[發(fā)明專利]一種激光測距方法、系統(tǒng)、終端設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111396293.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN114137561A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳曉庚;穆斌;吳環(huán)寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津津航技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G01S17/48
• 分類號(hào): G01S17/48
• 代理公司: 天津市鼎拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12233
• 代理人: 劉雪娜

1.一種激光測距方法，其特征在于，包括以下步驟：

向待測物體發(fā)射激光并生成基準(zhǔn)信號(hào)；所述激光經(jīng)過所述待測物體反射形成回波信號(hào)；

接收所述回波信號(hào)；

獲取n個(gè)不同相位的時(shí)鐘脈沖，相鄰兩個(gè)時(shí)鐘脈沖的相位差為n≥3；

計(jì)算時(shí)間間隔T_d，T_d＝m*T_clk，m∈N⁺；其中，T_clk為參考時(shí)鐘信號(hào)的周期，m為所述基準(zhǔn)信號(hào)與回波信號(hào)之間所述參考時(shí)鐘信號(hào)的周期個(gè)數(shù)；

根據(jù)n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖，估算第一延時(shí)時(shí)間T_s，所述第一延時(shí)時(shí)間T_s為所述基準(zhǔn)信號(hào)上升沿與所述參考時(shí)鐘信號(hào)上升沿之間的時(shí)間差；

根據(jù)n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖，估算第二延時(shí)時(shí)間T_p，所述第二延時(shí)時(shí)間T_p為所述回波信號(hào)上升沿與所述參考時(shí)鐘信號(hào)上升沿之間的時(shí)間差；

根據(jù)公式(一)，計(jì)算測距距離R_max；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距方法，其特征在于，估算所述第一延時(shí)時(shí)間T_s的方法具體為：

依次檢測n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)刻及下降沿時(shí)刻所述基準(zhǔn)信號(hào)的電平，生成第一電平序列；所述第一電平序列具有n個(gè)第一電平值，n個(gè)所述第一電平值中至少具有一個(gè)高電平值；

根據(jù)公式(二)，估算第一延時(shí)時(shí)間T_s：

其中，j₁為所述第一電平序列中低電平的數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距方法，其特征在于，估算所述第二延時(shí)時(shí)間T_p的方法具體為：

依次檢測n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)刻及下降沿時(shí)刻所述回波信號(hào)的電平，生成第二電平序列；所述第二電平序列具有n個(gè)第二電平值，n個(gè)所述第二電平值中至少具有一個(gè)高電平值；

根據(jù)公式(三)，估算第二延時(shí)時(shí)間T_p:

其中，j₂為所述第二電平序列中低電平的數(shù)量。

4.一種激光測距系統(tǒng)，其特征在于，包括：

激光輸出模塊(1)，用于向待測物體發(fā)射激光；所述激光經(jīng)過所述待測物體反射形成回波信號(hào)；

信號(hào)接收模塊(2)，用于接收并輸出所述回波信號(hào)；

主控時(shí)鐘(3)，用于輸出周期為T_clk的參考時(shí)鐘信號(hào)；

PLL模塊(4)，配置用于控制n個(gè)時(shí)鐘模塊輸出不同相位的時(shí)鐘脈沖，相鄰兩個(gè)時(shí)鐘脈沖的相位差為

FPGA模塊(5)，配置用于：

控制所述激光輸出模塊(1)發(fā)射激光并生成基準(zhǔn)信號(hào)；

接收所述回波信號(hào)；

計(jì)算時(shí)間間隔T_d，T_d＝m*T_clk，m∈N⁺；其中，m為基準(zhǔn)信號(hào)與回波信號(hào)之間所述參考時(shí)鐘信號(hào)的周期個(gè)數(shù)；

根據(jù)n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖，估算第一延時(shí)時(shí)間T_s，所述第一延時(shí)時(shí)間T_s為所述基準(zhǔn)信號(hào)上升沿與所述參考時(shí)鐘信號(hào)上升沿之間的時(shí)間差；

根據(jù)n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖，估算第二延時(shí)時(shí)間T_p，所述第二延時(shí)時(shí)間T_p為所述回波信號(hào)上升沿與所述參考時(shí)鐘信號(hào)上升沿之間的時(shí)間差；

根據(jù)公式(一)，計(jì)算測距距離R_max；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距系統(tǒng)，其特征在于，所述FPGA模塊(5)還具體配置用于：

依次檢測n個(gè)所述時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)刻及下降沿時(shí)刻所述基準(zhǔn)信號(hào)的電平，生成第一電平序列；所述第一電平序列具有n個(gè)第一電平值，n個(gè)所述第一電平值中至少具有一個(gè)高電平值；

根據(jù)公式(二)，估算第一延時(shí)時(shí)間T_s:

其中，j₁為所述第一電平序列中低電平的數(shù)量。