(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号ビーム（４）を送信する第１の送受信装置（２）と、入射する前記信号ビーム（４）を送り戻す反射する装置との間の信号経路（１）を有する光バリアにおいて、
前記反射する装置は、第２の送受信装置（３）として設計されており、
２つの送受信装置（２，３）は、受信器（６）と、制御可能なおよびコーディング可能な送信器（８）と、前記受信器（６）に接続されており、かつ、前記受信された信号ビーム（４，５）の強度およびコーディングを評価するための評価・制御手段（７）とを有し、
前記評価・制御手段は、前記送信された信号ビーム（４，５）の強度およびコーディングを制御するために設けられており、前記コーディングは、前記受信された信号ビーム（４，５）の強度に関する情報によってなされることと、
前記送信された信号ビームの強度は、前記受信された信号ビームのコーディングに従って調整することと、
を特徴とする光バリア。
【請求項２】
前記２つの送受信装置（２，３）は、異なった信号を送信するために設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光バリア。
【請求項３】
前記２つの送受信装置（２，３）は、異なった周波数の信号を送信することを特徴とする請求項２に記載の光バリア。
【請求項４】
前記信号ビームは、コーディング信号で変調されていることを特徴とする請求項３に記載の光バリア。
【請求項５】
前記送信された信号ビーム（４，５）の周波数は、コーディングのための所定の周波数範囲内で変更可能であることを特徴とする請求項４に記載の光バリア。
【請求項６】
前記送受信装置（２，３）は、互いに同期化可能であることと、
前記第１の送受信装置（２）は、マスタとして設けられており、前記第２の送受信装置（３）はスレーブとして設けられていることと、
を特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光バリア。
【請求項７】
前記２つの送受信装置（２，３）は、マスタまたはスレーブとして切換可能に設計されていることを特徴とする請求項６に記載の光バリア。
【請求項８】
前記２つの送受信装置（２，３）によって送信された前記信号ビーム（４，５）は、コーディングを含むパルス信号を有することを特徴とする請求項６または７に記載の光バリア。
【請求項９】
前記コーディングは、パルス長、パルス間隔、パルスパケット長、パルスパケット間隔および／またはパルス周波数の調整に存することを特徴とする請求項８に記載の光バリア。
【請求項１０】
前記第１の送受信装置（２）の前記信号ビーム（４）および前記第２の送受信装置（３）の前記信号ビーム（５）の送信が、時間的に交互配置された形態でなされることを特徴とする請求項８または９に記載の光バリア。
【請求項１１】
前記送信された信号ビーム（４，５）は、並列された信号からなることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の光バリア。
【請求項１２】
光バリアを作動させる方法であって、この光バリアでは、光バリアの信号経路（１）の２つの端部（Ａ，Ｂ）の間で、信号ビーム（４，５）を送信し、
前記信号経路（１）の両端（Ａ，Ｂ）に、送受信装置（２，３）を設けることと、
前記２つの送受信装置（２，３）は、信号ビーム（４，５）を送信し、前記他方の送受信装置（２，３）によって送信された信号ビーム（４，５）を受信することと、
前記２つの送受信装置（４，５）は、前記受信された信号ビーム（４，５）の信号強度を決定し、かつ、前記自身の送信された信号ビーム（４，５）に、前記受信された信号強度によるコーディングを提供することと、
および、前記２つの送受信装置（２，３）は、該送受信装置によって送信された信号ビーム（４，５）の強度を、前記受信された信号ビーム（４，５）におけるコーディングに従って調整することと、
を特徴とする方法。
【請求項１３】
前記２つの送受信装置（２，３）の前記信号ビーム（４，５）を交互に送信することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記信号ビーム（４，５）をパルスまたはパルスパケットとして送信することと、
および、前記コーディングは、パルス長またはパルスパケット長、あるいは複数のパルスまたは複数のパルスパケットの間の中止に存することと、を特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーディングを、ディジタル式の信号配列により行なうことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記信号ビーム（４，５）を交流電圧信号として送信し、かつ、前記コーディングを、前記交流電圧信号の周波数の変更によって行なうことを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記信号ビーム（４，５）を、異なった波長で送信することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記信号ビーム（４，５）を、同時に送信することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号ビームを送信する第１の送受信装置と、入射する信号ビームを送り戻す反射する装置との間の信号経路を有する光バリアに関する。
【０００２】
本発明は、更に、光バリアを作動させるための方法に関する。光バリアでは、信号経路の２つの端部の間で、信号ビームが送信される。
【背景技術】
【０００３】
光バリアが、物体が直線状の信号経路に存するまたは入って来ることを検知するために、使用されることは知られている。最も単純な場合には、光バリアは、電磁信号を送信する送信器と、信号を受信する受信器とからなる。このような光バリアは、信号経路の一端に送信電子機器を、および信号経路の他端に受信電子機器を必要とする。２つの装置を、評価の目的のために、互いに接続する必要がある。
【０００４】
多くの場合、特に、光バリアが非常に長い場合には、信号経路の両端の間の電子的な接続を作り出すことは不適切である。特別な適用例では、例えば、大きな製造施設または洗車設備で、２つの電子機器の接続のためには、複雑なケーブル敷設が必要である。何故ならば、送信電子機器と受信電子機器との間の直接接続が不可能だからである。
【０００５】
更に、光バリアを、以下のように、すなわち、信号経路の一端に送受信装置が設けられており、他方、他端には、只１つのミラーが必要とされ、このミラーが、送信された光ビームを、好ましくは同一の光軸上で、反射し、それ故に、送受信装置が、送信された信号ビーム自体を再度受信し、かつ評価することができるように、形成することは知られている。かようにして、信号経路の一端にのみ送受信電子機器が必要とされる。しかしながら、このような装置の欠点は、ミラーの使用によって、有効な信号経路が、倍以上になり、それ故に、信号経路が長い場合に、最早許容できない信号減衰が生じることがあることである。更に、反射物体が、光バリアのミラーの機能を果たし、従って、物体による信号経路の中断が、受信電子機器で検知できないので、反射物体が場合によっては検知されないことは、欠点である。
【発明の概要】
【０００６】
光バリアを、以下のように、すなわち、一方では、容易な設置可能性が、信号経路の両端の間の複雑なケーブル敷設なし、達成され、他方では、不都合な環境条件下でも、一方では、信号ビームの適切な送信が、他方では、良好な検知可能性が与えられているように、形成するという課題が、本発明の基礎になっている。
【０００７】
この課題を解決するために、本発明によれば、明細書の最初の部分に記載のタイプの光バリアは、ミラーが、第２の送受信装置として設計されていること、２つの送受信装置は、受信器と、制御可能なおよびコーディング可能な送信器と、受信器に接続されており、かつ、受信された信号ビームの強度およびコーディングを評価するための、ならびに、強度を、および受信された信号ビームの強度に関する情報によるコーディングを制御するための評価・制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
課題を解決するために、更に、明細書の最初の部分に記載のタイプの方法が、本発明により、信号経路の両端に、送受信装置を設けること、２つの送受信装置は、信号ビームを送信し、他方の送受信装置によって送信された信号ビームを受信すること、２つの送受信装置は、受信された信号ビームの信号強度を決定し、かつ、自身の送信された信号ビームに、受信された信号強度によるコーディングを提供すること、および、２つの送受信装置は、該送受信装置によって送信された信号ビームの強度を、受信された信号ビームにおけるコーディングに従って調整し、制御のために、適切な制御アルゴリズムを用いることができることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、信号経路の両端に、送受信装置が設けられており、送受信装置は、夫々、評価・制御手段を有することに基づいている。評価・制御手段の評価部は、一方では、受信された信号ビームの強さを決定し、他方では、受信された信号ビームに含まれるコーディングを、信号経路の他端で受信された信号ビームの、該他端で他方の送受信装置によって測定された強度によって、デコードすることができる。次に、評価・制御手段の制御部を用いて、実行されたデコーディングにより、送信されたビームの信号強度、および更に、送信された信号ビームのコーディングが実行される。その目的は、受信された信号ビームの強度に関する情報を送信するためである。情報のこのような電信および評価が、信号経路の両端で実行されるので、信号経路上で送信される信号ビームが完全に制御される。それ故に、本発明に係わる光バリアは、不都合な環境条件に、例えば、信号経路の空気中の変化する塵埃含有量に、自動的に適合される。信号経路の中断を検知するために、受信された信号の強度を、しきい値と比較することができる。本発明の実施の形態では、検知されかつ評価された強度によって、送信器の出力切換段を制御することができる。その目的は、送信された信号に、受信された信号強度のための適切なコーディングを提供するためである。送受信装置のこのような制御によって、信号ビームの完全な中断を検知し、かつ知らせることが可能である。
【００１０】
２つの送受信装置が、信号ビームを連続的に送信することができるのは、両者が、異なった周波数を有する信号ビームを用いる場合である。この場合に、送信された信号の、所定の中心周波数を中心とする周波数変化で、コーディングがなされることができる。当然ながら、２つの送受信装置が、異なった搬送周波数で信号ビームを送信し、コーディングが、搬送周波数に変調されることも可能である。
【００１１】
しかしながら、２つの送受信装置が、夫々、信号ビームを交互に送信することは好ましい。それ故に、第1の送受信装置は信号を送信し、他方、第２の送受信装置は送信を中断し、および、第1の送受信装置は送信を中断し、他方、第２の送受信装置は信号を送信する。送信と中断との間の頻度を、この場合、光バリアの測定目的で、実際に連続的な信号ビームが生じるほどに、大きく選択することができる。この送信方法では、２つの送受信装置は、互いに同期化されていなければならない。送受信装置の評価・制御手段にある複数のプロセッサは、従って、自らの作業サイクルで互いに調整されていなければならない。このことは、第１の送受信装置が、マスタとして接続されること、および他方の送受信装置が、スレーブとして接続され、従って、マスタのクロック周波数に調整可能であることによって、生じることが好ましい。
【００１２】
本発明にとって、２つの送受信装置が同一に構成されており、調整手段、好ましくは調整スイッチによって、マスタまたはスレーブとして切り換えられることは好ましい。
【００１３】
以下、図面に示した実施の形態を参照して、本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係わる光バリアの実施の形態の概略図を示す。
【図２】受信された信号強度に関する情報を用いて、送信された信号をコーディングするための、多数の可能な信号形成の典型的な例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図1は、信号経路１を略示している。信号経路の端部には、第1の送受信装置２および第２の送受信装置３がある。第１の送受信装置２から、第1の信号ビーム４が第２の送受信装置３に向けられている。第２の信号ビーム５が、逆方向に、第２の送受信装置３から第1の送受信装置２へ延びている。
【００１６】
２つの送受信装置は、同一に構成されており、かつ、受信器６を有する。この受信器によって、各々の光ビーム４，５の受信が検出可能であり、光ビームの強さ（信号強度）が測定可能である。従って、図面では、受信器に、ホトトランジスタの記号が描かれている。受信器６によって受信された信号は、評価・制御手段７に送られる。評価・制御手段には、評価部および制御部がある。評価部では、受信器６によって受信された信号ビーム４，５の強さが決定され、かつ、例えば、コーディングを信号ビーム４，５に入れるために、送信された光ビーム４，出力切換段（Ausgangs-Schaltstufe）を制御するように、制御部のために処理される。更に、評価・制御手段７の評価部では、受信された信号ビーム４，５に含まれるコーディングがデコードされ、かつ、評価・制御手段７の制御部のために処理される。
【００１７】
評価・制御手段７に、送信器８が接続されている。送信器によって、信号ビームを送信することができる。図面では、従って、送信器８には、送信ダイオードの記号が付されている。
【００１８】
評価・制御手段７の制御部では、受信された信号ビーム４，５からの、デコードされたコーディングが、送信器８によって送信された信号ビーム４，５の強さのための制御信号に変換される。更に、受信器によって受信された信号ビーム４，５の決定された強さが、コーディングに変換される。このコーディングによって、送信器８によって送信された信号ビーム４，５が、コーディングされる。それ故に、信号ビーム４，５の伝送後に、他方の送受信装置２，３が、コーディングによって、以下の情報、すなわち、送受信装置の送信器８によって送信された信号ビーム４，５が、どの強度で、他方の送受信装置２，３によって受信されたかに関する情報を得る。
【００１９】
２つの送受信装置２，３は、信号線によって互いに接続されているのではなくて、ネットワークに依存しない給電装置（バッテリ）であってもよい適切な給電装置に接続されていればよいので、信号経路１の伝送品質に関する情報が、信号ビーム４，５のコーディングによって、夫々他方の送受信装置に伝送される。このことから、受信された送受信装置２，３が、送受信装置の送信器８が、どの信号強度で、信号ビームを送信せねばならないかという情報を取り出す。
【００２０】
２つの信号ビーム４，５を交流電圧信号として送信し、かつ、コーディングを、交流電圧信号の周波数の変更によって行なってもよい。
かくして、２つの信号ビーム４，５が完全に制御される。その理由は、信号経路１の他端にある残りの信号強度に関する情報が、信号ビーム４，５を介して、夫々に他方の送受信装置２，３に伝送されるからである。
【００２１】
制御プロセスを開始するために、２つの送受信装置のうちの１つが、マスターとして、最大の信号強度で、あるいは、夫々徐々に増加する非常に低い信号強度で、信号ビームを送信し始めることは適切である。かくして、スレーブとして動作する送受信装置３には、即座に、最大の信号強度で放射された（規則的に飽和状態まで駆動された）信号が受信され、あるいは、一定の時間の後にはじめて、最小限の受信強度を有する信号が受信される。両方の場合に、マスターによって送信された信号の受信をもって、信号経路１の両端における制御プロセスが始まる。
【００２２】
図２は、信号ビームを形成することができる信号を示す。この場合、第１の送受信装置２の端部に参照符号Ａが、第２の送受信装置３を有する信号経路１の端部に参照符号Ｂが付されている。従って、Ａ-Ｂは、夫々、第１の信号ビーム４を表わし、Ｂ-Ａは、夫々、第２の信号ビーム５を表わす。
【００２３】
図２ａに示した図示した実施の形態では、第１の送受信装置２によって、パルスパケット１１が送信される。第２の送受信機３の受信器６によって決定された信号強度に応じて、応答パルスパケット１２が、第２の送受信装置３の送信器８によって、送信ビーム５として、所定の時間ΔＴ後に戻される。時間ΔＴは、従って、第２の送受信装置３の受信器６における送信信号４の信号電界強度によるコーディングを含む。第２の送受信装置３によって送信されたパルスパケット１２は、第１の送受信装置２の受信器６によって受信され、かつ、受信された信号強度に関して評価される。信号パケット１１と信号パケット１２との間の時間ΔＴは、第１の送受信装置２に、以下の情報を、すなわち、次の信号ビーム４がどの送信強度をもって送信されることが意図されるかを提供する。受信された信号の強度に従って、第１の送受信装置２が、次のパルスパケット１１が送信されるときの時間間隔ΔＴを調整する。受信された信号強度によるコーディングは、従って、受信されたパルスパケット１２と、続いて送信されたパルスパケット１１との間の時間間隔ΔＴに含まれている。かくして、２つの送受信装置２，３によって送信された送信信号の強度が、常に制御される。
【００２４】
図２ｂに示した実施の形態では、ディジタル式にコーディングされた信号１３，１３´は、第１の送受信装置２によって送信され、ディジタル式の送信信号１４，１４´は、第２の送受信装置３によって送信される。この場合、送信信号は、交互配置された形態で送信される。それ故に、ディジタル式の信号１３，１３´の間には、送信休止が生じ、この送信休止には、他方の送受信装置３からのディジタル式の信号１４，１４´を送信することができる。ディジタル式の送信信号１３，１３´；１４，１４´の検知は、２つの送受信装置２，３の評価・制御手段７における複数のプロセッサが互いに同期化されていることを前提とする。
【００２５】
図２ｃに示された実施の形態では、パルスパケット１５，１５´は、第１の送受信装置２によって、固定的な時間枠で送信される。第1の信号ビームの信号パルスパケットと交互配置された状態で、第２の送受信装置は、同様に、パルスパケット１６を、固定的な時間枠で送信する。
【００２６】
この場合、受信された信号の強度によるコーディングは、パルスパケット１５，１５´，１６の長さＴおよび関連の時間間隔ΔＴの長さにある。この時間間隔は、パルスパケット１５の長さＴを補足して、一定の、所定の時間を形成する。その結果、すべてのパルス１５，１５´，１６にとって、Ｔ＋ΔＴ＝一定である。
【００２７】
図２ｄは、長さＴのパルスパケット１７，１７´が第１の送受信装置２によって送信され、パルスパケット１８，１８´が第２の送受信装置３によって送信されてなる他の実施の形態を示す。これらのパルスパケットは、パルスパケットの一定の長さを有する。受信された信号強度に関する情報は、１つのパルスパケット当たりのパルスの数、あるいは、パルスがパルスパケットの中で生じてなる周波数にある。
【００２８】
パルスパケット１７が、図示した実施の形態では、６つのパルスを有する一方、パルスパケット１７´には、３つのみのパルスが含まれている。評価は、所定のパルスパケット長を用いたパルスのカウントにより、またはパルスパケット内でのパルス周波数の決定によりなされてもよい。
【００２９】
いずれの場合にも、信号ビーム４，５における送信された電磁信号のコーディングの評価が、問題なしにかつ従来のコンプレッサを用いて可能である。
【００３０】
本発明は、あらゆるタイプの光バリアのために、すなわち、可視光でまたは赤外線または紫外線でも作動する光バリアのために適切である。
【符号の説明】
【００３１】
１  信号経路
２  送受信装置
３  送受信装置
４  信号ビーム
５  信号ビーム
６  受信器
７  評価・制御手段
８  送信器。
【図１】
0005628200.tif 000002
【図２】
0005628200.tif 000003