專利名稱：一種led測(cè)距裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)距裝置，尤其涉及一種利用普通發(fā)光二極管 (LED)進(jìn)行測(cè)距的裝置。
背景技術(shù)：
通常探測(cè)物體距離的裝置及方法，分有"無(wú)源探測(cè)"和"有源探測(cè)"。 所謂"無(wú)源探測(cè)，，是指，用像人的兩只眼睛一樣的一對(duì)圖像檢測(cè)裝置檢測(cè)被 攝物的圖像信號(hào)，基于該檢測(cè)到的圖像信號(hào)進(jìn)行探測(cè)物理的距離，而所謂"有 源探測(cè)"是指，由光敏元件接收把紅外線等信號(hào)光投射到被攝物時(shí)來(lái)自被攝 物的反射信號(hào)光，根據(jù)接收到的反射信號(hào)光的強(qiáng)度和光的入射位置計(jì)算被攝 物的距離。其中，"有源探測(cè)"相比"無(wú)源探測(cè)"多需要一個(gè)發(fā)送裝置；目 前的"無(wú)源探測(cè)"中，如果被攝物沒(méi)有對(duì)比度則進(jìn)行正確的探測(cè)是比較困難 的；而且，由于需要探測(cè)專用的半導(dǎo)體傳感器，測(cè)距裝置的成本變得很高。
如中國(guó)專利申請(qǐng)第200410049205.5號(hào)和美國(guó)專利申請(qǐng)第5915233號(hào)均公 開(kāi)了一種距離測(cè)量裝置，通過(guò)光發(fā)射二極管(LED)發(fā)光、投射光照亮物體， 聚焦反射光給位置敏感光檢測(cè)器，從而輸出位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)距的目 的，然而該現(xiàn)有技術(shù)為該技術(shù)采用有源探測(cè)方式，不僅需要一個(gè)光發(fā)射裝置 進(jìn)行投射照亮物體，而且還需要一個(gè)聚焦鏡進(jìn)行聚焦接收反射光，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 成本比l交高。
綜上所述，可知現(xiàn)有技術(shù)中長(zhǎng)期以來(lái)一直存在測(cè)距裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本 高的問(wèn)題。因此，有必要提出改進(jìn)的技術(shù)手段，來(lái)解決該問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種LED測(cè)距裝置，以實(shí)現(xiàn)距離探觀'J,且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
現(xiàn)代LED除了起到指示器和照明這些傳統(tǒng)功用以外，還能充當(dāng)光伏探測(cè) 器。如簡(jiǎn)單地把紅色LED連到萬(wàn)用表，用類似的紅色LED等明亮光源照射 它，就會(huì)產(chǎn)生大于1.4V的讀數(shù)。某個(gè)反向偏置LED的模型等效于一個(gè)充電 電容器，該電容器與一個(gè)依賴光的電流源并聯(lián)。如果增強(qiáng)入射光，就會(huì)增強(qiáng) 電流源，并能使等效電容器快速放電至電源電壓。
基于LED的上述感光特性，本實(shí)用新型提出一種LED測(cè)距裝置，用于 探測(cè)物體距離。其基本構(gòu)思是當(dāng)改變發(fā)光LED與待測(cè)物的距離，則引起外 界環(huán)境光射入到LED的光強(qiáng)度改變，導(dǎo)致LED的》文電時(shí)間改變，因此可以 通過(guò)檢測(cè)該LED的放電時(shí)間來(lái)獲知對(duì)應(yīng)的待測(cè)物的距離信息。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是
提出一種LED測(cè)距裝置，包含LED感測(cè)模塊和具有一存儲(chǔ)器的控制處 理沖莫塊，其中
所述LED感測(cè)模塊包括至少一個(gè)LED;
所述控制處理模塊，用于控制所述LED進(jìn)行充放電，檢測(cè)所述LED的 放電時(shí)間，根據(jù)所述放電時(shí)間以及所述存儲(chǔ)器中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè) 物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息,.獲取對(duì)應(yīng)的待測(cè)物的距離信息。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
所述控制處理才莫塊包含依次相連的充放電控制單元、放電時(shí)間檢測(cè)單元 和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，所述充放電控制單元還連接到所述LED的兩端，所M電 時(shí)間檢測(cè)單元還連接到所述LED的負(fù)極端，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元還連接到所述 存儲(chǔ)器。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
所述充放電控制單元，用于對(duì)所述LED加反向偏壓使其充電，之后取消 在該LED負(fù)極施加的電壓，同時(shí)向放電時(shí)間檢測(cè)單元發(fā)送檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)；
所述放電時(shí)間檢測(cè)單元，用于在收到檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)后，檢測(cè)所述LED的 本次放電時(shí)間，并將檢測(cè)出的本次放電時(shí)間輸出到所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元中；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述存儲(chǔ)器中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè) 物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，將所^i文電時(shí)間^r測(cè)單元發(fā)送來(lái)的所述LED的 本次放電時(shí)間轉(zhuǎn)換為待測(cè)物距離信息。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
所述放電時(shí)間檢測(cè)單元在收到檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)后，開(kāi)始計(jì)時(shí)，并持續(xù)檢測(cè) 所述LED的負(fù)極端的電壓，如判斷所述LED的負(fù)極端的電壓為一低電平時(shí)， 停止計(jì)時(shí)，將所述計(jì)時(shí)時(shí)間作為所述LED的本次;改電時(shí)間，發(fā)送給所述數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換單元。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
所述控制處理才莫塊還包含校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元分別與所述^:電時(shí)間 檢測(cè)單元和所述存儲(chǔ)器相連，其中
所述校準(zhǔn)單元，用于從所述放電時(shí)間檢測(cè)單元中獲取并判斷所述LED的 當(dāng)前放電時(shí)間，如判斷所述當(dāng)前放電時(shí)間小于所述存儲(chǔ)器中保存的放電時(shí)間 參考值，則根據(jù)一預(yù)設(shè)的遞減規(guī)則，遞減所述》文電時(shí)間參考值，然后控制所 述存儲(chǔ)器將其保存的放電時(shí)間參考值更新為所述遞減處理后的放電時(shí)間參考 值；如判斷所述當(dāng)前放電時(shí)間大于所述存儲(chǔ)器中保存的放電時(shí)間參考值且小 于所述存儲(chǔ)器中保存的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間，則根據(jù)一預(yù)設(shè)的遞增 規(guī)則，遞增所述放電時(shí)間參考值，然后控制所述存儲(chǔ)器將其保存的i文電時(shí)間 參考值更新為所述遞增處理后的放電時(shí)間參考值；
所述存儲(chǔ)器，在所述校準(zhǔn)單元的控制下更新其保存的;^文電時(shí)間參考值。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn):
所述校準(zhǔn)單元還與所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元相連，其中
所述校準(zhǔn)單元在判斷出所述當(dāng)前放電時(shí)間大于或等于所述存儲(chǔ)器中保存 的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間時(shí)，向所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元發(fā)送開(kāi)始轉(zhuǎn)換的控 制命令.，
所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元在收到開(kāi)始轉(zhuǎn)換的控制命令后，才根據(jù)所述存儲(chǔ)器中 保存的LED放電時(shí)間與待測(cè)物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，將所i^i文電時(shí)間檢 測(cè)單元發(fā)送來(lái)的所述LED的本次放電時(shí)間轉(zhuǎn)換為待測(cè)物距離信息。置還可具有以下特點(diǎn)
還包含一與所述控制處理模塊相連的距離指示模塊，其中
所述距離指示模塊包含多個(gè)LED ，用于從所述控制處理模塊獲取待測(cè)物 的距離信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的距離信息與LED點(diǎn)亮個(gè)數(shù)或者點(diǎn)亮順序的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，來(lái)點(diǎn)亮所述多個(gè)LED。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
所述LED感測(cè)模塊還包括一四周及底部密閉的外殼，所述LED感測(cè)才莫 塊中的LED位于該外殼內(nèi)部。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
還包含一與所述控制處理^^莫塊相連的測(cè)距控制開(kāi)關(guān)。
進(jìn)一步地，上述LED測(cè)距裝置還可具有以下特點(diǎn)
所述控制處理才莫塊是單片機(jī)或嵌入式芯片。
本實(shí)用新型所述的一種LED測(cè)距裝置，利用LED的感光特性，根據(jù)LED 放電時(shí)間獲取#:測(cè)物與該LED測(cè)距裝置的距離信息，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)， 其電路結(jié)構(gòu)筒單，運(yùn)算量小，大大降低了成本，具有4艮好的市場(chǎng)前景。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例LED測(cè)距裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例圖1所示測(cè)距裝置進(jìn)行測(cè)距的方法流程圖。
圖3是LED負(fù)極充i文電波形圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例圖1所示測(cè)距裝置進(jìn)行校準(zhǔn)的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖來(lái)介紹本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
。
參考圖1，該圖示出了本實(shí)用新型實(shí)施例LED測(cè)距裝置的組成結(jié)構(gòu)圖， 包含LED感測(cè)模塊11和具有一存儲(chǔ)器124的控制處理模塊12,以及一與控 制處理^^莫塊12相連的測(cè)距控制開(kāi)關(guān)13，其中LED感測(cè)模塊ll包括至少一個(gè)LEDlll。所述LED感測(cè)模塊11還可以 包含一放置LEDlll的外殼112,所述外殼112可以為一四周及底部密閉的凹 槽，以避免四周及底部光線的干擾。所述LEDlll用于接收環(huán)境光，以及在 所述控制處理才莫塊12的控制下進(jìn)行充電或者放電。
測(cè)距控制開(kāi)關(guān)13與控制處理模塊12連接，供用戶操作來(lái)啟動(dòng)或停止測(cè) 距?？梢圆捎贸Ｒ?jiàn)的各種形式的按鈕或按鍵。
所述控制處理才莫塊12,用于控制所述LEDlll進(jìn)行充放電，檢測(cè)所述 LEDlll的放電時(shí)間，根據(jù)所述放電時(shí)間以及所述存儲(chǔ)器124中存儲(chǔ)的LED 放電時(shí)間與待測(cè)物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，獲取對(duì)應(yīng)的待測(cè)物的距離信息。
'控制處理才莫塊12可以進(jìn)一步分為包括依次相連的充放電控制單元121、 放電時(shí)間檢測(cè)單元122,和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123,所述充放電控制單元121還連 接到所述LEDlll的兩端，所述放電時(shí)間檢測(cè)單元122還連接到所述LEDlll 的負(fù)極端，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123還連接到所述存儲(chǔ)器124，其中
充放電控制單元121,用于在啟動(dòng)測(cè)量后，持續(xù)控制LEDlll進(jìn)行充放電， 一次充放電過(guò)程中，先對(duì)LEDlll加反向偏壓使其充電，之后取消該LEDlll 負(fù)極施加的電壓，如將其負(fù)極變?yōu)閼腋?，同時(shí)向放電時(shí)間檢測(cè)單元122發(fā)送 檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)。
放電時(shí)間檢測(cè)單元122，用于在收到檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)后，檢測(cè)LEDlll的本 次放電時(shí)間，并將檢測(cè)出的本次放電時(shí)間輸出到所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123中。 具體來(lái)說(shuō)，放電時(shí)間檢測(cè)單元122可以檢測(cè)LEDlll負(fù)極的端電壓，例如可 以從收到檢測(cè)請(qǐng)求時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到LEDlll負(fù)極電壓變化為一低電平，如一 基準(zhǔn)電壓1/2Vcc的時(shí)間，即為L(zhǎng)ED111的本次放電時(shí)間。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123 ，用于根據(jù)存儲(chǔ)器124中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè) 物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，將所述放電時(shí)間檢測(cè)單元122發(fā)送來(lái)的LEDlll 放電時(shí)間轉(zhuǎn)換為待測(cè)物距離信息。
上述控制處理才莫塊12為可編程單片機(jī)或者嵌入式芯片。
參考圖2，用戶操作測(cè)距控制開(kāi)關(guān)13啟動(dòng)圖l所示測(cè)距裝置后，該裝置 反復(fù)執(zhí)行如下測(cè)距處理步驟S201:對(duì)LED加一段時(shí)間的反向偏壓使其充電；
步驟S202:取消該LED負(fù)極施加的電壓，同時(shí)檢測(cè)該LED的本次放電 時(shí)間；
參見(jiàn)圖3,該圖示出了 LED充放電波形的一個(gè)示例?？刂铺幚砟K使LED 充電、；故電，通過(guò)識(shí)別;故電時(shí)間來(lái)識(shí)別外界環(huán)境光的強(qiáng)度，從而判斷出待測(cè) 物靠近的距離。放電時(shí)間越長(zhǎng)，則光強(qiáng)度越弱；放電時(shí)間越短，則光強(qiáng)度越 強(qiáng)。
步驟S203:根據(jù)檢測(cè)到的該LED的本次放電時(shí)間及保存的LED放電時(shí) 間與待測(cè)物距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，找到該LED的本次放電時(shí)間對(duì)應(yīng)的待測(cè)物距離 信息，結(jié)束。
所述保存的LED放電時(shí)間與待測(cè)物距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以如下述表格所
示
LED與待測(cè)物距離(cm)LED放電時(shí)間對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)范圍
10cm(L+0x") (L+0xlB)
8cm(Vref+0xlC)~( Vref+0x23)
6 cm(Vref+0x24) (Vref+0x31)
5cm(Vref+0x32) (Vref+0x3F)
4cm(Vref+0x40)~( Vref+0x5C)
3cm(Vref+0x5D) (V f+0x7A)
2cm(Vref+0x7B)~( Vref+0x8D)
小于等于1cm大于等于(U0x8E)
其中，Vref為常光下LED的放電時(shí)間參考值。
較佳地，圖1所示測(cè)距裝置還可以包含一與控制處理模塊12相連距離指 示模塊14，用以指示該測(cè)距裝置與待測(cè)物的距離信息
所迷距離指示模塊14包含多個(gè)LED，用于從所述控制處理模塊12中獲 取待測(cè)物的距離信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的距離信息與LED點(diǎn)亮個(gè)數(shù)或者點(diǎn)亮順序 的對(duì)應(yīng)關(guān)系，來(lái)點(diǎn)亮所述多個(gè)LED。如采用8顆LED，當(dāng)距離指示模塊14 獲得的測(cè)距值為8cm時(shí)點(diǎn)亮LED1 ，為7cm時(shí)，點(diǎn)亮LED1-2……依此類推， 當(dāng)測(cè)距值為lcm時(shí)，LED1 8均點(diǎn)亮。由此當(dāng)待測(cè)物體向LED測(cè)距裝置移動(dòng)時(shí)，其感測(cè)到的光線越來(lái)越弱，同時(shí)可以看到一個(gè)LED棒動(dòng)態(tài)遞增顯示的過(guò)程。
在另一實(shí)施例中，距離指示模塊14也可以釆用馬達(dá)轉(zhuǎn)向，語(yǔ)音播報(bào)等其 他輸出方式來(lái)指示距離信息。
為了保證測(cè)距裝置的準(zhǔn)確性， 一般要求被測(cè)物在LED感測(cè)模塊11正前 方，則LED探測(cè)結(jié)果為最佳。被測(cè)物以能引起LED感測(cè)單元感測(cè)結(jié)果變化 的距離為最大距離， 一般不超過(guò)20cm。
在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同類型的LED在相同強(qiáng)度的光線下放電時(shí)間參考 值不同，同一LED在不同強(qiáng)度的光線下其放電時(shí)間的參考值也是不同的，為 了保證測(cè)距的準(zhǔn)確性，通常在啟動(dòng)測(cè)量后，需要不斷地掃描其在當(dāng)前環(huán)境光 下的放電時(shí)間，實(shí)時(shí)對(duì)上述圖1中存儲(chǔ)器124保存的該LED放電時(shí)間參考值 進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，較佳地，上述圖1中控制處理模塊12還可包含一校準(zhǔn)單元 125，該校準(zhǔn)單元125分別與放電時(shí)間檢測(cè)單元122、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123和存 儲(chǔ)器124相連，其中
校準(zhǔn)單元125,用于在啟動(dòng)測(cè)量后，持續(xù)從放電時(shí)間;險(xiǎn)測(cè)單元122中獲 取并判斷LEDlll的當(dāng)前放電時(shí)間，如判斷所述當(dāng)前放電時(shí)間小于存儲(chǔ)器124 中保存的LED的放電時(shí)間參考值，則根據(jù)一預(yù)設(shè)的遞減規(guī)則，遞減所述放電 時(shí)間參考值，然后控制存儲(chǔ)器124將其保存的放電時(shí)間參考值更新為所述遞 減處理后的放電時(shí)間參考值；如判斷所述當(dāng)前放電時(shí)間大于存儲(chǔ)器124中保 存的LED的放電時(shí)間參考值且小于存儲(chǔ)器124中保存的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的 放電時(shí)間，則根據(jù)一預(yù)設(shè)的遞增規(guī)則，遞增所述放電時(shí)間參考值，然后控制 存儲(chǔ)器124將其保存的放電時(shí)間參考值更新為所述遞增處理后的放電時(shí)間參 考值。
校準(zhǔn)單元125,還在判斷出所述當(dāng)前放電時(shí)間大于或等于存儲(chǔ)器124中 保存的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間時(shí)，向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123發(fā)送開(kāi)始轉(zhuǎn)換 的控制命令。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123在收到開(kāi)始轉(zhuǎn)換的控制命令后，根據(jù)存儲(chǔ)器 124中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè)物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，將所述放電 時(shí)間檢測(cè)單元122發(fā)送來(lái)的LED111的放電時(shí)間轉(zhuǎn)換為待測(cè)物距離信息。存儲(chǔ)器124，在校準(zhǔn)單元125的控制下更新其保存的放電時(shí)間參考值。
參考圖4，用戶操作測(cè)距控制開(kāi)關(guān)13啟動(dòng)圖1所示測(cè)距裝置后，該裝置 反復(fù)執(zhí)行如下校準(zhǔn)處理
步驟S401:判斷LED本次放電時(shí)間是否小于當(dāng)前保存的LED放電時(shí)間 參考值，如判斷結(jié)果為"小于"，則進(jìn)入步驟S402;如判斷結(jié)杲為"大于，，， 則進(jìn)入步驟S403;
步驟S402:遞減當(dāng)前保存的LED放電時(shí)間參考值，結(jié)束；
如判斷LED本次放電時(shí)間小于保存的LED放電時(shí)間參考值，則認(rèn)為L(zhǎng)ED 當(dāng)前檢測(cè)到的環(huán)境光的強(qiáng)度大于當(dāng)前保存的無(wú)待測(cè)物時(shí)檢測(cè)到的環(huán)境光的強(qiáng) 度，為了保證測(cè)距的準(zhǔn)確性，需要相應(yīng)地增大當(dāng)前保存的無(wú)待測(cè)物時(shí)檢測(cè)到 的環(huán)境光的強(qiáng)度，即可以按照一預(yù)設(shè)的遞減規(guī)則，遞減保存的所述LED放電 時(shí)間參考值。所述預(yù)設(shè)的遞減規(guī)則可以是按照等差數(shù)列規(guī)則遞減，當(dāng)然也可 以按照其他規(guī)則遞減，本實(shí)用新型并不以此為限。
步驟S403:判斷LED本次放電時(shí)間是否小于當(dāng)前保存的最大檢測(cè)距離 對(duì)應(yīng)的LED的放電時(shí)間，如判斷結(jié)果為"小于"，則進(jìn)入步驟S404;如判斷 結(jié)果為"大于或者等于"，則進(jìn)入步驟S405;
步驟S404:遞增當(dāng)前保存的所述LED放電時(shí)間參考值，結(jié)束；
在判斷LED本次放電時(shí)間大于當(dāng)前保存的LED放電時(shí)間參考值且小于 保存的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的LED的放電時(shí)間，則認(rèn)為L(zhǎng)ED當(dāng)前檢測(cè)到的環(huán) 境光線的強(qiáng)度小于當(dāng)前保存的無(wú)待測(cè)物時(shí)檢測(cè)到的環(huán)境光線的強(qiáng)度。為了保 證測(cè)距的準(zhǔn)確性，需要相應(yīng)地減小當(dāng)前保存的無(wú)待測(cè)物時(shí)檢測(cè)到的環(huán)境光的 強(qiáng)度，即可以按照一預(yù)設(shè)的遞增規(guī)則，遞增保存的所述LED放電時(shí)間參考值。 所述預(yù)設(shè)的遞增規(guī)則可以是按照等差數(shù)列規(guī)則遞增，當(dāng)然也可以按照其他規(guī) 則遞增，本實(shí)用新型并不以此為限。
步驟S405:根據(jù)該LED的本次放電時(shí)間及當(dāng)前保存的LED放電時(shí)間與 待測(cè)物距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取該LED的本次放電時(shí)間對(duì)應(yīng)的待測(cè)物距離信息， 結(jié)束。
在判斷出所述當(dāng)前放電時(shí)間大于或等于保存的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間時(shí)，認(rèn)為可以按照當(dāng)前保存的對(duì)應(yīng)關(guān)系準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)距。
由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型提供的一種LED測(cè)距裝置，采用LED的感光特 性，根據(jù)LED放電時(shí)間獲取被測(cè)物與該LED測(cè)距裝置的距離，不僅節(jié)省了 現(xiàn)有光發(fā)射二極管LED，光接收透鏡等元器件，且本申請(qǐng)用于測(cè)距的LED為 普通的發(fā)光二極管，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的光位置檢測(cè)元件(PSD)電路，本實(shí) 用新型提供的LED測(cè)距裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算簡(jiǎn)單，大大降低了成本。
基于本實(shí)用新型的LED測(cè)距裝置，可將其應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品領(lǐng)域， 根據(jù)本實(shí)用新型LED測(cè)距裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元123得到的待測(cè)物距離信息， 可以獲得多種新型的消費(fèi)類電子設(shè)備，如小車、機(jī)器人等玩具，可以通過(guò)LED 測(cè)距裝置，探測(cè)障礙物距離，進(jìn)而避開(kāi)該障礙物，如玩具狗，當(dāng)裝備其中的 LED測(cè)距裝置探測(cè)到物體靠近達(dá)到一特定距離時(shí)就開(kāi)始汪汪叫等，以此實(shí)現(xiàn) 玩具的互動(dòng)，增加玩具的智能性和趣p木性。
當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及 其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng) 的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要 求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種LED測(cè)距裝置，包含LED感測(cè)模塊和具有一存儲(chǔ)器的控制處理模塊，其特征在于所述LED感測(cè)模塊包括至少一個(gè)LED；所述控制處理模塊，用于控制所述LED進(jìn)行充放電，檢測(cè)所述LED的放電時(shí)間，根據(jù)所述放電時(shí)間以及所述存儲(chǔ)器中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè)物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，獲取對(duì)應(yīng)的待測(cè)物的距離信息。
2、 如權(quán)利要求1所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于所述控制處理模塊包含依次相連的充放電控制單元、放電時(shí)間檢測(cè)單元 和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，所述充放電控制單元還連接到所述LED的兩端，所述放電 時(shí)間檢測(cè)單元還連接到所述LED的負(fù)極端，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元還連接到所述 存儲(chǔ)器。
3、 如權(quán)利要求2所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于所述充放電控制單元，用于對(duì)所述LED加反向偏壓使其充電，之后取消 在該LED負(fù)極施加的電壓，同時(shí)向放電時(shí)間檢測(cè)單元發(fā)送檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)；所ii^t電時(shí)間檢測(cè)單元，用于在收到檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)后，檢測(cè)所述LED的 本次放電時(shí)間，并將檢測(cè)出的本次放電時(shí)間輸出到所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元中；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述存儲(chǔ)器中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè) 物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，將所i^j文電時(shí)間檢測(cè)單元發(fā)送來(lái)的所述LED的 本次放電時(shí)間轉(zhuǎn)換為待測(cè)物距離信息。
4、 如權(quán)利要求3所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于所述放電時(shí)間檢測(cè)單元在收到檢測(cè)請(qǐng)求信號(hào)后，開(kāi)始計(jì)時(shí)，并持續(xù)檢測(cè) 所述LED的負(fù)極端的電壓，如判斷所述LED的負(fù)極端的電壓為一低電平時(shí)， 停止計(jì)時(shí)，將所述計(jì)時(shí)時(shí)間作為所述LED的本次;^電時(shí)間，發(fā)送給所述數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換單元。
5、 如權(quán)利要求2所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于，所述控制處理模塊還包含校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元分別與所述放電時(shí)間檢測(cè)單元和所述存儲(chǔ)器相連，其中所述校準(zhǔn)單元，用于從所述放電時(shí)間檢測(cè)單元中獲取并判斷所述LED的 當(dāng)前放電時(shí)間，如判斷所述當(dāng)前放電時(shí)間小于所述存儲(chǔ)器中保存的放電時(shí)間 參考值，則根據(jù)一預(yù)設(shè)的遞減規(guī)則，遞減所述放電時(shí)間參考值，然后控制所值；如判斷所述當(dāng)前放電時(shí)間大于所述存儲(chǔ)器中保存的放電時(shí)間參考值且小 于所述存儲(chǔ)器中保存的最大4企測(cè)距離對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間，則4艮據(jù)一預(yù)設(shè)的遞增 規(guī)則，遞增所述放電時(shí)間參考值，然后控制所述存儲(chǔ)器將其保存的放電時(shí)間 參考值更新為所述遞增處理后的》文電時(shí)間參考值；所述存儲(chǔ)器，在所述校準(zhǔn)單元的控制下更新其保存的;^電時(shí)間參考值。
6、 如權(quán)利要求5所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于，所述校準(zhǔn)單元還 與所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元相連，其中所述校準(zhǔn)單元在判斷出所述當(dāng)前放電時(shí)間大于或等于所述存儲(chǔ)器中保存 的最大檢測(cè)距離對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間時(shí)，向所述歡據(jù)轉(zhuǎn)換單元發(fā)送開(kāi)始轉(zhuǎn)換的控 制命令；所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元在收到開(kāi)始轉(zhuǎn)換的控制命令后，才4艮據(jù)所述存儲(chǔ)器中 保存的LED放電時(shí)間與待測(cè)物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，將所ii^文電時(shí)間檢 測(cè)單元發(fā)送來(lái)的所述LED的本次放電時(shí)間轉(zhuǎn)換為待測(cè)物距離信息。
7、 如權(quán)利要求1所述的LED測(cè)距裝置，.其特征在于，還包含一與所述 控制處理模塊相連的距離指示模塊，其中所述距離指示模塊包含多個(gè)LED，用于從所述控制處理才莫塊獲取待測(cè)物 的距離信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的距離信息與LED點(diǎn)亮個(gè)數(shù)或者點(diǎn)亮順序的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，來(lái)點(diǎn)亮所述多個(gè)LED。
8、 如權(quán)利要求1所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于所述LED感測(cè)模塊還包括一四周及底部密閉的外殼，所述LED感測(cè)模 塊中的LED位于該外殼內(nèi)部。
9、 如權(quán)利要求1所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于 還包含一與所迷控制處理才莫塊相連的測(cè)距控制開(kāi)關(guān)。
10、 如權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述的LED測(cè)距裝置，其特征在于: 所述控制處理才莫塊是單片^L或嵌入式芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種LED測(cè)距裝置，包含LED感測(cè)模塊和具有一存儲(chǔ)器的控制處理模塊，其中，所述LED感測(cè)模塊包括至少一個(gè)LED；所述控制處理模塊，用于控制所述LED進(jìn)行充放電，檢測(cè)所述LED的放電時(shí)間，根據(jù)所述放電時(shí)間以及所述存儲(chǔ)器中保存的LED放電時(shí)間與待測(cè)物距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息，獲取對(duì)應(yīng)的待測(cè)物的距離信息。該LED測(cè)距裝置利用LED的感光特性獲取被測(cè)物與該LED測(cè)距裝置的距離信息，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，大大降低了成本。
文檔編號(hào)G01C3/00GK201331336SQ20082018159
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者王艷坤, 羅立聲 申請(qǐng)人:凌陽(yáng)科技股份有限公司;北京北陽(yáng)電子技術(shù)有限公司;凌通科技股份有限公司