具有集成安全区域监测的雷达测量装置制造方法及图纸

一种雷达测量装置，其被配置为用于工业环境中的过程自动化并具有集成的安全区域监测，该雷达测量装置包括控制器，该控制器被配置为调节所发射的雷达传输信号的方向，使得即使物体移动，物体周围的安全区域也能被完全照射。物体周围的安全区域也能被完全照射。物体周围的安全区域也能被完全照射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成安全区域监测的雷达测量装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年4月5日提交的德国专利申请10 2019 204881.1的优先权，其全部内容通过引入方式并入本文。


[0003]本专利技术涉及雷达测量技术。特别地，本专利技术涉及被配置为用于工业环境中的过程自动化并具有集成安全区域监测的雷达测量装置、这种雷达测量装置的用于例如传送带上的物体监测的用途、用于诸如楼宇和工厂自动化等过程自动化的方法、程序元件和计算机可读介质。

技术介绍

[0004]雷达测量装置可用于工业环境中的过程自动化。典型的应用是填充物位测量、极限物位检测、填充/松散材料的高度和体积测量以及表面拓扑测量。
[0005]特别是在监测松散材料时，监测填充/松散材料周围的安全区域可能是有利的。这是使用安全区域监测传感器完成的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种工业环境中的有效的过程自动化。
[0007]该目的通过独立权利要求的主题来实现。本专利技术的改进示例在从属权利要求和以下实施例的说明中得出。
[0008]本专利技术的第一方面涉及一种被配置为用于工业环境中的过程自动化并具有集成安全区域监测的雷达测量装置。该雷达测量装置包括雷达信号源，该雷达信号源被配置为产生雷达传输信号并在要监测的物体的方向上发射雷达传输信号，使得物体以及围绕物体延伸的安全区域被照射。如果可能，不应照射安全区域外部的区域。
[0009]设置有评估单元，该评估单元被配置为评估从物体和安全区域反射并由雷达测量装置接收的雷达传输信号。此外，雷达测量装置包括例如电子控制电路形式并可能与机械部件组合的控制器，该控制器被配置为调节所发射的雷达传输信号的方向，使得物体周围的安全区域被完全照射并且在物体移动时安全区域被完全照射，从而可以对该安全区域进行完全监测。
[0010]特别地，安全区域可以是人或其他物体不应进入的区域，或更一般地说，是其中应进行额外的物体识别或物体运动识别的区域。评估单元可被配置为能够在安全区域中执行物体识别或物体运动识别。一个应用示例是监测传送带或制造机器人。如果雷达测量装置检测到安全区域中有物体，则可以规定中断传送带，或停止或以其他方式控制机器人，以避免碰撞。
[0011]术语“工业环境中的过程自动化”可以理解为技术的一个子领域，其包含无人工参与的操作机器和设备的所有措施。过程自动化的一个目标是例如在化学、食品、制药、石油、
造纸、水泥、航运或矿业等领域中使工厂的各个部件的交互自动化。该领域还包括楼宇和工厂自动化。
[0012]为此，可以使用大量的传感器，这些传感器特别适用于过程工业的诸如机械稳定性、对于污染物的不敏感性、极端温度、极端压力等特定要求。通常将这些传感器的测量值传送到控制室，在控制室中可以监测诸如填充物位、极限物位、流量、压力或密度等过程参数，并且可以手动或自动更改整个工厂的设置。
[0013]工业环境中的过程自动化的一个子领域涉及物流自动化。在物流自动化领域中，借助于距离传感器和角度传感器使建筑物内或单个物流设备内的过程自动化。典型的应用例如是用于以下领域的物流自动化系统：机场的办理行李和货物托运处理领域、交通监控领域(收费系统)、贸易领域、包裹配送或还有建筑物安全(访问控制)领域。先前列出的示例的共同点在于，各个应用端都需要将存在检测与物体大小和位置的精确测量结合起来。为此，可以使用借助于激光、LED、2D相机或3D相机的基于光学测量方法的传感器，这些传感器根据渡越时间原理(ToF：time of flight)检测距离。
[0014]工业环境中的过程自动化的另一子领域涉及工厂/制造自动化。在诸如汽车制造业、食品制造业、制药业或一般包装行业等许多行业中，都可以见到这种应用示例。工厂自动化的目的是使通过机器、生产线和/或机器人执行的货物生产自动化，即，在没有人工参与的情况下运行。在此使用的传感器以及在检测物体的位置和大小时对于测量精度的特定要求与上述物流自动化示例中的传感器和特定要求相当。因此，基于光学测量方法的传感器通常也大规模应用于工厂自动化领域。
[0015]根据一实施例，控制器被配置为调节所发射的雷达传输信号的方向和张角使得即使物体移动，物体周围的安全区域也能被完全照射。
[0016]根据另一实施例，控制器被配置为通过调节所发射的雷达传输信号的方向和/或张角来防止安全区域外部的区域被照射。因此，可以节省能量。
[0017]根据另一实施例，物体的移动不仅包括平移(即，物体的位移)，还包括物体的增大或减小。如果物体例如是松散材料，则在本专利技术的意义上，松散材料堆的填充或排空导致了松散材料的移动。
[0018]根据另一实施例，物体是传送带上的物体，例如，诸如瓶子等消费品，或生产线上的部件。
[0019]根据另一实施例，雷达测量装置具有用于发射和接收雷达传输信号的平面天线，该平面天线具有电子和/或机械波束控制。
[0020]特别地，雷达测量装置可被配置为物位测量装置或极限物位传感器。
[0021]根据另一实施例，控制器被配置为根据要监测的物体的速度来调节所发射的雷达传输信号的方向和/或张角。例如，当物体移动得更快时，可以扩大安全区域。
[0022]根据另一实施例，控制器被配置为当在安全区域中检测到物体时控制传送带或机器人。
[0023]根据另一方面，还给出了上述和下述的雷达测量装置的用于传送带上的物体监测的用途。其他用途包括：移动设备(例如，起重机、机器人、输送管道、输送槽或自主自由移动或被引导的单元)周围以及固定设备(例如，料仓、储罐、卸料漏斗等)内部和周围的碰撞监测。
[0024]另一方面涉及一种用于工业环境中的过程自动化并具有安全区域监测的方法。首先，产生雷达传输信号，并在要监测的物体方向上发射该雷达传输信号，使得物体以及围绕物体延伸的安全区域被照射。然后，评估从物体和安全区域反射并由雷达测量装置接收的雷达传输信号，随后调节发射的雷达传输信号的方向，使得即使物体移动，物体周围的安全区域也能被完全照射。
[0025]另一方面涉及一种程序元件，当其在雷达测量装置的控制器上执行时，该程序元件指示雷达测量装置执行上述方法。
[0026]另一方面涉及一种存储有上述程序元件的计算机可读介质。
[0027]下面将参考附图说明本专利技术的实施例。如果在下面的附图说明中使用相同的附图标记，则它们表示相同或相似的元件。附图中的图示是示意性的且未按比例绘制。
附图说明
[0028]图1A示出了松散材料应用中的雷达测量装置。
[0029]图1B示出了在具有更大的松散材料堆的松散材料应用中的图1A的雷达测量装置。
[0030]图2A示出了传送带应用中的雷达测量装置。
[0031]图2B示出了在物体移动之后图2A的雷达测量装置。
[0032]图3示出了另一松散材料应用中的雷达测量装置。
[0033]图4示出了雷达测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种雷达测量装置(100)，其被配置为用于工业环境中的过程自动化并具有集成的安全区域监测，所述雷达测量装置包括：雷达信号源(101、102)，其被配置为产生雷达传输信号并在要监测的物体(105)的方向上发射所述雷达传输信号，使得所述物体以及围绕所述物体延伸的安全区域(106)被照射；评估单元(103)，其被配置为评估从所述物体和所述安全区域反射并由所述雷达测量装置接收的所述雷达传输信号；控制器(104)，其被配置为调节所发射的所述雷达传输信号的方向，使得即使所述物体移动，所述物体周围的所述安全区域也能被完全照射。2.根据权利要求1所述的雷达测量装置(100)，其中，所述控制器(104)被配置为调节所发射的所述雷达传输信号的方向和张角，使得即使所述物体移动，所述物体周围的所述安全区域也能被完全照射。3.根据权利要求1或2所述的雷达测量装置(100)，其中，所述控制器(104)被配置为通过调节所发射的所述雷达传输信号的方向和/或张角来防止所述安全区域外部的区域被照射。4.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100)，其中，所述物体(105)的移动包括所述物体的平移、增大或减小。5.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100)，其中，所述物体(105)是填充材料或松散材料。6.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100)，其中，所述雷达测量装置(100)包括用于发射和接收所述雷达传输信号的平面天线(102)，所述平面天线具有电子波束控制。7.根据前述任一项权利要求所述的雷达测量装置(100)，其中，所述雷达测量装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：