[發(fā)明專利]激光雷達(dá)系統(tǒng)及其照明裝置和測(cè)距方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711084143.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN107703497A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周曉慶;賈相飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京瑞特森傳感科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S7/48
• 分類號(hào): 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(dá)照明裝置，其特征在于，包括近場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)、遠(yuǎn)場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)，以及用于產(chǎn)生近場(chǎng)控制脈沖和遠(yuǎn)場(chǎng)控制脈沖的控制器；

所述近場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)根據(jù)所述近場(chǎng)控制脈沖輸出近場(chǎng)照明光，所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)根據(jù)所述遠(yuǎn)場(chǎng)控制脈沖輸出遠(yuǎn)場(chǎng)照明光，且所述近場(chǎng)照明光和所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(dá)的接收裝置獲取的，所述近場(chǎng)照明光或所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明光遇到待測(cè)目標(biāo)物后的反射光的接收時(shí)刻，確定待測(cè)目標(biāo)物的距離信息；

所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)的輸出端與所述近場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)的輸出端并排設(shè)置，且所述近場(chǎng)照明光與所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(yuǎn)場(chǎng)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(chǎng)照明光的輸出時(shí)刻與前一幀所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明光的輸出時(shí)刻之差，大于所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明光的最大飛行時(shí)間，所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明光的輸出時(shí)刻與前一幀所述近場(chǎng)照明光的輸出時(shí)刻之差，大于所述近場(chǎng)照明光的最大飛行時(shí)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(chǎng)控制脈沖和所述遠(yuǎn)場(chǎng)控制脈沖，使所述近場(chǎng)光照明機(jī)構(gòu)和所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)同時(shí)分別輸出所述近場(chǎng)照明光和所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(chǎng)照明光和所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(chǎng)照明機(jī)構(gòu)包括近場(chǎng)光源和擴(kuò)束鏡；

所述控制器通過(guò)近場(chǎng)控制脈沖控制所述近場(chǎng)光源輸出近場(chǎng)出射光，所述近場(chǎng)出射光經(jīng)所述擴(kuò)束鏡形成近場(chǎng)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(yuǎn)場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)包括遠(yuǎn)場(chǎng)光源、掃描鏡和結(jié)構(gòu)光棱鏡模組；

所述控制器通過(guò)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(guò)程中將所述遠(yuǎn)場(chǎng)光源輸出的遠(yuǎn)場(chǎng)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(yuǎn)場(chǎng)出射光轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)場(chǎng)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(yuǎn)場(chǎng)照明機(jī)構(gòu)還包括準(zhǔn)直鏡；

所述準(zhǔn)直鏡設(shè)于所述遠(yuǎn)場(chǎng)光源與所述掃描鏡之間，用于準(zhǔn)直所述遠(yuǎn)場(chǎng)光源輸出的遠(yuǎn)場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)照明光與所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(dá)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(dá)照明裝置；

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

所述接收裝置用于接收所述近場(chǎng)照明光的反射光或所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(shí)刻確定待測(cè)目標(biāo)物的距離信息。

10.一種激光雷達(dá)測(cè)距方法，其特征在于，包括：

通過(guò)近場(chǎng)控制脈沖控制激光雷達(dá)照明裝置輸出近場(chǎng)照明光，通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)控制脈沖控制所述激光雷達(dá)照明裝置輸出遠(yuǎn)場(chǎng)照明光，且所述近場(chǎng)照明光和所述遠(yuǎn)場(chǎng)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(dá)接收裝置獲取的，所述近場(chǎng)照明光或所述遠(yuǎn)場(chǎng)照明光遇到待測(cè)目標(biāo)物后的反射光的接收時(shí)刻，確定待測(cè)目標(biāo)物的距離信息。