CN116774235A - 激光雷达及其光发射装置、控制方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光雷达及其光发射装置、控制方法和相关装置，属于雷达技术领域。该光发射装置包括发光单元和控制单元；所述发光单元包括第一激光器阵列，所述第一激光器阵列包括N个第一激光器；所述控制单元用于基于N路第一驱动信号控制所述N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于对应的一路所述第一驱动信号产生；其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。该装置能够提高光的利用率以及有利于减小激光雷达的体积。

Description

激光雷达及其光发射装置、控制方法和相关装置

技术领域

本申请涉及雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达及其光发射装置、控制方法和相关装置。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置和速度等特征量的雷达系统。激光雷达通常包括光发射装置和光接收装置。光发射装置发射激光束作为发射信号，光接收装置接收发射信号经过目标对象反射而形成的回波信号，基于发射信号与回波信号可以获得目标对象的相关信息。

相关技术中，光发射装置包括发光单元和调制单元。发光单元用于产生光束；调制单元用于对发光单元产生的光束进行编码调制，得到携带编码信息的光信号。该调制单元采用光编码器实现。光编码器能够形成多种透光图案，发光单元输出的光束照射在光编码器上时，与透光图案的透光区域相对的光束透过光编码器，而与非透光区域相对的光束被阻挡，从而形成与透光图案对应的光斑。在不同的时刻，光束可以经过不同的透光图案，从而得到携带编码信息的光信号。

由于光编码器的体积较大，采用光编码器进行编码调制不利于激光雷达的小型化。并且，在采用光编码器进行编码调制时，被非透光区域阻挡的光束被浪费掉，导致光的利用率较低。

发明内容

本申请提供了一种激光雷达及其光发射装置、控制方法和相关装置，有利于减小激光雷达的体积以及提高光发射装置对于光的利用率。

第一方面，本申请提供了一种激光雷达的光发射装置。该光发射装置包括：发光单元和控制单元。所述发光单元包括第一激光器阵列，所述第一激光器阵列包括N个第一激光器。所述控制单元分别与所述N个第一激光器电连接。所述控制单元用于基于N路第一驱动信号控制所述N个第一激光器发射第一光信号。一路所述第一光信号基于所述N路第一驱动信号中的一路第一驱动信号产生。其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息。所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

在本申请中，通过N路驱动信号控制N个第一激光器发射携带编码信息的第一光信号，无需使用光编码器，有利于减小激光雷达的体积。并且，通过第一驱动信号直接控制第一激光器发光，避免了第一激光器发出的光未被光信号利用的情况，有效提高了光的利用率。

在一些示例中，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相同的编码信息。在另一些示例中，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号不同但是相关联的编码信息，只要能够保证不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同即可。

为了保证在光接收装置处解码的准确度，N路第一驱动信号携带的编码信息正交。不同的第一激光器输出的第一光信号携带的编码信息也正交。

可选地，所述发光单元还包括分束组件，所述分束组件用于将至少一路所述第一光信号分为M路第二光信号；其中，M为大于1的整数。示例性地，通过分束组件将每路第一光信号分为多路第二光信号，得到的第二光信号的数量等于M和N的乘积。采用分束组件可以减少第一激光器的数量，有利于降低成本以及进一步减小设备体积。

在一些示例中，所述分束组件包括光学分束器和/或光纤分束器。这两种分束器均为比较成熟的分束器件，可以根据实际需要选择。示例性地，光学分束器包括但不限于衍射光学元件(diffractive optical element，DOE)和/或折射光学元件(refractive opticalelement，ROE)等。

在一些示例中，多个所述第二光信号包括多个发射信号集合，所述发射信号集合中的各个所述第二光信号携带不同的编码信息。

在一些示例中，所述分束组件还用于将所述发射信号集合中的第二光信号输出至所述发射信号集合对应的所述探测区域。例如，分束组件限定了多路第二光信号的传播方向，使得多路第二光信号沿设定的传播路径输出至对应的探测区域。例如，分束组件可以为光学分束器。

在另一些示例中，所述分光组件还包括输出组件，所述输出组件用于将所述发射信号集合中的第二光信号输出至所述发射信号集合对应的所述探测区域。也即是，分束组件仅起到分束的作用，分束组件输出的多路第二光信号经由输出组件沿设定的传播路径输出至对应的探测区域。示例性地，该输出组件包括光学镜组和/或光纤。

例如，所述输出组件包括：多根发射光纤和多个准直器。所述发射光纤的一端用于接收所述分束组件输出的一路所述第二光信号，所述发射光纤的另一端与对应的一个所述准直器连接。

不同的所述发射信号集合对应不同的所述探测区域。这里，两个探测区域不同是指两个探测区域之间不存在重叠区域，或者，两个探测区域之间存在较小的重叠区域。

在一些示例中，发光单元输出的多路所述第二光信号的传播路径沿第一方向依次排列且任意两路所述第二光信号的传播路径之间呈夹角。其中，所述发光单元输出的多路所述第二光信号的传播路径的排列方式满足以下条件中的至少一种：任意相邻的两路所述第二光信号的传播路径之间的夹角与参考角度值之间的差值的绝对值小于设定值(例如，任意相邻的两路所述第二光信号的传播路径之间的夹角相等，且等于该参考角度值)；所述第二光信号分为多个发射信号集合，所述多个发射信号集合沿所述第一方向排布，所述发射信号集合包括N个第二光信号，且所述发射信号集合中的各路所述第二光信号携带不同的编码信息。

将第二光信号分为多个发射信号集合，并且使得每个发射信号集合中在第一方向上连续分布的多个第二光信号携带不同的编码信息，方便激光雷达的光接收装置接收每个发射信号集合对应的回波信号。

在一些示例中，所述发光单元输出的多路所述第二光信号的传播路径之间满足以下关系：

任意两路所述第二光信号的传播路径之间的夹角均为θ的整数倍；第一传播路径和第二传播路径之间的夹角的取值范围为[θ，(2N-1)θ]，所述第一传播路径和所述第二传播路径为由一路所述第一光信号分束得到的相邻两路所述第二光信号的传播路径；第三传播路径和第四传播路径之间的夹角的取值范围为[(m-1)Nθ，mNθ-θ]，第三传播路径为发光单元输出的多路第二光信号中，在第一方向上的第1路第二光信号的传播路径，第四传播路径为由任意一路第一光信号分束得到的M路第二光信号中在第一方向上的第m路第二光信号的传播路径；第五传播路径和第六传播路径之间的夹角的取值范围为[θ，(N-1)θ]，所述第五传播路径为一路所述第一光信号分束得到的M路第二光信号中，在所述第一方向上的第m路第二光信号的传播路径，所述第六传播路径为另一路所述第一光信号分束得到的M路第二光信号中，在所述第一方向上的第m路第二光信号的传播路径；其中，m为整数且1＜m≤M，θ为所述参考角度值。

在一些示例中，所述输出组件包括：多个输出部件集合，所述输出部件集合包括发射光纤、光学镜组和扫描器。一个所述输出部件集合用于一路所述第二光信号。每个所述输出部件集合中，所述发射光纤用于将对应的一路所述第二光信号传输至所述光学镜组，所述光学镜组用于将接收到的所述第二光信号导向所述扫描器；所述扫描器用于将接收到的所述第二光信号反射至对应的探测区域中。

在一些示例中，探测区域包括第一探测区域和第二探测区域。所述第一探测区域和所述第二探测区域为同一封闭空间中的不同的两个空间区域，这两个空间区域相互连通。例如，所述第一探测区域和所述第二探测区域为同一个房间内的两个空间区域或者一辆汽车内的两个空间区域。多个第二光信号可以沿设定的传播方向传播。

在另一些示例中，所述第一探测区域和所述第二探测区域位于物理隔离的两个空间区域内。例如，所述第一探测区域在一个房间的内部，所述第二探测区域在另一个房间的内部。

当所述第一探测区域和所述第二探测区域位于物理隔离的两个空间区域内时，所述多个输出部件集合中存在多个第一输出部件集合和多个第二输出部件集合。所述第一输出部件集合用于将对应的所述第二光信号输出至第一探测区域，所述第二输出部件集合用于将对应的所述第二光信号输出至第二探测区域。

可选地，所述发光单元还包括第二激光器阵列，所述第二激光器阵列包括N个第二激光器。所述控制单元分别与所述N个第二激光器电连接。所述控制单元还用于基于所述N路第二驱动信号控制所述N个第二激光器发光发射第三光信号。其中，所述第三光信号携带与对应的所述第二驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第二激光器输出的所述第三光信号携带的编码信息不同。

在一些示例中，所述N路第二驱动信号携带的编码信息与所述N路第一驱动信号携带的编码信息一一对应相同。

例如，携带相同编码信息的一路第一驱动信号和一路第二驱动信号是同一路驱动信号以时间为单位分段得到。比如，一路驱动信号携带的编码信息为A，在每个时间周期内重复该编码信息A。该路驱动信号在第一时段内为第一驱动信号，在第二时段内为第二驱动信号。这里，第一时段和第二时段均为一个时间周期。这样，控制单元能够以时分复用的方式控制第一激光器和第二激光器工作。

又例如，一路第二驱动信号是由携带相同编码信息的一路第二驱动信号延时得到的。比如，将一路驱动信号分为两路，其中一路为第一驱动信号，另一路经过延时处理得到第二驱动信号。

示例性地，所述控制单元用于在第一时段内基于所述N路第一驱动信号控制所述N个第一激光器发射第一光信号；以及在第二时段内基于所述N路第二驱动信号控制所述N个第二激光器发射第三光信号，所述第一时段和所述第二时段不同。

在另一些示例中，第二激光器阵列可以作为第一激光器阵列的备用组件，在第一激光器阵列不能正常工作时工作，以提高激光雷达的工作可靠性。

可选地，所述光发射装置还包括输出组件，所述输出组件用于将N个所述第一光信号输出至探测区域。

在一些示例中，该输出组件还用于控制N个所述第一光信号在所述探测区域内扫描。

在一些示例，所述探测区域分为N个子区域，所述N个子区域与N个所述第一光信号一一对应，所述第一光信号在对应的一个所述子区域内移动，直至完成对应的所述子区域的扫描。例如，在时间段A，第一光信号a在子区域1的第一个扫描位置，第一光信号b在子区域2的第一个扫描位置；在时间段A之后的时间段B，第一光信号a从子区域1的第一个扫描位置移动到子区域1的第二个扫描位置，第一光信号b从子区域2的第一个扫描位置移动到子区域2的第二个扫描位置。

在另一些示例中，N个所述第一光信号在所述探测区域内同步移动，直至完成所述探测区域的扫描。例如，探测区域包括多个扫描位置，N个第一光信号沿扫描方向在多个扫描位置之间移动，N个第一光信号在每次移动均位于同一个扫描位置。

示例性地，所述输出组件包括光学镜组和扫描器，所述光学镜组用于将所述第一光信号导向所述扫描器。所述扫描器用于将接收到的所述第一光信号反射至所述探测区域。

示例性地，所述扫描器包括但不限于微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)微镜、转镜以及振镜等。

在另一些示例中，该输出组件不具有扫描的功能，而是通过外部的移动结构控制光发射装置整体移动，从而实现对探测区域的扫描。例如，该输出组件包括光学镜组，用于将各个第一光信号按照固定方向出射。

在一些示例中，所述控制单元包括控制电路和开关电路。所述开关电路具有至少一个输入端和N个输出端，所述至少一个输入端与所述控制电路连接，所述N个输出端分别与所述N个第一激光器连接。这里，开关电路的输入端的数量小于开关电路的输出端的数量。每个输入端与多个输出端关联，且不同的输入端关联的输出端不同。相关联的输入端和输出端之间可以选择性地导通或者断开。

所述控制电路用于将至少一路第三驱动信号输出至所述至少一个输入端，且一路所述第三驱动信号对应输出至一个所述输入端；所述开关电路用于基于所述至少一路第三驱动信号，得到所述N路第一驱动信号，以及将所述N路第一驱动信号分别从一个所述输出端输出。这里，第三驱动信号的路数可以与开关电路的输入端的数量相同。每个开关电路的输入端用于接收一路第三驱动信号。

这样，控制电路可以通过少量的编码输出单元形成携带不同的编码信息的多路第一光信号，降低对控制电路的配置要求。

在一些示例中，所述控制电路用于向目标输入端输出所述第三驱动信号；以及根据目标编码信息控制目标输出端与所述目标输入端的通断，以使得所述目标输出端输出携带所述目标编码信息的所述第一驱动信号。其中，所述目标输入端为所述至少一个输入端中的一个，所述目标输出端为与所述目标输入端关联的输出端。在该示例中，第一驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第一码值集合，第三驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第二码值集合。第一码值集合中码值的数量与第二码值集合中码值的数量相等，且第二码值集合中的码值均为1。

在另一些示例中，所述控制电路用于向目标输入端输出所述第三驱动信号；以及轮流控制各个目标输出端与所述目标输入端导通，以使得所述目标输出端输出所述第一驱动信号，其中，所述目标输入端为所述至少一个输入端中的一个，所述目标输出端为与所述目标输入端关联的输出端。在该示例中，第一驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第一码值集合，第三驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第二码值集合。第二码值集合是目标输出端输出的多路第一驱动信号对应的第一码值集合的并集。且第二码值集合中的多个码值按照排列顺序分为多个子集，每个子集中的码值分别属于不同得到第一码值集合。

在一些示例中，N个属于不同的第一驱动信号的所述第二码值集合中的码值在一个编码周期内产生。因此，编码周期的长度与第一驱动信号对应的第二码值集合中码值的数量相关，例如成正比。所述编码周期包括多个单位时间，每个所述单位时间包括时间上连续的N个时间窗口，所述N个时间窗口与所述N个输出端一一对应，不同的时间窗口对应不同的输出端。所述控制电路用于在所述目标输出端对应的所述时间窗口内，控制所述目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出至少一个所述码值。

在一些示例中，所述时间窗口包括时间上连续的多个子窗口。所述控制电路用于在目标子窗口控制所述目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出一个所述码值，所述目标子窗口在所述目标输出端对应的所述时间窗口内的位置是基于随机数确定的。子窗口的数量可以根据实际需要设置。

这样，在光发射装置每次上电工作时，每个输出端在对应的时间窗口内输出码值的子窗口不是固定的，例如，是随机变化的。因此，与其他干扰信号产生碰撞的几率较小，从而提高了激光雷达的抗干扰能力。例如，在光发射装置某一次上电工作后，N个输出端中的第一输出端在对应的时间窗口内的第一个子窗口输出码值；在光发射装置另一次上电工作后，该第一输出端在对应的时间窗口内的第三个子窗口输出码值。

在另一些示例中，所述第一码值集合包括多个子集，每个子集包括一个有效码值和多个无效码值，所述有效码值相对于所述多个无效码值在所述码值组中的排列位置是基于随机数确定的。所述控制电路用于在所述目标输出端对应的所述时间窗口内，控制所述目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出一个所述子集中的码值组。这里，无效码值均为0，有效码值可以为0或者1。也即是主要通过有效码值控制第一激光器发光。每个子集中无效码值的数量可以根据实际需要设置。

这样，在光发射装置每次上电工作时，每个输出端在对应的时间窗口内输出有效码值的位置不是固定的，例如，是随机变化的。因此，与其他干扰信号产生碰撞的几率较小，从而提高了激光雷达的抗干扰能力。

示例性地，开关电路具有一个输入端和N个输出端，一个输入端与N个输出端关联。这样，控制电路只需要具有一个编码输出单元即可得到多路第一光信号。

在一些示例中，开关电路包括N个开关，N个开关的输出端即为开关电路的输出端。多个开关的输入端相互连接，作为开关电路的一个输入端。示例性地，N个开关的输入端相互连接。

在另一些示例中，开关电路包括至少一个数据选择器。数据选择器的数量与开关电路的输入端的数量相等。数据选择器的输入端即为开关电路的输入端，数据选择器的N个输出端即为开关电路的输出端。示例性地，开关电路包括一个数据选择器，该数据选择器具有一个输入端和N个输出端。

示例性地，控制电路包括但不限于现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、加速处理器(accelerated processing unit，APU)和图像处理单元(graphics processing unit，GPU)等。

在本申请实施例中，激光器的类型可以为固体激光器、半导体激光器、气体激光器、红外激光器、X射线激光器、化学激光器、准分子激光器和染料激光器等。

第二方面，提供了一种激光雷达。该装置包括：光发射装置和光接收装置。所述光发射装置为前述任一种光发射装置。所述光接收装置用于接收回波信号，所述回波信号是所述光发射装置发射的光信号经目标对象反射后得到的；以及基于所述回波信号，得到探测结果。

在一些示例中，所述光接收装置包括：光接收单元、光电转换单元和处理单元。所述光接收单元用于接收回波信号，所述光电转换单元用于将所述回波信号转换为电信号；所述处理单元用于基于所述电信号，得到探测结果。

在一些示例中，所述光接收单元包括：至少一个接收镜组，一个所述接收镜组用于接收一个回波信号组，所述回波信号组包括多个回波信号，所述回波信号组中的回波信号携带不同的编码信息。所述光电转换单元包括：至少一个光电转换电路，一个所述光电转换电路用于将对应的一个所述光学镜组接收到的回波信号组转换为电信号。

在另一些示例中，所述光接收单元包括：多根接收光纤和光纤合束器，所述多根接收光纤用于接收一个回波信号组，所述回波信号组包括多个回波信号，所述回波信号组中的回波信号携带不同的编码信息，所述光纤合束器用于将所连接的多个接收光纤接收到的回波信号合为一路混合信号。所述光电转换单元包括：光电转换电路，所述光电转换电路用于将所述光纤合束器输出的所述混合信号转换为电信号。

第三方面，提供了一种激光雷达。该激光雷达包括光发射装置和光接收装置。所述光发射装置包括：发光单元、第一分束器、第一发射光纤、第二发射光纤，所述第一分束器的输入端用于接收所述发光单元发射的光信号，所述第一分束器的一个输出端与所述第一发射光纤的输入端连接，所述第一分束器的另一个输出端与所述以及将所述光信号输出至所述第一发射光纤和所述第二发射光纤。所述光接收装置包括：第一接收光纤、第二接收光纤、第一合束器和光电转换单元。所述第一合束器的一个输入端与所述第一接收光纤的输出端连接，所述第一合束器的另一个输入端与所述第二接收光纤的输出端连接。所述第一接收光纤的输入端用于接收第一回波信号，所述第一回波信号是所述第一发射光纤输出的光信号经目标对象反射后得到的。所述第二接收光纤的输入端用于接收第二回波信号，所述第二回波信号是所述第二发射光纤输出的光信号经目标对象反射后得到的。所述光电转换单元还用于将所述第二合束器输出的混合光信号转换为电信号。其中，所述第一发射光纤和所述第一接收光纤的长度之和小于或者等于所述第二发射光纤、第二接收光纤与设定值之和，所述设定值等于所述激光雷达的最大探测距离的2倍。

通过配置第一发射光纤和第一接收光纤的长度和与第二发射光纤和第二接收光纤的长度和，可以利用一个发光单元实现多个探测区域的探测，有利于降低成本。并且，通过选择合适的发射光纤和接收光纤的长度，可以根据需要将发光单元和光电转换单元等结构布置在探测区域内或者探测区域外，例如，离探测区域较远的位置。使得激光雷达的布置更加灵活。

在一些示例中，所述第一发射光纤的输出端和所述第二发射光纤的输出端位于不同的物理空间。例如，位于两个不同的房间。在另一些示例中，所述第一发射光纤的输出端和所述第二发射光纤的输出端也可以位于同一物理空间，例如位于同一房间内，只要保证第一发射光纤和第二发射光纤输出的光信号被传输至该物理空间的不同区域即可。

在一些示例中，所述光发射装置还包括第一光学开关、第二分束器、第三发射光纤和第四发射光纤，所述第一光学开关的输入端用于接收所述光发射单元发射的光信号，所述第一光学开关的一个输出端与所述第一分束器的输入端连接，所述第一光学开关的另一个输出端与所述第二分束器的输入端连接，所述第二分束器的一个输出端与所述第三发射光纤的输入端连接，所述第二分束器的另一个输出端与所述第四发射光纤的输入端连接。所述光接收装置还包括第二光学开关、第二合束器、第三接收光纤和第四接收光纤。所述第二合束器的一个输入端与所述第三接收光纤的一端连接，所述第二合束器的另一个输入端与所述第四接收光纤的一端连接。所述第二光学开关的一个输入端与所述第一合束器的输出端连接，所述第二光学开关的另一个输入端与所述第二合束器的输出端连接。所述第二光学开关的输出端与所述光电转换单元的输入端连接。所述光电转换单元还用于将所述第二合束器输出的混合光信号转换为电信号。其中，所述第三发射光纤和所述第三接收光纤的长度之和小于或者等于所述第四发射光纤、第四接收光纤与所述设定值之和。所述第三发射光纤的输出端与所述第一发射光纤的输出端在一个所述物理空间内，所述第四发射光纤的输出端与所述第二发射光纤的输出端在一个所述物理空间内。

通过第一光学开关可以控制激光器输出的光信号是从第一分束器输出还是从第二分束器输出，通过第二光学开关可以控制是第一合束器输出的混合光信号由光电转换单元转换为电信号还是第二合束器输出的混合光信号由光电转换单元转换为电信号。这样，可以基于一个激光器产生多路光信号，且通过增加满足前述长度要求的发射光纤和接收光纤，即可在各个物理空间内增加发射信号的路数，无需增加其他复杂器件结构，有利于降低成本。

第四方面，提供了一种激光雷达的控制方法，该方法用于控制所述激光雷达的光发射装置。所述方法包括：基于N路第一驱动信号控制所述光发射装置中的N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于所述N路第一驱动信号中的一路第一驱动信号产生。其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

在一些示例中，所述方法还包括：基于至少一路第三驱动信号，生成所述N路第一驱动信号，所述第三驱动信号的数量小于所述第一驱动信号的数量。

示例性地，在一个编码周期内，所述第三驱动信号携带的编码信息包括一个第二码值集合，所述第二码值集合包括多个子集，每个所述子集包括多个码值组，所述编码周期包括多个单位时间；所述基于至少一路第三驱动信号，生成所述N路第一驱动信号，包括：在所述单位时间内，将第四驱动信号对应的所述第二码值集合的所述子集中的码值组轮流作为多路第五驱动信号的码值，所述第四驱动信号为所述至少一路第三驱动信号中的一路，所述多路第五驱动信号为所述第四驱动信号对应的所述第一驱动信号。

在一些示例中，每个码值组包括一个有效码值和多个无效码值，有效码值相对于多个无效码值在码值组中的排列位置是基于随机数确定的。

在另一些示例中，所述单位时间包括多个时间窗口，所述时间窗口包括多个时间上连续的子窗口。

所述在所述单位时间内，将第四驱动信号对应的所述第二码值集合的所述子集中的码值轮流作为多路第五驱动信号的码值，包括：在所述第五驱动信号对应的目标子窗口输出所述第五驱动信号对应的码值，所述第五驱动信号为一路所述第一驱动信号，所述目标子窗口为所述多个时间窗口中的一个，所述目标子窗口在所属的时间窗口中的位置是基于随机数确定的。

第五方面，提供了一种激光雷达的控制装置，用于控制所述激光雷达的光发射装置。所述控制装置包括控制模块。所述控制模块用于基于N路第一驱动信号控制所述光发射装置中的N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于所述N路第一驱动信号中的一路第一驱动信号产生。其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

在一些示例中，所述装置还包括：生成模块，用于基于至少一路第三驱动信号，生成所述N路第一驱动信号，所述第三驱动信号的数量小于所述第一驱动信号的数量。

在一些示例中，在一个编码周期内，所述第三驱动信号携带的编码信息包括一个第二码值集合，所述第二码值集合包括多个子集，每个所述子集包括多个码值组，所述编码周期包括多个单位时间；生成模块用于在所述单位时间内，将第四驱动信号对应的所述第二码值集合的所述子集中的码值组轮流作为多路第五驱动信号的码值，所述第四驱动信号为所述至少一路第三驱动信号中的一路，所述多路第五驱动信号为所述第四驱动信号对应的所述第一驱动信号。

在一些示例中，所述码值组包括一个有效码值和多个无效码值，所述有效码值相对于所述多个无效码值在所述码值组中的排列位置是基于随机数确定的。

在另一些示例中，所述单位时间包括多个时间窗口，所述时间窗口包括多个时间上连续的子窗口。所述生成模块用于在所述第五驱动信号对应的目标子窗口输出所述第五驱动信号对应的码值，所述第五驱动信号为一路所述第一驱动信号，所述目标子窗口为所述多个时间窗口中的一个，所述目标子窗口在所属的时间窗口中的位置是基于随机数确定的。

第六方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，其中：存储器中存储有计算机指令，处理器执行计算机指令，以实现第四方面及其可能的实现方式的方法。

第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当计算机可读存储介质中的计算机指令被计算机设备执行时，使得计算机设备执行第四方面及其可能的实现方式的方法。

第八方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述第四方面及其可能的实现方式的方法。

附图说明

图1是本申请一个示例性实施例提供的激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的另一种激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的光发射装置输出的第二光信号的传播路径分布示意图；

图4是本申请一个示例性实施例提供的另一种激光雷达的光发射装置输出的第二光信号的传播路径分布示意图；

图5是本申请实施例提供的光学分束器的结构示意图；

图6是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图7是本申请一个示例性实施例提供的一种输出组件的结构示意图；

图8是本申请一个示例性实施例提供的一种输出组件的结构示意图；

图9是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图10是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图11是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图12是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的光发射装置的结构示意图；

图13是本申请一个示例性实施例提供的一种控制单元的结构示意图；

图14是本申请一个示例性实施例提供的编码周期的一个单位时间内，第一驱动信号的码值输出位置的分布示意图以及对应的第一光发射信号的发光位置示意图；

图15是本申请一个示例性实施例提供的编码周期的一个单位时间内，第一驱动信号的码值输出位置的分布示意图以及对应的第一光发射信号的发光位置示意图；

图16是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；

图17是本申请一个示例性实施例提供的另一种激光雷达的结构示意图；

图18是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的结构示意图；

图19是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的结构示意图；

图20是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的结构示意图；

图21是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的结构示意图；

图22是本申请一个示例性实施例提供的又一种激光雷达的结构示意图；

图23是本申请一个示例性实施例提供的一种发射信号和回波信号的传输过程的时序图；

图24是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的控制方法的流程示意图；

图25是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的控制装置的结构示意图；

图26是本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请一个示例性实施例提供的激光雷达的光发射装置的结构示意图。如图1所示，该光发射装置包括发光单元11和控制单元12。发光单元11包括第一激光器阵列111，第一激光器阵列111包括N个第一激光器111a。其中，N为大于1的整数。控制单元12分别与N个第一激光器111a电连接。控制单元12用于基于N路第一驱动信号控制N个第一激光器111a发射第一光信号。N路第一驱动信号与N个第一激光器111a一一对应，每路第一驱动信号用于控制一个第一激光器111a发射第一光信号。也即是，一路第一光信号基于一路第一驱动信号产生。

其中，N路第一驱动信号携带不同的编码信息。第一光信号携带与对应的第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的第一激光器111a输出的第一光信号携带的编码信息不同。例如，第一光信号携带与对应的第一驱动信号相同的编码信息。需要说明的是，在其他实施例中，第一光信号携带与对应的第一驱动信号不同但是相关联的编码信息，只要能够保证不同的第一激光器输出的第一光信号携带的编码信息不同即可。

在本申请实施例中，第一驱动信号是电信号。第一驱动信号的高电平对应第一码值，低电平对应第二码值，第一驱动信号携带的编码信息是指在一个时间周期内第一驱动信号的高低电平对应的码值序列。示例性地，第一码值为1，第二码值为0；或者，第一码值为0，第二码值为1。也就是说，编码信息是1和0构成的一定长度的二值序列。

基于第一驱动信号控制第一激光器发射第一光信号是指，当第一驱动信号是高电平时，控制第一激光器发光；而当第一驱动信号是低电平时，控制第一激光器不发光。由于第一驱动信号的高低电平对应不同的码值，所以第一激光器的发光与否也对应不同的码值。

在本申请实施例中，N的数量可以根据实际需要设置，例如，2个、4个、8个等，本申请对此不做限制。编码信息的长度与N的取值成正比。也即是，N越大，编码信息的长度越长。

为了提高解码的准确度，N个第一驱动信号携带的编码信息是正交的。例如，假设N等于4。4个第一驱动信号携带的编码信息分别为1111、1100、1001、1010。

在本申请实施例中，第一激光器111a可以为固体激光器、半导体激光器、气体激光器、红外激光器、X射线激光器、化学激光器、准分子激光器或者染料激光器等，本申请对此不做限制，可以根据实际需要选择合适的激光器。

在本申请实施例中，通过N路第一驱动信号控制N个第一激光器发射携带编码信息的第一光信号，无需使用光编码器，有利于减小激光雷达的体积。并且，通过第一驱动信号直接控制第一激光器发光，避免了第一激光器发出的光未被光信号利用的情况，有效提高了光的利用率。

为了便于描述，下文中将以N等于4为例对激光雷达的光发射装置和光接收装置进行示例性说明。

图2是本申请一个示例性实施例提供的另一种激光雷达的光发射装置的结构示意图。如图2所示，该光发射装置包括：发光单元11和控制单元12。发光单元11包括第一激光器阵列111。第一激光器阵列111包括四个第一激光器111a。

其中，控制单元12分别与四个第一激光器111a电连接。控制单元12用于基于四路第一驱动信号控制四个第一激光器111a发射第一光信号。一路第一驱动信号控制一个第一激光器111a，从而得到四路第一光信号。每路第一光信号基于一路第一驱动信号产生。不同的第一驱动信号携带不同的编码信息。例如，LD1对应的第一驱动信号携带的编码信息为1111，LD2对应的第一驱动信号携带的编码信息为1100，LD3对应的第一驱动信号携带的编码信息为1001，LD4对应的第一驱动信号携带的编码信息为1010。

关于第一光信号和第一驱动信号的相关内容，参见图1相关实施例，在此不再详细描述。

发光单元11还包括分束组件112。分束组件112用于将每个第一激光器111a输出的第一光信号分为M路第二光信号。其中，M为大于1的整数。这样，分束组件112输出的第二光信号的数量为M与N的乘积。

在本申请实施例中，M的取值可以根据实际需要设置，例如，M等于2、4或8等。下面将以M等于4为例进行说明。

需要说明的是，在本申请实施例中，分束组件112将每路第一光信号均分为了M路第二光信号，在其他实施例中，可以仅将一部分第一光信号分为M路第二光信号。

在一些示例中，分束组件112还用于限定输出的M路第二光信号的传播方向，以使M路第二光信号沿着设定传播路径传播至探测区域。

示例性地，该分束组件112包括光学分束器。该光学分束器用于将每路第一光信号分为四路第二光信号。因此，当存在四路第一光信号时，该光学分束器一共输出十六路第二光信号。

如图2所示，这十六路第二光信号分为四个发射信号集合，每个发射信号集合中的各路第二光信号携带不同的编码信息。这四个发射信号集合分别为{S11，S12，S13，S14}、{S21，S22，S23，S24}、{S31，S32，S33，S34}和{S41，S42，S43，S44}。

发光单元11输出的多路第二光信号的传播路径沿第一方向依次排列且任意两路第二光信号的传播路径之间呈夹角。

在该实施例中，光学分束器不仅用于分束，还用于限定光学分束器输出的第二光信号的传播路径。这样，无需单独布置用于控制第二光信号的传播方向的输出组件，有利于减少光发射装置包含的器件的数量，简化光发射装置的结构。

在本申请实施例中，发光单元11输出的多路第二光信号的传播路径的排列方式满足以下条件中的至少一种，例如满足以下条件一和条件二。

条件一、任意相邻的两路第二光信号的传播路径之间的夹角与参考角度值之间的差值的绝对值小于设定值。该设定值可以根据实际情况设置，例如，0.1°等。例如，任意相邻的两路第二光信号的传播路径之间的夹角均等于θ，θ即为该参考角度值，这样，任意相邻的两路第二光信号的传播路径之间的夹角与该参考角度值之间的差值均等于0。

条件二、发光单元输出的多路第二光信号分为多个发射信号集合，多个发射信号集合沿第一方向排布，每个发射信号集合包括N路第二光信号，且每个发射信号集合中的各路第二光信号携带不同的编码信息。

在多路第二光信号的传播路径的分布满足条件一和条件二的情况下，每个发射信号集合中的多路第二光信号的光斑在第一方向上连续分布，各个发射信号集合对应的光斑集合在第一方向上连续分布。这里，光斑连续分布是指当多路第二光信号照在同一平面上时，相邻的两路第二光信号的光斑部分重叠，或者相邻的两路第二光信号的光斑互不重叠，但是间距小于设定值(例如，间距为0)。

在本申请实施例中，将第二光信号分为多个发射信号集合，并且使得每个发射信号集合中在第一方向上连续分布的多个第二光信号携带不同的编码信息，方便激光雷达的光接收装置接收每个发射信号集合对应的回波信号。

示例性地，在满足条件一和条件二的情况下，各路第二光信号的传播路径之间满足以下关系中的至少一种。

关系一、任意两路第二光信号的传播路径之间的夹角均为θ的整数倍。

关系二、第一传播路径和第二传播路径之间的夹角的取值范围为[θ，(2N-1)θ]，第一传播路径和第二传播路径为由一路第一光信号分束得到的相邻两路第二光信号的传播路径。

也就是说，在满足前述条件二的情况下，由一路第一光信号分束得到的M路第二光信号中，相邻两路第二光信号在最靠近的情况是：一路第二光信号是第m-1个发射信号集合中的最后一路第二光信号，另一路第二光信号是第m个发射信号集合中的第一路第二光信号。此时，相邻两路第二光信号在发光单元输出的所有第二光信号中相邻布置，例如图3中从上往下，第8路第二光信号和第9路第二光信号相邻布置，且第8路第二光信号和第9路第二光信号之间的夹角ω2等于θ。

由一路第一光信号分束得到的M路第二光信号中，相邻两路第二光信号最远离的情况是：一路第二光信号是第m-1个发射信号集合中的第一路第二光信号，另一路第二光信号是第m个发射信号集合中的最后一路第二光信号。由于每个发射信号集合包括N路第二光信号，因此，相邻两路第二光信号之间的夹角等于(2N-1)θ。例如，图3中从上往下，第5路第二光信号和第12路第二光信号之间的夹角α2等于(2N-1)θ。由于N等于4，所以α2等于7θ。

关系三、第三传播路径和第四传播路径之间的夹角的取值范围为[(m-1)Nθ，mNθ-θ]，第三传播路径为发光单元输出的多路第二光信号中，在第一方向上的第1路第二光信号的传播路径，第四传播路径为由任意一路第一光信号分束得到的M路第二光信号中在第一方向上的第m路第二光信号的传播路径。

如前所述，每个发射信号集合中包括N路第二光信号，每路第一光信号分束得到的M路第二光信号中，第m路第二光信号均属于第m个发射信号集合。如果该第m路第二光信号属于第m个发射信号集合中的第1路第二光信号，则在该第m路第二光信号之前存在(m-1)个发射信号集合，与发光单元输出的所有第二光信号中在第一方向上的第1路第二光信号之间的夹角为(m-1)Nθ。如果该第m路第二光信号属于第m个发射信号集合中的第N路第二光信号，则在该第m路第二光信号之前存在mN-1路第二光信号，该第m路第二光信号与发光单元输出的所有第二光信号中在第一方向上的第1路第二光信号之间的夹角为mNd-θ。

关系四、第五传播路径和第六传播路径之间的夹角的取值范围为[θ，(N-1)θ]，第五传播路径为一路第一光信号分束得到的M路第二光信号中，在第一方向上的第m路第二光信号的传播路径，第六传播路径为另一路第一光信号分束得到的M路第二光信号中，在第一方向上的第m路第二光信号的传播路径。

每路第一光信号分束得到的M路第二光信号中，第m路第二光信号均属于第m个发射信号集合，因此，来自两路第一光信号的第m路第二光信号最接近的情况是相邻，对应的夹角为θ；来自两路第一光信号的第m路第二光信号最远的情况是分别为该发射信号集合中的第1路第二光信号和第N路光信号，对应的夹角为(N-1)θ。

在关系一至关系四中，m为整数且1＜m≤M，θ为参考角度值。

在本申请实施例中，第二光信号的传播路径的排列方式有种，本申请对第二光信号的传播路径的排列方式不做限制，只要能够满足前述条件一和条件二即可。

在图2所示实施例中，整个光发射装置的覆盖视场为16θ。

图3和图4分别为本申请实施例提供的一种激光雷达的光发射装置输出的(即发光单元输出的)第二光信号的传播路径分布示意图。在图3和图4中，相邻两条虚线之间的四条传播路径为一个发射信号集合中的第二光信号的传播路径。α、γ、β和ω分别对应一个发射信号集合。

在图3中，每个发射信号集合对应的多个传播路径之间的夹角分别满足：

α1＝α3＝4θ，α2＝7θ；

γ1＝γ3＝4θ，γ2＝5θ；

β1＝β3＝4θ，β2＝3θ；

ω1＝ω3＝4θ，ω2＝θ。

在图4中，每个发射信号集合对应的多个传播路径之间的夹角分别满足：

α1＝α2＝α3＝4θ；

γ1＝γ2＝γ3＝4θ；

β1＝β2＝β3＝4θ；

ω1＝ω2＝ω3＝4θ。

示例性地，光学分束器包括但不限于DOE和/或ROE等。

图5是本申请提供的光学分束器的结构示意图。如图5所示，光学分束器包括多个分光结构112a，每个分光结构112a对应一路第一光信号，每个分光结构112a用于将对应的一路第一光信号分为M路第二光信号。多个分光结构112a相互层叠。

在一些示例中，如图5的(a)部分所示，分光结构112a为平板结构，多个平板结构在垂直于第一光信号的光轴方向的方向上依次层叠，且在该光轴方向上依次错位。即在该光轴方向上相对于相邻的分光结构112a依次偏移。这样，能够使得不同分光结构112a对应的第二光信号在垂直于第一光信号的光轴方向的方向上产生偏移，光学分束器输出的多个第二光信号在参考面上的光斑基本呈阵列分布。该参考面垂直于该光轴方向。

在又一些示例中，如图5的(b)部分所示，分光结构112a为弧形板状结构，多个弧形板状结构在第一光信号的光轴方向上依次层叠，且多个弧形板状结构的圆心在第一光信号的光轴方向上。

在另一些示例中，如图5的(c)部分所示，分光结构112a为平板结构，多个平板结构在第一光信号的光轴方向上依次层叠且没有错位。

图5(b)和图5(c)所示的光学分束器输出的多个第二光信号分布在同一平面内。

需要说明的是，在本申请实施例中，N个第一激光器111a输出的第一光信号的光轴方向是平行的。

在本申请实施例中，每个分光结构112a均可以包括透明基板和位于透明基板表面的光学图形。光学图形包括凸起和凹陷中的至少一种，凸起和凹陷的形状可以根据实际需要设置，本申请对此不做限制。需要说明的是，本申请实施例对光学分束器的结构不做限制，只要能够实现分束组件的功能即可。

图6是本申请一个示例性实施例提供的另一种光发射装置的结构示意图。与图2所示的实施例的区别在于，在图6中，分束组件112包括N个光纤分束器112b，N个光纤分束器112b与N个第一激光器111a一一对应。每个光纤分束器112b具有一个输入端和M个输出端。每个光纤分束器112b的输入端与对应的一个第一激光器111a的输出端连接，每个光纤分束器112b的每个输出端用于输出一路第二光信号。

此外，图6所示的光发射装置中，发光单元11还包括输出组件113。输出组件113用于控制发光单元11输出的第二光信号的传播方向，以使各个发射信号集合中的第二光信号输出至发射信号集合对应的探测区域，从而采用不同的发射信号集合对不同的探测区域进行探测。例如，采用第一发射信号集合中的第二光信号对第一探测区域进行探测，以及采用第二发射信号集合中的第二光信号对第二探测区域进行探测，第一探测区域和第二探测区域为不同的两个空间区域。

这里，输出组件113输出的多个第二光信号的传播路径排布方式也满足前述条件一和条件二。

图7和图8分别是本申请实施例提供的一种输出组件的结构示意图。如图7和图8所示，输出组件113包括多根发射光纤113a和多个准直器113b。每根发射光纤113a的一端与光纤分束器112b的一个输出端连接，每根发射光纤113a的另一端对应连接一个准直器113b。这里，准直器113b用于对发射光纤113a输出的激光束进行准直，以减小激光束的发散角。发射光纤113a和准直器113b的数量均与第二光信号的数量相等。

在图7中，多个准直器113b排成一列，多个准直器113b的出光方向平行。为了满足前述条件一和条件二，多个准直器113b之间的间距相等，且满足以下间距条件：

任意两个准直器之间的间距均为d的整数倍；

第一准直器和第二准直器之间的间距的取值范围为[d，(2N-1)d]，该第一准直器和第二准直器为与一个光纤分束器连接的任意两个准直器；

第三准直器和第四准直器之间的间距的取值范围为[(m-1)Nd，mNd-d]，该第三准直器为所有准直器中在第一方向上的第1个准直器(即最外侧的一个准直器)，第四准直器为任一光纤分束器所连接的准直器中的第m个准直器；

第五准直器和第六准直器之间的间距的取值范围为[d，(N-1)d]，该第五准直器和第六准直器所连接的光纤分束器不同，且第五准直器和第六准直器均为对应的光纤分束器所连接的多个准直器中，在第一方向上的第m个准直器；

其中，m为正整数且1＜m≤M，d为参考距离值。该参考距离值可以根据实际需要设置，本申请对此不做限制。

可选地，该输出组件113还包括光学器件113c，多个准直器113b位于光学器件113c的焦平面上。该光学器件113c用于改变准直器113b输出的第二光信号的传播方向，以使光学器件113c输出的第二光信号的传播路径的排布方式与图3所示实施例基本相同。在该实施例中，通过多个准直器113b的排布和光学器件113c的配合来限定第二光信号的传播路径。

在图8中，通过多个准直器113b的排布方式来限定第二光信号的传播路径。多个准直器113b输出的第二光信号的传播路径的排布方式参见图3相关实施例，在此省略详细描述。示例性地，多个准直器113b沿弧线排列。

图9是本申请实施例提供的又一种光发射装置的结构示意图。如图9所示，光发射装置包括控制单元12和发光单元11。发光单元11包括第一激光器阵列111和输出组件113，输出组件113用于将N个第一光信号输出至探测区域。也即是，在图9所示实施例中，以第一光信号作为光发射装置的发射信号。

在一些示例中，该输出组件113还用于控制N路第一光信号在探测区域内扫描。

示例性地，输出组件113包括光学镜组113e和扫描器113d，光学镜组113e用于将第一光信号导向扫描器113d。扫描器113d用于将接收到的第一光信号反射至探测区域的目标位置。扫描器113d可以将第一光信号在不同的时刻，对准探测区域内的不同位置。

示例性地，光学镜组113e包括N个反射镜，每个反射镜对应一个第一激光器111a，用于将来自对应的第一激光器111a的第一光信号反射至扫描器113d。这里，N个反射镜的镜面的法向的指向角均不相同，这样，各个反射镜均可以将接收到的第一信号光反射至扫描器113d。示例性地，扫描器包括MEMS微镜、转镜以及振镜等。

在一些示例中，探测区域分为N个子区域，分别为子区域1～子区域N。N个子区域与N个第一光信号一一对应。每个第一光信号扫描一个对应的子区域。每个子区域内包括多个扫描位置，每个第一光信号在对应的一个子区域内移动，直至完成对应的子区域的扫描。例如，当遍历完对应的子区域内的所有扫描位置时，表示该子区域内的扫描完成。例如，第一光信号a扫描子区域1，第二光信号b扫描子区域2。在时间段A，第一光信号a在子区域1的第一个扫描位置，第一光信号b在子区域2的第一个扫描位置；在时间段A之后的时间段B，第一光信号a从子区域1的第一个扫描位置移动到子区域1的第二个扫描位置，第一光信号b从子区域2的第一个扫描位置移动到子区域2的第二个扫描位置。以此类推。

在该示例中，每个第一激光器111a输出的第一光信号扫描一个子区域，且各个第一激光器111a输出的第一光信号扫描的子区域相邻。

各个第一光信号扫描对应的子区域时，扫描方向可以相同，以便于利用一个扫描器实现多个第一光信号的扫描。例如，图9中，各个子区域的扫描方向均为：沿平行于纸面的方向，按照从上到下的方向逐行扫描，且对于相邻的两行，行扫描方向相反。例如第一行从左到右扫描，第二行从右到左扫描。也即是，每个子区域内的扫描方向均呈Z字形。

可选地，该发光单元11还包括光束整形组件114。光束整形组件114位于第一激光器阵列111和输出组件113之间，用于对第一激光器111a输出的第一光信号进行准直整形。

在本申请实施例中，第一激光器111a发射的第一光信号为点状激光束。点状激光束是指激光束照射到实体的表面后形成点状光斑的激光束。因此需要光束整形组件将点状激光束准直整形，以控制激光束的发散角和光斑形状。

示例性地，光束整形组件114包括但不限于柱透镜或者凸透镜等。

图10是本申请实施例提供的又一种光发射装置的结构示意图。与图9所示实施例的区别在于，输出组件的扫描方式不同。在图10所示实施例中，N个所述第一光信号在所述探测区域内同步移动，直至完成所述探测区域的扫描。这里，同步移动是指，在同一时间段或者同一时刻，N个第一光信号输出至探测区域中的同一扫描位置。在一些示例中，当遍历完探测区域内的所有扫描位置时，表示该探测区域内的扫描完成。

示例性地，探测区域包括多个扫描位置，每个扫描位置对应N个第一光信号。N个第一光信号沿扫描方向在多个扫描位置之间移动，每次移动后N个第一光信号位于同一扫描位置。例如，N个第一光信号在时间段A输出至第一扫描位置，且N个第一光信号分别对应第一扫描位置的不同区域；在时间段A之后的时间段B，N个第一光信号均移动到第二扫描位置，且N个第一光信号分别对应第二扫描位置的不同区域。以此类推。

在图10中，在时间段A，LD1对应的光斑为S11，LD2对应的光斑为S12，LD3对应的光斑为S13，LD4对应的光斑为S14，S11，S12，S13和S14相邻。在时间段B，LD1对应的光斑为S21，LD2对应的光斑为S22，LD3对应的光斑为S23，LD4对应的光斑为S24，S21，S22，S23和S24相邻，且S21与S14相邻。以此类推。

示例性地，如图10所示，扫描方向为沿平行于纸面的方向，按照从左到右的方向逐列扫描，且对于相邻的两列，行扫描方向相反。例如第一列从上到下扫描，第二列从下到上扫描。

在该实施例中，通过扫描器可以调整扫描器113d出射的多个第一光信号的传播方向，从而控制N个第一光信号沿扫描方向同步扫描。

图11是本申请实施例提供的又一种光发射装置的结构示意图。与图10所示的光发射装置相比，区别在于图11中，发光单元11还包括第二激光器阵列115，第二激光器阵列115包括N个第二激光器115a。控制单元12分别与N个第二激光器115a电连接。控制单元12还用于基于N路第二驱动信号控制N个第二激光器115a发光发射第三光信号。其中，第三光信号携带与对应的第二驱动信号相关联的编码信息，且不同的第二激光器115a输出的第三光信号携带的编码信息不同。

在一些示例中，N路第一驱动信号携带的编码信息与N路第二驱动信号携带的编码信息一一对应相同。也即是，一路第一驱动信号携带的编码信息与对应的一路第二驱动信号携带的编码信息相同。

在一些示例中，第一激光器111a和第二激光器115a可以同时工作。例如，控制单元12用于在同一时刻，基于N路第一驱动信号控制N个第一激光器111a发射第一光信号，基于N路第二驱动信号控制N个第二激光器115a发射第三光信号。

在另一些示例中，第一激光器111a和第二激光器115a不同时工作。例如，控制单元12用于在第一时段内基于N路第一驱动信号控制N个第一激光器发射第一光信号；以及在第二时段内基于N路第二驱动信号控制N个第二激光器发射第三光信号，第一时段和第二时段不同。

当控制单元12在不同的时段内分别驱动第一激光器和第三激光器时，第一驱动信号和第二驱动信号之间可以采用以下关系。

例如，携带相同编码信息的一路第一驱动信号和一路第二驱动信号是同一路驱动信号以时间为单位分段得到。比如，一路驱动信号携带的编码信息为A，在每个时间单位内重复该编码信息A。该路驱动信号在第一时段内为第一驱动信号，在第二时段内为第二驱动信号。这里，第一时段和第二时段均为一个时间单位。这样，控制单元能够以时分复用的方式控制第一激光器111a和第二激光器115a工作。

又例如，一路第二驱动信号是由携带相同编码信息的一路第一驱动信号延时得到的。比如，将一路驱动信号分为两路，其中一路为第一驱动信号，另一路经过延时处理得到第二驱动信号。

在另一些示例中，第二激光器阵列115可以作为第一激光器阵列111的备用组件，在第一激光器阵列111不能正常工作时工作，以提高激光雷达的工作可靠性。

在该实施例中，发光单元11还包括输出组件113，输出组件113用于将N个第一光信号和N个第三光信号输出至探测区域。该输出组件113还用于控制N个第一光信号和N个第三光信号在探测区域内扫描。

示例性地，输出组件113包括多个光学镜组113e和扫描器113d，光学镜组113e用于将对应的一路第一光信号或者第三光信号导向扫描器113d。扫描器113d用于将接收到的第一光信号或者第三光信号反射至探测区域。扫描器113d在不同的时刻，将接收到的第一光信号和/或第三光信号对准探测区域内的不同位置。输出组件113的结构和工作过程参见图10，在此不再详细描述。

图12是本申请实施例提供的又一种光发射装置的结构示意图。图12所示的光发射装置的结构与图6所示的光发射装置的结构类似，区别在于，图12中，发光单元11的输出组件113可以将分束组件112输出的第二光信号拉远至对应的探测区域，这样，控制单元12以及发光单元11中的第一激光器阵列111和分束组件112可以集中布置在一个地方。而将输出组件的一部分布置在探测区域所在的空间内。

示例性地，输出组件113包括：多个输出部件集合1131，每个输出部件集合1131均包括发射光纤113f、光学镜组113e和扫描器113d。每个输出部件集合1131中，发射光纤113f用于将对应的一路第二光信号传输至光学镜组113e，光学镜组113e用于将接收到的第二光信号导向扫描器113d；扫描器113d用于将接收到的第二光信号反射至对应的探测区域中的目标位置。

在一些示例中，多个输出部件集合1131中存在多个第一输出部件集合和多个第二输出部件集合，第一输出部件集合用于将对应的第二光信号输出至第一探测区域，第二输出部件集合用于将对应的第二光信号输出至第二探测区域。例如，如图12所示，输出部件集合1～4均为第一输出部件集合，输出部件集合5～8均为第二输出部件集合。

在一些示例中，第一探测区域和第二探测区域位于物理隔离的两个空间区域内，例如，第一探测区域为一个房间(例如图12中的房间1)的内部空间区域，第二探测区域为另一个房间(例如图12中的房间2)的内部空间区域。这里第一探测区域和第二探测区域可以是相邻的区域，例如在同一位置的相邻的两个房间。或者，第一探测区域和第二探测区域也可以是间隔一定距离的两个区域，例如在不同城市的两个房间等。

在另一些示例中，第一探测区域和第二探测区域位于同一封闭空间的两个不同的空间区域内，例如，同一房间中的左侧和右侧。

通过将控制单元12和发光单元11的一部分(即第一激光器阵列111和分束组件112)集中布置，且将发光单元11的输出组件113的一部分(即光学镜组113e和扫描器113d)布置在对应的探测区域所在的物理空间内，并且利用发射光纤113f连接发光单元的位于不同地方的两个部分，可以丰富激光雷达的应用场景。并且，多个物理隔离的探测区域可以共用一套控制单元、第一激光器阵列和分束组件，可以降低激光雷达的应用成本。

下面对本申请实施例中，控制单元的结构和工作过程进行示例性说明。

图13是本申请一个示例性实施例提供的一种控制单元的结构示意图。如图13所示，在一些示例中，控制单元12包括控制电路121和开关电路122。开关电路122具有至少一个输入端和N个输出端。该至少一个输入端与控制电路12连接，N个输出端分别与N个第一激光器111a连接。这里，开关电路122的输入端的数量小于开关电路122的输出端的数量。每个输入端与多个输出端关联，且不同的输入端关联的输出端不同。相关联的输入端和输出端之间可以选择性地导通或者断开。

在本申请实施例中，控制电路121用于将至少一路第三驱动信号输出至该至少一个输入端。这里，第三驱动信号的路数可以与开关电路的输入端的数量相同。每个输入端用于接收一路第三驱动信号。开关电路122用于基于接收到的第三驱动信号，得到N路第一驱动信号，以及将N路第一驱动信号分别从一个输出端输出。

在本申请实施例中，将以控制电路121还用于控制开关电路122的输入端和输出端之间的通断为例来进行说明。需要说明的是，在其他实施例中，还可以采用外部提供的时序控制信号来控制开关电路122的输入端和输出端之间的通断。

示例性地，开关电路122具有一个输入端和N个输出端，一个输入端与N个输出端关联。这样，控制电路121只需要具有一个编码输出单元即可得到多路第一光信号。

在一些示例中，如图13所示，开关电路122包括N个开关122a。N个开关122a分为多个开关组，每个开关组中的多个开关122a的输入端相互连接，作为开关电路122的一个输入端。N个开关122a的输出端即为开关电路122的输出端。示例性地，N个开关122a的输入端相互连接，作为开关电路122的一个输入端。

示例性地，控制电路121包括但不限于FPGA、DSP、CPU、APU和GPU等。

在本申请实施例中，每路第一驱动信号携带的编码信息均包括多个重复的第一码值集合。每个第一码值集合包括多个码值。例如，一路第一驱动信号携带的编码信息包括多个第一码值集合，每个第一码值集合均包括4个码值，4个码值分别为1111。

每个码值集合中的码值在一个编码周期内产生，且在一个编码周期内，与同一输入端关联的多个输出端分别输出的一个码值组。每个码值组包括一个或多个码值。例如，假设开关电路具有一个输入端和四个输出端，这四个输出端均与该输入端关联。该开关电路在一个编码周期内，输出四个第一码值集合，每个第一码值集合对应一个输出端。

每个编码周期包括多个单位时间，该开关电路在一个单位时间内，输出四个码值组，四个码值组分别属于四个第一码值集合。在一些示例中，相邻的两个单位时间在时间上连续。在另一些示例中，相邻的两个单位时间之间存在闲置时间。

每个单位时间包括时间上连续的多个时间窗口，这多个时间窗口与开关电路122的多个输出端一一对应。开关电路22的输出端在对应的时间窗口输出码值。例如，控制电路121用于在目标输出端对应的时间窗口内，控制目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得目标输出端输出一个码值组。这里，目标输入端为至少一个输入端中的任意一个，多个目标输出端均为目标输入端所关联的输出端。

在本申请实施例中，开关电路基于至少一路第三驱动信号输出N路第一驱动信号的方式可以采用以下两种方式中的任一种。

方式一、控制电路121用于向目标输入端输出一路第三驱动信号；开关电路122将从目标输入端接收到的第三驱动信号轮流从多个目标输出端输出。

在该方式一中，第三驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第二码值集合。第二码值集合是目标输出端输出的多路第一驱动信号对应的第一码值集合的并集。且第二码值集合中的多个码值按照排列顺序分为多个子集，每个子集中的码值分别属于不同的第一码值集合。

示例性地，假设一路第三驱动信号用于生成N路第一驱动信号，则第二码值集合中的码值的数量等于一个第一码值集合中码值的数量的N倍。第二码值集合中的码值按照排列顺序分为N个子集，每个子集包括N个码值且这N个码值对应不同的N个第一码值集合。

开关电路122将每个子集中的N个码值按照固定的顺序，依次从多个目标输出端输出。例如，先将第一个子集中的第一个码值从第一个目标输出端输出，将第一个子集中的第二个码值从第二个目标输出端输出……将第一个子集中的第N个码值从第N个目标输出端输出；然后，将第二个子集中的N个码值按照相同的顺序从N个目标输出端输出。

以4个第一驱动信号对应的第一码值集合分别为1111、1100、1001和1010为例。第一码值集合均包括4个码值，则一个编码周期包括4个单位时间。每个单位时间用于输出一个码值。第二码值集合包括16个码值，分别为1111110010011010。这16个码值分为4个子集。第一个子集为1111，第二个子集为1100，第三个子集为1001，第四个子集为1010。在一个编码周期的第一个单位时间内，开关电路122将第一个子集中的4个码值依次从四个输出端输出，使得四个输出端均输出码值1。在第二个单位时间内，开关电路122将第二个子集中的4个码值依次从四个输出端输出，使得四个输出端输出的码值分别为1100。在第三个单位时间内，开关电路122将第三个子集中的4个码值依次从四个输出端输出，使得四个输出端输出的码值分别为1001。在第四个单位时间内，开关电路122将第四个子集中的4个码值依次从四个输出端输出，使得四个输出端输出的码值分别为1010。

结合图13，开关电路122将每个子集中的4个码值依次从四个输出端输出时，可以依次导通开关1～开关4，且每次仅导通一个开关。

方式二、控制电路121用于向开关电路122的目标输入端输出第三驱动信号；以及根据目标编码信息控制目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得目标输出端输出携带目标编码信息的所述第一驱动信号，其中，目标输入端为至少一个输入端中的一个，目标输出端为与目标输入端关联的输出端。

在该方式二中，第三驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第二码值集合。第一码值集合中码值的数量与第二码值集合中码值的数量相等，且第二码值集合中的码值均为1。

当第二码值集合中的码值均为1时，如果控制目标输入端与目标输出端导通，则该目标输出端输出的码值为1；如果控制目标输入端与目标输出端断开，则该目标输出端输出的码值为0。

依然以4路第一驱动信号对应的第一码值集合分别为1111、1100、1001和1010为例。第一码值集合中的码值的数量为4，相应的，一个编码周期包括4个单位时间。第二码值集合中码值的数量也为4，第二码值集合为1111。在一个编码周期的第一个单位时间内，根据4个第一码值集合中的第一个码值，控制各个输出端均与输入端导通，使得四个输出端输出的码值均为1。在第二个单位时间内，根据4路第一码值集合中的第二个码值，控制第一个和第二个输出端与输入端导通，以及控制第三个和第四个输出端与输入端断开，使得四个输出端输出的码值分别为1100。在第三个单位时间内，根据4路第一码值集合中的第三个码值，控制第一个和第四个输出端与输入端导通，以及控制第二个和第三个输出端与输入端断开，使得四个输出端输出的码值分别为1001。在第三个单位时间内，根据4路第一码值集合中的第四个码值，控制第一个和第三个输出端与输入端导通，以及控制第二个和第四个输出端与输入端断开，使得四个输出端输出的码值分别为1010。

结合图13和图14的(a)部分，对于开关1～开关4，在一个编码周期的第一个单位时间T内，控制开关1～开关4均导通；在该编码周期的第二个单位时间T内，控制开关1和开关2导通，且控制开关3和开关4断开；在该编码周期的第三个单位时间T内，控制开关1和开关4导通，且控制开关2和开关3断开；在该编码周期的第四个单位时间内，控制开关1和开关3导通，且控制开关2和开关4断开。这样，在该编码周期内，开关1输出的第一驱动信号携带的编码信息为1111，开关2输出的第一驱动信号携带的编码信息为1100，开关3输出的第一驱动信号携带的编码信息为1001，开关4输出的第一驱动信号携带的编码信息为1010，从而得到4路第一驱动信号。

图14的(b)部分展示了采用第一驱动信号控制第一激光器发光所检测到的第一光信号的波形图。可以看出，第一光信号携带的编码信息与对应的第一驱动信号携带的编码信息相同。

通过这两种方式，控制电路可以通过少量的编码输出单元形成携带不同的编码信息的多路第一光信号，降低对控制电路的配置要求。

在一些示例中，N个开关异步触发。也即是N个开关在不同的时刻动作。例如，一个单位时间包括在时间上连续的N个时间窗口，每个时间窗口对应一个开关，每个开关在对应的时间窗口内动作(例如导通或者断开)，每个开关在对应的时间窗口之外的时间窗口，均保持断开。例如，参见图14，一个单位时间包括4个时间窗口，第一个时间窗口对应开关1，……第四个时间窗口对应开关4。这种触发方式可以基于前述方式一得到N路第一驱动信号。

示例性地，第一码值集合包括多个子集，每个子集包括一个有效码值和多个无效码值。有效码值相对于多个无效码值在码值组中的排列位置是基于随机数确定的。控制电路用于在目标输出端对应的时间窗口内，控制目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得目标输出端输出一个子集中的码值。这里，无效码值均为0，有效码值可以为0或者1。也即是主要通过有效码值控制第一激光器发光。每个子集中无效码值的数量可以根据实际需要设置。

例如，如图15的(a)部分所示，对于开关1～开关4，在一个编码周期的第一个单位时间T内，控制开关1～开关4均导通；在该编码周期的第二个单位时间T内，控制开关1和开关2导通，且控制开关3和开关4断开；在该编码周期的第三个单位时间T内，控制开关1和开关4导通，且控制开关2和开关3断开；在该编码周期的第四个单位时间内，控制开关1和开关3导通，且控制开关2和开关4断开。这样，在该编码周期内，开关1输出的第一驱动信号携带的码值组分别为01000，01000，01000，01000，开关2输出的第一驱动信号携带的码值组分别为00001，00001，00000，00000，开关3输出的第一驱动信号携带的码值组分别为00100，00000，00000，00100，开关4输出的第一驱动信号携带的码值组分别为00010，00000，00010，00000，从而得到4路第一驱动信号。

在另一些示例中，N个开关同步触发。也即是N个开关在同一时刻动作。例如，开关1～开关4均在单位时间的起点处进行开关动作。这种触发方式可以基于前述方式二得到N路第一驱动信号。

在一些示例中，每个时间窗口包括时间上连续的多个子窗口。控制电路用于在目标子窗口控制目标输出端与目标输入端的通断，目标子窗口在目标输出端对应的时间窗口内的位置是基于随机数确定的。这样，在光发射装置每次上电工作时，每个输出端在对应的时间窗口内输出码值的子窗口位置不是固定的，例如，是随机变化的。因此，与其他干扰信号产生碰撞的几率较小，从而提高了激光雷达的抗干扰能力。

在本申请实施例中，子窗口的数量可以根据实际需要设置。

例如，每个时间窗口T包括5个子窗口。在光发射装置某一次上电工作后，控制电路121产生的随机数为2534。开关1的输出端在对应的时间窗口的第2个子窗口输出码值。开关2的输出端在对应的时间窗口中的第5个子窗口输出码值；开关3的输出端在对应的时间窗口的第1个子窗口输出码值。开关2的输出端在对应的时间窗口中的第4个子窗口输出码值。

在这种情况下，控制电路121包括随机数产生模块、零码产生模块、源码模块和编码模块。其中，随机数产生模块用于产生随机数，该随机数所包含的数字的数量为N，每个数字对应一个输出端，用于指示对应的输出端输出码值的子窗口的位置或者用于指示对应的有效码值在码值组中的排列位置。零码产生模块用于产生多组0码，每组0码包括按时间顺序排列的多个0码。源码模块用于产生每路第一驱动信号对应的编码信息。编码模块用于采用第一驱动信号对应的编码信息中的码值，按照随机数所指示的位置替换0，得到目标编码信息或者码值组。

例如，零码产生模块产生的连续5个0为一组。对于第一路第一驱动信号，源码模块产生的编码信息为1111，则该第一路第一驱动信号对应4组0码，编码模块会将每组0码中的第2个0替换为编码信息中的码值，得到01000，01000，01000，01000。对于第二路第一驱动信号，源码模块产生的编码信息为1100，则该第二路第一驱动信号对应4组0码，编码模块会将每组0码中的第5个0替换为编码信息中的码值，得到00001，00001，00000，00000。对于第三路第一驱动信号，源码模块产生的编码信息为1001，则该第三路第一驱动信号对应4组0码，编码模块会将每组0码中的第3个0替换为编码信息中的码值，得到00100，00000，00000，00100。对于第四路第一驱动信号，源码模块产生的编码信息为1010，则该第四路第一驱动信号对应4组0码，编码模块会将每组0码中的第4个0替换为编码信息中的码值，得到00010，00000，00010，00000。

图15的(b)部分展示了采用第一驱动信号控制第一激光器发光所检测到的第一光信号的波形图。可以看出，第一光信号携带的编码信息与对应的第一驱动信号携带的编码信息相同。

当采用前述方式一输出N路第一驱动信号时，各个开关在对应的时间窗口内导通，输出一个码值组。而当采用前述方式二输出N路第一驱动信号时，控制电路根据目标编码信息控制对应的开关动作。

如图13所示，控制单元12还包括N个驱动电路123，每个驱动电路123连接一个第一激光器111a。每个驱动电路123用于基于对应的一路第一驱动信号驱动所连接的第一激光器111a发光。

可替代地，在其他实施例中，开关电路包括至少一个数据选择器。数据选择器的数量与开关电路的输入端的数量相等。示例性地，开关电路包括一个数据选择器，该数据选择器具有一个输入端和N个输出端。数据选择器的输入端即为开关电路的输入端，数据选择器122b的N个输出端即为开关电路的输出端。在该实施例中，通过数据选择器实现开关电路，可以减少开关电路所包含的器件的数量，简化控制单元的结构。

通常数据选择器的输入端在同一时刻只能与关联的一个输出端导通，因此，可以基于前述方式一得到N路第一驱动信号。

本申请实施例还提供了一种激光雷达。该激光雷达包括光发射装置和光接收装置，光发射装置用于发射光信号，光接收装置用于接收回波信号，回波信号是光发射装置输出的光信号经目标对象反射后得到的；以及基于回波信号，得到探测结果。光发射装置可以为前述任一种光发射装置。

在本申请实施例中，目标对象也称反射物，目标对象可以是在探测区域的任何物体，例如，可以是人、动物、家具、障碍物等等。

图16是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。如图16所示，激光雷达包括光发射装置1和光接收装置2。其中，光发射装置1的结构与图2所示光发射装置相同。

光接收装置2包括光接收单元21、光电转换单元22和处理单元23。光接收单元21用于接收回波信号，光电转换单元22用于将回波信号转换为电信号。处理单元23用于基于电信号，得到探测结果。

示例性地，光接收单元21包括M个接收镜组21a，每个接收镜组21a用于接收一个回波信号组中的回波信号。每个回波信号组包括多个回波信号，且每个回波信号组中的回波信号携带不同的编码信息。例如，每个回波信号组包括N个回波信号。

在一些示例中，每个接收镜组21a包括一个或多个光学透镜。这里，光学透镜包括但不限于自由曲面镜或者凸透镜等。每个接收镜组21a的接收视场等于Nθ。且每个接收镜组21a的接收视场还等于其中，d为等效的接收镜组的口径大小，f为接收镜组的焦距。相邻的接收镜组21a的接收视场是相邻的。该光接收装置2的整体接收视场等于MNθ。

光电转换单元22包括：至少一个光电转换电路22a，每个光电转换电路22a用于将对应的一个接收镜组21a接收到的回波信号组转换为电信号。由于每个光电转换电路22a对应一个接收镜组21a，因此，每个光电转换电路22a接收到的光信号是N个回波信号的叠加。

示例性地，如图16所示，N个接收镜组21a沿第一方向排列。在第一方向上，第n个接收镜组21a对应的光电转换电路22a接收到的回波信号是第(n-1)M+1～nM路第二光信号的回波信号。

在本申请实施例中，每个光电转换电路22a均包括光电转换器和模拟数字转换器(analog to digital converter，ADC)。光电转换器用于将回波信号转换为电信号，ADC用于对电信号进行采样，从而将模拟信号转换为数字信号。示例性地，光电转换器包括但不限于光电二极管(photo-diode，PD)。

处理单元23基于每路第一驱动信号携带的编码信息对光电转换电路22a输出的电信号进行解码，从而得到探测结果。在本申请实施例中，探测结果包括但不限于激光雷达到目标对象的距离。

示例性地，处理单元23基于一路第一驱动信号携带的编码信息对光电转换电路22a输出的电信号进行解码可以基于以下公式(1)实现：

P'＝C^-1CP (1)

其中，P'表示解码后的信号组，P表示回波信号组，C表示第一驱动信号携带的编码信息构成的矩阵，C^-1为C的逆矩阵。

以前述4路第一驱动信号为例，基于公式(1)可以得到以下公式(2)：

在本申请实施例中，一个光电转换电路22a能够接收一个回波信号组中的多路回波信号，并通过这多路回波信号携带的不同的编码信息对这多路回波信号进行区分。相对于每路回波信号通过一个光电转换电路接收而言，本申请实施例能够减少所使用的光电转换电路的数量，简化光接收装置的结构和减少器件使用数量，有利于进一步减小激光雷达的体积和降低成本。并且，对于一个光电转换电路接收到的回波信号可以同步处理，减少了计算量。

图17是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。与图16中的激光雷达相比，区别在于图17中的光发射装置1的结构与图6所示的光发射装置的结构相同。

图18是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。如图18所示，该激光雷达包括光发射装置1和光接收装置2。光发射装置1的结构与图9所示的光发射装置的结构相同。

光接收装置2包括光接收单元21、光电转换单元22和处理单元23。光接收单元21用于接收回波信号，光电转换单元22用于将回波信号转换为电信号。处理单元23用于基于电信号，得到探测结果。

光接收单元21包括一个接收镜组，该接收镜组的接收视场覆盖光发射装置的整个扫描视场。该接收镜组用于接收一个回波信号组，该回波信号组包括多个回波信号，且这多个回波信号携带不同的编码信息。接收镜组包括一个或多个光学透镜。这里，光学透镜包括但不限于自由曲面镜和凸透镜等。光电转换单元22包括：一个光电转换电路，该光电转换电路用于将该接收镜组接收到的回波信号组转换为电信号。

该实施例中，光接收装置2仅包括一个接收镜组和一个光电转换电路，包含的器件数量少，有利于简化光接收装置的结构和减小光接收装置的体积。

图19是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。如图19所示，该激光雷达包括光发射装置1和光接收装置2。光发射装置1的结构与图10所示的光发射装置的结构相同。光接收装置2的结构与图18所示的光接收装置2的结构基本相同，区别在于，图19中的光接收单元21的接收镜组除了包括光学透镜之外，还包括反射镜组，该反射镜组用于将来自扫描器的光反射至光学透镜，以通过光学透镜达到光电转换电路。

在一些示例中，可以通过调整扫描器的反射角度，将回波信号反射到光接收单元21的反射镜组。

在另一些示例中，在对一个扫描位置进行探测时，扫描器的反射角度不变，这样，回波信号的传播方向与对应的发射信号的传播方向为逆向。回波信号会先到达用于发射的反射镜组(例如图9-11中的反射镜组113e)，这种情况下，可以利用该用于发射的反射镜组上的特殊结构，使得回波信号能够透过用于发射的发射镜组，到达光接收单元中的反射镜组。特殊结构包括但不限于在反射镜组113e上设置的小孔结构等等。

图20是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。如图20所示，该激光雷达包括光发射装置1和光接收装置2。光发射装置1的结构与图11所示的光发射装置的结构相同。光接收装置2的结构与图18所示的光接收装置2的结构相同。

图21是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。如图21所示，该激光雷达包括光发射装置1和光接收装置2。光发射装置1的结构与图12所示的光发射装置的结构相同。光接收装置2包括光接收单元21、光电转换单元22和处理单元23。

光接收单元21包括：多根接收光纤211和光纤合束器212，多根接收光纤211用于接收一个回波信号组，回波信号组包括多个回波信号，回波信号组中的回波信号携带不同的编码信息，光纤合束器212用于将所连接的多个接收光纤211接收到的回波信号合为一路混合信号。光电转换单元22包括：光电转换电路221，光电转换电路用于将光纤合束器输出的混合信号转换为电信号。处理单元23用于基于电信号，得到探测结果。

图22是本申请一个示例性实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。如图22所示，该激光雷达包括光发射装置和光接收装置。

光发射装置包括发光单元、第一分束器、第一发射光纤、第二发射光纤，第一分束器的输入端用于接收发光单元发射的光信号，第一分束器的一个输出端与第一发射光纤的输入端连接，第一分束器的另一个输出端与以及将光信号输出至第一发射光纤和第二发射光纤。

光接收装置包括第一接收光纤、第二接收光纤、第一合束器和光电转换单元，第一合束器的一个输入端与第一接收光纤的输出端连接，第一合束器的另一个输入端与第二接收光纤的输出端连接，第一接收光纤的输入端用于接收第一回波信号，第一回波信号是第一发射光纤输出的光信号经目标对象反射后得到的，第二接收光纤的输入端用于接收第二回波信号，第二回波信号是第二发射光纤输出的光信号经目标对象反射后得到的，光电转换单元用于将第一合束器输出的混合光信号转换为电信号。其中，第一发射光纤和第一接收光纤的长度之和小于或者等于第二发射光纤、第二接收光纤与设定值之和，设定值等于激光雷达的最大探测距离的2倍。

通过配置第一发射光纤和第一接收光纤的长度和与第二发射光纤和第二接收光纤的长度和，可以利用一个发光单元实现多个探测区域的探测，有利于降低成本。并且，通过选择合适的发射光纤和接收光纤的长度，可以根据需要将发光单元和光电转换单元等结构布置在探测区域内或者探测区域外，例如，离探测区域较远的位置。使得激光雷达的布置更加灵活。

在一些示例中，第一发射光纤的输出端和第二发射光纤的输出端位于不同的物理空间。例如，位于两个不同的房间。在另一些示例中，所述第一发射光纤的输出端和所述第二发射光纤的输出端也可以位于同一物理空间，例如位于同一房间内，只要保证第一发射光纤和第二发射光纤输出的光信号被传输至该物理空间的不同区域即可。

光发射装置还包括第一光学开关、第二分束器、第三发射光纤和第四发射光纤，第一光学开关的输入端用于接收光发射单元发射的光信号，第一光学开关的一个输出端与第一分束器的输入端连接，第一光学开关的另一个输出端与第二分束器的输入端连接，第二分束器的一个输出端与第三发射光纤的输入端连接，第二分束器的另一个输出端与第四发射光纤的输入端连接。光接收装置还包括第二光学开关、第二合束器、第三接收光纤和第四接收光纤，第二合束器的一个输入端与第三接收光纤的一端连接，第二合束器的另一个输入端与第四接收光纤的一端连接；第二光学开关的一个输入端与第一合束器的输出端连接，第二光学开关的另一个输入端与第二合束器的输出端连接，第二光学开关的输出端与光电转换单元的输入端连接。光电转换单元还用于将第二合束器输出的混合光信号转换为电信号。其中，第三发射光纤和第三接收光纤的长度之和小于或者等于第四发射光纤、第四接收光纤与设定值之和。第三发射光纤的输出端与第一发射光纤的输出端在一个物理空间内，第四发射光纤的输出端与第二发射光纤的输出端在一个物理空间内。

通过第一光学开关可以控制激光器输出的光信号是从第一分束器输出还是从第二分束器输出，通过第二光学开关可以控制是第一合束器输出的混合光信号由光电转换单元转换为电信号还是第二合束器输出的混合光信号由光电转换单元转换为电信号。这样，可以基于一个激光器产生多路光信号，且通过增加满足前述长度要求的发射光纤和接收光纤，即可在各个物理空间内增加发射信号的路数，无需增加其他复杂器件结构，有利于降低成本。

示例性地，发光单元包括但不限于激光器。可选地，发光单元还包括供电模块和驱动模块，供电模块用于提供电源，驱动模块用于采用供电模块提供的电源驱动激光器发光。

示例性地，光电转换单元包括光电转换器和模拟数字转换器(analog to digitalconverter，ADC)。光电转换器用于将回波信号转换为电信号，ADC用于对电信号进行采样，从而将模拟信号转换为数字信号。示例性地，光电转换器包括但不限于光电二极管(photo-diode，PD)。

在一些示例中，光接收装置还包括处理单元。处理单元用于基于光电转换单元输出的电信号，得到探测结果。

第一分束器的第一路第一光信号通过第一发射光纤、发射光路1和扫描器1后，打到目标对象上，然后再经过扫描器1和接收光路1(此处发射光路和接收光路是同一个)后返回；第二路第一光信号通过第二发射光纤、发射光路2和扫描器2后，打到目标上，然后再经过扫描器2和接收光路2后返回。第一分束器的每一束激光扫描区域没有交集，如：每一束光都在不同的房间。发射光纤n(n≥1)的长度为Ln1，接收光纤n的长度为Ln2，发射光纤n+1的长度为L{n+1,1}，接收光纤n+1的长度为L{n+1,2}，则有：L{n+1,1}+L{n+1,2}≥Ln1+Ln2+2D。其中，D为最大探测距离，可以根据实际需要设置。光纤分束器2分的光同理。

图23是本申请一个示例性实施例提供的一种发射信号和回波信号的传输过程的时序图。下面结合图23对图22所示的激光雷达的工作过程进行说明。

如图23所示，第一分束器的一个输出口A输出一路第一光信号，经过第一发射光纤后，从第一发射光纤的B1口输出。经过发射光路1和扫描器1后打在目标对象上，产生回波信号。该回波信号经过扫描器1和接收光路1后，输入至第一接收光纤的C1口，并从第一接收光纤的D1口输出至第一合束器。图中纵坐标C1对应的阴影区域的长度为最大探测距离D的两倍。表示在B1口输出第一光信号之后，C1口可能在该阴影区域范围内接收到回波信号。D1口输出回波信号的位置与C1口接收到回波信号的位置相对应，D1口输出回波信号的位置与C1口接收到回波信号的位置之间的间隔为第一接收光纤的长度。

第一分束器的另一个输出口输出另一路第一光信号。由于第一分束器的输出口输出第一光信号的时间相同，为了便于观察，图25中将该另一个输出口也表示为输出口A。该另一路第一光信号经过第二发射光纤后，从第二发射光纤的B2口输出。经过发射光路2和扫描器2后打在目标对象上，产生回波信号。该回波信号经过扫描器2和接收光路2后，输入至第一接收光纤的C2口，并从第一接收光纤的D2口输出至第一合束器。图中纵坐标C2对应的阴影区域的长度为最大探测距离D的两倍。表示在B2口输出第一光信号之后，C2口可能在该阴影区域范围内接收到回波信号。D2口输出回波信号的位置与C2口接收到回波信号的位置相对应，D2口输出回波信号的位置与C2口接收到回波信号的位置之间的间隔为第二接收光纤的长度。

为了保证第一分束器从D1口接收到的回波信号与从D2口接收到的回波信号互不干扰，需要保证两个回波信号在不同的时刻到达D1口和D2口。由于光的传播时间与光的传播路径的长度呈正比，因此，图25中用光的传播路径的长度来表示光的传播时间。从图23可以看出，只要保证L11+L12+2D≤L21+L22，就可以保证D1和D2对应的阴影区域没有重叠，即保证两个回波信号在不同的时刻到达D1口和D2口。

本申请实施例还提供了一种激光雷达的控制方法。该方法用于控制前述光发射装置。图24是本申请一示例性实施例提供的一种激光雷达的控制方法的流程示意图。如图24所示，该方法包括：

2401：基于N路第一驱动信号控制光发射装置中的N个第一激光器发射第一光信号，一路第一光信号基于对应的一路第一驱动信号产生。

其中，N为大于1的整数，N路第一驱动信号携带不同的编码信息，第一光信号携带与对应的第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的第一激光器输出的第一光信号携带的编码信息不同。

在一些示例中，该方法还包括：基于至少一路第三驱动信号，生成N路第一驱动信号。基于至少一路第三驱动信号，生成N路第一驱动信号，其中，一路第三驱动信号用于生成至少两路第一驱动信号。因此，第三驱动信号的数量小于第一驱动信号的数量。

在一个编码周期内，第三驱动信号携带的编码信息包括一个第二码值集合，第二码值集合包括多个子集，每个子集包括多个码值组，编码周期包括多个单位时间。

示例性地，基于至少一路第三驱动信号，生成N路第一驱动信号，包括：在单位时间内，将第四驱动信号对应的第二码值集合的子集中的码值组轮流作为多路第五驱动信号的码值，第四驱动信号为至少一路第三驱动信号中的一路，多路第五驱动信号为第四驱动信号对应的第一驱动信号。

在一些示例中，所述码值组包括一个有效码值和多个无效码值，所述有效码值相对于所述多个无效码值在所述码值组中的排列位置是基于随机数确定的。

在另一些示例中，单位时间包括多个时间窗口，时间窗口包括多个时间上连续的子窗口。在单位时间内，将第四驱动信号对应的第二码值集合的子集中的码值轮流作为多路第五驱动信号的码值，包括：在第五驱动信号对应的目标子窗口输出第五驱动信号对应的码值，第五驱动信号为一路第一驱动信号，目标子窗口为多个时间窗口中的一个，目标子窗口是基于随机数确定的。

图25是本申请实施例提供的一种激光雷达的控制装置的结构图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置中的部分或者全部。本申请实施例提供的装置能够实现本申请实施例图24中的步骤，如图25所示，该装置2500用于控制所述激光雷达的光发射装置。该装置2500包括：控制模块2501。控制模块2501用于基于N路第一驱动信号控制所述光发射装置中的N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于所述N路第一驱动信号中的一路第一驱动信号产生。其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

该装置2500还包括生成模块2502，生成模块2502用于基于至少一路第三驱动信号，生成N路第一驱动信号，其中，一路第三驱动信号用于生成至少两路第一驱动信号。

在一些示例中，在一个编码周期内，第三驱动信号携带的编码信息包括一个第二码值集合，第二码值集合包括多个子集，每个子集包括多个码值，编码周期包括多个单位时间。生成模块2502用于在所述单位时间内，将第四驱动信号对应的所述第二码值集合的所述子集中的码值轮流作为多路第五驱动信号的码值，所述第四驱动信号为所述至少一路第三驱动信号中的一路，所述多路第五驱动信号为所述第四驱动信号对应的所述第一驱动信号。

在一些示例中，所述单位时间包括多个时间窗口，时间窗口包括多个时间上连续的子窗口。生成模块2502用于在所述第五驱动信号对应的目标子窗口输出所述第五驱动信号对应的码值，所述第五驱动信号为一路所述第一驱动信号，所述目标子窗口为所述多个时间窗口中的一个，所述目标子窗口在所属的时间窗口中的位置是基于随机数确定的。

本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时也可以有另外的划分方式，另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成为一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

该集成的模块如果以软件功能模块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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是个人计算机，手机，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，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。

需要说明的是：上述实施例提供的激光雷达的控制装置在控制激光雷达的光发射装置时，仅以上述各功能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模块完成，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。另外，上述实施例提供的激光雷达的控制装置与激光雷达的控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例中还提供了一种计算机设备。图26示例性的提供了计算机设备2600的一种可能的架构图。

如图26所示，通信设备2600包括存储器2601、处理器2602、通信接口2603以及总线2604。其中，存储器2601、处理器2602、通信接口2603通过总线2604实现彼此之间的通信连接。

存储器2601可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器2601可以存储程序，当存储器2601中存储的程序被处理器2602执行时，处理器2602和通信接口2603用于执行设备访问方法。存储器2601还可以存储数据集合，例如：存储器2601中的一部分存储资源被划分成一个数据集存储模块，用于存储编码信息等。

处理器2602可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，图形处理器(graphics processing unit，GPU)或者一个或多个集成电路。

处理器2602还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本申请的网络故障分析装置的部分或全部功能可以通过处理器2602中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器2602还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable 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。可以实现或者执行本申请上述实施例中的公开的各方法。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器2601，处理器2602读取存储器2601中的信息，结合其硬件完成本申请实施例的控制装置的部分功能。

通信接口2603使用例如但不限于收发器一类的收发模块，来实现通信设备2600与其他设备或通信网络之间的通信。

总线2604可包括在通信设备2600各个部件(例如，存储器2601、处理器2602、通信接口2603)之间传送信息的通路。

上述各个附图对应的流程的描述各有侧重，某个流程中没有详述的部分，可以参见其他流程的相关描述。

本申请实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，当计算机可读存储介质中存储的计算机指令被计算机设备执行时，使得计算机设备执行上述所提供的控制方法。

本申请实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述所提供的控制方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现，当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，在服务器或终端上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴光缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是服务器或终端能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(如软盘、硬盘和磁带等)，也可以是光介质(如数字视盘(Digital Video Disk，DVD)等)，或者半导体介质(如固态硬盘等)。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

Claims (31)

1.一种激光雷达的光发射装置，其特征在于，所述光发射装置包括发光单元和控制单元；

所述发光单元包括第一激光器阵列，所述第一激光器阵列包括N个第一激光器；

所述控制单元分别与所述N个第一激光器电连接，所述控制单元用于基于N路第一驱动信号控制所述N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于对应的一路所述第一驱动信号产生；

其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

2.根据权利要求1所述的光发射装置，其特征在于，所述发光单元还包括分束组件，所述分束组件用于将至少一路所述第一光信号分为M路第二光信号；其中，M为大于1的整数。

3.根据权利要求2所述的光发射装置，其特征在于，多路所述第二光信号包括多个发射信号集合，所述发射信号集合中的各路所述第二光信号携带不同的编码信息，不同的所述发射信号集合对应不同的探测区域；

所述发光单元还包括：输出组件，所述输出组件用于将所述发射信号集合中的第二光信号输出至所述发射信号集合对应的所述探测区域；或者，

所述分束组件还用于将所述发射信号集合中的第二光信号输出至所述发射信号集合对应的所述探测区域。

4.根据权利要求3所述的光发射装置，其特征在于，所述发光单元输出的多路所述第二光信号的传播路径沿第一方向依次排列且任意两路所述第二光信号的传播路径之间呈夹角；

其中，所述发光单元输出的多路所述第二光信号的传播路径的排列方式满足以下条件中的至少一种：

任意相邻的两路所述第二光信号的传播路径之间的夹角与参考角度值之间的差值的绝对值小于设定值；

所述第二光信号分为多个发射信号集合，所述多个发射信号集合沿所述第一方向排布，所述发射信号集合包括N路第二光信号，且所述发射信号集合中的各路所述第二光信号携带不同的编码信息。

5.根据权利要求4所述的光发射装置，其特征在于，所述发光单元输出的多路所述第二光信号的传播路径之间满足以下关系：

任意两路所述第二光信号的传播路径之间的夹角均为θ的整数倍；

第一传播路径和第二传播路径之间的夹角的取值范围为[θ，(2N-1)θ]，所述第一传播路径和所述第二传播路径为由一路所述第一光信号分束得到的相邻两路所述第二光信号的传播路径；

第三传播路径和第四传播路径之间的夹角的取值范围为[(m-1)Nθ，mNθ-θ]，所述第三传播路径为所述发光单元输出的多路所述第二光信号中，在所述第一方向上的第1路所述第二光信号的传播路径，所述第四传播路径为由任意一路所述第一光信号分束得到的M路所述第二光信号中在所述第一方向上的第m路所述第二光信号的传播路径；

第五传播路径和第六传播路径之间的夹角的取值范围为[θ，(N-1)θ]，所述第五传播路径为一路所述第一光信号分束得到的M路第二光信号中，在所述第一方向上的第m路第二光信号的传播路径，所述第六传播路径为另一路所述第一光信号分束得到的M路第二光信号中，在所述第一方向上的第m路第二光信号的传播路径；

其中，m为整数且1＜m≤M，θ为所述参考角度值。

6.根据权利要求3-5任一项所述的光发射装置，其特征在于，所述输出组件包括：多根发射光纤和多个准直器；

所述发射光纤的一端用于接收所述分束组件输出的一路所述第二光信号，所述发射光纤的另一端与对应的一个所述准直器连接。

7.根据权利要求3所述的光发射装置，其特征在于，所述输出组件包括：多个输出部件集合，所述输出部件集合包括发射光纤、光学镜组和扫描器；

所述输出部件集合中，所述发射光纤用于将对应的一路所述第二光信号传输至所述光学镜组，所述光学镜组用于将接收到的所述第二光信号导向所述扫描器；所述扫描器用于将接收到的所述第二光信号反射至对应的探测区域。

8.根据权利要求7所述的光发射装置，其特征在于，所述多个输出部件集合中存在多个第一输出部件集合和多个第二输出部件集合；

所述第一输出部件集合用于将对应的所述第二光信号输出至第一探测区域，所述第二输出部件集合用于将对应的所述第二光信号输出至第二探测区域；

所述第一探测区域和所述第二探测区域位于物理隔离的两个空间区域内。

9.根据权利要求2至8任一项所述的光发射装置，其特征在于，所述分束组件包括光学分束器和/或光纤分束器。

10.根据权利要求1所述的光发射装置，其特征在于，所述发光单元还包括第二激光器阵列，所述第二激光器阵列包括N个第二激光器；

所述控制单元分别与所述N个第二激光器电连接，所述控制单元还用于基于N路第二驱动信号控制所述N个第二激光器发射第三光信号；

其中，所述N路第二驱动信号携带不同的编码信息，所述第三光信号携带与对应的所述第二驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第二激光器输出的所述第三光信号携带的编码信息不同。

11.根据权利要求10所述的光发射装置，其特征在于，所述N路第二驱动信号携带的编码信息与所述N路第一驱动信号携带的编码信息一一对应相同；

所述控制单元用于在第一时段内基于所述N路第一驱动信号控制所述N个第一激光器发射第一光信号；以及在第二时段内基于所述N路第二驱动信号控制所述N个第二激光器发射第三光信号，所述第一时段和所述第二时段不同。

12.根据权利要求1、10和11任一项所述的光发射装置，其特征在于，所述光发射装置还包括输出组件，所述输出组件用于将N个所述第一光信号输出至探测区域，并按照以下方式中的至少一种，控制N个所述第一光信号在所述探测区域的扫描方式：

所述探测区域分为N个子区域，所述N个子区域与N个所述第一光信号一一对应，所述第一光信号在对应的一个所述子区域内移动，直至完成对应的所述子区域的扫描；或者，

所述探测区域包括多个扫描位置，N个所述第一光信号在所述多个扫描位置之间移动，且每次移动N个所述第一光信号位于同一个所述扫描位置，直至完成所述探测区域的扫描。

13.根据权利要求12所述的光发射装置，其特征在于，所述输出组件包括光学镜组和扫描器；

所述光学镜组用于将所述第一光信号导向所述扫描器；

所述扫描器用于将接收到的所述第一光信号反射至所述探测区域。

14.根据权利要求1-13任一项所述的光发射装置，其特征在于，所述控制单元包括控制电路和开关电路；

所述开关电路具有至少一个输入端和N个输出端，所述至少一个输入端与所述控制电路连接，所述N个输出端分别与所述N个第一激光器连接，所述输入端的数量小于所述输出端的数量；

所述控制电路用于将至少一路第三驱动信号输出至所述至少一个输入端，且一路所述第三驱动信号对应输出至一个所述输入端；所述开关电路用于基于所述至少一路第三驱动信号，得到所述N路第一驱动信号，以及将所述N路第一驱动信号分别从一个所述输出端输出。

15.根据权利要求14所述的光发射装置，其特征在于，一个所述输入端与多个所述输出端关联，且不同的所述输入端关联的所述输出端不同；

所述控制电路用于向目标输入端输出所述第三驱动信号；以及根据目标编码信息控制目标输出端与所述目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出携带所述目标编码信息的所述第一驱动信号；

或者，

所述控制电路用于向目标输入端输出所述第三驱动信号；以及轮流控制各个目标输出端与所述目标输入端导通，以使得各个所述目标输出端输出一路所述第一驱动信号，其中，所述目标输入端为所述至少一个输入端中的一个，所述目标输出端为与所述目标输入端关联的输出端。

16.根据权利要求14或15所述的光发射装置，其特征在于，所述第一驱动信号携带的编码信息包括多个重复的第一码值集合，所述第一码值集合包括多个码值，所述第一码值集合中的码值在一个编码周期内产生；

所述编码周期包括多个单位时间，每个所述单位时间包括时间上连续的N个时间窗口，所述N个时间窗口与所述N个输出端一一对应；

所述控制电路用于在所述目标输出端对应的所述时间窗口内，控制所述目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出至少一个所述码值。

17.根据权利要求16所述的光发射装置，其特征在于，所述第一码值集合包括多个子集，每个子集包括一个有效码值和多个无效码值，所述有效码值相对于所述多个无效码值的位置是基于随机数确定的；

所述控制电路用于在所述目标输出端对应的所述时间窗口内，控制所述目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出一个所述子集中的码值组；

或者，

所述时间窗口包括时间上连续的多个子窗口；

所述控制电路用于在目标子窗口控制所述目标输出端与目标输入端之间的通断，以使得所述目标输出端输出一个所述码值，所述目标子窗口在所述目标输出端对应的所述时间窗口内的位置是基于随机数确定的。

18.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：

光发射装置和光接收装置，所述光发射装置为如权利要求1-17任一项所述的光发射装置，所述光接收装置用于接收回波信号，所述回波信号是所述光发射装置输出的光信号经目标对象反射后得到的；以及基于所述回波信号，得到探测结果。

19.根据权利要求18所述的激光雷达，其特征在于，所述光接收装置包括：光接收单元、光电转换单元和处理单元；

所述光接收单元包括：至少一个接收镜组，一个所述接收镜组用于接收一个回波信号组，所述回波信号组包括多个回波信号，且所述回波信号组中的多个所述回波信号携带不同的编码信息；

所述光电转换单元包括：至少一个光电转换电路，一个所述光电转换电路用于将对应的一个所述接收镜组接收到的回波信号组转换为电信号；

所述处理单元，用于基于所述电信号，得到探测结果。

20.根据权利要求18所述的激光雷达，其特征在于，所述光接收装置包括：光接收单元、光电转换单元和处理单元；

所述光接收单元包括：多根接收光纤和光纤合束器，所述多根接收光纤用于接收一个回波信号组，所述回波信号组包括多个回波信号，所述回波信号组中的多个所述回波信号携带不同的编码信息，所述光纤合束器用于将所连接的多根所述接收光纤接收到的所述回波信号合为一路混合信号；

所述光电转换单元包括：光电转换电路，所述光电转换电路用于将所述光纤合束器输出的所述混合信号转换为电信号；

所述处理单元，用于基于所述电信号，得到探测结果。

21.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：光发射装置和光接收装置，

所述光发射装置包括：发光单元、第一分束器、第一发射光纤、第二发射光纤，所述第一分束器的输入端用于接收所述发光单元发射的光信号，所述第一分束器的一个输出端与所述第一发射光纤的输入端连接，所述第一分束器的另一个输出端与所述以及将所述光信号输出至所述第一发射光纤和所述第二发射光纤；

所述光接收装置包括：第一接收光纤、第二接收光纤、第一合束器和光电转换单元，所述第一合束器的一个输入端与所述第一接收光纤的输出端连接，所述第一合束器的另一个输入端与所述第二接收光纤的输出端连接，所述第一接收光纤的输入端用于接收第一回波信号，所述第一回波信号是所述第一发射光纤输出的光信号经目标对象反射后得到的，所述第二接收光纤的输入端用于接收第二回波信号，所述第二回波信号是所述第二发射光纤输出的光信号经目标对象反射后得到的，所述光电转换单元用于将所述第一合束器输出的混合光信号转换为电信号；

其中，所述第一发射光纤和所述第一接收光纤的长度之和小于或者等于所述第二发射光纤、第二接收光纤与设定值之和，所述设定值等于所述激光雷达的最大探测距离的2倍。

22.根据权利要求21所述的激光雷达，其特征在于，所述第一发射光纤的输出端和所述第二发射光纤的输出端位于不同的物理空间。

23.根据权利要求21或22所述的激光雷达，其特征在于，所述光发射装置还包括第一光学开关、第二分束器、第三发射光纤和第四发射光纤，所述第一光学开关的输入端用于接收所述光发射单元发射的光信号，所述第一光学开关的一个输出端与所述第一分束器的输入端连接，所述第一光学开关的另一个输出端与所述第二分束器的输入端连接，所述第二分束器的一个输出端与所述第三发射光纤的输入端连接，所述第二分束器的另一个输出端与所述第四发射光纤的输入端连接；

所述光接收装置还包括第二光学开关、第二合束器、第三接收光纤和第四接收光纤，所述第二合束器的一个输入端与所述第三接收光纤的一端连接，所述第二合束器的另一个输入端与所述第四接收光纤的一端连接；所述第二光学开关的一个输入端与所述第一合束器的输出端连接，所述第二光学开关的另一个输入端与所述第二合束器的输出端连接，所述第二光学开关的输出端与所述光电转换单元的输入端连接，所述光电转换单元还用于将所述第二合束器输出的混合光信号转换为电信号；

其中，所述第三发射光纤和所述第三接收光纤的长度之和小于或者等于所述第四发射光纤、第四接收光纤与所述设定值之和；所述第三发射光纤的输出端与所述第一发射光纤的输出端在一个所述物理空间内，所述第四发射光纤的输出端与所述第二发射光纤的输出端在一个所述物理空间内。

24.一种激光雷达的控制方法，其特征在于，用于控制所述激光雷达的光发射装置，所述方法包括：

基于N路第一驱动信号控制所述光发射装置中的N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于对应的一路所述第一驱动信号产生；

其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于至少一路第三驱动信号，生成所述N路第一驱动信号，其中，一路所述第三驱动信号用于生成至少两路所述第一驱动信号。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，在一个编码周期内，所述第三驱动信号携带的编码信息包括一个第二码值集合，所述第二码值集合包括多个子集，每个所述子集包括多个码值组，所述编码周期包括多个单位时间；

所述基于至少一路第三驱动信号，生成所述N路第一驱动信号，包括：

在所述单位时间内，将第四驱动信号对应的所述第二码值集合的所述子集中的码值组轮流作为多路第五驱动信号的码值，所述第四驱动信号为所述至少一路第三驱动信号中的一路，所述多路第五驱动信号为所述第四驱动信号对应的所述第一驱动信号。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述码值组包括一个有效码值和多个无效码值，所述有效码值相对于所述多个无效码值在所述码值组中的排列位置是基于随机数确定的；或者，

所述单位时间包括多个时间窗口，所述时间窗口包括多个时间上连续的子窗口；

所述在所述单位时间内，将第四驱动信号对应的所述第二码值集合的所述子集中的码值组轮流作为多路第五驱动信号的码值，包括：

在所述第五驱动信号对应的目标子窗口输出所述第五驱动信号对应的码值，所述第五驱动信号为一路所述第一驱动信号，所述目标子窗口为所述多个时间窗口中的一个，所述目标子窗口在所属的时间窗口中的位置是基于随机数确定的。

28.一种激光雷达的控制装置，其特征在于，用于控制所述激光雷达的光发射装置，所述装置包括：

控制模块，用于基于N路第一驱动信号控制所述光发射装置中的N个第一激光器发射第一光信号，一路所述第一光信号基于对应的一路所述第一驱动信号产生；

其中，N为大于1的整数，所述N路第一驱动信号携带不同的编码信息，所述第一光信号携带与对应的所述第一驱动信号相关联的编码信息，且不同的所述第一激光器输出的所述第一光信号携带的编码信息不同。

29.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，其中：

所述存储器中存储有指令；

所述处理器执行所述指令，以实现权利要求25-27中任一项权利要求所述的方法。

30.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机可读存储介质中的计算机指令被计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行权利要求25-27中任一项权利要求所述的方法。

31.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括：计算机程序代码，所述程序代码包括用于实现权利要求25-27中任一项权利要求所述的方法。