车载激光测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种车载激光测距装置，包括微控制单元MCU、激光发射电路、以及接收端电路；其中，激光发射电路用于根据MCU的控制来发射激光，接收端电路用于根据被障碍物反射的激光以产生回波信号，车载激光测距装置还包括内光路检测电路，其用于提供内光路激励信号作为触发信号计数的起始信号，其中，内光路激励信号为所述激光发射电路所发射的激光被部分反射所产生的信号，且所述激光通过所述激光发射电路内部进行反射；所述MCU还用于根据所述起始信号和所述回波信号获得所述障碍物与车辆之间的距离。通过上述车载激光测距装置，使得内光路检测电路的光学部件简单化，系统应用更灵活，从而提高了激光测距的准确度和该车载激光测距装置的易安装度。

【技术实现步骤摘要】
车载激光测距装置
本专利技术涉及汽车测距系统，特别涉及一种车载激光测距装置。
技术介绍
在车载激光测距中，利用车辆上设置的激光光源发射激光，并通过障碍物将激光反射回来所需要的时间来获取障碍物和车辆之间的距离。通常，利用时间计数芯片获取激光发射的起始时间和激光被反射回来的反射时间，起始时间和反射时间之间的时间差即反应了障碍物将激光反射回来所需要的时间。其中，激光发射的起始时间通过内光路的光信号作为触发信号计数获得的，反射时间是通过障碍物反射的光线获得的。现有技术中，内光路的分光镜是借助于前挡风玻璃实现的，前挡风玻璃能够将激光发射的部分信号反射回来。具体过程是:驱动电压加载到激光光源上之后激光光源发光，第一个障碍物为前挡风玻璃，激光入射到前挡风玻璃上时产生部分反射光线，激光感光光电二极管接收到部分反射光线后送入时间计数芯片的Stopl引脚上。而穿过前挡风玻璃并照射到障碍物上被障碍物反射的光线被另外的激光感光光电二极管接收后，送入时间计数芯片的stop2引脚，作为终点，这样通过对Stop2减去Stopl的时间差值进行计算即可得到挡风玻璃到障碍物的距离。采用这种方式可以不用考虑激光发射电路以及激光器的延迟，因而可以提高距离的测量精度。然而，前挡风玻璃的厚度、玻璃的反射率及激光测距仪的安装将对作为内光路检测电路使用的反射信号产生很大影响，加大了装配的难度。同时车辆的运动也会影响内光路的效果，从而导致激光测距精度的下降。
技术实现思路
为了解决以上问题中的部分或全部，本专利技术提供一种车载激光测距装置，从而提高激光测距的准确度和易安装度。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种车载激光测距装置，所述车载激光测距装置包括微控制单元MCU、激光发射电路、以及接收端电路；其中，所述MCU用于提供第一PWM控制信号，所述激光发射电路用于根据所述第一 PWM控制信号来发射激光，所述接收端电路用于根据被障碍物反射的激光以产生回波信号，所述车载激光测距装置还包括内光路检测电路，其用于提供内光路激励信号作为触发信号计数的起始信号，其中，所述内光路激励信号为所述激光发射电路所发射的激光被部分反射所产生的信号，且所述激光通过所述激光发射电路内部进行反射；所述MCU还用于根据所述起始信号和所述回波信号获得所述障碍物与车辆之间的距离。优选地，所述激光发射电路包括散射棱镜,所述激光发射电路发射的激光被所述散射棱镜部分反射，以使得所述内光路检测电路根据部分反射的反射信号生成所述内光路激励信号。优选地，所述内光路检测电路包括接收子电路和第一故障检测子电路，所述接收子电路包括PIN管感光元件P1、电阻R9、电阻R12、电阻RlO以及电阻RlI，所述第一故障检测子电路包括三极管Q2、电阻R13、以及电容C4 ;其中，所述PIN管感光元件Pl用于接收所述散射棱镜部分反射的反射信号，PIN管感光元件Pl的负极连接至5V电压、正极通过串联的电阻R9和R12接地，所述正极还通过串联的电阻RlO与Rll接地，三极管Q2的集电极接至5V电压，三极管Q2的发射极通过并联的电阻R13和电容C4接地，三极管Q2的基极通过电阻R9连接至所述PIN管感光元件Pl的正极，三极管Q2的发射极连接至所述MCU以向所述MCU输出所述内光路检测电路根据所述反射信号所得到的所述内光路激励信号。优选地，所述内光路检测电路还包括第二故障检测子电路，所述第二故障检测子电路包括三极管Ql、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、激光二极管Dl、激光二极管D2、以及三极管Q3 ;其中，三极管Q3的基极通过电阻RlO连接至所述PIN管感光元件Pl的正极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与激光二极管Dl和D2的负极相连接，电阻R3与激光二极管Dl的正极相连接，电阻R4与激光二极管D2的正极相连接；三极管Ql的发射极连接至5V电压，三极管Ql的基极连接至电阻Rl，三极管Ql的基极通过阻R2连接至电阻R3，三极管Ql的集电极连接至电阻R4。优选地，所述激光发射电路包括窄脉冲发生子电路、驱动放大子电路、以及激光发射子电路；其中，所述窄脉冲发生子电路连接至所述驱动放大子电路，所述驱动放大子电路连接至所述激光发射子电路。优选地，所述窄脉冲发生子电路包括窄脉冲发生器U3和电容C3，其中，窄脉冲发生器U3的VCC端连接至5V电压，GND端接地，REF端通过电容C3接地，窄脉冲发生器U3用于接收MCU输出的第一 PWM控制信号和数据信号，并根据所述第一 PWM控制信号和数据信号输出脉冲宽度可调的第二 PWM控制信号。优选地，所述第二 PWM控制信号的上升沿为6ns?9ns。优选地，所述驱动放大子电路包括驱动放大芯片U4和电容C2，其中，驱动放大芯片U4的INA引脚和ENB引脚用于接收窄脉冲发生器U3输出的第二 PWM控制信号，驱动放大芯片U4的使能引脚ENA连接至电阻R5，ENB引脚连接至电阻R6，电阻R5和R6并联后上拉接至5V电源，驱动放大芯片U4的VCC端连接至18V电源信号，且所述VCC端通过电容C2接地，驱动放大芯片U4根据输入第二 PWM控制信号获得放大后的第三PWM控制信号，并通过OUTA端和OUTB端并联输出所述第三PWM控制信号。优选地，所述激光发射子电路包括激光发射器U5、电容Cl、电阻R7、以及电阻R8，其中，激光发射器U5的I端子通过电阻R8接收驱动放大芯片U4的OUTA端和OUTB端并联输出的所述第三PWM控制信号，激光发射器U5的2端子通过电阻R7限流后连接至18V电源，且所述2端子通过电容Cl接地以实现滤波和补充能量的作用，激光发射器U5的3端子接地。优选地，所述车载激光测距装置还包括CAN通信电路和制动控制模块，当所述第一故障检测子电路检测到激光发射电路发生故障时，由MCU生成对应的系统故障代码，并通过所述CAN通信电路将对应的系统故障代码发送给制动控制模块，以使得制动控制模块进行对应的处理动作。本专利技术的有益效果包括:本专利技术实施例中，激光发射电路发射的激光被所述散射棱镜部分反射，以使得所述内光路检测电路根据部分反射的反射信号生成内光路激励信号作为起始信号，避免了现有技术中，通过前挡风玻璃反射的信号生成内光路激励信号时，由于前挡风玻璃的发射率和厚度不一致带来的影响、以及激光测距仪的安装等因素对内光路检测电路使用的反射信号产生的影响，同时使内光路检测电路的光学部件简单化，系统应用更灵活，从而提高了激光测距的准确度和该车载激光测距装置的易安装度。另外，本专利技术中，在激光发射电路中采用了窄脉冲发生器，通过窄脉冲发生器，能够实现通过MCU编程控制激光输出的激光脉冲的宽度，在激光发射趋于饱和之前，提高激光脉冲的宽度能够提高激光脉冲的功率，因此，本专利技术实施例中可以方便得实现激光脉冲的宽度和功率之间的匹配，由于激光信号的功率越高其测量的精度越高，因此也能够通过提高激光脉冲的功率来提高测量的精度。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的一种车载激光测距装置的框图；图2为专利技术实施例提供的内光路检测电路400的电路结构图；图3为本专利技术实施例提供的激光发射电路200的电路结构图；图4为本专利技术实施例提供的MCU100和CAN通信电路500的电路结构图。【具体实施方式】为使本领域的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载激光测距装置，所述车载激光测距装置包括微控制单元MCU、激光发射电路、以及接收端电路；其中，所述MCU用于提供第一PWM控制信号，所述激光发射电路用于根据所述第一PWM控制信号来发射激光，所述接收端电路用于根据被障碍物反射的激光以产生回波信号，其特征在于，所述车载激光测距装置还包括内光路检测电路，其用于提供内光路激励信号作为触发信号计数的起始信号，其中，所述内光路激励信号为所述激光发射电路所发射的激光被部分反射所产生的信号，且所述激光通过所述激光发射电路内部进行反射；所述MCU还用于根据所述起始信号和所述回波信号获得所述障碍物与车辆之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种车载激光测距装置，所述车载激光测距装置包括微控制单元MCU、激光发射电路、以及接收端电路；其中，所述MCU用于提供第一 PWM控制信号，所述激光发射电路用于根据所述第一 PWM控制信号来发射激光，所述接收端电路用于根据被障碍物反射的激光以产生回波信号，其特征在于， 所述车载激光测距装置还包括内光路检测电路，其用于提供内光路激励信号作为触发信号计数的起始信号，其中，所述内光路激励信号为所述激光发射电路所发射的激光被部分反射所产生的信号，且所述激光通过所述激光发射电路内部进行反射； 所述MCU还用于根据所述起始信号和所述回波信号获得所述障碍物与车辆之间的距离。2.如权利要求1所述的车载激光测距装置，其特征在于，所述激光发射电路包括散射棱镜，所述激光发射电路发射的激光被所述散射棱镜部分反射，以使得所述内光路检测电路根据部分反射的反射信号生成所述内光路激励信号。3.如权利要求2所述的车载激光测距装置，其特征在于，所述内光路检测电路包括接收子电路和第一故障检测子电路， 所述接收子电路包括PIN管感光元件Pl、电阻R9、电阻R12、电阻RlO以及电阻Rl I，所述第一故障检测子电路包括三极管Q2、电阻R13、以及电容C4 ;其中， 所述PIN管感光元件Pl用于接收所述散射棱镜部分反射的反射信号，PIN管感光元件Pl的负极连接至5V电压、正极通过串联的电阻R9和R12接地，所述正极还通过串联的电阻RlO与Rll接地， 三极管Q2的集电极接至5V电压，三极管Q2的发射极通过并联的电阻R13和电容C4接地，三极管Q2的基极通过电 阻R9连接至所述PIN管感光元件Pl的正极，三极管Q2的发射极连接至所述MCU以向所述MCU输出所述内光路检测电路根据所述反射信号所得到的所述内光路激励信号。4.如权利要求3所述的车载激光测距装置，其特征在于，所述内光路检测电路还包括第二故障检测子电路，所述第二故障检测子电路包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、激光二极管Dl、激光二极管D2、以及三极管Q3 ;其中， 三极管Q3的基极通过电阻RlO连接至所述PIN管感光元件Pl的正极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极分别与激光二极管Dl和D2的负极相连接，电阻R3与激光二极管Dl的正极相连接，电阻R4与激光二极管D2的正极相连接； 三极管Ql的发射极连接至5V电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱得亚，刘淑娟，陈军，陈效华，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：