CN113433531A - 多线激光雷达及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于雷达测控技术领域，提供了一种多线激光雷达及其控制方法，其中，多线激光雷达包括雷达壳体，雷达壳体的一侧安装有调节组件，调节组件包括环形槽，环形槽的中心设置有旋转轴，旋转轴转动时带动环形槽旋转；旋转轴两侧安装有发射模块和接收模块；发射模块包括多个阵列式布置的用于输出激光线束的发光单元以及发射透镜；接收模块包括多个阵列式布置的用于汇聚激光线束的探测单元以及接收透镜；多个发光单元和多个探测单元以旋转轴为轴线，对称安装在环形槽；旋转轴与控制器连接，控制器用于按照调节指令控制旋转轴旋转。通过本发明可以降低调校难度和调校成本。

Description

多线激光雷达及其控制方法

技术领域

本发明涉及雷达测控技术领域，尤其涉及一种多线激光雷达及其控制方法。

背景技术

激光雷达是通过发射激光线束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，根据发射的激光线束的多少，可以分为单线激光雷达和多线激光雷达。目前，多线激光雷达有4线、8线、16线、32线、64线和128线之分，不同数量的激光线束采集到的信息不同，对应的工作场景也不同。多线激光雷达可以应用于无人驾驶，其可以识别物体的高度信息并获取周围环境的3D扫描图。

当前，多线激光雷达通常在垂直方向叠加相应激光线束的收发模块，基于此构造，多线激光雷达在出厂前，需要在每一线的收发模块对准的前提下对探测的俯仰角度进行精密调校，然后固定好收发模块的位置。多线激光雷达出厂后通常无法调节多线激光雷达每一线收发模块的俯仰探测角度，如需要调节则返厂或者由专业人士进行调校。故而，目前的多线激光雷达存在调校繁琐复杂、调校成本高的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种多线激光雷达及其控制方法，以解决多线激光雷达存在的调校繁琐复杂、调校成本高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种多线激光雷达，包括雷达壳体，雷达壳体的一侧安装有调节组件，调节组件包括环形槽，环形槽的中心设置有旋转轴，旋转轴转动时带动环形槽旋转；旋转轴两侧安装有发射模块和接收模块；发射模块包括多个阵列式布置的用于输出激光线束的发光单元以及发射透镜，发光单元的发光面设置于发射透镜的焦平面；接收模块包括多个阵列式布置的用于汇聚激光线束的探测单元以及接收透镜，探测单元的感光面设置于接收透镜的焦平面；多个发光单元和多个探测单元以旋转轴为轴线，对称安装在环形槽；

旋转轴与控制器连接，控制器用于按照调节指令控制旋转轴旋转；

调节组件的对侧安装有扫描组件，扫描组件包括旋转装置和反射镜，旋转装置带动反射镜旋转。

第二方面，本发明实施例提供了一种多线激光雷达的控制方法，包括：

获取点云分布信息；其中，点云分布信息包括多线激光雷达各个激光线束在不同水平角度的探测距离；

根据点云分布信息和距离阈值，在预设调节模式集合中确定目标调节模式；

生成与目标调节模式相对应的调节指令，以按照调节指令控制旋转轴旋转。

本发明实施例提供一种多线激光雷达，包括雷达壳体，雷达壳体的一侧安装有调节组件，调节组件包括环形槽，环形槽的中心设置有旋转轴，旋转轴转动时带动环形槽旋转；旋转轴两侧安装有发射模块和接收模块；发射模块包括多个阵列式布置的用于输出激光线束的发光单元以及发射透镜，发光单元的发光面设置于发射透镜的焦平面；接收模块包括多个阵列式布置的用于汇聚激光线束的探测单元以及接收透镜，探测单元的感光面设置于接收透镜的焦平面；多个发光单元和多个探测单元以旋转轴为轴线，对称安装在环形槽；旋转轴与控制器连接，控制器用于按照调节指令控制旋转轴旋转；调节组件的对侧安装有扫描组件，扫描组件包括旋转装置和反射镜，旋转装置带动反射镜旋转。如此，可以将多线激光雷达的准直方式改为阵列单元对准，对准在芯片层面上进行，可以减小系统复杂度，降低调校难度和调校成本。

此外，本发明提供的多线激光雷达，其各线之间的探测俯仰角度能够根据应用或目标变化而调节，从而可以极大的提高探测效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是本发明实施例提供的一种多线激光雷达的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种发光/探测单元的宽度、位置与视场的关系示意图；

图3是本发明实施例提供的一种2*2正方形阵列布置的收发模块的探测示意图；

图4是本发明实施例提供的一种多线激光雷达旋转扫描探测示意图；

图5是本发明实施例提供的一种2*2正方形阵列布置的多线俯仰角度与调节组件的旋转角度φ的关系示意图；

图6是本发明实施例提供的一种在不同旋转角度

下4*4正方形阵列布置的多线激光雷达扫描激光线束分布图；

图7是本发明实施例提供的一种2*2正三角形阵列布置发光/探测单元的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种2*2正三角形阵列布置的多线俯仰角度与调节组件的旋转角度φ关系；

图9是本发明实施例提供的一种在不同旋转角度

下4*4正三角形阵列布置的多线激光雷达扫描激光线束分布图；

图10a是本发明实施例提供的一种典型应用场景示意图；

图10b是本发明实施例提供的一种典型应用场景示意图；

图10c是本发明实施例提供的一种典型应用场景示意图；

图11是本发明实施例提供的一种控制方法的步骤流程图；

图12是本发明实施例提供的一种应用于不同场景探测的多线激光雷达控制流程图；

图13是本发明实施例提供的一种多线激光雷达的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

如背景技术所描述的，当前的多线激光雷达，通常在垂直方向叠加相应激光线束的收发模块，基于此构造，多线激光雷达在出厂前，需要在每一线的收发模块对准的前提下对探测的俯仰角度进行精密调校，然后固定好收发模块的位置，而出厂后，通常无法调节多线激光雷达每一线收发模块的俯仰探测角度。这样，在使用多线激光雷达的过程中，如果想要调节多线激光雷达每一线收发模块的俯仰探测角度，则需要返厂或者由专业人士进行调校，不仅调校繁琐复杂，而且调校成本也高，难以应用于俯仰探测角度需调节场景或应用于需要不同俯仰探测角度的不同应用场景。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种多线激光雷达及其控制方法。下面首先对本发明实施例所提供的多线激光雷达进行介绍。

首先，对本发明的技术构思进行介绍。现有的激光雷达之所以需要返厂或者由专业人士进行调校，是因为需要分别调节对准每对收发模块，以及单独调校每线的探测俯仰角度，没有相关的调校经验很难完成调校。为此，本发明提供了一种多线激光雷达，其将阵列式发射芯片和阵列式探测芯片进行结合，形成多路收发模块，以实现多线激光雷达。如此，可以将多线激光雷达的准直方式改为阵列单元对准，对准在芯片层面上进行，可以减小系统复杂度，降低调校难度和调校成本。

此外，本发明提供的多线激光雷达，其各线之间的探测俯仰角度能够根据应用或目标变化而调节，从而可以极大的提高探测效果。

如图1所示，提供了一种多线激光雷达的结构示意图，包括雷达壳体1，在雷达壳体1的一侧安装有调节组件，调节组件包括环形槽2，在环形槽2的中心设置有旋转轴3，当旋转轴3转动时，能够带动环形槽2旋转。

此外，在旋转轴3的两侧，安装有发射模块和接收模块，其中，发射模块包括多个阵列式布置的用于输出激光线束的发光单元4以及发射透镜5，发光单元4的发光面设置于发射透镜5的焦平面；接收模块包括多个阵列式布置的用于汇聚激光线束的探测单元6以及接收透镜7，探测单元6的感光面设置于接收透镜7的焦平面；多个发光单元4和多个探测单元6以旋转轴3为轴线，对称安装在环形槽2。

具体的，多个阵列式布置的发光单元4，可以采用具有多个发光元件的垂直腔面发射激光器、边发射激光器或者光纤输出阵列。如此，各个发光单元E_i(i＝1…N，N为阵列个数)发出的光经过发射透镜后，能够在预设方向上输出准直光，即(α_i，θ_i)方向，其中，i＝1，…，N，N为阵列个数，α_i是出射向量与z轴夹角，θ_i分别是出射向量在xoy平面投影与x轴夹角。使得发射模块产生多个不同角度的准直激光线束。

另外，各个探测单元R_i(i＝1，…，N，N为阵列个数)位于与发光单元对应的预设方向(α_i，θ_i)，使该激光回波信号经过接收透镜后，汇聚到对应的探测单元。

需要说明的是，发光单元和探测单元需要采用相同的阵列排布方式，例如正三角形、正四边形或正六边形等正多边形排布方式，或者等腰三角形、矩形或棱形等排布方式。

在一些实施例中，旋转轴3还与控制器连接，该控制器能够按照调节指令控制旋转轴3旋转。如此，可以实现分别控制一个或多个发光单元与相应的一个或多个探测单元形成探测通道，从而通过处理收发信号得出相应的探测距离。

在一些实施例中，调节组件的对侧安装有扫描组件，该扫描组件用于改变激光水平探测方向，以形成多个不同俯仰角度的扫描探测激光线束。扫描组件包括旋转装置9和反射镜8，旋转装置9带动反射镜8旋转。

在一些实施例中，旋转装置可以为电机，相应的，反射镜可以为平面反射镜或棱镜。具体的，电机可以由旋转电机、角度编码器和控制驱动电路组成。反射镜可以是双面、三面、四面、六面等多面平面反射镜，其中，各面反射镜的法向量相对于电机转轴可以是垂直或倾斜。棱镜可以是双面、三面、四面、六面等多面棱镜，其中，各面棱镜的法向量相对于电机转轴可以是垂直或倾斜。

在一些实施例中，扫描组件也可以是扫描振镜，相应的，旋转装置可以是电子驱动放大器，相应的，反射镜可以是平面反射镜。

在一些实施例中，旋转轴3突出于雷达壳体1的部分设置有角度调节模块，角度调节模块在外力的作用下带动旋转轴旋转。例如，角度调节模块可以是刻有角度的可拨动转盘，通过拨动转动至相应的角度，可以实现手动调节旋转轴3。

为了更好地理解本发明提供的多线激光雷达的结构，下面结合图2-图10，对多线激光雷达的位置关系进行定量分析。

参见图2，提供了一种发光/探测单元的宽度、位置与视场的关系示意图。当发光/探测单元布置在透镜焦平面(f为透镜焦距)处，对于离轴距离h，宽度w的发光/探测单元，其中心角度β和视场宽度δ可近似表示为下式(1)：

参见图3，提供了一种2*2正方形阵列布置的收发模块的探测示意图，其中，2*2正方形阵列是指a＝b，a’＝b’，并且，发射模块和接收模块要实现发射/探测单元视场的一一对应关系，即发射的激光线束1对应于接收视场1’，发射激光线束2对应于接收视场2’，发射激光线束3对应于接收视场3’以及发射激光线束4对应于接收视场4’，即需要满足下式(2)：

其中，f₁和f₂分别是发射透镜、接收透镜的焦距，a和a’分别是发光单元阵列、探测单元阵列在x方向上的单元间距，b和b’分别是发光单元阵列、探测单元阵列在y方向上的单元间距，d和d’分别是发光单元、探测单元的尺寸。

发光单元1，2，3，4分别对应的探测角度如下式(3)所示：

其中，α_i(i＝1…4)为探测方向与z轴的夹角，θ_i(i＝1…4)为探测方向在xoy平面上投影与x轴夹角。

如此，可以按照(2)式设计阵列式收发模块及焦距，如图4所示，提供了一种多线激光雷达旋转扫描探测示意图，这样，只要任选两对发光/探测单元进行一一对准，即可实现整个阵列面中每对发光/探测单元对准。之后，在阵列式发射模块301和阵列式接收模块302对准后，可以根据实际应用需求，将旋转轴旋转预设角度

后固定，从而可以通过扫描组件实现多线激光雷达的扫描探测。具体的，多线扫描探测中的“每线”，由阵列式收发模块中的每个发光单元和对应的探测单元组成，如此，可以使多线激光雷达结构更为紧凑，还可以降低调校对准难度。另外，扫描组件304由电机304-1和反射镜304-2组成，其中，电机304-1由旋转电机、角度编码器和控制驱动电路组成。

如此，通过调节组件303可以改变阵列式发射模块301和阵列式接收模块302的方向角度，以上述2*2正方形收发阵列探测模块为例，假设模块的初始角度为α_i，θ_i(i＝1，…，4)，当阵列式发射模块和阵列式接收模块沿环形槽逆时针旋转角度

后，其探测角度如下式(4)所示：

其中，α′_i(i＝1…4)为探测方向与z轴的夹角，θ′_i(i＝1…4)为探测方向在xoy平面上投影与x轴夹角。这样，在反射镜的法向量相对于电机转轴是垂直的情况下，经反射镜反射后形成多线扫描的每一线俯仰角如下式(5)所示：

参见图5，提供了一种2*2正方形阵列布置的多线俯仰角度与调节组件的旋转角度φ的关系示意图，各线的俯仰角度会随着旋转角度

变化而变化。

具体的，假定f₁＝25mm,a＝b＝0.5mm，可以计算出2*2正方形阵列布置的多线俯仰角度分布变化规律。在系统初始状态，旋转角度

第1线和第2线的俯仰角相等，其扫描探测角度重合，第3线和第4线的俯仰角相等，其扫描探测角度也重合，随着旋转角度

增加，第1线和第3线的俯仰角增大，第2线和4线的俯仰角减小，使得第1线和第2线的扫描探测角度逐渐分开，第3线和第4线的扫描探测角度也逐渐分开，当旋转角度

时，各线的俯仰角度分别为：-0.26°、-0.77°、0.26°、0.77°，各线角度均匀分布，随着旋转角度

继续增大到45°，第1线和第4线的扫描探测角度重合。

类似地，可以将2*2正方形阵列布置扩展至4*4正方形阵列布置，其多线俯仰角度与调节组件的旋转角度

关系如下式(6)所示：

其中，[]是取整运算，mod是求模运算。根据上式(6)，可以计算旋转角度

对4*4正方形阵列布置的多线激光雷达扫描激光线束分布的影响。

参见图6，提供了一种在不同旋转角度

下4*4正方形阵列布置的多线激光雷达扫描激光线束分布图。

具体的，当调节组件的旋转角度

时，4*4正方形收发阵列布置形成俯仰角度均匀分布的16线激光雷达；随着旋转角度增加到

扫描激光线束呈上下两侧对称分布，并且中心区域无扫描线束，扫描线束密度向两侧逐渐变低；当旋转角度增加到

扫描激光线束分布呈现中心区域扫描线束密集而两侧较为稀疏。

另外，考虑2*2正三角形阵列布置发光/探测单元的情况，如图7所示，其发光单元1，2，3，4分别对应的俯仰角度与调节组件的旋转角度

关系如下式(7)所示：

参见图8，提供了一种2*2正三角形阵列布置的多线俯仰角度与调节组件的旋转角度φ关系示意图，其与2*2正方形阵列布置形成的多线探测激光线束分布规律不同。

类似地，可以将2*2正三角形阵列布置扩展至4*4正三角形阵列布置，其多线俯仰角度与调节组件的旋转角度

关系如下式(8)所示：

参见图9，提供了一种在不同旋转角度

下4*4正三角形阵列布置的多线激光雷达扫描激光线束分布图，与4*4正方形阵列布置类似，4*4正三角形阵列布置的多线激光雷达扫描激光线束在不同旋转角度

下，可出现俯仰角度均匀分布，扫描激光线束呈上下两侧对称分布且扫描线束密度向两侧逐渐变低，扫描激光线束分布呈现中心区域扫描线束密集而两侧较为稀疏等分布。不同之处在于，当旋转角度

和

均出现扫描俯仰角度均匀分布的情况，但探测视场大小不同

的视场范围是-1.6°～+1.6°，而

的视场范围是-2.1°～+2.1°

如此，可以给定三种典型应用场景。如图10a-10c所示，其中，图10a对应俯仰角度均匀分布的多线激光雷达适合于近距离目标的探测，其目标能够接收到尽可能多的光束并角度均匀，能更好的反映出目标轮廓。图10b对应扫描光束呈上下两侧对称分布且扫描线束密度向两侧逐渐变低的多线激光雷达，适合于假设在两个车道中间探测车体轮廓的应用场景，由于车道中间不需要探测并且雷达视场边缘探测角度较为稀疏能够更有效利用探测线束，减少线束探测到无关区域。图10c对应适应于远处目标的扫描线束中间密集而两侧稀疏分布的探测方式，由于远处目标不适合采用俯仰角度均匀分布的探测方式，其原因在于这将导致许多探测光束打到地面或高空，使探测到目标的有效线束减少，而采用扫描线束中间密集而两侧稀疏分布的探测方式则能更有效利用探测线束，可以提高探测目标分辨率。

值得一提的是，上述的每个发光单元可以由VCSEL中的一个或多个发光区组成，或者由带激光输出的光纤端面组成，或者边发射激光器端面垂直布置组成。接收单元的阵列可以是SPAD(单光子雪崩二极管)、APD(雪崩二极管)或PIN光电二极管阵列。发射模块可以引入阵列式聚光透镜，其每个阵列单元对准发光单元，提高光束输出效率并减少单元间交叠。接收模块可以引入阵列式聚光透镜，其每个阵列单元对准接收单元，提高接收效率并减少单元间信号交叠。

以上为本发明提供的多线激光雷达，下面对其控制方法进行介绍。

如图11所示，本发明实施例提供的控制方法可以包括以下步骤：

步骤S1110、获取点云分布信息；其中，点云分布信息包括多线激光雷达各个激光线束在不同水平角度的探测距离。

步骤S1120、根据点云分布信息和距离阈值，在预设调节模式集合中确定目标调节模式。

步骤S1130、生成与目标调节模式相对应的调节指令，以按照调节指令控制旋转轴旋转。

在一些实施例中，预设调节模式集合可以包括第一调节模式、第二调节模式以及第三调节模式。

可选的，步骤S1120的具体处理可以如下：当点云信息满足第一预设对应关系时，将预设调节模式集合中的第一调节模式确定为目标调节模式。

具体的，该第一调节模式为俯仰角度均匀分布模式，第一调节模式对应旋转轴的第一旋转角度，第一预设对应关系为：

其中，L_i,j为多线激光雷达的第i个激光线束的第j个水平角度对应的探测距离，L_t为距离阈值，

为所有探测距离的平均值，σ为所有探测距离的方差，N为多线激光雷达的线数，M为多线激光雷达的水平探测角度的个数，i、j、N、M均为正整数。

相应的，步骤S1130的具体处理可以如下：生成携带有第一旋转角度的调节指令，以控制旋转轴旋转至第一旋转角度。

可选的，步骤S1120的具体处理可以如下：当点云信息满足第二预设对应关系时，将预设调节模式集合中的第二调节模式确定为目标调节模式。

具体的，第二调节模式为俯仰角度中间均匀两侧密集分布模式，第二调节模式对应旋转轴的第二旋转角度，第二预设对应关系为：

其中，L_i,j为多线激光雷达的第i个激光线束的第j个水平角度对应的探测距离，L_t为距离阈值，

为所有探测距离的平均值，σ为所有探测距离的方差，N为多线激光雷达的线数，M为多线激光雷达的水平探测角度的个数，i、j、N、M均为正整数。

相应的，步骤S1130的具体处理可以如下：生成携带有第二旋转角度的调节指令，以控制旋转轴旋转至第二旋转角度。

可选的，步骤S1120的具体处理可以如下：当点云信息满足第三预设对应关系时，将预设调节模式集合中的第三调节模式确定为目标调节模式。

具体的，第三调节模式为俯仰角度中间稀疏两侧对称分布模式，第三调节模式对应旋转轴的第三旋转角度，第三预设对应关系为：

其中，L_i,j为多线激光雷达的第i个激光线束的第j个水平角度对应的探测距离，L_t为距离阈值，

为所有探测距离的平均值，σ1为探测距离中水平探测对称分布距离的方差，σ2为探测距离中俯仰探测对称分布距离的方差，N为多线激光雷达的线数，M为多线激光雷达的水平探测角度的个数，i、j、N、M均为正整数。

相应的，步骤S1130的具体处理可以如下：生成携带有第三旋转角度的调节指令，以控制旋转轴旋转至第三旋转角度。

此外，还可以进行手动控制。如图12所示，提供了一种应用于不同场景探测的多线激光雷达控制流程图。

具体的，当开始工作时，雷达以默认的调节组件旋转角度

进行扫描探测，可以选择手动切换模式或者自动切换模式。当操作者对应用场景很熟悉且明确多线激光雷达的俯仰角度的分布需求时，可以根据阵列式收发单元分布形式是正三角形阵列布置还是正方形阵列布置的情形，分别参考公式(7)或者公式(8)改变调节组件旋转角度，手动切换多线激光雷达工作模式，即在俯仰角度均匀分布模式Mode-A、俯仰角度中间均匀两侧密集分布模式Mode-B或者俯仰角度中间稀疏两侧对称分布模式Mode-C中进行切换。

以4*4正方形阵列布置的多线激光雷达为例，将调节组件旋转角度调整为

则多线激光雷达工作在Mode-A模式，将调节组件旋转角度调整为

则多线激光雷达工作在Mode-B，将调节组件旋转角度调整为

则多线激光雷达工作在Mode-C。

当人们对应用场景不熟悉或手动切换不方便时，可以选择自动切换模式，多线激光雷达对以默认的调节组件旋转角度点云进行处理，然后再根据点云分布信息，自动确定相应的调节模式。

在本发明实施例中，提供了一种多线激光雷达，其包括雷达壳体，雷达壳体的一侧安装有调节组件，调节组件包括环形槽，环形槽的中心设置有旋转轴，旋转轴转动时带动环形槽旋转；旋转轴两侧安装有发射模块和接收模块；发射模块包括多个阵列式布置的用于输出激光线束的发光单元以及发射透镜，发光单元的发光面设置于发射透镜的焦平面；接收模块包括多个阵列式布置的用于汇聚激光线束的探测单元以及接收透镜，探测单元的感光面设置于接收透镜的焦平面；多个发光单元和多个探测单元以旋转轴为轴线，对称安装在环形槽；旋转轴与控制器连接，控制器用于按照调节指令控制旋转轴旋转；调节组件的对侧安装有扫描组件，扫描组件包括旋转装置和反射镜，旋转装置带动反射镜旋转。如此，可以将多线激光雷达的准直方式改为阵列单元对准，对准在芯片层面上进行，可以减小系统复杂度，降低调校难度和调校成本。

此外，本发明提供的多线激光雷达，其各线之间的探测俯仰角度能够根据应用或目标变化而调节，从而可以极大的提高探测效果。

图13是本发明实施例提供的多线激光雷达的示意图。如图13所示，该实施例的多线激光雷达13包括：处理器130、存储器131以及存储在所述存储器131中并可在所述处理器130上运行的计算机程序132。所述处理器130执行所述计算机程序132时实现上述各个控制方法实施例中的步骤，例如图11所示的步骤1110至步骤1130。

示例性的，所述计算机程序132可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器131中，并由所述处理器130执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序132在所述多线激光雷达13中的执行过程。

所述多线激光雷达可包括，但不仅限于，处理器130、存储器131。本领域技术人员可以理解，图13仅仅是多线激光雷达13的示例，并不构成对多线激光雷达13的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述多线激光雷达还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器130可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器131可以是所述多线激光雷达13的内部存储单元，例如多线激光雷达13的硬盘或内存。所述存储器131也可以是所述多线激光雷达13的外部存储设备，例如所述多线激光雷达13上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器131还可以既包括所述多线激光雷达13的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器131用于存储所述计算机程序以及所述多线激光雷达所需的其他程序和数据。所述存储器131还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块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单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个控制方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多线激光雷达，包括雷达壳体，其特征在于，所述雷达壳体的一侧安装有调节组件，所述调节组件包括环形槽，所述环形槽的中心设置有旋转轴，所述旋转轴转动时带动所述环形槽旋转；所述旋转轴两侧安装有发射模块和接收模块；所述发射模块包括多个阵列式布置的用于输出激光线束的发光单元以及发射透镜，所述发光单元的发光面设置于所述发射透镜的焦平面；所述接收模块包括多个阵列式布置的用于汇聚激光线束的探测单元以及接收透镜，所述探测单元的感光面设置于所述接收透镜的焦平面；多个所述发光单元和多个所述探测单元以所述旋转轴为轴线，对称安装在所述环形槽；

所述旋转轴与控制器连接，所述控制器用于按照调节指令控制所述旋转轴旋转；

所述调节组件的对侧安装有扫描组件，所述扫描组件包括旋转装置和反射镜，所述旋转装置带动所述反射镜旋转。

2.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述旋转轴突出于所述雷达壳体的部分设置有角度调节模块，所述角度调节模块在外力的作用下带动所述旋转轴旋转。

3.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述发光单元为垂直腔面发射激光器、边发射激光器或光纤输出阵列。

4.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述发光单元和所述探测单元的阵列排布方式相同。

5.如权利要求4所述的多线激光雷达，其特征在于，所述阵列排布方式为正多边形排布方式。

6.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述旋转装置为电机，所述反射镜为平面反射镜或棱镜。

7.一种应用于如权利要求1至6任一项所述多线激光雷达的控制方法，其特征在于，包括：

获取点云分布信息；其中，所述点云分布信息包括所述多线激光雷达各个激光线束在不同水平角度的探测距离；

根据所述点云分布信息和距离阈值，在预设调节模式集合中确定目标调节模式；

生成与所述目标调节模式相对应的调节指令，以按照所述调节指令控制所述旋转轴旋转。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述点云分布信息和距离阈值，在预设调节模式集合中确定目标调节模式，包括：

当所述点云信息满足第一预设对应关系时，将所述预设调节模式集合中的第一调节模式确定为所述目标调节模式；

其中，所述第一调节模式为俯仰角度均匀分布模式，所述第一调节模式对应所述旋转轴的第一旋转角度，所述第一预设对应关系为：

L_i,j为所述多线激光雷达的第i个激光线束的第j个水平角度对应的探测距离，L_t为所述距离阈值，

为所有所述探测距离的平均值，σ为所有所述探测距离的方差，N为所述多线激光雷达的线数，M为所述多线激光雷达的水平探测角度的个数，i、j、N、M均为正整数；

所述生成与所述目标调节模式相对应的调节指令，以按照所述调节指令控制所述旋转轴旋转，包括：

生成携带有所述第一旋转角度的所述调节指令，以控制所述旋转轴旋转至所述第一旋转角度。

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述点云分布信息和距离阈值，在预设调节模式集合中确定目标调节模式，包括：

当所述点云信息满足第二预设对应关系时，将所述预设调节模式集合中的第二调节模式确定为所述目标调节模式；

其中，所述第二调节模式为俯仰角度中间均匀两侧密集分布模式，所述第二调节模式对应所述旋转轴的第二旋转角度，所述第二预设对应关系为：

L_i,j为所述多线激光雷达的第i个激光线束的第j个水平角度对应的探测距离，L_t为所述距离阈值，

为所有所述探测距离的平均值，σ为所有所述探测距离的方差，N为所述多线激光雷达的线数，M为所述多线激光雷达的水平探测角度的个数，i、j、N、M均为正整数；

所述生成与所述目标调节模式相对应的调节指令，以按照所述调节指令控制所述旋转轴旋转，包括：

生成携带有所述第二旋转角度的所述调节指令，以控制所述旋转轴旋转至所述第二旋转角度。

10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述点云分布信息和距离阈值，在预设调节模式集合中确定目标调节模式，包括：

当所述点云信息满足第三预设对应关系时，将所述预设调节模式集合中的第三调节模式确定为所述目标调节模式；

其中，所述第三调节模式为俯仰角度中间稀疏两侧对称分布模式，所述第三调节模式对应所述旋转轴的第三旋转角度，所述第三预设对应关系为：

L_i,j为所述多线激光雷达的第i个激光线束的第j个水平角度对应的探测距离，L_t为所述距离阈值，

为所有所述探测距离的平均值，σ1为所述探测距离中水平探测对称分布距离的方差，σ2为所述探测距离中俯仰探测对称分布距离的方差，N为所述多线激光雷达的线数，M为所述多线激光雷达的水平探测角度的个数，i、j、N、M均为正整数；

所述生成与所述目标调节模式相对应的调节指令，以按照所述调节指令控制所述旋转轴旋转，包括：

生成携带有所述第三旋转角度的所述调节指令，以控制所述旋转轴旋转至所述第三旋转角度。

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