本實(shí)用新型涉及激光回波信號(hào)處理領(lǐng)域，具體是指一種用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中的汽車防撞系統(tǒng)中，一般都具有激光測(cè)距裝置，但這些激光測(cè)距裝置的激光回波信號(hào)大小為幾個(gè)毫伏，幅值非常小。

現(xiàn)有技術(shù)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)速度慢，穩(wěn)定性不高等缺陷，元件越多，器件的可靠性越低，重要的是噪聲干擾很大，使得技術(shù)人員或其他工作人員調(diào)試過(guò)程復(fù)雜，無(wú)法達(dá)到工程化的需求。

因此，需要設(shè)計(jì)一種新的用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是一種用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置，其反應(yīng)速度快，穩(wěn)定性高。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：一種用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置，其包括探測(cè)電路、跨導(dǎo)放大電路、采樣電路和控制器；

所述探測(cè)電路連接于所述跨導(dǎo)放大電路，所述跨導(dǎo)放大電路連接于所述采樣電路，所述采樣電路連接于所述控制器；

所述探測(cè)電路包括型號(hào)為APD1的光電探測(cè)器、電阻R1、電阻R2和電容C1；所述光電探測(cè)器的正極端通過(guò)電阻R1連接于HV高壓電源；且所述光電探測(cè)器的正極端還通過(guò)電容C1接地；所述光電探測(cè)器的負(fù)極端通過(guò)電阻R2接地；

所述跨導(dǎo)放大電路包括型號(hào)為AD8015的芯片、電容C2、電容C3、電容C4和電阻R5；所述光電探測(cè)器的負(fù)極端通過(guò)電容C2連接于所述型號(hào)為AD8015的芯片的lin管腳；所述型號(hào)為AD8015的芯片的VBYP管腳通過(guò)電容C3和電阻R5連接于VCC電源，所述型號(hào)為AD8015的芯片的-VS管腳接地；且所述型號(hào)為AD8015的芯片的+VS端通過(guò)電阻R5連接于VCC電源；所述電容C4的一端通過(guò)電阻R5連接于所述VCC電源，所述電容C4的另一端接地；

所述采樣電路包括型號(hào)為MCP3424的芯片、電阻R3和電阻R4；所述型號(hào)為AD8015的芯片的+OUT管腳通過(guò)電阻R3連接于所述型號(hào)為MCP3424的芯片的第3管腳；所述型號(hào)為AD8015的芯片的-OUT管腳通過(guò)電阻R4連接于所述型號(hào)為MCP3424的芯片的第4管腳；所述型號(hào)為MCP3424的芯片的第5管腳接地；所述型號(hào)為MCP3424的芯片的第6管腳連接于VCC電源；

所述控制器為型號(hào)為ATXMEGA32A4-AU的單片機(jī)，所述單片機(jī)包括44個(gè)管腳，其中所述單片機(jī)的第8管腳、第18管腳、第30管腳和第38管腳接地；所述單片機(jī)的第9管腳、第19管腳、第31管腳和第39管腳接+3.3V電源；所述單片機(jī)的第10管腳連接至所述型號(hào)為MCP3424的芯片的第7管腳；所述單片機(jī)的第11管腳連接至所述型號(hào)為MCP3424的芯片的第8管腳。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：所述用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置的激光回波信號(hào)經(jīng)過(guò)所述光電探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)，傳輸至跨導(dǎo)放大電路；并經(jīng)由跨導(dǎo)放大器AD8015處理后，輸出為差分信號(hào)；所述差分信號(hào)通過(guò)電阻R3和電阻R4，送入采樣電路的輸入端，采樣電路的輸出端數(shù)據(jù)通過(guò)IIC總線送入單片機(jī)?？梢姳緦?shí)用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置通過(guò)硬件電路實(shí)現(xiàn)激光回波信號(hào)的探測(cè)和處理，反應(yīng)速度快；而且所采用的電子元件較少，因此，具有較高的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)去噪裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)去噪裝置的供電電路結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置，其包括探測(cè)電路、跨導(dǎo)放大電路、采樣電路和控制器。

所述探測(cè)電路連接于所述跨導(dǎo)放大電路，所述跨導(dǎo)放大電路連接于所述采樣電路，所述采樣電路連接于所述控制器。

具體地，所述探測(cè)電路包括型號(hào)為APD1的光電探測(cè)器、電阻R1、電阻R2和電容C1；所述光電探測(cè)器的正極端(第1管腳)通過(guò)電阻R1連接于HV高壓電源；且所述光電探測(cè)器的正極端還通過(guò)電容C1接地；所述光電探測(cè)器的負(fù)極端(第3管腳)通過(guò)電阻R2接地；所述光電探測(cè)器的第2管腳接地。

所述跨導(dǎo)放大電路包括型號(hào)為AD8015的芯片、電容C2、電容C3、電容C4和電阻R5；所述光電探測(cè)器的負(fù)極端通過(guò)電容C2連接于所述AD8015芯片的lin管腳；所述AD8015芯片的VBYP管腳通過(guò)電容C3和電阻R5連接于VCC電源(+5.0V)，所述AD8015芯片的-VS管腳接地；且所述AD8015芯片的+VS端通過(guò)電阻R5連接于VCC電源(+5.0V)；所述電容C4的一端通過(guò)電阻R5連接于所述VCC電源，所述電容C4的另一端接地。

所述采樣電路包括型號(hào)為MCP3424的芯片、電阻R3和電阻R4；所述AD8015芯片的+OUT管腳通過(guò)電阻R3連接于所述MCP3424芯片的第3管腳(CH2+)；所述AD8015芯片的-OUT管腳通過(guò)電阻R4連接于所述MCP3424的芯片的第4管腳(CH2-)；所述MCP3424芯片的第5管腳接地；所述MCP3424芯片的第6管腳連接于VCC電源(+5.0V)。

可選的，所述控制器為型號(hào)為ATXMEGA32A4-AU的單片機(jī)，所述單片機(jī)包括44個(gè)管腳，其中所述單片機(jī)的第8管腳、第18管腳、第30管腳和第38管腳接地；所述單片機(jī)的第9管腳、第19管腳、第31管腳和第39管腳接+3.3V電源；所述單片機(jī)的第10管腳連接至所述MCP3424芯片的第7管腳；所述單片機(jī) 的第11管腳連接至所述MCP3424芯片的第8管腳。

本實(shí)施例中，所述用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置的激光回波信號(hào)經(jīng)過(guò)所述光電探測(cè)器進(jìn)行探測(cè)，傳輸至跨導(dǎo)放大電路；并經(jīng)由跨導(dǎo)放大器AD8015處理后，輸出為差分信號(hào)；所述差分信號(hào)通過(guò)電阻R3和電阻R4，送入采樣電路的輸入端，采樣電路的輸出端數(shù)據(jù)通過(guò)IIC總線送入單片機(jī)。

本實(shí)施例中，所述HV高壓電源采用的是開關(guān)電源或者模塊電源；其電壓可以高達(dá)+200V；所述APD1光電探測(cè)器的靈敏度高、體積小、功耗低、可靠性高、抗電磁干擾強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn)；APD1光電探測(cè)器的內(nèi)部光量子的倍增作用，使光電流大大倍增，顯著提高了光電探測(cè)器的靈敏度；所述APD1光電探測(cè)器選擇的是一款近紅外增強(qiáng)型雪崩探測(cè)器。

所述APD1光電探測(cè)器探測(cè)到的信號(hào)為電流信號(hào)，需要跨導(dǎo)放大電路將所述的電流信號(hào)變換為電壓信號(hào)。所述電壓信號(hào)為微弱的電壓信號(hào)。所述跨導(dǎo)放大電路的跨導(dǎo)放大器選用的是AD公司的AD8015芯片。AD8015芯片具有低功耗、低噪聲、寬帶寬的優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)部集成了運(yùn)算放大器和反饋器件，因此無(wú)需外加額外的分立元件，電路控制簡(jiǎn)單。

所述電阻R3和R4是高頻輸出匹配電阻，所述電容C3為偏置電容。

所述跨導(dǎo)放大器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)MICROCHIP公司的MCP3424芯片進(jìn)行采樣，所述MCP3424芯片是18位的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字芯片，并通過(guò)IIC總線與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

本實(shí)施例中，所述用于汽車防撞系統(tǒng)的高頻激光回波信號(hào)探測(cè)裝置還包括供電電路，所述供電電路與所述控制器電路連接，以對(duì)所述控制器進(jìn)行供電；更具體地，所述供電電路包括型號(hào)為L(zhǎng)M1117的芯片，所述型號(hào)為L(zhǎng)M1117的芯片的Vin管腳通過(guò)電容C80接地，且還通過(guò)電容C50接地；所述型號(hào)為L(zhǎng)M1117的芯片的GND管腳接地，所述型號(hào)為L(zhǎng)M1117的芯片的Vout管腳通過(guò)電容C70接地，該管腳還通過(guò)電容C60接地，而且所述Vout管腳即為+3.3V電源供電端，所述型號(hào)為L(zhǎng)M1117的芯片的Vin管腳連接至VCC電源。

以上實(shí)施例的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì) 其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。