用于光学传感器系统的双电压和电流控制反馈环路技术方案

一种用于光学传感器系统的双电压和电流控制反馈控制环路。电源提供受控DC电压。电流源接收受控DC电压并向光源提供切换的电流。当电流源正在驱动光源时，在反馈路径上向电源提供表示到光源的电流反馈。当电流源没有驱动光源时，在反馈路径上向电源提供表示DC电压的电压反馈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及传感器，并且更特别地涉及用于光学传感器系统的双电压和电流控制反馈环路。
技术介绍
光学传感器系统可以通过检测从对象反射的光而用于对对象进行定位和/或成像。此类系统可以包括向对象传输光的光源和用于检测对象反射的所传输光的部分的检测器。传感器系统可以分析反射光的特性以确定到对象的距离和/或生成对象的电子图像。在一个示例中，此类系统可以包括光源(诸如一个或多个发光二极管(LED))，其被配置为传输经调制的红外光(IR)，即快速接通或关断的顶光。检测器可以接收反射光并且计算由回到传感器的光的反射赋予的相移。接收的光的飞行时间可以根据相移来计算，并且到传感器视场中各个点的距离可以通过将飞行时间与传输介质中信号的速度相乘来计算。通过在检测器中提供接收像素的阵列，可以映射与在每个像素处接收的光相关联的距离信号以生成视场的三维电子图像。在此类系统中的光源的调制方式是系统性能中的一个因素。为了实现有用且准确的成像，期望以例如40MHz的高频率调制光源。此外，在此类系统中期望利用高效率和可靠性来调制光源，同时维持合理的制造成本和相对小的封装大小。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种用于光学传感器系统的光源电路。所述光源电路包括 电源，用于提供受控直流(DC)电压输出；电压反馈电路，用于向所述电源提供表示反馈路径上的DC电压输出的电压反馈；电流源，其耦合至所述电源以接收所述受控DC电压输出并且向光源提供电流输出，所述电流源被配置为向所述电源提供表示反馈路径上的电流输出的电流反馈；以及开关，借此所述电流源被配置为向所述光源提供所述电流输出，以及所述电源被配置为当所述开关闭合时响应于所述电流反馈来调整所述DC电压输出，并且所述电源被配置为当所述开关断开时响应于所述电压反馈来调整所述DC电压输出。在相关实施例中，所述电流源可以包括电感器，其与电阻器串联连接；以及二极管，其与所述电感器和电阻器并联耦合；并且其中所述电流源被配置为当所述开关闭合时通过所述电感器向所述光源提供所述电流输出并且当所述开关断开时使通过所述电感器的电流转向所述二极管。在其他相关实施例中，所述电流源可以包括电流监视器，所述电流监视器耦合至所述电阻器并且被配置为提供所述电流反馈。在另一相关实施例中，所述电压反馈电路可以包括耦合至所述DC电压输出的分压器。在又一相关实施例中，所述光源可以包括多个串联连接的发光二极管。在又一相关实施例中，所述电路还可以包括以预定频率断开和闭合所述开关的驱动电路。在其他相关实施例中，所述预定频率可以是约40MHz。在另一实施例中，提供一种光学传感器系统。所述光学传感器系统包括控制器；光源电路，其耦合至所述控制器以响应于来自于所述控制器的控制信号来驱动光源，所述光源电路包括电源，用于提供受控直流(DC)电压输出；电压反馈电路，用于向所述电源提供表示反馈路径上的DC电压输出的电压反馈；电流源，其耦合至所述电源以接收所述受控DC 电压输出并且向光源提供电流输出，所述电流源被配置为向所述电源提供表示反馈路径上的电流输出的电流反馈；以及开关，借此所述电流源被配置为向所述光源提供所述电流输出，以及所述电源被配置为当所述开关闭合时响应于所述电流反馈来调整所述DC电压输出，并且所述电源被配置为当所述开关断开时响应于所述电压反馈来调整所述DC电压输出；传输光学器件，用于从所述光源向对象引导光；接收器光学器件，用于接收从所述对象反射的光；以及检测器电路，用于将所述反射的光转换为一个或多个电信号；所述控制器被配置为响应于所述一个或多个电信号提供表示到所述对象上的至少一个点的距离的数据信号输出。在相关实施例中，所述电流源可以包括电感器，其与电阻器串联连接；以及二极管，其与所述电感器和电阻器并联耦合；并且其中所述电流源被配置为当所述开关闭合时通过所述电感器向所述光源提供所述电流输出并且当所述开关断开时使通过所述电感器的电流转向所述二极管。在其他相关实施例中，所述电流源可以包括电流监视器，所述电流监视器耦合至所述电阻器并且被配置为提供所述电流反馈。在另一相关实施例中，所述电压反馈电路可以包括耦合至所述DC电压输出的分压器。在又一相关实施例中，所述光源可以包括多个串联连接的发光二极管。在又一相关实施例中，所述系统还可以包括以预定频率断开和闭合所述开关的驱动电路。在其他相关实施例中，所述预定频率可以是约40MHz。在另一实施例中，提供一种用于在光学传感器系统中在开关的控制下向光源提供电流的方法。所述方法包括当所述开关闭合时通过电流源向所述光源提供电流；当所述开关闭合时响应于在反馈路径上提供的电流反馈来调整DC输入电压到所述电流源，电流反馈信号表示向所述光源提供的电流；以及当所述开关断开时响应于所述反馈路径上提供的电压反馈来调整所述DC输入电压到所述电流源，所述电流反馈信号表示所述DC输入电压。在相关实施例中，提供可以包括当所述开关闭合时通过电流源向所述光源提供电流，其中所述电流源包括与电阻器串联连接的电感器，与所述电感器和电阻器并联耦合的二极管，以及耦合至所述电阻器并且被配置为提供所述电流反馈信号的电流监视器。在另一相关实施例中，所述方法还可以包括以预定的频率断开和闭合所述开关。在其他相关实施例中，断开和闭合可以包括以约40MHz的预定频率来断开和闭合所述开关。附图说明根据如在附图中图示的、在此公开的特定实施例的以下描述，在此公开的前述和其他对象、特征和优势将是明显的，在附图中，同样的参考字符遍及不同的视图而指代相同的部分。附图不一定是按比例的，而是将重点放在阐明在此公开的原理上。图1是根据在此公开的实施例的光学传感器系统的框图。图2是根据在此公开的实施例的光学传感器系统光源电路的框图。图3是根据在此公开的实施例的、包括双电压和电流控制反馈环路的光学传感器系统光源电路的框图。图4是根据在此公开的实施例的、包括双电压和电流控制反馈环路以驱动包括多个串联连接的LED的光源的光学传感器系统光源电路的框图。具体实施例方式图1是根据在此公开的实施例的光学传感器系统100的简化框图。通常，光学传感器系统100发出由对象104反射的光102 (例如，红外(IR)光)，并且接收反射光106以识别到对象104的距离和/或映射对象104的图像。在某些实施例中，例如，系统可以实现为用于汽车的防撞传感器，例如，倒车传感器。在倒车传感器应用中，例如，系统提供指示从车辆的尾部到对象104的距离的数据输出108，以便辅助该车辆的司机避免在向后移动时不经意地与对象104接触。尽管可以结合特定应用描述与本公开一致的系统和方法，但是本领域的那些普通技术人员将认识到各种各样的应用都是可能的。例如，可以在光学传感器中实现与本公开一致的系统和方法，以用于范围发现的应用或涉及目标对象的识别和/ 或成像的任何应用。本领域的那些普通技术人员将认识到，为了解释的简易性而高度简化地描述了光学传感器系统100。图1中示出的光学传感器系统100包括控制器/处理电路110、光源电路112、传输光学器件114、接收器光学器件116和检测器电路118。控制器/处理电路110 可以是已知电路，其用于控制光源电路的光源的调制，并且用于处理接收的数据以生成表示从传感器到对象的距离的输出数据流和/或对象的电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于光学传感器系统的光源电路，所述电路包括：电源，用于提供受控直流（ＤＣ）电压输出；电压反馈电路，用于向所述电源提供表示反馈路径上的ＤＣ电压输出的电压反馈；电流源，其耦合至所述电源以接收所述受控ＤＣ电压输出并且向光源提供电流输出，所述电流源被配置为向所述电源提供表示反馈路径上的电流输出的电流反馈；以及开关，借此所述电流源被配置为向所述光源提供所述电流输出，以及所述电源被配置为当所述开关闭合时响应于所述电流反馈来调整所述ＤＣ电压输出，并且所述电源被配置为当所述开关断开时响应于所述电压反馈来调整所述ＤＣ电压输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：V马哈尼，A亚当斯基，
申请(专利权)人：V马哈尼，A亚当斯基，
类型：发明
国别省市：US