[發(fā)明專利]激光測距裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611109832.2
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106842223A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉一郎;張亮
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢萬集信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種激光測距裝置和方法。

背景技術(shù)

激光測距裝置由于測量精度高、方向性強(qiáng)而被廣泛的應(yīng)用于距離檢測領(lǐng)域，激光測距裝置利用激光器發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的激光脈沖到被測物體上，光電轉(zhuǎn)換器接收到反射回來的激光脈沖，根據(jù)激光脈沖的發(fā)射和接收的時(shí)間差確定裝置到被測物體之間的距離。具體的來說，脈沖式激光裝置中的激光管發(fā)出的激光在被測物體上反射回來形成回波光信號，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大電路對電信號進(jìn)行放大，放大后的信號進(jìn)入時(shí)間鑒別電路得到回波時(shí)刻點(diǎn)，最后通過光速的計(jì)算得到測量距離。

但是，現(xiàn)有的激光測距裝置一般都忽略被測物體的反射率，不同被測物體的激光反射能力不同，導(dǎo)致回波信號的能量強(qiáng)弱不一。被測物體反射率低的時(shí)候，回波信號很弱，被測物體反射率高的時(shí)候，回波信號很強(qiáng)，不同能量的回波幅值不同，往往導(dǎo)致測量的不精確，甚至是測量失敗。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上缺陷，本發(fā)明提供一種激光測距裝置和方法，可以提高測距精確度。

第一方面，本發(fā)明提供的激光測距裝置包括主控模塊、能量鑒別模塊、距離測量模塊和時(shí)刻鑒別模塊，其中：

所述能量鑒別模塊，連接至所述主控模塊，且包括第一激光發(fā)射單元和第一激光接收單元，所述第一激光發(fā)射單元用于在主控模塊的 控制下向被測物體發(fā)出激光，所述第一激光接收單元用于在主控模塊的控制下將所述被測物體的返回激光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將所述電信號發(fā)送至所述主控模塊；

所述距離測量模塊，連接至所述主控模塊，且包括第二激光發(fā)射單元和第二激光接收單元；

所述主控模塊，用于根據(jù)所述第一激光接收單元發(fā)送來的電信號確定所述第二激光發(fā)射單元的發(fā)射功率和/或所述第二激光接收單元的光電轉(zhuǎn)換系數(shù)；

所述第二激光發(fā)射單元用于在所述主控模塊的控制下以所述主控模塊所確定的發(fā)射功率向所述被測物體發(fā)射激光，和/或，所述第二激光接收單元用于根據(jù)所述主控模塊確定的光電轉(zhuǎn)換系數(shù)將所述被測物體的返回激光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將轉(zhuǎn)換得到的電信號發(fā)送至所述時(shí)刻鑒別模塊；

所述時(shí)刻鑒別模塊，連接至所述距離測量模塊和所述主控模塊，用于在接收到所述距離測量模塊發(fā)送來的電信號時(shí)確定回波到達(dá)時(shí)刻，并將所述回波到達(dá)時(shí)刻發(fā)送至所述主控模塊；

所述主控模塊用于根據(jù)控制所述第二激光發(fā)射單元發(fā)射激光的時(shí)刻和所述回波到達(dá)時(shí)刻確定所述激光測距裝置與所述被測物體之間的距離。

可選的，所述第一激光發(fā)射單元包括第一激光發(fā)射器和用于對所述第一激光發(fā)射器發(fā)射的激光進(jìn)行準(zhǔn)直的第一準(zhǔn)直鏡；所述第一激光發(fā)射器包括第一激光管和與所述第一激光管連接的第一激光驅(qū)動(dòng)電路，所述第一激光驅(qū)動(dòng)電路與所述主控模塊連接。

可選的，所述第一激光接收單元包括第一接收鏡、第一光電轉(zhuǎn)換器件、第一接收放大電路和能量保持電路；其中：

所述第一接收鏡用于對所述被測物體的返回激光脈沖信號匯聚到所述第一光電轉(zhuǎn)換器件上，所述第一光電轉(zhuǎn)換器件用于將接收到的 返回激光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號，所述第一接收放大電路用于對所述第一光電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換得到的電信號進(jìn)行放大后發(fā)送至所述能量保持電路，所述能量保持電路用于對接收到的電信號進(jìn)行能量保持后發(fā)送給所述主控模塊。

可選的，所述第二激光發(fā)射單元包括第二激光發(fā)射器和用于對所述第二激光發(fā)射器發(fā)射的激光進(jìn)行準(zhǔn)直的第二準(zhǔn)直鏡；所述第二激光發(fā)射器包括第二激光管、發(fā)射功率可調(diào)的激光驅(qū)動(dòng)電路，其中：

所述發(fā)射功率可調(diào)的激光驅(qū)動(dòng)電路，連接至所述第二激光管和所述主控模塊，用于調(diào)節(jié)所述第二激光管的發(fā)射功率，發(fā)射功率為所述主控模塊所確定的發(fā)射功率。

可選的，所述第二激光接收單元包括第二接收鏡、第二光電轉(zhuǎn)換器件和第二接收放大電路，其中：

所述第二接收鏡用于將所述被測物體的返回激光脈沖匯聚到所述第二光電轉(zhuǎn)換器件上，所述第二光電轉(zhuǎn)換器件用于將接收到的返回激光脈沖信號轉(zhuǎn)換為電信號后發(fā)送至第二接收放大電路，所述第二接收放大電路為快速響應(yīng)自動(dòng)增益放大電路，用于對接收到的電信號進(jìn)行放大增益的快速自動(dòng)調(diào)節(jié)。

可選的，所述主控模塊用于根據(jù)所述第一激光接收單元發(fā)送來的電信號快速調(diào)節(jié)所述第二接收放大電路的放大增益。

可選的，所述裝置還包括與所述主控模塊和所述距離測量模塊均連接的電壓調(diào)節(jié)模塊；