脉冲式激光测距系统及其测距方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109633672A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910042403.5(22)申请日2019.01.17(71)申请人杜鑫地址213022江苏省常州市新北区天山路88号(72)发明人杜鑫(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257代理人李明(51)Int.Cl.G01S17/10(2006.01)G01S7/484(2006.01)G01S7/486(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称脉冲式激光测距系统及其测距方法(57)摘要本发明公开了一种脉冲式激光测距方法，其特征在于：激光测距所使用的光信号为高斯脉冲信号。本发明的脉冲式激光测距方法，由发射装置发射时域上连续、频域上能够叠加的高斯脉冲信号用于激光测距，通过测量光波发出到回波被接受之间的时间差来测量距离。使用时域上连续、频域上能够叠加的高斯脉冲信号为测距光波信号，使得内光路和外光路上的回波信号可以在同一个接收装置中被顺次接收，以此在确保测距精度和准确度的前提下能够降低测距成本和设计复杂度，单脉冲发送、单脉冲接收的方式能够降低对器件选型的难度。CN109633672ACN109633672A权利要求书1/2页1.一种脉冲式激光测距方法，其特征在于：激光测距所使用的光信号为高斯脉冲信号。2.如权利要求1所述的脉冲式激光测距方法，其特征在于：所述激光测距具体包括以下步骤：(1)发射装置向目标物发射高斯脉冲信号；(2)设置在所述发射装置和目标物之间的光路选择装置对所述高斯脉冲进行处理，使得单个高斯脉冲信号的部分能量进入内光路、部分能量进入外光路；(3)接收装置依次接收高斯脉冲信号在内光路中的第一回波信号和高斯脉冲信号在外光路中被目标物反射后的第二回波信号；(4)根据接收装置接收第一回波信号和第二回波信号的时间差计算待测距离。3.如权利要求2所述的脉冲式激光测距方法，其特征在于：计时装置记录自高斯脉冲信号发射到第一回波信号被接收的时间间隔T1、自高斯脉冲信号发射到第二回波信号被接收的时间间隔T2；根据公式一计算待测距离D：其中，C为光速。4.如权利要求2所述的脉冲式激光测距方法，其特征在于：所述光路选择装置为半反半透镜。5.如权利要求1或2所述的脉冲式激光测距方法，其特征在于：所述发射装置为脉冲式激光二极管。6.一种脉冲式激光测距系统，包括发射装置，其特征在于：所述发射装置用于向目标物发射用于激光测距的高斯脉冲信号。7.如权利要求6所述的脉冲式激光测距系统，其特征在于：所述系统还包括接收装置、光路选择装置和数据处理装置，所述光路选择装置设置在发射装置和目标物之间；所述光路选择装置用于对发射装置发射的高斯脉冲信号进行处理，使得单个高斯脉冲信号的部分能量进入内光路、部分能量进入外光路；所述接收装置用于接收高斯脉冲信号在内光路中的第一回波信号和高斯脉冲信号在外光路中被目标物反射后的第二回波信号；所述数据处理装置用于根据接收第一回波信号和第二回波信号的时间差值计算待测距离。8.如权利要求7所述的脉冲式激光测距系统，其特征在于：所述系统还包括计时装置，所述计时装置用于记录自高斯脉冲信号发射到第一回波信号被接收的时间间隔T1和自高斯脉冲信号发射到第二回波信号被接收的时间间隔T2；所述数据处理装置根据公式一计算待测距离D：其中，C为光速。9.如权利要求7所述的脉冲式激光测距系统，其特征在于：所述光路选择装置为半反半透镜。2CN109633672A权利要求书2/2页10.如权利要求6或7所述的脉冲式激光测距系统，其特征在于：所述发射装置为脉冲式激光二极管。3CN109633672A说明书1/4页脉冲式激光测距系统及其测距方法技术领域[0001]本发明涉及光电测距领域，具体涉及一种脉冲式激光测距系统，以及一种脉冲式激光测距方法。背景技术[0002]相位式激光测距是用调制的激光光束照射被测目标物，激光光束经被测目标物反射后折回，将激光光束往返过程中产生的相位变化换算成被测目标物的距离，其测量的准确性和精度受测距系统内部零件特性的影响，比如光电器件的发热、环境温湿度以及光电器件的老化对光电器件性能的影响进而导致器件产生相位漂移等。为了解决相位式激光测距中光电器件的老化和环境温湿度对系统测量精度和准确度影响的技术问题，中国专利公告号为CN204044355U、CN102540170B的专利文件中公开了激光测距的内、外光路，发射装置发射的光波经过光路切换装置切换后一部分经内光路被接收装置接收，另一部分经被测目标物反射后折回被接收装置第二次接收，接收装置两次接收回波信号的时间差刨除了系统误差、光电器件的老化和环境温湿度对系统的影响。由于相位式激光测