CN209514056U - 一种适用于路侧的激光雷达光机结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实用于激光雷达系统调试领域，提供了一种适用于路测的视场角非均匀分布激光雷达光机结构，该结构具体包括发射系统、接收系统以及旋转支撑结构。整个激光雷达结构用于路面扫描，扫描视场完全贴合于路面的实际情况，不会出现个别激光光束打到天空中的情况，大大的提高了系统的分辨率，同时由于所述激光雷达结构的垂直视场分辨率会根据不同的测量距离来设定，从而消除了远近视场下大多数测量盲区。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达系统调节技术领域，特别是涉及一种适用于路侧的激光雷达光机结构。
背景技术
激光雷达是激光技术与大气光学、目标和环境特性、雷达技术、光机电一体化、计算机技术等相结合的产物。激光作为其光源，有着单色性好、准直性高、相干性强等优点，被广泛的用于距离测量，大气探测，道路监控等各个领域。
激光雷达根据激光器的数量分为单线激光雷达和多线激光好雷达，目前的多线激光雷达主要用于车载，视场分为正视场和负视场，视场角的空间分布决定着整个雷达系统的分辨率这一指标。但用于车载的激光雷达并不完全适用于路侧激光雷达，一般路侧激光雷达是在一个固定的地方来采集地面上的相关数据，如路面上的车辆的分布情况，同时希望不管是探测远距离的物体还是近距离的物体都不会出现太大的盲区，目前用于车载的激光雷达由于其固有的视场分布及其分辨率的原因，会有较大一部分视场中的光束打到天空中而浪费掉，同时车载用激光雷达强调的是空间角度的分辨率，在该分辨率下随着测量远距离的物体时会出现较大的盲区。
因此需要针对路侧激光雷达的实际情况来设计一款激光雷达来满足需求。
实用新型内容
本实用新型通过以下方式实现：一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在包括发射系统、接收系统以及旋转支撑结构。其中所述发射系统包括激光发射单元以及发射镜组，所述激光发射单元用于发射激光光束，所述发射镜组用于准直激光发射单元所发出的激光光束；所述接收系统包括信号接收单元以及接收镜组，所述信号接收单元用于接收返回的回波信号，所述接收镜组用于将回波信号汇聚到信号接收单元中；所述旋转支撑结构包括发射腔室以及接收腔室，可以进行360°旋转，所述发射腔室用于固定激光发射单元和发射镜组，所述接收腔室用于固定信号接收单元以及接收镜组。
可选的，所述的激光发射单元包括不少于16个激光器，所述相邻两路激光器所发出激光光束主光轴的夹角根据探测距离的远近分为4组，角度由远至近分别为0.6°，1°，2°，3°。以保证在近端探测高度超过0.6米的物体不会出现盲区，以及在远端探测高度超过2.5米的物体不会出现盲区。
可选的，所述激光雷达垂直方向视场角不小于37°，第一路激光器所发出的激光平行于地面出射，所述激光雷达距离地面的安装高度大于等于3.5米且小于等于5.2米，以保证能测量到7米到300米内的物体。可选的，所述的发射镜组与旋转轴成不小于半视场角夹角，以保证所有的激光光束均为斜下方出射
可选的，所述的接收镜组与旋转轴成不小于半视场角夹角，以保证接收到激光光束的回波信号。
可选的，所述的信号接收单元包括光电探测器，所述光电探测器的数量与激光器的数量相同，排布位置相对应。
本实用新型的优点和有益效果为：
1、根据路面的实际情况来调整垂直方向视场角的范围，确保没有斜上方出射的激光光束，使有效扫描区域内激光的线数增加，从而提高了系统的分辨率。
2、根据测量距离的远近来设定不同的垂直分辨率，确保激光雷达不管是测量近距离下的物体还是测量远距离下的物体都不会出现较大的盲区。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。在附图中：
图1表示实施例中激光雷达垂直视场角分布示意图；
图2表示实施例中激光雷达光机结构示意图；
图3表示实施例中激光发射单元结构示意图；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
图1表示实施例中激光雷达垂直视场角分布示意图，其中，101、102、103、104表示实施中不同垂直分辨率下激光雷达出射光束的分布情况，共分成4个部分：101所代表的α1角度内，相邻两束激光主光光线之间的夹角为0.6°；102所代表的α2角度内，相邻两束激光主光光线之间的夹角为1°；103所代表的α3角度内，相邻两束激光主光光线之间的夹角为2°；104所代表的α4角度内，相邻两束激光主光光线之间的夹角为3°；α5小于等于53°；且满足α1+α2+α3+α4+α5＝90°。
图2表示实施例中激光雷达光机结构示意图，其中201表示激光发射单元、202表示发射镜组、301表示信号接收单元、302表示接收镜组、400表示旋转支撑结构、401表示发射腔室、402表示接收腔室。
本实施例中激光发射单元201包括32个激光器来发射激光光束，所发出的激光光束通过发射镜组202后出射，发射镜组202与水平平面成不小于半视场角的夹角用于改变出射光束的光轴方向从而改变整个激光雷达的垂直视场角，激光发射单元201与发射镜组202固定在发射腔室401中；出射光束经过地面的散射后会形成回波光束，回波光束通过接收镜组302汇聚后被信号接收单元301接收，其中信号接收单元301包括32个光电探测器，接收镜组302与水平平面成不小于半视场角的夹角用于改变回波信号的光轴方向以便信号接收单元301能更好的接收，接收镜组302与信号接收单元301固定在接收腔室402中；旋转支撑结构受电路部分控制可以进行360°旋转。
图3表示实施例中激光发射单元结构示意图，为了满足实施例中出射激光光束视场角的分布，所有的激光器需要按照一定的角度排布，如果考虑到旋转支撑结构的实际大小，当激光器的数量较多时，所有的激光器需要分成几排排布才能满足空间上的需求。
上述实施例可以看出，本实用新型提供的激光雷达光机结构，根据路测的实际来设计激光雷达的垂直视场角的大小，不会出现激光光束被浪费掉的情况，从而增大激光光束的有效线数，提高了系统的分辨率。同时根据测量距离的远近来设定不同的垂直分辨率，确保激光雷达不管是测量近距离下的物体还是测量远距离下的物体都不会出现较大的盲区。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在于包括发射系统、接收系统以及旋转支撑结构，
其中所述发射系统包括激光发射单元以及发射镜组，所述激光发射单元用于发射激光光束，所述发射镜组用于准直激光发射单元所发出的激光光束；
所述接收系统包括信号接收单元以及接收镜组，所述信号接收单元用于接收返回的回波信号，所述接收镜组用于将回波信号汇聚到信号接收单元中；
所述旋转支撑结构包括发射腔室和接收腔室，用于进行360°旋转，所述发射腔室和所述接收腔室分布在旋转支撑结构的两侧；所述激光发射单元和所述发射镜组分别固定在所述发射腔室的两端，所述信号接收单元和所述接收镜组分别固定在所述接收腔室的两端。
2.根据权利要求1所述的一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在于，所述的激光发射单元包括不少于16个激光器，相邻两路激光器所发出激光光束主光轴的夹角根据探测距离的远近分为4组，角度根据探测距离由远至近分别为0.6°，1°，2°，3°。
3.根据权利要求1所述的一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在于，所述激光雷达垂直方向视场角不小于37°，第一路激光器所发出的激光光束平行于地面，所述激光雷达距离地面的安装高度大于等于3.5米且小于等于5.5米。
4.根据权利要求1所述的一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在于，所述的发射镜组的光轴与水平平面成不小于半视场角的夹角。
5.根据权利要求1所述的一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在于，所述的接收镜组的光轴与水平平面成不小于半视场角的夹角。
6.根据权利要求1所述的一种适用于路侧的激光雷达光机结构，其特征在于，所述的信号接收单元包括光电探测器，所述光电探测器的数量与激光器的数量相同，排布位置相对应。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110703223A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-17 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 应用于激光雷达的调节方法和电子设备 |
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2018
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