CN106707259A - 激光雷达与激光雷达控制方法 - Google Patents

激光雷达与激光雷达控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例中公开了一种激光雷达和激光雷达控制方法，所述激光雷达包括：激光发射器，用于发射出射激光，所述激光发射器的多个发射板平行放置；发射端光学单元，用于调节所述出射激光的出射角度，其中，所述激光发射器的多个发射板之间等距离放置。本发明实施例能降低激光雷达的体积。

Description

激光雷达与激光雷达控制方法
技术领域
本发明涉及检测领域，特别涉及一种激光雷达与激光雷达控制方法。
背景技术
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
激光雷达通常包括激光发射器和激光接收器，激光发射器内部的发射板和激光接收器内部的接收板的密集度决定了激光雷达在垂直方向的测试精密度。现有技术中，激光雷达的发射端的出射光路要求带有一定的角度，相对应的，接收端也要求带有对应的角度，现在技术中的方法是将接收端的接收板与发射端的发射板按照一定角度倾斜摆放，如图1所示。
图1所示的是现有技术中激光雷达的激光发射器的示意图，由图1可以看出，激光发射器内部发射板呈扇形放置，发射激光的部分101较小，但是扇尾部分102较大，因此占的空间较大。相对应的，激光接收器占用的空间也较大，这使得整个激光雷达的体积较大，成本较高。
发明内容
本发明实施例中提供了一种激光雷达和激光雷达控制方法，可以降低激光雷达的体积。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
一方面，提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括：
激光发射器，用于发射出射激光，所述激光发射器的多个发射板平行放置；
发射端光学单元，用于调节所述出射激光的出射角度。
可选的，所述激光发射器的多个发射板之间等距离放置。
可选的，所述激光雷达还包括：
接收端光学单元，用于调节反射光的角度；
激光接收器，用于接收所述接收端光学单元调节后的反射光，所述激光接收器的多个接收板平行放置；
其中，所述反射光为所述出射激光被检测物体反射后的光。
可选的，所述激光接收器的多个接收板之间等距离放置。
可选的，所述激光发射器多个发射板之间的距离与所述激光接收器多个接收板之间的距离相等。
第二方面，提供了一种激光雷达控制方法，包括：
激光发射器发射激光；
发射端光学单元调节所述出射激光的出射角度；
其中，所述激光发射器的多个发射板平行放置。
可选的，所述激光发射器的多个发射板之间等距离放置。
可选的，所述方法还包括：
接收端光学单元调节反射光的角度；
激光接收器接收所述接收端光学单元调节后的反射光，所述激光接收器的多个接收板平行放置；
其中，所述反射光为所述出射激光被检测物体反射后的光。
可选的，所述激光接收器的多个接收板之间等距离放置。
可选的，所述激光发射器多个发射板之间的距离与所述激光接收器多个接收板之间的距离相等。
本发明的实施例中公开了一种激光雷达，激光雷达的激光发射器的多个发射板平行放置，极大地缩小了激光发射器的尺寸，同时使用发射端光学单元来调节出射激光的出射角度，可以实现激光雷达的检测功能；同时，激光发射器尺寸很小，添加的配套的发射端光学单元尺寸也很小，使得激光雷达的整体尺寸缩小，降低了成本。此外，每一个发射板占据的空间较小，即相同的空间中发射板的密集度增加，可以提高检测的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为现有技术中激光雷达的激光发射器的示意图；
图2所示为本发明实施例的激光雷达的示意图；
图3所示为本发明实施例的激光雷达发射光路的示意图；
图4所示为本发明实施例的激光雷达的示意图；
图5所示为本发明实施例的激光雷达接收光路的示意图；
图6所示为本发明实施例的激光雷达结构示意图；
图7所示为本发明实施例的调节发射透镜的示意图。
具体实施方式
本发明如下实施例提供了一种激光雷达和激光雷达控制方法，能减小激光雷达的体积，降低成本。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2所示为本发明实施例的激光雷达的示意图，如图2所示，所述激光雷达包括：
激光发射器210，用于发射出射激光，所述激光发射器的多个发射板平行放置；
发射端光学单元220，用于调节所述出射激光的出射角度。
激光发射器210包括多个发射板，本发明实施例中的多个发射板平行放置，发射板例如图2中211。
发射板通常为电路板，或可以是其他能够发射激光的电路、芯片等。
本发明实施例的激光发射器的多个发射板之间等距离放置。
发射端光学单元220可以是发射透镜，或发射透镜组。
图3所示为本发明实施例的激光雷达发射光路的示意图，图3所述，激光发射器301发射激光，经发射端光学单元302后出射，出射光用来探测和/或检测物体303。图3中的箭头表示出射光的方向。
本发明实施例中，激光发射器的多个发射板平行放置，极大地缩小了激光发射器的尺寸，同时使用发射端光学单元来调节出射激光的出射角度，可以实现激光雷达的检测功能；同时，激光发射器尺寸很小，添加的配套的发射端光学单元尺寸也很小，使得激光雷达的整体尺寸缩小，降低了成本。此外，每一个发射板占据的空间较小，即相同的空间中发射板的密集度增加，可以提高检测的精确度。
激光雷达的激光发射器的结构发生了改变，相应的激光接收器也会发生改变。图4所示为本发明实施例的激光雷达的示意图，如图4所示，所述激光雷达还包括：
接收端光学单元410，用于调节反射光的角度；
激光接收器420，用于接收所述接收端光学单元410调节后的反射光，所述激光接收器的多个接收板平行放置；
其中，所述反射光为所述出射激光被检测物体反射后的光。
接收端光学单410可以是接收透镜，或接收透镜组。
本发明实施例的激光接收器的接收板例如图4中的421，所述激光接收器的多个接收板421之间等距离放置。
和上述实施例相类似，接收板平行放置，可以缩小激光雷达的尺寸，降低成本；还可以提高接收板的密集度，提高检测的精确度。
参考图2及图4所示，本发明实施例中，所述激光发射器多个发射板211之间的距离与所述激光接收器多个接收板421之间的距离相等。
在实际应用中，多个发射板分别平行放置，多个接收板分别平行放置，企鹅发射板和接收可以对称放置，可以节约调节发射端和接收端相对位置的时间成本，提高了产品的生产效率，降低了人工成本。
图5所示为本发明实施例的激光雷达接收光路的示意图。出射激光经被测物体501反射后，通过接收端光学单元502调节后，由接收端的多个接收板503接收。
图6所示为本发明实施例的激光雷达结构示意图。本发明实施例中，激光发射器601、发射端光学单元602、接收端光学单元603，以及激光接收器604都设置在激光雷达的外壳中。激光发射器601发出激光，经发射端光学单元602后的出射激光被被测物体605反射后，通过接收端光学单元603，由激光接收器604接收。
本发明实施例可以缩小激光雷达的尺寸，降低成本，提高检测精确度。
本发明实施例中，在发射一侧添加了发射端光学单元，在接收一侧添加了接收端光学单元，为了实现检测目的，需要调节光学单元与发射板、接收板之间的相对位置。
本发明实施例中，调节发射透镜时，先小范围移动发射透镜位置，看10m处远场光斑，如图7所示，若垂直光斑在同一垂直线上，光斑距离D＝10*tanθ，其中θ为光学整形后发生的间隔角度，此时固定发射透镜。
调节接收透镜时，小范围移动接收透镜的位置，当激光器发生端打在100m物体上，看接收端的信号，信号达到饱和时为最佳，在此位置固定接收透镜。
本发明实施例可以缩小激光雷达的尺寸，降低成本，提高检测精确度。
和上述激光雷达相对应，本发明实施例还提供了一种激光雷达控制方法，所述方法包括：
激光发射器发射激光；
发射端光学单元调节所述出射激光的出射角度；
其中，所述激光发射器的多个发射板平行放置。
可选的，所述激光发射器的多个发射板之间等距离放置。
可选的，所述方法还包括：
接收端光学单元调节反射光的角度；
激光接收器接收所述接收端光学单元调节后的反射光，所述激光接收器的多个接收板平行放置；
其中，所述反射光为所述出射激光被检测物体反射后的光。
可选的，所述激光接收器的多个接收板之间等距离放置。
可选的，所述激光发射器多个发射板之间的距离与所述激光接收器多个接收板之间的距离相等。
本发明实施例可以缩小激光雷达的尺寸，降低成本，提高检测精确度。
本发明的实施例中公开了一种激光雷达和激光雷达控制方法，激光发射器的多个发射板平行放置，激光接收器的多个接收板也平行放置，极大地缩小了激光发射器的尺寸，同时使用发射端光学单元来调节出射激光的出射角度，可以实现激光雷达的检测功能；同时，激光发射器尺寸很小，添加的配套的发射端光学单元尺寸也很小，使得激光雷达的整体尺寸缩小，降低了成本。此外，每一个发射板占据的空间较小，即相同的空间中发射板的密集度增加，可以提高检测的精确度。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，通用硬件包括通用集成电路、通用CPU、通用存储器、通用元器件等，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：
激光发射器，用于发射出射激光，所述激光发射器的多个发射板平行放置；
发射端光学单元，用于调节所述出射激光的出射角度。
2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射器的多个发射板之间等距离放置。
3.如权利要求1或2所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：
接收端光学单元，用于调节反射光的角度；
激光接收器，用于接收所述接收端光学单元调节后的反射光，所述激光接收器的多个接收板平行放置；
其中，所述反射光为所述出射激光被检测物体反射后的光。
4.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述激光接收器的多个接收板之间等距离放置。
5.如权利要求2或4所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射器多个发射板之间的距离与所述激光接收器多个接收板之间的距离相等。
6.一种激光雷达控制方法，其特征在于，包括：
激光发射器发射激光；
发射端光学单元调节所述出射激光的出射角度；
其中，所述激光发射器的多个发射板平行放置。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述激光发射器的多个发射板之间等距离放置。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收端光学单元调节反射光的角度；
激光接收器接收所述接收端光学单元调节后的反射光，所述激光接收器的多个接收板平行放置；
其中，所述反射光为所述出射激光被检测物体反射后的光。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述激光接收器的多个接收板之间等距离放置。
10.如权利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述激光发射器多个发射板之间的距离与所述激光接收器多个接收板之间的距离相等。
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