激光测距装置及智能清洁设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种激光测距装置和智能清洁设备。激光测距装置包括发光单元和受光单元。受光单元和发光单元间隔设置。受光单元包括透镜组件和图像传感器。透镜组件包括第一透镜和第二透镜，第一透镜相对于第二透镜更远离发光单元，第一透镜具有第一主光轴和位于第一主光轴上的第一焦点，第二透镜具有第二主光轴和位于第二主光轴上的第二焦点，第一主光轴和第二主光轴间隔开。第一焦点和第二焦点的水平高度相同。图像传感器设置在透镜组件的后侧且与透镜组件间隔开，图像传感器的中心线相对于第一透镜的第一主光轴更远离发光单元。根据本实用新型专利技术的激光测距装置，能够兼顾远距离和近距离测距，具有较大的测距范围。

Laser Ranging Device and Intelligent Cleaning Equipment

【技术实现步骤摘要】
激光测距装置及智能清洁设备
本技术涉及测量领域，具体涉及一种激光测距装置及智能清洁设备。
技术介绍
如图1至图3所示，现有的智能清洁设备的激光测距装置20包括发光单元21和受光单元22。受光单元22包括透镜23和图像传感器24，透镜23具有主光轴A0和位于主光轴A0上的焦点F0。基于三角测距法的激光测距装置虽然在原理上可以测量一定距离以外的无限远距离处的物体的距离值，但实际上由于图像传感器24的尺寸是固定且有限的，因此，根据光学成像原理，图像传感器24在透镜23后方的不同位置，所能测量的范围是不一样的。如图2所示，图像传感器24设置在透镜23的正后方，R1为图像传感器24的测距范围。如图3所示，图像传感器24设置在透镜23的后方靠右侧位置处，具体地位于透镜23的主光轴A0(即焦点F0)右侧，R2为图像传感器24的测距范围。可见，在这两种情况下，作为接收端的图像传感器24的测距范围不同。图2中的图像传感器24能够测量更远距离的障碍物，但是近距离的障碍物测量测不到。图3中的图像传感器24能够测量较近距离的障碍物，而远距离测量能力有限。可见，现有的激光测距装置，受到图像传感器本身尺寸的影响，无法同时做到近距离和远距离测距。因此，需要提供了一种激光测距装置及智能清洁设备，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
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。本技术的
技术实现思路
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，根据本技术的第一方面，公开了一种激光测距装置，其包括：发光单元；以及受光单元，所述受光单元和所述发光单元间隔设置，所述受光单元包括：透镜组件，所述透镜组件包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜相对于所述第二透镜更远离所述发光单元，所述第一透镜具有第一主光轴和位于所述第一主光轴上的第一焦点，所述第二透镜具有第二主光轴和位于所述第二主光轴上的第二焦点，所述第一主光轴和所述第二主光轴间隔开，所述第一焦点和所述第二焦点的水平高度相同；以及图像传感器，所述图像传感器设置在所述透镜组件的后侧且与所述透镜组件间隔开，所述图像传感器的中心线相对于所述第一透镜的所述第一主光轴更远离所述发光单元。可选地，所述图像传感器的靠近所述第二透镜的一侧与所述第一透镜的所述第一主光轴对齐。可选地，所述图像传感器的靠近所述第二透镜的一侧相对于所述第一透镜的所述第一主光轴更远离所述第二透镜。可选地，所述第一透镜和所述第二透镜均为凸透镜。可选地，所述第一透镜和所述第二透镜由一个凸透镜均分成两半构成。可选地，所述第一主光轴平行于所述第二主光轴。可选地，所述第一透镜和所述第二透镜位于同一平面内。可选地，所述第一透镜和所述第二透镜对称设置。根据本技术的激光测距装置，通过设置第一透镜和第二透镜，第一透镜的第一主光轴和第二透镜的第二主光轴间隔开，通过将图像传感器设置在透镜组件的后侧，使得其中心线相对于第一主光轴更远离发光单元，以能够兼顾远距离和近距离测距，使得激光测距装置具有较大的测距范围。根据本技术的第二方面，公开了一种智能清洁设备，其包括根据上述第一方面任一项所述的激光测距装置。可选地，所述智能清洁设备包括设备主体，所述激光测距装置设置在所述设备主体上方。根据本技术的智能清洁设备，通过设置第一透镜和第二透镜，第一透镜的第一主光轴和第二透镜的第二主光轴间隔开，通过将图像传感器设置在透镜组件的后侧，使得其中心线相对于第一主光轴更远离发光单元，以能够兼顾远距离和近距离测距，使得激光测距装置具有较大的测距范围。附图说明本技术实施方式的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施方式及其描述，用来解释本技术的原理。在附图中，图1为现有技术中激光测距装置的局部结构示意图；图2为图1中的激光测距装置的一个测距范围示意图；图3为图1中的激光测距装置的另一个测距范围示意图；图4为根据本技术的第一优选实施方式的智能清洁设备的结构示意图；图5为图4中的智能清洁设备的激光测距装置的局部结构示意图；图6为图5中的激光测距装置的测距范围示意图；以及图7为根据本技术的第二优选实施方式的激光测距装置的测距范围示意图。附图标记说明：100：智能清洁设备110：设备主体20/120：激光测距装置21/121：发光单元22/122：受光单元123：透镜组件124：图像传感器125：第一透镜126：第二透镜127：发光元件A0：主光轴F0：焦点A1/A3：第一主光轴A2/A4：第二主光轴F1/F3：第一焦点F2/F4：第二焦点R1/R2：测距范围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技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本技术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，为了避免与本技术实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本技术实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本技术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。本技术提供了一种智能清洁设备100，该智能清洁设备100可以为扫地机器人、拖地机器人或扫拖一体的机器人等。如图4所示，智能清洁设备100主要包括设备主体110、感知系统、控制系统、驱动系统、清洁系统能源系统和人机交互系统等。各个系统相互协调配合，使智能清洁设备100能够自主移动以实现清洁功能。智能清洁设备100中构成上述各系统的功能元件等集成地设置在设备主体110内。设备主体110具有近似圆形的形状(前后都为圆形)，也可具有其他形状，包括但不限于前方后圆的近似D形形状。感知系统包括位于设备主体110上方激光测距装置120。本技术的激光测距装置120基于三角测距法确定障碍物的位置信息。三角测距法为已知的现有技术，此处不再赘述。智能清洁设备100还可以包括基部，基部可以支撑激光测距装置120。为了测量智能清洁设备100周围360度方向上的障碍物位置情况，基部可旋转地设置在设备主体110上如图4和图5所示，激光测距装置120包括发光单元121和受光单元122。发光单元121和受光单元122间隔设置。具体地，发光单元121和受光单元122可以设置在同一水平面上且间隔预定的距离。发光单元121可以包括发光元件127。优选地，发光元件127为激光二极管(LD)。由于激光二极管(LD)发出的激光束具有单色、定向和准直特性，使用激光束作为光源可以使得障碍物位置信息的测量更为准确。本领域技术人员可以理解，根据需要，发光元件127还可以为发光二极管(LED)。如图5所示，受光单元122包括透镜组件123和图像传感器124。图像传感器124设置在透镜组件123的后侧且与透镜组件123间隔开。发光单元121发射出的光照射到障碍物上，经由障碍物反射或散射的光可以通过透镜组件123并在图像传感器124上形成图像，并由图像传感器124将这些光信号转换为电信号，以测量障碍物的位置信息。继续参照图5，透镜组件123包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置包括：发光单元；以及受光单元，所述受光单元和所述发光单元间隔设置，所述受光单元包括：透镜组件，所述透镜组件包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜相对于所述第二透镜更远离所述发光单元，所述第一透镜具有第一主光轴和位于所述第一主光轴上的第一焦点，所述第二透镜具有第二主光轴和位于所述第二主光轴上的第二焦点，所述第一主光轴和所述第二主光轴间隔开，所述第一焦点和所述第二焦点的水平高度相同；以及图像传感器，所述图像传感器设置在所述透镜组件的后侧且与所述透镜组件间隔开，所述图像传感器的中心线相对于所述第一透镜的所述第一主光轴更远离所述发光单元。

【技术特征摘要】
1.一种激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置包括：发光单元；以及受光单元，所述受光单元和所述发光单元间隔设置，所述受光单元包括：透镜组件，所述透镜组件包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜相对于所述第二透镜更远离所述发光单元，所述第一透镜具有第一主光轴和位于所述第一主光轴上的第一焦点，所述第二透镜具有第二主光轴和位于所述第二主光轴上的第二焦点，所述第一主光轴和所述第二主光轴间隔开，所述第一焦点和所述第二焦点的水平高度相同；以及图像传感器，所述图像传感器设置在所述透镜组件的后侧且与所述透镜组件间隔开，所述图像传感器的中心线相对于所述第一透镜的所述第一主光轴更远离所述发光单元。2.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于，所述图像传感器的靠近所述第二透镜的一侧与所述第一透镜的所述第一主光轴对齐。3.根据权利要求1所述的激光测距装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华强，
申请(专利权)人：北京石头世纪科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11