[發明專利]一種基于脈沖寬度檢測的紅外測距方法及裝置

有效

• 申請號: 201810184428.4
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108490445B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 楊奕;林健輝;孫鈺伶;劉強;竇作連;楊毓花;譚瀟鈺
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/483
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 周輝

1.一種基于脈沖寬度檢測的紅外測距裝置，其特征在于，包括處理器（1），紅外發射模塊（2）和信號處理模塊（3），所述紅外發射模塊（2）包括用于發射紅外脈沖信號的紅外發射管（21）以及用于驅動紅外發射管的脈沖驅動電路（22），所述脈沖驅動電路（22）連接至所述處理器（1）；所述信號處理模塊（3）包括用于接收紅外脈沖信號的紅外線接收管（31），所述紅外線接收管（31）的正極接地，負極通過串聯的限流電阻R1連接至電源Vdd；所述紅外線接收管（31）的負極還連接有串聯設置的隔直電路（32）和放大整形電路（33），所述放大整形電路（33）的輸出端連接至所述處理器（1）；

紅外發射模塊和信號處理模塊分別設置在待測距空間的兩側，使得紅外發射管發射的脈沖信號直接射向紅外線接收管；測量時，發射一固定頻率的紅外脈沖信號，對待測量空間的距離進行預測；然后獲取預先設定的距離范圍，并根據待測量空間的距離與設定的距離范圍調整紅外脈沖信號的頻率；

所述紅外測距裝置通過如下步驟進行紅外測距：

采用如下步驟對所述紅外測距裝置進行測距建表：

A、對距離為S的測距空間進行測量，將所述紅外測距裝置置于該測距空間的一側，通過處理器控制脈沖驅動電路驅動所述紅外發射管向該測距空間的另一側發射固定頻率f和固定占空比D1的紅外脈沖信號，所述紅外線接收管（31）接收到發射的紅外脈沖信號后，會在電源Vdd與地之間產生交流電信號，該交流電信號經過所述隔直電路（32）和所述放大整形電路（33）處理后輸出矩形波；所述處理器（1）將接收到的矩形波信號的占空比D2、以及發射的紅外脈沖信號的固定頻率f和固定占空比D1、測距空間的距離S作為一組對應參數進行儲存；

B、每次只改變測距空間的距離S，固定頻率f和固定占空比D1中的一項參數，重復步驟A，完成矩形波信號的占空比D2與發射的紅外脈沖信號的固定頻率f、固定占空比D1以及距離S相對應的測距表；

具體測距時，將所述紅外測距裝置置于待測距空間的一側，在測距表中選取一組固定頻率f和固定占空比D1作為測距的紅外脈沖信號的頻率和占空比，通過處理器控制脈沖驅動電路驅動所述紅外發射管向待測距空間的另一側發射紅外脈沖信號，所述紅外線接收管（31）接收到發射的紅外脈沖信號，在電源Vdd與地之間產生交流電信號，經過所述隔直電路（32）和所述放大整形電路（33）處理后輸出矩形波；所述處理器（1）根據該矩形波的占空比D2，通過查詢測距表即可獲得待測距空間的實際距離。

2.如權利要求1所述的基于脈沖寬度檢測的紅外測距裝置，其特征在于，所述隔直電路（32）為隔直電容C1。

3.如權利要求1所述的基于脈沖寬度檢測的紅外測距裝置，其特征在于，所述放大整形電路（33）包括三極管Q1，所述三極管Q1的發射極接地，集電極通過串聯的電阻R3連接至電源Vcc，所述三極管Q1的基極與所述電源Vcc之間串聯有偏置電阻R2；所述三極管Q1的基極與所述隔直電路（32）的輸出端相連，所述三極管Q1的集電極連接至所述處理器（1）。