专利名称：红外线定位方法与设备的制作方法
技术领域：
本发明红外线定位技术领域，特别涉及一种红外线定位方法与设备。
背景技术：
红外对管设备四周密布着红外发射管和接收管，发射管与接收管一一对应，成对出现，简称红外对管。当进行障碍物定位时，需要对红外对管进行全局或局部扫描一个发射管发射红外信号，一个对应的接收管接收红外信号，下一个发射管再发射红外信号，下一个对应的接收管再接收红外信号，依次直至全部或部分发射管都发射了红外信号。若接收管接收不到红外信号，说明出现了障碍物，根据发射管和接收管的信息确定该障碍物的坐标，从而实现对障碍物的定位。当红外对管设备的尺寸较大时，为了处理方便，增设了发射板和接收板，每个发射板上排列着32、64或其他数目的发射管，接收板上排列着与发射板上发射管对应的接收管。红外对管设备尺寸越大，发射管和接收管的数目就越多，在对障碍物进行定位时，尤其是需要全局扫描的情况下，需要的时间也越长，造成使用者使用时有明显的迟钝感。
发明内容
本发明提供了一种红外线定位方法和设备，以提高对障碍物定位的速度，缩短定位时间。本发明红外线定位方法，包括如下步骤从每个发射板上选择第η个发射管，共选中m个发射管，所述m为发射板的个数， 所述η为每个发射板上发射管的编号；m个所述发射管顺次发射红外线，发射完毕后返回上个步骤，所述η的值加1，依次循环直至所述η的值大于每个发射板上发射管的个数，所述1为大于0且小于每个发射板上发射管个数的整数。优选地，在步骤m个所述发射管顺次发射红外线的过程中，上一个发射管与下一个发射管发射红外线的时间间隔为从发射管发射红外线信号到接收管接收红外线信号所需的时间。本发明红外线定位设备，包括m个发射板、m个接收板和主板，所述主板通过发射线与第一个发射板相连，所述第一个发射板再通过发射线与其他发射板串联，所述主板还通过地址选择线与所述第一个发射板相连，所述第一个发射板再通过地址选择线与其他发射板并联，所述主板通过所述地址选择线向m个所述发射板发送地址数据n，通过所述发射线向所述第一个发射板发送红外线信号，通过信号线接收所述接收板的红外线信号，当接收到所有接收板的红外线信号后，再次通过所述地址线向m个所述发射板发送地址数据n， 所述η的值加1，依次循环直至所述η的值大于每个发射板上发射管的个数，所述η为每个发射板上发射管的编号，所述1为大于0且小于每个发射板上发射管个数的整数。优选地，所述延时器延迟的时间为从发射管发射红外线信号到接收管接收红外线信号所需的时间。本发明红外线定位方法与设备，由于采用并行选择发射管的方式，克服了发射管串行选择耗费时间长的缺点，又由于并行选择的发射管顺序发射红外线信号，因此无需增加信号线，同时，并行选择的发射管相互之间有一定的间距，并未造成红外线信号接收干扰。
图1是本发明红外线定位方法的流程示意图；图2是本发明红外线定位设备的结构示意图；图3是采用本发明红外线定位方法对障碍物进行定位时接收管电路波形图。
具体实施例方式假设一对红外对管发送和接收红外信号所需的时间即采样时间为Tl，待接收管电路稳定后，下一对红外对管再发送和接收红外线信号，等待电路稳定的时间或者说红外线信号从一对红外对管到下一对红外对管的切换时间为T2。经过对接收管电路波形分析，Tl 约为2-3微秒，T2约为60微秒，由此可知，切换时间T2远大于采样时间Tl，对障碍物定位耗费时间久的重要原因是切换时间长。考虑到切换是一个必经的过程，无法规避也难以缩短时间，发明人从多个红外对管并行切换的角度出发，构思出了本方法。下面结合附图详细解释本发明红外线定位方法。本发明红外线定位方法，如图1所示，包括如下两个步骤步骤1、从每个发射板上选择第η个发射管，共选中m个发射管，所述m为发射板的个数，所述η为每个发射板上发射管的编号；步骤2、m个所述发射管顺次发射红外线，发射完毕后返回上个步骤，所述η的值加 1，依次循环直至所述η的值大于每个发射板上发射管的个数，所述1为大于0且小于每个发射板上发射管个数的整数。上述步骤建立在以下假设基础上待扫描的发射板与接收板的数目是m，对每个发射板上的发射管进行编号，编号用参数η来表示，η的取值为从1到每个发射板上发射管的个数。步骤1从发射板上选取一组发射管，具体的为，从m个发射板上各选取一个发射管，得到m个发射管，这m个发射管是并行选取的，并行选取m个发射管所花费的时间与单独选取1个发射管的时间是相同，因此，步骤1的耗时为T2。为了避免因为接收管间距小出现接收干扰的问题，从每个发射板上选取的发射管的编号是相同的，即m个被选择的发射管的编号η的值是相同的。上述m个发射管是同时选中的，但他们并不是同时发射红外信号，而是依次发射， 即上一个发射管发射红外信号后，隔一段时间，下一个发射管再发射红外信号，依次直至所选取的m个发射管均发射完毕。接着进入下一轮发射，按照步骤1的方式从各发射板上再选取一个编号为η的发射管，只是此时η的值加了 1，如此循环，直至每个发射板上最后一个发射管发射完毕，至此就完成了一次定位发射。上述1的值是大于等于1小于等于每个发射板上发射管个数的整数，可根据需要自由设定。当障碍物的尺寸较小时，1的值宜�。裨蚩赡芏ㄎ徊坏秸习铮闭习锍叽缃洗笫保�1的值宜大，这样可以减少定位时间。前述所隔的时间也可自由设定，作为一个优选的实施例，两个发射管发射时间间隔为一对红外对管从发射到接收的时间，即Tl，意为上一对红外对管发射接收完毕后，紧接着下一对红外对管进行发射接收。这样，同一时间只有一个接收管在接收红外线信号，因此，不需要增加信号线。若按照传统定位方法，串行选择发射管，串行发射红外线信号，完成一次障碍物定位所需时间为(mTl+mD)乘以每个发射板上发射管的个数。采用本方法后，并行选择发射管，串行发射红外线信号，如图3所示，横坐标代表时间，大波形代表并行选择m个发射管的时间T2，小波形代表一次发射接收红外线信号的时间Tl，图中用14个小波形代表m个小波形，则(mTl+T2)表示m个发射板各自发射一次红外线信号即一轮的时间，完成一次障碍物定位所需时间为(mTl+D)乘以每个发射板上发射管的个数。本发明红外线定位设备是与本发明红外线定位方法对应的设备，图2是本设备简化的结构示意图，其包括m个发射板、m个接收板和主板。主板通过发射线与第一个发射板(将任意一个发射板作为第一个发射板)相连，该发射板再通过发射线与其他发射板串联，该发射板对应的接收板通过信号线与主板相连，该接收板再通过信号线与其他接收板并联，主板还通过地址选择线与该发射板相连，该发射板还通过地址选择线与其他发射板并联。红外线信号每个发射板上的每个发射管拥有一个地址，若发射板接收到的地址数据与某个发射管的地址相对应，说明该发射管被选中。每个发射板上还有一个延时器，由发射线输入的红外线信号经过延时器的延迟后才被输出给下一个发射板。本设备的工作过程如下主板通过地址选择线将二进制的地址数据η发送出去， 各发射板均接到该地址数据η，与η对应的一组发射管被选中。主板还通过发射线将红外线信号发送至与其相连的发射板，一方面，红外线信号被该发射板上与地址数据η对应的发射管发射出去，一方面，经过延时器一段时间的延迟后，红外线信号到达下一个发射板， 下一个发射板进行与该发射板相同的动作，依次直至最后一个发射板，当主板接收到与最后一个发射板对应的接收板发来的红外线信号时，再通过地址选择线将二进制的地址数据 η发送出去，此时，η的值加1，另一组发射管被选中，该组发射管进行与上组发射管相同的动作，依次循环，直至最后一组发射管发射完红外线信号。本发明红外线定位设备中的参数1、m、η与本发明红外线定位方法中的1、m、η具有同样地特性，在此不予赘述。作为一个优选的实施例，上述延时器延迟的时间为从发射管发射红外线信号到接收管接收红外线信号所需的时间。本发明红外线定位方法与设备，由于采用并行选择发射管的方式，克服了发射管串行选择耗费时间长的缺点，又由于并行选择的发射管顺序发射红外线信号，因此无需增加信号线，同时，并行选择的发射管相互之间有一定的间距，并未造成红外线信号接收干扰。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种红外线定位方法，其特征在于，包括如下步骤从每个发射板上选择第η个发射管，共选中m个发射管，所述m为发射板的个数，所述 η为每个发射板上发射管的编号；m个所述发射管顺次发射红外线，发射完毕后返回上个步骤，所述η的值加1，依次循环直至所述η的值大于每个发射板上发射管的个数，所述1为大于0且小于每个发射板上发射管个数的整数。
2.根据权利要求1所述的红外线定位方法，其特征在于，在步骤m个所述发射管顺次发射红外线的过程中，上一个发射管与下一个发射管发射红外线的时间间隔为从发射管发射红外线信号到接收管接收红外线信号所需的时间。
3.—种红外线定位设备，包括m个发射板、m个接收板和主板，其特征在于，所述主板通过发射线与第一个发射板相连，所述第一个发射板再通过发射线与其他发射板串联，所述主板还通过地址选择线与所述第一个发射板相连，所述第一个发射板再通过地址选择线与其他发射板并联，所述主板通过所述地址选择线向m个所述发射板发送地址数据n，通过所述发射线向所述第一个发射板发送红外线信号，通过信号线接收所述接收板的红外线信号，当接收到所有接收板的红外线信号后，再次通过所述地址线向m个所述发射板发送地址数据n，所述η的值加1，依次循环直至所述η的值大于每个发射板上发射管的个数，所述 η为每个发射板上发射管的编号，所述1为大于0且小于每个发射板上发射管个数的整数。
4.根据权利要求3所述的红外线定位设备，其特征在于，所述延时器延迟的时间为从发射管发射红外线信号到接收管接收红外线信号所需的时间。
全文摘要
本发明公开了一种红外线定位方法，从多个发射板上并行选择一组发射管，被选中的这组发射管依次发射红外线信号，同时，对应的接收管接收红外线信号，这组发射管发射完后再并行选择下一组发射管，依次循环直至最后一个发射板上的最后一个发射管发射完毕。前述过程中，由于采用并行选择发射管的方式，克服了发射管串行选择耗费时间长的缺点，又由于并行选择的发射管顺序发射红外线信号，因此无需增加信号线，同时，并行选择的发射管相互之间有一定的间距，并未造成红外线信号接收干扰。本发明还公开了一种与上述方法对应的红外线定位设备，将方法与设备结合使用，即可提高该设备对障碍物的定位速度。
文档编号G01S5/16GK102305924SQ20111017390
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者左春生, 胡隽鹏, 黄安麒 申请人:广州视睿电子科技有限公司
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