CN118259298A - 激光雷达及其测距方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种激光雷达及其测距方法，其中，所述激光雷达包括：发射模块，包括激光器，适于发射探测光束；发射信号获取模块，包括第一光电探测单元，适于接收部分所述探测光束，并产生发射信号，所述发射信号适于作为所述探测光束的飞行时间的起始信号；接收模块，包括第二光电探测单元，适于接收所述探测光束经目标物反射形成的回波光束，并产生回波信号，所述回波信号适于作为所述飞行时间的结束信号。采用上述方案，能够降低温漂影响，提高测距精度。

Description

激光雷达及其测距方法

技术领域

本说明书实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及激光雷达及其测距方法。

背景技术

对于基于飞行时间(Time Of Flight，ToF)的测距雷达而言，目标物的距离是基于目标物回波信号的结束时刻与发光信号起始时刻的差值获得。

在进行测距时，激光雷达使用的是激光发射芯片的激光发射触发(Trigger)信号作为飞行时间的计时起始信号，激光发射芯片发送Trigger信号后激光器中通过电流，当激光器中通过的电流超过阈值电流时激光器才会发光，且由于Trigger信号发送存在线路延迟等，因此在计算飞行时间的起始时刻时通常采用Trigger信号对应的时刻之后外加固定的时间段作为激光发射的真实时刻；采用探测器接收光子后产生的电信号，作为飞行时间的计时结束信号，对应飞行时间的结束时刻。当环境温度发生变化时，激光器实际发光时刻相对于计时起始信号(Trigger信号)的延时温漂、计时结束信号相对于探测器接收光信号时刻的延时温漂，加上其它电路温漂，会造成雷达测距产生较大偏差。现有技术一般通过算法进行补偿。

如果使用真实的发光信号作为飞行时间的计时起始信号，则可以克服上述延时温漂对测距的影响，使得激光雷达在全温度范围的未补偿测距温漂均有大幅降低。

背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供激光雷达及其测距方法，能够降低温漂影响，提高测距精度。

首先，本说明书实施例提供了一种激光雷达，包括：

发射模块，包括激光器，适于发射探测光束；

发射信号获取模块，包括第一光电探测单元，适于接收部分所述探测光束，并产生发射信号，所述发射信号适于作为所述探测光束的飞行时间的起始信号；

接收模块，包括第二光电探测单元，适于接收所述探测光束经目标物反射形成的回波光束，并产生回波信号，所述回波信号适于作为所述飞行时间的结束信号。

可选地，所述激光雷达还包括：

信号采集模块，分别与所述第一光电探测单元和所述第二光电探测单元耦接，适于采集所述发射信号得到所述飞行时间的起始时刻，并且适于采集所述回波信号得到所述飞行时间的结束时刻；

测距模块，与所述信号采集模块耦接，适于基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离。

可选地，所述信号采集模块包括：发射信号采集模块和回波信号采集模块，其中：

所述发射信号采集模块，与所述第一光电探测单元耦接，适于采集所述发射信号得到所述飞行时间的起始时刻；

所述回波信号采集模块，与所述第二光电探测单元耦接，适于采集所述回波信号得到所述飞行时间的结束时刻；

测距模块，分别与所述发射信号采集模块和所述回波信号采集模块耦接，适于基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离。

可选地，所述激光雷达还包括：设置于所述探测光束的出射光路中的反射单元；

所述反射单元包括第一反射面，所述第一反射面具有预设透光率，适于对所述探测光束进行分光处理，得到第一探测子光束；

所述第一光电探测单元，设置于所述反射单元的与所述第一反射面相对的一侧，适于响应所述第一探测子光束产生所述发射信号。

可选地，所述反射单元包括：反射镜、扫描振镜、摆镜、转镜中的至少一种。

可选地，所述激光雷达还包括设置于所述探测光束的出射光路中的分光单元；

所述分光单元适于对所述探测光束进行分光处理，得到第二探测子光束，所述第二探测子光束的光强与所述探测光束的光强具有预设比例；

所述第一光电探测单元，适于响应于所述第二探测子光束产生所述发射信号。

可选地，所述第一光电探测单元产生的所述发射信号的大小，大于或等于所述信号采集模块预设的噪声阈值。

可选地，所述第一光电探测单元设置于远离所述激光雷达的出光窗口的位置。

可选地，所述发射模块包括多个激光器；所述发射信号获取模块包括多个第一光电探测单元；所述多个激光器与所述多个第一光电探测单元一一对应设置。

可选地，所述发射模块包括至少一个激光器组，每个所述激光器组包括至少一个所述激光器，每个所述激光器组内的至少一个所述激光器发射所述探测光束的时间不同；

所述发射信号获取模块，包括多个第一光电探测单元，所述第一光电探测单元的数量与所述激光器组的数量一致，并且每个所述第一光电探测单元与一个所述激光器组对应设置。

相应的，本说明书实施例还提供一种激光雷达的测距方法，包括：

获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻，所述飞行时间的起始信号由设置于激光出射光路中的第一光电探测单元响应于激光器发射的探测光束生成；

获取飞行时间的结束信号对应的时刻作为飞行时间的结束时刻，所述飞行时间的结束信号由接收模块中的第二光电探测单元响应于探测到的回波光束生成，所述回波光束由所述探测光束经目标物反射形成；

基于所述飞行时间的起始时刻和所述飞行时间的结束时刻，得到飞行时间；

根据所述飞行时间，计算得到所述目标物距离。

可选地，所述激光雷达包括多个所述激光器和多个所述第一光电探测单元，所述多个激光器与所述多个第一光电探测单元一一对应设置；

所述测距方法还包括：控制至少一个所述激光器发射所述探测光束；

所述获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻包括：

每个所述第一光电探测单元响应与其对应设置的所述激光器发射的探测光束，并生成发射信号；

分别获取相应发射信号对应的时刻作为相应飞行时间的起始时刻。

可选地，所述激光雷达包括多个激光器组和多个所述第一光电探测单元；每个所述激光器组包括至少一个所述激光器，每个所述激光器组内的至少一个所述激光器发射所述探测光束的时刻不同；所述第一光电探测单元的数量与所述激光器组的数量一致，并且每个所述第一光电探测单元与一个所述激光器组对应设置；

所述测距方法还包括：控制至少一个所述激光器组发射所述探测光束；

所述获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻包括：

每个所述第一光电探测单元响应与其对应设置的所述激光器组发射的探测光束，并生成发射信号；

分别获取相应发射信号对应的时刻作为相应飞行时间的起始时刻。

采用本说明书实施例中的激光雷达，发射信号获取模块包括第一光电信号探测单元，其可以接收部分由发射模块发射的探测光束，产生发射信号，接收模块包括第二光电探测单元，其可以接收所述探测光束经目标物反射形成的回波光束，并产生回波信号，其中，所述发射信号可以作为所述探测光束的飞行时间的起始信号，所述回波信号可以作为所述飞行时间的结束信号。第一光电探测单元接收探测光束并产生发射信号的时刻即为激光器的真实发光时刻，因此采用第一探测单元产生的发射信号作为飞行时间的起始信号，减少了飞行时间测测量误差。同时由于所述第一光电探测单元和所述第二光电探测单元为相同种类的器件，因此二者产生的温漂基本是相等或相近的，也即飞行时间的起始信号和飞行时间的结束信号因温漂造成的延时也基本是相等或相近的，因而可以减小温漂对测距所用的飞行时间的影响，因而能够降低温漂对测距精度的影响，提高测距精度。

进一步地，通过信号采集模块分别采集发射信号和回波信号，从而得到所述飞行时间的起始时刻和所述飞行时间的结束时刻，由于所述信号采集模块对发射信号和回波信号产生的电路延时和温漂延迟是一致的，二者可以相互补偿，从而可以减小基于所述发射信号以及所述回波信号得到的飞行时间与实际飞行时间之间的误差，因而通过测距模块在基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离时，能够得到准确的距离值，故可以提高测距精度。

进一步地，通过发射信号采集模块采集发射信号，通过回波信号采集模块采集回波信号，进而发射信号采集模块能够根据所述发射信号，得到飞行时间的起始时刻，所述回波信号采集模块能够根据所述回波信号，得到飞行时间的结束时刻。由于所述发射信号的采集和所述回波信号的采集通过不同的采集模块得到，能够避免二者发生串扰，保证了采集的发射信号和回波信号的准确性。并且，由于所述发射信号的采集和所述回波信号的采集通过不同的采集模块得到，因此可以采用不同的信号处理电路；对于发射信号采集模块可以采用较低的噪声阈值，避免发射信号强度较弱而被滤除；对于回波信号采集模块可以采用较高的噪声阈值，以保证噪声能被滤除，准确获取回波信号。因而，上述方案可以避免二者采用相同的滤噪电路和/或算法而使计算得到的飞行时间的起始时刻和结束时刻受到影响，从而所述测距模块在基于起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离时，能够得到准确的距离值，提高测距精度。

进一步地，激光雷达还可以包括设置于所述探测光束的出射光路中的反射单元，由于反射单元的第一反射面具有预设透光率，因此当探测光束传输至所述第一反射面时，所述反射单元可以对所述探测光束进行分光处理，将部分所述探测光作为第一探测子光束，进而设置在与所述第一反射面相对的一侧的第一光电探测单元可以响应所述第一探测子光束产生所述发射信号。采用上述结构的激光雷达，通过对探测光束进行分光处理，通过所述第一光电探测单元利用透过所述第一反射面的第二探测子光束产生发射信号，得到所述飞行时间的起始时刻，由于所述发射信号通过真实的发光信号产生，并且，所述第一光电探测单元设置于所述反射单元的与所述第一反射面相对的一侧，因此对所述探测光束的出射光路不会产生干扰，所述第一反射面反射的探测光束可以用于探测目标物；此外，由于反射单元为激光雷达中常用的光路元件，直接将第一光电探测单元设置在激光雷达出射光路中的反射单元上，可以减少其他分光元件的使用，有利于降低成本，且不改变原来的光路结构。

进一步地，激光雷达还可以包括设置于所述探测光束的出射光路中的分光单元，通过所述分光单元能够对所述探测光束进行分光处理，得到第二探测子光束，所述第一光电探测单元响应于所述第二探测子光束产生所述发射信号，采用分光单元将探测光束分光，利用分光单元得到的第二探测子光束测量发射信号，且不影响大部分探测光束的正常出射，因而能够提高激光雷达的测距精度。

进一步地，由于所述第一光电探测单元响应所述第一探测子光束或所述第二探测子光束产生的所述发射信号的大小大于或等于所述信号采集模块预设的噪声阈值，因此能够避免因发射信号过小，所述信号采集模块误将发射信号作为噪声去除的情况，进一步保障测距质量。

进一步地，通过将所述第一光电探测单元设置于远离所述激光雷达的出光窗口的位置，也即环境光照射不到的位置，使得第一光电探测单元不易受到外界环境光的干扰，所述第一光电探测单元产生的发射信号仅与探测光束有关，进一步提高所得到的飞行时间的起始信号的准度。

进一步地，采用具有多个激光器的发射模块，能够发射多个探测光束，并得到多个探测光束的飞行时间的起始信号，以及得到所述多个探测光束的飞行时间的结束信号，基于多个探测光束的飞行时间的起始信号以及对应的多个飞行时间的结束信号，能够得到相应的目标物的距离值，从而能够获取-更加丰富的环境信息提高测距精度。

采用本说明书实施例提供的激光雷达测距方法，激光出射光路中的第一光电探测单元响应于激光器发射的探测光束，可以得到飞行时间的起始信号，并将获取到的所述飞行时间的起始信号对应的时刻作为飞行时间的起始时刻；接收模块中的第二光电探测单元响应于探测到的回波光束，可以得到飞行时间的结束信号，将获取到的所述飞行时间的结束信号对应的时刻作为飞行时间的结束时刻。由于接收到所述探测光束并产生发射信号的时刻为激光器的真实发光时刻，因此采用将飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻，减少了飞行时间测量误差；并且，由于所述第一光电探测单元和所述第二光电探测单元可以为相同种类的器件，因此二者产生的温漂基本是相等或相近的，也即飞行时间的起始信号和飞行时间的结束信号因温漂造成的延时也基本是相等或相近的，因而可以减小温漂对测距所用的飞行时间的影响，因而能够降低温漂对测距精度的影响，提高测距精度。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对本说明书实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a示出了一种温漂对发射信号和回波信号影响的示意图。

图1b示出了另一种温漂对发射信号和回波信号影响的示意图。

图2示出了本说明书实施例中一种激光雷达的结构示意图。

图3示出了本说明书实施例中一种信号采集模块的结构示意图。

图4示出了本说明书一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图5示出了本说明书另一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图6示出了本说明书又一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图7示出了本说明书一具体应用场景中第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图8示出了本说明书另一具体应用场景中第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图9示出了本说明书又一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图10示出了本说明书又一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图11示出了本说明书又一具体应用场景中第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置示意图。

图12示出了本说明书实施例中一种激光器与第一光电探测单元对应设置的结构示意图。

图13示出了本说明书实施例中另一种激光器与第一光电探测单元对应设置的结构示意图。

图14示出了本说明书实施例中一种激光雷达的测距方法的流程图。

具体实施方式

如背景技术所述，由于激光发射芯片内的激光器和探测器的温漂不一致，会造成雷达测距时产生较大的偏差。

具体地，如图1a所示的温漂对发射信号和回波信号影响的示意图，现有技术中将T1时刻作为飞行时间的起始时刻，即激光器发光时电路中的电流超过设定阈值时的时刻，T3作为飞行时间的结束时刻，即探测器接收光子并产生电信号的时刻。

发明人在研究和实践中发现，当电路导通时，激光器中的电流是从零增加到稳定电流值的，当电流大于激光器的阈值电流时，激光器开始发光。参照图1a，由于温漂的存在，在相同电压下激光器的阈值电流发生变化，则电流过阈值时间改变，也即实际的发光时间发生改变，所以实际的飞行时间的起始时刻从T1变为T1’，然而电路中仍然以T1时刻作为飞行时间的起始时刻，因此会造成测距的不准确；对于探测器而言，由于温漂的存在，探测器的击穿电压大小发生改变，当施加的反向偏压不变时，探测器的探测概率发生变化，即响应时间发生变化，从t2变为t2’，相应地，飞行时间的结束时刻从T3变为T3’。由上述分析可知，当发生温度漂移时，实际的飞行时间为T3’-T1’-t2’，而***计算的飞行时间为T3’-T1-t2，因此实际的飞行时间增加的延时为：(T1’-T1)+(t2’-t2)，因此温漂的存在会导致测距时间不准确，影响激光雷达的测量精度。

为解决上述技术问题，本说明书实施例提供一种激光雷达，发射信号获取模块可以接收部分由发射模块发射的探测光束，产生发射信号，接收模块可以接收所述探测光束经目标物反射形成的回波光束，并产生回波信号，其中，所述发射信号可以作为所述探测光束的飞行时间的起始信号，所述回波信号可以作为所述飞行时间的结束信号。由于所述发射信号获取模块可以包括第一光电探测单元，所述接收模块可以包括第二光电探测单元，且第一光电探测单元和第二光电探测单元可以为相同种类的器件，即同为光电探测单元，因此二者产生的温漂基本是一致的，也即飞行时间的起始信号和飞行时间的结束信号因温漂造成的延时是一致的，因而可以减小温漂对测距所用的飞行时间的影响，故能够提高测距精度。

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图2所示的本说明书实施例中一种激光雷达的结构示意图，在本说明书一些实施例中，如图2所示，激光雷达100可以包括：

发射模块110，包括激光器111，适于发射探测光束；

发射信号获取模块120，包括第一光电探测单元121，适于接收部分所述探测光束，并产生发射信号，所述发射信号适于作为所述探测光束的飞行时间的起始信号；

接收模块130，包括第二光电探测单元131，适于接收所述探测光束经目标物10A反射形成的回波光束，并产生回波信号，所述回波信号适于作为所述飞行时间的结束信号。

采用上述激光雷达100，由于第一光电探测单元121获取的是激光器发光的真实信号进而产生所述发射信号，所以与现有技术相比，所述发射信号作为飞行时间的起始信号，避免了因激光器温漂带来的延时，且由于第一光电探测单元121和第二光电探测单元131可以为同种类型的光电探测单元(例如均为硅光电倍增管Silicon photomultiplier，SiPM，或均为单光子雪崩二极管Single Photon Avalanche Diode，SPAD)，因此二者由于温漂产生的延时相等或相近，也即飞行时间的起始信号和飞行时间的结束信号因探测器温漂造成的延时是相等或相近的，进而计算时采用的飞行时间与实际的飞行时间趋于一致，因而能够提高测距精度。

具体地，参照图1b所示的另一种温漂对发射信号和回波信号影响的示意图，激光器在T4时刻发光，第一光电探测单元121在T5时刻响应探测光束生成发射信号，回波信号在T6时刻到达，第二光电探测单元131在在T7时刻响应回波光束生成回波信号。由于第一光电探测单元121通过直接获取探测光束生成发射信号，进而根据发射信号的时间确定飞行时间的起始时刻，因此避免了Trigger信号与激光器真实发光时间之间的延时，也避免了激光器温漂带来的延时。当环境温度发生变化时，由于温漂的存在，第一光电探测单元121和第二光电探测单元131的击穿电压大小发生改变，当施加的反向偏压不变时，探测器的探测概率发生变化，即响应时间发生变化，分别从t5、t6变为t5’、t6’，相应地，飞行时间的起始时刻从T5变为T5’，飞行时间的结束时刻从T6变为T6’。由于第一光电探测单元121和第二光电探测单元131为种类的器件，因此二者由于温漂产生的延时相等或相近，也即t5’-t5与t6’-t6是相等或相近的，因此相互抵消，保证了测距时间(也即飞行时间)的准确性。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例的技术构思、原理及优点，并便于更好地实施，以下参照附图，并通过具体应用场景进行示例性描述。

在具体实施中，所述激光器模块中的激光器例如可以是边缘发射激光器(EdgeEmitting Laser，EEL)或垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface EmittingLaser，VCSEL)等，本说明书实施例中并不限定所采用的激光器类型。

在具体实施中，第一光电探测单元和第二光电探测单元可以是同种类型的光电探测器。例如，可以是雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode，APD)、硅光电倍增管(SiliconPhotomultiplier，SIPM)、单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)中的一种或多种。本说明书实施例不限制第一光电探测单元和第二光电探测单元的具体类型。优选地，所述第一光电探测单元和第二光电探测单元为型号相同的光电探测器。

采用上述激光雷达，基于发射信号获取模块和接收模块能够分别确定飞行时间的起始信号以及结束信号，进而根据飞行时间的起始信号以及结束信号，能够确定目标物与激光雷达间的距离。

在具体实施中，可以采用多种方式得到目标物与激光雷达间的距离。

作为一具体示例，继续参照图2，所述激光雷达100还可以包括：

信号采集模块140，分别与所述第一光电探测单元121和所述第二光电探测单元131耦接，适于采集所述发射信号得到所述飞行时间的起始时刻，并且适于采集所述回波信号得到所述飞行时间的结束时刻；

测距模块150，与所述信号采集模块140耦接，适于基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物10A的距离。

具体而言，在发射信号获取模块接收到部分探测光束，产生对应的发射信号时，信号采集模块140可以采集并记录当前时间，并作为飞行时间的起始时刻；在接收模块130接收到探测光束经目标物10A反射形成的回波光束，并产生回波信号时，信号采集模块140可以采集并记录当前时间，并作为飞行时间的结束时刻，进而测距模块150可以根据所述起始时刻和所述结束时刻，采用预设的计算方法，计算得到所述激光雷达100与所述目标物10A之间的距离。

作为一可选示例，假设飞行时间的起始时刻t₁，飞行时间的结束时刻t₂，则激光雷达与目标物之间的距离S＝v*(t₂-t₁)/2，其中，v为激光器发射出的激光的速度，即光速。

可以理解的是，上述计算方式仅为示例说明，在本说明书实施例中，并不限制计算激光雷达与所述目标物之间的距离的具体计算方式，只要能够根据飞行时间的起始时刻和结束时刻，得到距离值即可。

采用信号采集模块分别采集发射信号和回波信号，从而得到所述飞行时间的起始时刻和所述飞行时间的结束时刻，对于发射信号和回波信号的采集可以采用相同的采集模块也可以采用不同的采集模块，也即信号采集模块140可以包括一个采集模块，也可以包括两个采集模块分别采集发射信号和回波信号。

在一些实施例中，发射信号和回波信号通过相同的采集模块进行采集，由于所述信号采集模块对发射信号和回波信号产生的电路延时和温漂延迟是一致的，二者可以相互补偿，即可以使得基于所述发射信号得到的飞行时间的起始时刻与实际飞行时间的起始时刻之间的误差约等于，基于所述回波信号得到的飞行时间的结束时刻与实际飞行时间的结束时刻之间的误差，因而能够获得较为准确的飞行时间，进而能够得到更加准确的距离值，故可以提高测距精度。

在另一些实施例中，还可以分别通过不同的采集模块分别采集发射信号和回波信号，得到对应的飞行时间的起始时刻和飞行时间的结束时刻。

作为一具体示例，结合图2，参照图3示出的一种信号采集模块的结构示意图，所述信号采集模块140可以包括：发射信号采集模块141和回波信号采集模块142，其中：

所述发射信号采集模块141，与所述第一光电探测单元121耦接，适于采集所述发射信号得到所述飞行时间的起始时刻；

所述回波信号采集模块142，与所述第二光电探测单元131耦接，适于采集所述回波信号得到所述飞行时间的结束时刻；

测距模块150，分别与所述发射信号采集模块141和所述回波信号采集模块142耦接，适于基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离。

具体而言，在发射信号获取模块120接收到部分探测光束，产生对应的发射信号时，信号采集模块140可以采集并记录当前时间，并作为飞行时间的起始时刻，测距模块150可以获取所述飞行时间的起始时刻；在接收模块130接收到探测光束经目标物10A反射形成的回波光束，并产生回波信号时，信号采集模块140可以采集并记录当前时间，并作为飞行时间的结束时刻，测距模块150可以获取所述飞行时间的结束时刻，进而测距模块150可以根据所述起始时刻和所述结束时刻，基于光的传播速度，可以计算得到所述激光雷达100与所述目标物10A之间的距离。

由此，通过采用不同的采集模块分别采集发射信号和回波信号，能够避免二者发生串扰，保证了采集的发射信号和回波信号的准确性。并且，由于所述发射信号的采集和所述回波信号的采集通过不同的采集模块得到，因此可以采用不同的信号处理电路；对于发射信号采集模块可以采用较低的噪声阈值，避免发射信号强度较弱而被滤除；对于回波信号采集模块可以采用较高的噪声阈值，以保证噪声能被滤除，准确获取回波信号。因而可以避免二者采用相同的滤噪电路和/或算法而使计算得到的飞行时间的起始时刻和结束时刻受到影响，从而所述测距模块在基于起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离时，能够得到准确的距离值，提高测距精度。

发明人经研究和实践发现，第一光电探测单元仅需要少量的探测光束，即可产生发射信号，其它探测光束主要用来探测目标物，以产生对应的回波信号。

基于此，在本说明书一些实施例中，所述激光雷达还可以包括设置于所述探测光束的出射光路中的反射单元；

所述反射单元包括第一反射面，所述第一反射面具有预设透光率，适于对所述探测光束进行分光处理，得到第一探测子光束；

所述第一光电探测单元，设置于所述反射单元的与所述第一反射面相对的一侧，适于响应所述第一探测子光束产生所述发射信号。

具体而言，由于反射单元设置在探测光束的出射光路中，且第一发射面具有预设透光率，在探测光束传输至所述第一反射面时，部分所述探测光束能够透过所述第一反射面，打到第一光电探测单元上，进而所述第一光电探测单元可以响应于第一探测子光束产生对应的发射信号，而其它部分的探测光束则可以传输至激光雷达外部，以探测目标物。采用上述结构的激光雷达，通过反射单元对探测光束进行分光处理，通过所述第一光电探测单元利用透过所述第一反射面的第二探测子光束产生发射信号，得到所述飞行时间的起始时刻，由于所述发射信号是通过真实的发光信号产生，并且，所述第一光电探测单元设置于所述反射单元的与所述第一反射面相对的一侧，因此对所述探测光束的出射光路不会产生干扰，所述第一反射面反射的探测光束可以用于探测目标物；此外，由于反射单元为激光雷达中常用的光路元件，直接将第一光电探测单元设置在激光雷达出射光路中的反射单元上，可以减少其他分光元件的使用，有利于降低成本，且不改变原来的光路结构。

在具体实施中，所述反射单元可以包括：反射镜、扫描振镜、摆镜、转镜中的至少一个。

在具体实施中，根据激光雷达的机械设计和类型，可以灵活设置第一光电探测单元在激光雷达中的位置。为使本领域技术人员更好地理解和实施，以下示出第一光电探测单元在同轴光路激光雷达和旁轴激光雷达中的位置设置。

首先，描述第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置情况。

参照图4所示的本说明书一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图，在本说明书一些实施例中，如图4所示，激光雷达L1可以包括：激光器L10；沿所述激光器L10出射光路设置的第一反射单元L11，所述第一反射单元L11具有第一反射面RF1，所述第一反射面RF1具有预设透光率，且所述第一反射面RF1朝向所述激光器L10；第一光电探测单元L12，设置于所述第一反射单元L11的与所述第一反射面RF1相对的一侧；分光单元L13，设置于经所述第一反射单元L11折转后的出射光路上；扫描模块L14，设置于经所述分光单元L13折转后的出射光路上；第二反射单元L15，设置于经所述扫描模块L14折转的回波光路上；第二光电探测单元L16，设置在经所述第二反射单元L15折转的回波光路上。

在具体实施中，激光器L10发射的探测光束G11可以入射至第一反射单元L11的第一反射面RF1，由于所述第一反射面RF1具有预设透光率，因此部分所述探测光束G11可以透过所述第一反射单元L11，并被第一光电探测单元L12接收，进而生成对应的发射信号，以作为飞行时间的起始信号。

另外，第一反射面RF1可以将其他部分的所述探测光束G11折转至分光单元L13，所述分光单元L13包括反射区域和透射区域，具体而言，所述分光单元L13朝向所述扫描模块L14的表面包括设置于中心区域的第二反射面，以及其他区域的透射面，经所述分光单元的第二反射面折转后传输至扫描模块L14，所述扫描模块L14可以将其他部分的探测光束G11折转至激光雷达L1外部，以探测目标物。

当探测光束G11探测到目标物时，所述目标物表面将反射与所述探测光束G11相对应的回波光束G12，所述回波光束G12经扫描模块L14折转，并经过所述分光单元L13的透射区域，入射至第二反射镜L15，所述第二反射单元L15能够将所述回波光束G12折转至第二光电探测单元L16，此时第二光电探测单元L16可以产生对应的回波信号，以作为飞行时间的结束信号。

可以理解的是，上述激光雷达的结构仅为示例说明。在具体实施中，可以根据实际需求，对上述激光雷达的结构进行适应性的选取或修改。例如，经所述第一反射单元L11折转后的探测光束G11可以直接入射至扫描模块L14，从而可以减少出射光路中设置的器件的数量。又例如，为避免第二光电探测单元L16和第一光电探测单元L12在工作时发生串扰，继续参照图4，可以将第二光电探测单元L16和第一光电探测单元L12放置在不同的分区中，其中分区隔断可以由图中黑色粗实线表示。

在具体实施中，第一光电探测单元L12可以设置在出射光路中的不同位置，例如出射光路中若有多个反射单元，则可以设置于其中任意一个反射单元的与适于接收探测光束的反射面相对的一侧。

在本说明书另一些实施例中，所述第一光电探测单元可以设置于出射光路中的其他位置，例如可以设置于与入射光路与回波光路共用的光路中，具体可以设置于二者共用的分光单元中。

参照图5所示的本说明书另一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图，在本说明书一些实施例中，如图5所示，与图4中激光雷达不同之处在于：图5中的分光单元的L23包括反射区域和透射区域，其反射区域作为激光雷达L2的用于设置所述第一光电探测单元L22的反射单元，具体而言，所述分光单元包括朝向所述扫描模块的表面包括第二反射面RF2，所述第一光电探测单元L22可以设置于所述第二反射面RF2相对的一侧。其中，相同之处可以参见图4中的对应描述，在此不再展开赘述。

需要说明的是，尽管图4和图5中第一光电探测单元在激光雷达中的位置不同，但其工作原理相同。图5中激光雷达的工作原理可以参见图4中的描述。

还例如，可以改变所述发射模块和所述接收模块的位置，相应地，可以改变所述第一光电探测单元所处的分区位置。

参照图6所示的本说明书另一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图，在本说明书一些实施例中，如图6所示，与图4中所示激光雷达不同之处在于：图6中激光器L30、第一光电探测单元L32和第二光电探测单元L36的位置与图4中激光器L10、第一光电探测单元L12和第二光电探测单元L16的位置有所不同。

更具体而言，相比较于图4，图6中的激光器L30和第二光电探测单元L36在激光雷达L3中的位置进行了互换，即二者所处的光路传输通道进行了互换，第一光电探测单元L32所处出射光路也相应发生变化。

其中，图6中分光单元具体可以包括间隔设置的第一反射镜L34和第二反射镜L35，激光器L30发射的探测光束G31经过反射单元L31反射，可以通过所述第一反射镜L34和所述第二反射镜L35中间的空隙透射至所述扫描模块L33，并出射至激光雷达外部，形成出射光束。出射光束遇到目标物后返回，形成回波光束，如图6所示，示出了回波光束G32、G33，其中回波光束G32可以经第一反射镜L34折转至第二光电探测单元L36，回波光束G33可以经第二反射镜L35折转至第二光电探测单元L36。

此外，图6中的间隔设置的第一反射镜L34和第二反射镜L35可以更换为小孔反射镜，激光器L30发射的探测光束经过反射单元L31反射，可以通过所述小孔反射镜中的小孔透射至所述扫描模块L33，并出射至激光雷达外部，形成出射光束。出射光束遇到目标物后返回，形成回波光束，回波光束经所述小孔反射镜的反射镜部分反射至第二光电探测单元L36。

在其他实施例中，回波光束可以仅由一个反射镜转折至第二光电探测单元L36。本说明书对回波光束的传输方式不作限制，只要回波光束能够被传输至第二光电探测单元L36即可。

需要说明的是，尽管图6中第一光电探测单元L32、第二光电探测单元L36、激光器L30在激光雷达中的位置均发生变化，但其工作原理与图4中相同，只是探测光束的传输路径发生变化，激光雷达的具体工作原理可以参见图4中的描述。

接下来，描述第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置的具体示例。

参照图7所示的本说明书一具体应用场景中第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置示意图，其为激光雷达的俯视图，具体为机械式激光雷达，在本说明书一些实施例中，如图7所示，激光雷达L4可以包括：底座L4A，以及设置于底座L4A上的发射模块和接收模块，具体而言，可以包括激光器L40；沿所述激光器L10出射光路设置的第一反射单元L41，所述第一反射单元L41具有第一反射面RF4，所述第一反射面RF4具有预设透光率，且所述第一反射面RF4与所述激光器L40呈预设夹角；第一光电探测单元L42，设置于所述第一反射单元L41的与所述第一反射面RF4相对的一侧；第二反射单元L43，设置于经所述第一反射单元L11折转后的出射光路上；第一透射单元L45，设置于经所述第二反射单元L43折转后的出射光路上；第二透射单元L46，设置于回波光路上；第三反射单元L44，设置于经所述第二透射单元L46折转的回波光路上；第四反射单元L47，设置于经所述第三反射单元L44折转的回波光路上；第二光电探测单元L46，设置于经所述第四反射单元L47折转的回波光路上。

在具体实施中，激光器L40发射的探测光束G41可以入射至第一反射单元L41的第一反射面RF4，由于所述第一反射面RF4具有预设透光率，因此部分所述探测光束G41可以透过所述第一反射单元L41，并被第一光电探测单元L42接收，此时第一光电探测单元L42可以生成对应的发射信号，以作为飞行时间的起始信号。

另外，第一反射面RF4可以将其他部分的所述探测光束G41折转至第二反射单元L43，经所述第二反射单元L43折转后传输至第一透射单元L45，所述第一透射单元L45可以将其他部分的探测光束G41折转至激光雷达L4外部，以探测目标物。

当探测光束G41探测到目标物时，所述目标物表面将反射与所述探测光束G41相对应的回波光束G42，所述回波光束G42经第二透射单元L45折转至第三反射单元L44，所述第三反射单元L44能够将所述回波光束G42折转至第四反射单元L47，所述第四反射单元L47将回波光束G42反射至第二光电探测单元L48，此时，第二光电探测单元L48探测到所述回波光束G42，可以产生对应的回波信号，以作为飞行时间的结束信号。

可以理解的是，上述激光雷达的结构仅为示例说明。在具体实施中，可以根据实际需求，对上述激光雷达的结构进行适应性的选取或修改，可以增加或减少出射光路和回波光路中的一些光学器件。例如，经所述第一反射单元L41折转后的探测光束G41可以直接入射至第一透射单元L45，从而可以节省一个反射单元；又例如，可以改变第一光电探测单元L42的位置，设置于出射光路中任意一个光学器件(例如反射单元、分光单元等)合适的位置，只要不遮挡出射光路即可。参照图8所示的本说明书另一具体应用场景中第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置示意图，在本说明书一些实施例中，如图8所示，与图7中激光雷达不同之处在于：第一光电探测单元L52设置于第二反射单元L53的反射面RF5相对的一侧，激光器L40发射的探测光束经第一反射单元L51反射后，入射至所述第二反射单元L53的反射面RF5，被设置在与所述第一反射面RF5相对的第一光电探测单元L52接收。其中，激光雷达的具体探测原理可以参见图7中的对应描述，在此不再详述。

需要说明的是，尽管图7和图8中第一光电探测单元在激光雷达中的位置不同，但二者工作原理相同，图7中激光雷达的工作原理可以参见图4中的描述。

在具体实施中，本说明书实施例采用的各反射单元具体可以为反射镜，以提高反射率；本说明书实施例采用的各透射单元具体可以为透镜。

在本说明书另一些实施例中，为了测量飞行时间的起始时刻，激光雷达还可以包括设置于所述探测光束的出射光路中的分光单元；所述分光单元适于对所述探测光束进行分光处理，得到第二探测子光束，所述第二探测子光束的光强与所述探测光束的光强具有预设比例；

所述第一光电探测单元，适于响应于所述第二探测子光束产生所述发射信号。

具体而言，由于分光单元设置在探测光束的出射光路中，当探测光束传输至所述分光单元时，所述分光单元能够对探测光束进行分光处理，从而得到与所述探测光束的光强具有预设比例的第二探测子光束，进而第一光电探测单元可以响应于所述第二探测子光束，产生对应的发射信号，并且采用分光单元将探测光束分光，利用分光单元得到的第二探测子光束测量发射信号，且不影响大部分探测光束的正常出射，因而能够提高激光雷达的测距精度。

所述分光单元可是任何具有分光作用的元件，例如，半透半反射镜、小尺寸反射镜(小于探测光束尺寸)、小孔反射镜、分光棱镜，等等，在此不做穷举。

为使本领域技术人员更好地理解和实施，在激光雷达包括分光单元的情况下，以下示出第一光电探测单元在同轴光路激光雷达和旁轴激光雷达中的位置设置。

参照图9所示的本说明书实施例中又一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图，如图9所示，与图4中激光雷达L1不同之处在于，激光雷达L6是采用分光单元L61的方式，将部分探测光束G61传输至第一光电探测单元L62。

更具体而言，分光单元L61可以设置在所述探测光束G61的出射光路中，当探测光束G61入射至所述分光单元L61时，分光单元L61可以将探测光束分为G611和G612，其中，探测光束G612可以被传输至第一光电探测单元L62，所述第一光电探测单元L62可以产生对应的发射信号，以作为飞行时间的起始时刻；探测光束G611可以被传输至激光雷达L6外部，以探测目标物，其中，具体探测过程可以参见图4中的相关描述。

参照图10所示的本说明书实施例中又一具体应用场景中第一光电探测单元在同轴光路激光雷达中的位置设置示意图，如图10所示，与图6中激光雷达L3不同之处在于，激光雷达L7是采用分光单元L71的方式，将部分探测光束G71传输至第一光电探测单元L72。

更具体而言，分光单元L71可以设置在所述探测光束G71的出射光路中，当探测光束G71入射至所述分光单元L71时，分光单元L71可以将探测光束分为G711和G712，其中，探测光束G712可以被传输至第一光电探测单元L72，所述第一光电探测单元L72可以产生对应的发射信号，以作为飞行时间的起始时刻；探测光束G711可以被传输至激光雷达L7外部，以探测目标物，其中，具体探测过程可以参见图6中的相关描述。

如图9和图10所示，在具体实施中，所述第一光电探测单元可以设置于靠近所述激光器的位置，远离激光雷达的视窗，以避免受到环境光的影响。

在具体实施中，也可以将分光单元设置在旁路激光雷达中。例如，如图11所示的本说明书又一具体应用场景中第一光电探测单元在旁轴光路激光雷达中的位置设置示意图，与图7中激光雷达L4不同之处在于，激光雷达L8是采用分光单元L81的方式，将部分探测光束G81传输至第一光电探测单元L62。

更具体而言，分光单元L81可以设置在所述探测光束G81的出射光路中，当探测光束G81入射至所述分光单元L81时，分光单元L81时可以将探测光束分为G811和G812，其中，探测光束G812可以被传输至第一光电探测单元L82，所述第一光电探测单元L82可以产生对应的发射信号，以作为飞行时间的起始时刻；探测光束G811可以被传输至激光雷达L8外部，以探测目标物，其中，具体探测过程可以参见图7中的相关描述。

需要说明的是，图4至图11中激光雷达的结构仅为示例说明。为便于理解，在图4至图11中是以激光雷达具有一个激光器、一个第一光电探测单元和一个第二光电探测单元为例进行说明的，在其他实施例中，激光雷达还可以包括多个激光器、多个第一光电探测单元和多个第二光电探测单元，本说明书实施例并不限制激光器、第一光电探测单元和第二光电探测单元的数量。

例如，在本说明书一些实施例中，所述发射模块可以包括多个激光器；所述发射信号获取模块可以包括多个第一光电探测单元；所述多个激光器与所述多个第一光电探测单元一一对应设置。

具体而言，多个激光器可以按照预设的发光时序或者并行发射探测光束。具体地，当其中一个激光器发射探测光束时，与其对应的一个光电探测单元可以接收部分所述探测光束，产生对应的一个发射信号，从而得到对应的一个探测光束的飞行时间的起始信号。对于具有多个激光器的发射模块，继续按照上述预设发光时序进行轮巡发光，直至完成所有预期要进行探测的所有激光器均发射探测光束，产生预期数量的发射信号，得到对应的多个飞行时间的起始信号。

作为一具体示例，如图12所示的一种激光器与第一光电探测单元对应设置的结构示意图，发射模块TX可以包括多个激光器LS1～LSM，相应的，发射信号获取模块可以设置于反射单元FS的第一反射面相对的一侧，所述第一反射面具有预设透光率，适于对所述探测光束进行分光处理，得到第一探测子光束。所述发射信号获取模块具体可以包括多个第一光电探测单元GD1～GDM，且激光器LS1与第一光电探测单元GD1对应设置、激光器LS2与第一光电探测单元GD2对应设置、…、激光器LSM与第一光电探测单元GDM对应设置，其中，M为大于1的整数。

当激光雷达工作时，驱动模块可以驱动其中任意一个激光器发射探测光束，例如驱动激光器LS1发射探测光束，第一光电探测单元GD1可以根据接收到的所述探测光束，产生对应的发射信号，以作为飞行时间的起始信号。进而，M个激光器轮巡发射探测光束，从而可以得到M个飞行时间的起始信号。

在具体实施，如前所述，第一光电探测单元仅需要部分探测光束即可产生发射信号，如图12所示，第一光电探测单元GD1～GDM可以设置在反射单元FS远离所述发射模块TX的一侧。

由此，采用具有多个激光器的发射模块，能够发射多个探测光束，并得到多个探测光束的飞行时间的起始信号，以及得到所述多个探测光束的飞行时间的结束信号，基于多个探测光束的飞行时间的起始信号以及对应的多个飞行时间的结束信号，能够得到相应的目标物的距离值，从而能够获取环境更加丰富的信息提高测距精度。

又例如，在本说明书一些实施例中，所述发射模块可以包括至少一个激光器组，每个所述激光器组包括至少一个所述激光器，每个激光器组内的至少一个所述激光器发射所述探测光束的时间不同；

所述发射时间获取模块，包括多个第一光电探测单元，所述第一光电探测单元的数量与所述激光器组的数量一致，并且每个所述第一光电探测单元与一个所述激光器组对应设置。

具体而言，每个激光器组中的各激光器可以按照预设的发光时序，而各激光器组可以按照预设的发光时序发射探测光束或并行发射探测光束。具体地，每个激光器组可以轮流发光，属于同一个组的激光器按照预设的发光时序进行发光，且每个激光器组中的各激光器发出的部分探测光束均可以被同一个第一光电探测单元接收，进而在各激光器组一次发光过程中，由于至少一个激光器发射探测光束的时间不同，因此第一光电探测单元能够产生对应的至少一个发射信号，从而得到对应的至少一个探测光束的飞行时间的起始信号，进而对于具有多个激光器组的发射模块，各激光器组可以并行发光，进而能够得到与激光器组数量相同的多个发射信号，从而得到对应的多个个探测光束的飞行时间的起始信号。此外，上述方法中同一个激光器组共用一个第一光电探测单元，可以减少第一光电探测单元的数量，降低成本。

例如，如图13所示出的另一种激光器与第一光电探测单元对应设置的结构示意图，发射模块具有1个激光器组JZ，且激光器组JZ可以包括三个激光器J1～J3。当激光雷达工作时，激光器J1～J3可以轮巡发射探测光束，且激光器J1～J3发射的探测光束均能够被同一第一光电探测单元GD探测得到。

在具体实施中，第一光电探测单元GD仅需要部分探测光束即可产生发射信号，如图13所示，第一光电探测单元GD可以设置在反射单元FS远离所述激光器组LZ的一侧。由于反射单元FS具有第一反射面，因此第一反射单元FS可以将激光器J1发射的探测光束G1、激光器J2发射的探测光束G2、激光器J3发射的探测光束G3折转至第二反射单元FJ，由第二反射单元FJ将探测光束G1、探测光束G2和探测光束G23折转至激光雷达外部。在本实施例中J1、J2、J3为同一个激光器组，且J1、J2、J3不同时发光，因此J1、J2、J3可以共用一个第一光电探测单元GD获取其发射的探测光束的飞行时间起始信号，对于可能会同时发光的激光器需要划分在不同的激光器组中，并对应设置第一光电探测单元，以保证每个发光的激光器都能被获取到其发射的探测光束的飞行时间起始信号(图13未示出其他激光器组和其他第一光电探测单元)。

需要说明的是，上述发射模块的描述仅为示例说明。本说明书实施例并不限制的激光器组的数量，也不限制激光器组中激光器的数量。本领域技术人员可以根据实际探测需求，选取合适数量的激光器组以及各激光器组中激光器的数量，并且在确定好激光器组时，只需要设置与各激光器组对应的第一光电探测单元即可。

还需说明的是，各激光器组中激光器的数量也可以不相同。此外，本说明书实施例也不限制第二光电探测单元的数量。在具体实施中，第二光电探测单元和激光器可以是一一对应关系，也可以是一个第二光电探测单元对应多个激光器，或者多个第二光电探测单元对应一个激光器。

在实际测试过程中，发明人进一步发现，发射信号获取模块容易受到外部环境光(例如，太阳光、灯光以及来自其他具有反射功能的反射光等)的影响，误产生发射信号。

例如，当激光器未发光时，受到外部环境光的影响，发射信号获取模块误将外部环境光当作探测光束，从而产生发射信号，得到对应的飞行时间的起始信号。在激光雷达下一次工作时，可能会直接将所述外部环境光对应的飞行时间的起始信号作为探测光束的飞行时间的起始信号，从而导致计算得到的激光雷达与目标物之间的距离与实际距离不符。

针对上述问题，在具体实施中，可以将所述第一光电探测单元设置于远离所述激光雷达的出光窗口的位置(也即环境光照射不到的位置)，从而能够不受外界环境光的干扰，使得产生的发射信号仅与探测光束有关，提高得到的飞行时间的起始信号的准度。

此外，由于发射信号是根据光束产生对应的发射信号，当激光雷达为同轴时，激光雷达的出射光路和回波入射光路存在重合区域，若将第一光电探测单元放置在所述重叠区域，所述第一光电探测单元也可能会根据回波光束，误产生发射信号，从而得到错误的飞行时间的起始信号。

针对上述情况，在本说明书一些实施例中，可以将所述第一光电探测单元设置于出射光路和回波入射光路的不重合区域，从而能够不受回波光束的干扰，使得产生的发射信号仅与探测光束有关，提高得到的飞行时间的起始信号的准度。

在具体实施中，发明人进一步发现，若第一光电探测单元获取到的探测光束较少时，即第一探测子光束或所述第二探测子光束较少时，产生的发射信号较小，信号采集模块在采集所述发射信号时，可能会误将发射信号作为噪声去除。

针对上述问题，在本说明书一些实施中，可以设置所述激光雷达满足下述条件：所述第一光电探测单元产生的发射信号的大小，大于或等于所述信号采集模块预设的噪声阈值。为了满足这一条件，对于反射单元，可以选取合适的透光率，例如透光率大于或等于0.01％，作为可选示例，所述预设透光率为1％，对于分光单元，可以选取合适的分光比例，例如分光比例大于或等于0.01％，例如可以为1％，又如为0.05％。

由于所述第一光电探测单元响应所述第一探测子光束或所述第二探测子光束产生的所述发射信号的大小大于或等于所述信号采集模块预设的噪声阈值，因此能够避免因发射信号过小，所述信号采集模块误将发射信号作为噪声去除的情况，进一步保障测距质量。

采用本说明书实施例方案，可以将极小能量的探测光束用于实现飞行时间起始时刻的探测，对激光雷达正常探测过程的影响较小，无需提高激光器发射的探测光束的能量，因此不会增加激光雷达的功耗加。

需要说明的是，上文描述了本说明书实施例提供的多个实施例方案，各实施例方案介绍的各可选方式可在不冲突的情况下相互结合、交叉引用，从而延伸出多种可能的实施例方案，这些均可认为是本说明书实施例披露、公开的实施例方案。

本说明书实施例还提供一种激光雷达的测距方法，以下通过具体示例进行说明。

参照图14所示的本说明书实施例中一种激光雷达的测距方法的流程图，在本说明书一些实施例中，如图14所示，可以采用如下步骤进行测距：

步骤S11，获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻。

其中，所述飞行时间的起始信号由设置于激光出射光路中的第一光电探测单元响应于激光器发射的探测光束生成。

具体而言，激光出射光路中的激光器可以发射探测光束，所述探测光束可以探测到目标物，在探测光束传输过程中，第一光电探测单元可以接收到所述探测光束，进而能够产生对应的发射信号，此时可以将所述发射信号作为所述探测光束的飞行时间的起始信号。

在一些实施例中，发明人经研究和实践发现，第一光电探测单元获取模块仅需要少量的探测光束，即可产生发射信号，其它探测光束主要用来探测目标物，以产生对应的回波信号。因此，可以对所述探测光束进行分光处理，将分光后的部分所述探测光束传输至所述第一光电探测单元。

作为一可选示例，沿所述探测光束的出射光路设置反射单元，且反射单元包括第一反射面，所述第一反射面具有预设透光率，适于对所述探测光束进行分光处理，得到第一探测子光束；将所述第一光电探测单元设置于所述反射单元的与所述第一反射面相对的一侧。

作为另一可选示例，沿探测光束的出射光路中设置分光单元，所述分光单元适于探测光束进行分光处理，得到第二探测子光束，其中，所述第二探测子光束的光强与所述探测光束的光强具有预设比例。

需要说明的是，上述两种分光方式仅为示例说明，本说明书实施例不限制具体的分光方式，只要能将探测光束进行分光即可。

步骤S12，获取飞行时间的结束信号对应的时刻作为飞行时间的结束时刻。

其中，所述飞行时间的结束信号由接收模块中的第二光电探测单元响应于探测到的回波光束生成，所述回波光束由所述探测光束经目标物反射形成。

具体而言，探测光束可以探测到目标物，进而目标物的表面能够反射与之相对应的回波光束，所述回波光束能够沿对应的回波光路进行传输，接收模块中的第二光电探测单元可以接收所述回波光束，并产生对应的回波信号，此时可以将所述回波信号适于作为所述飞行时间的结束信号。

步骤S13，基于所述飞行时间的起始时刻和所述飞行时间的结束时刻，得到飞行时间。

在具体实施中，可以采用多种方式得到所述飞行时间。

例如，可以由同一设备或者装置采集所述发射信号和所述回波信号，并将采集的所述发射信号的时间作为飞行时间的起始时刻，以及将采集到所述回波信号的时间作为所述飞行时间的结束时刻，飞行时间的起始时刻与飞行时间的结束时刻间的差值即为飞行时间。

又例如，可以由不同的设置或者装置采集所述发射信号和所述回波信号，并将采集的所述发射信号的时间作为飞行时间的起始时刻，以及将采集到所述回波信号的时间作为所述飞行时间的结束时刻，飞行时间的起始时刻与飞行时间的结束时刻间的差值即为飞行时间。

步骤S14，根据所述飞行时间，计算得到所述目标物距离。

采用上述测距方法，由于第一光电探测单元和第二光电探测单元可以为同种类型的光电探测单元，因此二者产生的温漂基本是相等或相近的，也即飞行时间的起始信号和飞行时间的结束信号因温漂造成的延时也基本是相等或相近的，进而计算时采用的飞行时间与实际的飞行时间十分接近，因而能够降低温漂影响，提高测距精度。

在本说明书一些实施例中，所述激光雷达包括多个所述激光器和多个所述第一光电探测单元，所述多个激光器与所述多个第一光电探测单元一一对应设置。

相应的，所述测距方法还可以包括：控制至少一个所述激光器发射所述探测光束；所述获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻包括：每个所述第一光电探测单元响应与其对应设置的所述激光器发射的探测光束，并生成发射信号；分别获取相应发射信号对应的时刻作为相应飞行时间的起始时刻。

具体而言，当控制其中至少一个激光器发射探测光束时，与其对应的光电探测单元可以接收部分所述探测光束，产生对应的至少一个发射信号，从而得到对应的至少一个探测光束的飞行时间的起始信号，进而对于具有多个激光器的发射模块，继续按照上述预设发光时序进行发光，直至完成所有预期要进行探测的所有激光器均发射探测光束，进而产生预期数量的发射信号，得到对应的多个飞行时间的起始信号。

在本说明书又一些实施例中，所述激光雷达包括多个激光器组和多个所述第一光电探测单元；每个所述激光器组包括至少一个所述激光器，每个所述激光器组内的至少一个所述激光器发射所述探测光束的时刻不同；所述第一光电探测单元的数量与所述激光器组的数量一致，并且每个所述第一光电探测单元与一个所述激光器组对应设置。

相应的，所述测距方法还可以包括：控制至少一个所述激光器组发射所述探测光束；所述获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻包括：每个所述第一光电探测单元响应与其对应设置的所述激光器组发射的探测光束，并生成发射信号；分别获取相应发射信号对应的时刻作为相应飞行时间的起始时刻。

具体地，每个激光器组可以轮流发光，属于同一个组的激光器按照预设的发光时序进行放光，且每个激光器组中的各激光器发出的部分探测光束均可以被同一个第一光电探测单元接收，进而在各激光器组一次发光过程中，由于至少一个激光器发射探测光束的时间不同，因此第一光电探测单元能够产生对应的至少一个发射信号，从而得到对应的至少一个探测光束的飞行时间的起始信号，进而对于具有多个激光器组的发射模块，各激光器组可以并行发光，进而能够得到与激光器组数量相同的多个发射信号，从而得到对应的多个探测光束的飞行时间的起始信号。

虽然本说明书实施例披露如上，但本说明书并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本说明书的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本说明书的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：

发射模块，包括激光器，适于发射探测光束；

发射信号获取模块，包括第一光电探测单元，适于接收部分所述探测光束，并产生发射信号，所述发射信号适于作为所述探测光束的飞行时间的起始信号；

接收模块，包括第二光电探测单元，适于接收所述探测光束经目标物反射形成的回波光束，并产生回波信号，所述回波信号适于作为所述飞行时间的结束信号。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，还包括：

信号采集模块，分别与所述第一光电探测单元和所述第二光电探测单元耦接，适于采集所述发射信号得到所述飞行时间的起始时刻，并且适于采集所述回波信号得到所述飞行时间的结束时刻；

测距模块，与所述信号采集模块耦接，适于基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述信号采集模块包括：发射信号采集模块和回波信号采集模块，其中：

所述发射信号采集模块，与所述第一光电探测单元耦接，适于采集所述发射信号得到所述飞行时间的起始时刻；

所述回波信号采集模块，与所述第二光电探测单元耦接，适于采集所述回波信号得到所述飞行时间的结束时刻；

测距模块，分别与所述发射信号采集模块和所述回波信号采集模块耦接，适于基于所述起始时刻和所述结束时刻计算所述目标物的距离。

4.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，还包括：设置于所述探测光束的出射光路中的反射单元；

所述反射单元包括第一反射面，所述第一反射面具有预设透光率，适于对所述探测光束进行分光处理，得到第一探测子光束；

所述第一光电探测单元，设置于所述反射单元的与所述第一反射面相对的一侧，适于响应所述第一探测子光束产生所述发射信号。

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述反射单元包括：反射镜、扫描振镜、摆镜、转镜中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，还包括设置于所述探测光束的出射光路中的分光单元；

所述分光单元适于对所述探测光束进行分光处理，得到第二探测子光束，所述第二探测子光束的光强与所述探测光束的光强具有预设比例；

所述第一光电探测单元，适于响应于所述第二探测子光束产生所述发射信号。

7.根据权利要求1至6任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述第一光电探测单元产生的所述发射信号的大小，大于或等于所述信号采集模块预设的噪声阈值。

8.根据权利要求1至6任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述第一光电探测单元设置于远离所述激光雷达的出光窗口的位置。

9.根据权利要求1至6任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述发射模块包括多个激光器；所述发射信号获取模块包括多个第一光电探测单元；所述多个激光器与所述多个第一光电探测单元一一对应设置。

10.根据权利要求1至6任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述发射模块包括至少一个激光器组，每个所述激光器组包括至少一个所述激光器，每个所述激光器组内的至少一个所述激光器发射所述探测光束的时间不同；

所述发射信号获取模块，包括多个第一光电探测单元，所述第一光电探测单元的数量与所述激光器组的数量一致，并且每个所述第一光电探测单元与一个所述激光器组对应设置。

11.一种激光雷达的测距方法，其特征在于，包括：

获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻，所述飞行时间的起始信号由设置于激光出射光路中的第一光电探测单元响应于激光器发射的探测光束生成；

获取飞行时间的结束信号对应的时刻作为飞行时间的结束时刻，所述飞行时间的结束信号由接收模块中的第二光电探测单元响应于探测到的回波光束生成，所述回波光束由所述探测光束经目标物反射形成；

基于所述飞行时间的起始时刻和所述飞行时间的结束时刻，得到飞行时间；

根据所述飞行时间，计算得到所述目标物距离。

12.根据权利要求11所述的测距方法，其特征在于，所述激光雷达包括多个所述激光器和多个所述第一光电探测单元，所述多个激光器与所述多个第一光电探测单元一一对应设置；

所述测距方法还包括：控制至少一个所述激光器发射所述探测光束；

所述获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻包括：

每个所述第一光电探测单元响应与其对应设置的所述激光器发射的探测光束，并生成发射信号；

分别获取相应发射信号对应的时刻作为相应飞行时间的起始时刻。

13.根据权利要求11所述的测距方法，其特征在于，所述激光雷达包括多个激光器组和多个所述第一光电探测单元；每个所述激光器组包括至少一个所述激光器，每个所述激光器组内的至少一个所述激光器发射所述探测光束的时刻不同；所述第一光电探测单元的数量与所述激光器组的数量一致，并且每个所述第一光电探测单元与一个所述激光器组对应设置；

所述测距方法还包括：控制至少一个所述激光器组发射所述探测光束；

所述获取飞行时间的起始信号对应的时刻作为所述飞行时间的起始时刻包括：

每个所述第一光电探测单元响应与其对应设置的所述激光器组发射的探测光束，并生成发射信号；

分别获取相应发射信号对应的时刻作为相应飞行时间的起始时刻。