申请/专利权人：深圳越登智能技术有限公司;深圳玩智商科技有限公司

申请日：2018-03-13

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110275173B

主分类号：G01S17/08

分类号：G01S17/08;G01S7/481

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.04.14#专利申请权的转移;2019.10.22#实质审查的生效;2019.09.24#公开

摘要：本发明适用于激光测距领域，公开了一种激光测距系统，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号发送至信号转换模块，并发射脉冲激光；脉冲激光通过光学模块发射到目标物体上并产生激光回波；激光回波通过光学模块发射到回波探测模块；回波探测模块将激光回波转换为回波电信号，并发送至信号转换模块；信号转换模块分别对回波电信号和参考信号进行模数转换并发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。本发明能消除延时误差，提高激光测距的准确度。

主权项：1.一种激光测距系统，其特征在于，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；所述逻辑控制模块与所述激光发射模块连接，所述激光发射模块和所述回波探测模块分别与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述逻辑控制模块连接；所述逻辑控制模块发送控制信号至所述激光发射模块；所述激光发射模块根据所述控制信号生成驱动信号，将所述驱动信号作为参考信号，并将所述参考信号发送至所述信号转换模块，所述激光发射模块根据所述控制信号发射脉冲激光；所述脉冲激光通过所述光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述回波探测模块；所述回波探测模块将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，所述信号转换模块对所述参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号发送至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块根据所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号得到测距距离；所述回波探测模块包括预设数量的回波探测单元，所述回波探测单元包括光电传感器和信号处理电路，所述回波探测单元与所述激光发射单元一一对应；所述光电传感器与所述信号处理电路连接，所述信号处理电路与所述信号转换模块连接；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述光电传感器；所述光电传感器将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号处理电路；所述信号处理电路对所述回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将所述处理后的回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述处理后的回波电信号进行模数转换得到所述转换后的回波电信号；所述逻辑控制模块对所述转换后的回波电信号进行数字滤波得到滤波后的回波电信号，并对所述滤波后的回波电信号进行阈值分割得到分割后的回波电信号，求取所述分割后的回波电信号的质心得到第一质心；所述逻辑控制模块对所述转换后的参考信号进行数字滤波得到滤波后的参考信号，并对所述滤波后的参考信号进行阈值分割得到分割后的参考信号，求取所述分割后的参考信号的质心得到第二质心；所述逻辑控制模块计算所述第一质心和第二质心的采样时间差，并根据所述采样时间差得到所述测距距离。

全文数据：一种激光测距系统技术领域本发明属于激光测距技术领域，尤其涉及一种激光测距系统。背景技术激光测距是以激光器作为光源，发射脉冲激光，脉冲激光发射到目标物体后，一部分激光反射到测距点，通过测量激光往返的时间就能计算出测距点与被测目标物体之间的距离。现有的激光测距系统是使用原始控制信号作为参考信号，但是，这种激光测距系统会带来延时误差，导致测距结果不准确。发明内容有鉴于此，本发明实施例提供了一种激光测距系统，以解决现有的激光测距系统存在延时误差，从而导致测距结果不准确的问题。本发明实施例提供了一种激光测距系统，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；逻辑控制模块与激光发射模块连接，激光发射模块和回波探测模块分别与信号转换模块连接，信号转换模块与逻辑控制模块连接；逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至信号转换模块，激光发射模块根据控制信号发射脉冲激光；脉冲激光通过光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；激光回波通过光学模块发射到回波探测模块；回波探测模块将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号转换模块；信号转换模块对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，信号转换模块对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。可选地，激光发射模块包括预设数量的激光发射单元，激光发射单元包括激光二极管和激光驱动电路；逻辑控制模块与激光驱动电路连接，激光驱动电路分别与激光二极管和信号转换模块连接；逻辑控制模块发送控制信号至激光驱动电路，激光驱动电路根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至激光二极管和信号转换模块，参考信号驱动激光二极管发射脉冲激光。可选地，回波探测模块包括预设数量的回波探测单元，回波探测单元包括光电传感器和信号处理电路，回波探测单元与激光发射单元一一对应；光电传感器与信号处理电路连接，信号处理电路与信号转换模块连接；激光回波通过光学模块发射到光电传感器；光电传感器将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号处理电路；信号处理电路对回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将处理后的回波电信号发送至信号转换模块；信号转换模块对处理后的回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号；逻辑控制模块对转换后的回波电信号进行数字滤波得到滤波后的回波电信号，并对滤波后的回波电信号进行阈值分割得到分割后的回波电信号，求取分割后的回波电信号的质心得到第一质心；逻辑控制模块对转换后的参考信号进行数字滤波得到滤波后的参考信号，并对滤波后的参考信号进行阈值分割得到分割后的参考信号，求取分割后的参考信号的质心得到第二质心；逻辑控制模块计算第一质心和第二质心的采样时间差，并根据采样时间差得到测距距离。可选地，逻辑控制模块计算分割后的回波电信号的峰值面积，将峰值面积作为激光回波能量，并根据激光回波能量和测距距离得到激光发射功率调整信号，将激光发射功率调整信号发送至激光发射模块，激光发射模块根据激光发射功率调整信号调整激光发射功率。可选地，信号处理电路包括滤波去噪电路和信号放大电路；光电传感器与滤波去噪电路连接，滤波去噪电路与信号放大电路连接，信号放大电路与信号转换模块连接；光电传感器将回波电信号发送至滤波去噪电路；滤波去噪电路对回波电信号进行滤波去噪处理得到滤波去噪后的回波电信号，并将滤波去噪后的回波电信号发送至信号放大电路，信号放大电路对滤波去噪后的回波电信号进行信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将处理后的回波电信号发送至信号转换模块。可选地，光学模块包括发射镜头和接收镜头；发射镜头汇聚脉冲激光，并对脉冲激光进行准直调整得到调整后的脉冲激光，将调整后的脉冲激光发射到目标物体；接收镜头对激光回波进行准直调整得到调整后的激光回波，并将调整后的激光回波汇聚到回波探测模块。可选地，光学模块还包括光学外罩；光学外罩对调整后的脉冲激光进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的脉冲激光发射到目标物体；光学外罩对激光回波进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的激光回波发射到所述接收镜头。可选地，光学外罩包括光学薄膜。可选地，信号转换模块包括双通道模数转换单元；双通道模数转换单元的中的一个通道对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，另一个通道对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号。可选地，逻辑控制模块包括现场可编程门阵列。本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例中的激光测距系统包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；逻辑控制模块与激光发射模块连接，激光发射模块和回波探测模块分别与信号转换模块连接，信号转换模块与逻辑控制模块连接；逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至信号转换模块，信号转换模块对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，信号转换模块对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。本发明实施例可以解决现有的激光测距系统存在延时误差，从而导致测距结果不准确的问题，能够消除延时误差，提高激光测距的准确度。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明一实施例提供的激光测距系统的示意框图；图2是本发明另一实施例提供的激光测距系统的示意框图；图3是本发明一实施例提供的波形示意图；图4是本发明一实施例提供的转换后的回波电信号的示意图；图5是本发明一实施例提供的滤波后的回波电信号的示意图；图6是本发明一实施例提供的分割后的回波电信号的示意图；图7是本发明一实施例提供的提取质心的示意图；图8是本发明一实施例提供的激光测距系统的结构示意图；图9是本发明一实施例提供的图8中的激光发射模块14的结构示意图；图10是本发明一实施例提供的图9中的激光发射单元141的结构示意图；图11是本发明一实施例提供的图8中的回波探测模块15的结构示意图；图12是本发明一实施例提供的图11中的回波探测单元151的结构示意图；图13是本发明又一实施例提供的激光测距系统的结构示意图；图14是本发明一实施例提供的激光测距系统的俯视结构图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1是本发明一实施例提供的激光测距系统的示意框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图1所示，该激光测距系统1可以包括：逻辑控制模块11、信号转换模块12、光学模块13、激光发射模块14和回波探测模块15；逻辑控制模块11与激光发射模块14连接，激光发射模块14和回波探测模块15分别与信号转换模块12连接，信号转换模块12与逻辑控制模块11连接；逻辑控制模块11发送控制信号至激光发射模块14；激光发射模块14根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至信号转换模块12，激光发射模块14根据控制信号发射脉冲激光；脉冲激光通过光学模块13发射到目标物体上，并产生激光回波；激光回波通过光学模块13发射到回波探测模块15；回波探测模块15将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号转换模块12；信号转换模块12对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，信号转换模块12对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块11；逻辑控制模块11根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。在本发明实施例中，逻辑控制模块11是激光测距系统1的驱动核心，逻辑控制模块11发送控制信号至激光发射模块14，控制信号为高频脉冲信号，控制信号驱动激光发射模块14发射脉冲激光，同时，激光发射模块14根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，将参考信号发送至信号转换模块12。脉冲激光通过光学模块13汇聚成激光束，向目标物体发射，当激光束被目标物体遮挡后，会产生激光回波。激光回波通过光学模块13汇聚至回波探测模块15，回波探测模块15将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号转换模块12。信号转换模块12分别对参考信号和回波电信号进行模数转换，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块11。逻辑控制模块11通过对转换后的参考信号和转换后的回波电信号进行分析得到测距距离。现有的激光测距系统以控制信号为参考信号，但是，由于控制信号需要经过激光驱动电路才能发送至激光发射装置激光发射装置为任何可发射激光的装置，而激光驱动电路中的电子元件有响应时间，且电子元件在不同温度、湿度条件下响应时间也不同，因此以控制信号为参考信号的激光测距系统存在延时误差，从而导致测距结果不准确。而本发明实施例通过上述的逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块、回波探测模块以及它们之间的连接关系，通过逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至信号转换模块；信号转换模块对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，信号转换模块对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离，可以解决现有的激光测距系统存在延时误差，从而导致测距结果不准确的问题，能够消除延时误差，提高激光测距的准确度；且在本发明实施例中，脉冲激光通过光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；激光回波通过光学模块发射到回波探测模块，光路设计简单，无需增加额外的光学设备。图2是本发明又一实施例提供的激光测距系统的示意框图。需要说明的是，激光发射单元和回波探测单元在图2中均只画出一个，但是在实际应用中，激光发射单元和回波探测单元的数量可根据实际需求设定，且激光发射单元与回波探测单元是一一对应的。作为本发明又一实施例，如图2所示，激光发射模块14包括预设数量的激光发射单元141，激光发射单元141包括激光二极管1411和激光驱动电路1412；逻辑控制模块11与激光驱动电路1412连接，激光驱动电路1412分别与激光二极管1411和信号转换模块12连接；逻辑控制模块11发送控制信号至激光驱动电路1412，激光驱动电路1412根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至激光二极管1411和信号转换模块12，参考信号驱动激光二极管1411发射脉冲激光。在本发明实施例中，激光发射模块14是由预设数量的激光发射单元141组成的激光发射阵列，其中，预设数量可根据实际需求进行设定。每一个激光发射单元均包括激光二极管1411和激光驱动电路1412。激光驱动电路1412根据逻辑控制模块11发送的控制信号生成驱动信号，并将驱动信号作为参考信号发送至信号转换模块12和激光二极管1411，驱动信号驱动激光二极管1411发射脉冲激光，在同一时刻，至多有一个激光二极管发射脉冲激光。本发明实施例可以消除由激光驱动电路产生的延时误差，提高激光测距的准确度。作为本发明又一实施例，回波探测模块15包括预设数量的回波探测单元151，回波探测单元151包括光电传感器1511和信号处理电路1512，回波探测单元151与激光发射单元141一一对应；光电传感器1511与信号处理电路1512连接，信号处理电路1512与信号转换模块12连接；激光回波通过光学模块13发射到光电传感器1511；光电传感器1511将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号处理电路1512；信号处理电路1512对回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将处理后的回波电信号发送至信号转换模块12；信号转换模块12对处理后的回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号；逻辑控制模块11对转换后的回波电信号进行数字滤波得到滤波后的回波电信号，并对滤波后的回波电信号进行阈值分割得到分割后的回波电信号，求取分割后的回波电信号的质心得到第一质心；逻辑控制模块11对转换后的参考信号进行数字滤波得到滤波后的参考信号，并对滤波后的参考信号进行阈值分割得到分割后的参考信号，求取分割后的参考信号的质心得到第二质心；逻辑控制模块11计算第一质心和第二质心的采样时间差，并根据采样时间差得到测距距离。在本发明实施例中，回波探测模块15是由预设数量的回波探测单元151组成的回波探测阵列，回波探测单元151的数量与激光发射单元141的数量相同，且回波探测单元151与激光发射单元141一一对应。每一个回波探测单元151均包括光电传感器1511和信号处理电路1512。光电传感器1511能检测到激光回波，并将激光回波转换为回波电信号；信号处理电路1512对回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理。逻辑控制模块11对转换后的回波电信号和转换后的参考信号进行分析，采用数字信号处理技术计算出采样时间差。数字信号处理技术包括数字滤波、阈值分割、质心提取、时刻鉴别。数字滤波是指采用一个高阶的滤波器对转换后的回波电信号和转换后的参考信号进行频域滤波，将转换后的回波电信号和转换后的参考信号中的高频和低频杂波滤除，输出更为平滑的信号，同时保留信号的峰值信息和相位信息。其中，高阶滤波器的阶数不低于30。阈值分割是指分割出信号中的波峰数据，此过程去除了大量的无效数据，只保留波峰数据，可以极大地减小后续算法的运算量。对于转换后的回波电信号，阈值分割采用动态阈值方法，每一帧数据的阈值需要通过动态阈值算法更新，同时为了保证信号的完整性，对分割后的信号进行边缘补充，边缘补充的宽度大小为经验值。对于转换后的参考信号，由于其波峰数据与其它数据具有明显差异，因此采用静态阈值进行分割，静态阈值的大小为经验值。如图3所示，分割后的参考信号为31，分割后的回波电信号为32。质心提取是指将分割后的回波电信号和分割后的参考信号的质心位置提取出来。通过对信号的高度进行加权平均，分别提取出分割后的回波电信号的质心，即第一质心，如图3中34所示，和分割后的参考信号的质心，即第二质心，如图3中33所示。时刻鉴别是指求取第一质心和第二质心的采样时间差，即图3中的T2减去T1即为第一质心和第二质心的采样时间差，该采样时间差为脉冲激光的飞行时间。逻辑控制模块11根据该采样时间差计算得到测距距离，具体计算公式为：其中，d为测距距离，T为采样时间差，c为光的传播速度。示例性地，图4为转换后的回波电信号，图5为滤波后的回波电信号，图6为分割后的回波电信号，图7中71为提取的分割后的回波电信号的质心。在本发明实施例中，通过数字滤波可以滤除大部分的高斯噪声；通过阈值分割可以提高时间分辨率，去除大量无效数据，极大地减小后续算法的运算量；通过提取质心并求取两个质心的采样时间差，可以有效克服信号畸变带来的漂移误差，并提高激光测距的精度；信号在经过数字滤波、阈值分割和质心提取后，时刻鉴别的精度可达到50皮秒。作为本发明又一实施例，逻辑控制模块11计算分割后的回波电信号的峰值面积，将峰值面积作为激光回波能量，并根据激光回波能量和测距距离得到激光发射功率调整信号，将激光发射功率调整信号发送至激光发射模块14，激光发射模块14根据激光发射功率调整信号调整激光发射功率。示例性的，分割后的回波电信号的峰值面积可以是分割后的回波信号与横轴组成的封闭图形的面积，也可以是，分割后的回波电信号与预先设置的回波基准线组成的封闭图形的面积。逻辑控制模块11根据激光回波能量和测距距离，计算得到控制变量，对控制变量进行量化处理，并根据量化等级，查询预设的控制规则，根据控制规则得到激光发射功率调整信号。逻辑控制模块11将激光发射功率调整信号发送至激光发射模块14，激光发射模块14根据激光发射功率调整信号调整激光发射功率。本发明实施例可以根据激光回波能量和测距距离估计大气散射等环境因素带来的光强衰减，并控制激光发射模块调整激光发射功率。作为本发明又一实施例，回波探测单元151还包括导光镜1513；导光镜1513与光电传感器1511连接；激光回波通过光学模块13发射到导光镜1513，导光镜1513将激光回波导向光电传感器1511。如图12中的1513为导光镜。在本发明实施例中，通过导光镜可以将未汇聚到光电传感器的激光回波导向光电传感器，可以修正激光回波的偏差，提高系统信噪比，减小测距盲区。作为本发明又一实施例，信号处理电路1512包括滤波去噪电路15121和信号放大电路15122；光电传感器1511与滤波去噪电路15121连接，滤波去噪电路15121与信号放大电路15122连接，信号放大电路15122与信号转换模块12连接；光电传感器1511将回波电信号发送至滤波去噪电路15121；滤波去噪电路15121对回波电信号进行滤波去噪处理得到滤波去噪后的回波电信号，并将滤波去噪后的回波电信号发送至信号放大电路15122，信号放大电路15122对滤波去噪后的回波电信号进行信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将处理后的回波电信号发送至信号转换模块12。本发明实施例通过滤波去噪电路对对回波电信号进行滤波去噪处理得到滤波去噪后的回波电信号，信号放大电路对滤波去噪后的回波电信号进行信号放大处理得到处理后的回波电信号，可以将回波电信号的信噪比提高至20db以上。作为本发明又一实施例，光学模块13包括发射镜头131和接收镜头132；发射镜头131汇聚脉冲激光，并对脉冲激光进行准直调整得到调整后的脉冲激光，将调整后的脉冲激光发射到目标物体；接收镜头132对激光回波进行准直调整得到调整后的激光回波，并将调整后的激光回波汇聚到回波探测模块15。其中，发射镜头131和接收镜头132都是由多个透镜组合而成的，即发射镜头131包括至少两个透镜，接收镜头132包括至少两个透镜。发射镜头131将脉冲激光汇聚成激光束，保证激光能量集中，并对脉冲激光进行准直调整；接收镜头132对激光回波进行准直调整，并将调整后的激光回波汇聚到回波探测模块15中的光电传感器1511上。作为本发明又一实施例，光学模块13还包括光学外罩133；光学外罩133对调整后的脉冲激光进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的脉冲激光发射到目标物体；光学外罩133对激光回波进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的激光回波发射到接收镜头132。作为本发明又一实施例，光学外罩133包括光学薄膜。在本发明实施例中，光学外罩133内附一层光学薄膜，可以将脉冲激光波段外的杂光滤除，同时增强脉冲激光波段的光透过率，提高系统信噪比，另外，光学外罩还可以起到防尘、防水等作用。作为本发明又一实施例，信号转换模块12包括双通道模数转换单元；双通道模数转换单元中的一个通道对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，另一个通道对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号。其中，双通道模数转换单元可以是双通道模数转换器。本发明实施例通过使用双通道模数转换单元，其中一个通道对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，另一个通道对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，可以解决近距离信号混叠的问题，能够减小近距离的测距盲区。作为本发明又一实施例，逻辑控制模块11包括现场可编程门阵列FPGA，FieldProgrammableGateArray。图8是本发明一实施例提供的激光测距系统的结构示意图。图8示出了激光测距系统中的激光发射模块14、回波探测模块15、光学外罩133和底部电路板16。逻辑控制模块和信号转换模块集成在底部电路板16内，激光发射模块14与回波探测模块15通过隔板隔开。如图9所示，激光发射模块14是由一个个激光发射单元141组成的激光发射阵列。如图10所示，激光发射单元141包括激光二极管1411和激光驱动电路1412。如图11所示，回波探测模块15是由一个个回波测距单元151组成的回波探测阵列。如图12所示，回波探测单元151包括信号处理电路1512、光电传感器和导光镜1513，其中，光电传感器位于导光镜1513内部，且与信号处理电路1512连接，由于光电传感器被导光镜1513遮挡，因此图12中并未标出光电传感器。其中，激光发射单元141与回波探测单元151一一对应。图13是本发明又一实施例提供的激光测距系统的结构示意图。图13示出了激光测距系统中的激光发射模块14、回波探测模块15、发射镜头131、接收镜头132、光学外罩133和底部电路板16。逻辑控制模块和信号转换模块集成在底部电路板16内。图14是本发明一实施例提供的激光测距系统的俯视结构图，如图14所示，激光发射模块14发射的脉冲激光通过发射镜头和光学外罩133到达目标物体，产生的激光回波通过光学外罩133和接收镜头到达回波探测模块15。需要说明的是，上述图示示出的激光测距系统实施例仅仅用于举例，并不构成为激光测距系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。例如，一些本领域技术人员公知的装置、部件或模块等。在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的激光测距系统可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的激光测距系统实施例仅仅是示意性的，例如，系统内部逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块内部的划分，仅仅为一种划分的示例，实际实现时可以有另外的划分方式，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的连接或直接连接或通讯连接可以是通过一些接口，以上所述的连接方式，可以是电性连接，机械连接或其它的形式。所述作为分离部件说明的各个部分可以是或者也可以不是物理上分开的。以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

权利要求：1.一种激光测距系统，其特征在于，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；所述逻辑控制模块与所述激光发射模块连接，所述激光发射模块和所述回波探测模块分别与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述逻辑控制模块连接；所述逻辑控制模块发送控制信号至所述激光发射模块；所述激光发射模块根据所述控制信号生成驱动信号，将所述驱动信号作为参考信号，并将所述参考信号发送至所述信号转换模块，所述激光发射模块根据所述控制信号发射脉冲激光；所述脉冲激光通过所述光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述回波探测模块；所述回波探测模块将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，所述信号转换模块对所述参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号发送至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块根据所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号得到测距距离。2.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述激光发射模块包括预设数量的激光发射单元，所述激光发射单元包括激光二极管和激光驱动电路；所述逻辑控制模块与所述激光驱动电路连接，所述激光驱动电路分别与所述激光二极管和所述信号转换模块连接；所述逻辑控制模块发送所述控制信号至所述激光驱动电路，所述激光驱动电路根据所述控制信号生成所述驱动信号，将所述驱动信号作为所述参考信号，并将所述参考信号发送至所述激光二极管和所述信号转换模块，所述参考信号驱动所述激光二极管发射所述脉冲激光。3.如权利要求2所述的激光测距系统，其特征在于，所述回波探测模块包括预设数量的回波探测单元，所述回波探测单元包括光电传感器和信号处理电路，所述回波探测单元与所述激光发射单元一一对应；所述光电传感器与所述信号处理电路连接，所述信号处理电路与所述信号转换模块连接；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述光电传感器；所述光电传感器将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号处理电路；所述信号处理电路对所述回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将所述处理后的回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述处理后的回波电信号进行模数转换得到所述转换后的回波电信号；所述逻辑控制模块对所述转换后的回波电信号进行数字滤波得到滤波后的回波电信号，并对所述滤波后的回波电信号进行阈值分割得到分割后的回波电信号，求取所述分割后的回波电信号的质心得到第一质心；所述逻辑控制模块对所述转换后的参考信号进行数字滤波得到滤波后的参考信号，并对所述滤波后的参考信号进行阈值分割得到分割后的参考信号，求取所述分割后的参考信号的质心得到第二质心；所述逻辑控制模块计算所述第一质心和第二质心的采样时间差，并根据所述采样时间差得到所述测距距离。4.如权利要求3所述的激光测距系统，其特征在于，所述逻辑控制模块计算所述分割后的回波电信号的峰值面积，将所述峰值面积作为激光回波能量，并根据所述激光回波能量和所述测距距离得到激光发射功率调整信号，将所述激光发射功率调整信号发送至所述激光发射模块，所述激光发射模块根据所述激光发射功率调整信号调整激光发射功率。5.如权利要求3所述的激光测距系统，其特征在于，所述信号处理电路包括滤波去噪电路和信号放大电路；所述光电传感器与所述滤波去噪电路连接，所述滤波去噪电路与所述信号放大电路连接，所述信号放大电路与所述信号转换模块连接；所述光电传感器将所述回波电信号发送至所述滤波去噪电路；所述滤波去噪电路对所述回波电信号进行滤波去噪处理得到滤波去噪后的回波电信号，并将所述滤波去噪后的回波电信号发送至所述信号放大电路，所述信号放大电路对所述滤波去噪后的回波电信号进行信号放大处理得到所述处理后的回波电信号，并将所述处理后的回波电信号发送至所述信号转换模块。6.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述光学模块包括发射镜头和接收镜头；所述发射镜头汇聚所述脉冲激光，并对所述脉冲激光进行准直调整得到调整后的脉冲激光，将调整后的脉冲激光发射到所述目标物体；所述接收镜头对所述激光回波进行准直调整得到调整后的激光回波，并将所述调整后的激光回波汇聚到所述回波探测模块。7.如权利要求6所述的激光测距系统，其特征在于，所述光学模块还包括光学外罩；所述光学外罩对所述调整后的脉冲激光进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的脉冲激光发射到所述目标物体；所述光学外罩对所述激光回波进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的激光回波发射到所述接收镜头。8.如权利要求7所述的激光测距系统，其特征在于，所述光学外罩包括光学薄膜。9.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述信号转换模块包括双通道模数转换单元；所述双通道模数转换单元中的一个通道对所述回波电信号进行模数转换得到所述转换后的回波电信号，另一个通道对所述参考信号进行模数转换得到所述转换后的参考信号。10.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述逻辑控制模块包括现场可编程门阵列。

百度查询： 深圳越登智能技术有限公司;深圳玩智商科技有限公司 一种激光测距系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD