激光雷达的抗干扰方法、装置及激光雷达与流程

    专利查询2025-11-13  1


    本技术涉及激光雷达,尤其涉及一种激光雷达的抗干扰方法、装置及激光雷达。


    背景技术:

    1、激光雷达是一种目标探测技术。使用激光作为信号光源,通过向目标对象发射激光,从而采集目标对象的反射信号,以此获得目标对象的方位、速度等信息。激光雷达具有测量精度高、抗干扰能力强等优点,广泛应用于遥感、测量、智能驾驶、机器人等领域。

    2、在实际的应用场景或者应用环境中,激光雷达的接收端往往会使用具有高灵敏度的单光子探测器接收回波信号,因此非常容易在接收回波信号的同时接收到环境杂散光和逆反射表面(retro)的探测目标返回的干扰光,影响测距准确性。

    3、那么,如何降低环境杂散光和干扰光对激光雷达的测距的影响,是一个亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、本技术提供了一种激光雷达的抗干扰方法、装置及激光雷达,以实现屏蔽干扰信号,实现测距的准确性。

    2、在第一方面,本技术提供了一种激光雷达的抗干扰方法。该激光雷达包括:接收阵列和发射阵列,接收阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个接收区域,发射阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个发射区域,n个接收区域与n个发射区域一一对应,n为大于或者等于2的整数;

    3、激光雷达的抗干扰方法包括:根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第一随机脉冲驱动序列以及n个第二随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列与n个第二随机脉冲驱动序列一一对应,并具有预设时间间隔;根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号;n个第一随机脉冲驱动序列与n个接收区域一一对应;根据n个第二随机脉冲驱动序列,控制n个发射区域中的发射器发光。

    4、在一些可能的实施方式中,根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号,包括:根据n个第一随机脉冲驱动序列,按照n个时间单元,分时控制n个接收区域中的接收器接收回波信号。

    5、在一些可能的实施方式中,根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第一随机脉冲驱动序列,包括:获取参考脉冲信号和n个随机发射时延序列;按照n个随机发射时延序列,依次对参考脉冲信号进行偏移,以生成n个第一随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列与n个随机发射时延一一对应;n个随机发射时延序列中的第i个随机发射时延序列中的多个时延量在n个时间单元中的第i个时间单元内随机分布,i的取值为大于或者等于1,且小于或者等于n的整数。

    6、在一些可能的实施方式中,根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号,包括:在n个时间单元中的每一个时间单元,根据n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中对应的每一个接收区域中的接收器接收回波信号,k的取值为大于等于1,且小于或者等于n的整数。

    7、在一些可能的实施方式中,根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第一随机脉冲驱动序列,包括:获取参考脉冲信号和n个随机发射时延序列;按照n个随机发射时延序列,依次对参考脉冲信号进行偏移,以生成n个第一随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列与n个随机发射时延一一对应;n个随机发射时延序列在每一个时间单元内互不相关,n个随机发射时延序列中的每一个随机发射时延序列中的多个时延量互不相关。

    8、在一些可能的实施方式中,根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第二随机脉冲驱动序列,包括:获取预设的固定时延;依次对n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个时延量累加固定时延,以获得n个第二随机脉冲驱动序列。

    9、在一些可能的实施方式中,在根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号之前,方法还包括:获取激光雷达的当前工作模式;根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号,包括:在当前工作模式为第一工作模式时,根据n个第一随机脉冲驱动序列,按照n个时间单元,分时控制n个接收区域中的接收器接收回波信号;或者,在当前工作模式为第二工作模式时,在n个时间单元中的每一个时间单元,根据n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中对应的每一个接收区域中的接收器接收回波信号,k的取值为大于等于1,且小于或者等于n的整数。

    10、在一些可能的实施方式中,在根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号之后,方法还包括:将n个接收区域中的每一个接收区域中的接收器接收到的回波信号进行累积,并根据累积得到的回波信号进行测距。

    11、在一些可能的实施方式中,在根据n个第二随机脉冲驱动序列,控制n个发射区域中的发射器发光之后,方法还包括:根据n个发射区域中的发射器发光的时刻,生成n个反馈序列;n个反馈序列与n个第一随机脉冲驱动序列一一对应;响应于n个反馈序列,确定n个反馈序列与n个第二随机脉冲驱动序列之间的时间差,以获得任意一个第二随机脉冲驱动序列的发射时延,发射时延用于校正测距。

    12、在第二方面,本技术提供了一种激光雷达的抗干扰装置。激光雷达包括接收阵列和发射阵列,接收阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个接收区域,发射阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个发射区域,n个接收区域与n个发射区域一一对应,n为大于或者等于2的整数;该抗干扰装置可以为激光雷达或者激光雷达中的芯片或者片上系统,还可以为激光雷达中用于实现上述各个实施例的方法的功能模块。该抗干扰装置可以实现上述各实施例中所执行的功能,这些功能可以通过硬件执行相应的软件实现。这些硬件或软件包括一个或多个上述功能相应的模块。该抗干扰装置,包括:脉冲驱动序列生成模块,用于根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第一随机脉冲驱动序列以及n个第二随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列与n个第二随机脉冲驱动序列一一对应,并具有预设时间间隔;控制模块,用于根据n个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中的接收器接收回波信号;n个第一随机脉冲驱动序列与n个接收区域一一对应;以及,根据n个第二随机脉冲驱动序列,控制n个发射区域中的发射器发光。

    13、在一些可能的实施方式中,控制模块,还用于根据n个第一随机脉冲驱动序列,按照n个时间单元,分时控制n个接收区域中的接收器接收回波信号。

    14、在一些可能的实施方式中,装置还包括:获取模块,用于获取参考脉冲信号和n个随机发射时延序列;脉冲驱动序列生成模块,还用于按照n个随机发射时延序列,依次对参考脉冲信号进行偏移,以生成n个第一随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列与n个随机发射时延一一对应;n个随机发射时延序列中的第i个随机发射时延序列中的多个时延量在n个时间单元中的第i个时间单元内随机分布,i的取值为大于或者等于1,且小于或者等于n的整数。

    15、在一些可能的实施方式中,控制模块,还用于在n个时间单元中的每一个时间单元,根据n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中对应的每一个接收区域中的接收器接收回波信号,k的取值为大于等于1,且小于或者等于n的整数。

    16、在一些可能的实施方式中,装置还包括:获取模块,用于获取参考脉冲信号和n个随机发射时延序列;脉冲驱动序列生成模块,还用于按照n个随机发射时延序列,依次对参考脉冲信号进行偏移,以生成n个第一随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列与n个随机发射时延一一对应;n个随机发射时延序列在每一个时间单元内互不相关,n个随机发射时延序列中的每一个随机发射时延序列中的多个时延量互不相关。

    17、在一些可能的实施方式中,获取模块,还用于获取预设的固定时延;脉冲驱动序列生成模块,还用于依次对n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个时延量累加固定时延,以获得n个第二随机脉冲驱动序列。

    18、在一些可能的实施方式中,装置还包括:获取模块,用于获取激光雷达的当前工作模式;控制模块,还用于在当前工作模式为第一工作模式时,根据n个第一随机脉冲驱动序列,按照n个时间单元,分时控制n个接收区域中的接收器接收回波信号;或者,在当前工作模式为第二工作模式时,在n个时间单元中的每一个时间单元,根据n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个第一随机脉冲驱动序列,控制n个接收区域中对应的每一个接收区域中的接收器接收回波信号,k的取值为大于等于1,且小于或者等于n的整数。

    19、在一些可能的实施方式中,装置还包括:测距模块,用于将n个接收区域中的每一个接收区域中的接收器接收到的回波信号进行累积,并根据累积得到的回波信号进行测距。

    20、在一些可能的实施方式中,装置还包括:反馈序列生成模块,用于根据n个发射区域中的发射器发光的时刻,生成n个反馈序列;n个反馈序列与n个第一随机脉冲驱动序列一一对应;校正模块,用于响应于n个反馈序列,确定n个反馈序列与n个第二随机脉冲驱动序列之间的时间差,以获得任意一个第二随机脉冲驱动序列的发射时延,发射时延用于校正测距。

    21、在第三方面,本技术提供了一种激光雷达。该激光雷达包括:用于存储处理器可执行指令的存储器;处理器;其中,处理器被配置为:用于执行可执行指令时,实现如第一方面及其任一可能的实施方式的方法。

    22、在第四方面,本技术提供了一种计算机存储介质,计算机存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令被处理器执行后能够实现如第一方面及其任一可能的实施方式的方法。

    23、本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果:

    24、在本技术的激光雷达包括:接收阵列和发射阵列。接收阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个接收区域,发射阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个发射区域,n个接收区域与n个发射区域一一对应。本技术的激光雷达使用时,根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,可以生成n个第一随机脉冲驱动序列以及n个第二随机脉冲驱动序列,n个第一随机脉冲驱动序列和n个第二随机脉冲驱动序列,分别控制n个接收区域中的接收器接收回波信号和n个发射区域中的发射器发光,从而可以促使不同区域的发射阵列和接收阵列,在对应的随机脉冲驱动序列的控制下进行工作,实现不同区域的发射器和接收器独立工作,使得接收阵列中的接收器只接收对应区域返回的与随机脉冲驱动序列关联的回波信号,从而实现屏蔽干扰信号,提升测距的准确性。

    25、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。


    技术特征:

    1.一种激光雷达的抗干扰方法,其特征在于,所述激光雷达包括接收阵列和发射阵列,所述接收阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个接收区域,所述发射阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个发射区域,所述n个接收区域与所述n个发射区域一一对应,n为大于或者等于2的整数;

    2.根据权利要求1所述的抗干扰方法,其特征在于,所述根据所述n个第一随机脉冲驱动序列,控制所述n个接收区域中的接收器接收回波信号,包括:

    3.根据权利要求2所述的抗干扰方法,其特征在于,所述根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第一随机脉冲驱动序列,包括:

    4.根据权利要求1所述的抗干扰方法,其特征在于,所述根据所述n个第一随机脉冲驱动序列,控制所述n个接收区域中的接收器接收回波信号,包括:

    5.根据权利要求4所述的抗干扰方法,其特征在于,所述根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第一随机脉冲驱动序列,包括:

    6.根据权利要求3或5所述的抗干扰方法,其特征在于,所述根据参考脉冲信号以及n个随机发射时延序列,生成n个第二随机脉冲驱动序列,包括:

    7.根据权利要求1所述的抗干扰方法,其特征在于,在所述根据所述n个第一随机脉冲驱动序列,控制所述n个接收区域中的接收器接收回波信号之前,所述方法还包括:

    8.根据权利要求1所述的抗干扰方法,其特征在于,在所述根据所述n个第一随机脉冲驱动序列,控制所述n个接收区域中的接收器接收回波信号之后,所述方法还包括:

    9.根据权利要求8所述的抗干扰方法,其特征在于,在根据所述n个第二随机脉冲驱动序列,控制所述n个发射区域中的发射器发光之后,所述方法还包括:

    10.一种激光雷达的抗干扰装置,其特征在于,所述激光雷达包括接收阵列和发射阵列,所述接收阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个接收区域,所述发射阵列在行方向或列方向上划分为连续的n个发射区域,所述n个接收区域与所述n个发射区域一一对应,n为大于或者等于2的整数;

    11.根据权利要求10所述的抗干扰装置,其特征在于,所述控制模块,还用于根据所述n个第一随机脉冲驱动序列,按照n个时间单元,分时控制所述n个接收区域中的接收器接收回波信号。

    12.根据权利要求11所述的抗干扰装置,其特征在于,所述装置还包括:获取模块,用于获取所述参考脉冲信号和所述n个随机发射时延序列;

    13.根据权利要求10所述的抗干扰装置,其特征在于,所述控制模块,还用于在n个时间单元中的每一个时间单元,根据所述n个第一随机脉冲驱动序列中的每一个第一随机脉冲驱动序列,控制所述n个接收区域中对应的每一个接收区域中的接收器接收回波信号,k的取值为大于等于1,且小于或者等于n的整数。

    14.根据权利要求13所述的抗干扰装置,其特征在于,所述装置还包括:获取模块,用于获取所述参考脉冲信号和所述n个随机发射时延序列;

    15.根据权利要求12或14所述的抗干扰装置,其特征在于,所述获取模块,还用于获取预设的固定时延;

    16.根据权利要求10所述的抗干扰装置,其特征在于,所述装置还包括:获取模块,用于获取所述激光雷达的当前工作模式;

    17.根据权利要求10所述的抗干扰装置,其特征在于,所述装置还包括:测距模块,用于将所述n个接收区域中的每一个接收区域中的接收器接收到的回波信号进行累积,并根据累积得到的回波信号进行测距。

    18.根据权利要求17所述的抗干扰装置,其特征在于,所述装置还包括:

    19.一种激光雷达,其特征在于,包括:

    20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质存储有可执行指令,其中,所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的方法。


    技术总结
    本申请提供了一种激光雷达的抗干扰方法、装置及激光雷达。该激光雷达包括接收阵列和发射阵列,接收阵列在行方向或列方向上划分为连续的N个接收区域,发射阵列在行方向或列方向上划分为连续的N个发射区域。该激光雷达的抗干扰方法包括:根据参考脉冲信号以及N个随机发射时延序列,生成N个第一随机脉冲驱动序列以及N个第二随机脉冲驱动序列;根据N个第一随机脉冲驱动序列和N个第二随机脉冲驱动序列,控制N个接收区域中的接收器接收回波信号和N个发射区域中的发射器发光。本申请的激光雷达具有多个接收区域和发射区域,通过分区控制发射阵列和接收阵列进行随机工作,使得接收阵列只接收对应区域的回波信号,实现屏蔽干扰信号。

    技术研发人员:赵学思,夏冰冰,石拓
    受保护的技术使用者:北京一径科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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