CN117471428B - 激光雷达及可移动设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光雷达及可移动设备。激光雷达包括第一光收发模块、第一反射模块和振镜模块；振镜模块包括振镜和第一驱动机构，振镜用于接收第一反射模块的第一反射镜发射的探测光，并对目标物体进行扫描，第一驱动机构与振镜连接，第一驱动机构用于驱动振镜在第一预设位置与第二预设位置之间移动；第一光收发模块与第一反射模块被配置为在振镜位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块发射的探测光均可经由第一反射镜反射至振镜。本申请实施例提供的激光雷达能够改善当前激光雷达因视场范围保持不变，而难以应对复杂多变的行驶场景的现状。

Description

激光雷达及可移动设备

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达及可移动设备。

背景技术

激光雷达因为其优异的探测特性以及对外界环境的强适应性，在自动驾驶、辅助驾驶等可移动设备领域取得了广泛的应用。可移动设备实际行进过程中的行驶场景复杂多变，但由于受限于激光雷达的视场范围固定这一因素，某些行驶场景下期望探测的区域可能是激光雷达的盲区。因此，有必要对激光雷达的结构进行改进，以使激光雷达的探测范围可以发生变化，以应对复杂多变的行驶场景。

发明内容

本申请实施例提供一种激光雷达及可移动设备，能够改善当前激光雷达因视场范围保持不变，而难以应对复杂多变的行驶场景的现状。

第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，激光雷达包括第一光收发模块、第一反射模块和振镜模块。

所述第一光收发模块用于发射探测光；

所述第一反射模块包括与所述第一光收发模块对应设置的第一反射镜，所述第一反射镜用于将所述第一光收发模块出射的探测光反射至所述振镜模块；

所述振镜模块包括振镜和第一驱动机构，所述振镜用于接收所述第一反射镜发射的探测光，所述第一驱动机构与所述振镜连接，所述第一驱动机构用于驱动所述振镜在第一预设位置与第二预设位置之间移动；

所述第一光收发模块与所述第一反射模块被配置为在所述振镜位于所述第一预设位置与所述第二预设位置时，所述第一光收发模块发射的探测光均可经由所述第一反射镜反射至所述振镜。

在一些示例性的实施例中，所述第一反射模块包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第一反射镜连接，并用于驱动所述第一反射镜于第一角度位置与第二角度位置之间转动；于所述第一角度位置，所述第一反射镜用于将探测光反射至位于第一预设位置的所述振镜；于所述第二角度位置，所述第一反射镜用于将探测光反射至位于第二预设位置的所述振镜。

在一些示例性的实施例中，各所述第一光收发模块包括第一激光器与第二激光器，所述第一激光器与所述第二激光器所出射的探测光之间成预设夹角设置；所述第一激光器用于在所述振镜位于所述第一预设位置时出射探测光，以使所述探测光经由所述第一反射镜反射至位于所述第一预设位置的所述振镜；所述第二激光器用于在所述振镜位于所述第二预设位置时出射探测光，以使所述探测光经由所述第一反射镜反射至位于所述第二预设位置的所述振镜。

在一些示例性的实施例中，所述第一驱动机构用于驱动所述振镜沿所述激光雷达的前后方向于第一预设位置与第二预设位置之间移动；其中，所述激光雷达的前后方向为所述激光雷达出射探测光的一端与所述激光雷达背离出射探测光的一端所确定的方向。

在一些示例性的实施例中，所述第一驱动机构用于驱动所述振镜沿所述激光雷达的左右方向于第一预设位置与第二预设位置之间移动；其中，所述激光雷达的前后方向为所述激光雷达出射探测光的一端与所述激光雷达背离出射探测光的一端所确定的方向，所述激光雷达的左右方向为平行于所述激光雷达的底面且与所述前后方向垂直的方向。

在一些示例性的实施例中，所述激光雷达包括两所述第一光收发模块与两所述第一反射模块；沿所述激光雷达的前后方向，所述第一光收发模块与对应的所述第一反射模块分别位于所述振镜模块的两侧；沿所述激光雷达的左右方向，两所述第一光收发模块分设于所述振镜模块的两侧，两所述第一反射模块分设于所述振镜模块的两侧；其中，所述激光雷达的前后方向为所述激光雷达出射探测光的一端与所述激光雷达背离出射探测光的一端所确定的方向，所述激光雷达的左右方向为平行于所述激光雷达的底面且与所述前后方向垂直的方向。

在一些示例性的实施例中，激光雷达还包括至少一个第二光收发模块和至少一个第二反射模块；至少一个第二光收发模块设于两所述第一光发收模块之间，用于发射探测光以及用于接收目标物体反射所述探测光形成的回波光；一所述第二反射模块对应一所述第二光收发模块，所述第二反射模块包括与所述光收发模块对应设置的第二反射镜，所述第二反射镜用于将所述第二光收发模块出射的探测光反射至所述振镜模块，沿所述激光雷达的左右方向，所述第二反射模块位于两所述第一反射模块之间，各所述第一反射模块与各所述第二反射模块绕所述振镜模块呈弧形分布。

在一些示例性的实施例中，所述激光雷达包括三个第二光收发模块与三个第二反射模块；至少一所述第二光收发模块与对应的所述第二反射模块被配置为，在所述振镜于所述第一预设位置与所述第二预设位置时，所述第一光收发模块发射的探测光均可经由所述反射镜反射至所述振镜。

在一些示例性的实施例中，所述控制模块与所述第一驱动机构通信连接，所述控制模块用于控制所述第一驱动机构驱动所述振镜移动；所述第一光收发模块、所述第一反射模块中的至少一者与所述控制模块通信连接。

第二方面，本申请实施例提供一种可移动设备，包括可移动的主体部以及如上所述的激光雷达，所述激光雷达搭载于所述主体部。

本申请实施例提供的激光雷达包括第一光收发模块、第一反射模块和振镜模块。其中，振镜模块包括振镜以及用于驱动振镜在第一预设位置与第二预设位置之间运动的第一驱动机构。第一光收发模块与第一反射模块被配置为在振镜位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块发射的探测光均可经由第一反射镜反射至振镜。

与相关技术中探测视场不可以发生变化的激光雷达相比，本申请提供的激光雷达可以通过对振镜的位置控制，以改变激光雷达的总探测视场，如扩大激光雷达的总探测视场和使激光雷达的总探测视场发生旋转，进而可以满足更为丰富的驾驶场景。即是，本申请实施例提供的激光雷达能够改善当前激光雷达因视场范围保持不变而难以应对复杂多变的行驶场景的现状。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一种实施例的激光雷达的结构示意图；

图2为本申请一种实施例的振镜前移的结构示意图；

图3为本申请一种实施例的可移动设备向十字交叉路段行驶的示意图；

图4为本申请一种实施例的振镜左移的结构示意图；

图5为本申请一种实施例的可移动设备向弯道路段行驶的示意图；

图6为本申请一种实施例的第二反射模块具有第三驱动机构的结构示意图；

图7为本申请一种实施例的第二光收发模块具有第三激光器和第四激光器的结构示意图；

图8为本申请一种实施例的激光雷达的第一光收发模块与第二驱动机构组合使用的结构示意图；

图9为本申请另一种实施例的激光雷达的第一光收发模块与第二驱动机构组合使用的结构示意图；

图10为本申请一种实施例的激光雷达安装于可移动设备的结构示意图。

附图标记：

10、激光雷达；

100、振镜模块；110、振镜；120、第一驱动机构；

200、第一光收发模块；210、第一激光器；220、第二激光器；

300、第一反射模块；310、第一反射镜；320、第二驱动机构；

400、第二光收发模块；410、第三激光器；420、第四激光器；

500、第二反射模块；510、第二反射镜；520、第三驱动机构；

20、可移动设备；21、主体部。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

激光雷达因为其优异的探测特性以及对外界环境的强适应性，在自动驾驶、辅助驾驶等可移动设备领域取得了广泛的应用。可移动设备实际行进过程中的行驶场景复杂多变，但由于受限于激光雷达的视场范围固定这一因素，某些行驶场景下期望探测的区域可能是激光雷达的盲区。因此，有必要对激光雷达的结构进行改进，以使激光雷达的探测范围可以发生变化，以应对复杂多变的行驶场景。

发明人发现，设置激光雷达视场范围可变，基于使用场景选择对应的视场范围，能够有效降低激光雷达的扫描盲区。其中，目前激光雷达实现视场范围可变的方案主要为多台激光雷达集群方案。具体地，利用不同探测视场范围的激光雷达组成一套系统，根据不同的场景对多个激光雷达中的部分激光雷达进行适应性组合搭配，以满足可移动设备当前场景下的智能驾驶的需求，如包括远/近距离切换、感兴趣区域分辨率调节、盲区检测等。该方案能够有效的减少可移动设备驾驶过程中期望探测区域的盲区范围，提高障碍物检测能力和效率，系统能够提供较高的容错性和可靠性。但是该方案需要在可移动设备上同时部署多台不同探测视场范围的激光雷达，具有多激光雷达部署困难（如在可移动设备中的位置布局、线束布局等）、成本高、研发投入成本高和开发周期长等难点。这种方式中较为典型的方案是：通过多台MEMS激光雷达配合多台补盲激光雷达，以实现全车360°全方位视角覆盖的方案。

基于上述内容，本申请实施例提供一种激光雷达及可移动设备，对激光雷达的结构进行改进，以改善当前激光雷达因视场范围保持不变，而难以应对复杂多变的行驶场景的现状。

如图1所示，为本申请一种实施例的激光雷达10的结构示意图，激光雷达10包括第一光收发模块200、第一反射模块300和振镜模块100。其中，第一光收发模块200用于发射探测光以及用于接收目标物体反射探测光而形成的回波光。第一反射模块300包括与第一光收发模块200对应设置的第一反射镜310，第一反射镜310用于将第一光收发模块200出射的探测光反射至振镜模块100。振镜模块100包括振镜110，振镜110用于接收第一反射镜310反射的探测光，并对探测光偏折后投射至目标物体，振镜110还用于接收目标物体反射探测光后形成的回波光，并将回波光偏折后投射至第一反射镜310，由第一反射镜310反射后投射至对应的第一光收发模块200。振镜模块100还包括第一驱动机构120，第一驱动机构120与振镜110连接，第一驱动机构120用于驱动振镜110在第一预设位置与第二预设位置之间移动。第一光收发模块200与第一反射模块300被配置为在振镜110位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110，且入射至位于第一预设位置的振镜110与位于第二预设位置的振镜110的入射角度不同。

其中，第一预设位置和第二预设位置中的一个为振镜110的初始位置，振镜110在初始位置具有较佳的有效扫描视场范围以及较佳的探测分辨率，激光雷达10的整体探测效果良好，当激光雷达10应用于可移动设备20中时，振镜110主要处于初始位置；当可移动设备20行驶至存在盲区或需要大视角等特殊的场景，需要调整激光雷达的视场范围时，则将位于初始位置的振镜110进行移动，进而改变第一光收发模块200的有效扫描视场范围。可选地，以第一预设位置作为振镜110的初始位置，其中，第一驱动机构120能够驱动振镜110在一个或多个方向移动，第二预设位置为振镜110所处的第一预设位置之外的位置，每次移动振镜110至第二预设位置改变有效扫描视场范围并探测结束后，移动振镜110至初始位置。后续内容中，示例性地，以第一预设位置作为振镜110的初始位置介绍振镜110的活动方式。

接下来，以该激光雷达10包括两第一光收发模块200与两第一反射模块300为例，依次对上述第一光收发模块200、第一反射模块300以及振镜模块100进行说明。为便于说明，本申请文件中将激光雷达10出射探测光的一端与激光雷达10背离出射探测光的一端所确定的方向定义为激光雷达的前后方向X，将平行于激光雷达10的底面且与上述前后方向垂直的方向定义为激光雷达的左右方向Y。在激光雷达10应用于汽车等可移动设备时，上述前后方向一般对应可移动设备的行进方向，上述左右方向一般对应平行于地面，且与上述行进方向垂直的方向。

对于上述第一光收发模块200，请参阅图1，第一光收发模块200包括第一激光器210与第一接收器。其中，该第一激光器210用于发射上述探测光，以使该探测光依次经由对应的第一反射模块300与振镜模块100出射至激光雷达10之外，以对目标物体进行探测。第一接收器则用于接收经由目标物体反射上述探测光形成的回波光；该回波光自目标物体反射后进入激光雷达10，并依次经由振镜模块100与第一反射模块300射向第一光收发模块200，并由该第一接收器接收。沿激光雷达的左右方向Y，两第一光收发模块200间隔设置，且分别设于上述振镜模块100的两侧。

对于上述第一反射模块300，请继续参阅图1，其与上述第一光收发模块200对应设置，且一第一反射模块300对应一第一光收发模块200。沿激光雷达的前后方向X，第一反射模块300与对应的第一光收发模块200分别位于振镜模块100的两侧；具体来说，沿上述前后方向X，第一光收发模块200位于振镜模块100背离激光雷达10出光端的一侧，第一反射模块300位于振镜模块100朝向激光雷达10出光端的一侧。第一反射模块300包括第一反射镜310，该第一反射镜310用于对第一光收发模块200出射的探测光进行反射，以使得探测光射向振镜模块100，并经由振镜模块100偏折，以出射至激光雷达10之外。沿激光雷达10的左右方向Y，两第一反射模块300分设于振镜模块100的两侧。

对于上述振镜模块100，请继续参阅图1，其包括振镜110与第一驱动机构120。其中，振镜110是激光雷达10中的扫描模块，其包括振镜镜片与镜片驱动机构。其中，振镜镜片用于接收经由第一反射镜310反射的探测光，并进行反射；镜片驱动机构用于驱动振镜镜片摆动，以改变经由振镜镜片所反射的探测光的出射角度，进而在激光雷达10之外形成特定的探测视场。本实施例中，振镜110为二维振镜。具体地，镜片驱动机构用于驱动振镜镜片绕水平的第一轴线转动，以及绕与第一轴线垂直的第二轴线转动，从而使该激光雷达10可以实现水平方向与垂直方向的扫描。其中，在振镜镜片绕第一轴线转动的过程中，第二轴线也会绕第一轴线转动；此外，振镜镜片还绕第二轴线进行转动，故振镜镜片可以实现两个方向的转动。此外，在本申请的其他实施例中，振镜110亦可以为一维振镜，本申请对此不作限定。由于该激光雷达10包括多个第一光收发模块200，每个第一光收发模块200出射的探测光均会在激光雷达10的前方形成一个特定的子探测视场，该激光雷达10的探测视场即为各子探测视场的并集。

第一驱动机构120与振镜110连接，其用于驱动振镜110在第一预设位置与第二预设位置之间移动，以改变振镜110所处的物理位置。相应地，第一光收发模块200与第一反射模块300则被配置为在振镜110位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110。如此，由于振镜110的位置发生改变，由第一反射镜310反射至振镜110的探测光的入射角度也将较前一位置发生变化；即，第一光收发模块200出射的探测光入射至位于第一预设位置的振镜110与位于第二预设位置的振镜110的入射角度不同。因此，在振镜110的转动夹角不变的情况下，第一光收发模块200对应的子探测视场的大小将保持不变，但该子探测视场的边界将发生改变。即，该激光雷达的总探测视场边界将发生改变。

需要说明的是，本申请对第一光收发模块200与第一反射模块300进行配置的方式不作具体限定，只要保证在振镜110位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110即可。

例如，在一些可选的实施例中，第一反射模块300还包括第二驱动机构320。第二驱动机构320与第一反射镜310连接，其用于驱动第一反射镜310镜于第一角度位置与第二角度位置之间转动。其中，于第一角度位置，第一反射镜310用于将探测光反射至位于第一预设位置的振镜110，于第二角度位置，第一反射镜310用于将探测光反射至位于第二预设位置的振镜110。本实施例可以通过改变第一反射镜310所处的角度位置，以调整第一反射镜310反射的探测光的出射角度，以一方面使探测光可以落在改变位置后的振镜110上，保证较佳的光传输效率，另一方面改变探测光入射至振镜110上时的入射角度，以实现上述改变激光雷达10的总探测视场的边界的效果。

接下来，对该可选的实施例中激光雷达10的工作原理进行说明。

结合图2，在一些实施方式中，第一驱动机构120用于驱动振镜110沿激光雷达10的前后方向X于第一预设位置（图1）与第二预设位置（图2）之间移动。当振镜110位于第一预设位置时（请结合图1），其探测视场为图示A-B之间的区域。当第一驱动机构120驱动振镜110在激光雷达10的前后方向X由第一预设位置向前移动至第二预设位置时；图2所示右侧的第一反射模块300中，第二驱动机构320驱动第一反射镜310由第一角度位置顺时针转动至第二角度位置，经由该第一反射镜310入射至振镜110的探测光的入射角将变大，对应的探测视场（位于总探测视场的左侧）将整体向左偏转；同理地，图2所示左侧的第一反射模块300中，第二驱动机构320驱动第一反射镜310由第一角度位置逆时针转动至第二角度位置，经由该第一反射镜310入射至振镜110的探测光的入射角将变大，对应的探测视场（位于总探测视场的右侧）将整体向右偏转。如此，该激光雷达10的总探测视场为图示A-B之间的区域变成了图示的A’-B’之间的区域，总探测视场的大小整体扩大，总探测视场的边界也向外侧扩张。需要说明的是，通过这种方式增大总探测视场时，最好保证在期望的探测距离区间内，任意相邻的两个子探测视场之间仍能够进行无缝拼接，避免因上述因素导致相邻的子探测视场之间存在缝隙。

这里需要一提的是，本申请实施例对上述第一驱动机构120和第二驱动机构320的具体结构不作限定，凡是能够驱动振镜110在第一预设位置和第二预设位置活动的结构均适用于本申请，凡是能够驱动第一反射镜310在第一角度位置和第二角度位置活动的结构均适用于本申请。示例性地，第一驱动机构120包括第一驱动电机、第一丝杆与第一滑块；振镜110安装于第一滑块，第一滑块螺纹连接于第一丝杆，第一丝杆连接于第一驱动电机的驱动轴。如此，第一驱动电机可以驱动第一丝杆转动，进而驱动滑块进行滑动，以使振镜110沿直线于第一预设位置与第二预设位置之间运动。示例性地，第二驱动机构包括第二驱动电机和齿轮组件，齿轮组件的多个齿轮相互啮合，其中一个齿轮与第三驱动电机的输出轴连接、另一个齿轮与第一反射镜310连接，以驱动第一反射镜310在第一角度位置和第二角度位置来回切换。

当然，在其他的实施方式中，第二预设位置也可以较第一预设位置靠后设置；这种方式将减小激光雷达10的总探测视场，此时可获得成像更加清晰的目标物体的图像，以满足特定场景下高成像效果的使用需求。

请再结合图3，其示出了上述实施方式的一种具体应用场景，以可移动设备20为汽车为例，汽车在十字交叉路段的其中一条直行路段行驶时，激光雷达10的振镜110处于第一预设位置，激光雷达10的有效扫描视场区域为光线A和光线B之间的区域。十字交叉路段存在目标群N，目标群N中的其中部分处于光线A和光线B限定的区域之外，若振镜110仍处于第一预设位置，则激光雷达10未能探测出全部目标群N的存在，并且在汽车继续向十字路口靠近时，激光雷达10依然未能探测出全部目标群N的存在，容易出现汽车距离目标群N距离过近难以调控汽车行驶状态的情况。采用本申请实施例的激光雷达10，第一驱动机构120可以驱动振镜110由第一预设位置向前移动至第二预设位置，激光雷达10的有效扫描视场区域变为光线A’和光线B’之间的区域，光线A’和光线B’之间的有效扫描视场范围相较于光线A和光线B之间的有效扫描视场范围更大，能够探测更多的目标物，因此，目标群N能够更快、更全面地进入光线A’和光线B’之间的区域，从而能够预留更多的时间用于调节汽车的行驶状态。当汽车驶离该场景之后，第一驱动机构120可以驱动振镜110复位至第一预设位置，相应地，第二驱动机构320驱动第一反射镜310复位至第一角度位置。

再结合图4，在另一些实施方式中，第一驱动机构120用于驱动振镜110沿激光雷达10的左右方向Y于第一预设位置（图1）与第二预设位置（图4）之间移动。当振镜110位于第一预设位置时（请结合图1），其探测视场为图示A-B之间的区域。当第一驱动机构120驱动振镜110在激光雷达10的左右方向Y自第一预设位置向左移动至第二预设位置时；图4所示右侧的第一反射模块300中，第二驱动机构320驱动第一反射镜310由第一角度位置顺时针转动至第二角度位置，经由该第一反射镜310入射至振镜110的探测光的入射角将变大，对应的探测视场（位于总探测视场的左侧）将整体向左偏转；同理地，图4所示左侧的第一反射模块300中，第二驱动机构320驱动第一反射镜310由第一角度位置顺时针转动至第二角度位置，经由该第一反射镜310入射至振镜110的探测光的入射角将减小，对应的探测视场（位于总探测视场的右侧）将整体向左偏转。如此，该激光雷达10的总探测视场为图示A-B之间的区域变成了图示的A’-B’之间的区域，总探测视场整体旋转一定角度，以便应用于可移动设备左侧位置探测需求更高的场景。

当然，在其他的实施方式中，第二预设位置也可以较第一预设位置靠右设置；这种方式将使激光雷达10的总探测视场整体向右旋转，以便应用于可移动设备右侧位置探测需求更高的场景。

请再结合图5，其示出了上述实施方式的一种具体应用场景，以可移动设备20为汽车为例，汽车在直行路段行驶时，激光雷达10的振镜110处于第一预设位置，激光雷达10的有效扫描视场区域为光线A和光线B之间的区域。弯道路段存在目标物M，目标物M处于光线A和光线B限定的区域之外，当汽车在直行路段即将进入弯道路段时，若振镜110仍处于第一预设位置，则激光雷达10在直行路段，甚至在进入弯道路段一段时间后，仍未能判断出目标物M的存在，容易存在激光雷达10进入弯道路段探测出目标物M后与目标物M距离过近难以调控汽车行驶状态的情况。采用本申请实施例的激光雷达10，第一驱动机构120驱动振镜110由第一预设位置向右移动至第二预设位置，激光雷达10的有效扫描视场区域变为光线A’和光线B’之间的区域，目标物M能够更快地进入光线A’和光线B’之间的区域，从而能够预留更多的时间用于调节汽车的行驶状态。当汽车驶离该场景之后，第一驱动机构120可以驱动振镜110复位至第一预设位置，相应地，第二驱动机构320驱动第一反射镜310复位至第一角度位置。

由上述内容可知，第一预设位置与第二预设位置之间的相对位置关系并不单一，两者既可以是在前后方向错开，也可以是在左右方向错开；基于此，在本申请其他的一些可选实施方式中，可以设置多个第二预设位置。例如，一第二预设位置与第一预设位置之间沿激光雷达10的前后方向错开，另一第二预设位置与第一预设位置之间沿激光雷达10的左右方向错开；又例如，两第二预设位置与第一预设位置之间沿激光雷达10的前后方向错开，其中一第二预设位置位于第一预设位置的前方，另一第二预设位置位于第一预设位置的后方，两第二预设位置与第一预设位置之间沿激光雷达10的左右方向错开，其中一第二预设位置位于第一预设位置的左方，另一第二预设位置位于第一预设位置的右方。相应地，第一驱动机构120的具体结构也要适应性调整。

在本实施例中，该激光雷达10还包括至少一个第二光收发模块400与至少一个第二反射模块500。其中，第二光收发模块400与上述第一光收发模块200的功能大致相同，沿激光雷达10的左右方向，第二光收发模块400设于上述两第一光收发模块200之间，其用于发射探测光以及用于接收目标物体反射探测光形成的回波光。一第二反射模块500对应一第二光收发模块400；沿激光雷达10的前后方向，第二反射模块500与第二光收发模块400分设于上述振镜模块100的两侧，沿激光雷达10的左右方向，该第二反射模块500位于上述两第一反射模块300之间，各第一反射模块与各第二反射模块绕振镜模块呈弧形分布。第二反射模块500与上述第一反射模块300的功能大致相同，第二反射模块500包括与第二光收发模块400对应设置的第二反射镜510，该第二反射镜510用于将第二光收发模块400出射的探测光反射至振镜模块100。

具体地，在本实施例中，激光雷达10包括三个第二光收发模块400与三个第二反射模块500。该三个第二光收发模块400于上述两第一光收发模块200之间依次设置，该三个第二反射模块500与上述两第一反射模块300共同形成弧形分布。如此，两第一光收发模块200形成的探测视场与上第二光收发模块400形成的探测视场共同构成该激光雷达10的总探测视场；其中，图1所示左侧的第一光收发模块200对应的探测视场位于图示最右侧，右侧的第一光收发模块200对应的探测视场位于图示最左侧，自左向右的三个第二光收发模块400对应的探测视场于激光雷达10之外呈自右向左排布，在期望的探测距离区间内，任意的两探测视场之间无缝拼接，以使总探测视场为连续的视场。当然，在本申请的其他实施例中，第二光收发模块400与第二反射模块500的数量也可以为其他数量，如一个、两个、五个等；此外，该激光雷达10也可以不包括第二光收发模块400与第二反射模块500，此时激光雷达10的总探测视场为两第一光收发模块200的探测视场的并集，本申请对第二光收发模块400与第二反射模块500的数量不作具体限定。

较优地，至少一第二光收发模块400与对应的第二反射模块500被配置为，在振镜110于第一预设位置与第二预设位置时，第二光收发模块400发射的探测光均可经由第二反射模块500反射至振镜。如此，该第二光收发模块400对应的探测视场也将跟随振镜110位置的变化而发生改变，有利于使相邻的两探测视场之间不完全错开，避免因此形成探测盲区。该至少一个第二光收发模块400中，可以是各第二光收发模块400与对应的第二反射模块500均满足上述条件，也可以是其中的部分第二光收发模块400与对应的第二反射模块500。

至于第二光收发模块400与第二反射模块500的具体结构，可以参照上述第一光收发模块200与第一反射模块300，这里仅作简要说明。如图6所示，第二光收发模块400包括第三激光器410和第二接收器。其中，第三激光器410用于出射探测光，第二接收器用于接收回波光。其中，至少部分第二反射模块500还包括第三驱动机构520，第三驱动机构520与第二反射镜510连接，第三驱动机构520用于驱动第二反射镜510在第三角度位置和第四角度位置活动，以驱动第二反射镜510跟随振镜110移动而发生姿态变化。于第三角度位置，第二反射镜510用于将探测光反射至位于第一预设位置的振镜110；于第四角度位置，第二反射镜510用于将探测光反射至位于第二预设位置的振镜110。例如，可以是全部第二反射模块500包括第三驱动机构520，或者，也可以是其中一部分的第二反射模块500包括第三驱动机构520，另一部分的第二反射模块500的第二反射镜510角度位置不可发生变化。

此外，本实施例中，激光雷达10还包括控制模块，控制模块与第一驱动机构120通信连接，控制模块用于控制第一驱动机构120驱动振镜110移动。控制模块也与第一光收发模块200通信连接，以用于控制第一光收发模块200发射探测光。此外，控制模块还与第一反射模块300通信连接，以控制第一反射镜310于第一角度位置与第二角度位置之间切换。如此，在控制模块控制第一驱动机构120切换振镜110的位置时，其还控制第一反射镜310的姿态的切换，以使振镜110不论是在第一预设位置或第二预设位置，第一光收发模块200出射的探测光均能落在振镜110上。同理，控制模块也与第二光收发模块400通信连接，以用于控制第二光收发模块400发射探测光；此外，控制模块还与第二反射模块500通信连接，以控制第二反射镜510于第三角度位置与第四角度位置之间切换。如此，在控制模块控制第一驱动机构120切换振镜110的位置时，其还控制第二反射镜510的姿态的切换，以使振镜110不论是在第一预设位置或第二预设位置，第二光收发模块400出射的探测光均能落在振镜110上。如此，当振镜110自第一预设位置运动至第二预设位置时，位于两侧的第一光收发模块200对应的子探测视场的边界发生变化，第二光收发模块400对应的子探测视场的边界也同步地将发生变化，有利于避免第一光收发模块200对应的子探测视场与相邻的子探测视场在上述的期望探测区间产生不可进行探测的缝隙，进而在此区域形成探测盲区。其中，本申请实施例中所述的“通信连接”包括有线信号连接和无线信号连接。

此外，本实施例中，激光雷达10还包括位移传感器，位移传感器用于获取振镜110在激光雷达10的前后方向X或左右方向Y移动的位置，并生成振镜110的坐标信号。位移传感器与控制模块通信连接，以将振镜110的坐标信号输送至控制模块，控制模块根据振镜110的坐标信号调控振镜110、第一反射镜310和第二反射镜510的位置。

综上所述，本申请实施例提供的激光雷达10包括第一光收发模块200、第一反射模块300和振镜模块100。其中，振镜模块100包括振镜110以及用于驱动振镜110在第一预设位置与第二预设位置之间运动的第一驱动机构120。第一光收发模块200与第一反射模块300被配置为在振镜110位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110。

与相关技术中探测视场不可以发生变化的激光雷达相比，本申请提供的激光雷达10可以通过对振镜110的位置控制，以改变激光雷达10的总探测视场，如扩大激光雷达10的总探测视场和使激光雷达10的总探测视场发生旋转，进而可以满足更为丰富的驾驶场景。即是，本申请实施例提供的激光雷达10能够改善当前激光雷达10因视场范围保持不变，而难以应对复杂多变的行驶场景的现状。

此外，本申请实施例提供的激光雷达10应用于可移动设备20时，无需配置多台激光雷达10即可以实现探测视场的变化，因此可以避免布置多激光雷达10时存在的部署困难（如在可移动设备20中的位置布局、线束布局等）、成本高、研发投入成本高和开发周期长等难点。

值得一提的是，即使上述实施例是以第一反射模块300中的第一反射镜310可以转动为例进行说明，但应当理解，本申请并不局限于此，如上文所述，只要保证第一光收发模块200与第一反射模块300配置为，在振镜110位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110即可。

例如，请参阅图7，其示出了本申请其他的一些实施例提供的激光雷达10的示意图，图7示出的实施例中的激光雷达与上述实施例中的主要不同在于：

本实施例中，第一光收发模块200包括多个不同出射角度的激光器，该激光雷达10并非通过第一反射镜310的转动来实现入射至振镜110的探测光的角度变化，而是通过启动不同的激光器来实现入射至振镜110的探测光的角度变化。

具体地，请结合图7，各第一光收发模块200包括第一激光器210与第二激光器220，第一激光器210与第二激光器220所出射的探测光之间成预设夹角设置，第一激光器210用于在振镜110位于第一预设位置时出射探测光，以使探测光经由第一反射镜310反射至位于第一预设位置的振镜110；第二激光器220用于在振镜110位于第二预设位置时出射探测光，以使探测光经由第一反射镜310反射至位于第二预设位置的振镜110。第二激光器220所出射的探测光相较于第一激光器210出射的探测光具有一定夹角，从而使得当振镜110处于第二预设位置时，第二激光器220出射的探测光能够经由第一反射镜310反射至振镜110。此外，各第一光收发模块200还包括第一接收器，第一接收器用于接收第一反射镜310反射的回波光，该回波光包括第一激光器210与第二激光器220分别出射的探测光经目标物体反射后形成的回波光。

可选地，振镜110包括多个第二预设位置；相应地，第一光收发模块200包括多个第二激光器220，每一第二激光器220与振镜110的一个第二预设位置对应。各第二激光器220所出射的探测光均与第一激光器210所出射的探测光呈夹角设置，以在振镜110移动至各个不同的第二预设位置时，选择对应的第二激光器220出射探测光，以使第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110。

同理，至少部分第二光收发模块400可以包括第三激光器410、第四激光器420和第二接收器。其中，第三激光器410用于在振镜110位于第一预设位置时出射探测光，以使探测光经由第二反射镜510反射至位于第一预设位置的振镜110；第四激光器420用于在振镜110位于第二预设位置时出射探测光，以使探测光经由第二反射镜510反射至位于第二预设位置的振镜110。第二接收器用于接收经第二反射镜510反射的回波光，该回波光包括第三激光器410和第四激光器420出射的探测光经目标物物体反射后形成的回波光。第三激光器410与第四激光器420所出射的探测光之间成预设夹角设置，以在振镜110移动至各个不同的第二预设位置时，选择对应的第四激光器420出射探测光，以使第二光收发模块400发射的探测光均可经由第二反射镜510反射至振镜110。例如，可以是全部所述第二光收发模块400包括第三激光器410、第四激光器420和第二接收器；又或者，其中一部分第二光收发模块400包括第三激光器410、第四激光器420和第二接收器，另一部分第二光收发模块400包括一个第三激光器410和一个第二接收器。

控制模块一方面与上述第一驱动机构120通信连接，以用于控制第一驱动机构120驱动振镜110移动，另一方面与第一光收发模块200通信连接，以控制第一激光器210与第二激光器220适时地启动，再一方面还与第二光收发模块400通信连接，以控制第三激光器410与第四激光器420适时地启动，进而使振镜110位于第一预设位置与第二预设位置时，第一光收发模块200发射的探测光均可经由第一反射镜310反射至振镜110，第二光收发模块400发射的探测光均可经由第二反射镜510反射至振镜110。

综上所述，图7实施例提供的激光雷达10同样能够实现当振镜110位于第一预设位置和第二预设位置时，第一光收发模块200出射的探测光均能入射至振镜110。

与相关技术中探测视场不可以发生变化的激光雷达相比，本申请提供的激光雷达10可以通过对振镜110的位置控制，以改变激光雷达10的总探测视场，如扩大激光雷达10的总探测视场和使激光雷达10的总探测视场发生旋转，进而可以满足更为丰富的驾驶场景。即是，本申请实施例提供的激光雷达10能够改善当前激光雷达10因视场范围保持不变，而难以应对复杂多变的行驶场景的现状。

本申请实施例提供的激光雷达10应用于可移动设备20时，无需配置多台激光雷达10即可以实现探测视场的变化，因此可以避免布置多激光雷达10时存在的部署困难（如在可移动设备20中的位置布局、线束布局等）、成本高、研发投入成本高和开发周期长等难点。

另外，与上一实施例相比，本申请实施例提供的激光雷达10通过设置第一激光器210与第二激光器220的方式实现探测光光路的变化，因此不再需要另外设置第二驱动机构320，有利于简化该激光雷达10的具体结构。

此外，在本申请其他的实施例中，也可以采用上述两种方式的结合方案。例如，请参阅图8，在本申请其他的另一些实施例中，也可设置位于边缘两路收发光路上的第一光收发模块200包括第一激光器210和第二激光器220，第一反射模块300包括第一反射镜310；同时，位于中间收发光路上的至少一组第二光收发模块400包括一个第三激光器410和一个第二接收器，第二反射模块500包括第二反射镜510和第三驱动机构520。如此组合，可以通过切换位于边缘的第一光收发模块200发射探测光的角度来调整边缘视场范围，以及通过切换位于中间的第二反射镜510的角度来调整中间视场范围。

又例如，请参阅图9，在本申请其他的又一些实施例中，也可设置位于边缘两路收发光路上的第一光收发模块200包括一个第一激光器210和一个第一接收器，第一反射模块300包括第一反射镜310和第二驱动机构320；同时，位于中间的至少一组的第二光收发模块400包括第三激光器410和第四激光器420，第二反射模块500包括第二反射镜510。如此组合，可以通过切换位于边缘的第一反射镜310的角度来调整中间视场范围，以及通过切换位于中间的第二光收发模块400发射探测光的角度来调整边缘视场范围。

关于该激光雷达10，最后值得补充说明的是，即使上述各实施例均是以包括两第一光收发模块200为例进行说明，但在本申请的其他实施例中，第一光收发模块200的数量也可以仅为一个，其同样能够实现激光雷达10探测视场的变化，具体为激光雷达10探测视场的旋转；本申请对第一光收发模块200的具体数量不作具体限定。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种可移动设备20，图10为本申请一些实施例中的可移动设备20的示意图，该可移动设备20是一种可以相对地面进行移动的设备，其包括可移动的主体部以及搭载于该基体上的激光雷达10，该激光雷达10为上述任一实施例中的激光雷达10。

本实施例中，可移动设备20为汽车；其中，主体部21为该汽车的车身，激光雷达10搭载于车身。当然，在本申请的其他实施例中，可移动设备也可以是搭载有上述激光雷达10的任意移动工具，如电动车、无人机、机器人等。例如，该可移动设备20包括但不限于是国际自动机工程师学会（Society of Automotive Engineers International，SAEInternational）或中国国家标准《汽车驾驶自动化分级》制定的L0-L5共六个自动驾驶技术等级的车辆，例如可以是具有如下各种功能的车辆设备或机器人设备：

（1）载人功能，如家用轿车、公共汽车等；

（2）载货功能，如普通货车、厢式货车、甩挂车、封闭货车、罐式货车、平板货车、集装厢车、自卸货车、特殊结构货车等；

（3）工具功能，如物流配送车、自动导引运输车AGV、巡逻车、起重机、吊车、挖掘机、推土机、铲车、压路机、装载机、越野工程车、装甲工程车、污水处理车、环卫车、吸尘车、洗地车、洒水车、扫地机器人、送餐机器人、导购机器人、割草机、高尔夫球车等；

（4）娱乐功能，如娱乐车、游乐场自动驾驶装置、平衡车等；

（5）特殊救援功能，如消防车、救护车、电力抢修车、工程抢险车等。

本申请对于可移动设备20的类型不做严格限定，在此不再穷举。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括第一光收发模块、第一反射模块和振镜模块；

所述第一光收发模块用于发射探测光；

所述第一反射模块包括与所述第一光收发模块对应设置的第一反射镜，沿所述激光雷达的前后方向，所述第一光收发模块与对应的所述第一反射模块分别位于所述振镜模块的两侧，且所述第一反射镜用于将所述第一光收发模块出射的探测光反射至所述振镜模块，所述激光雷达的前后方向为所述激光雷达出射探测光的一端与所述激光雷达背离出射探测光的一端所确定的方向；

所述振镜模块包括振镜和第一驱动机构，所述振镜用于接收所述第一反射镜发射的探测光，所述第一驱动机构与所述振镜连接，所述第一驱动机构用于驱动所述振镜在第一预设位置与第二预设位置之间移动；

所述第一光收发模块与所述第一反射模块被配置为在所述振镜位于所述第一预设位置与所述第二预设位置时，所述第一光收发模块发射的探测光均可经由所述第一反射镜反射至所述振镜；

其中，所述激光雷达满足如下条件中的至少一者：

（1）所述第一反射模块包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述第一反射镜连接，并用于驱动所述第一反射镜于第一角度位置与第二角度位置之间转动，于所述第一角度位置，所述第一反射镜用于将探测光反射至位于第一预设位置的所述振镜，于所述第二角度位置，所述第一反射镜用于将探测光反射至位于第二预设位置的所述振镜；

（2）各所述第一光收发模块包括第一激光器与第二激光器，所述第一激光器与所述第二激光器所出射的探测光之间成预设夹角设置，所述第一激光器用于在所述振镜位于所述第一预设位置时出射探测光，以使所述探测光经由所述第一反射镜反射至位于所述第一预设位置的所述振镜，所述第二激光器用于在所述振镜位于所述第二预设位置时出射探测光，以使所述探测光经由所述第一反射镜反射至位于所述第二预设位置的所述振镜。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述第一驱动机构用于驱动所述振镜沿所述激光雷达的前后方向于第一预设位置与第二预设位置之间移动；

其中，所述激光雷达的前后方向为所述激光雷达出射探测光的一端与所述激光雷达背离出射探测光的一端所确定的方向。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述第一驱动机构用于驱动所述振镜沿所述激光雷达的左右方向于第一预设位置与第二预设位置之间移动；

其中，所述激光雷达的前后方向为所述激光雷达出射探测光的一端与所述激光雷达背离出射探测光的一端所确定的方向，所述激光雷达的左右方向为平行于所述激光雷达的底面且与所述前后方向垂直的方向。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括两所述第一光收发模块与两所述第一反射模块；

沿所述激光雷达的左右方向，两所述第一光收发模块分设于所述振镜模块的两侧，两所述第一反射模块分设于所述振镜模块的两侧；

其中，所述激光雷达的左右方向为平行于所述激光雷达的底面且与所述前后方向垂直的方向。

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，还包括：

至少一个第二光收发模块，设于两所述第一光发收模块之间，用于发射探测光以及用于接收目标物体反射所述探测光形成的回波光；以及

至少一个第二反射模块，一所述第二反射模块对应一所述第二光收发模块，所述第二反射模块包括与所述第二光收发模块对应设置的第二反射镜，所述第二反射镜用于将所述第二光收发模块出射的探测光反射至所述振镜模块，沿所述激光雷达的左右方向，所述第二反射模块位于两所述第一反射模块之间，各所述第一反射模块与各所述第二反射模块绕所述振镜模块呈弧形分布。

6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括三个第二光收发模块与三个第二反射模块；

至少一所述第二光收发模块与对应的所述第二反射模块被配置为，在所述振镜于所述第一预设位置与所述第二预设位置时，所述第二光收发模块发射的探测光均可经由所述第二反射模块反射至所述振镜。

7.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述第一驱动机构通信连接，所述控制模块用于控制所述第一驱动机构驱动所述振镜移动；

所述第一光收发模块、所述第一反射模块中的至少一者与所述控制模块通信连接。

8.一种可移动设备，其特征在于，包括可移动的主体部以及如权利要求1至7中任一项所述的激光雷达，所述激光雷达搭载于所述主体部。