[发明专利]用于检测传感器阵列中的损坏像素的系统

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及在安全系统中使用的光学传感器，以及更具体地涉及用于测试在光学传感器中使用的光学接收器的性能的系统。

背景技术

光学传感器包括将入射至传感器的光转换为电信号的接收器。该接收器可以包括单个感光装置或像素阵列，例如电荷耦合装置（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器。每个像素将入射至该像素的光转换为各自的电信号。光学传感器通常具有光通过的开口，以及还可以包括在开口上的透镜或滤光器以将光聚焦在检测器上。取决于传感器的配置和应用要求，光学传感器适用于从指示光束的存在到再现对象的三维（3D）图像的各种用途。

已知的是接收器的灵敏度随着时间而变化并可能最终损坏。在像素阵列中，各个像素会损坏或表现不佳。尽管具有少量损坏像素的接收器可能能够继续操作，但是如果损坏像素的数量变得过大，则接收器的性能将变得不可接受。通过定期评估接收器的性能，可以检测感光装置或各个像素的劣化或损坏。可以通过以足够使接收器饱和的强度将参考光源指向传感器来测试接收器的性能。可以通过将作为结果的电信号与期望值进行比较来检测接收器的性能的变化。

然而，光学传感器经常被用在不利于为传感器的测试供应参考光的应用中。例如，传感器可以为安全系统的部件，例如用于监测对工业机器或工艺生产线的访问或操作的光幕或3D相机。机器或工艺生产线可以借助于每月或甚至更不频繁的间隔安排的定期维护，在接近连续的基础上操作。由于安全系统通常保护操作者免受潜在的危险操作区域或状况的影响，所以工业标准要求比由单独的定期维护所实现的操作性能的监测更加频繁的操作性能的监测。

因此，期望提供如下的一种系统：其定期测试传感器的操作而不会妨碍传感器的正常操作。

发明内容

本文公开的主题描述了一种用于测试光学传感器的操作的系统。光学传感器包括被配置为将光转换为电信号的一个或更多个感光装置。测试光源包括在光学传感器的壳内。周期性启动测试光源，从而以足够使感光装置中的每个饱和的强度来发射辐射。感光装置中的每个生成对应于在该装置处检测到的光的强度的信号。逻辑电路使用对应于光的强度的信号来识别感光装置中的每个是否正在以可接受的水平运行。

根据本发明的第一实施例，在安全系统中使用的光学传感器包括壳以及安装在壳内的光学接收器。光源也安装在壳内并被配置为以足够使光学接收器饱和的强度来发射辐射。逻辑电路被配置为从光学接收器接收对应于由光学接收器接收到的辐射的强度的至少一个信号，并且将由光学接收器接收到的辐射的强度与预定阈值进行比较。逻辑电路响应于由光学接收器接收到的辐射的强度来生成信号。

根据本发明的另一个实施例，公开了一种验证在安全系统中使用的光学传感器的操作的方法。光学传感器具有安装在壳内的光学接收器。光源安装在壳内并以足够使光学接收器饱和的强度来发射辐射。以第一周期间隔从光源发射辐射，并且光学接收器生成对应于所检测到的辐射的强度的信号。将所检测到的辐射的强度与预定阈值进行比较，并且响应于将辐射的强度与预定阈值进行比较来生成指示信号。

根据本发明的又一个实施例，在安全系统中使用的光学传感器系统包括第一光源以及光学传感器单元。第一光源被配置为沿限定的路径发射光。光学传感器单元还包括壳、光学接收器、第二光源。壳具有如下开口：该开口被放置为接收直接来自第一光源的光、或者被对象反射穿过限定的路径的光。光学接收器被安装在壳内以接收通过开口进入的光，以及第二光源被安装在壳内并被配置为发射足够使光学接收器饱和的光。控制器与第一光源、第二光源以及光学接收器中的每个进行通信。控制器被配置为从第一光源或第二光源周期性发射光，在光学接收器处检测来自第一光源或第二光源的光的存在，如果第一光源正在发射，则确定在限定的路径上是否存在对象，以及如果第二光源正在发射，则评估光学接收器的操作。

对本领域的技术人员来说，根据详细描述以及附图，本发明的这些以及其他优点和特征将变得明显。然而，应当理解，尽管详细描述和附图表示本发明的优选实施例，但是仅通过举例而不是限制的方式来给出详细描述和附图。在不偏离本发明的精神的前提下，可以在本发明的范围内进行许多改变和修改，本发明包括所有这样的修改。

附图说明

在附图中描述了本文公开的主题的各种示例性实施例，其中相同的附图标记在全文中表示相同的部件，其中：

图1是合并有本发明的一个实施例的示例性环境视图；以及

图2是本发明的一个实施例的框图表示。