CN110320524B - 一种多台光测距装置协同测距方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请属于光学测距领域，尤其涉及一种多台光测距装置协同测距方法及系统。该多台光测距装置协同工作方法包括：至少两台光测距装置，控制模块与每一台光测距装置通信；控制模块根据每一台光测距装置的工作状态，控制光测距装置的光探测过程互相错开；每一台光测距装置具有设定的优先级，当至少两台光测距装置同时发出起始信号时，控制模块优先控制优先级高的光测距装置工作。通过上述方法，达到了多台光测距装置的光探测过程不发生干扰。
Description
技术领域
本发明涉及光测距技术领域，特别是涉及一种抗干扰的多个光测距装置协同测距方法。
背景技术
通过光的测距方法具有探测速度快，探测精度高等优点，成为目前最常用的测距方式之一。以激光雷达测距技术为例，采用激光雷达测距技术进行测距时，包括两个工作过程，第一个工作过程是光探测过程，在光探测过程中，先由激光雷达中的激光器发射探测光，该探测光遇到目标对象被反射，再由激光雷达中的光电探测器对被反射的探测光进行接收，并且，对接收到的光信号进行光电转换，得到数字信号信息；第二个工作过程是数据处理过程，由激光雷达中的处理器对光电探测器输出的电信号进行处理，从而获得激光雷达与目标对象的距离。
发明内容
在很多应用场景下，存在多台光测距装置同时工作的情况。但是，多台光测距装置同时工作时，不同的光测距装置的光源发射的探测光会相互干扰，降低光测距装置测距的距离探测准确性。
本发明实施例解决的技术问题在于提供一种抗干扰的多台光测距装置协作测距方法，从而能够提高光测距装置的距离探测准确性，互不产生干扰。
为此，本申请实施例提供了一种多台光测距装置协同测距方法，包括：至少两台光测距装置，控制模块与每一台光测距装置通信；控制模块根据每一台光测距装置的工作状态，控制光测距装置的光探测过程互相错开；每一台光测距装置具有设定的优先级，当至少两台光测距装置同时发出起始信号时，控制模块优先控制优先级高的光测距装置工作。
一方面，每一台光测距装置向控制模块发送注册信号，控制模块解析每一台光测距装置的注册信号，判断是否注册成功，并向每一台光测距装置发送注册成功信号或者注册失败信号；若光测距装置注册成功，则控制模块向优先级最高的光测距装置发送起始信号。
一方面，光测距装置收到控制模块发送的起始信号，进行测距；光测距装置测距完成后发送终止信号至控制模块；控制模块接收到光测距装置发送的终止信号，发送起始信号至下一优先级的光测距装置。
一方面，所述测距包括光探测过程，不包括进行数据处理过程；或者所述测距，包括完成光探测过程和数据处理过程。
一种多台光测距装置协同测距系统，所述系统包括：控制模块，用于与光测距装置通信，每一台光测距装置的工作状态，控制光测距装置的光探测过程互相错开；至少两台光测距装置，每一台光测距装置具有设定的优先级，当至少两台光测距装置同时发出起始信号时，控制模块优先控制优先级高的光测距装置工作。
一方面，每一台光测距装置向控制模块发送注册信号，控制模块解析每一台光测距装置的注册信号，判断是否注册成功，并向每一台光测距装置发送注册成功信号或者注册失败信号；若光测距装置注册成功，则控制模块向优先级最高的光测距装置发送起始信号。
一方面，光测距装置收到控制模块发送的起始信号，进行测距；光测距装置测距完成后发送终止信号至控制模块；控制模块接收到光测距装置发送的终止信号，发送起始信号至下一优先级的光测距装置。
一方面，每一台光测距装置的测距包括光探测过程，不包括进行数据处理过程；或者每一台光测距装置的测距，包括完成光探测过程和数据处理过程。
通过该多台光测距装置协同工作方法及系统，使得每一台光测距装置与其他台光测距装置的光探测过程相错开，互不产生干扰，使得距离探测数据更准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为测距系统中的每一个光测距装置的测距过程的时序示意图。
图2为光测距装置A、B、C同时进行测距的测距过程的时序示意图。
图3为光测距装置A、B、C抗干扰协同测距过程的时序示意图。
具体实施方式
为了给出提高光测距装置（Light Detection And Ranging，LiDAR）测距的准确性的实现方案，本发明实施例提供了一种抗干扰的多机协同测距方法，以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请一并参阅图1，图1示出了测距系统中的每一个光测距装置的测距过程的时序示意图，每个测距周期包括光探测过程I以及数据处理过程II。光测距装置进行测距的具体实现过程为：光测距装置首先会在光探测过程I中发出经过调制信号源调制的探测光（该探测光的光源为激光光源或者LED光源），并在探测光遇到目标对象被反射后，接收被反射回来的探测光，再对该探测光进行采样，得到探测数据；然后在数据处理过程II中，对光探测过程中采样得到的探测数据进行数据处理、计算，从而获得测距装置与目标对象的距离。
但是申请人经研究发现，当测距系统中存在多个光测距装置时，对于每一个光测距装置，其光探测过程I可能受到其它光测距装置的光探测过程的干扰。以测距系统包括三个光测距装置A、B、C为例，请一并参阅图2，图2示出了三个光测距装置A、B、C进行测距时的测距过程的时序示意图。由图2可以看出，若光测距装置A、B、C同时进行测距，则光测距装置A的光探测过程IA，与光测距装置B的光探测过程IB存在重合时间段m。在该重合时间段m中，光测距装置A的光探测过程IA，会受到光测距装置B在光探测过程IB发出的探测光的干扰，即，光测距装置A的光探测过程IA中的对被反射回的探测光进行采样的过程中，夹杂了由光测距装置B所发出的干扰探测光。该干扰探测光可以是由光测距装置B直接发射向光测距装置A的，也可以是经过被目标对象反射而射向光测距装置A的。
同理，由于光测距装置A的光探测过程IA，与光测距装置C的光探测过程IC存在重合时间段n，在该重合时间段n中，光测距装置A的光探测过程IA，也会受到光测距装置C发出的探测光的干扰。也就是说，如果光测距装置A、B、C的光探测过程存在重合时间段，光测距装置A、B、C的光探测过程会存在相互干扰，即，光测距装置A的光探测过程IA，受到了光测距装置B和C的光探测过程的干扰。同理，光测距装置B的光探测过程IB，会受到光测距装置A和C的光探测过程的干扰；同样的，光测距装置C的光探测过程IC，也会受到光测距装置A和B的光探测过程的干扰。
可以理解，对于每一个光测距装置，如果在进行光探测过程期间受到其它光测距装置的探测光的干扰，则对受到干扰的探测光进行采样，所得到的探测数据不准确，进而根据该探测数据所获得的光测距装置与目标对象的距离也不准确，从而降低了光测距装置测距的准确性。
为了提高光测距装置测距的准确性，本申请实施例提供了一种抗干扰的多机协同测距方法，使得测距系统中的每一个光测距装置的光探测过程，不受到其它光测距装置的光探测过程的影响，以提高光测距装置测距的准确性。
以A、B、C三台光测距装置的工作系统为例。光测距装置A、B、C各自分别都与控制模块相互通信，而A、B、C三台光测距装置之间不能够直接通信，并且不能够通过控制模块互相通信。
在该方法中，包括五种类型的数据信号：注册信号、注册成功信号、注册失败信号、起始信号、终止信号。其中，注册信号为光测距装置向控制模块发送的信号，在注册信号中，包括光测距装置的特定、固有的信息，用于表示该光测距装置需要在该控制模块等其他光测距装置组成的系统中进行注册动作；注册成功信号与注册失败信号为控制模块向光测距装置发送的信号，用于表示发起注册的该光测距装置是否在系统中注册成功或者注册失败；起始信号为控制模块向光测距装置发送的信号，用于表示控制模块要求该光测距装置立即开始测距或者立即开始光探测过程；终止信号为光测距装置向控制模块发送的信号，用于表示光测距装置已经完成测距或者已经完成光探测过程。
在该实施例中，假设A、B、C三个光测距装置全部注册成功，并假设在A、B、C三个光测距装置中，光测距装置A的测距优先级高于光测距装置B的测距优先级，并且高于光测距装置C的测距优先级，光测距装置B的优先级高于光测距装置C的优先级。其中，判断光测距装置是否注册成功，在其中的示例中，控制模块通过光测距装置的特定、固有信息，例如秘钥、ID信息等是否在系统中注册来判断。
光测距装置A、光测距装置B和光测距装置C向控制模块发送注册信号，控制模块解析由三台光测距装置A、B、C发送的注册信号，解析注册信号中的装置的信息，判断装置是否可以进行注册，若可以进行注册则需要设定光测距装置的测距优先级。
光测距装置A、B、C等待控制模块返回注册成功信号或者注册失败信号。
光测距装置A、B、C收到由控制模块返回的信号，并进行解析，若收到注册成功信号，则进行光测距装置的初始化，准备随时进行测距；若收到注册失败信号，则光测距装置退出系统或进行其他操作。
控制模块根据光测距装置的优先级，由于光测距装置A的优先级最高，控制模块向光测距装置A发送起始信号。
光测距装置A接收到由控制模块发送的起始信号，并立即开始测距。
光测距装置A测距完成，由光测距装置A向控制模块发送终止信号，用于表示光测距装置A已经测距完成。
控制模块收到由光测距装置A发送的终止信号。
控制模块向光测距装置B发送起始信号。
光测距装置B接收到由控制模块发送的起始信号，并立即开始测距。
光测距装置B测距完成，由光测距装置B向控制模块发送终止信号，用于表示光测距装置B已经测距完成。
控制模块收到由光测距装置B发送的终止信号。
控制模块向光测距装置C发送起始信号。
光测距装置C接收到由控制模块发送的起始信号，并立即开始测距。
依次循环，使得光测距装置A、B、C的测距过程互相错开。
其中，在优选的实施例中，为了提高探测效率，其中，所述测距，只完成光探测过程I，不包括进行数据处理过程II。在可选的实施例中，所述测距，包括完成光探测过程I以及数据处理过程II，最终得到距离数据。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种多台光测距装置协同测距方法，其特征在于，所述方法包括：
至少两台光测距装置，控制模块与每一台光测距装置通信；
控制模块根据每一台光测距装置的工作状态，控制光测距装置的光探测过程互相错开；
每一台光测距装置具有设定的优先级，当至少两台光测距装置同时发出起始信号时，控制模块优先控制优先级高的光测距装置工作，每一台光测距装置向控制模块发送注册信号，控制模块解析每一台光测距装置的注册信号，判断是否注册成功，并向每一台光测距装置发送注册成功信号或者注册失败信号；若光测距装置注册成功，则控制模块向优先级最高的光测距装置发送起始信号，光测距装置收到控制模块发送的起始信号，进行测距；光测距装置测距完成后发送终止信号至控制模块；控制模块接收到光测距装置发送的终止信号，发送起始信号至下一优先级的光测距装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测距包括光探测过程，不包括进行数据处理过程；或者所述测距，包括完成光探测过程和数据处理过程。
3.一种多台光测距装置协同测距系统，其特征在于，所述系统包括：
控制模块，用于与光测距装置通信，每一台光测距装置的工作状态，控制光测距装置的光探测过程互相错开；
至少两台光测距装置，每一台光测距装置具有设定的优先级，当至少两台光测距装置同时发出起始信号时，控制模块优先控制优先级高的光测距装置工作，每一台光测距装置向控制模块发送注册信号，控制模块解析每一台光测距装置的注册信号，判断是否注册成功，并向每一台光测距装置发送注册成功信号或者注册失败信号；若光测距装置注册成功，则控制模块向优先级最高的光测距装置发送起始信号，光测距装置收到控制模块发送的起始信号，进行测距；光测距装置测距完成后发送终止信号至控制模块；控制模块接收到光测距装置发送的终止信号，发送起始信号至下一优先级的光测距装置。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，每一台光测距装置的测距包括光探测过程，不包括进行数据处理过程；或者每一台光测距装置的测距，包括完成光探测过程和数据处理过程。
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