[发明专利]激光测距装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其是涉及一种激光测距装置和方法。

背景技术

激光测距装置由于测量精度高、方向性强而被广泛的应用于距离检测领域，激光测距装置利用激光器发出经过调制的激光脉冲到被测物体上，光电转换器接收到反射回来的激光脉冲，根据激光脉冲的发射和接收的时间差确定装置到被测物体之间的距离。具体的来说，脉冲式激光装置中的激光管发出的激光在被测物体上反射回来形成回波光信号，经过光电转换器将光信号转换成电信号，再经过放大电路对电信号进行放大，放大后的信号进入时间鉴别电路得到回波时刻点，最后通过光速的计算得到测量距离。

但是，现有的激光测距装置一般都忽略被测物体的反射率，不同被测物体的激光反射能力不同，导致回波信号的能量强弱不一。被测物体反射率低的时候，回波信号很弱，被测物体反射率高的时候，回波信号很强，不同能量的回波幅值不同，往往导致测量的不精确，甚至是测量失败。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种激光测距装置和方法，可以提高测距精确度。

第一方面，本发明提供的激光测距装置包括主控模块、能量鉴别模块、距离测量模块和时刻鉴别模块，其中：

所述能量鉴别模块，连接至所述主控模块，且包括第一激光发射单元和第一激光接收单元，所述第一激光发射单元用于在主控模块的 控制下向被测物体发出激光，所述第一激光接收单元用于在主控模块的控制下将所述被测物体的返回激光脉冲信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述主控模块；

所述距离测量模块，连接至所述主控模块，且包括第二激光发射单元和第二激光接收单元；

所述主控模块，用于根据所述第一激光接收单元发送来的电信号确定所述第二激光发射单元的发射功率和/或所述第二激光接收单元的光电转换系数；

所述第二激光发射单元用于在所述主控模块的控制下以所述主控模块所确定的发射功率向所述被测物体发射激光，和/或，所述第二激光接收单元用于根据所述主控模块确定的光电转换系数将所述被测物体的返回激光脉冲信号转换为电信号，并将转换得到的电信号发送至所述时刻鉴别模块；

所述时刻鉴别模块，连接至所述距离测量模块和所述主控模块，用于在接收到所述距离测量模块发送来的电信号时确定回波到达时刻，并将所述回波到达时刻发送至所述主控模块；

所述主控模块用于根据控制所述第二激光发射单元发射激光的时刻和所述回波到达时刻确定所述激光测距装置与所述被测物体之间的距离。

可选的，所述第一激光发射单元包括第一激光发射器和用于对所述第一激光发射器发射的激光进行准直的第一准直镜；所述第一激光发射器包括第一激光管和与所述第一激光管连接的第一激光驱动电路，所述第一激光驱动电路与所述主控模块连接。

可选的，所述第一激光接收单元包括第一接收镜、第一光电转换器件、第一接收放大电路和能量保持电路；其中：

所述第一接收镜用于对所述被测物体的返回激光脉冲信号汇聚到所述第一光电转换器件上，所述第一光电转换器件用于将接收到的 返回激光脉冲信号转换为电信号，所述第一接收放大电路用于对所述第一光电转换器件转换得到的电信号进行放大后发送至所述能量保持电路，所述能量保持电路用于对接收到的电信号进行能量保持后发送给所述主控模块。

可选的，所述第二激光发射单元包括第二激光发射器和用于对所述第二激光发射器发射的激光进行准直的第二准直镜；所述第二激光发射器包括第二激光管、发射功率可调的激光驱动电路，其中：

所述发射功率可调的激光驱动电路，连接至所述第二激光管和所述主控模块，用于调节所述第二激光管的发射功率，发射功率为所述主控模块所确定的发射功率。

可选的，所述第二激光接收单元包括第二接收镜、第二光电转换器件和第二接收放大电路，其中：

所述第二接收镜用于将所述被测物体的返回激光脉冲汇聚到所述第二光电转换器件上，所述第二光电转换器件用于将接收到的返回激光脉冲信号转换为电信号后发送至第二接收放大电路，所述第二接收放大电路为快速响应自动增益放大电路，用于对接收到的电信号进行放大增益的快速自动调节。

可选的，所述主控模块用于根据所述第一激光接收单元发送来的电信号快速调节所述第二接收放大电路的放大增益。

可选的，所述装置还包括与所述主控模块和所述距离测量模块均连接的电压调节模块；