[發明專利]一種基于時間信息編碼的激光測距裝置及其方法

在審

• 申請號: 201711436163.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107991663A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 張立文;張啟鵬;李娜;張金燦;劉敏;殷南;邵銘;李陽
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01S7/483
• 分類號: G01S7/483;G01S17/08
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 周會芝

技術領域

本發明屬于脈沖激光測距技術領域，具體的說是一種基于時間信息編碼的激光測距裝置及方法。

背景技術

脈沖激光測距原理是，通過測量脈沖激光的發射時間和接收時間之間的時間間隔△T，根據公式L=C*△T/2,即可計算出測距裝置到被測目標之間的距離L，其中C為光速。現有技術中的激光測距裝置，測距信息只能在測距裝置處獲得，而被測目標處無法獲得距離信息。對于一些隧道等遠距離作業的測距環境來說，只能在測距裝置處獲得測距信息的測距方式，將嚴重影響工作效率。同時，測距的精確度不高。

發明內容

為了解決現有技術中激光測距裝置在被測目標處無法獲得距離信息，造成使用不便、工作效率低的技術問題，本發明提供了一種基于時間信息編碼的激光測距裝置及其方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種基于時間信息編碼的激光測距裝置，包括獨立設置在測量起始處的信號發射單元和設置在被測目標處的信號接收處理單元，所述的信號發射單元包括相互之間電連接的激光發射模塊、授時模塊Ⅰ、編碼模塊、信號控制模塊和觸發開關，信號控制模塊將授時模塊Ⅰ的時間信息經由編碼模塊生成激光脈沖編碼后，通過激光發射模塊進行信號發送；所述的信號接收處理單元包括相互之間電連接的激光接收模塊、授時模塊Ⅱ、控制處理模塊、解碼模塊和輸出模塊，控制處理模塊將激光接收模塊接收到的信號經由解碼模塊解碼出時間信息后，與授時模塊Ⅱ的時間信息進行運算，并通過輸出模塊輸出測距數據。

優選的，所述的信號發射單元設置在一個殼體內。

優選的，所述的信號接收處理單元設置在一個殼體內。

一種基于時間信息編碼的激光測距裝置進行激光測距的方法，包括以下步驟：

步驟1、按動觸發開關，信號發射單元中的信號控制模塊在收到觸發開關的操作響應后，讀取授時模塊Ⅰ的精準時間，并加入預設的固定時延，生成激光預定發射時間；

步驟2、信號控制模塊將其生成的激光預定發射時間發送至編碼模塊，編碼成包含激光預定發射時間的激光脈沖編碼；

步驟3、信號控制模塊根據授時模塊Ⅰ給出的實時時間，控制激光發射模塊在步驟1生成的激光預定發射時間將步驟2生成的激光脈沖編碼以信號方式發送出去；

步驟4、信號接收處理單元中的激光接收模塊接收步驟3發送來的信號，同時，控制處理模塊讀取授時模塊Ⅱ在信號接收時的精準時間，作為信號接收時間；

步驟5、控制處理模塊將激光接收模塊接收到的信號輸送至解碼模塊進行解碼，獲取其中包含的激光預定發射時間；

步驟6、控制處理模塊將步驟5獲取的激光預定發射時間與步驟4得到的信號接收時間進行運算，得到時間間隔△T，根據公式L=C*△T，其中C為光速，即可計算出測量起始處與被測目標處之間的距離L，之后，控制處理模塊通過輸出模塊在被測目標處輸出測距數據。

本發明的有益效果：

本發明的激光測距裝置中，信號發射單元和信號接收處理單元獨立工作，且在測距的始末兩端分別設置。測距裝置對時間間隔的測量依靠于兩個授時設備的精確授時、以及激光發射時間的編碼輸出與解碼獲得，因此，可以達到被測方獲得距離信息的結果。同時，測距方法簡便，精準度高，尤其適合在遠距離作業時，被測方需要得到距離信息進行后續操作時使用，提高了測距效率，為遠距離測距帶來了很大方便。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意框圖。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明范圍的限定。

如圖所示，一種基于時間信息編碼的激光測距裝置，包括獨立設置的信號發射單元和信號接收處理單元，其中，信號發射單元安裝設置在測量起始處，信號接收處理單元設置在被測目標處。

所述的信號發射單元包括相互之間電連接的激光發射模塊、授時模塊Ⅰ、編碼模塊、信號控制模塊和觸發開關。信號控制模塊在收到觸發開關的操作響應后，讀取授時模塊Ⅰ的時間，并加入固定時延生成激光預定發射時間，之后，將該激光預定發射時間發送至編碼模塊生成激光脈沖編碼，編碼后，信號控制模塊按照激光預定發射時間，控制激光發射模塊按激光脈沖編碼發射激光信號。