(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定データを保存するための少なくとも１つの測定データメモリ（４８）と、前記測定データメモリの機能テストを行うように構成された制御装置（３６）とを備えた光電センサ（１０）において、
前記制御装置（３６）が更に、前記機能テストのために測定データをテストデータで周期的に置き換えるとともに、該測定データを破棄するように構成されていること、
前記測定データメモリ（４８）が前記センサ（１０）の測定データ用処理チェーン（４６）の一部であること、及び
前記制御装置（３６）が、所期のテストデータ処理結果が前記処理チェーン（４６）の終端に現れているかどうか検査するように構成されていること、
を特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記処理チェーン（４６）が別のメモリ（４８ａ〜ｃ）及び／又は少なくとも１つの処理ユニット（５２ａ〜ｄ）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のセンサ（１０）。
【請求項３】
前記処理チェーン（４６）が測定データを変化させないことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ（１０）。
【請求項４】
測定データを出力するための出力部（３８）を備え、所期のテストデータ処理結果が現れているかどうか検査する評価ユニット（５４）が該出力部（３８）に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項５】
レーザスキャナとして構成され、該レーザスキャナの監視領域（２０）の各走査の結果がそれぞれ測定データレコードであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項６】
前記テストデータが一連の交互に変わるビット状態を示していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項７】
１つのテストデータレコードが１つの測定データレコードと同じ長さ及び構造を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項８】
前記制御装置（３６）が完全な測定データレコードをテストデータレコードでそれぞれ置き換えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項９】
前記テストデータが測定データレコード内の測定データの一部のみを置き換え、前記制御装置（３６）がその置き換え部分を巡回的に変えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項１０】
安全規格の意味において危険領域を防護するための安全センサとして構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のセンサ（１０）。
【請求項１１】
前記測定データ内において安全上重大な状況を認識する安全評価ユニット（３６、５４）が設けられ、そこでは、ノイズの抑制のため、ｎ回の連続する測定及び評価のうち少なくともｍ回（ｍ≦ｎ）の安全上重大な状況が認識されることが要求され、その際にテストデータレコードが１つの標識として評価されることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ（１０）。
【請求項１２】
測定データを保存するための少なくとも１つの測定データメモリ（４８）を有する測定データ用処理チェーン（４６）を備えた光電センサ（１０）のためのメモリテスト方法において、
周期的に又は要求に応じて測定データが破棄され、代わりにテストデータが前記測定データメモリ（４８）に格納され、その後、所期のテストデータ処理結果が前記処理チェーン（４６）の終端に現れているかどうか検査されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１又は１４のプレアンブルに記載の測定データメモリを備えた光電センサ、特にレーザスキャナ、及びメモリテスト方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザスキャナでは、レーザにより生成されたレーザ光線が偏向ユニットにより監視領域を周期的に塗りつぶすように掃引される。その光は監視領域内の物体の表面で反射され、スキャナ内で評価される。偏向ユニットの角度位置から物体の角度位置が推定され、更に光伝播時間と光の速度を用いてレーザスキャナから物体までの距離が推定される。角度及び距離の情報から監視領域内における物体の位置が２次元極座標で把握される。これにより、物体の位置の算出やその輪郭の特定ができる。
【０００３】
レーザスキャナは一般的な測定の仕事だけでなく、危険の発生源（例えば危険な機械）を監視するための安全技術にも用いられる。このような安全用レーザスキャナが特許文献１から知られている。そのスキャナは機械の稼働中に操作者が進入してはならない防護区域を監視する。操作者の脚等による防護区域への許可なき侵入を認識すると、レーザスキャナは機械の緊急停止を発動する。安全用レーザスキャナは特に高い信頼性で作動しなければならないため、例えば機械の安全に関する規格ＥＮ１３８４９や非接触型防護装置（beruehrungslos wirkende Schutzeinrichtungen, ＢＷＳ）に関する機器規格ＥＮ６１４９６といった高い安全要求を満たさなければならない。これらの安全規格を満たすには、冗長で多様性を持つ電子機器による安全な電子的評価、機能の監視、より詳しくは光学部品（特に前面パネル）の汚染の監視等、様々な対策を講じる必要がある。
【０００４】
一方、例えばより高いＳＩＬ（安全インテグリティレベル、ＥＮ６１５０８参照）の一つに対応した安全なデータ処理を必要とする用途であって、その意味で安全と言えないレーザスキャナはほとんど使えず、一方で専用の安全スキャナは高価過ぎたり、射程距離等の点で大きな制約があったりする、という用途もある。そうなるとこれは問題である。なぜなら、装置内部のデータ、特に該装置の様々なＲＡＭメモリ内のデータが検査されないからである。
【０００５】
原理的にはＣＲＣ（巡回冗長検査）といったセキュリティメカニズムが確かに知られている。例えば特許文献２では発信器と受信器の間のフェールセーフなデータ伝送のためにそれが利用されており、その発信器はレーザスキャナでもよいとされているが、その発信器は安全なフィールドバスを通じて通信を行う。つまりそれはレーザスキャナ内のメモリ領域の検査に関するものではない。いずれにせよＣＲＣは、特にデータ転送速度が高くデータ量が大きい場合にＣＰＵへの負担が大きい。それゆえ、ＣＲＣを用いるとソフトウェアのコストやときにはハードウェアのコストまで非常に高くなる。このような安全対策が成されていない装置にそれを追加的に実装すると多大なコストがかかる。ＣＲＣの計算及び制御を行うには、データを受ける側のシステムに変更又は追加のソフトウェアコンポーネントが必要である。これらのソフトウェアも誤りを含んでいる可能性がある。
【０００６】
テストパターンを書き込んでから読み直すことでメモリをテストすること自体は、例えば特許文献３から公知である。そのなかには特に、元の内容を反転させるものや、５５ｈｅｘ又はＡＡｈｅｘといったテストパターンを書き込むものがある。しかし、このような方法をレーザスキャナ内に実装するには、ＣＲＣの場合と同様に高いコストがかかり、更にはテスト対象のメモリ領域毎に書き込みと読み出しを行うために長いテストサイクルが稼働の際に必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】DE 43 40 756 A1
【特許文献２】US 8 321 774 B2
【特許文献３】US 6 934 205 B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
故に、本発明の課題は光電センサにおける測定データの保護を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１又は１４に記載の測定データメモリを備えた光電センサ及びメモリテスト方法により解決される。測定データメモリにはセンサにより集められた測定データが保存される又はキャッシュに格納される。集められた測定データが実際に処理される又は転送されることを保障するため、測定データメモリの機能テストが行われる。本発明の出発点となる基本思想は、機能テストのために測定データをテストデータと置き換えることにある。その間に得られた測定データは破棄されて上書きされるか、又はそもそもメモリに格納されない。従って、ＣＲＣや書き込み／読み直しといった従来の方法とは異なり、測定をせずにテストを行う時間窓を見出す必要はない。レーザスキャナのように周期的に測定を行うシステム、なかでもメモリテストを行う設計になっていないシステムの場合、適当な時間窓は全く見つからないだろう。
【００１０】
本発明には、格納や読み出しが正しく行われなかったビットや機能が停止したビットのような、メモリエラー又は機能停止データが確実に認識されるという利点がある。ＣＲＣ等の場合と異なり、それは多大な計算コストなしでも首尾良く行われる。またテストデータの特別扱いは必要なく、該データはそれにより置き換えられる測定データと同様に扱われる。故に、メモリエラー検出のための機能テストを全く予定していなかったセンサでも、僅かなコストで機能の増備ができる。
【００１１】
測定データメモリはセンサの測定データ用処理チェーンの一部であることが好ましい。この処理チェーンでは、例えば測定データを集めてその後の処理に供するためにメモリアクセスが行われる。センサの制御装置を処理チェーンの一部と捕らえたり、それと部分的に重ねたりしてもよい。
【００１２】
処理チェーンは別のメモリ及び／又は少なくとも１つの処理ユニットを備えていることが好ましい。処理ユニットは、例えばマイクロプロセッサ、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又は類似の部品とすることができる。処理チェーン内では場合により測定データが何度も読み出され、再び測定データメモリ又は別のメモリ領域に格納される。本発明による機能テストは、その際に処理チェーンの結果がメモリエラーにより改変されないことを保障する。
【００１３】
制御装置は、所期のテストデータ処理結果が処理チェーンの終端に現れているかどうか検査するように構成されていることが好ましい。このようにすれば、処理チェーン内で関与する全てのメモリがテストされるだけでなく、そこに暗に含まれるシステムテスト又はプロセステストにおいて処理チェーン自身も再検査される。なぜなら、所期の処理結果はメモリ及び処理ユニットの両方が誤りなく動作していなければ得られないからである。これは少なくとも個々のエラーに当てはまる。原理的には、処理チェーン内部において偶然に打ち消し合う複数のエラーを発見するため、所期の中間結果との比較を追加的に行うことも可能である。しかしそれは希にしか生じない、極めて高い安全性要求であり、しかも処理チェーン内部のより深い部分に入り込む必要がある。処理チェーンの終端でテストを行う大きな利点は、純粋な測定値の処理に対して処理チェーンそのものを変更しなくてもよいことである。
【００１４】
処理チェーンは測定データを変化させないことが好ましい。これはテストデータにも当てはまる。何故なら、処理チェーンは好ましくは測定データとテストデータを完全に平等に扱い、個々の被処理データがどのような種類のものか全く知らないからである。測定データを変化させないということは、測定データメモリに最初に書き込まれた測定データが処理チェーンの終端に現れることを意味する。これには、テストデータも変化させずにそのまま比較できるという利点がある。測定データは、内容的には保持されるものの、例えば複写、転送、統合といった処理を当然受ける。そうでなければ処理チェーンは存在しない。しかし、本実施形態には例えば平滑フィルタのように測定データ自身を変化させるものは存在しない。テストパターンに対する平滑化等の処置の結果を見積もり、それを比較に用いることも考えられるが、これには、初めのテストパターンが本当にテストに十分適しているか、例えばデータ内で多数のビットが同じ値に変わって信頼性の高いテストが困難になっていないか、という点がもはや不明であるという欠点がある。
【００１５】
本センサは測定データを出力するための出力部を備え、所期のテストデータ処理結果が現れているかどうか検査する評価ユニットが該出力部に接続されていることが好ましい。これは、テストデータが制御装置により内部的に検査されることの拡張又は代替となるものである。評価ユニットは、例えば別の制御装置又はホスト計算機である。そこではセンサの完全な制御が可能であり、加えて伝送エラーの検出さえ行われる。なぜなら、エラーがあればテストパターンが所期の形態で到来しないからである。この評価ユニットは、関連する規格の意味において安全な評価ユニットであることが好ましい。
【００１６】
本センサはレーザスキャナとして構成され、該レーザスキャナの監視領域の各走査の結果がそれぞれ測定データレコードであることが好ましい。レーザスキャナは監視領域又は監視平面を周期的に走査する。１回の走査又はスキャンはそのような走査周期の１回分の結果を意味する。距離測定を行うレーザスキャナにおいては、それは丁度終わった走査周期の間の監視領域の測定プロファイルである。
【００１７】
テストデータは一連の交互に変わるビット状態を示していることが好ましい。テストパターンは、より多くのエラーを検出するためにビット変化をできるだけ含んでいる方がよい。特にどの位置でもビット値が変わる５５ｈｅｘ及びＡＡｈｅｘを基本要素とするテストパターンが好適である。これらのテストパターンを交互に用いれば、各ビットが「０」の状態で１回、「１」の状態で１回テストされることになる。また、２つの相補的なテストパターンの使用は１つのパターン内に多数のビット変化がなくても有用である。
【００１８】
１つのテストデータレコードは１つの測定データレコードと同じ長さ及び構造を有していることが好ましい。このようにすれば、測定データの代わりにテストデータが処理チェーンを通る際、処理チェーン内での適合化が一切不要となる。ＣＲＣの場合はそうではなく、チェックサムを付加するためにデータレコードのフォーマットを変更する必要がある。
【００１９】
制御装置は、完全な測定データレコードをテストデータレコードでそれぞれ置き換えることが好ましい。例えばレーザスキャナにおいてはスキャン全体が破棄され、テストデータに置き換えられる。このようにすれば、関連のある幅全体にわたってメモリのテストが行われる。またどの測定データがテストにより欠落するかが非常によく分かる。
【００２０】
あるいは、テストパターンが測定データレコード内の測定データの一部のみを置き換え、制御装置がその置き換え部分を巡回的に変える。この場合、測定データとテストデータが混在した共通のデータレコードが形成される。メモリの一部しかテストされないため、実効的なテストサイクルが長くなる、若しくはより高い頻度でテストデータを埋め込む必要がある。その代わり、測定データの破棄によって測定データレコードの全てがセンサから見えなくなるのではなく、一部の領域だけで済む。あるいは、共通のデータレコードを純粋な測定データレコードよりも長くすることで、テストパターン用のスペースを作り出し、測定データを破棄せずに済むようにしてもよい。
【００２１】
本センサは、安全規格の意味において危険領域を防護するための安全センサとして構成されることが好ましい。関連する規格には例えばＩＳＯ  １３８５５及びＩＥＣ  ６１４９６−４−３がある。法的な枠組みによっては他の国の対応規格や後継の規格も援用すべきである。メモリと処理チェーンをテストする本発明の技術によれば、非常に簡単な処置で少なくとも部分的に安全規格を満たすことができる。
【００２２】
好ましくは、測定データ内において安全上重大な状況を認識する安全評価ユニットが設けられ、そこでは、ノイズの抑制のため、ｎ回の連続する測定及び評価のうち少なくともｍ回（ｍ≦ｎ）の安全上重大な状況が認識されることが要求され、その際にテストデータレコードが１つの標識として評価される。多くの用途では、テストデータのために測定データが破棄されることで測定サイクルが欠落しても問題はない。しかし、規定の応答時間がある安全技術上の防護の場合、それはあってはならない。その代わりそこでは、ある事象がｎ回の検出動作（例えばスキャン）のうちｍ回において認識された場合に初めて該事象を安全上重大なものとして分類するという、ノイズの抑制がしばしば行われる。その際、テストサイクルを安全上重大な事象（例えば防護区域への侵入）とみなして単純に扱い、ｍの確定のために一緒に数えることができる。多くの安全センサ、特に安全用レーザスキャナは、他の理由から（例えばセンサが衝撃を受けたときに）ゼロインデックスの欠落や位置情報の誤りが生じた役に立たない又は失われた測定データをそのように扱う。つまりテストは妨害事象とみなされるため、応答時間はいずれにせよ維持される。
【００２３】
本発明に係る方法は比較的問題なく機能の増備ができるという点で特に有利である。必要なのは、測定データメモリにおいて周期的に又は要求に応じて測定データをテストデータで上書きすることだけである。こうしてテストデータを保存した後で出力された測定データに基づいて、測定データメモリ並びに処理チェーンが測定データの出力まで誤りなく機能しているかどうか検査することができる。ＣＲＣ等の従来の方法のように多大なコストをかけて処理チェーンのソフトウェア又はハードウェアまで変更する必要はない。その他の点では、本発明に係る方法は本発明に係るセンサと同様のやり方で仕上げていくことが可能であり、それにより同様の効果を奏する。そのような有利な特徴は、例えば本願の独立請求項に続く従属請求項に記載されているが、それらに限定されるものではない。
【００２４】
以下、本発明について、更なる特徴及び利点をも考慮しつつ、模範的な実施形態に基づき、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】レーザスキャナの概略図。
【図２】テスト対象のメモリを有するレーザスキャナの内部の測定データ用処理チェーンのブロック図。
【図３】複数のメモリと処理ユニットを有する、別の実施形態の処理チェーンのブロック図。
【図４】処理チェーン内で保存及び処理される測定データとテストデータの例。
【図５】メモリと処理チェーンをテストするための代替の実施形態において、測定データとテストデータを混在させた例。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１はレーザスキャナ１０の概略断面図である。以下、レーザスキャナ１０を例として本発明の説明を行う。ただし、測定データ用のメモリ又は処理チェーンをテストするための本発明に係る解決策は他の光電センサにも関連している。例として、光センサ、カメラ又はコードリーダであって、その各々の用途において駆動時に適切な信頼性が要求されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
レーザスキャナ１０において、例えばレーザ光源を有する発光器１２が、発光光学系１４を用いて発射光線１６を生成する。この光線は偏向ユニット１８に当たって方向転換し、監視領域２０へ向かう。発射光線１６が監視領域２０内で物体に当たると、反射光線２２が再びレーザスキャナ１０へ戻り、偏向ユニット１８を経て、受光光学系２４によりフォトダイオードやＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）等の受光器２６に集光されて検出される。
【００２８】
本実施例の偏向ユニット１８はモータ２８の駆動により連続的に回転する回転ミラーとして構成されている。モータ２８乃至偏向ユニット１８の各時点での回転位置は、例えばコード板３０とフォーク状光遮断機３２を含むエンコーダを通じて認識される。これにより、発光器１２により生成される発射光線１６は、回転運動により生じる監視領域２０を塗りつぶすように走査する。回転ミラーの代わりに、偏向ユニット１８を回転式の光学ヘッドとして構成し、その中に発光器１２及び／又は受光器２６並びに場合により他の要素まで収容してもよい。発光光学系１４及び受光光学系２４の形態についても、例えば偏向ユニットとしてビーム形成ミラーを用いる、レンズの配置を変える又はレンズを追加する等の変更が可能である。特に、レーザスキャナにはオートコリメーション型の配置のものも知られている。図示した実施形態では発光器１２と受光器２６が共通の配線基板３４に搭載されているが、これも例に過ぎない。なぜなら、専用の配線基板を設けたり、両者を高さ方向にずらす等の別の配置にしたりすることも可能だからである。
【００２９】
監視領域２０からの反射光２２が受光器２６に捕らえられると、エンコーダ３０、３２により測定された偏向ユニット１８の角度位置から監視領域２０内の物体の角度位置を推定できる。加えて、光信号を発射してから該信号が監視領域２０内の物体により反射されて受信されるまでの時間を算出し、光の速度を用いてレーザスキャナ１０から物体までの距離を推定するとよい。
【００３０】
この分析は制御装置３６で行われる。そのために該装置は発光器１２、受光器２６、モータ２８及びエンコーダ３２と接続されている。従って、角度と距離を通じて監視領域２０内の全物体の２次元極座標が分かる。安全技術の用途では、制御装置３６が更に、許可されていない物体が監視領域２０内の固定的な防護領域に侵入したか否かを調べ、それに応じて監視対象の危険発生源（例えば機械）に保護信号を出力することもある。レーザスキャナ１０は、このような安全技術の用途において、冒頭で述べた諸規格に従って対策を施すことにより安全用レーザスキャナとなる。
【００３１】
走査により各時点で得られる極座標は１つの走査点に対応し、レーザスキャナ１０の測定データの一例である。偏向ユニット１８の１回転分の走査点（スキャンともいう）はその都度一つの測定データレコードに統合することができる。その後、測定データは出力部３８に供給される。ここまで挙げた全ての機能要素は、光が出入りする領域に前面パネル４２を有するケーシング４０内に配置されている。
【００３２】
図２は、測定データがメモリエラーにより改変されないことを保障するメモリテストをブロック図で示している。発光器１２と受光器２６の間の全光路はセンサフロントエンド４４として概略的にまとめられている。ここから制御装置３６へ測定データが送られ、該装置にある処理チェーン４６内で更に処理される。この例の処理チェーン４６は、測定データの格納と再読み出しが行われるメモリ４８のみから成る非常に単純なものである。処理チェーン４６の終端に続いて検査部５０があり、これが測定データを出力部３８へ転送する。
【００３３】
検査部５０は周期的に、又はメモリテストを実行すべき任意のときに要求に応じて、測定データをテストデータに置き換える。その際、実際の測定データは破棄され、代わりにメモリ４８のうちテスト対象の領域がテストデータで満たされる。従って検査部５０は処理チェーン４６の終端において測定データの代わりにテストデータを受け取る。読み出されたテストデータと検査部５０に予め記述されたテストデータとの比較により、メモリ４８のエラー、更には処理チェーン４６のエラーも検出される。
【００３４】
図３はデータパケットの例を示している。最初の行は測定データであり、ここではランダムな数値で表されている。続く２行は特に好適なテストパターンＡＡｈｅｘと５５ｈｅｘであって、定常的な変化（１０１０１０１０又は０１０１０１０１）をビットパターンとして含んでいる。もっとも、原理的にはこれらはいかなるテストパターンでもよい。
【００３５】
書き込みと読み直しによるメモリテストは通常、駆動中には行われない。なぜなら、テスト中はメモリが利用できず、データが失われてしまうからである。本発明では測定データをテストデータで置き換えるため、データが測定データパケット毎に破棄される。例えば測定データパケットがスキャンであれば、テスト毎に１回分のスキャンが破棄される。従って実際にはメモリテストはわずかに、且つ正確に規定されたやり方で駆動を妨げるに過ぎない。そうでなくてもほとんどの用途ではスキャンの周期的な欠落は許容できる。
【００３６】
危険の発生源の安全技術的な監視等、かなり多くの用途では時間が極めて重要である。そこには安全規格から導出される応答時間があり、それを超えることは絶対に許されない。しかしそれはメモリテストと両立できる。なぜなら、安全センサは通常、ある事象が１回起きただけで安全確保用の電源遮断信号を出力することはなく、むしろその事象がｎ回のうちｍ回（ｍ≦ｎ）で確認されなければ妨害と認識されない。故にレーザスキャナ１０により繰り返し探知される物体は安全確保用の電源遮断処理を誘発する可能性があるが、雨滴等の単発の事象ではそうならない。他の妨害例としてはレーザスキャナ１０に対する短い衝撃の発生やゼロインデックスの欠落等が挙げられる。このような妨害は、安全上重大な事象を伴う測定データと同様に単純に扱われる、つまりｍの特定のために念のため一緒に数えられる。同じことはテストデータにも起こり得る。そうすればメモリテストを行って応答時間は確実に維持される。
【００３７】
処理チェーン４６が計算やフィルタリング等の処理により測定データを改変することがないようにすると有利である。というのも、処理チェーン４６は測定データとテストデータを区別しない、若しくは目下の処理対象が測定データとテストデータのどちらであるかに関する情報を一切持っていないため、テストデータが改変されてＡＡｈｅｘや５５ｈｅｘ等のテストパターンが変わるおそれがあるからである。それでもなおメモリを検査するには、その改変の態様に関する知識を検査部５０が持っていなければならない。これらの条件が整っている場合、つまり測定データとテストデータが処理チェーン４６において改変されない若しくは検査部が処理チェーン４６におけるテストデータの改変のされ方に関する知識を持っている場合、メモリエラーだけでなく処理チェーン４６におけるプロセスエラーも検出される。
【００３８】
本発明に係るやり方の特別な利点は、メモリテストが事前に予定されていなかった場合でも簡単にそれを増備できるということである。それにはレーザスキャナ１０内の１箇所のみ、つまりテストパターンを生成してメモリ４８に書き込むための変更を行うだけで足りる。処理チェーン４６の他の部分は変更しなくてよい。ただし、図２の例では検査部５０においても変更が行われる。しかし、この検査は出力部３８の後段、つまりレーザスキャナ１０の外部で行うこともできる。その場合、変更が必要な箇所は実際に前記の１箇所だけとなる。より大きな変更が許されるなら、多重的なエラーをも検出するため、つまり、複数のエラーが偶然に打ち消し合って検出を免れる可能性を排除するために、処理チェーン４６の内部でテストパターンを検査することもできる。
【００３９】
図４は処理チェーン４６の別の実施形態を示している。この形態は明らかにより複雑で、複数のメモリ４８ａ〜ｃと複数の処理ユニット５２ａ〜ｄを備えている。加えて、テストパターンの再検査とそれによる処理チェーン４６内のメモリ欠陥とプロセスエラーの検出が、制御装置３６やレーザスキャナ１０の内部ではなく、外部で、好ましくは安全な評価ユニット５４（例えば安全制御装置又はホスト計算機）において実行される。
【００４０】
この実施形態では、メモリテストはレーザスキャナ１０内で１つの変更、つまりテストパターンの生成と埋め込みだけしか必要としない。データはＦＰＧＡ５４ａの内部メモリからＣＰＵ１  ５４ｂの内部メモリ４８ａへ伝送される。ただしこれは、別の経路と同様、単なる模範例である。該別の経路では、ＲＡＭメモリ４８ｂ又はＦＩＦＯメモリ４８ｃのように物理的に分かれたメモリが設けられ、ＣＰＵ２  ５２ｃ及びＣＰＵ３  ５２ｄがなおもそれらにアクセスできる。
【００４１】
ＦＰＧＡでは周期的に又は要求に応じてテストデータレコードが生成され、測定データレコードと置き換えられる。既に図３を用いて説明したとおり、テストデータレコードは測定データレコードと同じ構造及び長さであることが好ましい。つまり、ＣＲＣの場合と異なり、チェックサムの追加によるメモリオーバーヘッドは生じず、測定データレコードはペイロードのみを含む。
【００４２】
テストデータレコードは処理チェーン４６内で測定データレコードと同じ経路を通過する。これにより全ての重要な領域が検査される。再検査は評価ユニット５４内で、つまり実際に測定データに基づく決定が成される箇所で初めて実行される。処理チェーン４６自身はメモリテストに関与しないが、最初にテストデータで測定データを置き換えるときだけは例外とすることが好ましい。
【００４３】
以上の各実施形態では図３に示したように測定データレコード全体がテストデータレコードと置き換えられていた。図５は別の形態を示している。この形態では測定データの一部のみがテストデータで置き換えられる。置き換えられる部分は測定データレコードを通じて巡回的に移動し、その結果、そのような巡回の過程で全ての重要なメモリ領域がテストされる。また、測定データレコードをテストデータの長さに対応するブロックの分だけ延長することも考えられる。そうすれば、測定データを覆い隠さずにテストデータを巡回的に様々な中間的な位置へずらすことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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