[發明專利]激光雷達及其測距方法

在審

• 申請號: 202010152090.1
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN113359142A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 梁峰;王瑞;向少卿
• 申請（專利權）人: 上海禾賽科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/484;G01S7/487;G01S7/4911;G01S7/4912;G01S7/493
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博;韓煒

1.一種激光雷達，包括：

發射單元，包括激光器，配置成可發出多個激光束用以目標物探測；

接收單元，包括探測器陣列，配置成可接收所述多個激光束被目標物反射的回波并將所述回波轉換為電信號；

處理單元，配置成可根據所述探測器陣列輸出的電信號計算目標物和激光雷達間的距離，并配置成當滿足預設條件時，按照預設模式輸出所述探測器陣列中部分探測器的電信號。

2.如權利要求1所述的激光雷達，其中所述預設條件包括：所述目標物和激光雷達間的距離小于第一預設值，所述激光雷達還包括：轉軸，所述轉軸位于所述激光雷達內部；

所述發射單元還包括發射透鏡，所述發射透鏡位于所述激光器的光路下游并接收所述多個激光束，調制后發射到所述激光雷達的外部，所述激光器陣列位于所述發射透鏡的焦平面；

所述接收單元還包括接收透鏡，配置成可將所述多個激光束被目標物反射的回波會聚至所述探測器陣列上，所述探測器陣列位于所述接收透鏡的焦平面。

3.如權利要2所述的激光雷達，其中所述探測器陣列包括沿著垂直所述轉軸的第一方向上的多列，每一列包括平行于所述轉軸方向分布的至少一個探測器，所述預設模式包括：當所述目標物和激光雷達間的距離小于所述第一預設值時，對于在所述第一方向上可能發生光串擾的兩列探測器，輸出與所述轉軸的距離較小的一列探測器的電信號。

4.如權利要求2所述的激光雷達，其中所述探測器陣列包括多個探測器，所述多個探測器平行于所述轉軸方向成一列排布。

5.如權利要求2-4中任一項所述的激光雷達，其中所述預設模式包括：當所述目標物和激光雷達間的距離小于所述第一預設值時，所述處理單元在所述探測器陣列的平行于所述轉軸的方向上每隔n個探測器輸出一個探測器的電信號，其中n為正整數。

6.如權利要求5所述的激光雷達，其中所述預設模式包括：當所述目標物和激光雷達間的距離小于所述第一預設值時，所述處理單元根據以下方式輸出所述探測器的陣列中部分探測器的電信號：隨著所述目標物和激光雷達間的距離減小，增加n的數值。

7.如權利要求1或2所述的激光雷達，其中處理單元配置成當所述激光雷達處于預設垂直視場范圍內時，按照所述預設模式輸出所述探測器陣列中部分探測器的電信號。

8.如權利要求1-3中任一項所述的激光雷達，其中所述發射單元包括由單個激光器或線陣激光器或面陣激光器形成的激光器陣列，所述激光器包括邊發射型激光器或垂直腔面發射激光器。

9.一種使用激光雷達測距的方法，所述激光雷達包括發射單元和接收單元，所述發射單元包括激光器，所述接收單元包括探測器陣列，所述方法包括：

向所述激光雷達外部發射激光束用以目標物探測；

接收所述激光束被目標物反射的回波并將所述回波轉換為電信號；

根據所述探測器陣列輸出的電信號計算目標物和激光雷達間的距離；

當滿足預設條件時，按照預設模式輸出所述探測器陣列中部分探測器的電信號用以形成三維點云數據。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述預設條件包括：所述目標物和激光雷達間的距離小于第一預設值，所述激光雷達還包括轉軸，所述轉軸位于所述激光雷達內部，其中所述探測器陣列包括沿著垂直所述轉軸的第一方向上的多列，每一列包括平行于所述轉軸方向分布的至少一個探測器，

其中所述當滿足所述預設條件時，按照預設模式輸出探測器的陣列中部分探測器的電信號用以形成三維點云數據的步驟包括：

對于在所述第一方向上可能發生光串擾的兩列探測器，輸出與所述轉軸的距離較小的一列探測器的電信號用以形成三維點云數據。

11.如權利要求9所述的方法，其中所述預設條件包括：所述目標物和激光雷達間的距離小于第一預設值，所述探測器陣列包括多個探測器，所述多個探測器平行于所述轉軸方向成一列排布。