[發(fā)明專利]用于執(zhí)行安全功能的設(shè)備和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010909158.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN112532916A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹尼爾·巴科維奇;于爾根·普爾曼;貝恩德·諾伊施萬(wàn)德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皮爾茨公司
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;H04N9/31;H04N17/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;崔俊紅

本公開內(nèi)容涉及用于執(zhí)行安全功能特別是用于監(jiān)視技術(shù)設(shè)施的安全區(qū)域的設(shè)備(10)和方法。設(shè)備(10)包括：成像單元(12)，其用于檢測(cè)在限定的工作區(qū)域(24)內(nèi)觸發(fā)安全功能的事件；控制器(14)，其用于基于觸發(fā)事件執(zhí)行安全相關(guān)反應(yīng)；以及測(cè)試單元(16)，其用于檢查成像單元(12)的可操作性，該測(cè)試單元(16)包括處理單元(18)和投影單元(20)。投影單元(20)被配置成將具有限定的特性的圖案(28)投影至工作區(qū)域(24)中，并且處理單元(18)被布置成對(duì)由成像單元(12)獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估、檢測(cè)所投影的圖案(28)以及提取所檢測(cè)到的投影圖案的特定特性。此外，處理單元(18)將所檢測(cè)到的投影圖案的特定特性與所限定的特性進(jìn)行比較。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于執(zhí)行安全功能特別是用于監(jiān)視技術(shù)設(shè)施的安全區(qū)域的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

在本公開內(nèi)容的意義上，安全功能是將由機(jī)器引起的風(fēng)險(xiǎn)降低至可接受水平的機(jī)器的安全相關(guān)控制功能。對(duì)于歐洲，術(shù)語(yǔ)安全功能例如在DIN EN ISO 13849-1標(biāo)準(zhǔn)和DINEN ISO 12100標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了定義。

執(zhí)行安全功能的設(shè)備根據(jù)如在自動(dòng)化技術(shù)中常見的輸入處理輸出原理進(jìn)行操作，其中，除了正常的控制活動(dòng)之外，還必須在所有處理步驟中保證錯(cuò)誤安全。輸入包括通過(guò)合適的傳感器進(jìn)行的限定的工作區(qū)域內(nèi)的狀態(tài)的獲取。處理包括：所檢測(cè)的狀態(tài)的鏈接，所檢測(cè)的狀態(tài)是否包括觸發(fā)安全功能的事件的評(píng)估，以及如果已經(jīng)檢測(cè)到這樣的事件的情況下所進(jìn)行的安全相關(guān)反應(yīng)的致動(dòng)。輸出包括控制要監(jiān)視的設(shè)施或處理的控制元素以及安全相關(guān)反應(yīng)的執(zhí)行以在檢測(cè)到觸發(fā)安全功能的事件時(shí)將設(shè)施或處理轉(zhuǎn)移到安全狀態(tài)。

使用成像傳感器作為用于輸入的傳感器已經(jīng)成為焦點(diǎn)。這些允許最大可能的靈活性和適應(yīng)性。成像傳感器可以在不同的場(chǎng)景中使用，因此覆蓋了廣泛的應(yīng)用范圍。然而，當(dāng)使用成像傳感器使它們具有足夠的故障安全以使得它們適合作為用于安全功能的輸入時(shí)，是存在問題的。已經(jīng)示出，盡管許多標(biāo)準(zhǔn)相機(jī)系統(tǒng)(2D和3D)通常適合于工業(yè)用途作為成像傳感器，但是它們本身沒有足夠的故障安全以用于安全關(guān)鍵型應(yīng)用。從現(xiàn)今的角度來(lái)看，滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)的要求的安全相機(jī)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是困難且復(fù)雜的。DE 10 245 720A1公開了安全相機(jī)系統(tǒng)的示例。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是指定一種使得能夠使用成像傳感器以較簡(jiǎn)單且不太復(fù)雜的方式來(lái)執(zhí)行安全功能的設(shè)備。特別地，目的是指定用于可以使用標(biāo)準(zhǔn)部件來(lái)執(zhí)行安全功能的設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該目的通過(guò)用于執(zhí)行安全功能特別是用于監(jiān)視技術(shù)設(shè)施的安全區(qū)域的設(shè)備來(lái)解決，該設(shè)備包括：成像單元，其用于檢測(cè)在限定的工作區(qū)域內(nèi)觸發(fā)安全功能的事件；控制器，其用于基于觸發(fā)事件執(zhí)行安全相關(guān)反應(yīng)；以及測(cè)試單元，其用于驗(yàn)證成像單元的可操作性，該測(cè)試單元包括處理單元和投影單元。投影單元被配置成將具有限定的特性的圖案投影至工作區(qū)域中，并且處理單元被配置成對(duì)由成像單元獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估、檢測(cè)所投影的圖案以及提取所檢測(cè)到的投影圖案的特定特性。處理單元還被配置成將所檢測(cè)到的投影圖案的特定特性與所限定的特性進(jìn)行比較。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該目的通過(guò)用于執(zhí)行安全功能特別是用于監(jiān)視技術(shù)設(shè)施的安全區(qū)域的方法來(lái)解決。該方法包括：

-提供成像單元用于獲取在限定的工作區(qū)域內(nèi)觸發(fā)安全功能的事件，

-提供控制器用于基于觸發(fā)事件執(zhí)行安全相關(guān)反應(yīng)，以及

-提供包括處理單元和投影單元的測(cè)試單元用于驗(yàn)證成像單元的可操作性，

其中，投影單元將具有限定的特性的圖案投影至工作區(qū)域中，其中，處理單元對(duì)由成像單元獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估、檢測(cè)所投影的圖案以及提取所檢測(cè)到的投影圖案的特定特性，并且其中，處理單元和/或控制器將所檢測(cè)到的投影圖案的特定特性與所限定的特性進(jìn)行比較。