[發明專利]一種增強激光雷達抗干擾性的方法及系統

有效

• 申請號: 201710908136.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107728156B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 游橋明;夏長鋒;張雅男;劉義松;喬大勇
• 申請（專利權）人: 西安知微傳感技術有限公司
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S7/48
• 代理公司: 61211 西安智邦專利商標代理有限公司
• 代理人: 楊引雪<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種增強激光雷達抗干擾性的方法，其特征在于：對任意單目標點進行非連續的多次掃描，并對每次掃描的激光信號進行激光快速編碼；所述激光快速編碼是將現有脈沖激光器的單個脈沖周期內的脈沖信號轉變為具有至少兩種不同脈沖強度和/或脈沖寬度的連續和/或離散的子脈沖；將在單個脈沖周期內的一系列子脈沖作為一個整體構成激光雷達所發射的單目標點的探測信號單元。

2.根據權利要求1所述的一種增強激光雷達抗干擾性的方法，其特征在于，快速激光編碼過程具體為：

步驟1.1)：采用單個脈沖激光器作為光源，準直激光；

步驟1.2)：調整激光脈沖的脈寬，并在單個脈寬時間內，調節激光器的驅動電流的大小、不同大小驅動電流之間的間隔時間及持續時間，得到具有不同脈沖強度和/或寬度、連續和/或離散的子脈沖信號，實現單光源中任意一個脈沖信號的激光編碼。

3.根據權利要求2所述的一種增強激光雷達抗干擾性的方法，其特征在于：通過激光器驅動模塊調節驅動電流，所述驅動模塊包括驅動電路，所述驅動電路包含至少兩個并聯的開關元件及與各開關元件串聯的電阻；

步驟1.2)中激光脈沖的脈寬調整至實際應用的需求值，調節驅動電流大小，使得在一個脈寬內得到＞1個不同強度的子脈沖信號；

當激光雷達的掃描裝置所反饋的角度信號或時間信號到達預定角度或預定時間點時發出系列脈沖中的首個子脈沖；由預先設定的命令流控制開關元件調節系列脈沖中的后續每個子脈沖的脈沖強度和間隔時間；最終實現激光脈沖強度的調制編碼。

4.根據權利要求1所述的一種增強激光雷達抗干擾性的方法，其特征在于，激光編碼過程具體為：

步驟2.1)：采用N個峰值功率不同、激光波長為同一波段的激光器作為組合光源，其中N≥2；

步驟2.2)：依據峰值功率對N個激光器進行地址編排；

步驟2.3)：對N個激光器的激光光束合束、整形并準直；

步驟2.4)：在單個脈沖周期內，確定需要激發的激光器個數，設定激發控制信號，所述激發控制信號包括激光器發射順序、子脈沖發射時間、子脈沖發射間隔以及子脈沖寬度，按照激發控制信號激發激光器發射子脈沖信號。

5.根據權利要求4所述的一種增強激光雷達抗干擾性的方法，其特征在于，步驟2.4)具體通過以下方法實現：

a)：當激光雷達的掃描裝置所反饋的角度信號或時間信號到達預定角度或預定時間點時激發設定的第一個激光器發出設定脈寬及強度的激光子脈沖；

b)：依據前一個子脈沖的寬度和設定的系列內脈沖的時間間隔決定后續激光器的脈沖發射時間及脈沖寬度；

c)：重復步驟b)，直至在單個脈沖周期內設定的激光器都完成了子脈沖發射。

6.根據權利要求4或5所述的一種增強激光雷達抗干擾性的方法，其特征在于：N個激光器的波長相同或不同；當N個激光器的波長相同時，回波信號的接收端只需要設置一個匹配窄帶濾波片的探測器；當N個激光器的波長不同時，回波信號接收端需要設置N個探測器。

7.一種實現權利要求1所述方法的激光雷達系統，其特征在于：包括激光發射模塊、激光快速掃描模塊、激光回波信號接收模塊、激光回波信號處理模塊及測量結果統計分析模塊；

所述激光發射模塊發出的光經激光快速掃描模塊調整實現不同角度的掃描；

所述激光回波信號接收模塊將接收的回波信號發送至激光回波信號處理模塊，激光回波信號處理模塊分析并計算每次測量的結果并對結果進行相應的角度標記；

測量結果統計分析模塊以角度標記為參考，對刷新周期內的多次測量結果進行分類并統計分析，根據結果出現的概率或編碼特征剔除異常值，然后對剩余的可信值求取均值得到該目標點的最終結果。

8.根據權利要求7所述的一種實現權利要求1所述方法的激光雷達系統，其特征在于：所述激光快速掃描模塊包括MEMS微掃描鏡及其驅動與反饋電路。