[发明专利]能工作于含有误警率的激光测距仪的目标寻找方法及装置无效

专利信息
申请号: 01109448.6 申请日: 2001-03-12
公开(公告)号: CN1374503A 公开(公告)日: 2002-10-16
发明(设计)人: 赖以仁;简碧尧 申请(专利权)人: 亚洲光学股份有限公司
主分类号: G01C3/00 分类号: G01C3/00
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 汤保平
地址: 中国台*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 工作 有误 激光 测距仪 目标 寻找 方法 装置
【说明书】:

本发明是关于一种能工作于含有误警率的激光测距仪的目标寻找方法及装置,特别是指在不增加激光发射功率的情形下,可增加目标物的测量距离以改善测距的精准度的一种激光测距的方法及装置。

激光测距仪(Laser Range Finder)是测量距离的重要装置之一,习用的激光测距仪是使用一脉冲(pulse)型态的激光发射器来发射约10ns-20ns的激光脉冲(laser pulse)至一目标物上。由该目标物所反射的激光信号经由一激光接收器(laser receiver)来接收,并藉由下列公式(1)来计算出距离:

Td=2L/C…………………………………………………(1)

公式(1)式中L代表该激光测距仪与目标物间的距离,C代表光速,Td代表发射激光脉冲与接收到的激光脉冲间的延迟时间。根据公式(1)来测量Td可计算出精确的距离。为了要精确的测量Td,需要尽可能的将激光发射功率增强,或是将激光接收器所接收到由日光及阳光所产生的杂讯排除掉。美国专利第3,644,740号案是揭露一接收电路,藉由控制该接收电路的电路偏压来取得错误警报,进而改善该接收电路的信号-杂讯比。美国专利第4,569,599号案是揭露一计时(counting)控制技术,用以侦测距离信号。美国专利第4,770,526号案是揭露一技术,藉由放大时间延迟信号来增加距离侦测的结果值。另外,一数字测距的技术亦揭露于美国专利第3,959,641号案中,用以降低激光接收器的临界电压,藉以增加测量距离。

为了因应不同的状况,美国专利5,612,779中还揭出一种可自动调整门槛电压(Threshold Voltage)的设计。在该前案中,门槛电压可随目标物的反射信号强度变化,务使在不同环境中,仍可设定出一介于杂讯及目标物信号强度之间的门槛电压。上述专利案件的主要功效在于增加测量距离以及精准度。

本发明的主要目的即在提供一种能工作于含有误警率的激光测距仪的目标寻找方法及装置,其提出异于前面所揭露的习用者的新方法一藉由使用数字积分技术来将杂讯过滤掉,使本发明能使激光测距仪在具有杂讯的情况下找出目标物的信号,藉此,本发明的激光测距仪可合乎于增加测量距离及提高精准度的需求。

本发明一种能工作于含有误警率的激光测距仪的目标寻找方法,包含有下列步骤:A.发射激光信号:激光发射器依预设时序发射预定次数的脉冲式激光信号;B.一接收反射的激光光信号:光接收器接收由目标物所反射的激光光信号及外界日光所产生的杂讯,由一回授控制电路,以改变比较器的门槛电压,以使光接收器工作于一固定的误警率;C.资料转换:藉由工作于一高取样频率的串列转平列暂存器,将光接收器所输出的固定脉冲宽度串列数字信号转换为并列资料输出;D.资料储存:以低速解码信号控制N至1的并列至串列多工器,将已锁住的并列资料依序由微处理器读取,微处理器并将此串列资料依序储存存储器;E.资料积分:将每一发射事件发生时所得的新串列资料依序储存存储器,此新资料将和原来存储器内的资料完成累加功能,即对该存储器内的内容予以积分;F.寻找目标:当达到预定的发射数量时,藉由搜寻存储器内的最大值以及其对应的位置,则此存储器内最大值所对应的地址即为目标物的距离。

本发明一种能工作于含有误警率的激光测距仪的目标寻找装置,其装置包含有:一激光发射器,用以发射脉冲激光光;一时脉产生器,用以产生系统所需的时脉信号;一固定误警率光接收单元,藉由光接收器接收到的杂讯数量,经由一伺服控制回路来调整快速比较器的门槛电压,进而达成具有固定误警率的高灵敏度光接收器;一距离量测单元,利用脉波串列映射与累积的方法来达成在有杂讯的情况下能找出目标物的距离。

其中该固定误警率单元含有:一光接收器,将接收的光信号转换为电压信号;一快速比较器,当输入信号大于预定的门槛电压时即送出一脉波串列;一单击电路(one-shot circuit),用以产生具有固定脉波宽度的数字脉冲串列;一门控计数器,在预设的门时(gating time)区段内累积杂讯脉波数量;一D/A转换器,用以将该计数器所计得的数量转为模拟信号的电压;一积分器,用以将该数字转模拟后的输出电压与参考电压间的电位差做积分处理,积分器输出用来调整快速比较器的临界电压来完成具有固定误警率的伺服控制回路。

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