CN111856429B - 多线激光雷达及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种多线激光雷达及其控制方法，通过旋转结构件与所述顶板平行设置而形成有容纳空间，并将激光发射接收模组设置于容纳空间中，将激光发射接收模组中的激光发射阵列和激光接收阵列设置于顶板下表面，并通过激光出射光学组件和激光接收光学组件改变光路方向，使得光路从多线激光雷达的侧向出射和进入。由于激光发射阵列和激光接收阵列沿水平方向设置，而不是在垂直方向设置，可通过改变激光发射阵列和激光接收阵列在水平方向上的排布方式从而在不改变厚度和封装条件的基础上，即可增加垂直视场角或分辨率，且在水平方向上对光路调试可以降低调试难度。尤其是，当激光发射接收模组为两组以上时可实现更大的垂直视场角或分辨率。

Description

多线激光雷达及其控制方法

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达领域，尤其涉及一种多线激光雷达及其控制方法。

背景技术

多线激光雷达是通过多个激光发射器向外发射多束激光，来探测目标的距离、大小等特征量，其基本原理是通过比较发射激光与目标物反射激光之间的飞行时间、相位等信息，来获取距离等信息。

现有技术中，多线激光雷达的实现手段往往是通过多个激光发射器和对应的激光探测器在垂直方向上堆积而成。随着应用需求向更多线束、更高探测精度和更快扫描频率发展，势必会增大雷达的体积和光学调试难度，同时，由于激光发射接收元件的封装以及驱动板卡的厚度存在极限，堆积激光发射器的数量受到限制，且当堆积较多激光发射器时调试每一激光发射器的发射角度也存在难度，从而导致多线束激光雷达的探测精度也会受到限制。

发明内容

本发明实施例提供一种多线激光雷达及其控制方法，以在有限体积内增加多线激光雷达的线束和探测精度。

本发明实施例的第一方面是提供一种多线激光雷达，包括：旋转结构件、电机、顶板、及至少一组激光发射接收模组；所述旋转结构件能够在所述电机驱动下旋转；

所述旋转结构件与所述顶板平行设置，且所述旋转结构件与所述顶板之间形成有容纳空间，所述激光发射接收模组设置于所述容纳空间中，所述激光发射接收模组包括：

激光发射阵列，设置于所述顶板下表面，用于向下方发射出射激光光源；

激光出射光学组件，包括第一反射镜和发射透镜组，所述出射激光光源经过所述第一反射镜反射，并由所述发射透镜组进行光束整形和准直后从侧方出射；

激光接收阵列，设置于所述顶板下表面，用于接收待测物的反射激光；

激光接收光学组件，包括第二反射镜和接收透镜组；待测物的反射激光由所述接收透镜组汇聚，并由所述第二发射镜反射后汇聚至所述激光接收阵列。

在一种可能的设计中，所述多线激光雷达包括两组激光发射接收模组，其中，第一激光发射接收模组在侧方的出射激光的方向与第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的方向呈180°相互背离。

在一种可能的设计中，所述激光发射阵列包括光源驱动装置和至少两个激光光源；

所述激光接收阵列包括信号处理装置和至少两个光电探测器；所述光电探测器与所述激光光源相对应。

在一种可能的设计中，所述至少两个激光光源按照第一预设间距和第一预设角度布置，使得所述多线激光雷达在侧方垂直方向上向外出射至少两条出射激光；

所述至少两个光电探测器根据第二预设间距和第二预设角度布置，所述第二预设间距与所述第一预设间距对应，所述第二预设角度与所述第一预设角度对应。

在一种可能的设计中，所述第一激光发射接收模组与所述第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场以及出射角度均相同；或者

所述第一激光发射接收模组与所述第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场相同，出射角度一一错开预定角度；或者

所述第一激光发射接收模组与所述第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场不同。

在一种可能的设计中，所述多线激光雷达还包括挡光板；所述挡光板设置于所述旋转结构件与所述顶板之间，用于将所述至少一组激光发射接收模组中的各组激光发射接收模组进行隔离、和/或，将每组所述激光发射接收模组中出射激光光路与反射激光光路隔离。

在一种可能的设计中，所述挡光板将所述容纳空间分割为不同的子空间，使得每组所述激光发射接收模组中的所述激光发射阵列和所述激光出射光学组件处于一个子空间，每组所述激光发射接收模组中的所述激光接收阵列和所述激光接收光学组件处于另一个子空间。

在一种可能的设计中，所述第一反射镜与所述第二反射镜分别设置于所述旋转结构件上，且与所述旋转结构件平面呈预设倾斜角度；

所述发射透镜组和所述接收透镜组分别包括至少一片光学透镜。

在一种可能的设计中，所述多线激光雷达还包括发光控制装置，与所述光源驱动装置通信连接，用于控制各激光光源的发光时序。

在一种可能的设计中，所述多线激光雷达还包括：

计时装置，与所述光电探测器通信连接，用于计录激光光束的往返时间；

计算控制装置，与所述计时装置和所述电机通信连接，用于根据所述激光光束的往返时间输出待测物的距离值、和/或控制所述电机的运行。

本发明实施例的第二方面是提供一种多线激光雷达的控制方法，应用于如第一方面所述的多线激光雷达，所述方法包括：

驱动至少一组激光发射接收模组中激光发射阵列向下方发射出射激光光源，通过激光出射光学组件的第一反射镜对所述出射激光光源进行反射，并由所述激光出射光学组件的发射透镜组进行光束整形和准直后从侧方出射；

通过激光接收光学组件的接收透镜组接收待测物的反射激光并进行汇聚，由所述激光接收光学组件的第二发射镜反射后汇聚至所述激光接收阵列。

在一种可能的设计中，若所述至少一组激光发射接收模组包括两组激光发射接收模组，且每一组激光发射接收模组能够在侧方垂直方向上向外出射至少两条出射激光；

所述驱动至少一组激光发射接收模组中激光发射阵列向下方发射出射激光光源，包括：

控制所述两组激光发射接收模组中的每一激光发射阵列按照预定顺序、同时或交替发射出射激光光源，使得所述两组激光发射接收模组在侧方垂直方向上向外同时或交替发出出射激光。

在一种可能的设计中，所述方法还包括：

在所述激光接收阵列接收到反射激光后，通过计时装置记录激光光束的往返时间，并将所述激光光束的往返时间发送给计算控制装置；

通过计算控制装置根据所述激光光束的往返时间获取待测物的距离值，并输出所述待测物的距离值。

本发明实施例提供的多线激光雷达及其控制方法，通过旋转结构件与所述顶板平行设置而形成有容纳空间，并将激光发射接收模组设置于容纳空间中，将激光发射接收模组中的激光发射阵列和激光接收阵列设置于顶板下表面，并通过激光出射光学组件和激光接收光学组件改变光路方向，使得光路从多线激光雷达的侧向出射和进入。由于激光发射阵列和激光接收阵列沿水平方向设置，而不是在垂直方向设置，因此如果需要扩大多线激光雷达的垂直视场角或者增加分辨率，可通过改变激光发射阵列和激光接收阵列在水平方向上的排布方式即可，而不需要在垂直方向上排布，从而使得不改变厚度和封装条件的基础上即可增加垂直视场角或分辨率，从而可提高探测精度，并且在水平方向上对光路调试可以降低调试难度。尤其是，当激光发射接收模组为两组以上时能够实现更大的垂直视场角或分辨率，并且充分利用多线激光雷达内部空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多线激光雷达的结构图；

图2为本发明实施例提供的出射激光光路的示意图；

图3为本发明实施例提供的反射激光光路的示意图；

图4为本发明另一实施例提供的出射激光光路的示意图；

图5为本发明另一实施例提供的出射激光光路的示意图；

图6为本发明另一实施例提供的出射激光光路的示意图；

图7为本发明另一实施例提供的激光发射阵列和激光接收阵列排布的示意图；

图8为本发明实施例提供的多线激光雷达及其控制方法流程图。

附图标记：

100-旋转结构件； 200-顶板； 310-激光发射阵列；

320-激光出射光学组件； 321-第一反射镜； 322-发射透镜组；

410-激光接收阵列； 420-激光接收光学组件； 421-第二反射镜；

422-接收透镜组； 500-挡光板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

由于现有技术中的多线激光雷达通常是通过多个激光发射器和对应的激光探测器在垂直方向上堆积而成，随着应用需求向更多线束、更高探测精度和更快扫描频率发展，势必会增大雷达的体积和光学调试难度，同时，由于激光发射接收元件的封装以及驱动板卡的厚度存在极限，多线束激光雷达的探测精度也会受到限制。

针对现有技术的上述问题，本发明实施例中考虑将激光发射阵列和激光接收阵列沿水平方向设置，而不是在垂直方向设置，因此如果需要扩大多线激光雷达的垂直视场角或者增加分辨率，可通过改变激光发射阵列和激光接收阵列在水平方向上的排布方式即可，而不需要在垂直方向上排布，从而使得不改变厚度和封装条件的基础上，能够增加垂直视场角或分辨率，并且在水平方向上对光路调试可以降低调试难度。

此外，本发明实施例中激光发射接收模组可以为至少一组，当激光发射接收模组为两组、三组或更多组时，可在多线激光雷达的侧向形成多组光路从不同角度出射和进入，例如，激光发射接收模组为两组时形成两组光路，两组光路可呈180°相互背离，再如，激光发射接收模组为三组时形成三组光路，三组光路可呈120°，进一步的，根据两组以上的激光发射接收模组中每组激光发射接收模组的激光发射阵列及激光接收阵列的排布方式的不同情况，可以在不改变厚度和封装条件的基础上实现多线激光雷达更大的扫描频率(也即增加水平分辨率)、或者更大的垂直分辨率、或者更大的垂直视场角，并且充分利用多线激光雷达内部空间。

下面结合具体的实施例对多线激光雷达及其控制方法进行详细的描述。

图1为本发明一实施例提供的多线激光雷达的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种多线激光雷达，包括：旋转结构件100、电机(图中未示出)、顶板200、及至少一组激光发射接收模组；旋转结构件100能够在电机驱动下旋转；

旋转结构件100与顶板200平行设置，且旋转结构件100与顶板200之间形成有容纳空间，激光发射接收模组设置于容纳空间中，激光发射接收模组包括：

激光发射阵列310，设置于顶板200下表面，用于向下方发射出射激光光源；

激光出射光学组件320，包括第一反射镜321和发射透镜组322，出射激光光源经过第一反射镜321反射，并由发射透镜组322进行光束整形和准直后从侧方出射；

激光接收阵列410，设置于顶板200下表面，用于接收待测物的反射激光；

激光接收光学组件420，包括第二反射镜421和接收透镜组422；待测物的反射激光由接收透镜组422汇聚，并由第二发射镜反射后汇聚至激光接收阵列410。

本实施例中，旋转结构件100可以为一个旋转基座，可以在电机的驱动下沿其中轴旋转，从而使得整个多线激光雷达旋转，实现360°视场下的多线扫描测距，输出三维数据。在旋转结构件100之上平行设置有顶板200，在旋转结构件100和顶板200之间形成容纳空间，激光发射接收模组设置于容纳空间中，激光发射接收模组可从侧向发射和接收激光。

而激光发射接收模组具体可包括激光发射阵列310、激光接收阵列410、激光出射光学组件320以及激光接收光学组件420，其中激光发射阵列310和激光接收阵列410可均设置于顶板200下表面，激光出射光学组件320和激光接收光学组件420可均设置于旋转结构件100上。

由于旋转结构件100与顶板200平行，因此激光发射阵列310和激光接收阵列410也可平行于旋转结构件100，如图2所示，激光发射阵列310可向下方发射出射激光光源，而激光出射光学组件320中的第一反射镜321倾斜设置于激光发射阵列310的下方，可对出射激光光源进行反射以进入激光出射光学组件320中的发射透镜组322，而发射透镜组322朝向激光雷达的侧方设置，经过激光出射光学组件320的光束整形和准直后从激光雷达的侧方发出出射激光；而出射激光被待测物反射后的发射激光可从激光雷达的侧方进入，如图3所示，首先经过激光接收光学组件420中的接收透镜组422，接收透镜组422也朝向激光雷达的侧方设置，可对反射激光进行汇聚，然后经过激光接收光学组件420中倾斜设置的第二反射镜421的反射后汇聚至激光接收阵列410。

其中，第一反射镜321与第二反射镜分别设置于旋转结构件100上，且与旋转结构件100平面呈预设倾斜角度，预设倾斜角度优选为45°，当然也可为其他角度，可根据实际需要进行调节。发射透镜组322和接收透镜组422分别包括至少一片光学透镜，优选的，发射透镜组322和接收透镜组422分别包括多片光学透镜组合，可更好的进行光束整形和准直。

激光发射阵列310包括光源驱动装置和至少两个激光光源，其中光源驱动装置可以为光源驱动电路板，激光光源可固定连接在光源驱动电路板上；激光接收阵列410包括信号处理装置和至少两个光电探测器，其中信号处理装置可以为信号处理电路板，可完成对反射激光信号的整形和放大等信号处理过程，以便于后续的计时和测距，光电探测器可固定连接在信号处理电路板上；需要说明的是，光电探测器与激光光源相对应，包括数量对应、以及布置角度和间距的对应。

具体的，至少两个激光光源按照第一预设间距和第一预设角度布置，使得多线激光雷达在侧方垂直方向上向外出射至少两条出射激光；至少两个光电探测器根据第二预设间距和第二预设角度布置，第二预设间距与第一预设间距对应，第二预设角度与第一预设角度对应。

激光发射接收模组可以为一组，也可为两组或更多组，图1中以两组为例，两组激光发射接收模组背靠背设置形成双光路结构，也即在侧方的出射激光的方向呈180°相互背离；若激光发射接收模组为一组时可在图1的基础上去除一组激光发射接收模组，若激光发射接收模组为三组时，可将三组激光发射接收模组呈120°设置，形成的三光路可呈120°相互背离，激光发射接收模组为更多组的情况此处不再一一赘述。进一步的，根据两组以上的激光发射接收模组中每组激光发射接收模组的激光发射阵列及激光接收阵列的排布方式的不同情况，可以在不改变厚度和封装条件的基础上实现多线激光雷达的扫描频率(也即增加水平分辨率)、或者垂直分辨率、或者更大的垂直视场角，并且充分利用多线激光雷达内部空间。

本实施例提供的多线激光雷达，由于激光发射阵列310和激光接收阵列410沿水平方向设置，而不是在垂直方向设置，因此如果需要扩大多线激光雷达的垂直视场角或者增加分辨率，可通过改变激光发射阵列310和激光接收阵列410在水平方向上的排布方式即可，而不需要在垂直方向上排布，从而使得不改变厚度和封装条件的基础上即可增加垂直视场角或分辨率，并且在水平方向上对光路调试可以降低调试难度。尤其是，当激光发射接收模组为两组以上时能够实现更大的垂直视场角或分辨率，并且充分利用多线激光雷达内部空间。

在上述实施例的基础上，在一种可选实施例中，多线激光雷达包括两组激光发射接收模组，记为第一激光发射接收模组和第二激光发射接收模组，每一激光发射接收模组均具有一组激光发射阵列310、激光接收阵列410、激光出射光学组件320以及激光接收光学组件420；在本实施例中，第一激光发射接收模组和第二激光发射接收模组背靠背设置形成双光路结构，也即第一激光发射接收模组在侧方的出射激光的方向与第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的方向呈180°相互背离。

本实施例中，通过第一激光发射接收模组和第二激光发射接收模组形成的双光路结构可交替或同时从侧方发出出射激光，可以根据第一激光发射接收模组和第二激光发射接收模组改变激光发射阵列310和激光接收阵列410的排布方式的不同情况，实现增加多线激光雷达的扫描频率(也即增加水平分辨率)、或者增加垂直分辨率、或者增加垂直视场角；此外，充分利用多线激光雷达内部空间，同时能够使得旋转结构件100保持平衡，使得整个装置保证较好的动平衡效果，并且分组设置激光发射接收模组可进一步降低光路调试难度。

在一种可选实施例中，第一激光发射接收模组与第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场以及出射角度均相同。

在本实施例中，如图4所示，两组激光发射接收模组背靠背固定在旋转结构件100上，两组激光发射阵列310上的激光光源排列顺序一致，使得在侧方的垂直方向上向两侧出射激光的角度一致，即图4中所示的光束1-N与光束2-N的垂直出射角一样，两组激光接收阵列410上的光电探测器的排列方式与激光光源一一对应。

扫描测距过程中，同时驱动两组激光发射阵列310向外出射激光，即光束1-N和光束2-N同时被驱动发出和接收处理，在完成360°扫描过程中，同一待测物被测两次，在不改变电机转速和发光频率的前提下，多线激光雷达的扫描频率增大一倍，从而可增加多线激光雷达的水平分辨率。

在另一种可选实施例中，第一激光发射接收模组与第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场相同，出射角度一一错开预定角度。

在本实施例中，如图5所示，两组激光发射接收模组背靠背固定在旋转结构件100上，激光发射阵列310上的激光光源根据其出射方向角一一交错排列，即图5中一组激光发射接收模组激光发射阵列310的光束2的出射角位于另一组激光发射接收模组激光发射阵列310的光束1和光束3之间，也即光束2与光束1错开预定角度，光束4与光束3错开预定角度，以此类推；同时，两组激光接收阵列410上的光电探测器与激光光源一一对应，也一一交错排列。

扫描测距过程中，可依次按照光束1到光束2N的顺序驱动发光，完成激光测距。在完成360°扫描过程中，在垂直视场角不变的条件下，激光光束增加一倍且出射角一一错开，使得多线激光雷达的垂直分辨率增大，其中图5所示的示例中两组激光发射接收模组激光发射阵列310的激光光源数量相同，则多线激光雷达的垂直分辨率增大一倍。

在另一种可选实施例中，第一激光发射接收模组与第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场不同。

在本实施例中，如图6所示，两组激光发射接收模组背靠背固定在旋转结构件100上，激光发射阵列310上的激光光源根据其出射方向角按组层叠排列，即图6中所示的光束1至光束N和光束N+1至光束2N的在垂直方向上分列两个视场角，也即两组激光发射接收模组的垂直视场不同，当然两组激光发射接收模组的垂直视场可能存在重合部分，也可不存在重合部分；同时，两组激光接收阵列410上的光电探测器与激光光源一一对应，按组层叠排列；为了配合两组激光光束以不同的视场角出射，两组发射透镜组322和接收透镜组422分别与旋转平台呈一定夹角固定在旋转平台上。

扫描测距过程中，同时按照光束1至光束N和光束N+1至光2N的顺序驱动激光光源发光，并完成激光测距。在360°扫描过程中，相同发光频率条件下多线激光雷达的激光光束数量和垂直视场角增大，其中图6所示的示例中两组激光发射接收模组激光发射阵列310的激光光源数量相同且垂直视场角大小相同，多线激光雷达的激光光束数量和垂直视场角增大一倍。

在另一实施例中，在两组激光发射接收模组中的每一激光发射阵列310可各自包括一组或多组激光光源阵列，当存在多组激光光源阵列时，各组激光光源阵列之间可以采用一一交错排列，如图7所示，例如激光光源阵列1-1每一激光光源的出射角度与激光光源阵列1-2每一激光光源的出射角度一一错开预定角度，相应的，激光接收阵列的光电探测器与激光光源一一对应，也即激光接收阵列1-1和激光接收阵列1-2一一交错排列，从而可使该组激光发射接收模组的垂直分辨率进一步增大。

当然，可选的，例如激光光源阵列1-1每一激光光源的出射角度与激光光源阵列1-2每一激光光源的出射角度也可产生不同的垂直视场，类似于图6的情况，也即激光光源阵列1-1产生一个垂直视场，激光光源阵列1-2产生另一个垂直视场，两个垂直视场可存在重合部分，也可不存在重合部分，共同形成该组激光发射接收模组的垂直视场，从而可使该组激光发射接收模组的垂直视场角进一步增大。

同理，对于激光光源阵列2-1每一激光光源的出射角度与激光光源阵列2-2每一激光光源的出射角度一一错开预定角度，或者，激光光源阵列2-1和2-2分别产生不同的垂直视场，相应的，激光接收阵列与激光光源一一对应。

需要说明的是，两组激光发射接收模组之间仍可采用如图4-6中任一方式。

此外，若多线激光雷达有三组或更多组的激光发射接收模组时，可采取上述各可选实施例中的激光发射阵列和激光接收阵列的排布方式的任意组合。

在上述实施例的基础上，多线激光雷达还包括发光控制装置，与光源驱动装置通信连接，用于控制各激光光源的发光时序。

在本实施例中，发光控制装置可以控制光源驱动装置，从而控制激光发射阵列上的激光光源的发光时序，例如，对于图4所示的示例，可控制两组激光发射阵列同时按照相同的顺序发射出射激光光源，例如1-1和2-1同时出射，然后1-2和2-2同时出射，依次类推；再如，对于图5所示的示例，可控制两组激光发射阵列交替发射出射激光，例如按照1、2、3……2N的次序交替发射；再如，对于图6所示的示例，可控制一组激光发射阵列先依次发射出射激光，然后再控制另一组激光发射阵列依次发射出射激光，例如先按照1、2、……N的次序发射出射激光，再按照N+1、N+2、……2N的次序发射出射激光。当然本实施例中激光光源的发光时序并不限于上述举例，还可采用其他的发光时序，此处不再一一赘述。

在上述任一实施例的基础上，多线激光雷达还包括：计时装置和计算控制装置，其中计时装置与光电探测器通信连接，用于计录激光光束的往返时间；计算控制装置与计时装置和电机通信连接，用于根据激光光束的往返时间输出待测物的距离值、和/或控制电机的运行。计时装置和计算控制装置可设置在顶板200上。

进一步的，在旋转结构件100与顶板200之间还设置有挡光板500，用于将至少一组激光发射接收模组中的各组激光发射接收模组进行隔离、和/或，将每组激光发射接收模组中出射激光光路与反射激光光路隔离。

具体的，挡光板500将容纳空间分割为不同的子空间，例如当多线激光雷达只有一组激光发射接收模组时，挡光板500可以将容纳空间分割为两个子空间，激光发射阵列310和激光出射光学组件320处于一个子空间，激光接收阵列410和激光接收光学组件420处于另一个子空间，从而将该激光发射接收模组的出射激光光路与反射激光光路隔离；当多线激光雷达有两组激光发射接收模组时，挡光板500可以将容纳空间分割为四个子空间(如图1中挡光板500的投影呈十字形)，第一激光发射接收模组的激光发射阵列310和激光出射光学组件320处于一个子空间，第一激光发射接收模组的激光接收阵列410和激光接收光学组件420处于一个子空间，第二激光发射接收模组的激光发射阵列310和激光出射光学组件320处于一个子空间，第二激光发射接收模组的激光接收阵列410和激光接收光学组件420处于一个子空间，从而使得每组激光发射接收模组的出射激光光路与反射激光光路均互不产生干扰。当然挡光板500还可作为顶板200的支撑件。当然顶板200并不仅限于通过挡光板500支撑，也可采用其他的支撑方式，例如通过多线激光雷达侧面的罩体支撑顶板200等。

当多线激光雷达有三组或更多组的激光发射接收模组时，可通过挡光板将容纳空间分割出相应的子空间，分别容纳每一组激光发射接收模组的激光发射阵列和激光出射光学组件、以及激光接收阵列和激光接收光学组件，举例来讲，若多线激光雷达有三组，通过挡光板将容纳空间分割出六个子空间，具体的，第一激光发射接收模组的激光发射阵列和激光出射光学组件处于一个子空间，第一激光发射接收模组的激光接收阵列和激光接收光学组件处于一个子空间，第二激光发射接收模组的激光发射阵列和激光出射光学组件处于一个子空间，第二激光发射接收模组的激光接收阵列和激光接收光学组件处于一个子空间，第三激光发射接收模组的激光发射阵列和激光出射光学组件处于一个子空间，第三激光发射接收模组的激光接收阵列和激光接收光学组件处于一个子空间。当多线激光雷达有更多组的激光发射接收模组的情况此处不再一一举例。

在上述任一实施例的基础上，各电学装置，例如光源驱动装置、信号处理装置、发光控制装置、计时装置、计算控制装置可以耦合在一起，或者分别设置，并采用有线或无线的通信连接方式进行交互。当采用无线通信连接方式时，可以采用无线传输模块实现。

图8为本发明实施例还提供的多线激光雷达的控制方法的流程图。本实施例针对上述实施例提供的多线激光雷达，提供了一种多线激光雷达的控制方法，该方法具体步骤如下：

S801、驱动至少一组激光发射接收模组中激光发射阵列向下方发射出射激光光源，通过激光出射光学组件的第一反射镜对所述出射激光光源进行反射，并由所述激光出射光学组件的发射透镜组进行光束整形和准直后从侧方出射；

S802、通过激光接收光学组件的接收透镜组接收待测物的反射激光并进行汇聚，由所述激光接收光学组件的第二发射镜反射后汇聚至所述激光接收阵列。

在上述任一实施例的基础上，若所述至少一组激光发射接收模组包括两组激光发射接收模组，且每一组激光发射接收模组能够在侧方垂直方向上向外出射至少两条出射激光；

所述驱动至少一组激光发射接收模组中激光发射阵列向下方发射出射激光光源，包括：

控制所述两组激光发射接收模组中的每一激光发射阵列按照预定顺序、同时或交替发射出射激光光源，使得所述两组激光发射接收模组在侧方垂直方向上向外同时或交替发出出射激光。

在上述任一实施例的基础上，所述方法还可包括：

在所述激光接收阵列接收到反射激光后，通过计时装置记录激光光束的往返时间，并将所述激光光束的往返时间发送给计算控制装置；

通过计算控制装置根据所述激光光束的往返时间获取待测物的距离值，并输出所述待测物的距离值。

本实施例提供的多线激光雷达的控制方法的原理、实现方式和技术效果可参见上述实施例，此处不再赘述。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块(或装置)的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块(或装置)完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种多线激光雷达，其特征在于，包括：旋转结构件、电机、顶板、及至少一组激光发射接收模组；所述旋转结构件能够在所述电机驱动下旋转；

所述旋转结构件与所述顶板平行设置，且所述旋转结构件与所述顶板之间形成有容纳空间，所述激光发射接收模组设置于所述容纳空间中，所述激光发射接收模组包括：

激光发射阵列，设置于所述顶板下表面，用于向下方发射出射激光光源；

激光出射光学组件，包括第一反射镜和发射透镜组，所述出射激光光源经过所述第一反射镜反射，并由所述发射透镜组进行光束整形和准直后从侧方出射；

激光接收阵列，设置于所述顶板下表面，用于接收待测物的反射激光；

激光接收光学组件，包括第二反射镜和接收透镜组；待测物的反射激光由所述接收透镜组汇聚，并由所述第二发射镜反射后汇聚至所述激光接收阵列；

所述多线激光雷达包括两组激光发射接收模组，其中，第一激光发射接收模组在侧方的出射激光的方向与第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的方向呈180°相互背离；

所述第一激光发射接收模组与所述第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场以及出射角度均相同；或者

所述第一激光发射接收模组与所述第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场相同，出射角度一一错开预定角度；或者

所述第一激光发射接收模组与所述第二激光发射接收模组在侧方的出射激光的垂直视场不同。

2.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，

所述激光发射阵列包括光源驱动装置和至少两个激光光源；

所述激光接收阵列包括信号处理装置和至少两个光电探测器；所述光电探测器与所述激光光源相对应；

其中，所述至少两个激光光源按照第一预设间距和第一预设角度布置，使得所述多线激光雷达在侧方垂直方向上向外出射至少两条出射激光；

所述至少两个光电探测器根据第二预设间距和第二预设角度布置，所述第二预设间距与所述第一预设间距对应，所述第二预设角度与所述第一预设角度对应。

3.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述多线激光雷达还包括挡光板；

所述挡光板设置于所述旋转结构件与所述顶板之间，将所述容纳空间分割为不同的子空间，用于将所述至少一组激光发射接收模组中的各组激光发射接收模组进行隔离、和/或，将每组所述激光发射接收模组中出射激光光路与反射激光光路隔离。

4.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，

所述第一反射镜与所述第二反射镜分别设置于所述旋转结构件上，且与所述旋转结构件平面呈预设倾斜角度；

所述发射透镜组和所述接收透镜组分别包括至少一片光学透镜。

5.根据权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述多线激光雷达还包括发光控制装置，与所述光源驱动装置通信连接，用于控制各激光光源的发光时序；

计时装置，与所述光电探测器通信连接，用于计录激光光束的往返时间；

计算控制装置，与所述计时装置和所述电机通信连接，用于根据所述激光光束的往返时间输出待测物的距离值、和/或控制所述电机的运行。

6.一种多线激光雷达的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的多线激光雷达，所述方法包括：

驱动至少一组激光发射接收模组中激光发射阵列向下方发射出射激光光源，通过激光出射光学组件的第一反射镜对所述出射激光光源进行反射，并由所述激光出射光学组件的发射透镜组进行光束整形和准直后从侧方出射；

通过激光接收光学组件的接收透镜组接收待测物的反射激光并进行汇聚，由所述激光接收光学组件的第二发射镜反射后汇聚至所述激光接收阵列。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述至少一组激光发射接收模组包括两组激光发射接收模组，且每一组激光发射接收模组能够在侧方垂直方向上向外出射至少两条出射激光；

所述驱动至少一组激光发射接收模组中激光发射阵列向下方发射出射激光光源，包括：

控制所述两组激光发射接收模组中的每一激光发射阵列按照预定顺序、同时或交替发射出射激光光源，使得所述两组激光发射接收模组在侧方垂直方向上向外同时或交替发出出射激光。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述激光接收阵列接收到反射激光后，通过计时装置记录激光光束的往返时间，并将所述激光光束的往返时间发送给计算控制装置；

通过计算控制装置根据所述激光光束的往返时间获取待测物的距离值，并输出所述待测物的距离值。