本發(fā)明涉及檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種多線激光雷達(dá)和多線激光雷達(dá)控制方法。

背景技術(shù)：

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光光束來探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，其工作原理是先向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)激光光束，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，例如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

多線激光雷達(dá)是激光雷達(dá)的一種，是通過半導(dǎo)體激光發(fā)射器發(fā)射激光，并對(duì)回波光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)的，多線激光雷達(dá)包括多個(gè)激光發(fā)射器，每一個(gè)激光發(fā)射器可以測(cè)量一個(gè)距離。激光激光器的發(fā)射電路器件較為復(fù)雜，體積也較大，因此無法在較小的范圍內(nèi)堆疊足夠多的數(shù)量，單位范圍內(nèi)激光線數(shù)即激光發(fā)射器的堆疊數(shù)量是影響多線激光雷達(dá)垂直分辨率的重要因素，因此現(xiàn)有技術(shù)中的多線激光雷達(dá)垂直分辨率仍然較低。

可見，現(xiàn)有的多線激光雷達(dá)體積龐大，垂直分辨率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種多線激光雷達(dá)，能提高多線激光雷達(dá)的垂直分辨率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案：

一方面，提供了一種多線激光雷達(dá)，其特征在于，包括：

激光發(fā)射器，用于發(fā)射出射激光；

準(zhǔn)直光學(xué)單元，用于所述出射激光的準(zhǔn)直；

其中，所述激光發(fā)射器包括多個(gè)激光發(fā)射板，所述多個(gè)激光發(fā)射板的發(fā)光端面位于所述準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上。

可選的，所述多個(gè)激光發(fā)射板包括：

至少兩列所述激光發(fā)射板，所述每一列激光發(fā)射板包括至少兩個(gè)所述激光發(fā)射板。

可選的，所述每一列激光發(fā)射板中，相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。

可選的，所述每一列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離與其他列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。

可選的，所述每一個(gè)激光發(fā)射板與水平面平行，且在垂直方向上與其他激光發(fā)射板錯(cuò)開。

可選的，所述不同列的激光發(fā)射板在水平方向上的投影部分重疊。

第二方面，提供了一種多線激光雷達(dá)的控制方法，包括：

激光發(fā)射器發(fā)射出射激光；

準(zhǔn)直光學(xué)單元對(duì)所述出射激光準(zhǔn)直；

其中，所述激光發(fā)射器包括多個(gè)激光發(fā)射板，所述多個(gè)激光發(fā)射板的發(fā)光端面位于所述準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上。

可選的，所述多個(gè)激光發(fā)射板包括：

至少兩列所述激光發(fā)射板，所述每一列激光發(fā)射板包括至少兩個(gè)所述激光發(fā)射板。

可選的，所述每一個(gè)激光發(fā)射板與水平面平行，且在水平上與其他激光發(fā)射板錯(cuò)開。

可選的，所述不同列的激光發(fā)射板在水平面上的投影部分重疊。

本發(fā)明的實(shí)施例中公開了一種多線激光雷達(dá)，包括：激光發(fā)射器，用于發(fā)射出射激光；準(zhǔn)直光學(xué)單元，用于所述出射激光的準(zhǔn)直；其中，所述激光發(fā)射器包括多個(gè)激光發(fā)射板，所述多個(gè)激光發(fā)射板的發(fā)光端面位于所述準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上。本發(fā)明實(shí)施例中，準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上設(shè)置多個(gè)激光發(fā)射板，可以充分利用準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面空間資源，提高了垂直方向上的出射激光的線束，從而在不減少激光發(fā)射板厚度的情況下提高多線激光雷達(dá)的垂直分辨率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的光斑的示意圖；

圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明如下實(shí)施例提供了一種多線激光雷達(dá)，具有較高的垂直分辨率。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1所示為多線激光雷達(dá)側(cè)視圖，如圖1所示，多線激光雷達(dá)包括：

激光發(fā)射器110，用于發(fā)射出射激光；

準(zhǔn)直光學(xué)單元120，用于所述出射激光的準(zhǔn)直。

其中，所述激光發(fā)射器110包括多個(gè)激光發(fā)射板，所述多個(gè)激光發(fā)射板的發(fā)光端面位于所述準(zhǔn)直光學(xué)單元120的焦平面130上。

本發(fā)明實(shí)施例中，激光發(fā)射板可以是pcb電路板以及設(shè)置在pcb電路板上的激光器。準(zhǔn)直光學(xué)單元120可以是單個(gè)透鏡，或可以是透鏡組。

本發(fā)明實(shí)施例中，準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上設(shè)置多個(gè)激光發(fā)射板，可以充分利用準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面空間資源，提高了垂直方向上的出射激光的線束，從而在不減少激光發(fā)射板厚度的情況下提高多線激光雷達(dá)的垂直分辨率。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述多個(gè)激光發(fā)射板包括：

至少兩列所述激光發(fā)射板，所述每一列激光發(fā)射板包括至少兩個(gè)所述激光發(fā)射板。

所述每一列激光發(fā)射板中，相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。

所述每一列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離與其他列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。

所述每一個(gè)激光發(fā)射板與水平面平行，且在水平上與其他激光發(fā)射板錯(cuò)開。

圖2所述為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示為多線激光雷達(dá)焦平面示意圖。如圖2所示，多線激光雷達(dá)的焦平面上設(shè)置了多個(gè)激光發(fā)射板，包括兩列以上的激光發(fā)射板，每一列激光發(fā)射板包括至少兩個(gè)所述激光發(fā)射板。

每一列激光發(fā)射板中，相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等，例如圖2中的211與212之間的距離，212與213之間的距離是相等的。

每一列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離與其他列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。例如圖2中的211與212之間的距離，222與223之間的距離是相等的.

所述每一個(gè)激光發(fā)射板與水平面平行，且在垂直方向上與其他激光發(fā)射板錯(cuò)開，如圖2所示，每一個(gè)激光發(fā)射板的水平延長(zhǎng)線都不會(huì)與其他激光發(fā)射板重合。

本發(fā)明的實(shí)施例中，不同列的激光發(fā)射板在水平方向上部分重疊。圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3僅示出兩列激光發(fā)射板，310和320在水平面上的投影部分重疊的。

實(shí)際應(yīng)用中，激光發(fā)射板上由于安裝的器件的高度、位置不同，所以整個(gè)激光發(fā)射板的高度并不是完全一致的，因此，即使每一列中的激光發(fā)射板的排列已經(jīng)較為精密了，但是如果把高度較低的器件安裝在邊緣，則其他列的激光發(fā)射板可以利用該列激光發(fā)射板邊緣之間較大的空隙。這樣的設(shè)置方法可以減少每一列激光發(fā)射板占用的平均空間，可以在焦平面上放置更多的激光發(fā)射板，從而提高激光雷達(dá)的垂直分辨率。

本發(fā)明實(shí)施例中，激光發(fā)射板發(fā)射的激光通過準(zhǔn)直光學(xué)單元準(zhǔn)直后的出射角度各不相同，每一條金光的出射方向?yàn)榧す獍l(fā)射板的發(fā)光端面與準(zhǔn)直光學(xué)單元的光心的連線。

圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的光斑的示意圖，如圖4所示，由于多個(gè)激光發(fā)射板在水平上是錯(cuò)開的，所以多條發(fā)射激光在一定距離處的光斑也是錯(cuò)開的，這相當(dāng)于在垂直方向上的增加了出射激光的線數(shù)，可以提高垂直分辨率。

如果多線激光雷達(dá)特別關(guān)注靠近水平方向一定角度內(nèi)的垂直分辨率，可以增加靠近中間部分的激光器的列數(shù)而減少上下兩邊激光器的列數(shù)，可以節(jié)約成本。

圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)510、通訊系統(tǒng)520以及固定機(jī)構(gòu)530。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)510上設(shè)置有fpga主控系統(tǒng)511、發(fā)射系統(tǒng)512和接收系統(tǒng)513。

發(fā)射系統(tǒng)512包括上述實(shí)施例的激光發(fā)射器、準(zhǔn)直光學(xué)單元。發(fā)射系統(tǒng)512的具體結(jié)構(gòu)和功能如上所述，在此不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例中的接收系統(tǒng)513與發(fā)射系統(tǒng)512是相對(duì)應(yīng)的，出射激光經(jīng)被測(cè)物體反射后通過接收端的聚焦光學(xué)單元后，由激光接收器接收。激光接收器的排列方式與激光發(fā)射板的排列相同，在此不再贅述。

通訊系統(tǒng)520可以是帶能量傳輸?shù)臒o線通訊系統(tǒng)或有線通訊系統(tǒng)，用于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)410和固定機(jī)構(gòu)530之間的通訊。

固定機(jī)構(gòu)530上設(shè)置有高精度旋轉(zhuǎn)角測(cè)量系統(tǒng)531，fpga數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)532以及多路激光測(cè)距數(shù)據(jù)輸出接口533等。

本發(fā)明實(shí)施例的多線激光雷達(dá)，可以提高垂直分辨率。

與上述多線激光雷達(dá)相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種多線激光雷達(dá)的控制方法，包括：

激光發(fā)射器發(fā)射出射激光；

準(zhǔn)直光學(xué)單元對(duì)所述出射激光準(zhǔn)直；

其中，所述激光發(fā)射器包括多個(gè)激光發(fā)射板，所述多個(gè)激光發(fā)射板的發(fā)光端面位于所述準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上。

可選的，所述多個(gè)激光發(fā)射板包括：

至少兩列所述激光發(fā)射板，所述每一列激光發(fā)射板包括至少兩個(gè)所述激光發(fā)射板。

可選的，所述每一列激光發(fā)射板中，相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。

可選的，所述每一列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離與其他列中相鄰激光發(fā)射板之間的距離相等。

可選的，所述每一個(gè)激光發(fā)射板與水平面平行，且在垂直方向上與其他激光發(fā)射板錯(cuò)開。

所述每一個(gè)激光發(fā)射板與水平面平行，且在水平上與其他激光發(fā)射板錯(cuò)開。

本發(fā)明實(shí)施例的方法，可以提高多線激光雷達(dá)的垂直分辨率。

本發(fā)明的實(shí)施例中公開了一種多線激光雷達(dá)和多線激光雷達(dá)的控制方法，本發(fā)明中，準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面上設(shè)置多個(gè)激光發(fā)射板，可以充分利用準(zhǔn)直光學(xué)單元的焦平面空間資源，提高了垂直方向上的出射激光的線束，從而在不減少激光發(fā)射板厚度的情況下提高多線激光雷達(dá)的垂直分辨率。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實(shí)現(xiàn)，通用硬件包括通用集成電路、通用cpu、通用存儲(chǔ)器、通用元器件等，當(dāng)然也可以通過專用硬件包括專用集成電路、專用cpu、專用存儲(chǔ)器、專用元器件等來實(shí)現(xiàn)，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。