无线监测/控制的制作方法

本发明的一种或多种形式适用于用于监测和/或控制机器的无线通信，机器例如为工程和制造车间机器、压力机(例如压制机、液压机、冲压和锻造机)、铣床、车床、工业机器人(例如机器人焊工)和等离子切割机。

本发明的一种或多种形式可应用于通过无线通信系统发送和/或接收数据(优选在短距离内)的系统和/或方法。

本发明的一种或多种形式可应用于接近度/距离检测和/或用于安全目的的测量。

背景技术：

机器(如工艺、工程和制造厂)通常具有安全系统来保护机器附近的操作员和其他人员。这类机器的例子有：用于金属板弯曲的压制机、立式和卧式车床和铣床、等离子切割机、机器人焊接机等。

这类机器通常具有基于硬件的安全系统，该安全系统提供紧急停止功能，并将机器控制直接硬接线到相应机器的控制器。这样做的后果是布线成本高昂并限制了重要的紧急停止和用户控制界面的定位选项。

解决这种限制的方法是由直接连接到机器的硬接线控制装置提供远程控制和紧急停止功能。借助由于硬接线的柔性电缆而可以相对于机器移动的控制装置，用户界面和紧急停止控制可以在可用的空间内更灵活地定位，并且相对于机器和手头的任务而言，可以满足操作员的偏好。

以太网powerlink(通常简单地称为powerlink)以及类似的系统在为此类机器的安全和控制提供的从属控制器和主控制器之间的安全关键控制提供开放的协议。

利用powerlink系统，可以为用户控制界面提供到机器的硬接线物理电缆连接而远离机器。用户控制界面和机器之间的操作信息通过等时(isochronous)数据交换来处理，其需要发送和接收循环轮询请求和轮询响应，然后通过同一信道进行异步数据的交换。数据以"菊花链"式的轮询布置被发送到多个装置。这些数据可能是用于一个装置的，也可能是用于多个装置的。因此，数据包含相对较大的信息"包"，这些信息包括id信息。这导致系统需要相对较高的电源要求。

已经意识到，机器和远程监测/控制装置之间的数据交换可以是无线的，同时管理或限制远程监测/控制装置在存储电荷储备(例如电池和/或电容器存储)上运行的电力需求。

已经进一步认识到，远程控制界面和机器之间的安全关键数据交换可以得到改善。

还进一步认识到，用于无线远程控制/用户界面的接近度检测和/或距离测量可以非常有用，在机器的操作涉及安全关键控制/监测的情况尤为如此。

正是由于现有的安全监测/控制装置，特别是无线安全监测/控制设备的一个或多个限制，才开发了本发明的一个或多个形式。

技术实现要素：

用于监测/控制的远程通信。

可以理解的是，本发明的一个或多个形式涉及用于在远程设备和机器之间进行通信的无线协议/系统/方法，以监测或控制，或监测和控制机器。

本发明的一个或多个实施方式总体上涉及用于在装置，例如压力机和远程(优选无线)用户界面/控制器之间建立双信道通信链路的协议、系统和方法。

本发明的一个或多个实施方式总体上涉及用于在与机器的安全关键操作有关的装置之间建立接近度检测和/或距离测量通信的协议、系统和方法。

考虑到上述情况，本发明的一个方面提供了一种用于监测和/或控制机器的无线远程通信系统，该系统包括双信道无线通信，该双信道无线通信在远离机器的远程接口装置与连接至所述机器的至少一个通信模块之间。

远程接口装置可以是或包括用于监测和/或控制机器的无线控制装置。无线接口装置可以包括显示屏，例如用于显示被监测的机器的参数/功能。无线接口装置可以包括一个或多个控制件，用于控制机器的一个或多个相应功能，例如停止/紧急停止控制件、压力机的向上指令控制件等。

本发明的另一个方面提供了一种用于监测和/或控制机器的无线通信系统，该系统包括远程接口装置，该远程接口装置具有两个远程发射器和两个远程接收器，两个远程发射器配置成彼此并行地分别向连接到所述机器的所述两个接收器中的相应一者传输数据，用于所述机器的操作控制，并且所述远程接收器布置并配置成接收来自连接到所述机器并彼此并行地传输数据的两个发射器中的相应发射器的数据。

优选地，所述远程接口装置包括：第一远程通信器，其具有第一所述远程发射器和第一所述远程接收器，所述第一所述远程发射器和所述第一所述远程接收器配置成与连接到所述机器的第一通信模块无线通信数据；以及第二远程通信器，其具有第二所述远程发射器和第二所述远程接收器，所述第二所述远程发射器和所述第二所述远程接收器配置成与连接到所述机器的第二通信模块无线交换数据，所述第一通信器和所述第二通信器布置成彼此并行地将数据传输至相应的所述第一通信模块和所述第二通信模块和/或从相应的所述第一通信模块和所述第二通信模块接收数据。

在远程接口装置和机器之间交换数据的能力，如对机器的控制命令(例如紧急停止和/或正常操作功能)通过两个信道(例如并行地)而不是通过单个信道，这有助于减少任何一个信道上的信息量，从而加快数据的传输和/或允许在任何一次交换额外的数据。这提高了机器和机器操作员的安全性和/或生产力。

本发明的双信道通信配置和/或布置的一个或多个实施方式与单信道数据通信(例如上述的powerlink)相比，降低了装置之间的无线安全关键通信的功率要求。

优选地，第一和第二通信模块与用于控制机器的控制器进行通信。

所述远程接口装置是由电池和/或电容器供电的。优选地，所述相应的电池和/或电容器能够从一个或多个太阳能电池板充电/再充电，所述一个或多个太阳能电池板被提供在所述远程接口装置上或电连接到所述远程接口装置。

远程接口装置可以包括机器的紧急停止控制能力。例如，对远程接口装置上的紧急停止控制件的操作可以实现实时或接近实时地立即停止机器的操作。

所述远程接口装置包括至少一个脚踏板作为控制输入装置，以利用在所述远程接口装置和连接到所述机器的所述接收器之间无线通信的命令，控制所述机器的一个或多个操作。

优选地，该系统符合sil3类安全控制。安全完整性等级(sil)被定义为由安全功能提供的风险降低的相对水平，或用于指定风险降低的目标水平。sil是对安全仪表功能(sif)所需性能的测量。

在所有的功能安全标准中，对特定sil的要求并不一致。在基于iec61508标准的功能安全标准中，定义了四个sil，其中sil4是最可靠的，sil1是最不可靠的。

sil是基于一些定量因素与定性因素(如开发过程和安全生命周期管理)相结合来确定的。sil3要求机器具有可靠的紧急停止功能。

远程接口装置可以包括用户/操作者显示器，以示出命令和/或功能选项，并且优选允许经由触摸屏界面输入。

远程接口装置可以包括至少一个用于硬接线连接数据和/或电力电缆的端口，例如用于在机器和远程接口装置之间连接的脐带电缆。

本发明的另一个方面提供一种提供用于监测和/或控制机器的无线通信的方法或协议，该方法包括在远程接口装置与连接到所述机器的机器控制装置之间进行双信道无线通信。

本发明的另一个方面提供了一种用于监测和/或控制机器的无线通信的程序或协议，该程序或协议包括在远离机器的远程接口装置和连接到机器的至少一个通信模块之间提供双信道无线通信。

本发明的另一个方面提供了一种用于远程控制机器的程序或协议，该程序或协议包括在远程接口装置和所述机器之间通过两个单独的信道进行通信的步骤，以便对所述机器进行操作性控制。

优选地，所述通信包括通过所述两个信道并行地传输和接收数据。

优选地，在所述远程接口装置的两个远程发射器和连接到所述机器的两个接收器之间以及在连接到所述机器的两个发射器和所述远程接口装置的两个远程接收器之间传输所述数据。

优选地，所述远程发射器布置并配置成彼此并行地分别向连接到所述机器的所述两个接收器中的相应一者传输数据，并且所述远程接收器布置并配置成从连接到所述机器的并彼此并行地传输所述数据的两个发射器中的相应一者接收数据。

本发明的另一个方面提供了一种用于远程控制机器的双信道无线控制系统，该系统包括具有两个远程发射器和两个远程接收器的远程控制模块，远程发射器布置和配置成彼此并行地向连接到机器的机器侧模块的两个接收器中的相应一者传输数据，并且远程接收器布置和配置成从连接到机器并且彼此并行地传输数据的机器侧模块的两个发射器中的相应一者接收数据。

为了便于理解，短语“机器侧模块”是指在机器处使用的模块，并且优选地，其与机器安全控制器集成或通信。

'远程侧'是指远离机器的远程接口装置。

可以理解的是，本发明的双信道通信协议/系统/方法的一种或多种形式可以包括在下一个发送-接收-休眠循环之前，在数据发送和数据接收之后有一段时间的待机/休眠模式循环。

待机或睡眠时段可以在5ms和1天之间，优选在5ms和10小时之间，更优选在10ms和10小时之间，更优选在10ms和1小时之间，甚至更优选在10ms和100ms之间。

可以理解的是，在本发明的一个或多个实施方式内用于发送和接收的数据包可以包含比诸如powerlink这样的单信道通信系统中所要求的更少的信息，并且可以在比这样的单信道系统所要求的更短的时间内传输，并且可以比这样的单信道系统中传输的频率更低。因此，本发明的一种或多种形式的数据通信协议/系统/方法可以比上述的单信道系统/方法更加高能效。能效在无线系统中可能是至关重要的，特别是在需要可靠的安全关键设备/程序的地方。

根据本发明的一个或多个实施方式，数据检查在远离无线远程模块和机器模块的地方进行。从一者到另一者的数据传输的数据检查可以在机器安全控制器层面进行，从而减少数据传输时间(因为需要传输的数据较少)。数据可以通过两个信道(即并行地)传输。

远程控制模块可以包括远程通信装置，该远程通信装置包括：第一远程通信器，其具有第一所述远程发射器和第一所述远程接收器，第一所述远程发射器和第一所述远程接收器配置成与连接到机器的机器侧模块的第一通信模块无线通信数据；以及第二远程通信器，其具有第二所述远程发射器和第二所述远程接收器，第二所述远程发射器和第二所述远程接收器配置成与连接到机器的机器侧模块的第二通信模块无线交换数据。

优选地，第一和第二通信器布置成彼此并行地向相应的第一和第二通信模块发送和/或接收数据。

接近度/距离测量

本发明的另一个方面提供了一种确定远程接口相对于远程接口装置配置成无线监测和/或控制的机器的接近度和/或距离的方法，其中在机器和远程接口装置之间发送的第一和第二信号之间的行进时间被用于确定远程接口装置是否被允许监测和/或控制机器或是否在监测和/或控制机器的范围内。

本发明的另一个方面提供了一种确定远程接口装置是否在与所述远程接口装置配置成无线监测或控制的机器相关的所需范围或区域内的方法，由此，发送到所述远程接口装置或来自所述远程接口装置的第一信号和第二信号之间的行进时间差值被用来确定所述远程接口装置在允许监测和/或控制所述机器的所述范围或区域内。

本发明的另一个方面提供了一种确定远程接口装置是否在与远程接口装置配置成无线监测和/或控制的机器相关的所需范围或区域内的方法，由此，在机器和远程接口装置之间发送的第一信号和第二信号之间的行进时间被用来确定远程接口装置是否被允许监测和/或控制机器或是否在监测和/或控制机器的范围内。

优选地，第一信号和第二信号之间的行进时间的差值被用于确定远程接口装置相对于机器的接近度和/或距离测量。

该差值可以与一个或多个阈值距离和/或区域值进行比较。例如，如果所述差值落在相应的距离和/或区域值内，则所述机器继续被所述远程接口装置监测和/或控制。另选地，或此外，如果所述差值落在所述相应的距离和/或区域值之外，则所述机器被停止或减慢，或提供用户警报。

优选地，提供至少一个定向发射器(例如一个或多个超声波发射器)，用于接近度/距离感应信号的定向聚焦。

该差值可以用于确定远程接口装置相对于机器是否在阈值距离或区域之内(或之外)。

优选地，第一和第二信号是电磁和/或超声信号。

优选地，该方法包括同时发送电磁信号(例如，ir、rf)和声波信号(例如，超声波)，并且所述电磁信号和所述超声波信号之间的接收时间延迟被用来确定所述远程接口装置和所述机器之间的距离。

更优选地，该方法包括确定电磁信号的返回飞行时间(returntimeofflight)，确定声波信号的返回飞行时间，并且计算所述电磁信号和所述声波信号的所述返回飞行时间之间的差值，以确定所述远程接口装置与所述机器的距离测量。

优选地，该声波信号是超声波信号。

可以理解的是，电磁信号在空气中以约3x10⁸ms^-1的速度传播，而超声波信号以约340ms^-1的速度传播。

对于远程接口装置和机器之间的典型操作距离，电磁和超声波信号之间的接收延迟约为0.3m/ms。

优选地，如果所述距离测量值在预定值内，则认为所述远程接口装置在所述机器的范围内并且可以维持所述机器的操作。如果所述距离测量值超过阈值，则认为所述远程接口装置超出了操作范围，并且机器要么不能由所述远程接口装置操作，要么将所述机器停止(例如当远程接口装置无意中被带出机器的范围)。

优选地，远程接口装置和机器之间的无线通信可以包括无线电频率(rf)通信，例如2.4ghz传输频率通信。

优选地，所述电磁信号和所述超声波信号同时传输。

本发明的另一个方面提供了一种用于确定远程接口装置是否在与所述远程接口装置配置成无线监测和/或控制的机器相关的所需范围或区域内的系统，其中至少一个发射器配置成向所述远程接口装置传输第一信号和第二信号或从所述远程接口装置传输第一信号和第二信号，处理装置确定所述第一信号和所述第二信号之间的行进时间并确定所述远程接口装置是否被允许监测和/或控制所述机器或是否处于监测和/或控制所述机器的范围内。

优选地，所述处理装置配置成确定所述第一信号和所述第二信号之间的行进时间差值，以确定所述远程接口装置相对于所述机器的接近和/或距离测量。

优选地，提供至少一个定向的所述发射器(例如一个或多个超声波发射器)，用于接近度/距离感应信号的定向聚焦。

优选地，所述至少一个发射器包括至少一个电磁发射器和/或至少一个超声波发射器。

优选地，该系统包括一个或多个各自的接收器以接收相应电磁和/或超声波信号。

优选地，电磁发射器和超声波发射器配置成传输相应的电磁信号(例如ir、rf)和声波信号(例如超声波)。

至少一个相应的接收器可以接收电磁信号和声波信号之间有时间延迟的信号。处理器可以配置成确定远程接口装置和机器之间的距离。

可以是或包括上述处理器或可以是第二处理器的处理装置可以配置成确定电磁信号的返回飞行时间，确定声波信号的返回飞行时间并且计算电磁信号和声波信号的返回飞行时间之间的差值以确定远程接口装置与机器的距离测量。处理装置可以设置在机器上或在远程接口装置上。

优选地，至少一个所述声波信号是由相应的至少一个超声波发射器传输的。优选地，至少一个所述声波信号由相应的至少一个超声波接收器来接收。

所述机器可以包括连接到的控制器的至少一个从属模块，以控制机器功能。

至少一个从属模块可以放置在机器上或机器附近。然而，该或每个从属模块的功能是与远程接口装置通信(从远程接口装置接收和/或向远程接口装置传输)。

各从属模块可以被视为机器的一部分，即使是附加组件/模块，例如改装的安全/控制系统的一部分。

优选地，提供两个或多个连接到机器的超声波发射器，例如在每个角落提供一个以对机器附近的区域进行空间覆盖。远程接口装置可以包括至少一个超声波接收器，优选每个超声波发射器有一个这样的接收器。

优选地，如果距离测量在预定值内，则远程接口装置被认为在机器的范围内，并且机器的操作可以被维持。如果距离测量超出预定值，则远程接口装置被视为在操作范围之外，并且机器要么不能由远程接口装置操作，要么机器停止(例如当远程接口装置无意中被带出机器的范围)。

优选地，提供连接到机器的两个或更多的超声波发射器，例如在每个角落提供一个，以对机器附近的区域进行空间覆盖。远程接口装置可以包括至少一个超声波接收器，优选地，每个超声波发射器有一个这样的接收器。

优选地，远程接口装置和机器之间的无线通信可以包括无线电频率(rf)通信，例如2.4ghz传输频率通信。

优选地，一个所述电磁信号和一个所述超声波信号同时传输，优选地，其传输由机器模块和/或机器侧的处理装置控制。

两个或更多的超声波发射器可以在功能上连接置机器，从而对机器附近的至少一个区域进行空间覆盖。

远程接口装置可以包括脚踏开关/踏板和/或停止控制件，以便在操作时停止机器的一个或多个操作。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的一个或多个实施方式，在附图中：

图1为了便于理解，示出了用于远程接口装置(rcd)(例如脚踏板和/或紧急停止开关或其他控制装置)的无线控制布置的简化示意图，该无线控制布置与用于控制机器(例如压制机、机械臂、等离子切割器等)的机器安全控制器msc进行无线对接；

图2示出了根据本发明的一个实施方式的用于通过两个并行数据通信信道来无线控制机器并且具有距离测量功能的系统和方法的布置的进一步细节；

图3示出了根据本发明的另一个实施方式用于通过两个并行数据通信信道来无线控制机器并且具有距离测量功能的系统和方法的布置的进一步细节；

图4示出了用于控制机器的远程接口装置的数据通信和距离测量的协议时间表；

图5示出了在超声波发射器和接收器之间以及射频发射器和射频接收器之间的信号传输的示意图，用于确定装置与机器的接近度/距离；

图6示出根据本发明的一个实施方式的用于无线远程用户界面相对于机器的接近/距离确定系统/方法。

具体实施方式

如图1中的实施例所示，诸如远程监测/控制装置(rcd)12之类的用户界面10包括控制输入装置/接口(例如脚踏开关/踏板)、开关(例如紧急停止按钮)、触摸屏或其两个或多个的组合。

rcd与连接到rcd的无线远程模块(wrm)14通信。wrm可以与rcd合并，或者可以是可连接/插入的装置。通信13可以是有线或无线的。

rcd和wrm可以周期性地(例如每10ms)通信，以检查rcd和/或wrm的功能是否在参数范围内运行并符合预期。

控制装置的故障(例如紧急停止按钮)可以启动wrm和机器模块(mm)16之间的通信，或者产生通信的损失，从而使mm中继至机器安全控制器(msc)18以停止机器的操作。

wrm经由彼此并行操作的两个通信信道与机器模块(mm)进行无线通信15。

mm可以通过硬接线与机器安全控制器(msc)进行通信17，例如作为机器的控制系统的一部分合并入机器中。该机器可以是例如压制机、等离子切割机、机器人手臂(例如机器人焊接机)、车床或铣床。mm可以通过两个硬接线连接或单一连接(如通过以太网连接)与msc进行通信。

mm可以是机器的附加(改装)模块，或者可以作为oem控制系统的一部分与机器合并。

优选地，wrm将数据组合为数据包并将数据包发送到mm。

mm可以“监听”来自wrm的数据包接收并在接收到时向wrm确认接收到。

在机器侧，由mm接收的数据可以被组合成标准的数据协议信息(例如标准的以太网powerlink信息)，并被通信给机器安全控制器(msc)。

优选地，数据可以以协议形式(例如以太网powerlink协议)从mm提供给msc，因此典型的安全plc可以以安全的方式检查接收到的数据。

图2示出了根据本发明的至少一个实施方式的系统和/或协议的细节。

机器模块(mm)包括两个信道20、22(信道1-ch1和信道2-ch2)发射器和接收器性能，使得数据在wrm和mm之间通过两个并行信道进行通信。

wrm包括两个相应的信道24、26(ch1和ch2)，用于与mm的ch1和ch2进行相应的通信。

优选地，用于控制命令的数据通信通过射频(rf)(优选地在2.4ghz范围内)通信传输。

远程接口装置(rcd)12和无线远程模块(wrm)14可以合并成单个装置，例如独立式远程控制器。rcd可以包括或操作性地连接到一个或多个脚踏板32和/或控制按钮和/或触摸屏控制件34、36、38，用于命令或确认机器的操作功能。

rcd可以包括显示屏28。电池电源可以由机载电池30提供，该电池可以由rcd上提供的太阳能电池板充电/再充电。

可以在机器上或机器附近设置一个或多个超声发射器44。mm可以包括或连接到一个或多个超声发射器44(距离模块)。rcd12或wrm14可以包括或连接到一个或多个超声接收器46(距离模块)。

远程接口装置(rcd)12可以包括用于控制装置与其连接的至少一个输入/输出件40，例如通过至少一个控制装置插入到rcd的相应i/o插座中。控制装置可以包括紧急停止控制件/按钮34、脚踏板32和错误复位控制件/按钮36、机器控制件(向上、向下、缩回、待机等)38或其两个或多个。

机器模块(mm)16和无线远程模块(wrm)14可以通过扩展/辅助连接42a、42b连接，扩展/辅助连接43a、43b可以提供进一步的功能。例如，如果声学接近度/距离测量和/或电磁(例如rf)数据通信可能受折损或不能发挥作用(例如大的噪音的或某些频率的背景噪音影响声学通信)，则扩展/辅助连接可以作为无线用户界面和机器控制器(msc)之间的旁路。

同样地，msc18和mm16可以通过扩展/辅助连接43a、43b连接，扩展/辅助连接43a、43b可以提供进一步的功能。

无线远程模块(wrm)14可以包括用于每个通信信道(ch1、ch2)的处理器(例如cpu)。同样地，机器模块(mm)可以包括用于每个信道(ch1、ch2)的处理器。

优选地，每个处理器均将具有唯一的媒体访问控制地址(mac地址)。即，总共有4个mac地址：2个用于wrm和2个用于mm。

mac地址可以配对(1个wrm+1个mm配对以相互通信，并且1个其他wrm+1个其他mmmac地址配对以相互通信)，这可以帮助避免与范围内的其他装置的数据/通信冲突。

本发明优选利用射频(rf)技术，以实现低功率损耗/功率节省。射频产品允许在低功率使用的情况下进行快速通信。因此，wrm可以是独立的，而不需要硬接线至电源以获得电力。

优选地，根据本发明的一个或多个实施方式，以电磁方式传输的数据包包括以下内容：前导码；地址；id(识别包号)；数据；crc(检查)。数据包可以是大约10字节长(80bits)，并且可能需要60μs的时间来进行传输，并且数据包可以定期地传输(根据设定，以定期的间隔或随机的间隔)，例如每10ms。

rcd/wrm12、14可以在太阳能48和/或插入式电池充电器50(例如低电压变压器，类似于移动电话使用的那些)上操作。

对于距离/接近度检测和/或测量，mm16在向wrm14发送超声波信号25的同时，向wrm14发送rf信号21、23。因为与超声波信号相比，rf信号的行进速度更快，所以rf信号被首先接收。

接收rf21、23和超声波25信号之间的时间延迟被用来确定wrm14(因此rcd12)与mm16(因此与机器)的距离。该距离可以计算为每延迟1毫秒(1ms)约0.3米(0.3m)或者计算为约0.3m/ms。

可在机器上或机器附近设置多个超声波发射器，以给定保护区域。wrm和/或rcd可以包括多个超声波接收器，以适应相对于机器呈不同角度的wrm/rcd。

优选地，以定期的时间计数(例如以100ms的间隔)，利用射频包的id，一个超声波发射器输出一系列的脉冲，这些脉冲被rcd/wrm的一个或多个超声波接收器接收，这些接收器是“同时监听”的。

优选地，超声波接收器仅在接收到具有正确id的rf数据包时开始监听。

首先接收到高于阈值的正确信号的超声波接收器停止时间计数。该时间计数优选用于确定接近/距离测量。计时器在下一次接近/距离测量时重新开始。

接近度/距离测量检查之间的时间可以在5ms和1天之间，优选在5ms和10小时之间，更优选在10ms和10小时之间，还更优选在10ms和1小时之间，甚至还更优选在10ms和100ms之间。接近度/距离测量检查之间的时间可以是随机/随机化的时段。

图3示出了适用于具有机器安全控制器(msc)18的机器的系统和功能的布置的进一步细节。

优选地，数据可以以协议(例如以太网powerlink协议)的形式从mm16提供给msc18，因此典型的安全可编程逻辑控制器(plc)可以以安全的方式检查接收的数据。

机器模块(mm)16和机器安全控制器(msc)18之间的通信可以通过安全硬接线协议进行。例如，在各个通用异步接收-发送器(uart)装置或用于特定msc的类似专有装置之间，进行异步串行通信，其中数据格式和传输速度可配置。这种通信可以通过电缆提供，例如通过以太网电缆。

在图4至图6中以实施例的方式示出了使用本发明的操作/协议的一个实施方式。

为了避免每台均具有远程无线用户界面的多台机器之间的冲突，可以将关于一台机器-无线用户界面的距离/接近度检查与关于同一机器-无线用户界面的一个或多个先前的距离/接近度检查进行比较。这可以确保无线用户界面在预期/要求的界限/距离限制之内。

wrm14每10ms向mm16发送带有id的rf数据包。优选地，该id号码周期性递增，例如每10ms。

wrm14使用一个或多个rf发射器/收发器104、106通过ch1和ch2(即不同的信道和地址)一个接一个地发送具有相同id号的rf数据包，即通过两个信道ch1和ch2相隔一定时间发送数据包。

mm16通过至少一个发射器/收发器108、110以相同id的确认数据包回馈给wrm14。

wrm14上的ch1发送例如带有id(例如10)的rf数据包。mm16上的ch1确认接收到的带有id(例如10)的rf，并且mm同时从至少一个超声波发射器102发送超声波脉冲。

wrm14上的ch1接收到rf包的确认，启动超声波接收器100以及优选wrm14上的脉冲检测编程/软件。

启动wrm14上的计时器112。超声波接收器100同时或连续地监测来自超声波发射器102的传入超声波信号。当超声波接收器100中之一检测到超声波信号时，就会停止时间计数。超声波信号传输和接收所需的时间被转换为距离(例如“d”)并保存。

wrm14的ch1发送射频数据包，例如带有id(例如20)。mm16上的ch1确认射频id(例如20)并等待一段时间，例如3ms，然后从第一超声波发射器102发送超声波脉冲。

wrm14上的ch1接收到rf包的确认。wrm14启动超声波接收器100和脉冲检测软件。计时器也被启动。超声波接收器100同时或连续地监测传入的超声波信号。当其中超声波接收器100中之一检测到传入的超声波脉冲时，计时器停止，并计算出超声波信号的发送和接收时间。行进的时间扣除了3ms，并将行进时间转换为距离并保存。

wrm14的ch2发送rf数据包，例如带有一个id(例如30)。mm16上的ch2确认射频id(例如30)，并同时从第一超声波发射器发送超声波脉冲。

wrm14上的ch2接收到rf包的确认，并启动超声波接收器以及优选wrm14上的脉冲检测编程/软件。

启动wrm14上的定时器。超声波接收器100同时或连续地监测来自超声波发射器102的传入超声波信号。当超声波接收器100中之一检测到超声波信号时，停止时间计数。超声波信号传输和接收所需的时间被转换为距离并保存。

wrm14的ch2发送rf数据包，例如带有一个id(例如40)。mm16上的ch2确认该rfid(例如40)并等待一段时间，例如3ms，然后从第一超声波发射器发送超声波脉冲。

wrm14上的ch1接收到rf包的确认。

wrm14启动超声波接收器100和脉冲检测软件。计时器也被启动。

超声波接收器100同时或连续地监测传入的超声波信号。

当超声波接收器100中之一检测到传入的超声波脉冲时，计时器停止，并计算超声波信号发送和接收的时间。

行进的时间扣除了3ms，并将行进时间换算成距离并保存。

对于与mm16相关联的每一个额外的超声波发射器102，重复上述通过ch1传输射频id(例如10和20)和通过ch2传输射频id(例如30和40)以及传输、接收和测量距离的步骤，然后再次开始循环。

当一个周期在所提供的所有超声波发射器102中进行一次时，在rcm处的各发射器和接收器之间的至少一个(优选所有)距离被用来确定rcd12与机器112或mm16的距离，或者rcd12是否在所要求的或安全的接近机器112的范围内。

ch1和ch2上的至少一个超声波发射器-接收器对的距离值必须低于阈值，并且延迟时间必须在允许的参数范围内。然后允许在rcd处提供的控制件被激活，并且机器对控制件做出反应。

如图5中所示，超声波发射器102(ustx)发送超声波信号以被超声波接收器100(usrx)接收。对于这个实施例，发送和接收之间的时间是3ms。然而，可以理解的是，更大或更小的距离会导致发送和接收之间的飞行时间更长或更短。可以理解的是，ustx可以设置在rcd上，而usrx可以设置在机器上。

如前所述，超声波发射器102和超声波接收器100之间的距离(d)可以计算为每1毫秒(1ms)的延迟大约为0.3米(0.3m)或计算为约0.3米/ms。因此，对于3ms的延迟，超声波发射器(ustx)和接收器(usrx)之间的距离将是约1米，这将代表机器112和远程用户界面10、12之间的距离。

图5还示出了电磁(rf)发射器-接收器布置104、106、108、110。对于所涉及的距离(d)，信号的有效行进时间为0ms(约1ms如上)。可以理解的是，对于远程用户界面10、12和机器112之间的实际距离，电磁(em)信号的有效行进时间是0ms。

图6通过示例的方式示出了接近/距离确定系统和方法的布置，其用于检测远程用户界面/远程控制装置10、12(三个示出在不同的位置，a、b、c)是否在预期/要求的区域内或在相对于机器(例如压力机、压制机、车床、工业机器人等)的距离阈值/限制之内。位置a、bc代表远程用户界面可能在覆盖区域内的另选位置。

超声波发射器102ustx在机器112上间隔开。来自其中一者的超声波信号被远程用户界面a、b或c上的超声波接收器100usrx之一接收。

在超声波信号被发送的同时，从机器模块(mm16)发射器(108、110)发送电磁(em)信号(rf)。

接收电磁(em)信号和超声波信号之间的时间差值被用来确定远程用户界面(rcd)是否在离机器112的预期或要求的距离或区域内。如果计算出的距离落在预期的距离/区域外，可以发送警报和/或停止机器的操作以确保安全。