CN109975782A - 激光雷达接收系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光雷达接收系统和方法，该系统包括：光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为所述出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；光接收模块，用于接收所述光反射装置反射的光信号。在该系统中，光反射装置包括的由至少两个反射镜组成的反射镜阵列能够扩大对返回光信号的接收面积，增强了接收到的返回光信号的强度，进而提高了光接收模块的接收到的返回光信号。

Description

激光雷达接收系统和方法

技术领域

本发明涉及激光雷达领域，特别是涉及一种激光雷达接收系统和方法。

背景技术

在固态激光雷达中，光反射装置是固态激光雷达的核心器件，目标物体的返回光信号经过光反射装置的反射镜的折返进入激光雷达的接收模块，激光雷达的接收模块根据接收到的光信号，就可以获取目标物体的信息。

通常，激光接收器接收到的光信号的强弱受制于光反射装置上用于响应光束的反射镜的面积。光反射装置上反射镜的面积越大，则接收到的光信号强度就越强。但由于光反射装置受制于当前的材料及工艺的问题，难以将用于响应光束的反射镜的面积做大。

因此，传统的固态激光雷达接收系统，存在接收到的光信号较弱的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的固态激光雷达接收系统，存在接收到的光信号较弱的问题，提供一种激光雷达接收系统和方法。

第一方面，本发明实施例提供一种激光雷达接收系统，包括：

光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；

光接收模块，用于接收所述光反射装置反射的光信号。

在其中一个实施例中，所述光反射装置还用于接收激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给目标物体。

在其中一个实施例中，所述光反射装置用于，利用位于所述反射镜阵列中心部位的反射镜，接收所述激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给所述目标物体。

在其中一个实施例中，所述反射镜为平面反射镜、球面反射镜或非球面反射镜。

在其中一个实施例中，所述反射镜阵列中的反射镜的形状为圆形、矩形或任意多边形。

在其中一个实施例中，所述反射镜阵列为矩形阵列、圆形阵列或异形形状阵列中的任意一种。

在其中一个实施例中，所述矩形阵列分布为m×n阵列分布，其中，m和n均为整数。

在其中一个实施例中，所述光接收模块还用于根据所述光反射装置反射的所述光信号，获取所述目标物体的信息。

第二方面，本发明实施例提供一种激光雷达接收方法，所述方法应用于如上实施例所述激光雷达接收系统，所述方法包括：

所述光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；

所述光接收模块接收所述光反射装置反射的光信号。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

所述光反射装置接收激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给目标物体。

上述实施例提供的激光雷达接收系统，包括光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为所述出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；光接收模块，用于接收所述光反射装置反射的光信号。在该系统中，光反射装置包括的由至少两个反射镜组成的反射镜阵列能够扩大对返回光信号的接收面积，增强了接收到的返回光信号的强度，进而提高了光接收模块接收到的返回光信号的强度。

附图说明

图1为一个实施例提供的激光雷达接收系统示意图；

图2为一个实施例提供的反射镜阵列示意图；

图3为一个实施例提供的激光雷达的出射光路示意图；

图4为一个实施例提供的反射镜阵列示意图；

图5为一个实施例提供的反射镜阵列分布示意图；

图6为一个实施例提供的激光雷达接收方法的流程示意图。

附图标记说明：

光反射装置100； 光接收模块200；

反射镜101； 中心反射镜102；

目标物体300； 激光发射系统400。

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。

传统的激光雷达接收系统，存在接收到的光信号较弱的问题。为此，本发明实施例提供一种激光雷达接收系统，旨在解决传统技术的如上技术问题。

下面以具体的实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图1为一个实施例提供的激光雷达接收系统示意图。图2为一个实施例提供的反射镜阵列示意图。如图1和图2所示，激光雷达接收系统10包括：光反射装置100，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜101均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；光接收模块200，用于接收所述光反射装置100反射的光信号。

具体的，光反射装置100包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，反射镜阵列中的各反射镜101均接收返回光信号，并对返回光信号进行反射。其中，返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号。可选的，反射镜阵列可以是矩形阵列，也可以是圆形阵列或异形阵列。可选的，反射镜阵列中的反射镜101可以为平面反射镜、球面反射镜或非球面反射镜。可选的，反射镜阵列中的反射镜101形状为圆形、矩形或任意多边形。例如，光反射装置100包括的反射镜阵列可以为一个3×3的矩形阵列，也可以为一个4×3的矩形阵列，或者光反射装置100包括的反射镜阵列还可以为一个圆形阵列。

光接收模块200，用于接收光反射装置100反射的光信号。可选的，光接收模块200可以包括聚焦光学镜组和接收器，聚焦光学镜组用于将接收到的光信号会聚到接收器上，接收器用于接收光信号。可选的，接收器可以是一个，也可以是多个。可选的，多个接收器可以呈一维排列，也可以呈二维排列。

在本实施例中，光反射装置包括的由至少两个反射镜组成的反射镜阵列能够扩大对返回光信号的接收面积，增强了光反射装置接收到的返回光信号的强度，进而提高了光接收模块接收到的返回光信号的强度。

图3为一个实施例提供的激光雷达的出射光路示意图。图4为一个实施例提供的反射镜阵列示意图。在固态激光雷达出射激光信号的场景中，在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施方式，如图3所示，所述光反射装置100还用于接收激光发射系统400发射的光信号，并将所述光信号发射给目标物体300。

具体的，如图3所示，在固态激光雷达的出射光路上，光反射装置100还用于接收激光发射系统400发射的准直的出射激光，并将准直的出射激光发射给目标物体300。可选的，激光发射系统400包括发射器和准直光学镜组，发射器用于发射出射激光，准直光学镜组用于对发射器发射的出射激光进行准直。可选的，光反射装置100用于，利用位于反射镜阵列中心部位的反射镜101，接收激光发射系统400发射的准直的出射激光，并将接收到的准直的出射激光发射给目标物体300。可选的，可以是光反射装置100中位于反射镜阵列中心部位的一个反射镜，接收激光发射系统400发射的准直的出射激光，并将接收到的准直的出射激光发射给目标物体300，也可以是光反射装置100中位于反射镜阵列中心部位的多个反射镜，接收激光发射系统400发射的准直的出射激光，并将接收到的准直的出射激光发射给目标物体300。以图4为例进行说明，在出射光路中，光反射装置100中位于反射镜阵列中心部位的中心反射镜102接收激光发射系统400发射的准直的出射激光，并将接收到的准直的出射激光发射给目标物体300；而在接收光路中，反射镜阵列中的各反射镜101均接收返回光信号，并对返回光信号进行反射。

在本实施例中，光反射装置中位于反射镜阵列中心部位的一个或多个反射镜，能够接收激光发射系统发射的光信号，并将光信号发射给目标物体，提高了光反射装置对激光发射系统发射的光信号的接收率。

图5为一个实施例提供的反射镜阵列分布示意图。如图5所示，在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施方式，所述反射镜阵列为矩形阵列、圆形阵列或异形形状阵列中的任意一种。

具体的，反射镜阵列为矩形阵列、圆形阵列或异形形状阵列中的任意一种。可选的，矩形阵列、圆形阵列、异形形状阵列中各反射镜101之间的间距可以为固定间距，也可以根据实际情况进行调节，只要满足阵列形状为矩形、圆形、异形形状即可。本实施例以圆形阵列为例进行说明，如图5所示，反射镜阵列在光反射装置100中以圆形阵列分布，且各反射镜101之间的间距为固定间距。

在本实施例中，反射镜阵列的阵列分布形状可以根据实际情况进行调节，能够扩大光反射装置对返回光信号的接收面积，增强了光反射装置接收到的返回光信号的强度，进而提高了光接收模块接收到的返回光信号的强度。

请继续参见图2，在反射镜阵列以矩形阵列分布在光反射装置100的场景中，在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施方式，所述矩形阵列分布为m×n阵列分布，其中，m和n均为整数。

具体的，在反射镜阵列以矩形阵列分布在光反射装置100的场景中，矩形阵列分布为m×n阵列分布，其中，m和n均为整数。可选的，m和n的值可以为两个相同的整数，也可以为两个不相同的整数。

在本实施例中，以矩形阵列分布在光反射装置中的反射镜阵列，能够扩大光反射装置对返回光信号的接收面积，增强了光反射装置接收到的返回光信号的强度，进而提高了光接收模块接收到的返回光信号的强度。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施方式，所述光接收模块200还用于根据所述光反射装置100反射的所述光信号，获取所述目标物体300的信息。

具体的，光接收模块200接收到光反射装置100中反射镜阵列反射的光信号后，根据接收到的光信号获取目标物体300的信息。在本实施例中，由于光反射装置扩大对返回光信号的接收面积，增强了接收到的返回光信号的强度，因此，提高了光接收模块接收到的光信号的强度，进而提高了光接收模块获取的目标物体信息的准确度。

图6为一个实施例提供的激光雷达接收方法的流程示意图。如图6所示，该方法包括：

S601，所述光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；

S602，所述光接收模块接收所述光反射装置反射的光信号。

关于激光雷达接收方法的具体限定可以参见上文中对于激光雷达接收系统的限定，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：

所述光反射装置接收激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给目标物体。

关于激光雷达接收方法的具体限定可以参见上文中对于激光雷达接收系统的限定，在此不再赘述。

以上所述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发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光雷达接收系统，其特征在于，所述系统包括：

光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；

光接收模块，用于接收所述光反射装置反射的光信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光反射装置还用于接收激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给目标物体。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光反射装置用于，利用位于所述反射镜阵列中心部位的反射镜，接收所述激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给所述目标物体。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反射镜阵列中的反射镜为平面反射镜、球面反射镜或非球面反射镜。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反射镜阵列中的反射镜的形状为圆形、矩形或任意多边形。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反射镜阵列为矩形阵列、圆形阵列或异形形状阵列中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述矩形阵列分布为m×n阵列分布，其中，m和n均为整数。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光接收模块还用于根据所述光反射装置反射的所述光信号，获取所述目标物体的信息。

9.一种激光雷达接收方法，其特征在于，应用于权利要求1的激光雷达接收系统，所述激光雷达系统包括光反射装置和光接收模块，所述方法包括：

所述光反射装置，包括由至少两个反射镜组成的反射镜阵列，所述反射镜阵列中的各反射镜均接收返回光信号，并对所述返回光信号进行反射；所述返回光信号为出射光信号对目标物体响应后携带目标物体相关信息的返回光信号；

所述光接收模块接收所述光反射装置反射的光信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述光反射装置接收激光发射系统发射的光信号，并将所述光信号发射给目标物体。