一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列及方法与流程

本发明属于光电传感器领域，尤其涉及一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列及方法。

背景技术：

1、漫反射是指光线在物体表面以各个方向反射，反射光的强度和方向与物体表面的粗糙度和颜色有关，漫反射光电传感器是一种利用光的漫反射原理来检测物体的传感器，其内部包括发射器和接收器，发射器发出光线，光线被目标物体反射后，部分光线被接收器接收。由于漫反射光电传感器具有灵敏度高、稳定性强，且漫反射光电传感器为非接触式测量，已被大量应用于工业和自动化领域的物体检测之中。

2、然而，若将多个漫反射光电传感器结合为阵列使用，其互相之间会出现相互干扰的问题。如图1(a)所示，若多个漫反射光电传感器相对设置，互相之间必然会产生干扰；如图1(b)所示，若多个漫反射光电传感器相邻设置，传感器a发出的光被被检测物反射后会对传感器b产生干扰，影响传感器的检测效果。

3、现有技术中通常会令传感器错开一定的距离，如图2(a)示出了传感器a、b相对设置时令二者高度错开的场景，图2(b)示出了传感器a、b在同一侧时相互之间间隔x设置，但若间隔距离不够大，传感器a、b之间仍然会相互影响，然而若间隔距离足够大，漫反射光电传感器阵列的体积较大，集成度下降，影响漫反射光电传感器阵列的工业运用。

4、基于以上，本申请提供了解决以上技术问题的技术方案。

技术实现思路

1、针对现有技术中漫反射光电传感器阵列难以在保证集成度的前提下解决其内部干扰的缺陷，本发明提供了一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，包括：

2、至少两个漫反射光电传感器，所述漫反射光电传感器为脉冲式发光；

3、检测模块，用于检测每个漫反射光电传感器工作环境中是否存在干扰光，并检测是否存在被检测物；

4、控制模块，用于根据预设规则与所述检测模块的检测结果分别控制每个漫反射光电传感器的状态；

5、参数模块，用于产生发光参数，所述预设规则基于参数模块产生的参数计算；

6、其中，根据预设规则控制所述至少两个漫反射光电传感器，使至少两个漫反射光电传感器不同时发光，每个漫反射光电传感器之间的状态相互独立。

7、在本发明的一个具体实施方式中，所述发光参数包括两个随机数，每个漫反射光电传感器内包括单片机，所述单片机包括一个悬空引脚，根据所述悬空引脚的参数根据随机数规则生成两个随机数。

8、在本发明的一个具体实施方式中，所述随机数规则包括：

9、将所述悬空引脚产生的噪声转化为第一随机数b；

10、选取第一随机数b最后三位数的比特值，所述比特值为二进制，将所述比特值转换为十进制，得到第二随机数a。

11、在本发明的一个具体实施方式中，漫反射光电传感器的发光周期调整值为ti，ti＝10μs×a，其中，i表示控制模块调整该漫反射光电传感器的工作周期的次数，i为正整数。

12、在本发明的一个具体实施方式中，控制模块选取所有漫反射光电传感器中的任意一个作为第一漫反射光电传感器，为第一漫反射光电传感器设定第一固定工作周期t1，令第一漫反射光电传感器以所述第一固定工作周期t1工作；再选取余下漫反射光电传感器中的任意一个作为第二漫反射光电传感器，若检测模块检测到第二漫反射光电传感器所在工作环境中存在光干扰，则令第二漫反射光电传感器的工作周期调整为ti＝t1+ti，若此时依旧存在干扰，则继续调整周期ti+1＝ti+ti+1，令第二漫反射光电传感器以ti周期工作。

13、在本发明的一个具体实施方式中，所述检测模块检测第二漫反射光电传感器的硬件信号，若硬件信号在连续若干个周期内均存在波动，则当前时刻存在光干扰，若硬件信号不存在波动，则不存在光干扰。

14、在本发明的一个具体实施方式中，检测是否存在被检测物包括：

15、获取动作点阈值x与释放点阈值y，x>y；

16、若一个周期内硬件信号最大值高于动作点阈值x，记为“1”；

17、若一个周期内硬件信号最大值低于释放点阈值y，记为“-1”；

18、其他情况记为“0”；

19、统计连续若干周期内“1”、“-1”出现的次数。

20、在本发明的一个具体实施方式中，检测模块持续监测当至少连续的五个周期出现“1”，表示被检测物稳定存在，则漫反射光电传感器转为工作状态；当至少连续的五个周期出现“-1”，表示被检测物不存在，则漫反射光电传感器退出工作状态。

21、在本发明的一个具体实施方式中，当不存在光干扰且被检测物存在时，漫反射光电传感器以最后迭代的周期ti开始工作。

22、本发明还提供一种避免漫反射光电传感器阵列内互相干扰的方法，基于任一项前述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列实现，包括：

23、步骤s1、检测每个漫反射光电传感器工作环境中是否存在干扰光；

24、步骤s2、检测是否存在被检测物；

25、步骤s3、产生发光参数；

26、步骤s4、根据预设规则与所述检测模块的检测结果分别控制每个漫反射光电传感器的状态，所述预设规则基于步骤s3产生的参数计算；

27、其中，根据预设规则控制所述至少两个漫反射光电传感器，使至少两个漫反射光电传感器不同时发光，每个漫反射光电传感器之间的状态相互独立。

28、本发明能够带来以下至少一种有益效果：本发明提供了一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，包括多个漫反射光电传感器，检测模块用于检测是否存在干扰光和是否存在被检测物，并基于预设规则与检测模块的检测结果分别控制每个漫反射光电传感器的状态，其中预设规则基于参数模块产生的参数计算；其中，所述漫反射光电传感器为脉冲式发光，根据预设规则控制所述至少两个漫反射光电传感器，使至少两个漫反射光电传感器不同时发光。本发明通过检测是否存在干扰和检测物，并结合随机的预设规则独立控制每个漫反射光电传感器的状态，保证每个漫反射光电传感器的发光周期错开，每个漫反射光电传感器不会被其他传感器发出的光干扰，该方法不需要令每个光电传感器之间设置间距，不仅提升了漫反射光电传感器阵列的集成度，还能够保障漫反射光电传感器阵列的准确性与稳定性。

技术特征：

1.一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，所述发光参数包括两个随机数，每个漫反射光电传感器内包括单片机，所述单片机包括一个悬空引脚，根据所述悬空引脚的参数根据随机数规则生成两个随机数。

3.根据权利要求2所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，所述随机数规则包括：

4.根据权利要求3所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，漫反射光电传感器的发光周期调整值为ti，ti＝10μs×a，其中，i表示控制模块调整该漫反射光电传感器的工作周期的次数，i为正整数。

5.根据权利要求4所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，控制模块选取所有漫反射光电传感器中的任意一个作为第一漫反射光电传感器，为第一漫反射光电传感器设定第一固定工作周期t1，令第一漫反射光电传感器以所述第一固定工作周期t1工作；再选取余下漫反射光电传感器中的任意一个作为第二漫反射光电传感器，若检测模块检测到第二漫反射光电传感器所在工作环境中存在光干扰，则令第二漫反射光电传感器的工作周期调整为ti＝t1+ti，若此时依旧存在干扰，则继续调整周期ti+1＝ti+ti+1，令第二漫反射光电传感器以ti周期工作。

6.根据权利要求1-5任一项所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，所述检测模块检测第二漫反射光电传感器的硬件信号，若硬件信号在连续若干个周期内均存在波动，则当前时刻存在光干扰，若硬件信号不存在波动，则不存在光干扰。

7.根据权利要求1所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，检测是否存在被检测物包括：

8.根据权利要求7所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，检测模块持续监测当至少连续的五个周期出现“1”，表示被检测物稳定存在，则漫反射光电传感器转为工作状态；当至少连续的五个周期出现“-1”，表示被检测物不存在，则漫反射光电传感器退出工作状态。

9.根据权利要求8所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，其特征在于，当不存在光干扰且被检测物存在时，漫反射光电传感器以最后迭代的周期ti开始工作。

10.一种避免漫反射光电传感器阵列内互相干扰的方法，基于权利要求1-9中任一项所述的避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列实现，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列，包括：至少两个漫反射光电传感器；检测模块，用于检测每个漫反射光电传感器工作环境中是否存在干扰光，并检测是否存在被检测物；控制模块，用于根据预设规则与所述检测模块的检测结果分别控制每个漫反射光电传感器的状态；参数模块，用于产生发光参数；根据预设规则控制所述至少两个漫反射光电传感器，使至少两个漫反射光电传感器不同时发光，每个漫反射光电传感器之间的状态相互独立，本发明还包括对应的避免漫反射光电传感器互相干扰的方法。本发明提供的一种避免互相干扰的漫反射光电传感器阵列和方法能够在保证漫反射光电传感器之间不互相干扰的情况下保证集成度更高。技术研发人员：薛文锋,张碎红受保护的技术使用者：上海长江汲智传感技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4