TW201925823A - 距離感測器 - Google Patents

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孫昱群
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Abstract

一種距離感測器，包括：一紅外線發射裝置、一紅外線接收裝置以及一環狀支架，該紅外線發射裝置具有一發射器，該紅外線接收裝置具有複數接收器，該環狀支架內部具有一發射器支撐架以及一接收器支撐架，該發射器支撐架位於該接收器支撐架的中央位置，該發射器支撐架設置該發射器，使該發射器藉由該環狀支架頂端的一發射鏡片進行散射，該接收器支撐架設置該複數接收器，且該複數接收器位於該環狀支架的周圍，用於全方位接收反射的紅外線。本發明藉由該環狀支架頂端的該發射鏡片與環繞在周圍的複數該接收器，可以達到同一感測器的全方位距離及方位偵測效果。

Description

距離感測器
本發明涉及一種距離感測器，尤指全方位距離及方位偵測的一種距離感測器。
紅外線感測器的主動紅外線感應方式，是藉由紅外線發射器以及紅外線接收器的特定配合，以實現自動感應的判斷。將紅外線發射器與紅外線接收器分別設置在需要感測的兩物體上，由紅外線發射器發射一定波長的紅外線，再由紅外線接收器接收，並依據該反射信號強度判斷距離位置。這類主動偵測紅外線感應方式，特定配合的兩物體必須都能設置對應的發射器以及接收器，產生增加配置與成本的問題。目前，因應上述主動紅外線感應方式的配置與成本問題，採用的反射偵測方式感應裝置，是利用三角測量的原理實現自動感應的判斷。但是，該反射偵測方式感應裝置只能針對一特定的範圍進行測量，因為需要通過投射光源、特定距離的待測位置以及接收反射光感測器之間的三角關係，才能進行測量以獲得自動感應的判斷。從而，該反射偵測方式感應裝置因應三角測量關係，存在裝置體積大以及量測範圍受限的問題。因此，有關全方位的距離與方位紅外線感測器的偵測以及判斷，實有必要再進行改進。
有鑑於此，有必要提供可在同一感測器，進行全方位距離及方位偵測與精准判斷的一種距離感測器。
本發明提供一種距離感測器，包括：一紅外線發射裝置、一紅外線接收裝置以及一環狀支架，該紅外線發射裝置具有一發射器，該紅外線接收裝置具有複數接收器，該環狀支架內部具有一發射器支撐架以及一接收器支撐架，該發射器支撐架位於該接收器支撐架的中央位置，該發射器支撐架設置該發射器，使該發射器藉由該環狀支架頂端的一發射鏡片進行散射，該接收器支撐架設置該複數接收器，且該複數接收器位於該環狀支架的周圍，用於全方位接收反射的紅外線，並藉由一處理器進行物體方位及距離判斷。
相較現有技術，本發明距離感測器，該環狀支架頂端的該發射鏡片，可全方位進行紅外線的散射，且環繞在該環狀支架周圍的該複數接收器，可全方位接收反射的紅外線，以達到同一感測器的全方位距離及方位偵測效果。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1係本發明距離感測器的一具體實施例的分解立體示意圖。該距離感測器100，包括：一紅外線發射裝置10、一紅外線接收裝置20以及一環狀支架30，該紅外線發射裝置10具有一發射器12，該紅外線接收裝置20具有複數接收器22，該環狀支架30內部具有一發射器支撐架32以及一接收器支撐架34，該發射器支撐架32位於該接收器支撐架34的中央位置，該發射器支撐架設置32該發射器12，使該發射器12發射的紅外線藉由該環狀支架30頂端的一發射鏡片14進行全方位散射。該接收器支撐架34設置該複數接收器22，且該複數接收器22位於該環狀支架30的周圍，用於全方位接收反射的紅外線。藉由上述結構，當散射的紅外線接觸到物體後產生反射，反射的紅外線再由該接收器22接收，藉由判斷該複數接收器22中那個接收器22接收到反射的紅外線，確定物體的方位；同時，根據該接收器22接收到的紅外線強度，判斷物體的距離。該些物體方位及距離的判斷，可藉由一處理器(圖中未標示)來實現。本實施例中，該接收器支撐架34是一圓盤狀體，該發射器支撐架32是一槽形體，該發射器支撐架32的槽形體設置於該接收器支撐架34圓盤狀體的中央，該發射器支撐架32的槽形體內設置該發射器12，該發射器12與該環狀支架30頂端的該發射鏡片14相對，該發射鏡片14是一透明抛物線鏡面的光學鏡片，使該發射器12發射的紅外線，經該發射鏡片14的折射，向四周進行散射。另外，該複數接收器22設置於該接收器支撐架34圓盤狀體的周圍，且該複數接收器22以等角間隔排列的方式設置，使該複數接收器22佈滿於該接收器支撐架34的周邊。該接收器支撐架34的周圍設置的該接收器22具有紅外線的接收角度，該接收器22的接收角度與該接收器22的數量成反比。即，該接收器22的接收角度小，該接收器22的數量多，該接收器22的接收角度大，該接收器22的數量少。該接收器22的數量多可以提高準確度，相對會增加成本。本實施例中，該接收器支撐架34的周邊具有8個該接收器22，8個該接收器22在接收器支撐架34圓盤狀體的周邊等角間隔排列。即，全方位360度空間中，該接收器22的接收角度為45度，藉由不同方位的該接收器22接收的紅外線，用以判斷偵測物體所在的不同方位。
該環狀支架30具有一環狀格柵36，該環狀格柵36位於該環狀支架30的底面，且該環狀格柵36朝向該接收器支撐架34設置的該接收器22，使該接收器22位於該環狀格柵36的內側。具體言之，該環狀格柵36具有複數擋片361，該擋片361是以等角間隔排列的方式構成，使該擋片361佈滿設置於該環狀支架30底面的周邊，且使相鄰該擋片361之間具有一間隙363。再者，該環狀格柵36與該接收器支撐架34上的該接收器22相對設置，且該接收器22位於該環狀格柵36的該擋片361之間的該間隙363位置，使該接收器22藉由該擋片361之間的該間隙363接收不同方位的紅外線。本實施例中，該擋片361是一槽型擋片，該槽型擋片包括中央一凹槽3611以及兩側擋板3613。其中，該槽型擋片的該凹槽3611朝向該環狀支架30的外側，且使相鄰的該槽型擋片的側邊該擋板3613彼此相對設置，而該接收器22位於相鄰該槽型擋片相對的側邊該擋板3613之間，用於使該接收器22在相鄰該擋片361的相對側邊該擋板3613之間接收特定方位的紅外線。換言之，該接收器22在相鄰該擋片361之間的該間隙363位置，使相鄰該擋片361相對的側邊該擋板3613位於該接收器22的兩側。從而，該接收器22能在該間隙363位置，由相鄰該擋片361相對的側邊該擋板3613間進行紅外線的接收，使該接收器22能接收特定方位的紅外線，用於根據特定方位接收的紅外線判斷偵測物體所在的特定方位，獲得全方位的方位及距離的精准判斷。
該環狀支架30進一步具有一透光鏡片38，該透光鏡片38設置於該環狀支架30底面的外緣，且該透光鏡片38環繞該接收器支撐架34設置的該接收器22。本實施例中，該透光鏡片38是一圓形凹槽，該圓形凹槽與該環狀支架30的底面之間，容置該發射器支撐架32以及該接收器支撐架34。該透光鏡片38用於維護該接收器支撐架34上的該複數接收器22，且不影響該接收器22進行紅外線的接收。
請再參閱圖2以及圖3，圖2係圖1距離感測器的立體示意圖。圖3係圖1距離感測器的測量使用示意圖。其中，該環狀支架30的底面外緣設置的該透光鏡片38(圖2中以虛線標示)，可以維護該接收器支撐架34上的該複數接收器22，且不影響該接收器22進行紅外線的接收。該環狀支架30頂端的該發射鏡片14相對該發射器12，該發射鏡片14與該發射器12之間的外緣同樣具有一透光鏡片39(圖2中以虛線標示)，該透光鏡片39可以維護該發射鏡片14與該發射器12的相對，且不影響該發射器12向四周進行全方位的散射。該距離感測器100藉由該環狀支架30內部設置該發射器支撐架32以及該接收器支撐架34，該發射器支撐架32與該接收器支撐架34分別設置該發射器12與該複數接收器22。該發射器12與該環狀支架30頂端的該發射鏡片14相對，使該發射器12發射的紅外線自該環狀支架30的頂端向四周進行全方位的散射，偵測的範圍廣大不會受限制。當該發射器12發射的紅外線碰到被偵測的一物體40時，反射的紅外線可被同一該環狀支架30底面周邊的一個該接收器22接收，依據接收反射紅外線的該接收器22所在的特定方位，可以藉由一處理器(圖中未標示)進行該物體40的方位及距離判斷。因此，由一個該發射器12發射的紅外線，就可以全方位對該物體40進行方位及距離偵測，有效解決一般主動紅外線感應方式配置與成本增加的問題。若不考慮配置與成本問題，該物體40上可配置自有的接收器，使該距離感測器100更能主動進行偵測，精准地定位該物體40。
本發明距離感測器100，藉由單一該環狀支架30頂端的該發射鏡片14，可將該發射器12發射的紅外線進行全方位的散射，且環繞在該環狀支架30周圍的該複數接收器22，可全方位接收反射的紅外線，達到同一感測器的全方位距離及方位偵測效果。
應該指出，上述實施例僅為本發明的較佳實施例，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100‧‧‧距離感測器
10‧‧‧紅外線發射裝置
12‧‧‧發射器
14‧‧‧發射鏡片
20‧‧‧紅外線接收裝置
22‧‧‧接收器
30‧‧‧環狀支架
32‧‧‧發射器支撐架
34‧‧‧接收器支撐架
36‧‧‧環狀格柵
361‧‧‧擋片
3611‧‧‧凹槽
3613‧‧‧擋板
363‧‧‧間隙
38、39‧‧‧透光鏡片
40‧‧‧物體
圖1係本發明距離感測器的一具體實施例的分解立體示意圖。
圖2係圖1距離感測器的立體示意圖。
圖3係圖1距離感測器的測量使用示意圖。
無
無

Claims (10)

  1. 一種距離感測器，包括一紅外線發射裝置、一紅外線接收裝置以及一環狀支架，該紅外線發射裝置具有一發射器，該紅外線接收裝置具有複數接收器，該環狀支架內部具有一發射器支撐架以及一接收器支撐架，該發射器支撐架位於該接收器支撐架的中央位置，該發射器支撐架設置該發射器，使該發射器發射的紅外線藉由該環狀支架頂端的一發射鏡片進行全方位散射，該接收器支撐架設置該複數接收器，且該複數接收器位於該環狀支架的周圍，用於全方位接收反射的紅外線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測器，其中，該發射鏡片相對該發射器，且該發射鏡片是一透明拋物線鏡面的光學鏡片，使該發射器發射的紅外線，經該發射鏡片的折射，向四周進行散射。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測器，其中，該複數接收器設置於該接收器支撐架的周圍，且以等角間隔排列的方式，使該接收器佈滿於該接收器支撐架的周邊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之距離感測器，其中，該接收器支撐架的周圍設置的該接收器具有紅外線的接收角度，該接收器的接收角度與該接收器的數量成反比，該接收器的接收角度小，該接收器的數量多，該接收器的接收角度大，該接收器的數量少。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測器，其中，該環狀支架具有一環狀格柵，該環狀格柵位於該環狀支架的底面，且朝向該接收器支撐架設置的該接收器，使該接收器位於該環狀格柵的內側。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之距離感測器，其中，該環狀格柵具有複數擋片，該擋片以等角間隔排列的方式，佈滿設置於該環狀支架底面的周邊，且使該擋片之間具有一間隙。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述之距離感測器，其中，該環狀格柵與該接收器支撐架上的該接收器相對設置，且該接收器位於該環狀格柵的該擋片之間的該間隙，使該接收器通過該擋片之間的該間隙接收不同方位的紅外線。
  8. 如申請專利範圍第5或7項所述之距離感測器，其中，該擋片是一槽型擋片，該槽型擋片包括中央一凹槽以及兩側擋板，該槽型擋片的該凹槽朝向該環狀支架的外側，且相鄰的該槽型擋片側邊的該擋板相對設置，使該接收器位於相鄰該槽型擋片的相對側邊該擋板之間，用於接收特定方位的紅外線。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之距離感測器，其中，該環狀支架具有一透光鏡片，該透光鏡片設置於該環狀支架底面的外緣，且該透光鏡片環繞該接收器支撐架設置的該接收器。
  10. 如申請專利範圍第1或9項所述之距離感測器，其中，該透光鏡片是一圓形凹槽，該圓形凹槽與該環狀支架的底面之間，容置該發射器支撐架以及該接收器支撐架。
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