[發(fā)明專利]激光雷達及其測距方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010152090.1
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN113359142A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁峰;王瑞;向少卿
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博;韓煒

本發(fā)明提供一種激光雷達，包括：發(fā)射單元，包括激光器，可發(fā)出多個激光束用以目標(biāo)物探測；接收單元，包括探測器陣列，可接收反射的回波并將回波轉(zhuǎn)換為電信號；處理單元，可根據(jù)探測器陣列輸出的電信號計算目標(biāo)物和激光雷達間的距離，當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，按照預(yù)設(shè)模式輸出所述探測器陣列中部分探測器的電信號。還提供一種使用激光雷達測距的方法。通過在近距目標(biāo)物上減少線數(shù)，來改善激光雷達在測量近距目標(biāo)物性能下降和近處線數(shù)冗余的問題。利用高線束激光雷達在近距處線數(shù)冗余這一特性，在設(shè)計激光雷達時，優(yōu)先保證部分線束的近距測量性能，近距性能較差的線束測量得到的距離值是在近處某個特定范圍內(nèi)時，則不輸出這些線束的測量結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光雷達以及利用該激光雷達進行測距的方法。

背景技術(shù)

在一些收發(fā)分置的激光雷達中，其接收透鏡組和發(fā)射透鏡組的光軸是不重合的(非同軸)，這種光學(xué)結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致激光雷達對于近處目標(biāo)物的測量性能下降。這個問題只能通過各種光學(xué)等方法做一定程度的改善，無法徹底解決。

隨著激光雷達線數(shù)的提高，激光雷達的空間分辨率越來越高。但是由于激光雷達不同線是放射發(fā)散的，導(dǎo)致在離激光雷達越近的地方，不同線的距離越小，甚至出現(xiàn)相鄰線束的激光光斑是相互重疊的。因此對于近處的目標(biāo)物，其上投射的激光線束有可能是過于密，存在冗余。

背景技術(shù)部分的內(nèi)容僅僅是公開人所知曉的技術(shù)，并不當(dāng)然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種激光雷達和利用該激光雷達進行測距的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，激光雷達包括：

發(fā)射單元，包括激光器，配置成可發(fā)出多個激光束用以目標(biāo)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(biāo)物反射的回波并將所述回波轉(zhuǎn)換為電信號；

處理單元，配置成可根據(jù)所述探測器陣列輸出的電信號計算目標(biāo)物和激光雷達間的距離，并配置成當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，按照預(yù)設(shè)模式輸出所述探測器陣列中部分探測器的電信號。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述預(yù)設(shè)條件包括：所述目標(biāo)物和激光雷達間的距離小于第一預(yù)設(shè)值，所述激光雷達還包括：轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸位于所述激光雷達內(nèi)部；

所述發(fā)射單元還包括發(fā)射透鏡，所述發(fā)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(diào)制后發(fā)射到所述激光雷達的外部，所述激光器陣列位于所述發(fā)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(biāo)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。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述探測器陣列包括沿著垂直所述轉(zhuǎn)軸的第一方向上的多列，每一列包括平行于所述轉(zhuǎn)軸方向分布的至少一個探測器，所述預(yù)設(shè)模式包括：當(dāng)所述目標(biāo)物和激光雷達間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值時，對于在所述第一方向上可能發(fā)生光串?dāng)_的兩列探測器，輸出與所述轉(zhuǎn)軸的距離較小的一列探測器的電信號。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，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(zhuǎn)軸方向成一列排布。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述預(yù)設(shè)模式包括：當(dāng)所述目標(biāo)物和激光雷達間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值時，所述處理單元在所述探測器陣列的平行于所述轉(zhuǎn)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(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述預(yù)設(shè)模式包括：當(dāng)所述目標(biāo)物和激光雷達間的距離小于所述第一預(yù)設(shè)值時，所述處理單元根據(jù)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(biāo)物和激光雷達間的距離減小，增加n的數(shù)值。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，處理單元配置成當(dāng)所述激光雷達處于預(yù)設(shè)垂直視場范圍內(nèi)時，按照所述預(yù)設(shè)模式輸出所述探測器陣列中部分探測器的電信號。