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激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和 电子设备

阅读：485发布：2020-05-11

专利汇可以提供激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备。该激光发射组件用于为多线激光雷达提供多束激光，包括至少一激光发射板和至少一组激光发射单元。每组该激光发射单元被固设于相应的该激光发射板，并且每该激光发射单元用于发射一束该激光。任意相邻的该激光发射单元的垂直间距小于该相邻的激光发射单元之间的实际间距。，下面是激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一激光发射组件，用于为多线激光雷达提供多束激光，其特征在于，包括：
至少一激光发射板；和
至少一组激光发射单元，其中每组所述激光发射单元被固设于相应的所述激光发射板，并且每所述激光发射单元用于发射一束该激光，其中任意相邻的两所述激光发射单元的垂直间距小于所述相邻的两激光发射单元之间的实际间距。
2.如权利要求1所述的激光发射组件，其中，每所述激光发射单元用于沿着水平方向发射该激光。
3.如权利要求2所述的激光发射组件，其中，每所述激光发射板被倾斜地设置，以使在同一所述激光发射板上相邻的两所述激光发射单元的所述垂直间距小于所述相邻的激光发射单元的所述实际间距。
4.如权利要求3所述的激光发射组件，其中，所述至少一激光发射板包括至少二所述激光发射板，并且在不同的所述激光发射板上的所述激光发射单元相互错开，以使所有的所述激光发射单元分别位于不同的水平面上。
5.如权利要求1所述的激光发射组件，其中，所述至少一激光发射板包括至少二所述激光发射板，其中每所述激光发射板被垂直地设置，并且在不同的所述激光发射板上的所述激光发射单元相互错开，以使所有的所述激光发射单元分别位于不同的水平面上。
6.如权利要求2所述的激光发射组件，其中，所述至少一激光发射板包括至少二所述激光发射板，其中每所述激光发射板被垂直地设置，并且在不同的所述激光发射板上的所述激光发射单元相互错开，以使所有的所述激光发射单元分别位于不同的水平面上。
7.如权利要求6所述的激光发射组件，其中，相邻的所述激光发射板相互平行。
8.如权利要求6所述的激光发射组件，其中，相邻的所述激光发射板之间具有一预设角度，其中所述预设角度为锐角，并且所述激光发射板的邻近所述激光发射单元的一侧相互聚拢。
9.如权利要求8所述的激光发射组件，其中，所述预设角度根据相邻的所述激光发射板之间的水平距离和环境目标的目标距离进行设计。
10.如权利要求1至9中任一所述的激光发射组件，其中，每组所述激光发射单元被等间距地设置于相应的所述激光发射板。
11.如权利要求1至9中任一所述的激光发射组件，其中，每组所述激光发射单元以上疏下密的分布方式被设置于相应的所述激光发射板。
12.如权利要求1至9中任一所述的激光发射组件，其中，每组所述激光发射单元以中间密两端疏的分布方式被设置于相应的所述激光发射板。
13.一多线激光雷达，其特征在于，包括：
如权利要求1至12中任一所述的激光发射组件；和
一激光接收组件，其中所述激光接收组件包括至少一组激光接收单元，分别用于接收与通过所述激光发射组件的每所述激光发射单元发射的激光相对应的激光回波。
14.如权利要求13所述的多线激光雷达，还包括一透镜组件，其中所述光学组件设有一激光发射路径和一回波接收路径，其中所述激光发射组件被对应地设置于所述激光发射路径，用于沿着所述激光反射路径发射该组激光，以通过所述透镜组件准直该组激光，其中所述激光接收组件被对应地设置于所述回波接收路径，用于沿着所述回波接收路径接收该组激光回波，以通过所述透镜组件聚焦该组激光回波。
15.如权利要求14所述的多线激光雷达，其中，所述激光发射组件设有一发射基准面，其中所述发射基准面与所述透镜组件的焦平面重合，并且每所述激光发射单元的发射端面均位于所述激光发射组件的所述发射基准面。
16.一控制系统，用于控制多线激光雷达，其特征在于，包括：
一区域划分模块，用于在所述多线激光雷达的激光发射组件的发射基准面上，划分出至少二选取区域，其中在每所述选取区域中包括至少两行激光发射单元；
一循环选取模块，用于同时在所有的所述选取区域中循环地选取所述激光发射单元，其中在同一所述选取区域中每次仅选取一个所述激光发射单元，并且在任意相邻的所述选取区域中被同时选取的两所述激光发射单元不同时位于所述相邻的选取区域的交接处；以及
一控制模块，用于在每次选取完所述激光发射单元之后，控制被同时选取的所述激光发射单元同时发射激光，直至所有的所述激光发射单元均发射过激光为止。
17.如权利要求16所述的控制系统，其中，所述区域划分模块用于在所述激光发射组件的所述发射基准面上，划分出具有相同数量的所述激光发射单元的所述至少二选取区域。
18.如权利要求17所述的控制系统，其中，每次通过所述循环选取模块同时选取的所述激光发射单元分别位于相应的所述选取区域中的相同行。
19.如权利要求18所述的控制系统，其中，每次通过所述循环选取模块同时选取的所述激光发射单元位于所述激光发射组件中不同的激光发射板。
20.一控制方法，用于控制多线激光雷达，其特征在于，包括步骤：
在该多线激光雷达的激光发射组件的发射基准面上，划分出至少二选取区域，其中在每该选取区域中包括至少两行激光发射单元；
同时在所有的该选取区域中循环地选取该激光发射单元，其中在同一该选取区域中每次仅选取一个该激光发射单元，并且在任意相邻的该选取区域中被同时选取的该激光发射单元不同时位于该相邻的选取区域的交接处；以及
在每次选取完该激光发射单元之后，控制被同时选取的该激光发射单元同时发射激光，直至所有的该激光发射单元均发射过激光为止。
21.如权利要求20所述的控制方法，其中，在所述在该多线激光雷达的激光发射组件的发射基准面上，划分出至少二选取区域，其中在每该选取区域中包括至少两行激光发射单元的步骤中：
每个该选取区域均包括相同数量的该激光发射单元。
22.如权利要求21所述的控制方法，其中，在所述同时在所有的该选取区域中循环地选取该激光发射单元，其中在同一该选取区域中每次仅选取一个该激光发射单元，并且在任意相邻的该选取区域中被同时选取的该激光发射单元不同时位于该相邻的选取区域的交接处的步骤中：
每次同时选取的该激光发射单元分别位于相应的该选取区域中的相同行。
23.如权利要求22所述的控制方法，其中，在所述同时在所有的该选取区域中循环地选取该激光发射单元，其中在同一该选取区域中每次仅选取一个该激光发射单元，并且在任意相邻的该选取区域中被同时选取的该激光发射单元不同时位于该相邻的选取区域的交接处的步骤中：
每次同时选取的该激光发射单元位于该激光发射组件中不同的激光发射板。
24.一电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
 存储器，在所述存储器中存储有程序指令，其中所述程序指令在被所述处理器运行时，使得所述处理器执行如权利要求20-23中任一所述的控制方法。
25.一可读存储介质，其特征在于，其中，所述可读存储介质上存储有程序指令，当所述程序指令被计算装置执行时，可操作来执行如权利要求20-23中任一所述的控制方法。

说明书全文

激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和

电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备。

背景技术

[0002] 激光雷达是以发射激光光束的方式来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射激光光束(即发射信号)，然后将接收到的从目标反射或散
射回来的激光回波(即回波信号)与发射信号进行比较，并做适当处理后，就可获得目标的
有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态，甚至形状等参数。

[0003] 目前，市面上可见的激光雷达通常包括机械式多线激光雷达和固态激光雷达。由于固态激光雷达的技术尚未成熟，因此，在无人驾驶技术中，多线激光雷达仍是市场上的主
流。众所周知，多线激光雷达作为一种常用的车载激光雷达，通常通过多个激光发射器在垂
直方向上的分布，通过电机的旋转形成多条线束的扫描。理论上讲，该多线激光雷达在垂直
方向上的线束越多、越密，则该多线激光雷达的垂直分辨率就越高，对周围环境描述就更加
充分。

[0004] 然而，现有的多线激光雷达的多个激光发射板通常被堆叠在一起，使得在单位范围内激光发射板的堆叠数量将直接决定单位范围内所发射的激光的线数，即激光发射器的
堆叠数量是影响多线激光雷达的垂直分辨率的重要因素。由于激光发射器的发射电路器件
通常较为复杂，体积也较大，因此无法在较小的范围内堆叠足够多的激光发射器，使得相邻
的两激光发射器在垂直方向上的间距较大，这就直接导致该多线激光雷达的垂直分辨率不
高。

发明内容

[0005] 本发明的一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其能够提高所述多线激光雷达的垂直分辨率。

[0006] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其能够在不增加所述多线激光雷达的体积的同时，大幅提高所述多
线激光雷达的垂直分辨率。换句话说，所述多线激光雷达能够在较小的体积内提高其垂直
分辨率。

[0007] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述激光发射组件中相邻的两激光发
射单元在垂直方向上的间距被缩小，以解决因激光发射单元体积过大而导致无法密集排布
的问题，从而提高所述多线激光雷达的垂直分辨率。

[0008] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述激光发射组件的激光发射板采取
倾斜布置，以减小相邻的所述激光发射单元在垂直方向上的间距。

[0009] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述激光发射组件的多个激光发射板
采取垂直布置，并且被设置在不同的所述激光发射板上所述激光发射单元相互错开，以减
小相邻的所述激光发射单元在垂直方向上的间距。

[0010] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述多线激光雷达能够解决因相邻的
所述激光发射单元同时发射激光而引起的光线干扰问题。

[0011] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述多线激光雷达能够在有限的时间
内有效地完成所有激光的发射，以减小所述多线激光雷达的探测时间。

[0012] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述激光发射组件的多个激光发射板
采取不平行布置，以减小所述多线激光雷达探测目标时所产生的畸变。

[0013] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述激光发射组件的每组激光发射单
元以非等间距的分布方式被设置于所述激光发射板，以使所述多线激光雷达适应不同的环
境目标。

[0014] 本发明的另一目的在于提供一激光发射组件和多线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，其中，为了达到上述目的，在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂
的结构。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供一简单的激光发射组件和多
线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备，同时还增加了所述激光发射组件和多
线激光雷达以及控制方法及其控制系统和电子设备的实用性和可靠性。

[0015] 为了实现上述至少一发明目的或其他目的和优点，本发明提供了一激光发射组件，用于为多线激光雷达提供多束激光，包括：

[0016] 至少一激光发射板；和

[0017] 至少一组激光发射单元，其中每组所述激光发射单元被固设于相应的所述激光发射板，并且每所述激光发射单元用于发射一束该激光，其中任意相邻的两所述激光发射单
元的垂直间距小于所述相邻的两激光发射单元之间的实际间距。

[0018] 在本发明的一些实施例中，每所述激光发射单元用于沿着水平方向发射该激光。

[0019] 在本发明的一些实施例中，每所述激光发射板被倾斜地设置，以使在同一所述激光发射板上相邻的两所述激光发射单元的所述垂直间距小于所述相邻的激光发射单元的
所述实际间距。

[0020] 在本发明的一些实施例中，所述至少一激光发射板包括至少二所述激光发射板，并且在不同的所述激光发射板上的所述激光发射单元相互错开，以使所有的所述激光发射
单元分别位于不同的水平面上。

[0021] 在本发明的一些实施例中，所述至少一激光发射板包括至少二所述激光发射板，其中每所述激光发射板被垂直地设置，并且在不同的所述激光发射板上的所述激光发射单
元相互错开，以使所有的所述激光发射单元分别位于不同的水平面上。

[0022] 在本发明的一些实施例中，所述至少一激光发射板包括至少二所述激光发射板，其中每所述激光发射板被垂直地设置，并且在不同的所述激光发射板上的所述激光发射单
元相互错开，以使所有的所述激光发射单元分别位于不同的水平面上。

[0023] 在本发明的一些实施例中，相邻的所述激光发射板相互平行。

[0024] 在本发明的一些实施例中，相邻的所述激光发射板之间具有一预设角度，其中所述预设角度为锐角，并且所述激光发射板的邻近所述激光发射单元的一侧相互聚拢。

[0025] 在本发明的一些实施例中，所述预设角度根据相邻的所述激光发射板之间的水平距离和环境目标的目标距离进行设计。

[0026] 在本发明的一些实施例中，每组所述激光发射单元被等间距地设置于相应的所述激光发射板。

[0027] 在本发明的一些实施例中，每组所述激光发射单元以上疏下密的分布方式被设置于相应的所述激光发射板。

[0028] 在本发明的一些实施例中，每组所述激光发射单元以中间密两端疏的分布方式被设置于相应的所述激光发射板。

[0029] 根据本发明的另一方面，本发明还提供了一多线激光雷达，包括：

[0030] 上述任一所述的激光发射组件；和

[0031] 一激光接收组件，其中所述激光接收组件包括至少一组激光接收单元，分别用于接收与通过所述激光发射组件的每所述激光发射单元发射的激光相对应的激光回波。

[0032] 在本发明的一些实施例中，所述的多线激光雷达，还包括一透镜组件，其中所述光学组件设有一激光发射路径和一回波接收路径，其中所述激光发射组件被对应地设置于所
述激光发射路径，用于沿着所述激光反射路径发射该组激光，以通过所述透镜组件准直该
组激光，其中所述激光接收组件被对应地设置于所述回波接收路径，用于沿着所述回波接
收路径接收该组激光回波，以通过所述透镜组件聚焦该组激光回波。

[0033] 在本发明的一些实施例中，所述激光发射组件设有一发射基准面，其中所述发射基准面与所述透镜组件的焦平面重合，并且每所述激光发射单元的发射端面均位于所述激
光发射组件的所述发射基准面。

[0034] 根据本发明的另一方面，本发明还提供了一控制系统，用于控制多线激光雷达，包括：

[0035] 一区域划分模块，用于在所述多线激光雷达的激光发射组件的发射基准面上，划分出至少二选取区域，其中在每所述选取区域中包括至少两行激光发射单元；

[0036] 一循环选取模块，用于同时在所有的所述选取区域中循环地选取所述激光发射单元，其中在同一所述选取区域中每次仅选取一个所述激光发射单元，并且在任意相邻的所
述选取区域中被同时选取的两所述激光发射单元不同时位于所述相邻的选取区域的交接
处；以及

[0037] 一控制模块，用于在每次选取完所述激光发射单元之后，控制被同时选取的所述激光发射单元同时发射激光，直至所有的所述激光发射单元均发射过激光为止。

[0038] 在本发明的一些实施例中，所述区域划分模块用于在所述激光发射组件的所述发射基准面上，划分出具有相同数量的所述激光发射单元的所述至少二选取区域。

[0039] 在本发明的一些实施例中，每次通过所述循环选取模块同时选取的所述激光发射单元分别位于相应的所述选取区域中的相同行。

[0040] 在本发明的一些实施例中，每次通过所述循环选取模块同时选取的所述激光发射单元位于所述激光发射组件中不同的激光发射板。

[0041] 根据本发明的另一方面，本发明还提供了一控制方法，用于控制多线激光雷达，包括步骤：

[0042] 在该多线激光雷达的激光发射组件的发射基准面上，划分出至少二选取区域，其中在每该选取区域中包括至少两行激光发射单元；

[0043] 同时在所有的该选取区域中循环地选取该激光发射单元，其中在同一该选取区域中每次仅选取一个该激光发射单元，并且在任意相邻的该选取区域中被同时选取的该激光
发射单元不同时位于该相邻的选取区域的交接处；以及

[0044] 在每次选取完该激光发射单元之后，控制被同时选取的该激光发射单元同时发射激光，直至所有的该激光发射单元均发射过激光为止。

[0045] 在本发明的一些实施例中，在所述在该多线激光雷达的激光发射组件的发射基准面上，划分出至少二选取区域，其中在每该选取区域中包括至少两行激光发射单元的步骤
中：

[0046] 每个该选取区域均包括相同数量的该激光发射单元。

[0047] 在本发明的一些实施例中，在所述同时在所有的该选取区域中循环地选取该激光发射单元，其中在同一该选取区域中每次仅选取一个该激光发射单元，并且在任意相邻的
该选取区域中被同时选取的该激光发射单元不同时位于该相邻的选取区域的交接处的步
骤中：

[0048] 每次同时选取的该激光发射单元分别位于相应的该选取区域中的相同行。

[0049] 在本发明的一些实施例中，在所述同时在所有的该选取区域中循环地选取该激光发射单元，其中在同一该选取区域中每次仅选取一个该激光发射单元，并且在任意相邻的
该选取区域中被同时选取的该激光发射单元不同时位于该相邻的选取区域的交接处的步
骤中：

[0050] 每次同时选取的该激光发射单元位于该激光发射组件中不同的激光发射板。

[0051] 根据本发明的另一方面，本发明还提供了一电子设备，包括：

[0052] 处理器；以及

[0053] 存储器，在所述存储器中存储有程序指令，其中所述程序指令在被所述处理器运行时，使得所述处理器执行上述任一所述的控制方法。

[0054] 根据本发明的另一方面，本发明还提供了一可读存储介质，其中，所述可读存储介质上存储有程序指令，当所述程序指令被计算装置执行时，可操作来执行上述任一所述的
控制方法。

[0055] 通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

[0056] 本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

[0057] 图1是根据本发明的一第一较佳实施例的一多线激光雷达的结构示意图。

[0058] 图2是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述多线激光雷达的一激光发射组件的结构示意图。

[0059] 图3是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述激光发射组件的原理示意图。

[0060] 图4A和图4B示出了根据本发明的上述第一较佳实施例的所述激光发射组件的一个变形实施方式。

[0061] 图5是根据本发明的一第二较佳实施例的一多线激光雷达的结构示意图。

[0062] 图6是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述多线激光雷达的一激光发射组件的立体示意图。

[0063] 图7A和图7B是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述激光发射组件的原理示意图。

[0064] 图8A至图8C示出了根据本发明的上述第二较佳实施例的所述激光发射组件的一第一个变形实施方式。

[0065] 图9示出了根据本发明的上述第二较佳实施例的所述激光发射组件的一第二个变形实施方式。

[0066] 图10示出了根据本发明的上述第二较佳实施例的所述激光发射组件的一第三个变形实施方式。

[0067] 图11是根据本发明的上述第二较佳实施例的一控制方法的流程示意图。

[0068] 图12是根据本发明的上述第二较佳实施例的所述控制方法的原理示意图。

[0069] 图13是根据本发明的上述第二较佳实施例的一控制系统的框图示意图。

[0070] 图14是根据本发明的上述第二较佳实施例的一电子设备的框图示意图。

具体实施方式

[0071] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定
的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背
离本发明的精神和范围的其他技术方案。

[0072] 本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指
示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术
语不能理解为对本发明的限制。

[0073] 在本发明中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非
在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单
一，术语“一”不能理解为对数量的限制。

[0074] 在本发明的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定
和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间
接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的
具体含义。

[0075] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0076] 示意性装置

[0077] 多线激光雷达作为一种常用的车载激光雷达，已经被广泛应用。但随着无人驾驶技术的飞速发展，现有的多线激光雷达因分辨率不高或体积较大等问题而极大地限制了多
线激光雷达在无人驾驶车辆上的应用。因此，市场上急需一种分辨率较高而体积较小的多
线激光雷达。

[0078] 参考说明书附图之图1至图3所示，根据本发明的一第一较佳实施例的所述多线激光雷达被阐明。根据本发明的所述第一较佳实施例，如图1和图2所示，所述多线激光雷达10
包括一激光发射组件11和一激光接收组件12，其中所述激光发射组件11包括至少一激光发
射板111和至少一组激光发射单元112。每组所述激光发射单元112被固设于相应的所述激
光发射板111，并且每所述激光发射单元112用于发射激光，其中任意相邻的所述激光发射
单元112在垂直方向上的间距(即垂直间距h)小于同一所述激光发射板111上所述相邻的两
激光发射单元112之间的物理距离(即实际距离s)。所述激光接收组件12包括至少一组激光
接收单元121，其中每激光接收单元121分别用于接收与通过相应的所述激光发射单元112
发射的激光相对应的激光回波。

[0079] 优选地，如图3所示，每所述激光发射单元112用于沿着水平方向发射该激光。

[0080] 本领域技术人员可以理解的是，所述激光又称发射信号，而所述激光回波为通过所述激光发射单元112发射的激光经由环境目标反射或散射回来的光信号，又称回波信号。
这样，所述多线激光雷达10能够对所发射的发射信号和所接收的回波信号进行比较，并做
适当处理后，就可获得环境目标的有关信息。

[0081] 值得注意的是，如图2和图3所示，由于相邻的所述激光发射单元112之间的垂直间距h小于相邻的所述激光发射单元112之间的实际间距s，因此，所述激光发射组件11所发射
的激光光束在垂直方向上更加密集，从而提高了所述多线激光雷达10的垂直分辨率。换句
话说，由于相邻的所述激光发射单元112在垂直方向上的间距被减小，使得所述激光发射单
元112所发射的激光光束在单位垂直长度上的数量变多，因此所述多线激光雷达10的垂直
分辨率能够被提高。此外，由于相邻的所述激光发射单元112在垂直方向上的间距被减小，
使得所述激光发射组件11在垂直方向上的高度被减小，因此所述多线激光雷达10的整体高
度也将被减小，以减小所述多线激光雷达10的体积。

[0082] 根据本发明的所述第一较佳实施例，所述激光发射组件11的所述至少一激光发射板112被倾斜地设置，以使在同一个所述激光发射板112上任意相邻的所述激光发射单元
112之间的所述垂直间距h小于所述相邻的激光发射单元112之间的所述实际间距s，即所有
的所述激光发射单元112分别位于不同的水平面上，从而实现减小所述激光发射单元112在
垂直方向上的间距的目的，以提高所述多线激光雷达10的垂直分辨率。可以理解的是，所述
激光发射单元112可以但不限于被实施为一激光发射管，用于发射激光光束；所述激光发射
板111可以但不限于被实施为一线路板，其中多个激光发射管被固设于所述线路板，以便将
多个激光发射管和所述线路板集成在一起而形成一体式结构，有助于简化所述激光发射组
件11的组装工序。

[0083] 示例性地，如图2和图3所示，所述激光发射组件11包括一个所述激光发射板111和六个所述激光发射单元112，其中所述激光发射单元112被等间距地设置于所述激光发射板
111，其中所述激光发射板111被倾斜地设置，以使任意相邻的所述激光发射单元112的所述
实际间距s大于所述相邻的所述激光发射单元112的所述垂直间距h，从而提高所述多线激
光雷达10的垂直分辨率。

[0084] 根据本发明的所述第一较佳实施例，如图1所示，所述多线激光雷达10还包括一透镜组件13，其中所述透镜组件13设有一激光发射路径1301和一回波接收路径1302，所述激
光发射组件11用于沿着所述激光发射路径1301发射一组激光，以通过所述透镜组件13准直
该组激光。其中所述激光接收组件12被对应地设置于所述回波接收路径1302，用于沿着所
述回波接收路径1302接收该组激光回波，以通过所述透镜组件13聚焦该组激光回波。这样
所述多线激光雷达10就能够基于该组激光和该组激光回波来探测环境目标。

[0085] 值得一提的是，如图2和图3所示，所述激光发射组件11具有一发射基准面110，其中所有的所述激光发射单元112的发射端面均位于所述激光发射组件11的所述发射基准面
110，使得所有的激光均从所述激光发射组件11的所述发射基准面110发出，有助于确保所
有的所述激光发射单元112的所述发射端面均位于所述透镜组件13的焦平面，以尽可能提
高所述透镜组件13对所述激光发射单元112所发出的激光进行准直的效果。换句话说，当所
述激光发射组件11的所述发射基准面110与所述透镜组件13的所述焦平面重合时，所有的
所述激光发射单元112的所述发射端面均位于所述透镜组件13的所述焦平面，便于增强所
述透镜组件13的准直效果。

[0086] 可以理解的是，所述多线激光雷达10可以被安装至一旋转装置(图中未示出)，以通过所述旋转装置来旋转所述多线激光雷达10，使得所述多线激光雷达10进行360度扫描，
以获得周围的环境信息。

[0087] 附图4A和图4B示出了根据本发明的所述第一较佳实施例的的所述激光发射组件11的一个变形实施方式，其中所述激光发射组件11包括两个所述激光发射板111和十二个
所述激光发射单元112，其中十二所述激光发射单元112被分为两组，每组所述激光发射单
元112分别被等间距地设置于相应的所述激光发射板111。两个所述激光发射板111相互平
行且被倾斜地设置，使得任意相邻的所述激光发射单元112的所述垂直间距h小于在同一所
述激光发射板111上任意相邻的所述激光发射单元112的所述实际间距s。此外，两个所述激
光发射板111被倾斜地堆叠在一起，并且在不同的所述激光发射板111上的所述激光发射单
元112相互错开，使得十二所述激光发射单元112中任意两个所述激光发射单元112均位于
不同的水平面上，从而进一步减小相邻的所述激光发射单元112在垂直方向上的间距s，以
进一步提高所述多线激光雷达10的垂直分辨率。

[0088] 参考附图5至图7B所示，根据本发明的一第二较佳实施例的一多线激光雷达10A被阐明。如图5和图6所示，相比于根据本发明的所述第一较佳实施例，根据本发明的所述第二
较佳实施例的所述多线激光雷达10A的不同之处在于：所述激光发射组件11A包括至少二激
光发射板111A和至少二组激光发射单元112A，其中每组所述激光发射单元112A被固设于相
应的所述激光发射板111A，并且每所述激光发射板111A被并排地垂直设置，以使每组所述
激光发射单元112A在同一垂直面上，其中在不同的所述激光发射板111A上的所述激光发射
单元112A相互错开，以使任意相邻的所述激光发射单元112A的垂直间距h小于在同一所述
激光发射板111A中相邻的所述激光发射单元112A的实际间距s。换句话说，由于每所述激光
发射板111A被垂直设置，并且在不同的所述激光发射板111A上的所述激光发射单元112A相
互错开，因此所述激光发射组件11A中所有的所述激光发射单元112A均不在同一水平面上，
以增加所述激光发射组件11A所发出的激光在垂直方向上密集程度，从而提高所述多线激
光雷达10A的垂直分辨率。

[0089] 示例性地，如图6和图7B所示，所述激光发射组件11A包括三个所述激光发射板111A和三组所述激光发射单元112A，其中三个所述激光发射板111A被并排地垂直设置，其
中每组所述激光发射单元112A包括六个所述激光发射单元112A，并且每组所述激光发射单
元112A被等间距地设置于相应的所述激光发射板112A，以使在同一所述激光发射板111A上
相邻的所述激光发射单元112A之间的物理距离为所述实际间距s，其中每所述激光发射板
111A均被垂直设置，并且在不同的所述激光发射板111A上的所述激光发射单元112A相互错
开，以使在不同的所述激光发射板111A上相邻的所述激光发射单元112A在垂直方向上的间
距为所述垂直间距h，并且所述实际间距s为所述垂直间距h的三倍，从而能够使所述多线激
光雷达10A的垂直分辨率提高三倍，并且还不会增加所述多线激光雷达10A的整体高度。

[0090] 换句话说，在位于中间的所述激光发射板111A和位于右侧的所述激光发射板111A上的所述激光发射单元112A对在位于左侧的所述激光发射板111A上相邻的所述激光发射
单元112A之间的物理距离进行三等分，使得在不同的所述激光发射板111A上任意相邻的所
述激光发射单元112A的所述垂直间距h等于所述实际间距s的三分之一，从而将所述多线激
光雷达10A的垂直分辨率提高三倍。

[0091] 进一步地，在本发明的所述第二较佳实施例中，如图7A所示，所述激光发射组件11A中相邻的所述激光反射板111A之间具有一预设夹角θ，其中所述预设夹角θ为锐角，使得
所述激光发射板111A的邻近所述激光发射单元112A的一侧相互聚拢，以尽可能地减少所述
多线激光雷达10探测目标时所产生的畸变，确保所述多线激光雷达10具有较高的探测精
度。换句话说，所述激光发射组件11A以不平行的布置方式设置所述至少二激光发射板
111A，并且所述激光发射组件11A中邻近所述激光发射单元112A的一侧向中间聚拢，以尽可
能减小所述多线激光雷达10A在探测目标时所产生的畸变。

[0092] 特别地，如图6所示，所述激光发射组件11A设有一与所述透镜组件13的焦平面重合的发射基准面110A，其中在位于最中间的所述激光发射板111A上的所述激光发射单元
112A的发射端面位于所述激光发射组件11A的所述发射基准面110A，以使两侧的所述激光
发射板111A的发射端向中间聚拢，在有效地减小所述多线激光雷达10探测环境目标时所产
生的畸变的同时，还能够提高所述透镜组件13对所述激光发射单元112A所发出的激光的准
直效果。

[0093] 优选地，如图7A和7B所示，所述激光发射组件11A中相邻的所述激光反射板111A之间的所述预设夹角θ根据所述多线激光雷达10的探测距离来设计，使得在相邻的所述激光
发板111A上所述激光发射单元112A所发射的激光在所述探测距离处形成的斑点处于同一
垂直线上，以便最大程度地减小所述多线激光雷达10探测目标时所产生的畸变。换句话说，
所述预设夹角θ根据所述多线激光雷达10A的所述激光发射组件11A的所述激光发射单元
112A的发射端面与环境目标之间的距离来设计，使得所有的所述激光发射单元112A所发射
的激光在该环境目标处形成的斑点处于同一垂直线上，从而最大程度地减小所述多线激光
雷达10探测环境目标时所产生的畸变。

[0094] 示例性地，如图7A所示，当所述激光发射组件11A的所述激光发射单元112A的所述发射端面与环境目标之间的距离被定义为目标间距L，并且在所述激光发射组件11A中相邻
的所述激光发射板111A上任意两所述激光发射单元112A在水平方向上的距离被定义为水
平间距D时，所述预设夹角θ的正切值等于所述水平间距D与所述目标间距L之间的比值。当
然，由于所述目标间距L远大于所述水平间距D，因此，所述预设夹角θ可以基本等于所述水
平间距D与所述目标间距L之间的比值。

[0095] 附图8A、图8B以及图8C示出了根据本发明的所述第二较佳实施例的所述激光发射组件11A的第一个变形实施方式，其中所述激光发射组件11A的所述至少二激光发射板111A
相互平行，有助于确保所有的所述激光发射单元112A的发射端面位于同一垂直面上，以形
成所述激光发射组件11A的发射基准面110A，也就是说，所有的所述激光发射单元112A均位
于所述激光发射组件11A的所述发射基准面110A，有助于保证所有的所述激光发射单元
112A的所述发射端面位于所述透镜组件13的焦平面上，使得所述透镜组件13对所有的所述
激光发射单元112A所发出的激光均具有较佳的准直效果。

[0096] 附图9示出了根据本发明的所述第二较佳实施例的所述激光发射组件11A的第二变形实施方式，其中在所述激光发射组件11A的每组所述激光发射单元112A被不等间距地
设置于所述激光发射板111A，以使在同一所述激光发射板111A上相邻的所述激光发射单元
112A之间的物理距离不全相等，以便准确探测不同的环境目标。应当理解，每组所述激光发
射单元112A在所述激光发射板111A上的分布方式可以根据被测的环境目标的位置、高低或
距离来设计。

[0097] 示例性地，如图9所示，每组所述激光发射单元112A以上疏下密的分布方式被设置于相应的所述激光发射板111A，使得所述多线激光雷达10A的下侧分辨率(即，下半部分的
垂直分辨率)大于所述多线激光雷达10A的上侧分辨率(即，上半部分的垂直分辨率)，有助
于精确探测高度较低的环境目标。

[0098] 在附图9示出的所述激光发射组件11A的这个示例中，每组所述激光发射单元112A以上疏下密的分布方式被设置于相应的所述激光发射板111A，而在附图10示出的所述激光
发射组件11A的第三个变形实施方式中，每组所述激光发射单元112A以中间密两端疏的分
布方式被设置于相应的所述激光发射板111A，以使所述多线激光雷达10A的中间分辨率
(即，中间部分的垂直分辨率)大于所述多线激光雷达10A的两端分辨率(即，两端部分的垂
直分辨率)，便于精确探测高度适中的环境目标。当然，在本发明的一些其他实施例中，每组
所述激光发射单元112A还能够以其他不等间距的分布方式被设置于所述激光发射板111A，
以适应相应的环境目标即可，在本发明中对此不再赘述。

[0099] 值得注意的是，在本发明的所述第二较佳实施例中，除了上述结构不同之外，所述多线激光雷达10A的其他结构与根据本发明的所述第一较佳实施例的所述多线激光雷达10
的结构相同，并且所述多线激光雷达10A也具有与所述第一较佳实施例的所述多线激光雷
达10的各种变形实施方式相似或相同的变形实施方式，在此不再赘述。

[0100] 示意性方法

[0101] 值得一提的是，由于所述多线激光雷达10A的所述激光发射组件11A中相邻的所述激光发射单元112A之间的所述垂直间距h较小，因此，当相邻的所述激光发射单元112A同时
发射激光时，将导致激光相互干扰的问题，以影响所述多线激光雷达10A的探测精度。然而，
如果所有的所述激光发射单元112A依次发射激光，则将需要花费较多的时间才能够探测完
毕，极大地影响所述多线激光雷达10A的探测效率。

[0102] 因此，如图11和图12所示，本发明的所述第二较佳实施例还提供了一多线激光雷达10A的控制方法，包括步骤：

[0103] S210：在所述多线激光雷达10A的激光发射组件11A的发射基准面110A上，划分出至少二选取区域1101A，其中在每所述选取区域1101A中包括至少两行所述激光发射单元
112A；

[0104] S220：同时在所有的所述选取区域1101A中循环地选取所述激光发射单元112A，其中在同一所述选取区域1101A中每次仅选取一个所述激光发射单元112A，并且在任意相邻
的所述选取区域1101A中被同时选取的两所述激光发射单元112A不同时位于所述相邻的选
取区域1101A的交接处；以及

[0105] S230：在每次选取完所述激光发射单元112A之后，控制被同时选取的所述激光发射单元112A同时发射激光，直至所有的所述激光发射单元112A均发射过激光为止。

[0106] 进一步地，在所述步骤S210中，所述至少二选取区域1101A包括相同数量的所述激光发射单元112A。当然，如果在每所述选取区域1101A中包括不同数量的所述激光发射单元
112A时，则一旦在任一所述选取区域1101A中所有的所述激光发射单元112A均发射过激光
之后则被认定为待定选取区域，使得当再次执行所述步骤S220时，跳过所述待定选取区域。

[0107] 值得注意的是，在所述步骤S220中，被同时选取的所述激光发射单元112A分别位于相应的所述选取区域1101A中的相同行，以使被同时选取的所述激光发射单元112A之间
的物理距离相等，以避免因选取位置不规律而导致某些被同时选取的所述激光发射单元
112A之间的物理距离较小。

[0108] 进一步地，在所述步骤S220中，被同时选取的所述激光发射单元112A位于所述激光发射组件11A中不同的激光发射板111A，以进一步增大被同时选取的所述激光发射单元
112A之间的物理距离。

[0109] 示例性地，如图12所示，在本发明的所述第二较佳实施例中，首选在所述多线激光雷达10A的所述激光发射组件11A的所述发射基准面110A上，划分出两个所述选取区域
1101A，其中在每所述选取区域1101A中包括三行所述激光发射单元112A(九个所述激光发
射单元112A)；接着，按照附图12中标示的序号，同时在每所述选取区域1101A中选取一个所
述激光发射单元112A，其中被同时选取的两个所述激光发射单元112A分别位于相应的所述
选取区域1101A中的相同行，并且位于所述激光发射组件11A中不同的激光发射板111A；之
后，控制被同时选取的所述激光发射单元112A以同时发射激光；最后，按照附图12中标示的
序号，再次在每所述选取区域1101A中选取另一个所述激光发射单元112A，以控制被选取的
所述激光发射单元112A发射激光，直至所有的所述激光发射单元112A均发射过激光为止。

[0110] 示意性系统

[0111] 根据本发明的另一方面，如图13所示，本发明的所述第二较佳实施例进一步提供了一用于所述多线激光雷达10A的控制系统20A，用于合理控制所述多线激光雷达10A的所
述激光发射组件11A的所述激光发射单元112A的发射顺序，以在避免发生激光相互干扰的
问题的同时，还能够减少所述多线激光雷达10A的探测时间，有助于提高所述多线激光雷达
10A的探测效率。

[0112] 根据本发明的所述第二较佳实施例，如图13所示，所述控制系统20A包括一区域划分模块21A、一循环选取模块22A以及一控制模块23A。所述区域划分模块21A用于在所述多
线激光雷达10A的激光发射组件11A的发射基准面110A上，划分出至少二选取区域1101A，其
中在每所述选取区域1101A中包括至少两行所述激光发射单元112A。所述循环选取模块22A
用于同时在所有的所述选取区域1101A中循环地选取所述激光发射单元112A，其中在同一
所述选取区域1101A中每次仅选取一个所述激光发射单元112A，并且在任意相邻的所述选
取区域1101A中被同时选取的两所述激光发射单元112A不同时位于所述相邻的选取区域
1101A的交接处。所述控制模块23A用于在每次选取完所述激光发射单元112A之后，控制被
同时选取的所述激光发射单元112A同时发射激光，直至所有的所述激光发射单元112A均发
射过激光为止。

[0113] 在本发明的一示例中，所述区域划分模块21A用于在所述多线激光雷达10A的激光发射组件11A的发射基准面110A上，划分出具有相同数量的所述激光发射单元112A的所述
至少二选取区域1101A。

[0114] 在本发明的一示例中，所述循环选取模块22A每次同时选取的所述激光发射单元112A分别位于相应的所述选取区域1101A中的相同行。

[0115] 在本发明的一示例中，所述循环选取模块22A每次同时选取的所述激光发射单元112A位于所述激光发射组件11A中不同的激光发射板111A。

[0116] 这里，本领域技术人员可以理解，上述用于所述多线激光雷达10A的控制系统20A中的各个单元和模块的具体功能和操作已经在上面参考图11描述的多线激光雷达10A的控
制方法中详细介绍，并因此，将省略其重复描述。

[0117] 如上所述，根据本发明实施例的所述控制系统20A可以实现在各种终端设备中，例如用于所述多线激光雷达10A的可编程芯片中。在一个示例中，根据本发明实施例的所述控
制系统20A可以作为一个软件模块和/或硬件模块而集成到所述终端设备中。例如，所述控
制系统20A可以是该终端设备的操作系统中的一个软件模块，或者可以是针对于该终端设
备所开发的一个应用程序；当然，所述控制系统20A同样可以是该终端设备的众多硬件模块
之一。

[0118] 替换地，在另一示例中，所述控制系统20A与该终端设备也可以是分立的终端设备，并且所述控制系统20A可以通过有线和/或无线网络连接到该终端设备，并且按照约定
的数据格式来传输交互信息。

[0119] 示意性电子设备

[0120] 附图14示出了根据本发明的电子设备30A的框图示意图，其中所述电子设备30A包括一个或多个处理器31A和存储器32A。

[0121] 处理器31A可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备30A中的其他组件以执行期望的功能。

[0122] 存储器32A可以包括一个或多个程序产品，所述程序产品可以包括各种形式的可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随
机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括
 只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述可读存储介质上可以存储一个或多个程序指令，处
理器31A可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的所述多线激光
雷达10A的控制方法以及/或者其他期望的功能。

[0123] 当然，为了简化，图14中仅示出了该电子设备30A中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备
30A还可以包括任何其他适当的组件。

[0124] 示意性程序产品

[0125] 除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是程序产品，其包括程序指令，所述程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中
描述的根据本发明各种实施例的所述多线激光雷达的控制方法中的步骤。

[0126] 所述程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C+
+等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“，还语言或类似的程序设计语言。程序代码
可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执
行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务
器上执行。

[0127] 此外，本发明的实施例还可以是可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书中描述的根据本发明各种实施例的所
述多线激光雷达的控制方法中的步骤。

[0128] 所述可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外
线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非
穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、
只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储
器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

[0129] 以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的
各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作
用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。

[0130] 本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到
的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇
“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

[0131] 还需要指出的是，在本发明的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。

[0132] 本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在
实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

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