Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zum Nachweis von Objekten in einem Überwachungsbereich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Solche Sensoren sind bekannt und weisen folgende Komponenten auf: Eine Sendeeinheit zum Aussenden von Strahlung, insbesondere Licht, in den Überwachungsbe- reich, eine Detektoreinheit zum Nachweisen von von einem nachzuweisenden Objekt im Überwachungsbereich reflektierter oder gestreuter Strahlung, eine Steuer- und Auswerteeinheit zum Ansteuern der Sendeeinheit und zum Auswerten der von der Detektoreinheit nachgewiesenen Strahlung. Die Steuer- und Auswerteeinheit ist dazu eingerichtet, auf Grundlage der von der Detektoreinheit nachgewiesenen Strahlung einen Abstand zwischen dem Objekt und der Detektoreinheit zu bestimmen und ein Nachweissignal auszugeben, wenn der Abstand größer oder kleiner als ein festzulegender Schaltabstand ist. Außerdem ist eine mit der Steuer- und Auswerteeinheit zusammenwirkende Einsteileinrichtung mit einem manuell betätigbaren Bedienmittel zum Einstellen des Schaltabstands vorhanden. Hintergrund der Erfindung ist, dass Sensoren zum Nachweis von Objekten häufig auf sogenannte Schaltpunkte eingestellt werden. Hierfür werden verschiedene Mensch- Maschinen-Schnittstellen angeboten. Im Wesentlichen hat sich durchgesetzt, dass mit Hilfe eines Tasters ein gewünschter Schaltpunkt eingelernt wird. Außerdem werden Drehpotentiometer verwendet, um einen Schaltpunkt einzustellen. In DE 10 2007 008 400 A1 ist ein optischer Sensor beschrieben, bei dem mit Hilfe eines Einstellelements, welches in eine erste und in eine zweite Richtung drehbar ist, ein erster und ein zweiter Kontakt betätigt werden kann. Gegenstand von DE 10 2007 051 979 A1 ist optischer Sensor, bei dem mit einer Taste eine Schaltschwelle zu größeren oder kleineren Werten verändert werden kann.

In DE 20 2008 005 679 U1 ist eine Entfernungsmessungs-Vorrichtung mit einem in- tegrierten Berührungsfeld, insbesondere einem Touch-Screen, beschrieben, über welchen eine Bedienung der Vorrichtung möglich ist.

DE 20 2012 102 331 U1 schließlich offenbart einen optischer Taster, bei dem eine erste Tastweite mit einem ersten Potentiometer und eine zweite Tastweite mit einem zweiten Potentiometer eingestellt werden kann. Abhängig von den eingestellten Tastweiten kann von der Auswerteeinheit ein Schaltsignal ausgegeben werden.

Als eine A u f g a b e der Erfindung kann angesehen werden, die Bedienbarkeit des Sensors im Hinblick auf das Einstellen eines Schaltabstands zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch den Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Sensor der oben angegebenen Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass die Einsteileinrichtung dergestalt eingerichtet ist, dass der Schaltabstand durch manuelles Betätigen des Bedienmittels in einem Einstellmodus verstellbar ist und dass durch manuelles Betätigen des Bedienmittels in einem Übernahmemodus als Schaltabstand ein aktuell auf Grundlage der von der Detektoreinheit nachgewiesenen Strahlung bestimmter Abstand zwischen dem Objekt und der Detektoreinheit übernommen wird.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Sensors werden im Folgenden, insbesondere im Zusammenhang mit den abhängigen Ansprüchen und der Figur beschrieben.

Als ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, dass mit ein- und demselben Bedienmittel, das auch als Bedienelement, Betätigungselement oder Betätigungsmittel bezeichnet werden kann, verschiedene Funktionalitäten erreicht werden. Dadurch können der vorrichtungsmäßige Aufwand und damit die Kosten reduziert werden. Als ein weiterer Kerngedanke der vorliegenden Erfindung kann erachtet werden, dass ein Übernahmennodus bereitgestellt wird, mit dem ein Abstand zwischen dem Objekt und der Detektoreinheit, der aktuell, also zum Zeitpunkt der Betätigung des Bedienmittels, auf Grundlage der von der Detektoreinheit nachgewiesenen Strahlung bestimmt wird, als Schaltabstand übernommen wird.

Die Bedienung ist im Vergleich zu bekannten Lösungen auch ergonomisch einfacher, weil nur ein einziges Bedienmittel betätigt werden muss.

Bei der verwendeten Strahlung kann es sich insbesondere um elektromagnetische Strahlung handeln, wobei hierunter im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sichtba- res Licht, Infrarotlicht und auch ultraviolettes Licht verstanden werden soll. Die Erfindung kann deshalb besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn der Sensor ein optischer Sensor, insbesondere mit Hintergrundausblendung und insbesondere ein Sensor nach dem Lichtlaufzeitprinzip, ein Sensor nach dem Prinzip der Phasenmessung oder ein Triangulationssensor ist. Im Fall der Verwendung von Licht können für die Sendeeinheit prinzipiell bekannte Sender, wie Leuchtdioden oder Laser, verwendet werden. Ebenso kommen für die Detektoreinheit grundsätzlich bekannte Komponenten, wie Photodioden und sonstige Halbleiterdetektoren zum Einsatz.

Prinzipiell kann der Sensor aber auch ein Ultraschallsensor sein und bei der Strahlung handelt es sich dann um Ultraschallwellen. Die für den Fall der Benutzung von Ultraschallwellen zu verwendenden Sender und Empfänger sind ebenfalls bekannt.

Die Steuer- und Auswerteinheit kann prinzipiell mit Hilfe eines MikroControllers oder einer vergleichbaren, insbesondere programmierbaren, Komponente gebildet sein.

Bei besonders bevorzugten Varianten ist das Bedienmittel ein Drehknopf, ein Schiebeschalter, ein Taster und/oder ein Touchpad. Insbesondere kann genau ein Dreh- knöpf, genau ein Schiebeschalter, genau ein Taster und/oder genau ein Touchpad zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt werden kontinuierlich arbeitende Drehknöpfe oder kontinuierlich arbeitende Schiebeschalter verwendet, wobei dabei solche Komponenten als kontinuierlich arbeitend angesehen werden, die keine Schalt- oder Rastpunkte aufweisen. Zum Erfassen und Übertragen einer Drehstellungsinformation und/oder einer Drehweginformation kann bevorzugt ein inkrementeller Drehgeber und/oder ein Drehpotentiometer vorhanden sein, der beziehungsweise das mit dem Drehknopf und der Steuer- und Auswerteeinheit zusammenwirkt. Entsprechend kann zum Erfassen und Übertragen einer Schiebstellung oder eines Verschiebewegs ein inkrementeller Weggeber und/oder Schiebpotentiometer vorhanden sein, der beziehungsweise das mit dem Schiebschalter und der Steuer- und Auswerteeinheit zusammenwirkt.

Prinzipiell können die Betätigungen des Drehknopfs in beliebiger Weise bestimmten Funktionen, beispielsweise dem Einstellmodus oder dem Übernahmemodus, zugeordnet werden. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsvariante, bei der der Einstellmodus gebildet ist durch Drehen des Drehknopfs mit einer ersten Drehgeschwindigkeit, die in einem ersten festzulegenden Intervall von Drehgeschwindigkeiten liegt, und bei der der Übernahmemodus gebildet ist durch Drehen des Drehknopfs mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit, die größer als die erste Drehgeschwindigkeit ist und in einem zweiten festzulegenden Intervall von Drehgeschwindigkeiten liegt.

Hiermit korrespondiert eine Variante bei Verwendung eines Schiebeschalters, bei der der Einstellmodus gebildet ist durch Verschieben des Schiebeschalters mit einer ers- ten Schiebegeschwindigkeit, die in einem ersten festzulegenden Intervall von Schiebegeschwindigkeiten liegt und bei der der Übernahmemodus gebildet ist durch Verschieben des Schiebschalters mit einer zweiten Schiebegeschwindigkeit, die größer als die erste Schiebegeschwindigkeit ist und in einem zweiten festzulegenden Intervall von Schiebegeschwindigkeiten liegt.

Weiterhin korrespondieren diese Varianten mit einem Ausführungsbeispiel, bei dem ein Taster verwendet wird und bei welchem der Einstellmodus gebildet ist durch Betätigen des Tasters in einem ersten Tastmuster, insbesondere mit einer ersten Tastfrequenz, die in einem ersten festzulegenden Tastfrequenzintervall liegt und wobei der Übernahmemodus gebildet ist durch das Betätigen des Tasters in einem zweiten Tastmuster, insbesondere mit einer zweiten Tastfrequenz, die größer als die erste Tastfrequenz ist und in einem zweiten festzulegenden Tastfrequenzintervall liegt. Beispielsweise kann das erste Tastmuster darin bestehen, dass der Taster mit einer vergleichsweise geringen Tastfrequenz betätigt wird und dass jeder Tastvorgang eine Veränderung des Schaltabstands um ein bestimmtes Inkrement nach sich zieht. Der Übernahmemodus könnte beispielsweise verwirklicht sein durch eine bestimmte rasche Tastabfolge. Beispielsweise könnte rasches zweimaliges Tasten, vergleichbar einem Doppelklick bei einer Computermaus, zur Übernahme eines aktuell gemessenen Schaltabstands führen.

Für den Fall der Verwendung eines Touchpads kann der Einstellmodus gebildet sein durch Betätigen des Touchpads in einem ersten Wischmuster, insbesondere mit einer ersten Wischgeschwindigkeit, die in einem ersten festzulegenden Intervall von Wischgeschwindigkeiten liegt und der Übernahmemodus kann gebildet sein durch Betätigen des Touchpads in einem zweiten Wischmuster, insbesondere mit einer zweiten Wischgeschwindigkeit, die größer als die erste Wischgeschwindigkeit ist und die in einem zweiten festzulegenden Intervall von Wischgeschwindigkeiten liegt.

Ganz allgemein sind demgemäß Varianten bevorzugt und zweckmäßig, bei denen der Übernahmemodus, also der Modus, bei dem ein zum Betätigungszeitpunkt gemessener Abstand zu einem Objekt als Schaltabstand übernommen wird, durch eine rasche, schnelle oder auch ruckartige Bewegung des Bedienmittels verwirklicht wird. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der der Übernahmemodus gebildet wird durch sehr rasches oder ruckartiges Drehen eines Drehknopfs als Bedienmittel. Beispielsweise kann die Drehgeschwindigkeit im Übernahmemodus etwa um einen Faktor drei größer sein als die Drehgeschwindigkeit im Einstellmodus. Dementsprechend kann bei Verwendung eines Schiebeschalters die Schiebegeschwindigkeit im Übernahmemodus etwa um einen Faktor drei größer sein als im Einstellmodus. Ganz allgemein werden die Drehgeschwindigkeitsintervalle, die Schiebegeschwindigkeits- intervalle, die Tastfrequenzintervalle und die Wischgeschwindigkeitsintervalle zweckmäßig so gewählt, dass die jeweils relevanten Drehgeschwindigkeiten, Schiebegeschwindigkeiten, Tastfrequenzen und Wischgeschwindigkeiten von einem Be- nutzer einerseits gut manuell realisiert werden können und andererseits hinreichend weit auseinanderliegen, um eine eindeutige Bedienung zu ermöglichen. Besonders gut lässt sich dies mit Drehknöpfen verwirklichen, wenn der Übernahmemodus durch sehr rasches Drehen des Drehknopfs gebildet ist und der Benutzer dann sehr einfach durch langsames Drehen eine Feineinstellung eines im Übernahmemodus übernommenen Objektabstands als Schaltabstand vornehmen kann. Besonders zweckmäßig ist außerdem, wenn im Übernahmemodus die Übernahme eines aktuell gemessenen Abstands zu einem Objekt mit Hilfe von optischen oder akustischen Anzeigemitteln dem Benutzer angezeigt werden.

Eine noch bessere Bedienbarkeit und Handhabbarkeit des erfindungsgemäßen Sensors wird erreicht, wenn ein Feineinstellmodus gebildet ist durch Drehen des Dreh- knopfs mit einer dritten Drehgeschwindigkeit, die kleiner ist als die erste Drehgeschwindigkeit und die in einem dritten festzulegenden Intervall von Drehgeschwindigkeiten liegt, wobei im Feineinstellmodus ein bestimmter Drehwinkel des Drehknopfs auf ein kleineres Intervall des Schaltabstands abgebildet wird als im Einstellmodus. Damit die Zuordnung der jeweiligen Schiebevorgänge, Wischvorgänge oder Drehvorgänge bei dem Bedienmittel jeweils eindeutig zugeordnet werden kann, werden jeweils geeignete Intervalle von Dreh-, Schieb- oder Wischgeschwindigkeiten definiert.

Für die Fälle, in denen ein Drehknopf, ein Schiebeschalter oder ein Touchpad ver- wendet wird, ist die Steuer- und Auswerteeinheit besonders bevorzugt so eingerichtet, dass ein bestimmter Drehhub des Drehknopfs, ein bestimmter Verschiebeweg des Schiebeschalters und ein bestimmter Wischweg auf dem Touchpad auf ein festzulegendes Intervall des Schaltabstands abgebildet wird.

Bei den Varianten, bei denen ein Schiebeschalter oder ein Touchpad verwendet wird, können dementsprechend ebenfalls Feineinstellmodi gebildet sein, wobei dann ein bestimmter Verschiebeweg des Schiebeschalters oder ein bestimmter Wischweg auf dem Touchpad je nach Verschiebegeschwindigkeit und je nach Wischgeschwindigkeit auf unterschiedliche Intervalle des Schaltabstands abgebildet werden. Konkret kann dies bedeuten, dass bei sehr langsamem Betätigen des Schiebeschalters ein bestimmter Verschiebeweg auf ein kleineres Intervall des Schaltabstands abge- bildet wird als bei rascherem Verschieben des Schiebeschalters und entsprechend bei langsamem Wischen auf dem Touchpad ein bestimmter Wischweg auf dem Touchpad auf ein kleineres Intervall des Schaltabstands abgebildet wird als bei rascherem Wischen auf dem Touchpad. Weitere Verbesserungen der Handhabbarkeit des erfindungsgemäßen Sensors können erreicht werden, wenn optische und/oder akustische Anzeigemittel vorhanden sind zum Anzeigen eines Betätigungsmodus des Bedienmittels und/oder eines Betriebsmodus des Sensors. Beispielweise können Leuchtdioden vorhanden sein, mit denen der Einstellmodus, der Übernahmemodus und ein Messmodus oder Messbe- trieb angezeigt werden kann.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensors wird ein eingestellter Schaltabstand übernommen und der Sensor geht in den Messbetrieb über, wenn über eine festzulegende Zeitspanne, beispielsweise 5 Sekunden, keine manuelle Betätigung des Betätigungsmittels stattfindet. So kann gewährleistet werden, dass nach Betätigung des Betätigungsmittels im Übernahmemodus anschließend noch eine Einstellung im Einstellmodus oder in einem Feineinstellmodus vorgenommen werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Zusammenhang mit der beigefügten Figur beschrieben. Hierin zeigt: Fig. 1 : Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensors.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensors 10, im gezeigten Beispiel eines optischen Sensors nach dem Lichtlaufzeitprinzip.

Als wesentliche Komponenten weist der erfindungsgemäße Sensor 10 eine Sende- einheit 40, eine Detektoreinheit 50 und eine Steuer- und Auswerteeinheit 60 auf. Die Sendeeinheit 40 dient zum Aussenden von Licht 42 in einen Überwachungsbereich 20, in welchem sich ein nachzuweisendes Objekt 30 befindet. Im gezeigten Beispiel erfolgt dieses Aussenden in Form von Lichtpulsen. Die Detektoreinheit 50 dient zum Nachweisen von Strahlung 44, also von Lichtpulsen, die von dem nachzu- weisenden Objekt 30 im Überwachungsbereich 20 reflektiert und/oder gestreut wurden.

Die Steuer- und Auswerteeinheit 60 wirkt mit der Sendeeinheit 40 und der Detektoreinheit 50 zusammen und dient zum Ansteuern der Sendeeinheit 40 und zum Auswerten der von der Detektoreinheit 50 nachgewiesenen Strahlung. Insbesondere ist die Steuer- und Auswerteeinheit erfindungsgemäß dazu eingerichtet, auf Grundlage der von der Detektoreinheit 50 nachgewiesenen Strahlung, im vorliegenden Fall auf Grundlage des Zeitpunkts des Nachweises der Lichtpulse und des Zeitpunkts des Aussendens dieser Lichtpulse und der Lichtgeschwindigkeit in dem Medium, beispielsweise Luft, einen Abstand zwischen dem Objekt 30 und der Detektoreinheit 50 zu bestimmen. Sodann wird ein Nachweissignal ausgegeben, beispielsweise an eine übergeordnete Steuerung, die in Fig. 1 nicht dargestellt ist, wenn der Abstand d des Objekts 30 zu der Detektoreinheit 50 größer oder kleiner als ein festzulegender Schaltabstand s ist. In der in Fig. 1 dargestellten Situation ist der Abstand d des Ob- jekts 30 zu der Detektoreinheit 50 größer als der eingestellte Schaltabstand s. Der Abstand d und der eingestellte Schaltabstand s sind durch Abstandsbalken schematisch dargestellt.

Als wesentliche Komponente weist die Steuer- und Auswerteeinheit außerdem eine Einsteileinrichtung 72 mit einem manuell betätigbaren Bedienmittel 70 auf, welches zum manuellen Einstellen des Schaltabstands in einem Einstellmodus und außerdem zur Übernahme eines aktuell bestimmten Abstands eines Objekts als Schaltabstand dient, wenn das Bedienmittel in einem Übernahmemodus betätigt wird. Besonders bevorzugt ist außerdem, wenn ein eingestellter Schaltabstand abgespeichert wird, wenn über einen gewissen festzulegenden Zeitraum, beispielsweise 10 Sekunden, keine Betätigung des Bedienmittels erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass keine weiteren

Bedieneinrichtungen, beispielsweise ein Taster, mit dem eine Einstellung abgespeichert wird, notwendig sind.

Im gezeigten Bespiel handelt es sich bei dem manuell betätigbaren Bedienmittel 70 um einen Drehknopf 76, der mit einem nicht näher dargestellten inkrementalen Drehgeber verbunden ist. Die Inkrementalsignale werden dann von der Steuer- und

Auswerteeinheit verarbeitet. Grundsätzlich und unabhängig von dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann der erfindungsgemäße Sensor auch eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, auf welcher die eingestellten Parameter und/oder der Einstellvorgang als solcher wiedergegeben werden. Grundsätzlich kann eine Vielzahl weiterer Informationen, beispielsweise der aktuelle Schaltzustand des Sensors, angezeigt werden.

Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung ist, dass ein einziges manuell betätigbares Bedienmittel, beispielsweise ein Drehknopf, eine Mehrzahl von Aufgaben übernimmt. Einerseits kann mit dem Drehknopf der Schaltpunkt stufenlos oder jedenfalls mit einer hinreichend kleinen Schrittweite, eingestellt werden. Andererseits kann, beispielsweise durch rasches Drehen ein Schaltpunkt gesetzt oder übernommen werden. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass neben dem Einstellmodus auch ein Feineinstellmodus vorhanden ist, in welchem durch weiteres, langsames Drehen des Drehknopfs eine Feineinstellung vorgenommen werden kann.

Mit der vorliegenden Erfindung können sehr große Regelbereiche bei gleichzeitig sehr feiner Einstellbarkeit erzielt werden. Die Bedienung ist sehr komfortabel, beispielsweise kann eine Abbildung des gesamten Einstellungsbereichs auf wenige Drehungen des Drehknopfs abgebildet werden. Für den Feineinstellbereich kann dann der auf eine Umdrehung des Schaltknopfs abgebildete Schaltabstandsbereich prinzipiell beliebig verkleinert werden. Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung eine sehr komfortable Bedienung erreicht, die intuitiv wie bei klassischen Bedienelementen vorgenommen werden kann.