CN212845941U - 一种障碍物距离的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种障碍物距离的检测装置，包括：红外光源，设置在所述红外光源前方的第一透镜，光接收器，设置在所述光接收器前方的第二透镜，设置在所述第二透镜与所述光接收器之间的反射镜；所述反射镜设置在所述第二透镜远离所述第一透镜的这一侧上，且与所述第二透镜的出光面一侧连接。本实用新型通过在第二透镜的出光面一侧连接反光镜，可保证所有经过第二透镜后入射至反光镜上的红外光均可入射到光接收器上，使得传感器可准确判断离障碍物之间的距离。

Description

一种障碍物距离的检测装置

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种障碍物距离的检测装置。

背景技术

现有技术中，用于测试与障碍物之间距离的检测装置一般由光源、光接收器、两透镜组成，光源发射光后照射到障碍物上会发生漫反射，发生漫反射部分的光会经过光接收器一侧的透镜，进一步被接收器接收，通过光入射在接收器上的位置等，检测出检测装置与障碍物之间的距离；如图1所示，当检测装置与障碍物之间较近时(距离为2mm～10mm)，由于入射角度较大，发生漫反射的部分光经过光接收器一侧的透镜后直接被射出，无法入射到光接收器，导致无法被光接收器接收，最终导致无法准确判断检测装置到障碍物的距离。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种障碍物距离的检测装置，解决现有技术中，扫地机与障碍物距离较近时，部分漫反射的光无法被光接收器接收，导致无法准确判断检测装置与障碍物之间距离的问题。

本实用新型的技术方案如下：一种障碍物距离的检测装置，包括：红外光源，设置在所述红外光源前方的第一透镜，光接收器，设置在所述光接收器前方的第二透镜，设置在所述第二透镜与所述光接收器之间的反射镜；所述反射镜设置在所述第二透镜远离所述第一透镜的这一侧上，且与所述第二透镜的出光面一侧连接；所述反射镜用于将经过所述第二透镜直接入射至所述反射镜上的红外光反射到所述光接收器上。本实用新型中的一种障碍物距离的检测装置工作时，红外光源发出红外光，红外光经过第一透镜，当遇到障碍物时，红外光源发出的红外光照射到障碍物上后，会发生漫发射，发生漫发射的红外光经过入射到第二透镜上，经过第二透镜后进一步入射到光接收器上，被光接收器接收，当障碍物离与检测装置之间较近时，发生漫发射的红外光入射到第二透镜上，反射镜与第二透镜之间的间隙为零，入射到第二透镜上的部分红外光光会直接入射到反射镜的外侧面上，入射到反射镜外侧面上的红外光将发生全反射，发生全反射后直接反射至光接收器上，被光接收器接收，光接收器接收红外光后，将红外光入射到光接收器上的具体位置信息发送给应用本实用新型中的检测装置的设备后台的处理器，红外光入射到光接收器上的位置越远离反射镜一侧，则说明障碍物离检测装置的位置越远，红外光入射到光接收器上的位置越靠近反射镜一侧，则说明障碍物离检测装置位置越近；在第二透镜的出光面一侧连接反光镜，可保证所有经过第二透镜后入射至反光镜上的红外光均可入射到光接收器上，使得检测装置可准确判断离障碍物的距离，可将本实用新型中的一种障碍物距离的检测装置应用于各种需要检测障碍物与其本身之间距离的设备内，尤其是扫地机，可提高各个设备的工作效率，实用性强；可将本实用新型中的检测装置应用于手势识别传感器、人体红外线传感器、距离传感器等多种传感器中，应用范围较广泛，实用性强。

进一步地，所述的一种障碍物距离的检测装置，还包括：底板，设置在所述底板一侧的第一固定架，与所述第一固定架连接的第二固定架。

进一步地，所述第一透镜、第二透镜分别安装在所述第一固定架、第二固定架上，所述红外光源、光接收器安装在所述底板上。

优选地，所述反射镜为U形。反射镜的U形面为反射镜的出光面，设置为U形可增大光的入射面积、出射面积，保证所有的入射到第二透镜上的漫反射部分的光，可全部被光接收器接收。

进一步地，所述红外光源为红外LED灯或vcsel芯片。

进一步地，所述红外光源发出的红外光经过所述第一透镜后的发散角度为-10°～10°。

进一步地，所述光接收器为PD接收管或PT接收管或APD接收器或PSD接收器。

采用上述方案，本实用新型提供一种障碍物距离的检测装置，通过在第二透镜的出光面一侧连接反光镜，可保证所有经过第二透镜后入射至反光镜上的红外光均可入射到光接收器上，使得检测装置可准确判断离障碍物的距离，可应用于各种需要检测障碍物与设备本身之间距离的设备内，测距速度快、准确性高、实用性强。

附图说明

图1为现有技术中障碍物离检测装置较近时红外光的反射原理示意图；

图2为障碍物距离扫地机较近时，本实用新型的原理示意图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型第二透镜、反射镜的结构示意图。

其中：障碍物1、红外光源2、光接收器3、第一透镜4、第二透镜5、反射镜6、底板7、第一固定架8、第二固定架9。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参照图2-图4，本实用新型提供一种障碍物距离的检测装置，包括：底板7，设置在所述底板7一侧的第一固定架8，与所述第一固定架8连接的第二固定架9，安装在所述底座上的红外光源2、光接收器3，设置在所述红外光源2前方的第一透镜4，设置在所述光接收器3前方的第二透镜5，设置在所述第二透镜5与所述光接收器3之间的反射镜6；所述第一透镜4、第二透镜5分别安装在所述第一固定架8、第二固定架9上；所述反射镜6设置在所述第二透镜5远离所述第一透镜4的这一侧上，且与所述第二透镜5的出光面一侧连接。具体地，所述反射镜6为U形，可增大反射镜6与第二透镜5的接触面积，增大接收光的面积；所述红外光源2为红外LED灯，所述光接收器3为PSD接收器，所述红外光源2发出的红外光经过所述第一透镜4后的发散角度为8°。

工作时，红外光源2发出红外光，红外光经过第一透镜4，当遇到障碍物1时，红外光源2发出的红外光照射到障碍物1上后，会发生漫发射，发生漫发射的红外光经过入射到第二透镜5上，经过第二透镜5后进一步入射到光接收器3上，被光接收器3接收，当障碍物1离与检测装置之间较近时，发生漫发射的红外光入射到第二透镜5上，反射镜6与第二透镜5之间的间隙为零，入射到第二透镜5上的部分红外光光会直接入射到反射镜6的外侧面上，入射到反射镜6外侧面上的红外光将发生全反射，发生全反射后直接反射至光接收器3上，被光接收器3接收，光接收器3接收红外光后，将红外光入射到光接收器3上的具体位置信息发送给相应设备后台的处理器，红外光入射到光接收器3上的位置越远离反射镜6一侧，则说明障碍物1离检测装置的位置越远，红外光入射到光接收器3上的位置越靠近反射镜6一侧，则说明障碍物1离检测装置位置越近；在第二透镜5的出光面一侧连接反光镜，可保证所有经过第二透镜5后入射至反光镜6上的红外光均可入射到光接收器3上，使得检测装置可准确判断离障碍物1的距离，可将本实用新型中的一种近距离测障碍物1距离的检测装置应用于各种需要检测障碍物1与其本身之间距离的设备内，例如，应用在扫地机内，光接收器3可将具体的位置信息发送给扫地机内部的处理器，扫地机的处理器根据光接收器3发送的位置信息预估障碍物1距离扫地机的距离，当达到设定值时，扫地机不在前进，绕开障碍物1，从而保证扫地机的正常工作，且本实用新型的生产成本低，可以广泛应用于扫地机及其它需要近距离测障碍物1距离的设备内，实用性强。

具体地，在本实施例中，所述反射镜6用于将经过所述第二透镜5直接入射至所述反射镜6上的红外光反射到所述光接收器3上。照射到障碍物1上发生漫反射的红外光入射到第二透镜5上，经过第二透镜5聚焦后，入射到光接收器3上，当距离较近时，部分聚焦后的红外光无法直接入射到光接收器3上，该部分聚焦后的红外光将经过第二透镜5直接入射到与第二透镜5连接的反射镜6的外侧面上，在反射镜6外侧面上发生全反射，从而反射至光接收器3上，被光接收器3接收。红外光入射到光接收器3上时的位置信息为红外光入射到光接收器3上的位置距离光接收器3远离反射镜6这一侧上的距离，距离光接收器3远离反射镜6这一侧上的距离越小，说明检测装置离障碍物1越远，距离光接收器3远离反射镜6这一侧上的距离越大，则说明离检测装置离障碍物1越近。

综上所述，本实用新型提供一种障碍物距离的检测装置，通过在第二透镜的出光面一侧连接反光镜，可保证所有经过第二透镜后入射至反光镜上的红外光均可入射到光接收器上，使得检测装置可准确判断离障碍物的距离，可将本实用新型中的一种障碍物距离的检测装置应用于各种需要检测障碍物与其本身之间距离的设备内，测距速度快、准确性高、实用性强。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，包括：红外光源，设置在所述红外光源前方的第一透镜，光接收器，设置在所述光接收器前方的第二透镜，设置在所述第二透镜与所述光接收器之间的反射镜；所述反射镜设置在所述第二透镜远离所述第一透镜的这一侧上，且与所述第二透镜的出光面一侧连接；所述反射镜用于将经过所述第二透镜直接入射至所述反射镜上的红外光反射到所述光接收器上。

2.根据权利要求1所述的一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，还包括：底板，设置在所述底板一侧的第一固定架，与所述第一固定架连接的第二固定架。

3.根据权利要求2所述的一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜分别安装在所述第一固定架、第二固定架上，所述红外光源、光接收器安装在所述底板上。

4.根据权利要求1所述的一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，所述反射镜为U形。

5.根据权利要求1所述的一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，所述红外光源为红外LED灯或vcsel芯片。

6.根据权利要求1所述的一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，所述红外光源发出的红外光经过所述第一透镜后的发散角度为-10°～10°。

7.根据权利要求1所述的一种障碍物距离的检测装置，其特征在于，所述光接收器为PD接收管或PT接收管或APD接收器或PSD接收器。

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