【技术实现步骤摘要】
本申请涉及测距，尤其是涉及一种激光测距方法及系统。
技术介绍
1、随着技术的进步，测距技术在各行各业都有应用，测距技术主要有三种类型：激光测距、超声波测距和红外测距。
2、激光测距技术是一项非接触式的工业测量技术，它的主要特点是无需与测量表面进行接触，因此物体的表面不会产生形变，也不会发生磨损。激光测距的测量范围很大，适应各种不同的应用要求。此外，激光属于单色光，方向性强，可以高精度的测定时间，计算出被检测物的距离。根据测距原理的不同，激光测距又可以进一步分为飞行时间法(tof)、干涉法和三角法，其中飞行时间法用于远距离测距，三角法和干涉法多用于近距离测距。
3、超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。其工作方式是超声波发射装置发出超声波，当接收器接收到反射波时立即停止计时，通过计算发射和接收的时间差来确定距离。
4、红外测距技术则是通过红外线的发射和接收来实现距离的测量。这种技术的优点是不受光线明暗的影响，而且具有较高的精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种激光测距方法及系统，以提高生成的连续激光信号的稳定性和易调节程度。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种激光测距方法，作用于激光测距系统，所述激光测距系统包括：微控制器mcu，直接频率发生器dds，激光驱动电路，激光二极管ld，位于激光二极管ld内部的光电二极管pd，pd接收电路，雪崩光电二极管apd，apd接收电路，模拟数字转换器adc
3、所述微控制器mcu向直接频率发生器dds发送测距驱动信号；
4、直接频率发生器dds根据所述驱动信号产生正弦调制信号s0；
5、激光驱动电路将所述正弦调制信号s0调制到激光二极管ld上，并驱动激光二极管ld向受测对象发射连续波激光信号；
6、pd接收电路将光电二极管pd受连续波激光信号影响所生成的光电流信号进行处理得到发射电压信号st；
7、apd接收电路将由所述雪崩光电二极管apd所检测到的由受测对象反射的光电流信号进行处理得到接收电压信号sr；由受测对象反射的光电流信号是所述雪崩光电二极管apd经受测对象反射的连续波激光信号转换成的；
8、模拟数字转换器adc将发射电压信号st和接收电压信号sr进行模数转换，并将转换完成后得到的所述距离计算数据发送给所述微控制器mcu；
9、所述微控制器mcu基于模拟数字转换器adc所提供的距离计算数据计算激光测距系统与受测对象之间的距离。
10、结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述模拟数字转换器adc将发射电压信号st和接收电压信号sr进行模数转换，并将转换完成后得到的所述距离计算数据发送给所述微控制器mcu，包括：
11、模拟数字转换器adc接收微控制器mcu所传输来的采样信号ss；
12、模拟数字转换器adc对发射电压信号st和接收电压信号sr按照采样信号ss所标示的频率值fs进行欠采样，以得到发射电压信号st的欠采样原数据xt(k)和接收电压信号sr的欠采样原数据xr(k)；距离计算数据包括欠采样原数据xt(k)和欠采样原数据xr(k)；
13、模拟数字转换器adc将每次欠采样所得到距离计算数据发送给微控制器mcu。
14、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，连续波激光信号的激光强调随正弦调制信号s0变化。
15、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
16、模拟数字转换器adc实时分别通过采样通道ch1和ch2接收发射电压信号st和接收电压信号sr。
17、结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述微控制器mcu基于模拟数字转换器adc所提供的距离计算数据计算激光测距系统与受测对象之间的距离，包括：
18、所述微控制器mcu根据欠采样映射原理对欠采样原数据xt(k)和欠采样原数据xr(k)进行重新排序，得到欠采样新数据yt(k)和欠采样新数据yr(k)；
19、所述微控制器mcu对每个欠采样新数据yt(k)按照数值进行排序，以及对每个欠采样新数据yr(k)按照数值大小进行排序；
20、所述微控制器mcu根据欠采样新数据yt(k)中的最大值和最小值，以及欠采样新数据yr(k)中的最大值和最小值计算激光测距系统与受测对象之间的距离。
21、结合第一方面的第四种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述微控制器mcu根据欠采样映射原理对欠采样原数据xt(k)和欠采样原数据xr(k)进行重新排序，得到欠采样新数据yt(k)和欠采样新数据yr(k)，包括：
22、所述微控制器mcu按照采样间隔ts对欠采样原数据xt(k)和欠采样原数据xr(k)进行欠采样，得到欠采样新数据yt(k)和欠采样新数据yr(k)；其中，采样间隔ts和欠采样原数据xt(k)的周期t0符合如下规律：
23、ts＝(mc+△mc)t0；
24、其中，mc为欠采样原数据xt(k)的周期t0与采样时域信号周期ts的整数因子；△mc为样本时域信号周期t0与采样时域信号周期ts的小数因子。
25、结合第一方面的第四种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述微控制器mcu根据欠采样新数据yt(k)中的最大值和最小值，以及欠采样新数据yr(k)中的最大值和最小值计算激光测距系统与受测对象之间的距离，包括：
26、按照如下公式计算激光测距系统与受测对象之间的距离：
27、d＝c×△φ×t0/(2×2π)；
28、其中，d为激光测距系统与受测对象之间的距离；t0是样本时域信号周期；△φ是发射电压信号st和接收电压信号sr的相位差，是根据欠采样新数据yt(k)中的最大值和最小值，以及欠采样新数据yr(k)中的最大值和最小值计算得到的；c为光速。
29、结合第一方面的第六种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，如果tmax<rmax,发射电压信号st与接收电压信号sr相位差小于π，则
30、△φ＝2π×(tmax-rmax+tmin-rmin)/2n；
31、发射电压信号st最大值点序号tmax＝(tmax1+tmax2)/2；
32、发射电压信号st最小值点序号tmin＝(tmin1+tmin2)/2；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光测距方法，其特征在于，作用于激光测距系统，所述激光测距系统包括：微控制器MCU(1)，直接频率发生器DDS(2)，激光驱动电路(3)，激光二极管LD(4)，位于激光二极管LD内部的光电二极管PD(7)，PD接收电路(6)，雪崩光电二极管APD(9)，APD接收电路(8)，模拟数字转换器ADC(5)；微控制器MCU(1)通过直接频率发生器DDS(2)与激光驱动电路(3)信号连接；微控制器MCU(1)通过模拟数字转换器ADC(5)分别与PD接收电路(6)和APD接收电路(8)信号连接；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述模拟数字转换器ADC(5)将发射电压信号ST和接收电压信号SR进行模数转换，并将转换完成后得到的所述距离计算数据发送给所述微控制器MCU(1)，包括：
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，连续波激光信号的激光强调随正弦调制信号S0变化。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述微控制器MCU(1)基于模拟数字转换器ADC
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述微控制器MCU(1)根据欠采样映射原理对欠采样原数据XT(k)和欠采样原数据XR(k)进行重新排序，得到欠采样新数据YT(k)和欠采样新数据YR(k)，包括：
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述微控制器MCU(1)根据欠采样新数据YT(k)中的最大值和最小值，以及欠采样新数据YR(k)中的最大值和最小值计算激光测距系统与受测对象之间的距离，包括：
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，如果TMAX<RMAX,发射电压信号ST与接收电压信号SR相位差小于π，则
9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，如果TMAX>RMAX,发射电压信号ST与接收电压信号SR相位差大于π，则
10.一种激光测距系统，其特征在于，包括：微控制器MCU(1)，直接频率发生器DDS(2)，激光驱动电路(3)，激光二极管LD(4)，位于激光二极管LD内部的光电二极管PD(7)，PD接收电路(6)，雪崩光电二极管APD(9)，APD接收电路(8)，模拟数字转换器ADC(5)；微控制器MCU(1)通过直接频率发生器DDS(2)与激光驱动电路(3)信号连接；微控制器MCU(1)通过模拟数字转换器ADC(5)分别与PD接收电路(6)和APD接收电路(8)信号连接；
...【技术特征摘要】
1.一种激光测距方法，其特征在于，作用于激光测距系统，所述激光测距系统包括：微控制器mcu(1)，直接频率发生器dds(2)，激光驱动电路(3)，激光二极管ld(4)，位于激光二极管ld内部的光电二极管pd(7)，pd接收电路(6)，雪崩光电二极管apd(9)，apd接收电路(8)，模拟数字转换器adc(5)；微控制器mcu(1)通过直接频率发生器dds(2)与激光驱动电路(3)信号连接；微控制器mcu(1)通过模拟数字转换器adc(5)分别与pd接收电路(6)和apd接收电路(8)信号连接；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述模拟数字转换器adc(5)将发射电压信号st和接收电压信号sr进行模数转换，并将转换完成后得到的所述距离计算数据发送给所述微控制器mcu(1)，包括：
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，连续波激光信号的激光强调随正弦调制信号s0变化。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述微控制器mcu(1)基于模拟数字转换器adc(5)所提供的距离计算数据计算激光测距系统与受测对象之间的距离，包括：
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张祥武，张鹏，彭涛，郜峰利，叶潍龙，宋俊峰，李雪妍，
申请(专利权)人：富奥汽车零部件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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