一种带热敏风速的望远镜测距仪及测距方法与流程

1.本发明涉及激光测距技术，尤其涉及一种带热敏风速的望远镜测距仪及测距方法。


背景技术：

2.高尔夫运动中，有风的天气对于击球影响非常大，风向和风速都会实时变化。在高尔夫巡回赛中，每当专业球手在有风的天气打球时，当场的平均杆数都会大幅上涨。球手在击球时，通过人体感知，观察风力和风向，谨慎计划球路球速，此方法误差大，无法准确的衡量风速，进而得不到更加准确的预期击球距离。
3.况且，目前市面上还没有具备风速补偿功能的用于高尔夫击球测距的望远镜设备，鉴于此，本技术提出一种带热敏风速的望远镜测距仪及测距方法，以解决前述相关技术问题。


技术实现要素：

4.（一）要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种带热敏风速的望远镜测距仪及测距方法，该装置可以通过热敏风速传感器测量精准的风速，进而通过风速补偿高尔夫击球距离，帮助球手规划出更有效的击球距离和球路。
5.（二）技术方案为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：第一方面，本发明实施例提供一种用于测量风速的望远镜测距仪；测距仪本体和风速测量装置；所述风速测量装置包括：热敏风速探头、处理单元、活动杆和固定装置；所述热敏风速探头借助于活动杆自由伸缩，在缩回时收缩在所述固定装置内，所述固定装置安装固定在所述测距仪本体的第一侧，且所述 热敏风速探头伸出的方向为所述测距仪本体中物镜延伸的方向；所述处理单元与所述热敏风速探头电连接，并与所述测距仪本体中的控制装置电连接；所述处理单元位于所述固定装置内或集成在所述测距仪本体的控制装置中；所述测距仪本体的第二侧设置有模式切换组件，所述模式切换组件电连接所述控制装置，用于接收用户的指令使所述控制装置切换测量模式，所述测量模式包括：高尔夫补偿距离测量模式和基本距离测量模式；所述第二侧为所述第一侧相对的一侧。
6.可选地，所述热敏风速探头包括：用于发热的金属丝，所述金属丝为铂、铑、钨中的一种；所述热敏风速探头伸缩的距离为 20cm-50cm；所述处理单元用于根据下述公式一获取当前时刻的风速，
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公式一其中，为第一时间段t1的电压变化量，第一时间段t1为1-5s；和均为已知的校准参数。
7.可选地，所述热敏风速探头经由放大滤波电路电连接所述处理单元；所述测距仪本体中的电源组件为所述热敏风速探头、放大滤波电路和处理单元供电；所述测距仪本体中的电源组件包括：嵌设于测距仪本体表面的充电 接口，使用充电接口充电的锂电池和充电电路；所述充电接口经由充电电路为所述锂电池充电。
8.可选地，所述测距仪本体包括：有防滑螺纹的握柄状壳体、物镜组件、目镜组件、控制装置、模式切换组件；所述物镜组件和目镜组件位于所述壳体的两端，控制装置集成在壳体内，所述模式切换组件嵌设在所述壳体的第一侧；所述物镜组件包括：激光发射单元和激光接收单元、激光计算单元，所述激光计算单元用于根据激光发射单元和激光接收单元的时间差，获得内码数据；所述控制装置电连接所述激光发射单元和激光接收单元、激光计算单元，并根据下述公式二计算测量的距离；
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公式二其中，为内码数据，为光速，为满量程量，为tof频率。
9.可选地，所述控制装置还用于：在用户触发高尔夫补偿距离测量模式时，根据下述公式三，获取高尔夫补偿距离；
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公式三其中，为测量角度，范围为：；为比例系数，根据不同距离，比例系数取得不同的数值。
10.第二方面，本发明实施例还提供一种基于第一方面任一所述的用于测量风速的望远镜测距仪的测距方法，其包括：s1、测距仪开机时，测距仪中控制装置初始化各测量模式的参数；s2、用户通过触发模式切换组件，选择高尔夫补偿距离测量模式或基本距离测量模式进行对应的距离测量，以获得目标距离；s3、获取当前测距环境下的风速，基于所述风速获得最终的待测距离。
11.可选地，所述s1中的测距仪开机时，测距仪中控制装置初始化各测量模式的参数，包括：所述参数包括：tof传感器的工作模式、工作频率、滤噪参数，以及前述风速校准参
数和、比例系数。
12.可选地，所述s2中的用户通过触发模式切换组件，选择高尔夫补偿距离测量模式或基本距离测量模式进行对应的距离测量，以获得目标距离，包括：获得所述目标距离包括：所述控制装置发送测量指令，驱动激光发射单元向待测目标发射激光，并驱动激光接收单元接收返回的激光；所述控制装置通过计算发射激光和接收激光的时间差获得内码数据，基于所述内码数据计算目标距离。
13.可选地，所述的s3中的获取当前测距环境下的风速，包括：所述控制装置向所述处理单元发送测量指令，并获取所述处理单元计算的风速，显示在所述测距仪本体屏幕上。
14.可选地，所述s3中的基于所述风速获得最终的待测距离，包括：若当前环境下的风速未影响到高尔夫击球的球路，则将获得的目标距离作为最终的待测距离；若当前环境下的风速影响到高尔夫击球的球路，则基于获得的风速和目标距离计算高尔夫补偿距离，将所述高尔夫补偿距离作为最终的待测距离。
15.（三）有益效果在高尔夫运动中，有风的天气对于击球影响非常大，风向和风速都会实时变化。与无风速补偿的测距仪相比，通过本技术中的望远镜测距仪，能够随时校正高尔夫飞行距离，减少了击球手平均杆数。与“人体感知风速，观察风力和风向，再计算球路球速”这种方式相比，热敏传感器的数据更加稳定可靠，能更加精准地测量出风速数据，使得用户可以计划出更理想的击球路线和击球速度。
附图说明
16.图1为本发明一种实施例中的望远镜测距仪结构示意图；图2为本发明一种实施例中的望远镜测距仪结构示意图；图3为本发明一种实施例中的基于望远镜测距仪的测距方法流程示意图；在上述图1和图2中，1为热敏风速探头；2为伸缩杆；3为接收物镜；4为发射物镜；5为模式按键；6为测量按键；7为目镜旋钮；8为目镜；9为充电指示灯；10为充电接口；11为挂绳孔。
具体实施方式
17.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
18.实施例一如图1及图2所示，本实施例提出一种用于测量风速的望远镜测距仪，望远镜测距仪具体包括：测距仪本体和风收缩在所述固定装置内，固定装置安装固定在所述测距仪本体的第一侧，且热敏风速探头伸出的方向为测距仪本体中物镜延伸的方向；其中，热敏风速探头经由放大滤波电路电连接处理单元。
19.本实施例中，热敏风速探头包括：用于发热的金属丝，金属丝为铂、铑、钨中的一种；热敏风速探头伸缩的距离为20cm-50cm。
20.本实施例中，处理单元用于根据下述公式一获取当前时刻的风速：
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公式一；其中，为第一时间段t1的电压变化量，第一时间段t1为1-5s；和均为已知的校准参数。
21.本实施例中，风速测量装置包括：热敏风速探头、处理单元、活动杆和固定装置；其中，活动杆可以为伸缩杆；热敏风速探头借助于活动杆自由伸缩，在缩回时缩杆用于将热敏风速探头伸出，探头伸出后，可远离仪器本身一定距离，以防止人为的挡风，可以获得更好的风速检测。
22.本实施例中，处理单元与热敏风速探头电连接，并与测距仪本体中的控制装置电连接；处理单元位于固定装置内或集成在所述测距仪本体的控制装置中。
23.本实施例中，测距仪本体的第二侧设置有模式切换组件和测量启动组件，模式切换组件可以为模式按键，测量启动组件可以为测量启动按键，具体的：第一点、对于模式切换组件而言，短按切换测量模式，长按进入设置菜单；模式切换组件电连接控制装置，用于接收用户的指令使控制装置切换测量模式，测量模式包括：高尔夫补偿距离测量模式和基本距离测量模式；对此需要说明的是，在高尔夫运动中，若当前击球区域为平坦区域，则选用基本距离测量模式进行测距；若当前击球区域为上坡或者下坡区域，则选用高尔夫补偿距离测量模式进行测距。本实施例中，第二侧为第一侧相对的一侧。第二点、通过操作测量启动组件，能够实现设备的开机和测量，具体的，短按测量启动按键可以进行一次测量，长按测量启动按键可以进行连续测量。
24.本实施例中，测距仪本体包括：有防滑螺纹的握柄状壳体、物镜组件、目镜组件、控制装置、模式切换组件；物镜组件和目镜组件位于壳体的两端，控制装置集成在壳体内，模式切换组件嵌设在所述壳体的第一侧。
25.本实施例中，测距仪本体中的电源组件为热敏风速探头、放大滤波电路和处理单元供电；电源组件包括：嵌设于测距仪本体表面的充电接口，使用充电接口充电的锂电池和充电电路；充电接口经由充电电路为所述锂电池充电，所述充电接口可以为type-c接口，通过使用type-c线插入充电；本实施例中，测距仪本体还设有充电指示灯，充电状态显示红灯，充满电后显示绿灯。
26.本实施例中，物镜组件包括：激光发射单元和激光接收单元、激光计算单元，激光计算单元用于根据激光发射单元和激光接收单元的时间差，获得内码数据；其中，激光发射单元可以为发射物镜，激光接收单元可以为激光接收物镜。
27.本实施例中，目镜组件可以为设有旋钮的目镜，通过所述目镜可以观测待测目标，所述目镜内置有显示屏，显示屏能够对瞄准靶心和测量出的数据进行显示；当使用本测距仪时，可根据用户的近视或远视程度，通过调节目镜的旋钮，对目镜对应的屈光度进行调节。
28.本实施例中，控制装置电连接激光发射单元和激光接收单元、激光计算单元，并根
据下述公式二计算测量的距离：
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公式二；其中，为内码数据，为光速，为满量程量，为tof频率。
29.本实施例中，控制装置还用于：在用户触发高尔夫补偿距离测量模式时，根据下述公式三，获取高尔夫补偿距离： 公式三；其中，为测量角度，范围为：；为比例系数，根据不同距离，比例系数取得不同的数值。
30.基于实施例一中所述的望远镜测距仪，通过热敏风速探头测量精准的风速，通过风速补偿高尔夫击球距离，能够帮助球手规划出更有效的击球距离和球路。
31.实施例二本实施例提出一种基于实施例一中所述望远镜测距仪的测距方法，如图3所示，所述方法具体包括：s1、测距仪开机时，测距仪中控制装置初始化各测量模式的参数。
32.基于前述步骤s1，需要说明的是：需要进行初始化的参数包括tof传感器的工作模式、工作频率、滤噪参数，以及前述风速校准参数和、比例系数。
33.s2、用户通过触发模式切换组件，选择高尔夫补偿距离测量模式或基本距离测量模式进行对应的距离测量，以获得目标距离。
34.本实施例中，目标距离为击球点至预计高尔夫球落点的直线水平距离，对于前述目标距离的计算，以下两点需要说明，具体为下述01和02：01、当用户选择高尔夫补偿距离测量模式或基本测量模式时，控制装置发送测量指令，驱动激光放射单元向待测目标发射激光，并驱动激光接收单元接收返回的激光。
35.基于前述步骤01，需要说明的是：在控制装置驱动激光发射单元向待测目标发射激光的同时，所述发射激光对应的发射脉冲同时发射入tof传感器；发射出的激光在照射到待测目标后，返回到激光接收单元上，返回激光经过放大滤波电路得到对应的接收脉冲，通过tof传感器接收对应的接收脉冲。
36.02、控制装置通过计算发射激光和接收激光的时间差获得内码数据，基于内码数据计算目标距离。
37.基于前述步骤02，需要说明的是：tof传感器基于发射脉冲和接收脉冲计算产生内码数据，在产生内码数据后触发中断，并同时只控制装置读取产生的内码数据；控制装置将读取的内码数据手机到缓冲区内，直至缓冲区内的数据量达到32笔，其中控制装置每次读取的内码数据记为1笔数据。
38.本实施例中，对于目标距离的公式，已在实施例1中进行了说明，进而不再重述。
39.本实施例中，对于前述高尔夫补偿距离的获得，需要说明的是：控制装置基于获得的目标距离数据和风速数据，对高尔夫补偿距离进行计算，所述高尔夫补偿距离的计算公式，已在实施例1中进行了说明，进而不再重述。
40.s3、获取当前测距环境下的风速，基于所述风速获得最终的待测距离。
41.基于前述步骤s3中对风速的获取，需要说明的是：控制装置向处理单元发送测量指令，并获取处理单元计算的风速，将获取的风速显示在测距仪本体屏幕上。
42.基于前述步骤s3中最终的待测距离的获得，需要说明的是：若当前环境下的风速未影响到高尔夫击球的球路，则将获得的目标距离作为最终的待测距离；若当前环境下的风速影响到高尔夫击球的球路，则基于获得的风速和目标距离计算高尔夫补偿距离，将所述高尔夫补偿距离作为最终的待测距离。
43.通过实施例二中所述的基于望远镜测距仪的测量方法，首先通过热敏风速测量精准的风速，其次通过风速补偿高尔夫击球距离，进而能够帮助球手规划出更有效的击球距离和球路。
44.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
45.此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。