[发明专利]一种激光雷达

说明书

本发明公开了一种激光雷达，该激光雷达采用位置固定的多通道激光发射器和多通道光电探测器，采用扫描模块旋转的方式同时对所述激光脉冲和所述激光脉冲回波信号进行水平方向的扫描，接收激光脉冲回波信号的瞬时视场可以做的很小，背景光噪声较低，易实现较大探测距离，且不需要滑环，不用进行无线供电和无线通信等功能模块，不用对激光发射器和光电探测器进行多次装调，具有成本低、装调方便、结构紧凑和易于量产等优点。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，更具体地说，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

随着科学技术的不断发展，各种各样的汽车已广泛应用于人们的日常生活以及工作中，为人们的生活带来了极大的便利。

在智能汽车领域中，摄像头、毫米波雷达和激光雷达是最为常见的三种环境感知传感器。其中，摄像头具有可以实现高分辨率图像的优点，但是属于被动传感器，对环境光的变换很敏感，物体识别的准确性对算法的依懒性较强；毫米波雷达具有全天候工作的优点，即在有雨雪雾霾尘的恶劣天气下依然可以正常工作，但是其角度分辨率较低，对非金属物体的探测距离有限，无法准确感知行人；激光雷达通常以红外波段的窄脉冲纳秒量级激光为光源，利用飞行时间来确定物体的距离，经过扫描模块扫描获取环境的厘米量级的点云信息，可以对车辆周围的环境进行精准的建模。

但是，现有的同轴机械旋转式激光雷达虽然可以实现水平方向上360°的视场角和具有较高的水平角分辨率，但是由于其采用多对激光收发模组，每一对激光收发模组都需要单独调节对准，造成装调困难的问题。并且，为了实现360°扫描，激光收发模组随电机旋转，供电模组实现供电功能和信号传输要么需要滑环，要么采用无线供电和无线信号传输，一方面限制了使用寿命，另一方面增加了激光雷达的复杂度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种激光雷达，该激光雷达复杂程度低且成本低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光雷达，所述激光雷达包括：时序控制及测量模块、激光发射模块、激光接收模块和扫描模块；

其中，所述激光发射模块包括激光发射器，所述激光发射器包括n个发射通道，n为正整数，且每个所述发射通道内设置有一个发光单元；所述激光接收模块包括光电探测器，所述光电探测器包括m个接收通道，m为正整数；

所述时序控制及测量模块用于生成激光发射信号，所述激光发射信号用于控制n个所述发光单元同时发射激光脉冲；

m个所述光电探测器用于同时接收所述激光脉冲反射回来的激光脉冲回波信号；

所述时序控制及测量模块还用于生成旋转控制信号，所述旋转控制信号用于控制所述扫描模块进行旋转扫描；

所述扫描模块用于同时对所述激光脉冲和所述激光脉冲回波信号进行水平方向的扫描，其中，定义所述扫描模块的旋转轴为竖直方向。

优选的，在上述激光雷达中，所述激光发射模块还包括：驱动电路模块和准直透镜；

其中，所述驱动电路模块依据所述激光发射信号驱动n个所述发射通道内的所述发光单元同时发射激光脉冲；

所述准直透镜用于对所述激光脉冲进行准直处理。

优选的，在上述激光雷达中，所述激光接收模块还包括：接收透镜、跨阻放大器、时刻鉴别电路和峰值保持电路；

其中，所述接收透镜用于接收所述激光脉冲回波信号，且传输至所述光探测器上；

所述光电探测器用于将所述激光脉冲回波信号转换为电流信号；

所述跨阻放大器用于将所述电流信号转换为电压信号；