[发明专利]距离测量装置

说明书

技术领域

本发明是一种测量装置，特别是一种距离测量装置。

背景技术

随着电子技术的发展，激光测距法已广泛地应用于距离测量，例如将激光测距仪应用在建筑、交通、地形勘测与室内装潢等方面。激光测距仪配备有激光束发射器用以对目标物发出一条激光束，再由激光接收器接收由该目标物反射回来的信号，借由其间光波往返所用时间来换算距离。

请参阅图1所示，为一种传统二维激光测距仪A1，其主要可由激光束发射器A11及旋转机构A12所组成，借由旋转机构A12将激光束发射器A11所发射的激光束增加一个水平方向的来回扫描角度，可用在机器人上面作为障碍物的感知以及环境的辨认等功用。再者，若除了水平方向外，增加垂直方向的来回扫描角度，即成为三维的激光测距仪，其感测的范围也变成立体的。相比二维的激光只有扫描平面的范围，三维激光可扫描立体的空间，比方椅子桌子等不同高度有不同深度的物体都可被检测到。

由于市面上的三维激光测距仪价格非常昂贵，往往比扫描平面的二维激光测距仪高出十倍的价格，使得三维激光测距仪无法普遍被应用各领域。因此，如何简化三维激光测距仪的结构，借以解决传统三维激光测距仪成本过高的问题，使其可广泛地应用机器人的环境辨认与环境建置、障碍物检测、定位等领域，是一个刻不容缓的待解决课题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种距离测量装置，包括：距离感应单元，用以感测目标物的距离值；驱动单元，用以驱动距离感应单元依据转动角度转动；及补偿单元，依据转动角度提供补偿值，并依据补偿值与距离值取得实际距离。

基此，本发明还包括：旋转单元，用以带动距离感应单元旋转；其中，驱动单元的转动方向实质上可垂直于旋转单元的旋转方向。

此外，本发明的驱动单元优选地可包括：座体，用以设置距离感应单元；齿轮，位于座体侧边；齿条，啮合于齿轮；及凸轮，经由旋转而带动齿条进行往复位移，并由齿条带动齿轮转动而驱动座体转动。

本发明的功效在于：以成本低廉的往复式机构带动距离感应单元移动，增加其一个维度，例如原本一维的距离感应单元借由往复式机构而达到二维距离感应单元的测量效果，或可将原本二维的距离感应单元借由往复式机构而达到三维距离感应单元的测量效果。由于本发明可解决传统三维激光测距仪成本过高的问题，因而可广泛应用于机器人的环境辨认与环境建置、障碍物检测、定位等领域。

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

附图说明

图1为传统二维激光测距仪的外观示意图。

图2为本发明的外观示意图。

图3为本发明的动作示意图(一)。

图4为本发明的动作示意图(二)。

图5为本发明的动作示意图(三)。

主要元件符号说明

1..............距离测量装置

10..............距离感应单元

11..............发射器

12..............接收器

20..............旋转单元

30..............驱动单元

31..............座体

32..............齿轮

33..............齿条

34..............凸轮

40..............补偿单元

具体实施方式

请参阅图2所示，其显示本发明的距离测量装置。

本发明的距离测量装置1，包括：距离感应单元10、驱动单元30、补偿单元40。

距离感应单元10，用以感测目标物(图未示)的距离值，其中，距离感应单元10主要可由发射器11与接收器12所组成，发射器11用以发出距离测量信号，接收器12用以接收经由目标物反射的距离测量信号，借由其间距离测量信号往返所用时间感测距离感应单元10与目标物的距离值。在本实施例中，发射器11优选地可为具有激光二极管的激光发射器，用以发射激光作为距离测量信号，但本发明非以此为限，发射器11或可为红外线发射器，用以发射红外线作为距离测量信号，或是发射器11可为超声波发射器，用以发射超声波作为距离测量信号，或是以其他光波或声波进行距离测量。