用于物體檢測的光電開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于物體檢測的光電開關(guān)，包括：光發(fā)射單元，包括配置成發(fā)射多路光信號的若干光發(fā)射器；光接收單元，包括與所述若干光發(fā)射器逐一對應(yīng)的若干光纖接收器，所述若干光纖接收器配置成接收和匯集所述多路光信號，其中，所述若干光發(fā)射器和所述若干光纖接收器之間限定物體檢測區(qū)域；光電轉(zhuǎn)換單元，連接所述若干光纖接收器并且配置成執(zhí)行由所述光纖接收器輸出的光信號的光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電信號；以及，控制和處理單元，連接所述光發(fā)射單元和所述光電轉(zhuǎn)換單元并且配置成控制和處理所述光信號和／或所述電信號。
【專利說明】用于物體檢測的光電開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及安檢設(shè)備，更具體地涉及安檢設(shè)備中用于物體檢測的光電開關(guān)設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的安檢設(shè)備中，用于物體檢測的光電開關(guān)的功能是判斷檢測區(qū)域內(nèi)是否有物體存在。現(xiàn)有的光電開關(guān)通常采用一個光接收管對應(yīng)一個光發(fā)射管的光路方式。因此，當(dāng)光發(fā)射管的數(shù)量較多時，光接收管的數(shù)量也相應(yīng)地很多，從而造成開關(guān)整體體積較大、設(shè)計繁冗。而且，由于各個光接收管之間的器件差異性，會導(dǎo)致各路接收信號的一致性較差，從而影響了后續(xù)放大處理電路的性能，進(jìn)而使整個系統(tǒng)的性能下降。
[0003]而且，在現(xiàn)有光電開關(guān)的算法上，由于光電接收都是二值的(即僅設(shè)置了一個固定的閾值，如果超過該閾值則顯示狀態(tài)變化)，但是，在實踐中，例如紅外光等光線的發(fā)射和接收都極易受到太陽光、燈光等環(huán)境光的影響。因此在環(huán)境惡劣的情況下，容易出現(xiàn)誤動作。
[0004]此外，在現(xiàn)有的光電開關(guān)設(shè)計中，多個發(fā)射管之間的間距是固定的。因此，不能調(diào)節(jié)檢測的分辨率。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的至少一個目的是能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)缺陷。
[0006]本實用新型的一個目的是提供一種能夠?qū)⒐饴穮R集在一起進(jìn)行轉(zhuǎn)換的用于物體檢測的光電開關(guān)。
[0007]本實用新型的又一個目的是提供一種能夠自動更新檢測閾值的用于物體檢測的光電開關(guān)。
[0008]本實用新型的另一個目的是提供一種具有優(yōu)良的開放性、擴(kuò)展性和適應(yīng)性的用于物體檢測的光電開關(guān)。
[0009]因此，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種用于物體檢測的光電開關(guān)，所述光電開關(guān)包括:
[0010]光發(fā)射單兀，包括配置成發(fā)射多路光信號的若干光發(fā)射器；
[0011]光接收單兀,包括與所述若干光發(fā)射器逐一對應(yīng)的若干光纖接收器，所述若干光纖接收器配置成接收和匯集所述多路光信號，其中，所述若干光發(fā)射器和所述若干光纖接收器之間限定物體檢測區(qū)域；
[0012]光電轉(zhuǎn)換單元，連接所述若干光纖接收器并且配置成執(zhí)行由所述光纖接收器輸出的光信號的光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電信號；以及
[0013]控制和處理單元，連接所述光發(fā)射單元和所述光電轉(zhuǎn)換單元并且配置成控制和處理所述光信號和/或所述電信號。
[0014]優(yōu)選地，所述光發(fā)射單元還包括光發(fā)射驅(qū)動板，所述若干光發(fā)射器以等間距的方式布置在所述光發(fā)射驅(qū)動板上；更優(yōu)選地，所述間距是能夠調(diào)節(jié)的。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個具體實施例，所述控制和處理單元包括:驅(qū)動控制電路，連接所述光發(fā)射單元，并且配置成控制所述若干光發(fā)射器的啟動；放大處理電路，連接所述驅(qū)動控制電路，并且配置成放大由光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電信號；和，微控制器，連接所述放大處理電路，并且配置成執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理、以及產(chǎn)生發(fā)送至所述驅(qū)動控制電路的驅(qū)動信號。
[0016]進(jìn)一步地，所述控制和處理單元還可以包括檢波處理電路，該檢波處理電路連接在所述驅(qū)動控制電路和所述微控制器之間，并且配置成對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
[0017]優(yōu)選地，所述微控制器還可以配置成執(zhí)行由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值與預(yù)先設(shè)定的判斷閾值之間的比較，以確定是否輸出指示存在物體的遮攔狀態(tài)。
[0018]優(yōu)選地，所述微控制器還可以配置成基于由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值確定是否更新所述判斷閾值。
[0019]優(yōu)選地，所述微控制器還可以配置成基于由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值更新所述判斷閾值。
[0020]優(yōu)選地，所述驅(qū)動信號是脈寬調(diào)制信號。
[0021]進(jìn)一步地，所述微控制器還配置成同時執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理以及對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
[0022]優(yōu)選地，所述光發(fā)射器是紅外光發(fā)射二極管，以及，所述光電轉(zhuǎn)換單元是紅外光接收管。
[0023]具體地，所述驅(qū)動控制電路、所述放大處理電路、所述微控制器和所述檢波處理電路設(shè)置在控制板上。
[0024]根據(jù)本實用新型，在所述光接收單元中，所述若干光纖接收器可以包括用于接收來自對應(yīng)的光發(fā)射器發(fā)射的光信號的若干光接收端，以及用于匯集所接收到的多路光信號的單一的光輸出端。在一個具體實施例中，所述單一的光輸出端可以通過采用光纖融合技術(shù)將多個光纖接收器融合成單一的光纖而形成。在另一個具體實施例中，所述單一的光輸出端可以是由多個光纖接收器集合而成的一簇光纖體。
[0025]本實用新型至少取得了如下技術(shù)效果:
[0026]本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)，通過采用多路光纖作為光路接收的載體，并且隨后所接收的多路光路信號匯集成一個光路接收器中再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中接收器繁冗的缺陷，實現(xiàn)了小體積的光電開關(guān)。而且，本實用新型提供的光電開關(guān)，所采用的算法除去了環(huán)境光的影響，判據(jù)閾值會隨著環(huán)境的變化而變化，因此不僅能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境，而且也提高了穩(wěn)定性和可靠性。此外，本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)，采用了開放式的架構(gòu)設(shè)計，根據(jù)具體的應(yīng)用要求，只要適度增加或者減少光發(fā)射器和接收光纖的數(shù)量，就能夠擴(kuò)大或者縮小檢測區(qū)域；進(jìn)一步地，只要適度減小或者增大光發(fā)射管之間的距離，即可提高或者降低檢測的分辨率。因此，本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)具有優(yōu)良的開放性、擴(kuò)展性和適應(yīng)性。
[0027]而且，本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)不僅可以應(yīng)用于現(xiàn)有的安檢設(shè)備上，并且能夠?qū)崿F(xiàn)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。此外，本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確檢測的對象包括但不限于以下物品:透明塑料瓶、薄紙、鋼制品、液體瓶等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面的附圖僅僅是示例性地顯示本實用新型的一些實施例，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。而且，這些附圖也不應(yīng)理解是對本實用新型所作出的任何限制。
[0029]圖1是根據(jù)本實用新型的具體實施例的一種用于物體檢測的光電開關(guān)的整體架構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是根據(jù)本實用新型的具體實施例的光電開關(guān)的工作流程圖；
[0031]圖3是從時間上反應(yīng)根據(jù)本實用新型的具體實施例的光電開關(guān)中的工作流程的示意圖；
[0032]圖4是根據(jù)本實用新型的具體實施例的光電開關(guān)中所采用的算法的流程圖；
[0033]圖5是現(xiàn)有技術(shù)中所采用的光電開關(guān)的架構(gòu)示意圖；和
[0034]圖6是根據(jù)本實用新型的具體實施例的光電開關(guān)的架構(gòu)示意圖。 【具體實施方式】
[0035]需要說明的是，以下實施例僅為對本實用新型的示例性說明。下面將參考附圖并結(jié)合具體實施例來詳細(xì)說明本實用新型。
[0036]一.整體框架
[0037]參見附圖1-4和6，本實用新型提供了一種用于確定檢測區(qū)域S內(nèi)是否存在物體O的光電開關(guān)。參見圖1，該光電開關(guān)包括光發(fā)射單元10、光接收單元20、光電轉(zhuǎn)換單元30、以及控制和處理單元。光發(fā)射單元10包括配置成發(fā)射多路光信號的若干光發(fā)射器10-1，
10-2，…，10-N。光接收單元20包括與若干光發(fā)射器逐一對應(yīng)的若干光纖接收器20-1，20-2，…，20-N。物體檢測區(qū)域S被限定在這些光發(fā)射器和這些光纖接收器之間。這些光纖接收器20-1，20-2，…，20-N配置成接收和匯集多路光信號。具體地，光纖接收器20_1，20-2，…，20-N中的每一個的一端被布置成接收來自對應(yīng)的那個光發(fā)射器的光路，而這些光纖接收器20-1，20-2，…，20-N的另一端匯聚在一起，形成單一的光纖接收端。根據(jù)本實用新型，在光接收單元20中，若干光纖接收器20-1，20-2，…，20-N可以包括用于接收來自對應(yīng)的光發(fā)射器10-1,10-2,..., IO-N發(fā)射的光信號的若干光接收端，以及用于匯集所接收到的多路光信號的單一的光輸出端。在一個具體實施例中，單一的光輸出端可以通過采用光纖融合技術(shù)將多個光纖接收器融合成單一的光纖而形成。在另一個具體實施例中，單一的光輸出端可以是由多個光纖接收器集合而成的一簇光纖體。這樣，通過這些光纖接收器可以將接收到的光匯集到一起。光電轉(zhuǎn)換單元30連接光纖接收器20-1，20-2，…，20-N的單一的光輸出端，并且，光電轉(zhuǎn)換單兀30配置成執(zhí)行由光纖接收器20-1, 20-2,..., 20-N輸出的光信號的光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電信號。
[0038]參見圖1，控制和處理單元連接光發(fā)射單元10和光電轉(zhuǎn)換單元30并且配置成控制和處理光信號和/或電信號。如圖1所示，控制和處理單元包括:驅(qū)動控制電路70、放大處理電路40、微控制器(MCU) 50、和檢波處理電路60。驅(qū)動控制電路70連接光發(fā)射單元10，并且放大處理電路40配置成控制若干光發(fā)射器10-1,10-2, "^lO-N的啟動。放大處理電路40連接驅(qū)動控制電路70，并且放大處理電路40配置成放大由光電轉(zhuǎn)換單元30輸出的電信號。微控制器50連接放大處理電路40，并且微控制器50配置成執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理、以及產(chǎn)生發(fā)送至驅(qū)動控制電路70以驅(qū)動光發(fā)射器10-1，10-2，…，IO-N的啟動的驅(qū)動信號。檢波處理電路60連接在驅(qū)動控制電路70和微控制器50之間，并且檢波處理電路60配置成對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
[0039]具體地，放大處理電路40將由光電轉(zhuǎn)換單元30輸出的微弱電信號進(jìn)行放大及去噪濾波處理，以輸出放大后的模擬信號。一方面，一路放大后的模擬信號被輸入至微控制器50中進(jìn)行模擬數(shù)字AD轉(zhuǎn)換，接著由微控制器50對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值進(jìn)行算法處理(可參見下面關(guān)于算法流程的描述)。另一方面，另外一路放大后的模擬信號被輸入到檢波處理電路60中執(zhí)行檢波處理，檢波處理電路60通過解調(diào)去除載波信號后得到調(diào)制信號，并判斷該調(diào)制信號是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值，然后將所得到的二值結(jié)果輸入到微控制器50中。微控制器50負(fù)責(zé)整個光電開關(guān)的控制邏輯，并且對放大處理電路40輸出的放大后的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換然后執(zhí)行算法處理、接收檢波處理電路60輸出的檢波狀態(tài)、產(chǎn)生驅(qū)動信號(優(yōu)選為脈寬調(diào)制(PMW)信號)至驅(qū)動控制電路70，并且實現(xiàn)光信號發(fā)射與接收之間的同步。例如，根據(jù)本實用新型，微控制器50可以配置成執(zhí)行由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值與預(yù)先設(shè)定的判斷閾值之間的比較，以確定是否輸出指示存在物體的遮攔狀態(tài)。微控制器50還可以配置成基于由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值確定是否更新判斷閾值。微控制器50還可以配置成基于由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值更新判斷閾值。以及，微控制器還可以配置成同時執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理以及對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。而驅(qū)動控制電路70則負(fù)責(zé)產(chǎn)生點(diǎn)亮光發(fā)射器10-1，10-2，…，IO-N的控制邏輯。
[0040]根據(jù)本實用新型，光發(fā)射器10-1，10-2，…，IO-N優(yōu)選是紅外光發(fā)射二極管，而光電轉(zhuǎn)換單元30優(yōu)選是紅外光接收管。優(yōu)選地，光發(fā)射單元10還包括光發(fā)射驅(qū)動板11，若干光發(fā)射器10-1，10-2，…，IO-N以等間距D的方式布置在光發(fā)射驅(qū)動板上，其中，間距D是能夠調(diào)節(jié)的。優(yōu)選地，這些光發(fā)射器10-1，10-2，…，IO-N以線性方式排列，相應(yīng)地這些光纖接收器20-1，20-2，…，20-N也以線性方式排列。根據(jù)本實用新型，驅(qū)動控制電路70、放大處理電路40、微控制器50和檢波處理電路60優(yōu)選地設(shè)置在控制板100上。
[0041]二.工作流程
[0042]參見圖2所示，根據(jù)本實用新型的光電開關(guān)的工作流程如下。首先，啟動光電開關(guān)，微控制器(MCU) 50執(zhí)行必要的初始化操作，并且標(biāo)定預(yù)定的閾值。接著，控制驅(qū)動電路70驅(qū)動第I光發(fā)射器(即第I紅外光發(fā)射二極管)10-1，該光發(fā)射器10-1發(fā)射光信號，光信號經(jīng)光路由光纖接收器20-1接收；在光電轉(zhuǎn)換單元(紅外光接收管)30處，光信號被轉(zhuǎn)換為電信號。然而，電信號經(jīng)放大處理電路40放大以輸出放大后的模擬信號。此時,一路放大后的模擬信號被輸入至微控制器50中進(jìn)行模擬數(shù)字AD轉(zhuǎn)換，另外一路放大后的模擬信號被輸入到檢波處理電路60中執(zhí)行檢波處理后在進(jìn)入微控制器50，微控制器50根據(jù)所采集的信號的數(shù)字值和檢波電路得到的信號值，通過執(zhí)行算法處理，判斷從當(dāng)前紅外發(fā)射端發(fā)射到接收端的光路是否被遮擋的遮擋狀態(tài)并輸出。在完成上述過程后，驅(qū)動下一個紅外發(fā)射管10-2，重復(fù)上述驅(qū)動點(diǎn)亮、AD采集及數(shù)據(jù)處理的操作。直至驅(qū)動完最后一個紅外發(fā)射管10-N。接著，停止驅(qū)動任何紅外發(fā)射管，重復(fù)AD采集以及數(shù)據(jù)處理的操作，由此采集到當(dāng)前環(huán)境光的本底信號，因而獲得當(dāng)前環(huán)境的狀態(tài)，判斷是否存在物體O。此外，在完成每一個光路的上述操作后，綜合所采集的信號的數(shù)字值和檢波電路得到的信號值，使之與當(dāng)前設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定是否需要重新標(biāo)定閾值。如果是，則返回執(zhí)行閾值的標(biāo)定；如果否，則執(zhí)行下一個光路的檢測。
[0043]圖3是從時間上反應(yīng)根據(jù)本實用新型的具體實施例的光電開關(guān)中的工作流程的示意圖。如圖3所示，以時間為序，以預(yù)定時間間隔依次驅(qū)動第1、第2…第N個紅外發(fā)射管發(fā)射光信號，繼而采集環(huán)境光信號，周而復(fù)始。在驅(qū)動例如第I紅外發(fā)射管的光發(fā)射器發(fā)射光信號時，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，一路擴(kuò)大的電信號由微控制器50執(zhí)行AD采集，與此同時，另一路擴(kuò)大的電信號經(jīng)檢波處理電路60執(zhí)行檢波處理。隨后，微控制器50綜合所采集的信號的數(shù)字值和檢波電路得到的信號值執(zhí)行算法處理。
[0044]三.算法流程[0045]參見圖4，顯示了本實用新型提供的光電開關(guān)中所涉及的算法的流程圖。經(jīng)過放大處理電路40的放大處理之后，一路擴(kuò)大的電信號經(jīng)微控制器50執(zhí)行AD數(shù)據(jù)采集。當(dāng)被采集的數(shù)據(jù)數(shù)量達(dá)到規(guī)定值后，對所采集的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行中值濾波處理，同時，通過停止驅(qū)動任何紅外發(fā)射管而重復(fù)AD采集以及數(shù)據(jù)處理的操作采集到當(dāng)前環(huán)境光的本底信號，并從經(jīng)中值濾波處理的結(jié)果中減去環(huán)境光的影響，然后將得到的數(shù)據(jù)值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較。在微控制器50執(zhí)行數(shù)據(jù)采集的同時，另一路擴(kuò)大的電信號經(jīng)檢波處理電路60執(zhí)行檢波處理，取得調(diào)制信號值。接著，綜合經(jīng)由AD數(shù)據(jù)采集得到的數(shù)據(jù)值和檢波處理得到的信號值，判斷是否超過閾值，如果是，則輸出遮攔狀態(tài)；如果否，則再判斷是否需要重新標(biāo)定閾值。在需要重新標(biāo)定閾值的情況下，由微控制器50執(zhí)行AD數(shù)據(jù)采集和中值濾波，并減去環(huán)境光的影響；然后判斷得到的數(shù)據(jù)值是否大于給定的常數(shù)值，如果是，則將該數(shù)據(jù)值乘以特定系數(shù)因子以得到新的閾值，并且將之前設(shè)定的閾值更新為新的閾值；如果否，則不執(zhí)行閾值的重新標(biāo)定。
[0046]通過上述的算法，本實用新型提供的光電開關(guān)，去除了環(huán)境光的影響，判據(jù)閾值會隨著環(huán)境的變化而變化，因此不僅能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境，而且也提高了穩(wěn)定性和可靠性。
[0047]四.本實用新型提供的光電開關(guān)的優(yōu)勢
[0048]1.光接收處理方式
[0049]參見圖5，現(xiàn)有的光電開關(guān)設(shè)計中，通常采用一個發(fā)射管對應(yīng)一個接收管并且每個接收管執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的方式。也即，將多路光路接收的載體放在光電轉(zhuǎn)換接收器件上，多路光路信號對應(yīng)著多路電路信號。這樣，當(dāng)發(fā)射管數(shù)量較多時，相應(yīng)地，接收管的數(shù)量也必須多。然而，由于這些接收管之間的器件差異性，導(dǎo)致各路接收信號之間存在較差的一致性，從而影響了后續(xù)放大處理電路的性能，進(jìn)而使整個系統(tǒng)的性能下降。
[0050]根據(jù)本實用新型，如圖6所示，在不改變發(fā)射管設(shè)計的前提下，采用多路光纖作為光接收載體，將多路光路信號匯集到一起后再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。所以，根據(jù)本實用新型的光電開關(guān)設(shè)計只需采用一個作為光電轉(zhuǎn)換載體的接收管。因此，可以消除了采用多個接收管的情況下因器件差異性所帶來的不利影響，不僅提高了光電開關(guān)的性能，并且降低了整體的成本。[0051]2.可擴(kuò)張的架構(gòu)
[0052]根據(jù)本實用新型，光電開關(guān)的架構(gòu)是開放的。也就是說，根據(jù)具體的應(yīng)用要求，如果需要擴(kuò)大或者縮小檢測區(qū)域，只要相應(yīng)的增加或者減少紅外發(fā)射管和接收光纖的個數(shù)N即可實現(xiàn)。并且，如果需要提高或者降低檢測的分辨率，只要減小或者增大紅外發(fā)射管之間的間距D即可實現(xiàn)。因此，本實用新型提供的光電開關(guān)在架構(gòu)上具有優(yōu)良的開放性、擴(kuò)展性和適應(yīng)性。
[0053]3.體積優(yōu)勢
[0054]在現(xiàn)有的光電開關(guān)中，由于采用了多個發(fā)射管對應(yīng)多個接收管的方式，整個光電開關(guān)的部件較多，體積較大，因而不適合于對體積要求高及對空間敏感的應(yīng)用場合。
[0055]根據(jù)本實用新型提供的光電開關(guān)，采用多路光信號匯合到一個接收管的結(jié)構(gòu)，極大地縮小了光電開關(guān)所占用的空間體積，使之能夠滿足小型設(shè)備或者空間狹窄場合的應(yīng)用需求。
[0056]4.自適應(yīng)處理算法
[0057]在現(xiàn)有的光電開關(guān)中，所有光電接收的運(yùn)算都是二值的。即預(yù)先設(shè)置一個固定的閾值，一旦超過該閾值則顯示遮攔狀態(tài)變化。但是，在實踐應(yīng)用中，由于紅外光的發(fā)射和接收都極易受到太陽光、燈光等環(huán)境光的影響，因此在環(huán)境惡劣時，易出現(xiàn)誤動作。
[0058]根據(jù)本實用新型提供的光電開關(guān)，在處理算法上，既采用了檢波處理電路執(zhí)行接收到的信號的二值判斷，又采用了微控制器對接收到的信號執(zhí)行AD采集及數(shù)據(jù)處理，并且通過特定的算法自適應(yīng)跟蹤當(dāng)前的光環(huán)境，然后結(jié)合二路信號通路的處理結(jié)果來判斷光路遮擋情況，實現(xiàn)了去除環(huán)境光的影響。而且，判據(jù)閾值會隨著環(huán)境的變化而變化，從而能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境，穩(wěn)定性和可靠性也得以提高。
[0059]五.本實用新型提供的光電開關(guān)的應(yīng)用范圍
[0060]本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)不僅可以應(yīng)用于現(xiàn)有的安檢設(shè)備上，并且能夠?qū)崿F(xiàn)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。并且，本實用新型提供的用于物體檢測的光電開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確檢測的對象包括但不限于以下物品:透明塑料瓶、薄紙、鋼制品、液體瓶等。
[0061]可以理解，上述描述的實施例僅用于描述而非限制本實用新型，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對本實用新型進(jìn)行修改和變形，只要不偏離本實用新型的精神和范圍。上述的修改和變形被認(rèn)為是本實用新型和所附權(quán)利要求的范圍。本實用新型的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求所限定。此外，權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被理解為對本實用新型的限制。動詞“包括”和其變形不排除出現(xiàn)權(quán)利要求中聲明以外的其他的元件或步驟。在元件或步驟之前的不定冠詞“一”不排除出現(xiàn)多個這樣的元件或步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種用于物體(O)檢測的光電開關(guān)，包括: 光發(fā)射單兀(10),包括配置成發(fā)射多路光信號的若干光發(fā)射器(10-1，10-2,…，10-N)； 光接收單元(20)，包括與所述若干光發(fā)射器逐一對應(yīng)的若干光纖接收器(20-1，20-2，…，20-N)，所述若干光纖接收器配置成接收和匯集所述多路光信號，其中，所述若干光發(fā)射器和所述若干光纖接收器之間限定物體檢測區(qū)域(S)； 光電轉(zhuǎn)換單元(30)，連接所述若干光纖接收器并且配置成執(zhí)行由所述光纖接收器輸出的光信號的光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生電信號；以及 控制和處理單元，連接所述光發(fā)射單元和所述光電轉(zhuǎn)換單元并且配置成控制和處理所述光信號和/或所述電信號。
2.如權(quán)利要求1所述的光電開關(guān)，其中， 所述光發(fā)射單元還包括光發(fā)射驅(qū)動板(11)，所述若干光發(fā)射器以等間距(D)的方式布置在所述光發(fā)射驅(qū)動板上； 其中，所述間距(D)是能夠調(diào)節(jié)的。
3.如權(quán)利要求1所述的光電開關(guān)，其中， 所述控制和處理單元包括: 驅(qū)動控制電路(70)，連接所述光發(fā)射單元，并且配置成控制所述若干光發(fā)射器的啟動； 放大處理電路(40)，連接所述驅(qū)動控制電路，并且配置成放大由光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電信號；和 微控制器(50)，連接所述放大處理電路，并且配置成執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理、以及產(chǎn)生發(fā)送至所述驅(qū)動控制電路的驅(qū)動信號。
4.如權(quán)利要求3所述的光電開關(guān)，其中， 所述控制和處理單元還包括: 檢波處理電路(60)，連接在所述驅(qū)動控制電路和所述微控制器之間，并且配置成對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
5.如權(quán)利要求4所述的光電開關(guān)，其中， 所述微控制器還配置成執(zhí)行由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值與預(yù)先設(shè)定的判斷閾值之間的比較，以確定是否輸出指示存在物體的遮攔狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的光電開關(guān),其中， 所述微控制器還配置成基于由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值確定是否更新所述判斷閾值。
7.如權(quán)利要求6所述的光電開關(guān)，其中， 所述微控制器還配置成基于由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值和由檢波處理得到的信號值更新所述判斷閾值。
8.如權(quán)利要求3所述的光電開關(guān)，其中， 所述驅(qū)動信號是脈寬調(diào)制信號。
9.如權(quán)利要求4所述的光電開關(guān)，其中， 所述微控制器還配置成同時執(zhí)行放大后的電信號的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換和處理以及對放大后的電信號執(zhí)行檢波處理。
10.如權(quán)利要求1所述的光電開關(guān)，其中， 所述光發(fā)射器是紅外光發(fā)射二極管，以及，所述光電轉(zhuǎn)換單元是紅外光接收管。
11.如權(quán)利要求4所述的光電開關(guān)，其中， 所述驅(qū)動控制電路(70)、所述放大處理電路(40)、所述微控制器(50)和所述檢波處理電路(60)設(shè)置在控制板(100)上。
12.如權(quán)利要求1所述的光電開關(guān)，其中， 在所述光接收單元中，所述若干光纖接收器包括用于接收來自對應(yīng)的光發(fā)射器發(fā)射的光信號的若干光接收 端，以及用于匯集所接收到的多路光信號的單一的光輸出端。
13.如權(quán)利要求12所述的光電開關(guān)，其中， 所述單一的光輸出端通過采用光纖融合技術(shù)將多個光纖接收器融合成單一的光纖而形成。
14.如權(quán)利要求12所述的光電開關(guān)，其中， 所述單一的光輸出端是由多個光纖接收器集合而成的一簇光纖體。
【文檔編號】G01V8/20GK203705864SQ201320876810
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】張金宇, 廖磊, 丁輝, 唐虎, 張麗 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司