[发明专利]激光雷达系统的测距方法以及激光雷达系统

说明书

本发明涉及测距领域，特别涉及激光雷达系统的测距方法以及激光雷达系统。本发明的激光雷达系统的测距方法，包括：发射第一能量的第一脉冲；接收与第一脉冲相对应的回波信号；根据回波信号，判断预设距离内是否有障碍物；当判断预设距离内没有障碍物，在与所判断的回波信号相对应的第一脉冲的发射方向上发射第二能量的第二脉冲，第二能量大于第一能量，当判断预设距离内有障碍物，在与所判断的回波信号相对应的第一脉冲的发射方向上不发射第二脉冲。本发明在不增加系统结构复杂度的前提下，激光雷达满足了人眼安全要求，同时提升了测距脉冲的单脉冲能量阈值，保证了测远性能，实现成本低。

技术领域

本发明涉及测距领域，特别涉及激光雷达系统的测距方法以及激光雷达系统。

背景技术

激光雷达作为一种高精度主动三维成像传感器，具有分辨率高、受环境干扰少的特点。激光雷达通过测量激光脉冲在空间中的飞行时间来计算距离。通常情况下旋转式激光雷达从光学窗口发射激光，激光雷达一边旋转，一边朝不同垂直方向发射激光，从而获得三维距离信息。激光雷达的测距性能在很大程度上取决于激光脉冲的能量高低。同时，激光雷达需要符合激光产品安全标准IEC 60825-1所定义的Class 1等级，即人眼安全。人眼安全所对应的激光能量阈值与单位时间内人眼接收到的激光脉冲数有关，当单位时间内人眼接收到的激光脉冲数较多时，则激光单脉冲能量阈值相对较低。针对该制约目前的解决方案包括：1)采用辅助光源；2)控制时序接近的脉冲空间相对分离。

对于采用辅助光源的方式，包括：采用与测距光源不同波长(如测距光源为红外波段，辅助光源为可见光波段)同向发射的辅助光源，使人眼进行主动规避；或者采用与测距光源非同向(如在测距光源外围)的辅助光源进行预警探测。但是，上述方式都会增加系统结构的复杂度。

对于控制时序接近的脉冲空间相对分离的方式，多适用于单脉冲发射激光雷达，然而目前激光雷达为实现抗干扰需要每次进行脉冲序列发射。因此，上述方式并不能有效解决人眼安全的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供激光雷达系统的测距方法以及激光雷达系统，在不增加系统结构复杂度的前提下，激光雷达满足了人眼安全要求，同时提升了测距脉冲的单脉冲能量阈值，保证了测远性能，实现成本低。

本发明公开了一种激光雷达系统的测距方法，包括：

发射第一能量的第一脉冲；

接收与第一脉冲相对应的回波信号；

根据回波信号，判断预设距离内是否有障碍物；

当判断预设距离内没有障碍物，在与所判断的回波信号相对应的第一脉冲的发射方向上发射第二能量的第二脉冲，第二能量大于第一能量，当判断预设距离内有障碍物，在与所判断的回波信号相对应的第一脉冲的发射方向上不发射第二脉冲。

可选地，根据回波信号，判断预设距离内是否有障碍物，包括：

计算回波信号的接收时间与相对应的第一脉冲的发射时间之间的时间差；

判断时间差是否大于第一预设时间差；

当判断时间差大于第一预设时间差，预设距离内没有障碍物，当判断时间差小于等于第一预设时间差，预设距离内有障碍物。

可选地，当在与所判断的回波信号相对应的第一脉冲的发射方向上不发射第二脉冲时，在偏离与所判断的回波信号相对应的第一脉冲的发射方向预定角度范围内的方向上也不发射第二脉冲。

可选地，第一脉冲为第一单脉冲或第一脉冲序列，第二脉冲为第二单脉冲或第二脉冲序列。

可选地，当第一脉冲为第一单脉冲，第一单脉冲的能量为第一能量；当第一脉冲为第一脉冲序列，第一脉冲序列中的所有单脉冲的能量和为第一能量；