测距装置、测距方法和可移动平台与流程

技术特征：

1.一种测距装置，其特征在于，所述测距装置包括：光发射器，光学系统，第一接收电路，第二接收电路，以及处理模块，

所述光发射器用于依次发射光脉冲信号；所述光脉冲信号被物体反射的至少部分回波信号经所述光学系统汇聚后被所述第一接收电路所接收；

所述第二接收电路和所述第一接收电路同时开启，所述第一接收电路和所述第二接收电路在同一时段所接收到的光学信号分别为第一光学信号和第二光学信号；

所述处理模块用于根据所述第一光学信号和所述第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声。

2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述根据所述第一光学信号和所述第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，包括：

若所述第一光学信号与所述第二光学信号的强度的比值小于或等于第一阈值，则所述第一光学信号为噪声。

3.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，所述第一阈值的取值范围为(0，3]。

4.根据权利要求1-3任一项所述的测距装置，其特征在于，所述根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，包括：

若所述第一光学信号与所述第二光学信号的强度比值在第二阈值与第三阈值之间，则所述第一光学信号不是噪声，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。

5.根据权利要求4所述的测距装置，其特征在于，所述第二阈值大于所述第一阈值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的测距装置，其特征在于，所述根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，包括：

若所述第一光学信号与所述第二光学信号的比值大于或等于第四阈值，则所述第一光学信号为噪声。

7.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述第三阈值小于所述第四阈值。

8.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述第四阈值根据每一个所述光发射器发射的光脉冲信号的强度而确定。

9.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一接收电路包括第一光电转换器，用于接收光学信号，并将所述光学信号转换为电信号；

所述测距装置还包括第一采样电路，所述第一采样电路与所述第一接收电路和所述处理模块连接，用于对所述第一接收电路输出的电信号进行采样，以获得采样信号，并将所述采样信号发送至所述处理模块，所述处理模块根据所述采样信号确定所述光学信号的强度。

10.根据权利要求9所述的测距装置，其特征在于，所述第一接收电路还包括电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与所述第一光电转换器和所述第一采样电路连接，用于将所述第一光电转换器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号发送至所述第一采样电路。

11.根据权利要求1-10任一项所述的测距装置，其特征在于，所述第二接收电路包括第二光电转换器，用于接收光学信号，并将所述光学信号转换为电信号；

所述测距装置还包括第二采样电路，所述第二采样电路与所述第二接收电路和所述处理模块连接，用于对所述第二接收电路输出的电信号进行采样，以获得采样信号，并将所述采样信号发送至所述处理模块，所述处理模块根据所述采样信号确定所述光学信号的强度；

所述第二接收电路还包括电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与所述第二光电转换器和所述第二采样电路连接，用于将所述第二光电转换器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号发送至所述第二采样电路。

12.根据权利要求10或11所述的测距装置，其特征在于，所述电流电压转换电路包括跨阻放大器，所述跨阻放大器还用于开启包括所述跨阻放大器的接收电路，或关闭包括所述跨阻放大器的接收电路。

13.根据权利要求1-12任一项所述的测距装置，其特征在于，所述测距装置还包括第三接收电路，所述第三接收电路在所述第一接收电路和所述第二接收电路开启的同一时段关闭。

14.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，所述第三接收电路至少为两个，所述第一接收电路与至少一个所述第三接收电路复用同一个所述第一采样电路，和/或，所述第二接收电路与其余至少一个所述第三接收电路复用同一个所述第二采样电路。

15.根据权利要求13或14所述的测距装置，其特征在于，所述第一光电转换器与所述第二光电转换器相邻设置。

16.根据权利要求15所述的测距装置，其特征在于，连接同一个所述第一采样电路的所述第一接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器间隔设置，连接同一个所述第二采样电路的所述第二接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器间隔设置。

17.根据权利要求16所述的测距装置，其特征在于，所述连接同一个所述第一采样电路的所述第一接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器间隔设置，包括：

连接同一个所述第一采样电路的所述第一接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器之间设置有所述第二接收电路的所述光电转换器。

18.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，还包括连接所述接收电路的开关，所述开关用于开启与所述开关连接的接收电路，或关闭与所述开关连接的接收电路。

19.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一接收电路包括第一光电转换器，所述第二接收电路包括第二光电转换器，所述第一光电转换器和所述第二光电转换器用于接收光学信号；所述光学系统包括光路改变元件，所述光路改变元件用于改变入射到其上的光学信号的光路，以使所述光学信号被所述第一光电转换器接收；

所述第一光电转换器与所述第二光电转换器之间的距离与所述光路改变元件的焦距的比值不大于1/6。

20.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述光学系统包括光路改变元件，所述光路改变元件用于改变入射到其上的光学信号的光路，以使所述光学信号被所述第一接收电路接收，其中，所述光路改变元件的焦距在28毫米与32毫米之间。

21.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一接收电路包括第一光电转换器，所述第二接收电路包括第二光电转换器，所述第一光电转换器和所述第二光电转换器用于接收光学信号，其中，所述第一光电转换器与所述第二光电转换器之间的距离在0.3毫米至2毫米之间。

22.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述接收电路包括至少三个光电转换器，用于接收光学信号，并将所述光学信号转换为电信号，其中，至少存在部分所述光电转换器为等间距设置，和/或，至少存在部分所述光电转换器为不等间距设置。

23.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，不同的所述光发射器发射的所述光脉冲信号的方向相同或不同。

24.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，多个所述光发射器封装在一起或单独封装。

25.根据权利要求1-24任一项所述的测距装置，其特征在于，若判断所述第一光学信号为噪声，则所述处理模块还用于滤除所述第一光学信号。

26.一种测距方法，其特征在于，所述测距方法包括：

开启光发射器以发射光脉冲信号；

同时开启第一接收电路和第二接收电路，所述第一接收电路接收所述光脉冲信号的经光学系统汇聚后的至少部分回波信号；

根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，其中，所述第一光学信号和所述第二光学信号分别为所述第一接收电路和所述第二接收电路在同一时段所接收到的光学信号。

27.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，包括：

若所述第一光学信号与所述第二光学信号的强度的比值小于或等于第一阈值，则所述第一光学信号为噪声。

28.根据权利要求27所述的测距方法，其特征在于，所述第一阈值的取值范围为(0，3]。

29.根据权利要求26-28中任一项所述的测距方法，其特征在于，所述根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，包括：

若所述第一光学信号与所述第二光学信号的强度比值在第二阈值与第三阈值之间，则所述第一光学信号不是噪声，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。

30.根据权利要求29所述的测距方法，其特征在于，所述第二阈值大于所述第一阈值。

31.根据权利要求26-30中任一项所述的测距方法，其特征在于，所述根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断所述第一光学信号是否为噪声，包括：

若所述第一光学信号与所述第二光学信号的比值大于或等于第四阈值，则所述第一光学信号为噪声。

32.根据权利要求31所述的测距方法，其特征在于，所述第三阈值小于所述第四阈值。

33.根据权利要求31所述的测距方法，其特征在于，所述第四阈值根据每一个所述光发射器发射的光脉冲信号的强度而确定。

34.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述第一接收电路包括第一光电转换器，所述方法包括通过所述第一光电转换器接收光学信号，并将所述光学信号转换为电信号；

所述测距装置还包括第一采样电路，所述第一采样电路与所述第一接收电路和所述处理模块连接，所述方法还包括通过所述第一采样电路对所述电信号进行采样，以获得采样信号，并将所述采样信号发送至所述处理模块，所述处理模块根据所述采样信号确定所述光学信号的强度。

35.根据权利要求34所述的测距方法，其特征在于，所述第一接收电路还包括电流电压转换电路，所述方法还包括通过所述电流电压转换电路将所述第一光电转换器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号发送至所述第一采样电路，所述电流电压转换电路与所述第一光电转换器和所述第一采样电路连接。

36.根据权利要求26-35任一项所述的测距方法，其特征在于，所述第二接收电路包括第二光电转换器，所述方法还包括通过所述第二光电转换器接收光学信号，并将所述光学信号转换为电信号；

所述测距装置还包括第二采样电路，所述第二采样电路与所述第二接收电路和所述处理模块连接，所述方法还包括通过所述第二采样电路对所述第二接收电路输出的电信号进行采样，以获得采样信号，并将所述采样信号发送至所述处理模块，所述处理模块根据所述采样信号确定所述光学信号的强度；

所述第二接收电路还包括电流电压转换电路，所述电流电压转换电路与所述第二光电转换器和所述第二采样电路连接，所述方法还包括通过所述电流电压转换电路将所述第二光电转换器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号发送至所述第二采样电路。

37.根据权利要求35或36所述的测距方法，其特征在于，所述电流电压转换电路包括跨阻放大器，所述方法还包括通过所述跨阻放大器开启包括所述跨阻放大器的接收电路，或关闭包括所述跨阻放大器的接收电路。

38.根据权利要求26-37任一项所述的测距装置，其特征在于，所述测距装置还包括第三接收电路，所述第三接收电路在所述第一接收电路和所述第二接收电路开启的同一时段关闭。

39.根据权利要求38所述的测距方法，其特征在于，所述第三接收电路至少为两个，所述第一接收电路与至少一个所述第三接收电路复用同一个所述第一采样电路，和/或，所述第二接收电路与其余至少一个所述第三接收电路复用同一个所述第二采样电路。

40.根据权利要求38或39所述的测距方法，其特征在于，所述第一光电转换器与所述第二光电转换器相邻设置。

41.根据权利要求40所述的测距方法，其特征在于，连接同一个所述第一采样电路的所述第一接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器间隔设置，连接同一个所述第二采样电路的所述第二接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器间隔设置。

42.根据权利要求41所述的测距方法，其特征在于，所述连接同一个所述第一采样电路的所述第一接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器间隔设置，包括：

连接同一个所述第一采样电路的所述第一接收电路和所述第三接收电路的所述光电转换器之间设置有所述第二接收电路的所述光电转换器。

43.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述接收电路与开关连接，所述方法还包括通过所述开关开启与所述开关连接的接收电路，或关闭与所述开关连接的接收电路。

44.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述第一接收电路包括第一光电转换器，所述第二接收电路包括第二光电转换器，所述第一光电转换器和所述第二光电转换器用于接收光学信号；所述光学系统包括光路改变元件，用于改变入射到其上的光学信号的光路，以使所述光学信号被所述光电转换器接收；

所述第一光电转换器与所述第二光电转换器之间的距离与所述光路改变元件的焦距的比值不大于1/6。

45.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述光学系统包括光路改变元件，所述光路改变元件用于改变入射到其上的光学信号的光路，以使所述光学信号被所述第一接收电路接收，其中，所述光路改变元件的焦距在28毫米与32毫米之间。

46.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述第一接收电路包括第一光电转换器，所述第二接收电路包括第二光电转换器，所述第一光电转换器和所述第二光电转换器用于接收光学信号，其中，所述第一光电转换器与所述第二光电转换器之间的距离在0.3毫米至2毫米之间。

47.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，所述接收电路包括至少三个光电转换器，用于接收光学信号，并将所述光学信号转换为电信号，其中，至少存在部分所述光电转换器为等间距设置，和/或，至少存在部分所述光电转换器为不等间距设置。

48.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，不同的所述光发射器发射的所述光脉冲信号的方向相同或不同。

49.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，多个所述光发射器封装在一起或单独封装。

50.根据权利要求26-49中任一项所述的测距方法，其特征在于，所述方法还包括：若判断所述第一光学信号为噪声，则滤除所述第一光学信号。

51.一种可移动平台，其特征在于，包括：

可移动平台本体；

权利要求1-25中任一项所述的测距装置，所述测距装置搭载于所述可移动平台本体上。

52.根据权利要求51所述的可移动平台，其特征在于，所述可移动平台根据所述测距装置的测距结果控制所述可移动平台本体的移动。

53.根据权利要求51所述的可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括汽车、遥控车、飞行器和机器人中的至少一种。

技术总结
一种测距装置、测距方法和可移动平台，测距装置(100)包括：光发射器(110)，光学系统，第一接收电路(120a)，第二接收电路(120b)，以及处理模块(130)，光发射器(110)用于依次发射光脉冲信号；光脉冲信号被物体反射的至少部分回波信号经光学系统汇聚后被第一接收电路(120a)所接收；第二接收电路(120b)和第一接收电路(120a)同时开启，第一接收电路(120a)和第二接收电路(120b)在同一时段所接收到的光学信号分别为第一光学信号和第二光学信号；处理模块(130)用于根据第一光学信号和第二光学信号的强度判断第一光学信号是否为噪声。该方案能够提高测距装置的抗干扰性能。

技术研发人员：马亮亮;王栗;
受保护的技术使用者：深圳市大疆创新科技有限公司;
技术研发日：2020.12.16
技术公布日：2022.05.27