传感器、传感器的检测方法以及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，具体地涉及一种传感器、传感器的检测方法以及计算机可读存储介质。本发明专利技术中提供的传感器，能够根据目标测量距离来调整检测光信号的自身参数以及计算方法以提高传感器针对不同距离目标的检测精度和检测稳定性。本发明专利技术提供的传感器，包括：信号发射模块，用于发射光信号；信号接收模块，用于接收返回的光信号；控制模块，分别与信号发射模块和信号接收模块通信连接，基于光信号从由信号发射模块发射到由信号接收模块接收的时间差值，计算目标物距离；控制模块根据示教得到的目标物距离对应的距离范围，确定信号发光强度以及距离输出判定算法。发光强度以及距离输出判定算法。发光强度以及距离输出判定算法。

【技术实现步骤摘要】
传感器、传感器的检测方法以及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体地涉及一种传感器、传感器的检测方法以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，用于检测距离的通用传感器包括激光传感器、光纤传感器、光电传感器、红外传感器等。上述传感器的距离测量方法为向目标检测物体发射检测光信号，并接收反射回来的检测光信号，然后对检测光信号的参数进行分析计算以获得检测结果。具体地，传感器常用的检测方法有两种。
[0003]第一种方法是利用信号遇到障碍物距离的不同则反射的强度也不同的原理进行障碍物远近的检测，即通过目标检测物体反射的检测光信号的光强来计算距离值。但是，由于光信号的反射效果受反射面的材质、颜色等因素的影响较大，在传感器发射的光信号的强度相同的情况下，不同材质、不同颜色的物体反射的光信号的强度往往有着较大的差异，会对测量结果产生一定的影响。
[0004]第二种方法则是通过传感器发射检测光信号和接收返回的检测光信号之间的时间差值来计算距离值，能够有效地降低不同物体本身的光反射率对检测结果的影响。但是，使用上述方法时信号强度与时间差也不是在所有距离范围内都是线性的。如图1所示，当目标检测物200到传感器100的距离较近时，传感器100能够接收到的目标检测物200反射的检测光信号的光强就较大，且容易受到物体二次反射光的干扰或镜面的光串扰，容易产生误判；而当目标检测物200到传感器100的距离较远时，传感器100还可能会接收到非目标检测物300如高反射干扰物体等发射或反射的干扰光，非目标检测物300可能是其他光源或高反射干扰物体等，而且目标检测物200反射的检测光信号的光强会减小，传感器100接收到的信号就会减小甚至无法接收导反射的检测光信号，导致检测结果失准甚至检测失败。再则，由于测量空间内存在不同材料的反射光，接收到的信号强度不同，现有技术中经常出现近距离检测的检测结果计算值波动较大而远距离检测的测量精度较差，或出现各种错误检测等问题，使得整个传感器无法实现各个距离段的精准测量。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术提供了一种传感器。本专利技术中提供的传感器，能够根据目标测量距离来调整检测光信号的发射强度以及距离值的计算判定方法以提高传感器针对不同距离目标段的检测精度和检测稳定性。
[0006]本专利技术的技术方案中，提供了一种传感器，包括：信号发射模块，用于发射光信号；信号接收模块，用于接收返回的光信号；控制模块，分别与信号发射模块和信号接收模块通信连接，基于光信号从由信号发射模块发射到由信号接收模块接收的时间差值，计算目标物距离；控制模块根据示教得到的目标物距离对应的距离范围，确定信号发射模块的发光强度以及距离输出判定算法。
[0007]根据本专利技术的技术方案，传感器对检测目标进行检测时，通过信号发射模块向检测目标发射光信号，再通过信号接收模块接收检测目标反射回来的光信号，根据发射光信号和接收光信号的时间差结合光信号的传播速度能够准确计算出检测目标到传感器之间的距离。在进行上述检测动作前，通过一次距离示教，计算传感器与目标物之间的距离并确认对应的距离测量范围，对应不同的检测距离范围设置有不同的发光强度，使得检测目标在不同距离进行检测时，目标检测物反射的检测光信号能够维持在一定区间内，以保证传感器每次距离检测的准确性，从而提高传感器整体的检测稳定性。再者，在上述精准距离检测的基础上，对应不同的检测距离范围采用不同的距离输出判定算法，使得根据距离检测结果的计算更加准确，从而进一步地提升传感器的检测性能。
[0008]本专利技术的技术方案中，传感器的距离范围包括近距离范围和远距离范围，近距离范围对应的发光强度小于远距离范围对应的发光强度。
[0009]根据本专利技术的技术方案，在信号发射模块的发光强度相同的情况下，目标检测物到传感器的距离越近，信号接收模块接收到的反射回来的光信号的光强就越大；目标检测物到传感器的距离越远，信号接收模块能够接收到的反射回来的光信号的光强就越小。传感器设置为近距离范围对应的测量模式时，对应的传感器的受光强度不会由于检测物体的反射率过高而导致受光饱和。远距离测量模式时，对应的受光强度不会由于检测物体的吸光性，粗糙度而导致受光过小而发生漏测、误测。通过距离测量模式的不同，调节发射光的发光强度，使处于近距离范围或处于远距离范围内的目标检测物反射回来的光信号的光强保持在一定区间内，以保证传感器每次距离检测的准确性，从而提高传感器整体的检测稳定性。
[0010]优选地，本专利技术的技术方案中，传感器中的信号发射模块通过调节发射的光信号的脉宽和/或周期，调节发光强度。通过脉宽和/或周期调节光强，控制精准操作方便。
[0011]本专利技术的技术方案中，传感器还包括输出模块，与控制模块通信连接，基于目标物距离是否属于目标距离区间而发出输出信号。
[0012]根据本专利技术的技术方案，输出模块能够直观地将传感器的检测结果实时反馈给用户。
[0013]优选地，本专利技术的技术方案中，上述目标距离区间的端点设置有应差变化率，在不同的距离范围内，端点对应的应差变化率不同。
[0014]根据本专利技术的技术方案，目标检测物处于不同的距离范围内时，光信号的传播路径、传播时间、反射光强不同，进而根据发射光信号和接收光信号的时间差进行检测结果计算的距离输出判定算法也不同。在不同的距离范围内采用不同的应差变化率，即根据不同的距离范围调整距离输出判定算法，有利于使距离检测结果的计算更加准确。
[0015]优选地，本专利技术的技术方案中，目标距离区间的端点设置有应差变化率，应差变化率随目标物距离增大而减小。
[0016]本专利技术的技术方案中，还提供了一种传感器的检测方法，包括示教步骤，发出示教信号，基于示教信号从由信号发射模块发射到由信号接收模块接收的时间差值，计算示教距离，根据示教距离对应的距离范围，确定并设置距离范围对应的发光强度以及距离输出判定算法；检测步骤，调整检测信号的光强为距离范围对应的发光强度，基于检测信号从由信号发射模块发射到由信号接收模块接收的时间差值以及距离输出判定算法，计算得到目
标物距离，进行ON/OFF的输出判定。
[0017]根据本专利技术的技术方案，在上述的传感器的检测方法中，首先进行示教步骤，根据示教时目标检测物到传感器的距离所属的距离范围，将传感器的检测光信号的发光强度以及距离输出判定算法均调节至与该距离范围相匹配的状态，以保证传感器进行目标检测物实际检测时，接收到的检测光信号的光强处于稳定的范围内，同时根据光信号的距离计算得到的检测结果也能够更加准确，从而提高传感器针对不同距离目标的检测精度和检测稳定性。
[0018]优选地，本专利技术的技术方案中，检测方法中的距离范围包括近距离范围和远距离范围，近距离范围对应的发光强度小于远距离范围对应的发光强度。
[0019]根据本专利技术的技术方案，将传感器设置为近距离范围对应的发光强度小于远距离范围对应的发光强度，使处于近距离范围或处于远距离范围内的目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器，其特征在于，包括：信号发射模块，用于发射光信号；信号接收模块，用于接收返回的所述光信号；控制模块，分别与所述信号发射模块和所述信号接收模块通信连接，基于所述光信号从由所述信号发射模块发射到由所述信号接收模块接收的时间差值，计算目标物距离；所述控制模块根据示教得到的目标物距离对应的距离范围，确定所述信号发射模块的发光强度以及距离输出判定算法。2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述距离范围包括近距离范围和远距离范围，所述近距离范围对应的发光强度小于所述远距离范围对应的发光强度。3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述信号发射模块通过调节发射的光信号的脉宽和/或周期，调节所述发光强度。4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，还包括输出模块，与所述控制模块通信连接，基于所述目标物距离是否属于目标距离区间而发出输出信号。5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述目标距离区间的端点设置有应差变化率，在不同的所述距离范围内，所述端点对应的所述应差变化率不同。6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述目标距离区间的端点设置有应差变化率，所述应差变化率随所述目标物距离增大而...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学涛，石文静，王谦，黄华桥，李爱兵，
申请(专利权)人：松下神视电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：