[發(fā)明專利]激光雷達系統(tǒng)及其照明裝置和測距方法

在審

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• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107703497A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周曉慶;賈相飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京瑞特森傳感科技有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S17/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種激光雷達照明裝置，其特征在于，包括近場照明機構(gòu)、遠場照明機構(gòu)，以及用于產(chǎn)生近場控制脈沖和遠場控制脈沖的控制器；

所述近場照明機構(gòu)根據(jù)所述近場控制脈沖輸出近場照明光，所述遠場照明機構(gòu)根據(jù)所述遠場控制脈沖輸出遠場照明光，且所述近場照明光和所述遠場照明光符合預(yù)設(shè)照明光組合，使控制器根據(jù)所述預(yù)設(shè)照明光組合和激光雷達的接收裝置獲取的，所述近場照明光或所述遠場照明光遇到待測目標(biāo)物后的反射光的接收時刻，確定待測目標(biāo)物的距離信息；

所述遠場照明機構(gòu)的輸出端與所述近場照明機構(gòu)的輸出端并排設(shè)置，且所述近場照明光與所述遠場照明光的視角的中心軸之間的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還產(chǎn)生掃描脈沖，并根據(jù)所述掃描脈沖，控制所述遠場照明光以所述掃描脈沖的頻率在設(shè)定空域上掃描，使設(shè)定空域上的，所述預(yù)設(shè)照明光組合包括：

所述近場照明光的輸出時刻與前一幀所述遠場照明光的輸出時刻之差，大于所述遠場照明光的最大飛行時間，所述遠場照明光的輸出時刻與前一幀所述近場照明光的輸出時刻之差，大于所述近場照明光的最大飛行時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)照明光組合包括：

所述控制器控制所述近場控制脈沖和所述遠場控制脈沖，使所述近場光照明機構(gòu)和所述遠場照明機構(gòu)同時分別輸出所述近場照明光和所述遠場照明光。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)設(shè)照明光組合包括：

所述近場照明光和所述遠場照明光屬于不同的波段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述近場照明機構(gòu)包括近場光源和擴束鏡；

所述控制器通過近場控制脈沖控制所述近場光源輸出近場出射光，所述近場出射光經(jīng)所述擴束鏡形成近場照明光。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述遠場照明機構(gòu)包括遠場光源、掃描鏡和結(jié)構(gòu)光棱鏡模組；

所述控制器通過掃描脈沖控制所述掃描鏡在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；

所述掃描鏡在旋轉(zhuǎn)過程中將所述遠場光源輸出的遠場出射光反射到所述結(jié)構(gòu)光棱鏡模組的不同位置，且位置軌跡位于同一直線上；

所述結(jié)構(gòu)光棱鏡模組將接收的所述遠場出射光轉(zhuǎn)換成遠場照明光輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述遠場照明機構(gòu)還包括準(zhǔn)直鏡；

所述準(zhǔn)直鏡設(shè)于所述遠場光源與所述掃描鏡之間，用于準(zhǔn)直所述遠場光源輸出的遠場出射光。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述掃描脈沖的頻率小于所述近場控制脈沖的頻率，所述掃描脈沖的頻率大于30幀每秒；

所述近場照明光與所述遠場照明光的水平視角范圍大于或等于45度，垂直視角范圍大于或等于20度。

9.一種激光雷達系統(tǒng)，其特征在于，包括接收裝置以及如權(quán)利要求1-8任一所述的激光雷達照明裝置；

所述激光雷達照明裝置，用于輸出符合預(yù)設(shè)照明光組合的近場照明光和遠場照明光；

所述接收裝置用于接收所述近場照明光的反射光或所述遠場照明光的反射光；

所述控制器用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)照明光組合和所述反射光的接收時刻確定待測目標(biāo)物的距離信息。

10.一種激光雷達測距方法，其特征在于，包括：

通過近場控制脈沖控制激光雷達照明裝置輸出近場照明光，通過遠場控制脈沖控制所述激光雷達照明裝置輸出遠場照明光，且所述近場照明光和所述遠場照明光符合預(yù)設(shè)照明光組合；

根據(jù)預(yù)設(shè)照明光組合和激光雷達接收裝置獲取的，所述近場照明光或所述遠場照明光遇到待測目標(biāo)物后的反射光的接收時刻，確定待測目標(biāo)物的距離信息。