测距系统技术方案

本申请涉及一种测距系统，包括声光晶体、激光发射装置、超声波发射装置和信号接收处理装置，激光发射装置和信号接收处理装置分别设置于声光晶体的相对两侧，超声波发射装置与待测目标物分别设置于声光晶体的相对两侧，且激光发射装置与超声波发射装置位于声光晶体的相邻两侧；激光发射装置发射激光至声光晶体，超声波发射装置发射超声波至声光晶体，信号接收处理装置采集射入声光晶体的超声波与激光发生声光效应所产生的第一次的衍射光信号，以及采集到达待测目标物表面后返回的超声波与激光发生声光效应所产生的第二次的衍射光信号并获取采集的时间差，根据时间差和预设的超声传播速度得到测量距离。采用本申请，测量精度高且使用范围广。度高且使用范围广。度高且使用范围广。

【技术实现步骤摘要】
测距系统


[0001]本申请涉及测量
，特别是涉及一种测距系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，出现了非接触测量技术。非接触测量是以光电、电磁等技术为基础，在不接触被测物体表面的情况下，得到物体表面参数信息的测量方法。例如，对于非接触测量距离来说，基于飞行时间测量距离的主要包括超声测距和激光测距。
[0003]传统的超声测距的精度不高，误差较大，而激光测距虽然在测距精度上优于超声测距，但是由于激光针对于透明以及半透明物体测试效果不佳，激光在浑浊的液体、可见度不高以及有雾霾的大气中传播性不好，因此会限制激光测距的使用的范围。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测量精度且使用范围广的测距系统。
[0005]一种测距系统，包括：声光晶体、激光发射装置、超声波发射装置和信号接收处理装置，所述激光发射装置和所述信号接收处理装置分别设置于所述声光晶体的相对两侧，所述超声波发射装置与待测目标物分别设置于所述声光晶体的相对两侧，且所述激光发射装置与所述超声波发射装置位于所述声光晶体的相邻两侧；
[0006]所述激光发射装置发射激光至声光晶体，所述超声波发射装置发射超声波至所述声光晶体，所述信号接收处理装置采集射入所述声光晶体的超声波与激光发生声光效应所产生的第一次的衍射光信号，以及采集经过所述声光晶体到达所述待测目标物表面后返回的超声波与所述声光晶体内的激光发生声光效应所产生的第二次的衍射光信号，并获取采集所述第一次的衍射光信号和第二次的衍射光信号的时间差，根据所述时间差和预设的超声传播速度得到测量距离。
[0007]上述测距系统，通过将激光与超声波的声光效应应用到距离测量当中，将传统的超声测距和激光测距的优点融合在一起，首先，测得的测量距离是基于超声波传播，那么在相同飞行时间精度下，超声波的声速仅有光速的十万分之一，相对激光测距的精度也有很大幅度的提高；其次，以声光效应实现超声信号向光学信号转换，基于声光效应测距，超声波对色彩、光照度不敏感，可适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体，可以用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强等恶劣环境测距，从而可以克服环境敏感问题，获得复杂环境下高精度的距离测量。因此，可以弥补超声测距精度不高以及激光测距对环境敏感的问题，测量精度高且使用范围广。
[0008]在其中一个实施例中，所述激光的入射方向和所述超声波的入射方向相互垂直。
[0009]在其中一个实施例中，所述激光发射装置为红外激光器。
[0010]在其中一个实施例中，所述超声波发射装置包括激励信号控制器和超声换能器，所述激励信号控制器连接所述超声换能器，所述超声换能器设置于所述声光晶体的与所述
待测目标物相对的一侧；
[0011]所述激励信号控制器发送脉冲信号至所述超声换能器，所述超声换能器接收所述脉冲信号并发射超声波至所述声光晶体。
[0012]在其中一个实施例中，所述信号接收处理装置包括光电探测器和计算单元，所述光电探测器连接所述计算单元，所述光电探测器设置于所述声光晶体的与所述激光发射装置相对的一侧；
[0013]所述光电探测器接收所述第一次的衍射光信号并记录时间得到第一时刻，接收所述第二次的衍射光信号并记录时间得到第二时刻；所述计算单元根据所述第一时刻、所述第二时刻和所述超声传播速度计算得到测量距离。
[0014]在其中一个实施例中，上述测距系统还包括光阑，所述光阑设置于所述激光发射装置和所述声光晶体之间，所述激光发射装置发射的激光经过所述光阑后射入所述声光晶体。
[0015]在其中一个实施例中，上述测距系统还包括设置于所述信号接收处理装置之前的滤光组件，所述滤光组件用于对所述第一次的衍射光信号和所述第二次的衍射光信号进行滤波，所述信号接收处理装置采集经过所述滤光组件滤光后的衍射光信号。
[0016]在其中一个实施例中，所述滤光组件包括第一偏振片和第二偏振片，所述第一偏振片位于所述激光发射装置和所述声光晶体之间，所述第二偏振片位于所述声光晶体和所述信号接收处理装置之间。
[0017]在其中一个实施例中，上述测距系统还包括透镜，所述透镜位于所述声光晶体和所述信号接收处理装置之间。
[0018]在其中一个实施例中，上述测距系统还包括可调支架，所述超声波发射装置设置于所述可调支架。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为一个实施例中测距系统的结构示意图；
[0021]图2为另一个实施例中测距系统的结构示意图；
具体实施方式
[0022]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0023]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0024]需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到
另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0025]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
[0026]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种测距系统，包括：声光晶体110、激光发射装置130、超声波发射装置150和信号接收处理装置170；激光发射装置130和信号接收处理装置170分别设置于声光晶体110的相对两侧，超声波发射装置150与待测目标物200分别设置于声光晶体110的相对两侧，且激光发射装置130与超声波发射装置150位于声光晶体110的相邻两侧。比如，以声光晶体110为立体的六面体为例，包括上面、下面、前面、后面、左面和右面，激光发射装置130设置于声光晶体110的后面一侧，信号接收处理装置170设置于声光晶体110的前面一侧，超声波发射装置150设置于声光晶体110的左面一侧，待测目标物200设置于声光晶体110的右面一侧。
[0027]其中，激光发射装置130是可以发射激光的装置，超声波发射装置150本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测距系统，其特征在于，包括：声光晶体、激光发射装置、超声波发射装置和信号接收处理装置，所述激光发射装置和所述信号接收处理装置分别设置于所述声光晶体的相对两侧，所述超声波发射装置与待测目标物分别设置于所述声光晶体的相对两侧，且所述激光发射装置与所述超声波发射装置位于所述声光晶体的相邻两侧；所述激光发射装置发射激光至声光晶体，所述超声波发射装置发射超声波至所述声光晶体，所述信号接收处理装置采集射入所述声光晶体的超声波与激光发生声光效应所产生的第一次的衍射光信号，以及采集经过所述声光晶体到达所述待测目标物表面后返回的超声波与所述声光晶体内的激光发生声光效应所产生的第二次的衍射光信号，并获取采集所述第一次的衍射光信号和第二次的衍射光信号的时间差，根据所述时间差和预设的超声传播速度得到测量距离。2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述激光的入射方向和所述超声波的入射方向相互垂直。3.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述激光发射装置为红外激光器。4.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，所述超声波发射装置包括激励信号控制器和超声换能器，所述激励信号控制器连接所述超声换能器，所述超声换能器设置于所述声光晶体的与所述待测目标物相对的一侧；所述激励信号控制器发送脉冲信号至所述超声换能器，所述超声换能器接收所述脉冲信号并发射超声波至所述声光晶体。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少林，吴瑾照，
申请(专利权)人：深圳市威富视界有限公司，
类型：发明
国别省市：