一种激光测距信号的脉宽测量方法、装置以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光测距信号的脉宽测量方法、装置以及系统。其中，脉宽测量方法包括：获取低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻；根据高阈值起始时刻和高阈值截止时刻判断激光测距信号的强度等级；根据强度等级选择对应的计算关系对脉宽进行计算测量；其中，计算关系为脉宽与低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻的计算关系。通过本发明专利技术的技术方案，以实现直接测量激光脉冲宽度，具有通用性，以及实现了全强度激光脉冲范围内脉冲宽度的精准测量，解决了激光脉冲强度变化导致脉冲宽度测量不准的问题。宽度测量不准的问题。宽度测量不准的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种激光测距信号的脉宽测量方法、装置以及系统


[0001]本专利技术涉及激光
，尤其涉及一种激光测距信号的脉宽测量方法、装置以及系统。

技术介绍

[0002]随着半导体激光二极管技术的开发，激光的实际应用发生了革命性的变化，半导体激光器测量具有测量精度高、体积小、重量轻、可靠性高、转换效率高、功耗低、驱动电路简单且不易受电磁场干扰等优点。激光器也逐渐从实验室走向工厂，尤其地，包括激光器、激光加工、激光通信等在内的高科技激光产业群已经在全世界范围内基本形成。其中，激光测距技术是以激光器作为光源进行测距的，激光具有单色性好、方向性强、抗干扰能力强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与其他非接触式技术例如微波、超声波、视频等技术相比，激光测距技术其测量精度明显高于其他技术方式。
[0003]目前，在激光测距技术中对激光脉冲宽度进行测量时，可以采用激光脉冲高增益放大检测技术方案，但是对于强度较强和强度较弱的激光脉冲，其脉冲宽度检测值明显大于真实值；也可以采用数据拟合补偿检测方案，但是无法经过直接测量得到真实脉宽值，不具有通用性。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供了一种激光测距信号的脉宽测量方法、装置以及系统，以实现直接测量激光脉冲宽度，具有通用性，以及实现了全强度激光脉冲范围内脉冲宽度的精准测量，解决了激光脉冲强度变化导致脉冲宽度测量不准的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光测距信号的脉宽测量方法，包括：
[0006]获取低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻；其中，所述低阈值起始时刻为所述激光测距信号的脉冲值第一次达到第一阈值的时刻，所述低阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第一阈值的时刻，所述高阈值起始时刻为所述脉冲值第一次达到第二阈值的时刻，所述高阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第二阈值的时刻，所述第二阈值大于所述第一阈值；
[0007]根据所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻判断所述激光测距信号的强度等级；
[0008]根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量；其中，所述计算关系为所述脉宽与所述低阈值起始时刻、所述低阈值截止时刻、所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻的计算关系。
[0009]在一些实施例中，所述根据所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻判断所述激光测距信号的强度等级，包括：
[0010]当所述高阈值截止时刻与所述高阈值起始时刻差值大于第一时刻阈值小于等于
所述第二时刻阈值时，判断所述激光测距信号处于第一强度等级；
[0011]当所述高阈值截止时刻与所述高阈值起始时刻差值大于所述第二时刻阈值时，判断所述激光测距信号处于第二强度等级；
[0012]当所述高阈值截止时刻与所述高阈值起始时刻差值小于等于所述第一时刻阈值时，判断所述激光测距信号处于第三强度等级；
[0013]其中，所述第一强度等级对应的强度值大于所述第三强度等级对应的强度值且小于所述第二强度等级对应的强度值。
[0014]在一些实施例中，所述根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量，包括：
[0015]判断所述激光测距信号处于所述第一强度等级或所述第三强度等级时，所述计算关系为所述脉宽等于所述低阈值截止时刻与所述低阈值起始时刻的差值。
[0016]在一些实施例中，所述根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量，包括：
[0017]判断所述激光测距信号处于所述第二强度等级时，所述计算关系为所述脉宽等于所述高阈值截止时刻与所述低阈值起始时刻的差值。
[0018]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种激光测距信号的脉宽测量装置，包括：
[0019]参数获取模块，用于获取低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻；其中，所述低阈值起始时刻为所述激光测距信号的脉冲值第一次达到第一阈值的时刻，所述低阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第一阈值的时刻，所述高阈值起始时刻为所述脉冲值第一次达到第二阈值的时刻，所述高阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第二阈值的时刻，所述第二阈值大于所述第一阈值；
[0020]强度判断模块，用于根据所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻判断所述激光测距信号的强度等级；
[0021]脉宽测量模块，用于根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量；其中，所述计算关系为所述脉宽与所述低阈值起始时刻、所述低阈值截止时刻、所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻的计算关系。
[0022]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种激光测距信号的脉宽测量系统，包括：
[0023]控制器，所述控制器用于执行如第一方面提供的任一种激光测距信号的脉宽测量方法；
[0024]低阈值比较器和第一计时器，所述第一计时器分别与所述低阈值比较器和所述控制器电连接，所述低阈值比较器用于比较所述脉冲值与所述第一阈值，所述第一计时器用于根据所述低阈值比较器的比较结果输出所述低阈值起始时刻和所述低阈值截止时刻至所述控制器；
[0025]高阈值比较器和第二计时器，所述第二计时器分别与所述高阈值比较器和所述控制器电连接，所述高阈值比较器用于比较所述脉冲值与所述第二阈值，所述第二计时器用于根据所述高阈值比较器的比较结果输出所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻至所述控制器。
[0026]在一些实施例中，所述低阈值比较器的第一比较端接入所述激光测距信号，所述低阈值比较器的第二比较端接入第一阈值参考信号；
[0027]所述高阈值比较器的第一比较端接入所述激光测距信号，所述高阈值比较器的第二比较端接入第二阈值参考信号。
[0028]在一些实施例中，所述系统还包括：
[0029]一级固定增益放大器，所述低阈值比较器的第一比较端通过所述一级固定增益放大器接入所述激光测距信号，所述高阈值比较器的第一比较端通过所述一级固定增益放大器接入所述激光测距信号。
[0030]在一些实施例中，一级固定增益放大器，所述低阈值比较器的第一比较端通过所述固定增益放大器接入所述激光测距信号，所述高阈值比较器的第一比较端通过所述固定增益放大器接入所述激光测距信号。
[0031]在一些实施例中，所述第一计时器的触发端和所述第二计时器的触发端均与所述低阈值比较器的比较输出端电连接，所述低阈值比较器还用于在所述脉冲值第一次达到所述第一阈值时触发所述第一计时器和所述第二计时器工作。
[0032]本专利技术实施例提供的激光测距信号的脉宽测量方法，通过获取低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻；基于高阈值起始时刻和高阈值截止时刻的差值来判断激光测距信号的强度等级；进一步地，根据强度等级选择对应的计算关系计算脉宽。其中，计算关系为脉宽与低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光测距信号的脉宽测量方法，其特征在于，包括：获取低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻；其中，所述低阈值起始时刻为所述激光测距信号的脉冲值第一次达到第一阈值的时刻，所述低阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第一阈值的时刻，所述高阈值起始时刻为所述脉冲值第一次达到第二阈值的时刻，所述高阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第二阈值的时刻，所述第二阈值大于所述第一阈值；根据所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻判断所述激光测距信号的强度等级；根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量；其中，所述计算关系为所述脉宽与所述低阈值起始时刻、所述低阈值截止时刻、所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻的计算关系。2.根据权利要求1所述的激光测距信号的脉宽测量方法，其特征在于，所述根据所述高阈值起始时刻和所述高阈值截止时刻判断所述激光测距信号的强度等级，包括：当所述高阈值截止时刻与所述高阈值起始时刻差值大于第一时刻阈值小于等于所述第二时刻阈值时，判断所述激光测距信号处于第一强度等级；当所述高阈值截止时刻与所述高阈值起始时刻差值大于所述第二时刻阈值时，判断所述激光测距信号处于第二强度等级；当所述高阈值截止时刻与所述高阈值起始时刻差值小于等于所述第一时刻阈值时，判断所述激光测距信号处于第三强度等级；其中，所述第一强度等级对应的强度值大于所述第三强度等级对应的强度值且小于所述第二强度等级对应的强度值。3.根据权利要求2所述的激光测距信号的脉宽测量方法，其特征在于，所述根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量，包括：判断所述激光测距信号处于所述第一强度等级或所述第三强度等级时，所述计算关系为所述脉宽等于所述低阈值截止时刻与所述低阈值起始时刻的差值。4.根据权利要求2所述的激光测距信号的脉宽测量方法，其特征在于，所述根据所述强度等级选择对应的计算关系对所述脉宽进行计算测量，包括：判断所述激光测距信号处于所述第二强度等级时，所述计算关系为所述脉宽等于所述高阈值截止时刻与所述低阈值起始时刻的差值。5.一种激光测距信号的脉宽测量装置，其特征在于，包括：参数获取模块，用于获取低阈值起始时刻、低阈值截止时刻、高阈值起始时刻和高阈值截止时刻；其中，所述低阈值起始时刻为所述激光测距信号的脉冲值第一次达到第一阈值的时刻，所述低阈值截止时刻为所述脉冲值最后一次达到所述第一阈值的时刻，所述高阈值起始时刻为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭朋军，涂川，郑睿童，李洪鹏，刘楠楠，沈罗丰，
申请(专利权)人：南通探维光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：