一种环境光噪声抑制电路及激光雷达制造技术

本实用新型专利技术涉及光学测距技术领域，尤其涉及一种环境光噪声抑制电路及激光雷达。一种环境光噪声抑制电路，包括：形成闭合回路的噪声检测电路、滤波电路、高压模块和光电传感器，所述光电传感器分别连接噪声检测电路和高压模块，所述滤波电路连接在噪声检测电路和高压模块之间，根据所述噪声检测电路对于环境光噪声电信号与设定阈值电平的对比结果，滤波电路调整所述光电传感器的输入电压，以对应调整光电传感器的灵敏度。还提供了一种激光雷达，具有所述的环境光噪声抑制电路。解决了现有技术的环境光抑制电路仅采用滤波电路消除环境光噪声，对激光雷达的接收信号的响应宽度进行限制，引起的激光雷达距离数据有误的问题。 1

【技术实现步骤摘要】
一种环境光噪声抑制电路及激光雷达
本技术涉及光学测距
，尤其涉及一种环境光噪声抑制电路及激光雷达。
技术介绍
光学扫描测距装置是一种使用准直光束，通过飞行时间（TimeofFlight，简称为TOF）、三角测量法等方法进行非接触式扫描测距的设备。目前，通常的光学扫描测距装置包括：光发射模块、光学镜头、光接收模块和光接收镜头。光发射模块发出光束，光接收镜头位于光发射模块的光路上，经过准直的光束发射到被测物体表面后，被反射到光接收模块上，所述光接收模块通过测量发射到接收之间的时间、相位差、已知光速，即可求出被测物体到装置的距离。这类装置将用于测距的光发射模块、光学透镜、光接收模块、光接收镜头等部件安装在一可连续旋转的平台上实现准直光束的扫描，通过电机旋转可以得到一周360度的环境距离信号，旋转部件和固定部件之间通过导电滑环供电并传输数据；或者也可以固定安装在运动的上位机上，随上位机的前进、后退或转向探测其对应测距区域的障碍物，上述两种模式目前广泛应用于机器人环境扫描、规划路径、避障导航、安防检测等。目前，公知的激光雷达大多数没有环境光噪声抑制电路，在强环境光会产生错误的距离信息，抗环境光能力弱，个别具有环境光抑制功能也只是在电路中加入滤波电路，只能滤除部分噪声，而且还会影响激光雷达接收信号的响应带宽，导致信号失真，影响激光雷达的探测距离和精度。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种环境光噪声抑制电路，通过噪声电路、滤波电路的设置，解决了环境光噪声引起的激光雷达距离数据有误的问题，提高了激光雷达抗环境光的能力，而且不会对激光雷达的接收信号质量产生影响。本技术的目的还在于提出一种激光雷达，所述激光雷达具有所述的环境光噪声抑制电路；所述环境光噪声抑制电路的设置，有效抑制环境光在激光雷达接收通道产生的噪声，提高了激光雷达抗环境光的能力，提高测距能力，改善信号质量。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种环境光噪声抑制电路，包括：形成闭合回路的噪声检测电路、滤波电路、高压模块和光电传感器，所述光电传感器分别连接噪声检测电路和高压模块，所述滤波电路连接在噪声检测电路和高压模块之间，根据所述噪声检测电路对于环境光噪声电信号与设定阈值电平的对比结果，滤波电路调整所述光电传感器的输入电压，以对应调整光电传感器的灵敏度。作为本技术方案的优选方案之一，所述噪声检测电路根据输入的光电传感器的噪声电信号和设定阈值电平的对比输出高电平或低电平，所述滤波电路在设定电平范围内反向调整噪声检测电路输入的高电平或低电平，所述光电传感器以高压模块输出的线性放大后的高压为高压源，所述高压源的数值大小与光电传感器的灵敏度成正比。作为本技术方案的优选方案之一，所述噪声检测电路包括与光电传感器相连接的比较器，以及向比较器输入设定阈值电平的分压电路，所述比较器通过对于输入的光电传感器的噪声电信号和设定阈值电平进行比较，以对应输出高电平或低电平；所述比较器的输出端连接滤波电路。作为本技术方案的优选方案之一，所述噪声检测电路包括与光电传感器相连接的单稳态电路，以及串联在单稳态电路输入端的电容和分压电路，所述噪声电信号和设定阈值电平耦合后输入单稳态电路，所述单稳态电路对应耦合后的电信号超出单稳态电路阈值电平输出设定脉宽高电平，对应耦合后的电信号低于单稳态电路阈值电平输出低电平；所述单稳态电路的输出端连接滤波电路。作为本技术方案的优选方案之一，所述分压电路包括与第一电源连接的分压电阻R1和接地的分压电阻R2，所述分压电阻R1和分压电阻R2串联后接入比较器或单稳态电路的输入端。作为本技术方案的优选方案之一，所述分压电阻R1和/或分压电阻R2为可调电阻。作为本技术方案的优选方案之一，所述滤波电路包括与比较器或单稳态电路串联的晶体三极管以及顺次与晶体三极管相串联的滤波电阻R4和滤波电阻R3，所述高压模块的输入点串联在滤波电阻R4和滤波电阻R3之间的节点A上，所述节点A和高压模块的输入端之间还设置有第一电容C，所述晶体三极管接地，所述滤波电阻R3连接晶体三极管，所述第一电容C接地。作为本技术方案的优选方案之一，所述光电传感器和噪声检测电路之间还连接有用于放大电信号的放大器。作为本技术方案的优选方案之一，所述噪声检测电路和滤波电路之间还串联有限流电阻R5。作为本技术方案的优选方案之一，所述滤波电阻R4的阻值小于滤波电阻R3的阻值，且0.1ms≤R3*C≤100ms，1KΩ≤R3≤10KΩ，10nF≤C≤10µF。作为本技术方案的优选方案之一，0.1ms≤R3*C≤1ms，1KΩ≤R3≤5KΩ。作为本技术方案的优选方案之一，所述光电传感器是APD光电传感器、CCD光电传感器或CMOS光电传感器。本技术还提供了一种激光雷达，具有所述的环境光噪声抑制电路；所述光电传感器或与光电传感器相连接的放大器同时输送电信号至环境光噪声抑制电路和测试电路模块。有益效果：通过噪声检测电路、滤波电路、高压模块和光电传感器的设置，对环境光噪声的噪声值分为大小不同区间，不同区间的环境光噪声值对应光电传感器的不同增益，解决了现有技术的环境光抑制电路仅采用滤波电路消除环境光噪声，即使在环境光噪声较低的区域，依然通过滤波电路对激光雷达的接收信号的响应宽度进行限制，引起的激光雷达距离数据有误的问题，提高了激光雷达抗环境光噪声的能力，而且不会对激光雷达的接收信号质量产生影响。附图说明图1是本技术实施例1提供的环境光噪声抑制电路的结构示意图。图2是本技术实施例1提供的激光雷达的光接收电路模块的结构示意图。图中：1、比较器；2、晶体三极管；3、上位机；4、高压模块；5、光电传感器；6、放大器；7、恒比定时装置；8、时间间隔测量芯片；9、微处理器。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1本实施例提供了一种环境光噪声抑制电路，如图1所示，包括：形成闭合回路的噪声检测电路、滤波电路、高压模块4和光电传感器5，所述光电传感器5分别连接噪声检测电路和高压模块4，所述滤波电路连接在噪声检测电路和高压模块4之间，根据所述噪声检测电路对于环境光噪声电信号与设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境光噪声抑制电路，其特征在于，包括：形成闭合回路的噪声检测电路、滤波

【技术特征摘要】
1.一种环境光噪声抑制电路，其特征在于，包括：形成闭合回路的噪声检测电路、滤波电路、高压模块和光电传感器，所述光电传感器分别连接噪声检测电路和高压模块，所述滤波电路连接在噪声检测电路和高压模块之间，根据所述噪声检测电路对于环境光噪声电信号与设定阈值电平的对比结果，所述滤波电路调整所述光电传感器的输入电压，以对应调整光电传感器的灵敏度。2.根据权利要求1所述的环境光噪声抑制电路，其特征在于，所述噪声检测电路根据输入的光电传感器的噪声电信号和设定阈值电平的对比输出高电平或低电平，所述滤波电路在设定电平范围内反向调整噪声检测电路输入的高电平或低电平，所述光电传感器以高压模块输出的线性放大后的高压为高压源，所述高压源的数值大小与光电传感器的灵敏度成正比。3.根据权利要求2所述的环境光噪声抑制电路，其特征在于，所述噪声检测电路包括与光电传感器相连接的比较器，以及向比较器输入设定阈值电平的分压电路，所述比较器通过对于输入的光电传感器的噪声电信号和设定阈值电平进行比较，以对应输出高电平或低电平；所述比较器的输出端连接滤波电路。4.根据权利要求2所述的环境光噪声抑制电路，其特征在于，所述噪声检测电路包括与光电传感器相连接的单稳态电路，以及串联在单稳态电路输入端的电容和分压电路，所述噪声电信号和设定阈值电平耦合后输入单稳态电路，所述单稳态电路对应耦合后的电信号超出单稳态电路阈值电平输出设定脉宽高电平，对应耦合后的电信号低于单稳态电路阈值电平输出低电平；所述单稳态电路的输出端连接滤波电路。5.根据权利要求3或4所述的环境光噪声抑制电路，其特征在于，所述分压电路包括与第一电源连接的分压电阻R1和接地的分压电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海武，郑凯，疏达，李远，
申请(专利权)人：北醒北京光子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11