[发明专利]一种固态面阵激光雷达装置

说明书

一种固态面阵激光雷达，包括：发射模块和与发射模块保持固定位置关系的接收模块，所述发射模块包括阵列激光器，所述阵列激光器包括多个陈列排布的单个激光光源，所述单个激光光源按照设定顺序和间隔发射激光，所述接收模块包括面阵光电传感器，所述面阵光电传感器包括陈列排布的像素，所述面阵光电传感器控制部分或全部像素接收对应单个激光光源发出的激光。本申请公开的一种固态面阵激光雷达，不具有任何机械转动部件，提高激光雷达的稳定性，适用于量产。

技术领域

本申请涉及激光雷达测量技术领域，尤其涉及一种固态面阵激光雷达装置。

背景技术

光学扫描测距装置是一种使用准直光束，通过飞行时间（Time of Flight，简称为TOF）、三角测量法等方法进行非接触式扫描测距的设备。目前，通常的光学扫描测距装置包括：光发射模块、光学镜头、接收并处理信号的芯片。光发射模块发出光束，光学镜头位于光发射模块的光路上，经过准直的光束发射到被测物体表面，遇到障碍物后光束被反射到接收芯片上，接收芯片通过测量发射到接收之间的时间、相位差、已知光速，即可求出被测物体到装置的距离。这类装置将用于测距的光发射模块、光学透镜、光接收模块等部件安装在一可连续旋转的平台上实现准直光束的扫描，通过电机旋转可以得到一周360度的环境距离信号，旋转部件和固定部件之间通过导电滑环供电并传输数据；或者也可以固定安装在运动的上位机上，随上位机的前进、后退或转向探测其对应测距区域的障碍物，上述两种模式目前广泛应用于机器人环境扫描、规划路径、避障导航、安防检测等。

现有的光学扫描测距装置采用机械旋转或者机械反射镜等部件，不利于扫描测距装置的量产。本申请公开了一种固态面阵激光雷达，不具有任何机械转动部件，提高激光雷达的稳定性，适用于量产。

发明内容

本申请的目的在于提出一种固态面阵激光雷达装置，通过发射模块和接收模块的固定位置的设置，解决了传统的激光雷达具有机械旋转和编码器的结构，结构复杂，空间占用大，装配工序繁多的问题；通过单个激光光源按照设定顺序和间隔发射激光的设置，以及所述面阵光电传感器控制部分或全部像素接收对应单个激光光源发出的激光的结构，扩展了激光雷达装置的探测区域，实现了远距离大面阵激光测距，提供了可以长时长距覆盖大范围的稳定性更好、准确性更好、效率更高的环境探测装置。

为达此目的，本申请采用以下技术方案：一种固态面阵激光雷达，包括：发射模块和与发射模块保持固定位置关系的接收模块，所述发射模块包括阵列激光器，所述阵列激光器包括多个陈列排布的单个激光光源，所述单个激光光源按照设定顺序和间隔发射激光，所述接收模块包括面阵光电传感器，所述面阵光电传感器包括陈列排布的像素，所述面阵光电传感器控制部分或全部像素接收对应单个激光光源发出的激光。

优选地，还包括与发射模块和接收模块相连接的主控制模块，所述主控制模块包括多个与单个激光光源一一对应的引脚。

优选地，所述阵列激光器以至少一个单个激光光源为发射单位，所述发射单位按照设定的发射顺序和发射间隔进行发射，所述面阵光电传感器以至少一个像素为接收区域，所述接收区域按照设定的接收顺序和接收间隔逐次接收。

优选地，多个单个激光光源呈直线排列，所述阵列激光器以单个激光光源为发射单位；所述面阵光电传感器的像素呈矩阵排列，所述面阵光电传感器以每一行或每一列像素为接收区域，所述接收区域与单个激光光源所成直线垂直。

优选地，多个单个激光光源呈水平直线排列，所述面阵光电传感器以每一竖列为接收区域，所述单个激光光源的发射间隔大于等于接收区域接收到读取的间隔。

优选地，在所述阵列激光器的激光发射方向上还设置有发射镜头，在所述面阵光电传感器的接收方向上还设置有接收镜头。

优选地，所述面阵光电传感器具有1*262个单个激光光源，覆盖50°*25°范围；所述面阵光电传感器具有262*144个像素，每个像素覆盖0.17°*0.17°视场角。