[发明专利]相位式激光定时自动测距系统及测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光测距领域，特别是涉及一种相位式激光定时自动测距系统及测距方法。

背景技术

随着半导体激光器、电子技术、数字信号处理和精密机械等领域技术的飞跃发展,激光测距向着高精度、高速和数字化的方向不断进步。激光测距是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，来实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等等。激光测距在技术途径上可分为脉冲式和相位式。其中，相位式激光测距利用发射的调制光和被测目标反射的接收光的光强之间的相位差包含的距离信息来实现对被测目标距离的测量，由于采用调制和差频测相等技术，具有测量精度高的优点，广泛用于有合作目标的精密测距场合。目前，基于相位式激光测距仪一般都是针对安装在固定处的目标进行测距，缺乏对移动目标进行测距的激光测距仪。同时，现有的激光测距仪系统复杂、成本昂贵。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种相位式激光定时自动测距系统及测距方法，以实现对待测目标的定时测距，进而确定待测目标的移动速度信息。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种相位式激光定时自动测距系统，其至少包括：

用于向待测目标发射经调制的激光信号及接收由所述待测目标反射回的回波信号的激光发射接收单元；

与所述激光发射接收单元相连接、且用于同步采样所述激光发射接收单元输出的与调制的激光信号相关联的基准信号及与所述回波信号相关联的被测信号的数据采样单元；

与所述数据采样单元相连接、且用于定时输出控制信号来控制所述数据采样单元采样的开始的定时控制单元；

与所述数据采样单元相连接、且用于对所述数据采样单元输出的数据进行分析后输出待测目标的距离信息的数据分析单元。

优选地，所述相位式激光定时自动测距系统还包括：与所述数据采样单元相连接、且用于控制所述数据采样单元的采样参数的采样参数控制单元。

优选地，所述定时控制单元、所述数据分析单元与采样参数控制单元基于计算机来实现。

优选地，所述计算机通过USB接口与所述数据采样单元连接。

优选地，所述数据采样单元包括可编程芯片。

优选地，所述数据采样单元包括基于AD9238芯片形成的模数转换单元。

本发明还提供一种相位式激光定时自动测距方法，其至少包括：

1）系统上电后，定时控制单元向数据采集单元发送起始控制信号，采样参数控制单元将用户输入的采样参数提供至所述数据采集单元；

2）所述数据采集单元基于所述采样参数中的采样频率及采样时钟开始同步采集激光发射接收单元输出的基准信号与被测信号；

3）当所采集的数据的点数与所述采样参数中的连续采样点数相同时，所述数据采集单元暂停数据采集；

4）当所述数据采集单元再次接收到来自所述定时控制单元的起始控制信号时，重复步骤2）及3）；

5）数据分析单元对来自数据采集单元的多次数据进行鉴相及预定运算来确定待测目标的移动距离。

如上所述，本发明的相位式激光定时自动测距系统及测距方法，具有以下有益效果：能实现对待测目标的定时测距，进而确定待测目标的移动速度等信息。

附图说明

图1显示为本发明的相位式激光定时自动测距系统示意图。

图2显示为本发明的相位式激光定时自动测距系统的一种优选实施例示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图所示，本发明提供一种相位式激光定时自动测距系统。所述自动测距系统1至少包括：激光发射接收单元11、数据采样单元12、定时控制单元13、以及数据分析单元14。