[发明专利]一种激光雷达集成双APD的探测方法

说明书

本发明公开一种激光雷达集成双APD的探测方法，应用于激光雷达，激光雷达包括激光发射器、扫描系统、APD探测器以及处理器，APD探测器采用TO封装结构，其基板上设有主APD和副APD，主APD与APD探测器的透镜同轴，副APD与主APD按预设距离间隔布置，主APD与副APD选用击穿电压相同的芯片，且两者共用同一供电，将处理器所探测电流设为Isubgt;探测/subgt;，并将其上限设置为Isubgt;max/subgt;。当处理器检测到Isubgt;探测/subgt;≥Isubgt;max/subgt;，此时选择将主APD的偏置电压设置为0，并将副APD所接收信号作为测距计算的第一选择，起到保护主APD的作用；当处理器检测到Isubgt;探测/subgt;＜Isubgt;max/subgt;，此时选择将主APD和副APD所接收信号共同作为测距计算的第一选择，可以去除激光雷达受环境光和温度影响的噪声，提高其信噪比。

技术领域

本发明涉及激光雷达测距技术领域，尤其涉及一种激光雷达集成双APD的探测方法。

背景技术

激光雷达广泛应用于各类技术场景，特别在汽车领域，车载激光雷达是最重要的“眼睛”。激光雷达的主流技术方案是飞行时间法TOF，即发射端激光器发出脉冲光，碰到物体后反射，接收端探测器接收到脉冲光，计算光程时间得出距离。

目前，激光雷达的接收端探测器常采用单APD探测器，单APD探测器存在以下三个问题：

一、激光雷达的外层镜片会滤掉一部分日光等环境光，但是还是有相当一部分环境光进入APD探测器形成噪声，影响了APD探测器的探测性能；

二、APD探测器本身噪声主要受到暗电流影响，激光雷达的温度范围在-40~85℃，车载激光雷达高温甚至达105℃，而APD探测器的击穿电压与温度成线性关系，当温度升高时，击穿电压变大，为了保持APD探测器的增益稳定，其工作电压需要随之变大，同时暗电流也会变大，这将使噪声变大，并直接影响到APD探测器的探测性能；

三、在探测光强过大的情况下，单APD探测器将进入饱和状态，激光雷达的点云图会出现“膨胀”、“鬼影”等现象。例如，对于车载激光雷达，物体反射率会直接影响发射端激光器和接收端探测器的参数设置，在理论模型中，物体反射率为10%，但在实际驾驶场景中，会存在很多高反射率物体，包括指示牌、锥桶、汽车牌照等。高反射率物体不但会使接收端探测器饱和，影响点云图数据，严重时，还会造成接收端探测器的物理性损坏。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术现状，提供一种激光雷达集成双APD的探测方法，在不同应用场景中，既起到保护主APD的作用，又可以去除激光雷达受环境光和温度影响的噪声，提高其信噪比。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种激光雷达集成双APD的探测方法，应用于激光雷达，所述激光雷达包括激光发射器、扫描系统、APD探测器以及处理器；

所述APD探测器采用TO封装结构，其基板上设有主APD和副APD，主APD与APD探测器的透镜同轴，副APD与主APD按预设距离间隔布置，主APD与副APD选用击穿电压相同的芯片，且两者共用同一供电；

所述探测方法包括以下步骤：将处理器所探测电流设为I_探测，并将其上限设置为I_max，激光发射器向目标物体发射激光，被目标物体反射后，经扫描系统被APD探测器接收，APD探测器将所接收的信号传输至处理器，当处理器检测到I_探测≥I_max时，发出指令将主APD的偏置电压设置为0，副APD正常工作，处理器根据副APD所接收信号进行测距计算，当处理器检测到I_探测＜I_max时，主APD和副APD均正常工作，处理器根据主APD和副APD所接收信号进行测距计算。