EP4689471A1 - Verfahren und system zur überwachung eines sicherheitsbereichs - Google Patents

Verfahren und system zur überwachung eines sicherheitsbereichs

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EP4689471A1
EP4689471A1 EP24715107.9A EP24715107A EP4689471A1 EP 4689471 A1 EP4689471 A1 EP 4689471A1 EP 24715107 A EP24715107 A EP 24715107A EP 4689471 A1 EP4689471 A1 EP 4689471A1
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EP
European Patent Office
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area
camera
computer system
further sensor
security area
Prior art date
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Pending
Application number
EP24715107.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Larsen-Vefring
Klaus Bauer
Marcel Ely Gomes
Zaigham Faraz SIDDIQUI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Pending legal-status Critical Current

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    • G06V2201/00—Indexing scheme relating to image or video recognition or understanding
    • G06V2201/06—Recognition of objects for industrial automation

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring a security area.
  • the invention further relates to a system for monitoring a security area.
  • the invention is based on the object of providing a method and a system which further develop the state of the art.
  • the invention comprises a method for monitoring a security area, in particular a machine tool, wherein the security area has at least one access area and access to the security area is only possible via the access area, wherein the access area is monitored with at least one camera and a further sensor, wherein the camera and the further sensor are connected to a computer system, wherein the computer system uses the further sensor to monitor whether an object is entering the security area, wherein the camera takes at least one image of the access area when the computer system detects using the further sensor that an object is entering the security area, wherein the image recorded by the camera is only evaluated by the computer system after it has been determined using the further sensor that an object has entered the security area.
  • the intrusion of an object into the security area is first detected by the additional sensor. Only then is the image from the camera evaluated. This evaluation of the image requires complex calculations. The efficiency of the process is increased by the fact that the image is only evaluated when necessary, namely when the additional sensor has determined that an object has entered the security area.
  • the machine tool can be a laser cutting machine, a laser welding machine, a punching machine or a bending machine. Lasers and parts of the machine tool that move with great force pose a risk that can potentially harm people or objects in the safety area. On the other hand, objects in the safety area can pose a risk to the often complex and therefore valuable machine tool.
  • the safety area is secured when the additional sensor has detected that an object has entered the safety area.
  • Securing the safety area means that sources of danger in the safety area are switched off.
  • the machine tool is brought into a safe operating state, for example by stopping the machine tool.
  • Securing the safety area when the additional sensor has detected that an object has entered the safety area means that the safety area can be secured particularly quickly. There is no need to wait until the image recorded by the camera has been evaluated.
  • the camera records images repeatedly, particularly at regular intervals, particularly in the form of a video.
  • the status in the access area can be tracked over time.
  • the images recorded by the camera are stored in a memory, in particular a ring memory, for at least one second, preferably 2 seconds, particularly preferably 5 seconds.
  • a memory in particular a ring memory
  • the intrusion of the object into the security area can be traced and/or verified in the images.
  • the camera continuously records images, in particular videos. Due to the longer storage and in particular the use of a ring buffer, the state of the access area before the object penetrates can also be determined in the images.
  • the camera only starts recording one or more images after the additional sensor has detected that an object has entered the security area. Energy can be saved because the camera only records images when necessary.
  • the camera preferably starts recording within one second, particularly preferably within half a second, after the additional sensor has detected that an object has entered the security area.
  • the camera continuously records images, at least after the additional sensor has determined that an object has entered the security area.
  • the continuous recording makes it possible to reconstruct the state of the security area after the object has entered.
  • the computer system automatically evaluates one or more images recorded by the camera, preferably using artificial intelligence, and automatically releases the safety area if the evaluation shows that the safety area is safe.
  • the automated evaluation means that the safety area is released again very quickly. For example, the machine tool can start working again very quickly.
  • the automated evaluation is particularly advantageous if the evaluation of the images shows that the object triggered the additional sensor but immediately left the safety area again.
  • the computer system examines several consecutive images for at least one moving object. By examining the images for a moving object, the evaluation of the images can be accelerated, since only moving objects can penetrate the security area.
  • the computer system particularly preferably determines a direction of movement of the moving object, in particular whether the direction of movement of the moving object is directed into the safety area or out of the safety area. By determining the direction of movement, the danger caused by the object can be better assessed. Typically, an object that moves into the safety area causes a greater danger than an object that moves out of the safety area. In particular, the computer system can determine that an object first moved into the safety area and then out again. In this case, the danger was only temporary and the safety area can be released again.
  • the computer system outputs at least one image for an operator to release the safety area and optionally the computer system outputs a warning signal to the operator.
  • the operator can use the image to assess the situation in the danger area and, if necessary, release the safety area. If there is a permanent danger, the operator can initiate countermeasures.
  • the warning signal informs the operator that the additional sensor has detected that an object has entered the safety area and that the operator should evaluate the image.
  • the warning signal can be output optically, e.g. a flashing light, acoustically, e.g. a warning tone, and/or haptically, e.g. a vibration alarm from a mobile device carried by the operator.
  • the computer system outputs to the operator at least one image, in particular a video, which was recorded by the camera shortly after the further sensor determined that an object had entered the security area, and at least one further image, in particular a current video transmission, which represents a current state.
  • the operator can use the two outputs to assess how the situation was when the additional sensor detected that an object had entered the security area, as well as what the current situation is. The situation can be assessed well, especially by comparing the images or videos.
  • the security area preferably has several access areas, each access area being monitored by the computer system with at least one camera and at least one further sensor. By monitoring all access areas, equal protection of the security area is ensured.
  • the additional sensor is a light barrier, a contact sensor, an ultrasonic sensor or a radar sensor.
  • these types of sensors can be evaluated particularly quickly and easily. It can therefore be quickly detected that an object has entered the security area. The security area can therefore be secured quickly.
  • the invention also includes a system according to claim 15.
  • a system comprising a security area, in particular a security area of a machine tool, a camera, a further sensor and a computer system, wherein the security area has at least one access area and access to the security area is only possible via the access area, wherein the camera and the further sensor are provided and set up to monitor the access area, wherein the camera and the further sensor are connected to the computer system, wherein the computer system is provided and set up to monitor by means of the further sensor whether an object is entering the security area, wherein the camera is provided and set up to take at least one image of the access area when the computer system detects by means of the further sensor that an object is entering the security area, wherein the computer system is provided and set up to only to evaluate after it has been determined by means of the further sensor that an object has entered the security area.
  • the system is intended and set up to carry out a method according to the invention.
  • the system for carrying out a method according to the invention is provided and set up according to a preferred embodiment described above.
  • Fig. 1 shows a system comprising a security area with an access area
  • Fig. 2 a system comprising a security area with two access areas
  • Fig. 3 shows an exemplary method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a system comprising a safety area 1.
  • a machine tool 2 is located within the safety area 1.
  • the safety area 1 has an access area 3. Access to the safety area 1 is only possible via the access area 3.
  • the safety area 1 is protected by a fence with the exception of the access area 3.
  • the access area 3 is monitored by a camera 4 and another sensor 5, here a light barrier.
  • the camera 4 and the other sensor 5 are connected to a computer system 6.
  • An object 7, here a ball, which moves through the access area 3, is detected by the additional sensor 5.
  • the computer system 6 thus detects by means of the additional sensor 5 that the object 7 has entered the security area 1 and then secures the security area 1.
  • the Computer system 6 is connected to the machine tool 2 and the computer system 6 stops the machine tool 2.
  • the camera 4 creates an image 8 at regular intervals. These images 8 are stored in the form of a video stream in a memory 9.
  • the memory 9 is used as a ring buffer. Using it as a ring buffer means that a video stream of a fixed length, in this case ten seconds, is permanently stored. Newly received images 8 or parts of the video stream overwrite the oldest images 8 or parts of the video stream in the memory 9.
  • the computer system 6 After the computer system 6 has determined using the additional sensor 5 that the object 7 has entered the safety area 1, the computer system 6 evaluates the images 8 generated by the camera 4 and stored in the memory 9.
  • the computer system 6 contains algorithms for image processing.
  • the algorithms can be used to determine, for example, the direction of movement 10 of the object 7.
  • the algorithms can also be used to determine, for example, the type of object.
  • the algorithms can contain artificial intelligence, for example in the form of a neural network. If the computer system 6 detects that there is no danger in the safety area 1, the computer system 6 releases the safety area 1 and starts the machine tool 2.
  • the computer system 6 If the computer system 6 detects a potential danger in the safety area 1 or if the computer system 6 cannot clearly assess the situation, the computer system 6 shows the images 8 to an operator 11. To alert the operator 11 to the potential danger in the safety area 1, the computer system 6 can emit a warning signal 12, in this case a flashlight. The operator 11 can then evaluate the images 8 and either release the safety area 1 or initiate the elimination of the danger.
  • a warning signal 12 in this case a flashlight.
  • Fig. 2 shows a system with a security area 1 and two access areas 3. Each access area 3 is monitored by a camera 4 and a further sensor 5. The cameras 4 and the further sensors 5 are each connected to the computer system 6. No object is shown in this example. It is understood that an object which is in the security area 1, the same thing happens as described in Fig. 1 regardless of which access area 3 the object enters the security area 1 through.
  • Fig. 3 An exemplary method according to the invention is shown in Fig. 3.
  • the computer system 6 uses the additional sensor 5 to monitor whether an object 7 is entering the safety area 1.
  • the safety area 1 is secured in a third step 130.
  • the computer system 6 stops the machine tool 2.
  • one or more images 8 from the camera 4 from the time of detection of the object 7 and preferably from the time thereafter are processed by the computer system 6.
  • the camera 4 generates images 8 at regular intervals, which are stored in a memory 9 and can be loaded from there by the computer system 6.
  • the computer system 6 recognizes that there is no danger in the safety area 1, the computer system 6 releases the safety area 1 in a fifth step 150. If the computer system 6 detects a danger in the safety area 1 or cannot clearly assess the situation, an operator 11 is informed by the computer system 6 in a sixth step 160.

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Abstract

Verfahren zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs (1) insbesondere einer Werkzeugmaschine (2), wobei der Sicherheitsbereich (1) zumindest einen Zugangsbereich (3) aufweist und der Zugang zu dem Sicherheitsbereich (1) ausschließlich über den Zugangsbereich (3) möglich ist, wobei der Zugangsbereich (3) zumindest mit einer Kamera (4) und einem weiteren Sensor (5) überwacht wird, wobei die Kamera (4) und der weitere Sensor (5) mit einem Computersystem (6) verbunden sind, wobei von dem Computersystem (6) mittels des weiteren Sensors (5) überwacht wird, ob ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eindringt, wobei die Kamera (4) zumindest ein Bild (8) des Zugangsbereichs (3) macht, wenn von dem Computersystem (6) mittels des weiteren Sensors (5) erkannt wird, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eindringt, wobei das von der Kamera (4) aufgezeichnete Bild (8) von dem Computersystem (6) erst ausgewertet wird nachdem mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist.

Description

Verfahren und System zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs.
Weiter betrifft die Erfindung ein System zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs.
Aus der DE 10 2009 36641 Al ist eine Sicherungsvorrichtung zur Absicherung eines nur über eine sichere Zugangsschleuse zugänglichen Raumbereichs bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System bereitzustellen, welche den Stand der Technik weiterbilden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein System nach Anspruch 14.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs, insbesondere einer Werkzeugmaschine, wobei der Sicherheitsbereich zumindest einen Zugangsbereich aufweist und der Zugang zu dem Sicherheitsbereich ausschließlich über den Zugangsbereich möglich ist, wobei der Zugangsbereich zumindest mit einer Kamera und einem weiteren Sensor überwacht wird, wobei die Kamera und der weitere Sensor mit einem Computersystem verbunden sind, wobei von dem Computersystem mittels des weiteren Sensors überwacht wird, ob ein Objekt in den Sicherheitsbereich eindringt, wobei die Kamera zumindest ein Bild des Zugangsbereichs macht, wenn von dem Computersystem mittels des weiteren Sensors erkannt wird, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eindringt, wobei das von der Kamera aufgezeichnete Bild von dem Computersystem erst ausgewertet wird nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist.
Das Eindringen eines Objektes in den Sicherheitsbereich wird also zuerst mittels des weiteren Sensor festgestellt. Erst danach wird das Bild der Kamera ausgewertet. Dies Auswertung des Bildes erfordert komplexe Rechenoperationen. Dadurch, dass das Bild nur bei Bedarf, nämlich wenn mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist, ausgewertet wird, wird die Effizienz des Verfahrens gesteigert.
Die Werkzeugmaschine kann insbesondere eine Laserschneidmaschine, eine Laserschweißmaschine, eine Stanzmaschine oder eine Biegemaschine sein. Von Lasern und mit großer Kraft bewegten Teilen der Werkzeugmaschine geht eine Gefahr aus, die potentiell Menschen oder Objekte im Sicherheitsbereich schädigen kann. Andererseits können von Objekten im Sicherheitsbereich Gefahren für die häufig komplexe und daher wertvolle Werkzeugmaschine ausgehen.
Bevorzugt wird der Sicherheitsbereich gesichert, wenn mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist. Das der Sicherheitsbereich gesichert wird bedeutet, dass Gefahrenquellen im Sicherheitsbereich abgeschaltet werden. Im Falle eines Sicherheitsbereichs einer Werkzeugmaschine wird bspw. die Werkzeugmaschine in einen sicheren Betriebszustand gebracht bspw. indem die Werkzeugmaschine gestoppt wird. Dadurch, dass der Sicherheitsbereich gesichert wird, wenn mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist, wird eine besonders schnelle Sicherung des Sicherheitsbereichs erreicht. Es wird nicht abgewartet bis das Bild, welches von der Kamera aufgezeichnet wurde, ausgewertet wurde.
Bevorzugt zeichnet die Kamera wiederholt, insbesondere in regelmäßigen Abständen, ganz insbesondere in Form eines Videos, Bilder auf. Durch die Aufzeichnung mehrerer Bilder kann ein zeitlicher Verlauf des Zustandes im Zugangsbereich nachvollzogen werden.
Bevorzugt werden die von der Kamera aufgezeichneten Bilder in einem Speicher, insbesondere einem Ringspeicher, zumindest eine Sekunde, bevorzugt 2 Sekunden, besonders bevorzugt 5 Sekunden, gespeichert. Durch die Speicherung der Bilder kann, nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist, das Eindringen des Objektes in den Sicherheitsbereich in den Bildern nachvollzogen und/oder überprüft werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung zeichnet die Kamera durchgängig Bilder, insbesondere Videos, auf. Durch die längere Speicherung und insbesondere die Nutzung eines Ringspeichers kann in den Bildern auch der Zustand des Zugangsbereichs vor dem Eindringen des Objektes in den Bildern bestimmt werden.
In einer alternativen Ausgestaltung fängt die Kamera erst an ein oder mehrere Bilder aufzuzeichnen, nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist. Dadurch, dass die Kamera nur bei Bedarf Bilder aufzeichnet, kann Energie eingespart werden. Bevorzugt startet die Kamera die Aufzeichnung innerhalb einer Sekunde, besonders bevorzugt innerhalb einer halben Sekunde nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist.
Bevorzugt zeichnet die Kamera, zumindest nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist, fortwährend Bilder auf. Durch die fortwährende Aufzeichnung kann der Zustand des Sicherheitsbereichs nach dem Eindringen des Objektes nachvollzogen werden.
Bevorzugt wertet das Computersystem ein oder mehrere von der Kamera aufgezeichnete Bilder automatisiert, bevorzugt mittels künstlicher Intelligenz, aus und gibt den Sicherheitsbereich automatisiert frei, wenn die Auswertung ergibt, dass der Sicherheitsbereich sicher ist. Durch die automatisierte Auswertung wird der Sicherheitsbereich sehr schnell wieder freigegeben. Bspw. kann die Werkzeugmaschine die Arbeit sehr schnell wieder aufnehmen. Die automatisierte Auswertung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn durch die Auswertung der Bilder festgestellt wird, dass das Objekt zwar den weiteren Sensor ausgelöst hat, den Sicherheitsbereich jedoch unverzüglich wieder verlassen hat. Bevorzugt untersucht das Computersystem mehrere aufeinanderfolgende Bilder auf zumindest ein bewegtes Objekt. Durch die Untersuchung der Bilder auf ein bewegtes Objekt kann die Auswertung der Bilder beschleunigt werden, da nur bewegte Objekte in den Sicherheitsbereich eindringen können.
Besonders bevorzugt bestimmt das Computersystem eine Bewegungsrichtung des bewegten Objektes, insbesondere ob die Bewegungsrichtung des bewegten Objektes in den Sicherheitsbereich hinein oder aus dem Sicherheitsbereich heraus gerichtet ist. Durch die Bestimmung der Bewegungsrichtung, kann die Gefahr, welche durch das Objekt hervorgerufen wird, besser bewertet werden. Typischerweise bewirkt ein Objekt, welches sich in den Sicherheitsbereich hinein bewegt eine größere Gefahr als ein Objekt, welches sich aus dem Sicherheitsbereich heraus bewegt. Insbesondere kann das Computersystem bestimmen, dass ein Objekt sich zunächst in den Sicherheitsbereich hinein und danach wieder heraus bewegt hat. Die Gefahr bestand in dem Fall nur temporär und der Sicherheitsbereich kann wieder freigegeben werden.
Bevorzugt gibt das Computersystem zumindest ein Bild zur Freigabe des Sicherheitsbereichs durch einen Bediener aus und optional gibt das Computersystem ein Warnsignal an den Bediener aus. Mit dem Bild kann der Bediener die Situation im Gefahrenbereich einschätzen und ggf. den Sicherheitsbereich freigeben. Falls eine dauerhafte Gefahr besteht, kann der Bediener Gegenmaßnahmen einleiten. Mit dem Warnsignal wird der Bediener darauf hingewiesen, dass mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist, und der Bediener das Bild bewerten soll. Das Warnsignal kann optisch, bspw. ein Blinklicht, akustisch, bspw. ein Warnton, und/oder haptisch, bspw. ein Vibrationsalarm eines vom Bediener getragenen mobilen Geräts, ausgegeben werden.
Besonders bevorzugt gibt das Computersystem dem Bediener zumindest ein Bild, insbesondere ein Video, welches kurz nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist von der Kamera aufgezeichnet wurde, und zumindest ein weiteres Bild, insbesondere eine aktuelle Videoübertragung, welches einen aktuellen Zustand darstellt, aus. Der Bediener kann durch die zwei Ausgaben sowohl beurteilen wie die Situation war als mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist, als auch wie die aktuelle Situation ist. Insbesondere durch den Vergleich der Bilder bzw. Videos kann die Situation gut beurteilt werden.
Bevorzugt weist der Sicherheitsbereich mehrere Zugangsbereiche auf, wobei jeder Zugangsbereich mit zumindest einer Kamera und zumindest einem weiteren Sensor von dem Computersystem überwacht wird. Durch die Überwachung aller Zugangsbereiche ist ein gleicher Schutz des Sicherheitsbereichs gewährleistet.
Bevorzugt ist der weitere Sensor eine Lichtschranke, ein Kontaktsensor, ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor. Diese Sensorarten lassen sich besonders leicht und schnell auswerten. Es kann daher schnell erkannt werden, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist. Der Sicherheitsbereich kann daher schnell gesichert werden.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Die Erfindung umfasst auch ein System nach Anspruch 15. Erfindungsgemäß ist ein System umfassend einen Sicherheitsbereich, insbesondere einen Sicherheitsbereichs einer Werkzeugmaschine, eine Kamera, einen weiteren Sensor und ein Computersystem, wobei der Sicherheitsbereich zumindest einen Zugangsbereich aufweist und der Zugang zu dem Sicherheitsbereich ausschließlich über den Zugangsbereich möglich ist, wobei die Kamera und der weitere Sensor dazu vorgesehen und eingerichtet sind den Zugangsbereich zu überwachen, wobei die Kamera und der weitere Sensor mit dem Computersystem verbunden sind, wobei das Computersystem dazu vorgesehen und eingerichtet ist mittels des weiteren Sensors zu überwachen, ob ein Objekt in den Sicherheitsbereich eindringt, wobei die Kamera dazu vorgesehen und eingerichtet ist zumindest ein Bild des Zugangsbereichs zu machen, wenn von dem Computersystem mittels des weiteren Sensors erkannt wird, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eindringt, wobei das Computersystem dazu vorgesehen und eingerichtet ist das von der Kamera aufgezeichnete Bild erst auszuwerten nachdem mittels des weiteren Sensors festgestellt wurde, dass ein Objekt in den Sicherheitsbereich eingedrungen ist. In anderen Worten ist das System dazu vorgesehen und eingerichtet ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
Besonders bevorzugt ist das System zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer vorbeschriebenen bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen und eingerichtet.
Es zeigen:
Fig. 1 ein System umfassend einen Sicherheitsbereich mit einem Zugangsbereich;
Fig. 2 ein System umfassend einen Sicherheitsbereich mit zwei Zugangsbereichen; und
Fig. 3 ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt ein System umfassend einen Sicherheitsbereich 1. Innerhalb des Sicherheitsbereichs 1 befindet sich eine Werkzeugmaschine 2. Der Sicherheitsbereich 1 weist einen Zugangsbereich 3 auf. Ein Zugang in den Sicherheitsbereich 1 ist nur über den Zugangsbereich 3 möglich. In diesem Beispiel ist der Sicherheitsbereich 1 mit Ausnahme des Zugangsbereichs 3 durch einen Zaun geschützt. Der Zugangsbereich 3 wird mittels einer Kamera 4 und eines weiteren Sensors 5, hier eine Lichtschranke, überwacht. Die Kamera 4 und der weitere Sensor 5 sind mit einem Computersystem 6 verbunden.
Ein Objekt 7, hier ein Ball, welcher sich durch den Zugangsbereich 3 bewegt, wird von dem weiteren Sensor 5 erkannt. Das Computersystem 6 erkennt so mittels des weiteren Sensors 5, dass das Objekt 7 in den Sicherheitsbereich 1 gelangt ist und sichert daraufhin den Sicherheitsbereich 1. Dazu ist das Computersystem 6 mit der Werkzeugmaschine 2 verbunden und das Computersystem 6 stoppt die Werkzeugmaschine 2.
Die Kamera 4 erzeugt in regelmäßigen Abständen ein Bild 8. Diese Bilder 8 werden in Form eines Videostreams in einem Speicher 9 abgelegt. Der Speicher 9 wird als Ringspeicher genutzt. Die Nutzung als Ringspeicher bedeutet, dass dauerhaft ein Videostream festgelegter Länge, hier zehn Sekunden, vorgehalten wird. Neu empfangene Bilder 8 oder Teile des Videostreams überschreiben die ältesten Bilder 8 bzw. Teile des Videostreams im Speicher 9.
Nachdem das Computersystem 6 mittels des weiteren Sensors 5 festgestellt hat, dass das Objekt 7 in den Sicherheitsbereich 1 eingedrungen ist, wertet das Computersystem 6 die von der Kamera 4 erzeugten und im Speicher 9 abgelegten Bilder 8 aus. Im Computersystem 6 sind dazu Algorithmen zur Bildverarbeitung vorhanden. Mittels der Algorithmen kann bspw. die Bewegungsrichtung 10 des Objektes 7 ermittelt werden. Mittels der Algorithmen kann bspw. auch die Art des Objektes ermittelt werden. Die Algorithmen können eine künstliche Intelligenz, bspw. in Form eines neuronalen Netzwerkes, enthalten. Erkennt das Computersystem 6 das keine Gefahr im Sicherheitsbereich 1 besteht, so gibt das Computersystem 6 den Sicherheitsbereich 1 frei und startet die Werkzeugmaschine 2.
Erkennt das Computersystem 6 eine potenzielle Gefahr im Sicherheitsbereich 1 oder kann das Computersystem 6 die Situation nicht eindeutig beurteilen, so zeigt das Computersystem 6 die Bilder 8 einem Bediener 11. Um den Bediener 11 auf die potenzielle Gefahr im Sicherheitsbereich 1 aufmerksam zu machen kann das Computersystem 6 ein Warnsignal 12, hier ein Blicklicht, ausgeben. Der Bediener 11 kann dann die Bilder 8 bewerten und entweder den Sicherheitsbereich 1 freigeben oder die Gefahrenbeseitigung einleiten.
Fig. 2 zeigt ein System mit einem Sicherheitsbereich 1 und zwei Zugangsbereichen 3. Jeder Zugangsbereich 3 wird mittels einer Kamera 4 und einem weiteren Sensor 5 überwacht. Die Kameras 4 und die weiteren Sensoren 5 sind jeweils mit dem Computersystem 6 verbunden. In diesem Beispiel ist kein Objekt dargestellt. Es versteht sich, dass bei einem Objekt, welches in den Sicherheitsbereich 1 eindringt, das gleiche passiert wie es in Fig. 1 beschrieben wurde unabhängig davon durch welchen Zugangsbereich 3 das Objekt in den Sicherheitsbereich 1 eindringt.
In Fig. 3 ist ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren gezeigt. Im ersten Schritt 110 überwacht das Computersystem 6 mit dem weiteren Sensor 5, ob ein Objekt 7 in den Sicherheitsbereich 1 eindringt. Sobald in einem zweiten Schritt 120 ein Objekt 7 mit dem weiteren Sensor 5 detektiert wird, wird in einem dritten Schritt 130 der Sicherheitsbereich 1 gesichert. Dazu stoppt das Computersystem 6 die Werkzeugmaschine 2. In einem vierten Schritt 140 werden ein oder mehrere Bilder 8 der Kamera 4 vom Zeitpunkt der Detektion des Objektes 7 und bevorzugt von der Zeit danach vom Computersystem 6 verarbeitet. Die Kamera 4 erzeugt in diesem Beispiel in regelmäßigen Abständen Bilder 8, die in einem Speicher 9 abgelegt werden und von dort vom Computersystem 6 geladen werden können. Erkennt Computersystem 6, dass keine Gefahr im Sicherheitsbereich 1 besteht, so gibt das Computersystem 6 den Sicherheitsbereich 1 in einem fünften Schritt 150 frei. Erkennt das Computersystem 6 eine Gefahr im Sicherheitsbereich 1 oder kann die Situation nicht eindeutig bewerten, so wird in einem sechsten Schritt 160 ein Bediener 11 durch das Computersystem 6 informiert.
Bezugszeichenliste
1 Sicherheitsbereich
2 Werkzeugmaschine
3 Zugangsbereich
4 Kamera
5 Sensor
6 Computersystem
7 Objekt
8 Bild
9 Speicher
10 Bewegungsrichtung
11 Bediener
12 Warnsignal
100 Verfahren
110 erster Schritt
120 zweiter Schritt
130 dritter Schritt
140 vierter Schritt
150 fünfter Schritt
160 sechster Schritt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überwachung eines Sicherheitsbereichs (1), insbesondere eines Sicherheitsbereichs (1) einer Werkzeugmaschine (2), wobei der Sicherheitsbereich (1) zumindest einen Zugangsbereich (3)aufweist und der Zugang zu dem Sicherheitsbereich (1) ausschließlich über den Zugangsbereich (3) möglich ist, wobei der Zugangsbereich (3) zumindest mit einer Kamera (4) und einem weiteren Sensor (5) überwacht wird, wobei die Kamera (4) und der weitere Sensor (5) mit einem Computersystem (6) verbunden sind, wobei von dem Computersystem (6) mittels des weiteren Sensors (5) überwacht wird, ob ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eindringt, wobei die Kamera (4) zumindest ein Bild (8) des Zugangsbereichs (3) macht, wenn von dem Computersystem (6) mittels des weiteren Sensors (5) erkannt wird, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Kamera (4) aufgezeichnete Bild (8) von dem
Computersystem (6) erst ausgewertet wird nachdem mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsbereich (1) gesichert wird, wenn mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (4) wiederholt, insbesondere in regelmäßigen Abständen, ganz insbesondere in Form eines Videos, Bilder (8) aufzeichnet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kamera (4) aufgezeichneten Bilder (8) in einem Speicher (9), insbesondere einem Ringspeicher, zumindest eine Sekunde, bevorzugt 2 Sekunden, besonders bevorzugt 5 Sekunden, gespeichert werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (4) durchgängig Bilder (8), insbesondere in regelmäßigen Abständen, ganz insbesondere in Form eines Videos, auf.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche, 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (4) erst anfängt ein oder mehrere Bilder (8) aufzuzeichnen, nachdem mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (4), zumindest nachdem mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist, fortwährend Bilder (8) aufzeichnet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (6) ein oder mehrere von der Kamera (4) aufgezeichnete Bilder (8) automatisiert, bevorzugt mittels künstlicher Intelligenz, auswertet und den Sicherheitsbereich (1) automatisiert freigibt, wenn die Auswertung ergibt, dass der Sicherheitsbereich (1) sicher ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (6) mehrere aufeinanderfolgende Bilder (8) auf zumindest ein bewegtes Objekt (7) untersucht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (6) eine Bewegungsrichtung (10) des bewegten Objektes (7) bestimmt, insbesondere ob die Bewegungsrichtung des bewegten Objektes (7) in den Sicherheitsbereich (1) hinein oder aus dem Sicherheitsbereich (1) heraus gerichtet ist.
11. erfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (6) zumindest ein Bild (8) zur Freigabe des Sicherheitsbereichs (1) durch einen Bediener (11) ausgibt und optional ein Warnsignal (12) an den Bediener (11) ausgibt.
12. erfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (6) dem Bediener (11) zumindest ein Bild (8), insbesondere ein Video, welches kurz nachdem mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist von der Kamera (4) aufgezeichnet wurde, und zumindest ein weiteres Bild (8), insbesondere eine aktuelle Videoübertragung, welches einen aktuellen Zustand darstellt, ausgibt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsbereich (1) mehrere Zugangsbereiche (3) aufweist, wobei jeder Zugangsbereich (3) mit zumindest einer Kamera (4) und zumindest einem weiteren Sensor (5) von dem Computersystem (6) überwacht wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor (5) eine Lichtschranke, ein Kontaktsensor, ein Ultraschallsensor oder ein Radarsensor ist.
15. System umfassend einen Sicherheitsbereich (1), insbesondere einen Sicherheitsbereichs (1) einer Werkzeugmaschine (2), eine Kamera (4), einen weiteren Sensor (5) und ein Computersystem (6), wobei der Sicherheitsbereich (1) zumindest einen Zugangsbereich (3) aufweist und der Zugang zu dem Sicherheitsbereich (1) ausschließlich über den Zugangsbereich (3) möglich ist, wobei die Kamera (4) und der weitere Sensor (5) dazu vorgesehen und eingerichtet sind den Zugangsbereich (3) zu überwachen, wobei die Kamera (4) und der weitere Sensor (5) mit dem Computersystem (6) verbunden sind, wobei das Computersystem (6) dazu vorgesehen und eingerichtet ist mittels des weiteren Sensors (5) zu überwachen, ob ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eindringt, wobei die Kamera (4) dazu vorgesehen und eingerichtet ist zumindest ein Bild (8) des Zugangsbereichs (3) zu machen, wenn von dem Computersystem (6) mittels des weiteren Sensors (5) erkannt wird, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass das Computersystem (6) dazu vorgesehen und eingerichtet ist das von der Kamera (4) aufgezeichnete Bild (8) erst auszuwerten nachdem mittels des weiteren Sensors (5) festgestellt wurde, dass ein Objekt (7) in den Sicherheitsbereich (1) eingedrungen ist.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgesehen und eingerichtet ist.
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