基于多激光束的雷达发射接收装置及激光雷达系统制造方法及图纸

本公开涉及一种基于多激光束的雷达发射接收装置及激光雷达系统。该装置包括：激光发射部件，包括多个激光发射器，各个激光发射器发射激光至目标对象的不同区域；光接收部件，接收第一返回光，第一返回光经过光接收部件后方向发生偏转形成第二返回光，第二返回光射向光探测部件；其中，第一返回光包括激光照射目标对象而产生的反射光；光探测部件，包括多个拼接的光探测器，接收来自光接收部件的第二返回光，生成反射光信息，反射光信息用于确定目标对象的距离。通过多个拼接的光探测器作为光探测部件，增大了激光雷达系统的探测视场角，即增加了单次测量可以获得的采样点的数量，既能够提高探测速度，还能够提高整个系统的横向分辨率。

【技术实现步骤摘要】
基于多激光束的雷达发射接收装置及激光雷达系统
本公开涉及距离测量
，尤其涉及一种基于多激光束的雷达发射接收装置及激光雷达系统。
技术介绍
三维环境测量和感知具有重要的民用和军事应用价值。在先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶系统中，对车辆周边环境进行空间距离测量和三维环境重建，是实现高精度自动驾驶控制的重要前提条件。相关技术中，毫米波雷达技术和基于摄像头的三维重建技术是比较常见的距离测量技术，但在自动驾驶应用场景下，毫米波雷达技术的横向分辨率难以达到要求，且易受金属物体的干扰；而基于摄像头的三维重建技术的测距精度较低，尤其对于远距离的目标，难以实现精准的距离测量。激光雷达技术通过主动发射激光束，照射到被测物体后，形成漫反射回波，由接收系统接收回波；通过测量激光发射时刻和回波接收时刻的时间差，可以获得激光雷达与被测物体的距离信息。激光雷达技术具有测距精度高、横向分辨率高的优点，在辅助驾驶和自动驾驶领域有广阔的应用前景。传统的激光雷达系统包括激光发射部件、回波接收部件，构成单点式(单点发射以及单点接收)探测系统，采样点单一，探测范围有限。如果希望同时获得多个采样点的探测信息，则需要将多个单点式探测系统进行拼接，但拼接后的系统体积庞大，装调难度较大，且成本较高。随着线阵式探测器件的发展，以线性探测器件作为接收部件，同时使激光发射部件发射线状式激光，可以快速获得多个采样点，提高系统的探测速度及探测范围的同时，使得整个系统更加紧凑，降低了调试难度，也降低了系统的成本。目前常见的线阵式探测器的探测单元数为4组、8组或16组，单次探测可以获得的采样点的数量为4个点、8个点和16个点，在先进驾驶辅助系统和自动驾驶系统中，即使采用探测单元数为16组的线阵式探测器，横向分辨率仍然较低，难以精确还原被测物体的三维形貌。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种基于多激光束的雷达发射接收装置。根据本公开的一方面，提供了一种基于多激光束的雷达发射接收装置，包括：激光发射部件，包括多个激光发射器，各个所述激光发射器发射激光至目标对象的不同区域；光接收部件，接收第一返回光，所述第一返回光经过所述光接收部件后方向发生偏转形成第二返回光，所述第二返回光射向光探测部件；其中，所述第一返回光包括所述激光照射所述目标对象而产生的反射光；光探测部件，包括多个拼接的光探测器，接收来自所述光接收部件的第二返回光，生成反射光信息，所述反射光信息用于确定所述目标对象的距离。在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：控制器，与各个所述激光发射器连接，控制各个所述激光发射器依次发射激光至所述目标对象的不同区域，以使得各个所述光探测器接收来自所述光接收部件的第二返回光。在一种可能的实现方式中，所述控制器还与各个所述光探测器连接，所述控制器在检测到第一光探测器接收到基于第一激光发射器发射的第一激光形成的第二返回光时，控制第二激光发射器发射第二激光。在一种可能的实现方式中，所述激光发射器的数量与所述光探测器的数量相同，各个激光发射子视场匹配于各个所述光探测器的光探测区域，所述激光发射子视场为各个所述激光发射器发射的激光照射至所述目标对象的范围。在一种可能的实现方式中，各个所述激光发射子视场大于或等于与之相匹配的各个光探测子视场，所述光探测子视场为各个所述光探测器能够探测到的所述目标对象的范围。在一种可能的实现方式中，所述光探测器为线阵式光探测器，多个所述光探测器沿线阵方向呈直线交错排列。在一种可能的实现方式中，所述光接收部件包括一个或多个透镜。在一种可能的实现方式中，所述光接收部件与所述光探测部件之间的距离等于所述光接收部件的焦距。根据本公开的另一方面，提供了一种激光雷达系统，所述激光雷达系统采用权利要求1至9中任一项所述的多激光束的雷达发射接收装置。通过多个拼接的光探测器作为光探测部件，增大了激光雷达系统的探测视场角，即增加了单次测量可以获得的采样点的数量，既能够提高探测速度，还能够提高整个系统的横向分辨率。此外，多个激光发射器分别发射激光至目标对象，由此无需增大激光发射器所发射的激光的发散角来匹配光探测部件，能够确保激光照射至目标对象时，目标对象在单位面积上接收到较高的能量，提高激光雷达系统可探测的距离。而且，与传统的由多个单点式探测系统拼接而成的探测系统相比，结构更加紧凑、易装调，且成本更低。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1是根据一示例性实施例示出的一种基于多激光束的雷达发射接收装置的示意图。图2a是根据一示例性实施例示出的一种由多个光探测器拼接形成的光探测部件的示意图。图2b示出了另一种由多个光探测器拼接形成的光探测部件的示意图。图3是根据一示例性实施例示出的各个激光发射子视场匹配于各个光探测器的光探测区域的示意图。图4是多个相邻的激光发射子视场拼接形成的视场与一个光探测器的光探测区域相匹配的示意图。图5是根据一示例性实施例示出的各个激光发射子视场大于与之匹配的各个光探测子视场的示意图。图6是根据一示例性实施例示出的一种基于多激光束的雷达发射接收装置的示意图。图7是根据一示例性实施例示出的一种基于多激光束的雷达发射接收装置的示意图。图8是根据一示例性实施例示出的一种基于多激光束的雷达发射接收装置的示意图。图9是示出了激光发射器发射激光至目标对象的不同区域以及相应的光探测器接收第二返回光的示意图。附图标记列表100：雷达发射接收装置101：激光发射器102：光接收部件103：光探测部件104：目标对象105：控制器1011：第一激光发射器1012：第二激光发射器1013：第三激光发射器1014：第四激光发射器101n：第n激光发射器1031：第一光探测器1032：第二光探测器103n：第n光探测器具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。图1是根据一示例性实施例示出的一种基于多激光束的雷达发射接收装置的示意图。如图1所示，该装置100包括：激光发射部件，包括多个激光发射器101(图中以两个为例)，各个激光发射器101发射激光至目标对象104的不同区域；光接收部件102，接收第一返回光，第一返回光经过光接收部件102后方向发生偏转形成第二返回光，第二返回光射向光探测部件103；其中，第一返回光包括激光照射目标对象104而产生的反射光；光探测部件103，包括多个拼接的光探测器，接收来自光接收部件102的第二返回光，生成反射光信息，反射光信息用于确定目标对象104的距离。激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多激光束的雷达发射接收装置，其特征在于，包括：激光发射部件，包括多个激光发射器，各个所述激光发射器发射激光至目标对象的不同区域；光接收部件，接收第一返回光，所述第一返回光经过所述光接收部件后方向发生偏转形成第二返回光，所述第二返回光射向光探测部件；其中，所述第一返回光包括所述激光照射所述目标对象而产生的反射光；光探测部件，包括多个拼接的光探测器，接收来自所述光接收部件的第二返回光，生成反射光信息，所述反射光信息用于确定所述目标对象的距离。

【技术特征摘要】
1.一种基于多激光束的雷达发射接收装置，其特征在于，包括：激光发射部件，包括多个激光发射器，各个所述激光发射器发射激光至目标对象的不同区域；光接收部件，接收第一返回光，所述第一返回光经过所述光接收部件后方向发生偏转形成第二返回光，所述第二返回光射向光探测部件；其中，所述第一返回光包括所述激光照射所述目标对象而产生的反射光；光探测部件，包括多个拼接的光探测器，接收来自所述光接收部件的第二返回光，生成反射光信息，所述反射光信息用于确定所述目标对象的距离。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：控制器，与各个所述激光发射器连接，控制各个所述激光发射器依次发射激光至所述目标对象的不同区域，以使得各个所述光探测器接收来自所述光接收部件的第二返回光。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器还与各个所述光探测器连接，所述控制器在检测到第一光探测器接收到基于第一激光发射器发射的第一激光形成的第二返回光时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世玮，郑睿童，沈罗丰，
申请(专利权)人：探维科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11