[發(fā)明專利]脈沖式激光測距方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510535539.1
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105137443B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 胡佳佳;陳新榮
• 申請（專利權）人: 蘇州翌森光電科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發(fā)明涉及激光測距領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種脈沖式激光測距方法。

背景技術

激光測距，是以激光器作為光源進行測距。由于激光的單色性好、方向性強等特點，加上電子線路半導體化集成化，與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業(yè)、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗。

目前，激光測距可以分為脈沖式激光測距和相位式激光測距。脈沖式激光測距，測距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間，光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離。相位式激光測距是用無線電波段的頻率度激光束進行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。

傳統(tǒng)的脈沖式激光測距儀，測量方法采用飛行時間法，通過判斷閾值判斷接收的反射信號是否有效，使用高精度計時芯片完成時間的計時測量。提高判斷閾值，可以提高一定的測距能力。但是，提高時間測量的判斷閾值，會丟失大量的有用信號，從而損失量程。另外，在遠距離或者弱反射目標對的情況下，返回信號極弱，為了避免誤判斷，此類方法只能夠降低判斷閾值，降低判斷閾值，勢必會引入一些噪聲，影響激光測距的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種脈沖式激光測距方法，通過控制器輸出具有時間間隔T的發(fā)射驅(qū)動信號，驅(qū)動激光器發(fā)出由具有M-1個所述時間間隔T的M個激光脈沖組成的激光脈沖序列，從而有效地接收弱反射、剔除噪聲，提高弱反射、遠距離激光測距的準確性。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

本發(fā)明所述的脈沖式激光測距方法，包括以下步驟：

S1，控制器輸出具有時間間隔T的發(fā)射驅(qū)動信號，驅(qū)動激光器發(fā)射激光脈沖序列，所述激光脈沖序列包括具有M-1個所述時間間隔T的M個激光脈沖；

S2，回光接收裝置接收所述激光脈沖對應的反射脈沖，時間芯片記錄接收每個所述激光脈沖從發(fā)射到反射接收的飛行時間T_f以及接收每個所述反射脈沖的接收絕對時間T_a；所述飛行時間T_f遠小于所述時間間隔T；

S3，每接收一個所述反射脈沖就判斷該反射脈沖是否是有效反射脈沖，若有效，則將該反射脈沖的飛行時間T_f和接收絕對時間T_a都存入所述控制器；若無效，則繼續(xù)接收下一個反射脈沖；

S4，根據(jù)所述有效反射脈沖的飛行時間T_f，設光速為C，計算出待測距離D，D＝(C×T_f)/2；

其中，步驟S3中，判斷是否是有效反射脈沖的方法具體包括：

將第n個反射脈沖的接收絕對時間T_an與前n-1個接收的反射脈沖的每個接收絕對時間T_ai做(T_an-T_ai)的運算，其中i是1至n-1中的任一個數(shù)：若(T_an-T_ai)等于前面n-1個接收的所有反射脈沖之間任意一個所述時間間隔T或者任意多個所述時間間隔T的一級運算，該反射脈沖為有效反射脈沖；否則，該反射脈沖為無效反射脈沖。

優(yōu)選的是，步驟S1中所述控制器輸出具有時間間隔T的發(fā)射驅(qū)動信號，具體包括：

S11，時間間隔隨機生成器生成基本時間間隔T1和隨機時間間隔T2，并將所述基本時間間隔T1和所述隨機時間間隔T2發(fā)送給所述控制器；

S12，所述控制器根據(jù)所述基本時間間隔T1和所述隨機時間間隔T2求出所述時間間隔T：T＝T1±T2；

S13，所述控制器每隔所述時間間隔T輸出一個發(fā)射驅(qū)動信號。

優(yōu)選的是，所述基本時間間隔T1是固定的，所述隨機時間間隔T2是隨機變化的。

優(yōu)選的是，所述基本時間間隔T1是2ms，所述隨機時間間隔T2是絕對值不大于1ms的數(shù)值。

優(yōu)選的是，步驟S2中回光接收裝置接收所述激光脈沖對應的反射脈沖，具體包括：

設置接收所述反射脈沖的電壓閾值，若所述反射脈沖的電壓超過所述電壓閾值，則接收該反射脈沖；若所述反射脈沖的電壓低于所述電壓閾值，則不接收該反射脈沖。

優(yōu)選的是，步驟S4中計算所述待測距離D，具體包括：