本发明涉及测距传感器，尤其是一种使用反射型tof测距传感器的测距方法。
背景技术：
1、目前，常见的测距传感器都是反射型测距传感器，包括红外测距传感器、激光测距传感器和超声波测距传感器等。这些测距传感器大多都是基于反射信号的强度来实现测距，反射信号容易受到环境光或反射物颜色、温度等诸多因素的影响，导致测量结果不准确。
技术实现思路
1、本发明提供一种使用反射型tof测距传感器的测距方法，提升测量结果的准确性。
2、为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
3、本发明的实施例提供一种使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述反射型tof测距传感器与控制模块相连，所述反射型tof测距传感器包括红外测距信号发射模块、反射波接收模块、信号放大模块、信号整形模块和相位比较模块；所述红外测距信号发射模块包括用于根据外部的驱动信号向目标物发射脉冲信号的红外信号发射管；所述反射波接收模块、信号放大模块、信号整形模块和相位比较模块顺次相连，所述反射波接收模块用于接收目标物反射的反射波信号，所述信号放大模块用于对反射波信号进行放大，所述信号整形模块用于对放大后的反射波信号进行整形，所述相位比较模块用于接收整形后的反射波信号和驱动信号，将驱动信号与整形后的反射波信号进行鉴相处理并输出测量结果信号；该方法包括如下步骤：
4、（1）控制模块采样红外信号发射管两端的表征背景光强度的电压rbl_val；
5、（2）将参照物置于有效测量范围内的多个参照位置，控制模块控制红外测距信号发射模块每次都向参照物发射脉冲信号，控制模块获取相位比较模块针对每个参照位置输出的测量结果信号的电压rtof_val、参照位置到测距传感器的真实距离以及红外信号发射管两端的表征被测量物体背景光强度的电压robj_val；
6、（3）将多个参照位置的测量结果信号的电压rtof_val、参照位置到测距传感器的真实距离以及表征被测量物体背景光强度的电压robj_val带入如下公式：
7、rm_val=k*(a*rtof_val+b*rbl_val+c)*robj_val，其中，k、a、b和c均为比例系数，rm_val为被测量物体到测距传感器的距离，反推计算得到k、a、b和c的数值；
8、（4）控制模块控制红外测距信号发射模块向目标物发射脉冲信号，控制模块获取相位比较模块输出的测量结果信号的电压rtof_val以及红外信号发射管两端的表征被测量物体背景光强度的电压robj_val；
9、（5）控制模块将背景光强度的电压rbl_val、针对目标物的测量结果信号的电压rtof_val、目标物背景光强度的电压robj_val、k、a、b和c带入上述公式rm_val=k*(a*rtof_val+b*rbl_val+c)*robj_val，计算得到目标物到测距传感器的距离rm_val。
10、在一些实施例中，在步骤（1）之后，还包括如下步骤：将参照物置于测量环境内，控制模块控制红外测距信号发射模块向参照物发射脉冲信号，获取红外信号发射管两端的表征参照物背景光强度的电压robj_val，将表征参照物背景光强度的电压robj_val与预设的强光爆照背景值rmax_val进行比较，判断robj_val是否大于或等于rmax_val，若robj_val大于或等于rmax_val，则继续执行步骤（2）；若robj_val小于rmax_val，则重复执行步骤（1）直至robj_val大于或等于rmax_val。
11、在一些实施例中，所述相位比较模块包括芯片sn74lvc1g80dbvr，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的1引脚用于接收外部的驱动信号，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的2引脚与信号整形模块相连，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的4引脚用于输出测量结果信号。
12、在一些实施例中，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的4引脚连接有滤波电路。
13、在一些实施例中，所述红外测距信号发射模块还包括保护电阻、驱动信号接收端、第二十三电阻和第四三极管，直流电源、保护电阻和红外信号发射管的阳极顺次相连，所述红外信号发射管的阴极和第四三极管的集电极相连，所述第四三极管的发射极接地，所述驱动信号接收端、第二十三电阻和第四三极管的基极顺次相连，所述驱动信号接收端用于接收外部的驱动信号。
14、在一些实施例中，所述保护电阻包括第二十一电阻和第二十二电阻，直流电源、第二十一电阻、第二十二电阻和红外信号发射管的阳极顺次相连；所述红外测距信号发射模块还包括至少一个第一滤波电容和至少一个第二滤波电容，所述直流电源、第一滤波电容和接地端顺次相连，所述第二十一电阻和第二十二电阻的中间节点、第二滤波电容和接地端顺次相连。
15、在一些实施例中，所述反射波接收模块包括第二电感、红外信号接收管、第三电阻、至少一个第三滤波电容和至少一个第四滤波电容，直流电源、第二电感和红外信号接收管的阴极顺次相连，所述外信号接收管的阳极、第三电阻和接地端顺次相连；所述直流电源、第三滤波电容和接地端顺次相连，所述红外信号接收管的阴极、第四滤波电容和接地端顺次相连。
16、在一些实施例中，所述信号放大模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第二十电容、第七电容、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第十二电阻、第二十一电容、第七电阻、第九电阻、第一电阻和第十一电阻；所述红外信号接收管的阴极、第二十电容、第四电阻和第一运算放大器的负向输入端顺次相连；所述红外信号接收管的阳极、第七电容、第五电阻和第一运算放大器的正向输入端顺次相连，第一运算放大器的正向输入端、第八电阻和接地端顺次相连；所述第十二电阻的两端分别与第一运算放大器的负向输入端和第一运算放大器的输出端相连；所述第一运算放大器的输出端、第二十一电容、第七电阻和第二运算放大器的正向输入端顺次相连，第二运算放大器的正向输入端、第九电阻和接地端顺次相连；第二运算放大器的负向输入端、第一电阻和接地端顺次相连，所述第十一电阻的两端分别与第二运算放大器的负向输入端和第二运算放大器的输出端相连。
17、在一些实施例中，所述信号整形模块包括芯片sn74lvc2g14dbvr，所述芯片sn74lvc2g14dbvr的1引脚与信号放大模块相连，所述芯片sn74lvc2g14dbvr的3引脚与6引脚相连，所述芯片sn74lvc2g14dbvr的4引脚与相位比较模块相连。
18、本发明至少具有如下有益效果：本发明的红外信号发射管用于根据外部的驱动信号向目标物发射脉冲信号，反射波接收模块接收到脉冲信号后，将产生一个电压脉冲信号，该信号经过信号放大模块放大以及信号整形模块的整形后输入到相位比较模块，相位比较模块将驱动信号与整形后的反射波信号进行鉴相处理并输出测量结果信号，该测量结果信号即表征目标物到测距传感器的距离，这种测量方式不容易受到其他因素的干扰，且脉冲信号的频率可以做到更高，可以提升测量结果的准确性。
19、同时，不容易受到发射功率等因素的制约，可测量的距离范围更广；整体电路结构简单，可以降低制造成本，实现传感器整体体积的微型化。
1.一种使用反射型tof测距传感器的测距方法，其特征在于，所述反射型tof测距传感器与控制模块相连，所述反射型tof测距传感器包括红外测距信号发射模块、反射波接收模块、信号放大模块、信号整形模块和相位比较模块；所述红外测距信号发射模块包括用于根据外部的驱动信号向目标物发射脉冲信号的红外信号发射管；所述反射波接收模块、信号放大模块、信号整形模块和相位比较模块顺次相连，所述反射波接收模块用于接收目标物反射的反射波信号，所述信号放大模块用于对反射波信号进行放大，所述信号整形模块用于对放大后的反射波信号进行整形，所述相位比较模块用于接收整形后的反射波信号和驱动信号，将驱动信号与整形后的反射波信号进行鉴相处理并输出测量结果信号；该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，其特征在于：在步骤（1）之后，还包括如下步骤：将参照物置于测量环境内，控制模块控制红外测距信号发射模块向参照物发射脉冲信号，获取红外信号发射管两端的表征参照物背景光强度的电压robj_val，将表征参照物背景光强度的电压robj_val与预设的强光爆照背景值rmax_val进行比较，判断robj_val是否大于或等于rmax_val，若robj_val大于或等于rmax_val，则继续执行步骤（2）；若robj_val小于rmax_val，则重复执行步骤（1）直至robj_val大于或等于rmax_val。
3.根据权利要求1所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述相位比较模块包括芯片sn74lvc1g80dbvr，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的1引脚用于接收外部的驱动信号，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的2引脚与信号整形模块相连，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的4引脚用于输出测量结果信号。
4.根据权利要求3所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述芯片sn74lvc1g80dbvr的4引脚连接有滤波电路。
5.根据权利要求1所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述红外测距信号发射模块还包括保护电阻、驱动信号接收端、第二十三电阻和第四三极管，直流电源、保护电阻和红外信号发射管的阳极顺次相连，所述红外信号发射管的阴极和第四三极管的集电极相连，所述第四三极管的发射极接地，所述驱动信号接收端、第二十三电阻和第四三极管的基极顺次相连，所述驱动信号接收端用于接收外部的驱动信号。
6.根据权利要求5所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述保护电阻包括第二十一电阻和第二十二电阻，直流电源、第二十一电阻、第二十二电阻和红外信号发射管的阳极顺次相连；所述红外测距信号发射模块还包括至少一个第一滤波电容和至少一个第二滤波电容，所述直流电源、第一滤波电容和接地端顺次相连，所述第二十一电阻和第二十二电阻的中间节点、第二滤波电容和接地端顺次相连。
7.根据权利要求1所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述反射波接收模块包括第二电感、红外信号接收管、第三电阻、至少一个第三滤波电容和至少一个第四滤波电容，直流电源、第二电感和红外信号接收管的阴极顺次相连，所述外信号接收管的阳极、第三电阻和接地端顺次相连；所述直流电源、第三滤波电容和接地端顺次相连，所述红外信号接收管的阴极、第四滤波电容和接地端顺次相连。
8.根据权利要求7所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述信号放大模块包括第一运算放大器、第二运算放大器、第二十电容、第七电容、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第十二电阻、第二十一电容、第七电阻、第九电阻、第一电阻和第十一电阻；所述红外信号接收管的阴极、第二十电容、第四电阻和第一运算放大器的负向输入端顺次相连；所述红外信号接收管的阳极、第七电容、第五电阻和第一运算放大器的正向输入端顺次相连，第一运算放大器的正向输入端、第八电阻和接地端顺次相连；所述第十二电阻的两端分别与第一运算放大器的负向输入端和第一运算放大器的输出端相连；所述第一运算放大器的输出端、第二十一电容、第七电阻和第二运算放大器的正向输入端顺次相连，第二运算放大器的正向输入端、第九电阻和接地端顺次相连；第二运算放大器的负向输入端、第一电阻和接地端顺次相连，所述第十一电阻的两端分别与第二运算放大器的负向输入端和第二运算放大器的输出端相连。
9.根据权利要求1所述的使用反射型tof测距传感器的测距方法，所述信号整形模块包括芯片sn74lvc2g14dbvr，所述芯片sn74lvc2g14dbvr的1引脚与信号放大模块相连，所述芯片sn74lvc2g14dbvr的3引脚与6引脚相连，所述芯片sn74lvc2g14dbvr的4引脚与相位比较模块相连。
