[发明专利]激光雷达系统及其照明装置和测距方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术，尤其涉及一种激光雷达系统及其照明装置和测距方法。

背景技术

现有技术的激光雷达系统通常根据待测目标物体与激光雷达之间的距离，选择近场激光雷达照明装置辅助获取近场范围内的待测目标物的位置，或者选择远场激光雷达照明装置辅助获取近场范围内的待测目标物或远场范围内的待测目标物的位置，但是远场激光雷达的扫描频率通常较低，无法满足在获取远场范围内待测目标物位置前提下，实时获取近场范围内快速移动的待测目标物位置的需求。

发明内容

本发明提供一种激光雷达系统及其照明装置和测距方法，以实现现有技术的激光雷达系统无法满足在获取远场范围内待测目标物的距离信息的前提下，实时获取近场范围内快速移动的待测目标物的距离信息的需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光雷达照明装置，包括近场照明机构、远场照明机构，以及用于产生近场控制脉冲和远场控制脉冲的控制器；

所述近场照明机构根据所述近场控制脉冲输出近场照明光，所述远场照明机构根据所述远场控制脉冲输出远场照明光，且所述近场照明光和所述远场照明光符合预设照明光组合，使控制器根据激光雷达的接收装置获取的，所述近场照明光或所述远场照明光遇到待测目标物后的反射光的接收时刻，确定待测目标物的距离信息；

所述远场照明机构的输出端与所述近场照明机构的输出端并排设置，且所述近场照明光与所述远场照明光的视角的中心轴之间的距离在预设距离范围内。

进一步，所述预设照明光组合包括：

所述控制器还产生扫描脉冲，并根据所述扫描脉冲，控制所述远场照明光以所述扫描脉冲的频率在设定空域上扫描，使设定空域上的，所述近场照明光的输出时刻与前一帧所述远场照明光的输出时刻之差，大于所述远场照明光的最大飞行时间，所述远场照明光的输出时刻与前一帧所述近场照明光的输出时刻之差，大于所述近场照明光的最大飞行时间。

进一步，所述预设照明光组合包括：

所述控制器控制所述近场控制脉冲和所述远场控制脉冲，使所述近场光照明机构和所述远场照明机构同时分别输出所述近场照明光和所述远场照明光。

进一步，所述预设照明光组合包括：

所述近场照明光和所述远场照明光的波段不同。

进一步，所述近场照明机构包括近场光源和扩束镜；

所述控制器通过近场控制脉冲控制所述近场光源输出近场出射光，所述近场出射光经所述扩束镜形成近场照明光。

进一步，所述近场光源为LED点阵或激光管。

进一步，所述远场照明机构包括远场光源、扫描镜和结构光棱镜模组；

所述控制器通过扫描脉冲控制所述扫描镜在预设角度范围内旋转；

所述扫描镜在旋转过程中将所述远场光源输出的远场出射光反射到所述结构光棱镜模组的不同位置，所述位置轨迹位于同一直线上；

所述结构光棱镜模组将接收的所述远场出射光转换成远场照明光输出。

进一步，所述远场照明机构还包括准直镜；

所述准直镜设于所述远场光源与所述扫描镜之间，用于准直所述远场光源输出的远场出射光。

进一步，所述扫描镜为MEMS镜、扫描振镜或反射镜组件中的一种；

其中，反射镜组件包括反射镜和扫描机构，所述扫描机构用于控制所述反射镜在预设角度范围内旋转。

进一步，所述扫描脉冲的频率小于所述近场控制脉冲的频率，所述扫描脉冲的频率大于30帧每秒；

所述近场照明光与所述远场照明光的水平视角范围大于或等于45度，垂直视角范围大于或等于20度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种激光雷达系统，包括接收装置以及如第一方面所述的激光雷达照明装置；

所述激光雷达照明装置用于输出符合预设照明光组合的近场照明光和远场照明光；

所述接收装置用于接收所述近场照明光的反射光或所述远场照明光的反射光；

所述控制器根据所述预设光规则和所述反射光的接收时刻确定待测目标物的距离信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种激光雷达测距方法，包括：

通过近场控制脉冲控制激光雷达照明装置输出近场照明光，通过远场控制脉冲控制所述激光雷达照明装置输出远场照明光，且所述近场照明光和所述远场照明光符合预设照明光组合；

根据所述预设照明光组合和激光雷达接收装置获取的，所述近场照明光或所述远场照明光遇到待测目标物后的反射光的接收时刻，确定待测目标物的距离信息。