一种智能测距及避障装置的电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能测距及避障装置的电路，其特征在于：包括光学信号接收器，红外光发射端，红外光发射驱动电路，红外光接收电路组成。所述的红外光发射端和光学信号处理器的相对位置经过反复优化调试，能够有效满足智能测距的功能需求，价格便宜，采样精度高，电路简单，需要的电路板面积小。采用本实用新型的智能设备在复杂环境中可以及时发现障碍物并灵活避障，易于大面积推广使用。
【专利说明】
一种智能测距及避障装置的电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及智能测距及避障技术领域，特别是涉及智能测距及避障的电路。 【背景技术】
[0002]在无人机、无人车和行走机器人等智能移动机器人工作时，要面对距离控制的问题。目前红外测距已得到了广泛的应用，传统的红外测距方法均为反射式测量方法，红外发射器发出一束红外光信号，该红外光经被测物体/障碍物反射后由红外接收器接收，通过测量发射和接收红外光的相位差即可解算出目标的距离。
[0003]为配合红外测距及避障，目前的硬件电路有多种方案，但是都非常复杂，开发周期长。
[0004]本实用新型经过反复调试，能够有效满足智能测距的功能需求，价格便宜，采样精度高，电路简单，需要的电路板面积小。采用本实用新型的智能设备在复杂环境中可以及时发现障碍物并灵活避障。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种简单可靠，价格低的可以及时发现障碍物并灵活避障的智能设备的电路。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种智能测距及避障装置的电路，包括光学信号接收器，红外光发射端及其它驱动电路。
[0007]所述的红外光发射端在电压驱动下得到发射指令后发射红外光到环境光中。[〇〇〇8]红外光在环境中传播，途中遇到障碍物即被反射和散射。
[0009]光信号处理器接收到反射的红外光后，与发出的光进行比相，获取发射红外光和接收红外光的相位差，使用飞行时间法计算得到距离信息。
[0010]光信号处理器将得到的相对距离值传送给控制模块，向所述用户输出报警提示或者向机械控制装置输出规避障碍物的合理参数，从而实现测距和避让障碍物。
[0011]根据得到的障碍物的距离，驱动电路调制红外LED光源的发射功率，有障碍物时， 升高红外LED光源的驱动电压，为高强度工作状态;无障碍物时，红外LED光源的驱动电压为标准电压。
[0012]上述的光信号处理器处理模块由光电转换器(CMOS)、放大器等组成，实现光电转换、放大、输入阻抗匹配、自动增益控制等功能。经障碍物反射回来的红外光波聚焦在CMOS 上，使光信号转换成电信号，经阻抗变换放大器与主放大器耦合，由差动放大器作互补输出。同时为了使接收系统保持稳定工作状态，依靠单片机，采用了较大范围的自动增益控制，进行动态补偿。
[0013]进一步地，红外光发射端包括四个红外LED光源，半发射角度为10度，尺寸为3.2mm *1.6mm*1.85 mm，发光峰位置在860 nm。
[0014]进一步地，四个红外LED光源的中心在长方形的四个点上。[0〇15]进一步地，四个红外LED光源中心所构成的长方形长边长为30 mm，短边长为8 mm，即LED光源与其最邻近LED光源的距离为8 mm，次邻近LED的光源距离为30 mm。
[0016]进一步地，四个红外LED光源中心所构成的长方形的中心和光信号接收器的中心在同一条垂直于PCB板的直线上。【附图说明】[〇〇17]图1为一种智能测距及避障装置的工作原理图。
[0018]图2为一种智能测距及避障装置电路实例的示意图。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0020]如图1所示，所述的红外光发射端包含4个红外LED光源，分别为LED光源1，LED光源 2，LED光源3和LED光源4,在电压驱动下得到发射指令后发射红外光到环境光中。
[0021]红外光在环境中传播，途中遇到障碍物即被反射和散射。[〇〇22]散射回的红外光被光信号处理器5接收后计算得到距离信息。[〇〇23]光信号处理器将得到的相对距离值传送给控制模块，向所述用户输出报警提示或者向机械控制装置输出规避障碍物的合理参数，从而实现测距和避让障碍物。
【主权项】
1.一种智能测距及避障装置的电路，其特征在于:包括光信号接收器、红外光发射端和 驱动电路；所述红外光发射端在所述驱动电路的电压驱动下得到发射指令后发射红外光到环境 中；红外光在环境中传播，途中遇到障碍物即被反射和散射;光信号处理器接收到反射的红 外光后，使用飞行时间法计算得到距离信息；光信号处理器将得到的相对距离值传送给控 制模块，向用户输出报警提示或者向机械控制装置输出规避障碍物的参数，实现测距和避 让障碍物；所述红外光发射端包括四个红外LED光源，所述四个红外LED光源的中心在长方形的四 个点上；所述四个红外LED光源中心所构成的长方形的中心和光信号接收器的中心在同一条垂 直于PCB板的直线上。2.根据权利要求1所述的一种智能测距及避障装置的电路，其特征在于:红外光发射端包括四个红外LED光源，半发射角度为10度，尺寸为3.2mm85 _，发光峰位置在860 nm〇3.根据权利要求2所述的一种智能测距及避障装置的电路，其特征在于:四个红外LED 光源中心所构成的长方形长边长为30 _，短边长为8 _，即LED光源与其最邻近LED光源的 距离为8 mm，次邻近LED的光源距离为30 mm。
【文档编号】G01S17/08GK205679994SQ201520616246
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年8月16日 公开号201520616246.1, CN 201520616246, CN 205679994 U, CN 205679994U, CN-U-205679994, CN201520616246, CN201520616246.1, CN205679994 U, CN205679994U
【发明人】谢好, 李 远
【申请人】北醒（北京）光子科技有限公司