CN113866784A - 激光雷达及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光雷达，包括探测装置和扁平化平台，所述探测装置可旋转地固定在所述扁平化平台上；其中所述探测装置包括镜筒、光束发射器件、发射透镜组件、接收透镜组件、以及光电处理器件；其中，所述镜筒包括可分离的发射支撑体和接收支撑体；所述发射透镜组件位于所述发射支撑体内部，并位于所述光束发射器件发出的探测光束的光路径上；所述接收透镜组件位于所述接收支撑体内部，并位于所述光电处理器件接收的回波光束的光路径上。本申请使得探测光束的出射方向和回波光束的入射方向近似平行，无需对光束进行转折，各光学器件的结构设置相对简单，减少或者避免了对准光路装调。

Description

激光雷达及其控制方法

本申请是2019年8月8日提交的，申请号为201910731061.8，发明名称为“激光雷达及其探测装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及测距领域，特别涉及一种激光雷达及其控制方法。

背景技术

激光雷达LiDAR是激光主动探测传感器设备的一种统称，其工作原理大致如下：激光雷达的发射器发射出激光光束，激光光束遇到物体后，经过漫反射，一部分返回并被激光接收器所接收，雷达模块根据发送和接收激光光束的时间间隔乘以光速，再除以2，即可计算出激光雷达与物体的距离。

现有的激光雷达，在主轴轴系的结构上，主要采用贯穿轴的结构设计，主轴从激光雷达的顶部一直延伸至底部，如此，在设计探测装置时，需要使用发射镜来折转光路以避开主轴，探测装置的结构设计比较复杂。并且，多线激光雷达为一对一的收发通道，即每个发射光源均有一个光电传感元件与之相对应，在使用时，每对发射光源和光电传感元件都需要人为进行对准光路装调，这将可能提高使用激光雷达的难度，并降低使用效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种激光雷达及其探测装置，激光雷达中的发射支撑体和接收支撑体的延伸方向相互平行，也即基本相对对称地设置，且光路上各元件位置相对固定，结构简单，因此可以减少或者避免对准光路装调。

为解决上述技术问题，本申请的一方面公开了一种激光雷达的探测装置，包括镜筒、光束发射器件、发射透镜组件、接收透镜组件、以及光电处理器件；

所述镜筒包括发射支撑体和接收支撑体，所述发射支撑体和接收支撑体的延伸方向相互平行；

所述发射透镜组件位于所述发射支撑体内部，并位于所述光束发射器件发出的探测光束的光路径上；所述接收透镜组件位于所述接收支撑体内部，并位于所述光电处理器件接收的回波光束的光路径上。

可以理解，发射支撑体和接收支撑体可以是一体的，即是通过将一个镜筒由隔光板隔开得到的两个支撑体，也可以是独立的两个支撑体，支撑体的侧壁为隔光材料。

通过将发射和接收透镜组件设置在延伸方向相互平行的镜筒中，能够使得探测光束的出射方向和回波光束的入射方向近似平行，无需对光束进行转折，各光学器件的结构设置相对简单，减少或者避免了对准光路装调。

在本申请的另一方面，所述光束发射器件包括发射电路板，所述发射电路板位于所述发射支撑体的外部并设置于所述发射支撑体的后端，其中，所述发射支撑体的后端为与所述发射支撑体出射所述探测光束的一端相对的另一端；所述光电处理器件包括接收电路板，所述接收电路板位于所述接收支撑体的外部并设置于所述接收支撑体的后端，其中，所述接收支撑体的后端为与所述接收支撑体接收所述回波光束的一端相对的另一端。发射隔磁件设置于所述发射电路板的后端，用于屏蔽所述发射电路板发出的电磁信号；接收隔磁件设置于所述接收电路板的后端，用于屏蔽所述接收电路板发出的电磁信号。发射隔磁件和接收隔磁件可以是两个分开的部件，也可以是一体的，在此不做限制，其能够阻隔发射电路板和接收电路板之间的电磁串扰，减少电路的噪音。

在本申请的另一方面，所述发射支撑体的前端端面上具有发射孔，并且探测光束适于经由所述发射孔从所述发射支撑体射出；所述接收支撑体的前端端面上具有接收孔，并且所述回波光束适于经由所述接收孔入射至所述接收支撑体；并且所述镜筒还包括发射遮光板和接收遮光板，所述发射遮光板位于所述发射支撑体前端的端面的外侧并与所述发射支撑体前端的端面垂直，所述接收遮光板位于所述接收支撑体前端的端面的外侧并与所述接收支撑体前端的端面垂直。发射遮光板和接收遮光板能够分别对发射孔发出的探测光束和接收孔接收的回波光束起到隔离作用，尽量避免发射孔发出的探测光束和接收孔接收的回波光束相互干扰，减少点云图中的噪声点。

本申请的另一方面公开了一种激光雷达，该激光雷达包括探测装置、主轴、上仓板、顶盖、以及底座；

所述上仓板相对于所述探测装置固定设置并位于所述探测装置的支撑平台的下方，且所述上仓板在所述探测装置的轴向上相对更靠近所述底座，更远离所述顶盖；

所述主轴垂直于所述底座设置，并且位于所述上仓板和所述底座之间；

所述探测装置能够绕所述主轴360°旋转，以实现在水平方向上的扫描。

该激光雷达采用非贯穿主轴结构，通过将上下仓板、发射和接收电路板、主轴等元器件压缩叠加设置于激光雷达的偏下方位置形成扁平化平台，减小了因主轴从上到下贯穿整个激光雷达所占用的空间，故本申请各方面公开的探测装置可以安装于扁平化平台之上，方便使用，这种设计有利于探测装置和扁平化平台中的器件的独立维护和独立升级。

附图说明

图1根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的剖面示意图；

图2根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的探测装置的结构示意图；

图3根据本申请的一些实施例，示出了探测装置的分解图；

图3A根据本申请的一些实施例，示出了发射支撑体的剖面图；

图3B根据本申请的一些实施例，示出了接收支撑体的剖面图；

图4根据本申请的一些实施例，示出了光束发射器件和光电处理器件的示意图。

图5根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的扁平化平台的结构示意图；

图6根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达扁平化平台的剖面示意图；

图7根据本申请的一些实施例，示出了旋转支架的结构示意图；

图8根据本申请的一些实施例，示出了主轴的结构示意图；

图9根据本申请的一些实施例，示出了激光雷达的剖面示意图；

图10根据本申请的一些实施例，示出了主轴中的通信组件的结构示意图。

具体实施方式

本申请的说明性实施例包括但不限于一种激光雷达的探测装置及其激光雷达。

本申请将使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实施例的各个方面，以将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以使用所描述方面的部分来实践一些可替代实施例。出于解释的目的，为提供对说明性实施例的透彻理解，对具体的数字、材料和配置进行阐述。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实现替代的实施例。在其他情况下，为了不对说明性实施例造成混淆，省略或简化了一些公知的特征。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施例作进一步地详细描述。

根据本申请的一些实施例，公开了一种激光雷达。图1是该激光雷达的剖面结构示意图，图2和图3示出了该激光雷达的探测装置的结构示意图和分解图，图5和图6分别示出了该激光雷达的扁平化平台的结构示意图和剖面示意图。如图1所示，该激光雷达的主轴2位于整个雷达的下半部分，并非是轴向贯穿整个激光雷达，从而减小了因主轴从上到下贯穿整个雷达所占用的空间，方便并简化了主轴上方探测装置的结构的设置。

具体地，参考图1、图2、图3、图5、图6及图9，该激光雷达可以包括底座1、主轴2、旋转支架3、支撑平台18、探测装置17、顶盖15、外壳16、上仓板7、下仓板8、轴承6、无线供电组件(11及12)、直流电机、通信组件19、码盘13以及电缆接口14。

主轴2贯穿于上仓板7和底座1之间并与底座1相垂直。主轴2为中空结构，通信组件19设置在主轴2中。探测装置17位于上仓板7、顶盖15以及外壳16组成的空间中。在直流电机的驱动下，在本发明一个实施例中，上仓板7、探测装置17以及外壳16可以一起绕着主轴2进行360度旋转，以实现激光雷达在水平方向上的扫描。

在本发明另一实施例中，在直流电机的驱动下，上仓板7与探测装置17也可以在外壳16内部旋转，以实现激光雷达在水平方向上的扫描。可以理解，在本申请中，水平方向是指与主轴2相垂直的方向。

如图2和图3所示，探测装置17包括：位于上仓板7上方的支撑平台18，以及位于支撑平台18上方并相对于支撑平台18固定设置的镜筒、光束发射器件1703、发射透镜组件、接收透镜组件、光电处理器件1704、隔光板1711、发射隔磁件1705及接收隔磁件1706。镜筒包括由隔光板1711隔开的发射支撑体1701和接收支撑体1702，其中发射支撑体1701和接收支撑体1702的延伸方向相互平行，且发射支撑体1701和接收支撑体1702相对于隔光板1711对称设置。

在具体实施中，发射支撑体1701和接收支撑体1702也可以为一体式结构，只要可以用以安装固定发射透镜组件及接收透镜组件即可。可以理解的是，顶盖15以及外壳16可以为分体设置，也可以为一体式设置，并且为了便于发射光束的出射以及回波光束的接收，上述外壳16至少有一部分透明。

在具体实施中，参考图3及图3A，发射支撑体1701的前端的端面上具有发射孔1707和发射遮光板1709，发射支撑体1701的顶部设置有阶梯状的结构1713，该阶梯状的结构1713可以用以减轻发射支撑体1701的重量。并且，发射支撑体1701的内壁上具有凹槽1712*，所述凹槽1712*用以安装发射透镜组件，详细来说，发射透镜组件可以包括准直器、汇聚透镜等光学器件。发射支撑体1701的后端的外部设置有光束发射器件1703，光束发射器件1703包括发射电路板1703A和m×n个发射光源1703B。m×n个发射光源1703B沿竖直方向交错地设置在发射电路板1703A上，如图4所示，例如，4×16个发射光源1703B，每16个发射光源1703B在竖向上排列成一列。m n中至少一个为大于1的自然数。在使用时，由多个发射光源1703B发射的探测光束经由发射透镜组后，通过发射孔1707出射至待测空间，其中，发射遮光板1709与发射支撑体1701的前端端面垂直，与发射孔1707均位于隔光板1711的一侧，能阻挡探测光束从发射孔1707出射经外壳16反射后进入接收孔1708，避免对接收孔1708接收到的回波光束造成干扰，减少扫描得到的点云图中的噪声点。

类似地，参考图3以及图3B可见，接收支撑体1702的前端端面上具有接收孔1708和接收遮光板1710，接收支撑体1702的顶部设置有阶梯状的结构1714，该阶梯状的结构1714可以用以减轻接收支撑体1702的重量。并且，接收支撑体1702的内壁上具有凹槽1712，所述凹槽1712安装接收透镜组件，详细来说，接收透镜组件可以包括汇聚透镜等光学器件。接收支撑体1702的后端的外部设置有光电处理器件1704，光电处理器件1704包括接收电路板1704A和多个光电传感元件1704B。i×j个光电传感元件1704B设置在接收电路板1704A上，i和j中至少一个为大于1的自然数。例如，图5所示的接收电路板上具有与m×n个发射光源1703B对应的m×n个光电传感元件1704B，即此时i＝m，j＝n。此外，可以理解，在其他实施例中，光电传感元件1704B和发光光源1703B之间也可以不是一一对应的关系，例如，可以是一对多的关系，也可以是多对一的关系。

在使用时，回波光束经由接收孔1708入射至接收支撑体1702，经由接收透镜组件汇聚后入射至接收电路板1704A上的光电传感元件1704B，其中，接收遮光板1710位于接受支撑体1702前端的端面上并与该端面垂直，接收遮光板1710与接收孔1708均位于隔光板1711的一侧，能阻挡发射孔1707出射的探测光束经外壳16反射后进入接收孔1708，避免对接收孔1708接收的回波光束造成干扰，减少扫描得到的点云图中的噪声点。

可以理解，本申请的实施例中，接收透镜组件和发射透镜组件中的各个光学器件在接收支撑体1702和发射支撑体1701内部的位置固定，并且接收电路板1702A和发射电路板1703A的位置可以被精确确定(即位于接收支撑体1702和发射支撑体1701的后端)，从而可以一定程度减少整机的装调。

可以理解，在本申请的实施例中，光电传感元件1704B与发射光源1703B可以一一对应设置，也可以数量不同，在此不做限制。此外，为了便于对齐光电传感元件1704B与发射光源1703B，可以将光电传感元件1704B和发射光源1703B中的一者固定设置，另一者设置为可调。此外，多个发射光源1703B在工作时可以按顺序发射光束，也可以同时发射光束。

如上所述，发射电路板1703A和接收电路板1704A的位置可以分别精确地确定在发射支撑体1701和接收支撑体1702的后端，从而可以减少整机的装调。

发射隔磁件1705设置于发射电路板1703A一侧面上，该侧面与发射支撑体1701的后端相背，发射隔磁件1705用于屏蔽发射电路板1704A产生的电磁信号；接收隔磁件1706设置于接收电路板1704A一侧面上，该侧面与接收支撑体1702的后端相背，用于屏蔽接收电路板1704A产生的电磁信号。

下面结合图5至图8说明本申请的扁平化平台。如图所示，主轴2在穿透下仓板8后，下端部2B固定在主轴座1A上，故可以提高激光雷达的稳定性。另外，主轴2的上端部2A可以套设于旋转支架3的中空的第一部分3A。此外，可以理解，在本发明的其他实施例中，也可以不设置主轴2穿过下仓板8，而是位于下仓板8之上，也即将下仓板8设置于主轴座1A的下端。

如图7所示，旋转支架的第一部分3A垂直于圆盘面结构的第二部分3B，第一部分3A套设于主轴2上。第二部分3B与外壳16耦接，并且，在一示范例中，第二部分3B包括三个旋转子支架3c，每个旋转子支架3c的第一端耦接于第一部分3A，每个旋转子支架3c的第二端耦接于第二部分3B的圆盘面的边缘。每个旋转子支架3c的第二端与圆盘面的边缘的耦接处还设置有支撑凸缘3d，支撑凸缘3d的凸起方向背离底座1，上仓板7可以通过支撑凸缘3d上的通孔与旋转支架3耦接，从而提高探测装置17部分转动的稳定性，减少转动对整机寿命和雷达成像质量的影响。可以理解，旋转子支架的数量可以不仅仅是三个，也可以是大于三的任何数目，并且，支撑凸缘的个数也可以是大于三的任何数目。此外，旋转支架也可以采用其他的适合套于主轴上并承接上仓板7的结构，在此不做限制。

上仓板7设置在激光雷达轴向上更靠近底座的部分，并位于旋转支架3的圆盘面上方，并且上仓板7相对于旋转支架3固定设置，即上仓板7可随旋转支架3旋转，主要用于对从探测装置17上各器件输出以及传输给探测装置17上的各器件的各种信号进行处理。可以理解，上仓板7也可以具有其他功能，也可以有其他的名称，并不限于此。下仓板8主要用于对从探测装置17上各器件接收到的以及要发送给探测装置17上的各器件的各种信号进行处理。可以理解，下仓板8也可以具有其他功能或者具备其他名称，并不限于此。

在具体实施中，如图10所示，通信组件19可以包括组成第一通信模块的光发射元件19A和光电传感元件19B、以及组成第二通信模块的光发射元件19C和光电传感元件19D，第一通信模块的光发射元件19A和第二通信模块的光电传感元件19D相对于旋转支架3固定设置并与上仓板7电连接，第二通信模块的光发射元件19C和第一通信模块的光电传感元件19B相对于主轴2固定设置并与下仓板8电连接。光发射元件19A发射的光束的波长与光发射元件19C发射的光束的波长不同，具体而言，光发射元件19C发射波长为λ1的光束，光发射元件19C与光电传感元件19D可以采用波长为λ1的光束进行上行通信，也即将下仓板8的一些指令信息传输至上仓板7；而光发射元件19A发射波长为λ2的光束，光发射元件19A与光电传感元件19B可以采用波长为λ2的光束进行下行通信，也即通过上仓板7将探测装置17探测到的一些信息传输至下仓板8。由于该激光雷达将主轴2设置在探测装置的下方，扁平化平台中设置有较多的器件，将通信组件19设置为中空的主轴2中，能够有效节省扁平化平台中的空间，方便平台中其他器件的安置。

可以理解，在实际应用中，可以设置与在图9中的光发射元件和光电传感元件数量不同的通信组件，在此不作限制。例如，考虑到下行数据传输的量比上行数据传输的量大，可以在第二通信模块中设置光发射元件的数量，多于在第一通信模块上设置的光发射元件的数量。可以理解，光发射元件可以是能够发光的任何器件，包括但不限于激光二极管、发光二极管、有机发光二极管、激光发射器等。光电传感元件是指能够进行光电信息互转的任何传感器，包括但不限于有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池、雪崩二极管等。

在本发明一实施例中，无线供电组件可以位于上仓板7和下仓板8之间，具体可以包括无线发射线圈12、无线接收线圈11、发射电路板10和接收电路板9，无线发射线圈12、无线接收线圈11、发射电路板10和接收电路板9均环绕主轴2设置，无线发射线圈12和发射电路板10相对于主轴2固定设置，无线接收线圈11和接收电路板9相对于旋转支架3固定设置，无线发射线圈12与无线接收线圈11相对运动，并用于向驱动电机及探测装置17供电。

驱动电机环绕主轴2设置，并通过带动旋转支架3旋转而带动旋转支架3上套有的外壳16、探测装置17、以及上仓板7相对于主轴2或者底座1旋转。此处驱动电机可以采用直流电机，而该直流电机包括磁铁5和电枢4，且都环绕主轴2设置。参考图6，磁铁5环绕主轴2设置且与旋转支架3固定连接，电枢4也是环绕主轴2设置，电枢4是通过将线圈缠绕于硅钢片所形成，故电枢4的截面是类似十字型，电枢4与磁铁5之间存在一定的间隙。另外，电枢固定环41环绕主轴2设置，分别与电枢4以及无线供电发射板10连接，用以将电枢4固定到无线供电发射板10上。磁铁5和电枢4在作为定转子的功能角色上可以互换，比如可以设置磁铁5为转子，电枢4为定子。磁铁5套在电枢4的外侧，相对与主轴2的距离更远，由于磁铁5无需供电，下仓板8与电枢4电连接以有线连接形式向所述电枢4供电，故可以降低无线供电组件的供电压力。可以理解，在本发明其他实施例中，直流电机的磁铁5和电枢4也可以采用另外的功能角色设置，例如，磁铁5作为电机定子与发射电路板10耦接，电枢4作为电机转子，可以通过无线供电组件供电。此外，本申请中的驱动电机也可以采用其他类型的驱动电机，不限定为直流电机。现有的的激光雷达多采用盘式电机，盘式电机的结构复杂，而本申请的激光雷达采用直流电机，直流电机具有结构简单低成本的特点，故可以降低激光雷达的复杂度。

在具体实施中，可以采用码盘13作为角度测量组件，码盘13环绕主轴2设置，并且相对于无线供电组件与主轴2的距离更远，即将码盘13设置在距离主轴2最远处，靠近底座1的外壳的周壁。通过将码盘设置在最外侧靠近外壳，能提高码盘测量角度的准确性。

另外，电缆接口14用于将激光雷达与其他的电子器件，比如其他的激光雷达或者电子设备进行连接，从而可以将当前激光雷达内部的信号传输到当前激光雷达的外部，而电缆接口14可以防水，能防止激光雷达进水时对信号传输的影响，从而可以提高雷达的防水能力。

上述激光雷达的工作过程如下：

光发射元件19C将下仓板8发出的检测指令信息以光信号的形式发送给光电传感元件19D，即所谓的上行光信号传输，光电传感元件19D对检测指令信息进行光电转换后，通过上仓板7将该检测指令信息发送给探测装置17，探测装置17接收到检测指令信息后开始进行检测任务；具体地，发射电路板1703A接收到检测指令信息后控制多个发射光源1703B发射探测光束至待测空间，接收电路板1704A上的光电传感元件1704B接收到由接收孔1708入射的回波光束后进行光电转换，生成检测结果信息。

检测结果信息经由上仓板7处理后通过光发射元件19A以光信号的形式发送给光电传感元件19B，即所谓的下行光信号传输，光电传感元件19B将检测结果信息进行光电转换后发送给下仓板，下仓板将接收到的检测结果信息发送给控制组件，以便控制组件对检测结果信息进行相关分析和处理。

此外，在上述激光雷达工作的过程中，无线发射线圈12与无线接收线圈11相对转动，无线供电组件可以向探测装置17供电，以使得探测装置17执行检测任务。同时，对于测量角度的码盘10，在激光雷达的工作过程中，对雷达的旋转角度进行测量。

现有激光雷达的贯穿主轴设置要求发射和接收光路需要设置反射镜来避开主轴，而本申请的非贯穿主轴结构在激光雷达的下方位置形成扁平化平台，不存在主轴带来的光路遮挡问题，无需反射镜进行折转光路，即发射和接收光路可以实现基本的平行设置。例如，对于上述4×16个发射光源1703B和对应的4×16个光电传感元件1704B，能够取消两组反射镜，多线数激光雷达可以做到没有发射与接收各线束的一一对应的复杂装调过程，从而减少光学装调或者没有光学装调。

在以下实施例中总结了进一步的本申请的技术方案：

实施例1可以包括一种激光雷达的探测装置，包括镜筒、光束发射器件、发射透镜组件、接收透镜组件、以及光电处理器件；

所述镜筒包括发射支撑体和接收支撑体，所述发射支撑体和接收支撑体的延伸方向相互平行；

所述发射透镜组件位于所述发射支撑体内部，并位于所述光束发射器件发出的探测光束的光路径上；

所述接收透镜组件位于所述接收支撑体内部，并位于所述光电处理器件接收的回波光束的光路径上。

实施例2可以包括实施例1所述的激光雷达的探测装置，该探测装置还包括隔光板，所述隔光板设置于所述发射支撑体和接收支撑体之间，且平行于所述发射支撑体和接收支撑体的所述延伸方向。

实施例3可以包括实施例1或2所述的激光雷达的探测装置，其中，所述光束发射器件包括发射电路板，所述发射电路板位于所述发射支撑体的外部并设置于所述发射支撑体的后端，其中，所述发射支撑体的后端为与所述发射支撑体出射所述探测光束的一端相对的另一端；

所述光电处理器件包括接收电路板，所述接收电路板位于所述接收支撑体的外部并设置于所述接收支撑体的后端，其中，所述接收支撑体的后端为与所述接收支撑体接收所述回波光束的一端相对的另一端。

实施例4可以包括实施例1至3中任一项所述的激光雷达的探测装置，该探测装置还包括：

发射隔磁件，设置于所述发射电路板的后端，用于屏蔽所述发射电路板产生的电磁信号；和

接收隔磁件，设置于所述接收电路板的后端，用于屏蔽所述接收电路板产生的电磁信号。

实施例5可以包括实施例1至4中任一项所述的激光雷达的探测装置，其中，所述光束发射器件还包括发射光源，所述光电处理器件还包括光电传感元件，其中：

m×n个所述发射光源设置在所述发射电路板上；和

i×j个所述光电传感元件设置在所述接收电路板上；

其中，所述m、n、i、j为大于1的自然数。

实施例6可以包括实施例1至5中任一项所述的激光雷达的探测装置，其中，所述发射支撑体的前端端面上具有发射孔，并且探测光束适于经由所述发射孔从所述发射支撑体射出；所述接收支撑体的前端端面上具有接收孔，并且所述回波光束适于经由所述接收孔入射至所述接收支撑体；并且

所述镜筒还包括发射遮光板和接收遮光板，所述发射遮光板位于所述发射支撑体前端的端面的外侧并与所述发射支撑体前端的端面垂直，所述接收遮光板位于所述接收支撑体前端的端面的外侧并与所述接收支撑体前端的端面垂直。

实施例7可以包括实施例1至6中任一项所述的激光雷达的探测装置，其中，所述发射支撑体的内壁上设置有至少一个凹槽，用于固定所述发射透镜组件；并且

所述接收支撑体的内壁上设置有至少一个凹槽，用于固定所述接收透镜组件。

实施例8可以包括实施例1所述的激光雷达的探测装置，探测装置还包括支撑平台，所述镜筒、光束发射器件、发射透镜组件、接收透镜组件、以及光电处理器件位于所述支撑平台的上方并相对于所述支撑平台固定设置。

实施例9可以包括一种激光雷达，该激光雷达包括：如实施例8所述的探测装置、主轴、上仓板、顶盖、以及底座；

所述上仓板相对于所述探测装置固定设置并位于所述探测装置的支撑平台的下方，且所述上仓板在所述探测装置的轴向上相对更靠近所述底座，更远离所述顶盖；

所述主轴垂直于所述底座设置，并且位于所述上仓板和所述底座之间；

所述探测装置能够相对于所述主轴以水平方向360°旋转。

实施例10可以包括实施例9所述的激光雷达，该激光雷达还包括旋转支架及驱动电机；

所述旋转支架包括第一部分及第二部分，所述第一部分为中空结构且适于套设于所述主轴上，所述第二部分为垂直于所述第一部分的圆盘面结构且适于支撑所述支撑平台，所述第二部分包括至少三个旋转子支架，每个所述旋转子支架的第一端耦接于所述第一部分，每个所述旋转子支架的第二端耦接于所述第二部分的圆盘面的边缘，所述驱动电机适于通过所述旋转支架驱动所述支撑平台旋转。

实施例11可以包括实施例9或10所述的激光雷达，还包括外壳，所述外壳位于所述底座上方，并与所述探测装置的所述支撑平台的周边相接。

实施例12可以包括实施例10所述的激光雷达，该激光雷达还包括通信组件；

所述主轴被设置为中空结构，所述通信组件被设置于所述主轴的内部。

实施例13可以包括实施例12所述的激光雷达，其中，所述通信组件包括第一通信模块和第二通信模块，所述第一通信模块与所述探测装置相对固定，所述第二通信模块与所述底座相对固定；

所述第一通信模块包括至少一个光发射元件，所述第二通信模块包括至少一个光电传感元件，所述第二通信模块的所述至少一个光电传感元件位于所述第一通信模块的至少一个光发射元件发出的光束的光路径上。

实施例14可以包括实施例13所述的激光雷达，其中，所述第二通信模块还包括至少一个光发射元件，所述第一通信模块还包括至少一个光电传感元件，所述第一通信模块的所述至少一个光电传感元件位于所述第二通信模块的所述至少一个光发射元件发出的光束的光路径上。

实施例15可以包括实施例14所述的激光雷达，其中，所述第一通信模块的所述至少一个光发射元件所发射光束的波长与所述第二通信模块的至少一个光发射元件所发射光束的波长不同。

在附图中，可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包括结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或者可以与其他特征组合。

需要说明的是，在本专利的示例和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本申请的某些优选实施例，已经对本申请进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (20)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括探测装置和扁平化平台，所述探测装置可旋转地固定在所述扁平化平台上；其中

所述探测装置包括镜筒、光束发射器件、发射透镜组件、接收透镜组件、以及光电处理器件；其中

所述镜筒包括可分离的发射支撑体和接收支撑体；

所述发射透镜组件位于所述发射支撑体内部，并位于所述光束发射器件发出的探测光束的光路径上；其中，所述光束发射器件包括发射电路板和设置在所述发射电路板上的多个发射光源；

所述接收透镜组件位于所述接收支撑体内部，并位于所述光电处理器件接收的回波光束的光路径上；其中，所述光电处理器件包括接收电路板和设置在所述接收电路板上的多个光电传感元件。

2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述光束发射器件还包括发射光源，所述光电处理器件还包括光电传感元件，其中：

m×n个所述发射光源设置在所述发射电路板上；和

i×j个所述光电传感元件设置在所述接收电路板上；

其中，所述m、n、i、j为大于1的自然数。

3.如权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述m×n个所述发射光源沿竖直方向交错地设置在所述发射电路板上；所述i×j个所述光电传感元件相应地沿竖直方向交错地设置在所述接收电路板上。

4.如权利要求2或3所述的激光雷达，其特征在于，所述发射光源与所述光电传感元件一一对应地设置；或者，一个所述发射光源对应多个所述光电传感元件地设置；或者，多个所述发射光源对应一个所述光电传感元件地设置。

5.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，还包括通信组件；

所述扁平化平台中的主轴被设置为中空结构，所述通信组件被设置于所述主轴的内部。

6.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述通信组件包括第一通信模块和第二通信模块，所述第一通信模块与所述探测装置相对固定，所述第二通信模块与所述底座相对固定；

所述第一通信模块包括至少一个光发射元件，所述第二通信模块包括至少一个光电传感元件，所述第二通信模块的所述至少一个光电传感元件位于所述第一通信模块的至少一个光发射元件发出的光束的光路径上。

7.如权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述第二通信模块还包括至少一个光发射元件，所述第一通信模块还包括至少一个光电传感元件，所述第一通信模块的所述至少一个光电传感元件位于所述第二通信模块的所述至少一个光发射元件发出的光束的光路径上。

8.如权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述第一通信模块的所述至少一个光发射元件所发射光束的波长与所述第二通信模块的至少一个光发射元件所发射光束的波长不同。

9.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述扁平化平台包括上仓板、下仓板、底座和主轴，所述主轴的一端与所述上仓板连接，另一端与所述底座连接。

10.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述主轴垂直于所述底座设置，并且位于所述上仓板和所述底座之间或者位于所述上仓板和所述下仓板之间。

11.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述上仓板相对于所述探测装置固定设置，且所述上仓板在所述探测装置的轴向上相对更靠近所述底座。

12.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述扁平化平台还设有旋转支架，所述旋转支架适于套设于所述主轴上且适于支撑所述探测装置，当所述旋转支架被驱动时，所述探测装置可绕所述主轴360°旋转。

13.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述扁平化平台还包括位于所述上仓板和所述下仓板之间的无线供电组件。

14.如权利要求13所述的激光雷达，其特征在于，所述无线供电组件包括环绕所述主轴设置的发射电路板和环绕所述主轴设置的接收电路板，其中，所述环绕所述主轴设置的发射电路板相对于所述主轴固定设置，所述环绕所述主轴设置的接收电路板绕所述主轴旋转。

15.如权利要求13或14所述的激光雷达，其特征在于，所述无线供电组件还包括环绕所述主轴设置的无线发射线圈和无线接收线圈，所述无线发射线圈和所述无线接收线圈用于向驱动电机和所述探测装置供电。

16.如权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述驱动电机环绕所述主轴设置，所述驱动电机的转子绕所述主轴旋转，从而驱动所述探测装置绕所述主轴转动。

17.如权利要求15所述的激光雷达，其特征在于，所述驱动电机、所述无线供电组件以依次远离所述主轴的顺序设置。

18.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射电路板位于所述发射支撑体的外部并设置于所述发射支撑体的后端，其中，所述发射支撑体的后端为与所述发射支撑体出射所述探测光束的一端相对的另一端；

所述接收电路板位于所述接收支撑体的外部并设置于所述接收支撑体的后端，其中，所述接收支撑体的后端为与所述接收支撑体接收所述回波光束的一端相对的另一端。

19.一种控制如权利要求1-18任一项所述的激光雷达的方法，其特征在于，包括

接收检测指令，根据所述检测指令进行检测任务，并生成检测结果；

控制组件接收所述检测结果，并对所述检测结果进行分析和处理。

20.如权利要求19所述的控制方法，其特征在于，所述接收检测指令中，探测装置中的发射电路板接收到所述检测指令后控制多个发射光源发射探测光束至待测空间；接收电路板上的光电传感元件接收到回波光束后进行光电转换，生成所述检测结果。

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