专利名称：具有无线通信功能的激光测距方法
技术领域：
本发明涉及一种具有无线通信功能的激光测距方法，属于光电子激光器领域。
背景技术：
目前用于激光测距的激光器包括很多种，其中所使用的测距方法也包括很多种，最为常见的方式是计量激光脉冲在空间中所飞行的时间，然后用此时间与光速相乘即可得 到两点间的距离，另外一种是相位法，相位法可以获得比脉冲法更高的测量精度。相位法激 光测距是通过测量经过强度正弦调制的发射激光束和经被测目标反射的返回激光束间的 相位差来实现距离测量的，其实质是将激光在被测距离上的往返飞行时间转化成了两调制 激光信号相位差。相位法激光测距采用连续激光束进行测量，众所周知，连续激光输出功率 小，并且由于空气等传输介质的衰减作用明显，从而极大的限制了该测距方法的量程，为了 提高测程，现有的相位法激光测距普遍采用了在被测目标端设置合作目标的反射式测量方 案，通过简单的设置反射镜等合作目标的方式虽然可在一定程度上增加量程，但是由于其 没有从根本上改变这种方式所存在的缺点，激光束必须要经过来回的两次衰减，所以这种 方式对于量程的增加受到了很大的限制。另外一种方法是增加连续激光器输出的激光功 率，但是大功率的激光器必然意味着大体积，同时对于连续激光器来说，大功率的增加是十 分困难的。

发明内容
本发明就是基于上述问题而提出的，使用本发明的装置和方法可以解决上述短量 程的问题，极大的提高相位测距法的量程。


图1是本发明一实施例示意图。
该发明中的相位测距装置包括调制信号源1，连续激光器2，分光镜3，第一光电探 测器4和第二光电探测器4’，第一光电转换电路5和第二光电转换电路5’，第一相位计6 和第二相位计6’，以及分别设置在测量端和被测端的无线发射和/或接收装置，以及分别 设置在测量端和被测端得处理器。调制信号源1用于对连续激光器2的激光进行强度调制，连续激光器2发射出的 调制激光经过分光镜3被分光镜3分成两束，其中第二束射向被测目标，第一束射向第一光 电探测器4，被测目标处设置有第二光电探测器4’，该第二光电探测器4’接收所述第二束 激光，该第二光电探测器4’与第二光电转换电路5’相连，从而将光信号转换为电信号，该 第二光电转换电路5’与第二相位计6’相连，用于对第二光电转换电路5’所产生的电信号 进行相位测量。第一光电探测器4与第一光电转换电路5相连，用于将第一束激光转换为 电信号，与第一光电转换电路5相连有第一相位计6，第一相位计6用于测量第一光电转换 电路5转换的电信号的相位，处理器对从两个相位计所接收到相位进行求差，从而获得被测目标的距离。其中第一相位计和第二相位计上均设置有可视的显示屏，处于测量端和被测端的测距人员通过相位计上的显示屏可以读取到最初入射到光电探测器并经光电转换 电路到达相位计上的激光信号的相位数值，在这种情况下，处于测量端或者被测端得测量 人员可以将在自己侧的相位计上看到的相位数值通过无线发射和/或接收装置传送给另 外一端的测量者，而该另外一端的测量者就可以将自己看到的相位数值与传送过来的相位 数值都输入处理器进行计算，从而得到被测的两点之间的距离。其中的无线发射和/或接 收装置可以使用手机或对讲机，由于手机具有传输距离远，方便实用等优点，所以优选实用 手机，对于一些缺少手机发射基站，没有手机信号覆盖的地区可以使用具有合适通话距离 的对讲机。其中的处理器可以使用具有简单计算功能的计算器或者小型的电脑，只要能够 完成将相位转换为距离的运算即可。在本发明当中，利用无线装置把另外一端的相位信息传输回来，无线传输技术的 成熟与低廉的成本，以及能够进行长距离传输的特点，使得该装置实现起来简单易行，这样 改装以后，激光束只需要完成单次传输，不需要被反射回传，相当于把量程扩大了一倍，这 样，即使是激光功率比较小也可以实现更大的量程。而且，本发明还具有另外一个优点，处 于测量端的位置不再是固定的，测量端和被测端可以进行互换，哪边具有了处理器哪边就 是测量端，而且还可以同时是测量端，也即是两端都是测量端，都能各自得到所测量的距 离，而不必再将测量端固定的设置在一边，并且没有增加很大的成本。显而易见，这种通过测量端与被测端相互配合进行测距的方式，不仅保证了相位 测量法所能带来的高精确度，同时较之简单的在被测目标端设置反射镜的方式虽然在成本 上有所增加，但是至少可以将目前的量程扩大一倍。
权利要求
一种激光相位测距方法，其特征在于在测量端与被测端分别设置相位计，并在测量端设置处理器和无线发射和/或接收装置，在被测端设置处理器无线发射和/或接收装置，测量端和被测端的相位计分别测量用于测距的两被调制的激光束的相位信息，测量端的无线发射和/或接收装置将测量端的相位计测量得到的相位以无线形式发射到被测端的无线发射和/或接收装置，同时，被测端的无线发射和/或接收装置将得到的测量端的相位送入到被测端的处理器以及被测端的相位计将测量得到的相位也送入到被测端的处理器，或者是被测端的无线发射和/或接收装置将被测端的相位计测量得到的相位以无线形式传回到测量端的无线发射和/或接收装置，测量端的相位计测量得到的相位信息直接送入测量端的处理器以及测量端的无线接收装置将接收到的相位也送入测量端的处理器，测量端或者被测端的处理器根据所接收到的两个相位信息计算被测目标的距离。
2.如权利要求1所述的激光相位测距方法，其特征在于测量端或被测端的无线发射和 /或接收装置是手机。
3.如权利要求1所述的激光相位测距方法，其特征在于测量端或被测端的无线发射和 /或接收装置是对讲机。
全文摘要
本发明公开了一种激光相位测距装置，包括设置在测量端的调制信号源1，连续激光器2，分光镜3，第一光电探测器4，第一光电转换电路5，第一相位计6，和设置在被测端的第二光电探测器4’，第二光电转换电路5’，第二相位计6’，调制信号源1用于对连续激光器2的激光进行强度调制，连续激光器2发射出的调制激光经过分光镜3被分光镜3分成两束，其中第二束激光射向被测目标，第一束射向第一光电探测器4，所述第二束激光射向被测目标处的第二光电探测器4’。两个相位计分别测量两个光束的相位，通过无线通信装置将各自的相位信息传送对方端，从而计算被测两点间的距离。
文档编号G01S11/12GK101813773SQ20101010918
公开日2010年8月25日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者任芝, 张晓宏, 李松涛 申请人:华北电力大学(保定)