[發明專利]激光雷達的測距方法、系統和設備

有效

• 申請號: 201910361155.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110174676B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 侯昌韜
• 申請（專利權）人: 深圳市速騰聚創科技有限公司
• 主分類號: G01S17/34
• 分類號: G01S17/34;G01S7/48
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳小娜;景懷宇

1.一種激光雷達的測距方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取所述激光雷達系統的測距通道上產生的測距中頻信號，以及，所述激光雷達系統的校準通道上產生的校準中頻信號；

對所述測距中頻信號進行信號處理得到不同時刻對應的接收中頻頻率，以及，對所述校準中頻信號進行信號處理得到不同時刻對應的校準中頻頻率；

根據不同時刻對應的校準中頻頻率以及不同時刻對應的接收中頻頻率，計算所述校準通道上的臂程差的等效個數，并根據所述臂程差的等效個數計算所述激光雷達系統與目標探測對象之間的距離；其中，所述等效個數為通過多個所述臂程差的組合來等效所述距離時，所述臂程差的數量；所述臂程差為所述校準通道上的干涉儀中的兩個不同光程的光纖的光程差值；

其中，所述根據不同時刻對應的校準中頻頻率以及不同時刻對應的接收中頻頻率，計算所述校準通道上的臂程差的等效個數，包括：

根據時間順序將不同的校準中頻頻率進行累加求和；所述校準中頻頻率的時間間隔與所述臂程差對應的傳輸時間差相等；

當累加和與任一時刻的接收中頻頻率的誤差小于預設閾值時，將累加和對應的累計個數確定為所述等效個數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述臂程差的等效個數計算所述激光雷達系統與目標探測對象之間的距離，包括：

根據所述臂程差與所述等效個數的乘積，計算所述激光雷達系統與目標探測對象之間的距離。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述臂程差與所述等效個數的乘積，計算所述激光雷達系統與目標探測對象之間的距離，包括：

將所述所述臂程差與所述等效個數的乘積除以2，確定為所述所述激光雷達系統與目標探測對象之間的距離。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述激光雷達系統的測距通道上產生的測距中頻信號，包括：

通過所述接收耦合器獲取所述測距中頻信號，其中，所述測距中頻信號為所述接收耦合器將所述目標探測對象返回的回波信號與本振信號進行干涉產生的信號，所述本振信號為所述測距通道接收到所述回波信號時，發射通道發送的激光信號。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取所述激光雷達系統的校準通道上產生的校準中頻信號，包括：

通過所述校準耦合器獲取所述校準中頻信號；其中，所述校準中頻信號為校準耦合器將所述干涉儀的兩個不同光程的光纖輸出的激光信號進行干涉產生的信號。

6.一種激光雷達系統，其特征在于，所述系統包括：激光發射通道、測距通道、校準通道以及與所述測距通道和校準通道連接的控制器；

所述激光發射通道用于將掃頻激光器發射的激光信號通過分光器組件發送至所述激光雷達系統的測距通道以及校準通道；

所述測距通道用于通過接收耦合器接收本振信號與目標探測對象返回的回波信號，并對所述本振信號和所述回波信號進行干涉，產生測距中頻信號；所述本振信號為所述測距通道接收到所述回波信號時，所述發射通道發送的激光信號；

所述校準通道用于通過干涉儀接收所述激光信號，并將干涉儀的兩個不同光程的光纖輸出的激光信號發送至校準耦合器產生校準中頻信號；

所述控制器用于實現上述權利要求1-5任一項所述的方法。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述激光發射通道包括依次連接的掃頻激光器、光隔離器以及分光器組件；

所述光纖校準通道包括依次連接的干涉儀、校準耦合器以及校準平衡探測器；

所述激光接收通道包括依次連接的接收耦合器以及接收平衡探測器；

所述激光發射通道通過所述分光器組件將所述發射調頻激光信號發送至所述接收耦合器以及所述干涉儀。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述干涉儀為馬赫曾德爾干涉儀。

9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至5中任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至5中任一項所述方法的步驟。