[发明专利]用于物体检测的光电开关

说明书

技术领域

本发明涉及安检设备，更具体地涉及安检设备中用于物体检测的光电开关设计。

背景技术

在现有的安检设备中，用于物体检测的光电开关的功能是判断检测区域内是否有物体存在。现有的光电开关通常采用一个光接收管对应一个光发射管的光路方式。因此，当光发射管的数量较多时，光接收管的数量也相应地很多，从而造成开关整体体积较大、设计繁冗。而且，由于各个光接收管之间的器件差异性，会导致各路接收信号的一致性较差，从而影响了后续放大处理电路的性能，进而使整个系统的性能下降。

而且，在现有光电开关的算法上，由于光电接收都是二值的(即仅设置了一个固定的阈值，如果超过该阈值则显示状态变化)，但是，在实践中，例如红外光等光线的发射和接收都极易受到太阳光、灯光等环境光的影响。因此在环境恶劣的情况下，容易出现误动作。

此外，在现有的光电开关设计中，多个发射管之间的间距是固定的。因此，不能调节检测的分辨率。

发明内容

本发明的至少一个目的是能够克服现有技术中存在的上述技术缺陷。

本发明的一个目的是提供一种能够将光路汇集在一起进行转换的用于物体检测的光电开关。

本发明的又一个目的是提供一种能够自动更新检测阈值的用于物体检测的光电开关。

本发明的另一个目的是提供一种具有优良的开放性、扩展性和适应性的用于物体检测的光电开关。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种用于物体检测的光电开关，所述光电开关包括：

光发射单元，包括配置成发射多路光信号的若干光发射器；

光接收单元，包括与所述若干光发射器逐一对应的若干光纤接收器，所述若干光纤接收器配置成接收和汇集所述多路光信号，其中，所述若干光发射器和所述若干光纤接收器之间限定物体检测区域；

光电转换单元，连接所述若干光纤接收器并且配置成执行由所述光纤接收器输出的光信号的光电转换以产生电信号；以及

控制和处理单元，连接所述光发射单元和所述光电转换单元并且配置成控制和处理所述光信号和／或所述电信号。

优选地，所述光发射单元还包括光发射驱动板，所述若干光发射器以等间距的方式布置在所述光发射驱动板上；更优选地，所述间距是能够调节的。

根据本发明的一个具体实施例，所述控制和处理单元包括：驱动控制电路，连接所述光发射单元，并且配置成控制所述若干光发射器的启动；放大处理电路，连接所述驱动控制电路，并且配置成放大由光电转换单元输出的电信号；和，微控制器，连接所述放大处理电路，并且配置成执行放大后的电信号的模拟-数字转换和处理、以及产生发送至所述驱动控制电路的驱动信号。

进一步地，所述控制和处理单元还可以包括检波处理电路，该检波处理电路连接在所述驱动控制电路和所述微控制器之间，并且配置成对放大后的电信号执行检波处理。

优选地，所述微控制器还可以配置成执行由模拟-数字转换得到的数字值和由检波处理得到的信号值与预先设定的判断阈值之间的比较，以确定是否输出指示存在物体的遮拦状态。

优选地，所述微控制器还可以配置成基于由模拟-数字转换得到的数字值和由检波处理得到的信号值确定是否更新所述判断阈值。

优选地，所述微控制器还可以配置成基于由模拟-数字转换得到的数字值和由检波处理得到的信号值更新所述判断阈值。

优选地，所述驱动信号是脉宽调制信号。

进一步地，所述微控制器还配置成同时执行放大后的电信号的模拟-数字转换和处理以及对放大后的电信号执行检波处理。

优选地，所述光发射器是红外光发射二极管，以及，所述光电转换单元是红外光接收管。

具体地，所述驱动控制电路、所述放大处理电路、所述微控制器和所述检波处理电路设置在控制板上。

根据本发明，在所述光接收单元中，所述若干光纤接收器可以包括用于接收来自对应的光发射器发射的光信号的若干光接收端，以及用于汇集所接收到的多路光信号的单一的光输出端。在一个具体实施例中，所述单一的光输出端可以通过采用光纤融合技术将多个光纤接收器融合成单一的光纤而形成。在另一个具体实施例中，所述单一的光输出端可以是由多个光纤接收器集合而成的一簇光纤体。

本发明至少取得了如下技术效果：