CN112034472A - 测距装置 - Google Patents

Abstract

一种测距装置，由装置底部至顶部形成轴向并且依序包括基座、旋转件以及测距模块。该基座包括第一外周壁以及第一阻隔圈，其中，该第一外周壁沿着该轴向延伸而出，该第一阻隔圈位于该第一外周壁的内围，并沿着该轴向延伸而出，而该第一外周壁与该第一阻隔圈之间形成槽部。该旋转件设置于该基座上，并包括凸块以及引导角，其中，该引导角形成于该凸块朝向该基座的一侧，并位于该第一阻隔圈的外围以及该槽部朝向该装置顶部的一侧。该测距模块设置于该旋转件上。

Description

测距装置

技术领域

本发明有关于一种雷射测距装置，特别是指一种用于扫描周遭环境的雷射测距装置。

背景技术

现今社会上，使用扫地机器人的家庭日渐增长。在清洁过程中，若水或灰尘等异物入侵扫地机器人的内部，将可能影响测量数据的准确性，更甚者，将可能导致测距模块无法测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种测距装置，其内设置有阻隔圈的结构，以提供防水防尘的效果。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种测距装置的其中一实施例由装置底部至顶部形成轴向并且依序包括基座、旋转件以及测距模块。该基座包括第一外周壁以及第一阻隔圈，其中，该第一外周壁沿着该轴向延伸而出并环绕该基座，该第一阻隔圈位于该第一外周壁的内围，且沿着该轴向延伸而出并环绕该基座，而该第一外周壁与该第一阻隔圈之间形成槽部。该旋转件可转动地设置于该基座上，并包括凸块以及引导角，其中，该引导角形成于该凸块朝向该基座的一侧，并位于该第一阻隔圈的外围以及该槽部朝向该装置顶部的一侧，该引导角与该第一阻隔圈之间形成间隙。该测距模块设置于该旋转件上，其中，该基座容置该旋转件以及该测距模块。

在另一实施例中，该测距装置更包括前饰盖以及上盖，该前饰盖设置于该测距模块的正面。该上盖设置于该基座上，并包围该前饰盖、该测距模块与该旋转件。

在另一实施例中，该前饰盖与该上盖为一体成型，该第一外周壁环绕该基座的中心，该凸块沿着该旋转件的径向向外延伸。

在另一实施例中，该引导角的下缘相对于该凸块的侧缘的表面具有一角度，而该测距装置满足下列条件式：5°≦A≦75°或95°≦A≦155°，其中，A为该引导角的下缘的该角度。

在另一实施例中，该引导角的侧缘与该第一阻隔圈的侧缘相隔一距离，而该测距装置更满足下列条件式：B>1.2(mm)以及30°≦A≦60°或120°≦A≦155°，其中，B为该引导角的侧缘与该第一阻隔圈的侧缘相隔的该距离。

在另一实施例中，该第一阻隔圈的上缘更设置有一倒角，该倒角具有第一斜面，该引导角具有第二斜面，该第一斜面与该第二斜面相互对应，该第二斜面位于该第一斜面的斜上方。

在另一实施例中，该测距装置更包括引导组件，该引导组件设置于该凸块的侧缘的表面，并相对于一水平面向下倾斜。

在另一实施例中，该引导角于垂直于该轴向的方向具有一径宽，该引导角靠近该测距装置顶部的径宽大于该引导角靠近该测距装置底部的径宽。

在另一实施例中，该径宽沿着该测距装置的顶部至底部逐渐变小，该引导角朝向该第一外周壁的外侧缘与该凸块朝向该第一外周壁的外侧缘可在同一平面上或不同平面上。

在另一实施例中，该第一阻隔圈、该引导角、该槽部以及该第一外周壁由该测距装置的内部依序朝外部排列。

在另一实施例中，该测距模块包括计算单元、光发射器以及光接收器，该光发射器发出的光束到达一目标物，被该目标物反射的该光束被该光接收器所接收，该计算单元可将该测距装置与该目标物之间的距离计算出来。

在另一实施例中，该测距装置更包括驱动模块以及供电电路板，该驱动模块设置于该基座并邻近于该旋转件，该驱动模块驱动该旋转件进行转动；该供电电路板设置于该基座的下方，并藉由无线或有线的方式提供电力给该测距模块与该驱动模块。

实施本发明的测距装置，具有以下有益效果：该测距装置内设置有阻隔圈的结构，以提供防水防尘的效果。

附图说明

图1是本发明测距装置的第一实施例的立体图。

图2是图1中的测距装置的爆炸图。

图3是图1中的测距装置的部分剖视图。

图4是本发明测距装置的第二实施例的部分剖视图。

图5是本发明测距装置的第七实施例中的上盖与前饰盖的立体图。

图6是图5中的上盖与前饰盖的仰视图。

具体实施方式

请参阅图1以及2，本发明一第一实施例的测距装置100包括上盖11、前饰盖13、测距模块15、旋转件17、基座19、驱动模块(未绘示)以及供电电路板(未绘示)。测距装置100由底部至顶部形成轴向。其中，测距装置100藉由驱动模块来驱动旋转件17进而转动测距模块15，以对其周遭环境进行距离量测。以下详细说明这些组件的设置与组装：

基座19包括复数个测距齿191、第一阻隔圈195以及第一外周壁199。这些测距齿191自基座19上朝向旋转件17的一面垂直延伸而出，并等间隔地排列成一圆圈。第一阻隔圈195自基座19上朝向旋转件17的一面沿着测距装置100的该轴向延伸而出，环绕于基座19的中心，并位于这些测距齿191的外围，进而使得一旋转槽193形成于这些测距齿191与第一阻隔圈195之间，可以理解的是，第一阻隔圈195亦可不以基座19的中心环绕于基座19。第一外周壁199自基座19上朝向旋转件17的一面沿着测距装置100的该轴向延伸而出，环绕于基座19的中心，并位于第一阻隔圈195的外围，进而使得槽部197(请参阅图3)形成于第一外周壁199与第一阻隔圈195之间，可以理解的是，第一外周壁199亦可不以基座19的中心环绕于基座19。其中，测距齿191、旋转槽193、第一阻隔圈195、槽部197以及第一外周壁199由内而外依序排列。可以理解的是，槽部197可以为一排水槽或者凹槽，当测距装置100被水、液体喷洒泼到时，水、液体会顺流至此处再被引导至外部。

旋转件17包括凸块171、第二阻隔圈173(请参阅图3)以及第二外周壁175。第二外周壁175自旋转件17相对于基座19的一面垂直延伸而出，以形成一容置空间177。凸块171自第二外周壁175的下缘沿着旋转件17的径向向外延伸而出。请参阅图3，第二阻隔圈173自旋转件17上朝向基座19的一面垂直延伸而出。

测距模块15用以测量测距装置100与周遭物体之间的距离，并包括计算单元(未绘示)、光发射器151以及光接收器153，其中，光发射器151为雷射二极管(Laser Diode,LD)或发光二极管(Light Emitting Diode,LED)，光发射器发出的光束到达一目标物，被该目标物反射的该光束被该光接收器所接收，计算单元可将该测距装置与该目标物之间的距离计算出来。驱动模块设置于基座19并邻近于旋转件17，驱动模块可为马达，驱动模块驱动旋转件17进行转动，具体而言，驱动模块可藉由一链接单元(未绘示)与旋转件17相链接后以驱动旋转件17进行转动，其中该链接单元可为皮带或传输带。该供电电路板设置于基座19的下方，并藉由无线或有线的方式提供电力给测距模块15与驱动模块。

组装时，前饰盖13设置于测距模块15的正面，以对光发射器151与光接收器153的前端起到防护作用。接着，结合了前饰盖13的测距模块15设置于旋转件17上的容置空间177。如图3所示，旋转件17可转动地设置于基座19上，且第二阻隔圈173进入旋转槽193之中(即位于这些测距齿191与第一阻隔圈195之间)。值得注意的是，当旋转件17设置于基座19上时，第二阻隔圈173不会触碰到基座19，且这些测距齿191与第一阻隔圈195也不会触碰到旋转件17，使得一空间形成于旋转件17与基座19之间。如此设置的话，旋转件17的旋转运动就不会因为旋转件17与基座19产生摩擦而受到影响，同时第一阻隔圈195与第二阻隔圈173又可将侵入物(例如：水、其他液体或灰尘)阻挡或困在该空间之中。最后，上盖11设置于基座19上，并包围前饰盖13、测距模块15与旋转件17，从而对前饰盖13、测距模块15与旋转件17起到防护作用。

操作时，旋转件17可藉由一驱动组件(未绘示)相对于基座19转动，进而带动其上的测距模块15一起转动。测距模块15在转动的同时，光发射器151发出的光束(未绘示)通过前饰盖13与上盖11，并到达一目标物(未绘示)，其中，前饰盖13与上盖11分别具有供该光束通过的通光孔。被该目标物反射的该光束通过上盖11与前饰盖13，并被光接收器153所接收，藉由测距模块15的计算单元进行运算，使得测距装置100与该目标物之间的距离被计算出来。可以理解的是，由于旋转件17会持续地转动，测距模块15会对测距装置100周遭的不同的目标物进行距离量测，以绘制出测距装置100周遭的地形图。此外，测距模块15中的一对光耦组件(未绘示)会结合这些测距齿191来测量旋转件17的转速。

若测距装置100位于潮湿有水的操作环境下，测距装置100的上盖11或基座19有很大的机会被水喷到。在重力的作用下，被喷至基座19的第一外周壁199上的水会沿着第一外周壁199顺流而下，而被泼至上盖11的水则大部分会沿着如图3所示的箭头方向流入基座19的第一外周壁199与旋转件17之间的间隙之中。于第一外周壁199与旋转件17之间的间隙中，水会先从旋转件17的凸块171旁的空间流过，并进入槽部197之中，同时，由下往上延伸的第一阻隔圈195以及由上往下延伸的第二阻隔圈173会挡住水，以防止水直接侵入测距装置100的内部。可以理解的是，第一阻隔圈195与第二阻隔圈173除了可以用来阻挡水以外，还可用来阻挡灰尘或污垢。简言之，测距装置100可藉由第一阻隔圈195与第二阻隔圈173来保护其内部组件不受水分或灰尘的侵害，进而达到防水防尘的效果。

请参阅图4，本发明一第二实施例的测距装置200包括上盖21、前饰盖(未绘示)、测距模块25、旋转件27以及基座29。测距装置200由底部至顶部形成轴向。第二实施例为本发明的较佳实施例，且其与第一实施例的间最大的不同在于，第二实施例的旋转件27是以引导角273来取代第一实施例的旋转件17的第二阻隔圈173。

引导角273形成于旋转件27的凸块271朝向基座29的一侧(即形成于旋转件27的凸块271的下缘)，并位于基座29的第一阻隔圈295的外围斜上方以及槽部297朝向测距装置200顶部的一侧，使得间隙形成于引导角273与第一阻隔圈295之间。于第一实施例中，由于第一阻隔圈195与旋转件17之间存在间隙，难免会有少部分的水因为表面张力的作用而流过第一阻隔圈195，让水有机会进入第一阻隔圈195内部，使防水效果降低。而于第二实施例中，在水流入基座29的第一外周壁299与旋转件27的第二外周壁275之间的间隙后，引导角273可将水引导至槽部297之中，即，水会逐渐集中至引导角273的下缘，水流便由引导角273的下缘再被引导至槽部297，以减少水因为表面张力的作用而流过第一阻隔圈295的状况发生，如此一来，便可防止水直接侵入测距装置200的内部。于图4所示的实施例中，引导角273朝向第一外周壁299的外侧缘与凸块271朝向第一外周壁299的外侧缘可在同一平面上。此外，一倒角951更设置于第一阻隔圈295的上端，倒角951具有第一斜面，引导角273具有第二斜面，第一斜面与第二斜面相互对应。值得注意的是，第一阻隔圈295上的倒角951也可帮忙将水引导至槽部297之中。引导角273于垂直于该轴向的方向具有一径宽，引导角273靠近测距装置200顶部的径宽大于引导角273靠近测距装置200底部的径宽，且径宽沿着测距装置200的顶部至底部逐渐变小。其中，第一阻隔圈295、引导角273、槽部297以及第一外周壁299由测距装置200的内部依序沿另一轴向朝外部排列，如此配置使得测距装置获得较佳的防水效果，且避免水、液体因表面张力往内部流入。其中，另一轴向与该轴向相互垂直。

又如图4所示，引导角273的下缘相对于凸块271的侧缘的表面(即图4中凸块271朝向第一外周壁299的表面)具有一角度A，而引导角273的侧缘与第一阻隔圈295的侧缘相隔一距离B。于第二实施例中，角度A不小于5度且不大于75度，而距离B则不小于1.2公厘(mm)。换言之，测距装置200将满足下列条件式(1)、(2)：

5°≦A≦75°…(1)；以及

B≧1.2(mm)…(2)；

优选的，角度A范围较佳为30～60度，因此，测距装置200更满足下列条件式(3)：

30°≦A≦60°…(3)；

其中，若测距装置200满足条件式(1)、(2)、(3)，更有助于将水流引导在槽部297之中，避免水或液体因表面张力之故导致流入第一阻隔圈内部且影响测距装置200的正常运作，因此，更可保证测距装置200防水防尘的效果。其余设置与操作与第一实施例相似，在此不赘述。

于第三实施例中，引导角273朝向第一外周壁299的外侧缘与凸块271朝向第一外周壁299的外侧缘在不同平面上，即，引导角273朝向第一外周壁299的外侧缘比凸块271朝向第一外周壁299的外侧缘更靠近第一外周壁299，或者凸块271朝向第一外周壁299的外侧缘比引导角273朝向第一外周壁299的外侧缘更靠近第一外周壁299，上述配置差异仅在于引导角273的下缘指向，但皆可让水集中至引导角273的下缘，进而将水导引至槽部297。当引导角273朝向第一外周壁299的外侧缘与凸块271朝向第一外周壁299的外侧缘在不同平面上时，引导角273的角度A不小于95度且不大于155度。换言之，第三实施例的测距装置将满足下列条件式(4)：

95°≦A≦155°…(4)；

优选的，第三实施例的角度A范围较佳为120～155度，因此，第三实施例的测距装置更满足下列条件式(5)

120°≦A≦155°…(5)；

第三实施例的其余设置与操作与第二实施例相似，在此不赘述。

于第四实施例中，引导角273并非为斜角，换言之，角度A为90°。第四实施例的其余设置与操作与第二实施例相似，在此不赘述。

于第五实施例中，第一阻隔圈295上未设置有倒角951。第五实施例的其余设置与操作与第二实施例相似，在此不赘述。

于第六实施例中，测距装置更包括引导组件(未绘示，例如毛刷或其他软质排水物)，该引导组件设置于凸块271朝向第一外周壁299的侧缘的表面。值得注意的是，该引导组件也可将水导引至槽部297。具体而言，当旋转件27转动时，水藉由离心力的作用与该引导组件的引导被甩到第一外周壁299上，随后在重力的影响下流至槽部297。优选的，该引导组件沿着如图4当中的右上至左下的方向倾斜设置(即相对于图4中的一水平面向下倾斜设置，换言之，相对于凸块271朝向第一外周壁299的侧缘形成的一平面倾斜设置)，且该引导组件靠近槽部297的一末端不超出凸块271朝向基座29的一水平表面(即图4中的凸块271与引导角273的接触面)。第六实施例的其余设置与操作与第二实施例相似，在此不赘述。

综上，引导角273与第一阻隔圈295上的倒角951可因应需求进行调整，且上述第二至第六实施例的组合亦属于本发明范畴。

请参阅图5以及6，其描述本发明第七实施例的测距装置300。第七实施例与第一或第二实施例的间最大的不同在于，第七实施例的上盖31与前饰盖33为一体成型的单一组件。如此一来，测距装置300的组件数量可以减少，进而降低生产成本，同时减少组装工时并提升产品生产效率。在测距装置300的操作过程中，相较于分开的上盖与前饰盖，一体成型的上盖31与前饰盖33可避免因为相互碰撞而产生噪音的问题。其余设置与操作与第一或第二实施例相似，在此不赘述。

Claims (10)

1.一种测距装置，其特征在于，由装置底部至顶部形成轴向并且依序包括：

基座，包括第一外周壁以及第一阻隔圈，其中，该第一外周壁沿着该轴向延伸而出并环绕该基座，该第一阻隔圈位于该第一外周壁的内围，且沿着该轴向延伸而出并环绕该基座，而该第一外周壁与该第一阻隔圈之间形成槽部；

旋转件，可转动地设置于该基座上，并包括凸块以及引导角，其中，该引导角形成于该凸块朝向该基座的一侧，并位于该第一阻隔圈的外围以及该槽部朝向该装置顶部的一侧，该引导角与该第一阻隔圈之间形成间隙；以及

测距模块，设置于该旋转件上，其中，该基座容置该旋转件以及该测距模块。

2.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，更包括前饰盖以及上盖，该前饰盖设置于该测距模块的正面，该上盖设置于该基座上，并包围该前饰盖、该测距模块与该旋转件。

3.如权利要求2所述的测距装置，其特征在于，该前饰盖与该上盖为一体成型，该第一外周壁环绕该基座的中心，该凸块沿着该旋转件的径向向外延伸。

4.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，该引导角的下缘相对于该凸块的侧缘的表面具有一角度，而该测距装置满足下列条件式：

5°≦A≦75°或95°≦A≦155°，其中，A为该引导角的下缘的该角度。

5.如权利要求4所述的测距装置，其特征在于，该引导角的侧缘与该第一阻隔圈的侧缘相隔一距离，而该测距装置更满足下列条件式：

B≧1.2(mm)；

30°≦A≦60°或120°≦A≦155°；

其中，B为该引导角的侧缘与该第一阻隔圈的侧缘相隔的该距离。

6.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，该第一阻隔圈的上端更设置有一倒角，该倒角具有第一斜面，该引导角具有第二斜面，该第一斜面与该第二斜面相互对应，该第二斜面位于该第一斜面的斜上方。

7.如权利要求1、4、5或6所述的测距装置，其特征在于，更包括引导组件，该引导组件设置于该凸块的侧缘的表面，并相对于一水平面向下倾斜。

8.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，该引导角于垂直于该轴向的方向具有一径宽，该引导角靠近该测距装置顶部的径宽大于该引导角靠近该测距装置底部的径宽。

9.如权利要求8所述的测距装置，其特征在于，该径宽沿着该测距装置的顶部至底部逐渐变小，该引导角朝向该第一外周壁的外侧缘与该凸块朝向该第一外周壁的外侧缘可在同一平面上或不同平面上。

10.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，该第一阻隔圈、该引导角、该槽部以及该第一外周壁由该测距装置的内部依序朝外部排列；

其中，该测距模块包括计算单元、光发射器以及光接收器，该光发射器发出的光束到达一目标物，被该目标物反射的该光束被该光接收器所接收，该计算单元可将该测距装置与该目标物之间的距离计算出来；

其中，该测距装置更包括驱动模块以及供电电路板，该驱动模块设置于该基座并邻近于该旋转件，该驱动模块驱动该旋转件进行转动；该供电电路板设置于该基座的下方，并藉由无线或有线的方式提供电力给该测距模块与该驱动模块。

Images