CN112558089B - 闪光雷达和距离信息检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闪光雷达和距离信息检测方法，控制发射装置发射多个窄脉冲的发射信号至目标视场内的预设区域，并分别记录每个发射信号的发射时刻信息；通过出射光学装置将每个发射信号投射至目标视场的预设区域；获取接收装置接收的发射信号经预设区域内探测物反射形成的回波信号；解析回波信号以获取回波信号的接收时刻信息；根据回波信号的接收时刻信息及回波信号对应的发射时刻信息，获取目标视场内探测物的距离信息。将发射信号“拼接式”投射至目标视场内的每个预设区域，降低了对单个光源功率的要求，且出射能量分布更加集中，能够有效出射光能量利用率，且探测视场区域内的单位面积能量密度提高，因此有利于提高系统的最远测距能力。

Description

闪光雷达和距离信息检测方法

技术领域

本发明涉及激光雷达检测领域，尤其是涉及一种闪光雷达和距离信息检测方法。

背景技术

闪光(Flash)雷达通过发射特定波长和方向的激光，同时接收探测视场内的所有回波信号，以实现对目标的位置、速度等特征进行探测的系统。目前已被广泛应用于测距系统、低飞目标的跟踪测量、武器制导、大气监测、测绘、预警、交通管理等领域。

然而，闪光雷达的光源一次性、均匀地发射光信号到整个探测视场，对于大视场、较远距离环境，光源的功率会是限制系统性能的重要因素，光源利用率相对较低，远距离探测能力弱。另外，接收端一般采用像素阵列接收，像素阵列也易受外界环境背景光或杂散信号光的影响。导致闪光雷达测距能力差，测距精度低。

发明内容

基于此，有必要针对闪光雷达光源利用率低、测距能力差、测距精度低的问题，提供一种闪光雷达和距离信息检测方法。

一种闪光雷达，包括：

发射装置，包括多个激光器，用于发射多个窄脉冲的发射信号并分别记录每个所述发射信号的发射时刻信息；

出射光学装置，设置于所述激光器发射的所述发射信号的出射光路上，用于将每个所述发射信号投射至目标视场的预设区域；

接收装置，与所述发射装置连接，用于接收所述发射信号经目标视场内探测物反射形成的回波信号，并解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息；并根据所述接收时刻信息和所述发射时刻信息，获取所述探测物的距离信息。

在其中一个实施例中，所述发射装置，包括：所述激光器用于以周期性地按预设时序出射所述发射信号。

在其中一个实施例中，所述出射光学装置为透镜模块，每个所述发射信号均经过所述透镜模块后偏转射向所述发射信号投射至所述目标视场的预设区域。

在其中一个实施例中，所述出射光学装置包括多个偏转模块，所述偏转模块一一对应设置与所述发射信号的出射光路上，所述偏转模块用于偏转对应设置的所述发射信号，以使每个所述发射信号投射至所述预设区域。

在其中一个实施例中，所述偏转模块为透镜组。

在其中一个实施例中，所述出射光学装置包括相控阵模块，所述相控阵模块用于使经所述相控阵模块的多个所述发射信号的投射方向发生偏转。

在其中一个实施例中，所述相控阵模块，还用于通过控制驱动电信号来控制所述出射信号的偏转方向，以使每个所述发射信号偏转后投射至所述预设区域。

在其中一个实施例中，所述发射装置还包括：整形装置，设置于所述激光器和所述出射光学装置之间，且位于所述发射信号的出射光轴上，用于对所述激光器出射的所述发射信号进行整形处理。

在其中一个实施例中，所述接收装置包括：

探测阵列，用于接收所述预设区域内探测物反射的回波信号；

处理模块，分别与所述探测阵列、发射装置连接，用于解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息，及获取与所述回波信号对应的所述发射信号的发射时刻信息，并基于直接飞行时间原理、所述回波信号的所述发射时刻信息及对应的所述接收时刻信息，获取所述目标视场内探测物的距离信息。

一种距离信息检测方法，所述闪光雷达包括发射装置、出射光学装置和接收装置，所述出射光学装置设置于所述发射装置发射的所述发射信号的出射光路上，所述接收装置与所述发射装置连接，所述方法包括：

控制所述发射装置发射每个窄脉冲的发射信号至目标视场内的预设区域，并分别记录每个所述发射信号的发射时刻信息；

通过所述出射光学装置将每个所述发射信号投射至目标视场的预设区域；

获取所述接收装置接收的所述发射信号经所述预设区域内探测物反射形成的回波信号；

解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息；

根据所述回波信号的接收时刻信息及所述回波信号对应的发射时刻信息，获取所述目标视场内探测物的距离信息。

在其中一个实施例中，所述接收装置包括探测阵列，所述探测阵列为多个探测器，所述探测器与所述预设区域成映射关系，所述接收装置接收所述发射信号经所述探测物反射形成的回波信号，包括：

控制所述探测器线依次接收对应的预设区域内探测物反射的回波信号。

在其中一个实施例中，所述根据所述接收时刻信息和所述发射时刻信息，获取所述探测物的距离信息，包括：

基于直接飞行时间原理、所述发射时刻信息和所述接收时刻信息，获取所述回波信号对应的所述目标视场内探测物的距离信息。

上述闪光雷达和距离信息检测方法，所述装置通过发射窄脉冲的多个发射信号至目标视场内的预设区域，并分别记录每个所述发射信号的发射时刻信息，及接收所述发射信号经所述预设区域内探测物反射形成的回波信号，并解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息；并根据所述接收时刻信息和所述发射时刻信息，获取所述探测物的距离信息。通过出射光学装置将发射信号投射至目标视场内的每个预设区域，使光源出射的发射信号能量更集中、光源利用率更高，目标视场区域内的能量密度提高，提高系统的最远测距能力。通过发射信号“拼接式”投射至目标视场内的预设区域，降低了对单个光源功率的要求，且出射能量分布更加集中，能够有效出射光能量利用率，且探测视场区域内的能量密度提高，因此有利于提高系统的最远测距能力。同时多个激光器按预设时序和周期出射，发射信号依次投射至预设区域，整个目标视场被“依次”照亮，不同光源的发射信号在空间内的视场分布相互“拼接”覆盖整个目标视场，一个周期完成对整个目标视场的一次探测。

附图说明

图1为本发明一实施例的闪光雷达的结构示意图；

图2为本发明一实施例的发射装置的结构示意图；

图3为本发明又一实施例的发射装置的结构示意图；

图4为本发明一实施例的闪光雷达的工作流程。

具体实施方式

为了便于理解本发明，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

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地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示本申请实施例提供一种闪光雷达。在一实施例中，闪光雷达包括：发射装置10和接收装置20。

发射装置10，包括多个激光器，用于发射多个窄脉冲的发射信号，并分别记录每个发射信号的发射时刻信息。其中，目标视场为闪光雷达的待探测的视野范围，且目标视场包括多个预设区域。

出射光学装置30，设置于所述激光器发射的所述发射信号的出射光路上，用于将每个所述发射信号投射至目标视场的预设区域。

发射装置10发射多个窄脉冲的发射信号，其中，发射信号包括第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号，且（）第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号可以是相同的信号，也可以是不同的信号，此处不作限制。举例来说，其工作过程如下：发射装置10依次发射第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号，并记录发射第一发射信号的发射时刻T1，发射第二发射信号的发射时刻T2，...，发射第N发射信号的发射时刻TN。

出射光学装置30分别将第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号投射至目标视场40的预设区域（401,402，...，40N）。其中，第一发射信号投射至第一个预设区域401；第二发射信号投射至目标视场40内第二个预设区域402，...，以此类推，发射装置10发射第N发射信号投射至目标视场40内第N个预设区域40N，其中，（）。其中，第一个预设区域401、第二个预设区域402，...，第N个预设区域40N依次拼接起来为目标视场40。

在其中一实施例中，发射信号指的是呈脉冲式的窄带信号。信号带宽小于中心频率的就是窄带信号，窄带信号的功率集中在中心频率附近。

接收装置20用于获取发射时刻信息及接收发射信号经目标视场40内探测物反射形成的回波信号，并获取回波信号的接收时刻信息；并根据接收时刻信息和发射时刻信息，获取探测物的距离信息。

其中，回波信号是由于发射信号经探测物反射后，被探测物吸收一部分能量，产生的具有衰减延迟的反射信号。若接收到第一预设区域401反射的第一回波信号，则获取发射装置10记录的第一发射信号的发射时刻信息T1，并记录第一回波信号的第一接收时刻D1，则根据第一回波信号第一接收时刻D1和第一发射信号发射时刻信息T2，获取反射第一回波信号的第一预设区域401的距离信息；以此类推，若接收到第N预设区域反射的第N回波信号，则获取发射装置10记录的第N发射信号的发射时刻信息TN，并记录第N回波信号的第N接收时刻DN，则根据第N回波信号第N接收时刻DN和第N发射信号发射时刻信息TN，则获取第N预设区域内探测物的距离信息。其中光速已知，在已知发射信号发射时刻信息及该信号对应的回波信号的接收时刻信息情况下，可以直接计算出各个预设区域内探测物与闪光雷达的距离信息。

在其中一个实施例中，所述激光器线阵110，包括多个激光器（111、112、…、11n），所述激光器用于发射所述发射信号；

激光器线阵110指的是多个激光器排成一行或一列。多个激光器同时发射发射信号，发射装置10发射发射信号至目标视场40每个预设区域是利用多个激光器（111、112、…、11n）实现的，该发射信号经过出射光学装置30投射到目标视场40的每一个预设区域。举例来说，可以是激光器111发射第一发射信号并投射至第一预设区域401、激光器112发射第二发射信号并投射至第二预设区域402，...，激光器11n发射第N发射信号并投射至第N预设区域40N，且（）；也可以是，第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号均由多个激光器发出，比如第一发射信号由激光器（111、112），第二发射信号由激光器（113、114、115）发射，每一路发射信号由单个或多个激光器发射，此处不作限制。

出射光学装置30用于对激光器线阵110发射的发射信号的透射方向进行控制，使得激光器线阵110发射的发射信号投射到目标视场40的每一个区域，其工作过程如下，控制第一发射信号投射至目标视场40内第一个预设区域401；控制第二发射信号投射至目标视场40内第二个预设区域402，...，控制第N发射信号投射至目标视场40内第N个预设区域40N。

在其中一个实施例中，所述出射光学装置30为透镜模块，每个所述发射信号均经过所述透镜模块后偏转射向所述发射信号投射至所述目标视场的预设区域。

其中，透镜模块能够改变经透镜模块光信号的透射方向，使得发射信号投射至所述目标视场的预设区域。例如，该透镜模块可以是一种LED透镜，使用自由曲面的方式将出射信号进行汇聚，接着再根据折射原理将汇聚的光束进行偏折，不需要倾斜固定光源即可实现光信号的偏转。

在其中一个实施例中，出射光学装置30包括多个偏转模块（301、302、…、30n），如图3所示，偏转模块（301、302、…、30n）对应设置在多个激光器（111、112、…、11n）发射的发射信号的出射光轴上，用于对与偏转模块（301、302、…、30n）对应设置的激光器（111、112、…、11n）发射的发射信号的投射方向进行控制，以使所述发射信号投射至所述目标视场内的每个预设区域。

偏转模块（301、302、…、30n）与激光器（111、112、…、11n）对应设置，举例来说：激光器111发射的第一发射信号经第一偏转模块301投射到第一预设区域401，激光器112发射的第二发射信号经第二偏转模块302投射到第二预设区域401。需要说明的是，可以是多个激光器与单个偏转模块对应设置，比如第一个激光器组包括激光器（111、112、113）发射第一发射信号，第一发射信号经第一偏转模块301投射到第一预设区域401。

在其中一个实施例中，偏转模块为透镜组。其中，任一偏转模块，如偏转模块301可以是由多个透镜叠加的透镜组组成，通过设置多个透镜的组合实现对经该偏转模块的发射信号进行偏转使其投射到对应的预设区域。

出射光学装置30可以采用光学相位阵列（Optical Phase Array，OPA）技术，若激光器线阵为行阵，则将OPA的每一行作为一个偏转模块，若激光器线阵为列阵，则将OPA的每一列作为一个偏转模块，实现对激光器发射的发射信号的投射方向进行控制，以使发射信号投射至目标视场内的每个预设区域。通过OPA可以得到高能量的光纤脉冲激光，这种光纤激光器在激光武器系统、光电对抗、激光有源干扰等国防、军事领域有着十分重要的应用。在其中一个实施例中，所述相控阵模块还用于通过控制驱动电信号来控制所述出射信号的偏转方向，以使每个所述发射信号偏转后投射至所述预设区域。 其中，OPA连接一个控制电路，将该控制电路的输出信号作为OPA输入，该控制电路通过驱动电信号来控制出射信号的偏转方向。其中，驱动电信号可以是电流信号和/或电压信号。举例来说，控制过程可以是，驱动电信号为电压信号，电压信号的调节区域为5-10V。当前电压值为5V，OPA将出射信号进行偏转，使出射信号投射至第一预设区域；调节电压信号至5.1V，OPA将出射信号进行偏转，使出射信号投射至第二预设区域；...,调节电压信号至10V，OPA将出射信号进行偏转，使出射信号投射至第N预设区域。

在其中一个实施例中，所述发射装置10还包括：整形模块130，设置于所述激光器线阵和所述出射方向控制模块之间所述发射信号的发射光轴上，用于对所述激光器线阵出射的所述发射信号进行扩束和整形。如图2和图3所示，整形模块130为用于对发射信号进行整形、扩束、衍射的光学组件。其中，扩束指的是扩大平行输入光束的直径至较大的平行输出光束。光束整形是把高斯光转换为平顶光，在工作面获得能量分布均匀、边界陡峭，同时具有特定形状的平顶光斑。

在其中一个实施例中，如图1所示，接收装置20包括：探测阵列210和处理模块220。其中，探测阵列210，用于接收对应的预设区域内探测物反射的回波信号；处理模块220，分别与探测阵列210、发射装置10连接，用于解析回波信号并获取回波信号的接收时刻信息，及获取与回波信号对应的发射信号的发射时刻信息，得到目标视场内探测物的距离信息。

在该实施例中，探测阵列210，包括多个探测器，该探测器可以是行阵也可以是列阵，每个探测器，其作用为接收对应的预设区域内探测物反射的回波信号。

举例来说，第一个探测器与目标视场的第一预设区域401对应，第二个探测器与目标视场的第二预设区域402对应。则第一个探测器的作用为接收第一预设区域401内探测物反射发射信号形成的回波信号。

其中，探测阵列210可以为硅光电倍增管（Silicon photomultiplier，SIPM)阵列，硅光电倍增管是一种新型的光电探测器件，由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成，具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点。当SIPM中的一个像素接收到一个入射光子时，就会输出一个幅度一定的脉冲，多个像素如果都接收到入射的光子，那么每一个像素都会输出一个脉冲，这几个脉冲最终会叠加在一起，由一个公共输出端输出。阵列的每一行或每一列探测器作为一个探测单元独立地接受回波脉冲信号。其中，探测阵列也可以为线阵，则探测阵列中的每一个探测器作为一个探测单元。

处理模块220可以为直接飞行时间芯片（Direct Time of flight，DTOF），该芯片解析回波信号并获取回波信号的接收时刻信息，及获取与回波信号对应的发射信号的发射时刻信息，并基于直接飞行时间原理、回波信号的发射时刻信息及对应的接收时刻信息，获取目标视场内探测物的距离信息。本实施例采用的是SIPM阵列接收，被目标视场内探测物反射回来的回波信号被SIPM阵列探测接收、放大后产生时域脉冲信号，直接经过后置的DTOF转换为数字信号输出。没有电荷积累的过程。

在其中一个实施例中，接收装置包括探测阵列，探测阵列为多个探测器，探测器与预设区域成映射关系，接收装置接收发射信号经探测物反射形成的回波信号，包括：控制探测器线接收与探测器对应的预设区域内探测物反射的回波信号。

探测阵列可以为硅光电倍增管（Silicon photomultiplier，SiPM)阵列，硅光电倍增管是一种新型的光电探测器件，由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成，具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点。当硅光电倍增管（MPPC；SiPM）中的一个像素接收到一个入射光子时，就会输出一个幅度一定的脉冲，多个像素如果都接收到入射的光子，那么每一个像素都会输出一个脉冲，这几个脉冲最终会叠加在一起，由一个公共输出端输出。阵列的每一行或每一列探测器作为一个探测单元独立地接受回波脉冲信号。其中，探测阵列也可以为线阵，则探测阵列中的每一个探测器作为一个探测单元。

雷达装置可以包括直接飞行时间芯片（Direct Time of flight，DTOF）该芯片解析回波信号并获取回波信号的接收时刻信息，及获取与回波信号对应的发射信号的发射时刻信息，并基于直接飞行时间原理、回波信号的发射时刻信息及对应的接收时刻信息，获取目标视场内探测物的距离信息。本实施例采用的是SIPM阵列接收，被目标视场内探测物反射回来的回波信号被SIPM阵列探测接收、放大后产生时域脉冲信号，直接经过后置的DTOF芯片转换为数字信号输出。没有电荷积累的过程。在其中一个实施例中，根据接收时刻信息和发射时刻信息，获取探测物的距离信息，包括：基于直接飞行时间原理、发射时刻信息和接收时刻信息，获取回波信号对应的目标视场内探测物的距离信息。其中，光速已知，在已知发射信号发射时刻信息及该信号对应的回波信号的接收时刻信息情况下，利用直接飞行时间算法可以直接计算出预设区域内探测物与闪光雷达的距离信息。

上述闪光雷达通过周期性的发射发射信号至目标视场内的每个预设区域，并分别记录每个发射信号的发射时刻信息，及接收发射信号经目标视场内探测物反射形成的回波信号，并获取回波信号的接收时刻信息；并根据接收时刻信息和发射时刻信息，获取探测物的距离信息。通过出射光学装置将发射信号投射至目标视场内的每个预设区域，使光源出射的发射信号能量更集中、光源利用率更高，目标视场区域内的能量密度提高，提高系统的最远测距能力。通过发射信号“拼接式”投射至目标视场内的预设区域，降低了对单个光源功率的要求，且出射能量分布更加集中，能够有效出射光能量利用率，且探测视场区域内的能量密度提高，因此有利于提高系统的最远测距能力。同时多个激光器按预设时序和周期出射，发射信号依次投射至预设区域，整个目标视场被“依次”照亮，不同光源的发射信号在空间内的视场分布相互“拼接”覆盖整个目标视场，一个周期完成对整个目标视场的一次探测。

一种距离信息检测方法，应用于闪光雷达，闪光雷达包括发射装置和接收装置，方法包括：

步骤402、控制发射装置周期性的发射多个窄脉冲的发射信号至目标视场的预设区域，并分别记录每个发射信号的发射时刻信息；

发射装置10发射发射多个窄脉冲的发射信号，其中，发射信号包括第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号，且（）第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号可以是相同的信号，也可以是不同的信号，此处不作限制。举例来说，其工作过程如下：发射装置10依次发射第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号，并记录发射第一发射信号的发射时刻T1，发射第二发射信号的发射时刻T2，...，发射第N发射信号的发射时刻TN。

在其中一实施例中，发射信号指的是呈脉冲式的窄带信号。信号带宽小于中心频率的就是窄带信号，窄带信号的功率集中在中心频率附近。

步骤404、通过所述出射光学装置将每个所述发射信号投射至目标视场的预设区域；

出射光学装置30分别将第一发射信号、第二发射信号，...，第N发射信号投射至目标视场40的预设区域（401,402，...，40N）。其中，第一发射信号投射至第一个预设区域401；第二发射信号投射至目标视场40内第二个预设区域402，...，以此类推，发射装置10发射第N发射信号投射至目标视场40内第N个预设区域40N，其中，（）。其中，第一个预设区域401、第二个预设区域402，...，第N个预设区域40N依次拼接起来为目标视场40。

步骤406、获取接收装置接收的发射信号经目标视场内探测物反射形成的回波信号；

步骤408、解析回波信号，并获取回波信号的接收时刻信息；根据回波信号的接收时刻信息及回波信号对应的发射时刻信息，获取目标视场内探测物的距离信息。

控制接收装置接收回波信号，回波信号是由于发射信号经探测物反射后，被探测物吸收一部分能量，产生的具有衰减延迟的反射信号。若接收到第一预设区域反射的第一回波信号，则获取发射装置记录的第一发射信号的发射时刻信息TN，并记录第一回波信号的第一接收时刻D1，则根据第一回波信号第一接收时刻D1和第一发射信号发射时刻信息T0，获取反射第一回波信号的第一预设区域的距离信息；以此类推，若接收到第N预设区域反射的第N回波信号，则获取发射装置记录的第N发射信号的发射时刻信息T0，并记录第N回波信号的第N接收时刻DN，则根据第N回波信号第N接收时刻DN和第N发射信号发射时刻信息T0，则获取第N预设区域内探测物的距离信息。其中光速已知，在已知发射信号发射时刻信息及该信号对应的回波信号的接收时刻信息情况下，可以直接计算出预设区域内探测物与闪光雷达的距离信息。

应该理解的是，虽然图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。在其中一个实施例中，根据接收时刻信息和发射时刻信息，获取探测物的距离信息，包括：基于直接飞行时间原理、发射时刻信息和接收时刻信息，获取回波信号对应的目标视场内探测物的距离信息。其中光速已知，在已知发射信号发射时刻信息及该信号对应的回波信号的接收时刻信息情况下，可以直接计算出预设区域内探测物与闪光雷达的距离信息。

上述距离信息检测方法，通过发射窄脉冲的发射发射信号至目标视场的预设区域，并分别记录每个发射信号的发射时刻信息，及接收发射信号经目标视场内探测物反射形成的回波信号，并获取回波信号的接收时刻信息；并根据接收时刻信息和发射时刻信息，获取探测物的距离信息。通过出射光学装置将每个发射信号投射至目标视场内的预设区域，使光源出射的发射信号能量更集中、光源利用率更高，目标视场区域内的能量密度提高，提高系统的最远测距能力。通过发射信号“拼接式”投射至目标视场内的预设区域，降低了对单个光源功率的要求，且出射能量分布更加集中，能够有效出射光能量利用率，且探测视场区域内的能量密度提高，因此有利于提高系统的最远测距能力。同时多个激光器按预设时序和周期出射，发射信号依次投射至预设区域，整个目标视场被“依次”照亮，不同光源的发射信号在空间内的视场分布相互“拼接”覆盖整个目标视场，一个周期完成对整个目标视场的一次探测。

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。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。

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)

1.一种闪光雷达，其特征在于，包括：

发射装置，包括多个激光器，用于以周期性地按预设时序依次发射多个窄脉冲的发射信号并分别记录每个所述发射信号的发射时刻信息；

出射光学装置，设置于所述激光器发射的所述发射信号的出射光路上，用于将每个所述发射信号投射至目标视场的每个预设区域；

接收装置，与所述发射装置连接，所述接收装置包括探测阵列，所述探测阵列为多个探测器，各所述探测器与各所述预设区域成映射关系，各所述探测器用于依次接收对应的预设区域内探测物反射所述发射信号形成的回波信号，并解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息；并根据所述接收时刻信息和所述发射时刻信息，获取所述探测物的距离信息。

2.根据权利要求1所述的闪光雷达，其特征在于，所述探测器是行阵或列阵。

3.根据权利要求1所述的闪光雷达，其特征在于，所述出射光学装置为透镜模块，每个所述发射信号均经过所述透镜模块后偏转射向所述发射信号投射至所述目标视场的预设区域。

4.根据权利要求1所述的闪光雷达，其特征在于，所述出射光学装置包括多个偏转模块，所述偏转模块一一对应设置于所述发射信号的出射光路上，所述偏转模块用于偏转对应设置的所述发射信号，以使每个所述发射信号投射至所述预设区域。

5.根据权利要求4所述的闪光雷达，其特征在于，所述偏转模块为透镜组。

6.根据权利要求1所述的闪光雷达，其特征在于，所述出射光学装置包括相控阵模块，所述相控阵模块用于使经所述相控阵模块的多个所述发射信号的投射方向发生偏转。

7.根据权利要求6所述的闪光雷达，其特征在于，所述相控阵模块还用于通过控制驱动电信号来控制所述发射信号的偏转方向，以使每个所述发射信号偏转后投射至所述预设区域。

8.根据权利要求1所述的闪光雷达，其特征在于，所述发射装置还包括：整形装置，设置于所述激光器和所述出射光学装置之间，且位于所述发射信号的出射光轴上，用于对所述激光器出射的所述发射信号进行整形处理。

9.根据权利要求1所述的闪光雷达，其特征在于，所述接收装置包括：

处理模块，分别与所述探测阵列、发射装置连接，用于解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息，及获取与所述回波信号对应的所述发射信号的发射时刻信息，得到所述目标视场内探测物的距离信息。

10.一种距离信息检测方法，应用于闪光雷达，其特征在于，所述闪光雷达包括发射装置、出射光学装置和接收装置，所述出射光学装置设置于所述发射装置发射的发射信号的出射光路上，所述接收装置与所述发射装置连接，所述接收装置包括探测阵列，所述探测阵列为多个探测器，所述方法包括：

控制所述发射装置以周期性地按预设时序依次发射多个窄脉冲的发射信号至目标视场内的预设区域，并分别记录每个所述发射信号的发射时刻信息；

通过所述出射光学装置将每个所述发射信号投射至目标视场的每个所述预设区域；

获取各所述探测器依次接收的所述发射信号经各所述预设区域内探测物反射形成的回波信号；各所述探测器与各所述预设区域成映射关系；

解析所述回波信号以获取所述回波信号的接收时刻信息；

根据所述回波信号的接收时刻信息及所述回波信号对应的发射时刻信息，获取所述目标视场内探测物的距离信息。