CN208833914U - 激光雷达感知系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例中公开了一种激光雷达感知系统，所述激光雷达感知系统包括：一个中心激光雷达，用于中远距离视场的探测；两个补盲激光雷达，用于近距离视场探测及左右视场探测。本实用新型能对远距离视场、近距离视场以及左、右视场进行探测，避免了视场盲区，提高了探测的准确性。

Description

激光雷达感知系统

技术领域

本发明涉及检测领域，特别涉及一种激光雷达感知系统。

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。

在无人驾驶汽车或需要驾驶辅助的运输工具上，通常使用32线的激光雷达，由于单个激光雷达的探测视场是有限的，无法同时探测到近距离和中远距离的，所以在无人驾驶汽车的左、右两侧形成一定的盲区；此外，中心激光雷达的线束不够多，仍然会有漏检测的情况发生。

为解决盲区问题和检测精度问题，有两种方案，一是增加激光雷达的线束为64或128，该方案的检测精度有大幅度提高，但是仍然无法解决盲区问题，且成本极高。

现有技术中仍没有一种既可以解决盲区问题，又可以提高检测精度的方案。

发明内容

本发明实施例中提供了一种激光雷达感知系统，能对远距离视场、近距离视场以及左、右视场进行探测，避免了视场盲区，提高了探测的准确性，还可以节约成本。

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感知系统，所述系统包括：

一个中心激光雷达，用于中远距离视场的探测；

两个补盲激光雷达，用于近距离视场探测及左右视场探测。

可选的，所述中心激光雷达的中轴线垂直于水平面；

其中，所述中心激光雷达的中轴线为通过所述中心激光雷达的底面中心的底面法线。

可选的，所述两个补盲激光雷达中的一个补盲激光雷达位于所述中心激光雷达的左侧，所述位于中心激光雷达左侧的补盲激光雷达的中轴线与所述中心激光雷达的中轴线之间的夹角度小于零度；

所述两个补盲激光雷达中的另一个补盲激光雷达位于所述中心激光雷达的右侧，所述位于中心激光雷达右侧的补盲激光雷达的中轴线与所述中心激光雷达的中轴线之间的夹角大于零度；

其中，所述补盲激光雷达的中轴线为通过所述补盲激光雷达的底面中心的底面法线。

可选的，所述补盲激光雷达的中心与所述中心激光雷达的中心不在同一水平面上。

可选的，所述系统还包括：

多雷达同步单元，用于使所述中心激光雷达与补盲激光雷达采集数据时在时间上同步；

标定融合单元，用于标定所述中心激光雷达与补盲激光雷达在空间上的相对位置，使检测到的点云数据在空间上进行融合以获取融合点云数据；

制图单元，用于根据所述融合点云数据绘制地图；

定位单元，用于实时定位所述当前激光雷达系统在所述地图中的位置。

感知单元，用于根据所述标定融合单元获取的所述融合点云数据识别物体。

本发明的实施例中公开了一种激光雷达感知系统，所述系统包括：所述激光雷达感知系统包括：一个中心激光雷达，用于中远距离视场的探测；两个补盲激光雷达，用于近距离视场探测及左右视场探测。本发明实施例的系统能同时对远距离视场、近距离视场以及左、右视场进行探测，避免了视场盲区，提高了探测的准确性和自动驾驶系统的功能安全性。

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所示为本发明实施例的激光雷达感知系统；

图2所示为本发明实施例的激光雷达感知系统的视场范围的主视图；

图3所示为本发明实施例的激光雷达感知系统的视场范围的俯视图。

具体实施方式

本发明如下实施例提供了一种激光雷达感知系统，能对中远距离视场、近距离视场以及左、右视场进行探测，避免了视场盲区，提高了探测的准确性。

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1所示为本发明实施例的激光雷达感知系统，如图1所示，所述激光雷达感知系统，所述系统包括：

一个中心激光雷达110，用于中远距离视场的探测；

两个补盲激光雷达120，两个补盲激光雷达，用于近距离视场探测及左右视场探测。

本发明实施例中，本发明实施例中，所述中心激光雷达110的中轴线111垂直于水平面；

所述中心激光雷达的中轴线111为通过所述中心激光雷达的底面中心的底面法线。

本发明实施例中，中心激光雷达110和补盲激光雷达120可以是多线激光雷达，或可以是混合固态激光雷达，或可以是固态激光雷达，或可以是其他具有探测作用的激光雷达或激光雷达系统。

本发明实施例中，所述两个补盲激光雷达中的一个补盲激光雷达位于所述中心激光雷达的左侧，所述位于中心激光雷达左侧的补盲激光雷达的中轴线与所述中心激光雷达的中轴线之间的夹角度小于零度；

所述两个补盲激光雷达中的另一个补盲激光雷达位于所述中心激光雷达的右侧，所述位于中心激光雷达右侧的补盲激光雷达的中轴线与所述中心激光雷达的中轴线之间的夹角大于零度；

其中，所述补盲激光雷达的中轴线为通过所述补盲激光雷达的底面中心的底面法线。

图1中，中心激光雷达的中轴线垂直于水平面，两个补盲激光雷达为120和130，补盲激光雷达120位于中心激光雷达110的左侧，补盲激光雷达120的中轴线与中心激光雷达110的中轴线之间的夹角小于零度，补盲激光雷达130的中轴线与中心激光雷达110中轴线之间的夹角大于零度。

本发明实施例中，角度小于零度指的是从中心激光雷达110的中轴线到补盲激光雷达120的中轴线之间的角度是逆时针旋转的，同理，角度大于零度指的是从中心激光雷达110的中轴线到补盲激光雷达130的中轴线之间的角度是顺时针旋转的。

本发明实施例中，所述补盲激光雷达120、130的中心与所述中心激光雷达110的中心不在同一水平面上，但可以在同一垂直面上。

设置三个激光雷达之间的相对位置是为了使他们可以覆盖的视场范围尽可能的大和全面，下面详细说明本发明实施例的视场范围。

图2所示为本发明实施例的激光雷达感知系统的视场范围的主视图，图3所示为本发明实施例的激光雷达感知系统的视场范围的俯视图。

中心激光雷达可以实现360度的中远距视场的扫描，如图2中填充小圆点的扇形，该视场投影至地面是一个如图3中填充小圆点的圆环。

如图2所示，补盲激光雷达有两个，分为位于中心激光雷达的左、右两侧，两个补盲激光雷达的扫描范围可以认为是对称的。

以位于左侧的补盲激光雷达为例，实际应用中，补盲激光雷达的中轴线和水平面之间有夹角，所以扫描范围可以调整至近距离至中距离的，又因为补盲激光雷达的扫描范围也是360度的，所以可以覆盖到左侧以及前方、后方的盲区。

左侧补盲激光雷达的扫描区域在地面投影如图3中填充左低右高斜线所示的范围，并非规则图形。

右侧16线机关雷达的扫描区域在图2、图3中填充左高右低斜线的范围。

结合图2、图3可知，本发明实施的激光雷达感知系统中，中心激光雷达的扫描范围是中远距离，两个补盲激光雷达的扫描范围可以覆盖到近距离和中远距离视场，补盲激光雷达的视场范围和中心激光雷达有部分重叠，但是其视场范围可以包括中心激光雷达没有覆盖到的前、后盲区以及左、右盲区，因此，本发明实施例能对中远距离视场、近距离视场以及左、右视场进行探测，避免了视场盲区，提高了探测的准确性。此外，本发明实施例的激光雷达感知系统采用了一个中心激光雷达和两个补盲激光雷达，补盲激光雷达可以采用成本较低、体积较小的激光雷达，因此本发明的整体体积较小，成本也较低。

本发明实施例的系统还包括：

多雷达同步单元，用于使所述中心激光雷达与补盲激光雷达采集数据时在时间上同步；

标定融合单元，用于标定所述中心激光雷达与补盲激光雷达在空间上的相对位置，使检测到的点云数据在空间上进行融合以获取融合点云数据；

制图单元，用于根据所述融合点云数据绘制地图；

定位单元，用于实时定位所述当前激光雷达系统在所述地图中的位置。

感知单元，用于根据所述标定融合单元获取的所述融合点云数据识别物体。

上述各功能单元可以采用现有技术中的功能单元实现，在此不再赘述。

本发明实施例的系统安装在相应的支架上，该支架可以调整，因此本发明实施例中的三个激光雷达和水平面之间的夹角可调，三个激光雷达之间的夹角也可调，使得激光雷达感知系统的扫描范围可以调整，用以适应不同的车型、不同的行车需求，降低总体成本，适应性强。

本发明的实施例中公开了一种激光雷达感知系统，所述系统包括：所述激光雷达感知系统包括：一个中心激光雷达，用于中远距离视场的探测；两个补盲激光雷达，用于近距离视场探测及左右视场探测。本发明实施例的系统能同时对远距离视场、近距离视场以及左、右视场进行探测，避免了视场盲区，提高了探测的准确性和自动驾驶系统的功能安全性；此外，本发明实施例的激光雷达感知系统采用了一个中心激光雷达和两个补盲激光雷达，补盲激光雷达可以采用成本较低、体积较小的激光雷达，因此本发明的整体体积较小，成本也较低。

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 (5)

1.一种激光雷达感知系统，其特征在于，所述系统包括：

一个中心激光雷达，用于中远距离视场的探测；

两个补盲激光雷达，用于近距离视场探测及左右视场探测；

多雷达同步单元，用于使所述中心激光雷达与补盲激光雷达采集数据时在时间上同步。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中心激光雷达的中轴线垂直于水平面；

其中，所述中心激光雷达的中轴线为通过所述中心激光雷达的底面中心的底面法线。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述两个补盲激光雷达中的一个补盲激光雷达位于所述中心激光雷达的左侧，所述位于中心激光雷达左侧的补盲激光雷达的中轴线与所述中心激光雷达的中轴线之间的夹角度小于零度；

所述两个补盲激光雷达中的另一个补盲激光雷达位于所述中心激光雷达的右侧，所述位于中心激光雷达右侧的补盲激光雷达的中轴线与所述中心激光雷达的中轴线之间的夹角大于零度；

其中，所述补盲激光雷达的中轴线为通过所述补盲激光雷达的底面中心的底面法线。

4.如权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述补盲激光雷达的中心与所述中心激光雷达的中心不在同一水平面上。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

标定融合单元，用于标定所述中心激光雷达与补盲激光雷达在空间上的相对位置，使检测到的点云数据在空间上进行融合以获取融合点云数据；

制图单元，用于根据所述融合点云数据绘制地图；

定位单元，用于实时定位所述当前激光雷达系统在所述地图中的位置；

感知单元，用于根据所述标定融合单元获取的所述融合点云数据识别物体。