本發(fā)明涉及一種可自主行進(jìn)的清潔設(shè)備、尤其電機(jī)驅(qū)動(dòng)的抽吸和/或擦洗機(jī)器人,所述清潔設(shè)備具有距離測(cè)量裝置,用于測(cè)量清潔設(shè)備至物體的距離,其中,所述距離測(cè)量裝置具有光學(xué)三角測(cè)量系統(tǒng),所述光學(xué)三角測(cè)量系統(tǒng)具有光源、濾光器和探測(cè)器,它們?nèi)绱税仓?,使得從所述光源發(fā)射的光線沿傳播方向首先被物體散射,其中,被散射的光線的至少一部分隨后借助所述濾光器在光譜方面被過濾,并且其中,被過濾的光線最后被探測(cè)器探測(cè)。
具有這種距離測(cè)量裝置的可自主行進(jìn)的清潔設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。清潔設(shè)備例如在房屋內(nèi)自主地運(yùn)行并且在此獲取周圍環(huán)境的距離數(shù)據(jù)。為此已知的是,距離測(cè)量裝置設(shè)有用于環(huán)繞距離測(cè)量(360°)的器件,例如光學(xué)三角測(cè)量系統(tǒng)的形式,其安置在圍繞豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)或類似物上。
公開文獻(xiàn)de102008014912a1例如公開了一種可自動(dòng)運(yùn)行的清潔設(shè)備,其具有距離測(cè)量裝置,用于測(cè)量清潔設(shè)備至物體、例如障礙物(如墻壁或家具)的距離。距離測(cè)量裝置具有三角測(cè)量系統(tǒng),該三角測(cè)量系統(tǒng)的光源將光線發(fā)射到待測(cè)量的物體上。通過清潔設(shè)備的兩個(gè)不同的位置實(shí)現(xiàn)測(cè)量,其中,根據(jù)被物體散射(反射)的光線的角度可以推斷出物體至清潔機(jī)器人的間距。清潔設(shè)備由此獲得關(guān)于至障礙物的間距的信息,從而清潔設(shè)備可以由此確定其運(yùn)行策略并且事先避免與障礙物接觸。
已知的三角測(cè)量系統(tǒng)具有光源、濾光器和探測(cè)器。光源例如是光學(xué)激光二極管。濾光器通常是帶通濾波器,其設(shè)計(jì)為,使從光源發(fā)射的光線透射、也就是穿透,并且屏蔽周圍環(huán)境光線、也就是反射或吸收。帶通濾波器的中間頻率、也就是濾波器頻帶的下限頻率和上限頻率之間的幾何中間值(或接近數(shù)學(xué)中間值)有利地等于激光波長(zhǎng)。
在所使用的濾光器中缺點(diǎn)在于,其常常僅具有較低的透射比。帶通濾波器具有與785nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的中間頻率并且設(shè)計(jì)為干涉濾波器,這種帶通濾波器通常具有最高90%的透射比。與之相關(guān)地,大部分光線、即至少10%的光線被反射和/或吸收,并且沒有參與生成檢測(cè)結(jié)果。由此,由探測(cè)器接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度被減弱,這在可能的情況下會(huì)影響測(cè)量精度。
此外,當(dāng)距離測(cè)量裝置通常地安裝在清潔設(shè)備內(nèi)部時(shí),必要的是,濾光器、即帶通濾波器和探測(cè)器安置在兩個(gè)不同的、相互垂直布置的電路板上。在此,帶通濾波器安置在第一電路板上,同時(shí)探測(cè)器安置在與第一電路板垂直布置的第二電路板上。這種布置方式強(qiáng)制性地由于帶通濾波器的透射的特性導(dǎo)致,其中,透射的光線平行于第一電路板穿過帶通濾波器傳播,并且隨后射到垂直于射線方向并且由此也垂直于第一電路板布置的探測(cè)器上。在現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)是,電氣部件在兩個(gè)獨(dú)立的電路板上分配。由此,兩個(gè)電路板之間的多條線纜的電連接由手工焊接或者插接在一起,從而易發(fā)生故障。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種具有距離測(cè)量裝置的清潔設(shè)備,其中避免了上述的缺點(diǎn)。
所述技術(shù)問題按照本發(fā)明首先通過一種可自主行進(jìn)的清潔設(shè)備解決,所述清潔設(shè)備具有距離測(cè)量裝置,其中,所述濾光器是帶阻濾波器,該帶阻濾波器針對(duì)被散射的光線的至少一個(gè)波長(zhǎng)具有至少90%的反射系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明,在現(xiàn)有技術(shù)中用于建立三角測(cè)量系統(tǒng)所使用的帶通濾波器被帶阻濾波器替代。該帶阻濾波器的作用在于,射到濾光器上的光線不再被濾光器透射,而是被濾光器反射。由此,被物體散射的光線的傳播方向發(fā)生改變。由此,光學(xué)三角測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)于電路板如此布置,使得被物體散射的光線在射到濾光器之前平行于電路板傳播,所述光線通過進(jìn)行反射的濾光器、也就是帶阻濾波器被轉(zhuǎn)向并且沿垂直于電路板的方向傳播,從而使探測(cè)器可直接安置在同一個(gè)電路板上并且無需用于安置傳感器的第二電路板。前述實(shí)施方式適用的情況是,濾光器相對(duì)于入射的光束如此布置,使得光線在濾光器上的入射角度等于45°。在此,在入射的光線和反射的光線之間存在90°的夾角。因?yàn)橥瑫r(shí)無再需要第二電路板,所以在現(xiàn)有技術(shù)中所需的在第一電路板和第二電路板之間的電連接可以被取消,這種電連接必須手動(dòng)建立并且由此易發(fā)生故障。同樣地降低了裝配費(fèi)用,因?yàn)樗械牟考梢园仓迷诠餐碾娐钒迳?。此外也改進(jìn)了信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。最后,通過按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案也實(shí)現(xiàn)了距離測(cè)量裝置的緊湊的結(jié)構(gòu),其有利于在清潔設(shè)備的殼體內(nèi)的安裝。
通過按照本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計(jì)為光干涉鏡的、作為三角測(cè)量系統(tǒng)的濾光器的帶阻濾波器的使用,還提供了濾光器的更高反射系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于帶通濾波器(其具有針對(duì)中間頻率通常最高90%的透射比),帶阻濾波器具有至少90%的反射系數(shù),然而優(yōu)選地,帶阻濾波器具有更高的反射系數(shù)、例如(針對(duì)中間頻率的)光強(qiáng)的99%或99.5%的反射系數(shù)。通過與帶通濾波器的透射比相比更高的反射系數(shù),提供了射到探測(cè)器上的光線部分的更高的強(qiáng)度(當(dāng)從光源發(fā)生的光線的強(qiáng)度恒定時(shí)),由于也可探測(cè)到較弱散射的或更遠(yuǎn)距離的物體,并且可以測(cè)量與之的間距。
帶阻濾波器(帶除濾波器)通常具有一個(gè)反射光譜,該反射光譜不僅針對(duì)單一的波長(zhǎng)具有較高的反射系數(shù)。而是,該反射光譜通常在較大的頻率范圍內(nèi)具有較高的反射系數(shù)。不在帶阻濾波器的高反射頻率范圍內(nèi)的光線部分或者被透射或者被吸收,并且不參與被反射的光線部分。綜上,在帶阻濾波器的反射光譜內(nèi)(x軸:波長(zhǎng)或頻率,y軸:反射系數(shù))針對(duì)在最大反射以外的波長(zhǎng)或頻率,提供一種近乎于零的反射系數(shù)。參照反射光譜確定極限頻率、即上限頻率和下限頻率,其中,被反射的部分光線占入射的光線的比例為70.7%,也就是說,相對(duì)于最大值的下降為3db。作為濾光器特征值,引入所謂的中間頻率,其構(gòu)成上限頻率和下限頻率的幾何中間值。通常,如此選擇帶阻濾波器,使得帶阻濾波器的中間頻率基本上相應(yīng)于使用的光線的波長(zhǎng)。就此,光學(xué)構(gòu)件、例如激光二極管具有785nm的波長(zhǎng),有利地使用一種帶阻濾波器,該帶阻濾波器的中間頻率基本上相應(yīng)于該波長(zhǎng),也就是大約380thz的中間頻率。
在此建議,所述光學(xué)三角測(cè)量系統(tǒng)具有兩個(gè)探測(cè)器,其中,第一探測(cè)器相對(duì)于所述濾光器布置在反射方向上,用于探測(cè)被所述濾光器反射的第一部分光線,并且其中,第二探測(cè)器相對(duì)于所述濾光器布置在透射方向上,用于探測(cè)從所述濾光器透射的第二部分光線。在該實(shí)施方式中,從帶阻濾波器透射的第二部分光線被導(dǎo)向第二探測(cè)器,該第二探測(cè)器布置在濾光器的一側(cè)上,該側(cè)背離第一探測(cè)器指向。射到第二探測(cè)器上的透射的光線具有一個(gè)波長(zhǎng),該波長(zhǎng)位于帶阻濾波器的反射最大值以外。由此可行的是,分析三角測(cè)量系統(tǒng)的具有第二波長(zhǎng)的第二信號(hào)。例如,可以使用具有至少兩個(gè)放射波長(zhǎng)的源頭作為光源或者使用分別具有不同放射波長(zhǎng)的兩個(gè)或多個(gè)光源,其中,第一波長(zhǎng)的信號(hào)通過第一探測(cè)器分析,并且第二波長(zhǎng)的信號(hào)通過第二探測(cè)器分析。由此,在使用共同的光學(xué)元件的情況下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)三角測(cè)量系統(tǒng),其中,每個(gè)三角測(cè)量系統(tǒng)在其特定的距離測(cè)量范圍內(nèi)可以是最佳的。因?yàn)閺臑V光器透射的光線垂直于被濾光器反射的光學(xué)(在入射角為45°時(shí)),所以必要的是,第二探測(cè)器同樣垂直于第一探測(cè)器布置。由此,需要將第二探測(cè)器安置在第二電路板上,該第二電路板垂直于第一電路板布置并且以傳統(tǒng)的方式與第一電路板相連。
有利的是,如此結(jié)合該實(shí)施方式,即,沿光線的傳播方向在所述濾光器和第二探測(cè)器之間布置有反射器,所述反射器將從所述濾光器透射的第二部分光線反射到第二探測(cè)器上。從濾光器透射的光線部分由此投射到反射器上并且被反射器轉(zhuǎn)向,其中,反射器的入射角從相對(duì)于入射光線的45°旋轉(zhuǎn)90°。由此,被反射器反射的光線同樣轉(zhuǎn)向到第一電路板上,使得第二探測(cè)器可以安置在第一電路板上并且不再需要用于安置第二探測(cè)器的第二電路板。由此,第一和第二探測(cè)器可以在第一電路板上相鄰地布置,其中,被濾光器反射以及被反射器反射的光線部分相互平行地定向。
所述反射器同樣可以是帶阻濾波器。反射器由此同樣具有一個(gè)頻率范圍,在該頻率范圍內(nèi)入射的光線的特別高的一部分被反射,即優(yōu)選至少90%的份額、優(yōu)選至少99%或特別優(yōu)選至少99.5%。反射器的中間頻率在此有利地相應(yīng)于從濾光器透射的光線部分的至少一個(gè)波長(zhǎng),使得反射器的反射光譜有利地適合于投射的光線的頻率。
有利的是,所述反射器具有一個(gè)反射光譜,該反射光譜具有與濾光器的反射光譜不同的中間頻率。例如,濾光器的反射光譜可以具有一個(gè)相應(yīng)于785nm波長(zhǎng)的中間頻率,同時(shí)反射器的反射光譜具有一個(gè)相應(yīng)于可見的周圍環(huán)境光線的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)、例如532nm。就此,借助距離測(cè)量裝置既可以分析可見光范圍內(nèi),也可以分析與之不同的范圍、在此例如接近紅外線范圍。
此外,反射器可以具有一個(gè)反射光譜,其基本上具有兩個(gè)彼此分離的光譜范圍,如在縫隙式過濾器的情況。例如,反射器可以是縫隙式過濾器,其透射大于780nm的波長(zhǎng)的光線(長(zhǎng)通濾波器)并且反射較短波長(zhǎng)的光線、尤其可見光。
在此建議,所述濾光器的中間頻率相應(yīng)于從光源發(fā)射的光線的波長(zhǎng),并且所述反射器的中間頻率相應(yīng)于可見的周圍環(huán)境光線的波長(zhǎng),其中,所述濾光器的中間頻率優(yōu)選不相應(yīng)于可見的周圍環(huán)境光線的波長(zhǎng)。通過該設(shè)計(jì)方案確保,基于不同的波長(zhǎng)的兩個(gè)信號(hào)可以彼此分離并且例如不會(huì)既被濾光器也被反射器以一定比例反射。而是實(shí)現(xiàn)了信號(hào)盡可能地精準(zhǔn)地且完全根據(jù)相應(yīng)的波長(zhǎng)分離。在此尤其建議,濾光器的中間頻率和反射器的中間頻率相互間具有盡可能大的光譜間的差距、優(yōu)選至少50nm,并且過濾器光譜的邊界盡可能陡地延伸。
在本發(fā)明的意義下,帶阻濾波器可以是反射棱鏡、光干涉鏡、半透鏡或反射光柵。有利的是,在使用可選地反射的過濾器(帶阻濾波器)時(shí),其相對(duì)于可選地透射的過濾器(帶通濾波器)實(shí)現(xiàn)比帶通濾波器的透射比更高的反射系數(shù),尤其是光干涉鏡或反射光柵作為帶阻濾波器的情況下。
相對(duì)于前述的具有作為濾光器的帶阻濾波器的距離測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)方式備選地,本發(fā)明還建議,所述濾光器是帶通濾波器,沿透射方向在該帶通濾波器的后方布置有反射鏡。通過該實(shí)施方式也實(shí)現(xiàn)了,從光源發(fā)射的光線朝電路板的方向轉(zhuǎn)向,使得探測(cè)器可以安置在該電路板上并且不必使用第二電路板。通過帶通濾波器與安置在后面的反射器的結(jié)合,模仿了帶阻濾波器的射線導(dǎo)引,其中,組件的反射系數(shù)則小于帶阻濾波器的反射器。組件的最終的反射系數(shù)尤其取決于帶通濾波器的透射比和反射器的反射系數(shù)。有利的是,帶通濾波器的透射比可能性地高,也就是說反射系數(shù)盡可能地低,并且反射器的反射系數(shù)盡可能地高。如前所述,同樣的帶通濾波器針對(duì)中間頻率具有大約90%的透射比,使得組件的總體反射系數(shù)強(qiáng)制性地最高等于90%。就此建議,使用具有盡可能高的反射系數(shù)的反射器,用于保證射到探測(cè)器上的光線的損失盡可能地小。
與帶通濾波器和反射器的組合相關(guān)地建議,所述帶通濾波器是干涉濾光器。在此本質(zhì)上,帶通濾波器針對(duì)中間頻率具有盡可能高的透射比,也就是說,盡可能低的反射系數(shù)。
相對(duì)于前述的具有作為濾光器的帶阻濾波器或帶通濾波器的距離測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)方式備選地,本發(fā)明還建議,所述濾光器是縫隙式過濾器,該縫隙式過濾器針對(duì)被散射的光線的至少一個(gè)波長(zhǎng)具有至少90%的反射系數(shù)。通過該實(shí)施方式也可實(shí)現(xiàn),從光源發(fā)射的光線朝電路板的方向轉(zhuǎn)向,使得探測(cè)器可以安置在該電路板上并且不必使用第二電路板。特別優(yōu)選的是,縫隙式過濾器具有至少95%、或特別優(yōu)選98%的反射系數(shù),其中,具有98%或特別優(yōu)選也大于99.5%的反射系數(shù)與帶阻濾波器的反射系數(shù)相當(dāng),并且射到探測(cè)器上的光線由此具有盡可能大的強(qiáng)度。
最后在所有情況下建議,所述距離測(cè)量裝置僅具有一個(gè)電路板,用于安置光源、濾光器和一個(gè)或多個(gè)探測(cè)器。
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在附圖中:
圖1示出按照本發(fā)明的清潔設(shè)備的立體圖;
圖2示出清潔設(shè)備的仰視圖;
圖3示出根據(jù)第一實(shí)施方式的距離測(cè)量裝置;
圖4示出根據(jù)第二實(shí)施方式的距離測(cè)量裝置;
圖5示出根據(jù)第三實(shí)施方式的距離測(cè)量裝置;
圖6示出根據(jù)第四實(shí)施方式的距離測(cè)量裝置。
圖1和2示出可自主行進(jìn)的清潔設(shè)備1,在此是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的抽吸機(jī)器人的形式。清潔設(shè)備1具有設(shè)備殼體19,所述設(shè)備殼體還至少包括兩個(gè)輪子20、清潔輥21、刷子22和距離測(cè)量裝置2。此外,在設(shè)備殼體19的向上指向的側(cè)面上安置有光線出口23,從距離測(cè)量裝置2的光源4射出的光線通過光線出口可以向外射出。距離測(cè)量裝置2可360°旋轉(zhuǎn)地安置在設(shè)備殼體19內(nèi),其中,光線出口23與之對(duì)應(yīng)地在水平的射出面內(nèi)圍繞360°是開放的,使得光線在360°的角度范圍內(nèi)可以被射出。在清潔設(shè)備1前方具有物體3,清潔設(shè)備1駛向該物體。
圖3至6示出四個(gè)不同的距離測(cè)量裝置2的實(shí)施方式。距離測(cè)量裝置2分別具有光源4、濾光器5和探測(cè)器6,它們?nèi)绱税仓迷诠鈱W(xué)射線裝置內(nèi),使得從(圖3至6未示出的)光源4射出的在物體3上被散射的光首先射到光學(xué)元件13上,該光學(xué)元件例如是聚焦透鏡,隨后借助濾光器5在光譜方面過濾,并且最后至少第一部分光線8被探測(cè)器6探測(cè)到。在此,光學(xué)元件13、濾光器5和第一探測(cè)器6安置在距離測(cè)量裝置2的第一電路板11上。
第一電路板11還具有光柵14,在此其設(shè)計(jì)為叉形光柵,該光柵固定了可轉(zhuǎn)動(dòng)地安置在設(shè)備殼體19內(nèi)的距離測(cè)量裝置2的角度定向。在第一電路板11上還安置有電壓調(diào)節(jié)器16、處理器17(微控制器)和激光激勵(lì)電子器件18。第一電路板11還支承著測(cè)量裝置殼體15,該測(cè)量裝置殼體固持著距離測(cè)量裝置2的各個(gè)部件。
相對(duì)于前述部件附加地,圖4所示的距離測(cè)量裝置2還具有第二探測(cè)器7,該第二探測(cè)器沿光線的透射方向布置在濾光器5的后面。第二探測(cè)器7安置在第二電路板12上,該第二電路板又支承在第一電路板11上。
根據(jù)圖5的距離測(cè)量裝置2具有在濾光器5的透射方向上的反射器10,以及第二探測(cè)器7。反射器10和第二探測(cè)器7安置在第一電路板11上。
根據(jù)圖6的距離測(cè)量裝置2具有沿透射方向位于濾光器后面的反射器10和第一探測(cè)器6。反射器10和第一探測(cè)器6都安置在第一電路板11上。
以下闡述各個(gè)距離測(cè)量裝置的工作原理。
在圖3所示的距離測(cè)量裝置2中,濾光器5設(shè)計(jì)為帶阻濾波器。這種濾光器針對(duì)其中間頻率具有例如99%的反射系數(shù),該中間頻率在此例如相應(yīng)于785nm的光線激光二極管(光源4)的波長(zhǎng)。濾光器5在此例如設(shè)計(jì)為單色過濾器,使得該濾光器具有在785nm時(shí)極強(qiáng)的最大反射系數(shù)。針對(duì)另外波長(zhǎng)的反射系數(shù)接近于零。從物體3反射的光線由此到達(dá)濾光器5并且以一部分、即第一部分光線8被99%地反射。其余的1%的部分光線被濾光器5吸收或者透射(圖3中未示出)并且沒有到達(dá)探測(cè)器6。第一部分光線8射到探測(cè)器6上并且在那里根據(jù)光學(xué)三角測(cè)量法被分析。為此,距離測(cè)量裝置2使用處理器17。
帶阻濾波器例如設(shè)計(jì)為光干涉鏡,例如設(shè)計(jì)為具有多層電介質(zhì)層的玻璃基層。分別根據(jù)帶阻過濾器的所希望的反射系數(shù)和所希望的中間頻率,使用不同的層材料和必要時(shí)也使用不同的基層材料。相對(duì)于設(shè)計(jì)為帶阻過濾器的濾光器,備選地也可考慮其它設(shè)計(jì)方案,例如縫隙式過濾器(長(zhǎng)通、短通)或漸變過濾器。它們例如具有通常的反射系數(shù)。針對(duì)縫隙式過濾器例如可以是至少90%的反射系數(shù)。此外保持所示的光路。
通過濾光器5的可選波長(zhǎng)的反射,從光源4發(fā)射的光線可以與距離測(cè)量裝置2的周圍環(huán)境光線相分離,這種周圍環(huán)境光線同樣被物體3散射并且由此也射到光學(xué)元件13和濾光器5上。借助與波長(zhǎng)相關(guān)的反射系數(shù),由此光源4的光線與周圍環(huán)境光線分離,使得僅有光源4的光線或者相對(duì)于周圍環(huán)境光線占絕大多數(shù)的光源的光線用于產(chǎn)生測(cè)量結(jié)果。
圖4示出本發(fā)明的另外的實(shí)施方式。其中沿濾光器5的透射方向在濾光器5的后面安置有第二探測(cè)器7,該第二探測(cè)器設(shè)計(jì)用于探測(cè)從濾光器5透射的光線。在該實(shí)施方式中,從光源4發(fā)射的且由此也被物體3反射的光線具有至少兩個(gè)不同的波長(zhǎng)。第一波長(zhǎng)在此相應(yīng)于濾光器5的中間頻率,使得相應(yīng)的第一部分光線8被濾光器5反射并且射到第一探測(cè)器6上。第二部分光線9(濾光器5針對(duì)該第二部分光線僅具有較低的反射系數(shù))從濾光器5透射并且到達(dá)第二探測(cè)器7。第二探測(cè)器7同樣與處理器17相連并且可以類似于探測(cè)器6進(jìn)行分析。此外,第二探測(cè)器7也可以用于探測(cè)周圍環(huán)境光線和/或用于探測(cè)從濾光器5透射的部分光線,該部分光線具有等于中間頻率的波長(zhǎng)。在98%的反射系數(shù)時(shí),這部分透射的光線例如等于2%。
第一探測(cè)器6和第二探測(cè)器7均可以設(shè)計(jì)為光電二極管、光電二極管陣列和/或ccd芯片\cmos芯片。探測(cè)器6、7在此可以附加地針對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)或確定的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行探測(cè),從而附加地可以進(jìn)行波長(zhǎng)選擇。
由此根據(jù)所示的實(shí)施方式,探測(cè)器6可以測(cè)量例如785nm的第一波長(zhǎng)的光線,同時(shí)第二探測(cè)器7可以測(cè)量不同的、例如532nm的波長(zhǎng)的光線。由此,被物體3反射的光線可以根據(jù)兩個(gè)不同的波長(zhǎng)被分析,從而這可以測(cè)取到關(guān)于物體的附加的信息、尤其物體表面的顏色。這尤其對(duì)于一種物體3是有利的,即該物體由于其表面特性針對(duì)特定的波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍僅具有較低的反射系數(shù),使得探測(cè)器6、7之一例如可以探測(cè)僅較小的光強(qiáng)度。
根據(jù)圖5的實(shí)施例示出距離測(cè)量裝置2,該距離測(cè)量裝置同樣具有濾光器5和第一探測(cè)器6。如前述附圖所示地,濾光器5設(shè)計(jì)為帶阻濾波器,使得該濾光器將被物體3反射的光線針對(duì)中間頻率以例如99.5%的極高的反射系數(shù)反射到探測(cè)器6上。從濾光器5透射的第二部分光線9具有與濾光器5的中間頻率不同的波長(zhǎng),該第二部分光線射到反射器10上,該第二部分光線被反射器10至少部分反射。反射器10可以同樣是帶阻濾波器,該帶阻濾波器有利地具有一個(gè)中間頻率,該中間頻率與濾光器的中間頻率不同。備選地,反射器10也可以設(shè)計(jì)為寬頻帶反射器,其通過較大的頻率范圍具有幾乎更高的反射系數(shù)。被反射器10反射的光線射到第二探測(cè)器7上并且可以在那里被分析。根據(jù)該實(shí)施方式,第一探測(cè)器6和第二探測(cè)器7均安置在第一電路板11上,從而不需要第二電路板12。反射器10可以是金屬鏡子、由電介質(zhì)層覆蓋的光干涉鏡或者反射棱鏡。反射器10的表面和濾光器5的表面優(yōu)選是平坦的,但可以具有微結(jié)構(gòu),如菲涅爾濾鏡或小透鏡。備選地,濾光器5也可以涉及縫隙式過濾器,其必要時(shí)具有較低的反射系數(shù)(但至少90%)。
圖6示出本發(fā)明的另外的實(shí)施方式,其中距離測(cè)量裝置2沿著被物體3反射的光線的傳播方向在光學(xué)元件13的后面,首先具有設(shè)計(jì)為帶通濾波器的濾光器5并且隨后是反射器10。設(shè)計(jì)為帶通濾波器的濾光器5如此構(gòu)造,使得等于光源4的波長(zhǎng)的光線被透射。帶通濾波器具有針對(duì)該波長(zhǎng)的較高的透射比,其例如等于90%。由帶通濾波器透射的第一部分光線8射到反射器10上,該反射器10針對(duì)第一部分光線8的波長(zhǎng)具有較高的反射系數(shù)。被反射器10反射的光線射到第一探測(cè)器6上并且借助處理器17進(jìn)行分析。帶通濾波器可以是透射棱鏡、透射光柵、分光鏡或小透鏡陣列(其由多個(gè)單獨(dú)的透鏡構(gòu)成)。根據(jù)該實(shí)施方式,距離測(cè)量裝置2的部件同樣安置在共同的電路板上,即第一電路板11,從而無需第二電路板12。與前述的實(shí)施方式不同的是,射到第一反射器6上的第一部分光線8的光強(qiáng)度較低,因?yàn)闉V光器5的透射比比通常的帶阻濾波器的反射系數(shù)小。
盡管距離測(cè)量裝置2在此描述為360°可旋轉(zhuǎn)的,當(dāng)然還可行的是,距離測(cè)量裝置抗扭地安置在設(shè)備殼體19的內(nèi)部。在這種實(shí)施方式中,距離測(cè)量裝置僅可以以確定的方向(例如清潔設(shè)備1的當(dāng)前的行駛方向)進(jìn)行測(cè)量。
附圖標(biāo)記列表
1清潔設(shè)備
2距離測(cè)量裝置
3物體
4光源
5濾光器
6第一探測(cè)器
7第二探測(cè)器
8第一部分光線
9第二部分光線
10反射器
11第一電路板
12第二電路板
13光學(xué)元件
14光柵
15測(cè)量裝置殼體
16電壓調(diào)節(jié)器
17處理器
18激光激勵(lì)電子器件
19設(shè)備殼體
20輪子
21清潔輥
22刷子
23光線出口