測距裝置及其尋找測距起始點的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測距裝置及其尋找測距起始點的方法，屬于技術領域為激光測量儀器技術領域。
【背景技術】
[0002]現有技術中，公開號為CN101885110A的專利文獻公開了一種旋轉位置檢測裝置，其采用兩個旋轉周期不同的旋轉體，在旋轉體設置一個或多個卡爪，并設置有相應的卡爪傳感器，對旋轉角度次數進行檢測，由于其采用了多個旋轉體，導致了檢測裝置制造成本的提高，元部件的增多必然增大了調整和維護成本。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供一種測距裝置及其尋找測距起始點的方法，利用碼盤同步掃描方式獲得掃描數據，根據碼盤輸出波形判斷起始點，整個裝置結構緊湊，設計巧妙且靈敏度高。
[0004]本發明的所要解決的技術問題是通過如下技術方案實現的:
[0005]一種測距裝置，包括電機、控制盒和碼盤，在所述電機驅動下，所述控制盒和碼盤之間發生相對旋轉，所述碼盤上包括一點位齒，所述控制盒包括測距單元、檢測部和控制單元，所述檢測部包括對應設置的光發射器和光接收器，所述控制盒和碼盤之間相對旋轉使得所述點位齒從所述光發射器和光接收器的對應位置之間穿過；所述控制單元接受所述光接收器的信號輸出，判斷出點位齒與所述對應位置的對正狀態信息，依據該狀態信息向所述測距單元發送啟動或停止的工作指令。
[0006]為了便于碼盤的固定，所述測距裝置還包括有基座，所述碼盤固定在所述基座上。
[0007]為了使控制盒和碼盤之間發生相對旋轉，所述電機的輸出端設有電機帶輪，一 O型圈套設在所述電機帶輪和所述控制盒的外周；所述基座的中部連接一軸承，所述軸承的外圈與所述基座固定，所述軸承的內圈與所述控制盒固定。
[0008]本發明還提供一種上述測距裝置尋找測距起始點的方法，包括如下步驟:
[0009]步驟100:測距裝置中的控制盒隨電機相對于碼盤旋轉，使得點位齒從光發射器和光接收器的對應位置之間穿過，當點位齒與對應位置對正時，光接收器輸出高電平，否則光接收器輸出低電平，控制盒相對于碼盤旋轉一周，光接收器輸出信號給控制單兀；
[0010]步驟200:所述控制單元檢測識別所述信號并判斷出點位齒與所述對應位置的對正狀態信息，第一次檢測到該信息時，所述控制單元向所述測距單元發送啟動的工作指令，第二次檢測到該信息時，所述控制單元向所述測距單元發送停止的工作指令。
[0011]為了更準確地對實現對信號的識別，所述碼盤的圓周上還均勻設置有多個等距齒，所述點位齒的齒寬小于或大于所述等距齒的齒寬；所述控制盒和碼盤之間相對旋轉使得所述點位齒和所述等距齒從所述光發射器和光接收器的對應位置之間穿過。
[0012]所述光接收器輸出方波波形給所述控制單元，所述控制單元依據該波形判斷出點位齒與所述對應位置的對正狀態信息，依據該狀態信息向所述測距單元發送啟動或停止的工作指令
[0013]為了在保證精度的同時簡化結構，所述點位齒和等距齒在碼盤圓周上的設置數量總和為5-15個。具體來說，所述碼盤包括I個點位齒和14個等距齒，沿順時針方向，相鄰兩個等距齒左邊緣的夾角為24° ;所述點位齒的左、右邊緣夾角為6°，所述點位齒的右邊緣和右側相鄰的等距齒的左邊緣夾角為18° ;每一所述等距齒的左、右邊緣夾角均為12°。
[0014]本發明還提供一種上述測距裝置尋找測距起始點的方法，包括如下步驟:
[0015]步驟100’:測距裝置中的控制盒隨電機相對碼盤旋轉，使得點位齒和等距齒從光發射器和光接收器的對應位置之間穿過，當點位齒或測距齒正好位于對應位置時，光接收器輸出高電平，否則光接收器輸出低電平，控制盒相對于碼盤旋轉一周，光接收器輸出方波波形給控制單元，所述方波波形包括多個等距方波和一個窄距方波或寬距方波；
[0016]步驟200’:所述控制單元檢測識別所述波形，第一次檢測到窄距方波或寬距方波時，所述控制單元向所述測距單元發送啟動的工作指令，第二次檢測到窄距方波或寬距方波時，所述控制單元向所述測距單元發送停止的工作指令。
[0017]綜上所述，本發明利用碼盤同步掃描方式獲得掃描數據，根據碼盤輸出波形判斷起始點，整個裝置結構緊湊，設計巧妙且靈敏度高。
[0018]下面結合附圖和具體實施例，對本發明的技術方案進行詳細地說明。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明激光測距傳感器外形整體結構示意圖；
[0020]圖2為本發明實施例一碼盤結構示意圖；
[0021]圖3為本發明激光測距傳感器內部結構圖；
[0022]圖4為本發明激光測距傳感器圖俯視圖；
[0023]圖5為本發明激光測距傳感器圖側視剖視圖；
[0024]圖6為本發明實施例一波形圖；
[0025]圖7為本發明實施例二碼盤結構示意圖；
[0026]圖8為本發明實施例二波形圖。
【具體實施方式】
[0027]實施例一
[0028]圖1為本發明激光測距傳感器外形整體結構示意圖；圖2為本發明實施例一碼盤結構示意圖；圖3為本發明激光測距傳感器內部結構圖。如圖1至圖3所示，本發明提供一種測距裝置100，包括基座110，在所述基座110上設有電機120，電機120驅動控制盒130可旋轉的連接在所述基座110上，基座110上一體設置有碼盤150，在所述電機120驅動下，所述控制盒130和碼盤150之間發生相對旋轉，所述碼盤150上設有點位齒151A，所述控制盒130包括測距單元142、檢測部144和控制單元140。所述檢測部144包括對應設置的光發射器1440和光接收器1441，所述控制盒130和碼盤150之間相對旋轉使得所述點位齒151A從所述光發射器和光接收器的對應位置之間穿過。所述控制單元140接受所述光接收器的信號輸出，判斷出點位齒151A與所述對應位置的對正狀態信息，依據該狀態信息向所述測距單元142發送啟動或停止的工作指令。所述的測距單元可以為攝像頭，用于拍攝周圍環境的空間圖像。如圖3所示，控制單元140中還可以包括線路板組件143，其中包括有水平線路板和垂直線路板。
[0029]圖4為本發明激光測距傳感器圖俯視圖；圖5為本發明激光測距傳感器圖側視剖視圖。如圖4、圖5并結合圖3所示，在本實施例中，為了使控制盒130和碼盤150之間發生相對旋轉，所述電機120的輸出端設有電機帶輪121，一 O型圈122套設在所述電機帶輪121和所述控制盒130的外周。所述基座110的中部連接一軸承160，所述軸承160的外圈與所述基座110固定，所述軸承160的內圈與所述控制盒130固定。可見，在本實施例中，電機120通過電機帶輪121，經O型圈122帶動控制盒130相對于基座110上的碼盤150旋轉。當然，根據需要，也可以通過相應的結構設置，使控制盒固定而碼盤旋轉。
[0030]結合圖1至圖5所示，本發明實施例一中還提供一種使用上述測距裝置尋找測距起始點的方法，包括如下步驟:步驟100:測距裝置中的控制盒130隨電機120相對于碼盤150旋轉，使得點位齒151A從光發射器1440和光接收器1441的對應位置之間穿過，當點位齒151A與對應位置對正時，從光發射器1440發射出來的光線被點位齒151A擋住，光接收器1441無法接收到該光線，此時，光接收器1441輸出高電平；當點位齒151A沒有處在對應位置時，從光發射器1440發射出來的光線沒有被點位齒151A擋住，光接收器1441能夠接收到該光線，則此時光接收器1441輸出低電平。隨著控制盒130相對于碼盤150旋轉一周，光接收器1441輸出信號給控制單元140。步驟200:所述控制單元140檢測識別所述信號并判斷出點位齒151A與所述對應位置的對正狀態信息，第一次檢測到該信息時，所述控制單元140向所述測距單元142發送啟動的工作指令，第二次檢測到該信息時，所述控制單元140向所述測距單元142發送停止的工作指令。從而完成對所在拍攝環境的一周掃描，且能夠確定掃面的起始點。
[0031]圖6為本發明實施例一波形圖。如圖6所示，為在上述掃描過程中，輸出的方形波形圖，其中的M點為掃描起始點，M’點為掃描結束點。
[0032]實施例二
[0033]圖7為本發明實施例二碼盤結構示意圖。如圖7所示，為了更準確地對實現對信號的識別，所述碼盤150的圓周上還均勻設置有多個等距齒151，所述點位齒151A的齒寬小于或大于所述等距齒151的齒寬。所述控制盒130和碼盤150之間相對旋轉使得所述點位齒151A和所述等距齒151從所述光發射器1440和光接收器1441的對應位置之間穿過。所述光接收器1441輸出方波波形給所述控制單元140，所述控制單元140依據該波形判斷出點位齒151A與所述對應位置的對正狀態信息，依據該狀態信息向所述測距單元142發送啟動或停止的工作指令。綜合靈敏度和工作效率兩方面因素的考慮，所述點位齒151A和等距齒151在碼盤150圓周上的設置數量可以為5-15個。
[0034]如圖7所示，本實施例中點位齒151A和等距齒151在碼盤圓周上的設置數量總和為15個。具體來說，所述碼盤150上設有I個點位齒151A和14個等距齒151，沿順時針方向，相鄰兩個等距齒左邊緣的夾角為24° ;所述點位齒的左、右邊緣夾角為6°，所述點位齒