[發(fā)明專利]一種基于探測信號的測距方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980060407.4
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN112740075B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 姜彤;李強;巫紅英;李洪磊;李強
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/486
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

一種基于探測信號的測距方法及裝置，涉及距離檢測技術領域，用于提高測距的準確性和測距精度。該方法包括：基于時間數(shù)字轉換(TDC)的測距方式對探測信號的回波信號進行處理，以確定第一數(shù)據(jù)集合(S501)，第一數(shù)據(jù)集合包括如下參數(shù)：至少一個第一距離或至少一個第一飛行時間；基于模擬數(shù)字轉換(ADC)的測距方式對該回波信號進行處理，以確定第二數(shù)據(jù)集合(S502)，第二數(shù)據(jù)集合包括如下參數(shù)：至少一個第二距離或至少一個第二飛行時間；根據(jù)該探測信號的實際發(fā)射功率、至少一個估計距離、或者該回波信號的至少一個信號參數(shù)中的至少一項分別與預設的閾值之間的關系，根據(jù)該第一數(shù)據(jù)集合或該第二數(shù)據(jù)集合中的至少一個參數(shù)確定輸出距離集合(S503)。

技術領域

本申請涉及距離檢測技術領域，尤其涉及一種基于探測信號的測距方法及裝置。

背景技術

激光雷達(Light Detection and Ranging，LiDAR)是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。其工作原理是向目標物體發(fā)射激光探測信號，然后將接收到的從目標物體反射回來的信號與發(fā)射的探測信號進行對比，信號處理后，獲得目標物體的有關信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。激光雷達具有高測量精度、精細的時間和空間分辨率，能完成測距、目標探測、跟蹤和成像識別等功能，其中，測距是激光雷達的基本功能。

目前，大部分激光雷達采用脈沖光飛行時間(Time of flight，TOF)原理測量距離，可以實現(xiàn)幾米到幾千米的探測。其原理是激光器發(fā)射一個持續(xù)很短時間的光脈沖，通過測量光脈沖從激光雷達到目標物體，然后從目標物體反射回測距儀的光傳輸時間，也叫飛行時間t，通過公式：R＝c×t/(2×n)計算得到目標物體的距離。其中，c為光速，約為299792458m/s，n為介質中的折射率。通常TOF測距包括兩種方式，即基于時間數(shù)字轉換(Time to Digital Converter，TDC)的測距方式，和基于模擬數(shù)字轉換(Analog toDigital Converter，ADC)的測距方式。其中，TDC測距方式是一種基于模擬信號的測距方式，具體通過時刻鑒別電路確定探測信號經目標反射形成的回波信號的時刻，進而獲取探測信號的飛行時間，并將該飛行時間轉換成相應的距離；ADC測距方式是一種基于數(shù)字信號的測距方式，具體通過對探測信號反射形成的回波信號進行模擬數(shù)字轉換，并對數(shù)字化信號進行信號處理，從而得到探測的距離。

上述兩種方式中，基于TDC測距方式雖然TDC的測量精度較高，但測距性能受限于時刻鑒別的精度；基于ADC測距方式能夠通過數(shù)字域的信號處理改善低信噪比回波的性能，但其測距性能受限于采樣率。因此，在實際應用中，單獨使用上述兩種方式的任一種測距方式時，受到多種因素制約，影響測距性能。

發(fā)明內容

本申請實施例提供一種基于探測信號的測距方法及裝置，用于提高測距的準確性和測距精度。

為達到上述目的，本申請的實施例采用如下技術方案：

第一方面，提供一種基于探測信號的測距方法，該探測信號經過反射形成的信號為回波信號，該方法包括：基于時間數(shù)字轉換TDC的測距方式對所述回波信號進行處理，以確定第一數(shù)據(jù)集合，所述第一數(shù)據(jù)集合包括至少一個第一距離或至少一個第一飛行時間；基于模擬數(shù)字轉換ADC的測距方式對所述回波信號進行處理，以確定第二數(shù)據(jù)集合，所述第二數(shù)據(jù)集合包括至少一個第二距離或至少一個第二飛行時間；根據(jù)所述探測信號的實際發(fā)射功率、至少一個待測距離、或者所述回波信號的至少一個信號參數(shù)中的至少一項分別與預設的閾值之間的關系，將所述第一數(shù)據(jù)集合或所述第二數(shù)據(jù)集合中的至少一個數(shù)據(jù)確定為輸出距離集合。

上述技術方案中，分別通過TDC測距方式和ADC測距方式來進行測距，并通過一定策略靈活性地從兩個測距結果中選擇ADC的測距結果或ADC的測距結果輸出，即選擇更優(yōu)的測距結果輸出，從而能夠提高輸出距離集合的準確性和測距精度。