CN112198520B - 一种红外光电传感器测距盲区减小方法 - Google Patents

一种红外光电传感器测距盲区减小方法 Download PDF

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Abstract

一种红外光电传感器测距盲区减小方法，所述红外光电传感器具有发射管和接收管，该方法根据接收管接收到的光强度判断目标物是在近端盲区还是在远端，从而根据目标物的位置来调整发射管电流值的大小。当目标物在近端的时候，若接收光强度信号值超过饱和阈值，则发射管切换为最小的发射电流Imin；当目标物在远端的时候，若接收光强度信号值低于预定的阈值，则发射管切换为最大的发射电流Imax来增强发射驱动信号。

Description

一种红外光电传感器测距盲区减小方法
技术领域
本发明属于测距技术，特别涉及一种红外光电传感器测距盲区减小方法。
背景技术
红外光电测距系列传感器普遍存在的问题是盲区大，以图1为例说明，发射管驱动器将一个固定频率、固定发射驱动电流的方波(Tx)经发射管发出，接收信号(Rx)将携带着由物体距离及表面发射率决定的相位偏移和信号衰减返回。发射和接收到的调制方波信号相位差是在频域上决定的，并由此转化为距离值。由于发射驱动电流始终是固定值，且为了远距离端，发射驱动电流一直都是设置大电流。这就导致发射驱动电流很容易造成接收端饱和，即大电流时，目标物在近距离，造成距离输出偏差比较大。
发明内容
本发明提供了一种红外光电传感器测距盲区减小方法，所述红外光电传感器具有发射管和接收管，该方法根据接收管接收到的光强度判断目标物是在近端盲区还是在远端，从而根据目标物的位置来调整发射管电流值的大小。
当目标物在近端的时候，若接收光强度信号值超过饱和阈值，则发射管切换为最小的发射电流Imin；
当目标物在远端的时候，若接收光强度信号值低于预定的阈值，则发射管切换为最大的发射电流Imax来增强发射驱动信号。
本发明针对红外光电测距中存在传感器盲区的问题，引入发射电流调节方案，本方案通过对发射驱动电流的动态范围调节，并根据强度值的强弱自动切换电流。从而实现了TOF测距近端盲区问题，增大了TOF测量的测量范围，从而拓展了红外光电测距近距离高精度测量。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
图1现有技术中固定发射驱动电流示意图。
图2根据本发明实施例之一的目标近距离时小发射驱动电流示意图。
图3根据本发明实施例之一的目标远距离时大发射驱动电流示意图。
图4根据本发明实施例之一的红外光电传感器发射电流值切换流程转换图。
具体实施方式
根据一个或者多个实施例，红外光电测距过程中，红外光电传感器减小盲区的主要算法是，根据接收管接收到的光强度信息值判断目标物是在近端盲区还是在远端，从而根据目标物的位置来自动切换发射管电流值的大小。
如图2，当目标物在近端的时候，若接收光强度信号值超过芯片的饱和阈值，则发射自动切换为最小的发射电流Imin。如图3，当目标物在远端的时候，若接收光强度信号值低于预定的阈值，这是测量精度/可信度已经得到不到保证，则发射自动切换为最大的发射电流Imax来增强发射驱动信号。设置大小电流之间需要预留出一定余量，以避免频繁的来回切换。
如图4所示，根据接收光的饱和度以及接收光强度值的预设值，会自动根据接收光强度值Amp来自动相互切换，从来进行测量目标物的距离值。
当目标物在近端的情况下，此时在一次距离数据采集的过程中，首先采集一帧的接收光强度数据信息用来决定后续的发射驱动电流I的大小。若采集的接收光强度Amp信息满足与当前的阈值之间的关系，则发射驱动电流I不进行修改。否则，根据接收光强度与阈值之间的关系，自动将发射电流在最大发射电流Imax和最小发射电流Imin之间切换。
在实际中接收发射光强度Amp的阈值设置应该满足下面公式(1))，对最小发射电流Imin和最大发射电流Imax的选择取决于具体应用，如下：
Figure BDA0002708927070000041
其中：Thre_h(最大强度阈值)是接收光强度Amp的饱和阈值，应该设置略低于实际的饱和值。Thre_l(最小强度阈值)是满足精度要求下的最低阈值，应该设置略高于实际的最低阈值。Imax(最大发射驱动电流)是接收光强度值最大强度阈值时的电流，Imin(最小发射驱动电流)是接收光强度值最小强度阈值时的电流。
本发明实施例通过采用发射电流的自动适应的功能，随着测量目标物的位置而自动调节发射电流的大小，从而实现对不同位置的目标物的测量，解决了由于目标物近端时电流过饱和点而测量数据不准确的问题。在不增加硬件成本的情况下，提高了测量精度并扩充了测量量程。
根据一个或者多个实施例，可以在近段至远端之间设置几个不同的阈值点，根据接收的光能量强度与距离信息调整几种不同大小的发射电流，以提高测试精度。
针对传感器接收芯片，可以配置不同驱动电流时；针对接收芯片不能配置不同驱动电流的情况，还有一种改善方法是，就是采用外部驱动的方式来驱动不同激光发射电流。
根据一个或者多个实施例，可以修改发射驱动电路中的限流电阻至合适阻值，从而达到发射驱动电流以适应近段与远端的测量。限流电阻固定时，发射驱动供电电源采用一种可调输出电压方案，根据测量距离与光反射强度，自动调整输出电压的大小，达到调整发射驱动电流的作用。供电电源也可以采用一种可调恒流输出电路，根据测量距离与光反射强度，自动调节恒流源的大小，来达到调整发射驱动电流的作用。
值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

Claims (1)

1.一种红外光电传感器测距盲区减小方法，其特征在于，所述红外光电传感器具有发射管和接收管，该方法根据接收管接收到的光强度判断目标物是在近端盲区还是在远端，从而根据目标物的位置来调整发射管电流值的大小，
当目标物在近端的时候，若接收光强度信号值超过饱和阈值，则发射管切换为最小的发射电流Imin；
当目标物在远端的时候，若接收光强度信号值低于预定的阈值，则发射管切换为最大的发射电流Imax来增强发射驱动信号，
当目标物在近端时，在一次距离数据采集的过程中，首先采集一帧的接收光强度数据用来决定后续的发射驱动电流I的大小，
若采集的接收光强度Amp信息满足与当前的阈值之间的关系，则发射管驱动电流I不进行修改，否则，根据接收光强度与阈值之间的关系，自动将发射电流在最大发射电流Imax和最小发射电流Imin之间切换，
接收发射光强度Amp的阈值设置应该满足公式(1)，
Figure FDA0003863820920000011
其中，Thre_h是最大强度阈值，是接收光强度Amp的饱和阈值，设置在略低于实际的饱和值，
Thre_l是最小强度阈值，是最低阈值，设置在略高于实际的最低阈值，
Imax是最大发射驱动电流，是接收光强度值最大强度阈值时的电流，
Imin是最小发射驱动电流，是接收光强度值最小强度阈值时的电流。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116601518A (zh) * 2021-06-11 2023-08-15 深圳市大疆创新科技有限公司 激光雷达控制方法、装置、激光雷达及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101713971A (zh) * 2009-11-16 2010-05-26 邹鹏幼 红外及超声波结合检测安全区域的控制系统
CN103353621A (zh) * 2013-06-14 2013-10-16 广东欧珀移动通信有限公司 一种对移动终端接近传感器进行校准的方法及该移动终端
CN105929830A (zh) * 2016-06-28 2016-09-07 王玉华 一种基于红外传感器的智能小车控制系统
CN108008405A (zh) * 2018-01-15 2018-05-08 上海兰宝传感科技股份有限公司 一种双波长光电传感器测距系统及方法
CN109541525A (zh) * 2018-11-22 2019-03-29 东南大学 一种基于红外信号的测向测距方法及系统
WO2019146440A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 日本電産株式会社 距離測定装置、および移動体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101393263B (zh) * 2008-11-05 2011-08-03 上海科勒电子科技有限公司 距离检测感应装置的抗镜面处理方法
TW201205042A (en) * 2010-07-23 2012-02-01 Capella Microsystems Corp Electronic apparatus, proximity sensor and control method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101713971A (zh) * 2009-11-16 2010-05-26 邹鹏幼 红外及超声波结合检测安全区域的控制系统
CN103353621A (zh) * 2013-06-14 2013-10-16 广东欧珀移动通信有限公司 一种对移动终端接近传感器进行校准的方法及该移动终端
CN105929830A (zh) * 2016-06-28 2016-09-07 王玉华 一种基于红外传感器的智能小车控制系统
CN108008405A (zh) * 2018-01-15 2018-05-08 上海兰宝传感科技股份有限公司 一种双波长光电传感器测距系统及方法
WO2019146440A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 日本電産株式会社 距離測定装置、および移動体
CN109541525A (zh) * 2018-11-22 2019-03-29 东南大学 一种基于红外信号的测向测距方法及系统

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