專利名稱：測速方法及測速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電子裝置，特別是有關(guān)于一種測速方法及裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)測距是利用對一物體發(fā)射的光束以及其反射光束以算出該物體與測距裝置的距離。利用移動(dòng)物體在不同時(shí)間上的兩份距離資料除以時(shí)間差可以求出物體的速度。圖1顯示理想狀況下對一移動(dòng)物體發(fā)射的測速光束的反射訊號示意圖。假設(shè)對所述物體測距200次，圖1只顯示其中一部分。圖1中橫軸為距離，縱軸為測速光束發(fā)射的次序，即測距次序。每次對所述物體發(fā)射的光束的時(shí)間間隔固定。每個(gè)反射訊號對應(yīng)的距離可以由距離計(jì)算公式求得。根據(jù)圖1中的反射訊號的分布可以算出該物體的速度。但是取得的反射光束通常包含由日光或其它因素造成的噪聲，因此，實(shí)際上反射訊號的分布可能如圖2所示(只顯示其中一部分)。若要從圖2中求取該物體的速度，需要濾除噪聲。
美國專利號6466307 B2揭示一種測距方法，利用噪聲是以隨機(jī)方式分布，而對固定物體發(fā)射的測距光束的反射信號分布位置則是固定的特性，以統(tǒng)計(jì)方式取得實(shí)際的反射信號。然而，一般的測距裝置測出物體距離需要一定的時(shí)間，例如0.5秒。在這段測距時(shí)間內(nèi)，移動(dòng)物體的位置持續(xù)改變，因此反射信號分布位置不固定會(huì)造成取樣上的問題。
另外，由于測速裝置測出移動(dòng)物體速度的時(shí)間也被要求在相當(dāng)短的時(shí)間以內(nèi)，例如0.6秒。這段時(shí)間不足以讓傳統(tǒng)的測距裝置測出移動(dòng)物體的兩份距離資料。因此，亦不適用以傳統(tǒng)的測距裝置求出計(jì)算移動(dòng)物體速度所需的兩份距離資料。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用測距裝置的測速方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種測速方法，執(zhí)行于一測速裝置中，包括以下步驟利用一測距裝置在一測量時(shí)段內(nèi)取得對一物體的特定次數(shù)的測距資料；取得一新測量精度單位，所述物體在所述測量時(shí)段中的第一時(shí)段內(nèi)及第二時(shí)段內(nèi)的預(yù)估移動(dòng)距離小于所述新測量精度單位；根據(jù)所述新測量精度單位在所述第一時(shí)段及所述第二時(shí)段內(nèi)的所述測距資料中取樣，以算出所述物體在所述第一時(shí)段內(nèi)的第一概略距離D1以及在所述第二時(shí)段內(nèi)的第二概略距離D2；根據(jù)所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料；根據(jù)過濾后的所述測距資料算出所述物體的速度。
本發(fā)明提供的測速方法，所述測距資料中包含所述測距裝置對所述物體的數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置發(fā)射的用以測距的光束的取樣反射信號，每個(gè)所述取樣反射信號對應(yīng)以所述新測量精度單位為單位的一個(gè)刻度，所述第一概略距離為對應(yīng)最多所述第一時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離，所述第二概略距離為對應(yīng)最多所述第二時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離。
本發(fā)明提供的測速方法，所述測距資料包含所述測距裝置對所述物體的所述特定次數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號，每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)一個(gè)以原測量精度單位為單位的測量距離，所述原測量精度單位小于所述新測量精度單位，每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸及一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸坐標(biāo)，上述方法更包含根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線，所述范圍以所述直線為基礎(chǔ)。
本發(fā)明提供的測速方法，所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線，在所述過濾步驟中，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
本發(fā)明提供的測速方法，所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl，所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)二坐標(biāo)畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線，其中ΔD為誤差距離。
本發(fā)明提供的測速方法，Tj-Ti＝Tl-Tk，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。
本發(fā)明提供的測速方法，算出所述物體的速度的所述步驟中，以最小二乘法或加權(quán)平均法算出所述物體的速度。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種測速方法，執(zhí)行于一測速裝置中，包括以下步驟利用一測距裝置取得對一物體的特定次數(shù)個(gè)測量樣本，所述特定次數(shù)個(gè)所述測量樣本構(gòu)成測距資料，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號，每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)一個(gè)測量距離，每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸及一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸坐標(biāo)；利用所述測距資料在第一時(shí)段及第二時(shí)段中的測量樣本算出所述物體對應(yīng)所述第一時(shí)段的第一概略距離D1及對應(yīng)所述第二時(shí)段的第二概略距離D2；根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線；根據(jù)所述直線確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料；根據(jù)過濾后的所述測距資料算出所述物體的距離。
本發(fā)明提供的測速方法，所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線，在所述過濾步驟中，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
本發(fā)明提供的測速方法，所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl，所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)二坐標(biāo)畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線，其中ΔD為誤差距離。
本發(fā)明提供的測速方法，Tj-Ti＝Tl-Tk，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。
本發(fā)明提供的測速方法，算出所述物體的速度的所述步驟中，以最小二乘法或加權(quán)平均法算出所述物體的速度。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種測速裝置，包括一個(gè)測距裝置，在一個(gè)測量時(shí)段內(nèi)取得對一物體的特定次數(shù)的測距資料；一個(gè)處理器，耦接于所述測距裝置，用以取得一新測量精度單位，使得所述物體在所述測量時(shí)段中的第一時(shí)段內(nèi)及第二時(shí)段內(nèi)的預(yù)估移動(dòng)距離小于所述新測量精度單位，所述處理器根據(jù)所述新測量精度單位在所述第一時(shí)段及所述第二時(shí)段內(nèi)的所述測距資料中取樣以算出所述物體在所述第一時(shí)段內(nèi)的第一概略距離D1以及在所述第二時(shí)段內(nèi)的第二概略距離D2，根據(jù)所述D1及所述D2確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料，根據(jù)過濾后的所述測距資料計(jì)算出所述物體的速度。
本發(fā)明提供的測速裝置，所述測距資料包含所述測距裝置對所述物體的數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置發(fā)射的用以測距的光束的取樣反射信號，每個(gè)所述取樣反射信號對應(yīng)以所述新測量精度單位為單位的一個(gè)刻度，所述第一概略距離為對應(yīng)最多所述第一時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離，所述第二概略距離為對應(yīng)最多所述第二時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離。
本發(fā)明提供的測速裝置，所述測距資料包含所述測距裝置對所述物體的所述特定次數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號，每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)以一原測量精度單位為單位的一個(gè)測量距離，所述原測量精度單位小于所述新測量精度單位，每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸及一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸坐標(biāo)，所述處理器根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線，所述范圍以所述直線為基礎(chǔ)。
本發(fā)明提供的測速裝置，所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線，在所述處理器過濾所述測距資料時(shí)，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
本發(fā)明提供的測速裝置，所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl，所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)二坐標(biāo)畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線，其中ΔD為誤差距離。
本發(fā)明提供的測速裝置，Tj-Ti＝Tl-Tk，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。
本發(fā)明提供的測速裝置，所述處理器以最小二乘法或加權(quán)平均法算出所述物體的速度。
本發(fā)明提供的測速方法及測速裝置，可以在物體位置持續(xù)改變的情況下，在短時(shí)間內(nèi)對測距資料取樣并濾除噪聲的干擾，從而較為準(zhǔn)確地測算出物體的速度。


圖1是理想狀況下對一移動(dòng)物體發(fā)射的測速光束的反射訊號示意圖。
圖2是對一移動(dòng)物體發(fā)射的測速光束的反射訊號實(shí)例示意圖。
圖3是本發(fā)明測速裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖4是本發(fā)明測速方法實(shí)施例的流程圖。
圖5是對一移動(dòng)物體發(fā)射的測速光束的反射訊號及過濾測距資料的范圍的實(shí)例示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種測速方法，執(zhí)行于一測速裝置中。
如圖3所示，測速裝置10中包含數(shù)個(gè)實(shí)體(entity)，分別為處理器1、光束發(fā)射器2、光束接收器3、測距資料4及測距裝置9。圖3中各實(shí)體也可采用其它的配置方式，例如測距資料可以存在于測距裝置中，處理器可以在測距裝置之外，或測距裝置及測速裝置中各包含一處理器。處理器1耦接光束發(fā)射器2及光束接收器3。光束發(fā)射器2用以發(fā)射測距光束。光束接收器3用以接收取樣反射信號，包含所述測距光束的反射信號及噪聲。
圖4是本發(fā)明測速方法實(shí)施例的流程圖。測速裝置10利用測距裝置9在一測量時(shí)段內(nèi)取得對一物體的N次的測距資料4，例如一部分顯示于圖2中(步驟S2)。測距裝置9是以原測量精度單位(例如1米)測量所述物體的距離資料。假設(shè)測速裝置10測出移動(dòng)物體速度的時(shí)間被要求在t秒以內(nèi)，而且測距裝置9可以每秒測n1次。所述測量時(shí)間可以小于或等于t。所述N可以小于等于n1×t，其中t為實(shí)數(shù)，N與n1為正整數(shù)。
測速裝置10測量的移動(dòng)物體可以是車輛或任何移動(dòng)物體，可以按照移動(dòng)物體的特性預(yù)估其速度并將其限定在一最快速度以下。
處理器1取得一新測量精度單位(例如10米)，以及在所述測量時(shí)段內(nèi)的第一時(shí)段及第二時(shí)段(步驟S4)，以使得所述物體在所述測量時(shí)段的所述第一時(shí)段內(nèi)及所述第二時(shí)段內(nèi)的預(yù)估移動(dòng)距離小于所述新測量精度單位。新測量精度單位大于所述原測量精度單位。關(guān)于所述預(yù)估移動(dòng)距離，舉例來說，可以利用所述最快速度乘以所述第一時(shí)段或所述第二時(shí)段來估算所述預(yù)估移動(dòng)距離。所述新測量精度單位、第一時(shí)段及第二時(shí)段可以被預(yù)先確定，并儲(chǔ)存于測速裝置10中，也可以由處理器1動(dòng)態(tài)決定。
所述第一時(shí)段及第二時(shí)段為不同時(shí)段。所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl。Ti、Tj、Tk及T1為正整數(shù)。所述第一時(shí)段及第二時(shí)段的時(shí)間長度可以相同，即Tj-Ti＝Tl-Tk，也可以不同。
現(xiàn)在說明測距資料4。測距資料4包含測距裝置9對所述物體的所述N個(gè)測量樣本(例如圖2中的測量樣本P)，1＜(Tj-Ti+1)＜N且1＜(Tl-Tk+1)＜N。每個(gè)測量樣本包含測距裝置9在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號。每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)以所述原測量精度單位為單位的一個(gè)測量距離，所述原測量精度單位小于所述新測量精度單位。每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸和一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S上的坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸上的坐標(biāo)?？梢杂蓽y距裝置9算出取樣反射信號對應(yīng)的測量距離。
舉例來說，假設(shè)一取樣反射訊號為測距次序T的取樣反射訊號，且對應(yīng)距離D，則此取樣反射訊號的坐標(biāo)以(T，D)表示，其中T為次序軸上的坐標(biāo)，D為距離軸上的坐標(biāo)。
處理器1根據(jù)所述新測量精度單位在所述第一時(shí)段及所述第二時(shí)段內(nèi)的測距資料4中取樣(步驟S5)，以算出所述物體在所述第一時(shí)段內(nèi)的第一概略距離D1以及在所述第二時(shí)段內(nèi)的第二概略距離D2(步驟S6)。
所述第一時(shí)段的測距資料中包含(Tj-Ti+1)個(gè)測量樣本，所述第二時(shí)段的測距資料中包含(Tl-Tk+1)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置發(fā)射的用以測距的光束的取樣反射信號。每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)的測量距離可以轉(zhuǎn)換成新測量精度單位的一個(gè)刻度。
所述第一概略距離D1為對應(yīng)最多所述第一時(shí)段的取樣反射信號的新測量精度單位刻度所表示的測量距離(即所述新測量精度單位的一個(gè)刻度)，所述第二概略距離D2為對應(yīng)最多所述第二時(shí)段的取樣反射信號的新測量精度單位刻度所表示的測量距離(即所述新測量精度單位的另一個(gè)刻度)。
舉例來說，假設(shè)所述測距資料以二維陣列RawData[DISTANCE][N]表示，DISTANCE可以是測速裝置10中原測量精度單位的最大刻度。以兩個(gè)一維陣列Dist1[DIST及Dist2[DIST]表示對在所述第一時(shí)段及所述第二時(shí)段內(nèi)的測距資料4的取樣結(jié)果。DIST＝[DISTANCE/R]，其中R為新測量精度單位。因此，0～DIST表示新測量精度單位的每一個(gè)刻度。處理器1分別統(tǒng)計(jì)所述(Tj-Ti+1)個(gè)測量樣本及所述(Tl-Tk+1)個(gè)測量樣本中對應(yīng)新測量精度單位第一個(gè)刻度內(nèi)的取樣反射信號個(gè)數(shù)，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別儲(chǔ)存在Dist1
及Dist2
。處理器1分別統(tǒng)計(jì)所述(Tj-Ti+1)個(gè)測量樣本及所述(Tl-Tk+1)個(gè)測量樣本中對應(yīng)新測量精度單位第二個(gè)刻度內(nèi)的取樣反射信號個(gè)數(shù)，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別儲(chǔ)存在Dist1[1]及Dist2[1]。依同理，處理器1求出Dist1[DIST]及Dist2[DIST]中各元素的數(shù)值。處理器1取得分別在Dist1[DIST]及Dist2[DIST]中最大的兩個(gè)元素Dist1[d1]及Dist2[d2]。所述第一概略距離D1＝d1×R/r，所述第二概略距離D2＝d2×R/r，其中r為原測量精度單位。
根據(jù)所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料(步驟S8)。
舉例來說，根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線，所述范圍以所述直線為基礎(chǔ)。舉例來說，所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線。
所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)兩個(gè)坐標(biāo)所畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。如圖5所示，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)兩坐標(biāo)畫出的直線L1以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)兩坐標(biāo)畫出的直線L2，其中ΔD為誤差距離，可以被預(yù)先確定，并儲(chǔ)存于測速裝置10中，也可以由處理器1動(dòng)態(tài)決定。
濾除所述范圍以外的測距資料4的取樣反射信號(步驟S10)。
以所述兩條平行線為例，在所述過濾步驟中，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
處理器1判定保留的測距資料4是否足夠(步驟S11)。如否，回到步驟S2。如是，處理器1根據(jù)過濾后的測距資料4算出所述物體的速度(步驟S12)。舉例來說，處理器1以最小二乘法(method of least square)或加權(quán)平均法(method of weightedmean)算出所述物體的速度。
雖然本發(fā)明已通過較佳實(shí)施例說明如上，但該較佳實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對該較佳實(shí)施例做出各種更改和補(bǔ)充，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號的簡單說明如下1處理器 10測速裝置2光束發(fā)射器 ΔD誤差距離3光束接收器 L1，L2直線4測距資料P測量樣本9測距裝置
權(quán)利要求
1.一種測速方法，執(zhí)行于一測速裝置中，其特征在于包括以下步驟利用一測距裝置在一測量時(shí)段內(nèi)取得對一物體的特定次數(shù)的測距資料；取得一新測量精度單位，所述物體在所述測量時(shí)段中的第一時(shí)段內(nèi)及第二時(shí)段內(nèi)的預(yù)估移動(dòng)距離小于所述新測量精度單位；根據(jù)所述新測量精度單位在所述第一時(shí)段及所述第二時(shí)段內(nèi)的所述測距資料中取樣，以算出所述物體在所述第一時(shí)段內(nèi)的第一概略距離D1以及在所述第二時(shí)段內(nèi)的第二概略距離D2；根據(jù)所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料；根據(jù)過濾后的所述測距資料算出所述物體的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測速方法，其特征在于所述測距資料中包含所述測距裝置對所述物體的數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置發(fā)射的用以測距的光束的取樣反射信號，每個(gè)所述取樣反射信號對應(yīng)以所述新測量精度單位為單位的一個(gè)刻度，所述第一概略距離為對應(yīng)最多所述第一時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離，所述第二概略距離為對應(yīng)最多所述第二時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測速方法，其特征在于所述測距資料包含所述測距裝置對所述物體的所述特定次數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號，每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)一個(gè)以原測量精度單位為單位的測量距離，所述原測量精度單位小于所述新測量精度單位，每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸及一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸坐標(biāo)，上述方法更包含根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線，所述范圍以所述直線為基礎(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測速方法，其特征在于所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線，在所述過濾步驟中，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測速方法，其特征在于所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl，所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)二坐標(biāo)畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線，其中ΔD為誤差距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測速方法，其特征在于Ti-Ti＝Tl-Tk，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測速方法，其特征在于算出所述物體的速度的所述步驟中，以最小二乘法或加權(quán)平均法算出所述物體的速度。
8.一種測速方法，執(zhí)行于一測速裝置中，其特征在于包括以下步驟利用一測距裝置取得對一物體的特定次數(shù)個(gè)測量樣本，所述特定次數(shù)個(gè)所述測量樣本構(gòu)成測距資料，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號，每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)一個(gè)測量距離，每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸及一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸坐標(biāo)；利用所述測距資料在第一時(shí)段及第二時(shí)段中的測量樣本算出所述物體對應(yīng)所述第一時(shí)段的第一概略距離D1及對應(yīng)所述第二時(shí)段的第二概略距離D2；根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線；根據(jù)所述直線確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料；根據(jù)過濾后的所述測距資料算出所述物體的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測速方法，其特征在于所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線，在所述過濾步驟中，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測速方法，其特征在于所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl，所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)二坐標(biāo)畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線，其中ΔD為誤差距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測速方法，其特征在于Ti-Ti＝Tl-Tk，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測速方法，其特征在于算出所述物體的速度的所述步驟中，以最小二乘法或加權(quán)平均法算出所述物體的速度。
13.一種測速裝置，其特征在于包括一個(gè)測距裝置，在一個(gè)測量時(shí)段內(nèi)取得對一物體的特定次數(shù)的測距資料；一個(gè)處理器，耦接于所述測距裝置，用以取得一新測量精度單位，使得所述物體在所述測量時(shí)段中的第一時(shí)段內(nèi)及第二時(shí)段內(nèi)的預(yù)估移動(dòng)距離小于所述新測量精度單位，所述處理器根據(jù)所述新測量精度單位在所述第一時(shí)段及所述第二時(shí)段內(nèi)的所述測距資料中取樣以算出所述物體在所述第一時(shí)段內(nèi)的第一概略距離D1以及在所述第二時(shí)段內(nèi)的第二概略距離D2，根據(jù)所述D1及所述D2確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料，根據(jù)過濾后的所述測距資料計(jì)算出所述物體的速度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測速裝置，其特征在于所述測距資料包含所述測距裝置對所述物體的數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置發(fā)射的用以測距的光束的取樣反射信號，每個(gè)所述取樣反射信號對應(yīng)以所述新測量精度單位為單位的一個(gè)刻度，所述第一概略距離為對應(yīng)最多所述第一時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離，所述第二概略距離為對應(yīng)最多所述第二時(shí)段的取樣反射信號的刻度所表示的測量距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測速裝置，其特征在于所述測距資料包含所述測距裝置對所述物體的所述特定次數(shù)個(gè)測量樣本，每個(gè)測量樣本包含所述測距裝置在一特定測距次序發(fā)射的用以測距的光束的數(shù)個(gè)取樣反射信號，每個(gè)取樣反射信號對應(yīng)以一原測量精度單位為單位的一個(gè)測量距離，所述原測量精度單位小于所述新測量精度單位，每個(gè)取樣反射信號分布于由一個(gè)次序軸及一個(gè)距離軸展開的平面上，并以其測距次序?yàn)樗龃涡蜉S坐標(biāo)，以其對應(yīng)的測量距離為所述距離軸坐標(biāo)，所述處理器根據(jù)所述第一時(shí)段、所述第二時(shí)段、所述第一概略距離D1及所述第二概略距離D2在所述平面上畫出一條直線，所述范圍以所述直線為基礎(chǔ)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的測速裝置，其特征在于所述范圍為在所述平面上以所述直線為基礎(chǔ)的兩條平行線，在所述處理器過濾所述測距資料時(shí)，保留所述測距資料在所述兩條平行線之間的取樣反射信號，濾除其它的取樣反射信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的測速裝置，其特征在于所述第一時(shí)段包含測距次序Ti～Tj，所述第二時(shí)段包含測距次序Tk～Tl，所述直線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1)及(Tm，D2)二坐標(biāo)畫出的直線，其中Ti≤Tn≤Tj且Tk≤Tm≤Tl，所述兩條平行線為根據(jù)所述平面上(Tn，D1+ΔD)及(Tm，D2+ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線以及根據(jù)所述平面上(Tn，D1-ΔD)及(Tm，D2-ΔD)二坐標(biāo)畫出的直線，其中ΔD為誤差距離。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的測速裝置，其特征在于Ti-Ti＝Tl-Tk，且|Tk-Ti|＝|Tm-Tn|。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測速裝置，其特征在于所述處理器以最小二乘法或加權(quán)平均法算出所述物體的速度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種測速方法及測速裝置。首先，利用測距裝置在一測量時(shí)段內(nèi)取得對一物體的特定次數(shù)的測距資料，然后取得一新測量精度單位，使所述物體在所述測量時(shí)段中的第一時(shí)段內(nèi)及第二時(shí)段內(nèi)的預(yù)估移動(dòng)距離小于所述新測量精度單位。根據(jù)所述新測量精度單位在所述第一時(shí)段及第二時(shí)段內(nèi)的所述測距資料中取樣，以算出所述物體在所述第一時(shí)段內(nèi)的第一概略距離D1以及在所述第二時(shí)段內(nèi)的第二概略距離D2。根據(jù)所述D1及所述D2確定一個(gè)范圍，用以過濾所述測距資料。根據(jù)過濾后的所述測距資料算出所述物體的距離。使用這種測速方法及測速裝置可有效地濾除噪聲的干擾，并可在短時(shí)間內(nèi)測算出移動(dòng)物體的速度。
文檔編號G01P3/80GK1804634SQ20051000201
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者黃東 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司