DE202011001702U1

DE202011001702U1 - Detektor und mobiler Automat mit demselben

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Publication number: DE202011001702U1
Application number: DE202011001702U
Authority: DE
Original assignee: Agait Technology Corp
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2021-01-20
Also published as: TWM397531U; US8525975B2; US20120026481A1

Abstract

Detektor (4), welcher zur Anordnung mit einem mobilen Automaten (200) ausgestaltet ist, um einen Abstand zwischen dem mobilen Automaten (200) und einer Oberfläche (1) zu erfassen,
gekennzeichnet durch:
ein Detektormodul (41), welches einen optischen Emitter (412) und einen Photon-Detektor (413), welcher von dem optischen Emitter (412) beabstandet ist, umfasst; und
ein Linsenmodul (42), welches einen Linsenkörper (421) umfasst, welcher benachbart zu dem Detektormodul (41) angeordnet ist, wobei der Linsenkörper (421) umfasst:
eine erste lichtdurchlässige Oberfläche (422), welche benachbart zu dem Detektormodul (41) angeordnet ist, wobei die erste lichtdurchlässige Oberfläche (422) ein erstes Ende (425) und ein zweites Ende (426), welches dem ersten Ende (425) gegenüberliegt, aufweist;
eine zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423), welche sich schräg von dem ersten Ende (425) der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) zu dem zweiten Ende (426) der ersten lichtdurchlässige Oberfläche (422) und weg von dem Detektormodul (41) erstreckt; und
eine dritte...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Detektor und einen mobilen Automaten, welcher den Detektor aufweist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Detektor und einen mobilen Automaten, welcher den Detektor aufweist, der Hindernisse erkennen kann.
Das US-Patent Nr. 7,155,308 offenbart ein automatisches Hinderniserkennungssystem, welches einen optischen Emitter, welcher einen gerichteten Strahl mit einem definierten Emissionsfeld emittiert, und einen Photon-Detektor mit einem definierten Messfeld, welches sich mit dem Emissionsfeld des optischen Ermittlers in einem Bereich schneidet, umfasst. Wenn eine Oberfläche in diesem Bereich vorhanden ist, setzt der Automat seine Bewegung auf der Oberfläche fort. Wenn ein Hindernis in dem Bereich vorhanden ist, wird der Automat umgelenkt oder entfernt sich, um dem Hindernis auszuweichen.
Der optische Emitter und der Photon-Detektor des herkömmlichen Hinderniserkennungssystems weisen zueinander einen Winkel auf, so dass das Messfeld des Photon-Detektors das Emissionsfeld des optischen Ermittlers in einem bestimmten Bereich schneidet, um Hindernisse zu erfassen und zu vermeiden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Detektor bereitzustellen, wobei ein Photon-Detektor in der Lage ist, einen reflektierten Lichtstrahl über ein Linsenmodul zu erfassen, so dass der Detektor Hindernisse exakter erfassen kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen mobilen Automat mit diesem Detektor bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Detektor oder eine Detektor-Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, während die weitere Aufgabe durch einen mobilen Automaten nach Anspruch 7 gelöst wird. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß ist ein Detektor oder eine Detektor-Vorrichtung derart ausgestaltet, dass er in einem mobilen Automaten angeordnet werden kann, um einen Abstand zwischen dem mobilen Automaten und einer Oberfläche zu erfassen. Der Detektor umfasst ein Detektormodul und ein Linsenmodul.
Das Detektormodul umfasst einen optischen Emitter und einen Photon-Detektor, welcher von dem optischen Emitter beabstandet ist. Das Linsenmodul umfasst einen Linsenkörper, welcher in der Nähe des Detektormoduls angeordnet ist. Der Linsenkörper umfasst eine erste lichtdurchlässige Oberfläche, eine zweite lichtdurchlässige Oberfläche und eine dritte lichtdurchlässige Oberfläche. Die erste lichtdurchlässige Oberfläche ist in der Nähe des Detektormoduls angeordnet und weist ein erstes Ende und ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende auf. Die zweite lichtdurchlässige Oberfläche erstreckt sich schräg verlaufend von dem ersten Ende der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche zu dem zweiten Ende der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche und entfernt sich dabei von dem Detektormodul. Die dritte lichtdurchlässige Oberfläche erstreckt sich schräg verlaufend von dem zweiten Ende der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche zu dem ersten Ende der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche und entfernt sich dabei von dem Detektormodul. Der optische Emitter ist betriebsfähig, um einen Lichtstrahl zu emittieren, welcher durch die erste lichtdurchlässige Oberfläche und die zweite lichtdurchlässige Oberfläche zu der Oberfläche verläuft, um ein Emissionsfeld (insbesondere einen Bereich, der von dem Lichtstrahl bestrahlt wird) auf der Oberfläche zu definieren. Der Photon-Detektor ist bezüglich der ersten und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche derart justiert oder eingestellt, dass er ein Messfeld (d. h. einen Erfassungsbereich, insbesondere einen Bereich, in welchem der Photon-Detektor Licht erfasst) auf der Oberfläche definiert. Ein Überlappungsumfang (Größe einer Schnittfläche) zwischen dem Messfeld und dem Emissionsfeld variiert abhängig von einem Abstand zwischen dem optischen Emitter und der Oberfläche.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein mobiler Automat ein Automatengehäuse, eine Leiterplatte und den vorab beschriebenen Detektor. Das Automatengehäuse weist eine Öffnung auf, und die Leiterplatte ist innerhalb des Automatengehäuses angeordnet. Der Detektor ist innerhalb des Automatengehäuses angeordnet und bezüglich der Öffnung ausgerichtet. Der optische Detektor und der Photon-Detektor des Detektormoduls des Detektors sind elektrisch mit der Leiterplatte gekoppelt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines mobilen Automaten, welcher sich auf einer Oberfläche befindet.
2 stellt die erste erfindungsgemäße Ausführungsform des mobilen Automaten teilweise als Einzelteildarstellung dar.
3 ist eine perspektivische Einzelteildarstellung eines Detektors der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten.
4 ist eine unvollständige schematische Darstellung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten teilweise im Querschnitt, wobei ein Überlappungsumfang zwischen einem Messfeld und einem Emissionsfeld dargestellt ist.
5 ist eine Seitenansicht der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten, wobei dargestellt ist, dass sich das Messfeld und das Emissionsfeld nicht überlappen, wenn sich der mobile Automat einer abwärts führenden Treppe nähert.
6 ist eine Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten von oben, wobei dargestellt ist, dass der Detektor derart ausgestaltet ist, dass er eine Wand als Oberfläche erfasst, wobei eine obere Abdeckung zur Übersichtlichkeit weggelassen worden ist.
7 stellt eine unvollständige schematische Darstellung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten teilweise im Querschnitt dar, wobei dargestellt ist, dass sowohl die zweite als auch die dritte lichtdurchlässige Oberfläche eines Linsenkörpers eine gekrümmte Oberfläche aufweist.
8 ist eine schematische Darstellung eines modifizierten Detektors der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten.
9 ist eine schematische Darstellung eines Detektors einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform des mobilen Automaten, wobei dargestellt ist, dass die zweite oder die dritte lichtdurchlässige Oberfläche des Linsenkörpers eine gekrümmte Oberfläche und die jeweils andere eine schräge planare Oberfläche ist.
Mit Bezug zu 1 und 2 wird eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines mobilen Automaten 200 mit einem Detektor (oder einer Detektor-Vorrichtung) dargestellt, wobei als Beispiel ein Reinigungsautomat verwendet wird. Der mobile Automat 200 umfasst ein Automatengehäuse 2, eine Leiterplatte 3 und einen Detektor 4. Der mobile Automat 200 ist in der Lage, sich auf einer Oberfläche 1 zu bewegen, wobei die Oberfläche 1 bei diesem Beispiel ein Boden bzw. Untergrund ist.
Das Automatengehäuse 2 umfasst ein unteres Gehäuse oder Grundgehäuse 21 und eine entfernbare obere Abdeckung 22, welche das Grundgehäuse 21 überdeckt. Das Grundgehäuse 21 ist mit einem Aufnahmeraum 211 ausgebildet, um die Leiterplatte 3 aufzunehmen. Das Grundgehäuse 21 ist darüber hinaus mit einer Öffnung 212 ausgebildet, damit der Aufnahmeraum 211 von außerhalb des Automatengehäuses 2 erreichbar ist. Das Grundgehäuse 21 ist mit Rädern 23 versehen. Die Leiterplatte 3 steuert eine Drehung der Räder 23, um dadurch eine Bewegung und eine Richtung des Automatengehäuses 2 in einer bestimmten Weise zu steuern. Darüber hinaus ist der Detektor 4 in dem Aufnahmeraum 211 aufgenommen und bezüglich der Öffnung 212 ausgerichtet. Der Detektor 4 erfasst einen Abstand zwischen dem mobilen Automaten 200 und der Oberfläche 1, so dass der mobile Automat 200 vor einem Herabfallen geschützt ist.
Mit Bezug zu den 2 bis 4 umfasst der Detektor 4 ein Detektormodul 41, welches ein Detektorgehäuse 411, einen optischen Emitter 412 und einen Photon-Detektor 413 umfasst. Das Detektorgehäuse 411 weist einen ersten Installationskanal 414, welcher sich zu der Oberfläche 1 öffnet und im Wesentlichen senkrecht zu der horizontal verlaufenden Ebene liegt, und einen zweiten Installationskanal 415, welcher sich zu der Oberfläche 1 öffnet, im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche 1 liegt und von dem ersten Installationskanal 414 beabstandet ist, auf. Der optische Emitter 412 ist in dem ersten Installationskanal 414 installiert und aufgenommen, und der Photon-Detektor 413 ist in dem zweiten Installationskanal 415 installiert und aufgenommen. Der optische Emitter 412 ist elektrisch durch mehrere Leitungen 416 mit der Leiterplatte 3 verbunden, und die Leiterplatte 3 kann den optischen Emitter 412 mit Energie versorgen, so dass der optische Emitter 412 in der Lage ist, einen Lichtstrahl entlang dem ersten Installationskanal 414 zu der Oberfläche 1 zu emittieren. Darüber hinaus ist der Photon-Detektor 413 elektrisch durch mehrere Leitungen 417 mit der Leiterplatte 3 verbunden, und der Photon-Detektor 413 erfasst den Lichtstrahl, welcher von dem optischen Emitter 412 emittiert und durch die Oberfläche 1 reflektiert wird. Bei dieser Ausführungsform ist der optische Emitter 412 ein Emitter eines Infrarot-Strahls, und der Photon-Detektor 413 ist eine Empfangseinrichtung für einen Infrarot-Strahl.
Der Detektor 4 umfasst darüber hinaus ein Linsenmodul 42, welches selbst einen Linsenkörper 421 umfasst, welcher in der Nähe des Detektorgehäuses 411 des Detektormoduls 41 angeordnet ist. Der Linsenkörper 421 ist ein Prisma, welches eine erste lichtdurchlässige Oberfläche 422, eine zweite lichtdurchlässige Oberfläche 423 und eine dritte lichtdurchlässige Oberfläche 424 umfasst. Die erste lichtdurchlässige Oberfläche 422 verläuft im Wesentlichen parallel zu der horizontalen Ebene (horizontal verlaufenden Ebene) und weist ein erstes Ende 425 und ein zweites Ende 426, welches dem ersten Ende 425 gegenüberliegt, auf. Die zweite lichtdurchlässige Oberfläche 423 erstreckt sich schräg von dem ersten Ende 425 der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 zu dem zweiten Ende 426 der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 und entfernt sich dabei von dem Detektormodul 41. Die dritte lichtdurchlässige Oberfläche 424 erstreckt sich schräg von dem zweiten Ende 426 der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 zu dem ersten Ende 425 der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 und entfernt sich dabei von dem Detektormodul 41. Bei dieser Ausführungsform ist sowohl die erste als auch die zweite lichtdurchlässige Oberfläche 423, 424 eine schräg verlaufende planare Oberfläche, wobei beide Oberflächen jeweils ein oberes Ende aufweisen, welches gegenüber der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 liegt. Die oberen Enden der zweiten und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche 423, 424 sind miteinander verbunden, so dass der Linsenkörper 421 eine Prisma-Struktur annimmt.
Um den Linsenkörper 421 an dem Detektormodul 41 zu befestigen, umfasst das Linsenmodul 42 vorteilhafterweise darüber hinaus ein Paar Seitenarme 427, welche mit dem ersten Ende 425 bzw. dem zweiten Ende 426 der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 verbunden sind. Das Detektorgehäuse 411 weist ein Paar erste Seiten auf, welche einander gegenüberliegen. Die Seitenarme 427 stoßen jeweils an die entsprechende erste Seite des Detektorgehäuses 411 an. Einer der Seitenarme 427 ist mit einer Eingriffskomponente 428, wie beispielsweise einem Anschlag, ausgebildet, um eine Seite des Detektorgehäuses 411, welche der zweiten und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche 423, 424 des Linsenmoduls 42 gegenüberliegt, in Eingriff zu bringen, so dass das Detektorgehäuse 411 nicht leicht von den Seitenarmen 427 getrennt werden kann. Der andere der Seitenarme 427 weist ein Ende auf, welches der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 gegenüberliegt und mit einer Montagezunge 429 ausgebildet ist, um auf dem Grundgehäuse 21 mit Hilfe von Schrauben oder ähnlichem angebracht zu werden, so dass das Detektormodul 41 und das Linsenmodul 42 an dem Grundgehäuse 21 befestigt sind. Darüber hinaus weist das Detektorgehäuse 411 darüber hinaus ein Paar von zweiten Seiten zwischen den ersten Seiten davon auf. Die zweiten Seiten sind dazu vorgesehen, ein Paar Vertiefungen 418 auszubilden. Das Linsenmodul 42 umfasst darüber hinaus ein Paar Vorsprünge 430, welche sich von der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche 422 erstrecken und voneinander beabstandet sind. Die Vorsprünge 430 des Linsenmoduls 42 kommen mit den Vertiefungen 418 des Detektorgehäuses 411 in Eingriff. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Detektorgehäuse 411 zwischen den Vorsprüngen 430 wackelt, um so eine stabilere Verbindung zwischen dem Linsenmodul 42 und dem Detektormodul 41 zu realisieren.
Die erste lichtdurchlässige Oberfläche 422 des Linsenkörpers 421 ist in Position befestigt und bezüglich Öffnungen des ersten und des zweiten Installationskanals 414, 415 ausgerichtet. Daher trifft der Lichtstrahl, welcher von dem optischen Emitter 412 ausgestrahlt wird, auf die erste lichtdurchlässige Oberfläche 422 auf, dringt in den Linsenkörper 421 ein und wird von der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche 423 gebrochen und emittiert, so dass der Lichtstrahl schräg in eine Richtung zu dem Photon-Detektor 413 umgeleitet wird, wenn er die Öffnung 212 des Automatengehäuses 2 verlässt. Der optische Emitter 412 definiert ein Emissionsfeld 43 auf der Oberfläche 1. Der Photon-Detektor 413 ist bezüglich der ersten und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche 422, 424 ausgerichtet, um so ein Messfeld 44 auf der Oberfläche 1 zu definieren. Darüber hinaus verändert sich ein Überlappungsumfang zwischen dem Messfeld 44 und dem Emissionsfeld 43 abhängig von einem Abstand zwischen dem optischen Emitter 412 und der Oberfläche 1.
Mit Bezug zu 1 und 4 sind der optische Emitter 412 und die Oberfläche 1 um einen vorbestimmten Abstand (z. B. 3 cm) voneinander beabstandet, wenn sich der mobile Automat 200 auf der Oberfläche 1 bewegt. Das Messfeld 44 schneidet sich mit bzw. überlappt das Emissionsfeld 43, so dass der Photon-Detektor 413 den Lichtstrahl erfasst, welcher von dem optischen Emitter 412 emittiert wird und von der Oberfläche 1 reflektiert wird. Daraufhin sendet der Photon-Detektor 413 ein Steuersignal an die Leiterplatte 3, so dass die Leiterplatte 3 beurteilen kann, ob die Oberfläche 1 flach ist, und den mobilen Automat 200 derart steuern kann, dass er sich weiter auf der Oberfläche 1 bewegt und diese reinigt.
Mit Bezug zu 5 sind der optische Emitter 412 und die Oberfläche 1 mit einem größeren Abstand voneinander beabstandet, wenn es sich bei der Oberfläche 1, welcher sich der mobile Automat 200 nähert, um eine nach unten führende Treppe handelt. Das Messfeld 44 schneidet sich nicht bzw. überlappt sich nicht mit dem Emissionsfeld 43, so dass der Photon-Detektor 413 diesmal den Lichtstrahl nicht empfängt, welcher von dem optischen Emitter 412 emittiert und dann von der Oberfläche 1 reflektiert wird. Daher sendet der Photon-Detektor 413 ein anderes Steuersignal an die Leiterplatte 3, so dass die Leiterplatte 3 erkennen kann, dass es sich bei der Oberfläche 1, welche sich nähert, um eine nach unten führende Treppe handelt. Die Leiterplatte ist in der Lage, den mobilen Automat 200 derart zu steuern, dass dieser aufhört, sich zu bewegen, sich wegdreht oder umgelenkt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der mobile Automat 200 herab fällt.
Nochmals mit Bezug zu 4 wird der Lichtstrahl von der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche 423 gebrochen und emittiert, so dass der Lichtstrahl schräg in der Richtung zu dem Photon-Detektor 413 gerichtet ist, wenn er aus der Öffnung 212 austritt. Dann wird der Lichtstrahl von der Oberfläche 1 reflektiert und zu dem Photon-Detektor 413 umgelenkt. Daher ist die Energie des reflektierten Lichtstrahls, welcher von dem Photon-Detektor 413 erfasst wird, relativ groß, so dass der Detektor 4 auch auf einer dunkler gefärbten Oberfläche, welche mehr Energie von dem einfallende Licht absorbiert, noch normal arbeiten kann. Darüber hinaus befinden sich Fadenbündel eines Teppichs (nicht dargestellt) sehr dicht an dem Grundgehäuse 21, insbesondere wenn es sich bei der Oberfläche 1 um einen Teppich mit langen Fadenbündeln handelt. Da der Photon-Detektor 413 ein Messfeld aufweist, welches sich mit der Bahn des Lichtstrahls von dem optischen Emitter bei dieser Ausführungsform schneidet, ist der Photon-Detektor 413 in der Lage, einen von den Fadenbündeln des Teppichs reflektierten Lichtstrahl effektiv zu erfassen. Auf diese Weise ist der mobile Automat 200 in der Lage, sich auf Teppichen mit langen Fadenbündeln zu bewegen und diese zu reinigen.
In 6 ist eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform des mobilen Automaten mit dem Detektor dargestellt. Die Struktur und die Arbeitsweise bezüglich der zweiten Ausführungsform entsprechen im Wesentlichen der Struktur und der Arbeitsweise der ersten Ausführungsform. Jedoch ist bei dieser Ausführungsform eine umgebende Wand 213 des Grundgehäuses 21 mit einer Öffnung 212 ausgebildet, so dass der Detektor 4 in der Lage ist, eine Oberfläche 1', wie beispielsweise eine Wand, zu erfassen. Der Detektor 4 erkennt, dass sich der mobile Automat 200 der Oberfläche 1' nähert, wenn sich das Messfeld 44 mit dem Emissionsfeld 43 schneidet bzw. dieses überlappt. Andererseits erkennt der Detektor 4, dass sich der mobile Automat 200 weit entfernt von der Oberfläche 1' befindet, und die Leiterplatte 3 steuert die Bewegung des mobilen Automaten 200 zu der Oberfläche 1' hin, so dass der mobile Automat 200 einen geeigneten Abstand von der Oberfläche 1 einhalten kann, wenn sich das Messfeld 44 nicht mit dem Emissionsfeld 43 schneidet bzw. dieses nicht überlappt. Auf diese Weise ist der mobile Automat 200 in der Lage, sich entlang einer Oberfläche 1' zu bewegen und einen Bereich entlang dieser Oberfläche 1' zu reinigen, ohne dass er gegen die Oberfläche 1' stößt.
In 7 ist eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform des mobilen Automaten 200 mit dem Detektor 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite und die dritte lichtdurchlässige Oberfläche 423', 424' eine gekrümmte Oberfläche, so dass ein Abschnitt des Linsenkörpers 421 eine Krümmung aufweist. Der Lichtstrahl wird fokussiert, so dass der Detektor auf einer nicht stark reflektierenden Oberfläche (beispielsweise auf relativ rauen Oberflächen) arbeiten kann. In 8 sind eine modifizierte zweite und eine modifizierte dritte lichtdurchlässige Oberfläche 423'', 424'' der dritten Ausführungsform dargestellt. Die Krümmungen der zweiten und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche 423'', 424'' sind von denen der zweiten und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche 423', 424', welche in 7 dargestellt sind, unterschiedlich.
In 9 ist eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform des mobilen Automaten 200 mit dem Detektor 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite oder die dritte lichtdurchlässige Oberfläche 423', 424 eine schräg verlaufende ebene Oberfläche und die jeweils andere lichtdurchlässige Oberfläche 423' ist eine gekrümmte Oberfläche.
Zusammenfassend schneidet das Messfeld 44 das Emissionsfeld 43 bzw. überlappt dieses aufgrund des Aufbaus des Linsenkörpers 421 des Linsenmoduls 42, wobei der Lichtstrahl, welcher von dem optischen Emitter 412 emittiert wird, durch den Linsenkörper 421 gebrochen wird und der Einfallswinkel des gebrochenen Lichtstrahls verändert wird. Daher ist der Photon-Detektor 413 in der Lage, den gebrochenen Lichtstrahl in einer relativ großen Intensität zu erfassen. Auf diese Weise ist der Detektor in der Lage, Hindernisse exakter zu erfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7155308 [0002]

Claims

Detektor (4), welcher zur Anordnung mit einem mobilen Automaten (200) ausgestaltet ist, um einen Abstand zwischen dem mobilen Automaten (200) und einer Oberfläche (1) zu erfassen, gekennzeichnet durch: ein Detektormodul (41), welches einen optischen Emitter (412) und einen Photon-Detektor (413), welcher von dem optischen Emitter (412) beabstandet ist, umfasst; und ein Linsenmodul (42), welches einen Linsenkörper (421) umfasst, welcher benachbart zu dem Detektormodul (41) angeordnet ist, wobei der Linsenkörper (421) umfasst: eine erste lichtdurchlässige Oberfläche (422), welche benachbart zu dem Detektormodul (41) angeordnet ist, wobei die erste lichtdurchlässige Oberfläche (422) ein erstes Ende (425) und ein zweites Ende (426), welches dem ersten Ende (425) gegenüberliegt, aufweist; eine zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423), welche sich schräg von dem ersten Ende (425) der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) zu dem zweiten Ende (426) der ersten lichtdurchlässige Oberfläche (422) und weg von dem Detektormodul (41) erstreckt; und eine dritte lichtdurchlässige Oberfläche (423), welche sich schräg von dem zweiten Ende (426) der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) zu dem ersten Ende (425) der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) und weg von dem Detektormodul (41) erstreckt; wobei der optische Emitter (412) betriebsfähig ist, um einen Lichtstrahl zu emittieren, welcher durch die erste lichtdurchlässige Oberfläche (422) und die zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423) zu der Oberfläche (1) verläuft, um so ein Emissionsfeld (43) auf der Oberfläche (1) zu definieren, wobei der Photon-Detektor (413) mit der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche (424) ausgerichtet ist, um ein Messfeld (44) auf der Oberfläche (1) zu definieren, wobei sich ein Überlappungsumfang zwischen dem Messfeld (44) und dem Emissionsfeld (43) abhängig von einem Abstand zwischen dem optischen Emitter (412) und der Oberfläche (1) ändert.
Detektor (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423) als auch die dritte lichtdurchlässige Oberfläche (424) jeweils eine schräg verlaufende ebene Oberfläche ist und jeweils ein oberes Ende aufweist, welches der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) gegenüberliegt, wobei die oberen Enden der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche (423) und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche (424) miteinander verbunden sind.
Detektor (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das sowohl die zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423'') als auch die dritte lichtdurchlässige Oberfläche (424'') jeweils eine gekrümmte Oberfläche ist und jeweils ein oberes Ende aufweist, welches der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) gegenüberliegt, wobei die oberen Enden der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche (423'') und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche (424'') miteinander verbunden sind.
Detektor (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423') oder die dritte lichtdurchlässige Oberfläche (424) eine gekrümmte Oberfläche ist und dass die jeweils andere der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche (423') oder dritten lichtdurchlässigen Oberfläche (424) eine schräg verlaufende ebene Oberfläche ist, wobei sowohl die zweite lichtdurchlässige Oberfläche (423') als auch die dritte lichtdurchlässige Oberfläche (424) jeweils ein oberes Ende aufweist, welches der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) gegenüberliegt, wobei die oberen Enden der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche (423') und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche (424) miteinander verbunden sind.
Detektor (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektormodul (41) ein Detektorgehäuse (411) zur Aufnahme des optischen Emitters (412) und des Photon-Detektors (413) umfasst, dass das Linsenmodul (42) darüber hinaus ein Paar Seitenarme (427) umfasst, welche mit dem ersten Ende (425) bzw. dem zweiten Ende (426) der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) verbunden sind, dass das Detektorgehäuse (411) ein Paar erste Seiten, welche einander gegenüberliegen, aufweist, dass die Seitenarme (427) entsprechend an die ersten Seiten des Detektorgehäuses (411) anstoßen, und dass einer der Seitenarme (427) mit einer Eingriffskomponente (428) ausgebildet ist, um eine Seite des Detektorsgehäuses (411), welche der zweiten lichtdurchlässigen Oberfläche (423) und der dritten lichtdurchlässigen Oberfläche (424) des Linsenmoduls (42) gegenüberliegt, in Eingriff zu bringen.
Detektor (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorgehäuse (411) ein Paar zweite Seiten zwischen den ersten Seiten davon aufweist, dass die zweiten Seiten dazu vorgesehen sind, ein Paar Vertiefungen (418) auszubilden, dass das Linsenmodul (42) darüber hinaus ein Paar Vorsprünge (430) umfasst, welche sich von der ersten lichtdurchlässigen Oberfläche (422) erstrecken und voneinander beabstandet sind, und dass die Vorsprünge (430) des Linsenmoduls (42) die Vertiefungen (418) des Detektorgehäuses (411) in Eingriff bringen.
Mobiler Automat (200), welcher ein Automatengehäuse (2) mit einer Öffnung (212) und eine Leiterplatte (3), welche in dem Automatengehäuse (2) angeordnet ist, umfasst, gekennzeichnet durch einen Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Detektor in dem Automatengehäuse (2) angeordnet und mit der Öffnung (212) ausgerichtet ist, wobei der optische Detektor (412) und der Photon-Detektor (413) des Detektormoduls (41) des Detektors (4) elektrisch mit der Leiterplatte (3) gekoppelt sind.