[发明专利]飞行时差测距系统及其实现方法

说明书

一种飞行时差测距系统及其实现方法，其中飞行时差测距系统包括用于将测距信号转换为距离的计算模块；还包括：发射功率高压驱动模块，用于按发射档位的发射高压发射激光束；光信号接收转换模块，用于获取被测物反射的激光束并且按固定的接收高压将反射的激光束转换为电信号；其中，所述发射档位根据所述光信号接收转换模块所接收到信号的强弱程度而调整。上述飞行时差测距系统，根据接收到信号的强弱程度而调整发射档位从而调整发射高压，由此可以最大化提高发射功率范围，做到系统量程最大化，非线性失真最小化，从而使测距性能发挥至最优。

技术领域

本发明涉及测距领域，特别是涉及一种飞行时差测距系统及其实现方法。

背景技术

随着当代电子技术的不断发展与普及，测距产品在日常生活以及工业控制领域的应用日益广泛，精度以及量程作为测距仪的重要性能指标越来越受到市场的重视，业内为提升测距仪这两项指标而使出的手段也是层出不穷，多种多样。

传统的测距方法有测远标定法，双光路误差抵消法，放大电路AGC(AutomaticGain Control，自动增益控制)法、TOF(Time ofFlight Measurement，飞行时差测距)法等。

标定法在硬件电路上以固定的发射功率、固定的接收功率、固定的接收放大增益，通过软件多次标定来进行测距。该方法近距离或者高反射时信号容易出现饱和失真，展宽失真等，此时测距误差较大，使用多次标定也无法消除精度差缺陷。

双光路误差抵消法是在标定法的基础上采用APD(Avalanche photodiode，雪崩光电二极管)增益调整或LD(Laser diode，激光二极管)功率调整来保证近距离或高反射情况下信号不会出现饱和失真等问题，同时外光路增益改变时内光路基准能同步改变增益从而抵消增益调整带来的误差，做到既保证信号调整又不失去精度。但在传统的LD功率调整上可调节范围有限，无法兼顾精度高和量程远，同时调节APD对信噪比影响大，效果不佳。

放大电路AGC法的实现方式是在双光路法的基础上，在接收放大电路上做一级AGC电路来实现增益调整度扩大，同样的由于近距离或者高反时，在前级跨阻部分信号已经出现饱和、展宽，后级AGC已经失去作用，表现出的性能依然不能满足要求。

传统的TOF测距，发射功率调整比较小，从而导致测距量程小或者测距精度较差；但是脉冲测距传感器测量精度和量程是矛盾的关系，测量距离近时外部干扰小，信噪比高，精度高；测量距离远时外部干扰大，信噪比低，精度差。并且，提高脉冲传感器的量程，需要将发射功率和接收电路增益、APD接收功率都提高，这样导致近距离时信号会出现饱和失真，使精度变差。

因此传统的TOF测距方式需要改进。

申请人在2017年提交了申请号为CN201710273407.5的中国专利申请，公开了“一种大量程高速高精度激光测距系统，其包括有主控制模块，显示电路模块，键盘电路模块，激光二极管高压驱动电路模块，脉冲激光发射电路模块，雪崩光电二极管光电转换电路模块，前级跨阻电路模块，自动增益控制放大电路模块，时间鉴别电路模块其中，激光二极管高压驱动电路模块与脉冲激光发射电路模块电控联接，激光二极管高压驱动电路模块与所述主控制模块电控联接；雪崩光电二极管光电转换电路模块，前级跨阻电路模块，自动增益控制放大电路模块及时间鉴别电路模块依次电控联接后与主控制模块电控联接，在雪崩光电二极管光电转换电路还联接有崩光电二极管高压偏置电路模块，光电二极管高压偏置电路模块与主控制模块电控联接。”还公开了相关的技术方案。但经过两年后，申请人又做出了新的改进。

发明内容

为了解决传统的TOF测距存在的上述技术问题，本发明提供一种飞行时差测距系统及其实现方法。

在一个实施例中，一种飞行时差测距系统，包括用于将测距信号转换为距离的计算模块；还包括：

发射功率高压驱动模块，用于按发射档位的发射高压发射激光束；