(57)【要約】  本発明は、工作機械、特に鋸機械であって、加工したいワーク（１６）を配置するための作業面（１４）と、作業面（１４）に対して相対的に可動に支承されている、工具（１８）を支承するための工具支承ユニット（２０）とを有している形式のものに関する。前記工作機械が、ビーム（ＳＲ）のスペクトル評価によって、工具領域（６８）における物質の存在を検出するように設けられた検出ユニット（８２）を有していることが提案される。
2010538855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械、特に鋸機械であって、加工したいワーク（１６）を配置するための作業面（１４）と、作業面（１４）に対して相対的に可動に支承されている、工具（１８）を支承するための工具支承ユニット（２０）とを有している形式のものにおいて、
ビーム（ＳＲ）のスペクトル評価によって、工具領域（６８）における物質の存在を検出するように設けられた検出ユニット（８２）を有していることを特徴とする、工作機械。
【請求項２】
前記検出ユニット（８２）が少なくとも１つのセンサ手段（９２）を有しており、工具支承ユニット（２０）が作業面（１４）に対して相対的に動かされる際に、前記センサ手段（９２）を連行するための連行手段（６４）が設けられている、請求項１記載の工作機械。
【請求項３】
前記工具支承ユニット（２０）が、１つの回転平面（２５）で工具（１８）を回転支承するために設けられていて、前記検出ユニット（８２）が、回転平面（２５）の側方に配置されたセンサ手段（９２）を有している、請求項１又は２記載の工作機械。
【請求項４】
検出ユニット（８２）の信号に基づき、作業面（１４）に対して相対的な工具支承ユニット（２０）の運動を防止するために設けられた安全手段（７６，７８）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の工作機械。
【請求項５】
検出ユニット（８２）が、検査対象物に反射されるビーム（ＳＲ）の反射スペクトルを評価することによって存在を検出するために設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の工作機械。
【請求項６】
検出ユニット（８２）が、少なくとも部分的に赤外線スペクトルにある波長範囲（ＷＬ２）におけるビームを検出するための少なくとも１つの感光領域（９４．２）を有したセンサユニットを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の工作機械。
【請求項７】
前記波長範囲（ＷＬ２）が近中赤外線範囲である、請求項６記載の工作機械。
【請求項８】
検出ユニット（８２）が、前記波長範囲（ＷＬ２）にある少なくとも１つのビーム成分を有するビームを送信するために設けられた送信ユニット（８６；１０２）を有している、請求項６又は７記載の工作機械。
【請求項９】
送信ユニット（１０２）が、前記波長範囲（ＷＬ２）にあるビームと、少なくとも１つの別の波長範囲（ＷＬ１、ＷＬ３、ＷＬ４）にあるビームとを送信するために設けられている、請求項８記載の工作機械。
【請求項１０】
送信ユニット（１０２）が、前記波長範囲（ＷＬ２）にあるビームと、別の波長範囲（ＷＬ１、ＷＬ３、ＷＬ４）にあるビームとを逐次送信するために設けられている、請求項９記載の工作機械。
【請求項１１】
センサユニット（６２）が少なくとも１つの別の感光領域（９４．１，９４．３，９４．４）を有していて、これらの感光領域は、別の波長範囲（ＷＬ１、ＷＬ３、ＷＬ４）にあるビームを検出するために設けられている、請求項６から１０までのいずれか１項記載の工作機械。
【請求項１２】
検出ユニット（８２）が評価手段（９６）を有していて、該評価手段（９６）は、異なる波長範囲（ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３、ＷＬ４）にあるそれぞれ１つのビーム成分に対応する少なくとも２つのビーム特性値（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）の比に基づき物質の存在を検出するために設けられている、請求項１１記載の工作機械。
【請求項１３】
前記波長範囲（ＷＬ２）が狭帯域に形成されている、請求項６から１２までのいずれか１項記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載された形式の工作機械に関する。
【０００２】
作業テーブルと、鋸歯を回転支承するための支承ユニットと、作業テーブルに対して相対的に支承ユニットを動かすための、使用者によって操作可能な下降式アームとを有しているパネルソーが公知である。
【０００３】
発明の効果
本発明は、工作機械、特に鋸機械であって、加工したいワークを配置するための作業面と、作業面に対して相対的に可動に支承されている、工具を支承するための工具支承ユニットとを有している形式のものに関する。
【０００４】
工作機械が、ビームのスペクトル評価によって、工具領域における物質の存在を検出するための検出ユニットを有していることが提案される。これにより、特に、作業面に対して相対的に工具支承ユニットが運動する際に、工作機械における使用状況を迅速かつ確実に検出することができる。「工具領域」という概念は、この場合、特に、工作機械の工具及び／又は工具延在領域に対して、最大１０ｃｍの、有利には最大５ｃｍの、さらに有利には最大２ｃｍの、最も小さい間隔を有する複数の点から成る領域と理解されたい。「工具延在領域」とはこの場合、特に、工具を支承するための工具支承ユニットが工作機械作業面に対して相対的に可動に支承されることに基づき、工具が位置する可能性のある複数の点から成る領域である。画像検出ユニットは、運転中、有利には、工作機械の監視される領域を規定する視野を有している。監視領域は有利には、工具領域の有利には少なくとも１つの部分領域を有している。有利には、作業面への監視領域の鉛直方向投影図は、作業面への工具領域の鉛直方向投影図を有している。
【０００５】
さらに、工具領域における特に人間の体の部分の存在を検知するための検出ユニットが設けられている。この検知は、ヒト組織及び／又は使用者が身に付けている素材の検出によって行われる。「ビーム」の概念は特に、電磁ビームと理解されたい。ビームの「スペクトル」とは、特に、波長、周波数及び／又は時間に応じたビーム特性値の分布、特にビームの強度の分布と理解されたい。さらに、ビームの「スペクトルの評価」とは、特に、例えば波長にわたって積分された強度のように、ビームのスペクトルの特徴の検出により評価結果が得られる信号の評価と理解されたい。さらに、検出ユニットは少なくとも１つのセンサ手段を有していて、工作機械は、作業面に対して相対的に工具支承ユニットが動かされる際に、センサ手段を連行するために働く連行手段を有していることが提案される。これにより、工具支承ユニットを動かす際に高い安全性が得られる。
【０００６】
本発明の有利な構成では、前記工具支承ユニットが、１つの回転平面で工具を回転支承するために設けられていて、前記検出ユニットが、回転平面の側方に配置されたセンサ手段を有している。回転平面の「側方」の配置とは、特に、回転平面によって制限されている半分の空間における配置と理解されたい。特にこの半分の空間に完全に埋め込むことと理解されたい。「回転平面」とは、特に、工具の重心点を有し、工具の回転軸線に対して垂直に向けられた平面と理解されたい。特に有利には、センサ手段は工具の側方に配置されている。この場合、回転平面に対して垂直な、工具へのセンサ手段の投影図は、１つの工具平面に埋め込まれる。
【０００７】
本発明の有利な別の構成では、工作機械が、検出ユニットの信号に基づき、作業面に対して相対的な工具支承ユニットの運動を防止するために設けられた安全手段を有している。これにより、支承された工具と、工具延在領域において位置する不都合な対象物又は人間の体の一部との接触を有利には回避することができる。
【０００８】
有利には、検出ユニットが、検査対象物に反射されるビームの反射スペクトルを評価することによって存在を検出するために設けられている。これにより、コントラスト検出に基づいた物質の効果的な検出が可能である。
【０００９】
本発明の有利な構成では、検出ユニットが、少なくとも部分的に赤外線スペクトルにある波長範囲におけるビームを検出するための少なくとも１つの感光領域を有したセンサユニットを有している。これにより、確実かつ迅速な検出が特に安価に可能である。
【００１０】
選択的又は付加的には、検出ユニットが、超広帯域モードのために設けられた信号ユニットを有している。超広帯域モードのために設けられた信号ユニットとは特に、超広帯域信号を発生させ、受信し、及び／又は評価することができるユニットと理解されたい。「超広帯域信号」とは特に、所定の中間周波数を有し、少なくとも５００ＭＨｚの周波数バンド幅を有する周波数スペクトルを有する信号と理解されたい。所定の中間周波数は有利には、１ＧＨｚ〜１５ＧＨｚの周波数範囲で選択される。
【００１１】
前記波長範囲が近中赤外線範囲であるならば、特に確実な検出が可能である。これにより、所望のように、反射スペクトルの検出と評価に調整された感光領域が提供される。「近中赤外線範囲」とは、この関係では特に、波長が１５μｍ以下である赤外線スペクトルの波長間隔と理解されたい。ビームを検出するための感光領域が、波長８μｍ以下の赤外線スペクトルの波長間隔にあるならば、ヒト組織と材料との間にさらに高いコントラストが得られる。波長範囲が、近い赤外線範囲であるならば特に有利である。「近赤外線範囲」とは、この場合、特にＩＲ−Ａ範囲における波長間隔のような、特に、１．５μｍ以下の波長である赤外線スペクトルの波長間隔と理解されたい。波長範囲はさらに部分的には、電磁スペクトルの可視範囲にあっても良い。
【００１２】
検出ユニットが、前記波長範囲にある少なくとも１つのビーム成分を有するビームを送信するために設けられた送信ユニットを有しているならば、高い信号強度の評価信号が得られる。
【００１３】
さらに、送信ユニットが、前記波長範囲にあるビームと、少なくとも１つの別の波長範囲にあるビームとを送信するために設けられていることが提案される。これにより、検出過程において精度を高めることができる。この場合、異なる波長範囲におけるビーム成分を区別するために、これらのビーム成分はそれぞれパルスとして送信され、所定の波長範囲には、所定のパルス長を対応させる。例えばこれらのパルスを同時に送ることができる。
【００１４】
送信ユニットが、前記波長範囲にあるビームと、少なくとも1つの別の波長範囲にあるビームとを逐次送信するように設けられているならば、さらに有利な区別が可能である。これにより、所望のように、意図した波長範囲のビームが発生させられ、この場合、センサユニットによるビームの検出の際に、手間のかかるフィルタリングを省くことができる。さらに、高い信号・ノイズ比が得られる。２つの波長範囲において「逐次」送信する、という概念は、特に、第１の波長範囲における送信と、第２の波長範囲における送信とがほぼオーバラップせずに行われることと理解されたい。この場合、両波長範囲において同時にビームが送信されるオーバラップ期間は、１つの波長範囲における最短の送信時間の１０％以下、有利には５％以下、特に有利には１％以下である。
【００１５】
有利には、センサユニットが少なくとも１つの別の感光領域を有していて、これらの感光領域は、別の波長範囲にあるビームを検出するために設けられている。これにより、物質の検出における安全性をさらに高めることができる。これらの波長範囲はオーバラップして良い。しかしながら、波長範囲が互いに分離されていると有利である。センサユニットが、それぞれ異なる波長範囲におけるビーム検出のために設けられている少なくとも３つの感光領域を有しているならば特に正確な検出が得られる。
【００１６】
この場合、検出ユニットが評価手段を有していて、該評価手段は、異なる波長範囲にあるそれぞれ１つのビーム成分に対応する少なくとも２つのビーム特性値の比に基づき物質の存在を検出するように設けられていることが提案される。これにより有利には迅速な検出が可能である。特に基準ビームを考慮する必要を省くことができる。「ビーム特性値」とは、特に、センサユニットに入射するビームに基づき検出される特性値と理解されたい。この特性値は特に、電気的な特性値であって良い。
【００１７】
本発明の有利な構成では、前記波長範囲が狭帯域に形成されている。「狭帯域の波長範囲」とは、この場合特に、最大１００ｎｍの、有利には最大５０ｎｍの、特に有利には最大２０ｎｍの、さらに有利には最大１０ｎｍのバンド幅を有する波長範囲と理解されたい。これにより、検出されたビームの、構造的に手間のかかるフィルタリングを、有利には省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】保護フードに組み込まれた工具運転監視装置を備えたパネルソーを示す側方図である。
【図２】図１のパネルソーを上方から見た図である。
【図３】パネルソーの鋸歯と工具領域とを前方から見た図である。
【図４】鋸歯の動きをロックするためのセンサユニットと、評価ユニットと、安全手段とを備えた検出ユニットを示した図である。
【図５】ビームを送信するための送信ユニットを有したセンサユニットを概略的に示した図である。
【図６】センサユニットを前方から見た図である。
【図７】センサユニットの受信ユニットの伝達係数の経過を波長に関して示した図である。
【図８】反射対象物で反射されるビームの反射スペクトルを波長に関して示した図である。
【図９】検出ユニットの内部回路を示した図である。
【図１０】検出ユニットにメモリされたデータバンクを示した図である。
【図１１】パルスを発するためのセンサユニットの選択的な送信ユニットを示した図である。
【図１２】図１１の送信ユニットにより発せられたビームの強度を示した図である。
【００１９】
実施例の説明
図１には、定置の器具として、即ちパネルソーとして形成された工作機械１０が側方図で示されている。以下の説明では、図１の工作機械１０を上方から見た図である図２も参照されたい。工作機械１０はさらに、キャップ・留め切りソー（Kapp- und Gehurungssaege)又はクロスカットソー（Zugsaege)として形成することができる。工作機械１０は作業テーブル１２を有しており、この作業テーブル１２は、工作機械１０によって加工したいワークを配置するために、例えば横置き又は縦置きするために設けられた作業面１４を成している。図２から明らかであるように、作業テーブル１２は、第１の構成エレメント１２．１と、円形の第２の構成エレメント１２．２とを有している。第１の構成エレメント１２．１は、作業テーブル１２を置く、若しくは支持するための載置面又は支持装置（図示せず）に不動に結合されている。第２の構成エレメント１２．２は、作業面１４に対して垂直に延びる軸を中心として、第１の構成エレメント１２．１に対して相対的に回転可能に支承されている。図１では、木製プレートとして形成された、鋸切断したいワーク１６が作業面１４上に載置されている。ワーク１６の加工のために、工作機械１０は、円形の鋸歯として形成されている工具１８を有している。工作機械１０の工具支承ユニット２０は、工具１８を支承するために設けられている。工具支承ユニット２０は、工具１８を回転軸２４を中心として回転可能に支承するための支承手段２２を有している。工具支承ユニット２０はこの場合、工具１８のための回転平面２５を規定する。回転平面２５は、工具１８の重心を含んでおり、回転軸２４に対して垂直に延びている。ワーク１６の加工の際には、工具１８は、電動モータとして形成された駆動ユニット２６によって、回転軸２４を中心とした回転を行うように駆動される。使用者が工具１８と接触しないように使用者を保護するために、工作機械１０には、保護フードとして形成された、工具１８をカバーする保護装置２８が設けられている。この保護装置２８は、工具１８の切断エッジ３２を、工具全周の少なくとも半部にわたってカバーしている。図１に示したように、工具支承ユニット２０は保護装置２８に取り付けられている。工具１８、工具支承ユニット２０、駆動ユニット２６、保護装置２８は、作業テーブル１２、特に、構成エレメント１２．１に対して相対的に可動に支承されている工具ユニット３６の構成部分である。工作機械１０はさらに、工具ユニット３６、特に工具支承ユニット２０を、作業面１４に対して相対的に可動に支承するための支承ユニット３８を有しており、この支承ユニット３８を介して工具支承ユニット２０は作業面１４に接続されている。工具ユニット３６は支承ユニット３８と下降アーム５０とを介して、回転軸２４に対して平行に向けられた水平な回転軸５２を中心として旋回可能である。従って、回転軸２４を有する工具１８は、円弧状の運動軌道５４に沿って可動に支承されている。この工具１８は、図３に示した工具ユニット３６の休止位置から、図１に示された低い作業位置へと、加工したいワーク１６に向かって案内される。
【００２０】
支承ユニット３８はそれ自体、作業テーブル１２に対して相対的に可動に支承されている。このために工作機械１０は第２の支承ユニット４０を有している。この支承ユニット４０は、受容ユニットとして形成されていて、ガイドユニット４２を受容し貫通させるために設けられている。支承ユニット３８と不動に結合されているこのガイドユニット４２は、支承ユニット４０と協働して、工具ユニット３６、特に工具支承ユニット２０と、支承ユニット３８とを作業面１４に対して相対的にガイドするために働く。このようなガイドは、作業面１４に対して平行に、かつ回転軸５２に対して垂直に向けられたまっすぐな運動方向４４で行われる。支承ユニット３８，４０と工具ユニット３６とはさらに、回転方向４６で、作業面１４に対して垂直に延びる軸線を中心として回転することができる。支承ユニット４０自体は、作業テーブル１２、即ち特に構成エレメント１２．２に対して相対的に可動に構成することができる。特に、運動方向４４に対して平行に向けられた水平の傾斜軸４８を中心とした旋回運動を行うことができる。これにより、作業面１４に対して相対的な、工具ユニット３６の傾動運動を行うことができる。
【００２１】
作業面１４に対して相対的な工具ユニット３６の運動は、使用者によって操作することができる。このために工作機械１０、即ち工具ユニット３６には、使用者によって作業面１４に対して相対的に工具支承ユニット２０を動かすための操作ユニット５６が設けられている。操作ユニット５６には、使用者の手で把持するためのハンドグリップ５８が設けられている。ハンドグリップ５８により、水平の運動方向４４に沿った工具ユニット３６の運動と、運動軌道５４に沿った回転軸５２を中心とした工具ユニット３６の作業面１４の方向への運動及び逆方向の運動を使用者によって操作することができる。工作機械１０の使用時には、使用者は一方の手でハンドグリップ５８を把持し、他方の手は通常、ワーク１６上に置かれる。使用者の手が回転する工具１８に接触するのを防止するために、工作機械１０には、工具運転監視装置６０が設けられている。監視はセンサユニット６２によって行われ、その機能形式については後述する。センサユニット６２は、工具ユニット３６に、即ち特に工具支承ユニット２０に不動に結合されている。この場合、センサユニット６２は保護装置２８に固定されている。保護装置２８は、作業面１４に対して相対的に工具支承ユニット２０が運動する際に常にセンサユニット６２を連行するために働く連行手段６４として働く。
【００２２】
図３には、静止位置にある工具ユニット３６を前方から見た図が示されている。工具１８の運動性は、工具延在範囲６６を規定する。工具延在範囲６６は、工具１８によってカバーされると考えられる空間範囲である。工具延在範囲６６は鉛直方向の一点鎖線で示されている。工具延在範囲６６は、運動方向４４における工具１８の運動性に基づき、図平面に対して垂直な水平方向でも延びている。工具運転監視装置６０は、工具範囲６８を監視するために働く。この工具範囲６８は、工具延在範囲６６を有し、かつこの工具延在範囲６６に対して最大でも２ｃｍの最小間隔を有する複数の点から付加的に成っている。工具延在範囲６６の外側の監視すべき工具範囲６８は、回転平面２５の側方に配置されていて、即ち、工具範囲６８は、回転平面２５に関して、操作ユニット５６の、特にハンドグリップ５８の反対側にある。工具延在範囲６６と工具範囲６８とは一点鎖線によって概略的に制限されている。センサユニット６２は、点線で図３に示された検出フィールド７０を有している（図１も参照）。検出フィールド７０は、工作機械１０の監視範囲を規定し、これは工具範囲６８の大部分を含んでいる。図３に示したように、監視される範囲は工具延在範囲６６の一部も含んでいて良い。工具範囲６８の監視のために、センサユニット６２が、回転平面２５及び工具１８の側方に配置されている。即ち、回転平面２５の、操作ユニット５６、特にハンドグリップ５８の反対側に配置されている。この場合、操作ユニット５６とセンサユニット６２とは回転平面２５の両側に配置されている。
【００２３】
図４には、工作機械１０の回路が概略的に示されている。工作機械１０は、工具運転監視装置６０と協働して安全対策を講じるために設けられたアクチュエータユニット７２，７４を有している。アクチュエータユニット７２，７４はそれぞれ、安全手段７６若しくは７８を駆動するために設けられている。図１に概略的に示されている安全手段７６は、クランプ手段として形成されたロック手段であって、回転軸５２の領域に配置されている。安全手段７６はさらに歯車として形成することもできる。特に、安全手段７６は支承ユニット３８に配置されている。安全手段７６は、使用者によって駆動された、回転軸５２を中心とした工具ユニット３６の回転運動を、即ち、運動軌道５４に沿った工具１８の運動を阻止するために働く。この運動を解放する位置では、安全手段７６はばね負荷されている。これは例えば、機械的なばねによって、及び／又は、プルタイプの電磁石によって行うことができる。アクチュエータユニット７２は、安全手段７６を、運動を解放する位置を起点として、運動をロックするロック位置へともたらすために働き、かつ安全手段７６を解放位置へと戻すために働く。同様に図１に概略的に示されている安全手段７８は、支承ユニット４０に配置されている。この安全手段７８は、使用者によって駆動される工具ユニット３６の、運動方向４４に沿った並進運動を阻止するために働く。安全手段７８は同様に、クランプ手段、楔状部材、及び／又は例えば係止ピンのような係止手段として形成されたロック手段であって、アクチュエータユニット７４によって、ガイドユニット４２の送りを防止するために操作される。これについては安全手段７６の説明を参照されたい。
【００２４】
アクチュエータユニット７２，７４は工具運転監視装置６０の信号、即ち特に、工具運転監視装置６０の評価ユニット８０の信号に応じて安全手段７６若しくは７８の操作を発動させる。評価ユニット８０はセンサユニット６２と協働して、工具範囲６８においてヒト組織の有無を検知するために設けられた検出ユニット８２を成している。検出ユニット８２によって、工具範囲６８にヒト組織が存在していることが検知されると、アクチュエータユニット７２，７４に操作信号が伝えられ、これらのアクチュエータユニット７２，７４は、この操作信号に基づき、上述したように、作業面１４に対して相対的な工具支承ユニット２０の運動をロックする。このために、評価ユニット８０は、アクチュエータユニット７２，７４に作用結合している。さらに、このような形式の操作信号に応じて、工具１８の駆動を制動若しくは停止させることができる。このために評価ユニット８０は駆動ユニット２６と作用結合している。選択的又は付加的に、工具１８の制動のために働く別のアクチュエータユニットを評価ユニット８０に接続することができる。このアクチュエータユニットは、例えばブレーキディスク又はドラムブレーキとして形成されていて、工具支承ユニット２０内に配置されていて、回転軸２４を中心として駆動ユニット２６によって工具１８を回転駆動させる軸（図示せず）に接続されている安全装置を操作する。
【００２５】
さらに、図４に示されているように、センサユニット６２によって監視される工具領域６８を、それぞれ１つの安全モードに配属されている複数のモード領域に分割することが提案されている。従って例えば工具領域６８を、上記安全モードが作動可能である危険領域６８．１と、警告領域６８．２とに分割することができる。この警告領域６８．２は有利には、危険領域６８．１に隣接しており、回転平面２５に向かう回転軸２４の方向で見て危険領域６８．１の手前に配置されていて、この方向で例えば１ｃｍの延在を有している。検出ユニット８２が、警告領域６８．２内に人間の体の一部が存在していることを検知すると、評価ユニット８０が使用者に警告するために警告信号を発動する。この警告は視覚的又は聴覚的に行うことができる。また、安全手段７６及び／又は７８によって上述したようなロックを行うことができ、危険領域６８．１に人間の体の一部が存在していることが検知されて初めて、工具駆動装置の制動又は停止を行うことができる。
【００２６】
検出ユニット８２の機能原理を図５につき説明する。作業テーブル１２、ワーク１６、センサユニット６２が概略的に示されている。見易くするために、工具１８と保護装置２８は図示されていない。工具領域６８におけるワーク１６の上には、検査対象物８４が配置されている。この検査対象物８４は特に、使用者の片手、その他の障害物、又は単にワーク１６の表面であり得る。センサユニット６２は、運転中に工具領域６８にビームＳＩを送信する送信ユニット８６を有している。このビームＳＩは、検査対象物８４で反射され、ビームＳＲとして、図に概略的に示したセンサユニット６２の受信ユニット８８によって受信される。センサユニット６２はさらに、工具領域６８をマーキングするためのマーキングユニット８９を有している。
【００２７】
図６には、装置の光学的な軸線が図平面に直交している前方図で、センサユニット６２の送信ユニット８６と受信ユニット８８とが示されている。送信ユニット８６は、ＬＥＤとして形成されている送信手段９０を有している。送信手段９０の周りには、受信ユニット８８の４つのセンサ手段９２が配置されていて、これらのセンサ手段９２はそれぞれフォトダイオードとして形成されている。
【００２８】
センサ手段９２は、それぞれ異なる波長範囲ＷＬ１＝［λ１、λ２］、ＷＬ２＝［λ３、λ４］、ＷＬ３＝［λ５、λ６］、ＷＬ４＝［λ７、λ８］のビーム検出のために設けられたそれぞれ１つの感光領域９４を有している。これは図７に概略的に示されている。図７には、受信ユニット８８の透過係数の経過を、受信ユニット８８によって受信される反射ビームＳＲの波長λに関して示している。波長範囲ＷＬｉは、この実施例では互いにオーバラップすることなしに形成されている。波長範囲ＷＬｉは、例えば、６３０ｎｍ、７００ｎｍ、９８０ｎｍ、１０５０ｎｍ、１２００ｎｍの中央の波長を有しており、それぞれ約１０ｎｍのバンド幅の狭帯域で形成されている。受信ユニット８８には、検出されたビームＳＲを狭帯域でフィルタリングするために、センサ手段９２に加えて付加的に、フィルタ構成部分のシステムを設けることができ、このようなシステムはセンサ手段９２の手前に配置されている。選択的なフォトダイオードとしてセンサ手段９２が構成されているならば、狭帯域のフィルタリングはシステムに内在しているので、有利にはさらに別のフィルタ構成部分を設ける必要はない。フォトダイオードとは選択的に又はフォトダイオードに加えて付加的に、センサ手段９２を、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ―フィールド、ＩｎＧａＡｓディテクタ、パイロ電気ディテクタ等として形成することができる。
【００２９】
波長範囲ＷＬ２、ＷＬ３、ＷＬ４は、赤外線スペクトルにある。特にこの波長範囲ＷＬ２、ＷＬ３、ＷＬ４はそれぞれ、限界値［７００ｎｍ、１４００ｎｍ］の近赤外線スペクトルＩＲ−Ａの範囲である。波長範囲ＷＬ１は少なくとも部分的には、電磁スペクトルの可視領域にある。選択的に又は付加的に、ＩＲ−Ｂ（１．４〜３μｍ）とＩＲ−Ｃ（３〜１５μｍ）の赤外線範囲にある波長範囲を選択することができる。送信手段９０を有する送信ユニット８６は、図７に示した波長範囲ＷＬｉを有するビームを発する。
【００３０】
工具領域６８にヒト組織が存在することを検出する原理を図８、図９、図１０につき説明する。図８には、検査対象物８４から反射され、センサ手段９２によって検出されたビームＳＲの反射スペクトルが示されている。この反射スペクトルは、ビームＳＲの波長λに関する、信号強度の分布に相当する。各センサ手段９２若しくは感光領域９４はそれぞれ、対応する波長範囲ＷＬｉにある反射スペクトルの一部を検出する。センサ手段９２は、その出力端子で、それぞれ電圧としてのビーム特性値Ｖｉを発生させる。例えばビーム特性値Ｖ１は、波長範囲ＷＬ１にわたって積分され、図８に斜線で示されたビームＳＲの信号強さＳ１に比例している。
【００３１】
図９に示したように、ビーム特性値Ｖｉが、評価ユニット８０の評価手段９６、例えばマイクロプロセッサのインプットに与えられる。別の構成では、ビーム特性値Ｖｉを増幅することが考えられる。評価の際には、ビーム特性値Ｖｉが、評価ユニット８０のメモリユニット９８にメモリされたデータバンク１００の値と、論理演算によって比較される。このデータバンク１００は図１０に概略的に示されている。第１の評価ストラテジでは、検出されたビーム特性値Ｖｉとメモリされた値Ａ１、Ａ２、Ａ３等とが比較される。各組み合わせ（Ｖｉ、Ａｉ）に、識別変数が配属されている。識別変数により値を「誤」（Ｆ）、「正」（Ｔ）とすることができる。「Ｆ」の値の場合、工具領域６８にヒト組織は存在しない。選択的な又は付加的な第２の評価ストラテジでは、評価手段９６により、異なるビーム特性値Ｖｉの間の比Ｖ１／Ｖ２；Ｖ１／Ｖ３が算出される。この比をメモリされた値Ａ１、Ａ２、Ａ３等と比較する。これにより上述したように、工具領域６８にヒト組織が存在していることを推測することができる。比を形成することにより、強度に関係ない検出を行うことができる。メモリユニット９８には、さらに、センサ手段９２のスペクトル感光性に関する情報をメモリすることができ、この情報は、ビーム特性値Ｖｉの評価のために考慮することができる。
【００３２】
図１１及び図１２に示した選択的な構成では、センサユニット６２に送信ユニット１０２が設けられていて、この送信ユニット１０２は、少なくとも２つの、特に少なくとも３つの、特に有利には少なくとも４つの送信手段１０４．１〜１０４．４を、それぞれ１つの異なる波長範囲ＷＬ１〜ＷＬ４におけるビームを送信するために有していて、これらの送信手段１０４．１〜１０４．４は、送信ユニット１０２の運転中に相次いで作動させることができる。図９には、ビームＳＩを発する送信ユニット１０２が示されていて、このビームＳＩは一連のパルス１０６．１〜１０６．４を有していて図１２に示されている。図１２は、ビームＳＩの強度の経過が時間ｔに関して示されている。パルス１０６は、約１００μｓの幅Ｂを有している。送信ユニット１０２は、波長範囲ＷＬ１〜ＷＬ４のビームを次々に送るために設けられている。この場合、４つの連続するパルス１０６．１〜１０６．４の続きにおいて、パルスはそれぞれ異なる波長範囲ＷＬ１〜ＷＬ４に配属されている。送信手段１０４は例えばＬＥＤとして形成することができる。異なる波長範囲ＷＬｉにおけるこのような連続的な放射により、検出される反射ビームＳＲの手間のかかるフィルタリングを省くことができる。
【図１】
2010538855.tif 000003
【図２】
2010538855.tif 000004
【図３】
2010538855.tif 000005
【図４】
2010538855.tif 000006
【図５】
2010538855.tif 000007
【図６】
2010538855.tif 000008
【図７】
2010538855.tif 000009
【図８】
2010538855.tif 000010
【図９】
2010538855.tif 000011
【図１０】
2010538855.tif 000012
【図１１】
2010538855.tif 000013
【図１２】
2010538855.tif 000014
【国際調査報告】
2010538855.tif 000015
2010538855.tif 000016
2010538855.tif 000017
2010538855.tif 000018
2010538855.tif 000019
2010538855.tif 000020