[實用新型]計時電路、激光測距電路及激光測距儀

有效

• 申請號: 201720602886.6
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN206863222U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 李碧洲;王欣欣;東尚清
• 申請（專利權）人: 艾普柯微電子（上海）有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/483
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司11415
• 代理人: 陳蕾

技術領域

本申請涉及激光測距技術領域，尤其涉及一種計時電路、激光測距電路及激光測距儀。

背景技術

脈沖式激光測距是一種精確、快速獲得目標距離信息的測量技術，具有探測距離遠、體積小等優點。其測量原理是通過測量發射的激光脈沖信號與回波的時間差來計算被測距離，其公式為：s＝ct/2，其中s為被測距離，c為光速，t為激光脈沖飛行時間。由此公式可知，由于光束是固定的c＝3×10⁶km/s，只要測量出激光脈沖的飛行時間就可測量出測量儀到被測目標的距離。因此脈沖激光測距的技術要點在于如何測量激光脈沖飛行的時間。測量的時間越精確，時間分辨率越高，測距就越準確，精度就越高。

傳統的測距技術中為實現高精度的測量結果，采用專用計時芯片(如TDC-GP芯片、FPGA芯片等)，電路結構復雜，成本較高。

實用新型內容

本申請提供一種計時電路、激光測距電路及激光測距儀。

根據本申請實施例的第一方面提供一種計時電路，包括：時序變換電路、積分運算電路和模數轉換電路；所述時序變換電路的第一輸入端用于接收第一脈沖的發射控制信號，所述時序變換電路的第二輸入端用于接收所述第一脈沖的回波接收信號；所述時序變換電路的輸出端連接所述積分運算電路的輸入端；所述積分運算電路的輸出端連接所述模數轉換電路的輸入端；其中，所述時序變換電路根據所述發射控制信號和所述回波接收信號輸出第二脈沖信號，所述第二脈沖信號的脈寬根據所述發射控制信號的接收時間與所述回波接收信號的接收時間之間的時間間隔確定；所述積分運算電路將所述第二脈沖信號轉換為電壓信號，并輸出至所述模數轉換電路；所述模數轉換電路將所述電壓信號轉換為數字信號，所述數字信號中攜帶所述時間間隔的信息。

進一步地，所述時序變換電路包括SR觸發器；所述SR觸發器的S端用于接收所述發射控制信號，所述SR觸發器的R端用于接收所述回波接收信號，所述SR觸發器的Q端連接所述積分運算電路的輸入端。

進一步地，所述SR觸發器包括第一或非門邏輯電路和第二或非門邏輯電路；所述第一或非門邏輯電路的一個輸入端和輸出端與所述第二或非門邏輯電路的一個輸入端和輸出端交叉連接；所述第一或非門邏輯電路的另外一個輸入端用于接收所述發射控制信號；所述第二或非門邏輯電路的另外一個輸入端用于接收所述回波接收信號，所述第二或非門邏輯電路的輸出端連接所述積分運算電路的輸入端。

進一步地，所述SR觸發器包括第一與非門邏輯電路、第二與非門邏輯電路、第三與非門邏輯電路以及第四與非門邏輯電路；所述第一與非門邏輯電路的一個輸入端和輸出端與所述第二與非門邏輯電路的一個輸入端和輸出端交叉連接；所述第一與非門邏輯電路的另一個輸入端連接所述第四與非門邏輯電路的輸出端；所述第二與非門邏輯電路的另一個輸入端連接所述第三與非門邏輯電路的輸出端，所述第二與非門邏輯電路的輸出端連接所述積分運算電路的輸入端；所述第三與非門邏輯電路的兩個輸入端并接后接收所述發射控制信號；所述第四與非門邏輯電路的兩個輸入端并接后接收所述回波接收信號。

進一步地，所述積分運算電路包括運算放大器、第一電阻、第二電阻和電容；所述運算放大器的同相輸入端連接所述時序變換電路的輸出端；所述運算放大器的反相輸入端分別連接所述第一電阻、所述第二電阻和電容的一端；所述第一電阻的另一端連接電壓源，所述第二電阻的另一端接地，所述電容的另一端連接所述運算放大器的輸出端。

進一步地，所述電容的兩端并聯有第三電阻。

進一步地，所述運算放大器的同相輸入端和所述時序變換電路的輸出端之間還串聯有第四電阻。

根據本申請實施例的第二方面提供一種激光測距電路，包括處理器和上述的計時電路；所述處理器連接所述計時電路中的模數轉換電路的輸出端；其中，所述處理器接收所述模數轉換電路輸出的數字信號，并根據所述數字信號中攜帶的所述時間間隔的信息計算目標距離。

根據本申請實施例的第三方面提供一種激光測距儀，包括控制器、激光發射器、光電探測器以及上述的激光測距電路；所述控制器的控制端分別連接所述激光發射器和所述時序變換電路的第一輸入端；所述光電探測器連接所述時序變換電路的第二輸入端；其中，所述控制端輸出所述第一脈沖的發射控制信號時，所述激光發射器發射所述第一脈沖；所述光電探測器探測到第一脈沖的回波脈沖時，輸出所述第一脈沖的回波接收信號。