CN101573210B - 物体检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种物体检测设备。物体检测设备包括接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复。该物体检测设备还包括分析器，其被构造成根据第一组取样参数将由所述接收器接收的信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生输出。所述分析器还能够操作成采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将由所述接收器接收的信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生输出。

Description

物体检测设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测物体的存在的物体检测设备和方法。具体而言，本发明涉及用于检测具有重复性动作的物体例如旋转切割工具的存在的物体检测设备。

背景技术

具有重复性动作的物体可以通过从物体接收信号的检测设备检测。例如，该检测设备可以将信号记录为数据的图案并将该记录的数据的图案与先前记录的数据图案比较。如果在记录的数据的图案与先前记录的数据图案之间存在关联，则检测设备可以确定已经检测到物体。WO-A-06/027577中描述了这种用于检测旋转切割工具的检测设备。

然而，对于这种已知的检测设备，必须的是，待检测的物体的动作以特定的预定频率重复。

能够在不同的频率的范围检测物体是重要的。这是因为在一些情况下可能不能或者不希望使得物体以一种特定的预定频率重复。

此外，即使能够使得物体以所需的频率重复，物体可能正常地以不同的频率操作。因此，在改变物体的操作频率期间存在延迟，使得其可以被检测到。在将物体的速度改回到其正常操作频率上也存在延迟。

发明内容

因此，根据根本发明的一个方面，提供一种物体检测设备，其包括：接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及分析器，其被构造成根据第一组取样参数将由所述接收器接收的信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生输出，其中，所述分析器能够操作成采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将由所述接收器接收的信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生输出。

能够采用至少两种不同的取样参数对由接收器接收的信号取样使得物体检测设备能够检测以至少两种不同的动作频率重复运动的物体。例如，如果物体是旋转式物体，则本发明允许物体检测设备检测以至少两种不同旋转速度旋转的物体。因此，本发明与现有的物体检测设备相比可以用于更宽范围的重复动作频率。此外，如果物体的重复动作的频率需要改变以便被检测，频率改变上的延迟小于能够检测以一个特定频率重复运动的物体的物体检测设备。

重复动作可以是旋转运动。例如，物体检测设备可以被构造成从旋转的物体接收信号，其中所述信号以取决于所述物体的旋转速度的频率重复。该重复动作可以是往复运动。例如，物体检测设备可以被构造成从振荡的物体接收信号，其中所述信号以取决于所述物体的振荡频率的频率重复。该物体可以在线性范围振荡。该物体可以围绕轴线振荡。或者，物体可以沿着轴线振荡。

至少一个先前的取样数据组中的数据可以是历史数据。应当理解，历史数据可以是在物体检测设备操作之前记录和存储的数据。在这种情况下，至少一个先前的取样数据组可以包括表示物体以预定频率重复运动的数据。这使得物体能够快速被检测，因为在物体检测设备操作期间仅仅一个取样数据组需要被记录以便检测物体。

优选的是，至少一个先前取样数据组中的数据是在取样数据中的信号取样基本上立即之前由接收器接收的信号的取样数据。因此，在物体检测设备操作期间需要记录至少两个取样数据组以便检测物体；也就是说，需要记录至少一个先前取样数据组，然后记录第一(或者第二)数据组。这是有利的，因为物体检测设备不需要具有存储历史数据的能力。此外，物体检测设备不需要了解物体在操作之前形成的数据图案。

与第一取样数据组比较的至少一个先前取样数据组可以和与第二取样数据组比较的至少一个先前取样数据组相同。例如，当至少一个先前取样数据组时历史数据时，第一取样数据组和第二取样数据组都与相同的历史数据比较，以看是否它们与历史数据匹配。

优选的是，与第一取样数据组比较的至少一个先前取样数据组可以和与第二取样数据组比较的至少一个先前取样数据组不相同。特别的是，用于将数据取样到至少一个先前取样数据组中的取样参数优选与用于将信号取样到与先前取样数据组比较的取样数据组中的取样参数相同。因此，优选的是，第一数据组与至少一个第一先前取样数据组比较，第二数据组与和至少一个第一先前取样数据组不同的至少一个第二先前取样数据组比较。

取样到所述第一取样数据组中的信号与取样到所述第二取样数据组中的信号相同。例如，取样到所述第一取样数据组中的信号可以从与取样到所述第二取样数据组中的信号相同的物体接收。

此外，取样到第一取样数据组中的信号可以是与取样到第二数据组中的信号在相同的时间段获取的相同的信号。因此，分析器可以被构造成将由接收器接收的信号取样到第一取样数据组并将信号第二取样数据组中。可以基本上同时将信号取样到第一取样数据组和第二取样数据组中。分析器可以因此并行采用两个不同组的取样参数分析从物体接收的信号。

分析器可以连接到接收器。分析器和接收器可以设置为单个单元。可选的是，分析器可以设置为相对于接收器分离的单元，并且与接收器通信。

分析器可以包括模拟信号处理电路。可选的是，分析器可以包括数字信号处理电路。应当理解，分析器可以包括模拟和数字信号处理电路。分析器可以硬连线。可选的是，分析器可以包括可编程的逻辑，例如可编程的逻辑阵列(PLA)，编程门阵列(PGA)例如可编程场门阵列(FPGA)，可编程的阵列逻辑(PAL)，以及自由逻辑阵列(ULA)。可以通过在电路例如处理器上运行的软件来执行分析器。合适的处理器包括微处理器例如数字信号处理器(DSP)，以及为控制器例如可编程的智能计算机(PIC)微处理器。

分析器可以包括用于对由接收器接收的信号取样的取样器。分析器可以包括用于将取样数据组与至少一个先前取样数据组比较的比较器。分析器可以包括用于分别对第一和至少第二取样数据组取样的单独的取样器。分析器可以包括用于分别比较第一和至少第二取样数据组的单独的比较器。可选的是，相同的取样器和比较器可以用于取样和比较每个取样数据组。应当理解，取样器和比较器可以是模拟或者数字电路或者其结合，或者实际上是前面提到的任何类型的电路。特别的是，取样器和比较器可以通过能够取样和比较取样数据组的处理器提供。

所述分析器可以包括第一电路和第二电路，所述第一电路被构造成将信号取样到第一取样数据组中，所述第二电路被构造成与第一处理器并行操作，以将信号取样到第二取样数据组中。每个都用来根据其取样参数对信号取样的单独的电路可以比其中在用不同的取样参数取样信号之间交替以产生第一和第二取样数据组的整体用单个电路更有效。应当理解，第一和第二电路可以是模拟或者数字电路或者其结合，或者实际上是前面提到的任何类型的电路。优选的是，第一电路是第一处理器，第二电路是第二处理器。

优选的是，第一电路被构造成将第一取样数据组与至少一个先前取样数据组比较并基于比较结果产生输出。优选的是，第二电路被构造成将第二取样数据组与至少一个先前取样数据组比较并基于比较结果产生输出。使用不同的比较电路比具有一个在将第一和第二数据组与至少一个先前取样数据组比较之间交替的单个电路更有效的多。

优选的是，所述分析器可被操作成采用与所述第一组取样参数和所述第二组取样参数不同的第三组取样参数将由所述接收器接收的信号取样到至少第三取样数据组，以便基于所述第三取样数据组与至少一个先前取样数据组的比较产生信号。分析器可以采用的取样参数组越多，可以检测更多的具有不同频率的重复动作的物体。

更优选的是，分析器包括至少第三电路，其能够将信号取样到第三数据组中。优选的是，第三电路被构造成将第三取样数据组与至少一个先前取样数据组比较并基于比较产生输出。

优选的是，当所述第一取样数据组和/或所述第二取样数据组与它们相应的先前取样数据组的比较产生物体正被检测的输出信号时，分析器输出物体检测到的信号。因此，只要取样参数中的衣蛾适合检测以物体重复运动频率运动的物体，这物体检测信号被输出。更优选的是，分析器包括OR门，其对第一和第二电路的输出进行或运算。

取样到所述第二取样数据组中的信号与取样到所述第一取样数据组中的信号可以是不同的信号。特别的是，取样到所述第二取样数据组中的信号是在取样到所述第一取样数据组中的信号之后由所述接收器接收的信号。取样到第二取样数据组中的信号和取样到第一取样数据组中的信号可以来自相同的物体。可选的是，取样到第二取样数据组中的信号与取样到第一取样数据组中的信号可以来自不同的不同。

这是有利的，因为其能够使得物体检测设备首先检测以第一频率运动的物体，然后随后检测以不同的第二频率运动的物体。具有第二频率的物体可以与以第一频率运动的物体是相同的物体，也可以是不同的物体。因此，可以用仅仅一个电路一次取样和处理一个信号来检测以不同的频率操作的相同或者不同的物体。

所述物体检测设备还包括被构造成将信号取样到第一取样数据组中并随后将信号取样到第二取样数据组中的电路。

分析器可以顺序得循环不同的预定组的取样参数。分析器可以循环不同的预定组的取样参数直到分析器产生表示物体被检测的输出。例如，分析器可以被构造成只有当第一取样数据组与至少一个先前取样数据组的比较不产生物体被检测信号时才采用第二组取样参数对由接收器接收的信号取样。这使得能够自动检测以多个可能的频率之一运动的物体，不需要并行处理。

所述物体检测设备还看包括输入机构，可以通过所述输入机构来设置由第一和第二组取样参数中的至少一个。这可以是有利的，因为取样参数不需要在物体检测设备操作之前被确定。此外，这使得取样参数能够在物体检测操作期间被改变。

输入机构可以包括用户输入装置，用户通过该用户输入装置可以手动输入第一和第二组取样参数中的至少一个。

优选的是，所述输入机构包括反馈装置，所述反馈装置能够被操作成确定所述物体的重复动作的频率。优选的是，输入机构和分析器中的至少一个能够基于所确定的重复动作的频率改变由所述分析器采用的第一组取样参数和/或第二组取样参数。这是有利的，因为分析器可以采用成功检测以物体运动频率运动的物体所需的适当的取样参数。

反馈机构可以被构造成从驱动物体的机器接收信号，其表示物体的运动频率。

可选的是，反馈机构可以被构造成检测物体的运动频率。反馈机构可以被构造成确定由接收器接收的标识信号的频率。标识信号可以通过物体或者使得物体重复运动的机器的一部分上的标识形成。反馈机构可以被构造成根据标识信号的确定的频率计算重复运动的频率。优选的是，标识信号是光信号。应当理解，可以设置任何预定数量的标识。优选的是，标识可以被构造成在物体的重复运动的每个周期提供一个标识信号(例如每转或者每次振荡一个标识信号)。

优选的是，分析器可以包括反馈机构。优选的是，接收器被构造成接收标识信号。更优选的是，分析器被构造成选择地在物体检测模式和反馈模式中操作，在所述物体检测模式中，分析器分析由接收器接收的信号来确定物体的存在，在所述反馈模式中，分析器分析由接收器接收的信号来确定物体运动的频率。

标识信号可以通过无源标识特征来形成。例如，标识特征可以反射光信号。光信号可以是从红外到紫外的任何信号。优选的是，光信号是可见信号。光信号可以是反射的环境光。可选的是，物体检测设备可以包括发射反射光的光信号源。标识信号可以通过有源标识特征来形成。例如，表示特征可以发射光。例如，标识特征可以是LED。

取样数据组可以包括多个数据条目，每个条目表示在一个特定瞬时由接收器接收的信号的特性。优选的是，该特性是由接收器接收的信号的强度。优选的是，每个信号样本对应于取样数据组中的一个数据条目。

优选的是，所述取样参数包括取样率。因此，优选的是，取样到第一数据组中的信号以与取样到第二取样数据组中的信号以不同的速率被取样。优选的是，取样率是在给的时间段进行取样的数量。

当物体旋转时，优选的是，用于检测具有给定旋转速度的物体的取样率使得物体一次旋转时取样整个数量的样本。优选的是，用于检测具有给定旋转速度的物体的取样率使得在物体每次旋转时不多于三十六个样本被取样，更优选为不多于24个，特别优选为不多于12个。优选的是，用于检测具有给定旋转速度的物体的取样率使得物体每次旋转进行不少于六次取样。

所述取样参数可以包括取样数据组中数据条目的数量。优选的是，在取样数据组中存在不多于36个数据条目，更优选在取样数据组中不多于24个数据条目，特别优选在取样数据组中不多于12个数据条目。优选的是，在取样数据中不少于6个数据条目，特别优选是在取样数据组中不少于10个数据条据。更优选的是，在取样数据组中存在12个数据条目。

取样参数看包括与第一和第二取样信号比较的先前取样数据组的数量。所需要的相关的数量越大，分析器的可靠性越大，但是需要更长时间来从分析器获得输出。

与取样数据组比较的先前取样数据组的最佳数量可取决于物体的重复运动的频率。该频率越高，可在给定的时间段记录的先前取样数据组的数量越大。

与取样数据组比较的先前取样数据组的最佳数量可取决于物体检测设备的操作环境。操作环境越脏，需要越多的数据组来避免意外检测物体。

优选的是，取样数据组与至少两个先前取样数据组比较。在一些情况下，优选的是，取样数据组与至少三个先前取样数据组比较，更优选的是，取样数据组与至少四个先前取样数据组比较。优选的是，取样数据组与不多于八个先前取样数据组比较，更优选的是，取样数据组与不多于六个先前取样数据组比较，特别优选的是，取样数据组与不多于五个先前取样数据组比较。

优选的是，分析器可以干净环境模式和脏环境模式工作。优选的是，在脏环境模式与取样数据组比较的先前取样数据组的数量是干净环境模式的两倍。

取样参数可包括分析器是否在干净环境模式或者在脏环境模式下工作。当物体附近存在变脏例如增加的碎片或者液体的可能性时，操作者希望将分析器设置成在脏环境模式操作。例如，当物体溅有冷却液时就是这种情况。

优选的是，取样数据组包括二进制数据。取样数据组中的每个数据条目可以包括任何数量的位。可选的是，多于一位的数据可以存储在每个数据条目中。在这种情况下，可以将信号强度记录在接收器中。优选的是，取样数据组中的每个数据条目包括仅仅一位数据。因此，数据的每个部分可以具有两个值中的仅一个。这比必须比较两个可能的值比较起来更简单。

优选的是，取样数据组中的每个数据条目表示由分析器取的一个样本。优选的是，取样数据被以滚动的方式增加到第一和第二数据组中。优选的是，分析器被构造成将取样数据添加到取样数据组的一端。优选的是，当取样数据组充满时，分析器被构造成在每次增加新取样数据时从取样数据组去除最旧的取样数据。优选的是，第一和第二取样数据组遵循先进先出的原则。

优选的是，从取样数据组去除的最旧的取样数据被移到至少一个先前取样数据组中。因此，优选的是，先前取样数据组充满已经从其相应的第一和第二取样数据组中移除的数据。

每进行“X”个取样，第一和第二取样数据组可以与其先前取样数据组比较一次，其中“X”表示取样数据组中数据条目的数量。在这种情况下，每当取样数据组中的数据已经完全被新的数据替代时进行一次比较。

第一和第二取样数据组可以与其相应的至少一个先前取样数据组比较得更频繁。优选的是，每进行“X-1”个取样，第一和第二取样数据组可以与其相应的至少一个先前取样数据组比较一次(其中，X”表示取样数据组中数据条目的数量)。

更优选的是，每当新的样本增加到其取样数据组中时，第一和第二取样数据组可以与其相应的至少一个先前取样数据组比较一次。因此，第一和第二取样数据组可以与其相应的至少一个先前取样数据组比较的比较率可以与取样率相同。

这使得能够更快消除敌意和第二取样数据组中的和/或其相应的至少一个先前取样数据组中的错误位。错误为可以是不准确地显示物体的特征的检测的位。这种错误位可以例如由于电子的不精确导致或者由于看上去想物体的特征的脏污的检测所导致。

优选的是，接收器被构造成接收电磁辐射(EMR)。因此，优选的是，接收器包括EMR接收器。优选的是，接收器被构造成从物体接收光信号。因此，优选的是，接收器包括光接收器。光信号可以是从红外到紫外范围的任何信号。优选的是，光信号是可见光。光信号可以是反射的环境光。应当理解，适合的光接收器包括光电二极管、光电晶体管、图像传感器、电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器。

优选的是，所述物体检测设备还包括能够发射信号的发射器。在这种情况下，由所述接收器接收的信号优选是所发射的信号的至少一部分反射。应当理解，不是所有的由物体反射的信号都由接收器检测，一些信号可以散射，使得其不能由接收器检测。优选的是，发射器被构造成发射光信号。更优选的是，发射器被构造成发射激光束。应当理解，合适的光发射器包括各种光源例如光发射二极管(LED)和激光器二极管。

发射器和接收器可以在单独的单元中，它们可单独操纵。优选的是，发射器和接收器设置在单个整体单元中。

接收器可以被构造成确定从物体接收的光信号的强度。优选的是，发射器被构造成响应于所确定的从物体反射的光信号的强度控制从发射器发射光信号的强度。优选的是，发射器被构造成当所确定的从物体反射的光的强度大于预定阈值时降低从发射器发射的光信号的强度。优选的是，发射器被构造成当所确定的从物体反射的光的强度低于预定阈值时增加从发射器发射的光信号的强度。

物体可以是切割工具。例如，物体可以是钻头。

优选的是，分析器被构造成当取样数据组中的数据条目全部具有相同值时不输出表示物体检测的信号。

根据本发明的第二方面，提供一种物体检测设备，其包括：接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及分析器，所述分析器被构造成根据第一组取样参数将信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第一输出信号，并且被构造成同时采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第二输出信号。

根据本发明的第三方面，提供一种物体检测设备，其包括：接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及分析器，所述分析器被构造成根据第一组取样参数将由所述接收器接收的第一信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第一输出信号，并且所述分析器还被构造成随后采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将在所述第一信号之后由所述接收器接收的第二信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第二输出信号。

根据本发明的第四方面，提供一种物体检测设备，其包括：接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；分析器，所述分析器被构造成根据第一组取样参数将信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第一输出信号；以及输入机构，所述第一组取样参数可以通过所述输入机构输入到所述分析器中。

可选的是，所述输入机构被构造成允许用户手动输入第一组取样参数。

可选的是，所述输入机构被构造成允许用户手动输入物体重复运动的频率。在这种情况下，输入机构和分析器的至少一个被构造成基于由用户输入的物体重复运动的频率确定和设置第一组取样参数。

优选的是，所述输入机构包括反馈装置，所述反馈装置能够被操作成确定所述物体的重复动作的频率。输入机构和分析器的至少一个被构造成基于所确定的物体重复运动的频率确定和设置第一组取样参数。

所述反馈装置被构造成从驱动物体的机器接收表示物体重复运动的频率的信号。该反馈装置可以被构造成成连续接收这种信号，并且鉴于物体重复运动的频率的变化连续计算第一组取样参数。

反馈机构可以被构造成检测物体重复运动的频率。反馈机构可以确定由接收器接收的标识信号的频率。标识信号可以通过物体或者使得物体重复运动的机器的一部分上的标识形成。反馈机构可以然后根据标识信号的确定的频率计算重复运动的频率。

优选的是，分析器包括反馈机构。优选的是，接收器被构造成接收标识信号。更优选的是，分析器被构造成选择地在物体检测模式和反馈模式中操作，在所述物体检测模式中，分析器分析由接收器接收的信号来确定物体的存在，在所述反馈模式中，分析器分析由接收器接收的信号来确定物体运动的频率。优选的是，物体检测设备包括模式选择器，其使得分析器能够选择地在物体检测模式和反馈模式之间切换。优选的是，模式选择器可由用户操作。这可以例如通过物体检测设备上的开关或者计算机程序输入来实现。

优选的是，标识信号是光信号。标识信号可以通过无源表示特征形成。例如，表示特征可以反射光信号。光信号可以是从红外到紫外的任何光信号。优选的是，光信号是可见光。光信号可以是反射的环境光。可选的是，物体检测设备可以包括发射待反射的光的光信号源。标识信号可以通过有源标识特征形成。例如标识特征可以发射光。例如，标识特征可以是LED。

优选的是，所述输入机构被构造成基于所确定的物体重复动作的频率确定第一组取样参数。

根据本发明的第五方面，提供一种机床设备，其包括上面描述的物体检测设备。

根据本发明的第六方面，提供一种检测物体存在的方法，所述方法包括如下步骤：(i)从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及(ii)根据第一组取样参数将所接收的信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与第一先前的取样数据组的比较产生输出信号；以及(iii)采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将所接收的信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与第二先前的取样数据组的比较产生输出信号。

应当理解，本发明的方法可以用于根据本发明的上述实施方式操作。例如，取样到第二取样数据组中的信号可以是在取样到第一取样数据组中的信号之后由接受器接收的信号。优选的是，取样到所述第一取样数据组中的信号与取样到所述第二取样数据组中的信号相同。根据第二组取样参数将所接收的信号取样与根据第一组取样参数将所接收的信号取样可以基本上同时发生。

所述方法还可包括在步骤(i)之后在步骤(ii)之前的步骤：输入将第二组取样参数并将所述分析器重新配置成采用第二组取样参数。

该方法可包括确定物体的重复运动的频率。在这种情况下，该方法还可包括根据所确定的物体重复运动的频率确定至少第一和第二组取样参数。

该方法还可包括从驱动物体的机器接收表示物体运动的频率的信号。可选的是，该方法可包括检测物体运动的频率。该方法可包括确定由接收器接收的标识信号的频率。标识信号可以通过物体或者使得物体重复运动的机器的一部分上的标识形成。该方法还可包括根据所确定的标识信号的频率计算重复运动的频率。

附图说明

以下将通过参照附图示例性地描述本发明。其中：

图1显示了使用作为切削工具检测器的根据本发明的物体检测设备；

图2显示了图1中所示的物体检测设备的内部的示意图；

图3a和b显示出了根据本发明的物体检测设备的替代构造；

图4显示了用在图1和图2中所示的物体检测设备中的电路的电路框图；

图5a、b、c、d、e、f和g显示了在图3中所示的电路的示意图；

图6显示了图4中所示的电路的可选择操作的示意图；

图7显示了根据本发明的替代使用。

具体实施方式

现在参照图1，图1显示了根据本发明的物体检测设备10，以及安装架80的图示视图，该安装架80用于将装置固定到机床(没有显示出来)等，显示的还有工具30的部分，该工具30要由检测器10来检测。

如图2所示，物体检测设备10包括壳体26，其包括激光器二极管光发射器(“激光器”)12、发射器聚焦透镜14、接收器透镜16、光电二极管光接收器(“光电二极管”)18和分析器电路20。物体检测设备10通过输出线路28与机床控制器50电连接。机床控制器50控制机床的操作，该机床控制工具30的操作。

在使用中，从激光器12发射出的光，沿着路径52大致在期望工具30所位于的点处聚焦。当存在工具30时，发射的光的至少一部分沿着反射光路54反射。反射光54然后利用接收器透镜16聚焦到光电二极管18上。

在加工环境中，碎屑的颗粒可以模糊光束52、54以及透镜14、16。为了缓解这种情况，物体检测设备10在发射器聚焦透镜14处设置有气源22。该气源22提供连续的气流，使空气从壳体26中的孔24连续流出到加工环境中。这种连续的正压有助于防止碎屑进入壳体26并粘到壳体的部件上，碎屑进入壳体26并粘到壳体的部件上会干扰由激光器光电二极管光发射器12发射的激光沿着光路52的传送。

为了进一步缓解碎屑的问题，接收器透镜16是需要的大致两倍大。因此，接收器透镜的一半表面可以被颗粒或者油膜覆盖，并且还有足够的表面区域剩余，使得信号能够被足够接收。因此，该系统具有嵌入式冗余，使得所反射的信号能够从最佳反射光路54偏离并且仍被接收。

在所描述的实施方式中，检测装置10包括分析器电路20，用于检测物体的存在。分析器电路20安装在壳体中。应当理解，分析器电路20可以位于壳体24外部，远离工作环境。表示在光电二极管光接收器18处接受的光的强度的信号传递到分析器电路20，其确定该信号是否表示物体的存在。当分析器电路20确定所述信号表示物体存在时，其沿着输出线28将物体检测到的信号输出到机床控制器50。下面将参照图4更详细的描述分析器电路20和其操作。

图3a和3b显示出了根据本发明的物体检测设备的替代实施方式。在图3a和3b中，物体检测设备102、218、218′设置为对于发送器装置100、212、212′单独的装置。激光器二极管光发射器112、发射器聚焦透镜114、接收器透镜116和光电二极管接收器118显示在图3a中。

如图3a所示，发射器装置100和物体检测设备102基本上相互竖直换位。

在图3b中，提供了两组发射器装置和物体检测设备。在每组中，发射器/检测器对基本上位于相同的数值面内，但是围绕工具30的旋转轴线径向偏移。在一种情况下，发射器212和检测器218之间的位移小于90°。在其他情况下，发射器212′和检测器218′之间的角位移在90°到180°之间。

参照图4，分析器电路包括时钟振荡器42和分压器电路40。分压器40产生两个同步输出。第一输出是在激光器二极管驱动器63的控制下触发激光器12的信号，第二输出是对于取样和保持电路44的信号。来自分压器电路的信号以大约125kHz操作。在该频率激光器12以对于机器操作者或者观察者来说是弱的激光输出的速率不断闪烁。这样，激光器12的平均光输出对于未保护的观察激光器来说低于当前可接受的限制。因此，来自激光器12的输出52对于操作者是安全的。

回到透镜16的反射的光54和周围的光被光电二极管检测并且其模拟信号在二级放大器46/48中放大。DC恢复器50在适当的电压保持交变信号，以便防止其由于例如周围光水平的改变而偏移。取样和保持电路44在与激光器12大致相同的时间由来自时钟分压器电路40的同步信号触发。由放大器46/48产生的信号会表示激光52的一次闪光。

来自取样和保持电路的信号37的频率(125kHz)使得其显示为连续，如图5所示，但是实际中大概每8微秒取样一次。

来自取样和保持电路44的信号然后被在低通滤波器56中过滤，以便去除不想要的高频噪音。来自滤波器的周期性模拟信号然后被分离，并被供应到信号比较器58和包括峰值信号强度检测器62的参考电压产生电路60和百分比除法电路64。

来自参考电压电路60的输出(Vref)是来自低通过滤器56的峰值模拟信号强度的百分数。该参考电压Vref与模拟信号37比较，并且仅仅在模拟信号超过参考电压时比较器58产生输出。

仅仅当光电检测器的光量是反常的高，即当激光54反射到光电二极管18上时，这才会发生。来自比较器58的输出66显示在图5b中。

如果工具30正在旋转并且具有齿或者其他不规则形状，由光电检测器检测的光量会规则的到达峰值，因为齿或者其他不规则形状移入光52脉冲并且导致由光电二极管18检测的反射54。脉冲发生频率使得旋转的齿等不会被检测分析器电路20错过。

来自比较器58的输出供应到PIC微控制器单元68中。PIC微控制器单元68初始通过编程输入线91设置并且具有来自时钟振荡器42的输入，以便保持其与取样率同步。PIC微控制器单元68分析从信号比较器58接收的数字信号66并且产生指示是否来自信号比较器58的信号表示工具30被检测的输出信号。来自PIC微控制器单元68的输出信号通过继电器驱动器70和固态继电器(SSR)72供应到机床控制器50，通过该控制器知道包括取样24电压开/关信号的跳跃线。机床控制器50然后利用该信号来控制工具30的操作。

PIC微控制器单元68具有取样参数输入线90，通过该取样参数输入线不同的取样参数可以输入到PIC微控制器单元68中，下面将进行更详细描述。

信号37的强度取决于光电二极管18接收的光信号的强度。如果在光电二极管18接收的光的强度太高或者太低，则难以检测所接收的信号的峰值。在光电二极管18接受的光的强度可以取决于许多不同的因素，例如激光器12的输出功率、物体和光电二极管18之间的距离以及物体的反射性如何。

线路61将表示峰值信号强度的信号从峰值信号强度检测器62运送到激光器二极管驱动器63，该激光器二极管驱动器63驱动激光器12的操作。激光器二极管驱动器63奖从线路61接收的信号与优选的上限和下限阈值进行比较。如果从线路61接收的信号大于上限阈值或者低于下限阈值，则激光器二极管驱动器63调节激光器12的输出功率，使得峰值信号强度落入该上限和下限阈值之间。在所描述的实施方式中，激光器12的输出功率通过激光器二极管驱动器控制，使得峰值信号强度尽可能接近4伏特。因此，在这种情况下，上限与阈值和下限阈值分别是4.01伏特和3.99伏特。

下面将参照图5a到5e更详细描述PIC微控制器单元68的操作。

PIC微控制器单元68看包括一个PIC微控制器，或者可以包括多个可并行操作PIC微控制器。首先针对包括多个PIC微控制器的PIC微控制器单元68的实施方式描述PIC微控制器单元68的操作，在该实施方式中待检测的工具30以200rpm旋转。

PIC微控制器单元68从信号比较器58接收信号，并且对每个PIC微控制器提供信号。每个PIC微控制器设置成使用不同的取样标准对来自信号比较器58信号取样，以便能够检测以不同旋转速度旋转的工具。在所描述的实施方式中，第一PIC微控制器设置成检测以200rpm旋转的工具，第二PIC微控制器检测以300rpm旋转的工具。此外，第一和第二PIC微控制器设置成在工具以分别用于这两个PIC微控制器的旋转速度旋转一次获得十二个样本。

每转十二个样本是优选的，因为切割器的齿的数量可能是12的因子。如果是这样，齿检测信号发生在取样时间的中间，而不是在取样时间的边缘。因此，减小了在三个或者更多检测旋转期间，齿检测信号从一个取样位置到相邻的取样位置漂浮的风险，因此减小了由于缺乏相关数据工具不被检测的几率。

因此，第一PIC微控制器的取样周期大概是25ms，第二PIC微控制器的取样周期大概是16.6ms。

如果来自信号比较器58的信号由第一PIC微控制器在其取样周期期间从信号比较器接收，则第一PIC微控制器将该事件在其寄存器中记录为二进制的“1”，否则记录为二进制的“0”。类似，如果来自信号比较器58的信号由第二PIC微控制器在其取样周期期间从信号比较器接收，则第二PIC微控制器将该事件在其寄存器中记录为二进制的“1”，否则记录为二进制的“0”。

第一PIC微控制器的记录以滚动的方式被输入到如图5c所示的第一24位寄存器70，新的数据不断替代旧的数据一个位置。类似，第二PIC微控制器的记录以滚动的方式被输入到如图5f所示的第二24位寄存器72，新的数据不断替代旧的数据一个位置。

在所描述的实施方式中，具有两个PIC微控制器，但是，应当理解，本领域技术人员理解，相同的方法和技术可以应用到任何数量的子处理单元。例如，PIC微控制器单元68可包括至少三个PIC微控制器。

图5c的24位寄存器70显示了第一PIC微控制器的记30，用于工具30的两转，对应于图5a和5b所示的信号。为了示例性目的，24位寄存器70分成两个12位寄存器，即第一子寄存器74和第二子寄存器76。第一子寄存器74表示在记录于第二子寄存器76的工具30的旋转之前在工具30的旋转期间记录的数据。第一子寄存器74中的数据已经由第二子寄存器76替代。

第一子寄存器74和第二子寄存器76中的条目如图所示异或，以获得第一合成寄存器78。当第一子寄存器74和第二子寄存器76匹配时，第一合成寄存器78仅仅全为0，并且仅仅当它们具有相同的数据图案时，它们匹配。

当旋转工具或者类似物在工具的每个旋转期间在相同的点将光反射光电二极管18上时，第一子寄存器74和第二子寄存器76具有相同的数据图案。这样，在所描述的实施方式中，当工具以200rpm旋转时第一合成寄存器78全部包含0。

此外，当第一子寄存器74和第二子寄存器76全部是1或者是0时，第一合成寄存器78全部包含0。当没有工具出现，当光束52不断反射到光电二极管18上或者当过多的光到达光电二极管18时这是可能的。为了防止任何上述情况使得工具检测器错误触发，采用逻辑。如果第一子寄存器74和第二子寄存器76全部包含1或者全部是0，则在第一个与门80输入逻辑0。仅仅当第一子寄存器74和第二子寄存器76不是全部1或者全部0，并且第一合成寄存器78全部是0时，第一与门才触发输出。

一旦工具保持在长度足以用于两个寄存器填充表示在光电二极管18接收的信号的数据的发射光路52中，则第一子寄存器74和第二子寄存器76可发生比较。在所描述的实施方式中，仅仅在第二子寄存器76的内容被来自工具的进一步的整转的新数据替代才进行随后的比较。但是，随后的比较可以更经常(或者更少)发生。例如，每次新数据条目增加到第一寄存器70中可发生随后的比较。

图5f的24位寄存器72显示出了工具30旋转一圈半的第二PIC微控制器的记录，其对应于图5d和5e所示的信号。图5d和5e所示的信号与图5a和5b所示的信号完全相同，相同的时间获取，但是在途中被放大便于显示。为了示例性目的，24位寄存器72分成两个12位寄存器，即，第三子寄存器82和第四子寄存器84。第三子寄存器82表示在记录在第四子寄存器84的数据之前记录的数据。第三子寄存器82中的数据已经由第四子寄存器84替代。

第三子寄存器82和第四子寄存器84中的条目被如图所示异或，以便获得第二合成寄存器86。当第三子寄存器82和第四子寄存器84匹配时第二合成寄存器86才会全为0，并且只有当它们具有相同的数据图案时，它们才会匹配。

在所示的实施方式中，第二PIC微控制器的取样率能够检测工具旋转300rpm，而不是200rpm，在该例子中其是反射信号54的工具30的旋转速度。因此，可见，取样周期太短，在工具完成第一个整转之前，第三子寄存器82变满，第四子寄存器84开始被填充。因此，如图5f所示，第三子寄存器82和第四子寄存器84会包含不同的数据图案，第二合成寄存器86不会全部包含0。因此从第二与门88没有输出。

与第一合成寄存器78一样，当第三子寄存器82和第四子寄存器84全部是1或者是0时，第二合成寄存器86全部包含0。因此，采用逻辑来防止这种情况输出错误信号。如果第三子寄存器82和第四子寄存器84全部包含1或者全部是0，则在第二个与门88输入逻辑0。仅仅当第三子寄存器82和第四子寄存器84不是全部1或者全部0，并且第二合成寄存器86全部是0时，第二与门88才触发输出。

第一PIC微控制器和第二PIC微控制器并行操作。如图5g所示，来自第一与门80和第二与门88的输出A和B被异或，获得物体被检测到的输出信号。因此，仅仅对于第一PIC微控制器和第二PIC微控制器之一必须成功检测工具，以便分析器电路20输出物体被检测的输出信号。

应当理解，当工具30的旋转周期与填充第二子处理器中的一个12位寄存器所需的时间周期相同时，第二PIC微控制器会检测工具，第二与门88会输出信号。因此，在该实施方式中，第二PIC微控制器会检测到以300rpm旋转(即旋转周期等于12个16.6ms的取样)的工具。

由此可见，具有导致由光电二极管18接收的信号的变化的特征的旋转物体需要从分析器电路20产生输出。

在一种替代实施方式中，第一子寄存器74和第三子寄存器82的内容可以包含已经从历史数据源选择或者下载的先前记录的数据。在该实施方式中，子寄存器以之前描述的方式比较。

在一些PIC微控制器单元68仅仅包括一个PIC微控制器的实施方式中，PIC微控制器单元68以前面参照图5a到5c和图5d到5f描述的完全相同的方式操作。但是，不是能够根据两种不同的取样参数并行分析来自信号比较器58的信号，而是PIC微控制器单元68只能一次根据一组取样参数分析来自信号比较器58的信号。

PIC微控制器单元68可以初始设置成检测以第一旋转速度例如200rpm旋转的工具。在这种情况下，取样参数将来自信号比较器58的信号取样到12位寄存器中，其中取样周期是25ms。PIC微控制器单元68可以随后设置有不同的取样参数以便检测以不同的旋转速度例如300rpm旋转的工具。这可以例如通过机床控制器50确定和输入物体的旋转速度经由输入线到PIC微控制器单元68来实现。PIC微控制器单元68可以然后确定使用的取样参数。在这种情况下，取样参数将来自信号比较器58的信号取样到12位寄存器中，其中取样周期是16.6ms。

类似的，输入线90可以用来构造由在PIC微控制器单元68包括多个PIC微控制器的实施方式中的一个或者多个PIC微控制器使用的取样参数。

应当理解，输入线90不必一定连接到机床控制器上，而是可以连接到输入装置上，用户可使用该输入装置输入物体的旋转速度或者直接输入使用的取样参数。此外，输入线90可以连接到开关或者其他使得PIC微控制器能够以反馈模式操作的其他装置，在所述反馈模式中，其能确定工具的旋转速度并随后计算使用的取样参数。如果被检测的物体的反射性特征的数量是已知的，例如如果工具上的反射槽的数量是已知的，则PIC微控制器可以构造成通过分析由工具本身反射的光来确定工具的旋转速度。或者，在替代实施例中，可以将标准工具加载到机床的夹头中。该标准工具可以例如具有单个反射标识，其在每次旋转时将由激光器12发射的光反射到光电二极管18上。此外，反射标识可以设置在机床本身的旋转部件上。因此，通过确定所反射的光的频率，可以确定通过机床而旋转的物体的旋转速度。应当理解，标识不需要是反射性的。该标识可以例如是LED或者其他光源，其构造成发射可由光电二极管18检测的光信号。

当机器冷却液滴充满工具检测器附近的环境时，这些液滴会导致错误触发工具找到信号。为了减少错误触发，可以通过多于两转来进行数据关联。下面会参照图6说明。

在图6中，通过工具的三个(a、b、c)旋转寻求匹配的数据图案。如果在36位寄存器92中的数据的三个部分a′、b′、c′中找到关联数据，即匹配1或者0，则逻辑电路如图5c和5f所示用来产生工具找到信号。可以采用多于三转。没转进行一次关联数据的确定。

在图6所示的方法中，每转采用十二个取样，即每5ms一个。两齿工具(例如钻头)被检测正以大致1000rpm旋转。当模拟信号94升到阈值Vref之上时，二进制1插入到寄存器92的当前位置。之前，寄存器正滚动新的数据推出最旧的数据。当第一信号94a被接收时内部时钟重置，使得取样的中间发生在接收信号94a时，即下次取样2.5ms后开始(并且7.5ms之后结束)。

当这种情况下没有信号从60ms(1转)被接收时，这种调节发生，然后在十二个取样之后发生每个信号94b、c，直到60ms没有数据收集。

因此，如果齿再次过来，但是工具没有确切以1000rpm旋转，则齿和工具检测器在每转会重新同步。这意味着由于齿的反射发生的数据图案不会从一转道另一转漂移过寄存器位置1到12，而是会由于始终与工具在每转重新同步而在每转期间保持在相同的寄存器位置。这样，可以采用增加的转的数量来检测工具，这减小了错误触发或者未检测到工具的发生。

不是所有的机床具有旋转工具。车床通常具有不可旋转的工具，并具有旋转的工件夹具。图7显示出了用于与车床等一起使用的本发明的实施方式，其中切割工具不旋转，但是形成刀具所工作的样本的物体会旋转。显示出了检测器10的平面图，其通过支座固定到车床的床头上并且朝着夹头202。车床夹头202沿着箭头A的方向旋转。如上所述，当夹头旋转时夹头上的反射性特征206将从检测器10中的分析器电路20产生输出信号。但是，当切割工具204带到光束52或者54时，输出信号停止。因此，可以根据来自分析器电路20的输出信号的状态确定切割工具204出现或者不存在。如果光束52聚焦到车床工具期望进入光束的点，可获得更高的精度。

在该实施方式中，不是说当工具与光束作用时工具产生图案因而图案的产生意味着工具出现，而是相反的情况。没有由夹头产生图案表示存在供给。无论何种情况，产生图案或者模糊图案的数据流的变化表示工具出现。

此外，本发明可以用来检测非旋转物体。例如，其可以检测以恒定频率振荡的物体，例如浸到光路52并出来的物体。当物体移入光束52并导致由光电二极管18的反射54时由光电二极管18检测的光的量会规则地到达峰值。

作为例子，非旋转物体可以以1Hz振荡，使得物体每秒浸入光路52一次。参照图6，信号94可表示由光电二极管18接收的信号。信号94的峰值表示正进入发射的光路52的物体存在使得光沿着光路54返回，槽表示从光路52没有物体出现。

在所描述的实施方式中，PIC微控制器设置成检测以1Hz振荡的物体。特别的是，PIC微控制器被设置成大概没166ms取样一次信号94，使得物体每次振荡取6个样本。此外，每个寄存器是12位长，使得两个整振荡记录在每个寄存器中a′、b′、c′。当PIC微控制器被正确地设置成检测以1Hz振荡的物体时，每个a′、b′、c′在其寄存器的相同位置包含二进制的“1”。因此，采用上述方法的这三个寄存器的比较将导致确定物体存在。如果PIC微控制器设置成检测以不同频率振荡的物体，例如以3Hz振荡的物体，则在二进制的“1”位于三个寄存器的每个的不同位置，导致没有检测到物体。

在所描述的实施方式中，已经反射离开物体例如工具或者夹头的光朝向接收器。在替代的例子中，从物体发射的光可以朝向接收器。例如，物体可以设有LED。

机床控制器50中的软件可以用来通知机器切克程序，以便当工具(旋转式工具或者非旋转的车床式工具)已经被检测时进行加工过程。

本领域技术人员容易想到许多落入本发明的范围的变形。例如，如果待检测的物体或者物体附近的一些部件正在移动，可以检测工具之外的其他物体。

上面已经描述了激光，但是，可以从包括环境光的任何光源提供任何可见或者不可见光。描述了高达36位的二进制寄存器，但是可以采用其他大小的寄存器，可以不采用二进制数据。

在上述实施方式的一种改进中，单元可以设置来发送对应于将从工具反射的光的信号。因此，工具检测器可以在机床上安装和检查，而不需要将工具带到检测器附近。该单元可包括简单的旋转镜或者其他反射表面，但是优选是固态结构，其响应于由工具检测器发送的类似脉冲产生激光脉冲。

Claims (27)

1.一种物体检测设备，其包括：

接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及

分析器，其被构造成根据第一组取样参数将由所述接收器接收的来自物体的信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生输出，

其中，所述分析器采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将由所述接收器接收的来自相同物体的信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生输出。

2.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，取样到所述第一取样数据组中的信号与取样到所述第二取样数据组中的信号相同。

3.根据权利要求2所述的物体检测设备，其特征在于，所述分析器能够被操作成基本上同时将信号取样到第一取样数据组和第二取样数据组中。

4.根据前述权利要求2或者3所述的物体检测设备，其特征在于，所述物体检测设备还包括第一电路和第二电路，所述第一电路被构造成将信号取样到第一取样数据组中，所述第二电路被构造成与第一电路并行操作，以将信号取样到第二取样数据组中。

5.根据权利要求4所述的物体检测设备，其特征在于，第一电路被构造成将第一取样数据组与第一先前取样数据组比较并基于比较结果产生表示是否已经检测到物体的输出信号，第二电路被构造成将第二取样数据组与第二先前取样数据组比较并基于比较结果产生表示是否已经检测到物体的输出信号。

6.根据权利要求5所述的物体检测设备，其特征在于，当所述第一电路和/或所述第二电路输出物体正被检测的信号时，输出物体被检测信号。

7.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，取样到所述第二取样数据组中的信号与取样到所述第一取样数据组中的信号是不同的信号。

8.根据权利要求7所述的物体检测设备，其特征在于，所述取样到所述第二取样数据组中的信号是在取样到所述第一取样数据组中的信号之后由所述接收器接收的信号。

9.根据权利要求8所述的物体检测设备，其特征在于，所述物体检测设备还包括被构造成将信号取样到第一取样数据组中并随后将信号取样到第二取样数据组中的电路。

10.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述物体检测设备还包括输入机构，可以通过所述输入机构来改变由所述分析器采用的取样参数。

11.根据权利要求10所述的物体检测设备，其特征在于，所述输入机构包括反馈装置，所述反馈装置能够被操作成确定所述物体的重复动作的频率并且基于所确定的重复动作的频率改变由所述分析器采用的第一组取样参数和/或第二组取样参数。

12.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述分析器可被操作成采用与所述第一组取样参数和所述第二组取样参数不同的第三组取样参数将由所述接收器接收的信号取样到至少第三取样数据组，以便基于所述第三取样数据组与先前取样数据组的比较输出物体被检测信号。

13.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述取样参数包括取样率。

14.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述取样参数包括与取样到第一和第二取样数据组中的信号比较的先前取样数据组的数量。

15.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，取样数据组包括二进制数据。

16.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述接收器被构造成从物体接收光信号。

17.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述物体检测设备还包括能够发射信号的发射器，由所述接收器接收的信号是所发射的信号的至少一部分反射。

18.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，待检测的所述物体是切割工具。

19.根据权利要求1所述的物体检测设备，其特征在于，所述重复动作是旋转。

20.一种物体检测设备，其包括：

接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及

与所述接收器连接的分析器，所述分析器被构造成根据第一组取样参数将来自物体的信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第一输出信号，并且被构造成同时采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将来自所述物体的信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第二输出信号。

21.一种物体检测设备，其包括：

接收器，其被构造成从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及

与所述接收器连接的分析器，所述分析器被构造成根据第一组取样参数将由所述接收器接收的来自物体的第一信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第一输出信号，并且所述分析器还被构造成随后采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将在所述第一信号之后由所述接收器接收的来自物体的第二信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与至少一个先前的取样数据组的比较产生第二输出信号。

22.一种机床设备，其包括根据前述权利要求中任一项所述的物体检测设备。

23.一种检测物体存在的方法，所述方法包括如下步骤：

(i)从具有重复动作的物体接收信号，所述信号以取决于所述物体的重复动作的频率的频率重复；以及

(ii)根据第一组取样参数将从所述物体接收的信号取样到第一取样数据组中，并且基于所述第一取样数据组与第一先前的取样数据组的比较产生输出信号；以及

(iii)采用与所述第一组取样参数不同的第二组取样参数将从所述物体接收的信号取样到第二取样数据组中，并基于所述第二取样数据组与第二先前的取样数据组的比较产生输出信号。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，取样到所述第一取样数据组中的信号与取样到所述第二取样数据组中的信号相同。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，根据第二组取样参数将所接收的信号取样与根据第一组取样参数将所接收的信号取样基本上同时发生。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，取样到所述第二取样数据组中的信号是在取样到所述第一取样数据组中的信号之后由所述接收器接收的信号。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(i)之后在步骤(ii)之前的步骤：输入第二组取样参数并将所述分析器重新构造成采用第二组取样参数。

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