[发明专利]一种多线激光雷达及多线激光雷达的控制方法

说明书

本发明属于光电检测技术领域，公开了一种多线激光雷达及多线激光雷达的控制方法，其中多线激光雷达包括激光发射端、激光接收端、电机、角度编码器和主控件；所述激光发射端实现激光光束的发射，所述激光接收端实现反射信号的接收，且激光发射端和激光接收端均以错位分布的方式至少设有两个；所述电机用于产生驱动转矩，并以此驱动激光发射端和激光接收端产生同步转动；所述角度编码器与电机转动参数适配，并将电机驱动形成的转动角度转换成电信号反馈至主控件，以精准控制多线激光雷达的转动角度；基于电机驱动旋转和激光发射端的错位分布，有效提高多线激光雷达发出的光束数量，从而达到提高垂直角分辨率的效果。

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，具体涉及一种多线激光雷达及多线激光雷达的控制方法。

背景技术

激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统；其工作原理是是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当算法处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、形状、方位、高度、速度、姿态等信息

多线激光雷达即包含有多个激光发射器，可同时发射多束激光光束,理论上，多线激光雷达发射的激光线束越多，对周边环境的扫描越精细，扫描速度越快，点云速度的更新越快，但多线激光雷达在单位高度上受限于元器件的高度无法做到很小，因此无法无限增加单位高度上的线束，从而无法获得更高的垂直分辨率。

综上可知，现有技术中的多线激光雷达体积较大、垂直分辨率低。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种多线激光雷达，还提供了一种多线激光雷达控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.一种多线激光雷达，其特征在于：包括激光发射端、激光接收端、电机、角度编码器、云台、无线供电模块、无线受电模块和主控件；所述激光发射端和所述激光接收端固定于云台顶部，其中所述激光发射端实现激光光束的发射，所述激光接收端实现反射信号的接收，所述云台用于实现所述激光发射端和所述激光接收端的角度位置调整，且激光发射端和激光接收端均以错位分布的方式至少设有两个；所述无线供电模块给所述无线受电模块无线供电，所述云台、所述电机与所述无线受电模块电性连接，所述电机用于产生驱动转矩，并以此驱动激光发射端和激光接收端产生同步转动；所述角度编码器与电机转动参数适配，并将电机驱动形成的转动角度转换成电信号反馈至主控件，以精准控制多线激光雷达的转动角度。

优选的，所述电机驱动所产生的转动角度为0°-360°。

优选的，所述电机采用直流电机，为有刷直流电机或者无刷直流电机中的一种。

优选的，所述激光发射端主要采用激光器形成，且激光器至少包括Nd:YAG固体激光器、CO₂气体激光器和GaAlAs半导体二极管激光器或光纤激光器中的一种。

优选的，所述激光接收端为光电探测部件，至少包括PIN光电二极管、硅雪崩二极管、硅光电倍增器、光电导型碲镉汞探测器或光伏型碲镉汞探测器中的一种。

优选的，所述角度编码器的编码方式为至少包括绝对编码或增量编码中的一种。

优选的，所述角度编码器的输出形式为ABZ、Linear或Sin/Cos差分模拟。

优选的，所述主控件包括主控单元、驱动单元、电源模块、ADC数据采集及处理模块和通信接口及数据传输模块；

其中所述电源模块为主控单元持续供电；所述主控单元为驱动单元提供驱动信号；所述驱动单元根据驱动信号分别驱动激光发射端、激光接收端和电机；所述ADC数据采集及处理模块对激光接收端所接收的反射信号进行采集处理，并将处理后的信号反馈至主控单元；所述通信接口及数据传输模块实现整体多线激光雷达与上位机之间通讯连接。