一种车载激光测距传感器的制作方法

1.本实用新型涉及距离测量技术领域，更具体地说，涉及一种车载激光测距传感器。


背景技术：

2.当前无人叉车倒车的过程中，需要使用到很多安全传感器，去检测车后方是否有障碍物或者人员，通常会使用雷达避障、光电避障，而市面上雷达避障价格偏贵，光电避障又无法实时获取障碍物与车子之间的距离。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于当前无人叉车倒车的过程中，需要使用到很多安全传感器，去检测车后方是否有障碍物或者人员，通常会使用雷达避障、光电避障，而市面上雷达避障价格偏贵，光电避障又无法实时获取障碍物与车子之间的距离。针对现有技术的上述的缺陷，提供一种车载激光测距传感器，包括：通过电气连接的mcu数据处理电路、激光测距传感器电路、can数据处理电路、电源处理电路及can对外数据交互电路；
4.所述mcu数据处理电路用于通过i2c，使能所述激光测距传感器电路，且读取所述激光测距传感器电路所测量的障碍物的距离,然后控制所述can数据处理电路将障碍物实时距离进行上传，所述激光测距传感器电路用于测量障碍物的距离，所述can数据处理电路用于通过can总线将障碍物实时距离进行上传，所述电源处理电路用于对输入电源电压进行处理。
5.优选地，所述电源处理电路包括：输入电压转5v电压电路和5v电压转3.3v电压电路。
6.优选地，所述输入电压转5v电压电路包括：同步降压转换器u1的引脚1与电容c1的一端连接，电容c1的另一端分别与同步降压转换器u1的引脚6、电感l1的一端连接，电感l1的另一端分别与电阻r1的一端、电容c2的一端、电容c3的一端连接，同步降压转换器u1的引脚3分别与电容c3的另一端、电阻r1的另一端、电阻r2的一端连接，同步降压转换器u1的引脚5分别与同步降压转换器u1的引脚4、二极管d1的负极、电容c21的一端连接，同步降压转换器u1的引脚2与电容c21的另一端连接。
7.优选地，所述5v电压转3.3v电压电路包括：正向低压差稳压器u2的引脚1分别与电容c20的一端、电容c4的一端、电容c5的一端、电容c6的一端连接，正向低压差稳压器u2的引脚2分别与电容c5的另一端、电容c6的另一端连接，正向低压差稳压器u2的引脚3分别与电容c20的另一端、电容c4的另一端连接。
8.优选地，所述can数据处理电路包括：can收发器芯片u3的引脚8与电阻r6的一端连接，can收发器芯片u3的引脚3与电容c12的一端连接，can收发器芯片u3的引脚7与电容c10的一端连接，can收发器芯片u3的引脚7分别与自恢复保险丝cb2的一端、静电放电esd保护芯片tvs2的一端、静电放电esd保护芯片tvs1的一端连接，can收发器芯片u3的引脚6分别与电容c11的一端、自恢复保险丝cb1的一端、静电放电esd保护芯片tvs2的另一端、静电放电
esd保护芯片tvs1的另一端连接。
9.优选地，所述激光测距传感器电路包括：激光测距传感器u1的引脚5与电阻r2的一端连接，激光测距传感器u1的引脚7与电阻r1的一端连接，激光测距传感器u1的引脚10与端子p7的引脚4的一端连接。
10.优选地，所述can收发器芯片u3包括tja1051t/3。
11.优选地，所述激光测距传感器u1包括vl53l1x。
12.优选地，所述mcu数据处理电路包括mcu芯片。
13.优选地，所述mcu芯片包括apm32f103。
14.实施本实用新型的车载激光测距传感器，具有以下有益效果：通过采用通过电气连接的mcu数据处理电路、激光测距传感器电路、can数据处理电路、电源处理电路及can对外数据交互电路；mcu数据处理电路用于通过i2c，使能激光测距传感器电路，且读取激光测距传感器电路所测量的障碍物的距离,然后控制can数据处理电路将障碍物实时距离进行上传，激光测距传感器电路用于测量障碍物的距离，can数据处理电路用于通过can总线将障碍物实时距离进行上传，电源处理电路用于对输入电源电压进行处理，可以实时测量障碍物与车辆之间的距离，并且通过can报文将实时距离实时上传出去，总体成本低，安全性高，可普遍适用于车辆领域。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
16.图1是本实用新型车载激光测距传感器的结构示意图；
17.图2是本实用新型车载激光测距传感器中的输入电压转5v电压电路电路图；
18.图3是本实用新型车载激光测距传感器中的5v电压转3.3v电压电路电路图；
19.图4是本实用新型车载激光测距传感器中的can数据处理电路电路图；
20.图5是本实用新型车载激光测距传感器中的激光测距传感器电路电路图；
21.图6是本实用新型车载激光测距传感器中的mcu数据处理电路电路图；
22.图7是本实用新型车载激光测距传感器中的晶振电路电路图。
23.图中，10-mcu数据处理电路，20-激光测距传感器电路，30-can数据处理电路，40-电源处理电路。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，
则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
27.请参阅图1，为本实用新型车载激光测距传感器的结构示意图。如图1所示，在本实用新型一实施例提供的车载激光测距传感器中，至少包括：通过电气连接的mcu数据处理电路10、激光测距传感器电路20、can数据处理电路30、电源处理电路40及can对外数据交互电路；
28.mcu数据处理电路10用于通过i2c，使能激光测距传感器电路20，且读取激光测距传感器电路20所测量的障碍物的距离,然后控制can数据处理电路30将障碍物实时距离进行上传，激光测距传感器电路20用于测量障碍物的距离，can数据处理电路30用于通过can总线将障碍物实时距离进行上传，电源处理电路40用于对输入电源电压进行处理。
29.在一些可选的实现方式中，电源处理电路40包括：输入电压转5v电压电路和5v电压转3.3v电压电路。图2是本实用新型车载激光测距传感器中的输入电压转5v电压电路电路图。如图2所示，输入电压转5v电压电路包括：同步降压转换器u1的引脚1与电容c1的一端连接，电容c1的另一端分别与同步降压转换器u1的引脚6、电感l1的一端连接，电感l1的另一端分别与电阻r1的一端、电容c2的一端、电容c3的一端连接，同步降压转换器u1的引脚3分别与电容c3的另一端、电阻r1的另一端、电阻r2的一端连接，同步降压转换器u1的引脚5分别与同步降压转换器u1的引脚4、二极管d1的负极、电容c21的一端连接，同步降压转换器u1的引脚2与电容c21的另一端连接。
30.图3是本实用新型车载激光测距传感器中的5v电压转3.3v电压电路电路图。如图3所示，5v电压转3.3v电压电路包括：正向低压差稳压器u2的引脚1分别与电容c20的一端、电容c4的一端、电容c5的一端、电容c6的一端连接，正向低压差稳压器u2的引脚2分别与电容c5的另一端、电容c6的另一端连接，正向低压差稳压器u2的引脚3分别与电容c20的另一端、电容c4的另一端连接。
31.图4是本实用新型车载激光测距传感器中的can数据处理电路30电路图。如图4所示，can数据处理电路30包括：can收发器芯片u3的引脚8与电阻r6的一端连接，can收发器芯片u3的引脚3与电容c12的一端连接，can收发器芯片u3的引脚7与电容c10的一端连接，can收发器芯片u3的引脚7分别与自恢复保险丝cb2的一端、静电放电esd保护芯片tvs2的一端、静电放电esd保护芯片tvs1的一端连接，can收发器芯片u3的引脚6分别与电容c11的一端、自恢复保险丝cb1的一端、静电放电esd保护芯片tvs2的另一端、静电放电esd保护芯片tvs1的另一端连接。can收发器芯片u3包括但是不限于tja1051t/3，本实施例采用的是tja1051t/3。tja1051t/3通过apmb2f103芯片的pa12和pa11引脚接受can数据，并通过协议转换成模拟信号转发出去，同时tja1051t/3通过模拟信号采集并解析can总线上面的数据传输给apmb2f103。
32.图5是本实用新型车载激光测距传感器中的激光测距传感器电路20电路图。如图5所示，激光测距传感器电路20包括：激光测距传感器u1的引脚5与电阻r2的一端连接，激光测距传感器u1的引脚7与电阻r1的一端连接，激光测距传感器u1的引脚10与端子p7的引脚4的一端连接。激光测距传感器u1包括但是不限于vl53l1x，本实施例采用的是vl53l1x。vl53l1x传感器通过发射端发射940nm的激光出去，当激光扫到障碍物之后,会反射回来，vl53l1x传感器接收端接收到激光信号之后，通过计数分析得出障碍物的实际距离并通过i2c传给apmb2f103芯片。
33.图6是本实用新型车载激光测距传感器中的mcu数据处理电路10电路图。图7是本实用新型车载激光测距传感器中的晶振电路电路图。如图6、图7所示，mcu数据处理电路10包括mcu芯片。mcu芯片包括apm32f103。apmb2f103 mcu通过i2c周期读取vl53l1x传感器检测障碍物的实际距离，并通过tja1051t/3将障碍物距离传到can总线上。mcu通过tja1051t/3实时读取can总线上的数据，并通过协议解析，进行距离传感器的标定，获取can节点的id(标识),上传所读取的can总线上的数据的周期和检测的周期等。
34.本实用新型通过以上实施例的设计，其有益效果是：通过采用通过电气连接的mcu数据处理电路、激光测距传感器电路、can数据处理电路、电源处理电路及can对外数据交互电路；mcu数据处理电路用于通过i2c，使能激光测距传感器电路，且读取激光测距传感器电路所测量的障碍物的距离,然后控制can数据处理电路将障碍物实时距离进行上传，激光测距传感器电路用于测量障碍物的距离，can数据处理电路用于通过can总线将障碍物实时距离进行上传，电源处理电路用于对输入电源电压进行处理，可以实时测量障碍物与车辆之间的距离，并且通过can报文将实时距离实时上传出去，总体成本低，安全性高，可普遍适用于车辆领域。
35.本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

技术特征：
1.一种车载激光测距传感器，其特征在于，包括：通过电气连接的mcu数据处理电路、激光测距传感器电路、can数据处理电路、电源处理电路及can对外数据交互电路；所述mcu数据处理电路用于通过i2c，使能所述激光测距传感器电路，且读取所述激光测距传感器电路所测量的障碍物的距离,然后控制所述can数据处理电路将障碍物实时距离进行上传，所述激光测距传感器电路用于测量障碍物的距离，所述can数据处理电路用于通过can总线将障碍物实时距离进行上传，所述电源处理电路用于对输入电源电压进行处理。2.根据权利要求1所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述电源处理电路包括：输入电压转5v电压电路和5v电压转3.3v电压电路。3.根据权利要求2所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述输入电压转5v电压电路包括：同步降压转换器u1的引脚1与电容c1的一端连接，电容c1的另一端分别与同步降压转换器u1的引脚6、电感l1的一端连接，电感l1的另一端分别与电阻r1的一端、电容c2的一端、电容c3的一端连接，同步降压转换器u1的引脚3分别与电容c3的另一端、电阻r1的另一端、电阻r2的一端连接，同步降压转换器u1的引脚5分别与同步降压转换器u1的引脚4、二极管d1的负极、电容c21的一端连接，同步降压转换器u1的引脚2与电容c21的另一端连接。4.根据权利要求2所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述5v电压转3.3v电压电路包括：正向低压差稳压器u2的引脚1分别与电容c20的一端、电容c4的一端、电容c5的一端、电容c6的一端连接，正向低压差稳压器u2的引脚2分别与电容c5的另一端、电容c6的另一端连接，正向低压差稳压器u2的引脚3分别与电容c20的另一端、电容c4的另一端连接。5.根据权利要求1所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述can数据处理电路包括：can收发器芯片u3的引脚8与电阻r6的一端连接，can收发器芯片u3的引脚3与电容c12的一端连接，can收发器芯片u3的引脚7与电容c10的一端连接，can收发器芯片u3的引脚7分别与自恢复保险丝cb2的一端、静电放电esd保护芯片tvs2的一端、静电放电esd保护芯片tvs1的一端连接，can收发器芯片u3的引脚6分别与电容c11的一端、自恢复保险丝cb1的一端、静电放电esd保护芯片tvs2的另一端、静电放电esd保护芯片tvs1的另一端连接。6.根据权利要求1所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述激光测距传感器电路包括：激光测距传感器u1的引脚5与电阻r2的一端连接，激光测距传感器u1的引脚7与电阻r1的一端连接，激光测距传感器u1的引脚10与端子p7的引脚4的一端连接。7.根据权利要求5所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述can收发器芯片u3包括tja1051t/3。8.根据权利要求6所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述激光测距传感器u1包括vl53l1x。9.根据权利要求1至8任意一项所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述mcu数据处理电路包括mcu芯片。10.根据权利要求9所述的车载激光测距传感器，其特征在于，所述mcu芯片包括apm32f103。

技术总结
本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种车载激光测距传感器，包括：通过电气连接的MCU数据处理电路、激光测距传感器电路、CAN数据处理电路、电源处理电路及CAN对外数据交互电路；所述MCU数据处理电路用于通过I2C，使能所述激光测距传感器电路，且读取所述激光测距传感器电路所测量的障碍物的距离,然后控制所述CAN数据处理电路将障碍物实时距离进行上传，所述激光测距传感器电路用于测量障碍物的距离，所述CAN数据处理电路用于通过CAN总线将障碍物实时距离进行上传，所述电源处理电路用于对输入电源电压进行处理。可以实时测量障碍物与车辆之间的距离，并且通过CAN报文将实时距离实时上传出去，总体成本低，安全性高，可普遍适用于车辆领域。于车辆领域。于车辆领域。


技术研发人员：陈文成 吕朝顺 许长途 唐弟
受保护的技术使用者：劢微机器人科技（深圳）有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/17