[发明专利]闪光雷达及其发射装置和探测方法

说明书

本发明涉及一种闪光雷达及其发射装置和探测方法，所述发射装置包括激光器线阵、振镜阵列和驱动模块，通过激光器线阵的多个激光器发射出射信号并利用一一对应设置在所述激光器发射的所述出射信号的出射光轴上所述振镜，接收并反射与所述振镜对应设置激光器发射的出射信号；且利用驱动模块驱动所述振镜阵列在预设角度范围内往复振动，以控制所述出射信号周期性的发射至目标视场内的每个目标区域，一个周期内完成对整个目标区域的依次扫描。利用VCSEL阵列作为光源光束质量好，空间能量密度高，且出射信号一次性发射至目标视场内的每个目标区域，提高了与光束传播方向垂直的目标视场的能量密度，进而增加了探测距离，提升了探测精度。

技术领域

本发明涉及激光雷达检测领域，尤其是涉及一种闪光雷达及其发射装置和探测方法。

背景技术

目前，激光雷达已被广泛应用于诸如深度感知、测绘测距、跟踪测量、武器制导、大气监测、交通管理、人脸或手势识别、机器人避障等众多领域。根据扫描方式的不同，固态激光雷达分为基于微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)、相控振式(Optical Phase Array，OPA)和闪光(Flash)三种。

闪光激光雷达往往基于调幅连续波原理测距，即光源将出射信号一次性“照亮”整个视场。然而，发射装置发射的出射信号能力衰减较快使得无法达到较远的探测距离，特别是室外远距离探测易受环境背景光或杂散信号光的干扰，探测距离受到很大的限制。

发明内容

基于此，有必要针对Flash激光雷达探测距离受限的问题，提供一种闪光雷达及其发射装置和环境方法。

一种闪光雷达发射装置，所述发射装置包括：

激光器线阵，包括线性排列的多个激光器，用于发射出射信号；

振镜阵列，包括多个振镜，所述振镜一一对应设置在所述激光器发射的所述出射信号的出射光轴上，用于接收并反射与所述振镜对应设置的所述激光器发射的出射信号；

驱动模块，与所述振镜阵列连接，用于驱动所述振镜阵列在预设角度范围内往复振动，以控制所述出射信号周期性的发射至目标视场内的每个目标区域。

在其中一个实施例中，所述激光器为垂直腔面发射激光器。

在其中一个实施例中，所述发射装置还包括准直镜组，所述准直镜组设置在所述激光器出射信号的出射光轴上，用于对所述激光器发射的所述出射信号进行准直。

在其中一个实施例中，所述驱动模块，包括驱动电路，通过调节所述驱动电路的驱动电压来调节预设角度，以调整所述目标视场的范围。

在其中一个实施例中，所述振镜阵列为微机电系统振镜。

在其中一个实施例中，所述发射装置还包括：所述扩束衍射模块，设置于所述振镜阵列反射所述出射信号的光路上，用于对所述出射信号进行扩束和衍射。

一种闪光雷达，所述雷达装置包括：上述实施例中的发射装置，所述发射装置用于周期性的发射出射信号至目标视场内的每个目标区域；及接收装置，用于接收所述目标视场内探测物反射的回波信号，并根据所述回波信号获取所述目标视场的环境信息。

在其中一个实施例中，所述接收装置包括：探测阵列，包括多个探测器，所述探测器用于接收对应所述目标区域的反射的回波信号；处理模块，与所述探测阵列连接，用于对所述回波信号进行处理，以获取所述目标视场的环境信息。

在其中一个实施例中，所述接收装置还包括：聚焦镜组，对应设置于所述回波信号反射光轴上，用于对所述回波信号进行聚焦并透射至所述探测阵列。

一种探测方法，应用于闪光雷达，所述闪光雷达的发射装置包括：多个激光器和振镜阵列，所述方法包括：