–1 s. Anschließend wird in der Auswerteeinheit 20 geprüft, ob die Referenzwerte Ursa, Ursa innerhalb der jeweiligen Toleranzbänder liegen.By entering a teach command via a button on the device 1 or via the parameter input 23 can be done in the evaluation unit 20 the individual measured values are averaged over a defined time and stored. The averaging of the measured values typically takes place over a period of, for example, 0.1 s-1 s. Subsequently, in the evaluation unit 20 checked whether the reference values Ursa, Ursa are within the respective tolerance bands.

Bei korrekter Einstellung des Empfängers 5 mittels der Einstellhilfe ist in jedem Fall gewährleistet, dass der Wert von Urda innerhalb des durch die Toleranzgrenzen g1o, g1u begrenzten Toleranzbandes liegt. Normalerweise liegt dann auch der Wert von Ursa innerhalb des durch die Toleranzgrenzen g3o, g3u liegenden Toleranzbandes.With correct setting of the receiver 5 By means of the setting aid, it is ensured in any case that the value of Urda lies within the tolerance band limited by the tolerance limits g1o, g1u. Normally, then, the value of Ursa is also within the tolerance band lying within the tolerance limits g3o, g3u.

Nur für den Fall, dass der Überwachungsbereich von einer stark reflektierenden Referenzfläche 141 begrenzt ist liegt die Summenspannung Usa über den Grenzwert g3o. Dann werden die Pulsbreiten der vom ersten Sender 3 emittierten Sendelichtimpulse schrittweise reduziert, bis der Wert von Usa unter dem Grenzwert g3o liegt. Die Pegelreduzierung wird dadurch erreicht, dass der Empfangspuls bei kürzeren Sendepulsbreiten wegen der vorgegebenen Empfangsbandbreite nicht mehr ganz einschwingt. Liegen die Referenzwerte Ursa, Urda innerhalb der vorgegebenen Toleranzbänder, ist der Einlernvorgang beendet und in einer nachfolgenden Betriebsphase werden Objekte 15 im Überwachungsbereich erfasst. Liegt einer der Referenzwerte Urda, Ursa außerhalb des jeweiligen Toleranzbandes, so wird der Einlernvorgang abgebrochen und eine Warnmeldung über den Warnausgang 22 ausgegeben.Just in case the surveillance area of a highly reflective reference area 14 1 is limited, the sum voltage Usa is above the limit g3o. Then the pulse widths of the first transmitter 3 emitted transmitted pulses gradually reduced until the value of Usa is below the limit g3o. The level reduction is achieved in that the received pulse at shorter transmission pulse widths because of the predetermined reception bandwidth does not settle completely. If the reference values Ursa, Urda lie within the specified tolerance bands, the teach-in process is completed and in a subsequent operating phase objects become 15 recorded in the surveillance area. If one of the reference values Urda, Ursa is outside the respective tolerance band, the teach-in process is aborted and a warning message is sent via the warning output 22 output.

Während der Betriebsphase werden zur Erfassung der Objekte 15 die aktuellen Summen- und Empfangssignale Usa, Uda mit dem jeweiligen Referenzwert Ursa, Urda verglichen. Eine Objektmeldung wird in der Auswerteeinheit 20 dann generiert, wenn das Summensignal Usa wenigstens um einen Betrag Asa vom Referenzwert Ursa abweicht, oder wenn das Differenzsignal Uda wenigstens um einen Betrag Ada vom Referenzwert Urda abweicht. Die Beträge Ada und Asa sind vorzugsweise jeweils so gewählt, dass diese wenigstens gleich groß wie die Breiten der entsprechenden Toleranzbänder für die Referenzwerte Urda, Ursa sind. Weist die Vorrichtung 1 zudem einen zweiten Sender 7 auf, so wird eine Objektmeldung auch dann generiert, wenn der Wert von Udb größer als null ist.During the operating phase are used to capture the objects 15 the current totals and Received signals Usa, Uda compared with the respective reference value Ursa, Urda. An object message is displayed in the evaluation unit 20 generated when the sum signal Usa deviates from the reference value Ursa at least by an amount Asa, or when the difference signal Uda deviates from the reference value Urda by at least an amount Ada. The amounts Ada and Asa are preferably each chosen so that they are at least equal to the widths of the corresponding tolerance bands for the reference values Urda, Ursa. Indicates the device 1 also a second transmitter 7 an object message is generated even if the value of Udb is greater than zero.

Ein Beispiel für eine Objekterfassung ist in 7 dargestellt. Bei freiem Strahlengang werden die Signalpegel für die in der Entfernung d1 angeordnete Referenzfläche 141 erhalten. Tritt ein Objekt 15 bei einer Distanz d2 (d2 < d1) in den Strahlengang, so werden die in 7 dargestellten Pegel erhalten. Da der Pegel von Uda bei einem in der Distanz d2 angeordneten Objekt 15 außerhalb des Toleranzbandes für Urda liegt, erfolgt eine Objektmeldung.An example of an object detection is in 7 shown. When the beam path is clear, the signal levels for the reference surface located at the distance d1 become 14 1 receive. Kick an object 15 at a distance d2 (d2 <d1) into the beam path, the in 7 obtained level shown. Since the level of Uda at an object arranged at the distance d2 15 is outside the tolerance range for Urda, an object message occurs.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 kann zudem erfasst werden, ob sich die Reflexionseigenschaften der Referenzfläche 141 im Laufe der Zeit, beispielsweise aufgrund von Verschmutzungen, ändern.In the device according to the invention 1 can also be detected, whether the reflection properties of the reference surface 14 1 Over time, for example, due to pollution, change.

8 zeigt ein Beispiel für eine derartige Signalpegeländerung bei Reduzierung des Reflexionsgrades, durch Verschmutzung der Referenzfläche 141 . Die gestrichelten Linien repräsentieren die Signalpegel bei unverschmutzter Referenzfläche 141 , die durchgezogenen Linien die Signalpegel bei verschmutzter Referenzfläche 141 . Der Messwert Usa sinkt mit fortschreitender Verschmut zung und bewirkt eine Objektmeldung, sobald Usa um wenigstens den Betrag Asa unterhalb von Ursa liegt. 8th shows an example of such a signal level change in reducing the reflectance, by contamination of the reference surface 14 1 , The dashed lines represent the signal levels when the reference area is clean 14 1 , the solid lines indicate the signal levels when the reference surface is dirty 14 1 , The measured value Usa decreases as the contamination progresses and causes an object message as soon as Usa is below Ursa by at least the amount Asa.

9 zeigt das Flussdiagramm für den Abgleich- und Überwachungsmodus für die Referenzwerte Ursa, Urda. Nach dem mechanischen Distanzabgleich durch Verschieben des Empfängers 5 erfolgt die Eingabe des Teachbefehls zur Ermittlung und Kontrolle der Referenzwerte. Liegen die Signale Usa und Uda innerhalb der jeweiligen Toleranzbänder so werden die gemittelten Messwerte als Referenzwerte Ursa und Urda gespeichert und die Vorrichtung 1 geht in die Betriebsphase über. Hier wird zyklisch kontrolliert, ob eine Abweichung der jeweiligen Messwerte bei freiem Strahlengang zu den Referenzwerten vorliegt. Liegen die einzelnen Messwerte an den Rändern der Toleranzbänder, so werden die Referenzwerte in größeren Zeitabschnitten, z.B. 0,1 h–1 h, an die gemittelten Messwerte angeglichen und damit langsame Temperaturdriften oder Verschmutzungen der Sendeoptiken 10, 11, der Empfangsoptik 12 und/oder der Referenzfläche 141 kompensiert. Wird trotz dieser Kompensation ein Messwert an der Grenze eines Toleranzbandes erhalten, so wird eine Warnmeldung generiert und über den Warnausgang 22 ausgegeben, um dem Bedienpersonal anzuzeigen, dass die Vorrichtung 1 gewartet werden muss. 9 shows the flowchart for the adjustment and monitoring mode for the reference values Ursa, Urda. After mechanical distance adjustment by moving the receiver 5 the input of the teach command for determination and control of the reference values takes place. If the signals Usa and Uda are within the respective tolerance bands, the averaged measured values are stored as reference values Ursa and Urda and the device 1 goes into the operating phase. Here it is cyclically checked whether there is a deviation of the respective measured values with free beam path to the reference values. If the individual measured values lie at the edges of the tolerance bands, the reference values are adjusted to the averaged measured values over longer time periods, eg 0.1 h-1 h, and thus slow temperature drifts or contamination of the transmitting optics 10 . 11 , the receiving optics 12 and / or the reference surface 14 1 compensated. If, despite this compensation, a measured value is obtained at the limit of a tolerance band, a warning message is generated and via the warning output 22 issued to the operator to indicate that the device 1 must be serviced.

10 zeigt ein Applikationsbeispiel, bei welchem die Vorrichtung 1 zu einer Torüberwachung eingesetzt wird. An der Oberkante des Tores 25 montierte Vorrichtungen 1 sind vertikal auf den Boden 26 gerichtet, der als Referenzfläche dient. Objekte 15, die sich zwischen Vorrichtung 1 und Boden 26 schieben, werden von den Vorrichtungen 1 erkannt. Damit können auch hoch glänzende Objekte 15, wie z.B. Pkws sicher erfasst werden. 10 shows an application example in which the device 1 is used for a gate monitoring. At the top of the gate 25 mounted devices 1 are vertical to the ground 26 directed, which serves as a reference surface. objects 15 moving between device 1 and soil 26 slide, are from the devices 1 recognized. This can also be glossy objects 15 , such as cars are detected safely.

11 zeigt ein Applikationsbeispiel, bei welchem die Vorrichtung 1 zur Transportgutüberwachung eingesetzt wird. Der Abgleich und Teachvorgang erfolgen auf die Oberfläche eines Transportbandes 28 an einer Transportvorrichtung 27. Objekte 15, die auf dem Transportband 28 liegen, werden sicher detektiert, sobald sie in den Bereich der Sendelichtstrahlen 2, 6 gelangen. Der Vorteil dabei ist, dass die Detektion auch bei sehr kleinen Objekthöhen möglich ist, wenn sich nur die Objektoberfläche im Reflexionsgrad vom Transportband 28 unterscheidet. 11 shows an application example in which the device 1 is used for transport goods monitoring. The adjustment and teaching process take place on the surface of a conveyor belt 28 on a transport device 27 , objects 15 on the conveyor belt 28 are safely detected as soon as they are in the range of transmitted light beams 2 . 6 reach. The advantage here is that the detection is possible even at very small object heights, if only the object surface in the reflectance of the conveyor belt 28 different.

12 zeigt ein Applikationsbeispiel, bei welchem die optoelektronische Vorrichtung 1 zur Transportgutsortierung eingesetzt wird. Dabei entspricht die Anordnung gemäß 12 im wesentlichen der Anordnung gemäß 11. Zuerst wird ein zusätzlicher Teachvorgang auf die Objektoberfläche des ordnungsgemäßen Transportgutes 29 vorgenommen. Dann wird ein Objekt 15, welches in der Höhe oder Reflexion von den eingelernten Referenzwerten abweicht, sicher erkannt und kann aussortiert werden. Da mit Hilfe der Abfrage auf Abweichung von der Summendifferenz Ursa die Objektkante erkannt wird, führt diese nicht zum Ansprechen bei einem Transportgut 29. 12 shows an application example in which the optoelectronic device 1 is used for transport sorting. The arrangement corresponds to 12 essentially according to the arrangement 11 , First, an additional teaching process on the object surface of the proper transport goods 29 performed. Then an object 15 , which differs in height or reflection from the learned reference values, safely detected and can be sorted out. Since the object edge is detected with the aid of the query for deviation from the sum difference Ursa, this does not lead to a response in the case of a transported item 29 ,

Der erfindungsgemäße Lichttaster erschließt weitere Anwendungsmöglichkeiten als Sicherheitstaster für die Zugangsabsicherung.Of the Light sensor according to the invention opens up more applications as safety button for the access protection.

Die Messwerte von der Referenzfläche 141 am gegenüberliegenden Ende des Überwachungsraumes werden ständig bezüglich Übereinstimmung mit den gespeicherten Referenzwerten kontrolliert. Durch die zusätzliche Kontrolle des Pegels des Empfangssignals, der in der Sendepause, kurz vor dem folgenden Sendelichtimpuls aufgenommen wird, wird die Schaltung auf ordnungsgemäße Funktion überwacht. Eine ordnungsgemäße Funktion liegt vor, wenn dieser Pegel erheblich unterhalb der Pegel der Empfangssignale bei der Detektion der Referenzfläche 141 liegt.The measured values from the reference surface 14 1 at the opposite end of the interstitial space are constantly checked for compliance with the stored reference values. The additional control of the level of the received signal, which is recorded in the transmission pause, shortly before the following transmitted light pulse, the circuit is monitored for proper operation. Proper functioning is when this level is significantly below the level of the received signals in the detection of the reference surface che 14 1 lies.

13 zeigt die optoelektronische Vorrichtung 1 mit einer Referenzfläche 141 für Sicherheitsanwendungen mit erhöhten Anforderungen. Diese Referenzfläche 141 weist zwei Teilflächen 14a, 14b mit unterschiedlicher Reflektivität auf. Die Sendelichtstrahlen 2 des ersten Senders 3 sind auf eine schwach reflektierende Teilfläche 14a gerichtet, während die Sendelichtstrahlen 6 des zweiten Senders 7 auf eine zweite, stark reflektierende Teilfläche 14b gerichtet sind. Ein Referenzwert Urds für die Differenz zwischen den Summen Usa und Usb wird durch den Reflektionsunterschied der Teilflächen 14a, 14b bestimmt. Während des Einlernvorgangs wird hierzu aus den Summensignalen Usa und Usb zur Bestimmung des Referenzwertes Urds die Differenz von Usa und Usb gebildet. Taucht während der Betriebsphase ein Objekt 15 in den Strahlengang der Vorrichtung 1, so werden beide Summenspannungen Usa, Usb ähnliche Werte annehmen und die Differenz Uds = Usa – Usb wird sich deutlich vom Referenzwert Urds unterscheiden. Dadurch kann ein Objekt 15 auch sehr dicht vor der Referenzfläche 141 sicher erkannt werden. Die Manipulationssicherheit wird durch die unterschiedlich reflektierenden Teilflächen 14a, 14b deutlich erhöht, da nicht nur die Distanz und der Reflektionsgrad, sondern auch die Position der Kontrastkante der Referenzfläche 141 überwacht wird. 13 shows the optoelectronic device 1 with a reference surface 14 1 for security applications with increased requirements. This reference area 14 1 has two faces 14a . 14b with different reflectivity. The transmitted light rays 2 the first station 3 are on a weak reflective surface 14a directed while the transmitted light beams 6 the second transmitter 7 on a second, highly reflective partial surface 14b are directed. A reference value Urds for the difference between the sums Usa and Usb is given by the reflection difference of the subareas 14a . 14b certainly. During the teach-in process, the difference between Usa and Usb is formed from the sum signals Usa and Usb for determining the reference value Urds. Dives an object during the operating phase 15 in the beam path of the device 1 , both sum voltages Usa, Usb will assume similar values and the difference Uds = Usa - Usb will differ significantly from the reference value Urds. This can be an object 15 also very close to the reference surface 14 1 be reliably recognized. The security against manipulation is caused by the differently reflecting partial surfaces 14a . 14b significantly increased, since not only the distance and the reflectance, but also the position of the contrast edge of the reference surface 14 1 is monitored.

11
Vorrichtungcontraption
22
SendelichtstrahlTransmitted light beam
33
Sendertransmitter
44
EmpfangslichtstrahlenReceiving light rays
55
Empfängerreceiver
66
SendelichtstrahlTransmitted light beam
77
Sendertransmitter
88th
NahelementNahelement
99
Fernelementpoint at infinity
1010
Sendeoptiktransmission optics
1111
Sendeoptiktransmission optics
1212
Empfangsoptikreceiving optics
1313
Gehäusecasing
1414
Referenzobjektreference object
141 14 1
Referenzflächereference surface
14a14a
Teilflächesubarea
14b14b
Teilflächesubarea
1515
Objektobject
1616
Verstärkeramplifier
161 16 1
Verstärkeramplifier
1717
Subtrahierersubtractor
1818
Summierersumming
1919
Verstärkeramplifier
191 19 1
Verstärkeramplifier
2020
Auswerteeinheitevaluation
2121
Schaltausgangswitching output
2222
Warnausgangwarning output
2323
ParametriereingangParametriereingang
2424
Parameterspeicherparameter memory
2525
Torgate
2626
Bodenground
2727
Transportvorrichtungtransport device
2828
Transportbandconveyor belt
2929
Transportgutcargo

Claims (17)

Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem von einer Referenzfläche begrenzten Überwachungsbereich mit wenigstens einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, welcher ein Nah- und Fernelement aufweist, wobei die aus großen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Fernelement und die aus geringen Distanzen von Objekten zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend auf das Nahelement geführt sind, und wobei während eines Einlernvorgangs die Sendelichtstrahlen auf die Referenzfläche gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangssignale an den Ausgängen des Nahelements (8) und des Fernelements (9) einem Subtrahierer (17) und einem Summierer (18) zugeführt sind, und dass die dort gebildete Differenz und/oder Summe der Empfangssignale auf einen Referenzwert oder auf Referenzwerte Urda, Ursa jeweils innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes liegend eingestellt wird oder werden, und dass nach Beendigung des Einlernvorgangs bei Abweichen der aktuellen Differenzen Uda und/oder der Summen Usa der Empfangssignale an den Ausgängen des Nahelements (8) und Fernelements (9) von dem Referenzwert oder den jeweiligen Referenzwerten Ursa, Urda eine Objektmeldung generiert wird.An optoelectronic device for detecting objects in a monitoring area delimited by a reference surface with at least one transmitting light beam emitting receiver and a receive light beam receiving receiver having a near and far element, wherein the received light beams reflected from large distances of objects predominantly on the remote element and from low Distances of objects reflected back from objects are guided predominantly to the near element, and wherein during a teaching operation the transmitted light beams are directed onto the reference surface, characterized in that the received signals at the outputs of the near element ( 8th ) and the remote element ( 9 ) a subtractor ( 17 ) and a summer ( 18 ), and that the difference and / or sum of the received signals formed there is or are set to a reference value or reference values Urda, Ursa lying within a predetermined tolerance band, respectively, and that after completion of the learning operation, if the actual differences Uda and / or the sum Usa of the received signals at the outputs of the near element ( 8th ) and remote element ( 9 ) from the reference value or the respective reference values Ursa, Urda an object message is generated. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Referenzwertes Urda der Empfänger (5) in Abstand neben dem Sender (3) verschiebbar angeordnet ist.Optoelectronic device according to claim 1, characterized in that for setting the reference value Urda the receiver ( 5 ) at a distance next to the transmitter ( 3 ) is arranged displaceably. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (5) in Längsrichtung verschiebbar ist.Optoelectronic device according to claim 2, characterized in that the receiver ( 5 ) is displaceable in the longitudinal direction. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Referenzwertes Ursa der Pegel der vom Sender (3) emittierten Sendelichtstrahlen (2) veränderbar ist.Optoelectronic device according to one of claims 1-3, characterized in that for setting the reference value Ursa the level of the transmitter ( 3 ) emitted transmitted light beams ( 2 ) is changeable. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3) im Pulsbetrieb betrieben wird, und dass die Pulsbreiten der vom Sender (3) emittierten Sendelichtimpulse einstellbar sind.Optoelectronic device according to claim 4, characterized in that the transmitter ( 3 ) is operated in the pulse mode, and that the pulse widths of the transmitter ( 3 ) emitted light pulses are adjustable. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert Urda innerhalb eines durch die Toleranzgrenzen g1o, g1u begrenzten Toleranzbandes liegt.Optoelectronic device according to one of claims 1-5, characterized characterized in that the reference value Urda within a by the tolerance limits g1o, g1u limited tolerance band is. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einlernvorgangs die Differenz Uda der Empfangssignale an den Ausgängen des Nah- (8) und Fernelements (9) mit einem zwischen den Toleranzgrenzen g1o, g1n liegenden Schwellwert S1 bewertet wird, und dass als Einstellhilfe zwei Anzeigedioden vorgesehen sind, wobei jeweils eine der Anzeigedioden signalisiert, ob die Differenz Uda oberhalb oder unterhalb von S1 liegt.Optoelectronic device according to claim 6, characterized in that during the teaching process, the difference Uda of the received signals at the outputs of the near- ( 8th ) and remote element ( 9 ) is evaluated with a lying between the tolerance limits g1o, g1n threshold S1, and that are provided as adjusting two indicator diodes, each one of the display diodes signals whether the difference Uda is above or below S1. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert Ursa innerhalb eines durch die die Toleranzgrenzen g3u und g3o begrenzten Toleranzbandes liegt, wobei der Grenzwert g3o im wesentlichen der Summe der Empfangssignale des Nah- (8) und Fernelements (9) an der Aussteuergrenze des Empfängers (5) entspricht.Optoelectronic device according to one of Claims 1-7, characterized in that the reference value Ursa is within a tolerance band bounded by the tolerance limits g3u and g3o, the limit value g3o being substantially equal to the sum of the received signals of the proximity ( 8th ) and remote element ( 9 ) at the control limit of the receiver ( 5 ) corresponds. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5–8, dadurch gekennzeichnet, dass bei außerhalb des jeweiligen Toleranzbandes liegendem Referenzwert Urda, Ursa jeweils eine Warnmeldung über einen Warnausgang (22) ausgegeben wird.Optoelectronic device according to one of Claims 5 to 8, characterized in that, when the reference value Urda, Ursa is outside the respective tolerance band, a warning message about a warning output ( 22 ) is output. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Objektmeldung generiert wird, falls die aktu elle Differenz Uda von dem Referenzwert Urda um wenigstens einen vorgegebenen Betrag Ada abweicht oder falls die Summe Usa von dem Referenzwert Ursa um wenigstens einen vorgegebenen Betrag Asa abweicht.Optoelectronic device according to one of claims 1-9, characterized characterized in that an object message is generated if the aktu elle difference Uda of the reference value Urda by at least one given amount Ada deviates or if the sum Usa of the Reference value Ursa deviates by at least a predetermined amount Asa. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beträge Ada, Asa wenigstens gleichgroß wie die Breiten der entsprechenden Toleranzbänder für die Referenzwerte Urda, Ursa sind.Optoelectronic device according to claim 10, characterized in that the amounts Ada, Asa at least as large as the Widths of the corresponding tolerance bands for the reference values Urda, Ursa are. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwerte Urda, Ursa innerhalb der jeweiligen Toleranzbänder zur Kompensation interner und/oder externer Störeinflüsse veränderbar sind.Optoelectronic device according to claim 10, characterized in that the reference values Urda, Ursa within the respective tolerance bands for the compensation of internal and / or external disturbances are changeable. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen zweiten Sendelichtstrahlen (6) emittierenden Sender (7) aufweist, welcher zwischen dem ersten Sender (3) und dem Empfänger (5) liegend angeordnet ist.Optoelectronic device according to one of Claims 1-12, characterized in that it comprises a second transmitted light beam ( 6 ) emitting transmitter ( 7 ), which between the first transmitter ( 3 ) and the recipient ( 5 ) is arranged horizontally. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlachsen der Sendelichtstrahlen (6) in Abstand zueinander parallel verlaufen.Optoelectronic device according to claim 13, characterized in that the beam axes of the transmitted light beams ( 6 ) parallel to each other at a distance. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (3, 7) jeweils im Pulsbetrieb so betrieben werden, dass die Sendelichtimpulse eines Senders (3 oder 7) jeweils in den Sendepausen des zweiten Senders (7 oder 3) emittiert werden.Optoelectronic device according to one of claims 13 or 14, characterized in that the transmitters ( 3 . 7 ) are each operated in pulse mode so that the transmitted light pulses of a transmitter ( 3 or 7 ) in the transmission pauses of the second transmitter ( 7 or 3 ) are emitted. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13–15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Objektmeldung generiert wird, wenn bei aktivem zweiten Sender (7) das Empfangssignal am Fernelement (9) kleiner ist als das Empfangssignal am Nahelement (8).Optoelectronic device according to one of claims 13-15, characterized in that an object message is generated when active second transmitter ( 7 ) the received signal at the remote element ( 9 ) is smaller than the received signal at the Nahelement ( 8th ). Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfläche (141 ) zwei Teilflächen (14a, 14b) unterschiedlicher Reflektivität aufweist, wobei die Sendelichtstrahlen (2) eines Senders (3) auf die erste Teilfläche (14a) und die Sendelichtstrahlen (6) des zweiten Senders (7) auf die zweite Teilfläche (14b) ausgerichtet sind.Optoelectronic device according to one of claims 13-16, characterized in that the reference surface ( 14 1 ) two partial surfaces ( 14a . 14b ) has different reflectivity, wherein the transmitted light beams ( 2 ) of a transmitter ( 3 ) on the first partial area ( 14a ) and the transmitted light beams ( 6 ) of the second transmitter ( 7 ) on the second partial surface ( 14b ) are aligned.
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