避障传感器制造技术

避障传感器，包括芯片、光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路；芯片分别与光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路电连接，光耦隔离电路接受外界的信号输入，光耦输出电路与外界电路电连接，输出芯片处理后的信号；所述芯片、光耦隔离电路、串口和光耦输出电路集成封装在外壳内；探头设置在外壳正面上，外壳的底部两侧各设有一个安装孔，其中一侧面还设有连接线孔。满足大多数运行要求，可以有多种通信方式、可以随时调整感应障碍物的报警长度和角度，受外界环境光线干扰低，成本适中的避障传感器。

Obstacle Avoidance Sensor

【技术实现步骤摘要】
避障传感器
本技术涉及传感器领域，具体涉及避障传感器，用作AGV小车、自动化设备等移动设备的障碍物报警。
技术介绍
目前AGV等自动化领域，在一些可以移动的设备需要探测到障碍物并报警的使用情况下，需要一种避障长度和角度可以分别调整、受外界光线干扰低、反应灵敏的避障传感器。目前市面上类似的避障传感器大多数采用旋钮调节的方式，不方便自动化设备随时调节长度与角度，而现有技术中存在的满足多种通信与控制要求的传感器则价格昂贵，大大增加了生产成本，不适用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供避障传感器，接下来对本技术方案做进一步地阐述。本技术要解决的技术问题是：提出一种配合AGV自动引导运输车运行，满足大多数运行要求，可以有多种通信方式、可以随时调整感应障碍物的报警长度和角度，受外界环境光线干扰低，成本适中的避障传感器；具体技术方案如下：避障传感器，其特征在于：包括芯片、光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路；芯片分别与光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路电连接，光耦隔离电路接受外界的信号输入，光耦输出电路与外界电路电连接，输出芯片处理后的信号；所述芯片、光耦隔离电路、串口和光耦输出电路集成封装在外壳内；探头设置在外壳正面上，外壳的底部两侧各设有一个安装孔，其中一侧面还设有连接线孔。进一步地，所述外壳采用ABS塑料材质。进一步地，所述外壳的正面设有的探头共有四个，其中，外壳正面上方设有的两个正向朝前，外壳正面下方设有的两个分别朝向两侧。进一步地，所述壳体的侧面为不规则的圆弧形柱体，分别朝向两侧的探头设在外壳的圆弧形柱体上。进一步地，所述外壳正面下方的两个探头，其中一个探头朝向左边，与正面探头夹角为25°，另外一个探头朝向右面，与正面探头夹角为25°；如此，探头的角度构成了传感器的侧面和正面的感应功能，所以本装置最大感应角度为50°，支持广角度测量。进一步地，所述外壳正面中间设有两个发光二极管，通过亮灭的状态分别显示正面的避障状态以及侧面的避障状态。进一步地，所述探头采用的是TOF10120型号的测距探头。进一步地，所述探头上还设有的探头开关，并与芯片电连接。以调节探头2的探头夹角的调节。进一步地，所述探头与芯片之间存在两种通信方式：串口TTL电平方式以及IIC总线方式；可采用其中一种或两种方式，两种方式独立，互不干扰；其中，串口TTL电平方式下，可以通过不同的指令，配置探头的最大测量长度、输出数据间隔、主动还是被动输出数据、设置传感器的硬件地址；IIC总线方式下，可以通过读写不同的寄存器地址，设置探头的工作模式，以及读取探头当前的测量值。进一步地，所述信号输入方式有四种方式：IO口输入方式、TTL电平输入方式、232电平输入方式、485电平输入方式；从而满足本装置与大多数的PLC或者单片机系统相连。有益效果：与现有技术相比，本技术有多种通信方式，方便用户的选择；有多种输出方式，满足不同的报警方式；误报警率低，不同场景下对避障距离影响小；价格适中，大大降低了设备成本；避障长度和角度可以分别调整、受外界光线干扰低。附图说明图1：避障传感器的结构原理图；图2：封装的外壳的结构示意图；图中：1-外壳、2-探头、3-发光二极管、4-安装孔、5-连接线孔。具体实施方式现结合附图对本技术的一个具体实施例来做详细地阐述。避障传感器，包括芯片、光耦隔离电路、探头2、串口和光耦输出电路；如附图1所示，芯片分别与光耦隔离电路、探头2、串口和光耦输出电路电连接，光耦隔离电路接受外界的信号输入，光耦输出电路与外界电路电连接，输出芯片处理后的信号；并且，芯片、光耦隔离电路、串口和光耦输出电路集成封装在外壳1内。所述外壳1采用ABS塑料材质，如附图2所示，外壳1的正面设有四个用来感应障碍物的探头2；其中，外壳1正面上方是两个正向朝前的探头2a，正面中间设有两个发光二极管3，位于左侧的发光二极管3a通过亮灭状态显示正面的避障状态，位于右侧的发光二极管3b显示侧面的避障状态；外壳1正面下方是两个分别朝向两侧的探头2b、2c，并且，壳体1的侧面为不规则的圆弧形柱体，使得探头2b、2c设在外壳1的圆弧形柱体上时，其探测方向朝向侧方位。所述外壳1的底部两侧各设有一个安装孔4，并于传感器右侧面设有连接线孔5，以引出黑色的引出线，可于外壳1的后侧贴有标志例如商标等，造型简约美观，尺寸较小，利于安装。所述探头2采用的是TOF10120型号的测距探头，TOF10120测距探头提供了精确和可重复的远距离测量用于高速自动对焦(AF)的方案，创新的TOFtime-of-flight技术使该探头性能独立于目标物体的反射率，测量技术采用的是夏普独创的低成本的CMOS工艺的SPAD(单光子雪崩二极管)来实现，它使测量结果准确，对环境光具有更高的抗干扰性。所述探头2上通过设有的探头开关连接芯片，以调节探头2的探头夹角的调节。外壳正面下方探头2b朝向左边，与正面探头夹角为25度，另外一个探头2c朝向右面，与正面探头夹角为25度，如此，探头的角度构成了传感器的侧面和正面的感应功能，所以本装置最大感应角度为50度，支持广角度测量；并且，探头2采用的是940nm激光发射和接收方式，测量时间小于30ms，可工作在高的红外光的环境下，测量距离准确，误差小，有效避障距离达到200cm，推荐的准确避障距离达到150cm。所述探头2与芯片之间存在两种通信方式：串口TTL电平方式以及IIC总线方式，可采用其中一种或两种方式，两种方式独立，互不干扰。其中，串口TTL电平方式下，可以通过不同的指令，配置探头的最大测量长度、输出数据间隔、主动还是被动输出数据、设置传感器的硬件地址；IIC总线方式下，可以通过读写不同的寄存器地址，设置探头的工作模式，以及读取探头当前的测量值，本实施例采用IIC总线方式，实现芯片在一个总线上和多个探头的通信。本装置信号输入方式有四种方式：IO口输入方式、TTL电平输入方式、232电平输入方式、485电平输入方式，从而满足本装置与大多数的PLC或者单片机系统相连。输入信号通过光耦隔离电路进入芯片，主要包括设置本装置的硬件地址、四个探头的开关以及每个探头分别的感应距离，其中，硬件地址主要用来满足多个本装置与同一个自动化设备之间的通信，四个探头的开关可以实现本装置角度的控制，感应距离分别控制每个探头实现避障距离的调节。输出信号通过光耦输出电路输出，主要是光耦的状态由常开变成常闭；用户可以根据光耦的闭合，接入上拉电阻，光耦断开变成闭合的过程中，上拉电阻的电压由高变成低，因此用户可以根据上拉电阻的电压变化，得到报警状态。本装置采用的是24V直流供电方式，侧面引出线有6根，颜色分别为：红、黑、蓝、白、黄、绿；其中，红线和黑线均为电源线，红色为24V正极，黑线为负极，白色和蓝色为输出线，分别代表正面和侧面的避障报警光耦输出，黄线和绿线根据输入方式的不同定义也不同。下面本实施例采用IO口输入方式，对本实施例进行阐述。在IO口输入方式下，引出线的黄线和绿线分别代表两个控制信号，两个控制信号可以产生四种控制状态：黄色低电平、绿色低电平表示正面和侧面的探头全部关闭；黄色低电平、绿色高电平表示正面探头打开，侧面探头关闭；黄色高电平、绿色低电平表示正面探头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.避障传感器，其特征在于：包括芯片、光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路；芯片分别与光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路电连接，光耦隔离电路接受外界的信号输入，光耦输出电路与外界电路电连接，输出芯片处理后的信号；所述芯片、光耦隔离电路、串口和光耦输出电路集成封装在外壳内；探头设置在外壳正面上，外壳的底部两侧各设有一个安装孔，其中一侧面还设有连接线孔。

【技术特征摘要】
1.避障传感器，其特征在于：包括芯片、光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路；芯片分别与光耦隔离电路、探头、串口和光耦输出电路电连接，光耦隔离电路接受外界的信号输入，光耦输出电路与外界电路电连接，输出芯片处理后的信号；所述芯片、光耦隔离电路、串口和光耦输出电路集成封装在外壳内；探头设置在外壳正面上，外壳的底部两侧各设有一个安装孔，其中一侧面还设有连接线孔。2.根据权利要求1所述的避障传感器，其特征在于：所述外壳采用ABS塑料材质。3.根据权利要求1所述的避障传感器，其特征在于：所述外壳的正面设有的探头共有四个，其中，外壳正面上方设有的两个正向朝前，外壳正面下方设有的两个分别朝向两侧。4.根据权利要求3所述的避障传感器，其特征在于：所述外壳的侧面为不规则的圆弧形柱体，分别朝向两侧的探头设在外壳的圆弧形柱体上。5.根据权利要求3或4所述的避障...

【专利技术属性】
技术研发人员：石向荣，黄剑华，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：新型
国别省市：江西,36