KR20210127127A - 공장 자동화 및 물류 자동화를 위한 레이더 센서 - Google Patents

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롤란드 벨레
다니엘 슐트하이쓰
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베가 그리이샤버 카게
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Abstract

레이더 회로가 있는 공장 및 물류 자동화를 위한 레이더 센서로, 개구 각이 5° 미만인 레이더 측정 신호를 생성, 방출, 수신 및 평가하기 위한 레이더 칩으로 구성된다. 레이더 칩은 단면적이 1cm2 미만이며 200GHz 이상의 주파수로 레이더 측정 신호를 생성한다.

Description

공장 자동화 및 물류 자동화를 위한 레이더 센서
관련 출원 참조
본 출원은 2019년 2월 18일자로 출원된 독일 특허 출원 제10 2019 202 144.1 호의 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 공장 및 물류 자동화에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 공장 및 물류 자동화를 위한 레이더 센서, 공장 및 물류 자동화 분야에서 이러한 레이더 센서를 사용하여 광학 센서를 교체하기 위한 이러한 레이더 센서의 사용, 및 광 배리어 레이저 센서를 교체하기 위한 이러한 레이더 센서의 사용에 관한 것이다.
공장 및 물류 자동화에서 광학 센서는 예를 들어 거리 또는 각도 값을 측정하는 데 사용된다. 응용 프로그램의 다른 예는 회전 속도 센서 또는 사람의 존재를 감지하는 센서이다. 예를 들어, 이러한 광학 센서는 사람이 위험 구역에 접근하고 있는지 감지하기 위해 광 배리어 형태로 설계할 수 있다.
본 발명의 목적은 공지된 광학 센서, 특히 광 배리어에 대한 비용 효율적인 대안을 제공하는 것이다.
이 목적은 독립 특허 청구항의 특징으로 해결된다. 본 발명의 추가 실시 예는 종속항 및 실시 예의 다음 설명에서 설명된다.
제 1 측면은 공장 및 물류 자동화를 위한 레이더 센서에 관한 것이다. 레이더 센서는 레이더 측정 신호를 생성, 방출, 수신 그리고 평가하도록 구성된 레이더 칩이 있는 레이더 회로 배열 또는 회로로 구성된다. 레이더 회로가 배치된 하우징이 제공되며, 레이더 칩은 1cm² 미만의 단면적을 갖고; 생성된 레이더 측정 신호는 160GHz를 초과하는, 특히 200GHz를 초과하는 주파수를 가지고 집속되어, 생성된 빔 개구 각이 5°미만 또는 10°미만, 특히 3°미만이된다.
예를 들어, 레이더 칩의 단면적은 0.25cm2 미만이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하우징은 2cm 이하의 폭, 5cm 이하의 높이 및 5cm 이하의 깊이를 갖는다.
하우징의 높이는 측정 방향, 즉 레이더 센서가 측정 신호를 방출하는 방향으로 이어진다.
예를 들어 하우징에는 직경이 1.91cm 또는 0.75 인치 이하인 스크류-인 스레드(screw-in thread)가 있다. 하우징에 직경이 최대 1.27cm 또는 0.5 인치인 스크류-인 스레드를 갖는 것도 생각할 수 있다.
예를 들어, 하우징은 원통형이다.
추가 실시 예에 따르면, 레이더 회로에 의해 생성된 레이더 측정 신호의 변조를 위한 변조 대역폭은 4GHz를 초과하고, 특히 10GHz를 초과하고, 특히 19.5GHz 또는 31.5GHz이다.
일 실시 예에 따르면, 레이더 센서는 FMCW 신호(주파수 변속 연속파 신호; Frequency Modulated Continuous Wave Signal)를 생성하고 전송하도록 구성된다.
추가 실시 예에 따르면, 생성된 레이더 측정 신호의 주파수는 231.5GHz와 250GHz 사이이다.
추가 실시 예에 따르면, 하우징은 방출 및/또는 수신된 레이더 측정 신호를 집속시키도록 배열된 렌즈(또는 직렬로 연결된 둘 이상의 렌즈)를 포함한다.
예를 들어 렌즈의 직경은 20mm 이하이다.
추가 실시 예에 따르면, 레이더 회로는 (하우징 렌즈에 대안적으로 또는 추가하여) 방출된 레이더 측정 신호가 하우징 렌즈에 부딪히기 전에 집속시키도록 배열된 (추가) 렌즈를 포함한다.
예를 들어,이 렌즈는 직경이 10mm 이하이다.
예를 들어, 레이더 회로 배열의 방출 요소에 직접 배치된다.
추가 실시 예에 따르면, 하우징 렌즈는 레이더 칩 및/또는 추가 렌즈에 대해 5mm에서 50mm 사이, 특히 30mm 이하의 거리를 갖는다.
본 발명의 추가 실시 예에 따르면, 레이더 회로는 안테나가 내장된 레이더 칩을 포함하며, 제공된 경우 렌즈가 그 위에 배치된다.
추가 실시 예에 따르면, 레이더 센서는 통신 회로를 포함하고, 레이더 센서는 레이더 센서에 의해 측정된 물리적 측정의 변화를 실시간으로 감지하고 통신 회로를 통해 예를 들어 원격 제어 장치로 전송하도록 구성된다.
본 개시 내용의 맥락에서, "실시간"은 물리적 측정 가능한 변수의 변화가 미리 결정된 기간 내에 확실히 감지되고 시작되는 것을 의미한다. 이 맥락에서 소프트 실시간 요건에 대해서도 말할 수 있다. 예를 들어 실시간 조건 준수를 방해할 수 있는 과도한 지연이 발생하지 않도록 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 보장되어야 한다. 데이터 처리가 임의로 빠를 필요는 없으나; 각 애플리케이션에 대해 충분히 빠른 속도를 보장해야 한다.
다른 실시 예에 따르면, 필수 안전 어플리케이션에 대한 리던던시를 제공하기 위해 다중 독립적인 송신/수신 채널 및/또는 다중 레이더 칩을 포함한다.
추가 실시 예에 따르면, 측정된 값을 외부 프로세스 제어 시스템으로 전송하고 레이더 센서를 작동하는 데 필요한 에너지를 수신하도록 구성된 4-20mA 2선 인터페이스를 포함한다.
추가 실시 예에 따르면, 레이더 센서는 레벨 레이더로 구성된다.
특히, 레이더 센서는 내부 스레드가 제공된 용기(충진재가 위치함)의 개구에의 레이더 센서의 링 스패너 장착을 위해 설정된 플러그 커넥터를 가질 수 있다.
추가 측면은 기계 또는 시스템의 자동화된 비상 정지와 같이 공장 및 물류 자동화의 분야, 특히 필수 안전 분야의 광학 센서를 교체하기 위한, 상기 그리고 이하에서 기재된 레이더 센서 사용에 관한 것이다.
또 다른 측면은 광 배리어 레이저 센서를 교체하기 위한 상기 및 이하에서 기재된 레이더 센서의 사용에 관한 것이다.
본 발명의 추가 실시 예는 도면을 참조하여 아래에 설명된다. 도면의 묘사는 개략적이며 축척에 맞게 도시된 것이 아니다. 도면의 이하의 설명에서 동일한 참조 부호가 사용되는 경우 이들은 동일하거나 유사한 요소를 지정한다.
도 1은 실시 예에 따른 레이더 센서가 있는 공장 설치를 도시한다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 물류 자동화 시스템을 도시한다.
도 3은 공장 자동화 및 안전 기술 분야에서 레이더 센서의 사용을 도시한다.
도 4는 분류 시스템의 레이더 측정 장치를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 레이더 센서의 기본 구조를 도시한다.
도 6은 레이더 센서의 다른 실시 예를 도시한다.
도 7은 레이더 센서의 다른 실시 예를 도시한다.
도 8은 레이더 센서의 다른 사용을 도시한다.
도 9는 공장 및/또는 물류 자동화를 위한 레이더 센서의 사용을 도시한다.
도 10a는 일 실시 예에 따른 원통형 레이더 센서를 도시한다.
도 10b는 추가 실시 예에 따른 원통형 디자인의 레이더 센서를 도시한다.
도 11은 추가 실시 예에 따른 원통형 디자인의 레이더 센서를 도시한다.
도 12a는 입방체(cuboid) 하우징을 갖는 레이더 센서를 도시한다.
도 12b는 도 12a의 레이더 센서의 측면도를 도시한다.
도 13a는 일 실시 예에 따른 레이더 안전 그리드를 도시한다.
도 13b는 개별 모듈에서 레이더 안전 그리드의 캐스케이드 구성을 도시한다
도 1은 일 실시 예에 따른 2개의 레이더 센서(102, 103)를 갖는 공장을 도시한다. 200GHz를 초과하는 레이더 주파수로 이동하고 레이더 칩에 안테나를 집적함으로써 공장 및/또는 물류 자동화의 모든 요건을 충족할 수 있는 소형화된 저비용 측정 시스템을 제공할 수 있으며 알려진 단점을 갖는 기존 광학 센서를 교체할 수 있다.
특히, 공장 및 물류 자동화 분야에서 이전에 사용된 광 센서의 대부분을 교체할 수 있는 레이더 기반 측정 장치(102, 103)가 제공된다. 측정 장치는 특히 거리 또는 각도 값을 제공하도록 설계될 수 있다. 또한 회전 속도 센서, 존재 감지용 센서 또는 레이더 레벨 측정 장치로 설계할 수 있다.
더 높은 주파수를 사용하여 레이더 신호의 파장을 줄임으로써 레이더 칩에 하나 이상의 기본 방출기를 포함하여 레이더 측정 장치의 설계를 단순화할 수 있다.
레이더 기반 측정 방법은 이전에는 안테나 크기와 회로 크기로 인해 프로세스 자동화 분야에서만 사용되었을 수 있었지만 향후에는 본원에서 제안한 장치를 적용하여 공장 자동화 및/또는 물류 자동화의 분야에서 사용할 수 있는 작고 강력한 레이더 센서를 제공할 수 있을 것이다.
레이더를 기반으로 한 레벨 측정 장치는 레이더 측정 기술의 많은 장점으로 인해 최근 몇 년 동안 프로세스 자동화 분야에서 널리 보급되었다. 자동화 기술이라는 용어가 인간의 개입없이 기계 및 시스템 작동에 대한 모든 측정을 포함하는 기술의 하위 영역을 의미하는 것으로 이해되면 프로세스 자동화의 하위 영역은 가장 낮은 수준의 자동화로 이해될 수 있다. 프로세스 자동화의 목표는 화학, 석유, 종이, 시멘트, 해운 또는 광업 산업에서 전체 플랜트 구성 요소의 상호 작용을 자동화하는 것이다. 이를 위해 특히 프로세스 산업의 특정 요건(기계적 안정성, 오염에 대한 둔감성, 극한 온도, 극한 압력)에 맞게 조정된 많은 센서가 알려져 있다. 이러한 센서의 측정 값은 일반적으로 제어실로 전송되며, 여기서 충전 레벨, 유량, 압력 또는 밀도와 같은 프로세스 파라미터를 모니터링하고 전체 플랜트에 대한 설정을 수동 또는 자동으로 변경할 수 있다.
도 1은 그러한 시스템(101)의 예를 도시한다. 2개의 예시적으로 도시된 프로세스 측정 장치(102, 103)는 레이더 신호를 사용하여 용기(104, 105)의 충전 레벨을 기록한다. 기록된 측정 값은 특수 통신 링크(106, 107)를 사용하여 제어실(108)로 전송된다.
연결(106, 107)을 통해 측정값을 전송하기 위해 유선 및 무선 통신 표준이 모두 사용되며, 이는 프로세스 측정 기술의 특정 요건(간섭에 대한 신호 전송의 견고성, 장거리, 낮은 데이터 속도, 폭발 방지 요건으로 인한 낮은 에너지 밀도)을 충족하도록 최적화되었다.
이러한 이유로, 측정 장치(102, 103)는 프로세스 산업에 적합한 통신 표준을 지원하기 위해 적어도 하나의 통신 유닛을 포함한다. 그러한 통신 표준의 예로는 4..20mA 인터페이스와 같은 순수 아날로그 표준이나 HART, 무선 HART 또는 PROFIBUS와 같은 디지털 표준이 있다.
제어실(108)에서, 들어오는 데이터는 프로세스 제어 시스템(110)에 의해 처리되고 모니터링 시스템(109)에 시각적으로 표시된다. 프로세스 제어 시스템(110) 또는 사용자(111)는 데이터를 기반으로 설정을 변경할 수 있으며, 이는 전체 시스템(101)의 작동을 최적화할 수 있다. 가장 간단한 경우에, 용기(104, 105)가 비워 지려고 하면 외부 공급자에 대한 배달 주문이 트리거된다.
센서(102, 103)에 대한 비용은 전체 시스템(101)에 비해 프로세스 산업에서 이차적으로 중요하기 때문에, 온도 저항 또는 기계적 견고성과 같은 요건의 최적 구현을 위해 더 높은 비용이 수용될 수 있다. 따라서 센서(102, 103)는 스테인리스 스틸로 만들어진 레이더 안테나(112)와 같은 가격 집약적인 구성 요소를 갖는다. 따라서 프로세스 애플리케이션에 적합한 센서(102, 103)의 통상적인 가격은 일반적으로 수천 유로의 범위에 있다. 지금까지 프로세스 산업에서 알려진 레이더 측정 장치(102, 103)는 측정을 위해 6GHz, 24GHz 또는 심지어 80GHz 범위의 레이더 신호를 사용하며, 이에 따라 레이더 신호는 상기 표시된 중심 주파수의 범위에서 FMCW 방법에 따라 주파수 변조된다. 측정 목적으로 요구되는 더 높은 변조 대역폭에 안테나(112)를 적응시키는 것은 기술적으로 어렵다. 현재, 프로세스에 적합한 안테나 설계(112)를 사용하여 최대 4GHz의 대역폭을 실현할 수 있다.
자동화 기술의 완전히 다른 하위 영역은 물류 자동화와 관련이 있다. 거리 및 각도 센서의 도움으로 물류 자동화는 건물 내 또는 개별 물류 시설 내에서 프로세스를 자동화한다. 물류 자동화 시스템의 일반적인 응용 분야는 공항의 수하물 및 화물 취급, 교통 모니터링(유료 시스템), 소매, 소포 유통 또는 건물 보안(접근 제어) 영역에 있다. 위에 나열된 예의 공통점은 각 응용 프로그램에서 물체의 크기와 위치를 정확하게 측정하는 것과 함께 존재 감지가 필요하다는 것이다. 지금까지 알려진 레이더 시스템은 이러한 요건을 충족할 수 없었기 때문에 광학 원리(레이저, LED, 카메라, ToF 카메라)에 기반한 다양한 센서가 알려진 최신 기술에서 사용된다.
도 2는 물류 자동화 시스템의 예를 도시한다. 소포 분류 시스템(201) 내에서 소포(202, 203)는 분류 크레인(204)의 도움으로 분류된다. 소포는 컨베이어 벨트(205)를 통해 분류 시스템으로 들어간다. 하나 이상의 레이저 센서(206) 및/또는 카메라 센서(206)의 도움으로, 소포(203)의 위치 및 크기는 접촉 없이 결정되고, 고속 데이터 라인(207)의 도움으로 컨트롤러(208), 예를 들어 일반적으로 시스템(201)의 일부인 PLC(208)로 전송된다. 라인(207)을 통한 측정값의 전송은 시간이 중요하지만 브릿지될 거리는 오히려 몇 미터 범위에 있으며, Profinet 또는 Ethercat과 같은 고속 디지털 프로토콜은 일반적으로 통신 채널(207)에서 전송 표준으로 사용되며, 이는 프로세스 자동화의 알려진 프로토콜과 달리 실시간 기능, 즉 미리 결정 가능한 시간에 데이터 전송이 보장된다. 유선 및 무선 통신 표준 모두에서 달성될 수 있는 이러한 실시간 데이터 전송 기능은 제어 라인(209)을 통해 분류 크레인(204)을 제어하기 위한 기초이다. 알려진 레이더 측정 장치와 달리 광학 센서(206)는 정확한 광학 영역에서 극히 작은 스틸(steel) 개구 각을 가진 소형 센서의 구성은 기술적인 문제를 일으키지 않기 때문에 물체(203)의 크기 및 위치 결정을 가능하게 한다. 또한 이러한 시스템은 프로세스 측정 장치에 비해 매우 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.
자동화 기술의 세 번째 하위 영역은 공장 자동화와 관련이 있다. 이에 대한 적용은 자동차 제조, 식품 생산, 제약 산업 또는 일반적으로 포장 분야와 같은 다양한 산업에서 찾을 수 있다. 공장 자동화의 목표는 기계, 생산 라인 및/또는 로봇에 의한 제품 생산을 자동화하는 것이고, 즉, 사람의 개입없이 작동하도록 하는 것이다. 이 프로세스에 사용된 센서와 물체의 위치 및 크기를 감지할 때 정확도 측정과 관련된 특정 요건은 이전 물류 자동화 예의 센서와 비슷하다. 따라서 광학 측정 방법에 기반한 센서는 일반적으로 공장 자동화 분야에서 대규모로 사용된다.
광학 센서의 또 다른 적용 분야는 물류 자동화 분야와 공장 자동화 분야를 포함하는 안전 기술과 관련이 있다. 도 3은 해당 예를 도시한다. 완전히 또는 부분적으로 자동화된 생산 또는 분류 시스템 영역에서 인간의 상호 작용이 예상되는 경우, 입법기관은 기계 및 시스템의 자동 종료를 위한 적절한 보호 장치를 설치를 규정한다. 본 예에서, 펀칭 머신(301)은 시트 재료(303)로부터 원형 부품(302)을 펀칭한다. 작업자(304)는 작업을 감독할 책임이 있다. 작업자가 기계(301)를 간섭할 때 작업자가 다치는 것을 방지하기 위해 기계(301)에는 통신선(306)을 통해 기계(301)에 연결되는 안전 라이트 배리어(305) 또는 안전 라이트 커튼(305)이 있다. 안전 라이트 배리어(305)는 아래에 놓인 물체까지의 거리(d1, d2)를 측정하며 시트(303)의 부재 및 사용자(304)가 우연히 펀치 영역에 들어가는 경우 모두 펀치(307)가 하강하는 것을 방지할 수 있다. 시스템의 안전한 작동을 위한 기본 요건 중 하나는 센서(305)가 위험한 상황을 확실히 감지하기 위해 매우 짧은 측정 시간과 함께 높은 정확도를 갖고 확실히 거리를 결정할 수 있다는 것이다.
광학 센서는 물류 자동화 분야는 물론 공장 자동화 및 안전 기술 분야에서 지배적이었다. 이들은 빠르고 저렴하며, 상대적으로 집속하기 쉬운 광학 방출로 인해 물체까지의 위치 및/또는 거리를 확실히 결정할 수 있다. 그러나 광학 센서의 중요한 단점은 위에 나열된 영역에서도 센서가 수천 시간 작동 후 더러워져 측정에 막대한 손상을 줄 수 있기 때문에 유지 관리 요건이 증가한다는 것이다. 또한, 특히 생산 라인에서 사용되는 경우 측정은 유증기 또는 미스트가 형성되는 기타 에어로졸에 의해 손상될 수 있으며 광학 센서의 추가 오염으로 이어질 수 있다.
앞서 언급한 단점은 레이더 기반 측정 장치를 사용하여 극복할 수 있다. 실시 예를 상세히 논의하기 전에, 도 4는 본 개시에 의해 해결될 문제를 다시 요약한다.
예를 들어, 알려진 레이더 측정 장치(102)가 광학 센서(206) 대신 분류 시스템(201)에 설치된 경우, 그 레이더 신호(401)는 일반적으로 8° 이상의 큰 개구 각(402)으로 인해 수 미터의 거리에서 컨베이어 벨트(205)에 위치한 2개의 소포(202, 203)를 동시에 감지할 것이다. 패키지의 감지된 반사는 알려진 절차에 따라 레이더 측정 장치(102)에 의해 에코 곡선(403)으로 변환된다. 레이더 측정 장치(102)가 예를 들어 23.5GHz 내지 24.5GHz의 주파수에서 동작할 경우, 단일 에코(405)의 폭 dRR(404)은 이미 15cm이다. 2개의 패킷(202, 203)의 거리 dP(406)가 측정 장치(102)의 레이더 해상도(404)보다 작으면, 2개의 패킷이 관련되어 있다는 것을 도량형적으로 더 이상 감지할 수 없다. 이 문제는 감소된 레이더 분해능(404)과 조합된, 넓어진 감지 범위(402)로 인해 발생한다는 점에 유의해야 한다. 궁극적으로 전술한 문제를 무시하더라도, 분류 시스템에서 레이더 측정 장치(102)의 사용은, 측정 장치(102)의 통신 장치(407)가 통신 채널(410)을 통해 측정된 값을 실시간으로 전송할 수 없기 때문에 마지막에는 실패할 것이다. 전술한 단점은 안전 기술 분야에서 장치를 사용하려고 할 때 동일한 방식으로 명백해진다(도 3).
상기 그리고 아래에서 기재된 레이더 센서는 합리적인 가격에 소형 디자인의 실시간 사용가능한 통신 장치와 결합하여 높은 레이더 해상도와 매우 우수한 빔 집속(beam focusing)을 제공한다.
도 5는 공장 및/또는 물류 자동화 또는 안전 기술에 사용하기에 적합한 레이더 시스템의 기본 구조를 도시한다. 레이더 측정 장치(501)는 통신 유닛(502), 프로세서(504) 및 고주파 유닛(505)을 포함하는 하우징(510)을 갖는다. 고주파 유닛(505)은 200GHz 이상의 주파수를 가진 고주파 신호를 생성하고 방출할 수 있는 적어도 하나의 통합된 레이더 칩(506)을 갖는다. 레이더 신호는 미리 규정된 위치(507)에서 레이더 센서(501)의 하우징을 관통하며, 센서(501)의 하우징은 적어도 침투 영역에서 200GHz 이상의 전자기파에 의해 관통 가능하도록 설계된다. 레이더 신호(508)는, 생성된 빔 개구 각(509)이 매우 작아지는, 예를 들어 5°보다 작아지는 방식으로 통합 레이더 칩(506) 및/또는 침투 영역(507) 및/또는 레이더 칩과 침투 사이의 영역에서 요소 또는 렌즈(512, 513)를 포커싱함으로써 초점이 맞춰진다. 측정 장치에 의해 결정된 측정 값은 유선 또는 무선 데이터 전송 채널(503)을 통해 높은 데이터 속도로 로컬 제어 캐비닛(208) 또는 기계(301)로 전송된다. 이러한 데이터 전송은, 이 전송이 실시간 가능하기 때문에, 예를 들어, 생산 라인 또는 분류 장치에 적시에 영향을 미치거나 사람을 위험에 빠뜨리기 전에 기계를 끄는 것이 성취될 수 있는 방식으로 실행되는 것이 선택적으로 제공될 수 있다. 여기서 Profinet, PoE(Power over Ethernet), 이더넷, Ethercat 또는 IO-Link와 같은 표준을 사용할 수 있다.
도 6은 센서(501)의 다른 예를 상세히 도시한다. 마이크로 프로세서(504)는 정수 또는 바람직하게는 분수 분할 PLL(601)을 제어한다. PLL은 전압 제어 발진기(602)에 연결되며, PLL과 상호 작용하여 출력(603)에서 5GHz에서 10GHz 사이의 대역폭 및 10GHz 내지 60GHz의 범위의 중심 주파수 범위의 주파수 변조 신호를 출력한다. 앞서 언급한 파라미터는 측정 장치의 작동 단계에서 변경할 수 있다. VCO에 의해 생성된 신호(603)는 입력 신호를 200GHz보다 큰 목표 주파수 범위로 변환하는 주파수 변환기(604)에 공급된다. 일반적으로 여러 변환 단계가 캐스케이드에서 수행되고, 즉, 신호의 주파수는 회로를 두 배로 늘려서 적어도 2개의 부분 단계에 걸쳐 증가한다.
그러나, 단일 또는 다단계 혼합을 통해 주파수 변환기의 신호를 200GHz 이상의 목표 주파수 범위로 전송할 수도 있다. 결과적인 신호(605)는 바람직하게는 200GHz 이상의 범위에 있고, 230GHz와 250GHz 사이의 범위의 주파수가 특히 유리한 것으로 입증되었다. 신호는 분배기(606)로 공급되고, 그 후 무선 주파수 신호의 일부는 침투 방향(507)으로 1차 방출기(607)를 통해 외부로 방출된다. 수신 안테나(608)의 도움으로, 개별적인 애플리케이션에서 반사된 레이더 신호는 다시 감지되며 혼합기 모듈(609)의 저주파수 범위로 변환된다. 아날로그 필터(610) 및 아날로그-디지털 변환기(611)는 신호를 캡처하여 추가 처리를 위해 프로세서(504)에 공급한다.
본 개시 내용의 핵심 아이디어는 증가된 레이더 해상도(404)가 에코(405)의 폭을 감소시킴으로써만 달성될 수 있다는 것이다. 변조 대역폭을 4GHz 이상, 바람직하게는 10GHz 이상 또는 특히 유리하게는 19.5GHz로 증가시킴으로써, 에코의 폭을 밀리미터 범위로 줄일 수 있다. 따라서, 공장 및 물류 자동화에서 발생할 수 있는 밀접하게 이격된 반사기(202, 203)조차도 측정에 의해 신뢰성있게 감지될 수 있다. 회로 측면에서, 이러한 증가된 변조 대역폭의 구현은 레이더 신호의 기본 주파수가 높을 때, 가급적이면 200GHz 이상인 경우에만 비용 효율적으로 마스터할 수 있다. 반도체 칩의 레이더 신호의 파장은 또한 밀리미터 또는 서브 밀리미터 범위로 이동하기 때문에, 커플러 구조 또는 기본 방출기(607) 또는 수신 안테나(608)에 대한 일반적인 설계는 통합 레이더 칩(613)의 반도체 기판(612)에서 직접 구현될 수 있으며, 저비용 설계를 가능하게 한다. 또한, 레이더 신호의 감소된 개구 각(509)를 달성하기 위해 빔에 영향을 주는 렌즈 요소(614, 615)에 의해 안테나(607, 608)의 영역에서 방출된 또는 수신된 레이더 신호를 번들링하도록 제공될 수 있다.
도 7은 공장 및/또는 물류 자동화 또는 보안 기술에 사용하기 위한 레이더 장치의 추가 실시 예를 도시한다. 제안된 측정 장치(701)는 결합된 송수신 안테나(703)의 사용에 의해 이전에 제시된 설계와 상이하며, 이는 바람직하게는 200GHz 이상의 높은 동작 주파수로 인해 통합 레이더 칩의 반도체 기판(612) 상에 구현된다. 또한 칩(612)에 통합된 추가 송수신 스위치(702)는 신호를 분리하는 역할을 한다. 선택적으로, 빔 영향 렌즈 요소(704)가 1차 방출기(703)의 영역에서 칩에 직접 적용되는 경우 측정 장치의 개구 각(509)의 감소가 이 경우에도 달성될 수있다. 본 예시에서, 또한, 예를 들어 공통 패키지(705)에서 서로 다른 어셈블리를 본딩하여, PLL(601), ADC(611) 및 아날로그 필터(610)를 레이더 칩(705)에 통합할 수도 있다. 앞서 언급한 어셈블리를 직접 통합하는 것도 고려할 수 있다. 후자의 실시 예는 그러한 시스템을 구축하는 비용의 대폭적인 감소를 초래한다.
도 8은 안전 기술 분야에서 사용될 때의 이점을 도시한다. 전술한 특징을 가진 레이더 측정 장치(701)는 펀칭 머신(301) 아래의 위험 영역을 모니터링한다. 수 밀리미터의 매우 높은 레이더 분해능으로 인해, 사용자(304)의 손이 위험 구역에 들어갈 때, 측정 장치(701)에 의해 감지되는 에코 곡선(803)에서 상응하는 반사(801)를 처음으로 감지하여, 이를 시트 재료(303)의 반사(802)와 확실하게 구별할 수 있다. 추가 실시예에서, 측정 장치(701)는, 적어도 하나의 파라미터화된 위험 영역(SAFE(804))을 모니터링하여 그 영역에서 물체가 감지될 때 표적화된 실시간 중요 안전 반응을 트리거하는 방식으로 예를 들어 프로세서(704)에서 적절한 안전 기능을 구현함으로써 장착될 수 있다. 이것은 통신 장치(503)를 통해 기계에 직접 대응하는 신호를 전송함으로써 수행될 수 있다. 그러나, 측정 장치(701)에 직접적으로 대응하는 스위칭 요소, 예를 들어 포지티브 구동 릴레이를 통합하도록 의도될 수도 있다. 달성될 안전 수준에 따라, 예를 들어 측정 장치(701)에 여러 개의 레이더 칩을 설치함으로써 레이더 측정의 다중 채널 중복성을 제공할 수도 있다.
도 9는 공장 및/또는 물류 자동화를 위해 위에서 설명한 측정 장치의 적용을 도시한다. 적어도 2개의 포커싱 요소(904, 905)를 사용함으로써, 측정 장치(503)에 의해 생성된 레이더 신호는 몇 도의 개구 각(509)을 갖는 방식으로 집속된다. 이것은 적절한 정렬에 의해 장치가 빔 방향(510)을 따라 패킷(203)의 위치를 정확하게 결정할 수 있게 한다. 다중 센서(701)를 사용하거나 빔 편향 요소를 사용함으로써, 컨베이어 벨트(205)의 확장 영역도 모니터링될 수 있으며, 패키지(202, 203)의 위치 및 장소는 정확하게 결정될 수 있다. 분류 시스템은 빠른 실시간 통신 장치(503)를 통해 효율적으로 제어될 수 있다. 측정 장치(701)에 의해 감지된 에코 곡선(901)은 몇 밀리미터의 높은 레이더 해상도로 인해 근접한 패키지(202, 203)의 반사 신호(902, 903)를 안정적으로 분리할 수 있다.
도 10a는 원통형 하우징을 갖는 레이더 센서(1000)를 도시한다. 예를 들어, 4-20mA 2선 라인 또는 IO-Link 인터페이스에 대한 연결을 위해 하우징(1001)의 후방 단부에 전기 연결이 제공되며, 그 커넥터는 하우징의 예를 들어 하우징의 후방 단부에 나사로 고정된다.
하우징(510)의 중앙 부분은 스크류-인 육각형(screw-in hexagon)(513)에 이어 스크류-인 스톱(514), 홀더 또는 용기의 개구에 나사 결합하기 위한 스크류-인 스레드(511)가 이어진다. 스크류-인 스레드(511)는 1/2 인치 이하의 직경을 갖는다. 스크류-인 스레드는 예를 들어 측정 신호를 송수신하기 위한 안테나 및/또는 레이더 렌즈를 포함할 수 있다.
일반적으로 인클로저의 길이(또는 "높이")는 최대 100mm이다.
도 10b의 실시 예는 많은 면에서 도 10a의 실시 예에 대응한다. 그러나, 스크류-인 스레드(511)는 하우징(510)의 중간 영역에 위치하며, 그 다음 스탑(514) 및 스크류-인 육각형(513)이 뒤따른다.
도 11에 따른 실시 예에서, 스크류-인(511)이 하우징(510)의 중앙 영역에 또한 제공되며, 하우징의 직경은 22mm 이하이다. 도 11에 따른 레이더 센서를 기계의 스레디드 소켓에 직접 나사로 고정하고 잠금 너트로 고정할 수 있다. 그러나 레이더 센서를 블라인드 홀(blind hole)을 형성하는 기계의 스레디드 리셉터클에 나사로 고정할 수도 있다. 설치시, 레이더 렌즈 영역의 센서(511)의 전방 단부는 마이크로파 신호를 투과할 수 있는 기계의 블라인드 홀의 바닥면에 평평하게 놓여있다. 블라인드 홀에 센서를 조이면 바닥면에 브레이싱(bracing)하여 안전하게 고정할 수 있다. 센서(511)는 조임을 용이하게 하기 위해 육각형 소켓을 가질 수 있다.
도 12a는 입방체 하우징(510)을 갖는 레이더 센서(1200)를 도시한다. 하우징의 높이는 5cm, 폭은 2cm, 깊이는 5cm이다. 렌즈(513)는 하우징의 전면 영역에 배치된다. 전기 연결부(1201)는 하부 영역에 위치한다. 예를 들어 하우징은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 만들어진다.
도 13a는 복수의 레이더 칩(506, 1301 내지 1305)을 포함하는 소위 레이더 안전 그리드(1300)를 도시한다. 각각의 레이더 칩은 방출 요소 영역에 위치한 자체 제 1 렌즈(512) 및 제 1 렌즈의 빔 경로에 위치한 "하우징" 렌즈(513)를 갖는다.
다수의 레이더 칩은 리던던시를 제공하므로 필수 안전 어플리케이션에 특히 유리할 수 있다.
도 13b는 개별 모듈로 구성된 레이더 센서의 계단식 설계를 도시한다. 이 실시 예에서, 각각의 개별 모듈은 2개의 레이더 칩(506, 1301 또는 1302, 1303)을 가지며, 각각은 하우징 벽에 제 1 렌즈(512) 및 제 2 렌즈(513)를 다시 갖는다. 각 모듈은, 모듈이 전자적으로 상호 연결될 수 있는 입력 인터페이스(1305) 및 출력 인터페이스(1306)를 갖는다.
설명된 실시 예를 통해, 공장 자동화, 물류 자동화 및 안전 기술 분야의 광학 측정 방법을 레이더 기반 측정값 획득으로 먼저 대체할 수 있으며, 따라서 특히 레이더 측정 기술의 오염에 대한 고유의 둔감도로 인해 유지 보수 노력을 줄일 수 있다. 200GHz 이상의 주파수로 전환하면 센서의 크기와 비용을 크게 줄일 수 있으며, 이는 광학 센서를 적절히 대체할 수 있음을 의미한다.
또한, 포함(comprising) 및 갖는(having)은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 부정 관사 'a' 또는 'an'는 다수를 배제하지 않음에 유의해야 한다. 또한, 상기 실시예 중 하나를 참조하여 설명된 특징 또는 단계는 전술한 다른 실시예의 다른 특징 또는 단계와 조합하여 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 청구 범위의 참조 번호는 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (19)

  1. 공장 및 물류 자동화를 위한 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200)로서,
    레이더 측정 신호를 생성하고, 방출하고, 수신하고 그리고 평가하도록 구성된 레이더 칩(506)을 포함하는 레이더 회로(505);
    상기 레이더 회로가 위치되고 상기 레이더 칩이 1cm² 미만의 단면적을 갖는 하우징(510)을 포함하고;
    상기 레이더 측정 신호는 160GHz를 초과하는 주파수를 가지고 집속되어, 생성된 빔 개구 각이 5°미만이 되는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이더 칩(506)은 0.25cm² 미만의 단면적을 갖는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 하우징(510)은 최대 2cm의 폭, 최대 5cm의 높이 및 최대 5cm의 깊이를 갖는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(510)은 최대 1.91cm 또는 0.75 인치의 직경을 갖는 스크류-인 스레드(screw-in thread)(511)를 갖는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이더 회로(505)에 의해 생성된 상기 레이더 측정 신호의 변조를 위한 변조 대역폭은 4GHz를 초과하는, 특히 10GHz를 초과하는, 특히 19.5GHz 또는 31.5GHz인, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    생성된 상기 레이더 측정 신호의 주파수는 231.5GHz에서 250GHz 사이인, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(510)은 방출된 상기 레이더 측정 신호를 집속시키도록 구성된 렌즈(507)를 포함하는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 렌즈(507)는 20mm 이하의 직경을 갖는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이더 회로(505)는 방출된 상기 레이더 측정 신호를 집속시키도록 배열된 렌즈(512)를 포함하는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 렌즈(512)는 10mm 이하의 직경을 갖는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 렌즈(512)는 상기 레이더 칩(506) 및/또는 상기 렌즈(507)에 대해 5mm에서 50mm 사이의, 특히 30mm 이하의 거리를 갖는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이더 회로(505)는 안테나(607)가 집적된 레이더 칩(612)을 포함하는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 회로(502)를 포함하고,
    상기 레이더 센서는 물리적 측정 변수의 변화를 실시간으로, 즉 미리 결정된 기간 이내에 확실히 감지하여 통신 회로를 통해 상기 변화를 전송하도록 구성되는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이더 센서는 필수 안전 어플리케이션에 대한 리던던시를 제공하기 위해 다중 독립적인 송신/수신 채널 및/또는 다중 레이더 칩(506. 1301, 1302, 1303, 1304, 1305, 1306)을 포함하는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    측정된 값을 외부 프로세스 제어 시스템(110)으로 전송하고 레이더 센서를 작동하는 데 필요한 에너지를 수신하도록 구성된 4-20mA 2선 인터페이스(106)를 포함하는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  16. 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서, 레벨 레이더로서 구성되는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  17. 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서, 용기의 내부 스레드 개구에의 레이더 센서의 링 스패너 장착에 적응된 커넥터(511, 513, 514)를 포함하는, 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200).
  18. 기계 또는 시스템의 자동화된 비상 정지와 같이 공장 및 물류 자동화의 분야, 특히 필수 안전 분야의 광학 센서를 교체하기 위한, 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200)의 사용.
  19. 광 베리어 레이저 센서를 교체하기 위한, 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 레이더 센서(100, 102, 103, 501, 701, 1000, 1100, 1200)의 사용.
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EP4302124A1 (de) * 2021-03-02 2024-01-10 VEGA Grieshaber KG Kaskadierbares radarelement mit sendeantenne und empfangsantenne
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4456998B2 (ja) * 2004-12-28 2010-04-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 速度センサおよびそれを用いた対地車速センサ
JP6121680B2 (ja) * 2012-10-05 2017-04-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 レーダモジュールおよびそれを用いた速度計測装置
DE102013222767A1 (de) * 2013-11-08 2015-05-13 Vega Grieshaber Kg Beheizte Antenne
DE102015119690A1 (de) * 2015-11-13 2017-05-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Radarbasierter Füllstandsensor
DE102017114686A1 (de) * 2017-06-30 2019-01-03 Endress+Hauser SE+Co. KG Elektronisches Bauteil zum Aussenden und Empfangen von Radar-Signalen

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