[發明專利]一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法

在審

• 申請號: 202010040603.X
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111208524A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 王維加;王維毅
• 申請（專利權）人: 北斗（天津）科學技術應用研究院（有限合伙）
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01S17/02;G01S17/88;G01S17/10;G01S7/484;G01S7/481
• 代理公司: 北京皮皮云嘉知識產權代理有限公司 11678
• 代理人: 于雅潔

1.一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，包括激光雷達(1)，其特征在于，所述激光雷達(1)包括激光發射模塊(2)、數據接收模塊(3)和預警模塊(4)，所述激光發射模塊(2)用于將激光光束進行擴束偏折形成偏振管，使得將激光光束以不同角度進行投射，擴大了激光雷達(1)的掃描范圍，所述數據接收模塊(3)用于將反射光束進行接收處理，對目標物人體在對泳池的位置距離進行測算，所述預警模塊(4)用于根據輸出結果對目標物人體的安全進行預警，便于工作人員的及時施救。

2.根據權利要求1所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，所述激光發射模塊(2)包括激光二極管(5)、起偏器(6)、驅動電路(7)、液晶相控陣(8)和目標物人體(9)，所述激光二極管(5)的信號輸出端與起偏器(6)的輸入端單向連接，所述起偏器(6)的信號輸出端與液晶相控陣(8)的信號輸入端單向連接，所述激光二極管(5)的電源輸入端與驅動電路(7)的電源輸出端電性連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，所述數據接收模塊(3)包括探測器(10)、處理器(11)、數字信號轉換器(12)和濾波電路(13)，所述探測器(10)的信號輸出端與處理器(11)的信號輸入端雙向連接，所述處理器(11)的信號輸出端與數字信號轉換器(12)的信號輸入端單向連接，所述數字信號轉換器(12)的信號輸入端與濾波電路(13)的信號輸出端雙向連接。

4.根據權利要求2所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，所述液晶相控陣(8)包括第一透鏡(17)、第二透鏡(18)、第三透鏡(19)和反射鏡(20)，所述液晶相控陣(8)內部一側安裝有第一透鏡(17)，所述第一透鏡(17)一側安裝有第二透鏡(18)，所述第二透鏡(18)一側安裝有第三透鏡(19)，所述第三透鏡(19)一側安裝有反射鏡(20)。

5.根據權利要求3所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，所述處理器(11)包括波長識別單元(21)、計時子單元(22)、距離確定單元(23)和激光信號發生單元(24)，所述波長識別單元(21)的信號輸出端與計時子單元(22)的信號輸入端單向連接，所述計時子單元(22)的信號輸出端與距離確定單元(23)的信號輸入端單向連接，所述距離確定單元(23)的信號輸出端與激光信號發生單元(24)的信號輸入端雙向連接。

6.根據權利要求1所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，所述預警模塊(4)包括信號接收器(14)、警示燈(15)和蜂鳴器(16)，所述信號接收器(14)的信號輸出端與警示燈(15)的信號輸入端單向連接，所述信號接收器(14)的信號輸出端與蜂鳴器(16)的信號輸入端單向連接。

7.根據權利要求6所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，所述信號接收器(14)內部安裝有SN75LBC184通訊芯片。

8.根據權利要求1所述的一種用于探測人在游泳池內位置的相控陣激光測距方法，其特征在于，包括如下步驟:

S1、發射激光：激光發射模塊按照預設頻率通過處理器控制激光二極管依次發射脈沖激光；

S2、激光擴束：通過第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和反射鏡的作用下對激光進行偏折，提高激光雷達的掃描范圍；

S3、激光反射：激光投射到目標物人體上發生反射，并通過探測器對反射激光進行接收，并轉化為電信號；

S4、數據處理：通過處理器內部的距離確定單元和波長識別單元，對目標物人體在游泳池的位置進行探測；

S5、預警處理：當人體位置處于游泳池深水區，且反射激光消失時間達到四十秒時，警示燈和蜂鳴器工作，提醒泳池救生員進行查看，救援。