[发明专利]脉冲测距装置和方法、以及具有该装置的自动清洁设备

说明书

在本公开实施例提供一种脉冲测距装置和方法、以及具有该装置的自动清洁设备。其中，装置包括发射单元；接收单元，用于接收障碍物返回的所述光脉冲信号；阈值比较器，用于将所述电信号与预设阈值进行比较；延时单元，用于对所述脉冲触发信号进行预设时长的延时；计时单元，用于计算所述光脉冲信号的飞行时间，其中，光脉冲信号的飞行时间根据所述发射单元发出所述光脉冲信号的时间点、所述延时触发信号生成时间点、以及所述预设时长的延时确定；距离计算单元，用于根据所述光脉冲信号的飞行时间计算所述脉冲测距装置与所述障碍物之间的距离。将脉冲信号进行一定延时，以防止发出光脉冲信号和接收光脉冲信号之间的交叠，避免测量盲区的产生。

技术领域

本公开涉及测量领域，具体而言，涉及一种脉冲测距装置和方法、以及具有该装置的自动清洁设备。

背景技术

清洁机器人可以在无人控制的情况下，在某一区域内自动行进，并进行清洁操作。清洁机器人中通常安装有激光测距传感器(英文全称Laser Distance Sensor，简称LDS)，通过LDS测量清洁机器人与所在区域中的各种障碍物之间的距离，绘制所在区域的地图，定位自身在该地图中的位置，并在行进中躲避障碍物。

当前，激光测距传感器主要采用激光脉冲飞行时间(英文全称Time of Flight，简称TOF)测距法。TOF测距法相对于其他技术方案具有成本低、测程大、远距离精度高等优点，是激光测距传感器低成本化的主流技术方向。采用TOF测距法的激光测距传感器，主要由一个发射激光器和一个包含光电传感器的接收器构成。测距时激光器发射一个光脉冲，打到物体上并反射回来，被接收器接收；接收器可以准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。光脉冲以光速传播，接收器可以在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。由于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。

当自动清洁设备应用TOF测距法时，常常需要进行近距离测量，而当前TOF测距应用在短距离测距环境中时还存在精度不够的问题。

发明内容

提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本公开实施例提供一种脉冲测距装置和方法、以及具有该装置的自动清洁设备，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下。

根据本公开的具体实施方式，第一方面，本公开实施例提供一种脉冲测距装置，包括：

发射单元，用于发出光脉冲信号；

接收单元，用于接收障碍物返回的所述光脉冲信号，并将所述光脉冲信号转换为电信号；

阈值比较器，用于将所述电信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果生成脉冲触发信号；

延时单元，用于对所述脉冲触发信号进行预设时长的延时，生成延时触发信号；

计时单元，用于计算所述光脉冲信号的飞行时间，其中，所述光脉冲信号的飞行时间根据所述发射单元发出所述光脉冲信号的时间点、所述延时触发信号生成时间点、以及所述预设时长的延时确定；以及

距离计算单元，用于根据所述光脉冲信号的飞行时间计算所述脉冲测距装置与所述障碍物之间的距离。

可选的，所述距离计算单元还包括修正子单元，其中，所述修正子单元用于根据所述延时触发信号的脉宽对所述脉冲测距装置与所述障碍物之间的距离进行修正。

可选的，所述计时单元包括双通道计时器，其中，所述双通道计时器的两个通道分别对所述延时触发信号的上升沿和下降沿进行计时，所述计时单元根据所述上升沿和所述下降沿计算所述延时触发信号的脉宽。

可选的，所述双通道计时器包括：放大电路，用于将所述延时触发信号进行放大。