一种用于汽车车门自动控制的TOF传感器的制作方法

本实用新型属于用于汽车智能控制的电子技术领域，具体涉及一种用于汽车车门自动控制的tof传感器。

背景技术：

当今汽车电子技术领域日新月异，更多的电子产品已经越来越人性化，满足人们对舒适、安全、智能等因素的追求。为了更好的用户体验，车门自动控制装置以舒适、方便、安全等特点成为了用户首选。

汽车上的电气环境复杂，对各个部件的影响不同，导致车门自动控制装置的传感器灵敏度受到电压变化的影响，控制精准性较差，影响了用户体验。

同时，现有的车门自动开启装置一般布置在汽车车门下部，有着诸多的未知环境因素影响，导致识别用户操作的准确性偏差较大，用户体验不好。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型公开了一种用于汽车车门自动控制的tof传感器，以提高汽车车门自动控制过程中传感器检测精度，及检测可靠性。结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种用于汽车车门自动控制的tof传感器，所述tof传感器包括：控制模块、opt模块、vcsel模块、esp模块以及电源模块；其中：

所述控制模块，通过urat接口与外部控制器双向通信，用于接收所述外部控制器的启动指令开始目标用户腿部的距离检测，并接收所述opt模块发送的所述目标用户腿部的测量距离值，根据所述目标用户腿部的测量距离值计算得到最终距离值发送给外部控制器；

所述opt模块，通过i2c接口与所述控制模块双向连接，用于接收所述控制模块发送的控制指令驱动所述vcsel模块发射红外光，并接收所述esp模块发送的信号，经放大、解调或滤波处理后，将测量距离值上传给所述控制模块；

所述vcsel模块，用于向外周期性地发射经过调制的红外光；

所述esp模块，用于接收特定方向上经所述目标用户腿部反射的红外光；

所述电源模块分别与所述控制模块和所述opt模块连接，用于供电；

所述电源模块中包括用于检测供电电压的检测芯片，并将电压检测值发送给所述控制模块；

所述控制模块还包括修正模块，用于根据所述电压检测值对所述测量距离值进行修正，当所述电压检测值高于标准电压值时，将所述测量距离值增加预设距离得到相应的修正距离值，当所述电压检测值低于所述标准电压值时，将所述测量距离值减少预设距离得到相应的修正距离。

进一步地，所述vcsel模块的探测距离可以根据需要进行自定义设定。

更进一步地，通过调制所述vcsel模块发射的红外光的波长对所述探测距离进行自定义设定。

进一步地，所述vcsel模块发射的红外光截面呈“t”型阵列状；

所述esp模块以“矩形面”阵列的形式接收所述目标用户腿部反射的红外光。

进一步地，所述opt模块根据所述红外光的飞行时间计算所述测量距离值，并根据所述反射的红外光相对所述发射的红外光的强度衰减值计算所述测量距离值的可信度，并将所述测量距离值和所述测量距离值对应的可信度成组地发送给所述控制模块。

更进一步地，在预设时间内，所述控制模块接收所述opt模块持续发送的多组所述测量距离值和所述测量距离值对应的可信度，若所述测量距离值对应的可信度低于可信度预设值，则将该组中的所述测量距离值舍弃；

并通过所述修正模块对剩余的所述测量距离值进行修正得到多个所述修正距离值，对多个所述修正距离值进行均值计算得到所述最终距离值。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所述tof传感器中，在控制模块中设置修正模块，可根据电压检测结果对测量距离值进行修正，从而避免了电压变化对传感器检测准确性的影响；

2、本实用新型所述tof传感器中的vcsel模块采用“t”型阵列发射红外光，通过“t”型中红外光的聚焦点提高了关键位置发射红外光的能量聚集；而esp模块采用“矩形”面阵列接收反射的红外光，改善接收光范围，提升接收均匀性，大大降低了检测误差；

3、本实用新型所述tof传感器通过opt模块根据反射的红外光相对发射的红外光的强度衰减值计算测量距离值的可信度，将可信度低的测量距离值舍弃，提升了检测结果的可靠性；

4、本实用新型所述tof传感器在预设时间内，控制模块接收多组测量距离值，并对多组修正后的修正距离值进行均值计算得到最终距离值，进一步提高了距离检测结果的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型所述tof传感器在汽车车门自动控制系统中的连接示意图；

图2为本实用新型所述tof传感器的结构示意框图。

图中：

100-控制模块，200-opt模块，300-vcsel模块，

400-esp模块，500-电源模块；

110-修正模块；

510-检测芯片。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本实用新型所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示，本实用新型所述的tof传感器所在的汽车车门自动控制系统，包括：车身处理器、距离感应模块、光学模块、tof传感器以及车门控制模块；其中：

所述距离感应模块，用于检测车辆第一预设范围内是否存在目标用户；

所述光学模块，用于在车辆第二预设范围内投射光斑；

所述tof传感器，用于检测在第二预设范围内目标用户的腿部动作；

所述车身处理器，根据tof传感器检测的结果向车门控制模块发送控制指令；

所述车门控制模块，用于接收控制指令并执行打开车门的动作。

所述汽车车门自动控制系统的工作过程简述如下：

距离感应模块检测车辆第一预设范围内是否存在目标用户，并将检测结果发送给车身处理器，当车身处理器接收到车辆第一预设范围内存在目标用户的检测信号后，向光学模块发送控制信号，控制光学模块在车辆第二预设范围内投射光斑，与此同时车身处理器向tof传感器发送控制信号，开启tof传感器，随后，tof传感器检测在第二预设范围内目标用户的腿部动作，并发送至车身处理器，继而，车身处理器根据tof传感器检测的结果向车门控制模块发送控制指令，最后，车门控制模块根据接收到的控制指令执行打开车门的动作。

如上所述，本实用新型所述tof传感器用于检测在第二预设范围内目标用户的腿部动作，如图2所示，所述tof传感器包括：控制模块100、opt模块200、vcsel模块300、esp模块400以及电源模块500；其中：

所述控制模块100，通过urat接口与车身处理器双向通信，用于接收所述车身处理器的启动指令开始目标用户腿部的距离检测，并接收opt模块200发送的目标用户腿部的测量距离值，根据目标用户腿部的测量距离值计算得到最终距离值并发送给车身处理器。

所述opt模块200，通过i2c接口与控制模块100双向连接，用于接收控制模块100发送的控制指令进而驱动vcsel模块300发射红外光，并接收esp模块400发送的信号，经放大、解调或滤波处理后，将得到的测量距离值上传给控制模块100，其中：

所述opt模块200根据所述vcsel模块300发射红外光，到所述esp模块400接收反射的红外光的过程中，红外光的飞行时间计算所述测量距离值，并根据所述反射的红外光相对所述发射的红外光的强度衰减值计算所述测量距离值的可信度，将所述测量距离值和所述测量距离值对应的可信度成组地发送给控制模块100。

所述vcsel模块300，用于向外周期性地发射经过调制的红外光；

所述vcsel模块300可通过调制红外光的波长来对红外光的探测距离进行自定义设定；

所述vcsel模块300发射的红外光阵列为“t”型阵列，以实现通过“t”型中红外光的聚焦点提高关键位置发射红外光的能量聚集。

所述esp模块400，用于接收特定方向上经目标用户腿部反射的红外光；

所述esp模块400以“矩形面”阵列的形式接收所述目标用户腿部反射的红外光，以实现改善接收光范围，提升接收均匀性，大大降低了检测误差。

所述电源模块500分别与控制模块100、opt模块200连接并供电，电源模块500内包括用于检测供电电压的检测芯片510，并将电压检测值发送给控制模块100。

所述控制模块100还包括修正模块110，所述修正模块110用于根据接收到的所述电压检测值对接收到的所述测量距离值进行修正，当所述电压检测值高于标准电压值x伏特时，将所述测量距离值增加2x厘米得到修正距离值，当所述电压检测值低于所述标准电压值x伏特时，将所述测量距离值减少2x厘米得到所述修正距离值；

在预设时间内，所述控制模块100接收opt模块200持续发送的多组所述测量距离值和所述测量距离值对应的可信度，若所述测量距离值对应的可信度低于可信度预设值，则将该组中的所述测量距离值舍弃；并通过修正模块110对剩余的所述测量距离值进行修正得到多个所述修正距离值，对多个所述修正距离值进行均值计算得到所述最终距离值。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。