[发明专利]一种激光测距系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车主动安全领域，具体涉及一种激光测距系统.

背景技术

目前，激光测距技术已经广泛应用于汽车主动安全领域。激光测距系统主要包括微处理器（以下简称MCU）、时间测量单元、激光发射器、光接收电路等主要部件，时间测量单元是计算飞行时间的。

传统的做法是微处理器发送一个脉冲给驱动激光发射器发射的MOS，激光发射器开始发射，同时这个脉冲也会送到时间测量单元作为计时的开始时刻。然而，脉冲到达时间测量单元的那一时刻，激光发射器由于本身因温度漂移引起的延时不可避免且时间难以标定，故真正发射激光的时刻是不确定的，也就是说时间测量单元接收到的脉冲作为开始计时时刻并不能真实的反应激光的发射时刻，导致计时误差，影响系统的测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种利用内光路电路结构改进提高激光测距精度的系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种激光测距系统，包括内光路，其特征在于：所述的内光路的光电二极管P1位于衍射光栅的正下方，所述的光电二极管P1经分压电阻R7、R10接三极管Q2的B极，经分压电阻R8、R9接三极管Q3的B极，所述的三极管Q2的E极经过电容C3，电阻R11与MCU相连，所述的三极管Q3的C极和发光二极管D1、D2相连，所述的发光二极管D1、D2分别通过电阻R3、R4和三极管Q1的E极相连，所述的三极管Q1的B极经电阻R1、R2与MCU相连。

系统的MUC连接激光发射器，并与时间测量单元通信，所述的激光发射器发出的激光脉冲部分由内光路输送至光接收电路，部分经障碍物反射由光接收电路接收，所述的光接收电路与时间测量单元连接。

所述的电阻R1、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R10、R11的电阻分别为4.7KΩ、97KΩ、3KΩ、3KΩ、5.1KΩ、5.1KΩ、5.1KΩ、5.1KΩ、1KΩ。

所述的电容C3为0.1μF。

所述的MCU（1）与外界通过CAN进行通信。

一种激光测距系统控制方法：

系统启动，MCU（1）控制激光发射器（2）发出激光脉冲；

内光路（3）将部分激光脉冲输送至光接收电路（4）；

光接收电路（4）将接收到的信号反馈给时间测量单元（5）开始计时，此时刻记为T1；

经过衍射光栅的其他大部分激光脉冲经过前方障碍物（6）后反射回来并经过光接收电路（4）输送给时间测量单元（5），此时刻记为T2；

MCU（1）计算障碍物距离S={C*(T2-T1)}/2，其中C为光速。

一种激光测距系统控制方法，内光路接收的部分激光脉冲经过衍射光栅时，部分光照射到光栅正下方的光电二极管P1，流过光电二极管P1的电流逐渐变大，达到一定值时，三极管Q3的B极达到了开启电压值，三极管Q3导通，三极管Q1导通与截止由MCU控制，在MCU发射脉冲给激光发射器的同时，控制三极管Q1导通，此时三极管Q1和三极管Q3同时导通，与此同时，发光二极管D1和D2也导通，并开始发光，此时光接收电路接收到发光二极管D1和D2发光信号。

进一步的，所述的发光二极管D1和D2导通的同时，光电二极管P1导通，导致三极管Q2同时导通，则发送一个高电平信号MCU_IN给MCU，此信号用作报警，当光电二极管P1不导通的时候，MCU可得知此情况。

本发明的优点在于借助于内光路的设计，实现计时开始时刻的准确判断，从而提高了激光测距的计时初始时刻的准确性，提高了整个系统的精度。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是包含内光路的激光测距系统示意图；

图2是内光路的电路原理图；

上述图中的标记均为：1、MCU；2、激光发射器；3、内光路；4、光接收电路；5、时间测量单元；6、障碍物。

具体实施方式

参见图1可知，激光测距系统的MUC1连接激光发射器2，并与时间测量单元5通信，激光发射器2发出的激光脉冲部分由内光路3输送至光接收电路4，部分经障碍物6反射由光接收电路4接收，光接收电路4与时间测量单元5连接。