CN110174664A - 激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法，激光雷达系统包括：激光发射单元以及与激光接收单元；激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；激光接收单元，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。上述激光雷达系统可以避免测距结果异常，提升激光雷达系统的抗干扰能力。

Description

激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别是涉及一种激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法。

背景技术

目前，激光雷达为自动驾驶领域中普遍应用的一种传感器，可以通过激光脉冲在目标对象与激光雷达间的飞行时间，来准确计算目标对象与激光雷达之间的距离。

传统技术中，激光雷达通过激光器每隔周期T发射一次激光脉冲，在该发射周期内通过光电探测器接收与发射的激光脉冲对应的回波信号。由于回波信号的能量非常微弱，激光雷达通常使用硅光电倍增管(SiPM)作为光电探测器，通过SiPM提供足够的高增益来放大极微弱的激光能量。

但是，由于光电探测器存在暗计数和背景光噪声，并且暗计数和背景光噪声与回波信号的差异较小，容易被识别为回波信号；或者，不同激光雷达在同一个区域同时工作时，激光雷达接收到的信号中还可能包含其余激光雷达所发出的激光脉冲信号，导致激光雷达不能正确分辨哪一个信号是激光脉冲遇到目标对象返回的回波信号，造成激光雷达测距结果异常。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法。

一种激光雷达系统，包括：激光发射单元以及激光接收单元；

激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；

激光接收单元，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。

在其中一个实施例中，激光发射单元包括第一激光发射器和激光延迟光路；

第一激光发射器，用于发射第一发射激光脉冲；

激光延迟光路用于接收第一发射激光脉冲，并将第一发射激光脉冲中的部分激光产生延迟，输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。

在其中一个实施例中，激光延迟光路包括激光分光单元、激光延迟单元以及激光合路单元；

激光分光单元用于将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，并将第一激光脉冲发送给激光延迟单元，将第二激光脉冲发送给激光合路单元；

激光延迟单元用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲，第三激光脉冲与第二激光脉冲之间具有发射间隔；

激光合路单元将接收到的第二激光脉冲和第三激光脉冲发射至目标对象。

在其中一个实施例中，激光分光单元为第一偏振分光片，激光合路单元为第二偏振分光片；

第一偏振分光片，用于将第一发射激光脉冲分成S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲，并将S偏振态的第一激光脉冲传输至激光延迟单元以及将P偏振态的第二激光脉冲透射至第二偏振分光片；

第二偏振分光片，用于接收P偏振态的第二激光脉冲，并将P偏振态的第二激光脉冲透射输出，以及接收S偏振态的第三激光脉冲，并将第三激光脉冲反射输出。

在其中一个实施例中，激光延迟单元包括第一全反射棱镜和第二全反射棱镜；

第一全反射棱镜，用于将第一激光脉冲反射至第二全反射棱镜；

第二全反射棱镜，用于将接收到的激光脉冲反射至第二偏振分光片。

在其中一个实施例中，激光延迟单元中元件和激光分光单元中的元件组成的光路的距离可调，距离的长短与发射间隔的长短相关。

在其中一个实施例中，第一激光发射器用于在一个周期内，按照预设发射间隔向激光延迟光路发射至少两个激光脉冲。

在其中一个实施例中，激光发射单元包括：第二激光发射器、第三激光发射器以及激光合路光路；

第二激光发射器和第三激光发射器在一个周期内分时发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲；

激光合路光路用于将第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。

在其中一个实施例中，第二激光发射器和第三激光发射器发射激光脉冲时的发射间隔可调。

在其中一个实施例中，第二发射激光脉冲为S偏振态，第三发射激光脉冲为P偏振态，激光合路光路包括第三偏振分光片和第三全反射棱镜；

第三全反射棱镜，用于将第二发射激光脉冲反射至第三偏振分光片；

第三偏振分光片，用于将第三全反射棱镜发送的激光脉冲反射输出，并将第三发射激光脉冲透射输出。

一种激光雷达回波信号的确定方法，应用于上述激光雷达系统，激光雷达系统包括激光发射单元以及激光接收单元；

激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；

激光接收单元在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。

上述激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法，激光雷达系统包括：激光发射单元以及与激光接收单元；激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；激光接收单元，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。由于激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔发送了至少两个激光脉冲，那么上述至少两个激光脉冲在遇到同一个目标对象后，返回的至少两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔匹配，而接收电路接收到的干扰信号的间隔与发射间隔不存在匹配关系，因此激光接收单元可以根据上述发射间隔和接收间隔来确定出回波信号，使得激光雷达系统可以避免测距结果异常，提升激光雷达系统的抗干扰能力。

附图说明

图1为一个实施例中激光雷达系统的应用环境图；

图2为一个实施例中激光雷达系统的结构示意图；

图3为一个实施例中激光雷达系统的脉冲信号示意图；

图4为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图；

图5为一个实施例中激光发射单元的结构示意图；

图6为另一个实施例中激光雷达系统的脉冲信号示意图；

图7为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图；

图8为一个实施例中激光发射单元的结构示意图；

图9为一个实施例中激光雷达回波信号的确定方法的流程示意图。

附图说明：

10、激光发射单元； 20、激光接收单元； 11、第一激光发射器；

12、激光延迟光路； 121、激光分光单元； 122、激光延迟单元；

123、激光合路单元； 1211、第一偏振分光片； 1231、第二偏振分光片；

1221、第一全反射棱镜； 1222、第二全反射棱镜； 13、第二激光发射器；

14、第三激光发射器； 15、激光合路光路； 151、第三偏振分光片；

152、第三全反射棱镜。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的激光雷达系统可以应用于无人驾驶场景中，也可以应用于其它需要激光雷达系统的场景中。以无人驾驶场景为例，如图1所示，激光雷达所在设备002可以通过激光雷达001来探测目标对象003与设备之间的距离；上述目标对象可以但不限于是道路障碍物、车辆以及行人等。

图2为一个实施例提供的激光雷达系统的结构示意图，如图2所示激光雷达系统激光发射单元10以及激光接收单元20。其中，激光发射单元10，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；激光接收单元20，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。

其中，激光发射单元10采用通过激光脉冲在目标对象与激光雷达系统之间的飞行时间乘以光速就得到测距距离。激光发射单元在发射激光脉冲时，上述至少两个激光脉冲的发射时长可以相同，也可以不同，在此不做限定。上述预设的发射间隔可以是固定的时间间隔，也可以是随应用场景进行动态调整的时间间隔，在此不作限定；上述周期可以是固定的周期大小，也可以根据用户指令来调整，在此不做限定。

具体地，激光发射单元10在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲时，可以是通过一个激光光源在一个周期内发射至少两次激光脉冲，也可以是通过多个激光光源在不同时刻发射不同的激光脉冲，在此不做限定。激光发射单元10在发射多个激光脉冲时，相邻两个激光脉冲之间的发射间隔可以相同，也可以不同，在此不做限定；例如，如图3所示，激光发射单元10发射3个激光脉冲，分别为脉冲A、脉冲B和脉冲C，其中脉冲A和脉冲B之间的发射间隔为S1，脉冲B和脉冲C之间的发射间隔为S2，那么S1和S2构成了激光发射单元的时间抖动特征。

上述激光接收单元20在一个周期内可以接收到多个外部信号，其中，上述外部信号可以包括激光发射单元10发射的激光遇到目标对象返回的回波信号，也可以包括附近其他的激光雷达发射的干扰激光信号，或者目标对象以及其它对象等返回的干扰回波信号。激光接收单元20可以获取任意两个外部信号的接收间隔，然后根据发射间隔和时间间隔来确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。

上述激光发射单元20在一个周期内按照预设发射间隔发送了至少两个激光脉冲之后，至少两个激光脉冲在遇到同一个目标对象之后会依次返回，形成至少两个回波信号，由于激光雷达系统与目标对象的距离不变，因此，返回的至少两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔之间存在对应关系。上述激光发射单元20可以将与发射间隔匹配的接收间隔对应的外部信号确定为回波信号，例如，可以设定发射间隔和接收间隔的差值在预设的误差范围内，则认为发射间隔和接收间隔匹配；另外，上述激光发射单元20可以在接收间隔与发射间隔相等时，将接收间隔对应的两个外部信号确定为回波信号。

上述激光发射单元20可以获取所有外部信号中任意两个外部信号之间的接收间隔，然后从上述各接收间隔中确定出与发射间隔匹配的外部信号，将其确定为回波信号；对于上述激光发射单元20确定回波信号的具体方式在此不做限定。

上述激光雷达系统包括：激光发射单元以及与激光接收单元；激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；激光接收单元，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。由于激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔发送了至少两个激光脉冲，那么上述至少两个激光脉冲在遇到同一个目标对象后，返回的至少两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔匹配，而接收电路接收到的干扰信号的间隔与发射间隔不存在匹配关系，因此激光接收单元可以根据上述发射间隔和接收间隔来确定出回波信号，使得激光雷达系统可以避免测距结果异常，提升激光雷达系统的抗干扰能力。

在一个周期内，激光发射单元10发射的至少两个激光脉冲光之间的发射间隔越小，那么激光雷达系统在测量目标对象的距离时，所能测到的最大距离就越大；然而，对于一个激光光源来说，在间隔很短的时间内发射两个激光脉冲是很难实现的。因此，可以在激光光源发射一个激光脉冲的情况下，通过调整激光光路来实现在一个周期内输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。

图4为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图，本实施例涉及一种激光发射单元，在上述实施例的基础上，如图4所示，激光发射单元包括第一激光发射器11和激光延迟光路12；其中，第一激光发射器11，用于发射第一发射激光脉冲；激光延迟光路12用于接收第一发射激光脉冲，并将第一发射激光脉冲中的部分激光产生延迟，输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。

具体地，上述第一激光发射器11可以是固体激光发射器，也可以是半导体激光发射器，在此不做限定。上述第一激光发射器11发射第一发射激光脉冲时，激光发射周期，以及激光脉冲宽度均不做限定。上述第一激光发射器11可以直接将第一发射激光脉冲发射至激光延迟光路12，也可以通过通过准直镜发射至激光延迟光路12，在此不做限定。

上述激光延迟光路12用于接收上述第一发射激光脉冲，然后将第一发射激光脉冲中的部分激光产生延时，可以先发射未产生延迟的部分激光，在经过与上述延时对应的发射间隔之后，再将产生了延迟的部分激光发射出去，使得激光延迟光路12可以将第一激光发射器发射的一个激光脉冲，转换为两个具有发射间隔的激光脉冲。上述激光延迟光路12可以通过光纤产生延迟，也可以通过激光延迟光路12中的光元件之间的距离产生延迟，对于上述激光延迟光路12的构成方式在此不做限定。

可选的，上述激光延迟光路12包括激光分光单元121、激光延迟单元122以及激光合路单元123；其中，激光分光单元121用于将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，并将第一激光脉冲发送给激光延迟单元122，将第二激光脉冲发送给激光合路单元123；激光延迟单元122用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲，第三激光脉冲与第二激光脉冲之间具有发射间隔；激光合路单元123将接收到的第二激光脉冲和第三激光脉冲发射至目标对象。

上述激光分光单元121用于将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，可以通过分光器将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，也可以通过偏振片实现，对于上述激光分光单元121的类型在此不做限定。激光分光单元121获得的第一激光脉冲和第二激光脉冲的激光能量可以相同，也可以不同。激光分光单元121将第二激光脉冲发送给激光合路单元123，然后通过激光合路单元123发射至目标对象；同时，激光分光单元121将第一激光脉冲发送给激光延迟单元122。

上述激光延迟单元122用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，例如，可以通过调整第一激光脉冲的传播方向，使得第二激光脉冲到达激光合路单元123并间隔一定时长之后，第一激光脉冲才能到达激光合路单元123。

上述第三激光脉冲到达激光合路单元123时，其传播方向与第一激光脉冲的传播方向可以不同，上述激光合路单元123可以调整第一激光脉冲或者第三激光脉冲的传播方向，然后将不同时刻接收到的第二激光脉冲和第三激光脉冲，通过同一个激光出口发射至目标对象。

上述激光雷达系统，通过激光延迟光路调整部分激光的延迟，可以使激光发射单元发射的另个激光脉冲至今的发射间隔很小，从而使激光雷达系统的测距范围更大，提升激光雷达系统的探测能力。

图5为另一个实施例中激光发射单元的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图5所示，激光分光单元121为第一偏振分光片1211，激光合路单元123为第二偏振分光片1231；第一偏振分光片1211，用于将第一发射激光脉冲分成S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲，并将S偏振态的第一激光脉冲传输至激光延迟单元122以及将P偏振态的第二激光脉冲透射至第二偏振分光片1231；第二偏振分光片1231，用于接收P偏振态的第二激光脉冲，并将P偏振态的第二激光脉冲透射输出，以及接收S偏振态的第三激光脉冲，并将第三激光脉冲反射输出。

具体地，第一发射激光脉冲到达第一偏振分光片1211之后，第一偏振分光片1211可以反射第一发射激光脉冲中的S偏振光，同时透射第一发射激光脉冲中的P偏振光，从而获得S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲。在S偏振态的第一激光脉冲的传播路径上，设置有激光延迟单元122，对第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲；在P偏振态的第二激光脉冲的传播路径上，设置有第二偏振分光片1231，由于第二激光脉冲为P偏振态，因此第二偏振分光片1231可以直接将第二激光脉冲透射输出。

激光延迟单元122将生成的第三激光脉冲发射至第二偏振分光片1231，由于第三激光脉冲是由第一激光脉冲延迟得到的，因此第三激光脉冲也是S偏振态，从而可以经第二偏振分光片1231反射输出。

可选地，上述激光延迟单元122可以包括第一全反射棱镜1221和第二全反射棱镜1222；第一全反射棱镜1221，用于将第一激光脉冲反射至第二全反射棱镜1222；第二全反射棱镜1222，用于将接收到的激光脉冲反射至第二偏振分光片1231。

其中，第一全反射棱镜1221设置在S偏振态的第一激光脉冲的传播路径上，与第一偏振分光片1211之间的距离可以用L1表示，可以将第一激光脉冲反射至第二全反射棱镜1222；在第二全反射棱镜1222接收到上述第一全反射棱镜1221发射的第一激光脉冲之后，可以将其反射至第二偏振分光片1231，获得第三激光脉冲。也就是说，在第一偏振分光片1211将第一发射激光脉冲分为第一激光脉冲和第二激光脉冲之后，由于两个激光脉冲的传播路径不同，因此到达第二偏振分光片1231的时间也是不同的，从而使第二偏振分光片1231向目标对象发射的两个激光脉冲具有发射间隔。

在上述激光发射单元中，激光延迟单元122中元件和激光分光单元121中的元件组成的光路的距离可调，距离的长短与发射间隔的长短相关。

当第一全反射棱镜1221与第一偏振分光片1211之间的距离L变化时，第二偏振分光片1231接收到的两个激光脉冲的时间间隔也相应变化；例如，如果上述距离L增大，那么第二全反射棱镜1222与第二偏振分光片1231的距离也会随之调整，那么第二偏振分光片1231向目标对象发射的两个激光脉冲的发射间隔也会变大。

上述激光雷达系统，通过第一偏振分光片和第二偏振分光片实现激光信号的分光和合路，同时通过两个全反射棱镜改变第一激光脉冲的传播路径，使传播路径延长，从而使激光发射两路实现在一个周期内发射具有发射间隔的两个激光脉冲。

激光发射单元10发射的激光脉冲的数量越多，那么多个激光脉冲之间的时间间隔所构成的时间抖动特征就越明显，从而使激光接收单元20能更准确地从多个外部信号中确定该激光雷达系统发射的激光脉冲对应的回波信号。

在一个实施例中，在上述激光雷达系统的基础上，第一激光发射器11可以在一个周期内，按照预设发射间隔向激光延迟光路122发射至少两个激光脉冲。

如图6所示，第一激光发射器11在一个周期内发射的两个激光脉冲为脉冲E和脉冲F，其中脉冲E和脉冲F之间的发射间隔为T1；脉冲E经过激光延迟光路12之后，输出脉冲E1和脉冲E2，脉冲F经过激光延迟光路122之后，输出脉冲F1和脉冲F2。通过调整激光延迟光路12的延迟T2，可以使激光延迟光路122依次输出脉冲E1、脉冲E2、脉冲F1和脉冲F2。如图6中，脉冲E1与脉冲E2之间的间隔为T2，脉冲E2和脉冲F1之间的间隔为T3＝T1-T2，脉冲F1和脉冲F2之间的间隔为T2，上述四个激光脉冲之间的发射间隔分别为T2、T3、T2，构成了激光雷达系统的时间抖动特征。

上述激光雷达系统，第一激光发射器发射至少两个激光脉冲时，通过激光延迟光路12可以获得数量更多的激光脉冲，使得激光雷达系统所发射的激光脉冲的时间抖动特征更明显，有利于提升激光雷达系统的抗干扰能力。

激光雷达系统中，激光发射单元包括一个激光光源，并通过激光延迟电路总光元件之间的距离调整激光脉冲的发射间距时，由于光元件之间的距离变大导致激光雷达系统的体积比较大。为了实现激光雷达系统的小型化，可以设置两个激光光源。

图7为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图，本实施例涉及激光发射单元10包括两个激光光源的情况，在上述实施例的基础上，激光发射单元10包括：第二激光发射器13、第三激光发射器14以及激光合路光路15；第二激光发射器13和第三激光发射器14在一个周期内分时发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲；激光合路光路15用于将第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。

具体地，第二激光发射器13和第三激光发射器14可以在一个周期内，分时向激光合路光路15发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲。上述第二激光发射器13和第三激光发射器14可以相同，也可以不同，在此不做限定。上述第二激光发射器13和第三激光发射器14可以在一个控制器的控制下，分别按照控制器发射的发射指令来发射激光脉冲，使得第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲之间具有发射间隔；另外，也可以是第二激光发射器13发射第二发射激光脉冲之后，直接向第三激光发射器14发送指令，使得第三激光发射器14可以根据指令，在间隔一定的发射间隔之后，再发射第三发射激光脉冲，在此不作限定；进一步地，上述第二激光发射器13和第三激光发射器14发射激光脉冲时的发射间隔可调。

上述第二激光发射器13与第三激光发射器14所在位置可以不同，可以通过激光合路光路15将第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。上述激光合路光路15可以由激光传输连接端口与光纤构成，也可以由激光合路器等光元件构成，在此不做限定。

上述激光雷达系统，通过调整两个激光光源的发射间隔，来实现在一个周期内发射具有发射间隔的两个激光脉冲，使得激光雷达系统中的各个光元件之间的距离可以很小，实现激光雷达系统的小型化；进一步地，通过两个激光光源发射两个激光脉冲，可以提升激光脉冲的发射能量，提高激光脉冲的信噪比，增强激光雷达系统的探测能力。

图8为另一个实施例中激光发射单元的结构示意图，本实施例涉及激光发射单元中包含两个激光光源时，一种具体的激光合路光路，在上述实施例的基础上，如图8所示，第二发射激光脉冲为S偏振态，第三发射激光脉冲为P偏振态，激光合路光路15包括第三偏振分光片151和第三全反射棱镜152；第三全反射棱镜152，用于将第二发射激光脉冲反射至第三偏振分光片151；第三偏振分光片151，用于将第三全反射棱镜152发送的激光脉冲反射输出，并将第三发射激光脉冲透射输出。

上述激光雷达系统，通过第三全反射棱镜和第三偏振分光片构成激光合路光路，使得激光雷达系统可以通过数量较少的光元件，实现在一个周期中发射具有发射间隔的另个激光脉冲，进一步缩小激光雷达系统的体积。

在一个实施例中，提供一种激光雷达回波信号的确定方法，应用于上述实施例中的激光雷达系统，激光雷达系统包括激光发射单元以及激光接收单元，如图9所示，上述方法包括：

S101、激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲。

S102、激光接收单元在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。

本实施例提供的激光雷达回波信号的确定方法，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：激光发射单元以及激光接收单元；

所述激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；

所述激光接收单元，用于在所述一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据所述发射间隔和所述接收间隔，从所述多个外部信号中确定与所述发射的激光脉冲对应的回波信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光发射单元包括第一激光发射器和激光延迟光路；

所述第一激光发射器，用于发射第一发射激光脉冲；

所述激光延迟光路用于接收所述第一发射激光脉冲，并将所述第一发射激光脉冲中的部分激光产生延迟，输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述激光延迟光路包括激光分光单元、激光延迟单元以及激光合路单元；

所述激光分光单元用于将所述第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，并将所述第一激光脉冲发送给所述激光延迟单元，将所述第二激光脉冲发送给所述激光合路单元；

所述激光延迟单元用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲，所述第三激光脉冲与所述第二激光脉冲之间具有发射间隔；

所述激光合路单元将接收到的所述第二激光脉冲和所述第三激光脉冲发射至目标对象。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光分光单元为第一偏振分光片，所述激光合路单元为第二偏振分光片；

所述第一偏振分光片，用于将所述第一发射激光脉冲分成S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲，并将所述S偏振态的第一激光脉冲传输至所述激光延迟单元以及将所述P偏振态的第二激光脉冲透射至所述第二偏振分光片；

所述第二偏振分光片，用于接收所述P偏振态的第二激光脉冲，并将所述P偏振态的第二激光脉冲透射输出，以及接收S偏振态的第三激光脉冲，并将所述第三激光脉冲反射输出。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述激光延迟单元包括第一全反射棱镜和第二全反射棱镜；

所述第一全反射棱镜，用于将所述第一激光脉冲反射至所述第二全反射棱镜；

所述第二全反射棱镜，用于将接收到的激光脉冲反射至所述第二偏振分光片。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述激光延迟单元中元件和所述激光分光单元中的元件组成的光路的距离可调，所述距离的长短与所述发射间隔的长短相关。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光发射单元包括：第二激光发射器、第三激光发射器以及激光合路光路；

所述第二激光发射器和所述第三激光发射器在所述一个周期内分时发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲；

所述激光合路光路用于将所述第二发射激光脉冲和所述第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二激光发射器和所述第三激光发射器发射激光脉冲时的发射间隔可调。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二发射激光脉冲为S偏振态，所述第三发射激光脉冲为P偏振态，所述激光合路光路包括第三偏振分光片和第三全反射棱镜；

所述第三全反射棱镜，用于将所述第二发射激光脉冲反射至所述第三偏振分光片；

所述第三偏振分光片，用于将所述第三全反射棱镜发送的激光脉冲反射输出，并将所述第三发射激光脉冲透射输出。

10.一种激光雷达回波信号的确定方法，其特征在于，应用于权利要求1-10任一项的激光雷达系统，所述激光雷达系统包括激光发射单元以及激光接收单元；

所述激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；

所述激光接收单元在所述一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据所述发射间隔和所述接收间隔，从所述多个外部信号中确定与所述发射的激光脉冲对应的回波信号。