測距裝置及其尋找測距起始點(diǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測距裝置及其尋找測距起始點(diǎn)的方法，屬于技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榧す鉁y量儀器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為CN101885110A的專利文獻(xiàn)公開了一種旋轉(zhuǎn)位置檢測裝置，其采用兩個旋轉(zhuǎn)周期不同的旋轉(zhuǎn)體，在旋轉(zhuǎn)體設(shè)置一個或多個卡爪，并設(shè)置有相應(yīng)的卡爪傳感器，對旋轉(zhuǎn)角度次數(shù)進(jìn)行檢測，由于其采用了多個旋轉(zhuǎn)體，導(dǎo)致了檢測裝置制造成本的提高，元部件的增多必然增大了調(diào)整和維護(hù)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測距裝置及其尋找測距起始點(diǎn)的方法，利用碼盤同步掃描方式獲得掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)碼盤輸出波形判斷起始點(diǎn)，整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)巧妙且靈敏度高。
[0004]本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種測距裝置，包括電機(jī)、控制盒和碼盤，在所述電機(jī)驅(qū)動下，所述控制盒和碼盤之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，所述碼盤上包括一點(diǎn)位齒，所述控制盒包括測距單元、檢測部和控制單元，所述檢測部包括對應(yīng)設(shè)置的光發(fā)射器和光接收器，所述控制盒和碼盤之間相對旋轉(zhuǎn)使得所述點(diǎn)位齒從所述光發(fā)射器和光接收器的對應(yīng)位置之間穿過；所述控制單元接受所述光接收器的信號輸出，判斷出點(diǎn)位齒與所述對應(yīng)位置的對正狀態(tài)信息，依據(jù)該狀態(tài)信息向所述測距單元發(fā)送啟動或停止的工作指令。
[0006]為了便于碼盤的固定，所述測距裝置還包括有基座，所述碼盤固定在所述基座上。
[0007]為了使控制盒和碼盤之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)的輸出端設(shè)有電機(jī)帶輪，一 O型圈套設(shè)在所述電機(jī)帶輪和所述控制盒的外周；所述基座的中部連接一軸承，所述軸承的外圈與所述基座固定，所述軸承的內(nèi)圈與所述控制盒固定。
[0008]本發(fā)明還提供一種上述測距裝置尋找測距起始點(diǎn)的方法，包括如下步驟:
[0009]步驟100:測距裝置中的控制盒隨電機(jī)相對于碼盤旋轉(zhuǎn)，使得點(diǎn)位齒從光發(fā)射器和光接收器的對應(yīng)位置之間穿過，當(dāng)點(diǎn)位齒與對應(yīng)位置對正時，光接收器輸出高電平，否則光接收器輸出低電平，控制盒相對于碼盤旋轉(zhuǎn)一周，光接收器輸出信號給控制單兀；
[0010]步驟200:所述控制單元檢測識別所述信號并判斷出點(diǎn)位齒與所述對應(yīng)位置的對正狀態(tài)信息，第一次檢測到該信息時，所述控制單元向所述測距單元發(fā)送啟動的工作指令，第二次檢測到該信息時，所述控制單元向所述測距單元發(fā)送停止的工作指令。
[0011]為了更準(zhǔn)確地對實(shí)現(xiàn)對信號的識別，所述碼盤的圓周上還均勻設(shè)置有多個等距齒，所述點(diǎn)位齒的齒寬小于或大于所述等距齒的齒寬；所述控制盒和碼盤之間相對旋轉(zhuǎn)使得所述點(diǎn)位齒和所述等距齒從所述光發(fā)射器和光接收器的對應(yīng)位置之間穿過。
[0012]所述光接收器輸出方波波形給所述控制單元，所述控制單元依據(jù)該波形判斷出點(diǎn)位齒與所述對應(yīng)位置的對正狀態(tài)信息，依據(jù)該狀態(tài)信息向所述測距單元發(fā)送啟動或停止的工作指令
[0013]為了在保證精度的同時簡化結(jié)構(gòu)，所述點(diǎn)位齒和等距齒在碼盤圓周上的設(shè)置數(shù)量總和為5-15個。具體來說，所述碼盤包括I個點(diǎn)位齒和14個等距齒，沿順時針方向，相鄰兩個等距齒左邊緣的夾角為24° ;所述點(diǎn)位齒的左、右邊緣夾角為6°，所述點(diǎn)位齒的右邊緣和右側(cè)相鄰的等距齒的左邊緣夾角為18° ;每一所述等距齒的左、右邊緣夾角均為12°。
[0014]本發(fā)明還提供一種上述測距裝置尋找測距起始點(diǎn)的方法，包括如下步驟:
[0015]步驟100’:測距裝置中的控制盒隨電機(jī)相對碼盤旋轉(zhuǎn)，使得點(diǎn)位齒和等距齒從光發(fā)射器和光接收器的對應(yīng)位置之間穿過，當(dāng)點(diǎn)位齒或測距齒正好位于對應(yīng)位置時，光接收器輸出高電平，否則光接收器輸出低電平，控制盒相對于碼盤旋轉(zhuǎn)一周，光接收器輸出方波波形給控制單元，所述方波波形包括多個等距方波和一個窄距方波或?qū)捑喾讲ǎ?br>[0016]步驟200’:所述控制單元檢測識別所述波形，第一次檢測到窄距方波或?qū)捑喾讲〞r，所述控制單元向所述測距單元發(fā)送啟動的工作指令，第二次檢測到窄距方波或?qū)捑喾讲〞r，所述控制單元向所述測距單元發(fā)送停止的工作指令。
[0017]綜上所述，本發(fā)明利用碼盤同步掃描方式獲得掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)碼盤輸出波形判斷起始點(diǎn)，整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)巧妙且靈敏度高。
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明激光測距傳感器外形整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一碼盤結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明激光測距傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖4為本發(fā)明激光測距傳感器圖俯視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明激光測距傳感器圖側(cè)視剖視圖；
[0024]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一波形圖；
[0025]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二碼盤結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明實(shí)施例二波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例一
[0028]圖1為本發(fā)明激光測距傳感器外形整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一碼盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明激光測距傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。如圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種測距裝置100，包括基座110，在所述基座110上設(shè)有電機(jī)120，電機(jī)120驅(qū)動控制盒130可旋轉(zhuǎn)的連接在所述基座110上，基座110上一體設(shè)置有碼盤150，在所述電機(jī)120驅(qū)動下，所述控制盒130和碼盤150之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，所述碼盤150上設(shè)有點(diǎn)位齒151A，所述控制盒130包括測距單元142、檢測部144和控制單元140。所述檢測部144包括對應(yīng)設(shè)置的光發(fā)射器1440和光接收器1441，所述控制盒130和碼盤150之間相對旋轉(zhuǎn)使得所述點(diǎn)位齒151A從所述光發(fā)射器和光接收器的對應(yīng)位置之間穿過。所述控制單元140接受所述光接收器的信號輸出，判斷出點(diǎn)位齒151A與所述對應(yīng)位置的對正狀態(tài)信息，依據(jù)該狀態(tài)信息向所述測距單元142發(fā)送啟動或停止的工作指令。所述的測距單元可以為攝像頭，用于拍攝周圍環(huán)境的空間圖像。如圖3所示，控制單元140中還可以包括線路板組件143，其中包括有水平線路板和垂直線路板。
[0029]圖4為本發(fā)明激光測距傳感器圖俯視圖；圖5為本發(fā)明激光測距傳感器圖側(cè)視剖視圖。如圖4、圖5并結(jié)合圖3所示，在本實(shí)施例中，為了使控制盒130和碼盤150之間發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)120的輸出端設(shè)有電機(jī)帶輪121，一 O型圈122套設(shè)在所述電機(jī)帶輪121和所述控制盒130的外周。所述基座110的中部連接一軸承160，所述軸承160的外圈與所述基座110固定，所述軸承160的內(nèi)圈與所述控制盒130固定?？梢?，在本實(shí)施例中，電機(jī)120通過電機(jī)帶輪121，經(jīng)O型圈122帶動控制盒130相對于基座110上的碼盤150旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，根據(jù)需要，也可以通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使控制盒固定而碼盤旋轉(zhuǎn)。
[0030]結(jié)合圖1至圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例一中還提供一種使用上述測距裝置尋找測距起始點(diǎn)的方法，包括如下步驟:步驟100:測距裝置中的控制盒130隨電機(jī)120相對于碼盤150旋轉(zhuǎn)，使得點(diǎn)位齒151A從光發(fā)射器1440和光接收器1441的對應(yīng)位置之間穿過，當(dāng)點(diǎn)位齒151A與對應(yīng)位置對正時，從光發(fā)射器1440發(fā)射出來的光線被點(diǎn)位齒151A擋住，光接收器1441無法接收到該光線，此時，光接收器1441輸出高電平；當(dāng)點(diǎn)位齒151A沒有處在對應(yīng)位置時，從光發(fā)射器1440發(fā)射出來的光線沒有被點(diǎn)位齒151A擋住，光接收器1441能夠接收到該光線，則此時光接收器1441輸出低電平。隨著控制盒130相對于碼盤150旋轉(zhuǎn)一周，光接收器1441輸出信號給控制單元140。步驟200:所述控制單元140檢測識別所述信號并判斷出點(diǎn)位齒151A與所述對應(yīng)位置的對正狀態(tài)信息，第一次檢測到該信息時，所述控制單元140向所述測距單元142發(fā)送啟動的工作指令，第二次檢測到該信息時，所述控制單元140向所述測距單元142發(fā)送停止的工作指令。從而完成對所在拍攝環(huán)境的一周掃描，且能夠確定掃面的起始點(diǎn)。
[0031]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一波形圖。如圖6所示，為在上述掃描過程中，輸出的方形波形圖，其中的M點(diǎn)為掃描起始點(diǎn)，M’點(diǎn)為掃描結(jié)束點(diǎn)。
[0032]實(shí)施例二
[0033]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二碼盤結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，為了更準(zhǔn)確地對實(shí)現(xiàn)對信號的識別，所述碼盤150的圓周上還均勻設(shè)置有多個等距齒151，所述點(diǎn)位齒151A的齒寬小于或大于所述等距齒151的齒寬。所述控制盒130和碼盤150之間相對旋轉(zhuǎn)使得所述點(diǎn)位齒151A和所述等距齒151從所述光發(fā)射器1440和光接收器1441的對應(yīng)位置之間穿過。所述光接收器1441輸出方波波形給所述控制單元140，所述控制單元140依據(jù)該波形判斷出點(diǎn)位齒151A與所述對應(yīng)位置的對正狀態(tài)信息，依據(jù)該狀態(tài)信息向所述測距單元142發(fā)送啟動或停止的工作指令。綜合靈敏度和工作效率兩方面因素的考慮，所述點(diǎn)位齒151A和等距齒151在碼盤150圓周上的設(shè)置數(shù)量可以為5-15個。
[0034]如圖7所示，本實(shí)施例中點(diǎn)位齒151A和等距齒151在碼盤圓周上的設(shè)置數(shù)量總和為15個。具體來說，所述碼盤150上設(shè)有I個點(diǎn)位齒151A和14個等距齒151，沿順時針方向，相鄰兩個等距齒左邊緣的夾角為24° ;所述點(diǎn)位齒的左、右邊緣夾角為6°，所述點(diǎn)位齒