SICK Patente

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Es wird ein Verfahren zur Erkennung von Störstellen (17) auf einer homogenen Fläche (16) eines Objekts (14) während einer Bewegung des Objekts (14) angegeben, wobei ein Bild der homogenen Fläche (16) aufgenommen und das Bild ausgewertet wird, ob es Störstellen (17) aufweist. Dabei wird das Bild mit einem ereignisbasierten Bildsensor (20) aufgenommen, der mit einer Vielzahl von Pixelelementen Ereignisse einer sich verändernden Intensität erfasst, die Aufnahme erfolgt über ein Zeitintervall, innerhalb derer sich die homogene Fläche (16) über zumindest einige Pixelelemente des Bildsensors (20) weiterbewegt, die Ereignisse werden entsprechend einer seit einem Bezugszeitpunkt verstrichenen Zeit und der während der verstrichenen Zeit erfolgten Bewegung korrigiert, und die korrigierten Ereignisse werden in einem Bild gesammelt, das dann hinsichtlich der Störstellen (17) ausgewertet wird.

Die Erfindung betrifft ein Lichtgitter zum Erfassen von in einem Überwachungsbereich anwesenden Objekten umfassend wenigstens ein Empfangsmodul, wobei das wenigstens eine Empfangsmodul einen ortsauflösenden Lichtempfänger mit einer lichtempfindlichen Empfangsfläche und wenigstens ein Umlenkelement umfasst und wenigstens zwei Empfangskanäle aufweist, wobei jeder Empfangskanal eine jeweilige Lichteintrittsapertur und eine durch die Lichteintrittsapertur verlaufende Empfangsachse aufweist, wobei die Empfangsfläche in wenigstens zwei einander nicht überlappende Teilflächen aufgeteilt ist, wobei jedem Empfangskanal eine jeweilige Teilfläche zugeordnet ist, und wobei zumindest ein Teil der Empfangsachsen durch das wenigstens eine Umlenkelement verläuft.

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positions-, Längen-, oder Winkelbestimmung, umfassend einen ersten Teil mit einer Codierung und einen zweiten Teil mit einer Auslesevorrichtung, sowie wenigstens einen Analog-Digital-Umsetzer und eine Auswerteinheit zur Ermittlung der Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Teil. Ferner ist eine Spezifizierungseinheit vorgesehen und dazu ausgebildet, anhand von Informationen zur ermittelten Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Teil ein Spezifizierungssignal, welches eine eingeschränkte Auswahl von Referenzwerten für die Digitalisierung eines nachfolgenden Messsignals bzw. Messwerts anzeigt, zu erzeugen und an den Analog-Digital-Umsetzer zu übermitteln. Der Analog-Digital-Umsetzer ist dazu ausgebildet, eine Digitalisierung wenigstens eines Messsignals, zumindest in einem ersten Schritt, insbesondere vollumfänglich, lediglich anhand von Referenzwerten vorzunehmen, welche durch das erhaltene Spezifizierungssignal angezeigt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren.

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Eine heizbare Abdeckung ist für einen optischen Sensor umfasst ein transparentes Abdeckungselement, eine transparente und elektrisch leitfähige Beschichtung, die an dem Abdeckungselement angeordnet ist, und mindestens zwei Elektroden, die voneinander beabstandet sind und jeweils mit der leitfähigen Beschichtung in Kontakt stehen. Ein jeweiliger Abstand zwischen jeweils zwei der Elektroden ist entlang einer jeweiligen Abstandslinie über die Beschichtung hinweg festgelegt. Jede der zumindest zwei Elektroden weist ferner mindestens eine Kontaktierungsposition auf, an der die jeweilige Elektrode mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Die Kontaktierungspositionen jeweils zweier Elektroden sind in einer Richtung, die rechtwinklig zu der Abstandslinie verläuft, voneinander beabstandet.

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Ein optischer Encoder umfasst einen ersten Teil und einen zweiten Teil, welche relativ zueinander bewegbar sind, eine an dem ersten Teil angeordnete Codierung, zumindest eine an dem zweiten Teil angeordnete Sendeeinheit, die dazu ausgebildet ist, Messlicht in Richtung der Codierung zu senden, zumindest eine an dem zweiten Teil angeordnete Empfangseinheit, die dazu ausgebildet ist, Messlicht, das von der Sendeeinheit ausgesandt und von zumindest einem Teil der Codierung reflektiert wird, zu empfangen und auf Basis des empfangenen Messlichts ein Messsignal zu erzeugen und auszugeben, und zumindest eine Auswerteinheit, die dazu ausgebildet ist, auf Basis des ausgegebenen Messsignals eine Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Teil zu ermitteln, wobei die Sendeeinheit und die Empfangseinheit auf demselben Halbleiter-Substrat angeordnet sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positions-, Längen-, oder Winkelbestimmung, umfassend einen ersten Teil mit einer Codierung und einen zweiten Teil mit einer Auslesevorrichtung, sowie wenigstens einen Analog-Digital-Umsetzer und eine Auswerteinheit zur Ermittlung der Relativposition zwischen dem ersten und dem zweiten Teil. Ferner ist eine Spezifizierungseinheit vorgesehen und dazu ausgebildet, anhand eines zuvor gemessenen Ausgangswerts des zu digitalisierenden Messsignals ein Spezifizierungssignal, welches einen Bereich für zur nachfolgenden Digitalisierung des Messsignals zu verwendenden Referenzwerten anzeigt, zu erzeugen und an den Analog-Digital-Umsetzer auszugeben. Der Analog-Digital-Umsetzer ist dazu ausgebildet, die Digitalisierung des wenigstens einen Messsignals, zumindest in einem ersten Schritt, insbesondere vollumfänglich, lediglich anhand von Referenzwerten vorzunehmen, welche zwischen einem unteren Grenzwert und einem oberen Grenzwert des Bereichs für zur nachfolgenden Digitalisierung des Messsignals zu verwendenden Referenzwerten liegen. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren.

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Es wird ein Lichtempfänger (22) mit einer Vielzahl von Lawinenphotodiodenelementen (24) angegeben, die jeweils mit einer Vorspannung oberhalb einer Durchbruchspannung vorspannbar und somit in einem Geiger-Modus betreibbar sind, wobei die Lawinenphotodiodenelemente (24) mindestens eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe bilden, und mit einer Ansteuereinheit (34), die dafür ausgebildet ist, jeweils alternierend eine Gruppe zu aktivieren, indem die Lawinenphotodiodenelemente (24a-b) der Gruppen aktiv oder inaktiv geschaltet werden. Dabei ist eine Pegelmesseinheit (30) vorgesehen, die dafür ausgebildet ist, den Lichteinfall auf die jeweilige aktive Gruppe zu bewerten, um daraus einen Umschaltzeitpunkt abzuleiten, zu dem die Ansteuereinheit (34) eine andere Gruppe aktiv schaltet.

In einer Ausführungsform weist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Ausgabedistanzbildes eines Laufzeitsensors (10) folgende Schritte auf: Zuführen eines Einzelbildes einer Szene, wobei jeder Datenpunkt des Einzelbildes einen aus mindestens einem von dem Laufzeitsensor (10) empfangenen Echosignal (S') ermittelten Distanzwert, eine Intensität und eine Rauschbodenstärke umfasst; Ermitteln eines ersten Zwischenbildes durch zeitliche Mittelung des mindestens einen Distanzwerts mehrerer Datenpunkte, bevorzugt eines jeden Datenpunkts, des Einzelbildes oder eines zweiten Zwischenbildes mit jeweils einem Distanzwert eines entsprechenden Datenpunkts einer einstellbaren Anzahl von vorangegangenen Einzelbildern unter Verwendung einer ersten dynamischen Schwelle, die zumindest Signal-Rauschabstand-abhängig ist; und/oder Ermitteln eines zweiten Zwischenbildes durch räumliche Mittelung des zumindest einen Distanzwerts der mehreren Datenpunkte, bevorzugt eines jeden Datenpunkts, des Einzelbildes oder zumindest eines Distanzwerts mehrerer Datenpunkte, bevorzugt eines jeden Datenpunkts, des ersten Zwischenbildes mit zumindest einem Distanzwert einer einstellbaren Anzahl von benachbarten Datenpunkten des Einzelbildes oder des ersten Zwischenbildes unter Verwendung einer zweiten dynamischen Schwelle, die zumindest Signal-Rauschabstand-abhängig ist; und Bereitstellen des ersten oder des zweiten Zwischenbildes als Ausgabedistanzbild des Laufzeitsensors.

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Ein Sensor zum Überwachen eines Bereichs bezüglich des Vorhandenseins mindestens eines Objekts umfasst eine Sendeeinrichtung, eine Empfangseinrichtung und eine Auswertungseinrichtung. Die Sendeeinrichtung emittiert Sendesignale in den zu überwachenden Bereich. Die Empfangseinrichtung empfängt Detektionssignale, die solche Sendesignale umfassen, die in dem zu überwachenden Bereich reflektiert oder remittiert werden. Die Auswertungseinrichtung ist ausgebildet, zumindest eine Messgröße, die mit zumindest einer Abmessung eines Objekts in dem zu überwachenden Bereich in Beziehung steht, anhand der Detektionssignale zu ermitteln. Die Auswertungseinrichtung ist ferner ausgebildet, einen belegten Zustand des zu überwachenden Bereichs zu ermitteln und auszugeben, wenn die zumindest eine Messgröße größer als ein Eintrittsschwellenwert ist, sowie einen freien Zustand des zu überwachenden Bereichs zu ermitteln und auszugeben, wenn die zumindest eine Messgröße kleiner als ein Austrittsschwellenwert ist. Der Austrittsschwellenwert ist von dem Eintrittsschwellenwert verschieden.

Die Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern eines Arbeitsablaufs in einer Arbeitsumgebung. Die Kameravorrichtung umfasst zumindest einen Bildsensor, in welchem eine Vielzahl von Bildelementen angeordnet ist und welcher dazu ausgebildet ist, eine Abfolge von Bilddaten zumindest eines Bereichs der Arbeitsumgebung aufzunehmen, wobei die Aufnahme der Bilddaten während des Arbeitsablaufs kontinuierlich mit einer voreinstellbaren oder voreingestellten Bildrate erfolgt, die Kameravorrichtung weiterhin zumindest eine Erfassungseinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, in den Bilddaten ein oder mehrere Objekte zu erfassen, und zumindest eine Steuereinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, Bildaufnahmeparameter des zumindest einen Bildsensors zu steuern, wobei die Erfassungseinheit dazu ausgebildet ist, auf Basis der in den Bilddaten erfassten Objekte einen interessierenden Bereich zu bestimmen, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, zumindest einen Bildaufnahmeparameter auf der Basis des von der Erfassungseinheit bestimmten interessierenden Bereichs zu steuern, insbesondere adaptiv zu verändern, und wobei der zumindest eine Bildaufnahmeparameter einen Cropping-Parameter umfasst, welcher die Aufnahme von Bilddaten durch den Bildsensor auf einen Bildausschnitt beschränkt, der dem interessierenden Bereich entspricht.

Ein optischer Sensor, der für ein Windrad vorgesehen sein kann, umfasst eine Lichtquelle, die Licht in einen vorbestimmten Überwachungsbereich emittiert, und eine Empfangs- und Auswertungseinheit, die ausgebildet ist, mindestens ein Objekt innerhalb des Überwachungsbereichs anhand von empfangenem Licht nachzuweisen, das von der Lichtquelle emittiert und von dem Objekt remittiert wird. Die Lichtquelle ist ferner ausgebildet, Licht bei mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen zu emittieren, während die Empfangs- und Auswertungseinheit zusätzlich ausgebildet ist, eine jeweilige Intensität des von dem Objekt remittierten Lichts für eine jeweilige der mindestens zwei Wellenlängen zu bestimmen und anhand des Verhältnisses mindestens zweier Intensitäten bei unterschiedlichen Wellenlängen mindestens ein vorbestimmtes Material an dem Objekt nachzuweisen. Ein Windrad mit einem solchen optischen Sensor und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Windrades werden ebenfalls beschrieben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines interessierenden Bereichs in multispektralen Bildern eines Zielobjektes in einem industriellen Prozess und eine Vorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das Verfahren auszuführen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte: Auswählen einer Reihe von Wellenlängenbereichen, wobei die Reihe von Wellenlängenbereichen zumindest einen ersten Wellenlängenbereich und einen zweiten Wellenlängenbereich umfasst, der sich von dem ersten Wellenlängenbereich unterscheidet, wobei ein Intensitätsunterschied zwischen dem interessierenden Bereich und dem Zielobjekt in dem ersten Wellenlängenbereich minimiert ist und der Intensitätsunterschied zwischen dem interessierenden Bereich und dem Zielobjekt in dem zweiten Wellenlängenbereich maximiert ist, wobei der Intensitätsunterschied zwischen dem interessierenden Bereich und dem Zielobjekt in einem Wellenlängenbereich bevorzugt definiert ist durch den Unterschied im Spektrum des interessierenden Bereichs und des Zielobjektes innerhalb des Wellenlängenbereichs; Aufnehmen eines ersten Bildes des Zielobjektes in dem ersten Wellenlängenbereich; Aufnehmen eines zweiten Bildes des Zielobjektes in dem zweiten Wellenlängenbereich; Vergleichen des ersten und des zweiten Bildes des Zielobjekts, um zumindest ein Unterscheidungsmerkmal zwischen den Bildern des Zielobjektes zu identifizieren; und Erkennen des interessierenden Bereichs, basierend auf dem identifizierten zumindest einen Unterscheidungsmerkmal.

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung und ein Verfahren zum Absichern eines Überwachungsbereichs an einer Maschine. Die Sensoranordnung umfasst eine fortlaufend 3D-Bilder erzeugende Kamera (11), eine Steuer- und Auswerteeinheit (18) zur Positionserfassung von Objekten (14, 30) im Überwachungsbereich (22) und im Falle einer gefährlichen Position eine sicherheitsgerichtete Reaktion der Maschine (16) einzuleiten, wobei eine Pufferspeichereinheit (28) vorgesehen ist, zur Speicherung zuletzt aufgenommener Bilder und aus den gespeicherten Bildern eine 3-D Referenzkarte erstellt wird, wenn die sicherheitsgerichtete Reaktion eingeleitet wurde, eine Voxelidentifikationseinheit (32) vorgesehen ist zur Kennzeichnung derjenigen Voxel im aktuellen 3-D Bild, deren Koordinaten von denen der entsprechenden Voxel der Referenzkarte um eine vorgegebene Distanz abweichen, eine Bewegungserkennungseinheit (34) vorgesehen ist, in der die so identifizierten Voxel daraufhin untersucht werden, ob diese im Verlauf einer festgelegten Anzahl von weiteren aktuellen Bildern, Positionsänderungen aufzeigen, die über einer festgelegten Schwelle liegen und abhängig davon ein Wiederanlaufsignal für die Maschine (16) an einem Ausgang (26) ausgebbar ist.

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems mit wenigstens einem Raumsensor (22) und wenigstens einem Geschwindigkeitssensor, insbesondere zur Kalibrierung eines Volumen-Mess-Systems, für Fördereinrichtungen. Ein entsprechendes Verfahren umfasst erfindungsgemäß zumindest die folgenden Schritte: Aufnahme von Referenzdaten bei einem leeren Erfassungsbereich des wenigstens einen Raumsensors (22) mittels des wenigstens einen Raumsensors (22); Beförderung eines quaderförmigen Testobjekts (40), das unterschiedliche Seitenlängen aufweist, in zwei unterschiedlichen relativen Positionen und Ausrichtungen durch den Erfassungsbereich des wenigstens einen Raumsensors (22) und Aufnahme entsprechender Messdaten; Ermittlung einer absoluten Ausrichtung des wenigstens einen Raumsensors (22) und/oder eines Korrespondenzfaktors für den Geschwindigkeitssensor basierend auf den ermittelten Referenz- und Messdaten mithilfe eines mathematischen Optimierungsalgorithmus. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch zur Ausführung dieses Verfahrens ausgebildete Sensor- und Fördersysteme. Vorzugsweise umfasst das Sensorsystem zwei Raumsensoren (22) in Gestalt von LiDAR-Sensoren, welche auf die Förderfläche (F) ausgerichtet sind. Ein Geschwindigkeitssensor ist als Encoder ausgebildet und in den Antrieb der Fördereinrichtung integriert. Vorzugsweise wird das quaderförmig Testobjekt (40) in einer dritten unterschiedlichen relativen Position und Ausrichtung durch den Erfassungsbereich des wenigstens einen Raumsensors (22) befördert zur Aufnahme sowie Auswertung eines dritten Satzes entsprechender Messdaten. Damit ergibt sich für jede der drei Messdurchläufe eine unterschiedliche Höhe des Testobjekts (40), wobei jede dieser drei Höhen einer Seitenlänge des Testobjekts entspricht. Die Gesamtheit der Messdaten dieser drei Messdurchläufe erleichtert die Kalibrierung der Raumsensoren (40) und/oder des Geschwindigkeitssensors.

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Verfahren zur kalibrierungslosen Einrichtung von Schutzfeldern für einen Sensor an einem Objektfeld, aufweisend die Schritte des Ausrichtens des Sensors an einer Montageposition, wobei das Sichtfeld des Sensors eine vorbestimmte Ansicht des Objektfeldes erfasst und die Inbetriebnahme des Sensors an der Montageposition, wobei der Sensor sich bewegende Objekte des Objektfeldes verfolgt und jeweils eine Trajektorie eines sich bewegenden Objektes einer Datenverarbeitungseinheit zur Erstellung einer Spurkarte bereitstellt, bis sich jeweils aus einer Vielzahl der Trajektorien von sich auf vorgeschriebenen Routen des Objektfeldes bewegender Objekte, jeweilige Pfade in der Spurkarte ergeben, so dass die vorgeschriebenen Routen des Objektfeldes anhand der jeweiligen Pfade erkennbar sind und eine ROI anhand einer zweidimensionalen Karte der Spurkarte eingerichtet und oder korrigiert werden kann.

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Ein Sensorsystem umfasst einen Sensor, der im Betrieb Sensordaten ausgibt, eine webbasierte Benutzerschnittstelle zum Anzeigen der ausgegebenen Sensordaten auf einem Endgerät sowie zum Übermitteln von Steueranweisungen eines Benutzers von dem Endgerät an den Sensor und einen Datenrekorder, der mit dem Sensor in Verbindung steht und dazu ausgebildet ist, von dem Sensor ausgegebene Sensordaten zu empfangen und auf einem Speichermedium abzuspeichern. Der Datenrekorder weist eine Vermittlungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, von dem Sensor empfangene Sensordaten an die webbasierte Benutzerschnittstelle weiterzuleiten und/oder von der webbasierten Benutzerschnittstelle empfangene Steueranweisungen an den Sensor weiterzuleiten.