全文摘要
本实用新型提供一种TDC测距系统，包括：一单片机、一驱动器、一脉冲激光器、一TDC芯片、一光电检测电路和一接收透镜；所述单片机、所述驱动器和所述脉冲激光器依次连接；所述单片机连接所述TDC芯片的一START引脚，所述光电检测电路连接所述TDC芯片的一STOP引脚；所述光电检测电路设置于所述接收透镜第一侧的光路上。本实用新型的一种TDC测距系统，在保证系统测距精度和准确性的基础上，简化了系统的硬件结构，节约成本。
主设计要求
1.一种TDC测距系统，其特征在于，包括：一单片机、一驱动器、一脉冲激光器、一TDC芯片、一光电检测电路和一接收透镜；所述单片机、所述驱动器和所述脉冲激光器依次连接；所述单片机连接所述TDC芯片的一START引脚，所述光电检测电路连接所述TDC芯片的一STOP引脚；所述光电检测电路设置于所述接收透镜第一侧的光路上。
设计方案
1.一种TDC测距系统，其特征在于，包括：一单片机、一驱动器、一脉冲激光器、一TDC芯片、一光电检测电路和一接收透镜；所述单片机、所述驱动器和所述脉冲激光器依次连接；所述单片机连接所述TDC芯片的一START引脚，所述光电检测电路连接所述TDC芯片的一STOP引脚；所述光电检测电路设置于所述接收透镜第一侧的光路上。
2.根据权利要求1所述的TDC测距系统，其特征在于，所述光电检测电路采用基于APD的光电检测电路。
3.根据权利要求2所述的TDC测距系统，其特征在于，还包括一被检测物体，所述被检测物体位于所述脉冲激光器的一发射端的光路和所述接收透镜第二侧的光路上。
4.根据权利要求1～3任一项所述的TDC测距系统，其特征在于，还包括一高速比较器，所述高速比较器的一输入端连接所述单片机、所述高速比较器的另一输入端接地，所述高速比较器的一输出端连接所述TDC芯片的所述START引脚。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及TDC测距领域，尤其涉及一种TDC测距系统。
背景技术
在通用的TDC测距方案中，是将补偿信号(即START信号)和STOP信号的时间差，换算成距离来实现测距功能的。其中，START信号是在传感器内部，通过分光镜将一部分的输出光转换成电信号来生成的。在这种情况下，START信号和STOP信号各占用一路光电检测电路。
请参阅图1，现有的TDC测距系统，包括单片机1、驱动器2、脉冲激光器3、分光镜4、被检测物体5、TDC芯片6、第一光电检测电路7、第二光电检测电路8和接收透镜9。补偿信号(START信号)经过分光镜1取自输出光，默认第一光电检测电路7和第二光电检测电路8的延时时间一样。这样TDC芯片6接收到START信号和STOP信号之间的时间差(△T)就可以直接并精准换算成被检测物体5的距离L，且L＝(△T*c)\/2，其中C为光速。但现有的TDC测距系统需要两个光电检测电路和一个分光镜4，系统结构较为复杂，系统的成本较高。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种TDC测距系统，在保证系统测距精度和准确性的基础上，简化了系统的硬件结构，节约成本。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种TDC测距系统，包括：一单片机、一驱动器、一脉冲激光器、一TDC芯片、一光电检测电路和一接收透镜；所述单片机、所述驱动器和所述脉冲激光器依次连接；所述单片机连接所述TDC芯片的一START引脚，所述光电检测电路连接所述TDC芯片的一STOP引脚；所述光电检测电路设置于所述接收透镜第一侧的光路上。
优选地，所述光电检测电路采用基于APD的光电检测电路。
优选地，还包括一被检测物体，所述被检测物体位于所述脉冲激光器的一发射端的光路和所述接收透镜第二侧的光路上。
优选地，还包括一高速比较器，所述高速比较器的一输入端连接所述单片机、所述高速比较器的另一输入端接地，所述高速比较器的一输出端连接所述TDC芯片的所述START引脚。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
单片机连接TDC芯片的START引脚，从而可以通过单片机直接生成补偿信号，将现有TDC测距系统的两个光电检测电路减少至一个，并去除了现有TDC测距系统的分光镜，在保证了系统测量精度和准确性的基础上，大幅度降低了系统的复杂度，降低了系统的成本。高速比较器的采用可以提高测距精度。
附图说明
图1为现有TDC测距系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的TDC测距系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例一的延时△T’的测量原理图；
图4为本实用新型实施例二的TDC测距系统的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图图2和图3，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。
请参阅图2，本实用新型实施例一的一种TDC测距系统，包括：一单片机1、一驱动器2、一脉冲激光器3、一TDC芯片4、一光电检测电路5和一接收透镜6；单片机1、驱动器2和脉冲激光器3依次连接；单片机1连接TDC芯片4的一START引脚，光电检测电路5连接TDC芯片4的一STOP引脚；光电检测电路5设置于接收透镜6第一侧的光路上。
本实施例中，光电检测电路5采用基于APD的光电检测电路。TDC测距系统仅包括一光电检测电路5且不包括分光镜。
还包括一被检测物体7，被检测物体7位于脉冲激光器3的一发射端的光路和接收透镜6第二侧的光路上。
单片机1连接TDC芯片4的START引脚，从而可以通过单片机1直接生成补偿信号，将现有TDC测距系统的两个光电检测电路5减少至一个，并去除了现有TDC测距系统的分光镜，在保证了系统测量精度和准确性的基础上，大幅度降低了系统的复杂度，降低了系统的成本。
在实际使用过程中，单片机1在输出驱动脉冲激光器3的触发信号之后，经过一定的延时△T’，向TDC芯片4输出另一个脉冲信号，作为补偿信号START。
关于这个延时△T’的确定，目前有两种办法。
1)将目标物放在现有标准的测距平台上，先给一个默认的延时时间△T0，之后逐次修改，直至TDC系统计算出的距离跟测距平台的距离最接近为止，此时的延时时间就是延时△T’。
2)可以使用高速示波器直接测量图3中单片机发出触发信号到START引脚的时间差，这个时间差就是△T’。
请参阅图4，本实用新型实施例二的一种TDC测距系统，其结构与实施例一基本相同，其区别在于：还包括一高速比较器8，高速比较器8的一输入端连接单片机1、高速比较器8的另一输入端接地，高速比较器8的一输出端连接TDC芯片4的START引脚。高速比较器8的采用可以提高测距精度。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920073540.0
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:31(上海)
授权编号:CN209486293U
授权时间:20191011
主分类号:G01S 11/12
专利分类号:G01S11/12
范畴分类:31G;
申请人:上海兰宝传感科技股份有限公司
第一申请人:上海兰宝传感科技股份有限公司
申请人地址:201404 上海市奉贤区金汇镇金碧路228号
发明人:许永童;许用疆;谢勇;郑利军
第一发明人:许永童
当前权利人:上海兰宝传感科技股份有限公司
代理人:李庆
代理机构:31227
代理机构编号:上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计