本發(fā)明涉及激光雷達(dá)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。激光雷達(dá)通過向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束)，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)，從而對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈及車輛等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。

在實(shí)際應(yīng)用中，一臺(tái)掃描式激光雷達(dá)越來越無法滿足應(yīng)用需求，通常需要采用多臺(tái)激光器進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集配合使用。但現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)多臺(tái)激光雷達(dá)控制過程中，由于多臺(tái)激光雷達(dá)之間掃描角度不同步，會(huì)導(dǎo)致算法時(shí)序出現(xiàn)混亂，為車型計(jì)算、車道區(qū)分和車輛定位帶來極大的困難，降低了交通控制效率。例如在交通自由流控制中，為實(shí)現(xiàn)車型識(shí)別，車型定位等功能，需采用多臺(tái)掃描式激光雷達(dá)進(jìn)行車輛掃描。多臺(tái)激光雷達(dá)可組成多個(gè)掃描截面的掃描區(qū)域，當(dāng)車輛進(jìn)入掃描區(qū)后，首先應(yīng)由第一個(gè)掃描截面掃描到車輛，然后建立新的車型識(shí)別，如果掃描角度不同步，則可能發(fā)生第一臺(tái)激光雷達(dá)沒有掃描到車輛，而第二個(gè)掃描截面掃描到了車輛的情況。此時(shí)，由于第一個(gè)掃描截面沒有掃描到車輛，無法建立車型識(shí)別，故第二個(gè)掃描截面掃描到的數(shù)據(jù)也就無法進(jìn)行處理。此外，在某些特定的應(yīng)用場(chǎng)合，多臺(tái)激光雷達(dá)的掃描區(qū)域會(huì)出現(xiàn)重合，由于激光雷達(dá)的掃描角度的不確定性，多臺(tái)激光雷達(dá)之間會(huì)出現(xiàn)激光干擾現(xiàn)象， 直接影響了激光雷達(dá)掃描性能。

同時(shí)，由于多臺(tái)激光雷達(dá)之間的掃描頻率不同步，會(huì)影響掃描數(shù)據(jù)的整合處理，即導(dǎo)致激光雷達(dá)個(gè)體之間掃描數(shù)據(jù)量產(chǎn)生差異，以及導(dǎo)致激光雷達(dá)個(gè)體之間掃描周期不同，這些均為后期數(shù)據(jù)處理帶來困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)多臺(tái)激光雷達(dá)的掃描頻率及掃描角度同步。

為此目的，本發(fā)明一方面提出了一種多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光雷達(dá)主機(jī)和至少一臺(tái)激光雷達(dá)從機(jī)；

所述激光雷達(dá)從機(jī)用于獲取自身的第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描角度信息，并根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述第一掃描角度信息確定第二掃描頻率控制信息，根據(jù)所述第二掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)從機(jī)的掃描頻率，以使自身的掃描頻率與所述激光雷達(dá)主機(jī)的掃描頻率同步，以及使自身的掃描角度與所述激光雷達(dá)主機(jī)的掃描角度同步或以一定差值同步。

優(yōu)選地，所述激光雷達(dá)主機(jī)用于獲取自身的第一掃描頻率信息，根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描頻率控制信息，以根據(jù)該第一掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)主機(jī)的掃描頻率與預(yù)設(shè)掃描頻率信息同步。

優(yōu)選地，所述激光雷達(dá)主機(jī)進(jìn)一步用于根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息，通過閉環(huán)控制算法確定該激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描頻率控制信息。

優(yōu)選地，所述激光雷達(dá)從機(jī)進(jìn)一步用于根據(jù)所述第一掃描角度信息和所述第二掃描角度信息，通過閉環(huán)控制算法確定掃描角度調(diào)節(jié)信息，并根據(jù)所述掃描角度調(diào)節(jié)信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定掃描 頻率補(bǔ)償信息，根據(jù)所述第二掃描頻率信息通過閉環(huán)控制算法確定第二閉環(huán)掃描頻率信息，根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)從機(jī)的第二掃描頻率控制信息。

優(yōu)選地，所述激光雷達(dá)從機(jī)進(jìn)一步用于利用公式f_α＝(1+α/2π)F計(jì)算掃描頻率補(bǔ)償信息，其中，所述α為所述掃描角度調(diào)節(jié)信息，f_α為所述掃描頻率補(bǔ)償信息，F(xiàn)為所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息。

優(yōu)選地，所述激光雷達(dá)從機(jī)進(jìn)一步用于根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息以及預(yù)設(shè)掃描角度調(diào)節(jié)時(shí)間確定所述第二掃描頻率控制信息。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制方法，該方法包括：

激光雷達(dá)從機(jī)獲取自身的第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描角度信息，并根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述第一掃描角度信息確定第二掃描頻率控制信息，根據(jù)所述第二掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)從機(jī)的掃描頻率，以使自身的掃描頻率與所述激光雷達(dá)主機(jī)的掃描頻率同步，以及使自身的掃描角度與所述激光雷達(dá)主機(jī)的掃描角度同步或以一定差值同步。

優(yōu)選地，還包括：

所述激光雷達(dá)從機(jī)獲取自身的第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描角度信息之前，該方法還包括：

所述激光雷達(dá)主機(jī)獲取自身的第一掃描頻率信息，根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描頻率控制信息，以根據(jù)該第一掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)主機(jī)的掃描頻率與預(yù)設(shè)掃描頻率信息同步。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述第一掃描角度信息確定第二掃描頻率控制信息，具體為：

根據(jù)所述第一掃描角度信息和所述第二掃描角度信息，通過閉環(huán)控制算法確定掃描角度調(diào)節(jié)信息，并根據(jù)所述掃描角度調(diào)節(jié)信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定掃描頻率補(bǔ)償信息，根據(jù)所述第二掃描頻率信息通過閉環(huán)控制算法確定第二閉環(huán)掃描頻率信息，根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)從機(jī)的第二掃描頻率控制信息。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述掃描角度調(diào)節(jié)信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定掃描頻率補(bǔ)償信息，具體為：

利用公式f_α＝(1+α/2π)F計(jì)算掃描頻率補(bǔ)償信息，其中，所述α為所述掃描角度調(diào)節(jié)信息，f_α為所述掃描頻率補(bǔ)償信息，F(xiàn)為所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息。

本發(fā)明采用雙閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)激光雷達(dá)協(xié)同工作時(shí)，保證掃描頻率和掃描角度分別同步或以一定的差值分別同步，防止多臺(tái)激光雷達(dá)之間發(fā)生掃描干擾進(jìn)而提升協(xié)同工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的方法流程圖；

圖3示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系 統(tǒng)的方法流程圖；

圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光雷達(dá)主機(jī)和激光雷達(dá)主機(jī)的掃描角度狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；如圖1所示，該系統(tǒng)包括激光雷達(dá)主機(jī)11和至少一臺(tái)激光雷達(dá)從機(jī)12；

所述的激光雷達(dá)從機(jī)12用于獲取自身的第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述激光雷達(dá)主機(jī)11的第一掃描角度信息，并根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述第一掃描角度信息確定第二掃描頻率控制信息，根據(jù)所述第二掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)從機(jī)12的掃描頻率，以使自身的掃描頻率與所述激光雷達(dá)主機(jī)11的掃描頻率同步，以及自身的掃描角度與所述激光雷達(dá)主機(jī)11的掃描角度同步或以一定差值同步。

本實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)激光雷達(dá)協(xié)同工作時(shí)，保證掃描頻率和掃描角度分別同步或以一定的差值分別同步，防止多臺(tái)激光雷達(dá)之間發(fā)生掃描干擾進(jìn)而提升協(xié)同工作效率。

作為優(yōu)選，上述激光雷達(dá)主機(jī)11可進(jìn)一步用于獲取自身的第一掃 描頻率信息，根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)主機(jī)11的第一掃描頻率控制信息，以根據(jù)該第一掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)主機(jī)11的掃描頻率與預(yù)設(shè)掃描頻率信息同步。

進(jìn)一步地，所述的激光雷達(dá)主機(jī)11可用于根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息，通過閉環(huán)控制算法確定該激光雷達(dá)主機(jī)11的第一掃描頻率控制信息。

作為本實(shí)施例的優(yōu)選，所述的激光雷達(dá)從機(jī)12進(jìn)一步用于根據(jù)所述第一掃描角度信息和所述第二掃描角度信息，通過閉環(huán)控制算法確定掃描角度調(diào)節(jié)信息，并根據(jù)所述掃描角度調(diào)節(jié)信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定掃描頻率補(bǔ)償信息，根據(jù)所述第二掃描頻率信息通過閉環(huán)控制算法確定第二閉環(huán)掃描頻率信息，根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)從機(jī)的第二掃描頻率控制信息。

在此基礎(chǔ)上，所述激光雷達(dá)從機(jī)12進(jìn)一步用于利用公式f_α＝(1+α/2π)F計(jì)算掃描頻率補(bǔ)償信息，其中，所述α為所述掃描角度調(diào)節(jié)信息，f_α為所述掃描頻率補(bǔ)償信息，F(xiàn)為所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息。

優(yōu)選地，所述激光雷達(dá)從機(jī)12還可進(jìn)一步用于根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息以及預(yù)設(shè)掃描角度調(diào)節(jié)時(shí)間確定所述第二掃描頻率控制信息。

本實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描協(xié)同控制工作的同時(shí)，還能夠保證多臺(tái)激光雷達(dá)的掃描頻率和掃描角度的控制精度，更大程度上的降低多臺(tái)激光雷達(dá)之間的掃描干擾，并進(jìn)一步地提升協(xié)同工作效率。

圖2示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的方法流程圖。如圖2所示，該方法包括：

S1：激光雷達(dá)從機(jī)獲取自身的第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描角度信息，并根據(jù)所述第二閉 環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述第一掃描角度信息確定第二掃描頻率控制信息，根據(jù)所述第二掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)從機(jī)的掃描頻率，以使自身的掃描頻率與所述激光雷達(dá)主機(jī)的掃描頻率同步，以及使自身的掃描角度與所述激光雷達(dá)主機(jī)的掃描角度同步或以一定差值同步。

本實(shí)施例所述的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的方法可以用于具體應(yīng)用上述系統(tǒng)實(shí)施例，其原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖3示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的方法流程圖。如圖3所示，作為優(yōu)選，步驟S1中所述激光雷達(dá)從機(jī)獲取自身的第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描角度信息之前，該方法還包括：

S0：所述激光雷達(dá)主機(jī)獲取自身的第一掃描頻率信息，根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描頻率控制信息，以根據(jù)該第一掃描頻率控制信息控制該激光雷達(dá)主機(jī)的掃描頻率與預(yù)設(shè)掃描頻率信息同步。

優(yōu)選地，上述根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描頻率控制信息，具體為：

根據(jù)所述第一掃描頻率信息和預(yù)設(shè)掃描頻率信息，通過閉環(huán)控制算法確定該激光雷達(dá)主機(jī)的第一掃描頻率控制信息。

在此基礎(chǔ)上，步驟S1中所述根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、第二掃描角度信息以及所述第一掃描角度信息確定第二掃描頻率控制信息，具體為：

根據(jù)所述第一掃描角度信息和所述第二掃描角度信息，通過閉環(huán)控制算法確定掃描角度調(diào)節(jié)信息，并根據(jù)所述掃描角度調(diào)節(jié)信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定掃描頻率補(bǔ)償信息，根據(jù)所述第二掃描頻率信息通過閉環(huán)控制算法確定第二閉環(huán)掃描頻率信息，根據(jù)所述第二閉 環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)從機(jī)的第二掃描頻率控制信息。

進(jìn)一步地，上述根據(jù)所述掃描角度調(diào)節(jié)信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定掃描頻率補(bǔ)償信息，可具體為：

利用公式f_α＝(1+α/2π)F計(jì)算掃描頻率補(bǔ)償信息，其中，所述α為所述掃描角度調(diào)節(jié)信息，f_α為所述掃描頻率補(bǔ)償信息，F(xiàn)為所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息。

此外，作為優(yōu)選，上述根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息、所述掃描頻率補(bǔ)償信息和所述預(yù)設(shè)掃描頻率信息確定該激光雷達(dá)從機(jī)的第二掃描頻率控制信息，包括：

根據(jù)所述第二閉環(huán)掃描頻率信息f_c、所述掃描頻率補(bǔ)償信息f_α以及預(yù)設(shè)掃描角度調(diào)節(jié)時(shí)間T/N確定所述第二掃描頻率控制信息f，其中，T為調(diào)節(jié)周期，N為預(yù)設(shè)常數(shù)。例如，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)刻，首先輸出f_α進(jìn)行掃描角度同步調(diào)節(jié)，同時(shí)開啟定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)T/N時(shí)，輸出f_c進(jìn)行掃描頻率同步調(diào)節(jié)，同時(shí)關(guān)閉定時(shí)器，其中T為調(diào)節(jié)周期；N為可調(diào)數(shù)值，根據(jù)不同的系統(tǒng)選取不同值。

優(yōu)選地，本實(shí)施例中可采用的控制算法為工程實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛的比例—積分—微分控制，簡(jiǎn)稱PID控制律。PID控制律以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或不到精確數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論其它技術(shù)難以采用時(shí)，應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是系統(tǒng)誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制。本實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)該實(shí)施例采用的控制率進(jìn)行修改，或者對(duì)其進(jìn)行等同替換，而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

本實(shí)施例所述的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的方法可以用于具體應(yīng)用上述系統(tǒng)實(shí)施例，其原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。下面結(jié)合圖4具體說明本發(fā)明的多臺(tái)激光雷達(dá)同步掃描控制系統(tǒng)及方法的具體應(yīng)用過程。如圖4所示，該系統(tǒng)包括1臺(tái)激光雷達(dá)主機(jī)和多臺(tái)激光雷達(dá)從機(jī)，由于每臺(tái)激光雷達(dá)從機(jī)與激光雷達(dá)主機(jī)的同步方法均相同，故本實(shí)施例以激光雷達(dá)主機(jī)100和激光雷達(dá)從機(jī)200為例，說明具體的同步掃描控制方法。需要說明的是，本實(shí)施例的所述激光雷達(dá)主機(jī)和多臺(tái)激光雷達(dá)從機(jī)均可采用掃描式激光雷達(dá)，且多臺(tái)掃描式激光雷達(dá)的硬件組成完全相同，多臺(tái)掃描式激光雷達(dá)之間采用總線連接。

所述的激光雷達(dá)主機(jī)100，可優(yōu)選地包括第一描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊102，第一激光模塊103，第一掃描頻率閉環(huán)控制模塊101和第一掃描信息檢測(cè)模塊104。

其中，第一描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊102，用于接收第一掃描頻率閉環(huán)控制模塊101發(fā)送的第一掃描頻率控制信息f_PID，輸出頻率為f_PID的掃描脈沖；

第一激光模塊103，包括激光二極管，用于接收第一描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊102發(fā)送的掃描脈沖進(jìn)行發(fā)光；

第一掃描信息檢測(cè)模塊104，用于檢測(cè)并輸出第一激光模塊103實(shí)時(shí)的第一掃描頻率信息和第一掃描角度信息；

第一掃描頻率閉環(huán)控制模塊101，用于接收第一掃描信息檢測(cè)模塊104發(fā)送的第一掃描頻率信息，閉環(huán)控制輸出第一掃描頻率控制信息f_PID。

所述的掃描式激光雷達(dá)從機(jī)200，包括第二掃描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊203，第二激光模塊204，第二掃描信息檢測(cè)模塊205，第二掃描頻 率閉環(huán)控制模塊201，掃描角度閉環(huán)控制模塊206和掃描頻率補(bǔ)償模塊202。

其中，第二掃描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊203，用于接收掃描頻率補(bǔ)償模塊202發(fā)送的第二掃描頻率控制信息f，輸出頻率為f的掃描脈沖；

第二激光模塊204，包括激光二極管，用于接收第二掃描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊203發(fā)送的掃描脈沖進(jìn)行發(fā)光；

第二掃描信息檢測(cè)模塊205，用于檢測(cè)并輸出第二激光模塊204實(shí)時(shí)的第二掃描頻率信息和第二掃描角度信息。

第二掃描頻率閉環(huán)控制模塊201，用于接收第二掃描信息檢測(cè)模塊205發(fā)送的第二掃描頻率信息，閉環(huán)控制(例如PID控制)輸出第二閉環(huán)掃描頻率信息f_c；掃描角度閉環(huán)控制模塊206，用于接收掃描式激光雷達(dá)主機(jī)100發(fā)送的第一掃描角度信息(即，掃描角度同步信息)α_主，同時(shí)接收第二掃描信息檢測(cè)模塊205發(fā)送的第二掃描角度信息α_從，閉環(huán)控制輸出掃描角度調(diào)節(jié)信息α_PID；掃描頻率補(bǔ)償模塊202，用于接收第二掃描頻率閉環(huán)控制模塊201發(fā)送的第二掃描頻率閉環(huán)調(diào)節(jié)信息f_c和掃描角度閉環(huán)控制模塊206發(fā)送的掃描角度調(diào)節(jié)信息α_PID，計(jì)算輸出所述激光雷達(dá)從機(jī)進(jìn)行同步掃描所需的第二掃描頻率控制信息f。

具體地，在進(jìn)行掃描角度閉環(huán)控制時(shí)，激光雷達(dá)從機(jī)200的掃描角度閉環(huán)控制模塊206收到激光雷達(dá)主機(jī)100發(fā)送的掃描角度同步信息后，記錄該同步角度信息為α_主，并觸發(fā)掃描角度閉環(huán)控制模塊206接收第二掃描信息檢測(cè)模塊205發(fā)送的第二掃描角度信息，記錄此時(shí)第二掃描信息檢測(cè)模塊205發(fā)送的第二掃描角度信息為α_從，則掃描式激光雷達(dá)主機(jī)100與掃描式激光雷達(dá)從機(jī)200在一個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)的同步角度差α_p＝α_從-α_主，若α_p>π，則α_p＝α_p-2π。利用所述掃描角度差值進(jìn)行同步PID閉環(huán)控制，計(jì)算輸出閉環(huán)調(diào)節(jié) 后的掃描角度調(diào)節(jié)信息α_PID。

在進(jìn)行掃描頻率補(bǔ)償計(jì)算時(shí)，激光雷達(dá)從機(jī)200的掃描頻率補(bǔ)償模塊202通過公式f_α＝(1+α_PID/2π)F將掃描角度調(diào)節(jié)信息α_PID轉(zhuǎn)化為掃描頻率補(bǔ)償信息f_α，根據(jù)f_α與第二掃描頻率閉環(huán)控制模塊201輸出的掃描頻率調(diào)節(jié)信息f_c，確定單次調(diào)節(jié)最終的第二掃描頻率控制信息f，通過第二掃描脈沖驅(qū)動(dòng)模塊203驅(qū)動(dòng)第二激光模塊204的激光模組按照設(shè)定掃描頻率發(fā)光。

具體地，圖5示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光雷達(dá)主機(jī)和激光雷達(dá)主機(jī)的掃描角度狀態(tài)示意圖。如圖5所示，在一個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)，如果多臺(tái)激光雷達(dá)的掃描頻率和掃描角度處于同步狀態(tài)，到達(dá)同步調(diào)節(jié)時(shí)刻時(shí)，掃描式激光雷達(dá)主機(jī)100和掃描式激光雷達(dá)從機(jī)200的掃描角度相同(例如，激光雷達(dá)主機(jī)100的掃描角度處于301狀態(tài)，激光雷達(dá)從機(jī)200的掃描角度處于302狀態(tài))，此時(shí)，同步角度差α_p＝0，單次調(diào)節(jié)最終的掃描頻率f＝F。

另一種情況，若多臺(tái)激光雷達(dá)的掃描頻率和掃描角度處于非同步狀態(tài)(例如，激光雷達(dá)主機(jī)100的掃描角度處于301狀態(tài)時(shí)，激光雷達(dá)從機(jī)200的掃描角度處于303狀態(tài)或304狀態(tài))，到達(dá)同步調(diào)節(jié)時(shí)刻時(shí)，激光雷達(dá)從機(jī)200的掃描頻率補(bǔ)償模塊202輸出的掃描角度調(diào)節(jié)信息α_PID，通過公式f_α＝(1+α_PID/2π)F將掃描角度調(diào)節(jié)信息α_PID轉(zhuǎn)化為掃描頻率補(bǔ)償信息f_α，然后通過掃描頻率補(bǔ)償信息f_α與第二掃描頻率閉環(huán)控制模塊201輸出的掃描頻率調(diào)節(jié)信息f_c，確定掃描頻率補(bǔ)償模塊202輸出單次調(diào)節(jié)的掃描頻率。進(jìn)一步地，激光雷達(dá)從機(jī)200可根據(jù)掃描頻率調(diào)節(jié)信息f_c、掃描頻率補(bǔ)償信息f_α以及預(yù)設(shè)掃描角度調(diào)節(jié)時(shí)間T/N確定單次調(diào)節(jié)最終的第二掃描頻率控制信息f。例如，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)刻，首先輸出f_α進(jìn)行掃描角度同步調(diào)節(jié)，同時(shí)開啟定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)T/N時(shí)，輸出f_c掃描頻率同步調(diào)節(jié)，同時(shí)關(guān)閉定時(shí)器，其中T為調(diào)節(jié)周期；N為可調(diào)數(shù)值，根據(jù)不 同的系統(tǒng)選取不同值。

本發(fā)明能夠可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)激光雷達(dá)協(xié)同工作時(shí)，保證掃描頻率和掃描角度分別同步或以一定的差值分別同步，并且能夠保證掃描頻率和掃描角度的控制精度，更大程度上的降低多臺(tái)激光雷達(dá)之間的掃描干擾，并進(jìn)一步地提升協(xié)同工作效率。

以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。