EP2390620B2

Optoelectronic sensor for detecting object edges

Abstract

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EP2390620B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

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Expires 24 May 2031.

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12 claims: 6 independent, 6 dependent

  1. 1
    Optoelektronischer Sensor zur Erkennung von Objektkanten von relativ zu dem Sensor bewegten Objekten, mit einer Lichtsendeeinrichtung mit wenigstens einem Lichtsender (23), insbesondere wenigstens zwei Lichtsendern, zur Erzeugung eines jeweiligen kollimierten oder fokussierten Sendelichtstrahls (31), mit wenigstens zwei Lichtempfängern (25) zur Aufnahme eines durch den jeweiligen Sendelichtstrahl (31) auf einem Objekt (11) erzeugten Lichtflecks, wobei die zwei Lichtempfänger (25) auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Lichtsendeeinrichtung angeordnet sind, und mit einer Auswerteeinheit (39), die dafür ausgebildet ist, die zwei Empfangsintensitäten der durch die zwei Lichtempfänger (25) aufgenommenen zwei Abbilder des jeweiligen Lichtflecks miteinander zu vergleichen und das Ergebnis des jeweiligen Vergleichs zu bewerten, um eine Objektkante (41) zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung des Ergebnisses des jeweiligen Vergleichs umfasst, dass das Ergebnis des jeweiligen Vergleichs mit einem oder mehreren Ergebnissen eines oder mehrerer anderer Vergleiche gemeinsam bewertet wird, und die Auswerteeinheit dafür ausgebildet ist, die Ergebnisse der Vergleiche wenigstens zweier Aufnahmen gemeinsam zu bewerten, wobei eine Aufnahme eine Aufnahme der durch die wenigstens zwei Lichtempfänger aufgenommenen zwei Abbilder des Lichtflecks des Sendelichtstrahls des wenigstens einen Lichtsenders ist.
  2. 2
    Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Aufnahmen zeitlich nacheinander und/oder durch die wenigstens zwei Lichtsender (23) erfolgen.
  3. 3
    Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor dafür ausgebildet ist, den Zeitabstand zwischen den wenigstens zwei Aufnahmen und/oder den Abstand der wenigstens zwei Lichtsender (23) zueinander einem vorgegebenen erwarteten Abstand zwischen zwei benachbarten Objekten (11) anzupassen.
  4. 4
    Sensor nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine geradzahlige Anzahl von Lichtempfängern (25) vorgesehen ist, wobei wenigstens vier Lichtempfänger (25) vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Lichtempfänger (25) ein Paar von Lichtempfängern (25) bilden, und wobei die beiden Lichtempfänger (25) eines jeweiligen Paars auf den zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Lichtsendeeinrichtung angeordnet sind, wobei bevorzugt die Auswerteeinheit (39) dafür ausgebildet ist, für die Erkennung von Objektkanten (41) nur ein ausgewähltes oder mehrere ausgewählte Paare heranzuziehen, wobei insbesondere die Anzahl der ausgewählten Paare geringer ist als die Anzahl der vorhandenen Paare.
  5. 5
    Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl von wenigstens einer der Empfangsintensitäten der durch die zwei Lichtempfänger (25) des jeweiligen Paars aufgenommenen zwei Abbilder abhängig ist, wobei bevorzugt ein Paar nicht ausgewählt wird, wenn die wenigstens eine der Empfangsintensitäten einen vorgegebenen oberen Schwellwert überschreitet und/oder einen vorgegebenen unteren Schwellwert unterschreitet.
  6. 6
    Sensor nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lichtempfänger (25) und der oder die Lichtsender (23) in einer Linienanordnung vorgesehen sind und/oder dass der Sensor dafür ausgebildet ist, die wenigstens zwei Lichtsender (23) alternierend anzusteuern.
  7. 7
    Sensor nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer, insbesondere wenigstens zwei weitere, ortsauflösende Lichtempfänger (43) vorgesehen sind, wobei bevorzugt die zwei weiteren Lichtempfänger (43) auf den anderen zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Lichtsendeeinrichtung angeordnet sind.
  8. 8
    Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (39) dafür ausgebildet ist, die mittels Triangulation aus den Lagen der durch die zwei weiteren Lichtempfänger (43) aufgenommenen zwei Abbilder des jeweiligen Lichtflecks bestimmten zwei Abstände miteinander zu verrechnen und das Ergebnis der jeweiligen Verrechnung zu bewerten, wobei bevorzugt bei der jeweiligen Verrechnung ein insbesondere gewichteter Mittelwert aus den zwei Abständen gebildet wird.
  9. 9
    Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung von den zwei Empfangsintensitäten der durch die zwei weiteren Lichtempfänger (43) aufgenommenen zwei Abbilder des jeweiligen Lichtflecks abhängt, wobei bevorzugt die relative Gewichtung des aus der Lage des jeweiligen Abbilds bestimmten Abstands umso kleiner ist, je größer die relative Empfangsintensität des jeweiligen Abbilds ist.
  10. 10
    Sensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (39) dafür ausgebildet ist, die Ergebnisse der Verrechnungen für die wenigstens zwei Lichtsender (23) gemeinsam zu bewerten.
  11. 11
    Sensor nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsendeeinrichtung und die wenigstens zwei Lichtempfänger (25) und/oder wenigstens zwei weiteren Lichtempfänger (43) jeweils einen Polarisationsfilter umfassen, wobei bevorzugt sämtliche Polarisationsfilter des Sensors entweder lineare Polarisationsfilter oder zirkulare Polarisationsfilter sind und/oder wobei bevorzugt die Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters des jeweiligen Lichtempfängers und/oder jeweiligen weiteren Lichtempfängers der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters der Lichtsendeeinrichtung entgegengesetzt ist oder entspricht.
  12. 12
    Verfahren zur Detektion von Objektkanten von relativ zu einem optoelektronischen Sensor bewegten Objekten, bei dem durch eine Lichtsendeeinrichtung wenigstens ein, insbesondere zwei jeweils kollimierte oder fokussierte Sendelichtstrahlen erzeugt werden, ein durch den jeweiligen Sendelichtstrahl auf einem Objekt erzeugter Lichtfleck durch zwei auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Lichtsendeeinrichtung angeordnete Lichtempfänger aufgenommen wird, die zwei Empfangsintensitäten der durch die zwei Lichtempfänger aufgenommenen zwei Abbilder des jeweiligen Lichtflecks miteinander verglichen werden und das Ergebnis des jeweiligen Vergleichs bewertet wird, um eine Objektkante zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung des Ergebnisses des jeweiligen Vergleichs umfasst, dass das Ergebnis des jeweiligen Vergleichs mit einem oder mehreren Ergebnissen eines oder mehrerer anderer Vergleiche gemeinsam bewertet wird, und die Ergebnisse der Vergleiche wenigstens zweier Aufnahmen gemeinsam bewertet werden, wobei eine Aufnahme eine Aufnahme der durch die wenigstens zwei Lichtempfänger aufgenommenen zwei Abbilder des Lichtflecks des Sendelichtstrahls des wenigstens einen Lichtsenders ist.
Independent claims12