激光脉冲测距方法、控制装置、电路及其设备

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，特别涉及一种激光脉冲测距方法、控制装置、电路及其设备。

背景技术

激光测距技术在各种测量行业中得到了广泛的应用，无论是在军事领域，还是在科学技术、生产建设方面，都起着重要的作用。激光脉冲测距技术通过记录激光从激光发射器射出经被测目标反射后到达接收器的时间，从而推断出被测目标的距离。

现有的激光脉冲测距技术将回波信号通过比较器和门槛电压比较后滤去回波信号中的杂波，采用回波信号与门槛电压相交时刻的时间作为激光脉冲测距的记录时间。但是激光经不同反射率的被测目标反射后的回波信号波形不同，经过整形后得到的记录时间有误差，导致经计算后得到的目标距离存在精度误差。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种激光脉冲测距方法、控制装置、电路及其设备，旨在提高激光脉冲测距的精度。

为实现上述目的，本发明提出的一种激光脉冲测距方法，所述方法包括：

发射激光脉冲信号，并开始第一计时；

接收激光回波信号并对其进行整形，并在接收到经过整形后的所述激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长；

根据所述上升沿触发时长、所述下降沿触发时长和预设时长，确定回波时长，并根据所述回波时长，确定所述激光脉冲测距设备和被测物之间的距离。

可选地，所述在接收到激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长的步骤具体包括：

当整形后的所述激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个所述上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长；

所述在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长的步骤具体包括：

当整形后的所述激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个所述下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长。

可选地，所述根据所述上升沿触发时长、所述下降沿触发时长和预设时长，确定回波时长的步骤具体包括：

将所述上升沿触发时长和所述下降沿触发时长作均值计算，以得到第一时长；

将所述第一时长与所述预设时长作差，以得到所述回波时长。

本发明还提出一种控制装置，所述控制装置包括：

存储器；

处理器；以及，

存储在所述存储器上并被所述处理器执行的激光脉冲测距程序，所述激光脉冲测距程序在被所述处理器执行时，实现如权利要求1-3任一项所述的激光脉冲测距方法。

本发明还提出一种激光脉冲测距电路，所述电路包括：

主控电路，所述主控电路与所述发光电路电连接，并用于控制所述发光电路发出激光脉冲信号；所述主控电路还与比较整形电路电连接，用于向所述比较整形电路输出门槛电压；

比较整形电路，所述比较整形电路的输入端与所述接收电路的输出端电连接，用于根据所述门槛电压将所述接收电路接收并输出的所述激光回波信号整形，并输出相应的整形激光回波信号；

所述主控电路与所述比较整形电路的输出端连接，用于在接收到所述整形激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长。

可选地，所述主控电路包括：

主控制器，所述主控制器分别与所述发光电路和计时电路电连接，用于控制所述发光电路发出激光脉冲信号，并向所述计时电路输出第一计时信号；所述主控制器还与比较整形电路电连接，用于向所述比较整形电路输出门槛电压；

计时电路，所述计时电路与所述主控制器电连接，用于接收到所述第一计时信号后，开始第一计时；所述计时电路还与所述比较整形电路电连接，用于在所述整形激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长；所述计时电路还用于在所述整形激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长；所述计时电路将所述上升沿触发时长和所述下降沿触发时长输出至所述主控制器。

可选地，所述主控电路包括：

主控制器，所述主控制器与所述发光电路第一计时电路和第二计时电路电连接，用于控制所述发光电路发出激光脉冲信号，并向所述第一计时电路和所述第二计时电路输出第一计时信号；所述主控制器还与比较整形电路电连接，用于向所述比较整形电路输出门槛电压；

第一计时电路，所述第一计时电路与所述主控制器电连接，用于接收到所述第一计时信号后开始第一计时；所述第一计时电路还与所述比较整形电路电连接，用于在所述整形激光回波信号第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长；所述第一计时电路将所述上升沿触发时长输出至所述主控制器；

第二计时电路，所述第二计时电路与所述主控制电连接，用于接收到所述第一计时信号后开始第一计时；所述第二计时电路还与所述比较整形电路电连接，用于在所述整形激光回波信号第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长；所述第二计时电路将所述下降沿触发时长输出至所述主控制器。

可选地，所述主控电路包括：

计时电路，所述计时电路与主控制器连接，用于将所述上升沿触发时长和所述下降沿触发时长输出至所述主控制器；

主控制器，所述主控制器用于将所述上升沿触发时长和所述下降沿触发时长作均值计算，以得到第一时长；所述主控制器还用于将所述第一时长与所述预设时长作差，以得到回波时长。

本发明还提供了一种激光脉冲测距设备，所述设备包括发光电路和接收电路；以及，

所述的控制装置；或者，所述的激光脉冲测距电路。

本发明提供了一种激光脉冲测距方法、控制装置、电路及其设备，该方法通过发射激光脉冲信号，并开始第一计时；接收激光回波信号并对其进行整形，并在接收到经过整形后的所述激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长；根据所述上升沿触发时长、所述下降沿触发时长和预设时长，确定回波时长，并根据所述回波时长，确定所述激光脉冲测距设备和被测物之间的距离。本发明中通过发射激光脉冲并开始计时；接收激光回波信号并将其进行整形获得上升沿触发时长和下降沿触发时长；根据所述上升沿触发时长、所述下降沿触发时长和预设时长，确定所述激光脉冲测距设备和被测物之间的距离。从而提高激光脉冲测距的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明激光脉冲测距方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明激光脉冲测距方法另一实施例的流程示意图；

图3为本发明激光脉冲测距方法又一实施例的流程示意图；

图4为本发明激光脉冲测距电路一实施例的结构示意图；

图5为本发明激光脉冲测距电路另一实施例的结构示意图；

图6为本发明激光脉冲测距电路又一实施例的结构示意图；

图7为本发明激光脉冲测距电路一实施例的信号变换示意图；

图8为图7中的局部放大图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

激光脉冲测距通过发射激光脉冲，并接收被测物20反射的激光回波信号；并通过记录发射激光脉冲到接收激光回波信号的时长，从而获得激光脉冲测距设备10和被测物20之间的距离。理论上选取发射激光脉冲至接收到激光回波信号的起点信号的时长，推导出激光脉冲测距设备10和被测物20的距离是最精确的。但是由于激光回波信号中含有干扰信号，需要采用门槛电压对激光回波信号进行比较整形从而滤除干扰信号，但整形后的激光回波信号会丢失激光回波信号的起点信号。并且，现有的激光脉冲测距技术使用激光回波信号的值与所述门槛电压值的第一个交点的时刻至发射激光脉冲时刻的时长作为回波时长T2，从而确定所述激光脉冲测距设备10与被测物20之间的距离。对于不同反射率的被测物20，其相对应的激光回波信号的前沿斜率和脉宽宽度不一致，一般而言，被测物20的反射率越高，其激光回波信号的前沿斜率越大，脉宽宽度越大。对于一个确定的门槛电压和相同的距离，不同反射率的被测物20的回波时长T2不一致，从而导致测量存在误差；一般而言，反射率高的被测物20的回波时长T2更加接近激光脉冲至激光回波信号的起点信号的时长。由上述可知，现有激光脉冲测距技术在相同的距离上测量不同反射率的被测物20的距离时，其得到的结果存在误差。

本发明提出一种激光脉冲测距方法。

参考图1，在本发明一实施例中，所述激光脉冲测距方法包括：

步骤S100、发射激光脉冲信号，并开始第一计时；

步骤S200、接收激光回波信号并对其进行整形，并在接收到经过整形后的所述激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4；

步骤S300、根据所述上升沿触发时长T3、所述下降沿触发时长T4和预设时长，确定回波时长T2，并根据所述回波时长T2，确定所述激光脉冲测距设备10和被测物20之间的距离。

在本实施例中，所述激光脉冲测距方法应用于激光脉冲测距设备10中，所述激光测距设备拥有激光发射装置，其能够向被测物20发射激光，并接收所述被测物20反射的激光回波信号；所述激光发射装置可以是红宝石固体激光器、钕玻璃固体激光器或者双异质砷化镓半导体激光器等等。所述激光测距设备中用于接收被测物20反射的激光回波信号的装置可以是光学装置和光电二极管组成的，其中光电二极管可以是雪崩光电二极管。

所述激光脉冲测距设备10向被测物20发射激光脉冲信号，并开始第一计时；考虑到所述激光脉冲测距设备10可能向同一个被测物20多次发射激光脉冲进行激光脉冲测距。在此对于所述激光脉冲测距设备10发射一个激光脉冲以及对于这个激光脉冲的处理假定为该激光脉冲测距设备10发射的第一个激光脉冲及其处理；容易理解的是，所述激光脉冲测距设备10处理其发射的每一个激光脉冲的过程和其处理第一个激光脉冲的过程一致。所述激光回波信号是所述激光脉冲测距设备10发射的激光脉冲信号经被测物20发射后的信号，该信号经介质进行传播，该介质为可以通过激光的物体，其可以是大气、玻璃或者水等等。进一步的，所述介质可以是由几种可以通过激光的物体共同组成的，例如：所述激光回波信号可以先经过大气然后进入玻璃再通过大气进入所述激光测距设备中用于接收激光回波信号的装置中。所述激光回波信号在介质中传播可能会导致所述激光回波信号中带有干扰信号，此外，所述激光测距设备中用于接收激光回波信号的装置一般为光学装置，该光学装置在接收激光回波信号时不可避免地会接收到其他光线信号，例如：环境中的背景光。所述其他光线信号和所述激光回波信号经过介质带有的干扰信号共同组成了激光测距设备接收到的激光回波信号中的干扰信号。此干扰信号可能导致所述激光脉冲测距设备10产生误判，以使所述激光脉冲测距设备10将干扰信号误认为是被测物20反射的激光回波信号。为了避免此种情况，所述激光脉冲测距设备10对接收到的激光回波信号进行整形。设置一门槛电压，所述门槛电压可以由设备使用者进行设置或者由设备生产者进行设置；将所述激光脉冲测距设备10接收到的激光回波信号与该门槛电压进行比较整形，激光回波信号可以经过比较器与门槛电压进行比较后滤去干扰信号。具体的，当所述激光回波信号的值小于所述门槛电压的值时，所述比较器输出低电平，所述低电平可以是0电平，也可以是自定义的其他电平范围内的一个电平。例如：设定小于5V的电压为低电平，此时3v为低电平。当所述激光回波信号的值大于或者等于所述门槛电压的值时，所述比较器输出高电平，所述高电平可以是一固定的值，例如：门槛电压值；所述高电平也可以是与低电平相对应的电平范围中的一个值，例如：设定小于5V的电压为低电平，此时7V为高电平。需要说明的是，本实施例中以5V作为高低电平的一个分界点，在本发明的其他实施例中，高低电平的分界点不一定为5V。

接收激光回波信号并对其进行整形，并在接收到经过整形后的所述激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4。在本实施例中，当所述激光回波信号的值与所述门槛电压值相等时，所述整形后的激光回波信号会出现上升沿信号或者下降沿信号。其中，当所述激光回波信号值由小于所述门槛电压值，变为等于所述门槛电压值时，所述整形后的激光回波信号会出现上升沿信号；当所述激光回波信号值有大于所述门槛电压值，变为大于所述门槛电压值时，所述整形后的激光回波信号会出现下降沿信号。需要理解的是，一个激光脉冲为一个脉冲波形，相对应的，所述激光回波信号也为一个波形；易于理解的是，一个波形与一条平行于时间轴的直线的交点最多为两个。故一个激光脉冲信号对应的激光回波信号与所述门槛电压值的交点最多为两个；即整形后的激光回波信号中，一对联系的上升沿信号和下降沿信号可以确定一个激光脉冲对应的激光回波信号。当整形后的所述激光回波信号中出现第一个上升沿信号时，所述激光脉冲测距设备10可以确定上升沿触发时长T3；所述上升沿触发时长T3为出现所述第一个上升沿信号的时刻与开始第一计时的时刻之间的时长。当整形后的所述激光回波信号中出现第一个下降沿信号时，所述激光脉冲测距设备10可以确定下降沿触发时长T4；所述下降沿触发时长T4为出现所述第一个下降沿信号的时刻与开始第一计时的时刻之间的时长。

根据所述上升沿触发时长T3、所述下降沿触发时长T4和预设时长，确定回波时长T2，并根据所述回波时长T2，确定所述激光脉冲测距设备10和被测物20之间的距离。在本实施例中，所述回波时长T2为所述激光脉冲测距设备10开始第一计时的时刻与接收到所述激光回波信号的起点信号的时长；使用所述回波时长T2推导出激光脉冲测距设备10和被测物20的距离是最精确的。所述回波时长T2与第一时长T8成为一定函数关系；所述第一时长T8为激光回波信号中点对应的时刻与所述激光脉冲测距设备10开始第一计时的时刻之间的时长。当激光器件和激光器件驱动被确定，在相同距离的情况下，在不同反射率目标测得的激光回波信号，其回波时长T2与所述第一时长T8的时间差基本不变；因此，可以由所述第一时长T8获得所述回波时长T2。所述第一时长T8与所述回波时长T2的差值为预设时长，该预设时长可以由使用者进行设置，或者存储在所述激光测距设备中的存储设备中，由程序调动进行运算。一个激光脉冲信号对应的所述激光回波信号大致关于所述激光回波信号中点对称；可以对于所述上升沿触发时长T3与所述下降沿触发时长T4做均值计算，以获得所述第一时长T8，进而将所述第一时长T8与所述预设时长作差，以获得所述回波时长T2。并根据所述回波时长T2确定所述激光脉冲测距设备10与所述被测物20之间的距离，具体的，所述距离为所述回波时长T2与光速的乘积的一半。

本发明提出了一种激光脉冲测距方法、控制装置、电路及其设备，该方法通过发射激光脉冲信号，并开始第一计时；接收激光回波信号并对其进行整形，并在接收到经过整形后的所述激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4；根据所述上升沿触发时长T3、所述下降沿触发时长T4和预设时长，确定回波时长T2，并根据所述回波时长T2，确定所述激光脉冲测距设备10和被测物20之间的距离。本发明中通过发射激光脉冲并开始计时；接收激光回波信号并将其进行整形获得上升沿触发时长T3和下降沿触发时长T4；根据所述上升沿触发时长T3、所述下降沿触发时长T4和预设时长，确定所述激光脉冲测距设备10和被测物20之间的距离。从而提高激光脉冲测距的精度。

参考图2，在本发明一实施例中，所述在接收到激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3的步骤具体包括：

步骤S210、当整形后的所述激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个所述上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长T3；

所述在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4的步骤具体包括：

步骤S220、当整形后的所述激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个所述下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长T4。

在本实施例中，当所述激光回波信号的值与所述门槛电压值相等时，所述整形后的激光回波信号会出现上升沿信号或者下降沿信号。其中，当所述激光回波信号值由小于所述门槛电压值，变为等于所述门槛电压值时，所述整形后的激光回波信号会出现上升沿信号；当所述激光回波信号值有大于所述门槛电压值，变为大于所述门槛电压值时，所述整形后的激光回波信号会出现下降沿信号。一个激光脉冲对应的激光回波信号至少有两个值与所述门槛电压值相等，其中，第一个与所述门槛电压值相等的激光回波信号值经整形后产生上升沿信号，第二个与所述门槛电压值相等的激光回波信号值经整形后产生下降沿信号。当整形后的所述激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个所述上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长T3；对应的，当整形后的所述激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个所述下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长T4。

参考图3和图7，在本发明一实施例中，所述根据所述上升沿触发时长T3、所述下降沿触发时长T4和预设时长，确定回波时长T2的步骤具体包括：

步骤S310、将所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4作均值计算，以得到第一时长T8；

步骤S320、将所述第一时长T8与所述预设时长作差，以得到所述回波时长T2。

在本实施例中，所述回波时长T2与第一时长T8成为一定函数关系；所述第一时长T8为激光回波信号中点对应的时刻与所述激光脉冲测距设备10开始第一计时的时刻之间的时长。当激光器件和激光器件驱动被确定，在相同距离的情况下，在不同反射率目标测得的激光回波信号，其回波时长T2与所述第一时长T8的时间差基本不变；因此，可以由所述第一时长T8获得所述回波时长T2。所述第一时长T8与所述回波时长T2的差值为预设时长。一个激光脉冲信号对应的所述激光回波信号大致关于所述激光回波信号中点对称；可以对于所述上升沿触发时长T3与所述下降沿触发时长T4做均值计算，以获得所述第一时长T8，进而将所述第一时长T8与所述预设时长作差，以获得所述回波时长T2。并根据所述回波时长T2确定所述激光脉冲测距设备10与所述被测物20之间的距离，具体的，所述距离为所述回波时长T2与光速的乘积的一半。

所述均值运算可以是求所述上升沿触发时长T3与所述下降沿触发时长T4的算术平均数；所述上升沿触发时长T3与所述下降沿触发时长T4做均值运算后得到第一时长T8。所述预设时长可以由固定硬件的测距仪搜集各距离上的第一时长T8与回波时长T2并将两者做差得到各距离上的预设时长表；可以将该预设时长表存储至所述激光脉冲测距设备10的存储器，所述激光脉冲测距设备10可以根据所述预设时长表与所述第一时长T8获得所述回波时长T2，进而由所述回波时长T2得到所述激光脉冲测距设备10与被测物20之间的距离。

本发明还提出了一种控制装置，控制装置用于激光脉冲测距设备10，所述控制装置包括存储器和处理器，存储在存储器上并被处理器执行的激光脉冲测距程序，所述激光脉冲测距程序在被处理器执行时，实现如上述任一项的激光脉冲测距方法。

值得注意的是，由于本发明控制装置包括了上述激光脉冲测距方法所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述激光脉冲测距方法的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出了一种激光脉冲测距电路110，应用于激光脉冲测距设备10，所述激光脉冲测距设备10包括发光电路120和接收电路130。

参考图4和图7，在本发明一实施例中，所述激光脉冲测距电路110包括：

主控电路1110，所述主控电路1110与所述发光电路120电连接，并用于控制所述发光电路120发出激光脉冲信号；所述主控电路1110还与比较整形电路1120电连接，用于向所述比较整形电路1120输出门槛电压；

比较整形电路1120，所述比较整形电路1120的输入端与所述接收电路130的输出端电连接，用于根据所述门槛电压将所述接收电路130接收并输出的所述激光回波信号整形，并输出相应的整形激光回波信号；

所述主控电路1110与所述比较整形电路1120的输出端连接，用于在接收到所述整形激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4。

在本实施例中，所述发光电路120可以包括红宝石固体激光器、钕玻璃固体激光器或者双异质砷化镓半导体激光器等等。所述接收电路130可以包括光学装置和光电二极管，其中光电二极管可以是雪崩光电二极管。

所述主控电路1110与所述发光电路120电连接，用于控制所述发光电路120发出激光脉冲信号；所述主控电路1110可以采用主控制器11110来实现，例如MCU、DSP(DigitalSignal Process，数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑门阵列芯片)、PLC、SOC(System On Chip，系统级芯片)等。

所述比较整形电路1120可以是电压比较器，其中电压比较器可以是基本电压比较器、单限电压比较器、输出带限幅度的电压比较器等等。所述主控电路1110用于控制所述发光电路120发出激光脉冲信号，并开始第一计时。此外，所述主控电路1110向所述比较整形电路1120输出门槛电压，所述门槛电压可以由使用者设置或者由所述激光脉冲测距电路110的生产者设置。所述比较整形电路1120将激光回波信号与所述门槛电压进行比较整形，其中，当所述激光回波信号的值小于所述门槛电压的值时，所述比较器输出低电平，所述低电平可以是0电平，也可以是自定义的其他电平范围内的一个电平。例如：设定小于5V的电压为低电平，此时3v为低电平。当所述激光回波信号的值大于或者等于所述门槛电压的值时，所述比较器输出高电平，所述高电平可以是一固定的值，例如：门槛电压值；所述高电平也可以是与低电平相对应的电平范围中的一个值，例如：设定小于5V的电压为低电平，此时7V为高电平。需要说明的是，本实施例中以5V作为高低电平的一个分界点，在本发明的其他实施例中，高低电平的分界点不一定为5V。

所述主控电路1110接收到所述比较整形电路1120输出的整形激光回波信号中的第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3，以及在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4。在本实施例中，当所述激光回波信号的值与所述门槛电压值相等时，所述整形后的激光回波信号会出现上升沿信号或者下降沿信号。其中，当所述激光回波信号值由小于所述门槛电压值，变为等于所述门槛电压值时，所述整形后的激光回波信号会出现上升沿信号；当所述激光回波信号值有大于所述门槛电压值，变为大于所述门槛电压值时，所述整形后的激光回波信号会出现下降沿信号。所述主控制器11110接收整形后的激光回波信号，在接收到第一个上升沿信号时，确定上升沿触发时长T3；所述上升沿触发时长T3为所述主控电路1110开始第一计时的时刻至所述主控电路1110接收到第一个上升沿信号的时刻之间的时长。所述主控制器11110接收整形后的激光回波信号，在接收到第一个下降沿信号时，确定下降沿触发时长T4；所述下降沿触发时长T4为所述主控电路1110开始第一计时的时刻至所述主控电路1110接收到第一个下降沿信号的时刻之间的时长。一个激光脉冲信号对应的激光回波信号与所述门槛电压值的交点最多为两个；即整形后的激光回波信号中，一对联系的上升沿信号和下降沿信号可以确定一个激光脉冲对应的激光回波信号。

根据所述上升沿触发时长T3、所述下降沿触发时长T4和预设时长，确定回波时长T2，并根据所述回波时长T2，确定所述激光脉冲测距设备10和被测物20之间的距离。在本实施例中，所述回波时长T2为所述激光脉冲测距设备10开始第一计时的时刻与接收到所述激光回波信号的起点信号的时长；使用所述回波时长T2推导出激光脉冲测距设备10和被测物20的距离是最精确的。所述回波时长T2与第一时长T8成为一定函数关系；所述第一时长T8为激光回波信号中点对应的时刻与所述激光脉冲测距设备10开始第一计时的时刻之间的时长。当激光器件和激光器件驱动被确定，在相同距离的情况下，在不同反射率目标测得的激光回波信号，其回波时长T2与所述第一时长T8的时间差基本不变；因此，可以由所述第一时长T8获得所述回波时长T2。所述第一时长T8与所述回波时长T2的差值为预设时长，该预设时长可以由使用者进行设置，或者存储在所述激光测距设备中的存储设备中，由程序调动进行运算。一个激光脉冲信号对应的所述激光回波信号大致关于所述激光回波信号中点对称；可以对于所述上升沿触发时长T3与所述下降沿触发时长T4做均值计算，以获得所述第一时长T8，进而将所述第一时长T8与所述预设时长作差，以获得所述回波时长T2。并根据所述回波时长T2确定所述激光脉冲测距设备10与所述被测物20之间的距离，具体的，所述距离为所述回波时长T2与光速的乘积的一半。

参照图5和图7，在本发明一实施例中，所述主控电路1110包括：

主控制器11110，所述主控制器11110分别与所述发光电路120和计时电路11120电连接，用于控制所述发光电路120发出激光脉冲信号，并向所述计时电路11120输出第一计时信号；所述主控制器11110还与比较整形电路1120电连接，用于向所述比较整形电路1120输出门槛电压；

计时电路11120，所述计时电路11120与所述主控制器11110电连接，用于接收到所述第一计时信号后，开始第一计时；所述计时电路11120还与所述比较整形电路1120电连接，用于在所述整形激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长T3；所述计时电路11120还用于在所述整形激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长T4；所述计时电路11120将所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4输出至所述主控制器11110。

在本实施例中，所述主控制器11110可以是MCU、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑门阵列芯片)、PLC、SOC(System On Chip，系统级芯片)等。所述计时电路11120可以与所述主控制器11110紧密结合，例如：所述计时电路11120可以是MCU、单片机或者PLC中的定时器。所述计时电路11120还可以与所述主控制器11110不紧密结合，例如：所述计时电路11120可以是555定时器、时间数字转换器或者时间计数器等等。所述主控制器11110控制所述发光电路120发出激光脉冲信号，同时向所述计时电路11120输出第一计时信号，以驱动所述计时电路11120开始第一计时。所述第一计时信号可以是电压信号或者电流信号，例如：0～5V电压信号和4～20mA电流信号。所述计时电路11120在接收到所述整形激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长T3；所述比较整形电路1120向所述计时电路11120输出整形激光回波信号，所述整形激光回波信号由高低电平组成，低电平至高电平为上升沿，高电平至低电平为下降沿。所述整形激光回波信号中的高电平大于或者大于所述门槛电压。所述计时电路11120还用于在所述整形激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长T4；所述计时电路11120将所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4输出至所述主控制器11110进行处理。

所述主控制器11110获得所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4后还得不到激光脉冲测距电路110与被测物20之间的距离。

参照图5、图7和图8，在本发明一实施例中，所述主控电路1110包括：

计时电路11120，所述计时电路11120与主控制器11110连接，用于将所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4输出至所述主控制器11110；

主控制器11110，所述主控制器11110用于将所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4作均值计算，以得到第一时长T8；所述主控制器11110还用于将所述第一时长T8与所述预设时长作差，以得到回波时长T2。

在本实施例中，所述主控制器11110接收到所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4后将其进行均值计算获得第一时长T8，所述第一时长T8为激光回波信号中点对应的时刻与所述激光脉冲测距设备10开始第一计时的时刻之间的时长。当激光器件和激光器件驱动被确定，在相同距离的情况下，在不同反射率目标测得的激光回波信号，其回波时长T2与所述第一时长T8的时间差基本不变；因此，可以由所述第一时长T8获得所述回波时长T2。所述第一时长T8与所述回波时长T2的差值为预设时长，该预设时长可以由使用者进行设置，或者存储在所述激光测距设备中的存储设备中，由程序调动进行运算。一个激光脉冲信号对应的所述激光回波信号大致关于所述激光回波信号中点对称；可以对于所述上升沿触发时长T3与所述下降沿触发时长T4做均值计算，以获得所述第一时长T8，进而将所述第一时长T8与所述预设时长作差，以获得所述回波时长T2。并根据所述回波时长T2确定所述激光脉冲测距设备10与所述被测物20之间的距离，具体的，所述距离为所述回波时长T2与光速的乘积的一半。所述均值计算可以是求所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4的算数平均值。

在本发明一实施例中，以下表格为在60米处高中低反射率的被测物20的回波时间(单位为ns)。

参照图7和图8，在本发明一实施例中，三种不同反射率的被测物20的激光回波经所述比较整形电路1120整形后产生高反射率被测物20整形回波的上升沿信号和下降沿信号、中反射率被测物20整形回波的上升沿信号和下降沿信号、低反射率被测物20整形回波的上升沿信号和下降沿信号、第一时长T8以及回波时长T2。其中所述高反射率被测物20整形回波、中反射率被测物20整形回波和低反射率被测物20整形回波此三者的回波时长T2相等；并且此三者的第一时长T8相等。进一步的，所述高反射率被测物20整形回波的上升沿信号和下降沿信号具有相应的高反射率被测物整形回波上升沿触发时长T5和高反射率被测物整形回波下降沿触发时长T11，中反射率被测物20整形回波的上升沿信号和下降沿信号具有相应的中反射率被测物整形回波上升沿触发时长T6和中反射率被测物整形回波下降沿触发时长T10，低反射率被测物20整形回波的上升沿信号和下降沿信号具有相应的低反射率被测物整形回波上升沿触发时长T7和低反射率被测物整形回波下降沿触发时长T9。

需要注意的是，图7和图8中的横坐标为时间，纵坐标为幅值。

参照图6和图7，在本发明一实施例中，所述主控电路1110包括：

主控制器11110，所述主控制器11110与所述发光电路120第一计时电路11130和第二计时电路11140电连接，用于控制所述发光电路120发出激光脉冲信号，并向所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140输出第一计时信号；所述主控制器11110还与比较整形电路1120电连接，用于向所述比较整形电路1120输出门槛电压；

第一计时电路11130，所述第一计时电路11130与所述主控制器11110电连接，用于接收到所述第一计时信号后开始第一计时；所述第一计时电路11130还与所述比较整形电路1120电连接，用于在所述整形激光回波信号第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长T3；所述第一计时电路11130将所述上升沿触发时长T3输出至所述主控制器11110；

第二计时电路11140，所述第二计时电路11140与所述主控制电连接，用于接收到所述第一计时信号后开始第一计时；所述第二计时电路11140还与所述比较整形电路1120电连接，用于在所述整形激光回波信号第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长T4；所述第二计时电路11140将所述下降沿触发时长T4输出至所述主控制器11110。

在本实施例中，所述主控制器11110与所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140电连接，用于向所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140输出第一计时信号以驱动所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140开始第一计时。所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140与所述比较整形电路1120连接，所述比较整形电路1120将所述整形激光脉冲信号输出至所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140。所述第一计时电路11130在接收到所述整形激光回波信号的电压第一次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个上升沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述上升沿触发时长T3；所述第二计时电路11140在接收到所述整形激光回波信号的电压第二次达到所述门槛电压时，确定接收到了第一个下降沿信号，并将当前所述第一计时对应的时长确定为所述下降沿触发时长T4；所述第一计时电路11130和所述第二计时电路11140将所述上升沿触发时长T3和所述下降沿触发时长T4输出至所述主控制器11110中，以供所述主控制通过结合所述上升沿触发时长T3、下降沿触发时长T4和预设时长得到回波时长T2，进而得到激光脉冲测距电路110与被测物20之间的距离。

本发明还提出了一种激光脉冲测距设备10，所述设备包括发光电路120和接收电路130；以及上述的控制装置或者上述的激光脉冲测距电路110。

值得注意的是，由于本发明激光脉冲测距设备10包括了上述控制装置或者上述激光脉冲测距电路110的全部技术方案，因此至少具有上述控制装置的技术方案或者上述激光脉冲测距电路110的技术方案所带来的所有的有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。