用于光電屏障的光學(xué)單元的收發(fā)器元件以及光電光幕的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于光電屏障的光學(xué)單元的收發(fā)器元件，并且涉及這樣的光電屏障。特別地，收發(fā)器元件包括至少一個(gè)光學(xué)發(fā)送器、至少一個(gè)光學(xué)接收器以及控制元件，其中，所述控制元件包括：用于驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)光學(xué)發(fā)送器發(fā)射輻射的驅(qū)動(dòng)器單元；以及用于感測和評估由所述光學(xué)接收器生成的電信號的至少一個(gè)接收器單元。
【專利說明】用于光電屏障的光學(xué)單元的收發(fā)器元件以及光電光幕

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于監(jiān)視保護(hù)區(qū)的光幕和光電屏障，特別是安全光幕。特別地，本發(fā)明 涉及用于光電屏障的光學(xué)單元的收發(fā)器元件，并且涉及這樣的光電屏障。

【背景技術(shù)】
[0002] 通常，光電屏障--也被稱為光幕或光柵--檢測物體進(jìn)入到防護(hù)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng) 或侵入，并且更具體地，對與機(jī)器或其他工業(yè)設(shè)備一起工作的人類操作者提供保護(hù)。這樣的 光電屏障可以由兩個(gè)或更多個(gè)光學(xué)單元（還稱為桿、棍、邊或條）形成，或者由與反射部件 交互的一個(gè)光學(xué)單兀形成。
[0003] 采用紅外或可見光光束的光幕用于在各種工業(yè)應(yīng)用中提供操作者的安全。光幕通 常用于在機(jī)械周圍的操作者保護(hù)，該機(jī)械例如為沖床、制動(dòng)器、鑄模機(jī)、自動(dòng)裝配設(shè)備、繞線 機(jī)、機(jī)器人操作和鑄造操作等。常規(guī)光幕通常采用：在沿防護(hù)區(qū)域一側(cè)的傳送器桿的間隔位 置處安裝的發(fā)光二極管（LED);以及沿該區(qū)域相對側(cè)的接收器桿安裝的光電晶體管（PT)、 光電二極管或光接收器。LED沿單獨(dú)的平行通道將經(jīng)調(diào)制的紅外光束傳送至接收器桿處的 PT。如果一個(gè)或更多個(gè)光束被不透明物體例如操作者的手臂阻擋，則控制電路關(guān)閉機(jī)器、防 止機(jī)器循環(huán)，或者以其他方式防護(hù)該區(qū)域。
[0004] 通常，安全光幕包括被形成為兩個(gè)不同構(gòu)造單元的兩個(gè)光學(xué)單元，這兩個(gè)光學(xué)單 元中的一個(gè)具有發(fā)射器功能而另一個(gè)具有接收器功能。然而，發(fā)射器和接收器的這種專用 架構(gòu)具有若干缺點(diǎn)。
[0005] 首先，由于必須不同地制造每種類型的光學(xué)單元，所以制造成本較高。此外，由于 光學(xué)通信為僅單向的即從發(fā)送器到接收器的事實(shí)，所以光學(xué)同步可能較難并且通信信息的 傳輸可能僅沿一個(gè)方向。
[0006] 已經(jīng)提議將接收器和傳送器定位在第一和第二光學(xué)單元中的每個(gè)光學(xué)單元上，如 在歐洲專利EP1870734B1中描述的。此處，光幕具有傳送單元和接收單元固定于其的兩個(gè) 相同的傳送/接收條。傳送/接收條彼此相對放置，其中在條之間形成保護(hù)區(qū)域。傳送/ 接收條被相同地形成在控制和評估單元中?？刂坪驮u估單元具有被形成在一起作為開關(guān)通 道的安全輸出。對所有條設(shè)置了相同的電源。
[0007] 此外，從EP2511737A1已知的是針對這樣的光幕提供了模塊化光幕和光學(xué)單元。
[0008] 最標(biāo)準(zhǔn)的概念使用致力于驅(qū)動(dòng)輻射發(fā)射器或評估來自輻射接收器的信號的集成 電路。因此，對于具有發(fā)射器和接收器的收發(fā)器元件，需要兩個(gè)不同的控制元件或者這兩個(gè) 不同的控制元件各自具有不會(huì)用于特定任務(wù)的部分，從而產(chǎn)生不必要的成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 因此，本發(fā)明的目的為克服以上提及的問題，并提供一種用于在光電屏障中使用 的收發(fā)器元件，該收發(fā)器元件能夠具有高靈活性和可靠性并且可以以成本效益方式制造。 [0010] 該目的由獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。本發(fā)明的有利實(shí)施方式為從屬權(quán)利要求的主 題。 toon] 本發(fā)明基于如下構(gòu)思：用于光電屏障的光學(xué)單元的收發(fā)器元件具有至少一個(gè)光學(xué) 發(fā)送器和至少一個(gè)光學(xué)接收器以及控制元件，該控制元件包括用于驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)光學(xué) 發(fā)送器發(fā)射輻射的驅(qū)動(dòng)器單元，并且該控制元件具有用于感測和評估由光學(xué)接收器生成的 電信號的接收器電路系統(tǒng)。換言之，形成控制元件的一個(gè)集成電路操控指向相反方向的兩 個(gè)輻射光束的接收部分和發(fā)射部分二者。根據(jù)本發(fā)明，可以集成甚至比僅兩個(gè)光束多的光 束，例如四個(gè)、六個(gè)或更多個(gè)光束，以由一個(gè)控制元件操控。有利地，始終使用完整的控制元 件，并且一種類型的控制元件足以構(gòu)建每種所需的光幕架構(gòu)。
[0012] 根據(jù)一種有利的實(shí)施方式，控制元件被制造為集成電路，優(yōu)選地為專用集成電路 (ASIC)?？商孢x地，還可以使用現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)設(shè)計(jì)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的， ASIC具有全定制能力、較低單元成本和小形狀因子的優(yōu)點(diǎn)，而FPGA具有較快的上市時(shí)間和 較簡的單設(shè)計(jì)周期的優(yōu)點(diǎn)。
[0013] 根據(jù)又一有利的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)器單兀能操作成響應(yīng)于第一設(shè)定信號而調(diào)節(jié)光學(xué) 發(fā)送器的發(fā)射強(qiáng)度。該特征具有的優(yōu)點(diǎn)在于：所發(fā)射的輻射可以被調(diào)節(jié)為適應(yīng)不同的環(huán)境 條件。此外，通過能夠操作例如LED具有可調(diào)節(jié)發(fā)射器電流，驅(qū)動(dòng)器電流可以例如被調(diào)節(jié)為 適應(yīng)外部或內(nèi)部溫度變化，這是非常期望的，原因是LED具有嚴(yán)重依賴于溫度的發(fā)光強(qiáng)度。 另一方面，通過直接評估在相對側(cè)所測量的入射輻射并發(fā)回指示入射輻射量的電信號或光 信號，可以使發(fā)射強(qiáng)度適應(yīng)例如前窗污染或環(huán)境模糊影響，例如灰塵等。
[0014] 通過控制依賴于溫度的LED電流，一方面可以保證在高溫處存在足夠的強(qiáng)度，且 另一方面可以保證在較低溫度處不存在提高的強(qiáng)度。特別地，過高的強(qiáng)度可能會(huì)給相鄰光 幕系統(tǒng)帶來旁瓣或擾動(dòng)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，控制元件的接收器單元能操作成響應(yīng)于第二設(shè)定信號而調(diào)節(jié)光學(xué)接 收器的靈敏度。特別地，在較高水平擾動(dòng)（例如電磁干擾或環(huán)境光脈沖）的情況下，如果使 用較低的操作范圍，則可以降低接收器的靈敏度。另一方面，對于長操作范圍系統(tǒng)，可以使 用較高的接收器靈敏度，但必須采取另外的預(yù)防措施來抵抗擾動(dòng)。
[0016] 第一設(shè)定信號和第二設(shè)定信號二者可以作為由光學(xué)接收器檢測的光信號或者作 為經(jīng)由通信總線接收的電信號而被接收。
[0017] 根據(jù)又一有利的實(shí)施方式，將比較器電路特別是水平比較器用于在接收器級處的 強(qiáng)度檢測。如果強(qiáng)度值不在預(yù)定范圍內(nèi)，則可以使用顯示LED或類似裝置來警告操作者。特 別地，每個(gè)靈敏度水平可以具有兩個(gè)比較器水平：用于檢測限的較低水平；以及較高水平， 該較高水平表示對于在系統(tǒng)的操作期間檢測例如由于前窗污染而引起的信號劣化所必需 的強(qiáng)度水平。比較和警告的輸出可以在收發(fā)器元件處或者在光電屏障的中央控制器處直接 執(zhí)行。
[0018] 根據(jù)一種有利的實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)器元件可以經(jīng)由通信總線與中央控 制器和另外的收發(fā)器元件通信。關(guān)于這一點(diǎn)，如果在總線連接上的通信僅在收發(fā)元件發(fā)射 輻射期間進(jìn)行而在接收階段期間靜默，則這是有利的。特別地，在接收階段不出現(xiàn)數(shù)字信號 轉(zhuǎn)換。該信令方案使得能夠降低在實(shí)際測量過程中的擾動(dòng)水平。
[0019] 本發(fā)明還涉及用于監(jiān)視監(jiān)控區(qū)域的、包括至少一個(gè)收發(fā)器元件的光電屏障。本發(fā) 明的總構(gòu)思可以有利地與具有下述第一和第二光學(xué)單元的光電屏障一起使用，該第一和第 二光學(xué)單元各自具有根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)收發(fā)器元件。然而，其中第二光學(xué)單元被替換 為僅反射單元的系統(tǒng)也可以有利地基于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)收發(fā)器元件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 附圖被并入到說明書中并形成說明書的一部分以示出本發(fā)明的若干實(shí)施方式。這 些附圖連同描述用于說明本發(fā)明的原理。附圖僅用于示出如何可以實(shí)現(xiàn)和使用本發(fā)明的優(yōu) 選和替選示例的目的，而不應(yīng)被解釋成使本發(fā)明限制于僅示出和描述的實(shí)施方式。此外，實(shí) 施方式的若干方面可以單獨(dú)地或者以不同組合形成根據(jù)本發(fā)明的方案。根據(jù)以下對本發(fā)明 的各種實(shí)施方式（如附圖所示）的更加具體的描述，其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。在附圖 中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，并且其中：
[0021] 圖1示出了具有兩個(gè)光學(xué)單元的光幕的示意圖；
[0022] 圖2示出了包括兩個(gè)光學(xué)單元的光幕的示意圖；
[0023] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的光電子部件的電路圖；
[0024] 圖4示出了作為光電子部件的一部分的集成電路的框圖；
[0025] 圖5示出了圖4的集成電路內(nèi)的時(shí)鐘信號處理的框圖；
[0026] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的示意圖；
[0027] 圖7示出了根據(jù)又一實(shí)施方式的光學(xué)單元的示意圖；
[0028] 圖8示出了用于在預(yù)定時(shí)間幀中經(jīng)由光脈沖來傳送信息的第一編碼方案；
[0029] 圖9示出了第二編碼方案；
[0030] 圖10示出了第三編碼方案；
[0031] 圖11示出了第四編碼方案；
[0032] 圖12示出了用于數(shù)據(jù)接收命令的時(shí)序圖；
[0033] 圖13示出了用于數(shù)據(jù)發(fā)送指令的時(shí)序圖；
[0034] 圖14示出了用于圖13中所示的數(shù)據(jù)發(fā)送命令的發(fā)射階段的細(xì)節(jié)；
[0035] 圖15示出了用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)光電二極管的驅(qū)動(dòng)器單元的框圖；
[0036] 圖16示出了接收器單元的框圖；
[0037] 圖17示出了控制單元的專注于光電二極管輸入電路系統(tǒng)的框圖；
[0038] 圖18示出了光學(xué)接收器增益特性和比較器閾值；
[0039] 圖19描繪了借助于水平比較器的強(qiáng)度水平評估；以及
[0040] 圖20示出了用于說明根據(jù)本發(fā)明的在兩個(gè)光學(xué)單元之間的通信的時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 現(xiàn)在參照圖1，示出了包括兩個(gè)光學(xué)單元的光幕的示意圖。
[0042] 在該實(shí)施方式中的光幕100包括兩個(gè)相同的光學(xué)單元，即第一光學(xué)單元102和第 二光學(xué)單元104,所述光學(xué)單元在彼此之間形成用于監(jiān)視保護(hù)區(qū)的多個(gè)光屏障。然而，本發(fā) 明的構(gòu)思還適用于包括多于兩個(gè)的光學(xué)單元的系統(tǒng)。光學(xué)單元102U04可以例如根據(jù)歐洲 專利申請EP2511737A1的原理形成，并且可以特別地使用用于定義其相應(yīng)功能的插接式模 塊 106、108。
[0043] 根據(jù)圖1示出的實(shí)施方式，每個(gè)光學(xué)單元102、104包括兩個(gè)相同的模塊110,每個(gè) 模塊110具有發(fā)光元件和光接收元件。對于光學(xué)單元102、104二者，這些光學(xué)模塊110被 相同地構(gòu)建。光學(xué)單元102、104中的每一個(gè)還包括至少一個(gè)第二光學(xué)模塊112,該至少一個(gè) 第二光學(xué)模塊112還包括向光學(xué)單元102、104提供必需智能的微控制器。模塊110、112中 的每個(gè)模塊可以例如具有約150_的高度。然而，每個(gè)光學(xué)單元102U04內(nèi)的任何其他大 小或數(shù)目的模塊也可以與本發(fā)明一起使用。基本上，除了定義光學(xué)單元中的每個(gè)光學(xué)單元 的特定功能的插接式模塊l〇6a、106b和108a、108b之外，第一光學(xué)單元102和第二光學(xué)單 元104被相同地構(gòu)建。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)模塊110中每一個(gè)包括具有相關(guān)聯(lián)電路系統(tǒng)的多個(gè)光電子部件 以用于發(fā)射和感測輻射光束。這些光電子部件也被稱為"收發(fā)器元件"。第二光學(xué)模塊112 包含相同的光學(xué)功能，并且另外地包含至少一個(gè)微控制器和可選的電子電路系統(tǒng)，例如具 有外部連接器的接口。然而，對于使用根據(jù)本發(fā)明的同步方法，光電子部件不一定必須在光 學(xué)模塊110U12中進(jìn)行分組。
[0045] 參照圖2給出了兩個(gè)相對光學(xué)模塊110的一部分的更詳細(xì)視圖。光幕可以由輻射 光束114的線性陣列形成，該福射光束114可以為波長在約800nm至lOOOnm之間的紅外福 射，或者為波長在約620nm至750nm之間的可見光。
[0046] 可以例如從每個(gè)棍的一個(gè)外周端到另一外周端依次激活輻射光束114,每次激活 一個(gè)光束。由于每個(gè)光學(xué)單元102U04具有傳送光元件和感測光元件，所以通過光幕的掃 描依次且以交替的方向激活每個(gè)元件，光束從第二光學(xué)單元104發(fā)送到第一光學(xué)單元102 并再次返回。在這樣的掃描順序中，各接收棍始終僅依次檢測從預(yù)定發(fā)射元件到對應(yīng)接收 元件的光。為了使這樣的復(fù)雜掃描過程能夠?qū)崿F(xiàn)，每個(gè)光學(xué)單元102U04由多個(gè)光電子部 件116形成，每個(gè)光電子部件116包括至少一個(gè)發(fā)光元件118和至少一個(gè)光接收元件120。
[0047] 光電子部件116中的每一個(gè)具有單獨(dú)控制元件122形式的相當(dāng)高程度的集成智 能，該單獨(dú)控制元件122可以例如被形成為集成電路如專用集成電路（ASIC)。控制元件122 中的每一個(gè)提供用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)發(fā)光元件118并用于處理由至少一個(gè)光接收元件120生 成的信號的電子電路系統(tǒng)。為了與較高層級的控制器通信，光電子部件116中的每一個(gè)連 接至通信總線124。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)收發(fā)器元件包含驅(qū)動(dòng)器和接收電路系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)器和接收電路 系統(tǒng)是用于精確地執(zhí)行由圖1和圖2的光幕執(zhí)行的復(fù)雜發(fā)射和檢測順序所需要的。
[0049] 圖3示出了具有互連端子和控制元件122的一個(gè)光電子部件116的示意圖。特別 地，光電子部件116包括：發(fā)光元件，具體地為發(fā)光二極管（LED) D2 ;以及光接收元件，具體 地為光電二極管D1。根據(jù)本發(fā)明，控制元件122可以經(jīng)由通信總線124連接至下一個(gè)緊隨 的光電子部件，或者在其為緊接光學(xué)單元的控制器的控制元件的情況下，控制元件122連 接至該控制器?？偩€包括將信號從微控制器（系統(tǒng)的主控設(shè)備）傳輸至控制元件122的數(shù) 據(jù)輸出線。根據(jù)圖3所示的實(shí)施方式，在起主控設(shè)備作用的微控制器與多個(gè)控制元件122 之間的通信總線124為基于如下三條通信線的串行總線：時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入線和數(shù)據(jù)輸出線。 全局系統(tǒng)時(shí)鐘126由主控設(shè)備控制。該時(shí)鐘在每個(gè)控制元件122上緩沖并為控制元件122 的運(yùn)作提供主時(shí)鐘。
[0050] 數(shù)據(jù)傳輸線（數(shù)據(jù)輸出）被配置成從主控設(shè)備到控制元件122的單比特單向連 接。特別地，數(shù)據(jù)輸出線為從微控制器到所有控制元件122的共享通信線。換言之，所有的 控制元件122是并行連接的，并且如果多個(gè)光電子部件聚集在光學(xué)模塊110中，則傳輸線在 每個(gè)模塊上進(jìn)行緩沖。
[0051] 數(shù)據(jù)輸入線130為用于接收從控制元件122發(fā)送到主控設(shè)備的數(shù)據(jù)的另一單比特 單向線。根據(jù)圖3所示的實(shí)施方式，數(shù)據(jù)輸入線130為從一個(gè)控制元件122傳遞到下一控 制元件122的菊花鏈線。在正常操作期間，控制元件從相鄰控制元件接收數(shù)據(jù)。箭頭給出 了用于該操作的信號流。在接下來的時(shí)鐘周期，數(shù)據(jù)傳播到下一控制元件122。
[0052] -般地，每個(gè)通信均由主控設(shè)備發(fā)起。特定控制元件122可以僅在由主控設(shè)備發(fā) 起的請求已被識別和驗(yàn)證之后將信息傳送到數(shù)據(jù)輸入線130上。然后，在數(shù)據(jù)輸入線130 上的響應(yīng)必須遵循特定的總線協(xié)議。此外，從控制元件122到微控制器的通信線為與單個(gè) 全局系統(tǒng)時(shí)鐘同步的點(diǎn)對點(diǎn)通信總線。這意味著每個(gè)控制元件122從前面的控制元件獲取 信息，并將該數(shù)據(jù)與其內(nèi)部數(shù)據(jù)的合并結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到下一控制元件，其中具有將數(shù)據(jù)登記在 觸發(fā)器中并在接下來的時(shí)鐘發(fā)送該數(shù)據(jù)的可配置選項(xiàng)。
[0053] 每個(gè)控制元件122連接至可以例如為12V至15V的電源線的單電源線（V+)?？刂?元件122還可以包括用于調(diào)節(jié)其自身電源的內(nèi)部電源管理塊。
[0054] 光電子部件116的主要功能在于在微控制器的監(jiān)控下以受控方式感測和發(fā)射脈 沖式輻射。
[0055] 光電二極管D1感測來自相對光學(xué)單元的輻射特別是光，并生成與集成到控制元 件122中的接收放大器連接的模擬輸入信號。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，理應(yīng)清楚的是還可以 設(shè)置多于一個(gè)的光電二極管。
[0056] 此外，控制元件122控制LED驅(qū)動(dòng)電路使得LED D2向相對光學(xué)單元發(fā)射輻射光束。 驅(qū)動(dòng)電路由控制元件122以所發(fā)射的光強(qiáng)具有指定水平的方式控制。當(dāng)然，還可以在根據(jù) 圖3的電路中設(shè)置多于一個(gè)的發(fā)光二極管D2。如以上已經(jīng)闡述的，控制元件122可操作成 通過兩條通信線與微控制器通信。從微控制器到控制元件122的通信線為共享通信線。一 個(gè)模塊中的所有控制元件與將模塊中的每個(gè)模塊隔離的數(shù)字緩沖器并聯(lián)連接。
[0057] 例如，根據(jù)一種典型實(shí)現(xiàn)，光學(xué)模塊110具有九個(gè)光電子部件116,從而形成總共 18個(gè)光束，沿每個(gè)方向九個(gè)光束。
[0058] 為了調(diào)節(jié)二極管D2的驅(qū)動(dòng)晶體管T1，提供感測輸入以用于感測發(fā)光二極管D2的 發(fā)射電流。
[0059] 圖4示出了根據(jù)圖3的控制元件122的示意性框圖。如以上已經(jīng)提及的，控制元件 122可以由集成電路形成，并且特別是可以以專用集成電路（ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列設(shè) 計(jì)（FPGA)的形式實(shí)現(xiàn)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，ASIC具有全定制能力、較低單元成本和 小形狀因子的優(yōu)點(diǎn)，而FPGA具有較快的上市時(shí)間和較簡單的設(shè)計(jì)周期的優(yōu)點(diǎn)。在下文中， 控制元件將常被稱為"ASIC"。然而，這并非將控制元件限制為僅ASIC。
[0060] 控制元件122具有模擬部和數(shù)字部以及接口單元。模擬放大器134可操作成檢測 由光電二極管測量的信號。此外，邏輯部132包含用于存儲特定控制元件122的地址的寄 存器。時(shí)鐘140用于使所有控制元件與微控制器同步、使內(nèi)部邏輯運(yùn)行并對通信總線啟動(dòng) 器線進(jìn)行采樣。內(nèi)部LED控制器138通過測量在圖3所示的外部電阻器R1兩端的電壓來 控制LED電流值。
[0061] 電源塊136生成用于對內(nèi)部電路系統(tǒng)供電（例如數(shù)字邏輯供電和模擬供電）的電 壓。用于光電二極管的偏置的輔助電壓和模擬接地參考也可以在此處生成。
[0062] 通信塊142在一側(cè)與如圖3所示的外部微控制器串行總線124對接，而在另一側(cè) 與內(nèi)部邏輯132對接。
[0063] 圖5以框圖的形式示出了控制元件122的時(shí)鐘相關(guān)細(xì)節(jié)。特別地，控制元件122 經(jīng)由其輸入SYSCLK接收外部時(shí)鐘頻率f SYSM。時(shí)鐘輸入用于：測量并比較所感測的光束圖 案的時(shí)序，以生成正確的光束圖案；以及對控制元件122的操作進(jìn)行排序。功能塊時(shí)鐘140 恢復(fù)時(shí)鐘輸入信號SYSCLK。根據(jù)特定實(shí)施方式，時(shí)鐘輸入為電流信號。在時(shí)鐘塊140中，設(shè) 置了邏輯元件和模擬元件二者。特別地，設(shè)置了跨阻放大器以用于將時(shí)鐘電流信號轉(zhuǎn)換成 電壓信號，該電壓信號然后被緩沖作為經(jīng)恢復(fù)時(shí)鐘信號RECCLK。這使得能夠通過使用電流 信號將時(shí)鐘輸入引腳上隨時(shí)間的電壓變化（dV/dt)最小化。
[0064] 時(shí)鐘塊140輸出如下經(jīng)恢復(fù)時(shí)鐘信號RECCLK，該經(jīng)恢復(fù)時(shí)鐘信號RECCLK與輸入頻 率具有相同頻率：= fSYSM，但具有相移。
[0065] 如圖5所示，通信接口 142以頻率fKEraii工作。此外，經(jīng)恢復(fù)的時(shí)鐘信號還是預(yù)分 頻器146的輸入。預(yù)分頻器146可操作成生成具有經(jīng)恢復(fù)時(shí)鐘頻率的一半、四分之一或八 分之一的經(jīng)分頻內(nèi)部時(shí)鐘頻率。然而，預(yù)分頻器146還可以設(shè)置成未使頻率分頻。預(yù)分頻 器的輸出頻率f PSCM取決于預(yù)分頻器的配置。脈沖圖案識別、時(shí)序測量等是與經(jīng)分頻時(shí)鐘頻 率fPsraK成比例地進(jìn)行計(jì)算的，根據(jù)有利的實(shí)施方式，該經(jīng)分頻時(shí)鐘頻率f PsraK為經(jīng)恢復(fù)時(shí) 鐘頻率的一半。對于〇. 8MHz至4. 8MHz的連續(xù)系統(tǒng)時(shí)鐘，預(yù)分頻器頻率將會(huì)在0. 4MHz 至2. 4MHz之間。然而，將清楚的是，當(dāng)然還可以實(shí)現(xiàn)或配置其他值。
[0066] 參照圖6,示出了特定光學(xué)模塊110與控制器模塊112之間的通信。在該圖以及接 下來的圖中，考慮使用ASIC作為控制元件122的特定實(shí)施方式。然而，如上所概述的，此處 還可以采用用于實(shí)現(xiàn)控制元件122的任何其他合適的技術(shù)。
[0067] 為了使ASIC能夠在這樣的多ASIC系統(tǒng)中操作，每個(gè)ASIC被分配存儲在寄存器組 中的唯一識別地址，并且ASIC經(jīng)由共享串行總線來響應(yīng)系統(tǒng)命令。響應(yīng)于所述命令，ASIC 以仲裁機(jī)制經(jīng)由共享單比特串行總線進(jìn)行答復(fù)。
[0068] 此外，多個(gè)ASIC借助于至少一個(gè)串行菊花鏈線而互連，該串行菊花鏈線在圖3和 圖6所示的實(shí)施方式中由數(shù)據(jù)輸入總線通信線130提供。
[0069] 圖7示出了提供多個(gè)光學(xué)模塊110來代替圖6中示出的單個(gè)光學(xué)模塊的情況。本 發(fā)明的原理當(dāng)然可以以與僅一個(gè)模塊110存在的情況相同的方式用于圖7所示的實(shí)施方 式。
[0070] 可以從如下事實(shí)看出本發(fā)明的重要方面：通過使用根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)器元件，通 過從一個(gè)棍的收發(fā)器元件到相對棍中的另一收發(fā)器元件的光學(xué)路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送是可行 的。通過在每個(gè)收發(fā)器元件中提供接收和傳送功能，可以沿兩個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。
[0071] 可以采用特定編碼方案來執(zhí)行兩個(gè)光學(xué)單元之間的這種通信?，F(xiàn)在將參照圖8至 圖11更詳細(xì)地說明用于這樣的光學(xué)編碼的示例。
[0072] 圖8示出了使用一個(gè)光脈沖在特定時(shí)間幀內(nèi)的位置來指示邏輯值的第一可能性， 該邏輯值具體地為邏輯1或邏輯〇。
[0073] 如圖8所示，編碼方案涉及每個(gè)符號一個(gè)光脈沖144,并且在預(yù)定時(shí)間窗內(nèi)的位置 定義該符號，具體地為其是否應(yīng)當(dāng)表示邏輯1或邏輯〇。特別地，如果發(fā)射了光脈沖144并 在時(shí)間幀的第一部分148內(nèi)感測到該光脈沖144,則該光脈沖144被識別為邏輯1 ;而如果 該光脈沖144出現(xiàn)在時(shí)間幀的第二部分150內(nèi)，則認(rèn)為該光脈沖144為邏輯0。完整的編碼 時(shí)間幀可以例如具有12個(gè)預(yù)分頻器時(shí)鐘周期的持續(xù)時(shí)間。在此情況下，可以將用于編碼時(shí) 間幀152的第一部分148和第二部分150的時(shí)間選擇為具有五個(gè)預(yù)分頻器時(shí)鐘周期的持續(xù) 時(shí)間?？梢栽O(shè)置限制時(shí)間以用于確保第一部分148和第二部分150的明確分隔。每個(gè)光學(xué) 脈沖144的脈沖寬度可以例如達(dá)到一個(gè)預(yù)分頻器時(shí)鐘周期。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，理 應(yīng)清楚的是還可以使用完全不同的時(shí)序范圍。
[0074] 通過在一個(gè)編碼時(shí)間巾貞152內(nèi)定義多于兩個(gè)的子巾貞154,單個(gè)光脈沖144可以用于 對不止一位進(jìn)行編碼。圖9示出了例如用一個(gè)光脈沖對兩位進(jìn)行編碼。對于該編碼方案， 必須在編碼時(shí)間幀152內(nèi)定義總共四個(gè)子幀。如圖9所示，光脈沖在子幀154中之一內(nèi)的 出現(xiàn)表示二位邏輯字11、1〇、〇1或〇〇中之一。以類似方式，可以定義較高位編碼方案，對于 二位編碼方案如圖10所不，對于四位編碼方案如圖11所不。
[0075] 圖12是說明在一個(gè)光學(xué)單元中的微控制器與稱為ASIC#m. η和ASIC#m. n+1的兩 個(gè)示例性控制元件之間的信令的時(shí)序圖。如圖12所描繪的，用作總線主控設(shè)備的微控制器 向所有連接的收發(fā)器元件傳送數(shù)據(jù)接收命令。所有連接的收發(fā)器元件檢查地址是否匹配， 這意味著該命令指向特定收發(fā)器元件。如果地址不匹配（如針對ASIC#m. n+1所示的），則 ASIC開始等待再次來自總線的新命令（圖12的步驟4)。
[0076] 另一方面，如果地址匹配，則特定ASIC對該命令進(jìn)行解碼并接收與所期望光學(xué)數(shù) 據(jù)的長度有關(guān)的信息。如附圖標(biāo)記6所指出的，ASIC使能感測時(shí)間窗，嘗試檢測來自相對 光學(xué)單元的光脈沖并經(jīng)由該光學(xué)通道來接收數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)被接收并且可以例如被存儲在緩 沖器中。這如感測階段（步驟7)所指出的。
[0077] 在ASIC接收到其期望的字節(jié)數(shù)之后，向微控制器發(fā)回應(yīng)答。在如此宣布已接收到 數(shù)據(jù)之后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)，光學(xué)感測的數(shù)據(jù)從特定收發(fā)器元件的緩沖存儲器傳送到如下微控 制器：該微控制器可以連接至用作與外部部件的連接的接口，或者以其他方式在該特定光 學(xué)單元內(nèi)適當(dāng)?shù)厥褂迷摴鈱W(xué)傳送的數(shù)據(jù)。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)收發(fā)器元件具有足夠的智能來用作接收部件，以用于執(zhí)行與相 對光學(xué)單元的光通信。
[0079] 另一方面，收發(fā)器元件中的每一個(gè)還可以操作成借助于其一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光二極 管經(jīng)由光學(xué)路徑向相對光學(xué)單元發(fā)送數(shù)據(jù)。相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送命令可以是至借助于通信總線 彼此連接的收發(fā)器元件的直接命令或者廣播命令。在該命令后面跟隨多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，該多 個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)將會(huì)被存儲在例如特定收發(fā)器元件的控制元件中的易失性存儲器內(nèi)。在接收到 所有數(shù)據(jù)之后，控制元件將會(huì)例如使用前面說明的編碼方案來驅(qū)動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)LED光學(xué) 地傳送信息。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，任何其他合適的編碼方案也可以用于 數(shù)據(jù)從一個(gè)收發(fā)器元件至相對光學(xué)單元的光學(xué)傳輸。
[0080] 圖13和圖14說明用于光學(xué)通信的發(fā)送過程。再次，微控制器μ C表示包含至少 一個(gè)收發(fā)器元件的通信總線的總線主控設(shè)備。作為示例性說明，圖13描繪了兩個(gè)ASIC，即 ASIC#m. η和ASIC#m. n+1。根據(jù)有利的實(shí)施方式，數(shù)據(jù)發(fā)送命令也作為廣播命令進(jìn)行傳送， 使得所有連接的收發(fā)器模塊接收并翻譯奇偶校驗(yàn)位和地址數(shù)據(jù)以及檢查匹配（步驟1、2和 3)。如果地址不匹配（步驟4)，則特定ASIC此處為ASIC#m. n+1繼續(xù)等待總線上的新命令。
[0081] 與此相反，如果地址匹配，意味著特定命令意欲由ASIC#m. η執(zhí)行，則該ASIC對數(shù) 據(jù)發(fā)送命令進(jìn)行解碼并針對必須發(fā)送的字節(jié)數(shù)來檢查數(shù)據(jù)字段。這如步驟5所描繪的。微 控制器現(xiàn)在發(fā)送待發(fā)射的數(shù)據(jù)字節(jié)并且ASIC將這些數(shù)據(jù)字節(jié)存儲在緩沖存儲器中（步驟 6 和 7)。
[0082] 在ASIC已根據(jù)預(yù)定字節(jié)數(shù)接收所有數(shù)據(jù)字節(jié)之后，收發(fā)器模塊通過相應(yīng)地驅(qū)動(dòng) LED而開始在光學(xué)路徑上發(fā)射信息。這是步驟8中所指的發(fā)射階段。接下來，在ASIC完成 該操作之后，其向微控制器發(fā)回應(yīng)答以證明該命令已被成功地執(zhí)行。
[0083] 圖14示出了圖13的發(fā)射階段的細(xì)節(jié)。根據(jù)該示例，首先將第一字節(jié)的最高有效 位放到總線上。然而，當(dāng)然還可以選擇不同的數(shù)據(jù)排列方案。
[0084] 此外，圖13還指出針對光學(xué)傳輸所定義的若干有利的時(shí)序參數(shù)。特別地，Tstakt給 出完全接收到命令時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，而T END表示發(fā)射階段終結(jié)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。在時(shí)刻Tstakt與開始 在總線上傳送數(shù)據(jù)之間定義了一定的準(zhǔn)備時(shí)間T PKE。。參數(shù)TSETDZ表示在完全接收到命令時(shí) 與所有數(shù)據(jù)被完全發(fā)射到相對光學(xué)單元并且還返回到微控制器時(shí)之間的時(shí)間。時(shí)間τ ΤΚΜΤΑ 表不從微控制器向ASIC傳送將被發(fā)射到相對光學(xué)單兀的數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間。最后，為了光 學(xué)地傳送數(shù)據(jù)，還規(guī)劃了準(zhǔn)備時(shí)間，其由T PEMT表示。
[0085] 根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)收發(fā)器模塊具有控制元件122,該控制元件122使分別耦接至一 個(gè)或更多發(fā)光元件和光接收元件的驅(qū)動(dòng)單元和接收器電路系統(tǒng)結(jié)合。在圖15和圖16中示 出了控制元件122的這兩個(gè)方面。
[0086] 特別地，圖15示出了其中兩個(gè)發(fā)光二極管LEDi和LED2由ASIC122驅(qū)動(dòng)的實(shí)施方 式。特別地，控制元件122包括連接至外部驅(qū)動(dòng)晶體管Τ Μνε和兩個(gè)LED (LEDi和LED2)的發(fā) 射器驅(qū)動(dòng)電路156。此外，設(shè)置了分流電阻器Rshmt和驅(qū)動(dòng)電阻器R Mve作為外部部件。然 而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，這些外部部件還可以設(shè)置在控制元件122內(nèi)部。
[0087] 如圖15所示，一個(gè)或兩個(gè)LED連接至LED驅(qū)動(dòng)電路，以用于向相對的其他光學(xué)單 元或反射表面發(fā)射光束。在此情況下，1^0 2是可選的，并且收發(fā)器元件還可以以僅1^01進(jìn) 行使用。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，理應(yīng)清楚的是控制電路122還可以驅(qū)動(dòng)多于兩個(gè)的LED。驅(qū) 動(dòng)電路156由控制元件控制，并且所發(fā)射的光強(qiáng)可以被驅(qū)動(dòng)到不同的指定水平。控制元件 122使用EM_SNS引腳作為來自LED的反饋，使得能夠精確地調(diào)節(jié)電流。發(fā)射器驅(qū)動(dòng)塊156 控制LED發(fā)射的時(shí)序和強(qiáng)度。發(fā)射器驅(qū)動(dòng)塊156具有邏輯元件和模擬元件二者。該塊的輸 入為定義LED發(fā)射的時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度的邏輯信號。
[0088] LED電流脈沖來源于外部NPN電流放大器的發(fā)射極。以穿過外部電阻器Rshmt到 數(shù)字地的電壓的方式，經(jīng)由EM_SNS引腳將LED電流反饋到ASIC122。如果發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路 156無法驅(qū)動(dòng)LED網(wǎng)絡(luò)以使得EM_SNS反饋處于規(guī)范內(nèi)，則塊可操作成向連接至總線的數(shù)字 通信塊發(fā)送錯(cuò)誤信號。
[0089] 另一方面，如圖16所示，每個(gè)控制元件連接至用于檢測輻射的一個(gè)或更多個(gè)光電 二極管。如已經(jīng)提及的，根據(jù)本發(fā)明，ASIC122同時(shí)包括分別在圖15和圖16中示出的兩個(gè) 方面。
[0090] 特別地，設(shè)置了能夠評估并聯(lián)連接的一個(gè)或更多個(gè)光電二極管phdjpphd2的接收 器電路158。特別地，接收器電路158可以包括高增益跨阻放大器，該高增益跨阻放大器具 有多個(gè)輸出比較器以檢測信號的存在并測量光強(qiáng)。塊158具有邏輯元件和模擬元件二者。 特別地，比較器輸入可以在光束感測窗期間被選通，如完整的系統(tǒng)所定義的。
[0091] 圖17示出了控制元件122的更詳細(xì)的內(nèi)部框圖，其中專注于光電二極管輸入PHD_ IN。如圖17所示，光電二極管PHDpPH%的所感測信號被輸入至比較器單元160。比較器特 性可以在與圖18所描繪的四個(gè)不同增益曲線相對應(yīng)的兩組水平之間進(jìn)行選擇。對于每個(gè) 增益曲線，存在四個(gè)比較器，該四個(gè)比較器中的每一個(gè)具有其自己的閾值水平和滯后功能。 滯后窗為40%的覽度，如冋樣在圖18中所不的。
[0092] 如圖19所示，光電二極管輸入的強(qiáng)度水平可以例如通過四個(gè)比較器來測量，并且 對光強(qiáng)的評估結(jié)果給出存在何種強(qiáng)度水平的信息。如果未達(dá)到特定選擇閾值，則可以設(shè)置 警告裝置以向操作者警告所感測的光脈沖的強(qiáng)度低于預(yù)定值。
[0093] 圖20說明在根據(jù)本發(fā)明的光電屏障中的光學(xué)和電學(xué)通信的另一方面。特別地，圖 20的時(shí)序圖說明了第一光學(xué)單元與第二光學(xué)單元之間的通信，這兩個(gè)光學(xué)單元中的一個(gè)光 學(xué)單元被定義為主（或者主要）光學(xué)單元，而另一個(gè)被定義為配對（或者從動(dòng)）光學(xué)單元。 針對光學(xué)單元中的每一個(gè)示例性地描繪了四個(gè)ASIC。然而，根據(jù)本發(fā)明的通信方案可以與 任何合適數(shù)目的收發(fā)器元件一起使用。
[0094] 如圖20所示，基于數(shù)據(jù)輸出線上發(fā)送的來自主微控制器的命令，主ASIC#1. 1朝向 配對光學(xué)單元發(fā)射輻射。在配對光學(xué)單元處，ASIC#1. Γ已準(zhǔn)備好接收光學(xué)信號，這由塊"感 測"表示。在數(shù)據(jù)輸入線上從ASIC#1.1'朝向配對微控制器發(fā)送電"應(yīng)答"。根據(jù)本發(fā)明， 在特定ASIC處于感測模式時(shí)，未將電信號傳送到相應(yīng)ASIC處的總線線路上。這種"靜默" 是有利的，原因是總線線路上的每個(gè)通信均需要在ASIC引腳上進(jìn)行數(shù)字信號轉(zhuǎn)換。由于光 電二極管（或者任何其他光學(xué)接收器）連接至非常靈敏的輸入，因此ASIC引腳處的任何數(shù) 字轉(zhuǎn)換將會(huì)對光電二極管信號造成擾動(dòng)。
[0095] 此外，圖20還示出了各ASIC的交叉信令，其也稱為流水線技術(shù)。盡管每個(gè)ASIC 從接收命令到發(fā)送應(yīng)答需要總共五個(gè)時(shí)隙，但根據(jù)圖20的交叉時(shí)序順序使得光信號能夠 在每個(gè)時(shí)隙發(fā)射。
[0096] 分別對于主光學(xué)單元和配對光學(xué)單元，使總線線路上靜默的感測階段與光學(xué)發(fā)射 和電通信階段交替，使得始終是一個(gè)光學(xué)單元有效地傳送而另一光學(xué)單元處于感測狀態(tài)。 [0097] 除非本文另有說明或者與上下文明顯矛盾，否則在描述本發(fā)明的上下文中（尤 其在所附權(quán)利要求的上下文中）使用的術(shù)語"一"、"一個(gè)"和"該"以及類似參引被解釋 成覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)二者。除非另有說明，否則術(shù)語"包括（comprising)"，具有"、"包含 (including) "和"含有（containing) "被解釋成開放式術(shù)語（S卩，意味著"包括但不限于")。 除非本文中另有說明，否則本文中列舉的值的范圍僅意在用作分別引用落入該范圍的每個(gè) 單獨(dú)值的快捷方法，并且每個(gè)單獨(dú)值被并入本說明書就好像其在本文中被單獨(dú)列舉一樣。 除非本文另有說明或者與上下文在其他方面明顯矛盾，否則本文所描述的所有方法可以以 任何合適的順序執(zhí)行。除非另有要求，否則在本文中使用所提供的任意示例或所有示例或 者示例性語言（如"例如"）僅意在更好地示出本發(fā)明，而并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。 說明書中的語言不應(yīng)被解釋成將任何未要求保護(hù)的元件表示為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本要素。 [0098] 本文描述了示例性實(shí)施方式。在閱讀前述描述時(shí)，那些實(shí)施方式的變型對于本領(lǐng) 域技術(shù)人員將變得明顯。發(fā)明人期望技術(shù)人員適當(dāng)采用這樣的變型，并且發(fā)明人旨在本發(fā) 明可以以除本文具體描述之外的方式實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明包括所附權(quán)利要求中列舉的主題 的所有修改方案和等同物，如適用法律所允許的。此外，除非本文另有說明或者在其他方面 與上下文明顯矛盾除外，否則本發(fā)明涵蓋上述元件處于其所有可能變型的任意組合。
[0099] 附圖標(biāo)記

【權(quán)利要求】
1. 一種用于光電屏障的光學(xué)單兀（102、104)的收發(fā)器兀件，所述收發(fā)器兀件（116)包 括至少一個(gè)光學(xué)發(fā)送器（118)、至少一個(gè)光學(xué)接收器（120)以及控制元件（122)， 其中，所述控制元件（122)包括：用于驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)光學(xué)發(fā)送器（118)發(fā)射輻射的 驅(qū)動(dòng)器單元；以及用于感測和評估由所述至少一個(gè)光學(xué)接收器（120)生成的電信號的接收 器單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的收發(fā)器元件，其中，所述控制元件（122)被制造為集成電路， 優(yōu)選地為專用集成電路ASIC。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的收發(fā)器元件，其中，所述驅(qū)動(dòng)器單元能操作成響應(yīng)于第一 設(shè)定信號而調(diào)節(jié)所述光學(xué)發(fā)送器（118)的發(fā)射強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的收發(fā)器元件，其中，所述第一設(shè)定信號取決于環(huán)境溫度和/或 內(nèi)部溫度。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的收發(fā)器元件，其中，所述接收器單元能操作成響 應(yīng)于第二設(shè)定信號而調(diào)節(jié)所述光學(xué)接收器（120)的接收器靈敏度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3和5中的一項(xiàng)所述的收發(fā)器元件，其中，所述第一設(shè)定信號和/或所 述第二設(shè)定信號是作為由所述光學(xué)接收器（120)檢測的光學(xué)信號或作為經(jīng)由通信總線接 收的電信號而被接收的。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的收發(fā)器元件，其中，所述控制元件（122)的所述 接收器單元包括比較器，以通過將由所述光學(xué)接收器測量的輻射強(qiáng)度值與預(yù)定閾值進(jìn)行比 較來評估由所述光學(xué)接收器測量的輻射強(qiáng)度值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的收發(fā)器元件，其中，設(shè)置有用于在所測量的輻射強(qiáng)度低于所 述預(yù)定閾值時(shí)致動(dòng)的警告裝置。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的收發(fā)器元件，其中，所述收發(fā)器元件（116)還包 括至少一個(gè)電輸入端子和至少一個(gè)輸出端子，以用于連接至通信總線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的收發(fā)器元件，其中，所述收發(fā)器元件（116)能操作成：響應(yīng) 于在所述至少一個(gè)輸入端子處接收到的電信號而傳送光學(xué)信號；和/或響應(yīng)于由所述光學(xué) 接收器檢測到的光學(xué)信號而經(jīng)由所述輸出端子來傳送電信號。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的收發(fā)器元件，其中，所述收發(fā)器元件能操作成發(fā) 射和/或接收并評估經(jīng)編碼的光學(xué)脈沖，以用于進(jìn)行光學(xué)通信。
12. -種用于監(jiān)視監(jiān)控區(qū)域的光電屏障，所述屏障包括至少一個(gè)第一光學(xué)單元（102) 和至少一個(gè)第二光學(xué)單元（104)或反射單元，每個(gè)光學(xué)單元（102、104)包括多個(gè)根據(jù)前述 權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的收發(fā)器元件（116)， 其中，所述控制元件（122)中的每一個(gè)能操作成控制所述光學(xué)單元中的一個(gè)光學(xué)單元 的所述至少一個(gè)光學(xué)發(fā)送器朝向所述光學(xué)單元中的另一個(gè)光學(xué)單元的對應(yīng)光學(xué)接收器發(fā) 射輻射。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電屏障，其中，所述收發(fā)器元件（116)能操作成在所述第 一光學(xué)單元與所述第二光學(xué)單元之間執(zhí)行雙向光學(xué)通信。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12和13中的一項(xiàng)所述的光電屏障，其中，所述驅(qū)動(dòng)器單元能操作成 從所述接收器單元接收第一設(shè)定信號，并且其中，所述驅(qū)動(dòng)器單元能操作成響應(yīng)于由對應(yīng) 的相對光學(xué)接收器檢測到的所測量發(fā)射強(qiáng)度而調(diào)節(jié)所述光學(xué)發(fā)送器的發(fā)射強(qiáng)度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的光電屏障，其中，所述控制元件（122)包括用于將所測量的 發(fā)射強(qiáng)度與至少一個(gè)預(yù)定閾值進(jìn)行比較的比較器電路。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電屏障，其中，所述控制元件（122)能操作成響應(yīng)于所述 比較的結(jié)果而調(diào)節(jié)連接至所述控制元件（122)的光學(xué)接收器的靈敏度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15或者16和14所述的光電屏障，其中，所述控制元件（122)能操作 成響應(yīng)于所述比較的結(jié)果而向?qū)?yīng)的相對收發(fā)器元件傳送所述第一設(shè)定信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12至17中的一項(xiàng)所述的光電屏障，其中，所述光電屏障能夠以如下 方式進(jìn)行操作：在其中所述收發(fā)器元件（116)接收光學(xué)輻射的時(shí)間幀期間，不在通信總線 上執(zhí)行信號傳送。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12至18中的一項(xiàng)所述的光電屏障，其中，所述光學(xué)單元中的至少一 個(gè)光學(xué)單元具有用于將所述光學(xué)單元電連接至外部電路的接口元件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12至19中的一項(xiàng)所述的光電屏障，所述光電屏障具有至少一個(gè)中央 控制器，其中，設(shè)置有比較器以通過將由所述光學(xué)接收器測量的輻射強(qiáng)度值與預(yù)定閾值進(jìn) 行比較來評估由所述光學(xué)接收器測量的輻射強(qiáng)度值，并且其中，設(shè)置有用于在所測量的輻 射強(qiáng)度低于所述預(yù)定閾值時(shí)致動(dòng)的警告裝置。
【文檔編號】G01V8/20GK104216028SQ201410228845
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】卡爾·曼赫茨, 詹姆斯·愛德華·道谷爾, 喬治·E·羅林斯, 馬丁·哈德格, 克里斯托弗·瓦爾特, 丹尼洛·多里齊 申請人:賽德斯安全與自動(dòng)化公司