一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路，包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和比较器；第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端均与比较器的负向输入端相连，第一电容和第二电阻的另一端均接地，第一电阻的另一端则接电源；第三电阻的另一端接数字控制信号，比较器的正向输入端接激光雷达的回波信号，比较器的输出端即为有效回波信号。本实用新型专利技术的激光雷达的雨雪雾抗扰电路，让阈值下降曲线位于实际目标回波幅值随距离的衰减曲线和雨、雪、雾、粉尘产生的回波幅值随距离的衰减曲线之间，这样既对雨、雪、雾、粉尘产生的无效回波起到一定的屏蔽作用，又保证激光雷达在全范围的测距能力。光雷达在全范围的测距能力。光雷达在全范围的测距能力。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路


[0001]本技术属于激光雷达领域，具体涉及一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路。

技术介绍

[0002]激光雷达发射激光经目标反射后返回以获取飞行时间从而得到距离(TOF)的机理，导致激光雷达近处(例如5m以内)存在雨、雪、雾、粉尘等环境时会被误触发为目标物体，从而丢失远端实际目标距离数据。
[0003]现有应对技术主要包括提高阈值、多阈值和多次回波接收后再处理。
[0004]提高阈值方案主要缺点是大大降低雷达的测距能力。
[0005]多阈值方案机理为近处高阈值、远处低阈值，从而保证近距离屏蔽雨、雪、雾、粉尘等信号，又能保证远处目标的测距能力。其主要缺点是多一个阈值就多一路回波信号处理，多一路TDC转换，多一倍数据存储、处理要求，大大增加了成本和复杂度。
[0006]多次回波接收后再处理的方案是将所有回波信号全部接收保存，再做数据分析后滤波处理。其主要缺点是对数据存储和处理提出更高要求、增加成本和复杂度的同时，增加了实际多目标回波的算法甄别难度。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路，解决激光雷达的雨、雪、雾、粉尘等环境干扰问题，简单实用且成本低。
[0008]本技术提供了如下技术方案：
[0009]一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路，包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和比较器；
[0010]第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端均与比较器的负向输入端相连，第一电容和第二电阻的另一端均接地，第一电阻的另一端则接电源；
[0011]第三电阻的另一端接数字控制信号，比较器的正向输入端接激光雷达的回波信号，比较器的输出端即为有效回波信号。
[0012]本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0013]本技术利用雨、雪、雾、粉尘与实际目标对激光漫反射特性的不同从而导致回波幅值随距离的衰减曲线的明显差异，设计阈值衰减曲线电路(可根据实际雷达应用确定参数)，从而对雨、雪、雾、粉尘产生的无效回波起到明显屏蔽作用，又保证激光雷达在全范围的测距能力，同时对多目标回波有要求的雷达不造成负面压力，可以相互融合，另外几乎不增加成本、复杂控制和算法设计，简单实用。
附图说明
[0014]图1为本技术的激光雷达的雨雪雾抗扰电路图；
[0015]图2为本技术的电路的阈值下降曲线图；
[0016]图3为本技术的抗扰电路的原理图。
具体实施方式
[0017]下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0018]本技术的激光雷达的雨雪雾抗扰电路，在与激光发射时刻相关的一个合适的时间点，触发阈值从初始值开始连续下降，在一定时间后趋于恒定。阈值下降的初始值、下降曲线模型、下降后恒定值可根据实际应用具体确定，例如指数衰减曲线V
(t)
＝V0e
‑
at
，可以用电容充放电实现。
[0019]虽然实际目标和雨、雪、雾、粉尘产生的回波幅值随距雷达的距离逐渐减小，但由于散射等原因和实践测量，雨、雪、雾、粉尘产生的回波幅值随距离的衰减速率比实际目标回波幅值随距离的衰减速率要快得多。所以连续下降阈值的设定要保证，被测目标(包括低反射率)在近处能被测到的前提下，阈值尽可能的高，然后在某个时间(对应于距离)趋于恒定(阈值不能一直下降，太低的阈值会卡住噪声，所以需要在一定时间后趋于恒定，以保证一定的阈噪比)。
[0020]即，让阈值下降曲线位于实际目标回波幅值随距离的衰减曲线和雨、雪、雾、粉尘产生的回波幅值随距离的衰减曲线之间，如图3所示，这样既对雨、雪、雾、粉尘产生的无效回波起到一定的屏蔽作用，又保证激光雷达在全范围的测距能力。
[0021]本技术实施例的激光雷达的雨雪雾抗扰电路，为简单用RC放电电路实现的阈值下降曲线。如图1和图2所示，U1为比较器，回波信号接正向输入端，Triger_Down为数字控制信号(3.3VTTL)。
[0022]阈值触发下降以前，Triger_Down为高电平，4脚阈值维持在初始值，当Triger_Down变低电平时，电容C1开始放电，4脚阈值开始指数衰减，最后维持恒定。阈值初始值、下降时间、最终恒定值都可通过R1、R2、R3、C1设定。
[0023]综上所述，本技术的激光雷达的雨雪雾抗扰电路，提出了一种阈值连续变化的方案，简单实用，低成本，不额外增加信号、时间处理电路，对数据存储和处理也无过多额外要求，与多目标回波甄别要求也可以相互融合，适用于户外或粉尘环境应用的激光雷达。
[0024]本领域的技术人员容易理解，以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的雨雪雾抗扰电路，其特征在于，包括第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和比较器；第一电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端均与比较器的负向输入端相连，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，付晨，宋东升，赵建宇，张强，田家豪，
申请(专利权)人：山东富锐光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：