[发明专利]一种适用于自动驾驶的激光雷达点云成像装置和方法

说明书

本发明涉及激光雷达点云成像技术领域，具体涉及一种适用于自动驾驶的激光雷达点云成像装置和方法。其中，对于每辆汽车，所述装置包括一个输出波长可调的激光器、定位系统和探测系统；所述激光器用于产生探测光信号并传输至每个探测点；所述探测系统在每个探测点基于探测光信号进行空间扫描探测，并将各探测点的空间点云数据合并得到汽车周围的空间点云信息；所述定位系统用于实时检测对应汽车的位置并发送至云端服务器，当云端服务器识别到多辆汽车相互之间的距离小于预设间距时，控制所述多辆汽车上对应的激光器分别协调至不同波长。该装置可有效避免相邻汽车之间的光串扰，真正实现激光雷达之间的抗干扰，可靠性大大提高。

【技术领域】

本发明涉及激光雷达点云成像技术领域，具体涉及一种适用于自动驾驶的激光雷达点云成像装置和方法。

【背景技术】

自动驾驶的关键技术难点就是快速感知并重建周围环境，即使汽车在高速行驶时，也能无时延地获取周围目标的所有成像信息。激光雷达作为一种主动探测并成像的新型技术，可快速地获取汽车周围的三维点云数据，并迅速构建出周围环境的三维成像和距离信息，是自动驾驶领域的核心传感器之一。

目前，自动驾驶领域普遍采用的激光雷达基于阵列半导体激光器和阵列雪崩光电二极管(Avalanche Photoelectricity Diode，简写为APD)，每个半导体激光器光源经过准直发射后，再由扫描机构控制在空间扫描，每个光源探测空间的一个平面。如果要探测空间立体信息，则需要多个光源同时扫描，相当于对空间进行多个断面扫描，然后再进行数据拼接，形成空间三维点云数据。需要探测的空间信息越多，也就需要并联更多的半导体光源，目前业界已经实现128线激光光源同时探测；而更多的激光光源线数，意味着更精细的空间分辨率，空间重建也更接近实际环境。但上述传统方案也存在一系列的问题，例如：当多辆位置相近的汽车在一起行驶时，相互之间的激光雷达探测光信号会发生串扰，即相邻的汽车之间会互相影响，不能做到抗干扰，可靠性不足；需要尺寸较大的空间旋转扫描机构，即扫描装置是运动部件，存在不稳定性，尤其是在恶劣环境时，汽车运行状态不平稳，此扫描机构存在状态变化的风险；工艺技术复杂，调试生产流程过长，成本过高，等等。上述不足限制了该技术方案的激光雷达的大批量推广应用，仅能在某些特定场合和领域实现有限的应用。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是：

传统的自动驾驶激光雷达技术方案存在一系列问题，例如相邻汽车之间的激光雷达探测光信号会发生串扰进而互相影响，不能做到抗干扰，导致可靠性不足，限制了激光雷达在自动驾驶领域的应用。

本发明通过如下技术方案达到上述目的：

第一方面，本发明提供了一种适用于自动驾驶的激光雷达点云成像装置，对于每辆汽车，所述激光雷达点云成像装置包括一个输出波长可调的激光器、定位系统和探测系统；其中，每辆汽车上设有多个探测点；

所述激光器用于产生探测光信号，并将探测光信号传输至每个探测点；

所述探测系统对应每个探测点分别设置光信号探测装置，以便在每个探测点基于所述探测光信号进行空间扫描探测，并将得到的各探测点的空间点云数据合并，构成汽车周围的空间点云信息；

所述定位系统用于实时检测对应汽车的位置并发送至云端服务器，当所述云端服务器识别到多辆汽车相互之间的距离小于预设间距时，控制所述多辆汽车上对应的激光器分别协调至不同波长。

优选的，在每个探测点上，所述光信号探测装置包括光发射组件、光束扫描元件和光接收组件；

所述光发射组件用于接收所述激光器发出的探测光信号，并将所述探测光信号传输至所述光束扫描元件；