[发明专利]一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法

说明书

本发明涉及激光雷达技术领域，提供了一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法。激光雷达包括宽谱波长激光器，用于在空间上产生指定波长范围的激光信号；输出阵列滤波器与所述宽谱波长激光器耦合，同时在空间上过滤所述宽谱波长激光器发射的激光信号，产生并发的至少两个激光信号，每个激光信号对应一指定中心波长；探测器阵列用于在空间上同时接收并处理经过所述输入阵列滤波器滤波后形成的由不同中心波长表征的激光信号。本发明有效提高了多线激光雷达的扫描频率，降低了控制难度。

【技术领域】

本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法。

【背景技术】

随着科技的不断发展和进步，在工业应用、大地测量、自动驾驶等领域对环境感知的应用需求越来越多。激光雷达是目前环境感知系统的核心传感器，主要用来探测障碍物的距离信息。激光雷达是通过测试脉冲光信号经目标反射回来的时间来计算出测量距离的，与图像识别、微波探测等技术方案相比，具有距离信息测量精度高的显著优势。常见的激光雷达有单线激光雷达和多线激光雷达，其中多线激光雷达是实现三维扫描的主要技术方案。

目前多线激光雷达发射和接收的若干个激光射线波长相同，为了避免各激光射线之间的信号串扰，各激光射线只能分时依次发射和接收，即在同一时间，只有一个激光射线被发射和接收。这样很大程度上限制了多线激光雷达的扫描频率，同时增加了控制难度。在自动驾驶等对扫描频率要求较高的应用场景下，目前的多线激光雷达无法满足要求。

鉴于此，克服该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】

本发明要解决的技术问题是现有技术为了避免各激光射线之间的信号串扰，各激光射线只能分时依次发射和接收，即在同一时间，只有一个激光射线被发射和接收。这样很大程度上限制了多线激光雷达的扫描频率，同时增加了控制难度。在自动驾驶等对扫描频率要求较高的应用场景下，目前的多线激光雷达无法满足要求。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达，包括宽谱波长激光器、输出阵列滤波器、输入阵列滤波器和探测器阵列，具体的：

宽谱波长激光器，用于在空间上产生指定波长范围的激光信号；

输出阵列滤波器与所述宽谱波长激光器耦合，同时在空间上过滤所述宽谱波长激光器发射的激光信号，产生并发的至少两个激光信号，每个激光信号对应一指定中心波长；

探测器阵列用于在空间上同时接收并处理经过所述输入阵列滤波器滤波后形成的由不同中心波长表征的激光信号；

其中，所述输出阵列滤波器和输入阵列滤波器上，对应相同可过滤出的中心波长的各滤波器的排列顺序相同。

优选的，所述激光雷达还包括主控制器和驱动电路，具体的：

所述主控制器、所述驱动电路和宽谱波长激光器依次相连，并且，所述主控制器还连接所述探测器阵列；

所述主控制器用于根据从探测器阵列获取到各中心波长激光信号的强度，来调整所述宽谱波长激光器的工作功率。

优选的，所述输出阵列滤波器和输入阵列滤波器中对应每一个滤波器还设置温控组件，具体的：

所述温控组件与所述主控制器相连，用于在接收主控制器的控制信号，针对输出阵列滤波器中指定的一个或者多个输出滤波器进行温度控制，以便将所述一个或者多个输出滤波器调整成为可过滤出相应目标中心波长；

相应的，针对输入阵列滤波器中指定的一个或者多个输出滤波器进行温度控制，以便将所述一个或者多个输入滤波器调整成为，与输出滤波器相匹配的，可过滤出相应目标中心波长。