具体实施方式

现在将结合附图对本公开的优选实施方式进行详细描述。以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本公开及其应用或用途。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参考图1，本公开的实施例可以提供一种激光雷达，激光雷达可以包括发射单元1、接收单元2和处理单元3。

在本实施例中，上述发射单元可以配置为发射第一激光脉冲序列。在这里，第一激光脉冲序列可以基于预设的脉冲宽度信息生成。

在本实施例中，上述接收单元可以配置为接收第二激光脉冲序列。

在本实施例中，上述处理单元可以配置为基于上述脉冲宽度信息，从上述第二激光脉冲序列中，确定上述第一激光脉冲序列的回波。在这里，上述第一激光脉冲序列的回波，可以是障碍物4反射上述第一激光脉冲序列而形成的。

需要说明的是，图1中各个箭头的指向不代表光线的实际传输方向，仅是对各个单元之间信号传递关系的示例性说明。

在这里，发射单元可以发射激光脉冲序列，即发射单元可以包括激光器。发射单元中的激光器的种类和数量可以根据实际情况设置，在此不做限定。上述发射单元具体结构可以是各种各样的，在此不做限定。

在这里，预设的脉冲宽度信息可以用于调制脉冲宽度，即第一激光脉冲序列的脉冲宽度是经过调制的。至于调制过后的各个脉冲宽度的具体数值，在此不做限定。

在这里，上述接收单元可以将接收到的光信号转换为电信号，即发射单元可以包括光电传感器。光电传感器的种类和数量可以根据实际情况设置，在此不做限定。接收单元的具体结构可以是各种各样的，在此不做限定。

作为示例，接收单元可以包括探测子单元；可选的，接收单元还可以包括会聚子单元、滤波子单元。可选的，会聚子单元与滤波子单元之间的顺序可以互换，即可以先滤波后会聚，或者先会聚后滤波。例如，对于先会聚再滤波的情况，会聚子单元可以对接收到的光信号进行会聚，经会聚的光信号可以通过滤波子单元，滤波子单元可以滤除一部分干扰光。经滤波子单元滤波的光信号被探测子单元探测，探测子单元可以对接收到的光信号进行光电转换，将转换得到的电信号传输到处理单元。

在这里，上述处理单元可以从接收单元读取电信号。需要说明的是，处理单元处理的是电信号，但是电信号是用于表征光信号的，因此处理单元对电信号的处理，可以理解为对第二激光脉冲序列进行的处理。上述处理单元的具体结构可以是各种各样的，在此不做限定。

可以理解，第一激光脉冲序列的回波，在脉冲特征(例如单脉冲宽度、脉冲间隔等)方面，与第一激光脉冲序列是一致的；上述脉冲宽度信息可以指示第一激光脉冲序列的脉冲特征。第二激光脉冲序列中可以包括干扰序列，干扰序列与第一激光脉冲序列的特征一般是不一致的。因此，可以基于上述脉冲宽度信息，从第二激光脉冲序列中，确定第一激光脉冲序列的回波。

需要说明的是，上述实施例提供的激光雷达，可以基于预设的脉冲宽度信息，对所发射的第一激光脉冲序列的脉冲宽度进行编码(或者说调制)，由此，激光雷达所发射的第一激光脉冲序列与干扰序列在脉冲宽度方面不相关，因此，处理单元可以通过脉冲宽度的匹配分析，快速而精确的从接收到的第二激光脉冲序列中确定出第一激光脉冲序列的回波。

请参考图2A和图2B，以及请参考图3A和图3B，图2A和图2B是现有技术的编码方式导致识误别的示意图；图3A和图3B是本申请的编码方式的抗干扰能力的示意图。为了更加清晰地说明采用本申请提供的方法的激光雷达的抗干扰能力，我们对照图2A和图2B，以及对照图3A和图3B进行解释。

作为示例，如图2A和图2B所示，其示出了现有技术的编码方式导致识误别的示意图。图2A为发射部分，图2B为接收部分。其中，图2A中第一行是时钟节拍，第二行是发射单元发射的探测脉冲序列。探测脉冲序列中的各个单脉冲的脉宽(例如为单脉冲的半高全宽)相同，均为一个时钟周期。在探测脉冲序列的中，第一个脉冲(fpulse1)与第二个脉冲(fpulse2)之间的第一时间间隔(以前沿计)例如为10个时钟周期，第二个脉冲(fpulse2)与第三个脉冲(fpulse3)之间的第二时间间隔(以前沿计)例如为18个时钟周期。图2B中第一行是时钟节拍，第二行是探测脉冲序列的回波，其与探测脉冲序列单脉冲的脉宽、单脉冲的个数以及脉冲间的时间间隔方面均一致。第三行是干扰序列，第四行是接收单元(中的探测子单元)实际接收到的接收脉冲序列(包括了探测脉冲序列的回波和干扰序列)。如果没有干扰序列，接收单元接收到的接收脉冲序列，应该与探测脉冲序列单脉冲的脉宽、单脉冲的个数以及脉冲间的时间间隔方面均一致。干扰序列的第一个脉冲(finterfer1)和第二个脉冲(finterfer2)的脉宽相同，均为1个时钟周期，干扰序列的第一个脉冲(finterfer1)和第二个脉冲(finterfer2)的时间间隔(以前沿计)例如为18个时钟周期。参考图2B中的第4行，接收脉冲序列中探测脉冲序列的回波和干扰序列叠加，导致干扰序列的第一个脉冲(finterfer1)插入到了fpulse2和fpulse3之间；干扰序列的第二个脉冲(finterfer2)在fpulse3之后。这种情况下，finterfer1与fpulse2之间的时间间隔(10)，与上述第一时间间隔(10)相同；finterfer1与finterfer2之间的时间间隔(18)，与上述第二时间间隔(18)相同；由此，可能会导致处理器将fpulse2识别为fpulse1(称为false fpulse1)，将干扰序列的finterfer1识别为fpulse2(称为false fpulse2)，将干扰序列的finterfer2识别为fpulse3(称为false fpulse3)。识别错误可能会进一步导致激光雷达的测量距离错误。

图3A和图3B是本申请的编码方式的抗干扰能力的示意图。图3A为发射部分，图3B为接收部分。其中，图3A中第一行是时钟节拍，第二行是发射单元发射的第一激光脉冲序列。上述第一激光脉冲序列中的第一个脉冲(pulse1)的单脉冲的脉宽(例如为单脉冲的半高全宽)为一个时钟周期，第二个脉冲(pulse2)的单脉冲的脉宽为2个时钟周期，第三个脉冲(pulse3)的单脉冲的脉宽为4个时钟周期。第一脉冲(pulse1)和第二脉冲(pulse2)的第一时间间隔(以前沿计)例如为10个时钟周期，第二脉冲(pulse2)和第三个脉冲(pulse3)的第二时间间隔(以前沿计)例如为18个时钟周期。图3B中第一行是时钟节拍，第二行是第一激光脉冲序列的回波其与探测脉冲序列单脉冲的脉宽、单脉冲的个数以及脉冲间的时间间隔方面均一致。第三行是干扰序列，第四行是第二激光脉冲序列，即接收单元(中的探测子单元)实际接收的激光脉冲序列(包括了第一激光脉冲序列的回波和干扰序列)。。干扰序列的第一个脉冲(interfer1)在pulse2和pulse3之间，干扰序列的第二个脉冲(interfer2)在pulse3之后，干扰序列的第一个脉冲(interfer1)和第二个脉冲(interfer2)的脉宽相同，均为2个时钟周期，干扰序列的第一个脉冲(interfer1)和第二个脉冲(interfer2)的时间间隔(以前沿计)例如为18个时钟周期。虽然interfer1与pulse2之间的时间间隔(10)，与pulse1和pulse2之间的时间间隔(10)相同；并且interfer2和interfer1之间的时间间隔(18)，与pulse2和pulse3之间的时间间隔(18)相同。但是，因为pulse2与pulse1脉冲宽度不同，interfer2与pulse3的脉冲宽度不同，所以处理器不会将pulse2识别为pulse1，也不会将interfer2识别为pulse3。由此，干扰序列不会对第一激光脉冲序列的回波的识别产生干扰，即激光雷达的抗干扰能力得以加强。

对比而言，目前采用对激光脉冲序列中脉冲位置进行调制的技术，对每次发射的激光序列进行编码，以实现每次测量的激光脉冲序列唯一；脉冲位置可以理解为脉冲序列中每个单脉冲所占据的相对时刻，对脉冲位置进行调制的技术与对脉冲间隔时间随机编码实质是相同的。上述对脉冲间隔时间随机编码虽然可能解决大部分情况下激光雷达回波脉冲序列被干扰的问题。但是，在一些情况下，这种编码方式会带来一定程序的误识别。

采用对激光脉冲序列中脉冲位置进行调制的技术，需要在发射序列中增加单次测量的脉冲个数，以减少被干扰的概率，但由于每个独立脉冲没有特征，这就需要处理器从探测器接收到的无规则的脉冲序列中，提取出和发射序列匹配的脉冲组合，探测到的脉冲个数越多，进行匹配的计算时间就越长；并且，发射序列中过多的脉冲个数，可能会导致单次测量时间过长，而且单次测量的功耗也会随着激光脉冲发射次数的增多而增加。

对比而言，本实施例提供的激光雷达，由于单脉冲的脉宽不同，每个独立脉冲具有特征，可以使用较少的脉冲个数实现较高的抗干扰能力。请参考表1，表1提供了不同脉冲个数和单脉冲的脉宽种类下，脉冲编码的组合个数。

表1

由表1可见，激光雷达的抗干扰能力与所发出的第一激光脉冲序列的脉冲个数以及单脉冲的脉宽种类相关。例如，脉冲个数为2个，脉宽种类为2种(即这2个单脉冲的脉宽不同)，这种情况下，第一激光脉冲序列可能的形式有4种(在不考虑脉冲间隔的情况下)。再例如，脉冲个数为6个，单脉冲宽度种类为6种(即这6个单脉冲的脉宽不同)，这种情况下，第一激光脉冲序列可能的形式有46656种(在不考虑脉冲间隔的情况下)。因此，本实施例提供的脉冲宽度编码(脉冲间隔可以相同也可以不同)，可以通过较少的脉冲个数，提供较多的第一激光脉冲序列的种类，由此可以使得激光雷达在减少发光次数的情况下，提高抗干扰能力。

在一些实施例中，上述第一激光脉冲序列可以包括至少两个单脉冲，上述脉冲宽度信息可以包括各个单脉冲的脉宽信息和上述单脉冲之间的间隔信息。

在一些实施例中，上述处理单元，可以配置为：基于各个单脉冲的脉宽信息和上述单脉冲之间的间隔信息，从上述第二激光脉冲序列中，确定上述第一激光脉冲序列的回波。

需要说明的是，将单脉冲之间的间隔信息作为脉冲特征，进行激光脉冲序列的发射和提取，可以在提取回波的时候，参考更为丰富的脉冲特征。从而，可以提高激光雷达的抗干扰能力。

在一些实施例中，上述发射单元可以包括控制部和激光器。在这里，上述控制部配置为基于上述脉冲宽度信息控制上述激光器发光。

在一些实施例中，上述控制部可以包括控制器和开关器件。在这里，上述控制器可以配置为基于上述脉冲宽度信息对上述开关器件进行驱动，以控制上述开关器件的开闭。上述开关器件的开闭可以控制上述激光器的发光状态。控制上述激光器的发光状态，可以理解为控制上述激光器发光或者不发光。

需要说明的是，利用控制器和开关器件实现激光器的驱动电路，这种情况下，激光器的驱动电路具有电流注入时间可控的能力，从而，可以基于上述脉冲宽度信息灵敏地调节激光器。

在这里，上述开关器件可以包括但不限于以下至少一项：三极管、场效应管、晶体管等。

作为示例，请参考图4，其示出了第一开关器件与激光器(Laser)的串联电路，第一开关器件可以例如是N型场效应管。在图4中，N型场效应管T1和激光器串联，T1的开启和关闭由栅极g和源极s两端的压降Vgs控制，其中，当T1的Vgs处于高电平时(V_high)，激光器发光(on)；当T1的Vgs处于低电平时(V_low)，激光器熄灭(off)。由此，控制器可以通过将T1的栅极按照脉冲宽度信息进行电压驱动，可以实现激光器按照脉冲宽度信息发射激光，从而可以发出基于脉冲宽度信息的第一激光脉冲序列。这里T1除了是场效应管以外，还可以是GaN、NPN晶体管等器件。

作为示例，请参考图5，其示出了第二开关器件与激光器(Laser)的串联电路，第二开关器件可以例如是P型场效应管。在图5中，P型场效应管T2与激光器串联，T2的开启和关闭由栅极g和源极s两端的压降Vgs控制，控制端Vgs为负压时，P型场效应管T2导通。其中，当T2的Vgs处于低电平(V_low)，激光器导通(on)；当T2的Vgs处于高电平时(V_high)，激光器导通(off)。由此，控制器可以通过将T2的栅极按照脉冲宽度信息进行电压驱动，可以实现激光器按照脉冲宽度信息发射激光，从而可以发出基于脉冲宽度信息的第一激光脉冲序列。这里T2除了是场效应管外，还可以是GaN、PNP晶体管等器件。

在一些实施例中，上述脉冲宽度信息可以通过激光器的发光时间和/或静默时间直接提供。上述控制器可以根据上述发光时间和/或上述静默时间，对开关器件进行驱动。在这里，上述激光器的发光时间和/或静默时间，可以通过相对时刻进行记录。相对时刻的时刻起点可以是第一激光脉冲序列的开始时刻。

可以看出，激光器的发光时间可以对应第一激光脉冲序列中单脉冲的脉宽，激光器的静默时间可以对应脉冲的间隔时间。控制器如果利用发光时间和/或静默时间进行计算，则存储发光时间和/或静默时间的存储器，需要存储大量的数据；并且，存储发光时间和/或静默时间的情况下，识别第一激光脉冲序列的回波的时候，计算过程也会比较复杂。

在一些实施例中，上述脉冲宽度信息可以包括预设二进制编码序列。

在一些实施例中，上述控制器，可以配置为按照时钟节拍，采用与上述二进制编码序列匹配的电压对上述开关器件进行驱动。在这里，上述预设二进制编码序列中的每个编码与单个时钟节拍对应。时钟节拍也可以称为时钟周期，上述时钟周期例如是激光雷达系统的固有时钟周期。

作为示例，请参考图6，其示出了时钟节拍、预设二进制编码序列和第一激光脉冲序列之间的关系。在图6中，第一行是时钟节拍；第三行预设二进制编码序列，从图6中可见预设二进制编码序列的每一位与时钟周期对应；第二行是第一激光脉冲序列，从图6中可见第一激光脉冲的脉冲位置(高电平处)与预设二进制编码序列中的“1”值位置匹配。换句话说，采用二进制编码方式，将预设二进制编码序列(本例为32位)在时钟节拍下按照一个顺序(高位在前或者低位在前)驱动激光器，这样可以获得与预设二进制编码序列一致的第一激光发射序列。

在一些实施例中，上述处理单元还可以配置为：根据预设光强阈值，确定每个时钟节拍接收到的光信号对应的二进制值，以及以所确定的二进制值生成上述第二激光脉冲序列对应的接收二进制编码序列。

可以理解，接收单元可以将光信号转换为电信号，以及将转换的电信号传递到处理单元。电信号可以称为光强数据，用于指示光强。处理单元可以根据时钟节拍对接收到的电信号进行采样。

在这里，处理单元根据时钟节拍，触发采样后，可以连续采集预设队列长度的光强数据，例如采集时间为1024个时钟、预设队列长度为1024位。处理器可以将采集到光强数据进行处理，得到光强数据对应的二进制值；作为示例，如果光强数据大于预设光强阈值，则对应1；作为示例，如果光强数据不大于预设光强阈值，则对应0。由此，可以得到光强数据对应的二进制值，可以理解，光强数据对应的二进制值，可以称为电信号对应的二进制值，也可以称为光信号对应的二进制值。光信号对应的各个二进制值，可以作为元素，生成上述第二激光脉冲序列对应的接收二进制编码序列。可以理解，接收二进制编码序列的长度与预设队列长度一致。

请参考图7，其示出了接收二进制编码序列。在图7中，第一行是时钟节拍，第二行是第一激光脉冲序列的回波，第三行是干扰序列，第四行是第二激光脉冲序列，第五行是第二激光脉冲序列对应的接收二进制编码序列。

在一些实施例中，上述处理单元还可以配置为：从上述接收二进制编码序列中，截取预定长度的待检测序列；确定上述待检测序列与上述预设二进制编码序列是否匹配；如果匹配，确定上述待检测序列对应的激光脉冲序列即为上述第一激光脉冲序列的回波。

在这里，在从接收二进制编码序列截取待检测序列的过程中，对于截取的开始位置不做限定。可以理解，在截取的开始位置确定的情况下，因为待检测序列为预定长度，则截取的终止位置也是确定的。

在这里，在从接收二进制编码序列截取待检测序列的过程中，所截取的片段中各个位之间的关系不做改变。

作为示例，可以先从接收二进制编码序列的开始位(例如1024长度的接收二进制编码序列的第一位)，开始提取预定长度(例如32位)的数据作为一号待检测序列；如果一号待检测序列与预设二进制编码序列匹配，则确定一号待检测序列对应的激光脉冲序列为第一激光脉冲序列的回波。如果一号待检测序列与预设二进制编码序列不匹配，可以从接收二进制编码序列的第二位(例如1024长度的接收二进制编码的第二位)，开始提取预定长度(例如32位)的数据作为二号待检测序列，依次类推。直到N号待检测序列与预设二进制编码序列匹配或者接收二进制编码序列被遍历结束。作为示例，在接收二进制编码为1024位、待检测序列为32位的情况下，N取值不大于1024减去32加1，即N取值为不大于993的自然数。接收二进制编码序列被遍历结束，可以理解为993号待检测序列被截取出。

在一些实施例中，确定待检测序列与预设二进制编码序列是否匹配，可以通过多种方式实现，在此不做限定。作为示例，可以逐位比较待检测序列与预设二进制编码序列确定是否匹配；如果针对预设二进制编码序列为1的各个位，待检测序列中与上述各个位对应的位也均为1，则确定匹配；如果待检测序列中与上述各个位对应的位中，存在为0的位，则确定不匹配。

在一些实施例中，上述待检测序列的长度与上述预设二进制编码序列的长度相同。

在一些实施例中，上述处理单元还可以配置为对齐上述待检测序列和上述预设二进制编码序列，以及进行按位与计算；如果按位与计算结果与上述预设二进制编码序列相同，则确定上述待检测序列与上述预设二进制编码序列匹配。在这里，按位与计算的计算思想概述如下：对应位值均为1结果为1，对应位有不为1的则结果为0。

请参考图8，其示出了上述待检测序列与上述预设二进制编码序列不匹配的情况。在图8中，第一列中被上方括号标记的部分为待检测序列，第二列为预设二进制编码序列，第三列为按位与计算结果；可以看出，按位与计算结果与预设二进制编码序列不相同，则可以确定待检测序列与上述二进制序列不匹配。

请参考图9，其示出了上述待检测序列与上述预设二进制编码序列匹配的情况。在图9中，第一列中被上方括号标记的部分为待检测序列，第二列为预设二进制编码序列，第三列为按位与计算结果；可以看出，按位与计算结果与预设二进制编码序列相同，则可以确定待检测序列与上述二进制序列匹配，进而以匹配的待检测序列的开始时刻作为第一激光脉冲序列的回波的接收时刻，并根据第一激光脉冲序列的发射时刻例如根据飞行时间法(TOF)获得雷达与障碍物的距离信息。

需要说明的是，基于预设二进制编码序列提供脉冲宽度信息，可以适于逻辑芯片进行运算，由此，可以降低数据存储量，并且简化识别所需要的计算过程。

请参考图10，其示出了一种应用于激光雷达的抗干扰方法的流程。

上述流程可以包括：

步骤101，发射第一激光脉冲序列。

在这里，上述第一激光脉冲序列基于预设的脉冲宽度信息生成。

步骤102，接收第二激光脉冲序列。

步骤103，基于脉冲宽度信息，从第二激光脉冲序列中，确定第一激光脉冲序列的回波。

在这里，上述第一激光脉冲序列的回波是障碍物反射上述第一激光脉冲序列而形成的。

需要说明的是，应用于激光雷达的抗干扰方法的实现细节和技术效果，可以参考本公开中其它部分中的相关说明，在此不再赘述。

在一些实施例中，上述第一激光脉冲序列包括至少两个单脉冲，上述脉冲宽度信息包括各个单脉冲的脉宽信息和上述单脉冲之间的间隔信息。

在一些实施例中，上述基于上述脉冲宽度信息，从上述第二激光脉冲序列中，确定上述第一激光脉冲序列的回波，包括：基于上述各个单脉冲的脉宽信息和上述单脉冲之间的间隔信息，从上述第二激光脉冲序列中，确定上述第一激光脉冲序列的回波。

在一些实施例中，上述脉冲宽度信息包括预设二进制编码序列。

在一些实施例中，上述基于上述脉冲宽度信息，从上述第二激光脉冲序列中，确定上述第一激光脉冲序列的回波，包括：根据预设光强阈值，确定每个时钟节拍接收到的光信号对应的二进制值，以及以所确定的二进制值生成上述第二激光脉冲序列对应的接收二进制编码序列。

在一些实施例中，上述基于上述脉冲宽度信息，从上述第二激光脉冲序列中，确定上述第一激光脉冲序列的回波，还包括：从上述接收二进制编码序列中，截取预定长度的待检测序列；确定上述待检测序列与上述预设二进制编码序列是否匹配；如果匹配，确定上述待检测序列对应的激光脉冲序列即为上述第一激光脉冲序列的回波。

在一些实施例中，上述待检测序列的长度与上述预设二进制编码序列的长度相同。

在一些实施例中，上述确定上述待检测序列与上述预设二进制编码序列是否匹配，包括：对齐上述待检测序列和上述预设二进制编码序列，以及进行按位与计算；如果按位与计算结果与上述预设二进制编码序列相同，则确定上述待检测序列与上述预设二进制编码序列匹配。

显而易见的是，通过将不同的实施方式及各个技术特征以不同的方式进行组合或者对其进行改型，可以进一步设计得出各种不同的实施方式。

上文结合具体实施方式描述了根据本公开的优选实施方式的扫描装置和包括其的激光雷达及操作方法。可以理解，以上描述仅为示例性的而非限制性的，在不背离本公开的范围的情况下，本领域技术人员参照上述描述可以想到多种变型和修改。这些变型和修改同样包含在本公开的保护范围内。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。