可闭环通信的光幕检测设备及光幕检测系统的制作方法

本技术涉及安全光幕，特别是涉及一种可闭环通信的光幕检测设备及光幕检测系统。

背景技术：

1、安全光幕是一种安全防护设备，常用于机械设备和工业环境中，是保护机械操作人员生产安全的最后一道防线。通常安全光幕由相互独立的发射端和接收端两部分组成，安全光幕工作时，发射端向接收端发射一系列红外光束信号进行防护区域的扫描，当扫描结束后，根据接收端对各光束信号的接收情况即可得知防护区域内的遮挡物情况。由于各光束信号的接收情况只能由接收端得到，因此发射端无法及时得知防护区域内的遮挡物情况，也即无法进行下一步动作。

2、对此，通常的做法是在发射端和接收端上额外增加一组通信装置，从而实现接收端到发射端的数据传输，然而额外增设元器件的方式增加了光幕系统的结构复杂度，且也导致了成本的增加。

技术实现思路

1、本技术涉及一种结构简单且低成本的可闭环通信的光幕检测设备及光幕检测系统。

2、一种可闭环通信的光幕检测设备，其特征在于，所述光幕检测设备包括两个相对设置的光幕检测装置，每一所述光幕检测装置包括同侧设置的发射模块和接收模块；其中两个所述光幕检测装置中，每一个所述光幕检测装置的所述发射模块与另一所述光幕检测装置的所述接收模块相对设置；第一光幕检测装置的所述发射模块用于向第二光幕检测装置的所述接收模块发射第一光信号；

3、所述第二光幕检测装置的所述接收模块用于在进入扫描状态后，接收所述第一光信号，得到扫描信息，并将所述扫描信息发送至所述第二光幕检测装置的所述发射模块；

4、所述第二光幕检测装置的所述发射模块还用于根据接收的所述扫描信息向所述第一光幕检测装置的所述接收模块发射第二光信号，以使所述第一光幕检测装置的所述接收模块得到所述扫描信息。

5、在一个实施例中，所述发射模块包括：

6、驱动电路；

7、光源电路，包括多个光源单元，各所述光源单元分别与所述驱动电路连接；

8、发射触发电路，分别与所述光源电路的各所述光源单元连接，用于导通所述驱动电路与至少一个所述光源单元之间的导电通路，以使至少一个所述光源单元发光，得到所述第一光信号。

9、在一个实施例中，所述发射触发电路还用于轮流导通所述驱动电路与各所述光源单元之间的导电通路，以使各所述光源单元轮流发光。

10、在一个实施例中，所述发射触发电路包括多个d触发器，各所述d触发器级联连接，且各所述d触发器的输出端与各所述光源单元一一对应连接，各所述d触发器用于轮流输出驱动信号，以轮流导通所述驱动电路与各所述光源单元之间的导电通路。

11、在一个实施例中，级联连接的各所述d触发器中，末端的所述d触发器还用于维持所述驱动信号的输出，以导通所述驱动电路与目标光源单元之间的导电通路，使得所述目标光源单元发射所述第二光信号；其中所述目标光源单元为与末端的所述d触发器连接的所述光源单元。

12、在一个实施例中，所述接收模块包括：

13、处理电路；

14、光敏电路，包括多个光敏接收单元；

15、接收触发电路，分别与各所述光敏接收单元连接，用于轮流导通所述处理电路与各所述光敏接收单元之间的导电通路，以使各所述光敏接收单元接收所述第一光信号，并将所述第一光信号转换为第一电信号后传输至所述处理电路进行解析，得到所述扫描信息。

16、在一个实施例中，所述处理电路还用于：

17、将扫描参考信号与所述第一电信号进行相关运算，得到扫描相关信号；其中所述扫描参考信号与无遮挡物下转换得到的所述第一电信号中的最小子信号的波形一致；

18、获取所述扫描相关信号的各波峰中，峰值大于第一预设阈值的所述波峰所在的相位信息，得到所述扫描信息。

19、在一个实施例中，所述接收触发电路包括多个d触发器，各所述d触发器级联连接，且各所述d触发器的输出端与各所述光敏接收单元一一对应连接，各所述d触发器用于轮流输出驱动信号，以轮流导通所述处理电路与各所述光敏接收单元之间的导电通路。

20、在一个实施例中，级联连接的各所述d触发器中，末端的所述d触发器还用于维持所述驱动信号的输出，以导通所述处理电路与目标光敏接收单元之间的导电通路，使得所述目标光敏接收单元接收得到所述第二光信号，并将所述第二光信号转换为第二电信号后传输至所述处理电路进行解析，得到所述扫描信息；其中所述目标光敏接收单元为与末端的所述d触发器连接的所述光敏接收单元。

21、在一个实施例中，所述处理电路还用于：

22、将通信参考信号与所述第二电信号进行相关运算，得到通信相关信号；其中所述通信参考信号与无遮挡物下转换得到的所述第二电信号中的最小子信号的波形一致；

23、获取所述通信相关信号的各波峰中，峰值大于第二预设阈值的所述波峰所在的相位信息，作为所述扫描信息。

24、在一个实施例中，所述处理电路还包括：

25、i-v转换模块，分别与各所述光敏接收单元连接，用于将目标电信号由电流信号转换为电压信号；

26、模数转换模块，与所述i-v转换模块连接，用于将转换后的所述目标电信号由模拟信号转换为数字信号；所述目标电信号包括所述第一电信号和所述第二电信号。

27、在一个实施例中，所述发射模块还用于输出光同步信号；

28、所述接收模块还用于接收所述光同步信号，并在判断接收到的所述光同步信号与所述发射模块发射的所述光同步信号匹配成功后，进入所述扫描状态。

29、在一个实施例中，所述发射模块按照同步输出信号输出所述光同步信号，其中所述同步输出信号包括多组短脉冲信号，所述接收模块还用于：

30、将接收的所述光同步信号转换为同步电信号；

31、将同步参考信号与所述同步电信号进行相关运算，得到同步相关信号；其中所述同步参考信号与所述同步电信号中的子信号波形一致；

32、若所述同步相关信号中存在预设数量的波峰，各所述波峰的峰值达到同步预设阈值，且各所述波峰在所述同步相关信号中的相位关系与所述同步输出信号中各组所述短脉冲信号的相位关系一致，则判断接收到的所述光同步信号与所述发射模块发射的所述光同步信号匹配成功；其中所述预设数量的值与所述同步输出信号中所述短脉冲信号的组数的值相同。

33、一种光幕检测系统，包括多个可闭环通信的光幕检测设备，其中各所述光幕检测设备中的光幕检测装置能够围成异形的扫描区域。

34、通过在两个光幕检测装置中交错设置发射模块和接收模块，并基于对发射模块的分时复用，在发射模块完成向接收模块发射第一光信号后，再利用与该接收模块同侧的发射模块向对侧的接收模块发射第二光信号，从而实现在不影响扫描区域的有效扫描的情况下，将两个光幕检测装置中，接收第一光信号的接收端得到的扫描结果回传至对应的发射端，达到发射端至接收端，再回到发射端的闭环通信，使得发射端可以在扫描完毕之后得到接收端的接收结果，进而由发射端确定扫描区域内的遮挡物情况，期间无需额外增加通信装置，提高了发射端的利用率，简化了光幕的整体结构，也避免了成本的增加。