[發(fā)明專利]一種用于探測人在游泳池內(nèi)位置的相控陣激光測距方法

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• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111208524A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王維加;王維毅
• 申請（專利權(quán)）人: 北斗（天津）科學(xué)技術(shù)應(yīng)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11678
• 代理人: 于雅潔

本發(fā)明公開了一種用于探測人在游泳池內(nèi)位置的相控陣激光測距方法。本發(fā)明包括激光雷達(dá)，所述激光雷達(dá)包括激光發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和預(yù)警模塊，所述激光發(fā)射模塊用于將激光光束進(jìn)行擴(kuò)束偏折形成偏振管，使得將激光光束以不同角度進(jìn)行投射，擴(kuò)大了激光雷達(dá)的掃描范圍，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于將反射光束進(jìn)行接收處理，對目標(biāo)物人體在對泳池的位置距離進(jìn)行測算，所述預(yù)警模塊用于根據(jù)輸出結(jié)果對目標(biāo)物人體的安全進(jìn)行預(yù)警，便于工作人員的及時(shí)施救，通過液晶相控陣反射匯集的作用下，實(shí)現(xiàn)了對激光準(zhǔn)直和匯聚的兩種方式，使得液晶相控陣結(jié)構(gòu)更加緊湊，有利于提高激光雷達(dá)掃描范圍和掃描效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光測距設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于探測人在游泳池內(nèi)位置的相控陣激光測距方法。

背景技術(shù)

激光雷達(dá)，是利用調(diào)制激光的某個參數(shù)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的距離測量的儀器。按照測距方法分為相位法測距儀和脈沖法測距儀，脈沖式激光雷達(dá)是在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束或一序列短暫的脈沖激光束，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測者到目標(biāo)的距離。相位法激光雷達(dá)是利用檢測發(fā)射光和反射光在空間中傳播時(shí)發(fā)生的相位差來檢測距離的。激光雷達(dá)重量輕、體積小、操作簡單速度快而準(zhǔn)確，其中在當(dāng)下生活中，游泳這項(xiàng)運(yùn)動深受普通群眾喜歡，許多人會選擇在游泳池進(jìn)行鍛煉，初學(xué)者在游泳時(shí)位置容易發(fā)生變換。

然而，現(xiàn)有的游泳池不能實(shí)時(shí)對初學(xué)者的位置進(jìn)行檢測，導(dǎo)致當(dāng)初學(xué)者進(jìn)入游泳池深水區(qū)時(shí)容易發(fā)生危險(xiǎn)，不能利用激光雷達(dá)對人體位置進(jìn)行監(jiān)測，并及時(shí)進(jìn)行救援和激光雷達(dá)掃描范圍較小的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于探測人在游泳池內(nèi)位置的相控陣激光測距方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于探測人在游泳池內(nèi)位置的相控陣激光測距方法，包括激光雷達(dá)，所述激光雷達(dá)包括激光發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和預(yù)警模塊，所述激光發(fā)射模塊用于將激光光束進(jìn)行擴(kuò)束偏折形成偏振管，使得將激光光束以不同角度進(jìn)行投射，擴(kuò)大了激光雷達(dá)的掃描范圍，所述數(shù)據(jù)接收模塊用于將反射光束進(jìn)行接收處理，對目標(biāo)物人體在對泳池的位置距離進(jìn)行測算，所述預(yù)警模塊用于根據(jù)輸出結(jié)果對目標(biāo)物人體的安全進(jìn)行預(yù)警，便于工作人員的及時(shí)施救。

進(jìn)一步的，所述激光發(fā)射模塊包括激光二極管、起偏器、驅(qū)動電路、液晶相控陣和目標(biāo)物人體，所述激光二極管的信號輸出端與起偏器的輸入端單向連接，所述起偏器的信號輸出端與液晶相控陣的信號輸入端單向連接，所述激光二極管的電源輸入端與驅(qū)動電路的電源輸出端電性連接。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)接收模塊包括探測器、處理器、數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器和濾波電路，所述探測器的信號輸出端與處理器的信號輸入端雙向連接，所述處理器的信號輸出端與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器的信號輸入端單向連接，所述數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器的信號輸入端與濾波電路的信號輸出端雙向連接。

進(jìn)一步的，所述液晶相控陣包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和反射鏡，所述液晶相控陣內(nèi)部一側(cè)安裝有第一透鏡，所述第一透鏡一側(cè)安裝有第二透鏡，所述第二透鏡一側(cè)安裝有第三透鏡，所述第三透鏡一側(cè)安裝有反射鏡。

進(jìn)一步的，所述處理器包括波長識別單元、計(jì)時(shí)子單元、距離確定單元和激光信號發(fā)生單元，所述波長識別單元的信號輸出端與計(jì)時(shí)子單元的信號輸入端單向連接，所述計(jì)時(shí)子單元的信號輸出端與距離確定單元的信號輸入端單向連接，所述距離確定單元的信號輸出端與激光信號發(fā)生單元的信號輸入端雙向連接。

進(jìn)一步的，所述預(yù)警模塊包括信號接收器、警示燈和蜂鳴器，所述信號接收器的信號輸出端與警示燈的信號輸入端單向連接，所述信號接收器的信號輸出端與蜂鳴器的信號輸入端單向連接。

進(jìn)一步的，所述信號接收器內(nèi)部安裝有SNLBC通訊芯片。

一種用于探測人在游泳池內(nèi)位置的相控陣激光測距方法，包括如下步驟: