激光测距电路、激光测距装置、车辆防碰撞装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种激光测距电路及激光测距装置、车辆防碰撞装置及其控制方法。激光测距电路包括DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块以及电源模块；所述DSP用于控制所述CPLD发出第一信号；所述激光发射模块在接收到所述第一信号时，发出第一探测信号；所述激光接收模块用于接收自被探测物反射回的第二探测信号并形成第二信号输入至所述时差测量模块；所述时差测量模块用于测量所述CPLD发出第一信号至所述信号处理电路发出所述第二信号的时长，并根据该时长值得到被探测物的距离值。本发明专利技术技术方案利用CPLD适于产生纳秒级的TTL信号这一特点，以使所述DSP通过所述CPLD发出第一信号，以实现本发明专利技术的激光测距电路高频率的特性。

Anti collision device and control method of laser ranging circuit, laser ranging device, vehicle

The invention discloses a laser ranging circuit, a laser range finder, a vehicle anti-collision device and a control method thereof. Laser ranging circuit including DSP, CPLD, laser module, laser receiving module, measurement module and power supply module; the DSP is used to control the CPLD send the first signal; the laser emission module receives the first signal, a first detection signal; the laser receiving module is used for receiving the self detection things reflected back to the second detection signal and the formation of the second signal input to the time difference measurement module; the measurement module is used for measuring the CPLD issued the first signal to the signal processing circuit sends the second signal length, and the length of the distance of the detected values obtained according to value. The technical scheme of the invention utilizes the characteristic that the CPLD is suitable for generating the TTL signal of the nanosecond level, so that the DSP sends out the first signal through the CPLD, so as to realize the high frequency characteristic of the laser ranging circuit of the invention.

【技术实现步骤摘要】
激光测距电路、激光测距装置、车辆防碰撞装置及其控制方法
本专利技术涉及激光测距领域，特别涉及一种激光测距电路、激光测距装置、车辆防碰撞装置及其控制方法。
技术介绍
当今激光测距在机器人定位、车辆防碰撞及无人驾驶等领域发挥重要的作用。目前常用的激光测距按技术途径一般分为脉冲法、相位法与三角法。国内一般多采用三角法测量，但是在检测速度上无法满足大多数情况下的需求，而且国内激光测距产品的测距精度低、分辨率低、性能不稳定以及视野窄，价格高等方面问题。一些厂家采用的激光测量方法多以摄像头检测光斑大小，这种方式对外界抗干扰比较差，不能适应外部光线的变化。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种激光测距电路、激光测距装置、车辆防碰撞装置及其控制方法；以使激光测距电路实现高频率、高精度的检测特性。为实现上述目的，本专利技术提出的一种激光测距电路，包括DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块以及为所述DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块供电的电源模块；所述DSP用于在接收到测距指令时，控制所述CPLD发出第一信号至所述激光发射模块和时差测量模块；所述激光发射模块包括发射器以及与所述发射器连接的发射驱动电路；所述发射驱动电路在接收到所述第一信号时，控制所述发射器发出第一探测信号；所述激光接收模块包括接收器以及与所述接收器连接的信号处理电路；所述接收器用于接收自被探测物反射回的第二探测信号并形成电信号输入至所述信号处理电路，所述信号处理电路对所述电信号进行放大及整形处理后形成第二信号，并将所述第二信号输出至所述时差测量模块；所述时差测量模块，用于测量所述CPLD发出第一信号至所述信号处理电路发出所述第二信号的时长，并根据该时长值得到被探测物的距离值。优选地，所述时差测量模块在得到所述被探测物的距离值后，向所述DSP发送第三信号；所述DSP接收到所述第四信号后，读取所述时差测量模块中的被探测物的距离值。优选地，所述信号处理电路还将所述第二信号送至所述CPLD；所述CPLD在接收到所述第二信号，且确定所述第二信号的脉宽小于预设的脉宽值时，向所述DSP发出表征所述第二信号为无效信号的第四信号；以使所述DSP丢弃当前的所述被探测物的距离值。优选地，所述激光驱动电路包括驱动芯片，所述发射器包括激光二极管；所述激光驱动电路还包括第一二极管、第一电阻、第一电容；所述驱动芯片的驱动脚与所述激光二极管的阴极连接，所述激光二极管的阳极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为第一供电端，所述供电端与所述电源模块连接；所述第一二极管的阳极与所述激光二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第二端连接；所述第一供电端与通过所述第一电容接地。优选地，所述接收器包括光电二极管，所述信号处理电路包括信号转换单元以及信号放大单元；所述信号转换单元用于将所述接收器输出的电流信号转换成电压信号；所述信号转换单元包括第一运放，所述第一运放的反向端与所述光电二极管的阴极连接，所述光电二极管的阳极通过第二电阻与电源模块连接；所述第一运放的同向端接地，所述第一运放的输出端通过第三电阻与所述第一运放的反向端连接，所述第三电阻的两端并联第二电容，所述第一运放的输出端与所述信号放大单元连接；所述信号放大单元用于将所述第一运放输出的电压信号进行放大；所述信号放大单元包括第二运放，所述第二运放的反向端通过第四电阻接地，所述第二运放的同向端通过第五电阻与所述第一运放的输出端连接，所述第二运放的输出端通过第六电阻与所述第二运放的反向端连接。优选地，所述激光接收模块还包括比较器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻；所述第三运放的输出端依次经过第七电阻、第八电阻接地；且所述信号放大单元的输出端依次经过第九电阻、第三电容接地；所述比较器的第一输入端连接于所述第七电阻与所述第八电阻之间，所述比较器的第二输入端连接于所述第八电阻和第三电容之间；所述比较器的输出端为所述信号处理电路的输出端，且所述比较器的输出端输出所述第二信号。优选地，所述时差测量模块包括时差测量芯片，所述时差测量芯片具有第一信号输入端、第二信号输入端以及与所述DSP连接的使能端；所述第一信号输入端与所述CPLD连接，以接收所述CPLD发出第一信号；所述第二信号输入端与所述信号处理电路的输出端与连接，以接收所述信号处理模块发出的第二信号；所述时差测量芯片的使能端与所述DSP连接，以接收所述DSP发出的使能信号。优选地，所述CPLD具有与所述DSP实现并口传输的第一引脚；所述CPLD具有与所述激光发射模块连接的第二引脚；所述CPLD具有与所述激光接收模块连接的第三引脚，以及所述CPLD具有与所述时差测量模块连接的第四引脚。优选地，所述DSP通过SPI接口与所述时差测量模块连接；所述DSP的UART接口供上位机连接；所述DSP还包括PWM控制模块，所述PWM控制模块具有供其与外部电机连接的电机控制端，所述DSP通过所述电机控制端输出PWM信号，以控制所述外部电机的旋转速度以及旋转角度。本专利技术还提出一种激光测距装置，包括底座，电机，第一光学组件、第二光学组件、以及所述的激光测距电路；所述第一光学组件对应所述激光测距电路的发射器设置，以配合所述发射器工作；所述第二光学组件对应所述激光测距电路接收器设置，以配合所述接收器工作；所述激光测距电路、所述电机均与所述底座连接，且所述电机与所述激光测距电路电连接，以使所述电机通过带动所述底座旋转，从而实现带动所述激光测距的激光发射模块和激光接收模块转动；所述激光测距电路中的DSP通过控制所述电机的运作，以驱动所述激光测距电路进行多角度的距离探测。本专利技术还提出一种车辆防碰撞装置，用于车辆检测障碍物，所述车辆防碰撞装置包括所述的激光测距装置，且所述激光测距装置的发射器和接收器安装于车辆上。本专利技术还提出一种车辆防碰撞方法，用于所述的车辆防碰撞装置；其特征在于，所述车辆防碰撞方法包括以下步骤：S10，接收到扫描区域设定指令时，进入扫描区域设定界面；S20，获取用户基于所述扫描区域设定界面输入相对于车体的警戒区信息、报警区信息、刹车区信息以及所述车辆的车头宽度信息；所述报警区、刹车区以及车辆依次邻接，且所述报警区到所述车辆的距离大于所述刹车区到所述车辆的距离；所述警戒区的范围大于所述报警区以及所述刹车区；S30，根据所述警戒区设定信息、报警区信息、刹车区信息以及所述车辆的车头宽度信息设定所述激光测距装置的当前扫描区域。优选地，所述步骤S20包括以下步骤：获取用户输入的警戒区长度信息、报警区长度信息、刹车区长度信息以及所述车辆的车头宽度信息；设置所述报警区宽度、刹车区宽度与所述车辆的车头宽度相当；且所述报警区、刹车区以及所述车辆的轴线在同一直线上；所述警戒区的长度自所述车辆朝所述车辆运行的前方延伸；所述警戒区的宽度以所述车辆为中心，朝所述车辆的左右两侧延伸。优选地，所述车辆防碰撞方法的步骤还包括：控制发射器向车辆前方的所述扫描区域发送激光探测信号；获取接收器接收的所述扫描区域的检测信号；当所述检测信号中包含障碍物信息时，确定所述障碍物所处的区域，并输出对应区域的报警信号。优选地，所述车辆防碰撞方法的步骤还包括：当接收到用户输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光测距电路，其特征在于，包括DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块以及为所述DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块供电的电源模块；所述DSP用于在接收到测距指令时，控制所述CPLD发出第一信号至所述激光发射模块和时差测量模块；所述激光发射模块包括发射器以及与所述发射器连接的发射驱动电路；所述发射驱动电路在接收到所述第一信号时，控制所述发射器发出第一探测信号；所述激光接收模块包括接收器以及与所述接收器连接的信号处理电路；所述接收器用于接收自被探测物反射回的第二探测信号并形成电信号输入至所述信号处理电路，所述信号处理电路对所述电信号进行放大及整形处理后形成第二信号，并将所述第二信号输出至所述时差测量模块；所述时差测量模块，用于测量所述CPLD发出第一信号至所述信号处理电路发出所述第二信号的时长，并根据该时长得到被探测物的距离值。

【技术特征摘要】
1.一种激光测距电路，其特征在于，包括DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块以及为所述DSP、CPLD、激光发射模块、激光接收模块、时差测量模块供电的电源模块；所述DSP用于在接收到测距指令时，控制所述CPLD发出第一信号至所述激光发射模块和时差测量模块；所述激光发射模块包括发射器以及与所述发射器连接的发射驱动电路；所述发射驱动电路在接收到所述第一信号时，控制所述发射器发出第一探测信号；所述激光接收模块包括接收器以及与所述接收器连接的信号处理电路；所述接收器用于接收自被探测物反射回的第二探测信号并形成电信号输入至所述信号处理电路，所述信号处理电路对所述电信号进行放大及整形处理后形成第二信号，并将所述第二信号输出至所述时差测量模块；所述时差测量模块，用于测量所述CPLD发出第一信号至所述信号处理电路发出所述第二信号的时长，并根据该时长得到被探测物的距离值。2.如权利要求1所述的激光测距电路，其特征在于，所述时差测量模块在得到所述被探测物的距离值后，向所述DSP发送第三信号；所述DSP接收到所述第三信号后，读取所述时差测量模块中的被探测物的距离值。3.如权利要求2所述的激光测距电路，其特征在于，所述信号处理电路还将所述第二信号送至所述CPLD；所述CPLD在接收到所述第二信号，且确定所述第二信号的脉宽小于预设的脉宽值时，向所述DSP发出表征所述第二信号为无效信号的第四信号；以使所述DSP丢弃当前的所述被探测物的距离值。4.如权利要求1所述的激光测距电路，其特征在于，所述激光驱动电路包括驱动芯片，所述发射器包括激光二极管；所述激光驱动电路还包括第一二极管、第一电阻、第一电容；所述驱动芯片的驱动脚与所述激光二极管的阴极连接，所述激光二极管的阳极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为第一供电端，所述供电端与所述电源模块连接；所述第一二极管的阳极与所述激光二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第二端连接；所述第一供电端与通过所述第一电容接地。5.如权利要求1所述的激光测距电路，其特征在于，所述接收器包括光电二极管，所述信号处理电路包括信号转换单元以及信号放大单元；所述信号转换单元用于将所述接收器输出的电流信号转换成电压信号；所述信号转换单元包括第一运放，所述第一运放的反向端与所述光电二极管的阴极连接，所述光电二极管的阳极通过第二电阻与电源模块连接；所述第一运放的同向端接地，所述第一运放的输出端通过第三电阻与所述第一运放的反向端连接，所述第三电阻的两端并联第二电容，所述第一运放的输出端与所述信号放大单元连接；所述信号放大单元用于将所述第一运放输出的电压信号进行放大；所述信号放大单元包括第二运放，所述第二运放的反向端通过第四电阻接地，所述第二运放的同向端通过第五电阻与所述第一运放的输出端连接，所述第二运放的输出端通过第六电阻与所述第二运放的反向端连接。6.如权利要求5所述的激光测距电路，其特征在于，所述激光接收模块还包括比较器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻；所述第三运放的输出端依次经过第七电阻、第八电阻接地；且所述信号放大单元的输出端依次经过第九电阻、第三电容接地；所述比较器的第一输入端连接于所述第七电阻与所述第八电阻之间，所述比较器的第二输入端连接于所述第八电阻和第三电容之间；所述比较器的输出端为所述信号处理电路的输出端，且所述比较器的输出端输出所述第二信号。7.如权利要求1所述的激光测距电路，其特征在于，所述时差测量模块包括时差测量芯片，所述时差测量芯片具有第一信号输入端、第二信号输入端以及与所述DSP连接的使能端；所述第一信号输入端与所述CPLD连接，以接收所述CPLD发出第一信号；所述第二信号输入端与所述信号处理电路的输出端与连接，以接收所述信号处理模块发出的第二信号；所述时差测量芯片的使能端与所述DSP连接，以接收所述DSP发出的使能信号。8.如权利要求1所述的激光测距电路，其特征在于，所述CPLD具有与所述DSP实现并口传输的第一引脚；所述CPLD具有与所述激光发射模块连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢坤，方乾道，陆建，杨林，
申请(专利权)人：深圳乐创信息通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44