CN212181022U - 测距装置及具有其的智能清洁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测距装置及具有其的智能清洁设备，测距装置包括主体部、发射单元、接收单元和遮光件，主体部包括第一通道和与第一通道并排设置的第二通道；发射单元包括设置在第一通道的后端的激光发射器和设置在第一通道的前端的发射透镜，激光发射器用于朝向发射透镜发射脉冲信号；接收单元包括设置在第二通道后端的激光接收器和设置在第二通道的前端的接收透镜，激光接收器用于经由接收透镜接收障碍物所返回的脉冲信号；遮光件设置在主体部的前侧，且后表面抵靠主体部的前表面，且将发射透镜和接收透镜间隔开，以防止发射单元和接收单元之间产生光干扰。根据本实用新型的测距装置，能够保证发射单元和接收单元之间不产生光干扰，测距装置的结构紧凑。

Description

测距装置及具有其的智能清洁设备

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种测距装置及具有其的智能清洁设备。

背景技术

已知的智能清洁设备可以在无使用者操作的情况下，在某一区域自动行进并进行清洁操作。智能清洁设备通常安装有LDS(Laser Distance Sensor，激光测距传感器)，智能清洁设备通过LDS测量与所在区域中的各种障碍物之间的距离，从而绘制所在区域的地图，躲避障碍物以及在区域中对自身所在位置进行定位等。

激光脉冲TOF飞行时间(Time Of Flight，飞行时间)测距法是目前激光雷达使用的主要技术方案之一，其相对于其他技术方案具有成本低、测程大、远距离精度高等优点，因此是激光雷达低成本化的主流技术方向。然而，当将TOF测距法应用于智能清洁设备时，为实现足够的测量精度，需要考虑激光发射器和接收器之间的位置关系。

因此，需要提供一种测距装置及具有其的智能清洁设备，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种测距装置，其包括：

主体部，所述主体部包括第一通道和与所述第一通道并排设置的第二通道；

发射单元，所述发射单元包括设置在所述第一通道的后端的激光发射器和设置在所述第一通道的前端的发射透镜，所述激光发射器用于朝向所述发射透镜发射脉冲信号；

接收单元，所述接收单元包括设置在所述第二通道后端的激光接收器和设置在所述第二通道的前端的接收透镜，所述激光接收器用于经由所述接收透镜接收所述脉冲信号；以及

遮光件，所述遮光件设置在所述主体部的前侧，所述遮光件的后表面抵靠所述主体部的前表面，并且将所述发射透镜和所述接收透镜间隔开，以防止所述发射单元和所述接收单元之间产生光干扰。

根据本实用新型实施例所提供的测距装置，通过设置遮光件，该遮光件能够将发射透镜和接收透镜间隔开，以能够保证发射单元和接收单元之间不会产生光干扰，并且测距装置的结构紧凑，以能够在节约空间的情况下保证测量精度。

根据本实用新型的第二方面，公开了一种智能清洁设备，其包括根据上述第一方面中任一项所述的测距装置。

根据本实用新型实施例所提供的智能清洁设备，通过设置遮光件，该遮光件能够将发射透镜和接收透镜间隔开，以能够保证发射单元和接收单元之间不会产生光干扰，并且测距装置的结构紧凑，以能够在节约空间的情况下保证测量精度。

附图说明

本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的一个优选实施方式的智能清洁设备的局部结构示意图；

图2为图1中的智能清洁设备的剖面示意图；

图3为图1中的智能清洁设备的测距装置的遮光件的立体示意图；以及

图4为图2中A处的局部放大示意图。

附图标记说明：

10：壳体

110：主体部

111：第一通道

112：第二通道

120：发射单元

121：发光耳机换

122：发射透镜

123：螺纹连接件

130：接收单元

131：激光接收器

132：接收透镜

140：遮光件

141：第一遮光部

142：第二遮光部

143：第三通道

144：第四通道

145：分隔壁

146：第一台阶部

147：第二台阶部

148：第一表面

149：第二表面

151：消光凹槽

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。

本实用新型提供了一种测距装置及具有其的智能清洁设备，例如，该智能清洁设备可以为扫地机器人。智能清洁设备可以包括壳体10，测距装置设置在壳体10的内部。测距装置主要包括主体部110、发射单元120和接收单元130以及遮光件140。

下面将结合图1至图4对根据本实用新型的智能清洁设备的测距装置进行详细的说明。

如图1和图2所示，主体部110主要包括第一通道111和与第一通道 111并排设置的第二通道112。第一通道111可以大致构造为圆柱形的通道，第二通道112可以大致构造为截头圆锥形通道，并且第二通道112前端的横截面积大于后端的横截面积。第一通道111和第二通道112均可以构造为沿主体部110的前表面延伸至主体部110的后表面。

发射单元120主要包括设置在第一通道111的后端的激光发射器121 和设置在第一通道111的前端的发射透镜122，激光发射器121用于朝向发射透镜122发射光脉冲信号。具体地，激光发射器121可以包括激光二极管。

在本实用新型一个实施例中，实际生产过程中，由于加工误差等的存在，每个发射透镜122的焦距不可能完全一致，因此，针对每个发射透镜 122，可以适当调节其与激光发射器121之间的轴向距离。另外，为得到理想的激光出射方向，还可以适当调整发射透镜122的径向位置。在本实用新型一个实施例中，激光发射器121和发射透镜122之间的轴向距离可以通过如图2所示的方式调整，发射单元120还可以包括螺纹连接件123，该螺纹连接件123具有外螺纹，发射透镜122安装在螺纹连接件123上，并且设置在螺纹连接件123的前端。第一通道111的内侧对应地设置有内括螺纹，螺纹连接件123通过外螺纹和内螺纹的配合安装在第一通道111 的内侧，并且可以通过旋转螺纹连接件123能够调节发射透镜122和激光发射器121之间的轴向距离。

发射单元120发射的光脉冲遇到障碍物后被反射，并由接收单元130 所接收。在本实用新型一个实施例中，接收单元130主要包括设置在第二通道112的后端的激光接收器131和设置在第二通道112的前端的接收透镜132，激光接收器131用于经由接收透镜132接收障碍物所返回的光脉冲信号。激光接收器131可以包括激光接收传感器。在本实用新型一个实施例中，激光接收传感器可以是PIN二极管、雪崩式光电二极管等。

遮光件140可以设置在主体部110的前侧，遮光件140的后表面抵靠主体部110的前表面，并且将发射透镜122和接收透镜132间隔开，以防止发射单元120和接收单元130之间产生光干扰。为了便于安装，遮光件 140可以以可拆卸的方式安装至主体部110。在本实施方式中，遮光件140 可以由树脂材料制成。

如图2和图3所示，遮光件140可以包括第三通道143和与第三通道 143并排设置的第四通道144，第三通道143和第一通道111连通，第四通道144和第二通道112连通。具体地，遮光件140可以包括第一遮光部141 和与第一遮光部141并排设置的第二遮光部142，第三通道143可以设置在第一遮光部141上，第四通道144可以设置在第二遮光部142上。第一遮光部141和第二遮光部142可以一体成型，也可以分体设置。

第一遮光部141和第二遮光部142的前表面抵靠壳体10的内表面。第三通道143构造为从第一遮光部141的前表面延伸至后表面，并且第四通道144构造为从第二遮光部142的前表面延伸至后表面。进一步地，第三通道143的横截面面积可以构造为从前到后逐渐减小。

在壳体10的外部对应测距装置的位置处可以设置有保护装置，例如缓冲器。在本实用新型一个实施例中，缓冲器设置在壳体10的外部，且能在第一位置和第二位置之间移动。当缓冲器触碰到障碍物时，缓冲器从第一位置移动至第二位置。由于缓冲器相对壳体会产生一定范围的相对运行，需要防止发射单元120发射的激光打到该缓冲器上。第三通道143的这种结构可以将发射单元120发射的激光限定在一定的范围内，以能够防止激光打到该保护装置上。第四通道144的横截面积可以构造为从前到后逐渐增大。

如图3和图4所示，遮光件140可以包括分隔壁145，分隔壁145设置在发射透镜122和接收透镜132之间，以将发射透镜122和接收透镜132 间隔开。例如地，第一遮光部141和第二遮光部142相连，且第一遮光部 141和第二遮光部142相连的部分为分隔壁145。在本实用新型一个实施例中，当遮光部140以可拆卸方式安装于主体部110时，为进一步防止发射单元120和接收单元130之间产生光干扰，分隔壁145可以包括设置在后端的第一台阶部146和设置在前端的第二台阶部147，主体部110的前表面抵靠第一台阶部146。

如图3和图4所示，第一台阶部146可以包括第一表面148和间隔设置在第一表面148后侧的第二表面149，主体部110的前表面抵靠第二表面149。第二台阶部147可以抵靠壳体10的内表面(参见图2)。在本实施方式中，第一表面148平行于第二表面149。根据需要，第一表面148也可以不平行与第二表面149。

在测距装置的工作环境中，外界杂散光会对发射单元120产生一定影响，为减小该影响，可在第三通道143内表面设置消光结构。如图3所示，在本实用新型一个实施例中，第三通道143的内表面可以设置有多个消光凹槽151，使得照射到消光凹槽151上的光脉冲信号发生不同角度的反射，以分散反射光束的强度，因而可以避免大量指示光束朝同一方向反射造成信号干扰的问题。消光凹槽151可以沿第三通道的内表面的周向延伸。多个消光凹槽151可以沿第三通道的长度方向(即前后方向)间隔等间距地设置。本领域技术人员可以理解，消光凹槽151的结构不限于本实施方式，根据需要，消光凹槽151还可以为其他形状的凹槽。

在本实用新型的一个未示出的实施例中，消光结构可以为设置在第三通道143的内表面的凸起。例如，该凸起可以沿第三通道的内表面的周向延伸，并且多个凸起可以沿第三通道的长度方向(即前后方向)间隔等间距地设置。

根据本实用新型的智能清洁设备，通过设置遮光件，该遮光件能够将发射透镜和接收透镜间隔开，以能够保证发射单元和接收单元之间不会产生光干扰，并且测距装置的结构紧凑，以能够在节约空间的情况下保证测量精度。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。

Claims (12)

1.一种测距装置，其特征在于，包括：

主体部，所述主体部包括第一通道和与所述第一通道并排设置的第二通道；

发射单元，所述发射单元包括设置在所述第一通道的后端的激光发射器和设置在所述第一通道的前端的发射透镜，所述激光发射器用于朝向所述发射透镜发射脉冲信号；

接收单元，所述接收单元包括设置在所述第二通道的后端的激光接收器和设置在所述第二通道的前端的接收透镜，所述激光接收器用于经由所述接收透镜接收障碍物所返回的所述脉冲信号；以及

遮光件，所述遮光件设置在所述主体部的前侧，所述遮光件的后表面抵靠所述主体部的前表面，并且将所述发射透镜和所述接收透镜间隔开，以防止所述发射单元和所述接收单元之间产生光干扰。

2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述遮光件包括第三通道和与所述第三通道并排设置的第四通道，所述第三通道和所述第一通道连通，所述第四通道和所述第二通道连通。

3.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述遮光件包括第一遮光部和与所述第一遮光部并排设置的第二遮光部，所述第三通道设置在所述第一遮光部上，所述第四通道设置在所述第二遮光部上。

4.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，

所述第三通道构造为从所述第一遮光部的前表面延伸至后表面，并且/或者

所述第四通道构造为从所述第二遮光部的前表面延伸至后表面。

5.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，

所述第一遮光部和所述第二遮光部一体成型，或者

所述第一遮光部和所述第二遮光部分体设置。

6.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，所述遮光件包括分隔壁，所述分隔壁设置在所述发射透镜和所述接收透镜之间，以将所述发射透镜和所述接收透镜间隔开。

7.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述遮光件以可拆卸方式设置在所述主体部的前侧。

8.根据权利要求7所述的测距装置，其特征在于，所述第一遮光部和所述第二遮光部相连，且所述第一遮光部和所述第二遮光部相连的部分为所述分隔壁，所述分隔壁包括设置在后端的第一台阶部和设置在前端的第二台阶部，所述主体部的前表面抵靠所述第一台阶部。

9.根据权利要求8所述的测距装置，其特征在于，所述第一台阶部包括第一表面和间隔设置在所述第一表面后侧的第二表面，所述主体部的前表面抵靠所述第二表面。

10.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述发射单元还包括螺纹连接件，所述螺纹连接件具有外螺纹，所述发射透镜安装在所述螺纹连接件上，所述第一通道的内侧设置有内螺纹，所述螺纹连接件通过所述外螺纹和所述内螺纹的配合而安装在所述第一通道的内侧。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的测距装置，其特征在于，所述第三通道的内表面设置有消光凹槽。

12.一种智能清洁设备，其特征在于，包括根据权利要求1至11中任一项所述的测距装置。

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