一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路技术方案

本发明专利技术公开了一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，所述人眼保护电路包括：数模转换器，所述数模转换器将输入的采样信号转换成输出的直流电平信号，所述采样信号采样自所述光探测和测距系统；以及比较器，所述比较器接收所述直流电平信号和阈值电压信号作为输入，同时输出保护信号，所述保护信号反馈给所述光探测和测距系统，用来在所述光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭所述光探测和测距系统；其中，所述直流电平信号高于所述阈值电压信号时，所述保护信号为高电平；反之，所述直流电平信号低于所述阈值电压信号时，所述保护信号为低电平。本发明专利技术的有益效果为自动的关闭有问题的激光驱动电路从而保护人眼。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路
本专利技术属于光探测和测距领域，具体涉及一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路。
技术介绍
许多应用无法通过建立与目标的实际接触来测量与目标之间的距离，适用于非接触距离测量的可能选项包括毫米波、激光和超声波。光探测和测距(LIDAR)系统利用光在物体之间传输所需的时间尝试测量与此目标之间的距离，闪光LIDAR系统使用脉冲激光和脉冲时间飞行(TOF)算法来计算目标距离。该系统发射极窄的脉冲，宽度为几ns到几十ns，峰值功率从几百mW到70W甚至以上。对于人眼来说，较高的峰值功率激光以连续模式或者较宽脉冲照射积累的热效应会造成损伤。但是通过脉冲模式和较低的占空比对于人眼来说是可以接受。现在常用的脉冲激光驱动电路并没有考虑到脉冲激光在出现故障或者误操作时可能造成的对于人身的伤害。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，本专利技术的部分实施例能够通过多重安全设计以规避在驱动电路发生问题时造成对人体的伤害，而且兼容现有的采样电路，同时不会影响现有驱动电路的工作正常。该电路同时考虑的纯模拟电路和有数字电路控制时的解决方案。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，所述人眼保护电路包括：数模转换器，所述数模转换器将输入的采样信号转换成输出的直流电平信号，所述采样信号采样自所述光探测和测距系统；以及比较器，所述比较器接收所述直流电平信号和阈值电压信号作为输入，同时输出保护信号，所述保护信号反馈给所述光探测和测距系统，用来在所述光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭所述光探测和测距系统；其中，所述直流电平信号高于所述阈值电压信号时，所述保护信号为高电平；反之，所述直流电平信号低于所述阈值电压信号时，所述保护信号为低电平。优选地，所述人眼保护电路还包括：锁存器，所述锁存器的第一端接收所述保护信号作为输入，所述锁存器的第二端输出转换信号，所述转换信号反馈给所述光探测和测距系统，用来在所述光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭所述光探测和测距系统，所述保护信号转化为高电平时，所述转换信号跟随转化为高电平。优选地，所述锁存器的第三端通过反向器与所述第二端相连接，所述第三端接收反向后的转换信号，所述第三端为低电平时，所述第二端输出的转换信号锁定。优选地，所述锁存器具有用来接收复位信号的第四端。优选地，所述光探测和测距系统包括激光驱动电路、运算器，所述运算器接收触发信号、反向后的转换信号作为输入，所述运算器将所述触发信号和反向后的转换信号进行逻辑与运算后输出给所述激光驱动电路。优选地，所述锁存器的第二端与单片机连接，所述单片机与所述光探测和测距系统连接，所述单片机接收到的所述转换信号为高电平时，所述单片机关闭所述光探测和测距系统。优选地，所述采样信号采样自所述光探测和测距系统中的激光驱动电路。优选地，所述采样信号采样自所述光探测和测距系统中的激光接收电路。优选地，所述激光接收电路与跨阻放大器的一端连接，用来将接收到的激光脉冲信号转换为电脉冲信号，所述跨阻放大器的另一端与级联放大器的一端连接，用来放大所述电脉冲型号作为所述采样信号，所述级联放大器的另一端与所述数模转换器连接，用来输入所述采样信号。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.本专利技术可以自动的关闭有问题的激光驱动电路从而保护人眼；2.本专利技术可以根据脉冲的宽度调整不同阈值以适用不同的需要限制脉冲宽度的场合；3.通过多重安全设计以规避在驱动电路发生问题时造成对人体的伤害，而且兼容现有的采样电路，同时不会影响现有驱动电路的工作正常，该电路同时考虑的纯模拟电路和有数字电路控制时的解决方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为Lidar应用的电路框图。图2为本专利技术实施例的原理示意图。图3为本专利技术实施例中采样信号来自激光驱动电路的示意框图。图4为本专利技术实施例中采样信号来自激光接收电路的示意框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1-4所示，本实施例提供一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，人眼保护电路包括：数模转换器1，数模转换器1将输入的采样信号11转换成输出的直流电平信号21，采样信号11采样自光探测和测距系统；以及比较器2，比较器2接收直流电平信号21和阈值电压信号22作为输入，同时输出保护信号23，保护信号23反馈给光探测和测距系统，用来在光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭光探测和测距系统；其中，直流电平信号21高于阈值电压信号22时，保护信号23为高电平；反之，直流电平信号21低于阈值电压信号22时，保护信号23为低电平。人眼保护电路还包括：锁存器3，锁存器3的第一端31接收保护信号23作为输入，锁存器3的第二端32输出转换信号，转换信号反馈给光探测和测距系统，用来在光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭光探测和测距系统，保护信号23转化为高电平时，转换信号跟随转化为高电平。锁存器3的第三端33通过反向器9与第二端32相连接，第三端33接收反向后的转换信号，第三端33为低电平时，第二端32输出的转换信号锁定。锁存器3具有用来接收复位信号的第四端34。光探测和测距系统包括激光驱动电路4、运算器5，运算器5接收触发信号51、反向后的转换信号作为输入，运算器5将触发信号51和反向后的转换信号进行逻辑与运算后输出给激光驱动电路4。锁存器3的第二端32与单片机连接，单片机与光探测和测距系统连接，单片机接收到的转换信号为高电平时，单片机关闭光探测和测距系统。采样信号11采样自光探测和测距系统中的激光驱动电路4。采样信号11采样自光探测和测距系统中的激光接收电路6。激光接收电路6与跨阻放大器7的一端连接，用来将接收到的激光脉冲信号转换为电脉冲信号，跨阻放大器7的另一端与级联放大器8的一端连接，用来放大电脉冲型号作为采样信号11，级联放大器8的另一端与数模转换器1连接，用来输入采样信号11。TOF是Timeofflight的简写，直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像，是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。因为TOF算法必须采样发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，其特征在于，所述人眼保护电路包括：数模转换器(1)，所述数模转换器(1)将输入的采样信号(11)转换成输出的直流电平信号(21)，所述采样信号(11)采样自所述光探测和测距系统；以及比较器(2)，所述比较器(2)接收所述直流电平信号(21)和阈值电压信号(22)作为输入，同时输出保护信号(23)，所述保护信号(23)反馈给所述光探测和测距系统，用来在所述光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭所述光探测和测距系统；其中，所述直流电平信号(21)高于所述阈值电压信号(22)时，所述保护信号(23)为高电平；反之，所述直流电平信号(21)低于所述阈值电压信号(22)时，所述保护信号(23)为低电平。

【技术特征摘要】
1.一种可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，其特征在于，所述人眼保护电路包括：数模转换器(1)，所述数模转换器(1)将输入的采样信号(11)转换成输出的直流电平信号(21)，所述采样信号(11)采样自所述光探测和测距系统；以及比较器(2)，所述比较器(2)接收所述直流电平信号(21)和阈值电压信号(22)作为输入，同时输出保护信号(23)，所述保护信号(23)反馈给所述光探测和测距系统，用来在所述光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭所述光探测和测距系统；其中，所述直流电平信号(21)高于所述阈值电压信号(22)时，所述保护信号(23)为高电平；反之，所述直流电平信号(21)低于所述阈值电压信号(22)时，所述保护信号(23)为低电平。2.根据权利要求1所述的可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，其特征在于，所述人眼保护电路还包括：锁存器(3)，所述锁存器(3)的第一端(31)接收所述保护信号(23)作为输入，所述锁存器(3)的第二端(32)输出转换信号，所述转换信号反馈给所述光探测和测距系统，用来在所述光探测和测距系统脉冲强度超过人眼承受能力时关闭所述光探测和测距系统，所述保护信号(23)转化为高电平时，所述转换信号跟随转化为高电平。3.根据权利要求2所述的可用于光探测和测距系统的人眼保护电路，其特征在于，所述锁存器(3)的第三端(33)通过反向器(9)与所述第二端(32)相连接，所述第三端(33)接收反向后的转换信号，所述第三端(33)为低电平时，所述第二端(32)输出的转换信号锁定。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩岩松，张静，方立新，曹进，
申请(专利权)人：上海波汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31