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专利号: 2017114061786
申请人: 湖北汽车工业学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-09-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种探测器,其特征在于,所述探测器包括:单片机,用于发送探测信号给多路光器件,所述多路光器件全方位位于所述探测器周围;

所述多路光器件,用于发射第一激光信号;

接收器,用于接收反馈信号,所述反馈信号为所述第一激光信号经目测物反射后返回所述探测器的第二激光信号;

探测模块,用于根据所述反馈信号确定所述目测物相对于所述探测器的方向和距离;

选择模块,用于根据所述目测物的方向和所述多路光器件的发射方向确定靠近所述目测物的光器件;

移动模块,用于根据所述目测物相对于所述探测器的方向和距离调整所述探测器的位置,以至所述目测物位于所述靠近所述目测物的光器件的束腰处。

2.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述单片机还包括:模数转换电路,用于将所述探测信号转换为数字信号;

控制电路,用于根据所述数字信号控制所述多路光器件的发射。

3.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述接收器具体包括:时间单元,用于设置时间阈值,在所述时间阈值内接收所述反馈信号,产生数字信号1;

关闭单元,用于当超过所述时间阈值接收所述反馈信号或没有接收到所述反馈信号,产生数字信号0;

关闭所述数字信号为0的端口的光器件。

4.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述探测模块具体用于,根据所述第一激光信号和所述反馈信号计算得出所述探测器与所述目测物的相位差和距离:测量所述第一激光信号的光强度为

测量所述反馈信号的光强度为

计算得到所述相位差为

计算得到所述距离为S=cθ/ω。

5.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述靠近所述目测物的光器件的束腰处Z=πW0/λ,W0为所述靠近所述目测物的光器件的高斯光束的束腰半径,λ为所述靠近所述目测物的光器件的高斯光束的中心波长。

6.根据权利要求1-5任一所述的探测器,其特征在于,所述探测器为正方体,所述多个光器件嵌入于所述正方体的中心,所述多个光器件的尾纤之间呈井字形;

所述多个光器件至少包括第一光器件、第二光器件、第三光器件和第四光器件;

所述第一光器件与所述第二光器件平行,且发射方向相反,所述第一光器件与所述第二光器件的发射面分别与所述正方体的相对的两个面共面;

所述第三光器件与所述第四光器件平行,且发射方向相反,所述第三光器件与所述第四光器件的发射面分别与所述正方体的相对的两个面共面;

所述第一光器件、所述第二光器件、所述第三光器件与所述第四光器件的尾纤之间呈正井字形。

7.根据权利要求6所述的探测器,其特征在于,所述第一光器件、所述第二光器件、所述第三光器件和所述第四光器件的尾纤分别从所述正方体的异侧或者邻侧出纤;

所述多个光器件为单芯光纤阵列或者多芯光纤阵列,所述多个光器件中的光纤为抗弯曲光纤。

8.一种探测方法,其特征在于,所述探测方法包括:单片机发送探测信号给多路光器件,所述多路光器件全方位位于所述探测器周围;

所述多路光器件发射第一激光信号;

接收器接收反馈信号,所述反馈信号为所述第一激光信号经目测物反射后返回探测器的第二激光信号;

探测模块根据所述反馈信号确定所述目测物相对于所述探测器的方向和距离;

选择模块根据所述目测物的方向和所述多路光器件的发射方向确定靠近所述目测物的光器件;

移动模块根据所述目测物相对于所述探测器的方向和距离调整所述探测器的位置,以至所述目测物位于所述靠近所述目测物的光器件的束腰处。

9.根据权利要求8所述的探测方法,其特征在于,所述探测模块根据所述反馈信号确定所述目测物相对于所述探测器的方向和距离具体包括:根据所述第一激光信号和所述反馈信号计算得出所述探测器与所述目测物的相位差和距离:测量所述第一激光信号的光强度为

测量所述反馈信号的光强度为

计算得到所述相位差为

计算得到所述距离为S=cθ/ω。

10.一种探测器,其特征在于,所述探测器为正方体,所述多个光器件嵌入于所述正方体的中心,所述多个光器件呈正八边形,所述多个光器件的尾纤之间呈米字形;

所述多个光器件至少包括第一、二、三、四、五、六、七和八光器件;

所述第一光器件与所述第五光器件平行,且发射方向相反,所述第一光器件与所述第五光器件的发射面分别与所述正方体的相对的两个面共面;

所述第二光器件与所述第六光器件平行,且发射方向相反,所述第二光器件与所述第六光器件的发射面分别位于正方体相对的棱角处;

所述第三光器件与所述第七光器件平行,且发射方向相反,所述第三光器件与所述第七光器件的发射面分别与所述正方体的相对的两个面共面;

所述第四光器件与所述第八光器件平行,且发射方向相反,所述第四光器件与所述第八光器件的发射面分别位于正方体相对的棱角处;

所述第一、二、三、四、五、六、七和八光器件的尾纤分别从所述正方体的异侧或者对侧出纤;

所述多个光器件为单芯光纤阵列或者多芯光纤阵列,所述多个光器件中的光纤为抗弯曲光纤。