[发明专利]激光测距传感器LDS、机器人及距离测量方法有效

专利信息
申请号: 201610779738.1 申请日: 2016-08-30
公开(公告)号: CN106324609B 公开(公告)日: 2019-09-03
发明(设计)人: 曹晶瑛;罗晗;吴震;万云鹏;夏勇峰 申请(专利权)人: 北京小米移动软件有限公司;北京石头世纪科技股份有限公司
主分类号: G01S17/08 分类号: G01S17/08;B25J11/00
代理公司: 北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 代理人: 林锦澜
地址: 100085 北京市海淀区清河*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 感光单元 发射激光信号 感光单元阵列 距离测量结果 第二信号 距离测量 机器人 激光测距传感器 测距 强光 激光发射组件 信号强度确定 强度确定 强光环境 智能家居 障碍物 配置
【说明书】:

本公开揭示了一种LDS、机器人及距离测量方法,属于智能家居领域。该LDS包括激光发射组件、感光单元阵列和控制单元,感光单元阵列中包括N个感光单元,N为大于等于1的整数,控制单元被配置为:获取感光单元在发射激光信号之前感应到的光信号的第一信号强度以及在发射激光信号之后感应到的光信号的第二信号强度;根据第一信号强度和第二信号强度确定感光单元的第三信号强度;根据确定得到的N个第三信号强度确定与障碍物之间的距离;解决了在强光环境下,获取到的每个感光单元的信号强度都很大导致的测距不准确的问题;可以有效的减少强光对距离测量结果的干扰,达到了距离测量结果更准确的效果。

技术领域

本公开涉及智能家居领域,特别涉及一种激光测距传感器LDS、机器人及距离测量方法。

背景技术

清洁机器人或其他自动清洁设备可以在无使用者操作的情况下,在某一区域自动行进并进行清洁操作。清洁机器人中通常安装有LDS(Laser Distance Sensor,激光测距传感器),清洁机器人通过LDS测量与所在区域中的各种障碍物之间的距离,从而绘制所在区域的地图、躲避障碍物以及在区域中对自身所在位置进行定位等。

LDS通常包括LD(Laser Diode,半导体激光器)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)传感器和DSP(Digital SignalProcessing,数字信号处理)芯片,CMOS传感器中包括若干个感光单元。清洁机器人在使用LDS测量与物体之间的距离时,通过LD发射激光脉冲,激光脉冲照射到障碍物上后逆反射至CMOS传感器上,清洁机器人通过确定CMOS传感器中接收到逆反射光的感光单元的位置来确定与障碍物之间的距离。

当清洁机器人被阳光直射或处在光照较强的环境中时,强光可能会直接照射到LDS上,或者照射到障碍物上并逆反射到LDS的CMOS传感器上,导致LDS失效或者清洁机器人通过LDS测量得到的距离不准确,最终影响清洁机器人的正常工作;比如,清洁机器人在行进过程中,可能因为强光干扰,错误的检测到前方有障碍物而执行减速策略或者躲避动作,突然行进缓慢,工作异常;再比如,清洁机器人在识别充电桩自动回桩进行充电时,可能因为强光干扰而无法回桩或者对桩不准,无法进行充电。

发明内容

为了解决在强光干扰下,LDS失效以及距离测量不准确的问题,本公开提供一种LDS、机器人及距离测量方法。所述技术方案如下:

根据本公开实施例的第一方面,提供一种LDS,该LDS包括激光发射组件、感光单元阵列和控制单元,感光单元阵列中包括N个感光单元,N为大于等于1的整数,控制单元被配置为:

获取感光单元的第一信号强度和第二信号强度,第一信号强度是感光单元在控制单元通过激光发射组件发射激光信号之前感应到的光信号的信号强度,第二信号强度是感光单元在控制单元通过激光发射组件发射激光信号之后感应到的光信号的信号强度;

根据第一信号强度和第二信号强度确定感光单元的第三信号强度;

根据确定得到的N个第三信号强度确定与障碍物之间的距离。

可选的,控制单元还被配置为:

获取感光单元在检测周期中的第一时间段的结束时刻的第一信号强度;

获取感光单元在检测周期中的第二时间段的结束时刻的第二信号强度;

其中,检测周期中包括第一时间段和第二时间段,第二时间段是以第一时间段的结束时刻为起始时刻的时间段,且第二时间段是用于发射激光信号的时间段。

可选的,第一信号强度是感光单元在第一时间段内感应到的环境光信号的累积信号强度;

第二信号强度是感光单元到第二时间段的结束时刻为止感应到的光信号的累积信号强度。

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