DE202018104258U1 - Safety Light Curtain - Google Patents

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Abstract

Sicherheitslichtgitter (1) zur Überwachung eines Schutzbereiches mit wenigstens zwei Sende-/Empfangsleisten (3, 3'),mit wenigstens einem Lichtsender (S) undmit wenigstens einem Lichtempfänger (E),wobei die Sende-/Empfangsleisten (3, 3') einander gegenüberliegend angeordnet sind, und zwischen diesen durch die Lichtstrahlen (4) der Lichtsender (S) ein Schutzfeld (2) gebildet ist,wobei jeweils wenigstens ein Lichtsender (S) der einen Sende-/Empfangsleiste (3; 3') und wenigstens ein Lichtempfänger (E) der anderen Sende-/Empfangsleiste (3', 3) ein Sende-/Empfangspaar bilden,mit Mitteln zur Synchronisation der Sende-/Empfangsleisten (3, 3') undmit einer Steuer- und Auswerteeinheit,wobei wenigstens einer der Lichtsender (S) einer der Sende-/Empfangsleiste (3, 3') mit wenigstens einem der Lichtempfänger (E) derselben Sende-/Empfangsleiste (3, 3') einen Lichttaster bildet,wobei der Lichttaster als Lichtlaufzeittaster ausgebildet ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit ausgebildet ist, die Lichtlaufzeit empfangener Lichtsignale oder Lichtimpulse des Lichtempfängers (E) auszuwerten dadurch gekennzeichnet, dassder Lichtempfänger (E) mindestens eine Einzelphotonenlawinendiode aufweist.Safety light grid (1) for monitoring a protected area with at least two transmitting / receiving strips (3, 3 '), with at least one light transmitter (S) and at least one light receiver (E), the transmitting / receiving strips (3, 3') facing each other a protective field (2) is formed between them by the light beams (4) of the light emitter (S), wherein in each case at least one light emitter (S) of the one transmitting / receiving strip (3; 3 ') and at least one light receiver (E) the other transmit / receive bar (3 ', 3) form a transmit / receive pair, with means for synchronization of the transmit / receive bars (3, 3') andwith a control and evaluation unit, wherein at least one of the light transmitters ( S) one of the transmission / reception strip (3, 3 ') with at least one of the light receiver (E) of the same transmission / reception strip (3, 3') forms a light sensor, wherein the light sensor is designed as a light cycle time, the control and Evaluation unit is formed, d the light transit time of received light signals or light pulses of the light receiver (E), characterized in that the light receiver (E) comprises at least one single photon avalanche diode.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitslichtgitter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a safety light grid according to the preamble of claim 1.

Sicherheitsgerichtete optoelektronische Sensoren unterliegen hohen Anforderungen bezüglich einer geforderten Zuverlässigkeit gemäß verschiedener Normen, wie beispielsweise der Norm „Sicherheit von Maschinen - Berührungslose Schutzeinrichtungen (BWS)“, EN/IEC 61496 oder der europäischen Norm „Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer, programmierbarer elektronischer Systeme“, EN 61508. Die optoelektronischen Sensoren werden in Sicherheitskategorien unterteilt, die in der Norm „Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen“
EN 954 oder deren Nachfolgenorm EN 13849 festgelegt sind.
Safety-related optoelectronic sensors are subject to stringent requirements regarding required reliability in accordance with various standards, such as the standard "Safety of Machinery - Non-Contact Guards (ESPE)", EN / IEC 61496 or the European Standard "Functional safety of safety-related electrical, electronic, programmable electronic systems" , EN 61508. The optoelectronic sensors are subdivided into safety categories as defined in the standard "Safety related parts of control systems"
EN 954 or its successor standard EN 13849.

Genormte Sicherheitslevel sind notwendig, da derartige Sensoren als Schutzmaßnahmen an Gefahr bringenden Maschinen, wie Pressen, Stanzwerkzeugen, Robotern u.ä. eingesetzt werden und somit Leben und Gesundheit von Bedienungspersonal von der Funktionstüchtigkeit der Sensoren abhängt, damit die Sensoren im Gefahrenfall ein sicherheitsgerichtetes Schaltsignal abgeben können.Standardized safety levels are necessary because such sensors can be used as protective measures on dangerous machinery such as presses, stamping tools, robots, etc. are used and thus life and health of operating personnel on the functionality of the sensors depends, so that the sensors can deliver a safety-related switching signal in case of danger.

Derartige optoelektronische Sensoren werden beispielsweise am Rand eines Gefahrenbereiches einer Werkzeugmaschine eingesetzt, um gegebenenfalls das Betreten dieses Gefahrenbereiches zu detektieren und ein optisches oder akustisches Warnsignal bzw. ein Abschaltsignal für die Werkzeugmaschine auszulösen.Such optoelectronic sensors are used, for example, at the edge of a danger zone of a machine tool in order to detect, if appropriate, the entry of this danger zone and to trigger an optical or acoustic warning signal or a switch-off signal for the machine tool.

Optische Sicherheitssensoren müssen eine Reihe von Selbsttestmöglichkeiten ihrer Messkette enthalten, um ihre Funktionsfähigkeit nachzuweisen und um gemäß einer Sicherheitsnorm eine bestimmte Sicherheitskategorie bzw. einen bestimmten Sicherheitslevel zu erreichen.Optical safety sensors must include a range of self-test capabilities of their measurement chain to demonstrate their functionality and to achieve a certain safety category or safety level according to a safety standard.

Je nach gewünschter Kategorie muss die Testung unterschiedlich tiefgehen. Beispielsweise muss gemäß DIN EN 61496 ein Verlust der Detektionsfähigkeit in der Ansprechzeit und eine Einschränkung der Detektionsfähigkeit in vier Sekunden erkannt werden.Depending on the desired category, the test must be different. For example, according to DIN EN 61496, a loss of detection capability in the response time and a limitation of the detection capability must be detected in four seconds.

Heutige Sicherheitslichtgitter sind mit Sendern und Empfängern in getrennten Gehäusen ausgelegt. Als Detektionsprinzip dient die Unterbrechung des Lichtweges zwischen Sender und Empfänger.Today's safety light grids are designed with transmitters and receivers in separate housings. The detection principle is the interruption of the light path between transmitter and receiver.

Heutige sichere Lichtgitter und Lichtschranken mit gegenüberliegenden Sendern und Empfängern sind nach dem Ruhestromprinzip aufgebaut. Hierbei wird das Lichtsignal auf direktem Weg vom Sender zum Empfänger gesendet und durchläuft dabei eine komplette Messkette. Detektiert wird eine Unterbrechung dieses direkten Lichtwegs. Veränderungen des Empfangssignals, z. B. durch Frontscheibenverschmutzung, Senderdegradation, etc. zeigen sich dabei direkt in der Amplitudenhöhe des Empfangssignals und können direkt detektiert werden.Today's safe light grids and light barriers with opposite transmitters and receivers are constructed according to the quiescent current principle. Here, the light signal is sent directly from the sender to the receiver and passes through a complete measuring chain. An interruption of this direct light path is detected. Changes of the received signal, z. As by windshield contamination, transmitter degradation, etc. show up directly in the amplitude level of the received signal and can be detected directly.

Da die sicherheitstechnische Entscheidung anhand einer Amplitudenschwelle erfolgt, kann jede kritische Verschlechterung im Messpfad erkannt und entsprechend ein Warn- oder Stoppsignal ausgegeben werden.Since the safety decision is made on the basis of an amplitude threshold, any critical deterioration in the measuring path can be detected and a warning or stop signal can be output accordingly.

Die im Lichtgitter nach dem Stand der Technik verwendete Art der Selbsttestung nach dem Ruhestromprinzip ist bei freitastenden Lichtgittern/Lichttastern nicht anwendbar, da die direkte Gegenseite fehlt.The type of self-testing according to the quiescent current principle used in the light grid according to the prior art is not applicable to frangible light grids / light sensors, since the direct opposite side is missing.

Bei freitastenden Systemen ist die Amplitude des Empfangssignals im Messkanal vor allem vom Abstand und der Remission des Targets abhängig, bzw. fehlt vollständig wenn der Sensor ins „Unendliche“ schaut.In the case of scanning systems, the amplitude of the received signal in the measuring channel depends above all on the distance and the remission of the target, or is completely absent if the sensor looks into the "infinite".

Tastende Lichtgitter sind aus der EP 2 180 348 A1 und der EP 3 091 272 B1 bekannt.Tasting light grids are out of the EP 2 180 348 A1 and the EP 3 091 272 B1 known.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein tastendes Lichtgitter bzw. Sicherheitslichtgitter bereitzustellen, welches umfassende Möglichkeiten zur Selbsttestung aufweist, um eine möglichst hohe Sicherheitskategorie zu erhalten. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Lichtgitter und ein Verfahren bereitzustellen, das zum einen eine einfache Schutzbereichsüberwachung erlaubt und zum anderen eine geometrische Erkennung der eindringenden Objekte ermöglicht.An object of the invention is to provide a momentary light grid or safety light grid which has comprehensive possibilities for self-testing in order to obtain the highest possible safety category. A further object is to provide a light grid and a method which, on the one hand, permits simple monitoring of the protected area and, on the other hand, enables geometric recognition of the penetrating objects.

Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Sicherheitslichtgitter zur Überwachung eines Schutzbereiches mit wenigstens zwei Sende-/Empfangsleisten mit wenigstens einem Lichtsender und mit wenigstens einem Lichtempfänger, wobei die Sende-/Empfangsleisten einander gegenüberliegend angeordnet sind, und zwischen diesen durch die Lichtstrahlen der Lichtsender ein Schutzfeld gebildet ist, wobei jeweils wenigstens ein Lichtsender der einen Sende-/Empfangsleiste und wenigstens ein Lichtempfänger der anderen Sende-/Empfangsleiste ein Sende-/Empfangspaar bilden, mit Mitteln zur Synchronisation der Sende-/Empfangsleisten und mit einer Steuer- und Auswerteeinheit, wobei wenigstens einer der Lichtsender einer der Sende-/Empfangsleiste mit wenigstens einem der Lichtempfänger derselben Sende-/Empfangsleiste einen Lichttaster bildet, wobei der Lichttaster als Lichtlaufzeittaster ausgebildet ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit ausgebildet ist, die Lichtlaufzeit empfangener Lichtsignale oder Lichtimpulse des Lichtempfängers auszuwerten, wobei der Lichtempfänger mindestens eine Einzelphotonenlawinendiode aufweist.The object is achieved according to claim 1 by a safety light grid for monitoring a protective area with at least two transmitting / receiving strips with at least one light transmitter and with at least one light receiver, wherein the transmission / reception bars are arranged opposite to each other, and between them by the light beams of the light emitter a protective field is formed, wherein in each case at least one light transmitter of one transmit / receive bar and at least one light receiver of the other transmit / receive bar form a transmit / receive pair, with means for synchronization of the transmit / receive bars and with a control and evaluation unit, wherein at least one of the light emitter of one of the transmission / reception strip forms a light sensor with at least one of the light receivers of the same transmission / reception strip, wherein the light button is designed as a light transit time button, wherein the control and evaluation unit is designed to receive the light transit time Evaluate light signals or light pulses of the light receiver, wherein the light receiver has at least one single photon avalanche diode.

Durch die Verwendung von pulsförmigen Lichtsignalen kann die vom Aussenden der Lichtsignale bis zum Empfangen der Lichtsignale verstrichene Lichtlaufzeit ermittelt werden, die repräsentativ für den Abstand zu dem Objekt ist.Through the use of pulse-shaped light signals, it is possible to determine the light transit time which has elapsed from the emission of the light signals until the light signals have been received, which is representative of the distance to the object.

Die Erfindung verbindet die Vorteile des klassischen Sicherheitslichtgitters mit den Vorteilen tastender Systeme. Durch die Doppelanordnung von zwei tastenden Sende-/Empfangsleisten wird neben der klassischen Absicherungsfunktion, die sowohl mit beiden tastenden Sende-/Empfangsleisten separat als auch durch eine Sender-Empfänger-Paarung gegenüberliegender Sende-/Empfangsleisten realisiert werden kann, zusätzlich eine hochwertige Messfunktion implementiert. Ein durchtretendes Objekt wird innerhalb der Schutzebene beidseitig vermessen. Bei geneigter Anordnung der Messebene gegenüber der Durchtrittsrichtung kann zudem die 3D-Kontur aus einer Folge von Messungen rekonstruiert werden.The invention combines the advantages of the classic safety light grid with the advantages of tactile systems. Due to the double arrangement of two tactile transmit / receive strips, a high-quality measurement function is implemented in addition to the classic safety function, which can be implemented separately with both tactile transmit / receive strips as well as by a transmitter / receiver pairing of opposite transmit / receive strips. A passing object is measured on both sides within the protective plane. If the measurement plane is inclined relative to the direction of passage, the 3D contour can also be reconstructed from a sequence of measurements.

Die Doppelanordnung erlaubt die Realisierung der Absicherungsfunktion auf Basis des Ruhestromprinzips und ermöglicht die wechselseitige Testung aller Sensorkomponenten. Dadurch lassen sich hohe Sicherheitsniveaus, wie sie für viele Sicherheitslichtgitteranwendungen erforderlich sind, erreichen.The double arrangement allows the realization of the protection function based on the closed-circuit principle and allows the mutual testing of all sensor components. This can achieve high levels of safety, as required for many safety light grid applications.

Erfindungsgemäß werden zwei vorzugsweise identisch tastende Sende-/Empfangsleisten verwendet, die jedoch auch einzeln genutzt werden können. Diese tastenden Sende-/Empfangsleisten werden - vergleichbar mit klassischen Sicherheitslichtgittern - gegenüberliegend angebracht und aufeinander ausgerichtet, so dass die einzelnen TOF-Elemente (z.B. SPAD-Sensoren mit integriertem Sender und Empfänger oder TOF-Imager) paarweise so orientiert sind, dass sie im Sende- und Empfangsbereich des jeweils anderen liegen ( ).According to the invention, two preferably identically tentative transmission / reception strips are used, which, however, can also be used individually. These tactile transmit / receive strips are - opposite to conventional safety light curtains - mounted opposite and aligned, so that the individual TOF elements (eg SPAD sensors with integrated transmitter and receiver or TOF imager) are paired so that they are in the transmit and receiving range of the other ( ).

Auf diese Art kann beidseitig eine Abstandsmessung mit jedem TOF-Element durchgeführt werden. Dieser Abstandswert kann mit einem konfigurierten Wert verglichen werden, um die Anordnung gegenüber Manipulation zu schützen. Zudem kann bei Durchtritt eines Objekts durch die Mess-/Schutzebene die Vermessung des Objekts stattfinden. Und zusätzlich können Schutzfelder definiert werden, deren Unverletztheit unabhängig überwacht wird. Die Doppelanordnung bringt zudem den Vorteil, dass Objekte lokalisiert und verfolgt werden können, ohne nachteilige Verdeckungsbereiche zu haben.In this way, a distance measurement can be carried out on both sides with each TOF element. This distance value may be compared to a configured value to protect the device from tampering. In addition, when an object passes through the measurement / protection level, the measurement of the object can take place. And in addition, protective fields can be defined whose uninjuredness is independently monitored. The double arrangement also has the advantage that objects can be located and tracked without having detrimental occlusion areas.

Weiter kann eine wechselseitige optische Kommunikation zwischen beiden Sende-/Empfangsleisten aufgebaut werden. Diese kann zur Datenübertragung, Vermeidung von Fremdsenderstörung oder Plausibilisierungstests verwendet werden. Eine kabelgebundene Verbindung der beiden Sende-/Empfangsleisten ist damit nicht mehr notwendig. Die Kommunikation kann auch für die Realisierung einer Ausrichthilfe verwendet werden.Furthermore, a mutual optical communication between the two transmission / reception strips can be established. This can be used for data transmission, avoidance of external transmitter interference or plausibility tests. A wired connection of the two transmit / receive strips is therefore no longer necessary. The communication can also be used for the realization of an alignment aid.

Weiter kann eine Absicherungsfunktion identisch zu klassischen Sicherheitslichtgittern realisiert werden, bei der jeweils gegenüberliegende Sender-Empfänger-Paare einen Strahl definieren, dessen Unterbrechungsfreiheit überwacht wird. Neben den hohen Sicherheitsniveaus, die eine solche Anordnung erlaubt, kann damit auch eine Reichweite realisiert werden, die deutlich größer ist, als bei einseitigen tastenden Sicherheitslichtgittern. In Kombination mit der Abstandsmessfunktion kann so der Fehlerfall „Objekt zu dunkel für eine tastende Messung“ aufgedeckt und sicherheitstechnisch beherrscht werden.Furthermore, a safety function identical to conventional safety light curtains can be realized, in which respective opposite transmitter-receiver pairs define a beam whose freedom from interruptions is monitored. In addition to the high safety levels, which allows such an arrangement, so that a range can be realized, which is significantly greater than with one-sided momentary safety light curtains. In combination with the distance measuring function, the error case "Object too dark for a tentative measurement" can thus be detected and controlled in terms of safety.

Einzelphotonenlawinendioden werden auch synonym als ‚Single Photon Avalanche Diode‛ kurz SPAD bezeichnet. Andere gängige Bezeichnungen sind Silicon Photomultiplier' (SiPM),, ‚Geigermode Avalanche Photon Diode‛ oder ,Single Photon Counting Diode‛. Einzelphotonenlawinendioden sind in Standard CMOS-Technologie realisierbare photoempfindliche Detektoren, die ähnlich wie Avalanche Photo Dioden einfallende Photonen in Strompulse konvertieren. Im Gegensatz zu Avalanche Photo Dioden werden Einzelphotonenlawinendioden jedoch über einer Durchbruchspannung betrieben. Damit löst bereits ein einzelnes einfallendes Photon einen Lawineneffekt aus, der als Strompuls detektiert werden kann. Verstärkungsfaktoren von 105 bis 106 ermöglichen eine hohe Sensitivität und damit die Detektion bereits einzelner Photonen.Single photon avalanche diodes are also referred to synonymously as 'single photon avalanche diode' or SPAD for short. Other common names are Silicon Photomultiplier '(SiPM) ,, Geigermode Avalanche Photon Diode' or, Single Photon Counting Diode '. Single-photon avalanche diodes are standard photosensitive detectors using standard CMOS technology, which, like avalanche photodiodes, convert incident photons into current pulses. Unlike avalanche photodiodes, however, single-photon avalanche diodes operate over a breakdown voltage. Thus, even a single incident photon triggers an avalanche effect, which can be detected as a current pulse. Gain factors of 10 5 to 10 6 allow a high sensitivity and thus the detection of single photons.

Zur Entfernungsmessung sind verschiedene Lichtlaufzeitverfahren mit einer entsprechenden Auswertung implementierbar.For distance measurement, different light transit time methods can be implemented with a corresponding evaluation.

Es kann ein Pulsverfahren vorgesehen sein. Beispielsweise sind ein oder mehrere Zeit-zu-Digital-Konverter (time-to-digital-converter) für das Pulsverfahren vorgesehen, indem jedes Einzelphotonenereignis mit einem Zeitstempel versehen wird. Bei einem Nutzsignal treten daher mehrere Zeitstempel korreliert auf. Die Messwertgenerierung erfolgt statistisch. Hintergrundlicht erzeugt hingegen zufällig verteilte Zeitstempel.It may be provided a pulse method. For example, one or more time-to-digital converters for the pulse method are provided by timestamping each single-photon event. For a useful signal, therefore, multiple timestamps occur correlated. The measured value is generated statistically. Background light, however, generates randomly distributed timestamps.

Hierbei handelt es sich um eine Sende-/Empfangsleiste bzw. ein Sicherheitslichtgitter nach dem Lichtlaufzeitprinzip mit mindestens einem Lichtsender, der aufeinanderfolgende Lichtimpulse in einen Messbereich aussendet und mit mindestens einem Lichtempfänger, welcher die aus dem Messbereich zurückgeworfenen Lichtimpulse aufnimmt und in Form von elektrischen Empfangssignalen einer Steuer- und Auswerteeinheit zuführt, die unter Berücksichtigung der Lichtgeschwindigkeit aus der Zeit zwischen Aussendung und Empfang des Lichtimpulses ein für den Abstand von Objekten zum Sicherheitslichtgitter repräsentatives Abstandssignal ermittelt, wobei der Lichtempfänger mindestens eine Einzelphotonenlawinendiode aufweist.This is a transmission / reception strip or a safety light grid according to the time of flight principle with at least one light transmitter which emits successive light pulses into a measuring range and with at least one light receiver which receives the light pulses reflected back from the measuring range and in the form of electrical received signals to a control and evaluation unit, which determines taking into account the speed of light from the time between transmission and reception of the light pulse representative of the distance of objects to the safety light grid distance signal, wherein the light receiver has at least one single photon avalanche diode.

Weiter können auch bekannte Phasenmessverfahren eingesetzt werden, bei denen ein moduliertes Lichtsignal verwendet wird. Bei diesen Verfahren werden beispielsweise über ein Gating-Signal die Einzelphotonenevents in zwei Zähler verteilt und aus dem Verhältnis der Zählerstände eine Phase berechnet.Furthermore, known phase measuring methods can also be used in which a modulated light signal is used. In these methods, for example, the single-photon events are distributed in two counters via a gating signal, and a phase is calculated from the ratio of the counter readings.

Weiter können analoge Signale der Einzelphotonendiode ausgewertet werden. Diese werden mit einem Schwellwert verglichen, werden gesampelt oder werden mit statistischen Methoden ausgewertet.Furthermore, analog signals of the single photon diode can be evaluated. These are compared with a threshold, sampled or evaluated using statistical methods.

Bei der Auswertung nach dem Lichtlaufzeitverfahren kann zusätzlich zum Abstandswert auch ein Amplitudenwert generiert werden, z. B. durch ein Histogramm der Zeitstempel, durch die Zählrate oder durch die Spannungsamplitude bei einer analogen Auswertung. Durch den Amplitudenwert kann eine Plausibilitätsprüfung, insbesondere bei sicherheitstechnischen Anwendungen durchgeführt werden.In the evaluation according to the time of flight method, an amplitude value can be generated in addition to the distance value, for. Example by a histogram of the time stamp, by the count rate or by the voltage amplitude in an analog evaluation. The amplitude value can be used to carry out a plausibility check, in particular in safety-related applications.

Das erfindungsgemäße Sicherheitslichtgitter hat den Vorteil, dass dieses kompakt ausgestaltet ist und in einem kleinen Gehäuse untergebracht werden kann.
Die Verwendung von Einzelphotonenlawinendioden bietet folgende Vorteile: Einzelphotonenlawinendioden sind in einem Standard CMOS Prozess herstellbar. Damit ist das Sicherheitslichtgitter hoch integrierbar, z. B. unter Verwendung von ASIC Bausteinen. Der Lichtsender, beispielsweise ein VSCEL, eine Laserdiode oder eine Leuchtdiode und die Steuer- und Auswerteeinheit bzw. eine getrennte Lichtsenderansteuerung sind ebenfalls auf dem Chip integrierbar.
The safety light grid according to the invention has the advantage that this is configured compact and can be accommodated in a small housing.
The use of single-photon avalanche diodes offers the following advantages: Single-photon avalanche diodes can be produced in a standard CMOS process. Thus, the safety light grid is highly integrated, z. B. using ASIC blocks. The light transmitter, for example a VSCEL, a laser diode or a light emitting diode and the control and evaluation unit or a separate light transmitter drive can also be integrated on the chip.

Das Sicherheitslichtgitter ist kostengünstiger als bisher in der Sicherheitstechnik übliche Sicherheitslichtgitter mit photoempfindlichen Empfängern. Durch Mehrfachanordnung von Lichttastern, bestehend aus mindestens einem Lichtsender und mindestens einem Lichtempfänger, sind sehr kompakte Systeme möglich. Durch die Verwendung von Einzelphotonenlawinendioden ist eine hohe Empfindlichkeit bis zu einzelnen Photonen gegeben. Dadurch kann eine optionale Optik sehr kompakt ausgeführt werden.The safety light curtain is less expensive than safety light grids with photosensitive receivers which were previously customary in safety technology. By multiple arrangement of light sensors, consisting of at least one light transmitter and at least one light receiver, very compact systems are possible. The use of single-photon avalanche diodes provides high sensitivity down to individual photons. This allows an optional optics to be made very compact.

Dringt ein Objekt in den Schutzbereich ein, so dass zumindest einer der ausgesendeten Lichtstrahlen unterbrochen und reflektiert bzw. remittiert wird, wird die Lichtlaufzeit des entsprechenden Lichtsignals ermittelt, so dass eine Objektkontur erfasst wird, die je nach Anwendung zu einer gewünschten Folgeaktion führt. Dies kann beispielsweise die Ausgabe eines Sicherheitsschaltsignals zum Stillsetzen einer zu überwachenden Maschine, zum Abgeben eines Alarmsignals, eine Messwertausgabe oder auch eine Messwertspeicherung sein.If an object penetrates into the protected area, so that at least one of the emitted light beams is interrupted and reflected or remitted, the light transit time of the corresponding light signal is determined, so that an object contour is detected, which leads to a desired follow-up action depending on the application. This can be, for example, the output of a safety switching signal for stopping a machine to be monitored, for outputting an alarm signal, for outputting a measured value or also for storing measured values.

Durch das erfindungsgemäße Sicherheitslichtgitter lassen sich zunächst einfach und über große Reichweiten Objekteingriffe erkennen. Tritt ein Objekt in das Schutzfeld zwischen die Sende-/Empfangsleisten ein, so detektiert wenigstens ein Sende-/Empfangspaar eine Lichtstrahlunterbrechung, wodurch ein Objektfeststellungssignal generiert wird und infolgedessen gegebenenfalls ein Sicherheitsschaltsignal. Eine solche Lichtstrahlunterbrechung kann einfach ausgewertet und detektiert werden. Dadurch ist eine kurze Ansprechzeit des Sicherheitslichtgitters gewährleistet. Auch für große Reichweiten ist eine Lichtstrahlunterbrechung einfach zu detektieren.By means of the safety light grid according to the invention, it is initially possible to detect object interventions simply and over long ranges. If an object enters the protective field between the transmission / reception strips, then at least one transmission / reception pair detects a light beam interruption, whereby an object detection signal is generated and, as a result, optionally a safety switching signal. Such a light beam interruption can be easily evaluated and detected. This ensures a short response time of the safety light curtain. Even for long ranges, a light beam interruption is easy to detect.

Zur Erkennung von Objekten verschiedener Größen werden die Sende-/Empfangspaare in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Mittels der Anzahl unterbrochener, benachbarter Lichtstrahlen und des Abstandes der Lichtstrahlen zueinander kann eine Objekthöhe bestimmt werden.To detect objects of different sizes, the transmit / receive pairs are arranged at regular intervals from one another. By means of the number of interrupted, adjacent light beams and the distance of the light beams to each other, an object height can be determined.

Zusätzlich ist es durch die erfindungsgemäß gebildeten Lichttaster mit dem Sicherheitslichtgitter auch möglich, genaue Angaben zu einer Objektkontur zu erhalten, die durch eine einfache Strahlunterbrechung nicht erfasst werden könnte. Durch die Lichttaster kann ein Objekt jetzt aber vermessen werden oder aufgrund der erfassten Objektkontur das Objekt als zulässiges oder unzulässiges Objekt eingestuft werden und abhängig von diesem Ergebnis ein Objektfeststellungssignal bzw. Sicherheitsschaltsignal generiert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitslichtgitter ist es somit möglich, nicht nur die Objekthöhe sondern auch die seitliche Kontur des Objektes zu bestimmen, während das Objekt das Schutzfeld passiert.In addition, it is also possible by the inventively formed light sensor with the safety light grid to obtain accurate information on an object contour that could not be detected by a simple beam interruption. However, an object can now be measured by means of the light scanner or the object can be classified as a permissible or impermissible object on the basis of the detected object contour, and an object detection signal or safety switching signal can be generated depending on this result. With the safety light grid according to the invention, it is thus possible to determine not only the object height but also the lateral contour of the object while the object passes through the protective field.

Wird ein Objekt beispielsweise auf einem Förderband durch das Sicherheitslichtgitter transportiert, so kann zum einen durch das Unterbrechen der einzelnen Sende-/Empfangspaare ein Höhenprofil des Objektes ermittelt und abgespeichert werden und zum anderen durch die gebildeten Lichttaster gleichzeitig auch die Abstandskonturdaten einer der jeweiligen Sende-/Empfangsleiste zugewandten Seite des Objektes erfasst und abgespeichert werden. Durch das erfindungsgemäße Sicherheitslichtgitter kann somit gleichzeitig ein Höhenprofil und eine seitliche Abstandskontur erfasst werden und zur Beurteilung des Objektes verwendet werden.If an object is transported through the safety light grille, for example, on a conveyor belt, a height profile of the object can be determined and stored on the one hand by the interruption of the individual transmit / receive pairs and, on the other hand, the spacing contour data of one of the respective transmitters / detectors can also be simultaneously formed by the light sensors formed. Receiving bar facing side of the object are detected and stored. By means of the safety light grid according to the invention, a height profile and a lateral distance contour can thus simultaneously be detected and used to evaluate the object.

Bei bestimmten Anwendungen ist es vorgesehen, dass vordefinierte, zulässige Objekte den Schutzbereich passieren können, ohne dass ein Sicherheitsschaltsignal erzeugt wird. So wird beispielsweise bei einem Durchqueren des Schutzbereichs von zulässigen Objekten, beispielsweise mittels eines Förderbandes, kein Sicherheitsschaltsignal ausgelöst, während beim Fördern eines unzulässigen Objektes, beispielsweise einer Person, durch den Schutzbereich - auch wenn die Person sich seitlich des zulässigen Objekts befindet und dieses nicht überragt - ein entsprechendes Sicherheitsschaltsignal ausgelöst wird. In certain applications, predefined allowable objects may pass through the protected area without generating a safety switch signal. Thus, for example, when crossing the protected area of permissible objects, for example by means of a conveyor belt, no safety switching signal is triggered, while conveying an impermissible object, for example a person, through the protected area - even if the person is laterally of the permissible object and this does not tower - A corresponding safety switch signal is triggered.

Die Gegenüberstellung zweier tastender Sende-/Empfängerleisten ermöglicht es sehr zuverlässig Fehlerfälle aufzudecken und sicherheitsgerichtet zu reagieren. Dadurch kann eine Sicherheitsfunktion ein höheres Sicherheitsniveau erreichen, als es mit einem Einzelsystem der Fall wäre. Weiter kann die Detektionsfähigkeit erweitert werden. Ein sehr dunkles Objekt mit einer Remission unterhalb einer Detektionsschwelle kann mit dem vorliegenden Doppelsystem aufgrund der fehlenden Lichtimpulse der gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleiste detektiert werden.The juxtaposition of two tactile transmitter / receiver strips makes it possible to reliably detect faults and react in a safety-related manner. As a result, a security function can achieve a higher level of security than would be the case with a single system. Furthermore, the detection capability can be extended. A very dark object with a remission below a detection threshold can be detected with the present double system due to the missing light pulses of the opposite send / receive bar.

In Weiterbildung der Erfindung wird der Abstand der gegenüberliegenden Leiste eingelernt und abgespeichert, und der gespeicherte Wert zyklisch mit aktuell erfassten Werte verglichen.In a development of the invention, the distance between the opposing strip is taught and stored, and the stored value is cyclically compared with currently detected values.

Durch das Einlernen und Abspeichern des Abstandes kann eine Veränderung des Abstandes erkannt werden.By teaching and storing the distance, a change in the distance can be detected.

Der Abstand bzw. der Abstandsmesswert wird beispielsweise beidseitig, also redundant, bei der Inbetriebnahme ermittelt und im Betrieb zyklisch oder laufend überwacht. Werden kleinere Abstände im Betrieb gemessen, so befindet sich ein Objekt im Schutzbereich. Es liegt somit kein Fehlerfall vor.The distance or the distance measured value is determined, for example, on both sides, ie redundantly, during commissioning and monitored cyclically or continuously during operation. If smaller distances are measured during operation, an object is located in the protected area. There is thus no error case.

Werden allerdings größere Abstände als der eingelernte Abstand einseitig oder beidseitig gemessen, so liegt beispielsweise einer der folgenden Fehlerfälle vor: Erstens eine Manipulation durch Verdrehen eines oder beider Sende-/Empfangsleisten. Zweitens eine Umspiegelung oder eine Einbringung eines spiegelnden Objektes. Drittens eine systematische Drift eines Messwertes einer Sende-/Empfangsleiste.If, however, larger distances than the taught-in distance are measured on one side or on both sides, then one of the following error cases exists, for example: First, a manipulation by twisting one or both of the transmit / receive strips. Secondly, a reflection or an introduction of a specular object. Third, a systematic drift of a measured value of a transmit / receive bar.

Weiter können die Abstandsmesswerte der gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleisten überprüft werden. Der Vergleich gegenüberliegender Kanäle kann neben der Konsistenzprüfung im Betrieb auch zur Verifizierung und Unterstützung der Ausrichtung verwendet werden. Da ein tastendes Sicherheitslichtgitter aus energetischen Gründen stärker kollimiertes Licht verwenden muss als ein herkömmliches Sicherheitslichtgitter, wird die Ausrichtung schwieriger und eine Unterstützung mit Hilfe der Messdaten ist wünschenswert. In jedem Fall muss der Messwert gegenüberliegender Messkanäle der Sende-/Empfangsleisten innerhalb eines engen Toleranzbereichs übereinstimmen, ansonsten liegen die Messstrahlen nicht aufeinander und die Sende-/Empfangsleisten sind nicht ausreichend aufeinander ausgerichtet.Furthermore, the distance measurement values of the opposite transmission / reception bars can be checked. The comparison of opposing channels can be used in addition to the consistency check in operation for the verification and support of the alignment. Since a momentary safety light grid must use more collimated light for energetic reasons than a conventional safety light grid, the alignment becomes more difficult and support with the aid of the measured data is desirable. In any case, the measured value of opposite measuring channels of the transmitting / receiving strips must match within a narrow tolerance range, otherwise the measuring beams are not on top of each other and the transmitting / receiving bars are not sufficiently aligned with each other.

Zusammenfassend kann durch die Gegenüberstellung zweier tastender Sende-/Empfangsleisten zur Bildung eines Sicherheitslichtgitters und paarweisen Ausrichtung der einzelnen Messkanäle die Anwesenheit des gegenüberliegenden Signals geprüft werden. Die Messwerte überlappender Strahlen gegeneinander und mit eingelernten Referenzwerten kann verglichen werden. Die Signalstärken gegenüberliegender Strahlen gegeneinander und mit eingelernten Referenzwerten kann verglichen werden. Auch das Ausbleiben von Störsendern ist auf diese Art möglich, da deren Signalenergie aufgrund des größeren Abstandes nicht mit einer Erwartungshaltung übereinstimmt.In summary, the presence of the opposite signal can be tested by comparing two probing transmit / receive strips to form a safety light grid and pairwise alignment of the individual measurement channels. The measured values of overlapping beams against each other and with learned reference values can be compared. The signal strengths of opposing beams against each other and with learned reference values can be compared. Even the absence of jammers is possible in this way, since their signal energy due to the greater distance does not coincide with expectations.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein weiterer Lichtempfänger als Referenzlichtempfänger als zweiter Empfangskanal zur sicherheitsgerichteten Selbsttestung vorgesehen.In a further development of the invention, a further light receiver is provided as a reference light receiver as a second receiving channel for safety-related self-testing.

Eine Bewertung der Signalstärke und der Vergleich mit einem eingelernten Referenzwert erlaubt die Bewertung einer Empfängerempfindlichkeit. Ein Vergleich mit dem gegenüberliegenden Empfangssignal erlaubt die Bewertung einer Verschmutzung.An evaluation of the signal strength and the comparison with a learned reference value allows the evaluation of a receiver sensitivity. A comparison with the opposite received signal allows the assessment of contamination.

Ursache für diesen Signalausfall kann auch ein Objekt mit Remission unterhalb einer Detektionsschwelle sein. In diesem Fall reicht einseitig oder auch beidseitig der Signalpegel nicht für eine Detektion aus. Das Ausbleiben des gegenüberliegenden Sendesignals führt aber in diesem Fall dennoch zur Abschaltung und erlaubt damit die Detektion sehr dunkler Objekte, die mit einer einzigen Sende-/Empfangsleiste nicht detektierbar wären.The cause of this signal failure can also be an object with a response below a detection threshold. In this case, the signal level on one or both sides is insufficient for detection. The absence of the opposite transmission signal but in this case still leads to shutdown and thus allows the detection of very dark objects that would not be detectable with a single transmission / reception bar.

Der Referenzlichtempfänger ist dabei bevorzugt ein bereits vorhandener Lichtempfänger des Sicherheitslichtgitters.The reference light receiver is preferably an already existing light receiver of the safety light grid.

Der Referenzlichtempfänger ermöglicht beispielsweise folgende Selbsttestungen.The reference light receiver allows, for example, the following self-tests.

Es kann das genaue Zeitverhalten bzw. Timing des Lichtsenders überwacht werden und eventuell auftretende Offsets können korrigiert werden, z. B. bei Temperatureinflüssen .It can be monitored the exact timing of the light emitter and possibly occurring offsets can be corrected, for. B. at temperature influences.

Es kann in den Phasen, in denen kein Licht ausgesendet wird, an dem Referenzlichtempfänger der Fremdlichtpegel gemessen werden. Das entsprechende Messsignal kann mit dem Signal des Lichtempfängers verglichen werden, wodurch die Sensitivität des Lichtempfängers verifiziert werden und mit optionaler anderer Skalierung zur Überprüfung des nötigen Signal-Rausch Abstandes im eigentlichen Messkanal herangezogen werden kann. It can be measured at the reference light receiver of the extraneous light levels in the phases in which no light is emitted. The corresponding measurement signal can be compared with the signal of the light receiver, whereby the sensitivity of the light receiver can be verified and with optional other scaling can be used to check the necessary signal-to-noise ratio in the actual measurement channel.

Zusätzliche Messwerte, welche auf dem Lichtempfänger und dem Referenzlichtempfänger erzeugt werden, erlauben eine sicherheitstechnische Bewertung der Funktionstüchtigkeit.Additional measured values, which are generated on the light receiver and the reference light receiver, allow a safety-related evaluation of the functionality.

Eine direkte Messung des Fremdlichtpegels auf dem Lichtempfänger und ggf. auf dem Referenzlichtempfänger ermöglichen eine gute Bestimmung des Signal-Rausch-Verhältnisses und eine sicherheitsgerichtete Empfindlichkeit des Systems.A direct measurement of the external light level on the light receiver and possibly on the reference light receiver allow a good determination of the signal-to-noise ratio and a safety-related sensitivity of the system.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein weiterer Lichtsender als Referenzlichtsender zur sicherheitsgerichteten Selbsttestung vorgesehen.In a further development of the invention, a further light transmitter is provided as reference light transmitter for safety-related self-testing.

Hierdurch kann ein Ausfall oder ein Signalverlust eines oder mehrerer Messkanäle festgestellt werden. Wenn ein Signal eines gegenüberliegenden Lichtsenders erfasst wird, aber nicht der Lichtimpuls eines Lichtsenders der gleichen Seite, dann ist von einem Ausfall des Lichtsenders auszugehen oder von einer lokalen Verschmutzung.As a result, a failure or signal loss of one or more measurement channels can be detected. If a signal from an opposite light transmitter is detected, but not the light pulse of a light transmitter of the same side, then it can be assumed that the light transmitter has failed or local contamination.

Hierdurch kann eine Testung des Empfangskanals auf das Zeitverhalten bzw. Timing sowie signalhöhenabhängige Effekte durchgeführt werden.In this way, a test of the receiving channel on the timing or timing and signal level-dependent effects can be performed.

Zur Testung des Lichtempfängers können optische Testpulse mit unterschiedlichen zeitlichen Verläufen und Amplituden verwendet und über ein steuerbares Delay relativ zum Startzeitpunkt der Messung eine Lichtlaufzeit imitiert werden.To test the light receiver, optical test pulses with different time profiles and amplitudes can be used and a light transit time can be imitated via a controllable delay relative to the start time of the measurement.

Insbesondere Übersteuerungsmessungen lassen sich auf diese Art leicht durchführen. Über eine programmierbare variable Verzögerung vor dem Lichtsender lässt sich das Zeitverhalten, also das Timing der Entfernungsmesskette, testen.In particular, overmodulation measurements can be carried out easily in this way. Via a programmable variable delay in front of the light transmitter, the time behavior, ie the timing of the rangefinder, can be tested.

Über eine einstellbare Signalhöhe des Lichtsenders lässt sich die Dynamik des Lichtempfängers testen.The dynamic response of the light receiver can be tested via an adjustable signal height of the light transmitter.

Damit ermöglicht der Referenzlichtsender beispielsweise folgende Testungen:This allows the reference light transmitter, for example, the following tests:

Erstens kann eine Linearität und eine Integrität der Empfangssignale des Lichtempfängers für verschiedene Verzögerungen bzw. Lichtlaufzeiten gewährleistet werden. Damit kann indirekt die Abstandsmessung überprüft werden.First, a linearity and integrity of the received signals of the light receiver can be ensured for different delays or light propagation times. Thus, the distance measurement can be checked indirectly.

Zweitens kann durch Messung der Signalhöhe mit unterschiedlichen Referenzamplituden des Referenzsenders die Dynamik und die Sensitivität des Lichtempfängers überprüft werden. Die Messungen können auch zur Kompensation von Alterungseffekten oder Degradation oder zur Kompensation von Temperatureffekten verwendet werden.Secondly, by measuring the signal level with different reference amplitudes of the reference transmitter, the dynamics and the sensitivity of the light receiver can be checked. The measurements can also be used to compensate for aging effects or degradation or to compensate for temperature effects.

Drittens können z. B. bei Bedarf Übersteuerungsmessungen durchgeführt werden.Third, z. B. over-steering measurements are performed if necessary.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Lichtempfänger mindestens ein Array bestehend aus Einzelphotonenlawinendioden auf.In a development of the invention, the light receiver has at least one array consisting of single photon avalanche diodes.

Damit der Lichtempfänger mit der mindestens einen Einzelphotonenlawinendiode nicht bereits durch einzelne Photonen gesättigt wird, z. B. durch Fremdlicht, werden viele Einzelphotonenlawinendioden angeordnet und zusammen ausgewertet. Prinzipiell können hier die Analogsignale der Einzelphotonenlawinendioden-Pixel bzw. Einzelphotonenlawinendioden-Elemente addiert werden. Es ist auch möglich, die Lawinen jeder Einzelphotonenlawinendiode beispielsweise über einen Komparator oder über einen Analog-Digital-Wandler zu digitalisieren und digital auszuwerten. Jedoch können die Lawinensignale auch direkt digital weiterverarbeitet werden, falls das Signal bereits ausreichend hoch ist.So that the light receiver with the at least one single photon avalanche diode is not already saturated by individual photons, z. B. by extraneous light, many single photon avalanche diodes are arranged and evaluated together. In principle, the analog signals of the single photon avalanche diode pixels or single photon avalanche diode elements can be added here. It is also possible to digitize and digitally evaluate the avalanches of each single photon avalanche diode, for example, via a comparator or via an analog-to-digital converter. However, the avalanche signals can also be processed directly digitally if the signal is already sufficiently high.

Um die Möglichkeit eines größeren Winkelbereichs durch das Sicherheitslichtgitter abzudecken und dennoch die nötige räumliche Auflösung zur Detektion z. B. eines Beines zu erhalten, kann das Einzelphotonenlawinendioden-Array in sogenannte Makropixel aufgeteilt werden. Hierbei sind mehrere räumlich benachbarte Einzelphotonenlawinendioden-Zellen einer gemeinsamen Auswertung zugehörig und werten über eine entsprechende Optik das empfangene Licht aus einem bestimmten Winkelbereich aus. Die Anordnung kann dabei linear oder flächig erfolgen.To cover the possibility of a larger angle range through the safety light grid and still provide the necessary spatial resolution for detection z. As a leg, the single photon avalanche diode array can be divided into so-called macropixels. Here, a plurality of spatially adjacent single photon avalanche diode cells are associated with a common evaluation and evaluate the received light from a certain angular range via a corresponding optics. The arrangement can be linear or planar.

Die Dynamik und/oder das Fremdlichtverhalten ist über die verschiedenen Einzelphotonenlawinendioden bzw. Einzelphotonenlawinendioden-Arrays skalierbar.The dynamics and / or the external light behavior is scalable via the various single-photon avalanche diodes or single-photon avalanche diode arrays.

Der Signalpegel kann bei Einzelphotonenlawinendioden-Arrays entweder direkt über die Zählraten der Photonen bestimmt werden, falls die Signale direkt auf Pixelebene digitalisiert werden, oder über die Messung der Amplitude des Summenstroms aller Pixel. Im Überwachungszustand werden beide Werte kontinuierlich gemessen und mit dem eingelernten Sollwert verglichen. Treten bei einem der beiden Werte Abweichungen auf, wird diese Abweichung über den zweiten Messwert plausibilisiert und gegebenenfalls als Eingriff detektiert.The signal level can be determined in single-photon avalanche diode arrays either directly via the count rates of the photons, if the signals are digitized directly at the pixel level, or by measuring the amplitude of the sum current of all pixels. In the monitoring state, both values are continuously measured and compared with the learned setpoint. If deviations occur at one of the two values, this deviation becomes Plausibilisiert over the second measured value and possibly detected as an intervention.

Interessant für einen Sicherheitssensor ist die Möglichkeit einer Hintergrundlichtmessung im Einzelphotonenlawinendioden-Array. Das Fremdlicht ist bei einer Einzelphotonenlawinendiode über das ,Shot-Noise‛ eine dominierende Rauschquelle. Das thermische Rauschen ist gegenüber klassischen Photodioden-Empfängern deutlich kleiner, da der im klassischen Empfangspfad übliche Transimpedanzwandler, der eine Hauptquelle für thermisches Rauschen darstellt, nicht benötigt wird. Auf dem Einzelphotonenlawinendioden-Array lässt sich in den Sendepausen des Messsystems der Fremdlichtpegel über die Anzahl der einfallenden Fremdlichtphotonen auf dem Lichtempfänger bestimmen. Z. B. im Fall des angeführten Phasenmess-Verfahrens durch ein weiteres Gatingsignal, welches in den entsprechenden Sendepausen die Einzelphotonenevents in einem Zähler aufaddiert.Interesting for a safety sensor is the possibility of background light measurement in the single photon avalanche diode array. The extraneous light is a dominant noise source in a single photon avalanche diode via the shot-noise. The thermal noise is much smaller compared to classical photodiode receivers, since the usual in the classical reception path transimpedance converter, which is a major source of thermal noise, is not needed. On the single photon avalanche diode array, the extraneous light level can be determined in the transmission pauses of the measuring system by the number of incident extraneous light photons on the light receiver. For example, in the case of the stated phase measurement method by another Gating signal, which adds the single photon events in a counter in the corresponding transmission breaks.

Für eine sichere Detektion von Objekten in einem sicheren Sicherheitslichtgitter kann zuvor ein nötiges Signal-Rausch-Verhältnis definiert werden, bei welchem unter allen Umständen ein Objekt erkannt werden muss. Durch die Bestimmung des Fremdlichtpegels während des Messzyklus' kann überwacht werden, ob der Rauschpegel im Vergleich zu einem erwarteten Signal vom eingreifenden Objekt zu groß wird und entsprechend sicherheitsgerichtet abgeschaltet werden muss.For a safe detection of objects in a safe safety light grid, a necessary signal-to-noise ratio can be defined beforehand in which an object must be detected under all circumstances. By determining the ambient light level during the measurement cycle, it is possible to monitor whether the noise level is too large in comparison with an expected signal from the intervening object and must accordingly be switched off in a safety-related manner.

Vorzugsweise ist der Lichtsender und/oder Lichtempfänger sowohl Teil des Sende-/Empfangspaares als auch Teil des Lichttasters. Somit ist ein und derselbe Lichtsender bzw. Lichtempfänger notwendig, um sowohl ein Sende-/Empfangspaar als auch einen Lichttaster zu bilden. Nach Unterbrechung des Lichtstrahles durch ein Objekt wird der durch das Objekt remittierte Lichtstrahl auf ein zugehöriges Empfangselement der gleichen Sende-/Empfangsleiste wie des Lichtsenders gelenkt und ein Abstandssignal ermittelt.Preferably, the light emitter and / or light receiver is both part of the transmit / receive pair and part of the light button. Thus, one and the same light emitter or receiver is necessary to form both a transmit / receive pair and a light scanner. After interruption of the light beam by an object of the remitted by the object light beam is directed to an associated receiving element of the same transmission / reception bar as the light emitter and determines a distance signal.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtsender und Lichtempfänger einzeln abwechselnd nacheinander in den Sende-/Empfangsleisten angeordnet. Vorzugsweise ist dabei eine Vielzahl von Lichtsendern und Lichtempfängern angeordnet. Dadurch ist eine gleichmäßige Auflösung des Sicherheitslichtgitters über die gesamte Schutzfeldlänge gewährleistet. Vorteilhaft liegen auch die Lichttaster dabei direkt benachbart nebeneinander gleichverteilt über die gesamte Schutzfeldlänge. In a further development of the invention, the light emitter and light receiver are arranged individually one after the other alternately in the transmission / reception strips. Preferably, a plurality of light emitters and light receivers is arranged. This ensures a uniform resolution of the safety light curtain over the entire protective field length. Advantageously, the light scanners are also directly adjacent to each other evenly distributed over the entire protective field length.

Wird eine Leiste längs um 180° gedreht gegenüber der gegenüberliegenden Leiste montiert, so liegen sich die Lichtsender und Lichtempfänger zur Bildung der Sende-/Empfangspaare direkt gegenüber, wodurch ein homogenes Schutzfeld mit parallelen Lichtstrahlen entsteht. Die Sender und Empfänger zur Bildung des Lichttasters liegen auch hier direkt nebeneinander.
In Weiterbildung der Erfindung bilden jeweils benachbarte Lichtsender und Lichtempfänger einen Lichttaster. Dadurch ist ein besonders einfacher Aufbau des Sicherheitslichtgitters gewährleistet und die gebildeten Lichttaster sind als eine Einheit mit gleichmäßigen Abständen zueinander entlang einer Sende-/Empfangsleiste angeordnet. Durch diese Anordnung kann das Sicherheitslichtgitter modular für verschiedene Schutzfeldhöhen aufgebaut werden. Je nach Schutzfeldhöhe wird eine bestimmte Anzahl von jeweils benachbarten Lichtsendern und Lichtempfängern zur Bildung von Lichttastern angeordnet. Durch die benachbarte Anordnung der Lichttaster sind die gemessenen Abstandswerte auch unmittelbar einem jeweiligen Sende-/Empfangspaar zuordenbar, so dass bei einer Unterbrechung eines Lichtstrahls auch direkt ein zugehöriger Abstand des den Lichtstrahl unterbrechenden Objektes ermittelt wird.
If a strip is rotated longitudinally by 180 ° relative to the opposite strip, the light emitters and light receivers lie directly opposite each other to form the emitter / receiver pairs, resulting in a homogeneous protective field with parallel light beams. The transmitters and receivers for forming the light sensor are also located directly next to each other.
In a further development of the invention, adjacent light transmitters and light receivers each form a light scanner. As a result, a particularly simple construction of the safety light grid is ensured and the light sensors formed are arranged as a unit with uniform distances from one another along a transmission / reception bar. Due to this arrangement, the safety light curtain can be modularly constructed for different protective field heights. Depending on the protective field height, a specific number of respectively adjacent light emitters and light receivers are arranged to form light sensors. As a result of the adjacent arrangement of the light sensors, the measured distance values can also be assigned directly to a respective transmission / reception pair, so that an interruption of a light beam also directly determines an associated distance of the object interrupting the light beam.

In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere, nicht benachbarte Lichtsender gleichzeitig aktivierbar.In a further embodiment, a plurality of non-adjacent light transmitters can be activated simultaneously.

Um eine niedrige Ansprechzeit zu erreichen, können mehrere Lichttaster oder mehrere Lichtschranken parallel betrieben werden, bevorzugt in einer Anordnung ohne Überlappung von Sendekeulen bzw. Empfangskeulen. Beispielsweise werden benachbarte Lichttaster oder Lichtschranken gleichzeitig aktiviert.In order to achieve a low response time, multiple light sensors or multiple light barriers can be operated in parallel, preferably in an arrangement without overlap of transmitting lobes or receiving lobes. For example, adjacent light sensors or light barriers are activated simultaneously.

Hierbei weisen unterschiedliche Lichtsender unterschiedliche Pulswiederholfrequenzen, Modulationsfrequenzen oder unterschiedliche Phasen auf.In this case, different light transmitters have different pulse repetition frequencies, modulation frequencies or different phases.

Dadurch können benachbarte Lichttaster parallel gleichzeitig aktiviert werden, ohne dass ein Übersprechen zwischen den Kanälen auftreten kann.As a result, adjacent light sensors can be activated in parallel at the same time, without crosstalk between the channels occurring.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Sende-/Empfangsleisten identisch aufgebaut. Damit muss nur eine einzige Baugruppe, nämlich die Sende-/Empfangsleiste hergestellt werden, um ein Sicherheitslichtgitter, bestehend aus zwei solchen gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleisten bereitzustellen. Zur Wartung des Sicherheitslichtgitters braucht auch nur eine einzige Sende-/Empfangsleiste bevorratet zu werden, um bei Ausfall oder Fehlfunktion einer Leiste eine funktionsfähige Ersatzleiste zur Hand zu haben.In a further development of the invention, the transmission / reception strips are constructed identically. Thus, only a single assembly, namely the transmit / receive bar must be made to provide a safety light grid consisting of two such opposite send / receive bars. To maintain the safety light grid, only a single transmit / receive bar needs to be stored in order to have a functional spare bar at hand in the event of a malfunction or malfunction of a bar.

Auch elektrische Anschlüsse für beide Sende-/Empfangsleisten sind identisch ausgebildet. Hiermit vereinfacht sich eine Verbindungstechnik, da nur ein Typ von Steckverbindern vorgesehen werden muss. Die Sende-/Empfangsleisten können dadurch auch einfach angeschlossen werden, da nicht wie bei bisherigen Sicherheitslichtgittern, bestehend aus Sendeleiste und getrennter Empfangsleiste, unterschiedliche Anschlüsse für Sendeleiste und Empfangsleiste vorgesehen werden müssen.Also electrical connections for both transmit / receive strips are identical. This simplifies a connection technique, since only one type of connector must be provided. The send / receive bars can thereby also easy to be connected, since not as in previous safety light curtains, consisting of transmission bar and separate reception bar, different connections for transmission bar and reception bar must be provided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden charakteristische Konturen der zulässigen Objekte eingelernt, indem die Entfernungswerte, die sich beim Reflektieren der ausgesandten Lichtsignale an dem jeweiligen Objekt ergeben, eingelernt und in einem Speicher abgespeichert werden. Tritt ein Objekt in den Schutzbereich ein, so werden vor Erzeugen des Sicherheitsschaltsignals die gemessenen Entfernungswerte mit den abgespeicherten Entfernungswerten verglichen und es wird kein Sicherheitsschaltsignal erzeugt, falls die gemessenen Entfernungswerte mit den Entfernungswerten zulässiger Objekte innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs übereinstimmen.In accordance with a further embodiment, characteristic contours of the permissible objects are learned by teaching the distance values which result upon reflection of the emitted light signals at the respective object and storing them in a memory. If an object enters the protected area, the measured distance values are compared with the stored distance values before the safety switch signal is generated, and no safety switch signal is generated if the measured distance values coincide with the distance values of permissible objects within a predetermined tolerance range.

Je nach Form der zulässigen Objekte können dabei mehrere zulässige Entfernungswerte abgespeichert sein, die insbesondere bei der Verwendung von mehreren Lichttastern abhängig vom Auftreffort der Lichtstrahlen unterschiedlich sind. Tritt ein unzulässiges Objekt in den Schutzbereich ein oder ist ein zulässiges Objekt nicht korrekt positioniert, so stimmt die ermittelte Entfernung mit der zulässigen Entfernung nicht überein, so dass in diesem Fall ein Sicherheitsschaltsignal erzeugt wird.Depending on the form of the permissible objects, a plurality of permissible distance values may be stored, which differ in particular when multiple light buttons are used, depending on the location of the light beams. If an inadmissible object enters the protected area or if a permissible object is not positioned correctly, the determined distance does not coincide with the permissible distance, so that in this case a safety switching signal is generated.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Referenzfläche vorgesehen, wobei die Lichtsignale bzw. Lichtimpulse des Lichtsenders auf die Referenzfläche treffen und die zurückgeworfenen Lichtsignale bzw. Lichtimpulse auf den Lichtempfänger treffen. Jedoch kann optional auch eine bereits vorhandene Kontur als Referenzfläche dienen.In a further development of the invention, a reference surface is provided, wherein the light signals or light pulses of the light transmitter strike the reference surface and strike the reflected light signals or light pulses on the light receiver. However, an existing contour can optionally also serve as a reference surface.

Die Schutzfelddimensionen bzw. Messbereichsdimensionen können auf zwei Arten definiert werden.The protective field dimensions or measuring range dimensions can be defined in two ways.

Erstens können die Abstände und Signalamplituden gegenüber einer natürlichen Referenzfläche eingelernt werden. Hierbei misst das Sicherheitslichtgitter gegenüber diesen eingelernten Werten jede Abweichung, nämlich zu große oder zu kleine Abstände, oder zu große oder zu kleine Signalamplituden führen zu einer Schutzfeldverletzung und zu einem Objektfeststellungssignal.First, the distances and signal amplitudes can be learned against a natural reference surface. In this case, the safety light grid measures any deviation from these taught-in values, ie too large or too small distances, or too large or too small signal amplitudes lead to a protective field violation and to an object detection signal.

Eine sicherheitsgerichtete Testung des Sicherheitslichtgitters ist einfacher als im Stand der Technik, da beim Messwert mit zwei unterschiedlichen Erwartungswerten gearbeitet wird. Jegliche Abweichung durch eine Fehlmessung oder einen Umgebungseinfluss des Sicherheitslichtgitters, beispielsweise Alterung des Lichtsenders, Fremdlichteinfluss und/oder Verschmutzung führt zu einem abweichenden Messwert entweder bei der Überwachung der Amplitude oder des Abstandes.Safety-related testing of the safety light grid is simpler than in the prior art since the measured value is operated with two different expected values. Any deviation due to an incorrect measurement or an environmental influence of the safety light curtain, for example aging of the light emitter, extraneous light influence and / or contamination leads to a different measured value either in the monitoring of the amplitude or the distance.

Zweitens können die Abstände für jeden Messkanal mit einer entsprechenden Software konfiguriert werden. Hierbei misst das Sicherheitslichtgitter freitastend in den Raum und jedes Unterschreiten des konfigurierten Abstandswertes führt zu einer Schutzfeldverletzung. Dabei lassen sich variable Schutzfeldgeometrien verwirklichen, welche auch durch Schutzfeldumschaltung, beispielsweise Muting oder Blanking z. B. in einem Taktbetrieb verändert werden können. Die sicherheitsgerichtete Sensortestung ist in diesem Fall schwieriger, da nicht von Erwartungswerten ausgegangen werden kann.Second, the distances for each measurement channel can be configured with appropriate software. In this case, the safety light curtain measures in the room with a sense of proximity and every falling below the configured distance value leads to a protective field violation. In this case, variable protective field geometries can be realized, which also by protective field switching, such as muting or blanking z. B. can be changed in a clock mode. The safety-related sensor test is more difficult in this case, since it can not be expected from expected values.

Durch kurze Unterbrechungen des Messzyklus ist es möglich, mittels des Lichtempfängers auch einen Pegel durch Fremdlichteinstrahlung zu bestimmen. Dabei können bei der Messung des Signalpegels Schwankungen auf längere Zeitskalen, beispielsweise durch Temperaturänderungen oder durch Veränderungen des Umgebungslichts, kontinuierlich protokolliert und die Sollwerte entsprechend abgeglichen werden.By short interruptions of the measuring cycle, it is possible to determine a level by external light irradiation by means of the light receiver. In the measurement of the signal level, fluctuations on longer time scales, for example due to temperature changes or changes in the ambient light, can be recorded continuously and the setpoints can be adjusted accordingly.

In Weiterbildung der Erfindung bilden ein erster Lichtempfänger mit einem ersten Lichtsender einen ersten Lichttaster und der erste Lichtempfänger mit einem zweiten Lichtsender einen zweiten Lichttaster, wobei der erste Lichtsender und der zweite Lichtsender nacheinander aktivierbar sind.In a development of the invention, a first light receiver with a first light transmitter forms a first light sensor and the first light receiver with a second light transmitter forms a second light sensor, wherein the first light transmitter and the second light transmitter can be activated one after the other.

Bei Sicherheitslichtgittern nach dem Stand der Technik wird die geometrische Auflösung durch den Strahlabstand vorgegeben. Bei dem erfindungsgemäßen tastenden Sicherheitslichtgitter wird der Abstand der kollimierten Lichtsender zur Definition der geometrischen Auflösung verwendet.In safety light curtains according to the prior art, the geometric resolution is given by the beam spacing. In the momentary safety light grid according to the invention, the distance of the collimated light transmitters is used to define the geometric resolution.

Um Kosten zu sparen kann bei dem tastenden Sicherheitslichtgitter ein einziger Lichtempfänger zeitlich seriell für die Auswertung von zwei oder mehreren ihm benachbarten Lichtsendern verwendet werden. Hierdurch lässt sich ein Teil der Lichtempfänger einsparen. Die Empfangskeule des Lichtempfängers deckt dabei beide Lichtsender ab.In order to save costs, with the momentary safety light grid, a single light receiver can be used serially in time for the evaluation of two or more light transmitters adjacent to it. As a result, a part of the light receiver can be saved. The receiving lobe of the light receiver covers both light transmitters.

In einer weiteren Ausführungsform bilden ein erster Lichtempfänger mit einem ersten Lichtsender einen ersten Lichttaster und ein zweiter Lichtempfänger mit dem ersten Lichtsender einen zweiten Lichttaster.In a further embodiment, a first light receiver with a first light transmitter form a first light sensor and a second light receiver with the first light transmitter form a second light sensor.

Dies bietet eine weitere Möglichkeit für eine höhere Detektionssicherheit in dem Sicherheitslichtgitter durch eine parallele Auswertung von zwei benachbarten Lichtempfängern, die von einem einzigen Lichtsender Lichtimpulse erhalten. Hierdurch kann eine Redundanz im gesamten Sicherheitslichtgitter erreicht werden.This offers a further possibility for a higher detection reliability in the safety light grid by a parallel evaluation of two adjacent light receivers which receive light pulses from a single light transmitter. This can a redundancy in the entire safety light curtain can be achieved.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist dem Lichtsender eine Sendeoptik, insbesondere eine Linse, vorgeordnet. Die Sendeoptik ist optional auf einem Chip oder in dem Chipgehäuse integriert, um eine kostengünstige und kompakte Lösung, insbesondere bei hohen Stückzahlen, zu erreichen.In one embodiment of the invention, the light transmitter is preceded by a transmitting optics, in particular a lens. The transmission optics are optionally integrated on a chip or in the chip housing in order to achieve a cost-effective and compact solution, in particular in high quantities.

Durch eine hohe Integration und eine geringe Größe der Senderoptik ist das Sicherheitslichtgitter sehr kompakt.Due to a high integration and a small size of the transmitter optics, the safety light grid is very compact.

Durch unterschiedliche Sendeoptiken können verschiedene Überwachungswinkel und verschiedene Reichweiten realisiert werden.By different transmission optics different monitoring angles and different ranges can be realized.

In einer weiteren Ausführungsform ist dem Lichtempfänger eine Empfangsoptik, insbesondere eine Linse, vorgeordnet.In a further embodiment, a receiving optical system, in particular a lens, is arranged in front of the light receiver.

Die Empfangsoptik ist optional auf einem Chip oder in dem Chipgehäuse integriert, um eine kostengünstige und kompakte Lösung, insbesondere bei hohen Stückzahlen, zu erreichen.Optionally, the receiving optics are integrated on a chip or in the chip housing in order to achieve a cost-effective and compact solution, in particular in the case of large quantities.

Auch ein optischer Bandpassfilter kann direkt auf dem Chip oder dem Lichtempfänger angeordnet, insbesondere aufgedampft werden, um Hintergrundlicht abzuschwächen.An optical bandpass filter can also be arranged directly on the chip or the light receiver, in particular vapor-deposited, in order to attenuate background light.

Durch eine hohe Integration und eine geringe Größe der Empfängeroptik ist das Sicherheitslichtgitter sehr kompakt.Due to a high integration and a small size of the receiver optics, the safety light grid is very compact.

Durch unterschiedliche Empfangsoptiken können verschiedene Überwachungswinkel und verschiedene Reichweiten realisiert werden.By different receiving optics different monitoring angles and different ranges can be realized.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Steuer- und Auswerteeinheit zweikanalig ausgebildet.In a development of the invention, the control and evaluation unit is designed with two channels.

Durch die zweikanalige Steuer- und Auswerteeinheit kann das Sicherheitslichtgitter als eigenständiger Sicherheitssensor bzw. Sicherheitslichtgitter auch bei höheren Anforderungen an das zu erreichende Sicherheitsniveau verwendet werden.Due to the dual-channel control and evaluation unit, the safety light grid can be used as an independent safety sensor or safety light grid even with higher demands on the safety level to be achieved.

Dadurch ist das Sicherheitslichtgitter selbst in der Lage, eine Vielzahl von Selbsttests durchzuführen und seine eigene Funktionalität umfassend sicher zu stellen.As a result, the safety light grid itself is able to perform a large number of self-tests and to ensure its own functionality comprehensively.

Weiter können aber auch mehrere Lichttaster über einen gemeinsamen Bus kommunizieren und ein zentraler Sicherheitskontroller bzw. Safetycontroller wird verwendet, um die einzelnen Lichttaster zu konfigurieren, ihren Zustand abzufragen und gegebenenfalls geeignete Testsignale einzuspeisen, die empfangenen Signale auszuwerten und abzugleichen, Warnungen zu signalisieren und im Gefährdungsfall eine abzusichernde Maschine oder ein abzusicherndes selbstfahrendes Fahrzeug anzuhalten.In addition, however, several light sensors can also communicate via a common bus and a central safety controller or safety controller is used to configure the individual light sensors, query their status and, if appropriate, feed suitable test signals, evaluate and compare the received signals, signal warnings and in case of danger to stop a machine or a self-propelled vehicle to be protected.

Es kann beispielsweise ausreichen, wenn jeder einzelne Lichttaster auf dem gemeinsamen Bus lediglich meldet, wenn seine Messwerte zuvor eingelernte Schwellen verletzen bzw. überschreiten oder bei einer Selbstdiagnose ein Problem diagnostiziert hat.It may be sufficient, for example, if each individual light sensor only reports on the shared bus, if its measured values violate or exceed previously learned thresholds or if a self-diagnosis has diagnosed a problem.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Lichttaster ein integriertes Lichttastermodul.In a further development of the invention, the light scanner is an integrated light scanner module.

Durch die Verwendung eines CMOS-Prozesses ist es möglich, zusätzliche Komponenten wie die Steuer- und Auswerteeinheit, den Lasertreiber, die Spannungsversorgung und/oder eine Temperaturregellogik zusammen mit dem photoempfindlichen Empfänger auf einem Chip zu integrieren. Mit dieser Technologie lassen sich alle Komponenten der Messkette des Lichttasters in einem einzigen ASIC integrieren. Der ASIC ist in der Lage, eigenständig Entfernungswerte zu messen und das Endergebnis über einen geeigneten Bus an die zentrale Steuerung weiterzugeben.By using a CMOS process, it is possible to integrate additional components such as the control and evaluation unit, the laser driver, the power supply and / or a temperature control logic together with the photosensitive receiver on a chip. With this technology, all components of the light probe measuring chain can be integrated in a single ASIC. The ASIC is able to autonomously measure distance values and pass the final result to the central controller via a suitable bus.

Mittels einer Hybridtechnologie lässt sich auch der Lichtsender, beispielsweise ein Laser, eine VCSEL oder eine Leuchtdiode mit auf dem integrierten Lichttastermodul, dem Chip integrieren. Auch der Referenzlichtempfänger und/oder der Referenzlichtsender können in dem integrierten Lichttastermodul vorgesehen werden.By means of a hybrid technology, the light transmitter, for example a laser, a VCSEL or a light-emitting diode can also be integrated with the chip on the integrated light scanner module. The reference light receiver and / or the reference light transmitter can also be provided in the integrated light scanner module.

Als Basis für das Sicherheitslichtgitter dient ein modularer Aufbau. Das Sicherheitslichtgitter weist beispielsweise die Komponenten auf: Optikmodul mit Sendeoptik und Empfangsoptik, Messkern mit Lichtsender und Lichtempfänger und/oder Back-End mit Steuer- und Auswerteeinheit, I/O-Treibern, Businterface und/oder Sicherheitssteuerung.
Der Messkern besteht bevorzugt aus einem hochintegrierten CMOS-ASIC. Ein Aufbau aus diskreten Bauteilen ist jedoch ebenfalls möglich.
The basis for the safety light grid is a modular design. The safety light grid has, for example, the components: optical module with transmitting optics and receiving optics, measuring core with light transmitter and light receiver and / or back-end with control and evaluation unit, I / O drivers, bus interface and / or safety controller.
The measuring core preferably consists of a highly integrated CMOS ASIC. However, a structure of discrete components is also possible.

Aufgrund der guten Richtcharakteristik von Licht lassen sich so durch entsprechende Optikmodule verschiedene Varianten des Sicherheitslichtgitters mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln und Reichweiten realisieren, welche auf verschiedene Anforderungen unterschiedlicher Anwendungen angepasst sind. Die Lichtstrahlen können durch optische Elemente kollimiert oder weiter aufgeweitet werden.Due to the good directional characteristic of light, different variants of the safety light grid with different opening angles and ranges can be realized by means of corresponding optical modules, which are adapted to different requirements of different applications. The light rays can be collimated or further expanded by optical elements.

Zur Einschränkung des Fremdlichteinfalls kann der Lichtempfänger mit einem Filterelement, beispielsweise mit einem Bandpassfilter versehen werden.To restrict the extraneous light incidence, the light receiver with a filter element, For example, be provided with a bandpass filter.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.In the following, the invention will be explained with reference to exemplary embodiments with reference to the drawing in detail.

In der Zeichnung zeigt:

  • 1 und 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitslichtgitters.
In the drawing shows:
  • 1 and 2 a schematic representation of a safety light curtain according to the invention.

1 zeigt ein Sicherheitslichtgitter 1 zur Überwachung eines Schutzbereiches mit wenigstens zwei Sende-/Empfangsleisten 3, 3' mit wenigstens einem Lichtsender S und mit wenigstens einem Lichtempfänger E, wobei die Sende-/Empfangsleisten 3, 3' einander gegenüberliegend angeordnet sind, und zwischen diesen durch die Lichtstrahlen 4 der Lichtsender S ein Schutzfeld 2 gebildet ist, wobei jeweils wenigstens ein Lichtsender S der einen Sende-/Empfangsleiste 3, 3' und wenigstens ein Lichtempfänger E der anderen Sende-/Empfangsleiste 3', 3 ein Sende-/Empfangspaar bilden, mit Mitteln zur Synchronisation der Sende-/Empfangsleisten 3, 3' und mit einer Steuer- und Auswerteeinheit, wobei gemäß 2 wenigstens einer der Lichtsender S einer der Sende-/Empfangsleiste 3, 3' mit wenigstens einem der Lichtempfänger E derselben Sende-/Empfangsleiste 3, 3' einen Lichttaster bildet, wobei der Lichttaster als Lichtlaufzeittaster ausgebildet ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit ausgebildet ist, die Lichtlaufzeit empfangener Lichtsignale oder Lichtimpulse des Lichtempfängers E auszuwerten, wobei der Lichtempfänger E mindestens eine Einzelphotonenlawinendiode aufweist. 1 shows a safety light grid 1 for monitoring a protection area with at least two transmission / reception strips 3 . 3 ' with at least one light transmitter S and with at least one light receiver e , wherein the transmit / receive bars 3 . 3 ' are arranged opposite to each other, and between them by the light rays 4 the light transmitter S a protective field 2 is formed, wherein in each case at least one light transmitter S the one send / receive bar 3 . 3 ' and at least one light receiver e the other send / receive bar 3 ' . 3 form a transmit / receive pair, with means for synchronization of the transmit / receive bars 3 . 3 ' and with a control and evaluation unit, according to 2 at least one of the light emitters S one of the send / receive bar 3 . 3 ' with at least one of the light receivers e the same send / receive bar 3 . 3 ' forms a light sensor, wherein the light sensor is designed as a light time-stamp, wherein the control and evaluation unit is formed, the light transit time of received light signals or light pulses of the light receiver e evaluate, wherein the light receiver e has at least one single photon avalanche diode.

Durch die Verwendung von pulsförmigen Lichtsignalen kann die vom Aussenden der Lichtsignale bis zum Empfangen der Lichtsignale verstrichene Lichtlaufzeit ermittelt werden, die repräsentativ für den Abstand zu dem Objekt ist.Through the use of pulse-shaped light signals, it is possible to determine the light transit time which has elapsed from the emission of the light signals until the light signals have been received, which is representative of the distance to the object.

Durch die Doppelanordnung von zwei tastenden Sende-/Empfangsleisten 3, 3' wird neben der klassischen Absicherungsfunktion, die sowohl mit beiden tastenden Sende-/Empfangsleisten 3, 3' separat als auch durch eine Sender-Empfänger-Paarung gegenüberliegender Sende-/Empfangsleisten 3, 3' realisiert werden kann, zusätzlich eine hochwertige Messfunktion implementiert. Ein durchtretendes Objekt wird innerhalb der Schutzebene beidseitig vermessen. Bei geneigter Anordnung der Messebene gegenüber der Durchtrittsrichtung kann zudem die 3D-Kontur aus einer Folge von Messungen rekonstruiert werden.Due to the double arrangement of two momentary transmit / receive strips 3 . 3 ' is in addition to the classic hedge function, both with both momentary transmit / receive bars 3 . 3 ' separately as well as through a transmitter-receiver pairing of opposing transmit / receive bars 3 . 3 ' can be realized, additionally implemented a high-quality measurement function. A passing object is measured on both sides within the protective plane. If the measurement plane is inclined relative to the direction of passage, the 3D contour can also be reconstructed from a sequence of measurements.

Gemäß 1 werden zwei vorzugsweise identisch tastende Sende-/Empfangsleisten 3, 3' verwendet, die jedoch auch einzeln genutzt werden können. Diese tastenden Sende-/Empfangsleisten 3, 3' werden - vergleichbar mit klassischen Sicherheitslichtgittern - gegenüberliegend angebracht und aufeinander ausgerichtet, so dass die einzelnen TOF-Elemente (z.B. SPAD-Sensoren mit integriertem Sender und Empfänger oder TOF-Imager) paarweise so orientiert sind, dass sie im Sende- und Empfangsbereich des jeweils anderen liegen.According to 1 become two preferably identically groping send / receive bars 3 . 3 ' used, but which can also be used individually. These tentative transmit / receive bars 3 . 3 ' are - compared to classic safety light curtains - mounted opposite and aligned, so that the individual TOF elements (eg SPAD sensors with integrated transmitter and receiver or TOF imager) are pairwise oriented so that they are in the transmission and reception range of each other lie.

Auf diese Art kann beidseitig eine Abstandsmessung mit jedem TOF-Element durchgeführt werden. Dieser Abstandswert kann mit einem konfigurierten Wert verglichen werden, um die Anordnung gegenüber Manipulation zu schützen. Zudem kann bei Durchtritt eines Objekts durch die Mess-/Schutzebene die Vermessung des Objekts stattfinden. Und zusätzlich können Schutzfelder 4 definiert werden, deren Unverletztheit unabhängig überwacht wird. Die Doppelanordnung bringt zudem den Vorteil, dass Objekte lokalisiert und verfolgt werden können, ohne nachteilige Verdeckungsbereiche zu haben.In this way, a distance measurement can be carried out on both sides with each TOF element. This distance value may be compared to a configured value to protect the device from tampering. In addition, when an object passes through the measurement / protection level, the measurement of the object can take place. And in addition, protective fields 4 whose uninjuredness is independently monitored. The double arrangement also has the advantage that objects can be located and tracked without having detrimental occlusion areas.

Weiter kann eine Absicherungsfunktion identisch zu klassischen Sicherheitslichtgittern realisiert werden, bei der jeweils gegenüberliegende Sender-Empfänger-Paare einen Strahl definieren, dessen Unterbrechungsfreiheit überwacht wird. Neben dem hohen Sicherheitsniveau, die eine solche Anordnung erlaubt, kann damit auch eine Reichweite realisiert werden, die deutlich größer ist, als bei einseitigen tastenden Sicherheitslichtgittern. In Kombination mit der Abstandsmessfunktion kann so der Fehlerfall „Objekt zu dunkel für eine tastende Messung“ aufgedeckt und sicherheitstechnisch beherrscht werden.Furthermore, a safety function identical to conventional safety light curtains can be realized, in which respective opposite transmitter-receiver pairs define a beam whose freedom from interruptions is monitored. In addition to the high level of security that allows such an arrangement, so that a range can be realized, which is significantly larger than one-sided momentary safety light curtains. In combination with the distance measuring function, the error case "Object too dark for a tentative measurement" can thus be detected and controlled in terms of safety.

Dringt ein Objekt in das Schutzfeld 2 ein, so dass zumindest einer der ausgesendeten Lichtstrahlen 4 unterbrochen und reflektiert bzw. remittiert wird, wird die Lichtlaufzeit des entsprechenden Lichtsignals ermittelt, so dass eine Objektkontur erfasst wird, die je nach Anwendung zu einer gewünschten Folgeaktion führt. Dies kann beispielsweise die Ausgabe eines Sicherheitsschaltsignals zum Stillsetzen einer zu überwachenden Maschine, zum Abgeben eines Alarmsignals, eine Messwertausgabe oder auch eine Messwertspeicherung sein.Penetrates an object into the protective field 2 a, so that at least one of the emitted light rays 4 is interrupted and reflected or remitted, the light transit time of the corresponding light signal is determined, so that an object contour is detected, which leads to a desired follow-up action depending on the application. This can be, for example, the output of a safety switching signal for stopping a machine to be monitored, for outputting an alarm signal, for outputting a measured value or also for storing measured values.

Durch das Sicherheitslichtgitter 1 lassen sich zunächst einfach und über große Reichweiten Objekteingriffe erkennen. Tritt ein Objekt in das Schutzfeld 2 zwischen die Sende-/Empfangsleisten 3, 3' ein, so detektiert wenigstens ein Sende-/Empfangspaar eine Lichtstrahlunterbrechung, wodurch ein Objektfeststellungssignal generiert wird und infolgedessen gegebenenfalls ein Sicherheitsschaltsignal. Eine solche Lichtstrahlunterbrechung kann einfach ausgewertet und detektiert werden. Dadurch ist eine kurze Ansprechzeit des Sicherheitslichtgitters 1 gewährleistet. Auch für große Reichweiten ist eine Lichtstrahlunterbrechung einfach zu detektieren.Through the safety light grid 1 At first it is easy to detect object interventions over long ranges. If an object enters the protective field 2 between the send / receive bars 3 . 3 ' at least one transmit / receive pair detects a light beam interrupt, thereby generating an object detection signal and, as a result, optionally a safety switch signal. Such a light beam interruption can be easily evaluated and detected. This is a short response time of the safety light curtain 1 guaranteed. Even for long ranges, a light beam interruption is easy to detect.

Zur Erkennung von Objekten verschiedener Größen sind die Sende-/Empfangspaare in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Mittels der Anzahl unterbrochener, benachbarter Lichtstrahlen und des Abstandes der Lichtstrahlen zueinander kann eine Objekthöhe bestimmt werden. To detect objects of different sizes, the transmit / receive pairs are arranged at regular intervals from one another. By means of the number of interrupted, adjacent light beams and the distance of the light beams to each other, an object height can be determined.

Zusätzlich ist es durch die gebildeten Lichttaster mit dem Sicherheitslichtgitter 1 auch möglich, genaue Angaben zu einer Objektkontur zu erhalten, die durch eine einfache Strahlunterbrechung nicht erfasst werden könnte. Durch die Lichttaster kann ein Objekt jetzt aber vermessen werden oder aufgrund der erfassten Objektkontur das Objekt als zulässiges oder unzulässiges Objekt eingestuft werden und abhängig von diesem Ergebnis ein Objektfeststellungssignal bzw. Sicherheitsschaltsignal generiert werden. Mit dem Sicherheitslichtgitter 1 ist es somit möglich, nicht nur die Objekthöhe, sondern auch die seitliche Kontur des Objektes zu bestimmen, während das Objekt das Schutzfeld passiert.In addition, it is due to the formed light scanners with the safety light grid 1 It is also possible to obtain precise information on an object contour that could not be captured by a simple beam interruption. However, an object can now be measured by means of the light scanner or the object can be classified as a permissible or impermissible object on the basis of the detected object contour, and an object detection signal or safety switching signal can be generated depending on this result. With the safety light grid 1 Thus, it is possible to determine not only the object height but also the lateral contour of the object while the object passes the protective field.

Wird ein Objekt beispielsweise auf einem Förderband durch das Sicherheitslichtgitter 1 transportiert, so kann zum einen durch das Unterbrechen der einzelnen Sende-/Empfangspaare ein Höhenprofil des Objektes ermittelt und abgespeichert werden und zum anderen durch die gebildeten Lichttaster gleichzeitig auch die Abstandskonturdaten einer der jeweiligen Sende-/Empfangsleiste zugewandten Seite des Objektes erfasst und abgespeichert werden. Durch das Sicherheitslichtgitter 1 kann somit gleichzeitig ein Höhenprofil und eine seitliche Abstandskontur erfasst werden und zur Beurteilung des Objektes verwendet werden.If, for example, an object is being transported on a conveyor belt through the safety light grid 1 transported, it can be determined and stored on the one hand by interrupting the individual send / receive pairs a height profile of the object and on the other hand by the light sensor formed at the same time the distance contour data of the respective send / receive bar facing side of the object are recorded and stored. Through the safety light grid 1 Thus, at the same time a height profile and a lateral distance contour can be detected and used to assess the object.

Bei bestimmten Anwendungen ist es vorgesehen, dass vordefinierte, zulässige Objekte den Schutzbereich passieren können, ohne dass ein Sicherheitsschaltsignal erzeugt wird. So wird beispielsweise bei einem Durchqueren des Schutzbereichs von zulässigen Objekten, beispielsweise mittels eines Förderbandes, kein Sicherheitsschaltsignal ausgelöst, während beim Fördern eines unzulässigen Objektes, beispielsweise einer Person, durch den Schutzbereich - auch wenn die Person sich seitlich des zulässigen Objekts befindet und dieses nicht überragt - ein entsprechendes Sicherheitsschaltsignal ausgelöst wird.In certain applications, predefined allowable objects may pass through the protected area without generating a safety switch signal. Thus, for example, when crossing the protected area of permissible objects, for example by means of a conveyor belt, no safety switching signal is triggered, while conveying an impermissible object, for example a person, through the protected area - even if the person is laterally of the permissible object and this does not tower - A corresponding safety switch signal is triggered.

Die Gegenüberstellung zweier tastender Sende-/Empfängerleisten 3, 3' ermöglicht es sehr zuverlässig Fehlerfälle aufzudecken und sicherheitsgerichtet zu reagieren. Dadurch kann eine Sicherheitsfunktion ein höheres Sicherheitsniveau erreichen, als es mit einem Einzelsystem der Fall wäre. Weiter kann die Detektionsfähigkeit erweitert werden.
Gemäß 1 und 2 wird der Abstand der gegenüberliegenden Sende-/Empfängerleisten 3, 3' eingelernt und abgespeichert, und der gespeicherte Wert zyklisch mit aktuell erfassten Werten verglichen.
The juxtaposition of two tactile transmitter / receiver strips 3 . 3 ' makes it possible to detect fault cases very reliably and to react in a safety-oriented manner. As a result, a security function can achieve a higher level of security than would be the case with a single system. Furthermore, the detection capability can be extended.
According to 1 and 2 is the distance of the opposite transmitter / receiver strips 3 . 3 ' is learned and stored, and the stored value cyclically compared with currently detected values.

Der Abstand bzw. der Abstandsmesswert wird beispielsweise beidseitig, also redundant, bei der Inbetriebnahme ermittelt und im Betrieb zyklisch oder laufend überwacht. Werden kleinere Abstände im Betrieb gemessen, so befindet sich ein Objekt im Schutzbereich. Es liegt somit kein Fehlerfall vor.The distance or the distance measured value is determined, for example, on both sides, ie redundantly, during commissioning and monitored cyclically or continuously during operation. If smaller distances are measured during operation, an object is located in the protected area. There is thus no error case.

Werden allerdings größere Abstände als der eingelernte Abstand einseitig oder beidseitig gemessen, so liegt beispielsweise ein Fehlerfall vor.If, however, larger distances than the taught-in distance are measured on one side or on both sides, there is, for example, a fault.

Weiter können die Abstandsmesswerte der gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleisten 3, 3' überprüft werden. Der Vergleich gegenüberliegender Kanäle kann neben der Konsistenzprüfung im Betrieb auch zur Verifizierung und Unterstützung der Ausrichtung verwendet werden.Further, the distance measurements of the opposite transmit / receive bars 3 . 3 ' be checked. The comparison of opposing channels can be used in addition to the consistency check in operation for the verification and support of the alignment.

Zusammenfassend kann durch die Gegenüberstellung zweier tastender Sende-/Empfangsleisten 3, 3' zur Bildung eines Sicherheitslichtgitters 1 und paarweise Ausrichtung der einzelnen Messkanäle die Anwesenheit des gegenüberliegenden Signals geprüft werden. Die Messwerte überlappender Strahlen gegeneinander und mit eingelernten Referenzwerten kann verglichen werden. Die Signalstärken gegenüberliegender Strahlen gegeneinander und mit eingelernten Referenzwerten kann verglichen werden. Auch das Ausbleiben von Störsendern ist auf diese Art möglich, da deren Signalenergie aufgrund des größeren Abstandes nicht mit einer Erwartungshaltung übereinstimmt.In summary, the juxtaposition of two momentary transmit / receive strips 3 . 3 ' for forming a safety light grid 1 and pairwise alignment of the individual measurement channels the presence of the opposite signal are checked. The measured values of overlapping beams against each other and with learned reference values can be compared. The signal strengths of opposing beams against each other and with learned reference values can be compared. Even the absence of jammers is possible in this way, since their signal energy due to the greater distance does not coincide with expectations.

Vorzugsweise ist der Lichtsender S und/oder der Lichtempfänger E sowohl Teil des Sende-/Empfangspaares als auch Teil des Lichttasters. Somit ist ein und derselbe Lichtsender S bzw. Lichtempfänger E notwendig, um sowohl ein Sende-/Empfangspaar als auch einen Lichttaster zu bilden. Nach Unterbrechung des Lichtstrahles durch ein Objekt wird der durch das Objekt remittierte Lichtstrahl auf einen zugehörigen Lichtempfänger E der gleichen Sende-/Empfangsleiste 3, 3' wie des Lichtsenders S gelenkt und ein Abstandssignal ermittelt.Preferably, the light emitter S and / or the light receiver e both part of the transmit / receive pair and part of the light button. Thus, one and the same light emitter S or light receiver e necessary to form both a transmit / receive pair and a light scanner. After interruption of the light beam by an object of the remitted by the object light beam to an associated light receiver e the same send / receive bar 3 . 3 ' like the light transmitter S steered and determined a distance signal.

Gemäß 1 und 2 sind die Lichtsender S und Lichtempfänger E einzeln abwechselnd nacheinander in den Sende-/Empfangsleisten 3, 3' angeordnet. Vorzugsweise ist dabei eine Vielzahl von Lichtsendern S und Lichtempfängern E angeordnet. Dadurch ist eine gleichmäßige Auflösung des Sicherheitslichtgitters 1 über die gesamte Schutzfeldlänge gewährleistet. Vorteilhaft liegen auch die Lichttaster dabei direkt benachbart nebeneinander gleichverteilt über die gesamte Schutzfeldlänge.According to 1 and 2 are the light emitters S and light receiver e individually one after the other in the send / receive bars 3 . 3 ' arranged. Preferably, there is a plurality of light emitters S and light receivers e arranged. This results in a uniform resolution of the safety light grid 1 guaranteed over the entire protective field length. Advantageously, the light scanners are also directly adjacent to each other evenly distributed over the entire protective field length.

Wird eine Sende-/Empfangsleiste 3, 3' längs gemäß 1 und 2 um 180° gedreht gegenüber der gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleiste 3', 3 montiert, so liegen sich die Lichtsender S und die Lichtempfänger E zur Bildung der Sende-/Empfangspaare direkt gegenüber, wodurch ein homogenes Schutzfeld mit parallelen Lichtstrahlen entsteht. Die Lichtsender S und die Lichtempfänger E zur Bildung des Lichttasters liegen auch hier direkt nebeneinander. Will be a send / receive bar 3 . 3 ' along according to 1 and 2 rotated 180 ° relative to the opposite send / receive bar 3 ' . 3 mounted, so are the light emitters S and the light receivers e to form the send / receive pairs directly opposite, creating a homogeneous protective field with parallel light beams. The light emitter S and the light receivers e to form the light sensor are also here next to each other.

Gemäß 2 bilden jeweils benachbarte Lichtsender S und Lichtempfänger E einen Lichttaster. Dadurch ist ein besonders einfacher Aufbau des Sicherheitslichtgitters 1 gewährleistet und die gebildeten Lichttaster sind als eine Einheit mit gleichmäßigen Abständen zueinander entlang einer Sende-/Empfangsleiste 3, 3' angeordnet. Durch diese Anordnung kann das Sicherheitslichtgitter 1 modular für verschiedene Schutzfeldhöhen aufgebaut werden. Je nach Schutzfeldhöhe wird eine bestimmte Anzahl von jeweils benachbarten Lichtsendern S und Lichtempfängern E zur Bildung von Lichttastern angeordnet. Durch die benachbarte Anordnung der Lichttaster sind die gemessenen Abstandswerte auch unmittelbar einem jeweiligen Sende-/Empfangspaar zuordenbar, so dass bei einer Unterbrechung eines Lichtstrahls auch direkt ein zugehöriger Abstand des den Lichtstrahl 4 unterbrechenden Objektes ermittelt wird.According to 2 each form adjacent light emitters S and light receiver e a light sensor. This is a particularly simple construction of the safety light curtain 1 guaranteed and the light sensors formed are as a unit with equal distances to each other along a transmission / reception bar 3 . 3 ' arranged. By this arrangement, the safety light grid 1 modular for different protective field heights. Depending on the protective field height, there will be a certain number of neighboring light transmitters S and light receivers e arranged to form light sensors. As a result of the adjacent arrangement of the light sensors, the measured distance values can also be assigned directly to a respective transmission / reception pair, so that when the light beam is interrupted, an associated distance of the light beam is also directly present 4 interrupting object is determined.

Gemäß 1 und 2 sind die Sende-/Empfangsleisten 3, 3' beispielsweise identisch aufgebaut. Damit muss nur eine einzige Baugruppe, nämlich die Sende-/Empfangsleiste 3 bzw. 3' hergestellt werden, um ein Sicherheitslichtgitter 1, bestehend aus zwei solchen gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleisten 3, 3' bereitzustellen.According to 1 and 2 are the send / receive bars 3 . 3 ' for example, identical. This only has to be a single module, namely the send / receive bar 3 respectively. 3 ' be made to a safety light curtain 1 consisting of two such opposite send / receive strips 3 . 3 ' provide.

Auch elektrische Anschlüsse für beide Sende-/Empfangsleisten 3, 3' sind identisch ausgebildet. Hiermit vereinfacht sich eine Verbindungstechnik, da nur ein Typ von Steckverbindern vorgesehen werden muss. Die Sende-/Empfangsleisten 3, 3' können dadurch auch einfach angeschlossen werden, da nicht wie bei bisherigen Sicherheitslichtgittern, bestehend aus Sendeleiste und getrennter Empfangsleiste, unterschiedliche Anschlüsse für Sendeleiste und Empfangsleiste vorgesehen werden müssen.Also electrical connections for both transmit / receive bars 3 . 3 ' are identical. This simplifies a connection technique, since only one type of connector must be provided. The send / receive bars 3 . 3 ' This means that they can also be easily connected, since unlike previous safety light curtains, consisting of a transmitter bar and a separate receiver bar, different connections for the transmitter bar and the receiver bar must be provided.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind auch miteinander kombinierbar, so dass die Lichttaster des erfindungsgemäßen Lichtgitters verschiedene Funktionen erfüllen können.The described embodiments can also be combined with each other so that the light sensors of the light grid according to the invention can fulfill various functions.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
SicherheitslichtgitterSafety Light Curtain
22
Schutzfeldprotection field
3, 3'3, 3 '
Sende-/EmpfangsleistenTransmitting / receiving strips
44
Lichtstrahlen light rays
SS
Lichtsenderlight source
Ee
Lichtempfängerlight receiver

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2180348 A1 [0012]EP 2180348 A1 [0012]
  • EP 3091272 B1 [0012]EP 3091272 B1 [0012]

Claims (10)

Sicherheitslichtgitter (1) zur Überwachung eines Schutzbereiches mit wenigstens zwei Sende-/Empfangsleisten (3, 3'), mit wenigstens einem Lichtsender (S) und mit wenigstens einem Lichtempfänger (E), wobei die Sende-/Empfangsleisten (3, 3') einander gegenüberliegend angeordnet sind, und zwischen diesen durch die Lichtstrahlen (4) der Lichtsender (S) ein Schutzfeld (2) gebildet ist, wobei jeweils wenigstens ein Lichtsender (S) der einen Sende-/Empfangsleiste (3; 3') und wenigstens ein Lichtempfänger (E) der anderen Sende-/Empfangsleiste (3', 3) ein Sende-/Empfangspaar bilden, mit Mitteln zur Synchronisation der Sende-/Empfangsleisten (3, 3') und mit einer Steuer- und Auswerteeinheit, wobei wenigstens einer der Lichtsender (S) einer der Sende-/Empfangsleiste (3, 3') mit wenigstens einem der Lichtempfänger (E) derselben Sende-/Empfangsleiste (3, 3') einen Lichttaster bildet, wobei der Lichttaster als Lichtlaufzeittaster ausgebildet ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit ausgebildet ist, die Lichtlaufzeit empfangener Lichtsignale oder Lichtimpulse des Lichtempfängers (E) auszuwerten dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (E) mindestens eine Einzelphotonenlawinendiode aufweist.Safety light grid (1) for monitoring a protection area with at least two transmission / reception strips (3, 3 '), with at least one light transmitter (S) and with at least one light receiver (E), the transmission / reception strips (3, 3') a protective field (2) is formed between them by the light beams (4) of the light emitter (S), wherein in each case at least one light emitter (S) of a transmitting / receiving strip (3; 3 ') and at least one Light receiver (E) of the other transmission / reception strip (3 ', 3) form a transmission / reception pair, with means for synchronization of the transmission / reception strips (3, 3') and with a control and evaluation unit, wherein at least one of Light transmitter (S) one of the transmission / reception strip (3, 3 ') with at least one of the light receiver (E) of the same transmission / reception strip (3, 3') forms a light sensor, wherein the light sensor is designed as a light transit time, the control Form and evaluation unit t is to evaluate the light transit time of received light signals or light pulses of the light receiver (E), characterized in that the light receiver (E) has at least one single photon avalanche diode. Sicherheitslichtgitter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der gegenüberliegenden Sende-/Empfangsleiste (3, 3') eingelernt und abgespeichert ist, und der gespeicherte Wert zyklisch mit aktuell erfassten Werte verglichen wird.Safety light grid (1) after Claim 1 , characterized in that the distance of the opposite transmitting / receiving bar (3, 3 ') is taught and stored, and the stored value is cyclically compared with currently detected values. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Lichtempfänger (E) als Referenzlichtempfänger als zweiter Empfangskanal zur sicherheitsgerichteten Selbsttestung vorgesehen ist.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a further light receiver (E) is provided as a reference light receiver as a second receiving channel for safety-oriented self-testing. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Lichtsender (S) als Referenzlichtsender zur sicherheitsgerichteten Selbsttestung vorgesehen ist.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a further light transmitter (S) is provided as a reference light transmitter for safety-related self-testing. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (E) mindestens ein Array bestehend aus Einzelphotonenlawinendioden aufweist.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light receiver (E) has at least one array consisting of single photon avalanche diodes. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (S) und/oder der Lichtempfänger (E) sowohl Teil des Sende-/Empfangspaares als auch Teil des Lichttasters ist.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light transmitter (S) and / or the light receiver (E) is both part of the transmit / receive pair and part of the light sensor. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsender (S) und die Lichtempfänger (E) einzeln abwechselnd nacheinander in den Sende-/Empfangsleisten (3, 3') angeordnet sind.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light emitter (S) and the light receiver (E) are arranged individually one after the other alternately in the transmission / reception strips (3, 3 '). Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Lichtsender (S) und Lichtempfänger (E) einen Lichttaster bilden.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that each adjacent light transmitter (S) and light receiver (E) form a light sensor. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Lichtsendern (S) und eine Mehrzahl von Lichtempfänger (E) jeweils paarweise eine optische Kodierung aufweisen, die zu benachbarten Paaren von Lichtsendern (S) und Lichtempfängern (E) unterschiedlich ist, so dass eine Mehrzahl von Lichtsendern (S) und eine Mehrzahl von Lichtempfänger (E) gleichzeitig angesteuert und ausgewertet werden können.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of light emitters (S) and a plurality of light receivers (E) in pairs each have an optical coding which is adjacent to pairs of light emitters (S) and light receivers (E ) is different, so that a plurality of light emitters (S) and a plurality of light receivers (E) can be simultaneously controlled and evaluated. Sicherheitslichtgitter (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-/Empfangsleisten (3, 3') identisch aufgebaut sind.Safety light grid (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transmission / reception strips (3, 3 ') are constructed identically.
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