CN106443696A - 一种实现测距的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现测距的方法和装置，包括：通过调制LED光向被测物发送测量信号；接收被测物反射的信号，根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。通过本发明的方案，通过调制LED光来发送测量信号，由于LED为移动终端的标配元件，不需要增加发送模块，降低了硬件成本，并且LED光为可见光，安全性较高。

Description

一种实现测距的方法和装置
技术领域
本发明涉及终端技术，尤指一种实现测距的方法和装置。
背景技术
现有的实现测距的方法大致包括：
通过红外线(或激光、或超声波等)向被测物发送测量信号，接收被测物反射的信号，根据发送测量信号和接收到反射的信号之间的时间差计算与被测物之间的距离并显示。
现有的实现测距的方法中，往往需要增加红外线(或激光、或超声波等)发送模块来实现测距，增加了硬件成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种实现测距的方法和装置，能够降低硬件成本。
为了达到上述目的，本发明提出了一种实现测距的方法，包括：
通过调制LED光向被测物发送测量信号；
接收被测物反射的信号，根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。
优选地，所述接收被测物反射的信号后，在所述根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离之前还包括：
对所述反射的信号进行滤波和放大。
优选地，所述通过调制LED光向被测物发射测量信号包括：
产生所述测量信号对应的第一电信号，通过所述第一电信号将所述LED光调制成第一光信号并发送；
所述接收被测物发射的信号包括：
接收所述被测物反射的第二光信号，将所述第二光信号转换成第二电信号；
所述根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离包括：
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算与所述被测物之间的距离。
优选地，所述根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离包括：
获取所述测量信号和所述反射的信号之间的相位差对应的时间差；
计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；
根据计算得到的时间差值计算与所述被测物之间的距离。
优选地，所述根据计算得到的时间差值计算与被测物之间的距离包括：
按照公式计算与所述被测物之间的距离；
其中，S为与所述被测物之间的距离，c为光速，t为所述计算得到的时间差值。
优选地，该方法还包括：
重复上述步骤N次，计算N次得到的距离的平均值；其中，N为大于1的整数。
本发明还提出了一种实现测距的装置，至少包括：
发送模块，用于通过调制LED光向被测物发送测量信号；
接收模块，用于接收被测物反射的信号；
检测计算模块，用于根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。
优选地，还包括：
处理模块，用于对所述反射的信号进行滤波和放大。
优选地，所述发送模块具体用于：
产生所述测量信号对应的第一电信号，通过所述第一电信号将所述LED光调制成第一光信号并发送；
所述接收模块具体用于：
接收所述被测物反射的第二光信号，将所述第二光信号转换成第二电信号；
所述检测计算模块具体用于：
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算与所述被测物之间的距离。
优选地，所述检测计算模块具体用于：
获取所述测量信号和所述反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；根据计算得到的时间差值计算与所述被测物之间的距离。
优选地，所述检测计算模块具体用于：
获取所述测量信号和所述反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；按照公式计算与所述被测物之间的距离；其中，S为与所述被测物之间的距离，c为光速，t为所述计算得到的时间差值。
与现有技术相比，本发明的技术方案包括：通过LED向被测物发送测量信号；接收被测物反射的信号，根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。通过本发明的方案，通过LED来发送测量信号，由于LED为移动终端的标配元件，不需要增加发送模块，降低了硬件成本，并且LED光为可见光，安全性较高。
进一步地，采用相位差计算与被测物之间的距离，从而提高了测量精度。
附图说明
下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
图1为本发明实现测距的方法的流程图；
图2为本发明实现测距的装置的结构组成示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。
参见图1，本发明提出了一种实现测距的方法，包括：
步骤100、通过调制LED光向被测物发送测量信号。具体包括：
产生测量信号对应的第一电信号，通过第一电信号将LED光调制成第一光信号并发送。
其中，第一电信号可以是方波周期信号。
其中，如何产生第一电信号属于本领域技术人员的公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
本步骤中，可以在接收到来自用户的开始进行测距的指令后通过LED向被测物发送测量信号。
其中，用户可以通过虚拟按钮或物理按钮来输入开始进行测距的指令。
步骤101、接收被测物反射的信号，根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。
本步骤中，接收被测物反射的信号后，在根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离之前还包括：对反射的信号进行滤波和放大。
其中，如何对对反射的信号进行滤波和放大属于本领域技术人员的公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
本步骤中，接收被测物发射的信号包括：
接收被测物反射的第二光信号，将第二光信号转换成第二电信号；
根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离包括：
根据第一电信号和第二电信号计算与被测物之间的距离。
本步骤中，根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离包括：
获取测量信号和反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；根据计算得到的时间差值计算与被测物之间的距离。
其中，如何获取测量信号和反射的信号之间的相位差对应的时间差属于本领域技术人员的公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
其中，初始时间差是指与被测物之间的距离为0时测量得到的相位差对应的时间差。
其中，相位差和时间差之间的转换关系为公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
其中，根据计算得到的时间差值计算与被测物之间的距离包括：
按照公式计算与被测物之间的距离；
其中，S为与被测物之间的距离，c为光速，t为计算得到的时间差值。
本步骤中，得到距离后可以在显示屏上显示。
进一步地，该方法还包括：重复上述步骤N次，计算N次得到的距离的平均值；其中，N为大于1的整数。
参见图2，本发明还提出了一种实现测距的装置，至少包括：
发送模块，用于通过调制LED光向被测物发送测量信号；
接收模块，用于接收被测物反射的信号；
检测计算模块，用于根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。
本发明的装置中，还包括：
处理模块，用于对反射的信号进行滤波和放大。
其中，处理模块可以采用滤波器和放大器来实现。
本发明的装置中，发送模块具体用于：
产生测量信号对应的第一电信号，通过第一电信号将LED光调制成第一光信号并发送；
接收模块具体用于：
接收被测物反射的第二光信号，将第二光信号转换成第二电信号；
检测计算模块具体用于：
根据第一电信号和第二电信号计算与被测物之间的距离。
其中，发送模块可以采用现场可编程门阵列(FPGA，Field ProgrammableGate Array)、LED驱动电路和LED来实现，通过FPGA来产生第一电信号，将产生的第一电信号调制到LED驱动电路上，驱动LED进行发光。
其中，接收模块可以采用光电传感器来实现。
其中，检测计算模块的功能可以通过处理器(例如CPU)执行存储在存储器中的程序/指令来实现，还可以通过硬件电路来实现。
本发明的装置中，检测计算模块具体用于：
获取测量信号和反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；根据计算得到的时间差值计算与被测物之间的距离。
其中，也可以采用FPGA来获取测量信号和反射的信号之间的相位差对应的时间差。
本发明的装置中，检测计算模块具体用于：
获取测量信号和反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；按照公式计算与被测物之间的距离；其中，S为与被测物之间的距离，c为光速，t为计算得到的时间差值。
需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种实现测距的方法，其特征在于，包括：
通过调制LED光向被测物发送测量信号；
接收被测物反射的信号，根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收被测物反射的信号后，在所述根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离之前还包括：
对所述反射的信号进行滤波和放大。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过调制LED光向被测物发射测量信号包括：
产生所述测量信号对应的第一电信号，通过所述第一电信号将所述LED光调制成第一光信号并发送；
所述接收被测物发射的信号包括：
接收所述被测物反射的第二光信号，将所述第二光信号转换成第二电信号；
所述根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离包括：
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算与所述被测物之间的距离。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离包括：
获取所述测量信号和所述反射的信号之间的相位差对应的时间差；
计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；
根据计算得到的时间差值计算与所述被测物之间的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的时间差值计算与被测物之间的距离包括：
按照公式计算与所述被测物之间的距离；
其中，S为与所述被测物之间的距离，c为光速，t为所述计算得到的时间差值。
6.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
重复上述步骤N次，计算N次得到的距离的平均值；其中，N为大于1的整数。
7.一种实现测距的装置，其特征在于，至少包括：
发送模块，用于通过调制LED光向被测物发送测量信号；
接收模块，用于接收被测物反射的信号；
检测计算模块，用于根据测量信号和反射的信号计算与被测物之间的距离。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
处理模块，用于对所述反射的信号进行滤波和放大。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述发送模块具体用于：
产生所述测量信号对应的第一电信号，通过所述第一电信号将所述LED光调制成第一光信号并发送；
所述接收模块具体用于：
接收所述被测物反射的第二光信号，将所述第二光信号转换成第二电信号；
所述检测计算模块具体用于：
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算与所述被测物之间的距离。
10.根据权利要求7或8或9所述的装置，其特征在于，所述检测计算模块具体用于：
获取所述测量信号和所述反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；根据计算得到的时间差值计算与所述被测物之间的距离。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述检测计算模块具体用于：
获取所述测量信号和所述反射的信号之间的相位差对应的时间差；计算获得的时间差和初始时间差之间的时间差值；按照公式计算与所述被测物之间的距离；其中，S为与所述被测物之间的距离，c为光速，t为所述计算得到的时间差值。
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