专利名称：一种直接发射型物体检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及工业化自动控制系统，尤其涉及该自控系统中的直接发射型物体检测系统及方法。
背景技术：
冷热物体检测器主要用于冶金工业自动控制系统中，也可用于其它行业自动化生产线上，作为现场对物体的到位检测、定位、换向、记数以及控制，起着自动控制开关的作用。目前，冷热物体检测器按发光光源分有三种类型对射型、反馈反射型和直接反射型。其中，对射型检测器通过将待测物体置于发射光和接收光的一对设备之间，用光对射的方式对物体进行检测。反馈反射型检测器是通过将待测物体置于一反射镜和检测器之间， 用反射镜将检测物反射反馈给检测器的方式对物体进行检测。直接反射型是通过将待测物体直接置于检测器之前，用对待测物的直接反射对该物体进行检测。以上三种类型的检测器存在的问题是，它们都只能检测前方是否有物体的存在，而不可以检测前方在多少米到多少米的范围内物体是否存在，即对前方存在的物体的具体距离无法具体获得。另外，当偶然有物体突然遮挡检测器时，在被测物体前方或后方都会导致检测器误发信号。而且上述检测器只能被安装到与物体运动方向垂直的位置上，因此检测位置受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直接发射型物体检测系统，能够在精确区域内对物体进行检测。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种直接发射型物体检测系统，包括检测器和设置终端，其中设置终端，用于提供设置检测器检测范围的操作界面，将该操作界面上设置的检测范围的数据传输给检测器；检测器，用于检测与被测物体的距离，根据设置终端传输的检测范围的数据若判断被测物体处于检测范围内，则发出物体到位信号。优选地，检测器还将检测的被测物体的距离数据传输给设置终端；设置终端还显示检测器检测传输的被测物体的距离数据。优选地，检测器还将从设置终端收到的检测范围的数据存储在本地存储器内。优选地，设置终端包括依次连接的终端通信接口模块、显示控制�？橐约按テ料允灸？椋渲兄斩送ㄐ沤涌谀？椋糜谕ü型ㄐ沤涌诨蛭尴咄ㄐ沤涌诮邮占觳馄骺刂谱爸檬涑龅谋徊馕锾宓木嗬胧荩⑹涑龈允究刂颇？椋唤酉允究刂颇？槭淙氲纳柚玫氖莘⑺透觳馄鞅４妫淮テ料允灸？椋糜谔峁┎僮鹘缑妫ㄗ畲缶嗬牒妥钚【嗬敫髯缘纳柚每蚣氨４婕辉诒４婕聪率苯畲缶嗬牒妥钚【嗬敫髯缘纳柚每蚰谏柚玫氖菔涑龈允究刂颇？椋幌允究刂颇？椋糜诮淙氲谋徊馕锾宓木嗬胧菔涑龈テ料允灸？橄允荆苯テ料允灸？樯柚玫氖菔涑龈斩送ㄐ沤涌谀？�。优选地，检测器包括控制�？椋直鹩敫每刂颇？榱拥耐ㄐ沤涌谀？�、激光测距�？橐约笆涑瞿？椋渲型ㄐ沤涌谀？椋糜谕ü型ㄐ沤涌诨蛭尴咄ㄐ沤涌谟肷柚弥斩笋詈希谏柚弥斩私尤胧毕蛏柚弥斩颂峁┑缭葱藕偶捌舳藕牛邮丈柚弥斩松柚玫募觳夥段У氖荩� 并传输给控制�？椋患す獠饩嗄？椋糜谠诳刂颇？榈目刂葡峦üす饩低凡饬壳胺轿锾宓木嗬耄⒔獾玫木嗬胧荽涓刂颇？椋豢刂颇？椋糜诮盏降募觳夥段У氖荽娲⒃诒镜厣链婺冢盏降木嗬胧萦爰觳夥段У氖荼冉希襞卸媳徊馕锾宕τ诩觳夥段冢蛳蚴涑瞿？槭涑鑫锾宓轿皇涑鲋噶钚藕牛⒔盏降木嗬胧菔涑龈柚弥斩讼允荆环裨蛳蚴涑瞿？槭涑鑫锾逦吹轿皇涑鲋噶睿皇涑瞿？椋糜诟菔淙氲奈锾宓轿皇涑鲋噶钚藕胖靡皇涑鑫晃锾宓轿恢甘镜缙剑蚋菔淙氲奈锾逦吹轿皇涑鲋噶罱檬涑鑫恢梦锾逦吹轿恢甘镜缙健Ｓ叛〉兀テ料允灸？樘峁┑牟僮鹘缑婊拱ㄖ行木嗬胂允究蛞约安饬考渲写テ料允灸？樵诔跏忌系缡保谥行木嗬胂允究蚰谙允炯觳馄骷觳獾谋徊馕锾宓木嗬胧荩谧畲缶嗬肷柚每蚰谀舷允疚行木嗬爰幽戏段е担谧钚【嗬肷柚每蚰谀舷允疚行木嗬爰跄戏段е担坏痹谧畲缶嗬�、最小距离设置框内分别设置了最大距离和最小距离各自的数据后或当测量键按下时，在中心距离显示框显示所述检测器检测的被测物体的距离数据。优选地，触屏显示模块提供的测量键包括单次测量键、连续测量键和数据队列显示框，其中触屏显示�？樵诹饬考虻ゴ尾饬考聪率保谥行木嗬胂允究蚓允炯觳獾谋徊馕锾宓木嗬胧荩皇窃诘ゴ尾饬考聪率保畲缶嗬�、最小距离各自的设置框内恢复默认的最大距离、最小距离各自的数据，而在连续测量键按下时，最大距离、最小距离各自的设置框内依然保持设置的最大距离、最小距离各自的数据；每隔一段时间将检测器检测的被测物体的距离数据依次显示在数据队列显示框内。优选地，触屏显示模块提供的操作界面还包括读取键，其中触屏显示�？樵谒龆寥〖聪率保蛹觳馄鞫寥〉缴洗未娲⒌募觳夥段У氖荩哺撬鲎畲缶嗬�、最小距离各自的设置框内默认的检测范围的数据，更新中心距离显示框内的数据为设置的最大距离和最小距离的中心值。优选地，检测器还包括与控制�？榱拥奈露却衅鳎柚弥斩说拇テ料允灸？樘峁┑牟僮鹘缑婊拱ㄒ瞧魑露认允究颍渲�
温度传感器，用于将监测的检测器机箱内的温度数据输出给控制�？椋豢刂颇？槊扛粢欢问奔浣淙氲奈露仁荽涓錾柚弥斩耍凰錾柚弥斩送üテ料允灸？榻隹刂谱爸么涞奈露仁菹允驹谝瞧魑露认允究蚰凇Ｎ私饩錾鲜黾际跷侍猓痉⒚魈峁┝艘恢种苯臃⑸湫臀锾寮觳夥椒ǎ婕凹觳馄骱蜕柚弥斩耍梅椒òㄉ柚弥斩宋觳馄魈峁┥柚眉觳夥段У牟僮鹘缑妫貌僮鹘缑嫔仙柚玫募觳夥段У氖荽涓觳馄鳎患觳馄骷觳庥氡徊馕锾宓木嗬耄萆柚弥斩舜涞募觳夥段У氖萑襞卸媳徊馕锾宕τ诟眉觳夥段冢蚍⒊鑫锾宓轿恍藕拧� 优选地，检测器还将检测的被测物体的距离数据传输给设置终端显示。优选地，检测器和设置终端通过串行通信接口或无线通信接口耦合，该方法具体包括设置终端提供的操作界面，包括最大距离和最小距离各自数据的设置框及保存键；在保存键按下时将最大距离和最小距离各自设置框设置的数据传输给检测器；检测器将收到的检测范围的数据存储在一闪存内，将检测的距离数据分别与最大距离的数据和最小距离的数据进行比较，若比较检测的距离数据小于或等于最大距离的数据，同时大于最小距离的数据，或者若比较检测的距离数据小于最大距离的数据，同时大于或等于最小距离的数据，则判断被测物体处于检测范围内，将检测的距离数据传输给设置终端显示，同时输出物体到位指示电平；否则输出物体未到位指示电平。优选地，设置终端提供的所述操作界面还包括中心距离显示框以及测量键，该方法还包括设置终端在初始上电时，在中心距离显示框内显示检测器检测的被测物体的距离数据，在最大距离设置框内默认显示为中心距离加默认范围值，在最小距离设置框内默认显示为中心距离减去默认范围值；当在最大距离、最小距离各自的设置框内分别设置了最大距离和最小距离各自的数据或当测量键按下时，在中心距离显示框显示所述检测器检测的被测物体的距离数据。优选地，设置终端提供的操作界面上的测量键包括连续测量键、单次测量键，还包括数据队列显示框,该方法还包括设置终端在单次测量键按下时，在中心距离显示框显示检测的被测物体的距离数据，且在最大距离、最小距离各自的设置框内恢复默认的最大距离、最小距离各自的数据；或者，在连续测量键按下时，在中心距离显示框显示检测的被测物体的距离数据，且在最大距离、最小距离各自的设置框内依然保持设置的最大距离、最小距离各自的数据；每隔一段时间将检测器检测的被测物体的距离数据依次显示在数据队列显示框内。优选地，设置终端提供的操作界面还包括读取键，该方法还包括设置终端在读取键按下时，从检测器读取到上次存储的检测范围的数据，覆盖最大距离、最小距离各自的设置框内默认的检测范围的数据，新中心距离显示框内的数据为设置的最大距离的数据和最小距离的数据的中心值。优选地，设置终端提供的操作界面还包括仪器温度显示框，该方法还包括
通过检测器的机箱后端面上装有的水冷口，使得检测器在高温现场能够通过冷却水工作在低限温度到高限温度的范围内；检测器将检测到的机箱内的温度数据传输给设置终端，由设置终端将输入的温度数据显示在仪器温度显示框内。本发明通过与检测器配套的设置终端设置检测器的检测范围，通过检测器检测前方物体到本物体检测器的距离，通过该距离与检测器自身存储的检测范围比较，如果物体在该范围内则发送物体到位信号，如果不在该范围内则不发送物体到位信号，从而达到精确检测物体的目的。本发明可以在检测方向上防止精确区域之外前后景任何物体对检测的干扰。
图I为本发明的直接发射型物体检测系统实施例I的结构示意图；
图2为本发明的直接发射型物体检测系统实施例2的结构示意图；图3为本发明的直接发射型物体检测系统中检测器机箱内检测装置实施例的结构框图；图4为图3所示的检测器实施例的外形图；图5为图3所示的检测器实施例机箱的后视图；图6为本发明的直接发射型物体检测系统中设置终端实施例的结构框图；图7为图6所示设置终端实施例的正反面示意图；图8为图6所示设置终端实施例的设置界面示意图；图9为图3所示的物体检测器实施例与被测物体运动方向垂直架设的检测过程示意图；图10为图3所示的物体检测器实施例与被测物体运动方向平行架设的检测过程示意图。
具体实施例方式以下结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。应该理解，以下例举的实施例仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。本发明的直接发射型物体检测系统实施例1、2请参见图1、2，包括通过串行通信接口或无线通信接口连接的检测器和设置终端，其中设置终端，用于提供设置检测器检测范围的界面，将界面上设置的检测范围的数据传输给检测器；检测器，用于检测与被测物体的距离，根据设置终端传输的检测范围的数据若判断被测物体处于检测范围内，则发出物体到位信号。在上述系统实施例中，检测器还将检测的被测物体的距离数据传输给设置终端；设置终端还显示检测器传输的被测物体的距离数据。在上述系统实施例中，检测器还将从设置终端收到的检测范围的数据存储在本地存储器内。
本发明在通过手持的设置终端设置完检测范围后，将设置终端从检测器上拔下，无须将设置终端一直和检测器连接，而且通常对一个厂区几个检测器(或更多的检测器)只配一个设置终端即可。在上述系统实施例中，检测器机箱内的检测装置实施例的结构如图3所示，包括控制�？�、分别与控制�？榱拥耐ㄐ沤涌谀？�、激光测距模块以及输出�？椋渲型ㄐ沤涌谀？椋糜谕ü型ㄐ沤涌诨蛭尴咄ㄐ沤涌谟肷柚弥斩笋詈希谏柚弥斩私尤胧毕蛏柚弥斩颂峁┑缭葱藕偶捌舳藕牛邮丈柚弥斩松柚玫募觳夥段У氖荩⒋涓刂颇？椋患す獠饩嗄？椋糜谠诳刂颇？榈目刂葡峦üす饩低凡饬壳胺轿锾宓木嗬耄⒔獾玫木嗬胧荽涓刂颇？椋豢刂颇？椋糜诮盏降募觳夥段У氖荽娲⒃诒镜厣链婺冢盏降木嗬胧萦爰觳夥段У氖荼冉希襞卸媳徊馕锾宕τ诩觳夥段冢蛳蚴涑瞿？槭涑鑫锾宓轿皇涑鲋噶钚藕�(譬如为5V)，并将收到的距离数据传输给设置终端；否则向输出�？槭涑鑫锾逦吹轿皇涑鲋噶�(譬如为0V)；输出模块，用于根据输入的物体到位输出指令信号将一输出位置为物体到位指示电平(譬如为24V)，或根据输入的物体未到位输出指令将该输出位置为物体未到位指示电平(譬如为OV或低电平)。在上述系统实施例中，串行通信接口输出�？榻刂颇？槭涑龅奈锾宓轿皇涑鲋噶钚藕偶绰呒缙�5V,放大处理为工业自动化控制常用的逻辑电平24V，这样方便检测器与工业控制器直接连接，比如与采用可编程逻辑控制器(PLC,Programmable Logic Controller)等工业控制器连接实现系统的自动控制。
在上述系统实施例中，通信接口�？榻邮盏降募觳夥段У氖莅ㄗ畲缶嗬�、最小距离(检测范围的数据亦可用中心距离及距差表示)各自的数据；控制�？榻盏降募觳夥段У氖荽娲⒃谝簧链婺冢盏降木嗬胧莘直鹩爰觳夥段У淖畲缶嗬氲氖莺妥钚【嗬胧萁斜冉希舯冉暇嗬胧菪∮诨虻扔谧畲缶嗬耄贝笥谧钚【嗬耄换蛉舯冉暇嗬胧菪∮谧畲缶嗬耄贝笥诨虻扔谧钚【嗬耄辉蚺卸喜獾玫木嗬氪τ诩觳夥段冢皇涑瞿？楦菔淙氲奈锾宓轿皇涑鲋噶罱皇涑鑫恢梦叩缙�(24V)，或根据输入的物体未到位输出指令将该输出位置为低电平或0电平。在上述系统实施例中，检测装置实施例还包括与控制�？榱拥奈露却衅鳎渲形露却衅鳎糜诮嗖獾募觳馄骰淠诘奈露仁菔涑龈刂谱爸茫豢刂颇？槊扛粢欢问奔�(譬如IOs)将输入的温度数据传输给设置终端；设置终端将控制装置传输的温度数据显示在屏幕上。当然，控制模块也可以根据输入的温度数据控制检测器冷水口的阀门的开关度，直至检测器机箱内的温度控制在预定的温度阈限内。
如图4所示，表示了本发明的直接发射型物体检测系统中检测器实施例的外形结构，包括激光镜头10、机箱20、固定在机箱20后端面上安装的串行通信接口连接器30 (耦合方式的一种)以及电源及输出信号连接器40，其中机箱20中固定有检测装置(检测线路板)，该检测装置的串行通信接口线与串行通信接口连接器30 (航空插头公头)连接，该串行通信接口连接器30通过连接线与设置终端上的串行通信接口连接器(航空插头公头)连接。检测器一端通过一根为I芯直径为16mm的航空插头公头的连接线(一般I米长左右)与手持的设置终端一端为9针串口的公头连接；其中检测器一端的7芯航空插头上，有3芯用于串口通信信号，有2芯用于向设置终端提供电源信号。当然串行通信接口连接器3也可以用短程无线传输天线取代，譬如为Wifi传输天线，或为蓝牙无线传输天线，该短程无线传输天线与检测装置中相应的无线通信接口线连接，该短程无线传输天线通过无线信号与设置终端上的短程无线传输天线耦合。如图5所示，表示了本发明的直接发射型物体器实施例的机箱后视图，由该视图可看出，机箱20后端面上的4个角还分装有4个水冷口，其中左边2个为一组，右边2个为另一组。当检测器工作在高温现场时必须为其通水，以使得检测器能够工作在-10°C到50°C的范围内。机箱20后端面中部上端圆形口为直径为20mm的7芯航空插头母头，接直流24V电源和输出信号，下端圆形口为直径为16_的7芯航空插头母头，接用于设置检测器检测范围的设置终端。本发明的直接发射型物体检测系统中设置终端实施例，其结构如图6所示，包括依次连接的终端通信接口�？椤⑾允究刂颇？橐约按テ料允灸？椋渲兄斩送ㄐ沤涌谀？椋糜谕ü型ㄐ沤涌诨蛭尴咄ㄐ沤涌诮邮占觳馄骺刂谱爸檬涑龅谋徊馕锾寰嗬氲氖荩⑹涑龈允究刂颇？椋淮テ料允灸？椋糜谠谙允究刂颇？榈目刂葡拢峁┥柚眉觳馄骷觳夥段У牟僮鹘缑妫ㄗ畲缶嗬牒妥钚【嗬敫髯允莸纳柚每蚣氨４婕辉诒４婕聪率苯畲缶嗬牒妥钚【嗬敫髯缘纳柚每蚰谏柚玫氖荽涓允究刂颇？椋幌允究刂颇？椋糜诮淙氲谋徊馕锾寰嗬氲氖菔涑龈テ料允灸？橄允荆苯萃ü谕ㄐ拍？榉⑺透觳馄鞅４娴缴链嬷�。在上述系统实施例中，触屏显示�？榛拱ㄖ行木嗬胂允究蛞约安饬考渲写テ料允灸？樵诔跏忌系缡保谥行木嗬胂允究蚰谙允臼挡獾谋徊馕锾宓木嗬胧荩畲缶嗬肷柚每蚰谀舷允疚行木嗬爰幽戏段е担钚【嗬肷柚每蚰谀衔行木嗬爰跄戏段е担坏痹谧畲缶嗬�、最小距离设置框内分别设置了最大距离和最小距离各自的数据或当测量键按下时，中心距离显示框显示检测器检测的被测物体的距离数据。在上述系统实施例中，触屏显示�？樘峁┑牟饬考饬考⒌ゴ尾饬考峁┑牟僮鹘缑婊拱ㄊ荻恿邢允究颍渲�
触屏显示�？樵诹饬考虻ゴ尾饬考聪率保行木嗬胂允究蚓允炯觳馄骷觳獾谋徊馕锾宓木嗬胧荩皇窃诘ゴ尾饬考聪率保畲缶嗬�、最小距离设置框内恢复默认的最大距离、最小距离各自的数据；而在连续测量键按下时，最大距离、最小距离设置框内依然保持设置的最大距离、最小距离各自的数据；每隔一段时间将检测器检测的被测物体的距离数据依次显示在数据队列显示框内。在上述系统实施例中，触屏显示�？樘峁┑牟僮鹘缑婊拱ǘ寥〖坏倍寥〖话聪率保蛹觳馄鞫寥〉缴洗未娲⒌募觳夥段У氖荩哺亲畲缶嗬�、最小距离设置框内默认的检测范围的数据，在不点击单次测量键的情况下，读取的检测范围的数据不会被默认的检测范围的数据更新覆盖，中心距离框显示的是检测范围的数据的中点值(最大距离与最小距离的平均值)。触屏显示�？槎寥〖墓δ苁俏朔奖愣约觳馄魃洗紊柚玫募觳夥段Ы形⒌�。
在上述系统实施例中，触屏显示�？榛固峁┮瞧魑露认允究颍渲兄斩送ㄐ沤涌谀？榛菇觳庾爸每刂颇？槭涑黾觳馄骰淠诘奈露仁菔涑龈テ料允灸？椋淮テ料允灸？榻淙氲奈露仁菹允驹谝瞧魑露认允究蚰�。在上述系统实施例中，触屏显示模块还提供数据队列显示框，其中触屏显示�？樵诹饬考聪率保蛳允究刂颇？槭涑隽饬恐噶睿幌允究刂颇？楦萘饬恐噶蠲扛粢欢问奔�(譬如每秒10次)将通过串口通信模块输入的被测物体距离的数据以队列的形式显示在数据队列显示框内。在上述系统实施例中，显示控制�？榻テ料允灸？槭涑龅募觳夥段ё畲缶嗬牒妥钚【嗬肷柚每蚰诘氖萃ü斩送ㄐ沤涌谀？榉⑺透觳庾爸玫目刂颇？椋谑盏礁每刂颇？榛乩”４娉晒γ詈螅谑荻恿邢允究蛳允旧柚贸晒π畔�。如图7所示，表示了本发明的设置终端实施例的正反端面，其中左面图A表示了该设置终端的正端面60及其上触摸屏70，右面图B表示了该设置终端的反端面80及其上第一串口插座91和第二串口插座92(备用)。本发明的直接发射型物体检测系统实施例在使用前要在确定的架设位置安装检测器。在给检测器上电后，检测器会发出一束平行的红色激光；设置终端和检测器譬如通过一根一侧为9针串口的公头一侧为7芯直径为16_的航空插头公头的连接线(一般I米长左右)连接，其中设置终端接9针的串口公头，检测器接到直径为16_的7芯航空插头上。检测器和设置终端接通后，设置终端得电启动并显示，如图8所示的显示界面，然后在设置框内设置检测范围的数据，例如设置检测范围从14500毫米到15500毫米，此范围内为有效检测范围，即只要物体的任何一个表面在该检测范围内挡住检测器发送的红色激光时，检测器发送物体到位信号，设置检测范围后点击保存键即可。如果不知道当前检测器与被检测物体的距离，可点击单次测量键或者连续测量键来检测该距离，然后停止测量并以该距离为基础在最大距离、最小距离设置框内设置检测范围。设置成功后，拔下手持操作终端连接线(支持热插拔)，把检测器的保护帽插上，检测器会重新上电启动开始进入检测状态。如图9所示的物体检测器实施例与被测物体运动方向垂直架设方式，则被测物体I和被测物体3遮挡激光束时都不会使物体检测器发出信号，只有在检测范围内的被测物体2经过物体检测器遮挡激光束时才会使物体检测器发出信号。如图10的物体检测器实施例与被测物体运动方向平行架设方式，则被测物体在位置I和位置3的时候，由于遮挡激光束不会使检测器发出物体到位信号，只有被测物体的任何一面移动到检测范围内时遮挡了激光束才会使检测器发出物体到位信号(比如位置
2)，由于检测器的检测原理，是通过测量检测器和正前方遮挡激光束的物体表面的距离，并通过该距离来判断物体是否进入检测范围，所以只要被检测物体上的任何一个表面进入到该检测范围并遮挡住检测器发出的激光束，检测器即可发出物体到位信号。被测物体到位后检测器发出的物体到位信号为24V高电平，该输出信号可直接驱动24V中间继电器，通过驱动该中间继电器为PLC的输入点发送到位信号从而实现系统的自动化控制。本发明针对上述实施例，相应地还提供了直接发射型物体检测方法，涉及检测器和设置终端，该方法包括
设置终端为检测器提供设置检测范围的界面，将该界面上设置的检测范围的数据传输给检测器；检测器检测与被测物体的距离，根据设置终端传输的检测范围的数据若判断被测物体处于该检测范围内，则发出物体到位信号。上述方法实施例还包括检测器将检测的被测物体的距离数据传输给设置终端显示。在上述方法实施例中，检测器和设置终端通过串行通信接口或无线通信接口耦合，该方法具体包括设置终端提供设置检测器检测范围的操作界面，包括最大距离和最小距离各自数据的设置框及保存键；在保存键按下时将最大距离和最小距离各自设置框设置的数据传输给检测器；检测器将收到的检测范围的数据存储在一闪存内，将检测的距离数据分别与检测范围的最大距离的数据和最小距离的数据进行比较，若比较检测的距离数据小于或等于最大距离的数据，同时大于最小距离的数据，或若比较检测的距离数据小于最大距离的数据，同时大于或等于最小距离的数据，则判断被测物体处于检测范围内，将检测的距离数据传输给设置终端显示，同时输出物体到位指示电平(譬如为24V);否则输出物体未到位指示电平(譬如为OV或低电平)。在上述方法实施例中，设置终端提供的设置检测器检测范围的操作界面还包括中心距离显示框以及测量键，该方法还包括设置终端在初始上电时，在中心距离显示框内显示实测的被测物体的距离，最大距离设置框内默认为中心距离加默认范围值，最小距离设置框内默认为中心距离减默认范围值；当在最大距离、最小距离设置框内分别设置了最大距离和最小距离各自的数据或当测量键按下时，中心距离显示框显示检测器检测的被测物体的距离数据。在上述方法实施例中，设置终端提供的操作界面的测量键包括连续测量键、单次测量键，还包括数据队列显示框，该方法还包括设置终端在单次测量键按下时，中心距离显示框显示检测器检测的被测物体的距离数据，且最大距离、最小距离设置框内恢复默认的最大距离、最小距离各自的数据；或者，在连续测量键按下时，在中心距离显示框显示检测器检测的被测物体的距离数据，且在最大距离、最小距离各自的设置框内依然保持设置的最大距离、最小距离各自的数据；每隔一段时间(譬如每秒10次)将检测器检测的被测物体的距离数据依次显示在数据队列显示框内。在上述方法实施例中，设置终端提供的设置检测器检测范围的操作界面还包括读取键和数据队列显示框，该方法还包括设置终端在读取键按下时，从检测器读取到上次存储的检测范围的数据，覆盖最大距离、最小距离各自的设置框内默认的检测范围的数据，并更新中心距离显示框内的数据为设置的最大距离的数据和最小距离的数据的中心值。在上述方法实施例中，设置终端提供的设置检测器检测范围的操作界面还包括仪器温度显示框，该方法还包括通过检测器机箱后端面上装有的水冷口，使得检测器在高温现场能够通过冷却水 工作在低限温度(-IO0C )到高限温度(500C )的范围内；检测器将检测到的机箱内的温度数据输出给设置终端，由设置终端将输入的温度数据显示在仪器温度显示框内。以上说明仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。
权利要求
1.ー种直接发射型物体检测系统，其特征在于，包括检测器和设置终端，其中 设置终端，用于提供设置检测器检测范围的操作界面，将所述操作界面上设置的检测范围的数据传输给检测器； 检测器，用于检测与被测物体的距离，根据设置終端传输的所述检测范围的数据若判断所述被测物体处于检测范围内，则发出物体到位信号。
2.按照权利要求I所述的系统，其特征在干， 所述检测器还将检测的所述被测物体的距离数据传输给设置終端； 所述设置終端还显示所述检测器传输的所述被测物体的距离数据。
3.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，检测器还将从设置终端收到的检测范围的数据存储在本地存储器内。
4.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述设置終端包括依次连接的通信接ロ�？�、显示控制�？橐约按テ料允灸？椋渲� 終端通信接ロ�？椋糜谕ü型ㄐ沤鹰砘蛭尴咄ㄐ沤鹰斫邮账黾觳馄骺刂谱爸檬涑龅谋徊馕锾宓木嗬胧荩⑹涑龈允究刂颇？椋唤酉允究刂颇？槭淙氲纳柚玫氖莘⑺透黾觳馄鞅４妫� 触屏显示�？椋糜谔峁┧霾僮鹘缑妫ㄗ畲缶嗬牒妥钚【嗬敫髯缘纳柚每蚣氨４婕辉诒４婕聪率苯畲缶嗬牒妥钚【嗬敫髯缘纳柚每蚰谏柚玫氖菔涑龈允究刂颇？椋� 显示控制模块，用于将输入的被测物体的距离数据输出给触屏显示�？橄允荆苯テ料允灸？樯柚玫氖菔涑龈斩送ㄐ沤鹰砟？�。
5.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，所述检测器包括控制�？椋直鹩肟刂颇？榱拥拇型ㄐ拍？�、激光测距�？橐约笆涑瞿？椋渲� 通信接ロ�？椋糜谕ü型ㄐ沤鹰砘蛭尴咄ㄐ沤鹰碛胨錾柚弥斩笋詈希谏柚媒K端接入时向所述设置終端提供电源信号及启动信号，接收所述设置终端设置的检测范围的数据，并传输给控制�？椋� 激光测距�？椋糜谠诳刂颇？榈目刂葡峦üす饩低凡饬壳胺轿锾宓木嗬耄⒔獾玫木嗬胧荽涓刂颇？椋� 控制�？椋糜诮盏降乃黾觳夥段У氖荽娲⒃诒镜厣链婺冢盏降木嗬胧萦胨黾觳夥段У氖荼冉希襞卸媳徊馕锾宕τ诩觳夥段冢蛳蚴涑瞿？槭涑鑫锾宓轿皇涑鲋噶钚藕牛⒔盏降木嗬胧菔涑龈錾柚弥斩讼允荆环裨蛳蚴涑瞿？槭涑鑫锾逦吹轿皇涑鲋噶睿� 输出�？椋糜诟菔淙氲奈锾宓轿皇涑鲋噶钚藕胖茅`输出位为物体到位指示电平，或根据输入的物体未到位输出指令将该输出位置为物体未到位指示电平。
6.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，所述触屏显示�？樘峁┑牟僮鹘缑婊拱ㄖ行木嗬胂允究蛞约安饬考渲� 触屏显示�？樵诔跏忌系缡保谒鲋行木嗬胂允究蚰谙允舅黾觳馄骷觳獾谋徊馕锾宓木嗬胧荩谒鲎畲缶嗬肷柚每蚰谀舷允疚行木嗬爰幽戏段е担谒鲎钚【嗬肷柚每蚰谀舷允疚行木嗬爰跄戏段е担坏痹谒鲎畲缶嗬�、最小距离设置框内分别设置了最大距离和最小距离各自的数据或当测量键按下时，在所述中心距离显示框显示所述检测器检测的被测物体的距离数据。
7.按照权利要求6所述的系统，其特征在于，所述触屏显示�？樘峁┑牟饬考ǖゴ尾饬考�、连续测量键，所述操作界面还包括数据队列显示框，其中 所述触屏显示�？樵诹饬考虻ゴ尾饬考聪率保谒鲋行木嗬胂允究蚓允炯觳獾谋徊馕锾宓木嗬胧荩皇窃诘ゴ尾饬考聪率保鲎畲缶嗬�、最小距离各自的设置框内恢复默认的最大距离、最小距离各自的数据，而在连续测量键按下时，所述最大距离、最小距离各自的设置框内依然保持设置的最大距离、最小距离各自的数据；每隔一段时间将所述检测器检测的被测物体的距离数据依次显示在所述数据队列显示框内。
8.按照权利要求7所述的系统，其特征在于，所述触屏显示�？樘峁┑牟僮鹘缑婊拱ǘ寥〖渲� 所述触屏显示�？樵谒龆寥〖聪率保铀黾觳馄鞫寥〉缴洗未娲⒌募觳夥段У氖荩哺撬鲎畲缶嗬�、最小距离各自的设置框内默认的检测范围的数据，并更新中心距离显示框内的数据为读取的所述最大距离和最小距离的中心值。
9.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述检测器还包括与控制�？榱拥奈露却衅鳎錾柚弥斩说拇テ料允灸？樘峁┑牟僮鹘缑婊拱ㄒ瞧魑露认允究颍渲� 温度传感器，用于将监测的检测器机箱内的温度数据输出给所述控制�？椋� 所述控制�？槊扛粢欢问奔浣淙氲乃鑫露仁荽涓錾柚弥斩耍� 所述设置终端通过所述触屏显示�？榻隹刂谱爸么涞乃鑫露仁菹允驹谒鲆瞧魑露认允究蚰�。
10.一种直接发射型物体检测方法，其特征在于，涉及检测器和设置终端，该方法包括 设置终端为检测器提供设置检测范围的操作界面，将该操作界面上设置的检测范围的数据传输给检测器； 检测器检测与被测物体的距离，根据设置终端传输的所述检测范围的数据若判断所述被测物体处于检测范围内，则发出物体到位信号。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括 所述检测器还将检测的所述被测物体的距离数据传输给所述设置终端显示。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测器和所述设置终端通过串行通信接口或无线通信接口耦合，该方法具体包括 所述设置终端提供的所述操作界面，包括最大距离和最小距离各自数据的设置框及保存键；在保存键按下时将最大距离和最小距离各自设置框设置的数据传输给检测器； 所述检测器将收到的所述检测范围的数据存储在一闪存内，将检测的距离数据分别与最大距离的数据和最小距离的数据进行比较，若比较所述检测的距离数据小于或等于所述最大距离的数据，同时大于所述最小距离的数据，或者若比较所述检测的距离数据小于所述最大距离的数据，同时大于或等于所述最小距离的数据，则判断所述被测物体处于检测范围内，将所述检测的距离数据传输给设置终端显示，同时输出物体到位指示电平；否则输出物体未到位指示电平。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述设置终端提供的所述操作界面还包括中心距离显示框以及测量键，该方法还包括所述设置終端在初始上电时，在所述中心距离显示框内显示检测器检测的被测物体的距离数据，在所述最大距离设置框内默认显示为中心距离加默认范围值，在所述最小距离设置框内默认显示为中心距离减去默认范围值；当在所述最大距离、最小距离各自的设置框内分别设置了最大距离和最小距离各自的数据或当测量键按下时，在所述中心距离显示框显示所述检测器检测的被测物体的距离数据。
14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述设置終端提供的所述操作界面上的所述测量键包括连续测量键、单次测量键，还包括数据队列显示框，该方法还包括 所述设置終端在所述单次测量键按下时，在所述中心距离显示框显示所述检测的被测物体的距离数据，且在所述最大距离、最小距离各自的设置框内恢复默认的所述最大距离、最小距离各自的数据；或者，在所述连续测量键按下时，在所述中心距离显示框显示所述检测的被测物体的距离数据，且在所述最大距离、最小距离各自的设置框内依然保持所述设置的最大距离、最小距离各自的数据；每隔一段时间将所述检测器检测的被测物体的距离数据依次显示在所述数据队列显示框内。
15.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述设置終端提供的所述操作界面还包括读取键，该方法还包括 所述设置終端在所述读取键按下时，从所述检测器读取到上次存储的检测范围的数据，覆盖所述最大距离、最小距离各自的设置框内默认的检测范围的数据，并更新中心距离显示框内的数据为设置的最大距离的数据和最小距离的数据的中心值。
16.按照权利要求10至15任一项所述的方法，其特征在于，所述设置終端提供的所述操作界面还包括仪器温度显示框，该方法还包括 通过检测器的机箱后端面上装有的水冷ロ，使得所述检测器在高温现场能够通过冷却水工作在低限温度到高限温度的范围内； 所述检测器将检测到的机箱内的所述温度数据传输给所述设置终端，由所述设置終端将输入的所述温度数据显示在所述仪器温度显示框内。
全文摘要
本发明披露了一种直接发射型物体检测系统及方法，其中系统包括设置终端提供设置检测器检测范围的操作界面，将该操作界面上设置的检测范围的数据传输给检测器；检测器检测与被测物体的距离，根据设置终端传输的检测范围的数据若判断被测物体处于该检测范围内，则发出物体到位信号。本发明可以在检测方向上防止精确区域之外前后景任何物体对检测的干扰。本发明通过该距离与检测器自身存储的检测范围比较，如果物体在该范围内才发送物体到位信号，从而达到精确检测物体的目的。本发明可以在检测方向上防止精确区域之外前后景任何物体对检测的干扰。
文档编号G01C3/06GK102679949SQ20121015308
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者代东明, 宋军虎, 桑建伟, 肖斌, 马海超 申请人:北京中远通科技有限公司
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