一种红外探测与测量装置的利记博彩app

本发明涉及雷达测距领域，具体涉及一种红外探测与测量装置。

背景技术：

当前，无线供电是一种方便安全的新技术，其无需任何物理上的连接，供电端的电能可以近距离、无直接接触地传输给负载。采用无线供电技术，可解决诸如个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、便携式电脑、移动电话等诸多电子设备需要通过电源接口才能进行充电或供电所带来的不便。

在现有技术中，相对运动的两物体长时间进行供电和数据传输往往使用有线供电和有线数据传输。然而，目前相对运动的物体间的供电、通信方式大多使用滑环，其存在严重的寿命问题短板。具体而言，滑环存在接触，长期旋转会导致滑环出现快速磨损的问题，由于是接触点信号，这将导致噪声难以消除或抑制。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种红外探测与测量装置。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种红外探测与测量装置，包括驱动电机、在驱动电机的驱动下旋转的旋转探测部分，所述旋转探测部分包括用于发出调制测试光束的红外发射模块和用于接收经测量目标反射后的反射光束并输出测量距离或测量光强的光电测量模块；

还包括无线信息传输机构和至少用于给光学测量模块和红外发射模块供电的无线供电机构，所述无线供电机构包括接收线圈、与接收线圈电连接的接收电路模块、发射线圈和与发射线圈电连接的发射电路模块，所述接收电路模块连接光电测量模块和红外发射模块；

所述无线信息传输机构包括与红外发射模块和/或光电测量模块电连接的第一信息模块，以及与第一信息模块通过无线传递信号的第二信息模块；

所述接收线圈、接收电路模块和第一信息模块设置在旋转探测部分上且随旋转探测部分一起旋转，所述发射线圈、发射电路模块和第二信息模块设置在旋转探测部分外部且不随旋转探测部分旋转；

所述第一信息模块与接收电路模块电连接，所述第二信息模块与发射电路模块或电源电连接。

作为本技术方案的优选方案之一，所述接收线圈和发射线圈同轴设置，所述发射线圈设置在用于安装驱动电机并支撑旋转探测部分的底座上或者设置在安装有所述红外探测与测量装置的行走机器人、扫地机器人或无人机上。

作为本技术方案的优选方案之一，所述接收电路模块包括相串联的整流电路和稳压电路，所述发射电路模块包括相串联的高频震荡电路和功率放大电路。

作为本技术方案的优选方案之一，所述第一信息模块与第二信息模块通过光电通信、wifi、蓝牙或磁耦无线通信连接；所述第一信息模块与第二信息模块通过蓝牙无线连接时，所述第一通信模块和第二通信模块采用一频分复用或时分复用的方式进行全双工通信。

作为本技术方案的优选方案之一，所述接收电路模块还包括储能电池以及与储能电池相连接的充放电控制电路。

作为本技术方案的优选方案之一，还包括与光电测量模块相连接的闪存存储器，所述闪存存储器位于旋转探测部分或支撑旋转探测部分的底座上。

作为本技术方案的优选方案之一，所述旋转探测部分底部还设置有轴承，所述轴承的外圈与用于支撑旋转探测部分的底座固定连接，所述轴承的内圈与旋转探测部分固定连接。

作为本技术方案的优选方案之一，所述驱动电机的转轴直接连接旋转探测部分的中心轴；或者所述驱动电机通过驱动机构驱动旋转探测部分旋转。

作为本技术方案的优选方案之一，所述驱动机构包括套装在转轴上的电机转轮，所述电机转轮通过传动带带动旋转探测部分旋转；

或者，所述驱动机构包括套装在转轴上的主动齿轮，所述旋转探测部分上连接有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述驱动电机通过主动齿轮和从动齿轮带动旋转探测部分旋转。

作为本技术方案的优选方案之一，所述红外发射模块包括发射光源、用于驱动发射光源发出调制光束的驱动电路板以及设置在发射光路上的发射透镜或者发射透镜组；所述光电测量模块还包括感光芯片、测量电路板和设置于接收光路上的接收透镜或者接收透镜组。

作为本技术方案的优选方案之一，在用于支撑旋转探测部分的底座上固定设置有光电编码盘，所述光电编码盘以旋转探测部分转轴为中心。

附图说明

图1是本申请小型红外探测与测量装置结构框图。

图2是本发明小型红外探测与测量装置整体结构示意图。

图3是本发明小型红外探测与测量装置内部结构示意图。

图4是本发明小型红外探测与测量装置工作光路示意图。

1、驱动电机；2、旋转探测部分；3、红外发射模块；4、光电测量模块；5、底座；6、轴承；9、上位机；10、驱动机构；31、发射光源；32、发射透镜；41、感光芯片；42、接收透镜；71、接收线圈；72、接收电路模块；81、发射线圈；82、发射电路模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本发明提供了一种红外探测与测量装置，包括驱动电机1、在驱动电机1的驱动下旋转的旋转探测部分2，所述旋转探测部分2包括用于发出调制测试光束的红外发射模块3和用于接收经测量目标反射后的反射光束并输出测量距离或测量光强的光电测量模块4；所述旋转探测部分2绕其中心轴旋转。所述旋转探测部分2内置红外发射模块3和光电测量模块4，所述红外发射模块3包括发射光源31和驱动发射光源31发出调制测试光束的驱动电路板，所述光电测量模块4包括用于接收反射后的反射光束并输出信号的感光芯片41，以及根据输出信号计算出测量距离或测量光强的测量电路板。

所述驱动电机1的转轴直接连接旋转探测部分2的中心轴；所述旋转探测部分2下方设置有底座5，当红外探测与测量装置工作时，旋转探测部分2相对于底座5在水平方向上360度范围内循环不断旋转，对红外探测与测量装置在水平方向360度范围内的全景环境进行扫描探测。

位于旋转探测部分2底部还设置有轴承6，轴承6的外圈与底座5固定连接，内圈与旋转探测部分2固定连接。优选的，所述轴承6为滚轴轴承。位于底座5和旋转探测部分2之间的轴承6的设置，减少了旋转探测部分2与底座5的转动摩擦力，使得旋转探测部分2相对底座5旋转的动作更为稳定。

在该红外探测与测量装置工作时，由于旋转探测部分2不断旋转，为了准确确定所探测到的距离数据是在哪个具体角度方位，确定旋转探测部分2相对于底座5的旋转位置，在该红外探测与测量装置的底座5上还设置有光电编码盘。该光电编码盘以旋转探测部分2的中心轴为中心。所述光电编码盘由间距相同的、以圆周形状设置的凸起组成，所述凸起为具有一定高度和宽度的矩形凸起，其中的一个凸起与其余的凸起具有不同的宽度。

所述红外探测与测量装置还包括至少用于给光电测量模块4和红外发射模块3供电的无线供电机构和无线信息传输机构，所述无线供电机构包括设置在旋转探测部分2上的接收线圈71、接收电路模块72，以及设置在旋转探测部分2外部的发射线圈81和发射电路模块82，与接收线圈71相连接的所述接收电路模块72连接光电测量模块4和红外发射模块3。所述发射电路模块82上还连接有电源。

所述接收线圈71和接收电路模块72设置在旋转探测部分2上且随旋转探测部分2一起旋转，所述发射线圈81和发射电路模块82设置在旋转探测部分2外部且不随旋转探测部分2旋转。

所述接收电路模块72电连接驱动电路板、感光芯片41和测量电路板，发射电路模块82向发射线圈81上施加规律变化的交流电压以产生交变感应电磁场，使得接收线圈71产生感应电动势，从而藉由发射线圈81和接收线圈71之间的感应电磁场实现无线供电。接收线圈71所产生的电能经过与所述接收电路模块72相串联的整流电路和稳压电路进行整流和稳压处理后分别输送给驱动电路板、感光芯片41和测量电路板。整流电路用于把脉动的直流电转换成稳定的直流电。优选的，所述无线供电机构还包括用于滤除那些不需要的频率成分电流的滤波器。

为了获得较好的电能传输效果，所述发射电路模块82包括相串联的高频震荡电路和功率放大电路。所述高频震荡电路和功率放大电路提高了接收线圈71的能量接收率，提高了无线供电机构的工作效率和能效。

所述无线信息传输机构包括与红外发射模块3和/或光电测量模块4电连接的第一信息模块，以及与第一信息模块通过无线传递信号的第二信息模块；所述第一信息模块设置在旋转探测部分上且随旋转探测部分一起旋转，所述第二信息模块设置在旋转探测部分外部的且不随旋转探测部分旋转。

所述红外发射模块3和光电测量模块4的信息传输至第一信息模块，第一信息模块通过无线传递方式将接收到的信息传递给第二信息模块，所述第二信息模块将其接收到的信息传递给上位机9；上位机9可通过无线信息传输机构将相应的指令通过无线传输给红外发射模块3和/或光电测量模块4。作为电路连接的优选方案之一，所述第一信息模块与接收电路模块72电连接，所述第二信息模块与发射电路模块82或电源电连接。

优选的，为了增大电能传输的能效，所述接收线圈71和发射线圈81同轴设置，所述发射线圈81设置在用于安装驱动电机1并支撑旋转探测部分2的底座5上；或者，优选的，所述发射线圈81设置在安装有所述红外探测与测量装置的行走机器人、扫地机器人或无人机上，既减小了所述红外线探测和测量装置的空间占用，同时又充分利用了行走机器人、扫地机器人或无人机等上位机9的安装结构空间。

所述第一信息模块与第二信息模块的无线通信连接的方式可以是光电通信、wifi、蓝牙或磁耦无线通信等。优选的，所述第一信息模块与第二信息模块通过蓝牙无线连接时，所述第一通信模块和第二通信模块采用一频分复用或时分复用的方式进行全双工通信。保证了第一信息模块和第二信息模块之间无线信息传输的流畅性和带宽。

蓝牙模块，作为取代数据电缆的短距离无线通信技术，蓝牙支持点对点以及点对多点的通信，以无线方式将家庭或办公室中的各种数据和语音设备连成一个微微网（pico－net），几个微微网还可以进一步实现互联，形成一个分布式网络（scatter－net），从而在这些连接设备之间实现快捷而方便的通信。本发明中蓝牙接口在嵌入式数字信号处理器omap5910上的实现，dsp（digitalsignalprocessing数字信号处理）对模拟信号进行采样，并对a/d变换后的数字信号进行处理，通过蓝牙接口传输到接收端，同样，dsp对蓝牙接收到的数字信号进行d/a变换，成为模拟信号。

蓝牙模块主要具有片内数字无线处理器drp（digitalradioprocessor）、数控振荡器，片内射频收发开关切换，内置arm7嵌入式处理器等。接收信号时，收发开关置为收状态，射频信号从内置天线（还可换为外置天线）接收后，经过蓝牙收发器直接传输到基带信号处理器。基带信号处理包括变频和采样，采用零中频结构。数字信号存储在ram（容量为32kb）中，供arm7处理器调用和处理，arm7将处理后的数据从编码接口输出到其他设备，信号发过程是信号收的逆过程，此外，还包括时钟和电源管理模块以及多个通用i/o口，供不同的外设使用。主机接口可以提供双工的通用串口，可以方便地和pc机的rs232通信，也可以和dsp的缓冲串口通信。

当所述接收线圈71和接收电路模块72接收到的电能大于所需电能时，为了保证红外发射模块3和光电测量模块4稳定运行并将多余电能储存，以备不时之需，所述接收电路模块72还包括储能电池以及与储能电池相连接的充放电控制电路。为了节省空间占用，所述储能电池优选为锂电池。

为了防止突然断电所造成的红外线探测与测量装置的各个模块的信息遗失，所述红外线探测与测量装置还包括与光电测量模块4相连接的闪存存储器，优选的，所述红外探测与测量装置还与红外发射模块3连接。

具体实施时，所述闪存存储器可以安装在旋转探测部分2内，也可以安装在旋转探测部分2外；优选的，所述闪存存储器设置在底座5上，所述闪存存储器与所述第二通信模块上连接，且通过无线信息传输机构与光电测量模块4和红外发射模块3无线连接。

所述发射光源31为激光光源或者为发光二极管led光源。其中在优选的实施例中，光源为led光源，个数为2个或者更多。在优选的实施例中，红外光发射模块中具有4个红外led光源。

所述led光源具有较大发散角，为了将led发出的发散光会聚，以小发散角发射出旋转探测部分2，所述红外发射模块3还包括设置在发射光路上的用于光束准直和会聚的发射透镜32或者发射透镜组，所述发射透镜32或者发射透镜组设置在红外线探测与测量装置的出射口上，所述出射口开设在红外线探测与测量装置的外部壳体上。通过优化发射透镜32的直径、厚度及曲率半径，使得测试光束经过发射透镜32后发散角减小到3度或者更小，使得该测试光束具有一定的横截面积。其中，发射透镜32为会聚透镜。所述测试光束为通过调制信号的调制峰值波长在850nm的红外光束。

为了将更多的被物体反射的反射光束收集到感光芯片41上，提高反射光束的准直性和光强，所述光电测量模块4还包括设置于接收光路上的接收透镜42或者接收透镜组，所述接收透镜42或者接收透镜组设置在红外线探测与测量装置的接收口，所述接收口开设在红外线探测与测量装置的外部壳体上。优选的实施例中，接收透镜组为前后设置的两片会聚透镜。

为了减少环境光的干扰，所述传感器上设置有中心波长为850nm的带通滤波膜；或者，所述发射透镜32和/或接收透镜42上设置有红外光滤波膜，优选的，所述红外光滤波膜为中心波长为850nm的带通滤波膜。

为了减少环境光的干扰，所述发射电路和/或接收电路上设置有带通滤波片，所述带通滤波片为中心波长为850nm的带通滤波片。优选的，所述带通滤波片设置在出射口和接收口上。

或者，为了减少环境光的干扰，所述发射电路和/或接收电路上设置有高通滤波片。优选的，所述带通滤波片设置在出射口和接收口上。

实施例2

与实施例1不同的是，所述驱动电机1通过驱动机构10驱动旋转探测部分2旋转。所述驱动机构10包括套装在驱动电机1的转轴上的电机转轮，所述电机转轮通过传动带带动旋转探测部分2旋转；驱动电机1的主体固定于底座5下方，驱动电机1的转轴通过底座5上的通孔穿过底座5，转轴突出于底座5上表面。在突出于底座5上表面的转轴顶端固定有电机转轮。

传动带为具有弹性的环形带状，套于电机转轮和旋转探测部分2外壳的外周，处于紧绷状态。驱动电机1通过电机转轮和传动带带动旋转探测部分2相对于底座5旋转。该驱动电机1为直流电机或者三相电机。由电机转轮和传动带组成的驱动机构10，运转平稳，速度稳定。

实施例3

与实施例2不同的是，所述驱动机构10包括套装在转轴上的主动齿轮，所述旋转探测部分2上连接有与主动齿轮相啮合的从动齿轮或从动齿轮组，所述驱动电机1通过主动齿轮和从动齿轮或从动齿轮组带动旋转探测部分2旋转。

由主动齿轮和从动齿轮或从动齿轮组所组成的驱动机构10，运行平稳，占用空间少。

实施例4

与实施例1-3不同的是，接收线圈71和发射线圈81垂直于旋转探测部分2的中心轴的方向上内外嵌套呈嵌套型的圆柱状结构；或者，接收线圈71和发射线圈81上下平行放置，下面的发射线圈81安装在底座5上且与发射电路模块之间设有隔磁片，上面的接收线圈71安装在旋转探测部分且与接收电路模块之间设有隔磁片。

其中，发射电路模块向下面的发射线圈81上施加规律变化的交流电压以产生交变感应电磁场，使得上面的接收线圈71产生感应电动势，从而藉由发射线圈81和接收线圈71之间的感应电磁场实现无线供电。位于旋转探测部分2上的电子元件均可通过接收电路模块72获得供电电源。

所述旋转探测部分2具有外壳，外壳上具有使测试光束通过的出射口和用于接收反射光束的接收口。在工作状态下，红外发射模块3接收到测量指令后，在驱动电路板协议下驱动红外发射模块3上的发射光源31，通过调制信号的调制发出峰值波长在850nm的测试光束，该测试光束通过旋转探测部分2外壳上的出射口，照射到外部需要探测的环境中。当环境中具有障碍物等物体时，该测试光束照射到物体上，被物体反射，得到反射光束，该经过物体反射的反射光束通过旋转探测部分2外壳上的接收口，射入旋转探测部分2内部。该反射光束被固定设置于旋转探测部分2内部的感光芯片41所接收，感光芯片41接收到反射光束，与测量光束进行比较，得到测量光束与反射光束的相位差，基于飞行时间法（timeofflight，简称tof）计算得到红外探测与测量装置和环境中物体之间的距离信息。

具体的，采用飞行时间法可以探测到环境中位于红外探测与测量装置测程内的物体，优选的，所述红外探测与测量装置测程为15米。另外，通过控制调制信号的频率，所述红外探测与测量装置的探测距离进一步扩展。比如可以将发射出的调制光频率降低，光速是恒定的，其波长就会变大，在一个周期内就可以测出更远的距离。

所述红外探测与测量装置用于行走机器人、扫地机器人、或无人机，或者类似的智能机器移动设备，对周围环境的扫描探测。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。