发明名称 提升雷射测距仪精确度之方法及装置
摘要 一种提升雷射测距仪精确度之方法,包含有以下步骤:(A)向目标物发射一雷射光脉冲,同时以持续取样之方式监测以下各信号之产生时间;(B)接收由目标物反射之雷射光,并转换为一接收信号;(C)于该接收信号产生后间隔一延迟时间产生至少一参考信号;(D)以持续取样方式取得该接收信号与该参考信号产生之时间分别为接收时间与参考时间;(E)根据该接收时间与各该参考时间之时差,更精确地得出该接收信号产生之时间为精确接收时间;(F)根据雷射光脉冲之发射时间与该精确接收时间之时差,计算出目标物之精确距离;又,一种应用上述方法提升雷射测距仪精确度之装置系详述于说明书中。
申请公布号 TW428081 申请公布日期 2001.04.01
申请号 TW088122382 申请日期 1999.12.20
申请人 亚洲光学股份有限公司 发明人 吴家荣
分类号 G01C3/08 主分类号 G01C3/08
代理机构 代理人 廖德英 台中巿永春东一路五四九号三楼
主权项 1.一种提升雷射测距仪精确度之方法,包含有以下步骤:(A)由该雷射测距仪向目标物发射一雷射光脉冲,同时以每隔一预定间隔时间d持续取样之方式,监测以下各信号之产生时间;(B)接收由目标物反射之雷射光,并转换为一持续预定时间之接收信号,其中,该接收信号之持续时间系大于该间隔时间d;(C)于该接收信号产生后,产生至少一参考信号,各该参考信号系于该接收信号产生后间隔一延迟时间tk(k为自然数)产生,且各该参考信号均不互相重叠,其中,该参考信号之持续时间系大于该间隔时间d,而该延迟时间tk系大于该间隔时间d且非其之整数倍;(D)以每隔一预定间隔时间d持续取样之方式,取得该接收信号与该参考信号产生之时间分别为接收时间T0与参考时间Tk;(E)根据该接收时间T0与各该参考时间Tk之时差,可更精确地得出该接收信号产生之时间为精确接收时间Tp;(F)根据发射雷射光脉冲之时间与该精确接收时间Tp之时差,可得出该雷射测距仪与目标物间之精确距离;藉此,在不提高取样频率及取样次数之前提下,可有效提升雷射测距仪之精确度。2.依据申请专利范围第1项所述提升雷射测距仪精确度之方法,若欲使精确度提升为原来之R倍(R为大于或等于2之自然数),则需产生n(n=R-1)个参考信号,其中,各该参考信号相对于该接收信号之延迟时间tk(k为1-n之自然数)分别为其中,当该接收信号之持续时间大于ad且小于(a+1)d(a为自然数)时,qk为大于或等于a+1之自然数,而mk=k。3.依据申请专利范围第2项所述提升雷射测距仪精确度之方法,其中精确接收时间Tp可根据下式计算而得:根据下式则可计算出该雷射测距仪与目标物间之精确距离:4.一种提升雷射测距仪精确度之装置,包含有:一微处理器;一计时器,系与该微处理器连接而可受其控制每隔一预定间隔时间d产生一取样信号;一发射器,系与该计时器连接而可于接收到第一个取样信号同时向目标物发射一雷射光脉冲;一接收器,可接收由目标物反射之雷射光,并转换为一持续预定时间之接收信号,其中,该持犊时间系大于该计时器之间隔时间d;至少一延时电路,系与该接收器连接,可于取得该接收信号并间隔一延迟时间t后产生一参考信号;其中,该延迟时间t系大于该计时器之间隔时间d且非其之整数倍,该参考信号之持续时间亦大于该间隔时间d;以及一信号取样电路,包含有一位址产生器与该计时器连接,以及一记忆体与该位址产生器、该接收器、该延时电路、该微处理器连接,藉此,该信号取样电路可于该位址产生器接收到第一个取样信号时,即于该记忆体中一起始位址进行纪录,其后每次接收到取样信号时,即侦测当时该接收器与该延时电路是否有发出接收信号或参考信号,并将侦测结果依序纪录于该记忆体各位址中,用以供该微处理器进行计算;该微处理器可根据该记忆体中起始位址与该接收信号纪录位址之间隔,计算出雷射测距仪与目标物间之粗略距离,并利用该接收信号纪录位址与该参考信号纪录位址之间隔,修正上述粗略距离,藉以提升雷射测距仪之精确度。5.依据申请专利范围第4项所述提升雷射测距仪精确度之装置,若欲使精确度提升为原来之R(R为大于或等于2之自然数)倍,则需产生n(n=R-1)个互相不重叠之参考信号,其中,各该参考信号相对于该接收信号之延迟时间tk(k为1-n之自然数)分别为其中,当该接收信号之持续时间大于ad且小于(a+1)d(a为自然数)时,qk为大于或等于a+1之自然数,而mk=k。6.依据申请专利范围第5项所述提升雷射测距仪精确度之装置,其中该记忆体起始位址之编号系为0,纪录接收信号位址之编号系为P0,纪录该参考信号位址之编号为Pk(P0.P1....Pn),则该微处理器可根据下式计算出雷射测距仪与目标物间之粗略距离:并可根据下式计算出较精确之距离:图式简单说明:第一图系本发明一较佳实施例之流程方块图。第二图系本发明一较佳实施例针对二目标物测距之信号示意图。第三图系本发明一较佳实施例之电路架构方块图。第四图系本发明一较佳实施例之延时电路架构方块图。第五图系本发明一较佳实施例接收信号与参考信号之示意图。第六图系本发明一较佳实施例针对二目标物测距之信号示意图。
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