[發明專利]用于基于脈沖的接收器光傳感器的系統和方法

有效

• 申請號: 201710469682.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107576994B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 唐納德·L·查蘭蒂尼;格雷戈里·J·賴曼;德里克·W·加倫;弗雷德里克·鮑陶德
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: G01V8/12
• 分類號: G01V8/12
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳煒;李德山

1.一種光電傳感器，包括：

光檢測器部件，所述光檢測器部件被配置成接收光信息并且將所述光信息轉換成模擬信號，所述光信息包括具有經調制的信號的光束，所述經調制的信號包括以每脈沖周期一個脈沖的速率發射的一系列脈沖；以及

同步部件，所述同步部件被配置成基于對所述模擬信號的分析，來生成用于所述光電傳感器的接收器的同步信息，

其中，

所述一系列脈沖在所述脈沖之間具有固定定時，以及

所述同步部件進一步被配置成：

識別所述模擬信號中的脈沖的存在，

確定所述模擬信號中的一系列脈沖中的連續脈沖之間的相應持續時間，作為所述同步信息的至少第一部分，以及

部分地基于所述相應持續時間的平均值來計算估計的平均脈沖周期，作為所述同步信息的至少第二部分。

2.一種光電傳感器，包括：

光檢測器部件，所述光檢測器部件被配置成接收光信息并且將所述光信息轉換成模擬信號，所述光信息包括具有經調制的信號的光束，所述經調制的信號包括以每脈沖周期一個脈沖的速率發射的一系列脈沖；以及

同步部件，所述同步部件被配置成基于對所述模擬信號的分析，來生成用于所述光電傳感器的接收器的同步信息，

其中，所述一系列脈沖中的連續脈沖之間的時間根據定義的模式跨越N個脈沖周期改變，以及其中，所述定義的模式每N個脈沖周期進行重復，其中，N是整數，以及

其中，所述同步部件進一步被配置成：

識別所述模擬信號中的脈沖的存在，

確定所述模擬信號中的一系列脈沖中的N+1個連續脈沖之間的相應的持續時間，作為所述同步信息的至少第一部分，以及

基于所述相應持續時間的平均值來計算估計的平均脈沖周期，作為所述同步信息的至少第二部分。

3.根據權利要求1或2所述的光電傳感器，還包括：

數字采樣部件，所述數字采樣部件被配置成在由所述同步信息定義的采樣定時處對所述模擬信號進行數字采樣，以產生數字樣本信息；以及

脈沖識別部件，所述脈沖識別部件被配置成基于所述數字樣本信息來識別所述模擬信號中的脈沖的存在和脈沖的定時。

4.根據權利要求3所述的光電傳感器，還包括：

定時分析部件，所述定時分析部件被配置成確定所述脈沖的定時是否與由所述同步信息定義的預期定時對應；以及

輸出控制部件，所述輸出控制部件被配置成基于由所述定時分析部件生成的結果來控制輸出。

5.根據權利要求4所述的光電傳感器，其中，

所述數字采樣部件被配置成收集在脈沖周期內的脈沖的預期位置之前的第一時間處的第一樣本、與在所述脈沖周期內的所述脈沖的預期位置對應的第二時間處的第二樣本、以及在所述脈沖周期內的所述脈沖的預期位置之后的第三時間處的第三樣本，作為針對所述脈沖周期的數字樣本信息，以及

其中，所述數字采樣部件基于所述同步信息來確定所述預期位置。

6.根據權利要求5所述的光電傳感器，其中，所述脈沖識別部件被配置成至少基于所述第一樣本的值、所述第二樣本的值和所述第三樣本的值來確定幅度值，并且響應于確定所述幅度值滿足指示存在脈沖的標準來識別所述脈沖周期內的脈沖的存在。

7.根據權利要求6所述的光電傳感器，其中，

所述脈沖識別部件進一步被配置成確定所述幅度值與針對至少一個另外的脈沖周期所計算出的至少一個另外的幅度值的相對大小，以及

所述輸出控制部件進一步被配置成進一步基于確定所述相對大小是否與指示定義的幅度模式的預期相對大小對應，來控制所述輸出。

8.根據權利要求4所述的光電傳感器，其中，所述定時分析部件被配置成針對包括多個脈沖周期的采樣窗口、確定在由所述同步信息指示的相應的位置處是否識別到在所述采樣窗口內的定義的最小數量的脈沖。