一种基于探测信号的测距方法及装置制造方法及图纸

一种基于探测信号的测距方法及装置，涉及距离检测技术领域，用于提高测距的准确性和测距精度。该方法包括：基于时间数字转换(TDC)的测距方式对探测信号的回波信号进行处理，以确定第一数据集合(S501)，第一数据集合包括如下参数：至少一个第一距离或至少一个第一飞行时间；基于模拟数字转换(ADC)的测距方式对该回波信号进行处理，以确定第二数据集合(S502)，第二数据集合包括如下参数：至少一个第二距离或至少一个第二飞行时间；根据该探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者该回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据该第一数据集合或该第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合(S503)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种基于探测信号的测距方法及装置
本申请涉及距离检测
，尤其涉及一种基于探测信号的测距方法及装置。
技术介绍
激光雷达(LightDetectionandRanging，LiDAR)是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标物体发射激光探测信号，然后将接收到的从目标物体反射回来的信号与发射的探测信号进行对比，信号处理后，获得目标物体的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。激光雷达具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率，能完成测距、目标探测、跟踪和成像识别等功能，其中，测距是激光雷达的基本功能。目前，大部分激光雷达采用脉冲光飞行时间(Timeofflight，TOF)原理测量距离，可以实现几米到几千米的探测。其原理是激光器发射一个持续很短时间的光脉冲，通过测量光脉冲从激光雷达到目标物体，然后从目标物体反射回测距仪的光传输时间，也叫飞行时间t，通过公式：R＝c×t/(2×n)计算得到目标物体的距离。其中，c为光速，约为299792458m/s，n为介质中的折射率。通常TOF测距包括两种方式，即基于时间数字转换(TimetoDigitalConverter，TDC)的测距方式，和基于模拟数字转换(AnalogtoDigitalConverter，ADC)的测距方式。其中，TDC测距方式是一种基于模拟信号的测距方式，具体通过时刻鉴别电路确定探测信号经目标反射形成的回波信号的时刻，进而获取探测信号的飞行时间，并将该飞行时间转换成相应的距离；ADC测距方式是一种基于数字信号的测距方式，具体通过对探测信号反射形成的回波信号进行模拟数字转换，并对数字化信号进行信号处理，从而得到探测的距离。上述两种方式中，基于TDC测距方式虽然TDC的测量精度较高，但测距性能受限于时刻鉴别的精度；基于ADC测距方式能够通过数字域的信号处理改善低信噪比回波的性能，但其测距性能受限于采样率。因此，在实际应用中，单独使用上述两种方式的任一种测距方式时，受到多种因素制约，影响测距性能。
技术实现思路
本申请实施例提供一种基于探测信号的测距方法及装置，用于提高测距的准确性和测距精度。为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种基于探测信号的测距方法，该探测信号经过反射形成的信号为回波信号，该方法包括：基于时间数字转换TDC的测距方式对所述回波信号进行处理，以确定第一数据集合，所述第一数据集合包括至少一个第一距离或至少一个第一飞行时间；基于模拟数字转换ADC的测距方式对所述回波信号进行处理，以确定第二数据集合，所述第二数据集合包括至少一个第二距离或至少一个第二飞行时间；根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个待测距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，将所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个数据确定为输出距离集合。上述技术方案中，分别通过TDC测距方式和ADC测距方式来进行测距，并通过一定策略灵活性地从两个测距结果中选择ADC的测距结果或ADC的测距结果输出，即选择更优的测距结果输出，从而能够提高输出距离集合的准确性和测距精度。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据第一数据集合或第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括以下方法中的至少一种：将至少一个第一距离确定为输出距离集合；根据至少一个第一飞行时间分别计算至少一个第三距离，将至少一个第三距离确定为输出距离集合；将至少一个第二距离确定为输出距离集合；或，根据至少一个第二飞行时间分别计算至少一个第四距离，将至少一个第四距离确定为输出距离集合。上述可能的实现方式，提供了多种不同的选择输出距离集合的方式，能够提高选择的灵活性和多样性。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据该探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者该回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据第一数据集合或第二数据集合中的至少一个参数确定为输出距离集合，包括如下至少一项：确定该实际发射功率大于或等于预设功率阈值，将第一数据集合确定为输出距离集合；或，确定该实际发射功率小于预设功率阈值，将第二数据集合确定为输出距离集合。上述可能的实现方式，根据实际发射功率与预设功率阈值的关系，能够保证输出距离集合的准确率最高，从而提高测距的准确性和测距精度。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据该探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者该回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据第一数据集合或第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：确定该实际发射功率大于或等于预设功率阈值，将第一数据集合确定为输出距离集合；确定该实际发射功率小于预设功率阈值之后，确定至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值，将第一数据集合确定为输出距离集合；或，确定该实际发射功率小于预设功率阈值之后，确定至少一个估计距离均大于预设距离阈值，将第二数据集合确定为输出距离集合。上述可能的实现方式，根据实际发射功率与预设功率阈值的关系、以及估计距离与预设距离阈值的关系，能够保证输出距离集合的准确率最高，从而提高测距的准确性和测距精度。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据该探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者该回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据第一数据集合或第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：确定至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值，将第一数据集合确定为输出距离集合；或，确定至少一个估计距离均大于预设距离阈值，将第二数据集合确定为输出距离集合。上述可能的实现方式，根据估计距离与预设距离阈值的关系，能够保证输出距离集合的准确率最高，从而提高测距的准确性和测距精度。在第一方面的一种可能的实现方式中，根据该探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者该回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据第一数据集合或第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：确定至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值之后，确定该探测信号的实际发射功率小于预设功率阈值，将第一数据集合确定为输出距离集合；或，确定至少一个估计距离均大于预设距离阈值之后，确定该探测信号的实际发射功率小于预设功率阈值，将第二数据集合确定为输出距离集合。上述可能的实现方式，估计距离与预设距离阈值的关系，以及实际发射功率与预设功率阈值的关系，能够保证输出距离集合的准确率最高，从而提高测距的准确性和测距精度。在第一方面的一种可能的实现方式中，至少一个估计距离分别与第一数据集合中的参数一一对应，且和第二数据集合中的参数一一对应，根据该探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者该回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据第一数据集合或第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括：确定至少一个估计距离中的至少一个第一估计距离和至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于探测信号的测距方法，其特征在于，所述探测信号经过反射形成的信号为回波信号，所述方法包括：/n基于时间数字转换(TDC)的测距方式对所述回波信号进行处理，以确定第一数据集合，所述第一数据集合包括如下参数：至少一个第一距离或至少一个第一飞行时间；/n基于模拟数字转换(ADC)的测距方式对所述回波信号进行处理，以确定第二数据集合，所述第二数据集合包括如下参数：至少一个第二距离或至少一个第二飞行时间；/n根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种基于探测信号的测距方法，其特征在于，所述探测信号经过反射形成的信号为回波信号，所述方法包括：
基于时间数字转换(TDC)的测距方式对所述回波信号进行处理，以确定第一数据集合，所述第一数据集合包括如下参数：至少一个第一距离或至少一个第一飞行时间；
基于模拟数字转换(ADC)的测距方式对所述回波信号进行处理，以确定第二数据集合，所述第二数据集合包括如下参数：至少一个第二距离或至少一个第二飞行时间；
根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括以下方法中的至少一种：
将所述至少一个第一距离确定为所述输出距离集合；
根据所述至少一个第一飞行时间分别计算至少一个第三距离，将所述至少一个第三距离确定为所述输出距离集合；
将所述至少一个第二距离确定为所述输出距离集合；
或，
根据所述至少一个第二飞行时间分别计算至少一个第四距离，将所述至少一个第四距离确定为所述输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定为输出距离集合，包括如下至少一项：
确定所述实际发射功率大于或等于预设功率阈值，将所述第一数据集合确定为输出距离集合；
或，
确定所述实际发射功率小于预设功率阈值，将所述第二数据集合确定为输出距离集合。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：
确定所述实际发射功率大于或等于预设功率阈值，将所述第一数据集合确定为输出距离集合；
确定所述实际发射功率小于预设功率阈值之后，确定所述至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值，将所述第一数据集合确定为输出距离集合；
或，
确定所述实际发射功率小于预设功率阈值之后，确定所述至少一个估计距离均大于预设距离阈值，将所述第二数据集合确定为输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：
确定所述至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值，将所述第一数据集合确定为输出距离集合；
或，
确定所述至少一个估计距离均大于预设距离阈值，将所述第二数据集合确定为输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：
确定所述至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值之后，确定所述探测信号的实际发射功率小于预设功率阈值，将所述第一数据集合确定为输出距离集合；
或，
确定所述至少一个估计距离均大于预设距离阈值之后，确定所述探测信号的实际发射功率小于预设功率阈值，将所述第二数据集合确定为输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个估计距离分别与所述第一数据集合中的参数一一对应，且和所述第二数据集合中的参数一一对应，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括：
确定所述至少一个估计距离中的至少一个第一估计距离和至少一个第二估计距离，所述至少一个估计距离均小于或等于预设距离阈值，所述至少一个第二估计距离均大于所述预设距离阈值；
将所述第一数据集合中与所述至少一个第一估计距离对应的参数，以及所述第二数据集合中与所述至少一个第二估计距离对应的参数，确定为输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个信号参数为以下参数中的任一种：幅值、能量、或者信噪比，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括如下至少一项：
确定所述至少一个信号参数均小于或等于预设参数阈值，将所述第一数据集合确定为输出距离集合；
或，
确定所述至少一个信号参数均大于预设参数阈值，将所述第二数据集合确定为输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个信号参数为以下参数中的任一种：幅值、能量、或者信噪比，所述至少一个信号参数分别与所述第一数据集合中的参数一一对应，且和所述第二数据集合中的参数一一对应，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括：
确定所述至少一个信号参数中的至少一个第一信号参数和至少一个第二信号参数，所述至少一个第一信号参数均小于或等于预设参数阈值，所述至少一个第二信号参数均大于所述预设参数阈值；
将所述第一数据集合中与所述至少一个第一信号参数对应的参数，以及所述第二数据集合中与所述至少一个第二信号参数对应的参数，确定为输出距离集合。


根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个信号参数包括以下参数中的任一种：幅值、能量、或者信噪比，所述至少一个信号参数分别与所述第一数据集合中的参数一一对应，且和所述第二数据集合中的参数一一对应，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合，包括：
确定所述至少一个信号参数中的至少一个第一信号参数和至少一个第二信号参数，所述至少一个第一信号参数和所述至少一个第二信号参数均大于预设参数阈值，且所述至少一个第一信号参数和所述至少一个第二信号参数分别在所述第二数据集合中对应的两个参数的数据差小于或等于数据差阈值；
将所述第一数据集合中与所述至少一个第一信号参数对应的参数，以及所述第二数据集合中与所述至少一个第二信号参数对应的参数，确定为输出距离集合。


根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述第二数据集合还包括杂波位置，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，将所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定为输出距离集合之前，所述方法还包括：
根据所述杂波位置剔除所述第一数据集合中与所述杂波位置对应的参数。


根据权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，所述第二数据集合还包括饱和回波位置，所述根据所述探测信号的实际发射功率、至少一个估计距离、或者所述回波信号的至少一个信号参数中的至少一项分别与预设的阈值之间的关系，根据所述第一数据集合或所述第二数据集合中的至少一个参数确定输出距离集合之前，所述方法还包括：
根据所述饱和回波位置剔除所述第一数据集合中与所述饱和回波位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜彤，李强，巫红英，李洪磊，李强，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44