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激光雷达和电子设备

文献发布时间:2023-06-19 19:37:02


激光雷达和电子设备

技术领域

本申请涉及深度测距技术领域,特别涉及一种激光雷达和电子设备。

背景技术

当前的激光雷达受限于芯片设计和工艺条件,接收芯片的实际输出分辨率十分有限。在设计激光雷达系统时,存在着视场角与角分辨率之间的矛盾。即,在接收芯片的物理像素分辨率有限的情况下,如果要求较大的视场角,那么激光雷达系统的角分辨率也会过大,无法满足实际需求。

发明内容

本申请的实施方式提供了一种激光雷达和电子设备。

本申请实施方式的激光雷达,包括发射模组和接收模组;

所述发射模组包括至少一个激光光源,所述至少一个激光光源包括多个发光元件,所述多个发光元件分为多组,至少两组发光元件分时发射探测信号;

所述接收模组包括接收传感器,所述接收传感器包括多个感光单元,每个所述感光单元用于分时接收所述至少两组发光元件分时发射的探测信号。

在某些实施方式中,所述发射模组包括一个激光光源,所述一个激光光源包括所述多个发光元件;

所述多个发光元件分别位于多个发光区域,每个所述发光区域对应一个所述感光单元,每个所述发光区域包括至少两组分时发射探测信号的发光元件,每个所述感光单元用于分时接收对应一个所述发光区域的至少两组发光元件分时发射的探测信号。

在某些实施方式中,多组发光元件交错设置。

在某些实施方式中,多组发光元件沿水平方向交错设置;或者,多组发光元件沿垂直方向交错设置;或者,多组发光元件沿斜向交错设置。

在某些实施方式中,所述发射模组还包括与所述一个激光光源对应的一个发射镜头,所述一个发射镜头设置在所述一个激光光源的光路上。

在某些实施方式中,所述发射模组包括多个激光光源,所述多个激光光源包括所述多个发光元件;

每个激光光源包括一组发光元件,所述一组发光元件分别位于多个发光区域,所述多个激光光源中相应位置的一个所述发光区域共同对应一个所述感光单元,每个所述感光单元用于分时接收至少两个激光光源中相应位置的一个所述发光区域的至少两组发光元件分时发射的探测信号。

在某些实施方式中,所述发射模组还包括与所述多个激光光源对应的多个发射镜头,所述多个发射镜头分别设置在所述多个激光光源的光路上。

在某些实施方式中,每个所述感光单元包括一个感光像素,所述一个感光像素的不同区域用于分时接收所述至少两组发光元件分时发射的探测信号;

针对分时发射的每次探测信号,所述一个感光像素用于分时输出对应一次的深度值。

在某些实施方式中,每个所述感光单元包括多个感光像素,所述多个感光像素的不同区域用于分时接收所述至少两组发光元件分时发射的探测信号;

针对分时发射的每次探测信号,所述多个感光像素用于分时合并输出对应一次的深度值。

在某些实施方式中,所述发射模组还包括驱动电路,所述驱动电路包括阴极电极和至少两个阳极电极,多组发光元件共同连接至所述阴极电极,所述至少两组发光元件分别与所述至少两个阳极电极连接,所述驱动电路用于通过所述至少两个阳极电极驱动所述至少两组发光元件分时发射探测信号。

在某些实施方式中,所述接收模组还包括处理电路,所述接收传感器分时接收所述至少两组发光元件分时发射的探测信号,并分时输出至少两帧深度数据,所述处理电路用于将所述至少两帧深度数据合并后输出。

本申请实施方式的电子设备,包括:

壳体;和

上述任一实施方式的激光雷达,所述激光雷达安装于所述壳体。

本申请实施方式的激光雷达和电子设备中,多个发光元件分为多组,至少两组发光元件分时发射探测信号,与之对应地,每个感光单元用于分时接收至少两组发光元件分时发射的探测信号,如此可以实现多组发光元件以及感光单元的分时复用,降低激光雷达的角分辨率的大小,提升激光雷达的角分辨率的精度。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本申请某些实施方式的激光雷达输出的点云图像的示意图;

图2是本申请某些实施方式的激光雷达的角分辨率的示意图;

图3是本申请某些实施方式的激光雷达的结构示意图;

图4是本申请某些实施方式的激光光源和接收传感器的搭配结构示意图;

图5是本申请某些实施方式的激光雷达的结构示意图;

图6是本申请某些实施方式的激光光源和接收传感器的搭配结构示意图;

图7是本申请某些实施方式的发光元件的排布设置示意图;

图8是本申请某些实施方式的发光元件的排布设置示意图;

图9是本申请某些实施方式的发光元件的排布设置示意图;

图10是本申请某些实施方式的激光雷达的工作原理示意图;

图11是本申请某些实施方式的激光雷达的工作原理示意图;

图12是本申请某些实施方式的激光光源和接收传感器的搭配结构示意图;

图13是本申请某些实施方式的激光雷达的工作原理示意图;

图14是本申请某些实施方式的激光雷达的结构示意图;

图15是本申请某些实施方式的激光雷达的应用场景示意图;

图16是本申请某些实施方式的激光雷达的工作原理示意图;

图17是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。另外,下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请的实施方式,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

当前的激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)受限于芯片设计和工艺条件,接收芯片的实际输出分辨率十分有限。在设计激光雷达系统时,存在着视场角与角分辨率之间的矛盾。即,在接收芯片的物理像素分辨率有限的情况下,如果要求较大的视场角,那么激光雷达系统的角分辨率也会过大,无法满足实际需求。

请参阅图1和图2,激光雷达输出的图像为点云图像,相邻两个点之间的夹角θ即为激光雷达的角分辨率。其中,激光雷达的角分辨率分为水平角分辨率和垂直角分辨率。如图1所示,相邻的两条带箭头的横向线之间的夹角为水平角分辨率,相邻的两条带箭头的纵向线之间的夹角为垂直角分辨率。激光雷达的角分辨率由视场角和像素数决定。具体地,激光雷达的角分辨率=视场角/像素数量。例如,某接收芯片最大支持等效150*50像素分辨率的测距点阵输出,利用此接收芯片设计一个视场角FoV为140*40的宽视角的激光雷达时,可以得到水平角分辨率(H)为0.9°(140/150≈0.9),垂直角分辨率(V)为0.8°(40/50=0.8)。

由此可见,当接收芯片的物理像素分辨率一定的情况下,若视场角越大,则角分辨率的数值也会越大。而在实际需求中,角分辨率的数值是越小越好。可以理解,当角分辨率的数值越小,即相邻两个点之间的夹角越小,则表明能够探测到的目标对象越小,测出的点云数据越细腻,激光雷达分辨目标的能力也越强,探测到的目标对象的位置信息也越准确。因此,为了降低激光雷达的角分辨率的大小,提升激光雷达的角分辨率的精度,本申请实施方式提供一种激光雷达和电子设备。

请参阅图3至图6,本申请实施方式的激光雷达100包括发射模组10和接收模组20。发射模组10包括至少一个激光光源11,该至少一个激光光源11包括多个发光元件112。多个发光元件112分为多组,至少两组发光元件112分时发射探测信号。接收模组20包括接收传感器21,接收传感器21包括多个感光单元212。每个感光单元212用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号。

本申请实施方式的激光雷达100中,多个发光元件112分为多组,至少两组发光元件112分时发射探测信号,与之对应地,每个感光单元212用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号,如此可以实现多组发光元件112以及感光单元212的分时复用,降低激光雷达100的角分辨率的大小,提升激光雷达100的角分辨率的精度。

具体地,本申请实施方式的激光雷达100可以为全固态激光雷达。激光雷达100包括发射模组10和接收模组20。

发射模组10包括至少一个激光光源11,例如发射模组10包括一个激光光源11、两个激光光源11或者更多个激光光源11。激光光源11具体可为垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL),其波长可为905nm。该至少一个激光光源11包括多个发光元件112。也即是说,多个发光元件112可以同时存在于一个激光光源11(如图4所示),也可以分别存在于多个激光光源11(如图6所示)。

多个发光元件112分为多组,每组发光元件112中可包括一个或多个发光元件112。每组中的发光元件112的数量相同。需要指出的是,不同组的发光元件112的选型可以是完全一样的,将多个发光元件112分为多组的目的是为了便于每组独立控制。针对同一组中的一个或多个发光元件112,该一个或多个发光元件112可以共同控制,同时点亮发光。针对不同组的发光元件112,每组发光元件112可以独立控制,部分或完全分时点亮发光。本申请实施方式中,至少两组发光元件112分时点亮发光以发射探测信号。

以图4和图6为例,16个发光元件112分为四组,分别以A、B、C、D区分。第一组发光元件112(A)、第二组发光元件112(B)、第三组发光元件112(C)、第四组发光元件112(D)中,发光元件112的数量均为4个。这四组发光元件112的选型可以完全相同。针对第一组发光元件112(A)中的4个发光元件112,这4个发光元件112可以共同控制,同时点亮发光;针对第二组发光元件112(B)中的4个发光元件112,这4个发光元件112也共同控制,同时点亮发光;针对第三组发光元件112(C)中的4个发光元件112,这4个发光元件112也共同控制,同时点亮发光;针对第四组发光元件112(D)中的4个发光元件112,这4个发光元件112也共同控制,同时点亮发光。针对四组不同的发光元件112,第一组发光元件112(A)和第二组发光元件112(B)可以同时在第一时刻点亮发光,第三组发光元件112(C)和第四组发光元件112(D)可以同时在第二时刻点亮发光。或者,第一组发光元件112(A)可以在第一时刻点亮发光,第二组发光元件112(B)可以在第二时刻点亮发光,第三组发光元件112(C)可以在第三时刻点亮发光,第四组发光元件112(D)可以在第四时刻点亮发光等,在此不一一举例说明。

接收模组20包括接收传感器21。接收传感器21具体可为单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)芯片。接收传感器21包括多个感光单元212。多个感光单元212可呈阵列分布,以便于工艺制造。例如,多个感光单元212呈矩形阵列分布或圆形阵列分布等。本申请实施方式以多个感光单元212呈矩形阵列分布为例进行说明。每个感光单元212在同一时刻输出一个深度值。每个感光单元212对应的光源区域具有至少两组发光元件112,每个感光单元212用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号。

仍以图4和图6为例,接收传感器21包括呈2*2阵列分布的4个感光单元212。每个感光单元212对应的光源区域同时具有A、B、C、D四组发光元件122。当第一组发光元件112(A)和第二组发光元件112(B)同时在第一时刻点亮发光,第三组发光元件112(C)和第四组发光元件112(D)同时在第二时刻点亮发光时,每个感光单元212用于在第一时刻接收对应的光源区域中的第一组发光元件112(A)和第二组发光元件112(B)发射的探测信号,在第二时刻接收对应的光源区域中的第三组发光元件112(A)和第四组发光元件112(B)发射的探测信号。当第一组发光元件112(A)在第一时刻点亮发光,第二组发光元件112(B)在第二时刻点亮发光,第三组发光元件112(C)在第三时刻点亮发光,第四组发光元件112(D)在第四时刻点亮发光时,每个感光单元212用于在第一时刻接收对应的光源区域中的第一组发光元件112(A)发射的探测信号,在第二时刻接收对应的光源区域中的第二组发光元件112(B)发射的探测信号,在第三时刻接收对应的光源区域中的第三组发光元件112(C)发射的探测信号,在第四时刻接收对应的光源区域中的第四组发光元件112(D)发射的探测信号。由于每个感光单元212在每一时刻仅能输出一个深度值(由感光单元212本身的特性决定),而本申请实施方式中每个感光单元212用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号,因而每个感光单元212可以分时输出至少两组发光元件112对应的深度值,可以提升激光雷达100的角分辨率的精度。

请参阅图4,在某些实施方式中,发射模组10包括一个激光光源11,该激光光源11包括多个发光元件112。多个发光元件112分别位于多个发光区域114。每个发光区域114对应一个感光单元212,每个发光区域114包括至少两组分时发射探测信号的发光元件112。每个感光单元212用于分时接收对应一个发光区域114的至少两组发光元件112分时发射的探测信号。

以图4为例,整个激光光源11中的多个发光元件112可呈规则分布,例如呈矩形阵列分布或圆形阵列分布等,以使得激光光源11发射的光线较为均匀,同时便于工艺制造。进一步地,整个激光光源11中的每组发光元件112也可呈规则分布,以均匀地分布于各个发光区域114,且便于工艺制造。例如图4中,所有的发光元件122呈规则分布,且针对单独的第一组发光元件112(A)中的多个发光元件112也呈规则分布,针对单独的第二组发光元件112(B)中的多个发光元件112也呈规则分布,针对单独的第三组发光元件112(C)中的多个发光元件112也呈规则分布,针对单独的第四组发光元件112(D)中的多个发光元件112也呈规则分布。

在同一个激光光源11中形成多组发光元件112的方式可以为:将激光光源11进行分区设计,即在激光光源11的对应区域设计所需分组的发光元件112;或者是将激光光源11进行拼接设计,即将多组发光元件112对应的芯片按所需位置拼接在一起等。

本申请实施方式中,由于发射模组10仅具有一个激光光源11,因此成本相对较低,只需要控制一个激光光源11中的多组发光元件112分时发射探测信号,并由感光单元212对应分时接收探测信号,即可实现激光光源11和接收传感器21的分时复用,从而提升激光雷达100的角分辨率的精度。

请参阅图7至图9,在某些实施方式中,多组发光元件112交错设置。

具体地,多组发光元件112可沿水平方向交错设置(如图7所示);或者,多组发光元件112沿垂直方向交错设置(如图8所示);或者,多组发光元件112沿斜向交错设置(如图9所示);或者,多组发光元件112沿任意方向交错设置,以使得不同组的发光元件112互不相邻等。

其中,当多组发光元件112沿水平方向交错设置时,可以对应提升水平方向上的角分辨率的精度;当多组发光元件112沿垂直方向交错设置时,可以对应提升垂直方向上的角分辨率的精度;当多组发光元件112沿斜向交错设置时,可以同时提升水平方向和垂直方向上的角分辨率的精度。

请参阅图3,在某些实施方式中,发射模组10还包括与该激光光源11对应的一个发射镜头12,该发射镜头12设置在该激光光源11的光路上。

本申请实施方式中,由于发射模组10仅具有一个激光光源11和一个发射镜头12,因此成本相对较低,只需要控制一个激光光源11中的多组发光元件112分时发射探测信号,并由感光单元212对应分时接收探测信号,即可实现激光光源11和接收传感器21的分时复用,从而提升激光雷达100的角分辨率的精度。

当发射模组10工作时,激光光源11发射的探测信号经过发射镜头12到达被测目标。与之对应地,接收模组20还可包括接收镜头22。由被测目标反射的探测信号经过接收镜头22后被接收传感器21接收。其中,发射镜头12和接收镜头22的设置可配合实现发射模组10和接收模组20的光路对准,使得每个发光元件112发射的光线能够经反射后落在对应的感光单元212的视场范围内。例如请结合图4和图10,位于第一行、第一列(虚线不计入其中,后同)的发光区域114中的发光元件112(A)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的左上角视场范围内;位于第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(B)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的右上角视场范围内;位于第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(C)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的左下角视场范围内;位于第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(D)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的右下角视场范围内。

请参阅图6,在某些实施方式中,发射模组10包括多个激光光源11,该多个激光光源11包括多个发光元件112。每个激光光源11包括一组发光元件112,该组发光元件112分别位于多个发光区域114。多个激光光源11中相应位置的一个发光区域114共同对应一个感光单元212。每个感光单元212用于分时接收至少两个激光光源11中相应位置的一个发光区域114的至少两组发光元件112分时发射的探测信号。

以图6为例,发射模组10包括4个激光光源11,16个发光元件112分别位于4个激光光源11中。每个激光光源11包括4个发光元件112,这4个发光元件112作为一组,且分散位于4个不同的发光区域114。每个激光光源11中的一组发光元件112可呈规则分布,例如呈矩形阵列分布或圆形阵列分布等,以均匀地分布于各个发光区域114,且便于工艺制造。例如图6中,针对单独的第一组发光元件112(A)中的多个发光元件112呈规则分布,针对单独的第二组发光元件112(B)中的多个发光元件112也呈规则分布,针对单独的第三组发光元件112(C)中的多个发光元件112也呈规则分布,针对单独的第四组发光元件112(D)中的多个发光元件112也呈规则分布。

多个激光光源11中相应位置的发光区域114即是多个激光光源11中位于同行、同列的发光区域114。例如第一个激光光源11中位于第一行、第一列的发光区域114,第二个激光光源11中位于第一行、第一列的发光区域114,第三个激光光源11中位于第一行、第一列的发光区域114,第四个激光光源11中位于第一行、第一列的发光区域114,为相应位置的发光区域114,共同对应第一行、第一列的感光单元212。该感光单元212可分时接收这些发光区域114的发光元件112分时发射的探测信号。

本申请实施方式中,由于发射模组10具有多个激光光源11,因此每个激光光源11的工艺制造较为简单,无需在单个激光光源11中进行分组设计,只需要控制多个激光光源11对应的发光元件112分时发射探测信号,并由感光单元212对应分时接收探测信号,即可实现激光光源11和接收传感器21的分时复用,从而提升激光雷达100的角分辨率的精度。

请参阅图5,在某些实施方式中,发射模组10还包括与多个激光光源11对应的多个发射镜头12,多个发射镜头12分别设置在多个激光光源11的光路上。

本申请实施方式中,由于发射模组10具有多个激光光源11和多个发射镜头12,因此每个激光光源11的工艺制造较为简单,无需在单个激光光源11中进行分组设计,只需要控制多个激光光源11对应的发光元件112分时发射探测信号,并由感光单元212对应分时接收探测信号,即可实现激光光源11和接收传感器21的分时复用,从而提升激光雷达100的角分辨率的精度。此外,每个激光光源11可对应配置一个发射镜头12,激光光源11的光路校准较为容易。

当发射模组10工作时,每个激光光源11发射的探测信号经过对应的发射镜头12到达被测目标。与之对应地,接收模组20还可包括接收镜头22。由被测目标反射的探测信号经过接收镜头22后被接收传感器21接收。其中,发射镜头12和接收镜头22的设置可配合实现发射模组10和接收模组20的光路对准,使得每个发光元件112发射的光线能够经反射后落在对应的感光单元212的视场范围内。例如请结合图6和图11,位于第一个激光光源11的第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(A)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的左上角视场范围内;位于第二个激光光源11的第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(B)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的右上角视场范围内;位于第三个激光光源11的第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(C)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的左下角视场范围内;位于第四个激光光源11的第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(D)发射的光线能够经反射后落在第一行、第一列的感光单元212的右下角视场范围内。

请参阅图4、图6、图10和图11,在某些实施方式中,每个感光单元212包括一个感光像素2122。该感光像素2122的不同区域用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号。针对分时发射的每次探测信号,该感光像素2122用于分时输出对应一次的深度值。

如此,接收传感器21的结构设计较为简单,且每个感光单元212每次输出深度值的算法较为简单,有利于减少计算量,节省激光雷达100的功耗。

此时,每个感光像素2122的面积可以做得较大,以增加信号接收面积,提升光电转化效率,并确保至少两组发光元件112分时发射的探测信号能够分时落到在单个感光像素2122的不同位置。例如,假设感光单元212的最小像素面积可以为10um*10um,则本申请实施方式中的单个感光像素2122的面积可以设计为60um*60um或者更大。

需要说明的是,由于激光雷达100中发射模组10和接收模组20的镜头内外参数都是已知的,因此可以在激光雷达100生产标定过程中,分别确定不同组发光元件112在感光单元212中不同区域的对应坐标。在实际应用中,感光单元212可以输出(x,y,z)形式的输出结果。其中,x、y分别代表发光元件112在感光单元212中对应的横坐标和纵坐标,z代表当前位置的深度值。以图4和图10为例,第一行、第一列的感光单元212可分时输出(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)、(x4,y4,z4),分别对应位于第一行、第一列的发光区域114中的发光元件112(A)、发光元件112(B)、发光元件112(C)、发光元件112(D)四组的输出结果。

请参阅图12和图13,在某些实施方式中,每个感光单元212包括多个感光像素2122。多个感光像素2122的不同区域用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号。针对分时发射的每次探测信号,多个感光像素2122用于分时合并输出对应一次的深度值。

具体地,每个感光单元212中的多个感光像素2122可呈阵列分布,例如图12中,每个感光单元212包括36个感光像素2122,36个感光像素2122呈6*6的阵列分布。在每次接收到探测信号时,每个感光单元212中的多个感光像素2122用于合并输出深度值。也即是说,图12中的36个感光像素2122用于合并输出一个深度值。合并输出的深度值的确定方式可以是:每个感光单元212中多个感光像素2122分别输出的深度值的平均值,或者也可以采用其他公式计算,在此不作限制。

本申请实施方式相较于每个感光单元212包括一个感光像素2122(即单一像素)而言,每个感光单元212包括多个感光像素2122(即宏像素),可以降低信噪比,提高激光雷达100的的探测性能。可以理解,当感光单元212采用单一像素时,一个像素即对应整个区域曝光,如果存在杂光,则整个区域都会被激发,导致整体输出结果不准确。但若是感光单元212采用宏像素,那么只有杂光对应区域的像素输出结果不准确,此时可以通过一些过滤算法过滤掉其中不准确的数值,从而降低信噪比。

请参阅图14,在某些实施方式中,发射模组10还包括驱动电路。驱动电路包括阴极电极131和至少两个阳极电极132。多组发光元件112共同连接至阴极电极131,至少两组发光元件112分别与至少两个阳极电极132连接,驱动电路用于通过至少两个阳极电极132驱动至少两组发光元件112分时发射探测信号。

其中,阴极电极131和阳极电极132可根据实际元件排布及走线设置在激光光源11的正面或是背面。例如,阴极电极131可设置在激光光源11的背面,阳极电极132可设置在激光光源11的正面。驱动电路通过至少两个阳极电极132分时供电,从而驱动至少两组发光元件112分时发射探测信号。图14的例子中,驱动电路包括一个阴极电极131(N)和四个阳极电极132(M1、M2、M3、M4)。四组发光元件122(A、B、C、D)共同连接至阴极电极131(N)。而四个阳极电极132(M1、M2、M3、M4)则分别与四组发光元件122(A、B、C、D)对应连接。四个阳极电极132(M1、M2、M3、M4)可以全部分时供电,也可以两两分时供电,或是其他任意方式组合,只需要保证驱动至少两组发光元件112分时发射探测信号即可。

请参阅图10和图11,在某些实施方式中,接收模组20还包括处理电路。接收传感器21分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号,并分时输出至少两帧深度数据。处理电路用于将至少两帧深度数据合并后输出。

以结合图15和图16,两组发光元件112按照TX1、TX2分时发射探测信号,并分时输出两帧深度数据,处理电路将两帧深度数据合并后输出1帧深度数据。本申请实施方式中,激光雷达100最终输出深度数据的帧率范围可为10~60fps(帧/秒)。例如,当激光雷达100用于高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS)时,激光雷达100可按照10fps输出深度数据以实现3D测距;当激光雷达100用于近距离建模(例如室内5米左右的测距需求)时,激光雷达100可按照60fps输出深度数据以实现近距离测距。

请参阅图17,本申请实施方式的电子设备1000包括壳体200和上述任一实施方式的激光雷达100。激光雷达100安装于壳体200。

具体地,电子设备1000可以为手机、平板电脑、相机、个人数字助理、穿戴式设备、智能机器人等,其中,穿戴式设备包括智能手环、智能手表、智能眼镜等。激光雷达100可以安装于壳体200上,或者安装于壳体200内,在此不作限制。

综上,本申请实施方式的激光雷达100和电子设备1000中,多个发光元件112分为多组,至少两组发光元件112分时发射探测信号,与之对应地,每个感光单元212用于分时接收至少两组发光元件112分时发射的探测信号,如此可以实现多组发光元件112以及感光单元212的分时复用,降低激光雷达100的角分辨率的大小,提升激光雷达100的角分辨率的精度。此外,本申请实施方式整体方案无需任何机械扫描件零件,例如马达、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)机构、旋转光学镜片等,可以实现真正的全固态激光雷达设计。

在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个,除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

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