[发明专利]一种基于脉冲宽度检测的红外测距方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于脉冲宽度检测的红外测距装置和方法，所述装置包括处理器，红外发射模块和信号处理模块，所述红外发射模块包括用于发射红外脉冲信号的红外发射管以及用于驱动红外发射管的脉冲驱动电路，所述脉冲驱动电路连接至所述处理器；所述信号处理模块包括用于接收红外脉冲信号的红外线接收管，所述红外线接收管的正极接地，负极通过串联的限流电阻R1连接至电源Vdd；所述红外线接收管的负极还连接有串联设置的隔直电路和放大整形电路，所述放大整形电路的输出端连接至所述处理器。本发明装置和方法利用红外线光强随传输距离衰减的特性实现空间测距，具有对设备要求低，成本低等优点。

技术领域

本发明涉及测距技术领域，特别的涉及一种基于脉冲宽度检测的红外测距方法及装置。

背景技术

测距仪可以分为超声波测距仪，红外线测距仪和激光测距仪，目前所说的红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪，也就是激光测距仪。由于红外线在穿越其它物质时折射率很小，不易扩散，因此，红外线被广泛地应用于长距离测距仪。目前，光测距方法主要有脉冲飞行时间测距法和相位法，脉冲飞行时间测距法是通过短脉冲激光往返待测距离的飞行时间与速度的乘积进行测距，相位法是通过比较被调制的连续激光往返传播造成的相位延迟，间接测量出往返时间，再根据时间与速度的乘积进行测距，上述测距方法的本质均是测量红外线往返的时间，需要采用复杂的辅助电子装置来测量光脉冲飞行时间间隔或被调制连续光的相位，对设备的要求高。而发明人在试验中发现，红外线在传播过程中，光强会衰减，随着传播距离的增加，衰减也越大，发明人基于该特性设计了一种新的测距方法和装置。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种利用红外线光强随传输距离衰减的特性，对设备要求较低，成本较低的基于脉冲宽度检测的红外测距方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于脉冲宽度检测的红外测距装置，包括处理器，红外发射模块和信号处理模块，所述红外发射模块包括用于发射红外脉冲信号的红外发射管以及用于驱动红外发射管的脉冲驱动电路，所述脉冲驱动电路连接至所述处理器；所述信号处理模块包括用于接收红外脉冲信号的红外线接收管，所述红外线接收管的正极接地，负极通过串联的限流电阻R1连接至电源Vdd；所述红外线接收管的负极还连接有串联设置的隔直电路和放大整形电路，所述放大整形电路的输出端连接至所述处理器。

进一步的，所述隔直电路为隔直电容C1。

进一步的，所述放大整形电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的发射极接地，集电极通过串联的电阻R3连接至电源Vcc，所述三极管Q1的基极与所述电源Vcc之间串联有偏置电阻R2；所述三极管Q1的基极与所述隔直电路的输出端相连，所述三极管Q1的集电极连接至所述处理器。

一种基于脉冲宽度检测的红外测距方法，测距前，先获取上述的基于脉冲宽度检测的红外测距装置，并采用如下步骤对所述红外测距装置进行测距建表：

A、对距离为S的测距空间进行测量，将所述红外测距装置置于该测距空间的一侧，通过处理器控制脉冲驱动电路驱动所述红外发射管向该测距空间的另一侧发射固定频率f和固定占空比D1的红外脉冲信号，所述红外线接收管接收到反射的红外脉冲信号后，会在电源Vdd与地之间产生交流电信号，该交流电信号经过所述隔直电路和所述放大整形电路处理后输出矩形波；所述处理器将接收到的矩形波信号的占空比D2、以及发射的红外脉冲信号的固定频率f和固定占空比D1、测距空间的距离S作为一组对应参数进行储存；

B、每次只改变测距空间的距离S，固定频率f和固定占空比D1中的一项参数，重复步骤A，完成矩形波信号的占空比D2与发射的红外脉冲信号的固定频率f、固定占空比D1以及距离S相对应的测距表；