專利名稱：：動態(tài)可調(diào)節(jié)安全地帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：要求保護的主題大體上涉及工業(yè)控制系統(tǒng)，并且更特別地，涉及使用飛行時間(timeofflight)傳感為工業(yè)環(huán)境自動調(diào)整安全地帶區(qū)域的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：安全儀表系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中已使用了很多年，為多種工業(yè)執(zhí)行安全儀表功能。如果要將這樣的儀表裝置有效用于安全儀表功能，則該儀表裝置必須達到一定的最低標準和性能級別，以便協(xié)助設(shè)備的安全操作，并且更重要地，協(xié)助與設(shè)備交互的人員的安全操作。在一種情況下，國際標準提出了針對制造工業(yè)和機器安全工業(yè)的安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用。還要求執(zhí)行過程危險及風險評估，以便能夠獲得對于安全儀表系統(tǒng)的規(guī)范?？紤]其他安全系統(tǒng)，以便在考慮針對機器安全的性能要求時可將上述其他安全系統(tǒng)的貢獻納入考量。安全儀表系統(tǒng)大體上包括執(zhí)行安全儀表功能所必須的、從傳感器到最終元件的所有部件和子系統(tǒng)典型的安全儀表系統(tǒng)常常設(shè)計為帶有預(yù)定的靜態(tài)安全地帶，其中使用傳感器檢測人或機器是否進入了該地帶。如果檢測到進入該地帶，則可以改變或徹底禁用設(shè)備操作。大體上，國際標準具有兩個對其應(yīng)用來說基本的概念安全生命周期和安全整體性等級。這提出了基于使用電氣/電子/可編程電子技術(shù)的安全儀表系統(tǒng)。當把其他技術(shù)用于邏輯解算器(solver)時，應(yīng)該應(yīng)用該標準的基本原理。該標準還提出了不考慮使用的技術(shù)的安全儀表系統(tǒng)傳感器和最終元件。大多數(shù)情況下，只要可行，通過固有安全的過程設(shè)計最佳地實現(xiàn)安全性，如果必要，固有安全的過程設(shè)計與依賴于不同技術(shù)(例如，化學(xué)技術(shù)、機械技術(shù)、液壓技術(shù)、氣動(pneumatic)技術(shù)、電氣技術(shù)、光技術(shù)、光電技術(shù)、電子技術(shù)、可編程電子技術(shù))的多個保護系統(tǒng)相結(jié)合，該保護系統(tǒng)解決任何其余已識別的風險。任何安全策略均應(yīng)在其他保護系統(tǒng)的環(huán)境中考慮每個個體的安全儀表系統(tǒng)。為利于這種方法，上述標準要求執(zhí)行危險及風險評估以識別整體安全要求；要求執(zhí)行對安全儀表系統(tǒng)的安全要求分配；在可應(yīng)用于實現(xiàn)功能安全的所有儀表方法的框架內(nèi)工作；并且詳述可以應(yīng)用于實現(xiàn)功能安全的所有方法的某些活動的使用，例如安全管理。有很多通常由二維傳感器監(jiān)視的安全地帶的例子，所述二維傳感器在獲取發(fā)起最適當動作所需要的信息方面有困難。例如，保護門的光幕檢測是否有人在門里。只要人在門里，門就不關(guān)閉，這是因為即使門里的人移出門外也不要緊，以便當門要關(guān)閉時，人不會再處于開口中。在另一種情況下，與人移動的方向無關(guān)，檢測到門前有人的開門傳感器把門打開，這還是因為無論人朝向門移動還是遠離門移動都不要緊。在某些光幕應(yīng)用中，它們與監(jiān)控保護區(qū)前面的地帶的另一傳感器相結(jié)合。一個例子是醫(yī)院中的應(yīng)用，其中護士把床推進電梯。很難按下電梯按鈕以便把門打開、繞床走過并且在門再次關(guān)閉前把床移進電梯中。因此，監(jiān)控門前地帶的傳感器檢測到床并開始把門打開。在機器應(yīng)用中，光幕一被打斷就導(dǎo)致機器停止。必須遠離危險區(qū)域安裝光幕，以使得在機器停止前，以手指、手臂或身體的最大可能速度不能到達危險區(qū)域。在又一應(yīng)用中，現(xiàn)有方案使用圍繞機器的、具有明確定義的準入點/準入?yún)^(qū)域的機械圍欄(mechanicalfence)0這些準入點或者由檢測是否有人到達預(yù)定義危險地帶中的安全光幕來保護，或者使用具有門互鎖裝置的大門來保護。替代技術(shù)利用檢測圍繞機器或圍繞移動部件的危險地帶的安全掃描儀。較新的技術(shù)(例如安全攝像裝置)從上方監(jiān)視圍繞機器的區(qū)域。在這兩種情況(掃描儀和攝像裝置)下，都必須預(yù)定義(配置)監(jiān)視區(qū)域，以便檢測是否有人或物進入預(yù)配置地帶。該地帶總是固定的，與機器模式或速度無關(guān)。保護人或機器設(shè)備免受機器的移動部件(例如，機械臂等)傷害需要當今的專用固定設(shè)備(fixture)(例如機械圍欄)或監(jiān)視預(yù)定義的操作區(qū)域或準入?yún)^(qū)域的光電裝置(例如，安全光幕、安全掃描儀)。目標是避免或檢測是否有人或物進入該預(yù)定義區(qū)域，其中檢測可導(dǎo)致機器關(guān)閉。采用上述傳統(tǒng)方法，可能以非常靜態(tài)的方式使用昂貴的硬件，這種靜態(tài)的方式不允許使保護方案適應(yīng)于改變的機器位置或機器操作模式，或需要耗時地將已安裝的設(shè)備重新調(diào)整到新定義的保護區(qū)域。這種靜態(tài)的安全地帶也不計及操作者或機器接近給定區(qū)域的移動，因此，通常必須增大該地帶以計及潛在的最壞情景。對移動或區(qū)域或安全地帶配置的這種限制對工業(yè)具有負面的經(jīng)濟牽連。
發(fā)明內(nèi)容以下概述給出了簡化縱覽，以便提供對本文說明的某些方面的基本理解。本概述不是詳盡的縱覽，也并非旨在確定關(guān)鍵要素或描述本文說明的多個方面的范圍。本概述的唯一目的是以簡化的形式提出一些特征，作為以下給出的更詳細說明的導(dǎo)言。提供動態(tài)可調(diào)整安全地帶以協(xié)助保護工業(yè)環(huán)境中的人和機器。一方面，通過一個或多個飛行時間(TOF)傳感器監(jiān)視安全地帶，以便檢測朝向該地帶的移動。當有快速接近的對象(包括人或機器)時，可增大安全地帶的面積或其他尺寸，以便可鑒于這種檢測到的移動來改變或禁用設(shè)備操作。當檢測到較慢地接近相應(yīng)地帶的對象時，可減小面積或其他尺寸(例如，距離)，這是因為邏輯檢測將有更多時間考慮是否應(yīng)發(fā)生安全關(guān)閉事件或其他安全操作。通常，由于TOF傳感器監(jiān)視的保護區(qū)位置取決于對象移動的速度和方向，因此如果該移動不是朝向相應(yīng)地帶，則到危險區(qū)域的距離可以很短。如果速度很慢，情況是類似的。例如，對于手動改變的按壓，這是一項考慮因素，這是因為操作者不需要移動很長的距離。因此，操作者一離開危險區(qū)域并且只要他不朝機器移動，就可啟動機器。通過感測例如速度和方向的額外量綱，可實現(xiàn)各種經(jīng)濟效益，這是因為可實現(xiàn)更短的安全距離以利于更低的空間要求、更低的建筑成本、更短的操作者待移動距離、更快的機器周期以及更低的部件成本。在一個相關(guān)方面，基于檢測到的機器移動或相對于機器的多個部分的移動來監(jiān)視和調(diào)整安全區(qū)域。因此，如果例如機械臂的機器部件以較快的運動移動，則可動態(tài)增大圍繞該臂的地帶。因此，通過創(chuàng)建取決于機器的位置和操作模式的動態(tài)、可調(diào)整安全地帶，可能消除傳統(tǒng)監(jiān)視和保護設(shè)備的使用或?qū)⑦@種使用降至最低?？赏ㄟ^應(yīng)用基于TOF技術(shù)的光電傳感裝置實現(xiàn)該結(jié)果，該TOF技術(shù)結(jié)合到集成速度監(jiān)視裝置。將傳感技術(shù)應(yīng)用到機器的移動裝置上。如果機器的移動部件在任意方向上移動，則傳感裝置將一起移動并調(diào)整安全地帶。如果移動部件快速移動，則可自動擴大安全地帶；如果移動部件移動較慢，則可減小安全地帶。為達到上述及相關(guān)目的，以下描述和附圖詳細闡明了某些說明性的方面。這些方面僅說明了可以采用本文說明的原理的不同方式中的一些方式。當結(jié)合附圖考慮時，根據(jù)以下詳細說明，其他優(yōu)點和新穎特征可變得明顯。圖1是示出用于工業(yè)控制環(huán)境的動態(tài)可調(diào)整安全地帶的原理框圖。圖2是示出靜態(tài)安全地帶應(yīng)用的現(xiàn)有技術(shù)圖。圖3示出動態(tài)可調(diào)整安全地帶的例子。圖4示出通過飛行時間傳感器進行的替代安全地帶監(jiān)視。圖5示出將動態(tài)可調(diào)整安全地帶應(yīng)用于相對于靜止對象移動的機器。圖6是示出創(chuàng)建及定義動態(tài)可調(diào)整安全地帶的處理的流程圖。圖7是將動態(tài)可調(diào)整安全地帶應(yīng)用于機器的移動部件的替代系統(tǒng)。圖8是將動態(tài)可調(diào)整安全地帶應(yīng)用于機器的移動部件的替代系統(tǒng)示例。圖9是示出針對機器的移動部件創(chuàng)建及定義動態(tài)可調(diào)整安全地帶的處理的流程圖。圖10-12示出示例飛行時間傳感器概念。圖13示出其中應(yīng)用動態(tài)可調(diào)整安全地帶的示例工廠。具體實施例方式為工業(yè)控制應(yīng)用提供動態(tài)可調(diào)整安全地帶。一方面，提供用于在工業(yè)自動化環(huán)境中定義安全地帶的系統(tǒng)和方法。該方法包括監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在操作地帶內(nèi)。這包括確定對象接近操作地帶的速度或方向。該方法包括鑒于所確定的該對象的速度或方向動態(tài)地調(diào)整安全區(qū)域，以及部分地基于對象進入安全區(qū)域而啟用或禁用操作地帶內(nèi)的設(shè)備。首先參照圖1，系統(tǒng)100示出用于工業(yè)控制環(huán)境的動態(tài)可調(diào)整安全地帶110。系統(tǒng)100包括通過一個或多個飛行時間(TOF)傳感器140監(jiān)視操作地帶的控制器120。應(yīng)注意，控制器120也可以包括在TOF傳感器本身中，且控制器不必是獨立控制器。操作地帶130內(nèi)的設(shè)備150也由控制器120操作，但是應(yīng)當認識到，可將單獨的控制器用于設(shè)備150并將另一控制器用于動態(tài)地調(diào)整地帶130內(nèi)的安全區(qū)域。如示出的，安全地帶110包括可根據(jù)以下將更詳細說明的多個維度或方向進行調(diào)整的動態(tài)可調(diào)整尺寸、區(qū)域或面積。當對象(或人)160接近操作地帶130時，TOF傳感器140檢測對象的速度或方向，該速度或方向由控制器120計算并確定。通常，TOF傳感器140使用輻射到對象160的紅外光束，其中來自光束的反射被接收或測量為相移分量，以便確定速度、方向或其他移動。例如，如果檢測到對象160以快速方式接近操作地帶130，則TOF傳感器140檢測到移動，并且控制器120自動調(diào)整安全地帶。在這個例子中，對于高速移動，可在一個或多個方向(例如，上、下、側(cè)面、向前、向后等)上增大安全地帶110。如果接近的對象160碰巧進入調(diào)整后的安全地帶區(qū)域110，那么控制器120可改變設(shè)備150的操作，例如禁用設(shè)備或進入例如備用模式的某種其他狀態(tài)。如以下將更詳細示出和說明的，如果檢測到對象移動較慢或在不同方向上移動，則可自動減小安全地帶110。如示出的，除了在控制設(shè)備150的同時協(xié)助監(jiān)視地帶110和地帶130外，控制器120還可包括一個或多個邏輯部件170，用于計算速度、距離、動態(tài)參數(shù)。另一方面，控制器120可以專用于調(diào)整安全地帶110的尺寸?？梢允褂美缬策B線邏輯的其他控制功能部件，以針對已進入安全地帶110的對象160自動禁用設(shè)備150。通常，系統(tǒng)100提供動態(tài)可調(diào)整安全地帶以協(xié)助保護工業(yè)環(huán)境中的人和機器。一方面，通過一個或多個飛行時間(TOF)傳感器140監(jiān)視安全地帶110，以便檢測朝向該地帶的移動。當有快速接近的對象160(包括人或機器)時，可增大安全地帶110的面積或其他尺寸，以便可鑒于這種檢測到的移動來改變或禁用設(shè)備操作。當檢測到較慢地接近相應(yīng)的地帶110或地帶130的對象160時，可減小面積或其他尺寸(例如，距離)，這是因為邏輯檢測將有更多時間考慮是否應(yīng)發(fā)生安全關(guān)閉事件或其他安全操作。通常，由于TOF傳感器140監(jiān)視的保護區(qū)位置取決于對象160移動的速度和方向，因此如果該移動不是朝向相應(yīng)地帶，則到危險區(qū)域的距離可以很短。如果速度很低，情況是類似的。例如，對于手動改變的按壓，這是一項考慮因素，這是因為操作者不需要移動很長的距離。因此，操作者一離開危險區(qū)域并且只要他不朝機器移動，就可啟動機器。通過感測例如速度和方向的額外量綱，可實現(xiàn)各種經(jīng)濟效益，這是因為可實現(xiàn)更短的安全距離，以利于更低的空間要求、更低的建筑成本、更短的操作者待移動距離、更快的機器周期、以及更低的部件成本。在一個相關(guān)方面，基于檢測到的機器移動或相對于機器的多個部分的移動來監(jiān)視并調(diào)整安全區(qū)域或地帶110。因此，如果例如機械臂的機器部件以較快的運動移動，則可動態(tài)增大圍繞該臂的地帶。因此，通過創(chuàng)建取決于機器的位置和操作模式的動態(tài)、可調(diào)整安全地帶110，可能消除傳統(tǒng)監(jiān)視和保護設(shè)備的使用或?qū)⑦@種使用降至最低?？赏ㄟ^應(yīng)用基于TOF技術(shù)的光電傳感裝置實現(xiàn)該結(jié)果，該TOF技術(shù)結(jié)合到集成速度監(jiān)視裝置?？蓪鞲屑夹g(shù)應(yīng)用到機器的移動裝置上。如果機器的移動部件在任意方向上移動，則傳感裝置將一起移動并調(diào)整安全地帶。如果移動部件快速移動，則可自動擴大安全地帶；如果移動部件移動較慢，則可減小安全地帶。另一方面，可與TOF傳感器一起(或在TOF傳感器內(nèi))使用加速度傳感器，以辨別移動部件的速度。另一方面，使用工業(yè)控制系統(tǒng)100監(jiān)視和控制安全地帶110。這包括控制器120，其監(jiān)視接近操作地帶130的對象160，其中設(shè)備150被控制在操作地帶內(nèi)。飛行時間傳感器140確定對象160接近操作地帶130的速度或方向。采用與控制器120相關(guān)聯(lián)的邏輯部件170來鑒于所確定的對象160的速度或方向自動調(diào)整安全區(qū)域110?？刂破?20部分地基于對象進入安全區(qū)域110，啟用或禁用操作地帶130內(nèi)的設(shè)備150?？刂破?20與多個飛行時間傳感器140進行交互，以監(jiān)視操作地帶的多個維度，其中該維度包括以下將更詳細說明的朝向操作地帶的移動、遠離操作地帶的移動、來自操作地帶上方或下方的移動、或向操作地帶旁邊或周圍的移動?？刂破?20還能監(jiān)視設(shè)備150的一部分的運動，以基于設(shè)備150的該部分的速度或方向動態(tài)調(diào)整操作地帶130內(nèi)的安全區(qū)域110?？刂破骺膳c機器進行交互以接收關(guān)于機器速度、位置、和接下來的移動的信息，并且可將該信息與布景或背景進行核對。控制器120還可監(jiān)視移動設(shè)備并在移動設(shè)備接近其他對象時動態(tài)調(diào)整安全地帶110。控制器120還可基于機器的操作模式動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域110。應(yīng)注意，可配置不同類型的地帶。例如，這可包括顯示警告的警告地帶、通向機器以降低速度的減速地帶、關(guān)閉地帶等等。這可包括取決于一個或多個地帶的配置的多個不同指示和控制動作。另一方面，可確定機器互動。例如，機器確定機器工作區(qū)域上的TOF傳感器或控制器、速度、以及接下來可能發(fā)生哪些移動?；谶@一確定，可相應(yīng)地改變安全地帶。另一方面，使用工業(yè)控制系統(tǒng)100監(jiān)視和控制安全地帶110。這包括用于監(jiān)視接近操作地帶130的對象的裝置(控制器120)，其中設(shè)備150被控制在操作地帶內(nèi)。這還包括用于確定對象160接近操作地帶130的速度或方向的裝置(T0F傳感器140)。系統(tǒng)100還包括用于鑒于所確定的對象的速度或方向調(diào)整安全區(qū)域110的裝置(邏輯部件170)。系統(tǒng)100還可包括如下部件(例如，控制器120或單獨的控制裝置)其用于部分地基于對象進入安全區(qū)域而改變操作地帶內(nèi)的設(shè)備的操作。應(yīng)注意，與工業(yè)控制系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的部件可包括各種計算機或網(wǎng)絡(luò)部件，例如能夠通過網(wǎng)絡(luò)進行交互的服務(wù)器、客戶機、工業(yè)控制器、可編程邏輯控制器(PLC)、能量監(jiān)視器、批量控制器或服務(wù)器、分布式控制系統(tǒng)(DCS)、通信模塊、移動計算機、無線部件、控制部件等。類似地，本文中所使用的術(shù)語“控制器”或“PLC”可包括能夠在多個部件、系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)之間共享的功能性。例如，一個或多個控制器可通過網(wǎng)絡(luò)與各種網(wǎng)絡(luò)裝置進行通信和協(xié)作。這可包括通過網(wǎng)絡(luò)進行通信的基本上任何類型的控制、通信模塊、計算機、I/O裝置、傳感器、人機接口(HMI)，該網(wǎng)絡(luò)包括控制網(wǎng)絡(luò)、自動化網(wǎng)絡(luò)或公共網(wǎng)絡(luò)?？刂破鬟€可以與各種其他裝置進行通信并對其進行控制，各種其他裝置例如為包括模擬、數(shù)字、程序化/智能I/0模塊的輸入/輸出模塊，其他可編程控制器，通信模塊，傳感器，輸出裝置等等。網(wǎng)絡(luò)可包括諸如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)的公共網(wǎng)絡(luò)以及例如控制與信息協(xié)議(CIP)網(wǎng)絡(luò)(包括DeviceNet和ControlNet)的自動化網(wǎng)絡(luò)。其他網(wǎng)絡(luò)包括以太網(wǎng)、DH/DH+、遠程I/0、FieldbuS、MOdbuS、PrOfibuS、無線網(wǎng)絡(luò)、串行協(xié)議等。此外，網(wǎng)絡(luò)裝置可包括各種可能性(硬件或軟件部件)。這些包括諸如具有虛擬局域網(wǎng)(VLAN)能力的交換機、LAN、WAN、代理服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、路由器、防火墻、虛擬專用網(wǎng)(VPN)裝置、服務(wù)器、客戶機、計算機、配置工具、監(jiān)視工具或其他裝置的部件?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，現(xiàn)有技術(shù)的圖示出靜態(tài)安全地帶應(yīng)用200。在這一應(yīng)用中，危險區(qū)域210由三側(cè)的機械保護裝置220保護。在機器應(yīng)用中，光幕230—被打斷就導(dǎo)致機器停止。最簡單地，安全光幕230被說明為光電存在傳感器(photoelectricpresencesensor),該光電存在傳感器被專門設(shè)計成保護車間人員免于受到與危險的機器運動有關(guān)的傷害。光幕也稱為AOPD(有源光電保護裝置)，與機械防護相比，其提供最佳的安全性，還允許更大的生產(chǎn)力，而且是人體工程學(xué)意義上更加合理的解決方案。光幕理想地適用于人員需要時常且容易獲準進入操作危險點的應(yīng)用。安全光幕包括一對發(fā)射器和接收器，這對發(fā)射器和接收器在危險區(qū)域210前面或周圍創(chuàng)建紅外光多光束屏障。當任何一道光束被感測區(qū)中的侵入所阻擋時，光幕控制電路向機器的緊急停機(e-stop)發(fā)送信號。發(fā)射器和接收器可接口到控制單元，該控制單元提供必要的邏輯、輸出、系統(tǒng)診斷和額外功能(噪聲抑制、消隱、PSDI)以適于上述應(yīng)用。當單獨安裝時，光幕對將作為控制可靠開關(guān)進行操作。如示出的，光幕230定義距區(qū)域210的固定距離240。光幕230必須遠離危險區(qū)域210安裝，以使得在機器停止前，以手指、手臂或身體的最大可能速度不能到達危險區(qū)域。這種靜態(tài)布置必須針對進入?yún)^(qū)域210的最壞情況下的運動而預(yù)先配置，其帶來額外的死區(qū)，該死區(qū)實際上導(dǎo)致資源的低效使用并最終導(dǎo)致經(jīng)濟浪費。如以下將更詳細說明的，可通過動態(tài)檢測朝向危險區(qū)域210的移動來減小固定距離240。應(yīng)注意，一方面，光幕230可與本文說明的動態(tài)可調(diào)整地帶一起使用。例如，可以使用光幕方向監(jiān)視一個維度或方向，并且可以使用飛行時間傳感器監(jiān)視替代方向。又一方面，可將TOF傳感器作為危險區(qū)域210的內(nèi)部控制來使用，而將光幕230作為只是激活動態(tài)內(nèi)部控制的外部區(qū)域控制來使用?？梢哉J識到，可使用傳感器的各種組合。圖3示出動態(tài)可調(diào)整安全地帶300的例子。在圖3的310處，人314以相對較快的速度接近危險區(qū)域320。如示出的，在324處建立較長的安全距離，其中使用TOF傳感器確定人314的速度和/或方向。在圖3的330處，人334以較慢的速度接近危險區(qū)域340，并且較短的安全距離344動態(tài)地位于危險區(qū)域340前。在圖3的350處，邏輯系統(tǒng)確定人354將完全避開相應(yīng)的危險區(qū)域，并且可在360處動態(tài)調(diào)整最小安全距離?？梢哉J識到，可用引導(dǎo)如何調(diào)整安全距離的多個參數(shù)來配置例如控制器的邏輯部件。例如，一個參數(shù)可定義，如果接近速度是每秒X米，那么安全距離應(yīng)該被調(diào)整為至少Y米，其中X和Y是正整數(shù)。其他參數(shù)可以選擇在安全地帶被人或?qū)ο笄秩氲氖录袡C器應(yīng)當返回的操作模式或操作狀態(tài)。大體上，在機器應(yīng)用中，人導(dǎo)致機器停止的位置取決于人朝向危險區(qū)域的速度。因此，使用具有3D圖像的TOF攝像裝置，例如，可以測量并確定人的速度和方向。在門應(yīng)用中，例如，向門快速移動的人使得門快速打開，或比慢速移動的人使得門更早地打開。不向門移動而打算路過的人不使門打開。在一些情況下，可使用學(xué)習(xí)部件將操作者移動教給系統(tǒng)。因此，在操作者退出不安全地帶時啟動機器，并在操作者安全時，即足夠遠時，提高機器速度，此處足夠遠從而可由控制器中的參數(shù)配置進行定義。由于一個(或多個)TOF傳感器定義的保護區(qū)位置取決于移動的速度和方向，因此如果移動不是朝向相應(yīng)區(qū)域，則到危險區(qū)域的距離可以很短。如果速度很低，情況是類似的。例如，如先前提到的，在按壓時，這是因為操作者不需要移動很長的距離。因此，操作者一離開危險區(qū)域并且只要操作者不朝危險區(qū)域移動，就可啟動機器。機器前面較短的安全距離導(dǎo)致更低的空間要求、更低的建筑成本、更短的操作者距離、更快的機器周期和更低的部件成本。圖4示出通過飛行時間傳感器進行的替代安全地帶監(jiān)視。在這一方面，示出各種示例TOF配置，其表明可將動態(tài)可調(diào)整安全地帶應(yīng)用于基本上任何配置或維度。例如，示出了矩形操作地帶400，其中安置四個飛行時間(TOF)傳感器，使得矩形的四條邊投射出410處示出的可調(diào)整安全地帶?？梢哉J識到，可將TOF傳感器應(yīng)用于任何形狀或方向，以監(jiān)視可能能夠從各個方向接近的對象。在另一例子中，表面420具有安置在該表面以上和以下的TOF傳感器，以便檢測相應(yīng)的操作平面以上或以下的移動。例如，工作臺可能有時候具有從上方侵入空間中的機械臂，或出于某些原因進入空間的人手。在430處的又一例子中，成圓周地安置TOF傳感器，以便產(chǎn)生440處示出的圓形可調(diào)整安全地帶。在450處，TOF被應(yīng)用于不規(guī)則形狀的地帶的各個部分。圖5示出將動態(tài)可調(diào)整安全地帶500應(yīng)用于相對于靜止對象520移動的機器510。在這個例子中，TOF傳感器530安置在540處示出的移動方向上。在這個例子中，如果機器510以快速方式(例如，由配置參數(shù)定義的快速)接近對象520，則可動態(tài)地、自動地增大安全地帶500。如果以較慢的速度或以非侵入角度接近，則可減小安全地帶500?？梢哉J識到，其他TOF傳感器可以應(yīng)用于機器510，以便解決機器運動的其他移動和方向。類似于以上論述的圖4，TOF傳感器可安裝在具有不同尺寸和維度的不規(guī)則形狀的機器上，其中，安裝可在可能發(fā)生潛在機器移動的每一位置處進行。圖6是流程圖600，流程圖600示出創(chuàng)建及定義動態(tài)可調(diào)整安全地帶的處理。以下說明的圖8表示替代處理。為了簡潔說明起見，以一系列的動作來示出和說明一些方法，然而，應(yīng)當理解和認識的是，這些方法不受限于動作的順序，這是因為一些動作可以以與在此示出和說明的順序不同的順序發(fā)生，或與其他動作同時發(fā)生。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解并認識到，方法可替代地被表示為例如狀態(tài)圖中的一系列相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)或事件。而且，并不需要所有示出的動作來實現(xiàn)此處說明的方法。繼續(xù)到610，通過一個或多個TOF傳感器監(jiān)視機器地帶。如先前提到的，可將TOF傳感器放在不同方向，以從多個方向或維度提供監(jiān)視。在620處，檢測到對象(或人)朝機器地帶移動。通常，這包括如以下將更詳細描述的測量光傳播給定距離的時間的紅外技術(shù)。另外，應(yīng)當認識的是，可在諸如流體或空氣的不同介質(zhì)中使用各種類型的TOF傳感，其中以下也對各TOF類型進行更詳細的描述。在630處，確定接近的對象的速度和/或方向。這可包括在以下更詳細地說明的控制器或集成微處理器芯片處的邏輯計算。一旦在630處確定了接近的對象的速度和方向，則在640處做出是否動態(tài)調(diào)整相應(yīng)的安全地帶的決定。例如，可設(shè)置或配置閾值。如果檢測到的速度高于給定閾值，則可在650處增大安全地帶。如果檢測到的速度低于給定閾值，則可在650處減小安全地帶。如果在640處沒有檢測到移動，則處理繼續(xù)回到610，以通過TOF傳感器監(jiān)視機器地帶。另一方面，方法600包括在工業(yè)自動化環(huán)境中定義安全地帶。這包括監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在操作地帶內(nèi)；確定對象接近操作地帶的速度或方向；鑒于所確定的該對象的速度或方向，動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域；以及部分地基于對象進入安全區(qū)域，啟用、改變或禁用操作地帶內(nèi)的設(shè)備。該方法使用至少一個飛行時間傳感器確定對象接近安全地帶的速度或方向。這包括使用多個飛行時間傳感器監(jiān)視操作地帶的多個維度，其中該維度包括朝向操作地帶的移動、遠離操作地帶的移動、來自操作地帶上方或下方的移動、或向操作地帶旁邊或周圍的移動。該方法還包括監(jiān)視設(shè)備的一部分的運動，或基于設(shè)備的該部分的速度或方向調(diào)整操作地帶內(nèi)的安全區(qū)域。這包括監(jiān)視移動的設(shè)備并在移動的設(shè)備接近其他對象時動態(tài)調(diào)整安全地帶，或基于機器的操作模式動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域。操作模式包括生產(chǎn)模式、備用模式、禁用模式、維護模式和減速模式。該方法還包括使用工業(yè)控制器確定速度或方向，或?qū)⒐I(yè)控制器用于啟用或禁用操作地帶內(nèi)的設(shè)備。這還包括將機器的部件用作用于定義動態(tài)可調(diào)整安全地帶的參考中心?？赏ㄟ^多種方式實施本文說明的技術(shù)和處理。例如，可以以硬件、軟件、或硬件和軟件的組合來實施這些技術(shù)。對于硬件實施，可在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理裝置(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、其他用于執(zhí)行本文說明的功能的電子單元或它們的組合內(nèi)實施處理單元。對于軟件，可通過執(zhí)行本文說明的功能的模塊(例如程序、函數(shù)等)來實施。軟件代碼可以存儲在存儲器單元中并由處理器執(zhí)行。圖7是將動態(tài)可調(diào)整安全地帶應(yīng)用到機器的移動部件的替代系統(tǒng)700。在機器710處操作提供各種程度的移動的機械臂720。如示出的，臂720包括頭部730，在頭部730可使用多個傳感器以在該臂行進的范圍中定義動態(tài)可調(diào)整安全地帶740。應(yīng)當認識的是，可通過一個或多個TOF傳感器追蹤基本上任何類型的機器、附件或移動。因此，如先前提到的，可基于檢測到的機器710的移動或相對于機器710的一些部分的移動來監(jiān)視和調(diào)整安全區(qū)域740。因此，如果例如機械臂720的機器部件以快速運動移動，則可動態(tài)增大圍繞該臂的地帶。因此，通過創(chuàng)建取決于機器的位置和操作模式的動態(tài)、可調(diào)整安全地帶，可能消除傳統(tǒng)監(jiān)視和保護設(shè)備的使用或?qū)⑦@種使用降至最低?？赏ㄟ^應(yīng)用基于TOF技術(shù)的光電傳感裝置實現(xiàn)上述結(jié)果，該TOF技術(shù)結(jié)合到集成速度監(jiān)視裝置。將傳感技術(shù)應(yīng)用到機器的移動裝置上。如果機器的移動部件在任意方向上移動，則傳感裝置將一起移動并調(diào)整安全地帶740。如果移動部件快速移動，則可自動擴大安全地帶；如果移動部件移動較慢，則可減小安全地市ο具有移動部件/臂720的機器710創(chuàng)建虛擬空間740，其中當機器部件移動時，危險點/區(qū)域也在空間中移動。為持續(xù)監(jiān)視這一虛擬空間，在機器的移動部件上或移動部件的周圍設(shè)立飛行時間(TOF)傳感裝置。安裝這些TOF裝置，使得它們可檢測機器或移動部件在任何方向上的移動。可創(chuàng)建虛擬光空間。如果移動部件要接近物或人，或者人或物正接近機器710的移動部件720，則TOF裝置將檢測其存在。通常，每個TOF裝置發(fā)出一個或多個光束。光束檢測預(yù)定義距離(例如，軟件參數(shù))范圍內(nèi)對象的存在。目標距離是至少兩個因素的結(jié)果i)機器的操作模式，以及ii)機器的最大速度。假設(shè)是全速的“運行”模式，則目標距離可設(shè)為最大安全距離(X米)。當設(shè)在最大值X米處的光束檢測到對象時，就檢測到了人/對象。如果機器710減速工作在“維護/設(shè)置”模式，則可降低目標距離(距離<χ米)以允許操作者更靠近機器工作。系統(tǒng)700提供了可調(diào)節(jié)保護地帶740，其中機器710的移動部件720創(chuàng)建地帶的中心。將傳感功能和機器模式/操作相結(jié)合提供了可調(diào)整的動態(tài)地帶保護。這允許機器定義/操作定義的安全地帶，該安全地帶可以以動態(tài)方式調(diào)整，并且與控制和傳感功能互相聯(lián)系。這還有助于消除諸如機械圍欄或固定安全傳感裝置的靜態(tài)保護裝置，該消除允許與機器進行更多、更近的交互。這將導(dǎo)致更少的硬件設(shè)備和更高的生產(chǎn)量。圖8示出圖7繪出的TOF系統(tǒng)700的替代方面。在這一例子中，機器810通過附接到頭部830的臂820來控制移動。將TOF傳感器安裝在機器810外部，而不是將TOF傳感器安裝在機器810的移動部分830內(nèi)。應(yīng)當認識的是，可使用內(nèi)部傳感器或外部傳感器的組合來檢測機器移動。圖9是示出為機器的移動部件創(chuàng)建及定義動態(tài)可調(diào)整安全地帶的處理900的流程圖。繼續(xù)到910，通過一個或多個TOF傳感器監(jiān)視機器移動。如先前提到的，可在各個方向上將TOF傳感器放在機器的移動部分上，以便從多個方向或維度提供監(jiān)視。在920處，檢測到在機器移動附近和/或在機器移動方向上的對象(或人)移動。通常，這包括如以下將更詳細描述的、測量光傳播給定距離的時間的紅外技術(shù)。另外，應(yīng)當認識的是，可在諸如流體或空氣的不同介質(zhì)中使用各種類型的TOF傳感，其中以下對各TOF類型進行更加詳細的描述。在930處，確定當對象接近機器的移動部分時對象的速度和/或方向。這可包括在以下更詳細地說明的控制器或集成微處理器芯片處的邏輯計算。一旦在930處確定了接近的對象的速度和方向，則在940處做出是否動態(tài)調(diào)整相應(yīng)的安全地帶的決定。例如，可設(shè)置或配置閾值。如果檢測到的速度高于給定閾值，則可在950處增大安全地帶。如果檢測到的速度低于給定閾值，則可在950處減小安全地帶。如果在940處沒有檢測到移動，則處理繼續(xù)回到910，以通過TOF傳感器監(jiān)視機器地帶。一起討論圖10至12，并且圖10至12示出示例飛行時間傳感器概念。在圖10的1010處，發(fā)射器產(chǎn)生紅外光束(注意，這種TOF技術(shù)也工作在例如紅光的可見光譜中)1014，紅外光束1014在1018處從對象1020被反射，其中在檢測器1030接收反射。圖1050中示出了以Δt表示的、在檢測器1030處接收發(fā)射的波1014所花費的時間。通常，可根據(jù)公式d=cXAt/2檢測對象離d，其中d等于對象距離，c等于光速，且At等于光從發(fā)送器1010傳播到檢測器1030的時間。應(yīng)當認識的是，如以下將更詳細描述的，其他類型的TOF測量是可能的。繼續(xù)到圖11，圖11示出射出信號或發(fā)射信號與接收信號或反射信號1120之間的相移。通常，使用表示為AO、Al、A2和A3的相移參數(shù)計算圖10中1020處示出的相應(yīng)對象的距離。通常，對象距離基本上與檢測到的相移成比例，基本上不依賴于背景照明，并且基本上不依賴于對象的反射特性。應(yīng)注意，這只是實施距離測量的一種可能，因為還有其他選擇和其他波形。繼續(xù)到圖12，示出用于計算對象距離和速度的示例電路1200。微處理器1210為1220處的紅外(IR)照明的驅(qū)動器產(chǎn)生調(diào)制后的信號，該調(diào)制后的信號通過發(fā)送光學(xué)器件1230被傳送朝向?qū)ο蟆Ｍㄟ^接收光學(xué)器件1240收集來自對象的反射，這進而可通過光帶通濾波器1250來處理?？墒褂蔑w行時間(TOF)芯片1260計算相移，并存儲距離或諸如顏色或圖像數(shù)據(jù)的其他數(shù)據(jù)。TOF芯片1260的輸出可被傳給微處理器1210以用于進一步處理。在本申請中，微處理器可基于TOF芯片1260提供的檢測到的距離，增大或減小在靜止設(shè)備、移動設(shè)備、或者靜止設(shè)備或移動設(shè)備的移動部分上的安全地帶區(qū)域。如示出的，可提供電源1270來分別為微處理器1210和TOF芯片1260產(chǎn)生不同的操作電壓。圖13示出其中可應(yīng)用動態(tài)可調(diào)整安全地帶的示例工廠。在一個例子中，可提供圍繞該例子中的鍋爐的圓形地帶1310(類似于圖4在430、440處示出的圓形地帶)。可設(shè)置靜止地帶1320，其中機器是靜止的，而且如果檢測到對象朝靜止的機器移動，則可基于檢測到的移動或方向動態(tài)調(diào)整相應(yīng)的安全地帶。在另一例子中，設(shè)置移動地帶1330，其中，監(jiān)視設(shè)備的移動部分，并且當設(shè)備相對于其他對象或人移動時調(diào)整安全地帶。在本例子中，在1330處，移動設(shè)備是機械臂。盡管未示出，但是可類似于以上圖5示出的、通過TOF傳感器監(jiān)視獨立移動的導(dǎo)引車。應(yīng)當理解的是，可如本文已說明的，針對動態(tài)可調(diào)整安全地帶監(jiān)視和控制工廠1300內(nèi)的多個場所。在某些情況下，可以使用技術(shù)的組合來滿足特定的安全方案。這可包括應(yīng)用于靜止設(shè)備、移動設(shè)備、設(shè)備的移動部分和/或其組合的動態(tài)安全地帶。視需要而定，本文說明的動態(tài)可調(diào)整安全地帶特征也可與例如光幕的傳統(tǒng)安全方案一起使用。應(yīng)注意，在用于本文中時，可使用各種形式的飛行時間(TOF)傳感器來如本文說明地動態(tài)調(diào)整安全地帶。這些包括用來測量對象、粒子或者聲波、電磁波或其他波通過介質(zhì)傳播一定距離所花費的時間的多種方法。該測量可用于時間標準(例如原子噴泉)，作為一種測量通過給定介質(zhì)的速度或路徑長度的方法，或作為一種了解粒子或介質(zhì)(例如組成或流速)的方式?？梢灾苯訖z測(例如質(zhì)譜分析中的離子檢測器)或間接檢測(例如激光多普勒測速中從對象散射的光)行進中的對象。在飛行時間質(zhì)譜分析中，通過電場將離子加速到具有取決于質(zhì)荷比的離子速度的相同動能。因此，使用飛行時間測量速度，根據(jù)該速度可確定質(zhì)荷比。使用電子的飛行時間測量電子的動能。在近紅外光譜學(xué)中，用TOF方法在一定范圍的光波長中測量介質(zhì)相關(guān)的光程長度，根據(jù)該光程長度，可分析介質(zhì)的組成和屬性。在超聲波流量計測量中，用TOF測量介質(zhì)流的信號傳播上行流和信號傳播下行流的速度，以便估計總流速。測量在與流共線的方向上進行。在平面多普勒測速(光學(xué)流量計測量)中，通過在各個粒子越過兩個或更多沿流位置時進行計時，進行與流垂直的TOF測量(共線測量將需要通常偏高的流速以及極窄帶光濾波器)。在光學(xué)干涉測量中，可用TOF方法測量樣本臂和參考臂之間的路徑長度差，該TOF方法例如為跟有相移測量的頻率調(diào)制或信號的互相關(guān)。在激光雷達和雷達跟蹤器系統(tǒng)中使用這種方法，以用于中長距離的距離測量。在運動學(xué)中，TOF是拋射體通過空氣行進的持續(xù)時間。假設(shè)從地面發(fā)射的粒子的初始速度u，向下加速度(即重力加速度)和拋射體的拋射角度。超聲波流量計使用聲傳感器測量經(jīng)過管道的液體或氣體的速度。相較于其他測量技術(shù)，這具有一些優(yōu)點。結(jié)果較少受溫度、密度或?qū)щ娦缘挠绊?。因為沒有移動部件，所以維護較為便宜。超聲波流量計出現(xiàn)了三種不同的類型傳輸(反向傳播渡越時間(contrapropagatingtransittime))流量計、反射(多普勒)流量計和明渠流量計。渡越時間流量計通過測量在流方向上發(fā)送的超聲波脈沖與相反于流方向發(fā)送的超聲波脈沖之間的時間差來工作。多普勒流量計測量多普勒偏移，該多普勒偏移導(dǎo)致從流體中的小粒子、流體中的氣泡反射超聲波束，或者從流動的流體的紊流(turbulence)反射超聲波束。明渠流量計測量槽或堰前面的上游水平(upstreamlevel)。光學(xué)飛行時間傳感器包括投射到介質(zhì)(例如流體或空氣)中的兩個光束，這兩個光束的檢測被小粒子(假定為跟隨在流之后)的通過所打斷或者激勵(instigate)。這類似于在機動化車庫門中作為安全裝置或在報警系統(tǒng)中作為觸發(fā)器使用的光束。通過知道兩個光束之間的間隔，計算粒子的速度。如果只有一個檢測器，則可通過自相關(guān)來測量時間差。如果有兩個檢測器，每個光束一個檢測器，則還能知道方向。由于確定光束的位置相對容易，因此測量的精度主要取決于裝置可制造到多小。如果光束分開得太遠，則流在光束之間可能大大改變，從而測量變成該空間中的平均值。而且，在任何給定時間，都可能有多個粒子駐留在光束之間，并且由于粒子是不可分辨的，因此這將會使信號惡化。對于這種提供有效數(shù)據(jù)的傳感器，該傳感器必須相對于播種密度(seedingdensity)和流的尺度較小。光學(xué)飛行時間傳感器可被構(gòu)造為具有飛行時間攝像裝置芯片的3D攝像裝置。根據(jù)上述描述可知，本發(fā)明的實施例公開了以下技術(shù)方案，包括但不限于方案1一種用于在工業(yè)自動化環(huán)境中定義安全地帶的方法，包括監(jiān)視對象和操作地帶，其中設(shè)備被控制在所述操作地帶內(nèi)；確定所述對象與所述設(shè)備之間的速度；確定所述對象接近所述操作地帶的方向；確定與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的移動部件接近所述對象的速度或方向；鑒于所確定的所述對象的速度或方向，動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域；以及部分地基于所述對象進入所述安全區(qū)域，啟用或禁用所述操作地帶內(nèi)的所述設(shè)備。方案2如方案1所述的方法，使用至少一個飛行時間傳感器確定所述對象接近所述安全區(qū)域的速度或方向。方案3如方案2所述的方法，使用多個飛行時間傳感器監(jiān)視所述操作地帶的多個維度，其中所述維度包括朝向所述操作地帶的移動、遠離所述操作地帶的移動、來自所述操作地帶上方或下方的移動或向所述操作地帶的旁邊或周圍的移動。方案4如方案1所述的方法，還包括監(jiān)視所述設(shè)備的一部分的運動。方案5如方案4所述的方法，還包括基于所述設(shè)備的所述部分的速度或方向調(diào)整所述操作地帶內(nèi)的安全區(qū)域。方案6如方案4所述的方法，還包括監(jiān)視移動設(shè)備，并在所述移動設(shè)備接近其他對象時動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域。方案7如方案1所述的方法，還包括基于機器的操作模式動態(tài)調(diào)整所述安全區(qū)域。方案8如方案7所述的方法，所述操作模式包括生產(chǎn)模式、備用模式、禁用模式、維護模式和減速模式。方案9如方案1所述的方法，還包括使用工業(yè)控制器確定所述速度或方向。方案10如方案9所述的方法，使用所述工業(yè)控制器啟用或禁用所述操作地帶內(nèi)的所述設(shè)備。方案11如方案1所述的方法，將機器的部件用作用于定義動態(tài)可調(diào)整安全區(qū)域的參考中心。方案12—種用于監(jiān)視和控制安全地帶的工業(yè)控制系統(tǒng)，包括控制器，其監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在所述操作地帶內(nèi)；飛行時間傳感器，其確定所述對象接近所述操作地帶的速度或方向；以及邏輯部件，其與所述控制器相關(guān)聯(lián)，以鑒于所確定的所述對象的速度或方向自動調(diào)整安全區(qū)域。方案13如方案12所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，所述控制器部分地基于所述對象進入所述安全區(qū)域，啟用或禁用所述操作地帶內(nèi)的所述設(shè)備。方案14如方案12所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，所述控制器與多個飛行時間傳感器進行交互以監(jiān)視所述操作地帶的多個維度，其中所述維度包括朝向所述操作地帶的移動、遠離所述操作地帶的移動、來自所述操作地帶上方或下方的移動或向所述操作地帶的旁邊或周圍的移動。方案15如方案12所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，所述控制器監(jiān)視所述設(shè)備的一部分的運動。方案16如方案15所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，所述控制器基于所述設(shè)備的所述部分的速度或方向，動態(tài)調(diào)整所述操作地帶內(nèi)的安全區(qū)域。方案17如方案12所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，所述控制器監(jiān)視移動設(shè)備并在所述移動設(shè)備接近其他對象時動態(tài)調(diào)整安全地帶。方案18如方案12所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，所述控制器基于機器的操作模式動態(tài)調(diào)整所述安全區(qū)域。方案19一種用于監(jiān)視和控制安全地帶的工業(yè)控制系統(tǒng)，包括監(jiān)視裝置，其用于監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在所述操作地帶內(nèi)；確定裝置，其用于確定所述對象接近所述操作地帶的速度或方向；以及調(diào)整裝置，其用于鑒于所確定的所述對象的速度或方向調(diào)整安全區(qū)域。方案20如方案19所述的工業(yè)控制系統(tǒng)，還包括至少部分地基于所述對象進入所述安全區(qū)域而改變所述操作地帶內(nèi)的所述設(shè)備的操作的部件。方案21如方案19所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述設(shè)備的移動部分上的至少一個飛行時間TOF傳感器。應(yīng)注意，在用于本申請中時，諸如“部件”、“模塊”、“系統(tǒng)”等的術(shù)語旨在表示計算機相關(guān)實體、電-機械實體、或二者，或者是硬件、硬件和軟件的組合、軟件，或者是為工業(yè)控制而應(yīng)用于自動化系統(tǒng)的執(zhí)行中的軟件。例如，部件可以是但不限于在處理器上運行的過程、處理器、對象、可執(zhí)行文件(executable)、執(zhí)行線程、程序和/或計算機。為了說明，運行在服務(wù)器上的應(yīng)用程序和該服務(wù)器均可以是部件。一個或多個部件可以駐留在處理或執(zhí)行線程內(nèi)，并且部件可以局限在一臺計算機上，或分布在兩臺或更多臺計算機、工業(yè)控制器、或與其通信的模塊上。以上說明的主題包括各種示例性的方面。然而，應(yīng)當認識到，不可能為了說明這些方面而說明每個可想到的部件或方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認可的是，另外的組合或置換是可能的?？墒褂酶鞣N方法或架構(gòu)來實施本發(fā)明、其修改、變形或等同物。相應(yīng)地，本文說明的方面的所有這種實施旨在包括本申請權(quán)利要求的范圍和精神。而且，對于在詳細說明或者權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“包括(includes)”而言，如術(shù)語“包括(comprising)”在權(quán)利要求中用作過渡詞時所解釋的那樣，該術(shù)語旨在以類似于術(shù)語“包括(comprising)”的方式為包含性的。權(quán)利要求1.一種用于在工業(yè)自動化環(huán)境中定義安全地帶的方法，包括監(jiān)視對象和操作地帶，其中設(shè)備被控制在所述操作地帶內(nèi)；確定所述對象與所述設(shè)備之間的速度；確定所述對象接近所述操作地帶的方向；確定與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián)的移動部件接近所述對象的速度或方向；鑒于所確定的所述對象的速度或方向，動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域；以及部分地基于所述對象進入所述安全區(qū)域，啟用或禁用所述操作地帶內(nèi)的所述設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的方法，使用至少一個飛行時間傳感器確定所述對象接近所述安全區(qū)域的速度或方向。3.如權(quán)利要求2所述的方法，使用多個飛行時間傳感器監(jiān)視所述操作地帶的多個維度，其中所述維度包括朝向所述操作地帶的移動、遠離所述操作地帶的移動、來自所述操作地帶上方或下方的移動或向所述操作地帶的旁邊或周圍的移動。4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括監(jiān)視所述設(shè)備的一部分的運動。5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括基于所述設(shè)備的所述部分的速度或方向調(diào)整所述操作地帶內(nèi)的安全區(qū)域。6.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括監(jiān)視移動設(shè)備，并在所述移動設(shè)備接近其他對象時動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域。7.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于機器的操作模式動態(tài)調(diào)整所述安全區(qū)域。8.一種用于監(jiān)視和控制安全地帶的工業(yè)控制系統(tǒng)，包括控制器，其監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在所述操作地帶內(nèi)；飛行時間傳感器，其確定所述對象接近所述操作地帶的速度或方向；以及邏輯部件，其與所述控制器相關(guān)聯(lián)，以鑒于所確定的所述對象的速度或方向自動調(diào)整安全區(qū)域。9.一種用于監(jiān)視和控制安全地帶的工業(yè)控制系統(tǒng)，包括監(jiān)視裝置，其用于監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在所述操作地帶內(nèi)；確定裝置，其用于確定所述對象接近所述操作地帶的速度或方向；以及調(diào)整裝置，其用于鑒于所確定的所述對象的速度或方向調(diào)整安全區(qū)域。10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括安裝在所述設(shè)備的移動部分上的至少一個飛行時間TOF傳感器。全文摘要本發(fā)明公開了動態(tài)可調(diào)節(jié)安全地帶，提供用于在工業(yè)自動化環(huán)境中定義安全地帶的系統(tǒng)和方法。該方法包括監(jiān)視接近操作地帶的對象，其中設(shè)備被控制在操作地帶內(nèi)。這包括確定對象接近操作地帶的速度或方向。該方法包括鑒于所確定的該對象的速度或方向動態(tài)調(diào)整安全區(qū)域，以及部分地基于對象進入安全區(qū)域而啟用或禁用操作地帶內(nèi)的設(shè)備。文檔編號G05B19/418GK102385354SQ201110164829公開日2012年3月21日申請日期2011年6月8日優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日發(fā)明者克雷格·馬丁·布羅克曼,卡爾·曼赫茨,史蒂文·A·艾森布朗,埃利克·I·富克斯,曼弗雷德·施泰因,理查德·加萊拉,羅格·默茨,羅貝特·M·布萊克,蘇雷什·奈爾,里頓·貝爾納,陳瑋潔,馬丁·哈德格申請人:洛克威爾自動控制技術(shù)股份有限公司,賽德斯安全與自動化公司