CN109298428B - 多台tof深度信息采集同步方法及*** - Google Patents
多台tof深度信息采集同步方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN109298428B CN109298428B CN201811367088.5A CN201811367088A CN109298428B CN 109298428 B CN109298428 B CN 109298428B CN 201811367088 A CN201811367088 A CN 201811367088A CN 109298428 B CN109298428 B CN 109298428B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control module
- homologous
- shutter
- control
- shutter signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明公开一种多台TOF深度信息采集同步***,包括若干TOF传感器、第一控制模块和第二控制模块;TOF传感器获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至所述第一控制模块中;第一控制模块对空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号。通过本发明的方法和装置,使得若干个TOF相对相位固定,实现每个第一控制模块产生的深度信息同步,再通过第一控制模块根据产生的shutter信号控制相对应的目标,实现若干个TOF的同步处理。
Description
技术领域
本发明涉及TOF测距技术领域,尤其涉及一种多台TOF深度信息采集同步方法及***。
背景技术
飞行时间(Time of Flight,简称TOF)测距方法为双向测距技术或单向测距技术,其实现过程主要是利用信号在两个异步收发机之间往返的飞行时间来测量节点间的距离。在传统的TOF测距技术中,当信号电平比较好调制或在非视距视线时,一般是采用基于RSSI(Received Signal Strength Indication,接收的信号强度指示)测距方法来估算,估算的结果比较理想;而在视距视线环境下,此时,基于TOF距离估算方法能够弥补基于RSSI距离估算方法的不足。然而,在TOF测距方法有两个关键的约束:一是发送设备和接收设备必须始终同步;二是接收设备提供信号的传输时间的长短;为了实现时钟同步,TOF测距方法采用了时钟偏移量来解决时钟同步问题。而在现有技术中,对于360度空间或更大范围空间的深度信息定位目前尚没有完整的解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点,提供了一种多台TOF深度信息采集同步方法及***。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
一种多台TOF深度信息采集同步***,包括若干TOF传感器、与TOF传感器数量相同的第一控制模块和第二控制模块;
所述TOF传感器,用于获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至所述第一控制模块中;
所述第一控制模块,用于对每个TOF传感器的空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;
所述第二控制模块,用于根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号。
作为一种可实施方式,所述第二控制模块被设置为:
根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,通过同源shutter信号获取到有效相位时间T0;
将有效相位时间为T0的同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据有效相位时间T0再结合本地时钟各自生成和有效相位时间T0相互关联的shutter信号,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,t表示每个TOF传感器开关动作的时间间隔。
一种多台TOF深度信息采集同步方法,包括以下步骤:
TOF传感器获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至所述第一控制模块中;
第一控制模块对每个TOF传感器的空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;
第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号。
作为一种可实施方式,所述第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号,具体为:
根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,通过同源shutter信号获取到有效相位时间T0;
将有效相位时间为T0的同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据有效相位时间T0再结合本地时钟各自生成和有效相位时间T0相互关联的shutter信号,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,t表示每个TOF传感器开关动作的时间间隔。
本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:
通过本发明的方法和装置,使得若干个TOF传感器相对相位固定,进而能实现每个第一控制模块产生的深度信息同步,再通过每个第一控制模块根据产生的shutter信号控制相对应的目标,这样就能实现若干个TOF传感器的同步处理。
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,显而易见地,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明***的整体结构示意图;
图2是本发明方法的整体流程示意图;
图3是笛卡尔坐标体系的示意图;
图4是TOF传感器的距离计算原理示意图;
图5是本发明的整体结构连接示意图;
图6是本发明多TOF传感器同步时间逻辑图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1:
一种多台TOF深度信息采集同步***,如图1、5所示,包括若干TOF传感器100、与TOF传感器数量相同的第一控制模块200和第二控制模块300;
所述TOF传感器100,用于获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至所述第一控制模块中;
所述第一控制模块200,用于对每个TOF传感器的空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;
所述第二控制模块300,用于根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号。
所述第二控制模块200被设置为:
根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,通过同源shutter信号获取到有效相位时间T0;
将有效相位时间为T0的同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据有效相位时间T0再结合本地时钟各自生成和有效相位时间T0相互关联的shutter信号,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,t表示每个TOF传感器开关动作的时间间隔,如图6所示,在附图6中,是例举了5个TOF传感器的同步时间逻辑图。
实施例2:
一种多台TOF深度信息采集同步方法,如图2所示,包括以下步骤:
TOF传感器获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至所述第一控制模块中;
第一控制模块对每个TOF传感器的空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;
第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号。
作为一种可实施方式,所述第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号,具体为:
根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,通过同源shutter信号获取到有效相位时间T0;
将有效相位时间为T0的同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据有效相位时间T0再结合本地时钟各自生成和有效相位时间T0相互关联的shutter信号,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,t表示每个TOF传感器开关动作的时间间隔。
在本发明的实施例中采用笛卡尔坐标体系来计算测量距离(即TOF传感器与目标间的距离),如图3所示。本实施例用0°…360°来对应距离0m到测量距离(即检测到的距离),这样可以获得如下公式:
假设在一个采样周期tMOD内,一共选取了DCS0、DCS1、DCS2和DCS3共4个采样信号,其时间time、振幅amplitude、相位变化phase shift和采样点sample的关系曲线如图4所示。而根据飞行时间法的相关理论,只需确定TOF传感器发射信号emitted AC signal与接收的返回信号received AC signal间的相移即可根据公式来计算相应的测量距离D,结合图4以及相关的几何和数学知识,可以计算出,从TOF传感器发射信号时刻至接收到返回信号时刻间的时间tTOF计算公式为:其中,tTOF的单位为秒,|DCS0|、|DCS1|、|DCS2|和|DCS3|分别为DCS0、DCS1、DCS2和DCS3的采样振幅,采样振幅的单位为LSB,fLED为测距目标的调制频率,tOFFSET为测量时间偏移量,此偏移量可在测量前进行调整或预先设定,如设为0,C为光速,假设第二控制模块发出的同源shutter信号的有效相位时间是T0,那么,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,通过确定好的每个第一控制模块产生的shutter信号来控制相应的目标,实现若干个TOF传感器的同步处理。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种多台TOF深度信息采集同步***,其特征在于,包括若干TOF传感器、与TOF传感器数量相同的第一控制模块以及第二控制模块;
所述TOF传感器,用于获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至所述第一控制模块中;
所述第一控制模块,用于对每个TOF传感器的空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;
所述第二控制模块,用于根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号;
所述第二控制模块,根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,通过同源shutter信号获取到有效相位时间T0;
将有效相位时间为T0的同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据有效相位时间T0再结合本地时钟各自生成和有效相位时间T0相互关联的shutter信号,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,t表示每个TOF传感器开关动作的时间间隔。
2.一种多台TOF深度信息采集同步方法,其特征在于,包括以下步骤:
TOF传感器获取每个目标的空间位置信息数据,并将每个目标的空间位置信息数据传输至第一控制模块中;
第一控制模块对每个TOF传感器的空间位置信息数据进行加速处理,得到控制坐标信息,将控制坐标信息传输至第二控制模块中;
第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号;
所述第二控制模块根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,并将同源shutter信号反馈至每个所述第一控制模块中,每个第一控制模块根据所述同源shutter信号再生成各自的shutter信号,具体为:
根据每个控制坐标信息输出同源shutter信号,通过同源shutter信号获取到有效相位时间T0;
将有效相位时间为T0的同源shutter信号反馈至每个第一控制模块中,每个第一控制模块根据有效相位时间T0再结合本地时钟各自生成和有效相位时间T0相互关联的shutter信号,每个第一控制模块产生的shutter信号表现形式为T0+nt,n表示第一控制模块的个数,n=1……m,t表示每个TOF传感器开关动作的时间间隔。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811367088.5A CN109298428B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 多台tof深度信息采集同步方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811367088.5A CN109298428B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 多台tof深度信息采集同步方法及*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109298428A CN109298428A (zh) | 2019-02-01 |
CN109298428B true CN109298428B (zh) | 2020-07-14 |
Family
ID=65144630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811367088.5A Active CN109298428B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 多台tof深度信息采集同步方法及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109298428B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110109133A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-09 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 基于飞行时间的距离补偿方法和测距方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101865997A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-20 | 北京握奇数据***有限公司 | 一种激光测距设备及方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100722184B1 (ko) * | 2003-06-05 | 2007-05-29 | 메시네트웍스, 인코포레이티드 | 정확한 tof 측정을 위해 ofdm 모뎀들의 동기화시점을 결정하는 시스템 및 방법 |
CN103116163B (zh) * | 2013-01-29 | 2015-02-04 | 东南大学 | 一种激光传感响应测距装置及控制方法 |
CN103913749B (zh) * | 2014-03-28 | 2016-03-30 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种基于激光脉冲飞行时间测量的测距方法 |
KR102144543B1 (ko) * | 2014-05-08 | 2020-08-18 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | Tof 카메라에서 신호 검출 방법 |
CN105657813B (zh) * | 2016-01-04 | 2019-02-05 | 北京航空航天大学 | 一种无锚节点间的联合时间同步和测距方法 |
CN106851817A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-13 | 成都物梦工场信息技术有限公司 | 一种基站之间的高精度时钟同步方法 |
CN106851696B (zh) * | 2017-04-07 | 2023-10-13 | 深圳市普渡科技有限公司 | 一种基于无线时钟同步的uwb多标签多基站的调度*** |
-
2018
- 2018-11-16 CN CN201811367088.5A patent/CN109298428B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101865997A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-20 | 北京握奇数据***有限公司 | 一种激光测距设备及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109298428A (zh) | 2019-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109313264B (zh) | 基于飞行时间的测距方法和测距*** | |
CN100472224C (zh) | 用于检测距离的设备和用于检测物体的设备 | |
CN110168400B (zh) | 用于确定雷达目标的相对速度的雷达传感器和方法 | |
WO2020212722A1 (en) | Ultra-wideband location systems and methods | |
CN110174641A (zh) | 基于时间校正的tdoa定位方法、***、装置 | |
CN104730536A (zh) | 在飞行时间测距装置之间交换信息 | |
JP2006349515A (ja) | 変位計測システム及び変位計測方法 | |
CN205608186U (zh) | 基于同步采样和多重相位测量的激光测距装置 | |
JP2019184370A (ja) | レーダシステム | |
CN105007150A (zh) | 低信噪比sc-fde***同步方法及同步装置 | |
JP2017536637A (ja) | システム間のグローバルクロックの確定方法及び確定構造 | |
CN105785385A (zh) | 基于同步采样和多重相位测量的激光测距方法及装置 | |
CN108387875A (zh) | 基于二维fft的时分mimo雷达相位误差矫正方法 | |
JP2021524590A (ja) | 波動に基づいた信号を用いて少なくとも1つの物体の位置特定を行うための位置特定方法及び位置特定システム | |
CN109298428B (zh) | 多台tof深度信息采集同步方法及*** | |
CN111798503A (zh) | 利用飞行时间相机同时进行数据传输和深度图像记录 | |
EP3803449A1 (en) | Partially coordinated radar system | |
RU2507536C1 (ru) | Обнаружитель-измеритель когерентно-импульсных сигналов | |
JP2016138787A (ja) | パッシブレーダ装置 | |
US10165537B1 (en) | Distributed network time synchronization using geo-beacons | |
KR102096531B1 (ko) | 표적의 거리 및 도플러 추정을 위한 송수신 방법 및 장치 | |
US8441620B2 (en) | Determining distance between nodes | |
JP6130195B2 (ja) | レーダシステム | |
US11079463B2 (en) | Method and device for position determination | |
US20220187443A1 (en) | Doppler ranging system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |