CN111812739B - 反射式光电传感设备和检验物品是否取走的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种反射式光电传感设备，包括：光源，用于提供射向待检测物体的光线；光电传感器组，包括至少两个光电传感器，至少两个光电传感器具有不同的感光能力，用于接收待检测物体的反射光线，并输出至少两路检测信号；挡板，位于光电传感器组和光源之间，用于防止光源的光线射向光电传感器组；接收电路，与光电传感器组连接，用于接收至少两路检测信号，将每路检测信号与检测信号对应的光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路检测信号与预设信号的比较结果满足预设条件，则判定待检测物体被取走。本发明还提供了一种检验物品是否取走的方法。本发明可以提升检测的准确性。

Description

反射式光电传感设备和检验物品是否取走的方法

技术领域

本发明涉及光电传感器技术领域，尤其涉及一种反射式光电传感设备和检验物品是否取走的方法。

背景技术

在票据模块的出票口，ATM的插卡槽，ATM收据清单口，等人机交互口处，都需要一些传感器，用于检测用户是否取走了出口处的票据，单据或卡片。

由于大堂式的设备安装在室内小隔室内，可能受室内日光灯干扰。而穿墙式设备，可能受外部阳光直射。因此设备可能处于外界光强较强的领域，若环境光较强，则可能导致传感器的光电三极管饱和，导致无法正常工作。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种反射式光电传感设备和检验物品是否取走的方法。

一种反射式光电传感设备，包括：光源，用于提供射向待检测物体的光线；光电传感器组，包括至少两个光电传感器，所述至少两个光电传感器具有不同的感光能力，用于接收所述待检测物体的反射光线，并输出至少两路检测信号；挡板，位于所述光电传感器组和所述光源之间，用于防止所述光源的光线射向所述光电传感器组；接收电路，与所述光电传感器组连接，用于接收所述至少两路检测信号，将每路所述检测信号与所述检测信号对应的所述光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路所述检测信号与所述预设信号的比较结果满足预设条件，则判定所述待检测物体被取走。

一种检验物品是否取走的方法，应用于光电传感设备，所述光电传感设备包括至少两个光电传感器，所述至少两个光电传感器具有不同的感光能力，所述检验物品是否取走的方法包括：获取并存储每个所述光电传感器的预设信号；接收每个所述光电传感器的检测信号，每路所述检测信号与所述检测信号对应的所述光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路所述检测信号与所述预设信号的比较结果满足预设条件，则判定所述待检测物体被取走。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

反射式光电传感设备包括至少两个具有不同感光能力的光电传感器，获取该至少两个光电传感器的检测信号，若存在至少一路所述检测信号与所述预设信号的比较结果满足预设条件，则判定所述待检测物体被取走，无论外界环境亮度高低，至少存在一个光电传感器的检测信号可以检测出待检测物体被取走，可以提升检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本发明提供的反射式光电传感设备的第一实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的反射式光电传感设备中光电传感器输出的检测信号的示意图；

图3是本发明提供的反射式光电传感设备的第二实施例的电气结构示意图；

图4是本发明提供的反射式光电传感设备的第三实施例的顶面示意图；

图5是本发明提供的反射式光电传感设备的遮光片的一实施例的结构示意图；

图6是本发明提供的检验物品是否取走的方法的第一实施例的流程示意图；

图7是本发明提供的检验物品是否取走的方法的第二实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明提供的反射式光电传感设备的第一实施例的结构示意图。反射式光电传感设备10包括光源11、光电传感器组13、挡板12和接收电路14。光源11为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源，可以提供稳定的光线。光源11用于提供射向待检测物体的光线。待检测物体可以是票据、单据、卡片等。光电传感器组12包括两个光电传感器131和132，在其他上市场景中，光电传感器组12可以包括更多的光电传感器，例如3个、4个、5个等等。光电传感器131和132的感光能力不同，光电传感器131和132用于接收待检测物体的反射光线，并根据接收到的反射光线分别生成两路检测信号，例如光电传感器131生成检测信号A，光电传感器132生成检测信号B。

挡板13位于光源11和光电传感器组12之间，用于防止光源11的光线射向光电传感器组12使得两个光电传感器131和132受到干扰，从而生成的检测信号A和B有误。接收电路14与光电传感器131和132连接，接收光电传感器131和132生成的检测信号A和B，并根据检测信号A和B判断待检测物体是否取走。

具体地说，可以在未放置待检测物体时获取光电传感器131和132的检测信号a和b，将检测信号a和b分别作为光电传感器131和132的预设信号。由于此时仅有外界自然光线射向光电传感器131和132，因此检测信号a和b的信号较低，当放置了待检测物体后，待检测物体将反射光源11射出的光线至光电传感器131和132，此时光电传感器131和132的检测信号A和B的信号电平较高。当待检测物品被取走之后，仅有外界自然光线射向光电传感器131和132，此时光电传感器131和132的检测信号A和B的信号电平与预设信号a和b的信号电平相近或相同。因此可以在检测信号A和B的信号电平高于预设信号a和b的信号电平第一预设阈值时，判定放置有待检测物体，当检测信号A和B的信号电平与预设信号a和b的差值小于第二预设阈值时，判定待检测物体被取走。请结合参阅图2，图2是本发明提供的反射式光电传感设备中光电传感器输出的检测信号的示意图。其中，虚线表示有待检测物体时的检测信号，实线表示待测物体被取走时的检测信号。

在其他实施场景中，还可以将当放置了待检测物体后，光电传感器131和132的检测信号a’和b’作为预设信号，当检测信号A和B的信号电平与预设信号a’和b’的差值大于第三预设阈值时，则判定待检测物体被取走。

进一步地，由于光电传感器131和132的感光能力不同，例如对光谱不同波段敏感，光电传感器131可以感受亮度较高的光线，光电传感器132可以感受亮度较低的光线。在外界环境亮度较高时，光电传感器131受到外界光线影响较小，可以准确判断待检测物品是否被取走，在外界环境亮度较低时，光电传感器132可以准确获取未放置待检测物品时的光线强度，可以准确判断待检测物品是否被取走。

或者光电传感器131和132的感光灵敏度不同，光电传感器131的感光灵敏度较高，光电传感器132的感光灵敏度较低。当外界环境亮度较高时，光电传感器131的检测信号可以反映出接收外界光线和反射光线的区别，从而准确判断待检测物品是否被取走。当外界环境亮度较低时，光电传感器132可以不受外界偶然的高亮度光线的影响，检测信号可以反映出接收外界光线和反射光线的区别，从而准确判断待检测物品是否被取走。

因此，在本实施场景中，当光电传感器131和132中的任一个的检测信号与预设信号的比较结果满足预设条件，例如小于第二预设阈值或者大于第三预设阈值，则判定待检测物品被取走。

通过上述描述可知，在本实施例中反射式光电传感设备包括至少两个具有不同感光能力的光电传感器，获取该至少两个光电传感器的检测信号，若存在至少一路所述检测信号与所述预设信号的比较结果满足预设条件，则判定所述待检测物体被取走，无论外界环境亮度高低，至少存在一个光电传感器的检测信号可以检测出待检测物体被取走，可以提升检测的准确性。

请参阅图3，图3是本发明提供的反射式光电传感设备的第二实施例的电气结构示意图。反射式光电传感设备20包括光源21、光电传感器组22、挡板(图未示)、接收电路23。光源21和本发明提供的反射式光电传感设备的第一实施例中的光源11相同，此处不再进行赘述。

光电传感器组22包括四个感光能力不相同的光电传感器221、222、223和224。接收电路23与光电传感器221、222、223和224连接，用于接收光电传感器221、222、223和224输出的4路检测信号C、D、E和F。接收电路23还用于根据检测信号C、D、E和F从光电传感器221、222、223和224选择一个作为目标传感器，并关闭除了目标传感器之外的其他传感器。

具体地说，接收电路23关闭光源21，此时将不会存在反射光线，光电传感器221、222、223和224将只能接收来自外界环境的光线。获取此时的4路检测信号C、D、E和F，根据预设筛选规则从4路检测信号C、D、E和F选择一个作为合格信号。例如预设筛选规则为检测信号的信号电平处于预设范围，预设范围可以为预设总量程的10％-70％。例如，检测信号E满足预设筛选规则，则将检测信号E作为合格信号，将检测信号E对应的光电传感器223作为目标传感器，关闭光电传感器221、222和224。

在其他实施场景中，还可以同时有多个检测信号满足预设筛选规则，例如检测信号D、E满足预设筛选规则，则将检测信号D、E均作为合格信号，将光电传感器222和223作为目标传感器，关闭光电传感器221和224。还可以任意选择一个作为合格信号，例如选择检测信号E作为合格信号。或者选择电平更高的光电传感器作为合格信号。

在关闭除了目标传感器之外的其他传感器之后，接收电路23打开光源21，获取目标传感器，例如光电传感器223，的检测信号E，根据检测信号E判断待检测物品是否被取走。其中，根据检测信号E判断待检测物品是否被取走的步骤与本发明提供的反射式光电传感设备的第一实施例中的接收电路13的判断方法基本一致，此处不再进行赘述。

根据上述描述可知，在本实施例中关闭光源，使得多个光电传感器仅接收外界环境的光线，根据预设筛选规则从多路检测信号中选择一个作为合格信号，选择合格信号对应的光电传感器作为目标传感器，关闭多个光电传感器中除目标传感器之外的其他光电传感器，可以事先根据外界环境的光线条件对多个光电传感器进行筛选，除去在当前光线条件下无法准确检测光线变化的光电传感器，可以有效节约资源，提升判断的准确性。

请继续参阅图3，反射式光电传感设备20还包括光强调节电路24，光强调节电路24连接光源21和接收电路23，用于控制光源21的光线的亮度。具体地说，在接收电路23关闭除了目标传感器之外的其他传感器之后，打开光源21，调节光源21的亮度，并检测接收到的目标传感器，例如光电传感器223，的检测信号，例如检测信号E，的信号电平是否满足预设要求，若不满足，则继续调节光源21的亮度，直至满足预设要求为止。在本实施场景中，预设要求为信号电平等于预设总量程的80％。

在本实施场景中，根据目标传感器的感光能力调节光源21的光线亮度，可以使得目标传感器在检测待检测物体时接收反射光线更灵敏更准确，从而提升判断的准确性。

进一步地，反射式光电传感设备20还包括信号处理电路25，与光电传感器221、222、223和224连接，用于处理4路检测信号C、D、E和F，在本实施场景中，处理电路25包括自动增益控制放大器和模数转换电路。经过处理电路25的处理后，4路检测信号C、D、E和F将会变成数字信号，更方便判断。

进一步地，反射式光电传感设备20还包括电源26和驱动电路27。电源26用于提供稳定的电压，使得反射式光电设备20可以正常工作。驱动电路27连接电源26和接收电路23，用于驱动接收电路23工作。

根据上述描述可知，在本实施例中根据目标传感器的感光能力调节光源的光线亮度，可以使得目标传感器在检测待检测物体时接收反射光线更灵敏更准确，从而提升判断的准确性。

请参阅图4，图4是本发明提供的反射式光电传感设备的第三实施例的顶面示意图。反射式光电传感设备30包括光源31、光电传感器组32、挡板33和接收电路34。在本实施场景中，光源31、挡板33和接收电路34与本发明提供的反射式光电传感设备的第一实施例中的光源11、挡板13和接收电路14基本一致，此处不再进行赘述。

光电传感器组32包括四个光电传感器321、322、323和324，以及四片遮光片325、326、327和328。四片遮光片325、326、327和328的透光能力不同，例如四片遮光片325、326、327和328的颜色不同，颜色越深的遮光片透光能力越差，或者四片遮光片325、326、327和328的材料为透光率相同的材质，但是四片遮光片325、326、327和328的厚度不同，则厚度越厚的遮光片透光能力越差。四片遮光片325、326、327与四个光电传感器321、322、323和324一一对应设置，每个光电传感器的感光接收面设置有一片遮光片。

具体地说，请参见下表，下表为四个光电传感器321、322、323和324的感光能力表。四片遮光片325、326、327和328的透光能力可以根据下表设置，以使得四个光电传感器321、322、323和324满足下表的要求。

传感器	适应环境光	亮度范围(cd/m2坎德拉/平方米)
			321	月光(满月)	2.5E-1
322	日光灯	(5-10)E1
			323	阳光非直射	1E2～1E5
324	太阳直射	1.5E5

通过上述描述可知，在本实施例中，通过在每个光电传感器的感光接收面设置遮光片，且各个遮光片的透光能力不同，使得每个光电传感器具有不同的感光能力，无论外界环境亮度高低，至少存在一个光电传感器的检测信号可以检测出待检测物体被取走，可以提升检测的准确性。

请参阅图5，图5是本发明提供的反射式光电传感设备的遮光片的一实施例的结构示意图。遮光片41-47呈蜂窝状排列。且遮光片41-47的颜色可以根据外界环境光线亮度进行调节，外界环境亮度越高，遮光片41-47的颜色越深。具体地说，遮光片41的颜色最深，可以在强光下使得光电传感器能正常检测待检测物体，当外界环境亮度较低，且待检测物体距离反射式光电传感设备较远，光电传感器接收到的信号较低时，遮光片41的颜色会变浅，以提升光电传感器的感光能力。

通过上述描述可知，在本实施例中遮光片的感光能力会随着外界环境亮度进行调节，从而无论外界环境亮度高低，至少存在一个光电传感器的检测信号可以检测出待检测物体被取走，可以提升检测的准确性。

请参阅图6，图6是本发明提供的检验物品是否取走的方法的第一实施例的流程示意图。本方法应用于图1、图3和图4中任一个所示的反射式光电传感设备。反射式光电传感设备包括至少两个光电传感器，该至少两个光电传感器感光能力不同。

本发明提供的检验物品是否取走的方法包括：

S101：获取并存储每个光电传感器的预设信号。

在一个具体的实施场景中，可以在未放置待检测物体时获取至少两个光电传感器的至少两路检测信号，将该至少两路检测信号分别作为对应的光电传感器的预设信号。在其他实施场景中，还可以当放置了待检测物体后，将至少两个光电传感器的检测信号分别作为各自的预设信号。

S102：接收每个光电传感器的检测信号，每路检测信号与检测信号对应的光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路检测信号与预设信号的比较结果满足预设条件，则判定待检测物体被取走。

在本实施场景中，由于至少两个光电传感器的感光能力不同，例如对光谱不同波段敏感，在外界环境亮度较高时，可以感受亮度较高的光线的光电传感器受到外界光线影响较小，可以准确判断待检测物品是否被取走，在外界环境亮度较低时，可以感受亮度较低的光线的光电传感器可以准确获取未放置待检测物品时的光线强度，可以准确判断待检测物品是否被取走。或者至少两个光电传感器的感光灵敏度不同，当外界环境亮度较高时，感光灵敏度较高的光电传感器检测信号可以反映出接收外界光线和反射光线的区别，从而准确判断待检测物品是否被取走。当外界环境亮度较低时，感光灵敏度较低的光电传感器可以不受外界偶然的高亮度光线的影响，检测信号可以反映出接收外界光线和反射光线的区别，从而准确判断待检测物品是否被取走。

当放置了待检测物体后，待检测物体将反射光源射出的光线至至少两个光电传感，此时至少两个光电传感器的检测信号的信号电平较高。当待检测物品被取走之后，仅有外界自然光线射向至少两个光电传感器，此时至少两个光电传感器的检测信号的信号电平与预设信号的信号电平相近或相同。因此可以在检测信号的信号电平高于预设信号的信号电平第一预设阈值时，判定放置有待检测物体，当检测信号的信号电平与预设信号的差值小于第二预设阈值时，判定待检测物体被取走。因此，在本实施场景中，当至少两个光电传感器中的任一个的检测信号与预设信号的比较结果满足预设条件，例如小于第二预设阈值或者大于第三预设阈值，则判定待检测物品被取走。

通过上述描述可知，在本实施例中获取至少两个具有不同感光能力的光电传感器的检测信号，若存在至少一路检测信号与预设信号的比较结果满足预设条件，则判定待检测物体被取走，无论外界环境亮度高低，至少存在一个光电传感器的检测信号可以检测出待检测物体被取走，可以提升检测的准确性。

请参阅图7，图7是本发明提供的检验物品是否取走的方法的第二实施例的流程示意图。本方法应用于图1、图3和图4中任一个所示的反射式光电传感设备。反射式光电传感设备包括至少两个光电传感器，该至少两个光电传感器感光能力不同。

本发明提供的检验物品是否取走的方法包括：

S201：关闭光源，获取至少两个光电传感器的至少两路检测信号。

在一个具体的实施场景中，为了防止光源的光线被反射至至少两个光电传感器，关闭光源。此时将不会存在反射光线，至少两个光电传感器将只能接收来自外界环境的光线。获取此时的由至少两个光电传感器发出的至少两路检测信号。

S202：根据预设筛选规则从至少两路检测信号中选择一个作为合格信号。

在本实施场景中，根据预设筛选规则从至少两路路检测信号中选择一个作为合格信号。例如预设筛选规则为检测信号的信号电平处于预设范围，预设范围可以为预设总量程的10％-70％。在其他实施场景中，还可以同时有多个检测信号满足预设筛选规则，则可以将满足预设筛选规则的检测信号均作为合格信号。还可以任意选择一个作为合格信号，或者选择电平更高的光电传感器作为合格信号。

S203：选择合格信号对应的光电传感器作为目标传感器，关闭至少两个光电传感器中除目标传感器之外的其他光电传感器。

在本实施场景中，选择合格信号对应的光电传感器作为目标传感器，关闭除了目标传感器之外的其他传感器。只保留目标传感器工作，可以除去在当前光线条件下无法准确检测光线变化的光电传感器，有效节约资源。

S204：根据合格信号生成光强调节信号，根据光强调节信号调节光源的光线的亮度，使得目标传感器的检测信号满足预设要求。

在本实施场景中，根据合格信号的信号电平生成光强调节信号，打开光源，调节光源的亮度，并检测接收到的目标传感器的检测信号的信号电平是否满足预设要求，若不满足，则继续调节光源的亮度，直至满足预设要求为止。在本实施场景中，预设要求为信号电平等于预设总量程的80％。

S205：获取并存储每个光电传感器的预设信号。

S206：接收每个光电传感器的检测信号，每路检测信号与检测信号对应的光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路检测信号与预设信号的比较结果满足预设条件，则判定待检测物体被取走。

在本实施场景中，将合格信号作为预设信号，接收目标传感器的检测信号，将检测信号与合格信号进行比较，若检测信号与合格信号的比较结果满足预设条件，则判定待检测物体被取走。

具体的内容与本发明提供的检验物品是否取走的方法的第二实施例的步骤S101-S102基本一致，此处不再进行赘述。

通过上述描述可知，在本实施例中事先根据外界环境的光线条件对多个光电传感器进行筛选，除去在当前光线条件下无法准确检测光线变化的光电传感器，可以有效节约资源，目标传感器的感光能力调节光源的光线亮度，可以使得目标传感器在检测待检测物体时接收反射光线更灵敏更准确，从而提升判断的准确性。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种反射式光电传感设备，其特征在于，包括：

光源，用于提供射向待检测物体的光线；

光电传感器组，包括至少两个光电传感器，所述至少两个光电传感器具有不同的感光能力，用于接收所述待检测物体的反射光线，并输出至少两路检测信号；

挡板，位于所述光电传感器组和所述光源之间，用于防止所述光源的光线射向所述光电传感器组；

接收电路，与所述光电传感器组连接，用于接收所述至少两路检测信号，将每路所述检测信号与所述检测信号对应的所述光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路所述检测信号与所述预设信号的比较结果满足预设条件，则判定所述待检测物体被取走；

所述接收电路还用于：

关闭所述光源，获取所述至少两个光电传感器的至少两路检测信号；

根据预设筛选规则从所述至少两路检测信号中选择一个作为合格信号；

选择所述合格信号对应的光电传感器作为目标传感器，关闭所述至少两个光电传感器中除所述目标传感器之外的其他光电传感器；

所述接收电路还用于根据所述合格信号生成光强调节信号；

所述反射式光电传感设备还包括：

光强调节电路，连接所述光源和所述接收电路，用于根据所述接收电路的光强调节信号调节所述光源的光线的亮度，使得所述目标传感器的检测信号满足预设要求。

2.根据权利要求1所述的反射式光电传感设备，其特征在于，所述至少两个光电传感器为至少两个具有不同感光灵敏度的光电传感器；和/或

所述至少两个光电传感器为对不同波段的光谱敏感的光电传感器。

3.根据权利要求1所述的反射式光电传感设备，其特征在于，所述光电传感器组还包括至少两片遮光片，所述至少两片遮光片的透光能力不同，每个所述光电传感器的感光接收面设置有一片所述遮光片。

4.根据权利要求3所述的反射式光电传感设备，其特征在于，所述至少两片遮光片的颜色不同；和/或

所述至少两片遮光片的厚度不同。

5.根据权利要求3所述的反射式光电传感设备，其特征在于，所述遮光片的透光能力随着环境光线亮度的增强而减弱。

6.一种检验物品是否取走的方法，其特征在于，应用于光电传感设备，所述光电传感设备包括至少两个光电传感器，所述至少两个光电传感器具有不同的感光能力，所述检验物品是否取走的方法包括：

获取并存储每个所述光电传感器的预设信号；

接收每个所述光电传感器的检测信号，每路所述检测信号与所述检测信号对应的所述光电传感器的预设信号比较，若存在至少一路所述检测信号与所述预设信号的比较结果满足预设条件，则判定待检测物体被取走；

所述获取并存储每个所述光电传感器的预设信号的步骤之前，包括：

关闭光源，获取所述至少两个光电传感器的至少两路检测信号；

根据预设筛选规则从所述至少两路检测信号中选择一个作为合格信号；

选择所述合格信号对应的光电传感器作为目标传感器，关闭所述至少两个光电传感器中除所述目标传感器之外的其他光电传感器；

所述关闭所述至少两个光电传感器中除所述目标传感器之外的其他光电传感器的步骤之后，还包括：

根据所述合格信号生成光强调节信号，根据所述光强调节信号调节所述光源的光线的亮度，使得所述目标传感器的检测信号满足预设要求。

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