[發明專利]SPAD激光雷達雙隨機內存實時統計TDC的方法

有效

• 申請號: 202110411351.1
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113325386B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 常健忠
• 申請（專利權）人: 上海宏景智駕信息科技有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S7/481;G06F3/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;柏子雵

本發明的目的是：利用計數器實現ToF(time of flight)和統計數據存儲器的存儲地址的產生雙功能，并使用兩個存儲器對ToF測量的結果實現統計工作。為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種SPAD激光雷達雙隨機內存實時統計TDC的方法。本發明通過計數器實現Tof測量和RAM地址產生，由兩片RAM實現直方圖統計功能，從而濾除SPAD型激光雷達的噪聲。本發明簡單有效，計數器和RAM時鐘500MHz時，ToF測量分辨率為30厘米。

技術領域

本發明涉及一種實時統計TDC(雙隨機內存統計時間到距離轉換/Dual RAMStatistical Time to Distance Conversion)的方法。

背景技術

SPAD(Single Photon Avalanche Diode，單光子雪崩二極管)做為感光元件的激光雷達具有高極靈敏度的特點，廣泛應用于多像素高分辨激光雷達。但相較于傳統APD接收機激光雷達，SPAD型激光雷達更容易受到環境光、黑暗噪聲等噪聲的影響而產生測量失誤。

為了克服SPAD型激光雷達存在的問題，在SPAD型激光雷達的測量電路中需要對接收到的原始信號進行處理，利用如圖1所示的多次測量統計的方法，來過濾噪聲，提取要測量的目標距離信息。

發明內容

本發明的目的是：利用計數器實現ToF(time of flight)和統計數據存儲器的存儲地址的產生雙功能，并使用兩個存儲器對ToF測量的結果實現統計工作。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種SPAD激光雷達雙隨機內存實時統計TDC的方法，該SPAD激光雷達的測量電路利用N次測量統計方法來濾除噪聲，N≥2，每次測量的時鐘周期由M個Tof時間單元組成，M≥3，則所述方法用于對通過N次測量得到的直方圖進行統計，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、利用ToF計數器對每個時鐘周期內的Tof時間單元進行計數，計數的同時由ToF計數器生成讀寫存儲器一及讀寫存儲器二用于存放數據的存儲器地址，使得由ToF計數器生成的M個存儲器地址與一個時鐘周期內的M個Tof時間單元一一對應；

步驟2、上電后，將讀寫存儲器一及讀寫存儲器二所有存儲器地址存儲的數據初始化為0；

步驟3、設n＝1；

步驟4、第n次測量開始時，起始信號有效，ToF計數器清零后對第n次測量的時鐘周期的Tof時間單元進行計數，在計數的同時生成與上一次循環相同的存儲地址；

步驟5、若n為奇數，則進入步驟6，若n為偶數，則進入步驟7；

步驟6、按照ToF計數器生成的存儲地址將讀寫存儲器一中的數據取出作為原始數據，原始數據以及原始數據加1同時輸入選通器一；

若當前Tof時間單元內，SPAD激光雷達接收到有效停止信號，則選通器一將原始數據加1的值存入讀寫存儲器二的存儲地址，讀寫存儲器二的存儲地址由ToF計數器依據對Tof時間單元的計數生成，進入步驟8；

若當前Tof時間單元內，SPAD激光雷達沒有接收到有效停止信號，則選通器一將原始數據存入讀寫存儲器二的存儲地址，讀寫存儲器二的存儲地址由ToF計數器依據對Tof時間單元的計數生成，進入步驟8；

步驟7、按照ToF計數器生成的存儲地址將讀寫存儲器二中的數據取出作為原始數據，原始數據以及原始數據加1同時輸入選通器二；

若當前Tof時間單元內，SPAD激光雷達接收到有效停止信號，則選通器二將原始數據加1的值存入讀寫存儲器一的存儲地址，讀寫存儲器一的存儲地址由ToF計數器依據對Tof時間單元的計數生成，進入步驟8；