[發(fā)明專利]用于基于脈沖的接收器光傳感器的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710469682.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN107576994B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)公司
• 主分類號(hào): G01V8/12
• 分類號(hào): G01V8/12
• 代理公司: 11227 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(cè)器部件，所述光檢測(cè)器部件被配置成接收光信息并且將所述光信息轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，所述光信息包括具有經(jīng)調(diào)制的信號(hào)的光束，所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)包括以每脈沖周期一個(gè)脈沖的速率發(fā)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(duì)所述模擬信號(hào)的分析，來(lái)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(shí)，以及

所述同步部件進(jìn)一步被配置成：

識(shí)別所述模擬信號(hào)中的脈沖的存在，

確定所述模擬信號(hào)中的一系列脈沖中的連續(xù)脈沖之間的相應(yīng)持續(xù)時(shí)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(yīng)持續(xù)時(shí)間的平均值來(lái)計(jì)算估計(jì)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(cè)器部件，所述光檢測(cè)器部件被配置成接收光信息并且將所述光信息轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，所述光信息包括具有經(jīng)調(diào)制的信號(hào)的光束，所述經(jīng)調(diào)制的信號(hào)包括以每脈沖周期一個(gè)脈沖的速率發(fā)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(duì)所述模擬信號(hào)的分析，來(lái)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(xù)脈沖之間的時(shí)間根據(jù)定義的模式跨越N個(gè)脈沖周期改變，以及其中，所述定義的模式每N個(gè)脈沖周期進(jìn)行重復(fù)，其中，N是整數(shù)，以及

其中，所述同步部件進(jìn)一步被配置成：

識(shí)別所述模擬信號(hào)中的脈沖的存在，

確定所述模擬信號(hào)中的一系列脈沖中的N+1個(gè)連續(xù)脈沖之間的相應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，作為所述同步信息的至少第一部分，以及

基于所述相應(yīng)持續(xù)時(shí)間的平均值來(lái)計(jì)算估計(jì)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(jù)權(quán)利要求1或2所述的光電傳感器，還包括：

數(shù)字采樣部件，所述數(shù)字采樣部件被配置成在由所述同步信息定義的采樣定時(shí)處對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采樣，以產(chǎn)生數(shù)字樣本信息；以及

脈沖識(shí)別部件，所述脈沖識(shí)別部件被配置成基于所述數(shù)字樣本信息來(lái)識(shí)別所述模擬信號(hào)中的脈沖的存在和脈沖的定時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電傳感器，還包括：

定時(shí)分析部件，所述定時(shí)分析部件被配置成確定所述脈沖的定時(shí)是否與由所述同步信息定義的預(yù)期定時(shí)對(duì)應(yīng)；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(shí)分析部件生成的結(jié)果來(lái)控制輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電傳感器，其中，

所述數(shù)字采樣部件被配置成收集在脈沖周期內(nèi)的脈沖的預(yù)期位置之前的第一時(shí)間處的第一樣本、與在所述脈沖周期內(nèi)的所述脈沖的預(yù)期位置對(duì)應(yīng)的第二時(shí)間處的第二樣本、以及在所述脈沖周期內(nèi)的所述脈沖的預(yù)期位置之后的第三時(shí)間處的第三樣本，作為針對(duì)所述脈沖周期的數(shù)字樣本信息，以及

其中，所述數(shù)字采樣部件基于所述同步信息來(lái)確定所述預(yù)期位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電傳感器，其中，所述脈沖識(shí)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(lái)確定幅度值，并且響應(yīng)于確定所述幅度值滿足指示存在脈沖的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)識(shí)別所述脈沖周期內(nèi)的脈沖的存在。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電傳感器，其中，

所述脈沖識(shí)別部件進(jìn)一步被配置成確定所述幅度值與針對(duì)至少一個(gè)另外的脈沖周期所計(jì)算出的至少一個(gè)另外的幅度值的相對(duì)大小，以及

所述輸出控制部件進(jìn)一步被配置成進(jìn)一步基于確定所述相對(duì)大小是否與指示定義的幅度模式的預(yù)期相對(duì)大小對(duì)應(yīng)，來(lái)控制所述輸出。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電傳感器，其中，所述定時(shí)分析部件被配置成針對(duì)包括多個(gè)脈沖周期的采樣窗口、確定在由所述同步信息指示的相應(yīng)的位置處是否識(shí)別到在所述采樣窗口內(nèi)的定義的最小數(shù)量的脈沖。