CN1191915C - 多路红外光电安全检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多路红外光电安全检测方法，由多个红外光电发射器和多个红外光电接收器一一对应形成多条检测光路，根据每条光路的光线阻断情况实现安全检测，其特征是：各条光路之间以同步分时扫描的方式轮流工作，在每一时段，只有一个光路有红外光发射和接收；其中任一光路工作时，发射和接收是同步进行的。由于每一时段只有一路光路工作，不需同时检测每一发射、接收支路的状态，因此，光路之间基本不干扰，可高密度布置光路网，光路几乎不用调校，与传统的红外光电检测方法和装置相比，具有电路简单、元器件少、成本低、可靠性高、响应速度调整准确、方便，适用场合更加广泛等优点。

Description

多路红外光电安全检测方法及装置

技术领域：

本发明涉及多路红外光电安全检测方法及装置。

背景技术：

在切纸机、冲床类设备中，为了对操作者进行保护，往往需要安装光电检测装置。同样，在其它需要“限制进入”的场合中，也可能需要此类装置。传统的光电安全检测电路的原理是：各发射、接收支路相对独立，需要同时判断每一发射、接收支路的状态以决定电路是否翻转，这就使电路结构复杂，多路红外光同时工作，相互干扰和容易受外界因素影响，造成可靠性不高、光路校准困难，每组支路之间的距离不能靠得太近，严重限制了需要相邻光路的间距在几十毫米以内的场合的运用。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供多路红外光电安全检测方法及装置，减少干扰，易于实现。

为实现上述目的，本发明提出一种多路红外光电安全检测方法，由多个红外光电发射器和多个红外光电接收器一一对应形成多条检测光路，根据每条光路的光线阻断情况实现安全检测，其特征是：各条光路之间以同步分时扫描的方式轮流工作，即：在第一时段，只有第一光路有红外光发射和接收；而在第二时段，只有第二光路有红外光发射和接收；以此类推，以逐条光路扫描的方式使所有光路轮流交替工作；其中任一光路工作时，发射和接收是同步进行的。

为实现上述目的，本发明还提出一种多路红外光电安全检测装置，包括红外光电发射器、红外光电接收器、执行机构，各光电发射器和光电接收器一一对应构成多条检测光路；其特征是：还包括同步分时扫描装置、脉冲分配装置、脉冲采集装置，所述同步分时扫描装置用于产生顺序扫描信号，控制与光电发射器相连的脉冲分配装置和与光电接收器相连的脉冲采集装置，使发射、接收同步；所述脉冲分配装置将调制信号调制到载波信号并在同步分时扫描装置的控制下将信号脉冲顺序分配给各路红外发射器，脉冲采集装置用于在同步分时扫描装置的控制下，顺序扫描各红外光电接收器，得到与发射端相同的脉冲信号。

由于采用了以上的方案，每一时段只有一路光路工作，不需同时检测每一发射、接收支路的状态，因此，光路之间基本不干扰，可高密度布置光路网，光路几乎不用调校，与传统的红外光电检测方法和装置相比，具有电路简单、元器件少、成本低、可靠性高、响应速度调整准确、方便，适用场合更加广泛等优点。

附图说明：

图1是本发明示意方框图。

具体实施方式：

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

见图1，本发明的多路红外光电安全检测装置包括脉冲振荡装置1、分频装置2、同步分时扫描装置3、脉冲分配装置4、红外光电发射器5、红外光电接收器6、脉冲采集装置7、脉冲漏检装置8、执行机构9和调节装置10。

红外光电发射器5用于将脉冲分配信号进行功率放大，推动红外发射器件向外发射已调制的红外光。红外光电接收器6用于将接收到的红外光转化为电信号。红外光电发射器5、红外光电接收器6均有多个，各光电发射器和光电接收器一一对应构成多条检测光路。所述同步分时扫描装置3用于产生顺序扫描信号(将扫描信号转换为顺序扫描信号，例如4位二进制循环扫描信号)，控制与光电发射器5相连的脉冲分配装置4和与光电接收器6相连的脉冲采集装置7，使发射、接收同步；所述脉冲分配装置4用于将调制信号调制到载波信号并在同步分时扫描装置3的控制下将信号脉冲顺序分配给各路红外发射器5，脉冲采集装置7用于在同步分时扫描装置3的控制下，顺序扫描各红外光电接收器6，得到与发射端相同的脉冲信号。

所述脉冲振荡装置1用于产生一固定频率振荡信号(例如37.9KHz)，提供红外光电发射器件所需的载波，同时给分频装置2提供基准频率；所述分频装置2用于将基准频率分频后(例如6分频、8分频)，得到供红外光电发射器件使用的调制信号(例如592Hz)和同步分时扫描使用的扫描信号(例如148Hz)。

脉冲漏检装置8用于将脉冲采集装置7所采集到的脉冲数与分频装置2所产生的发出脉冲数比较，并在两者脉冲数不相等或丢失脉冲个数超过设定值时，使执行机构9输出状态翻转。图中脉冲漏检装置8画成一个三角形，通常表示比较器(运算放大器)，但该装置不限于运算放大器，其内部还可以包含有计数器、触发器等。执行机构9用于对脉冲漏检装置8的输出信号进行功率放大，并驱动保护或报警装置动作。

调节装置10与脉冲漏检装置8的控制端相连，用于对允许丢失的脉冲个数进行调节，以得到不同的响应速度。

根据被检测场合对响应速度要求的高低，所述发射、接收器组成的检测光路数量可达2～64路。在响应速度要求不高的场合可以将光栅网路做得更多。

利用上述装置实现安全检测的方法是：首先由脉冲振荡装置1、分频装置2产生调制脉冲和扫描脉冲信号，然后同步分时扫描装置3和脉冲分配装置4对红外光电发射装置5和红外光电接收器6进行同步分时扫描，通过红外光电发射器5发出红外光调制脉冲，由红外光电接收器6接收脉冲信号，再经过脉冲采集装置7处理，由脉冲漏检装置8将接收到的脉冲个数与分频装置2产生的脉冲个数比较，检测输出脉冲是否丢失，如果丢失脉冲个数超过设定值，输出状态翻转，驱动执行机构9。调节装置10可以设定允许丢失脉冲个数1个或n个来控制装置的响应速度。

当没有物体在红外光电发射器5与红外光电接收器6之间时，红外光电接收5接收到的扫描脉冲信号经过脉冲采集装置7处理后，接收到的脉冲信号个数与分频装置2产生的脉冲信号个数一致，脉冲漏检装置8输出高电平，执行机构9处于正常工作状态。当有非透光物体进入红外光电发射5器与红外光电接收器6之间，挡断其中一条或几条光路时，红外光电接收6接收到的脉冲信号经过脉冲采集装置7处理后，接收到的脉冲信号个数与分频装置2产生的脉冲个数不一致，当丢失脉冲个数超过设定值，脉冲漏检装置8输出低电平，驱动执行机构9，使装置处于断开状态，从而起到安全报警或保护的作用。执行机构可以设置为触发型(当检测装置一旦被触发，必须人工复位)，或自复位型(当遮挡物离开光路后，检测装置自动恢复正常状态)。

本发明特别适合运用于切纸机和冲床类设备对操作者的保护，也适合于其它需要“限制进入”的任何场合。

Claims (10)

1、一种多路红外光电安全检测方法，由多个红外光电发射器和多个红外光电接收器一一对应形成多条检测光路，根据每条光路的光线阻断情况实现安全检测，其特征是：各条光路之间以同步分时扫描的方式轮流工作，即：在第一时段，只有第一光路有红外光发射和接收；而在第二时段，只有第二光路有红外光发射和接收；以此类推，以逐条光路扫描的方式使所有光路轮流交替工作；其中任一光路工作时，发射和接收是同步进行的。

2、如权利要求1所述的多路红外光电安全检测方法，其特征是：在同步分时扫描的同时，对发射脉冲的个数和接收脉冲的个数进行比较，以二者是否相等或丢失脉冲个数是否超过设定值，来决定安全检测的结果。

3、如权利要求2所述的多路红外光电安全检测方法，其特征是：如果丢失脉冲个数超过设定值，则电路翻转，驱动执行机构，发出安全警报或执行防护操作。

4、如权利要求1或2所述的多路红外光电安全检测方法，其特征是：所述发射、接收器组成的检测光路数量为2～64路。

5、如权利要求2所述的多路红外光电安全检测方法，其特征是：调整允许丢失脉冲的个数来实现调节装置的响应速度。

6、一种多路红外光电安全检测装置，包括红外光电发射器(5)、红外光电接收器(6)、执行机构(9)，各光电发射器和光电接收器一一对应构成多条检测光路；其特征是：还包括同步分时扫描装置(3)、脉冲分配装置(4)、脉冲采集装置(7)，所述同步分时扫描装置(3)用于产生顺序扫描信号，控制与光电发射器(5)相连的脉冲分配装置(4)和与光电接收器(6)相连的脉冲采集装置(7)，使发射、接收同步；所述脉冲分配装置(4)将调制信号调制到载波信号并在同步分时扫描装置(3)的控制下将信号脉冲顺序分配给各路红外发射器(5)，脉冲采集装置(7)用于在同步分时扫描装置(3)的控制下，顺序扫描各红外光电接收器(6)，得到与发射端相同的脉冲信号。

7、如权利要求6所述的多路红外光电安全检测装置，其特征是：还包括脉冲振荡装置(1)和分频装置(2)，所述脉冲振荡装置(1)用于产生一固定频率振荡信号，提供红外光电发射器件所需的载波，同时给分频装置(2)提供基准频率；所述分频装置(2)用于将基准频率分频后，得到供红外光电发射器件使用的调制信号和同步分时扫描使用的扫描信号。

8，如权利要求7所述的多路红外光电安全检测装置，其特征是：还包括脉冲漏检装置(8)，用于将脉冲采集装置(7)所采集到的脉冲数与分频装置(2)所产生的发出脉冲数比较，并在两者脉冲数不相等或丢失脉冲个数超过设定值时，向执行机构(9)输出状态翻转；执行机构(9)用于对脉冲漏检装置(8)的输出信号进行功率放大，并驱动保护或报警装置动作。

9、如权利要求8所述的多路红外光电安全检测装置，其特征是：还包括调节装置(10)，它与脉冲漏检装置(8)的控制端相连，用于对允许丢失的脉冲个数进行调节，以得到不同的响应速度。

10、如权利要求6或7所述的多路红外光电安全检测装置，其特征是：所述发射、接收器组成的检测光路数量为2～64路。

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