CN107505027B

CN107505027B - 反射微波屏障

Info

Publication number: CN107505027B
Application number: CN201710433513.5A
Authority: CN
Inventors: 罗兰·韦勒; 斯特芬·瓦尔德; 卡尔·格里斯鲍姆
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: EP3258296B1; EP3258296A1; CN107505027A; DK3258296T3; US20170356787A1; US10704948B2

Abstract

本发明涉及一种用于通过输出切换信号来监测至少一个工作区域(2)中的限位水平的反射微波屏障(1)。所述反射微波屏障(1)包括：用于连续地发射时间调制的微波信号(4)的微波发射器(3)；配置在所述至少一个工作区域(2)的与所述微波发射器(3)的相同侧以接收所述微波信号(4)的反射(7)的微波接收器(5)；和与所述微波接收器(5)通信以检测和监测所接收的微波信号(4)的反射(7)中的回波信号(11a～11c)的控制单元(10)。当所述回波信号(11a)的振幅上升或增大时，所述控制单元(10)适于计算回波信号(11a)的运行时间。此外，所述控制单元(10)适于利用所计算的运行时间来确定所述回波信号(11a)的原点(9)是否位于所述至少一个工作区域(2)内，并且适于仅在这种情况下输出切换信号。

Description

反射微波屏障

技术领域

本发明涉及对反射微波屏障的至少一个工作区域中的限位水平进行监测。特别地，本发明涉及一种用于监测反射微波屏障的工作区域中的限位水平的反射微波屏障、用于监测微波屏障的工作区域中的限位水平的方法、程序单元、计算机可读介质以及反射微波屏障在控制中心中的用途。

背景技术

例如，在DE 3302731 A1中已知微波屏障的基本工作原理。发射器在相关联的接收器的方向上发射连续波微波信号。如果从发射器到接收器的直接传输路径被目标对象或容器中的填充水平中断，则可以通过接收器中的丢失或降低的接收水平来识别。在接收器内检测到接收水平的降低，并将其转换为切换信号。利用这种简单的配置，不能防止例如由于微波发射器或微波接收器的污染物而错误地检测到物理上不存在的目标对象，原因是接收水平(其是指所接收的微波信号的振幅)也可能因污染物而下降。特别是在工业应用中，相应的污染物可能会变得不可避免，例如，由于加工应用中的灰尘沉积或由于在具有烟雾研发的应用中的烟灰沉积而有时引起相当大的过程故障。

为了避免这种错误的检测(“假阳性”)，例如，可以对微波发射器和微波接收器进行定期维护。例如，微波天线可以由专业人士进行检查，重点检查污染物，并且如有必要，可以进行清洁。此外，可以进行自动清洁，其可以包括使用诸如相机等监测装置，该监测装置检测和指示微波发射器或微波接收器的区域中的污染物或其他沉积物。

然而，该解决方案需要用于检测和去除污染物的个人形式或技术装置形式的额外付出。此外，这两种可能性还产生进一步潜在的误差源。因此，期望一种用于监测限位水平的微波屏障，其中污染物不会对其产生影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种对微波发射器和微波接收器的污染物在很大程度上不敏感的反射微波屏障。

该问题通过本发明要求保护的主题来解决。本发明的优选实施方案也可从以下说明中得出。

本发明的第一方面涉及一种用于监测分配给微波屏障的至少一个工作区域中的限位水平的反射微波屏障。由此，通过输出切换信号来监测限位水平，因此，如果填充水平达到或超过限位水平，则触发切换信号。由此，可以将填充材料例如储存在容器中。设有用于连续地发射时间调制的微波信号的微波发射器，并且设有用于接收所述微波信号的反射的微波接收器。发射器和接收器可以构造成单件，例如，构造成收发器。所述接收器配置在所述工作区域的与所述微波发射器的相同侧，使得接收器不能直接接收发射的微波信号，而是接收微波信号的反射。与所述微波接收器通信的控制单元连续地检测和监测所接收的微波信号的反射中的回波信号。例如，特别是在回波信号的振幅上升或出现的情况下，所述控制单元适于计算回波信号的运行时间，并且适于利用所计算的运行时间来确定所述回波信号的原点是否位于所述至少一个工作区域内，并且适于仅在这种情况下输出切换信号。

分配给微波屏障的至少一个工作区域特别地可以在水平方向上延伸。相应地，微波发射器可以适于在水平方向上连续地发射时间调制的微波信号。此外，相应地，微波接收器可以适于在水平方向上(特别是在其中微波发射器发射时间调制的微波信号的同一水平方向上)接收微波信号的反射。

通常，填充水平测量装置(特别是其发射器和接收器)配置在容器的顶部区域中，其中需要测量填充材料的填充水平。通常，填充水平测量装置位于容器的上盖的区域中。相比之下，微波屏障通常配置在容器的侧壁的区域中，其中需要监测填充材料的限位填充水平。因此，优选地，旨在将或可以将根据本发明第一方面的反射微波屏障配置在容器的侧壁中，其中应该监测填充材料的限位水平或限位填充水平。由此，特别地可以将反射微波屏障配置在容器的侧壁中，使得微波发射器可以在水平方向上连续地发射时间调制的微波信号，并且使得微波接收器可以在水平方向上接收微波信号的反射。

因此，所说明的水平发射和接收可以以基本上垂直于容器内的填充材料的垂直填充水平的变化的方式来进行。换句话说，容器内的填充材料的填充水平通常沿垂直方向上升。如果达到了垂直方向上的限位水平(在这种情况下，填充材料位于水平工作区域内)，则由微波发射器在水平方向上发射并由微波发射器进行时间调制的微波信号可以由处于水平工作区域中的填充材料反射，并且可以由微波接收器在水平方向上接收。

可选择地和/或另外，所述控制单元适于计算回波信号的运行时间，适于利用所计算的运行时间来确定所述回波信号的原点是否位于所述至少一个工作区域内，并且适于仅在这种情况下输出切换信号。

微波信号的时间调制用于允许确定运行时间。例如，诸如脉冲序列等振幅调制的信号或诸如FMCW信号(频率调制的连续波)等频率调制的信号是可想到的。

术语“微波信号的反射”包括在微波接收器的方向上被反射或散射回的任何辐射。回波信号充当障碍物位于波的传播方向上的证明。基于回波信号的性质(强度、相位长度、频谱)，可以假定障碍物的性质。对于术语“回波信号的原点”，该位置被理解成微波信号被反射的地方。通过已知或通过假设沿着微波信号的路径的介质(例如空气)，可以基于已知的回波的运行时间来计算运行轨迹，从而可以计算原点。对于“微波信号”，其是指电磁辐射，优选地波长为10μm～10cm。

特别地，反射微波屏障提供了以下优点：不可能通过主要弱化微波信号的污染物来触发切换信号。相反，根据本发明，微波信号(即，回波信号)的出现或上升被选择为用于输出切换信号的必要标准。

此外，需要将其看作是优点的是：通过将发射器和接收器配置在同一侧，简化了反射微波屏障的调节，原因是不必在两个位置处对发射器和接收器进行协调。

另一个优点在于，所提出的配置不需要静态反向反射器。微波信号的反射在待检测的目标对象上产生，或者例如当已经达到或例如已经超过填充水平时，在填充材料上产生。

根据本发明的实施方案，所述控制单元适于通过检查所述运行时间是否大于至少一个预定最小运行时间来确定所述回波信号的原点是否位于所述至少一个工作区域内。

由此，实现了如下结果：源自微波收发器的工作区域仅沿着微波信号的传播方向在预定距离处起算。由此，当识别目标对象时或当超过待监测的填充水平时，可以忽略异物，其中该异物位于由至少一个预定最小运行时间限定的那部分内。例如，这些异物可以是在微波发射器和用于填充材料的容器之间移动的某人，或者可以在发射器或接收器的区域中以污染物的形式存在。相反，传统的反射微波屏障通过微波信号的发射和接收来监测最初仅受到微波的功率所限制的工作区域。由此，通常不可能将监测仅仅限制于微波屏障和反射器之间的距离的子区域。

此外，微波屏障的污染物通过近距离范围内的回波来识别。这些回波可以通过使用预定最小运行时间来过滤掉并去除。

根据本发明的另一个实施方案，所述控制单元适于通过检查所述运行时间是否小于至少一个预定最大运行时间来确定所述回波信号的原点是否位于所述至少一个工作区域内。

由此，实现了如下结果：工作区域沿着微波信号的传播方向仅延伸到预定的距离。由此，当识别目标对象或填充水平时，可以忽略位于由至少一个预定最大运行时间限定的距离之后的对象。例如，这些对象可以是在用于填充材料的容器后面移动的某人，或者可以在该容器的后面以污染物的形式存在。相反，传统的反射微波屏障监测最初仅受到微波的功率所限制的工作区域，其中通常不可能将监测仅仅限制于微波屏障和反射器之间的距离的子区域。

由此，例如，每个最大运行时间与最小运行时间相关联。因此，一个最小运行时间和与该最小运行时间相关联的一个最大运行时间构建了正好对应于一个空间工作区域的一个时间间隔。如果最小运行时间被选择为零，则可以放弃涉及它的测试，原因是每个运行时间必须大于零。如果没有用于测试存储在控制单元内的最小运行时间的程序，则其由此有效地与等于零的最小运行时间的测试相同。

根据本发明的另一个实施方案，设有沿着所述微波信号的传播方向分开的至少两个工作区域。

由此，每个工作区域受到正好每一个最小运行时间和正好每一个最大运行时间的限制。由此，最小运行时间可以等于零。最大运行时间可以等于距反射器的距离(如果存在)，或者可以任意地大于最小运行时间。此外，可以不向沿着微波发射器的发射方向的最后的工作区域提供最大运行时间，从而使得该工作区域受到微波辐射的功率的限制。可以看出使用至少两个工作区域的优点在于，可以通过一个微波反射屏障来监测几个工作区域(例如，间隔开并且在成排的另一个容器后面的内部)，同时可以忽略位于被监测的工作区域之间的各区域。

根据本发明的另一个实施方案，设有用于限定所述至少一个工作区域的用户界面。

因此，可以通过用户界面来限制微波屏障的检测区域。因此，微波屏障可以容易地适应新的操作条件。此外，可以想到自动计算有利的最小运行时间和最大运行时间。

本发明的另一个实施方案包括用于将所述微波信号作为反射器回波反射的固定反射器，其中只有在所述反射器回波的振幅下降和/或所述反射器回波的运行时间上升的同时所述回波信号的振幅出现或上升期间，所述控制单元才适于输出切换信号。

这样的反射器(或远程站反射器)可以由限定规格的反射器(例如角部、金属板等)构成，或者可以通过存在相应的反射面(例如，机器外壳)来隐含地实现。由此，可以进一步改善微波屏障的检测准确性。通过使用反射器，控制单元接收附加信号，即，反射器回波。如果对象位于沿着从微波发射器到反射器的路径上的某处或者在微波接收器与反射器之间的某处，则反射器回波的振幅就会下降，原因是该对象通常吸收辐射功率。同时，反射器回波的运行时间通常会上升，原因是对象通常具有与空气或沿着路径配置的相应气体相比更高的折射率，从而使得光速更慢。如果在检测到新出现的或上升的回波信号期间，反射器回波也相应地失去强度或向后偏移或二者兼有，则仅触发切换信号。然而，在不考虑与待检测的对象相关联的回波信号的情况下，仅使用反射器回波可能导致错误的检测，例如由于现有技术中已知的污染物所造成的。

如果所述控制单元在操作期间适于识别所述反射器回波并且适于将所述工作区域限定为所述微波接收器和所述反射器之间的区域，则可以进一步改善该实施方案。

因此，在操作期间，可以以如下有利的方式来设置：微波屏障主动地搜索远程站反射器的存在。远程站反射器的特征可以在于，在不存在检测对象的情况下可以产生最大的回波。于是，例如，通过限定相应的最小运行时间和最大运行时间，微波屏障于缺省将d1＝0m至d2＝距远程站反射器的距离之间的检测区域设定为工作区域，并切换到上述的检测模式。

另外，可以设置如下：如果所述反射器回波的振幅下降至所述反射器回波的预定最小振幅以下，则所述控制单元发出警告信号。此外，可以设置如下：如果反射器回波的运行时间基本上等于在微波屏障的操作期间的运行时间，则仅发出警告信号。

由此，可以以安全的方式将微波屏障的污染物与实际存在于监测区域中的对象区分开。

由此，可以进一步提高可靠性。例如，如上所述，通过限定最小运行时间(也是最小距离)，可以实现如下结果：微波屏障在近距离范围内不会检测任何对象，从而错误地触发切换信号。然而，如果在近距离范围内检测到对象，则微波屏障可以基于远程站反射器的振幅来识别是否仍然可以监测实际的检测区域(工作区域)，或者微波屏障的视野是否受到邻近区域中的对象的非常大的限制。因此，如果不再可以足够安全地识别和监测远程站反射器，则所提出的控制单元可以发出警告消息。

根据本发明的实施方案，当接收到运行时间低于所述至少一个最小运行时间的第一回波信号和高于所述至少一个最小运行时间的第二回波信号时，所述控制单元分析第二回波信号是否代表第一回波信号的反射，并且适于仅在其他情况下输出切换信号。

优点如下。可以想到的是，在非活动的近距离范围内(进而在工作区域之外)的对象产生强烈的反射，使得微波信号的所谓“Ping-Pong”产生进一步的回波，从而导致主动限定的检测区域(工作区域)中的振幅上升。于是，尽管没有对象存在，但是微波屏障也将在检测区域中错误地触发切换信号。由此，可以想到各种检测方法或变形。

根据一个实施方案，旨在可以提供基于其距离(在近距离范围内的N*回波的距离)来检测显然位于检测区域中的回波。因此，检查第二回波信号的运行时间是否是第一回波信号的运行时间的整数倍。

此外，可以通过评估一定时间段内的反射率来检测Ping-Pong回波。同时出现的回波可以指示Ping-Pong比。

此外，可以想到基于回波信号的速度的检测。由此，检查运行时间随第二回波信号的时间的变化是否与第一回波信号的运行时间的及时变化相关。例如，同一信号的多重反射的指示是n次反射的运行时间随原始回波信号的n倍变化。其中，该变化对应于沿着微波信号的传播方向移动的对象的速度。另外，可以想到关于相关多普勒频移(Doppler shift)的回波信号的检查，其可以指示在这种移动下的多重反射。

根据一个实施方案，旨在可以提供如下：基于振幅来检测多条回波。由此，可以检查第二回波信号的振幅是否与第一回波信号的振幅及时相关。通常，这种相关性是线性相关的。

也可以基于调制形式的暂时改变(例如，锯齿波调制变为三角波调制)来检测两条回波的移动。

根据一个实施方案，旨在可以提供如下：所述微波发射器的发射特性可以在至少两种分布之间切换，并且所述控制单元适于通过在至少两种分布之间切换所述反射微波屏障的发射特性来分析第二回波信号是否代表第一回波信号的反射，并且同时通过检查来分析在第一回波信号和第二回波信号之间是否存在相关性。

例如，发射特性的切换可以包括微波信号的振幅的变化和/或发射角的变化和/或调制形式的变化和/或偏振的变化和/或偏振方向的变化。

优点在于，通过优选地在不同分布之间重复切换微波发射器或相应天线的发射特性，引起Ping-Pong回波的对象将随着及时改变的强度而被发现。于是，对象的多重反射(独立于发射特性的剩余及时进程)显示出依赖于多重反射的数量而不是依赖于各自的发射特性的进程。由此，可以将Ping-Pong回波与一次回波分开。如果代替切换发射特性而改变微波信号的空间强度分布和调制形式，则同样可以实现这一点。

进一步的改善旨在所述控制单元适于在操作的同时保存假性回波，从而在随后的操作阶段中当评估所述微波信号的反射时适于随后从被反射的微波信号中去除所保存的假性回波和/或适于考虑所保存的假性回波。

优点在于，通过将在操作期间检测到的回波与先前检测到的干扰回波曲线的回波进行比较，在切换转换的检测时可以不考虑静态反射点。

根据本发明的特别强调的实施方案，旨在在用于检测至少一个工作区域内的轨道的控制中心中使用微波屏障。由此，微波信号被水平地发射。这里，所述的优点特别突出；例如，可能的是，某人可以在轨道之间移动而不触发假性检测。此外，与该应用领域中的发射器和接收器例如构造成彼此相对的传统装置相比，简化了对准。

在下文中，参照附图对本发明的示例性实施方案进行说明。

附图说明

图1示出了根据本发明实施方案的反射微波屏障。

图2示出了根据本发明第二实施方案的反射微波屏障。

图3示出了根据本发明第三实施方案的反射微波屏障。

图4a示出了根据本发明第四实施方案的反射微波屏障。

图4b示出了回波信号的示意性强度/时间图。

图5示出了反射微波屏障在控制中心中的用途。

图6示出了根据本发明示例性实施方案的方法的流程图。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的，而不是按比例绘制的。

图1示出了根据本发明实施方案的反射微波屏障1。用于监测工作区域2中的限位水平的反射微波屏障1包括连续地发射时间调制(即，频率调制(FMCW))和/或振幅调制和/或数字编码的微波信号4的微波发射器3。微波发射器3构造成其一部分为微波接收器5的微波收发器6，其中微波接收器5接收微波信号4的反射7。特别地，微波接收器5配置在需要进行监测的工作区域2的与微波发射器3相同的那侧。

一旦需要进行检测的填充材料8达到待监测的限位水平的高度，则微波信号4在原点9处被反射并朝向微波接收器5被反射。

此外，旨在提供与微波接收器5通信的控制单元10，其中控制单元10适于检测和监测微波信号4的所接收的反射7中的回波信号11a,11b。如果控制单元10检测到回波信号11a的振幅出现或上升，则其计算回波信号11a的运行时间，并检查回波信号11a的原点9是否位于至少一个工作区域2内。只有在这种情况下控制单元10才会发出切换信号，其中切换信号指示已达到或超过限位水平。

尽管微波发射器和微波接收器配置在工作区域的同侧，但是由于填充材料8具有自反射效应，所以该实施方案特别地不需要静态反射器12(这里未更详细地示出)。

控制单元在操作的同时以静态干扰回波的形式保存假性回波，以便随后从所反射的微波信号中去除所保存的假性回波。由此，例如可能会易于忽略容纳填充材料8的容器的后壁的静态回波信号11b。

除了根据图1的实施方案的特征之外，根据图2的反射微波屏障1还包括用于将微波信号4作为反射器回波13反射的固定反射器12。只有在反射器回波13的振幅下降和/或反射器回波13的运行时间上升的同时回波信号11a的振幅出现或上升期间，控制单元10才适于输出切换信号(在指示达到限位水平的回波信号11a出现或上升时必须将其发出)。由此，填充材料8的优点在于，以各种协同协作的方式起诊断作用，即，一方面作为回波信号11a的反射器，另一方面，同时作为反射器回波13的阻尼器和延迟器。

因为由于这种阻尼、而且例如由于污染物的原因，而存在可测量或合理的可解释的信号不再到达微波接收器5的风险，所以如果反射器回波13的振幅下降至预定最小振幅以下，则控制单元10另外适于发出警告信号。

此外，控制单元10在操作期间适于例如通过识别具有最高强度的静态回波信号来自动地识别反射器回波。于是，控制单元可以优选自动地将工作区域2限定为微波接收器5和反射器12之间的区域。

根据图3，设有沿着微波信号4的传播方向分开的两个工作区域2a,2b。由此，第一工作区域2a由第一预定最小运行时间tmin1和分配给第一预定最小运行时间tmin1的第一预定最大运行时间tmax1来限定，并且第二工作区域2b由第二预定最小运行时间tmin2和分配给第二预定最小运行时间tmin2的第二预定最大运行时间tmax2来限定。由此，控制单元可以在运行时间和沿着传播方向分配给该运行时间的位置之间进行转换，使得运行时间的定义等同于空间坐标的定义。在所选择的图示中，标记了对应于相应运行时间的坐标。当检测到回波信号11a,11b的振幅出现或上升时，控制单元首先检查运行时间是否分别大于预定最小运行时间tmin1或tmin2以及运行时间是否分别小于分配给最小运行时间的最大运行时间tmax1或tmax2。只有在这种情况下才会发出切换信号。由此，可能易于忽略充当异物14a,14b的某人的回波信号11c,11d。

由此，经由用户界面15输入最小运行时间tmin1,tmin2和最大运行时间tmax1,tmax2，并将其存储在控制单元10内，以将检测程序简化适应于由填充材料的容器规定的几何形状。

图4a示出了本发明的实施方案，根据该实施方案，设有对应于最小运行时间tmin1和分配给该最小运行时间的最大运行时间tmax1之间的间隔的工作区域2。图4b示出了其中示意性地绘制了所出现的回波信号11a,11b和反射器回波13的强度/时间图。

最大运行时间tmax1由对反射器回波13进行反射的静态反射器12预定义。在微波接收器5和对应于最小运行时间tmin1的最小距离之间的被忽略的区域中，存在将回波信号11a反射到微波接收器5的异物14a。该信号不会导致切换信号的输出，原因是信号的运行时间不大于最小运行时间tmin1。然而，回波信号11a在微波接收器5的区域中的表面16处被反射，接着再从异物14a反射到微波接收器5，并被记录为“Ping-Pong”回波信号11b。“Ping-Pong”回波信号11b包括对应于在工作区域2内的异物(或高于限位填充水平的填充材料)(在虚线所示的示例中虚拟的)的回波信号的位于最小运行时间tmin1和最大运行时间tmax1之间的运行时间，从而原则上将允许输出切换信号。然而，当接收到运行时间低于至少一个最小运行时间tmin1的第一回波信号11a和高于至少一个最小运行时间tmin1的第二回波信号11b时，所述控制单元适于分析第二回波信号11b是否代表第一回波信号11a的反射，并且适于仅在其他情况下输出切换信号。这通过对两个回波信号11a,11b的多普勒频移(Doppler shifting)之间和/或彼此整数倍的振幅和/或距离之间的相关性分析来进行。在本例子中，该分析具有阳性结果，从而发出切换信号。

根据图5，根据本发明的反射微波屏障1用在用于检测轨道车辆18a,18b的控制中心17中。由此，从微波发射器3发射微波信号4，并且包含回波信号11a,11b,11c的反射7由微波接收器5接收。由此，工作区域2a,2b,2c被预定义为使得异物14a的回波信号11c不能分类为配置在那里的轨道车辆的指示。

图6示出了根据本发明实施方案的用于监测限位水平的方法的流程图。在步骤101中，连续地发射时间调制的微波信号。在步骤102中，接收微波信号的反射。在步骤103中，检测并监测所接收的微波信号的反射中的回波信号(这里未更详细地示出)。在步骤104中，当检测或监测到的回波信号的振幅出现或上升时，计算回波信号的运行时间。在步骤105中，通过所计算的运行时间，确定回波信号是否已经在至少一个工作区域内被反射。为此，将运行时间例如与最小运行时间tmin1或例如与最大运行时间tmax1进行比较。在步骤106中，仅在回波信号的原点位于至少一个工作区域内的情况下，发出切换信号；否则，根据步骤103，继续监测微波信号的反射直到回波信号出现或上升。

上述示例性实施方案不应被理解为限制性的。通过所附权利要求书来获得的其他实施方案也是可能的。例如，可以在使用高度集成的MMIC的情况下构建反射微波屏障，其中在特定的有益实施方案中，MMIC还可以包括用于发射和/或接收雷达信号的元件。为了改善根据FMCW原理工作的MMIC的线性度，特别地可以应用锁相环路(phase locked loop(PLL))或分频锁相环路(fractional-N-PLL)。此外，可以设置如下：反射微波屏障由电池和/或由用于收获能量的装置来操作。为此，微波屏障可以包括合适的能量管理单元，其可以通过使微波组件适时地钝化来实现能量的收集。例如，也可以在SPS(例如，通过蓝牙或WLAN等)中将切换状态和/或切换状态的变化无线地传输到上级控制单元。无线通信装置还可以旨在对微波屏障进行调节。另外，需要指出的是，“包括”没有排除其他元件或步骤，并且“一个”没有排除多个。同样，例如，当涉及到回波信号的监测时，可以想到的是，仅监测一个回波信号。此外，需要指出的是，参照上述示例性实施方案中的一个实施方案说明的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施方案的其他特征或步骤组合使用。权利要求中的附图标记不应被理解为限制性的。

Claims

1.一种用于通过输出切换信号来监测至少一个工作区域(2)中的限位水平的反射微波屏障(1)，其中所述限位水平是填充材料的垂直填充水平，所述反射微波屏障(1)包括：

用于沿大致垂直于所述垂直填充水平的变化的方向连续地发射时间调制的微波信号(4)的微波发射器(3)，

配置在所述至少一个工作区域(2)的与所述微波发射器(3)的相同侧以沿大致垂直于所述垂直填充水平的变化的方向接收所述微波信号(4)的反射(7)的微波接收器(5)，使得当所述填充材料达到或超过所述限位水平时，所述微波信号的反射在所述填充材料处产生，

与所述微波接收器(5)通信以检测和监测所接收的微波信号(4)的反射(7)中的回波信号(11a～11c)的控制单元(10)，

其中所述控制单元(10)适于计算回波信号(11a)的运行时间，

其中所述控制单元(10)适于利用所计算的运行时间来确定所述回波信号(11a)的原点(9)是否位于所述至少一个工作区域(2)内，和

其中所述控制单元(10)适于仅在这种情况下输出切换信号。

2.根据权利要求1所述的反射微波屏障(1)，

其中所述控制单元(10)适于通过检查所述运行时间是否大于至少一个预定最小运行时间(tmin1)来确定所述回波信号(11a)的原点(9)是否位于所述至少一个工作区域(2)内。

3.根据权利要求1所述的反射微波屏障(1)，

其中所述控制单元(10)适于通过检查所述运行时间是否小于至少一个预定最大运行时间(tmax1)来确定所述回波信号(11a)的原点(9)是否位于所述至少一个工作区域(2)内。

4.根据权利要求2或3所述的反射微波屏障(1)，

其中设有沿着所述微波信号(4)的传播方向分开的至少两个工作区域(2a,2b)。

5.根据权利要求1所述的反射微波屏障(1)，还包括用于限定所述至少一个工作区域(2)的用户界面(15)。

6.根据权利要求1所述的反射微波屏障(1)，还包括用于将所述微波信号(4)作为反射器回波(13)反射的固定反射器(12)，

只有在所述反射器回波(13)的振幅下降、或所述反射器回波(13)的运行时间上升、或所述反射器回波(13)的振幅下降且所述反射器回波(13)的运行时间上升的同时，在所述回波信号(11a)的振幅出现或上升期间，所述控制单元(10)才适于输出切换信号。

7.根据权利要求6所述的反射微波屏障(1)，其中所述控制单元(10)在操作期间适于识别所述反射器回波(13)并且适于将所述工作区域(2)限定为所述微波接收器(5)和所述反射器(12)之间的区域。

8.根据权利要求6所述的反射微波屏障(1)，

其中如果所述反射器回波(13)的振幅下降至所述反射器回波(13)的预定最小振幅以下，则所述控制单元(10)适于输出警告信号。

9.根据权利要求2所述的反射微波屏障(1)，

其中当接收到运行时间低于所述至少一个预定最小运行时间(tmin1)的第一回波信号(11a)和高于所述至少一个预定最小运行时间(tmin1)的第二回波信号(11b)时，所述控制单元(10)适于分析第二回波信号(11b)是否代表第一回波信号(11a)的反射，并且适于仅当第二回波信号(11b)未代表第一回波信号(11a)的反射时输出切换信号。

10.根据权利要求9所述的反射微波屏障(1)，

其中所述微波发射器(3)的发射特性可以在至少两种分布之间切换，并且其中所述控制单元(10)适于通过在至少两种分布之间切换所述反射微波屏障(1)的发射特性来分析第二回波信号(11b)是否代表第一回波信号(11a)的反射，并且同时通过检查来分析在第一回波信号(11a)和第二回波信号(11b)之间是否存在相关性。

11.根据权利要求1所述的反射微波屏障(1)，

其中所述控制单元(10)适于在操作的同时保存假性回波，从而在随后的操作阶段中当评估所述微波信号(4)的反射(7)时考虑所保存的假性回波。

12.一种用于通过输出切换信号来监测至少一个工作区域(2)中的限位水平的方法，其中所述限位水平是填充材料的垂直填充水平，

其中沿大致垂直于所述垂直填充水平的变化的方向连续地发射时间调制的微波信号(4)，

其中沿大致垂直于所述垂直填充水平的变化的方向接收所述微波信号(4)的反射(7)，使得当所述填充材料达到或超过所述限位水平时，所述微波信号的反射在所述填充材料处产生，

其中检测并监测在所接收的微波信号(4)的反射(7)中的回波信号(11a,11b)，

其中计算回波信号(11a)的运行时间，

其中利用所计算的运行时间，确定所述回波信号(11a)是否已经在所述至少一个工作区域(2)内被反射，和

其中仅在这种情况下发出切换信号。

13.一种在其上存储有计算机程序的计算机可读介质，其中当所述计算机程序在用于通过输出切换信号来监测至少一个工作区域(2)中的作为填充材料的垂直填充水平的限位水平的反射微波屏障的处理器上执行时，使所述反射微波屏障进行以下步骤：

沿大致垂直于所述垂直填充水平的变化的方向连续地发射时间调制的微波信号(4)，

沿大致垂直于所述垂直填充水平的变化的方向接收所述微波信号(4)的反射(7)，使得当所述填充材料达到或超过所述限位水平时，所述微波信号的反射在所述填充材料处产生，

检测并监测在所接收的微波信号(4)的反射(7)中的回波信号(11a,11b)，

计算回波信号(11a)的运行时间，

利用所计算的运行时间，确定所述回波信号(11a)是否已经在所述至少一个工作区域(2)内被反射，和

仅在这种情况下发出切换信号。

14.根据权利要求1～11中任一项所述的反射微波屏障在用于检测至少一个工作区域(2)内的轨道车辆(18a,18b)的控制中心(17)中的用途。