一种激光雷达的测距方法和激光雷达技术

本申请适用于激光雷达技术领域，提供了一种激光雷达的测距方法和激光雷达，该方法包括：控制激光雷达中的激光发射器进行不完全分时发射，然后获取各个接收通道中回波信号的信号强度和信号时间，根据信号强度和信号时间去除接收通道中的干扰信号，得到接收通道中的真实信号，利用真实信号得到测距值；本申请通过不完全分时发光的方式以及程序的逻辑判断，能够在不影响帧率的情况下去除干扰信号，得到真实的测距值。实的测距值。实的测距值。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达的测距方法和激光雷达


[0001]本申请属于激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达的测距方法和激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达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发射探测信号，然后根据反射回来的信号，获得目标的有关信息，如目标距离等参数。
[0003]目前，在使用激光雷达测距时，一般采用激光雷达中发射信号的时间与接收通道中信号时间的差值计算距离值。多线激光雷达中一般存在多个激光发射器，每个激光发射器有对应的主要接收通道，一方面，如果接收端采用阵列的探测器，则由于探测器多个通道之间的相互干扰，接收通道会接收到其他通道的串扰信号，另一方面，多个激光发射器之间的夹角一般较小，一个激光发射器发射信号时，多个接收通道会同时收到目标返回的信号。由于这些光、电串扰信号的存在，使用当激光同时发光时，根据接收通道中的信号得到的距离值不准确。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种激光雷达的测距方法和激光雷达，可以解决激光雷达测距不准确的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达的测距方法，所述激光雷达包括N个激光发射器，每个激光发射器对应一个主要的接收通道，所述接收通道用于接收所述激光发射器发射的信号经过障碍物反射的回波信号，N≥2；
[0006]所述方法包括：
[0007]获取每个所述激光发射器和其他激光发射器的扫描区域之间相互不干扰的最小距离；
[0008]根据所述最小距离，确定所述N个激光发射器的发射顺序及相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔，其中，所述发射时间间隔小于单个接收通道预设的计时区间，所述相邻两个激光发射器为在所述发射顺序上相邻的激光发射器；
[0009]控制所述N个激光发射器按照所述发射顺序及所述发射时间间隔依次发射激光信号；
[0010]获取每个接收通道接收的各个回波信号的回波时间和回波强度，并根据所述回波时间和回波强度滤除所述回波信号中的干扰信号，得到所述每个接收通道的真实信号；
[0011]基于每个接收通道的真实信号，得到每个接收通道的测距值。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括N个激光发射器和处理器，每个激光发射器对应一个主要的接收通道，所述接收通道用于接收所述激光发射器发射的信号经过障碍物反射的回波信号，N≥2；
[0013]所述处理器包括：
[0014]数据获取模块，用于获取每个所述激光发射器和其他激光发射器的扫描区域之间相互不干扰的最小距离；
[0015]顺序及间隔确定模块，用于根据所述最小距离，确定所述N个激光发射器的发射顺序及相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔，其中，所述发射时间间隔小于单个接收通道预设的计时区间，所述相邻两个激光发射器为在所述发射顺序上相邻的激光发射器；
[0016]控制模块，用于控制所述N个激光发射器按照所述发射顺序及所述发射时间间隔依次发射激光信号；
[0017]回波处理模块，用于获取每个接收通道接收的各个回波信号的回波时间和回波强度，并根据所述回波时间和回波强度滤除所述回波信号中的干扰信号，得到所述每个接收通道的真实信号；
[0018]计算模块，用于基于每个接收通道的真实信号，得到每个接收通道的测距值。
[0019]本申请第一方面实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请先获取每个激光发射器和其他激光发射器的扫描区域之间相互不干扰的最小距离；根据最小距离和获取的N个激光发射器的发射顺序，确定相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔；控制N个激光发射器按照所述发射顺序及发射时间间隔依次发射激光信号。本申请采用不完全分时的发射方法控制激光发射器发射激光信号，可以减少各个接收通道之间的串扰，减少干扰信号的产生。
[0020]本申请还获取每个接收通道接收的各个回波信号的回波时间和回波强度，并根据回波时间和回波强度滤除回波信号中的干扰信号，得到每个接收通道的真实信号；基于每个接收通道的真实信号，得到每个接收通道的测距值。本申请通过对回波信号中的干扰信号的滤除，得到接收通道中的真实信号，本申请相较于现有技术利用真实信号和干扰信号共同计算测距值，本申请利用真实信号得到的测距值更准确。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本申请一实施例提供的激光雷达的测距方法的流程示意图；
[0023]图2是本申请一实施例提供的激光发射器之间发射时间间隔的确定方法的流程示意图；
[0024]图3是本申请一实施例提供的激光发射器按照第一时间间隔发射的示意图；
[0025]图4是本申请一实施例提供的回波信号的滤波方法的流程示意图；
[0026]图5是本申请另一实施例提供的激光发射器之间发射时间间隔的确定方法的流程示意图；
[0027]图6是本申请另一实施例提供的激光发射器分时发射的示意图；
[0028]图7是本申请一实施例提供的激光雷达中处理器的结构示意图；
[0029]图8是本申请一实施例提供的激光雷达的结构示意图。
具体实施方式
[0030]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0031]另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0033]三维激光雷达系统一般包括多个激光发射器，每个激光发射器有对应的主要接收通道，接收通道用于接收激光发射器发射的信号经过障碍物反射的回波信号。激光雷达的接收端如果采用阵列的探测器，如APD、InGaAs或Sipm，探测器不同的像元之间会存在电串扰。
[0034]作为举例，如果A接收通道的探测是接收到较强的激光后流过较强的光电流，相邻的B接收通道未接收到光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的测距方法，其特征在于，所述激光雷达包括N个激光发射器，每个激光发射器对应一个主要的接收通道，所述接收通道用于接收所述激光发射器发射的信号经过障碍物反射的回波信号，N≥2；所述方法包括：获取每个所述激光发射器和其他激光发射器的扫描区域之间相互不干扰的最小距离；根据所述最小距离和获取的所述N个激光发射器的发射顺序，确定相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔，其中，所述发射时间间隔小于单个接收通道预设的计时区间，所述相邻两个激光发射器为在所述发射顺序上相邻的激光发射器；控制所述N个激光发射器按照所述发射顺序及所述发射时间间隔依次发射激光信号；获取每个接收通道接收的各个回波信号的回波时间和回波强度，并根据所述回波时间和所述回波强度滤除所述回波信号中的干扰信号，得到所述每个接收通道的真实信号；基于每个接收通道的真实信号，得到每个接收通道的测距值。2.如权利要求1所述的激光雷达的测距方法，其特征在于，所述根据所述最小距离和获取的所述N个激光发射器的发射顺序，确定相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔，包括：将所述激光雷达中所述激光发射器的排列顺序作为所述N个激光发射器的发射顺序；根据所述N个激光发射器中每两个激光发射器之间相互不干扰的最小距离，确定所述每两个激光发射器之间的发射时间间隔，所有的所述发射时间间隔组成所述发射时间间隔集合；确定所述发射时间间隔集合中的最大值，将所述最大值对应的所述发射时间间隔记为第一时间间隔；相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔为所述第一时间间隔。3.如权利要求2所述的激光雷达的测距方法，其特征在于，所述根据所述回波时间和所述回波强度滤除所述回波信号中的干扰信号，得到所述每个接收通道的真实信号，包括：计算第i个接收通道中各个回波信号的回波时间与所述第i个激光发射器发射激光信号的时间的第一时间差，1≤i≤N，第i个接收通道为所述第i个激光发射器的主要的接收通道；若第一时间差小于零，则滤除所述回波信号；若第一时间差小于所述第一时间间隔，则将第一时间差小于所述第一时间间隔中回波时间对应的回波信号记为所述第i个接收通道的真实信号；若第一时间差大于所述第一时间间隔，则判断所述回波信号的回波时间是否在第j个激光发射器发射激光信号的时间后的第一时间间隔内；当判定所述回波信号的回波时间在第j个激光发射器发射激光信号的时间后的第一时间间隔内时，则确定所述第j个接收通道的回波信号中是否存在所述回波信号的相关信号，其中，所述相关信号为第j个接收通道中回波时间与所述回波信号的回波时间的第一差值在第一预设范围内的回波信号，i＜j≤N；若第j个接收通道的回波信号中存在所述回波信号的相关信号，则根据所述相关信号的信号强度和所述回波信号的信号强度，确定所述回波信号是否为所述第i个接收通道的真实信号；
当判定所述回波信号的回波时间不在任一目标激光发射器发射激光信号的时间后的第一时间间隔内时，则确定所述回波信号为所述第i个接收通道的真实信号；其中，所述目标激光发射器为第i+1个激光发射器至第N个激光发射器中的各个激光发射器。4.如权利要求3所述的激光雷达的测距方法，其特征在于，所述根据相关信号的信号强度和所述回波信号的信号强度，确定所述回波信号是否为所述第i个接收通道的真实信号，包括：计算所述相关信号的信号强度减去所述回波信号的信号强度的第二差值；若所述第二差值大于第一预设值，则所述回波信号不是所述第i个接收通道的真实信号；若所述第二差值小于或等于所述第一预设值，则所述回波信号为所述第i个接收通道的真实信号。5.如权利要求1所述的激光雷达的测距方法，其特征在于，所述根据所述最小距离和获取的所述N个激光发射器的发射顺序，确定相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔，包括：根据所述N个激光发射器中每两个激光发射器之间相互不干扰的最小距离，确定所述每两个激光发射器之间的发射时间间隔，所有的所述发射时间间隔组成所述发射时间间隔集合，将所述发射时间间隔集合中的每个发射时间间隔记为第二时间间隔；根据所述第二时间间隔，确定所述N个激光发射器发射激光信号的顺序；根据所述N个激光发射器发射激光信号的顺序，确定所述相邻两个激光发射器之间的发射时间间隔。6.如权利要求5所述的激光雷达的测距方法，其特征在于，所述根据所述回波时间和回波强度滤除所述回波信号中的干扰信号，得到所述每个接收通道的真实信号，包括：计算第i个接收通道中各个回波信号的回波时间与所述第i个激光发射器发射激光信号的时间的第一时间差，1≤i≤N，第i个接收通道为所述第i个激光发射器的主要的接收通道；若第一时间差小于零，则滤除所述回波信号；若第一时间差小于第三时间间隔，则将第一时间差小于所述第三时间间隔中回波时间对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李媛媛，屈志巍，韩劭纯，
申请(专利权)人：武汉万集光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：