【专利解密】瑞盟科技激光测距望远镜方案实现更低功耗测距效果

【嘉勤点评】瑞盟科技发明的激光测距望远镜及其测距电路方案，利用微控制器与芯片、高压激光发射电路之间的信号链路，以及激光接收放大电路与芯片间的信号链路，可精准、高效、简便地实现激光测距，并且极大地降低了设备成本和功耗。

集微网消息，随着激光测距技术的发展，激光望远镜可以在任何条件下实现精准的距离测量，已经广泛应用于户外运动、高尔夫球场、射击瞄准等领域。

目前，市场上的激光望远镜主要由高速ADC+高速FPGA来实现，但是这种测距方式主要有以下几个缺点：

1）成本高：其所使用的高速ADC+高速FPGA这两个器件的成本非常昂贵，导致激光测距望远镜的成本很高；

2）功耗大：激光望远镜大多数都是电池供电，由于高速ADC+高速FPGA的功耗非常大，而且需要多次测量才能完成，导致功耗很大，不适宜电池供电产品；

3）算法复杂：高速ADC+高速FPGA的实现方法是通过ADC采样，FPGA对ADC的数据采集，然后通过多次测量和相关性算法的计算才能算出距离；

4）精度差：激光测距对测量速度要求很高，由于FPGA的速度受限，从而使测量精不高。

因此，基于该技术目前存在的这些问题，瑞盟科技在2020年8月20日申请了一项名为“一种激光测距望远镜及其测距电路、方法、设备和介质”的发明专利（申请号：202010843705.5），申请人为杭州瑞盟科技有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的基于MS1003的激光测距望远镜的测距电路的结构框图，在该测距电路中，主要包括有：微控制器101、MS1003芯片102、高压激光发射电路103以及激光接收放大电路104。

以下对这些部件的功能进行介绍：微控制器用于生成启动脉冲并发送至MS1003芯片和高压激光发射电路；高压激光发射电路可以依据启动脉冲向目标发射激光；激光接收放大电路用于检测从目标反射的激光，生成停止脉冲并发送至MS1003芯片的STOP1通道；MS1003芯片用于检测启动脉冲的上升沿时刻作为激光发射时刻、检测停止脉冲的上升沿时刻作为激光接收时刻；微控制器用于读取MS1003芯片中的时刻数据，计算生成与目标的距离数据。

其中，MS1003芯片的START端口具体与微控制器连接，可以接收到微控制器发送的启动脉冲。START端口接收到的信号用于触发MS1003芯片内部的计时器开启计时功能，STOP通道接口处接收到的信号用于触发MS1003芯片内部的计时器停止计时。微控制器发送的启动脉冲既送入高压激光发射电路，令高压激光发射电路向目标发射激光，同时也送入MS1003芯片的START端口，令MS1003芯片启动计时。

如上图，为这种基于MS1003的激光测距望远镜的测距方法的流程图，首先，系统向MS1003芯片发送复位指令，复位操作包括硬件复位和软件复位，微控制器通向MS1003的RSTN管脚发送一个大于10微秒的负脉冲进行硬件复位，然后通过SPI端口向MS1003写入命令进行软件复位。

其次，继续向MS1003芯片发送配置指令和初始化指令，以使MS1003芯片完成配置和初始化，之后，微控制器可通过发送相应指令对MS1003进行初始化。接着，会生成并发送启动脉冲，以使高压激光发射电路向目标发射激光、使MS1003芯片将启动脉冲的上升沿作为激光发射时刻启动计时。

最后，在激光接收放大电路检测到从目标反射的激光并生成停止脉冲、MS1003芯片基于STOP1通道检测停止脉冲的上升沿作为激光接收时刻后，读取MS1003芯片中的时刻数据，并根据时刻数据计算生成与目标的距离数据，在测量完成后，可重新配置寄存器，将MS1003由工作模式进入低功耗模式。

以上就是瑞盟科技发明的激光测距望远镜及其测距电路方案，该方案利用微控制器与芯片、高压激光发射电路之间的信号链路，以及激光接收放大电路与芯片间的信号链路，可精准、高效、简便地实现激光测距，并且极大地降低了设备成本和功耗。

（校对/holly）