[发明专利]一种激光测距电路

说明书

本发明提出了一种激光测距电路，包括前置放大发射电路、探测器、峰值甄别单元、恒比值甄别单元、计时模块以及计算模块，其中：所述前置放大发射电路用于发射测距脉冲；所述探测器用于接收回波信号；所述峰值甄别单元用于检测回波信号的峰值时刻；所述恒比值甄别单元用于检测回波信号到达恒定比值的时刻；所述计时模块用于测量回波信号的峰值与回波信号到达恒定比值的时间间隔；所述计算模块用于根据时间间隔计算目标物体的距离。本发明采用峰值和恒比值两种测距方法的结合，提高了整个装置的测距系统的稳定性，极大地减少了时刻鉴别误差。

技术领域

本发明属于激光测距技术，具体为一种基于峰值-恒比值时刻鉴别法的脉冲激光测距电路。

背景技术

随着激光的逐渐发展，激光测距技术在地球地貌测绘，城市三维建模，工业测量，激光雷达等领域得到广泛的应用。激光测距的工作原理是激光器发出脉冲激光，激光遇到到障碍物后再返回，返回后的回波信号被探测器接收到，通过测量激光发射和返回时经过的时间，就可以测出到障碍物的距离。

现有的常用的激光测距方法有前沿法，峰值法，恒比值法三种，脉冲激光在测距过程中会产生衰减和展宽，因此导致常用的方法中存在误差。前沿法将回波信号的上升沿与所设定的阈值的相同时刻判定为回波到达时刻，存在衰减和展宽产生的误差；峰值法将回波信号峰值到达时刻判定为回波到达时刻，存在由展宽产生的误差；恒比值法将回波信号上升沿与所设定的比值(如1/2处)相同时刻判断为回波到达时刻，存在展宽产生的误差。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种激光测距电路。

实现本发明的技术解决方案为：一种激光测距电路，包括前置放大发射电路、探测器、峰值甄别单元、恒比值甄别单元、计时模块以及计算模块，其中：

所述前置放大发射电路用于发射测距脉冲；

所述探测器用于接收回波信号；

所述峰值甄别单元用于检测回波信号的峰值时刻；

所述恒比值甄别单元用于检测回波信号到达恒定比值的时刻；

所述计时模块用于测量回波信号的峰值与回波信号到达恒定比值的时间间隔；

所述计算模块用于根据时间间隔计算目标物体的距离。

优选地，所述峰值甄别单元包括微分电路以及与微分电路输出端连接的第一比较器，输入的回波信号经过微分电路，进入第一比较器的正端，第一比较器的负端与地相连，第一比较器输出的信号输入计时模块。

优选地，所述恒比值甄别单元包括延时电路、衰减电路以及第二比较器，输入的回波信号分别与延时电路、衰减电路输入端连接，延时电路采用延时芯片或者RC延迟电路，延时后的信号与第二比较器的负端连接；衰减电路采用电阻分压对输入信号进行衰减，衰减之后的信号与第二比较器的正端连接，第二比较器输出的信号输入计时模块。

优选地，计算模块根据时间间隔计算目标物体的距离的具体公式为：

式中，v为速度，T为回波信号峰值与回波信号到达恒定比值的时间间隔。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明采用峰值甄别与恒比值甄别相结合的方法，达到测量距离的的目的，提高了测量的稳定性和减小了误差，且不需要考虑波形的畸变和噪声的影响，有效的消除了激光脉冲展宽和衰减带来的问题。

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

附图说明

图1为实施例1的总体结构原理框图。

图2为实施例1具体的电路实现原题图。

图3为实施例1发射脉冲与回波脉冲测试的时刻点图。