激光发射装置、距离测量装置以及电子设备制造方法及图纸

技术编号:38472050 阅读:25 留言:0更新日期:2023-08-11 14:48
本申请涉及一种激光发射装置、距离测量装置以及电子设备。所述装置包括:发送端,用于向目标物体发出的激光脉冲;接收端,用于接收所述目标物体反射的激光脉冲;其中,所述向目标物体发出的激光脉冲在其中一个脉冲周期内包括第一脉冲以及第二脉冲,所述第一脉冲的发送时间早于所述第二脉冲的发送时间,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖的之间的时间间隔等于或者大于所述第一脉冲的半径和所述第二脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第二脉冲的能量大于所述第一脉冲的能量。上述方法能够有效提高距离测量的精度。能够有效提高距离测量的精度。能够有效提高距离测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
激光发射装置、距离测量装置以及电子设备


[0001]本申请涉及测量领域,尤其涉及一种激光发射装置、距离测量装置以及电子设备。

技术介绍

[0002]直接时间飞行(direct time of flight,dTOF)技术已大量应用于距离测量的系统中。如图1所示,在dTOF中,由发送端的光源发射一组激光脉冲到被检测物体上,只要是非完全吸收或者透过,激光脉冲将被部分(反射率相关)反射回到接收端中。从发送端射激光脉冲的发送时刻到接收端接收到被反射的激光脉冲的接收时刻之间的时间间隔,被称为激光脉冲的飞行时间(time of flight)。通过距离=速度
×
时间
÷
2的关系,就可以得到目标物体的距离。
[0003]目标物体的距离是根据激光脉冲的速度以及从发送端射激光脉冲的发送时刻到接收端接收到被反射的激光脉冲的接收时刻之间的时间间隔求出的,由于激光脉冲的速度非常快,即使时间间隔出现极小的误差,也会导致测量精度出现很大的降低,因此,如何提高dTOF的测量精度是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种激光发射装置、距离测量装置以及电子设备,能够有效提高距离测量的精度。
[0005]第一方面,提供了一种距离测量装置,包括:
[0006]发送端,用于向目标物体发出的激光脉冲;
[0007]接收端,用于接收所述目标物体反射的激光脉冲;
[0008]其中,所述向目标物体发出的激光脉冲在其中一个脉冲周期内包括第一脉冲以及第二脉冲,所述第一脉冲的发送时间早于所述第二脉冲的发送时间,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖的之间的时间间隔等于或者大于所述第一脉冲的半径和所述第二脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第二脉冲的能量大于所述第一脉冲的能量。
[0009]在上述方案中,当发送端与目标物体的距离比较近,或者,目标物体是高反射物体时,接收端的接收器件很可能被第一脉冲激发,接收器件就会进入死区时间,即使目标物体反射的第二脉冲的能量再高,接收器件也不会被激发,而,第一脉冲的能量比较小,所以,即使发送端与目标物体的距离比较近,接收器件被激发的概率被不会太高而导致测量的精度下降。当发送端与目标物体的距离比较远,或者,目标物体是低反射物体时,接收端的接收器件很可能不会被第一脉冲激发,此时,被目标物体反射的第二脉冲可以激发接收器件,而,发送端与目标物体的距离比较远,即使第二脉冲的能量比较大,接收器件被激发的概率被不会太高而导致测量的精度下降。
[0010]在一些可能的设计中,所述接收端还用于在多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第一脉冲激发所述接收器件的概率大于阈值的情况下,丢弃所述多个脉冲周期中所述目
标物体反射所述第二脉冲激发所述接收器件的概率。
[0011]在上述方案中,可以将所述多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第二脉冲激发所述接收器件的概率丢弃,从而简化计算的复杂度。
[0012]在一些可能的设计中,所述接收端还用于将多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第一脉冲激发所述接收器件的概率和所述多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第二脉冲激发所述接收器件的概率输入融合算法,从而得到融合结果。
[0013]在上述方案中,可以综合利用多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第一脉冲激发所述接收器件的概率以及多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第二脉冲激发所述接收器件的概率,从而提升测量的准确度。
[0014]在一些可能的设计中,所述其中一个脉冲周期还包括第三脉冲,所述第二脉冲的发送时间早于所述第三脉冲的发送时间,所述第二脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第二脉冲的半径和所述第三脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第三脉冲的能量大于所述第二脉冲的能量。
[0015]上述方案中,可以使得不同的距离分别采用不同的三个脉冲中其中一个脉冲进行测量,使得测量的准确度更加准确。
[0016]在一些可能的设计中,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔等于所述第二脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔。
[0017]上述方案中,第一脉冲、第二脉冲以及第三脉冲均匀设置,可以使得发送端的激光发生器的稳定性更好。
[0018]在一些可能的设计中,所述其中一个脉冲周期还包括第四脉冲,所述第二脉冲的发送时间早于所述第四脉冲的发送时间,所述第二脉冲的峰尖和所述第四脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第二脉冲的半径和所述第四脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第四脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第二脉冲的能量大于所述第四脉冲的能量。
[0019]第二方面,提供了一种激光发射装置,包括:
[0020]发送端,用于向目标物体发出激光脉冲,其中,所述向目标物体发出的激光脉冲在其中一个脉冲周期内包括第一脉冲以及第二脉冲,所述第一脉冲的发送时间早于所述第二脉冲的发送时间,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第一脉冲的半径和所述第二脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第二脉冲的能量大于所述第一脉冲的能量。
[0021]在一些可能的设计中,所述其中一个脉冲周期还包括第三脉冲,所述第二脉冲的发送时间早于所述第三脉冲的发送时间,所述第二脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第二脉冲的半径和所述第三脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第三脉冲的能量大于所述第二脉冲的能量。
[0022]在一些可能的设计中,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔等于所述第二脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔。
[0023]在一些可能的设计中,所述其中一个脉冲周期还包括第四脉冲,所述第二脉冲的发送时间早于所述第四脉冲的发送时间,所述第二脉冲的峰尖和所述第四脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第二脉冲的半径和所述第四脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第四脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第二脉冲的能量大于所述第四脉冲的能量。
[0024]第三方面,提供了一种距离测量方法,包括:
[0025]向目标物体发出激光脉冲;
[0026]接收所述目标物体反射的激光脉冲;
[0027]其中,所述向目标物体发出的激光脉冲的其中一个脉冲周期内包括第一脉冲以及第二脉冲,所述第一脉冲的发送时间早于所述第二脉冲的发送时间,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第一脉冲本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种距离测量装置,其特征在于,包括:发送端,用于向目标物体发出的激光脉冲;接收端,用于接收所述目标物体反射的激光脉冲;其中,所述向目标物体发出的激光脉冲在其中一个脉冲周期内包括第一脉冲以及第二脉冲,所述第一脉冲的发送时间早于所述第二脉冲的发送时间,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖的之间的时间间隔等于或者大于所述第一脉冲的半径和所述第二脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第二脉冲的能量大于所述第一脉冲的能量。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述接收端还用于在多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第一脉冲激发所述接收器件的概率大于阈值的情况下,丢弃所述多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第二脉冲激发所述接收器件的概率。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述接收端还用于将多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第一脉冲激发所述接收器件的概率和所述多个脉冲周期中所述目标物体反射所述第二脉冲激发所述接收器件的概率输入融合算法,从而得到融合结果。4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的装置,其特征在于,所述其中一个脉冲周期还包括第三脉冲,所述第二脉冲的发送时间早于所述第三脉冲的发送时间,所述第二脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔等于或者大于所述第二脉冲的半径和所述第三脉冲的半径之和,所述第一脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔小于或者等于所述接收端的接收器件的死区时间,所述第三脉冲的能量大于所述第二脉冲的能量。5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述第一脉冲的峰尖和所述第二脉冲的峰尖之间的时间间隔等于所述第二脉冲的峰尖和所述第三脉冲的峰尖之间的时间间隔。6.根据权利要求1至3任一权利要求所述的装置,其特征在于,所述其中一个脉冲周期还包括第四脉冲,所述第二脉冲的发送时间早于所述第四脉冲的发送时间,所述第二脉冲的峰尖和所述第四脉...

【专利技术属性】
技术研发人员:王传彪刘欢崔振威
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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