测距方法及测距系统技术方案

本发明专利技术公开了一种测距方法及测距系统。其中，该方法包括：脉冲激光器发射激光信号；光电二级管APD阵列接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的返回信号传递给计时芯片；计时芯片根据激光信号以及返回信号，确定轨道列车距离被测目标的飞行时间，并将确定的飞行时间传递给可编程逻辑器件PLC，其中，计时芯片达到纳秒ns量级的测量精度；PLC根据接收的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离。本发明专利技术解决了相关技术中采用直接计数方式带来的测量结构复杂,精度低的技术问题，提高了测量精度，简化了结构。

【技术实现步骤摘要】
测距方法及测距系统
本专利技术涉及电路领域，具体而言，涉及一种测距方法及测距系统。
技术介绍
目前，激光测距成像的距离值一般是通过测量激光脉冲发射时刻，即start和接收到被测目标的反射光脉冲时刻，即stop之间的激光飞行时间来确定的,激光飞行时间的测量精度决定了整个系统的精度。因此,对飞行时间测量的准确度要求非常高。而对飞行时间测量的准确度由两方面的因素决定：一是时间脉冲信号产生的准确性；二是对时间脉冲测量的准确性。其中，对时间脉冲的测量方式通常采用直接计数法，这种方式是用电路板上晶振产生振荡时钟，由TTL(TimeToLive，即指该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量)、CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，即复杂可编程逻辑器件)电路组成的计数电路在测量范围内对时钟计数，为了达到纳秒量级的测量精度，就需要1GHZ以上的参考时钟频率，所以这种方式会带来电路板布线复杂、加工烦琐、电磁干扰等诸多问题。针对上述相关技术中采用直接计数方式带来的测量结构复杂,精度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种测距方法及测距系统，以至少解决相关技术中采用直接计数方式带来的测量结构复杂,精度低的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种测距方法，包括：脉冲激光器发射激光信号；光电二级管APD阵列接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的返回信号传递给计时芯片；计时芯片根据激光信号以及返回信号，确定轨道列车距离被测目标的飞行时间，并将确定的飞行时间传递给可编程逻辑器件PLC，其中，计时芯片达到纳秒ns量级的测量精度；可编程逻辑器件PLC根据接收的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离。可选地，在APD阵列接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号之后，还包括：APD阵列还根据接收到的返回信号对被测目标进行成像。可选地，在脉冲激光器发射激光信号之前，还包括：脉冲激光器接收到可编程逻辑器件PLC发送的触发信号，脉冲激光器根据接收到的触发信号发射激光信号。可选地，APD将接收的返回信号传递给计时芯片包括：APD将返回信号进行模数转换获得数字信号；APD将转换后获得的数字信号传递给计时芯片。可选地，在可编程逻辑器件PLC根据接收的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离之后，还包括：PLC将接收的飞行时间和/或确定的距离上传给上位机；上位机对接收的飞行时间和/或距离进行显示。可选地，轨道列车的运行速度为5－10km/h。可选地，轨道列车包括以下至少之一：动车，高铁，地铁。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种测距系统，包括：脉冲激光器，用于发射激光信号；光电二级管APD阵列，用于接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的返回信号传递给计时芯片；计时芯片，用于根据激光信号以及返回信号，确定轨道列车距离被测目标的飞行时间，并将确定的飞行时间传递给可编程逻辑器件PLC，其中，计时芯片达到ns量级的测量精度；可编程逻辑器件PLC，用于根据接收的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离。可选地，APD阵列，还用于根据接收到的返回信号对被测目标进行成像。可选地，还包括：脉冲激光器，还用于接收到PLC发送的触发信号，脉冲激光器根据接收到的触发信号发射激光信号。可选地，其特征在于，APD，还用于将返回信号进行模数转换获得数字信号；并将转换后获得的数字信号传递给计时芯片。可选地，还包括：上位机，用于在接收可编程逻辑器件PLC上传的飞行时间和/或确定的距离后，对接收的飞行时间和/或距离进行显示。在本专利技术实施例中，通过利用脉冲激光发射器发射激光信号，然后光电二级管APD阵列接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的返回信号传递给计时芯片，计时芯片根据激光信号以及返回信号，确定轨道列车距离被测目标的飞行时间，再将确定的飞行时间传递给可编程逻辑器件，可编程逻辑器件根据接收到的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离。由于采用了具有高精度的计时芯片完成飞行时间的测量，替代了传统的时间测量方式，具有精度高，结构简单的特点，进而解决了相关技术中采用直接计数方式带来的测量结构复杂,精度低的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的测距方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的测距系统的示意图；以及图3是根据本专利技术实施例的测距系统的架构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。根据本专利技术实施例，提供了一种测距方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的测距方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，脉冲激光器发射激光信号。步骤S104，光电二级管APD阵列接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的返回信号传递给计时芯片。步骤S106，计时芯片根据激光信号以及返回信号，确定轨道列车距离被测目标的飞行时间，并将确定的飞行时间传递给可编程逻辑器件PLC，其中，计时芯片达到纳秒ns量级的测量精度。步骤S108，可编程逻辑器件PLC根据接收的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离。通过上述步骤，利用脉冲激光发射器发射激光信号，然后光电二级管APD阵列接收激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的返回信号传递给计时芯片，计时芯片根据激光信号以及返回信号，确定轨道列车距离被测目标的飞行时间，再将确定的飞行时间传递给可编程逻辑器件，可编程逻辑器件根据接收到的飞行时间，确定轨道列车与被测目标之间的距离。由于采用了具有高精度的计时芯片完成飞行时间的测量，替代了传统的时间测量方式，具有精度高，结构简单的特点，进而解决了相关技术中采用直接计数方式带来的测量结构复杂,精度低的技术问题，提高了测量的精度，简化了测量电路结构。在上述步骤S102中至步骤S108中，利用脉冲激光器发射激光信号，然后再利用光电二级管APD阵列接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测距方法，其特征在于，包括：脉冲激光器发射激光信号；光电二级管APD阵列接收所述激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的所述返回信号传递给计时芯片；所述计时芯片根据所述激光信号以及所述返回信号，确定轨道列车距离所述被测目标的飞行时间，并将确定的所述飞行时间传递给可编程逻辑器件PLC，其中，所述计时芯片达到纳秒ns量级的测量精度；所述可编程逻辑器件PLC根据接收的所述飞行时间，确定所述轨道列车与所述被测目标之间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种测距方法，其特征在于，包括：脉冲激光器发射激光信号；光电二级管APD阵列接收所述激光信号碰到被测目标后返回的返回信号，并将接收的所述返回信号传递给计时芯片；所述计时芯片根据所述激光信号以及所述返回信号，确定轨道列车距离所述被测目标的飞行时间，并将确定的所述飞行时间传递给可编程逻辑器件PLC，其中，所述计时芯片达到纳秒ns量级的测量精度；所述可编程逻辑器件PLC根据接收的所述飞行时间，确定所述轨道列车与所述被测目标之间的距离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述APD阵列接收所述激光信号碰到所述被测目标后返回的所述返回信号之后，还包括：所述APD阵列还根据接收到的所述返回信号对所述被测目标进行成像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述脉冲激光器发射所述激光信号之前，还包括：所述脉冲激光器接收到所述可编程逻辑器件PLC发送的触发信号，所述脉冲激光器根据接收到的所述触发信号发射所述激光信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述APD将接收的所述返回信号传递给所述计时芯片包括：所述APD将所述返回信号进行模数转换获得数字信号；所述APD将转换后获得的所述数字信号传递给所述计时芯片。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述可编程逻辑器件PLC根据接收的所述飞行时间，确定所述轨道列车与所述被测目标之间的距离之后，还包括：所述可编程逻辑器件PLC将接收的所述飞行时间和/或确定的所述距离上传给上位机；所述上位机对接收的所述飞行时间和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁建英，贾步超，周海军，王大奎，王海涛，杨盼奎，王维峰，王晓虎，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37