一种光学侵界检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光波技术领域，特别涉及一种光学侵界检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]图1示出了传统的未带自检功能的光学侵界检测装置的结构。如图1所示，传统的未带自检功能的光学侵界检测装置由发射模块3’、接收模块4’和控制模块7’组成。其中，发射模块3’用于发射光信号，接收模块4’用于接收发射模块3’发出的光信号，控制模块V用于检测接收模块4’的输出，根据其接收强度，判断是否有物体侵界。其工作原理如下:当没有物体侵界时，发射模块3’发出的光信号能够到达接收模块，接收模块4’接收信号强度较大，接收模块4’输出信号“1”，控制模块7’判定无物体侵界；当有物体侵界时，发射模块3’发出的光信号被遮挡，接收模块4’接收的信号强度较小，接收模块4’输出信号“0”，控制模块7’判定有物体侵界。
[0003]该传统方案存在以下缺点:在特定模块发生特定故障时，系统侵界检测功能失效而导致危险的情况发生。例如:
[0004](I)接收模块4’的输出部分发生故障，导致其输出结果一直为“1”，从而在有物体侵界时，整个装置仍然输出无物体侵界的结果；
[0005](2)其他的光发射器从其他角度指向了接收模块，导致有物体侵界时，接收模块仍接收到光信号，整个装置仍然输出无物体侵界的结果等。
[0006]需要说明，不是所有故障的发生，都会导致危险的发生；例如发射模块3’故障导致不能发射光信号时，虽然系统故障，在无物体侵界时，也会因为接收模块4’输出“O”导致装置认为有物体侵界，但这种误报不会导致危险情况的发生。
[0007]图2为传统的带自检功能的光学侵界装置的结构图。这是在第一种方案的基础上，增加了控制模块7”对发射模块3”的控制接口，在装置工作前，通过关闭发射模块3”进行自检，从而检测到部分的故障。这种改进方案，虽然部分解决了故障发生时的检测问题，减少了危险性故障发生的概率，但不能彻底解决该问题，例如附近相邻的发射模块也在以相同模式工作，如光波被接收模块4”接收，仍会影响侵界检测；而特定硬件的故障，也会不能被及时检测到。
【发明内容】
[0008]本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0009]为此，本发明的目的在于提出一种光学侵界检测装置及方法，可以解决部分功能模块发生危险性故障时，不能检测防御的问题，提高了侵界判断的准确性。
[0010]为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种光学侵界检测装置，包括:信息生成模块，用于生成第一特征信息和所述第一特征信息的第一校验信息；编码调制模块，所述编码调制模块的输入端连接至所述信息生成模块的输出端，用于将所述第一特征信息和第一检验信息编码为第一二进制序列，并根据所述第一二进制序列生成光波信号调制控制指令；发射模块，所述发射模块的输入端连接至所述编码调制模块的输出端，用于根据所述光波信号调制控制指令对光波信号进行调制，发射调制后的光波信号；接收模块，所述接收模块与所述发射模块进行通信，用于接收所述调制后的光波信号；解调解码模块，所述解调解码模块的输入端连接至所述接收模块的输出端，用于对所述调制后的光波信号进行解调以得到第二二进制序列，并对所述第二二进制序列解码以得到第二特征信息和第二校验信息；信息校验模块，所述信息教研模块的输入端连接至所述解调解码模块的输出端，用于对所述第二特征信息和第二校验信息进行校验，如果所述第二特征信息与所述第一特征信息相同且所述第二校验信息与所述第一校验信息相同，则判断校验通过，否则校验不通过；控制模块，所述控制模块的输入端连接至所述信息校验模块的输出端，用于在所述信息校验模块判断校验通过时，判断没有物体侵界；在所述信息校验模块判断校验不通过时，判断有物体侵界。
[0011]在本发明的一个实施例中，所述特征信息包括:设备的ID信息、时间戳信息和序列号信息；所述校验信息包括:所述特征信息的CRC校验信息、所述特征信息的MD5校验信息或所述特征信息的奇偶校验信息。
[0012]在本发明的再一个实施例中，所述编码调制模块生成的光波信号调制控制指令包括对所述光波信号进行幅度调制、相位调制和/或频率调制。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述光波信号可以为以下形式之一:红外信号、可见光信号、激光信号、毫米微波信号。
[0014]在本发明的另一个实施例中，所述控制模块进一步连接至所述信息生成模块，用于在所述信息生成模块工作之前，控制所述信息生成模块关闭进行自检，如果自检结果正常，则所述信息生成模块开始工作，否则判断信息生成模块故障，停止工作。
[0015]根据本发明实施例的光学侵界检测装置，解决了部分功能模块发生危险性故障时，不能检测防御的问题，提高了侵界判断的准确性。本发明通过判断带有特征信息和校验信息的数据发送是否成功的方式，来检验光波信号是否被侵界物体遮挡。由此，即使接收模块、解调解码模块等接收端模块发生任何故障，都不可能凭空生成带有特征信息和校验信息的合法数据，因此必然被信息校验模块和控制模块检测到故障的发生，从而采取报警等防护措施。此外，即使相邻其他发射模块发射光波信号，因其信息中的特征信息不同，即使被接收器错误接收，也无法通过校验，从而不影响装置正常工作。
[0016]本发明另一方面的实施例提供一种光学侵界检测方法，包括如下步骤:
[0017]SI，生成第一特征信息和所述第一特征信息的第一校验信息；
[0018]S2，将所述第一特征信息和第一检验信息编码为第一二进制序列，并根据所述第一二进制序列生成光波信号调制控制指令；
[0019]S3，根据所述光波信号调制控制指令对光波信号进行调制，发射调制后的光波信号;
[0020]S4，接收所述调制后的光波信号；
[0021]S5，对所述调制后的光波信号进行解调以得到第二二进制序列，并对所述第二二进制序列解码以得到第二特征信息和第二校验信息；
[0022]S6，对所述第二特征信息和第二校验信息进行校验，如果所述第二特征信息与所述第一特征信息相同且所述第二校验信息与所述第一校验信息相同，则判断校验通过，否则校验不通过；
[0023]S7,当所述第二特征信息和第二校验信息校验通过时，判断没有物体侵界，否则判断有物体侵界。
[0024]在本发明的一个实施例中，所述特征信息包括:设备的ID信息、时间戳信息和序列号信息；所述校验信息包括:所述特征信息的CRC校验信息、所述特征信息的MD5校验信息或所述特征信息的奇偶校验信息。
[0025]在本发明的另一个实施例中，在步骤S3中，所述根据光波信号调制控制指令对光波信号进行调制，包括如下步骤:对所述光波信号进行幅度调制、相位调制和/或频率调制。
[0026]在本发明的再一个实施例中，所述光波信号可以为以下形式之一:红外信号、可见光信号、激光信号、毫米微波信号。
[0027]在本发明的一个实施例中，在所述步骤SI之前，还包括如下步骤:执行自检操作，