[发明专利]测距方法及测距装置

说明书

本申请提供一种测距方法及测距装置。本申请中测距方法包括：向被测物体发射第一光信号与第二光信号，接收第一反射信号与第二反射信号；第一光信号的频率小于第二光信号的频率；第一反射信号、第二反射信号分别为第一光信号、第二光信号被被测物体反射回来的信号；基于第一光信号与第一反射信号得到第一相位差，基于第二光信号与第二反射信号得到第二相位差；根据第一相位差计算得出第一距离；根据第一距离与第二光信号对应的测量量程计算得出第三相位差；第三相位差为缺失的第二光信号与第二反射信号的相位差；根据第二相位差与第三相位差的和计算得出第二距离作为对被测物体的测距结果。本申请可以在测距时兼顾测量量程与测量精度。

技术领域

本申请涉及无线测距技术领域，特别涉及一种测距方法及测距装置。

背景技术

相关技术中，基于相位检测的TOF(Time ofFlight，飞行时间)距离传感器通过向被测物体发射正弦波，检测经被测物体反射回来的正弦波与发射的正弦波之间的相位差，来计算距离传感器与被测物体之间的距离。如果相位差小于一个周期，即相位差在0到2π之间时，可根据相位差计算得距离其中c是光速，f是发射的正弦波的频率，为相位差。

如果f为40MHz(兆赫兹)，则测量范围在0-3.75米之间，测量精度为1mm；如果f为20MHz，则测量范围在0-7.5米之间，测量精度2mm；如果f为10MHz，则测量范围在0-15米之间，测量精度为4mm。由此可以得出，基于相位检测的TOF距离传感器的测量精度和测量量程成反比。

从常规思维上讲，TOF技术使用的前提是不超出测量量程。如果超出了这个量程，即相位差超大于一个波长周期时，比如当相位差超出两个周期时，检测到的相位差仍然是但实际上相位差则是这是由于正弦波的周期性造成的。因此实际距离比检测距离大两个周期的距离值，比如大3.75m*2＝7.5m，即检测到的距离有整数周期个误差。因此，如果想要测量范围大一些，就需要更低的发射波频率，但是，测量精度会降低。因此，如果需要测量一个距离大概在14米左右的物体的精确距离，理论上只能用f＝10MHz的发射波，但是精度误差是4mm，如果想把测量误差缩小到1mm，是无法实现的。即相关技术中无法同时实现高测量范围和高精度。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种测距方法及测距装置，用以在测距时兼顾测量量程与测量精度。

本申请部分实施例提供了一种测距方法，包括：

向被测物体发射第一光信号与第二光信号，接收第一反射信号与第二反射信号；其中，所述第一光信号的频率小于所述第二光信号的频率；所述第一反射信号为所述第一光信号被所述被测物体反射回来的信号，所述第二反射信号为所述第二光信号被所述被测物体反射回来的信号；

基于所述第一光信号与所述第一反射信号，得到第一相位差，基于所述第二光信号与所述第二反射信号，得到第二相位差；

根据所述第一相位差计算得出第一距离；

根据所述第一距离与所述第二光信号对应的测量量程计算得出第三相位差；所述第三相位差为由于所述第二光信号的周期性而缺失的所述第二光信号与所述第二反射信号的相位差；

根据所述第二相位差与所述第三相位差的和计算得出第二距离，作为对所述被测物体的测距结果。

在本申请的一个实施例中，所述根据所述第一距离与所述第二光信号对应的测量量程计算得出第三相位差还可包括：

将所述第一距离除以所述测量量程得到的商向下取整得到的整数，作为所述检测缺失的所述第二光信号与所述第二反射信号的相位周期数目；

根据所述相位周期数目计算得出所述第三相位差。

在本申请的一个实施例中，所述第一光信号的发射时间与所述第二光信号的发射时间可以相同。