[发明专利]操作测距监控传感器的方法和测距监控传感器

说明书

描述一种操作监控传感器的方法，监控传感器包括光发射器、光接收器和偏转单元。根据本发明的方法包括以下步骤：a)检测相应检测信号，包括针对旋转角接收的接收信号的时间曲线；b)确定检测到的信号中的接收光脉冲的数量；c)生成包括关于所确定的物体的位置的信息的检测信号，其中，根据第一测试条件来检查相应接收信号中的接收光脉冲的数量是否等于1；根据第二测试条件检查是否针对至少一个相邻旋转角检测到比较物体；并且根据第三测试条件检查是否针对至少一个相邻旋转角检测到反射器。

技术领域

本发明涉及一种操作测距监控传感器的方法，该测距监控传感器用于在至少二维保护场中物体的检测和位置确定，其中监控传感器包括至少一个光发射器，被配置为将光脉冲发射到保护场中；至少一个光接收器，被配置为接收光脉冲作为被可能存在于保护场中的至少一个物体反射或出射(remit)的接收光脉冲；以及偏转单元，被配置为利用所发射的光脉冲周期性地扫描至少保护场，其中至少一个物体的相应位置可以根据偏转单元的旋转角和根据取决于相应的接收光脉冲的飞行时间确定的距离来确定。

背景技术

这种测距监控传感器也被称为扫描器，并且例如可以被配置为激光扫描器。由光发射器产生的发射光脉冲，例如，通过激光器等，经由偏转单元被引导到要被监控的保护场中，并且在那里被可能存在的物体反射或出射。反射或出射的光再次传回监控传感器，并在那里被光接收器检测到。偏转单元通常被设计为可枢转的或可旋转的，使得由光发射器产生的相应光脉冲扫过与枢转运动或旋转运动相对应的保护场的一部分。偏转单元尤其可以包括镜和/或光学器件，借助于这些镜和/或光学器件，发射的光脉冲以及可能还有接收的光脉冲在期望的方向上转向或偏转，其中相应光脉冲发射的方向以及可能从其接收相关联的接收光脉冲的方向由当前角位置或当前旋转角确定。如果光接收器从保护场接收作为与特定发射光脉冲相关联的相应接收信号的一个或多个接收光脉冲，则可以从偏转单元的当前角位置或当前旋转角得出关于保护场中物体的角位置的结论。通常，在每个旋转角发射光脉冲并接收相关联的接收信号，然而，多个光脉冲通常也能够通过旋转角发射。因此，根据离散旋转角的序列来扫描保护场。物体距监控传感器的距离可以基于光脉冲的飞行时间来确定，即，关于光脉冲的发射与由光接收器接收相关联的接收光脉冲之间的持续时间。然后，可以根据角位置和相关联的距离来确定相应物体的位置。

因此，监控传感器可以所谓地生成所监控的保护场的“图像”。

借助于对检测到的接收光脉冲的进一步评估，尤其可以确定在保护场中是否存在未授权的物体。

因此，该类型的监控传感器例如与静止或移动的机器或车辆一起使用，在这些机器或车辆中，为了在机器或车辆的操作中不会被人或物体侵犯的安全原因，必须监控危险区域。如果通过监控传感器确定在危险区域中存在未授权的物体，例如操作者的肢体，则可以通过监控传感器输出物体检测信号，该物体检测信号可以例如实现机器的关机，车辆的停止等。

然而，小颗粒，例如进入保护场的灰尘、四处飞的碎片、雨滴或雪花，会导致不必要的或不希望的机器停机或车辆停止。这种误报物体检测信号降低了机器或车辆的可用性。

为了避免该缺点，例如可以使用所谓的多重评估的概念。该概念提供了观察保护场的相应两个或更多个连续扫描周期，其中，在这些扫描周期的每一个扫描周期中必须在相同的点处或在限定的环境内检测物体，以便触发物体检测信号。在这方面，假设能够触发误报物体检测信号的那些物体相对快速地移动，并且因此仅在所观察到的一些扫描周期中和/或在所有扫描周期中被检测到，但是在彼此非常远离的位置处被检测到。

通过这样的多重评估，传感器相对于基于诸如昆虫，雨滴，材料碎片或雪花之类的小的遮挡物体或颗粒的干扰的鲁棒性确实增加，使得由传感器监控的机器的可用性增加。然而，传感器的响应时间也随着要评估的扫描周期的数量而增加，因为多次扫描相应地需要更多的时间。然而，增加的响应时间可能例如需要降低被监控机器的工作速度，因为必须确保例如在物体(即，例如，有危险的人)已经接近机器或机器(例如，无人驾驶运输系统)已经接近有危险的人之前已经安全停止。