EP3928119A1 - Radar sensor for factory automation and logistics automation - Google Patents

Radar sensor for factory automation and logistics automation

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EP3928119A1
EP3928119A1 EP20705964.3A EP20705964A EP3928119A1 EP 3928119 A1 EP3928119 A1 EP 3928119A1 EP 20705964 A EP20705964 A EP 20705964A EP 3928119 A1 EP3928119 A1 EP 3928119A1
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EP
European Patent Office
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radar
radar sensor
sensor
ghz
lens
Prior art date
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Pending
Application number
EP20705964.3A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Welle
Daniel Schultheiss
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Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
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Publication date
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Definitions

  • Presence detection in combination with precise measurement of the size and position of an object is required by the respective application side.
  • Known radar systems have so far not been able to meet the requirements here, which is why different sensors based on optical principles (laser, LED, cameras, ToF cameras) are used in the known prior art.

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Abstract

The invention relates to a radar sensor for factory automation and logistics automation, comprising a radar circuit assembly, which has a radar chip for generating, emitting and evaluating radar measurement signals with an opening angle of less than 5°. The radar chip has a cross-sectional area of less than 1 cm2 and generates radar measurement signals having a frequency of over 200 GHz.

Description

Radarsensor für die Fabrik- und Logistikautomation Radar sensor for factory and logistics automation
Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen Reference to related applications
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr.The present application claims the priority of German patent application No.
10 2019 202 144.1 , eingereicht am 18. Februar 2019, die in vollem Umfang durch 10 2019 202 144.1, filed February 18, 2019, in full by
Bezugnahme in das vorliegende Dokument aufgenommen wird. Gebiet der Erfindung Reference is incorporated into this document. Field of invention
Die Erfindung betrifft die Fabrik- und Logistikautomation. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Radarsensor für die Fabrik- und Logistikautomation, die Verwendung eines derartigen Radarsensors zum Ersetzen eines optischen Sensors im Bereich der Fabrik- und The invention relates to factory and logistics automation. In particular, the invention relates to a radar sensor for factory and logistics automation, the use of such a radar sensor to replace an optical sensor in the field of factory and logistics
Logistikautomation und die Verwendung eines derartigen Radarsensors zum Ersetzen eines Lichtschrankenlasersensors. Logistics automation and the use of such a radar sensor to replace a light barrier laser sensor.
Hintergrund background
In der Fabrik- und Logistikautomation werden optische Sensoren verwendet, um beispielsweise Distanz- oder Winke Iwerte zu messen. Weitere Anwendungsbeispiele sind Drehratengeber oder Sensoren zur Präsenzerkennung von Personal. Diese optischen Sensoren können beispielsweise in Form einer Lichtschranke ausgeführt sein, um zu erkennen, ob sich eine Person einem Gefahrenbereich nähert. Optical sensors are used in factory and logistics automation to measure distance or angle values, for example. Further application examples are rotation rate transmitters or sensors for the presence detection of personnel. These optical sensors can be implemented, for example, in the form of a light barrier in order to recognize whether a person is approaching a danger area.
Zusammenfassung Summary
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Alternative zu bekannten optischen Sensoren, und insbesondere zu Lichtschranken, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. It is an object of the invention to provide an inexpensive alternative to known optical sensors, and in particular to light barriers. This object is achieved by the features of the independent patent claims.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen. Further developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description of embodiments.
Ein erster Aspekt betrifft einen Radarsensor für die Fabrik- und Logistikautomation. Der Radarsensor weist eine Radar-Schaltungsanordnung mit einem Radarchip auf, eingerichtet zum Erzeugen, Abstrahlen, Empfangen und Auswerten von Radar-Messsignalen. Es ist ein Gehäuse vorgesehen, in welchem die Radar-Schaltungsanordnung angeordnet ist, wobei der Radarchip eine Querschnittsfläche von weniger als 1 cm2 aufweist und die erzeugten Radar-Messsignale eine Frequenz von über 160 GHz, insbesondere von über 200 GHz aufweisen und derart fokussiert sind, dass der resultierende Strahlöffnungswinkel weniger als 5°, oder zumindest weniger als 10°, insbesondere sogar weniger als 3° beträgt. A first aspect relates to a radar sensor for factory and logistics automation. The radar sensor has a radar circuit arrangement with a radar chip, set up for generating, emitting, receiving and evaluating radar measurement signals. A housing is provided in which the radar circuit arrangement is arranged, the radar chip having a cross-sectional area of less than 1 cm 2 and the generated radar measurement signals having a frequency of over 160 GHz, in particular over 200 GHz, and being focused in this way that the resulting beam opening angle is less than 5 °, or at least less than 10 °, in particular even less than 3 °.
Beispielsweise weist der Radarchip eine Querschnittsfläche von weniger als 0,25 cm2 auf. For example, the radar chip has a cross-sectional area of less than 0.25 cm 2 .
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse eine Breite von 2 cm, oder weniger, eine Höhe von 5 cm, oder weniger, und eine Tiefe von 5 cm, oder weniger, auf. Die Gehäusehöhe verläuft hierbei in Messrichtung, also in der Richtung, in welcher der Radarsensor sein Messsignal abstrahlt. According to one embodiment of the invention, the housing has a width of 2 cm or less, a height of 5 cm or less, and a depth of 5 cm or less. The housing height runs in the measuring direction, that is, in the direction in which the radar sensor emits its measuring signal.
Beispielsweise weist das Gehäuse ein Einschraubgewinde auf mit einem Durchmesser von höchstens 1 ,91 cm oder 0,75 Zoll. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein Einschraubgewinde mit einem Durchmesser von höchstens 1 ,27 cm oder 0,5 Zoll aufweist. Beispielsweise ist das Gehäuse zylindrisch ausgeführt. For example, the housing has a screw-in thread with a diameter of at most 1.91 cm or 0.75 inches. It can also be provided that the housing has a screw-in thread with a diameter of at most 1.27 cm or 0.5 inches. For example, the housing is cylindrical.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Modulationsbandbreite für die Modulation der von der Radar-Schaltungsanordnung erzeugten Radar-Messsignale bei über 4 GHz, insbesondere bei über 10 GHz, insbesondere bei 19,5 GHz oder 31 ,5 GHz. According to a further embodiment, the modulation bandwidth for the modulation of the radar measurement signals generated by the radar circuit arrangement is over 4 GHz, in particular over 10 GHz, in particular 19.5 GHz or 31.5 GHz.
Der Radarsensor ist, gemäß einer Ausführungsform, eingerichtet, ein FMCW-Signal (Frequency Modulated Continuous Wave Signal) zu erzeugen und auszusenden. According to one embodiment, the radar sensor is set up to generate and transmit an FMCW signal (Frequency Modulated Continuous Wave Signal).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegen die Frequenzen der erzeugten Radar- Messsignale zwischen 231 ,5 GHz und 250 GHz. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse eine Linse auf (oder zwei oder mehrere hintereinander geschaltete Linsen), die eingerichtet ist zum Fokussieren der abgestrahlten und/oder empfangenen Radar-Messsignale. According to a further embodiment, the frequencies of the generated radar measurement signals are between 231.5 GHz and 250 GHz. According to a further embodiment, the housing has a lens (or two or more lenses connected in series) which is set up to focus the emitted and / or received radar measurement signals.
Die Linse weist beispielsweise einen Durchmesser von 20 mm oder weniger als 20 mm auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist (alternativ oder zusätzlich zur Gehäuselinse) die Radar-Schaltungsanordnung eine (weitere) Linse auf, eingerichtet zum Fokussieren der abgestrahlten Radar-Messsignale, bevor die auf die Gehäuselinse treffen. The lens has, for example, a diameter of 20 mm or less than 20 mm. According to a further embodiment (as an alternative or in addition to the housing lens), the radar circuit arrangement has a (further) lens, set up to focus the emitted radar measurement signals before they strike the housing lens.
Diese Linse weist beispielsweise einen Durchmesser von 10 mm oder weniger als 10 mm auf. Beispielsweise ist sie direkt auf das Strahlerelement der Radar-Schaltungsanordnung aufgesetzt. This lens has a diameter of 10 mm or less than 10 mm, for example. For example, it is placed directly on the radiator element of the radar circuit arrangement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Gehäuselinse einen Abstand zwischen 5 mm bis 50 mm, insbesondere von 30 mm oder weniger zum Radarchip und/oder der weiteren Linse auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Radar- According to a further embodiment, the housing lens is at a distance of between 5 mm to 50 mm, in particular 30 mm or less, from the radar chip and / or the further lens. According to a further embodiment of the invention, the radar
Schaltungsanordnung einen Radarchip mit einer darin integrierten Antenne auf, auf die dann, falls vorgesehen, die Linse aufgesetzt ist. Circuit arrangement on a radar chip with an antenna integrated therein, on which the lens is then placed, if provided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Radarsensor eine According to a further embodiment, the radar sensor has a
Kommunikationsschaltung auf, wobei der Radarsensor eingerichtet ist, Änderungen der physikalischen Messgröße, die von dem Radarsensor gemessen wird, in Echtzeit zu erfassen und über die Kommunikationsschaltung abzusetzen, also beispielsweise an ein entferntes Steuergerät zu übertragen. Communication circuit, wherein the radar sensor is set up to detect changes in the physical measured variable that is measured by the radar sensor in real time and transmit them via the communication circuit, for example to transmit them to a remote control device.
Unter„Echtzeit“ ist im Rahmen der Offenbarung zu verstehen, dass die Änderungen der physikalischen Messgröße zuverlässig innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erfasst und abgesetzt werden. In diesem Zusammenhang kann man auch von einer weichenIn the context of the disclosure, “real time” is to be understood as meaning that the changes in the physical measured variable are reliably detected and transmitted within a predetermined period of time. In this context one can also use a soft one
Echtzeitanforderung sprechen. Durch die Hardware und die Software muss sichergestellt werden, dass keine unbilligen Verzögerungen auftreten, welche beispielsweise die Speak real-time requirement. The hardware and software must ensure that no unreasonable delays occur, which for example the
Einhaltung der Echtzeitbedingung verhindern könnten. Die Verarbeitung der Daten muss dabei nicht beliebig schnell erfolgen; sie muss jedoch garantiert schnell genug für die jeweilige Anwendung erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Radarsensor mehrere unabhängige Sende-/Empfangskanäle und/oder mehrere Radarchips auf, um eine Redundanz für sicherheitskritische Anwendungen bereitzustellen. Could prevent compliance with the real-time condition. The data does not have to be processed as quickly as desired; however, it must be guaranteed to be fast enough for the respective application. According to a further embodiment, the radar sensor has several independent transmission / reception channels and / or several radar chips in order to provide redundancy for safety-critical applications.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Radarsensor eine 4 bis 20 mA According to a further embodiment, the radar sensor has a 4 to 20 mA
Zweileiterschnittstelle auf, die eingerichtet ist zur Übertragung der Messwerte an ein externes Prozessleitsystem und zum Empfangen der für den Betrieb des Radarsensors erforderlichen Energie. Two-wire interface that is set up to transmit the measured values to an external process control system and to receive the energy required to operate the radar sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der ist der Radarsensor als Füllstandradar eingerichtet. Insbesondere kann der Radarsensor einen Steckverbinder aufweisen, eingerichtet zur Ringschlüsselmontage des Radarsensors in einer mit einem Innengewinde versehenen Öffnung eines Behälters (in dem sich das Füllgut befindet). According to a further embodiment, the radar sensor is set up as a filling level radar. In particular, the radar sensor can have a plug connector, set up for mounting the radar sensor in an internal thread opening of a container (in which the filling material is located).
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung eines oben und im Folgenden beschriebenen Radarsensors zum Ersetzen eines optischen Sensors im Bereich der Fabrik- und Another aspect relates to the use of a radar sensor described above and below for replacing an optical sensor in the field of factory and
Logistikautomation, insbesondere in einem sicherheitskritischen Bereich, wie dem automatisierten Notabschalten von Maschinen oder Anlagen. Logistics automation, especially in a safety-critical area, such as the automated emergency shutdown of machines or systems.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung eines oben und im Folgenden beschriebenen Radarsensors zum Ersatz eines Lichtschrankenlasersensors. Another aspect relates to the use of a radar sensor described above and below to replace a light barrier laser sensor.
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Further embodiments of the invention are described below with reference to the figures. The representations in the figures are schematic and not to scale. If the same reference numerals are used in the following description of the figures, they denote the same or similar elements.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Fig. 1 zeigt eine Werksanlage mit Radarsensoren gemäß einer Ausführungsform. Fig. 2 zeigt eine Anlage der Logistikautomation gemäß einer weiteren Ausführungsform. 1 shows a plant with radar sensors according to one embodiment. 2 shows a logistics automation system according to a further embodiment.
Fig. 3 zeigt die Verwendung eines Radarsensors im Bereich der Fabrikautomation und der Sicherheitstechnik. 3 shows the use of a radar sensor in the field of factory automation and safety technology.
Fig. 4 zeigt ein Radarmessgerät einer Sortieranlage. Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Radarsensors gemäß einer Ausführungsform. 4 shows a radar measuring device of a sorting system. 5 shows the basic structure of a radar sensor according to an embodiment.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Radarsensors. 6 shows a further embodiment of a radar sensor.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Radarsensors. 7 shows a further embodiment of a radar sensor.
Fig. 8 zeigt eine weitere Verwendung eines Radarsensors. Fig. 9 zeigt die Verwendung eines Radarsensors zur Fabrik- und/oder 8 shows a further use of a radar sensor. Fig. 9 shows the use of a radar sensor for factory and / or
Logistikautomatisierung. Logistics automation.
Fig. 10A zeigt einen Radarsensor in zylindrischer Ausführung gemäß einer 10A shows a radar sensor in a cylindrical design according to a
Ausführungsform. Embodiment.
Fig. 10B zeigt einen Radarsensor in zylindrischer Ausführung gemäß einer weiteren Ausführungsform. 10B shows a radar sensor in a cylindrical design according to a further embodiment.
Fig. 11 zeigt einen Radarsensor in zylindrischer Ausführung gemäß einer weiteren 11 shows a radar sensor in a cylindrical embodiment according to another
Ausführungsform. Embodiment.
Fig. 12A zeigt einen Radarsensor mit quaderförmigem Gehäuse. 12A shows a radar sensor with a cuboid housing.
Fig.12B zeigt den Radarsensor der Fig. 12A in Seitenansicht. Fig. 13A zeigt ein Radar-Sicherheitsgitter gemäß einer Ausführungsform. FIG. 12B shows the radar sensor of FIG. 12A in side view. 13A shows a radar security grille according to an embodiment.
Fig. 13B zeigt den kaskadierten Aufbau eines Radar-Sicherheitsgitters aus Einzelmodulen. 13B shows the cascaded structure of a radar safety grille from individual modules.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen Detailed description of embodiments
Fig. 1 zeigt eine Werksanlage mit zwei Radarsensoren 102, 103 gemäß einer Fig. 1 shows a plant with two radar sensors 102, 103 according to a
Ausführungsform. Durch den Übergang zu Radarfrequenzen oberhalb von 200 GHz und die Integration der Antennen auf den Radarchip kann ein miniaturisiertes, kostengünstiges Messsystem bereitgestellt werden, welches alle Anforderungen der Fabrik- und/oder Logistikautomation erfüllen kann, und somit bestehende optische Sensoren mit ihren bekannten Nachteilen ersetzen kann. Embodiment. The transition to radar frequencies above 200 GHz and the integration of the antennas on the radar chip make it possible to provide a miniaturized, cost-effective measurement system that can meet all the requirements of factory and / or logistics automation and thus replace existing optical sensors with their known disadvantages .
Es wird insbesondere ein radarbasierendes Messgerät 102, 103 bereitgestellt, welches in der Lage ist, einen Großteil der bislang im Bereich der Fabrik- und Logistikautomation verwendeten optischen Sensoren zu ersetzen. Das Messgerät kann hierzu insbesondere ausgestaltet sein, Distanz- oder Winke Iwerte bereitzustellen. Es kann auch als In particular, a radar-based measuring device 102, 103 is provided which is able to measure a large part of the data previously used in the field of factory and logistics automation used to replace optical sensors. For this purpose, the measuring device can in particular be designed to provide distance or angle I values. It can also be called
Drehratengeber, als Sensor zur Präsenzerkennung oder als Radarfüllstandmessgerät ausgestaltet sein. Rotary rate transmitter, be designed as a sensor for presence detection or as a radar level measuring device.
Durch die Verringerung der Wellenlänge des Radarsignals durch den Einsatz höherer Frequenzen wird es ermöglicht, den Aufbau des Radarmessgerätes durch das Einbinden zumindest eines Primärstrahlers auf dem Radarchip zu vereinfachen. Konnten bislang radarbasierende Messverfahren aufgrund der Antennengröße und derReducing the wavelength of the radar signal through the use of higher frequencies makes it possible to simplify the construction of the radar measuring device by integrating at least one primary radiator on the radar chip. So far, radar-based measurement methods could be used due to the antenna size and the
Größe der Schaltkreise nur im Bereich der Prozessautomation verwendet werden, so wird es durch Anwendung der hier vorgeschlagenen Vorrichtungen zukünftig möglich, kleine und leistungsfähige Radarsensoren für den Einsatz im Bereich der Fabrikautomation und/oder der Logistikautomation bereitzustellen. Size of the circuits are only used in the field of process automation, it will be possible in the future by using the devices proposed here to provide small and powerful radar sensors for use in the field of factory automation and / or logistics automation.
Füllstandmessgeräte auf Basis von Radar haben aufgrund vielfältiger Vorteile der Due to the many advantages of the
Radarmesstechnik in den vergangenen Jahren im Bereich der Prozessautomatisierung eine große Verbreitung gefunden. Wrd mit dem Begriff Automatisierungstechnik das Teilgebiet der Technik verstanden, welches alle Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet, so kann das Teilgebiet der Radar measurement technology has found widespread use in the field of process automation in recent years. If the term automation technology is used to mean the sub-area of technology which includes all measures for operating machines and systems without human involvement, then the sub-area of
Prozessautomatisierung als niedrigster Grad der Automatisierung verstanden werden. Ziel der Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel der Komponenten einer ganzen Werksanlage in den Bereichen Chemie, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu sind eine Vielzahl an Sensoren bekannt, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie (mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extreme Temperaturen, extreme Drücke) angepasst worden sind. Die Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können. Process automation can be understood as the lowest degree of automation. The aim of process automation is to automate the interaction of the components of an entire plant in the chemical, oil, paper, cement, shipping or mining sectors. A large number of sensors are known for this purpose, which have been adapted in particular to the specific requirements of the process industry (mechanical stability, insensitivity to contamination, extreme temperatures, extreme pressures). The measured values of these sensors are usually transmitted to a control room, in which process parameters such as level, flow, pressure or density are monitored and settings for the entire plant can be changed manually or automatically.
Figur 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Anlage 101. Die beiden exemplarisch dargestellten Prozessmessgeräte 102, 103 erfassen unter Verwendung von Radarsignalen den Füllstand der Behälter 104, 105. Die erfassten Messwerte werden unter Verwendung von speziellen Kommunikationsverbindungen 106, 107 an eine Leitwarte 108 übermittelt. Für die Übermittlung der Messwerte über die Verbindungen 106, 107 werden sowohl drahtgebundene als auch drahtlose Kommunikationsstandards verwendet, die auf die spezifischen Anforderungen der Prozessmesstechnik (Robustheit der Signalübertragung gegenüber Störungen, große Distanzen, niedrige Datenraten, niedrige Energiedichte aufgrund Anforderungen des Explosionsschutzes) hin optimiert wurden. FIG. 1 shows an example of such a system 101. The two process measuring devices 102, 103 shown by way of example detect the fill level of the containers 104, 105 using radar signals. The recorded measured values are transmitted to a control room 108 using special communication links 106, 107. Both wired and wireless communication standards are used to transmit the measured values via the connections 106, 107, which have been optimized for the specific requirements of process measurement technology (robustness of the signal transmission against interference, large distances, low data rates, low energy density due to explosion protection requirements) .
Die Messgeräte 102, 103 beinhalten aus diesem Grund zumindest eine For this reason, the measuring devices 102, 103 contain at least one
Kommunikationseinheit zur Unterstützung prozessindustrietauglicher Communication unit to support process industry-compatible
Kommunikationsstandards. Beispiele für solche Kommunikationsstandards sind rein analoge Standards wie die 4. 20mA Schnittstelle oder aber auch digitale Standards wie HART, Wireless HART oder PROFIBUS. Communication standards. Examples of such communication standards are purely analog standards such as the 4. 20 mA interface or digital standards such as HART, Wireless HART or PROFIBUS.
In der Leitwarte 108 werden die ankommenden Daten vom Prozessleitsystem 1 10 verarbeitet und auf einem Monitoring - System 109 visuell dargestellt. Das In the control room 108, the incoming data are processed by the process control system 110 and displayed visually on a monitoring system 109. The
Prozessleitsystem 1 10 oder aber auch ein Benutzer 111 kann auf Basis der Daten Process control system 110 or else a user 111 can on the basis of the data
Veränderungen der Einstellungen vornehmen, die den Betrieb der ganzen Anlage 101 optimieren können. Im einfachsten Fall wird bei drohendem Leerlauf eines Behälters 104, Make changes to the settings that can optimize the operation of the entire system 101. In the simplest case, when a container 104,
105 ein Belieferungsauftrag bei einem externen Lieferanten ausgelöst. Da die Kosten für die Sensoren 102, 103 im Bereich der Prozessindustrie im Vergleich zu der ganzen Anlage 101 von untergeordneter Bedeutung sind, können zur optimalen Umsetzung der Anforderungen wie Temperaturbeständigkeit oder auch mechanischer Robustheit höhere Kosten in Kauf genommen werden. Die Sensoren 102, 103 verfügen daher über preisintensive Komponenten wie Radarantennen 112 aus Edelstahl. Der übliche Preis eines prozesstauglichen Sensors 102, 103 liegt daher üblicherweise im Bereich von mehreren tausend Euro. Die bislang bekannten Radarmessgeräte 102, 103 der 105 triggered a delivery order from an external supplier. Since the costs for the sensors 102, 103 in the process industry are of subordinate importance compared to the entire system 101, higher costs can be accepted for optimal implementation of the requirements such as temperature resistance or also mechanical robustness. The sensors 102, 103 therefore have expensive components such as radar antennas 112 made of stainless steel. The usual price of a process-compatible sensor 102, 103 is therefore usually in the range of several thousand euros. The previously known radar measuring devices 102, 103 of
Prozessindustrie verwenden zur Messung Radarsignale im Bereich von 6 GHz, 24 GHz oder auch 80 GHz, wobei die Radarsignale nach dem FMCW-Verfahren im Bereich der zuvor dargestellten Mittenfrequenzen frequenzmoduliert werden. Technisch schwierig ist die Anpassung der Antennen 112 an messtechnisch erwünschte, höhere Process industries use radar signals in the range of 6 GHz, 24 GHz or even 80 GHz for measurement, with the radar signals being frequency-modulated according to the FMCW method in the range of the center frequencies shown above. It is technically difficult to adapt the antennas 112 to higher ones that are desired in terms of measurement technology
Modulationsbandbreiten. Aktuell lassen sich unter Verwendung von prozesstauglichen Antennenbauformen 112 Bandbreiten bis hin zu 4 GHz realisieren. Modulation bandwidths. Currently, using process-compatible antenna designs, 112 bandwidths up to 4 GHz can be implemented.
Ein ganz anderes Teilgebiet der Automatisierungstechnik betrifft die Logistikautomation. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung A completely different branch of automation technology relates to logistics automation. With the help of distance and angle sensors, processes within a building or within a single logistics system are automated in the field of logistics automation. Typical applications are systems for logistics automation in the area of baggage and freight handling at airports, in the area of traffic monitoring (toll systems), in trade, parcel distribution or in the area of building security
(Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine (Access control). What the examples listed above have in common is that one
Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Bekannte Radarsysteme sind bislang nicht in der Lage, die Anforderungen hierbei zu erfüllen, weshalb im bekannten Stand der Technik unterschiedliche Sensoren auf Basis optischer Prinzipien (Laser, LED, Kameras, ToF Kameras) verwendet werden. Presence detection in combination with precise measurement of the size and position of an object is required by the respective application side. Known radar systems have so far not been able to meet the requirements here, which is why different sensors based on optical principles (laser, LED, cameras, ToF cameras) are used in the known prior art.
Figur 2 zeigt ein Beispiel einer Anlage der Logistikautomation. Innerhalb einer Figure 2 shows an example of a logistics automation system. Within a
Paketsortieranlage 201 sollen Pakete 202, 203 mit Hilfe eines Sortierkrans 204 sortiert werden. Die Pakete laufen hierbei auf einem Förderband 205 in die Sortieranlage ein. Mit Hilfe eines oder mehrerer Lasersensoren 206 und/oder Kamerasensoren 206 wird sowohl die Lage als auch die Größe des Paketes 203 berührungslos ermittelt, und mit Hilfe schneller Datenleitungen 207 an eine Steuerung 208, beispielsweise eines SPS 208 übermittelt, welche üblicherweise Teil der Anlage 201 ist. Da die Übermittlung der Parcel sorting installation 201, parcels 202, 203 are to be sorted with the aid of a sorting crane 204. The packages enter the sorting system on a conveyor belt 205. With the help of one or more laser sensors 206 and / or camera sensors 206, both the position and the size of the package 203 are determined without contact, and with the help of fast data lines 207 are transmitted to a controller 208, for example a PLC 208, which is usually part of the system 201 . Since the transmission of the
Messwerte über die Leitungen 207 zeitkritisch ist, die zu überbrückenden Distanzen aber eher im Bereich weniger Meter liegen, kommen als Übertragungsstandards auf den Kommunikationskanälen 207 üblicherweise schnelle digitale Protokolle wie Profinet oder Ethercat zum Einsatz, welche im Gegensatz zu den bekannten Protokollen der Measured values over the lines 207 is time-critical, but the distances to be bridged are more in the range of a few meters, fast digital protocols such as Profinet or Ethercat are usually used as transmission standards on the communication channels 207, which in contrast to the known protocols of the
Prozessautomatisierung eine Echtzeitfähigkeit aufweisen, d.h. eine garantierte Übermittlung der Daten in einer vorgebbaren Zeit. Diese Echtzeitfähigkeit der Datenübermittlung, welche sowohl mit drahtgebundenen als auch mit drahtlosen Kommunikationsstandards erreicht werden kann, ist Grundlage für die Steuerung des Sortierkrans 204 über eine Steuerleitung 209. Im Gegensatz zu bekannten Radarmessgeräten ermöglichen optische Sensoren 206 eine exakte Bestimmung der Größe und Lage eines Objektes 203, da der Aufbau miniaturisierter Sensoren mit extrem kleinem Stahlöffnungswinkel im Bereich der Optik technisch kein Problem darstellt. Darüber hinaus können solche Systeme im Vergleich zu Prozessmessgeräten auch sehr preisgünstig hergestellt werden. Process automation have real-time capability, i.e. a guaranteed transmission of the data in a specifiable time. This real-time capability of data transmission, which can be achieved with both wired and wireless communication standards, is the basis for controlling the sorting crane 204 via a control line 209. In contrast to known radar measuring devices, optical sensors 206 enable an exact determination of the size and position of an object 203 , since the construction of miniaturized sensors with an extremely small steel opening angle is technically not a problem in the field of optics. In addition, such systems can also be produced very cheaply compared to process measuring devices.
Ein drittes Teilgebiet der Automatisierungstechnik betrifft die Fabrikautomation. A third sub-area of automation technology relates to factory automation.
Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie Use cases for this can be found in a wide variety of industries such as
Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d.h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar. Üblicherweise werden daher auch im Bereich der Fabrikautomation im großen Stil Sensoren auf Basis optischer Messverfahren eingesetzt. Automobile production, food production, pharmaceutical industry or in general in the field of packaging. The aim of factory automation is to automate the production of goods using machines, production lines and / or robots, ie without the involvement of the Let people run off. The sensors used here and specific requirements with regard to the measurement accuracy when recording the position and size of an object are comparable to those in the previous example of logistics automation. Therefore, sensors based on optical measuring methods are usually used on a large scale in the field of factory automation.
Ein weiteres Anwendungsgebiet für optische Sensoren betrifft die Sicherheitstechnik, welche sowohl Anwendungen im Bereich der Logistikautomation als auch im Bereich der Another area of application for optical sensors relates to security technology, which has both applications in the field of logistics automation and in the field of
Fabrikautomation beinhaltet. Figur 3 zeigt ein entsprechendes Beispiel. Sobald im Bereich voll- oder teilautomatisch ablaufende Fertigungs- oder Sortieranlagen mit menschlicher Interaktion zu rechnen ist, wird von Seiten des Gesetzgebers der Einbau geeigneter Schutzvorrichtungen zum automatisierten Abschalten von Maschinen und Anlagen vorgesehen. Die Stanzmaschine 301 stanzt im vorliegenden Beispiel runde Formteile 302 aus einem Blechmaterial 303 aus. Ein Arbeiter 304 ist dafür verantwortlich, den Vorgang zu überwachen. Damit der Arbeiter beim Eingriff in die Maschine 301 sich nicht verletzen kann, weist die Maschine 301 eine Sicherheitslichtschranke 305 oder einen Factory automation includes. Figure 3 shows a corresponding example. As soon as human interaction is to be expected in the area of fully or semi-automatic production or sorting systems, the legislature provides for the installation of suitable protective devices for the automated shutdown of machines and systems. In the present example, the punching machine 301 punches round shaped parts 302 from a sheet metal material 303. A worker 304 is responsible for overseeing the process. So that the worker cannot injure himself when intervening in the machine 301, the machine 301 has a safety light barrier 305 or a
Sicherheitslichtvorhang 305 auf, welcher über eine Kommunikationsleitung 306 mit der Maschine 301 verbunden ist. Die Sicherheitslichtschranke 305 misst den Abstand d1 , d2 zum darunter liegenden Objekt, und kann bei ein Herunterfahren des Stempels 307 sowohl beim Fehlen eines Bleches 303 als auch bei einem unbeabsichtigten Eingriff des Benutzers 304 in den Stempelbereich verhindern. Eine der Grundvoraussetzungen für den sicheren Betrieb der Anlage ist, dass der Sensor 305 den Abstand mit einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit in Verbindung mit einer extrem kurzen Messzeit ermitteln kann, um Safety light curtain 305, which is connected to machine 301 via a communication line 306. The safety light barrier 305 measures the distance d1, d2 to the underlying object, and can prevent a lowering of the stamp 307 both in the absence of a sheet metal 303 and in the event of an unintentional intervention by the user 304 in the stamp area. One of the basic requirements for the safe operation of the system is that the sensor 305 can determine the distance with a high degree of accuracy and reliability in conjunction with an extremely short measuring time
Gefahrensituationen zuverlässig zu erkennen. Reliably recognize dangerous situations.
Sowohl im Bereich der Logistikautomation, als auch im Bereich der Fabrikautomation und der Sicherheitstechnik dominieren bislang optische Sensoren. Diese sind schnell und preisgünstig, und können die Lage und/oder den Abstand zu einem Objekt aufgrund der relativ einfach fokussierbaren optischen Strahlung, welche der Messung zu Grunde liegt, zuverlässig ermitteln. Ein bedeutender Nachteil optischer Sensoren ist aber deren erhöhter Wartungsbedarf, da auch in den zuvor aufgezählten Bereichen nach einigen tausend Betriebsstunden ein Verschmutzen des Sensors zu beobachten ist, welches die Messung massiv beeinträchtigt. Zudem kann speziell beim Einsatz in Fertigungslinien die Messung durch Öldämpfe oder andere Aerosole mit Nebelbildung beeinträchtigt werden, und zu einer zusätzlichen Verschmutzung optischer Sensoren führen. Die zuvor genannten Nachteile können durch den Einsatz radarbasierender Messgeräte überwunden werden. Bevor auf die Ausführungsformen im Einzelnen eingegangen wird, fasst Fig. 4 nochmals die durch die vorliegende Offenbarung zu lösenden Probleme zusammen. Optical sensors have dominated both in the field of logistics automation and in the field of factory automation and security technology. These are quick and inexpensive and can reliably determine the position and / or the distance to an object on the basis of the relatively easy-to-focus optical radiation on which the measurement is based. A significant disadvantage of optical sensors, however, is their increased need for maintenance, since even in the areas listed above, after a few thousand hours of operation, the sensor becomes soiled, which has a massive impact on the measurement. In addition, especially when used in production lines, the measurement can be impaired by oil vapors or other aerosols with fog formation and lead to additional contamination of optical sensors. The aforementioned disadvantages can be overcome by using radar-based measuring devices. Before the embodiments are discussed in detail, FIG. 4 once again summarizes the problems to be solved by the present disclosure.
Würde ein bekanntes Radarmessgerät 102 beispielsweise in einer Sortieranlage 201 an Stelle eines optischen Sensors 206 eingebaut, so erfasst dessen Radarsignal 401 aufgrund des großen Öffnungswinkels 402 von typischerweise 8° oder mehr in einigen Metern Entfernung beide auf dem Förderband 205 befindlichen Pakete 202, 203 gleichzeitig. Die erfassten Reflexionen der Pakete werden vom Radarmessgerät 102 nach bekannten Verfahren in eine Echokurve 403 umgesetzt. Arbeitet das Radarmessgerät 102 If a known radar measuring device 102 were installed, for example, in a sorting system 201 instead of an optical sensor 206, its radar signal 401, due to the large opening angle 402 of typically 8 ° or more, simultaneously detects both packages 202, 203 located on the conveyor belt 205 at a distance of a few meters. The detected reflections of the packets are converted into an echo curve 403 by the radar measuring device 102 according to known methods. Is the radar measuring device 102 working?
beispielsweise mit einer Frequenz von 23.5GHz bis 24.5GHz, so beträgt die Breite dRR 404 eines einzelnen Echos 405 bereits 15 cm. Beträgt der Abstand dP 406 der beiden Pakete 202, 203 weniger als die Radarauflösung 404 des Messgerätes 102, so kann messtechnisch nicht mehr erkannt werden, dass es sich um zwei Pakete handelt. Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Problem durch den verbreiterten Erfassungsbereich 402 in Kombination mit der reduzierten Radarauflösung 404 entsteht. Letztendlich würde der Einsatz des Radarmessgerätes 102 in der Sortieranlage auch unter Vernachlässigung der vorgenannten Probleme spätestens daran scheitern, dass die Kommunikationseinrichtung 407 des Messgerätes 102 nicht in der Lage ist, den Messwert über den for example with a frequency of 23.5 GHz to 24.5 GHz, the width dRR 404 of a single echo 405 is already 15 cm. If the distance dP 406 between the two packets 202, 203 is less than the radar resolution 404 of the measuring device 102, it can no longer be recognized by measurement technology that two packets are involved. It should be noted that this problem arises from the widened detection range 402 in combination with the reduced radar resolution 404. Ultimately, even if the aforementioned problems were neglected, the use of the radar measuring device 102 in the sorting system would fail at the latest because the communication device 407 of the measuring device 102 is not able to transmit the measured value via the
Kommunikationskanal 410 in Echtzeit zu übertagen. Die zuvor genannten Nachteile treten in gleicher weise beim Versuch eines Einsatzes im Bereich der Sicherheitstechnik (Fig. 3) zu Tage. Die oben und im Folgenden beschriebenen Radarsensoren stellen eine hohe To transmit communication channel 410 in real time. The above-mentioned disadvantages come to light in the same way when trying to use it in the field of security technology (FIG. 3). The radar sensors described above and below represent a high
Radarauflösung und eine sehr gute Strahlfokussierung in Verbindung mit einer Radar resolution and very good beam focusing in conjunction with a
echtzeitfähigen Kommunikationseinrichtung in miniaturisierter Bauweise zu einem moderaten Preis bereit. Figur 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Radarsystems, welches für den Einsatz in der Fabrik- und/oder Logistikautomation oder der Sicherheitstechnik geeignet ist. Das Radarmessgerät 501 weist ein Gehäuse 510 auf, welches eine Kommunikationseinheit 502, einen Prozessor 504 sowie eine Hochfrequenzeinheit 505 beinhaltet. Die real-time capable communication device in miniaturized design at a moderate price. FIG. 5 shows the basic structure of a radar system which is suitable for use in factory and / or logistics automation or security technology. The radar measuring device 501 has a housing 510 which contains a communication unit 502, a processor 504 and a high-frequency unit 505. The
Hochfrequenzeinheit 505 weist zumindest einen integrierten Radarchip 506 auf, welcher Hochfrequenzsignale mit einer Frequenz von mehr als 200 GHz erzeugen und abstrahlen kann. Die Radarsignale durchdringen das Gehäuse des Radarsensors 501 an einer vordefinierten Stelle 507, wobei das Gehäuse des Sensors 501 zumindest im Bereich der Durchdringung für elektromagnetische Wellen oberhalb 200 GHz durchdringbar ausgeführt ist. Die Radarsignale 508 werden durch fokussierende Elemente bzw. Linsen 512, 513 auf dem integrierten Radarchip 506 und/oder im Bereich der Durchdringung 507 und oder im Bereich zwischen dem Radarchip und der Durchdringung derart fokussiert, dass der resultierende Strahlöffnungswinkel 509 sehr klein wird, beispielsweise kleiner als 5°. Die vom Messgerät ermittelten Messwerte werden über einen drahtgebundenen oder drahtlosen Datenübertragungskanal 503 mit einer hohen Datenrate an einen lokalen Schaltschrank 208 oder eine Maschine 301 übertragen. Es kann optional vorgesehen sein, diese High-frequency unit 505 has at least one integrated radar chip 506 which can generate and emit high-frequency signals with a frequency of more than 200 GHz. The radar signals penetrate the housing of the radar sensor 501 at one predefined location 507, the housing of the sensor 501 being designed to be penetrable at least in the area of penetration for electromagnetic waves above 200 GHz. The radar signals 508 are focused by focusing elements or lenses 512, 513 on the integrated radar chip 506 and / or in the area of the penetration 507 and / or in the area between the radar chip and the penetration in such a way that the resulting beam opening angle 509 becomes very small, for example smaller than 5 °. The measured values determined by the measuring device are transmitted via a wired or wireless data transmission channel 503 at a high data rate to a local switch cabinet 208 or a machine 301. It can optionally be provided this
Datenübertragung derart auszuführen, dass diese echtzeitfähig ist, und somit das rechtzeitige Beeinflussen beispielsweise einer Fertigungslinie oder einer Sortiereinrichtung oder auch das rechtzeitige Abschalten einer Maschine vor Gefährdung eines Menschen zu erreichen. Hierbei können Standards wie Profinet, Power over Ethernet, Ethernet, Ethercat oder IO-Link Anwendung finden. To carry out data transmission in such a way that it is real-time capable, and thus to achieve the timely influencing, for example, of a production line or a sorting device or also the timely switching off of a machine before endangering a person. Standards such as Profinet, Power over Ethernet, Ethernet, Ethercat or IO-Link can be used here.
Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sensors 501 im Detail. Der Figure 6 shows a further embodiment of the sensor 501 in detail. Of the
Mikroprozessor 504 steuert eine ganzzahlig oder vorzugsweise gebrochenzahlig teilende PLL 601 an. Die PLL wiederum ist mit einem spannungsgesteuerten Oszillator 602 verbunden, welcher im Zusammenspiel mit der PLL an seinem Ausgang 603 ein frequenzmoduliertes Signal mit einer Mittenfrequenz von im Bereich von 10GHz bis 60Ghz und einer Bandbreite zwischen 5GHz und 10GHz ausgibt. Die zuvor genannten Parameter können während der Betriebsphase des Messgerätes verändert werden. Das vom VCO erzeugte Signal 603 wird einem Frequenzumsetzer 604 zugeleitet, welcher das Microprocessor 504 controls a PLL 601 dividing whole numbers or preferably fractional numbers. The PLL, in turn, is connected to a voltage-controlled oscillator 602, which, in conjunction with the PLL, outputs a frequency-modulated signal at its output 603 with a center frequency in the range from 10 GHz to 60 GHz and a bandwidth between 5 GHz and 10 GHz. The parameters mentioned above can be changed during the operating phase of the measuring device. The signal 603 generated by the VCO is fed to a frequency converter 604, which the
Eingangssignal in einen Zielfrequenzbereich von größer 200GHz umsetzt. Hierbei werden üblicherweise mehrere U msetzungssch ritte in einer Kaskade vollzogen, d.h. das Signal wird über zumindest zwei Teilschritte durch Verdopplungsschaltungen in seiner Frequenz erhöht. Converts the input signal into a target frequency range greater than 200GHz. Usually several implementation steps are carried out in a cascade, i.e. the signal is increased in frequency over at least two sub-steps by doubling circuits.
Es kann aber auch vorgesehen sein, das Signal im Frequenzkonverter durch ein- oder mehrstufiges Mischen auf den Zielfrequenzbereich oberhalb 200 GHz zu übertragen. Das resultierende Signal 605 liegt vorzugsweise in einem Bereich oberhalb 200 GHz, besonders vorteilhaft haben sich Frequenzen im Bereich zwischen 230GHz und 250GHz erwiesen. Das Signal wird anschließend einem Teilerbaustein 606 zugeführt, woraufhin ein Teil der Hochfrequenzsignale über einen Primärstrahler 607 in Richtung der Durchdringung 507 nach außen hin abgestrahlt wird. Mit Hilfe einer Empfangsantenne 608 werden die in der jeweiligen Anwendung reflektierten Radarsignale wieder erfasst, und in einem However, provision can also be made for the signal in the frequency converter to be transmitted to the target frequency range above 200 GHz by mixing in one or more stages. The resulting signal 605 is preferably in a range above 200 GHz; frequencies in the range between 230 GHz and 250 GHz have proven particularly advantageous. The signal is then fed to a divider module 606, whereupon some of the high-frequency signals are radiated outwards via a primary radiator 607 in the direction of the penetration 507. With the aid of a receiving antenna 608, the radar signals reflected in the respective application are recorded again, and in one
Mischerbaustein 609 in einen niederfrequenten Bereich umgesetzt. Das Analogfilter 610 und der Analog-Digital-Konverter 611 erfassen die Signale und führen sie zur weiteren Mixer module 609 implemented in a low-frequency range. The analog filter 610 and the analog-to-digital converter 611 capture the signals and pass them on to further
Verarbeitung dem Prozessor 504 zu. Processing to processor 504.
Ein Kerngedanke der vorliegenden Offenbarung ist es, dass eine erhöhte Radarauflösung 404 nur durch eine Verringerung der Breite der Echos 405 zu erreichen ist. Durch eineA core concept of the present disclosure is that an increased radar resolution 404 can only be achieved by reducing the width of the echoes 405. By a
Erhöhung der Modulationsbandbreite auf mehr als 4 GHz, vorzugsweise mehr als 10 GHz oder besonders vorteilhaft auf 19.5 GHz kann erreicht werden, dass die Breite der Echos in den Millimeterbereich reduziert werden kann. Somit können auch eng beieinanderliegende Reflektoren 202, 203, wie sie in der Fabrik- und Logistikautomation auftreten können, messtechnisch sicher erfasst werden. Schaltungstechnisch ist die Umsetzung dieser erhöhten Modulationsbandbreiten nur dann preisgünstig zu beherrschen, wenn die Increasing the modulation bandwidth to more than 4 GHz, preferably more than 10 GHz or particularly advantageously to 19.5 GHz, the result can be that the width of the echoes can be reduced to the millimeter range. This means that reflectors 202, 203 that are close to one another, as can occur in factory and logistics automation, can be reliably detected by measurement. In terms of circuitry, the implementation of these increased modulation bandwidths can only be managed inexpensively if the
Grundfrequenz des Radarsignals hoch, vorzugsweise oberhalb 200 GHz liegt. Da die Wellenlänge der Radarsignale auf einem Halbleiterchip dann ebenfalls in den Millimeteroder Submillimeterbereich wandert, können gängige Designs für Kopplerstrukturen oder den Primärstrahler 607 oder die Empfangsantenne 608 direkt auf dem Halbleitersubstrat 612 des integrierten Radarchips 613 realisiert werden, was einen kostengünstigen Aufbau ermöglicht. Ergänzend kann vorgesehen sein, die abgestrahlten oder empfangenen Radarsignale im Bereich der Antennen 607, 608 durch strahlbeeinflussende Linsenelemente 614, 615 zu bündeln, um einen reduzierten Öffnungswinkel 509 der Radarsignale zu erreichen. Fundamental frequency of the radar signal is high, preferably above 200 GHz. Since the wavelength of the radar signals on a semiconductor chip then also moves into the millimeter or sub-millimeter range, common designs for coupler structures or the primary radiator 607 or the receiving antenna 608 can be implemented directly on the semiconductor substrate 612 of the integrated radar chip 613, which enables a cost-effective structure. In addition, it can be provided that the radiated or received radar signals are bundled in the area of the antennas 607, 608 by means of beam-influencing lens elements 614, 615 in order to achieve a reduced opening angle 509 of the radar signals.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Radargerätes für den Einsatz in der Fabrik- und/oder Logistikautomation oder der Sicherheitstechnik. Das vorgeschlagene Messgerät 701 unterscheidet sich vom zuvor vorgestellten Aufbau durch den Einsatz einer kombinierten Sende- und Empfangsantenne 703, welche aufgrund der hohen Figure 7 shows a further embodiment of a radar device for use in factory and / or logistics automation or security technology. The proposed measuring device 701 differs from the structure presented above by the use of a combined transmitting and receiving antenna 703, which due to the high
Arbeitsfrequenz von mehr als 200 GHz vorzugsweise auf dem Halbleitersubstrat 612 des integrierten Radarchips realisiert wird. Eine zusätzliche Sende- / Empfangsweiche 702, welche ebenfalls auf dem Chip 612 integriert ist, dient der Trennung der Signale. Optional kann auch in diesem Fall eine Verkleinerung des Öffnungswinkels 509 des Messgerätes erreicht werden, wenn direkt auf dem Chip im Bereich des Primärstrahlers 703 ein strahlbeeinflussendes Linsenelement 704 aufgebracht wird. Im vorliegenden Beispiel wird zudem vorgesehen, auch die PLL 601 , den ADC 611 sowie das Analogfilter 610 mit in den Radarchip 705 zu integrieren, beispielsweise durch Bonden der unterschiedlichen Working frequency of more than 200 GHz is preferably implemented on the semiconductor substrate 612 of the integrated radar chip. An additional transmission / reception switch 702, which is also integrated on the chip 612, is used to separate the signals. Optionally, in this case too, the opening angle 509 of the measuring device can be reduced if a lens element 704 influencing the beam is applied directly to the chip in the area of the primary radiator 703. In the present example, provision is also made for the PLL 601, the ADC 611 and the analog filter 610 to be integrated into the radar chip 705, for example by bonding the different ones
Baugruppen in einem gemeinsamen Package 705. Es kann auch vorgesehen sein, die zuvor genannten Baugruppen direkt auf einem einzigen Halbleitersubstrat 612 zu integrieren. Die zuletzt genannten Ausführungsformen führen zu einer drastischen Reduktion der Kosten beim Aufbau eines solchen Systems. Assemblies in a common package 705. Provision can also be made for the aforementioned assemblies to be integrated directly on a single semiconductor substrate 612. The The last-mentioned embodiments lead to a drastic reduction in the costs of building such a system.
Figur 8 verdeutlicht die Vorteile beim Einsatz im Bereich der Sicherheitstechnik. Das Radarmessgerät 701 mit den zuvor genannten Merkmalen überwacht den Gefahrenbereich unterhalb der Stanzmaschine 301. Aufgrund der extrem hohen Radarauflösung von wenigen Millimetern wird es nun erstmals möglich, beim Eindringen einer Hand des Benutzers 304 in den Gefahrenbereich eine entsprechende Reflektion 801 in der vom Messgerät 701 erfassten Echokurve 803 zu erfassen, und diese sicher von der Reflektion 802 des Figure 8 illustrates the advantages when used in the field of security technology. The radar measuring device 701 with the aforementioned features monitors the danger area below the punching machine 301. Due to the extremely high radar resolution of a few millimeters, it is now possible for the first time to have a corresponding reflection 801 in the area recorded by the measuring device 701 when a hand of the user 304 penetrates the danger area To capture echo curve 803, and this safely from the reflection 802 of the
Blechmaterials 303 zu unterscheiden. Das Messgerät 701 kann in einer weiteren To distinguish sheet material 303. The measuring device 701 can in a further
Ausführungsform durch Implementierung einer geeigneten Sicherheitsfunktion, Embodiment through implementation of a suitable safety function,
beispielsweise im Prozessor 704, derart ausgerüstet sein, dass es zumindest einen parametrierbaren Gefahrenbereich SAFE 804 überwacht, und bei Detektion eines Objektes im Bereich eine zielgerichtete, echtzeitkritische Sicherheitsreaktion auszulösen. Dies kann durch Übermittlung eines entsprechenden Signals über die Kommunikationseinrichtung 503 direkt an die Maschine erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, direkt im Messgerät 701 entsprechende Schaltelemente, beispielsweise zwangsgeführte Relais zu integrieren. In Abhängigkeit vom zu erreichenden Sicherheitsniveau kann auch vorgesehen sein, die Radarmessung mehrkanalig redundant auszuführen, beispielsweise durch den Einbau mehrerer Radarchips in das Messgerät 701. for example in the processor 704, be equipped in such a way that it monitors at least one parameterizable danger area SAFE 804, and when an object is detected in the area, a targeted, real-time-critical safety reaction is triggered. This can be done by transmitting a corresponding signal via the communication device 503 directly to the machine. However, it can also be provided to integrate corresponding switching elements, for example positively driven relays, directly in the measuring device 701. Depending on the security level to be achieved, provision can also be made for the radar measurement to be carried out redundantly with multiple channels, for example by installing several radar chips in the measuring device 701.
Figur 9 zeigt die Anwendung eines oben beschriebenen Messgerätes zur Fabrik- und/oder Logistikautomatisierung. Durch den Einsatz zumindest zweier fokussierender Elemente 904, 905 wird das vom Messgerät 503 erzeugte Radarsignal derart fokussiert, dass es einen Öffnungswinkel 509 von wenigen Grad aufweist. Hierdurch kann das Gerät durch entsprechende Ausrichtung in die Lage versetzt werden, die Lage eines Paketes 203 entlang seiner Strahlrichtung 510 exakt zu bestimmen. Durch den Einsatz mehrerer Sensoren 701 oder durch den Einsatz strahlablenkender Element lässt sich auch ein erweiterter Bereich des Förderbandes 205 überwachen, und die Position und Lage der Pakete 202, 203 exakt bestimmen. Über die schnelle, echtzeitfähige FIG. 9 shows the use of a measuring device described above for factory and / or logistics automation. By using at least two focusing elements 904, 905, the radar signal generated by the measuring device 503 is focused in such a way that it has an opening angle 509 of a few degrees. This enables the device, through appropriate alignment, to determine the exact position of a package 203 along its beam direction 510. By using several sensors 701 or by using beam-deflecting elements, an extended area of the conveyor belt 205 can also be monitored and the position and location of the packages 202, 203 can be precisely determined. Via the fast, real-time
Kommunikationseinrichtung 503 kann eine Sortieranlage effizient gesteuert werden. Die vom Messgerät 701 erfasste Echokurve 901 kann aufgrund der hohen Radarauflösung von wenigen Millimetern die reflektierten Signale 902, 903 auch eng benachbarter Pakete 202, 203 sicher trennen. Fig. 10A zeigt einen Radarsensor 1000 mit einem zylindrischen Gehäuse. Am hinteren Ende des Gehäuses 1001 ist ein elektrischer Anschluss vorgesehen, beispielsweise zum Communication device 503, a sorting system can be controlled efficiently. Due to the high radar resolution of a few millimeters, the echo curve 901 recorded by the measuring device 701 can reliably separate the reflected signals 902, 903 even from closely spaced packets 202, 203. 10A shows a radar sensor 1000 with a cylindrical housing. At the rear end of the housing 1001, an electrical connection is provided, for example for
Anschluss an eine 4 bis 20 mA Zweidrahtleitung oder an eine IO-Link Schnittstelle, deren Anschlussstecker beispielsweise auf das hintere Ende des Gehäuses aufgeschraubt wird. Der Mittelteil des Gehäuses 510 weist einen Einschraubsechskant 513 auf, an den sich ein Einschraubanschlag 514 anschließt, gefolgt von einem Einschraubgewinde 511 zum Einschrauben in eine Halterung oder die Öffnung eines Behälters. Das Einschraubgewinde 511 weist einen Durchmesser von einem halben Zoll oder weniger auf. Im Connection to a 4 to 20 mA two-wire line or to an IO-Link interface, the connector of which is screwed onto the rear end of the housing, for example. The middle part of the housing 510 has a screw-in hexagon 513, to which a screw-in stop 514 is connected, followed by a screw-in thread 511 for screwing into a holder or the opening of a container. The screw thread 511 has a diameter of one-half inch or less. in the
Einschraubgewinde kann sich beispielsweise eine Radarlinse befinden und/oder die Antenne zum Abstrahlen/Empfangen der Messsignale. Screw-in thread can for example be a radar lens and / or the antenna for emitting / receiving the measurement signals.
Typischerweise beträgt die Länge (bzw.„Höhe“) des Gehäuses maximal 100 mm. The length (or “height”) of the housing is typically a maximum of 100 mm.
Die Ausführungsform der Fig. 10B entspricht in vielerlei Hinsicht der der Fig. 10A. Allerdings befindet sich das Einschraubgewinde 511 im mittleren Bereich des Gehäuses 510, gefolgt von dem Anschlag 514 und dem Einschraubsechskant 513. In der Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist ebenfalls ein Einschraubgewinde 511 im mittleren Bereich des Gehäuses 510 vorgesehen, wobei der Durchmesser des Gehäuses < 22 mm beträgt. Es kann vorgesehen sein, den Radarsensor gemäß Fig. 11 direkt in eine The embodiment of FIG. 10B corresponds in many respects to that of FIG. 10A. However, the screw-in thread 511 is located in the middle area of the housing 510, followed by the stop 514 and the screw-in hexagon 513. In the embodiment according to FIG. 11, a screw-in thread 511 is also provided in the middle area of the housing 510, the diameter of the housing <22 mm. It can be provided that the radar sensor according to FIG. 11 directly into a
Gewindeaufnahme einer Maschine einzuschrauben, und mit einer Kontermutter zu sichern. Es kann aber auch vorgesehen sein, den Radarsensor in eine ein Sackloch ausbildende Gewindeaufnahme einer Maschine einzuschrauben. Das vordere Ende des Sensors 511 im Bereich der Radarlinse liegt im eingebauten Zustand plan an einer für Mikrowellensignale durchlässigen Bodenfläche des Sacklochs der Maschine an. Durch Festdrehen des Sensors im Sackloch kann eine sichere Befestigung durch Verspannen gegen die Bodenfläche erreicht werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Sensor 511 eine Sechskantaufnahme aufweist, um das Festdrehen zu vereinfachen. To screw in the thread mount of a machine and secure it with a lock nut. However, provision can also be made for the radar sensor to be screwed into a threaded receptacle of a machine that forms a blind hole. In the installed state, the front end of the sensor 511 in the area of the radar lens lies flat against a bottom surface of the blind hole of the machine that is permeable to microwave signals. By tightening the sensor in the blind hole, secure fastening can be achieved by bracing it against the floor surface. It can be provided that the sensor 511 has a hexagonal receptacle in order to simplify the tightening.
Fig. 12A zeigt einen Radarsensor 1200 mit einem quaderförmigen Gehäuse 510. Die Höhe des Gehäuses beträgt 5 cm, die Breite 2 cm und die Tiefe ebenfalls 5 cm. Im vorderen Bereich des Gehäuses ist eine Linse 513 angeordnet. Im unteren Bereich befindet sich ein elektrischer Anschluss 1201 . Das Gehäuse besteht beispielsweise aus Polyethylen oder Polypropylen. Fig. 13A zeigt ein sogenanntes Radar-Sicherheitsgitter 1300, welches eine Vielzahl an Radarchips 506, 1301 bis 1305 aufweist. Jeder Radarchip weist eine eigene erste, im Bereich des Strahlerelements angeordnete Linse 512 und eine„Gehäuse“-Linse 513 auf, die im Strahlengang der ersten Linse angeordnet ist. Durch die Vielzahl an Radarchips wird eine Redundanz bereitgestellt, welche insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen vorteilhaft sein kann. 12A shows a radar sensor 1200 with a cuboid housing 510. The height of the housing is 5 cm, the width 2 cm and the depth likewise 5 cm. A lens 513 is arranged in the front area of the housing. An electrical connection 1201 is located in the lower area. The housing consists for example of polyethylene or polypropylene. 13A shows what is known as a radar safety grid 1300, which has a multiplicity of radar chips 506, 1301 to 1305. Each radar chip has its own first lens 512, which is arranged in the region of the emitter element, and a “housing” lens 513, which is arranged in the beam path of the first lens. The large number of radar chips provides redundancy, which can be advantageous in particular for safety-critical applications.
Fig. 13B zeigt einen kaskadierten Aufbau eines Radarsensors aus Einzelmodulen. Jedes Einzelmodul weist in dieser Ausführungsform zwei Radarchips 506, 1301 bzw. 1302, 1303 auf, jeweils wieder mit einer ersten Linse 512 und einer zweiten Linse 513 in der 13B shows a cascaded structure of a radar sensor from individual modules. In this embodiment, each individual module has two radar chips 506, 1301 or 1302, 1303, each with a first lens 512 and a second lens 513 in the
Gehäusewandung. Jedes Modul weist eine Eingangsschnittstelle 1305 und eine Housing wall. Each module has an input interface 1305 and a
Ausgangsschnittstelle 1306 auf, über welche die Module elektronisch miteinander verbunden werden können. Output interface 1306, via which the modules can be electronically connected to one another.
Mit den beschriebenen Ausführungsformen ist es erstmals möglich, optische Messverfahren im Bereich der Fabrikautomation, der Logistikautomation und der Sicherheitstechnik durch eine radarbasierende Messwerterfassung abzulösen, und somit insbesondere durch die der Radarmesstechnik inhärent zu Gute kommende Unempfindlichkeit gegenüber With the described embodiments, it is possible for the first time to replace optical measurement methods in the field of factory automation, logistics automation and safety technology with radar-based measured value acquisition, and thus in particular because of the inherent insensitivity to radar measurement technology
Verschmutzungen den Wartungsaufwand zu reduzieren. Durch den Übergang zu Reduce the maintenance effort. By transitioning to
Frequenzen oberhalb 200GHz lassen sich zudem die Größe und die Kosten der Sensoren signifikant verringern, womit ein adäquater Ersatz für optische Sensoren bereitgestellt werden kann. Frequencies above 200GHz can also significantly reduce the size and cost of the sensors, thus providing an adequate replacement for optical sensors.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass„umfassend“ und„aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel„eine“ oder„ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener In addition, it should be noted that “comprising” and “having” do not exclude any other elements or steps and the indefinite articles “a” or “a” do not exclude a multiplicity. Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments, also in combination with other features or steps of others described above
Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen. Embodiments can be used. Reference signs in the claims are not to be regarded as restrictions.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1100, 1200) für die Fabrik- und 1. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200) for the factory and
Logistikautomation, aufweisend: Logistics automation, comprising:
eine Radar-Schaltungsanordnung (505) mit einem Radarchip (506), eingerichtet zum a radar circuit arrangement (505) with a radar chip (506), set up for
Erzeugen, Abstrahlen, Empfangen und Auswerten von Radar-Messsignalen; Generation, transmission, reception and evaluation of radar measurement signals;
ein Gehäuse (510), in welchem die Radar-Schaltungsanordnung angeordnet ist, und wobei der Radarchip eine Querschnittsfläche von weniger als 1 cm2 aufweist; a housing (510) in which the radar circuitry is arranged and wherein the radar chip has a cross-sectional area of less than 1 cm 2 ;
wobei die Radar-Messsignale eine Frequenz von über 160 GHz aufweisen und derart fokussiert sind, dass der resultierende Strahlöffnungswinkel weniger als 5° beträgt. wherein the radar measurement signals have a frequency of over 160 GHz and are focused in such a way that the resulting beam opening angle is less than 5 °.
2. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1100, 1200) nach Anspruch 1 , 2. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200) according to claim 1,
wobei der Radarchip (506) eine Querschnittsfläche von weniger als 0,25 cm2 aufweist. wherein the radar chip (506) has a cross-sectional area of less than 0.25 cm 2 .
3. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1100, 1200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (510) eine Breite von maximal 2cm, eine Höhe von maximal 5 cm und eine Tiefe von maximal 5 cm aufweist. 3. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200) according to claim 1 or 2, wherein the housing (510) has a width of a maximum of 2 cm, a height of a maximum of 5 cm and a depth of a maximum of 5 cm cm.
4. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1100, 1200) nach einem der 4. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
wobei das Gehäuse (510) ein Einschraubgewinde (511) mit einem Durchmesser von höchstens 1 ,91 cm oder 0,75 Zoll aufweist. 5. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1100, 1200) nach einem der wherein the housing (510) has a screw-in thread (511) with a diameter of at most 1.91 cm or 0.75 inches. 5. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
wobei die Modulationsbandbreite für die Modulation der von der Radar- Schaltungsanordnung (505) erzeugten Radar-Messsignale bei über 4 GHz, insbesondere bei über 10 GHz, insbesondere bei 19,5 GHz oder 31 , the modulation bandwidth for the modulation of the radar measurement signals generated by the radar circuit arrangement (505) at over 4 GHz, in particular at over 10 GHz, in particular at 19.5 GHz or 31,
5 GHz liegt. 5 GHz.
6. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1100, 1200) nach einem der 6. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
wobei die Frequenzen der erzeugten Radar-Messsignale zwischen 231 ,5 GHz und 250 GHz liegen. whereby the frequencies of the generated radar measurement signals are between 231.5 GHz and 250 GHz.
7. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 7. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
wobei das Gehäuse (510) eine Linse (507) aufweist, eingerichtet zum Fokussieren der abgestrahlten Radar-Messsignale. wherein the housing (510) has a lens (507) configured to focus the radar measurement signals emitted.
8. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach Anspruch 7, 8. radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to claim 7,
wobei die Linse (507) einen Durchmesser von 20 mm oder weniger aufweist. wherein the lens (507) has a diameter of 20 mm or less.
9. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 9. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
wobei die Radar-Schaltungsanordnung (505) eine Linse (512) aufweist, eingerichtet zum Fokussieren der abgestrahlten Radar-Messsignale. wherein the radar circuit arrangement (505) has a lens (512) set up to focus the radar measurement signals emitted.
10. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach Anspruch 9, 10. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to claim 9,
wobei die Linse (512) einen Durchmesser von 10 mm oder weniger aufweist. wherein the lens (512) has a diameter of 10 mm or less.
1 1 . Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Linse (512) einen Abstand zwischen 5 mm bis 50 mm, insbesondere von 30 mm oder weniger zum Radarchip (506) und/oder der Linse (507) aufweist. 1 1. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to Claim 9 or 10, wherein the lens (512) is at a distance of between 5 mm to 50 mm, in particular 30 mm or less, from the radar chip (506 ) and / or the lens (507).
12. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 12. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
wobei die Radar-Schaltungsanordnung (505) einen Radarchip (612) mit darin integrierter Antenne (607) aufweist. wherein the radar circuit arrangement (505) has a radar chip (612) with an antenna (607) integrated therein.
13. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 13. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, preceding claims,
aufweisend eine Kommunikationsschaltung (502), having a communication circuit (502),
wobei der Radarsensor eingerichtet ist, Änderungen der physikalischen Messgröße in Echtzeit, also zuverlässig innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, zu erfassen, und über die Kommunikationsschaltung abzusetzen. wherein the radar sensor is set up to detect changes in the physical measured variable in real time, that is to say reliably within a predetermined time span, and to transmit them via the communication circuit.
14. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 14. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, wobei der Radarsensor mehrere unabhängige Sende-/Empfangskanäle und/oder mehrere Radarchips (506. 1301 , 1302, 1303, 1304, 1305, 1306) aufweist, um eine preceding claims, wherein the radar sensor has multiple independent transmit / receive channels and / or multiple radar chips (506, 1301, 1302, 1303, 1304, 1305, 1306) to a
Redundanz für sicherheitskritische Anwendungen bereitzustellen. Providing redundancy for safety-critical applications.
15. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 15. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: preceding claims, comprising:
eine 4-20 mA Zweileiterschnittstelle (106), eingerichtet zur Übertragung der Messwerte an ein externes Prozessleitsystem (1 10) und zum Empfangen der für den Betrieb des Radarsensors erforderlichen Energie. a 4-20 mA two-wire interface (106), set up to transmit the measured values to an external process control system (1 10) and to receive the energy required to operate the radar sensor.
16. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 16. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, eingerichtet als Füllstandradar. preceding claims, set up as level radar.
17. Radarsensor (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der 17. Radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of the
vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Steckverbinder (51 1 , 513, 514), eingerichtet zur Ringschlüsselmontage des Radarsensors in einer mit einem Innengewinde versehenen Öffnung eines Behälters. The preceding claims, comprising a plug connector (51 1, 513, 514), set up for mounting the radar sensor in an opening of a container provided with an internal thread.
18. Verwendung eines Radarsensors (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zum Ersetzen eines optischen Sensors im Bereich der Fabrik- und Logistikautomation, insbesondere in einem sicherheitskritischen Bereich, wie dem automatisierten Notabschalten von Maschinen oder Anlagen. 18. Use of a radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of claims 1 to 17 for replacing an optical sensor in the field of factory and logistics automation, in particular in a safety-critical area such as the automated emergency shutdown of machines or systems.
19. Verwendung eines Radarsensors (100, 102, 103, 501 , 701 , 1000, 1 100, 1200) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zum Ersatz eines Lichtschrankenlasersensors. 19. Use of a radar sensor (100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1 100, 1200) according to one of claims 1 to 17 to replace a light barrier laser sensor.
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