[发明专利]一种激光测距系统及其测距方法

权利要求书

1.一种激光测距系统，包括激光器和激光接收装置，所述激光接收装置包括镜头和图像传感器，其特征在于，所述系统还包括：

第一旋转控制执行单元，用于根据第一旋转指令，带动所述激光接收装置在所述激光器、目标点与所述激光接收装置所在的平面内旋转一定范围的角度；

数据处理控制单元，用于在测距开始后，向所述第一旋转控制执行单元输出所述第一旋转指令，接收并比较所述图像传感器实时输出的电压信号，当所述电压信号最大时，记录下此时所述图像传感器对激光束相应的第一接收角度，之后结合预存的所述激光器内激光发射点与所述图像传感器之间的距离，以及所述激光器、所述激光接收装置和所述目标点构成的三角形的三角函数关系，得到所述系统与所述目标点之间的距离；

电源管理单元，用于向所述第一旋转控制执行单元和所述数据处理控制单元供电。

2.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述图像传感器到所述激光器内激光发射点的方向与所述激光器的出射光的方向垂直；

所述数据处理控制单元在得到所述第一接收角度后，根据所述第一接收角度、预存的所述激光器内激光发射点与所述图像传感器之间的距离，利用关系式：D=d*tanα，得到所述系统与所述目标点之间的距离，其中，D为所述激光器与所述目标点之间的距离，α为所述第一接收角度，d为所述激光器内激光发射点与所述图像传感器之间的距离。

3.如权利要求2所述的激光测距系统，其特征在于，所述第一旋转控制执行单元还用于根据校准指令，带动所述激光接收装置在所述激光器、所述目标点与所述激光接收装置所在的平面内旋转一周；

所述数据处理控制单元还用于在测距开始前，向所述第一旋转控制执行单元输出所述校准指令，接收并比较所述图像传感器实时输出的电压信号，确定所述电压信号最大时所述图像传感器对激光束相应的第二接收角度，并将小于所述第二接收角度的一个角度确定为第一阈值，将大于所述第二接收角度的一个角度确定为第二阈值，所述一定范围的角度即为介于所述第一阈值和所述第二阈值之间的角度。

4.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：第三旋转控制执行单元，用于根据所述数据处理控制单元输出的第三旋转指令，带动所述激光器旋转，以向任意位置的目标点发出激光束；

所述数据处理控制单元在得到所述第一接收角度后，根据所述激光器到所述目标点的方向与所述图像传感器到所述激光器内激光发射点的方向之间的夹角、所述第一接收角度、以及预存的所述激光器内激光发射点与所述图像传感器之间的距离，利用公式：D=d*sinα*sinβ/sin(180°-α-β)，得到所述系统与所述目标点之间的距离，其中，D为所述激光器与所述目标点之间的距离，α为所述第一接收角度，d为所述激光器内激光发射点与所述图像传感器之间的距离，β为所述激光器到所述目标点的方向与所述图像传感器到所述激光器内激光发射点的方向之间的夹角。

5.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：

刚性臂轴，所述刚性臂轴的一端固定所述激光器，所述刚性臂轴的另一端固定所述激光接收装置；

转轴，所述转轴安装在所述刚性臂轴中心位置，所述转轴的内部容置有所述第一旋转控制执行单元，所述转轴的内部还容置有第二旋转控制执行单元，所述第二旋转控制执行单元用于根据所述数据处理控制单元输出的第二旋转指令，带动所述刚性臂轴在所述激光器、所述目标点与所述激光接收装置所在的平面内旋转；

人机交互单元，用于接收用户输入的控制指令，并显示所述数据处理控制单元得到的所述激光器与所述目标点之间的距离。

6.如权利要求5所述的激光测距系统，其特征在于，所述系统还包括：

连接所述转轴的空心底座，所述数据处理控制单元、电源管理单元置于所述空心底座内，所述人机交互单元嵌入在所述空心底座的外表面。