[發(fā)明專利]一種激光雷達及激光測距方法

在審

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• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115469324A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設計）人: 巢國安
• 申請（專利權(quán)）人: 北京亮道智能汽車技術有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;馬敬

1.一種激光雷達，其特征在于，所述激光雷達應用于霧氣環(huán)境下的目標探測，包括：激光模塊以及測距模塊；

所述激光模塊，用于產(chǎn)生并發(fā)射皮秒級高斯脈沖序列和納秒級高斯脈沖序列，其中，所述皮秒級高斯脈沖序列和所述納秒級高斯脈沖序列的波長不同；

所述測距模塊，用于基于所述納秒級高斯脈沖序列的波長，對接收到的反射信號進行過濾，得到所述納秒級高斯脈沖序列的目標反射信號，并根據(jù)所述目標反射信號進行測距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達，其特征在于，所述激光模塊包括受控子模塊、第一脈沖序列生成和控制電路、第一激光發(fā)射單元和陣列、第二脈沖序列生成和控制電路、以及第二激光發(fā)射單元和陣列；

所述受控子模塊，用于在每一控制循環(huán)中，觸發(fā)控制所述第一脈沖序列生成和控制電路，以及所述第二脈沖序列生成和控制電路，依次輸出所述皮秒級高斯脈沖序列和所述納秒級高斯脈沖序列；

所述第一脈沖序列生成和控制電路，用于生成皮秒級高斯脈沖序列，并觸發(fā)所述第一激光發(fā)射單元和陣列，輸出所述皮秒級高斯脈沖序列；

所述第一激光發(fā)射單元和陣列，用于輸出所述皮秒級高斯脈沖序列；

所述第二脈沖序列生成和控制電路，用于生成納秒級高斯脈沖序列，并觸發(fā)所述第二激光發(fā)射單元和陣列，輸出所述納秒級高斯脈沖序列；

所述第二激光發(fā)射單元和陣列，用于輸出所述納秒級高斯脈沖序列。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達，其特征在于，

所述第一脈沖序列生成和控制電路，具體用于：以預設頻率生成皮秒級高斯脈沖序列，并觸發(fā)所述第一激光發(fā)射單元和陣列，輸出1030納米波長的高斯脈沖序列；

所述第二脈沖序列生成和控制電路，具體用于：生成納秒級高斯脈沖序列，并觸發(fā)所述第二激光發(fā)射單元和陣列，輸出905/940納米波長的高斯脈沖序列。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達，其特征在于，所述皮秒級高斯脈沖序列結(jié)束與所述納秒級高斯脈沖序列開始的時間間隔，根據(jù)空氣中水滴或水分子每秒被吹出的距離和空氣中的風速確定。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達，其特征在于，所述皮秒級高斯脈沖序列中單個皮秒高斯激光光脈沖的寬度為1～1.2皮秒，所述納秒級高斯脈沖序列中單個納秒高斯激光光脈沖的寬度為10納秒。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達，其特征在于，所述激光模塊，具體用于：

在霧天模式下，產(chǎn)生并發(fā)射皮秒級高斯脈沖序列和納秒級高斯脈沖序列；

在普通模式下，產(chǎn)生并發(fā)射納秒級高斯脈沖序列。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達，其特征在于，所述測距模塊包括：光學濾波器，光電探測器以及信號處理子模塊；

所述光學濾波器，用于基于所述納秒級高斯脈沖序列的波長，過濾掉向所述光電探測器傳播的反射信號中的所有可見光以及皮秒高斯激光光脈沖，得到所述納秒級高斯脈沖序列的目標反射信號；

所述光電探測器，用于接收所述目標反射信號，將所述目標反射信號的光子轉(zhuǎn)換為電信號，并將所述電信號傳輸給所述信號處理子模塊；

所述信號處理子模塊，用于接收并對所述電信號進行處理，確定激光雷達與目標物體之間的距離。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光雷達，其特征在于，所述光學濾波器包括：第一光學濾波器以及第二光學濾波器；

所述第一光學濾波器，用于基于所述納秒級高斯脈沖序列的波長，過濾掉向所述光電探測器傳播的所有可見光；

所述第二光學濾波器，用于基于所述納秒級高斯脈沖序列的波長，過濾掉向所述光電探測器傳播的所有皮秒高斯激光光脈沖。