光学测距传感器和自动推进式清洁器制造技术

本发明专利技术涉及一种光学测距传感器，具有多个发光元件（５１－５５）、发光透镜（１）、具有光接收面的光电检测器（４）、顺序地驱动所述发光元件的发光驱动部分（３１）、和距离信号输出部分（３１）。从每个发光元件发射的光穿过发光透镜，然后被检测物体（３２）反射，再入射到所述光电检测器的光接收面，其输出与在所述光接收面中的入射光的位置相对应的信号。当接收到该信号时，所述距离信号输出部分输出代表到该物体距离的距离信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学测距传感器，该光学测距传感器检测在指定范围内的物体的存在和该物体所位于的方向，并测量到该物体的距离。本专利技术还涉及结合这样一种传感器的自动推进式清洁机。
技术介绍
按照惯例，热电型传感器、超声波传感器、反射型红外传感器、红外测距传感器等已经被用作用来检测人体和物体传感器，也用到了多个这些不同的传感器的组合。作为这种传感器，提出了一种包括热电型传感器和红外传感器的传感器设备。该传感器设备通过热电型传感器检测人体，然后通过红外传感器检测人体所位于的方向并测量到该人体的距离(例如参考JP 2002-350555A)。在这种传感器设备中，因为红外传感器具有比热电型传感器更窄的检测范围，已经提出通过使红外传感器机械地扫描检测范围，来检测人体的方向和距离。而且，已经提出利用多个红外传感器，以便覆盖与热电型传感器的检测范围粗略相等的检测范围。然而，使红外传感器机械地扫描所述范围，导致了由于机械扫描运动而产生噪声的问题，以及由于机械扫描所以响应度相对较低的问题。这种配置还有进一步的问题，由于扫描机械装置所需的维护，该传感器设备的长期稳定性相对较差。利用多个红外传感器会有传感器设备的尺寸增加的问题，所以将要装备该传感器设备的装置是有限的。这种配置还有进一步的问题，制造成本由于零件计数的增加而增加。而且，在依赖于多个红外传感器的安装状态的平行光发射中，还可能出现散射光和困难。这些问题造成了一个缺点，即降低了测量值的精度。这种配置还有一个问题，每当光源被切换到另一个以便切换红外线发射时，就会产生一段不规则的输出，以致总体上测距操作花费大量的时间。而且，还有另一个问题，由于容易受到电磁波的影响，测量精度倾向于被降低。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种光学测距传感器，其产生很少或不产生噪声，具有相对满意的长期稳定性和相对较高的测量精度，并且能够减小尺寸和减少成本，还提供了一种装备这样的传感器的自动推进式清洁器。为了实现上述目的，根据本专利技术的一种光学测距传感器包括多个发光的发光元件；一个透镜，传输从所述多个发光元件发射的光；具有光接收面的光电检测器，在所述光接收面上入射了穿过透镜并反射在检测物体上的光，该光电检测器输出与入射光在所述光接收面中的位置相对应的信号；发光驱动部分，驱动多个发光元件；和距离信号输出部分，接收来自所述光电检测器的信号，并输出代表到检测物体的距离的距离信号。根据上述结构，离开多个发光元件的光束被引导通过一个透镜到达检测物体。反射到检测物体上的反射光被入射到光电检测器的光接收面上。当接收到来自光电检测器的信号时，距离信号输出部分输出代表到检测物体的距离的距离信号。光学测距传感器使离开多个发光元件的光束穿过一个透镜，并且由此，与提供了与发光元件相同数量的透镜的情况相比，能够实现尺寸和成本的减少。在一个实施例中，光学测距传感器具有一个由发光元件数量确定的检测范围。根据该实施例，通过设置发光元件的数量可以将检测范围设置到一个指定区域。“检测范围”是指检测对象可以位于其中的范围，并且光学测距传感器能够从该传感器检测该对象的距离和方向。在一个实施例中，光学测距传感器具有一个由发光元件之间的距离确定视角。“视角”是指一个覆盖了光束离开透镜的角度。在一个实施例中，光学测距传感器具有一个由在发光元件和光电检测器之间的距离所确定的检测范围。根据该实施例，通过设置在发光元件和光电检测器之间的距离可以将该检测范围设置到一个指定区域。例如，在透镜的轴向上到检测范围的边界的距离可以被设置到一个预定值。在一个实施例中，光学测距传感器还包括光透过性第一密封部分，其密封所述多个发光元件；和光非透过性第二密封部分，其覆盖第一密封部分表面的一部分，而不是光路从所述多个发光元件延伸到透镜，到达第一密封部分的表面的部分。根据该实施例，在来自被第一密封部分密封的所述多个发光元件的光束中，沿着与从发光元件延伸到透镜的路径不同的路径传播的光被第二密封部分阻挡。利用这种配置，从发光元件发出但是对测距操作没有帮助的散射光被有效地防止泄漏到所述透镜。第二密封部分最好在第一密封部分的表面上定义一个狭缝状的开口。在一个实施例中，第一密封部分具有透镜状的部分，通过该透镜状的部分，来自相应的多个发光元件的光束射出。根据该实施例，来自所述多个发光元件的光束被第一密封部分的各个透镜状的部分聚集。从而，足够强度的光进入一个透镜，因而获得了对所述检测物体的距离的提高的检测精度。在一个实施例中，光学测距传感器包括输出具有指定周期定时信号的定时信号输出部分。发光驱动部分驱动选择的一个发光元件与该定时信号同步发光，并且距离信号输出部分与该定时信号同步输出距离信号。根据该实施例，距离信号和从其获得距离信号的作为反射光的光源的发光元件可以互相链接。从而，检测物体的位置可以在来自发光元件的其方向和从距离信号获得的距离的基础上被确定。在一个实施例中，光学测距传感器包括初始化信号输出部分，其在用于在发光元件中切换发光的定时输出初始化信号。当接收到初始化信号时，定时信号输出部分初始化定时信号的输出，而当接收初始化信号时，发光驱动部分在发光元件中切换应当被驱动以发光的发光元件。当从初始化信号输出部分接收初始化信号时，定时信号输出部分初始化定时信号的输出。结果，与在接收初始化信号之前产生的前一个定时信号不同的定时信号，是根据与该定时信号不同的定时而新输出的。而且，当接收到初始化信号时，发光驱动部分将被驱动的发光元件切换到下一个。新选择的发光元件与新输出的定时信号同步被发光驱动部分驱动以发光。从而，新选择的发光元件可以迅速地在指定周期发光。另一方面，与新选择的发光元件相对应的距离信号与新输出的定时信号同步地被从距离信号输出部分输出。因此，从切换要被驱动以用于发光的发光元件到对应新选择的发光元件的距离信号的输出的不确定输出周期要比传统情况下短。结果，切换发光元件所需的时间可以被缩短，并且能够以更高的速度由多个发光元件执行测距操作。在一个实施例中，光学测距传感器具有由导电材料形成的外壳，并且其中至少包含了发光元件、光电检测器、发光驱动部分和距离信号输出部分。根据该实施例，外部电磁波对发光元件、光电检测器、发光驱动部分和距离信号输出部分的影响被降低，并且能够防止电磁噪声的产生。结果，获得了光学测距传感器的高精度和高可靠性。在一个实施例中，光学测距传感器具有一个基板，该基板具有接地电极，并且其上至少安装了发光元件、光电检测器、发光驱动部分和距离信号输出部分。该基板的接地电极被电连接到所述外壳。根据该实施例，关于其上安装了发光元件、光电检测器、发光驱动部分和距离信号输出部分的基板，该基板的接地电极被允许具有与外壳相同的电势。因此，可有效抑制电磁噪声的产生。在一个实施例中，光学测距传感器包括热电型传感器。根据该实施例，通过依靠热电型传感器检测一个物体，能够区别该检测的物体是人体或是物品。根据本专利技术的自动推进式清洁器包括上述光学测距传感器。根据这种结构，由于具备上述光学测距传感器，所述自动推进式清洁器能够减小尺寸和降低成本。附图说明通过下面给出的具体描述和附图，能够有对本专利技术的更加充分的理解，所述附图仅仅是为了说明而给出的，因此不是为了对本专利技术进行限制，并且其中图1A是示出作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学测距传感器，包括：多个发光的发光元件；一个透镜，其传输从所述多个发光元件发射的光；具有光接收面的光电检测器，在所述光接收面上入射了穿过透镜并反射在检测物体上的光，该光电检测器输出与入射光在所述光接收面中的位置 相对应的信号；发光驱动部分，其驱动所述多个发光元件；和距离信号输出部分，其接收来自所述光电检测器的信号，并输出代表到所述检测物体的距离的距离信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：水尾和洋，山口阳史，川西信也，藤川淳雄，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]