CN110018486A - 一种基于tof的多波束激光测距传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于TOF的多波束激光测距传感器，包括数字处理单元、激光发射单元、光学系统单元和激光接收单元；所述激光发射单元用于根据所述数字处理单元发送来的激光发射信号发射至少三路激光；所述光学系统单元用于将每路激光聚焦至被测物体，并将经所述被测物体反射回来的激光聚焦至所述激光接收单元；所述激光接收单元用于基于接收到的激光生成激光接收信号，并发送至所述数字处理单元；所述数字处理单元用于基于所述激光发射信号和所述激光接收信号获取对应的激光到所述被测物体的距离。本发明的基于TOF的多波束激光测距传感器通过多波束激光测距解决了现有激光测量频率和分辨率低、物体轮廓不清晰、探测视野窄的问题。
Description
技术领域
本发明涉及激光测距传感器的技术领域，特别是涉及一种基于飞行时间(Time ofFlight，TOF)的多波束激光测距传感器。
背景技术
TOF技术是指传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，根据时间差或者相位差来换算物体的距离，以产生深度信息，此外再结合物体反射的回波能量强度，结合测量距离的远近，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。
现有技术中，基于TOF的激光测距传感器大多以单束激光发射为测量核心。其中，单束激光测距传感器以一个激光点投射物体表面，测量当前物体到测距中心的距离，其更多地应用在安防工程等方面。随着激光雷达领域的发展，单线激光测距已经不能满足运营需要，如自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)导航避障、无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)定高与测绘、安防监测、汽车无人辅助驾驶等应用。这些应用都需要激光测距传感器能以三维或者更多细节的实时、高速的反应前方环境以及物体状态。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于TOF的多波束激光测距传感器，通过多波束激光测距解决了现有激光测量频率和分辨率低、物体轮廓不清晰、探测视野窄的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于TOF的多波束激光测距传感器，包括数字处理单元、激光发射单元、光学系统单元和激光接收单元；所述激光发射单元与所述数字处理单元相连，用于根据所述数字处理单元发送来的激光发射信号发射至少三路激光；所述光学系统单元与所述激光发射单元和所述激光接收单元相连，用于将每路激光聚焦至被测物体，并将经所述被测物体反射回来的激光聚焦至所述激光接收单元；所述激光接收单元与所述光学系统单元和所述数字处理单元相连，用于基于接收到的激光生成激光接收信号，并发送至所述数字处理单元；所述数字处理单元用于基于所述激光发射信号和所述激光接收信号获取对应的激光到所述被测物体的距离。
于本发明一实施例中，所述数字处理单元包括FPGA模块和TOF飞行时差测量电路；所述TOF飞行时差测量电路用于计算所述激光发射信号和所述激光接收信号的时差；所述FPGA模块用于产生激光发射信号并发送至所述激光发射单元，以及根据所述时差计算对应的激光与所述被测物体之间的距离。
于本发明一实施例中，所述激光发射单元包括激光驱动电路和阵列激光二极管；所述阵列激光二极管包括至少三个上下并行排列的激光二极管；所述激光驱动电路用于基于所述激光发射信号生成所述激光二极管的驱动信号，以驱动各个激光二极管分时发射激光；
所述激光接收单元包括阵列APD二极管和激光接收电路；所述阵列APD二极管包括至少三个上下并行排列的APD二极管，且所述APD二极管与所述激光二极管排列顺序一一对应；每个APD二极管用于接收对应的激光二极管发出的激光，所述激光接收电路用于生成激光接收信号并输出至所述数字处理单元。
于本发明一实施例中，所述激光驱动电路包括单个高速驱动电路和与所述激光二极管一一对应的激光二极管控制电路；所述高速驱动电路用于基于所述激光发射信号生成激光二极管驱动信号；所述激光二极管控制电路用于控制对应的激光二极管的开断，以实现多个激光二极管的分时导通。
于本发明一实施例中，所述激光接收电路包括I/V电路、增益放大电路、恒比定时电路和数字整形电路；所述I/V电路用于将所述APD二极管输出的电流信号转换为电压信号；所述增益放大电路用于放大所述电压信号；所述恒比定时电路和所述数字整形电路分别用于对放大后的电压信号进行恒比定时和数字整形。
于本发明一实施例中，所述阵列激光二极管中的激光二极管上下呈预设角度排列；所述阵列APD二极管中的APD二极管上下呈所述预设角度排列。
于本发明一实施例中，所述激光二极管和所述APD二极管的个数为3-16个。
于本发明一实施例中，所述光学系统单元包括发射镜面和接收镜面；所述发射镜面用于将所述激光二极管发射出的激光聚焦至所述被测物体；所述接收镜面用于将所述被测物体反射回来的激光聚焦至与所述激光二极管对应的APD二极管。
于本发明一实施例中，还包括系统补偿单元，与所述激光接收单元和所述数字处理单元相连，包括温度补偿电路和APD高压补偿电路；所述温度补偿电路用于采集所述阵列APD二极管的温度信息，并输出至所述数字处理单元；所述APD高压补偿电路用于生成直流高压以驱动所述阵列APD二极管，并采集所述阵列APD二极管上的电压信息输出至所述数字处理单元；所述数字处理单元还用于基于所述温度信息对所述阵列APD二极管进行温度补偿和高压补偿，并根据所述电压信息修正所述直流高压。
于本发明一实施例中，所述激光发射信号为窄脉冲信号，所述窄脉冲信号的频率平均分配至每个激光二极管，作为所述激光二极管的驱动频率。
如上所述，本发明所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，具有以下有益效果：
(1)采用光学结构和电路设计，在同一时刻激光发射单元只会驱动一只激光二极管，同时基于接收单元的雪崩光电二极管(APD)与发射单元的激光二极管(LD)之间的接收角度，保证同一时刻接收单元APD能量是最大的，并且多只APD输出并联在一起，增大了接收端的灵敏度；并基于算法判断该时刻接收信号是否有效，保证了信号的有用性；
(2)具有三维空间测量的特点，能够实现多束激光发射多束激光接收，每一个激光发射电路对应一个激光接收电路，激光收发器件一一对应并上下呈一定的角度排列，在水平扫描的情况下能够形成三维图形；
(3)具有宽视野探测的特点，最大能在30度的视野范围内进行目标距离探测，其中心角度为0，上下排列最大角度范围15度；
(4)具有超高速测距的特点，多束激光能够在320kz的频率下依次以20khz的频率驱动每一个激光二极管，且各个激光二极管互不干扰，最高可达到每秒钟3200000次测距次数；
(5)相比传统的多线接收电路，电路简单，成本低，可靠性高，体积小等特点；
(6)采用高速FPGA模块做控制核心单元，外部拥有多个TOF测量通道，分别由高速FPGA模块控制其测量和数据输出，适用于3-16个时差测量通道，能同时测量多路激光飞行时差，具有多通道高速测量等特点；
(7)适用于高速多线激光雷达行业。
附图说明
图1显示为本发明的基于TOF的多波束激光测距传感器于一实施例中的结构示意图；
图2显示为本发明的激光发射单元于一实施例中的结构示意图；
图3显示为本发明的窄脉冲信号与时钟信号于一实施例中的时序示意图；
图4显示为本发明的窄脉冲信号与各个激光二极管上的驱动信号于一实施例中的时序示意图；
图5显示为本发明的光学系统单元于一实施例中的工作原理示意图；
图6显示为本发明的激光飞行起始测量信号和时差飞行信号于一实施例中的时序图。
元件标号说明
1 数字处理单元
11 FPGA模块
12 TOF飞行时差测量电路
2 激光发射单元
21 激光驱动电路
211 高速驱动电路
212 激光二极管控制电路
22 阵列激光二极管
3 光学系统单元
31 发射镜面
32 接收镜面
4 激光接收单元
41 阵列APD二极管
42 激光接收电路
5 系统补偿单元
51 温度补偿电路
52 APD高压补偿电路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的基于TOF的多波束激光测距传感器通过多波束激光测距解决了现有激光测量频率和分辨率低、物体轮廓不清晰、探测视野窄的问题，能够实现超高速测距，且仅采用单一接收电路，结构简单，成本低，极具实用性。
如图1所示，于一实施例中，本发明的基于TOF的多波束激光测距传感器包括数字处理单元1、激光发射单元2、光学系统单元3和激光接收单元4。
所述激光发射单元2与所述数字处理单元1相连，用于根据所述数字处理单元1发送来的激光发射信号发射至少三路激光。
具体地，所述数字处理单元1将一窄脉冲信号作为激光发射信号发送至所述激光发射单元2。于本发明一实施例中，如图2所示，所述激光发射单元2包括激光驱动电路21和阵列激光二极管22，从而实现多路激光二极管的分时连续发射。其中，所述阵列激光二极管22包括至少三个上下并行排列的激光二极管；所述激光驱动电路21用于基于所述激光发射信号生成所述激光二极管的驱动信号，以驱动各个激光二极管分时发射激光。优选地，所述阵列激光二极管22包括3-16个SMD贴片式脉冲激光二极管，上下呈一定锐角角度排列，其视场角度(即上下边缘两只激光二极管的角度)最大为30度，按照中心角度为0度，上下正负15度的视场排列。根据激光二极管个数多少，每相邻两只激光二极管的角度分辨率为1°-10°。
于本发明一实施例中，所述激光驱动电路21包括单个高速驱动电路211和与所述激光二极管一一对应的激光二极管控制电路212；所述高速驱动电路211用于基于所述激光发射信号生成激光二极管驱动信号；所述激光二极管控制电路212用于控制对应的激光二极管的开断，以实现多个激光二极管的分时导通。在多个激光二极管控制电路的配合下，实现多个激光二极管的分时导通，且每一路产生一定相位时差，使得多个激光二极管轮流连续发射激光信号且互不干扰；具体地，所述窄脉冲信号与所述激光发射单元2的PWM端口连接，其频率为60khz-320khz。具体频率根据激光二极管的个数确定，需保证分频后每只激光二极管的驱动频率为20khz。所述60-320khz窄脉冲信号经过高速驱动电路进行信号放大，输出后的信号与阵列激光二极管22的阳极连接。同时，所述数字处理单元1产生3-16路时钟信号，且每一路均为20khz，高电平时间大于窄脉冲时间，输出端与所述激光发射单元2的G1G2G3....Gn连接。该时钟信号每一路输出时间不同，相邻时差上升沿间隔为Ta，其控制时序如图3所示。其中Tz1为窄脉冲宽度，ts为时钟信号上升沿与PWM上升沿的时间间隔，ta为相邻时钟信号上升沿时间间隔，Tz2为时钟信号高电平时间。G1-Gn上的时钟信号经过3-16路激光二极管控制电路轮流控制所述阵列激光二极管22的导通，使得每只激光二极管的开关频率达到了20khz。最终每只激光二极管上的驱动频率如图4所示。
所述激光接收单元4与所述光学系统单元1和所述数字处理单元2相连，用于基于接收到的激光生成激光接收信号，并发送至所述数字处理单元1。具体地，所述激光接收单元4包括阵列APD二极管41和激光接收电路42；所述阵列APD二极管包括至少三个并行排列的APD二极管，且所述APD二极管与所述激光二极管排列顺序一一对应；每个APD二极管用于接收对应的激光二极管发出的激光，所述激光接收电路42用于生成激光接收信号并输出至所述数字处理单元1。优选地，所述阵列APD二极管41包括3-16个贴片式APD二极管，并上下呈一定角度排列，其排列角度与所述激光发射单元2中的激光二极管相同，其接收最大视场角度为30°，相邻APD二极管角度分辨率最大为2°，且保证排列角度误差精确到到±0.05°。多个APD二极管并行排列，多个APD二极管的输出端并行相交后接入所述激光接收电路42。来自所述激光发射单元2的激光经过被测物体反射后部分信号由阵列APD二极管接收到，且每一个APD二极管能保证接收与之对应激光二极管发射的激光信号。多只APD二极管并联一起，同时也能增大接收信号的灵敏度，从而具有良好的稳定性。
于本发明一实施例中，所述激光接收电路42包括I/V电路、增益放大电路、恒比定时电路和数字整形电路；所述I/V电路用于将所述APD二极管输出的电流信号转换为电压信号；所述增益放大电路用于放大所述电压信号；所述恒比定时电路和所述数字整形电路分别用于对放大后的电压信号进行恒比定时和数字整形。具体地，来自阵列APD二极管的微弱电流信号经过I/V转换成可识别的电压信号，再放大到足够识别可用的稳定电压信号，最后经过恒比定时和整形，使得信号更加的稳定有用，以输入到所述数字处理单元1。
所述光学系统单元3与所述激光发射单元1和所述激光接收单元4相连，用于将每路激光聚焦至被测物体，并将经所述被测物体反射回来的激光聚焦至所述激光接收单元4。
如图5所示，于本发明一实施例中，所述光学系统单元3包括发射镜面31和接收镜面32；所述发射镜面31用于将所述激光二极管发射出的激光聚焦至所述被测物体；所述接收镜面32用于将所述被测物体反射回来的激光聚焦至与所述激光二极管对应的APD二极管。具体地，所述发射镜面31由高精密光学准直镜片组成，能够将3-16路的散射激光，聚焦成3-16个大小相同，并上下呈一定角度排列的小圆点，其光斑能量能投射在100-200米范围内。当多个激光器发射激光时，经过漫反射后的部分信号返回到所述接收镜面32上。所述接收镜面32将各路激光投射在与激光二极管对应的APD二极管上，从而实现一对一的激光接收。
具体地，如图6所示，激光二极管LD1发射20khz脉冲信号并产生激光飞行起始测量信号START1，经过所述发射镜面31聚焦成一个激光点，并呈一定角度投射到被测物体表面。经过被测物体的漫反射，部分能量聚焦在所述接收镜面32。由于激光二极管LD1和APD二极管APD1安装角度相同，且位置相互成平行，激光在所述被测物体反射后，能保证APD二极管APD1能接收到足够的返回能量。由于多只APD二极管阳极并联一起，根据物体漫反射与光学特性，APD二极管APD2、APD3...APDn也能收到极少部分能量。设定能量用dB表示，则dBapd1>dBapd2>dBapd3...>dBapdn。因此，阵列APD二极管最终输出的电流为I＝Iapd1+Iapd2+Iapd3.....+Iapdn，从而增大了输出电流，提高了灵敏度。上式可以表示为In＝IAPDn+IAPDe，其中In为激光二极管LDn发射时，阵列APD二极管输出的电流，IADPn为激光二极管LDn发射返回后APDn接收到的电流，IAPDe为其他相邻APD二极管输出的电流信号，理想情况下该电流为0。
电流In输入经过所述激光接收电路4放大，最后输出时差飞行信号STOP，从而可得的飞行时差t1，以供所述数字处理单元1计算距离D1；同理激光二极管LD2发射时,保证APD二极管APD2能收到激光信号，以获取飞行时差t2并计算距离D2。
所述数字处理单元1用于基于所述激光发射信号和所述激光接收信号获取对应的激光到所述被测物体的距离。
于本发明一实施例中，所述数字处理单元1包括FPGA模块11和TOF飞行时差测量电路12。所述TOF飞行时差测量电路12用于计算所述激光发射信号和所述激光接收信号的时差；所述FPGA模块11用于产生激光发射信号并发送至所述激光发射单元，以及根据所述时差计算对应的激光与所述被测物体之间的距离。
具体地，所述TOF飞行时差测量电路包括多个或者多通道的高速时差测量IC和外围电路，用于根据激光飞行起始测量信号START和时差飞行信号STOP计算飞行时差。其中，所述激光接收电路4的输出端直接与所述TDC飞行时差测量电路12连接，所述激光接收电路4每秒中输出20k-320k次的测量脉冲，所述TDC行时差测量电路12每次测量3-16个激光回波信号。
具体地，所述FPGA模块11根据所述飞行时差计算对应的激光与所述被测物体之间的距离。所述FPGA模块11包含了超高速的FPGA核心控制器和其他外围电路，主要负责产生60khz-320khz高精度的窄脉冲信号，并输出到所述激光发射单元2，以使所述由激光发射单元2的激光二极管控制电路控制单个激光二极管的开断；同时以高速状态读取来自所述TDC飞行时差测量电路的时差结果，并根据算法进行数据处理。优选地，所述FPGA模块11采用ACTEL独特的SmartFusion系列控制器，其拥有高效的Cortex-M3的内核，内部M3的工作频率高达100Mhz，内部具有2M的RAM，包括丰富的AD/DA接口。M3与FPGA控制逻辑紧密相连，使得数据的吞吐率更高，更加增强系统软件算法的保密性。
于本发明一实施例中，本发明的基于TOF的多波束激光测距传感器还包括系统补偿单元5，与所述激光接收单元4和所述数字处理单元1相连，包括温度补偿电路51和APD高压补偿电路52。所述温度补偿电路51用于采集所述阵列APD二极管41的温度信息，并发送至所述数字处理单元1；所述APD高压补偿电路52用于生成直流高压以驱动所述阵列APD二极管41，并采集所述阵列APD二极管41上的电压信息发送至所述数字处理单元1；所述数字处理单元1还用于基于所述温度信息对所述阵列APD二极管22进行温度补偿和高压补偿，并根据所述电压信息修正所述直流高压。
具体地，所述温度补偿电路51与所述数字处理单元1相连，用于检测所述阵列APD二极管41以及系统的温度变化，并将所检测的温度信息实时传送至所述数字处理单元1。其中，所述温度补偿电路51中的温度传感器紧靠所述阵列APD二极管41，精准探测所述阵列APD二极管41上的温度变化，同时也能实时检测所述激光接收单元4的整体温度变化。所述温度补偿电路51的输出与所述FPGA模块11内部的ADC单元连接，将所述温度信息发送至所述FPGA模块11，以使所述FPGA模块11利用软件算法进行温度算法补偿。
所述APD高压补偿电路52与所述数字处理单元1相连，用于产生50V-200V的高压直流电源，以驱动所述APD阵列二极管41；同时采集所述阵列APD二极管41上端的高压信息，并将所采集到的高压信息反馈给所述FPGA模块11，所述FPGA模块11根据所述温度检测电路所传送的温度信息对所述阵列APD二极管41进行高压补偿，并且根据所述APD高压补偿电路52反馈的高压信息控制所述高压直流的输出大小，从而使所述阵列APD二极管41在各种环境温度下均能保持最佳工作状态，在不同环境温度下都能具有最佳的增益，从而更好地接收回波，以保证信号稳定性。具体地，所述APD高压补偿电路52能输出直流高压50V-200V、10mA的驱动能力，低至50mV电源纹波，且输出高压可调，其调节分辨率可达0.3V，其输出端直接与所述阵列APD二极管41的反向端连接，可同时驱动3-16只APD二极管工作。
在本发明中，所述所述APD高压补偿电路52与所述温度补偿电路51环环相扣，当所述温度补偿电路51中的温度传感器检查到所述激光接收单元4的温度的变化，并将温度信息传递给所述FPGA模块11，所述FPGA模块11控制所述APD高压补偿电路52对所述阵列APD二极管41进行高压补偿。
综上所述，本发明的基于TOF的多波束激光测距传感器采用光学结构和电路设计，在同一时刻激光发射单元只会驱动一只激光二极管，同时基于接收单元的APD与发射单元的LD之间的接收角度，保证同一时刻接收单元APD能量是最大的，并且多只APD输出并联在一起，增大了接收端的灵敏度；并基于算法判断该时刻接收信号是否有效，保证了信号的有用性；具有三维空间测量的特点，能够实现多束激光发射多束激光接收，每一个激光发射二极管对应一个激光接收二极管，激光收发器件一一对应并上下呈一定的角度排列，在水平扫描的情况下能够形成三维图形；具有宽视野探测的特点，最大能在30度的视野范围内进行目标距离探测，其中心角度为0，上下排列最大角度范围15度；具有超高速测距的特点，多束激光能够在320kz的频率下依次以20khz的频率驱动每一个激光二极管，且各个激光二极管互不干扰，最高可达到每秒钟3200000次测距次数；相比传统的多线接收电路，电路简单，成本低，可靠性高，体积小等特点；采用高速FPGA模块做控制核心单元，外部拥有多个TOF测量通道，分别由高速FPGA模块控制其测量和数据输出，适用于3-16个时差测量通道，能同时测量多路激光飞行时差，具有多通道高速测量等特点；适用于高速多线激光雷达行业。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：包括数字处理单元、激光发射单元、光学系统单元和激光接收单元；
所述激光发射单元与所述数字处理单元相连，用于根据所述数字处理单元发送来的激光发射信号发射至少三路激光；
所述光学系统单元与所述激光发射单元和所述激光接收单元相连，用于将每路激光聚焦至被测物体，并将经所述被测物体反射回来的激光聚焦至所述激光接收单元；
所述激光接收单元与所述光学系统单元和所述数字处理单元相连，用于基于接收到的激光生成激光接收信号，并发送至所述数字处理单元；
所述数字处理单元用于基于所述激光发射信号和所述激光接收信号获取对应的激光到所述被测物体的距离。
2.根据权利要求1所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述数字处理单元包括FPGA模块和TOF飞行时差测量电路；所述TOF飞行时差测量电路用于计算所述激光发射信号和所述激光接收信号的时差；所述FPGA模块用于产生激光发射信号并发送至所述激光发射单元，以及根据所述时差计算对应的激光与所述被测物体之间的距离。
3.根据权利要求1所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：
所述激光发射单元包括激光驱动电路和阵列激光二极管；所述阵列激光二极管包括至少三个并行排列的激光二极管；所述激光驱动电路用于基于所述激光发射信号生成所述激光二极管的驱动信号，以驱动各个激光二极管分时发射激光；
所述激光接收单元包括阵列APD二极管和激光接收电路；所述阵列APD二极管包括至少三个并行排列的APD二极管，且所述APD二极管与所述激光二极管排列顺序一一对应；每个APD二极管用于接收对应的激光二极管发出的激光，所述激光接收电路用于生成激光接收信号并输出至所述数字处理单元。
4.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述激光驱动电路包括单个高速驱动电路和与所述激光二极管一一对应的激光二极管控制电路；所述高速驱动电路用于基于所述激光发射信号生成激光二极管驱动信号；所述激光二极管控制电路用于控制对应的激光二极管的开断，以实现多个激光二极管的分时导通。
5.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述激光接收电路包括I/V电路、增益放大电路、恒比定时电路和数字整形电路；所述I/V电路用于将所述APD二极管输出的电流信号转换为电压信号；所述增益放大电路用于放大所述电压信号；所述恒比定时电路和所述数字整形电路分别用于对放大后的电压信号进行恒比定时和数字整形。
6.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述阵列激光二极管中的激光二极管上下呈预设角度排列；所述阵列APD二极管中的APD二极管上下呈所述预设角度排列。
7.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述激光二极管和所述APD二极管的个数为3-16个。
8.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述光学系统单元包括发射镜面和接收镜面；所述发射镜面用于将所述激光二极管发射出的激光聚焦至所述被测物体；所述接收镜面用于将所述被测物体反射回来的激光聚焦至与所述激光二极管对应的APD二极管。
9.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：还包括系统补偿单元，与所述激光接收单元和所述数字处理单元相连，包括温度补偿电路和APD高压补偿电路；所述温度补偿电路用于采集所述阵列APD二极管的温度信息，并输出至所述数字处理单元；所述APD高压补偿电路用于生成直流高压以驱动所述阵列APD二极管，并采集所述阵列APD二极管上的电压信息输出至所述数字处理单元；所述数字处理单元还用于基于所述温度信息对所述阵列APD二极管进行温度补偿和高压补偿，并根据所述电压信息修正所述直流高压。
10.根据权利要求3所述的基于TOF的多波束激光测距传感器，其特征在于：所述激光发射信号为窄脉冲信号，所述窄脉冲信号的频率平均分配至每个激光二极管，作为所述激光二极管的驱动频率。
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