CN211086603U - 一种激光雷达扫描装置及激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种激光雷达的扫描装置，包括：光源，反射单元，第一旋转单元和第二旋转单元，反射单元位于所述光源的光轴方向,用于改变光源的路径；反射单元位于第一角度时，打在反射单元上的激光经过反射，打在第一旋转反射镜上，从而形成第一扫描区域；反射单元位于第二角度时，打在反射单元上的激光经过反射，打在第二旋转反射镜上，从而形成第二扫描区域。本实用新型提供的激光雷达扫描装置，采用1个反射单元使光源产生2个反射路径，采用2个旋转反射单元接收2个反射路径反射的激光，从而形成2个扫描区域，可以使扫描视场扩大，从而以低成本实现水平扫描视场的增加。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达扫描装置。
背景技术
随着无人驾驶、高精度地图、辅助驾驶、机器人视觉技术的不断发展，测距能力强、扫描视场大、低成本的激光雷达的需求不断增加，现有的激光雷达扫描技术主要是电机控制的机械式扫描和MEMS振镜形式的固态扫描，激光器发出的激光打到旋转反射镜或者MEMS微振镜上的镜面后直接向外界出射，从而对外形成一个扫描视场，但由于雷达结构的限制以及MEMS振镜扫描角度的限制，雷达的扫描视场十分有限，一定程度上影响了激光雷达的多场合应用，为增加视场，必须采用特殊的光学结构或者光电传感器，这些因素会导致系统稳定性的降低，同时增加了激光雷达的成本。
实用新型内容
针对以上问题，为了增加激光雷达的扫描视场，一方面本实用新型提供了一种激光雷达扫描装置，包括：
光源，用于发射第一激光；
反射单元，位于所述光源的光轴方向，具有0和1两种状态；
第一旋转单元，包括第一旋转反射镜和第一电机；
第二旋转单元，包括第二旋转反射镜和第二电机；
所述反射单元用于改变第一激光的方向，当所述反射单元的状态为0 时,用于将所述光源发射的第一激光反射至第一旋转反射镜上，所述第一电机用于控制第一旋转反射镜旋转，形成第一水平扫描视场α；
当所述反射单元状态为1时,用于将所述光源发射的第一激光反射至第二旋转反射镜上，所述第二电机用于控制第二旋转反射镜旋转，形成第二水平扫描视场β；
所述第一水平扫描视场α和第二水平扫描视场β拼接后的拼接后的激光雷达扫描装置的总水平视场为γ，其中γ≤α+β。
优选的，所述反射单元为MEMS微振镜或MEMS微振镜阵列。
优选的，所述第一水平扫描视场30°≤α≤160°,第二水平扫描视场 30°≤β≤160°，激光雷达的总水平视场60°≤γ≤270°。
优选的，所述光源包含1～32个激光光束，呈垂直分布。
另一方面，本实用新型还提供了一种激光雷达，包括以上任一所述的激光雷达扫描装置。
本实用新型提供的激光雷达扫描装置，采用1个反射单元的2种状态使光源产生2个反射路径，采用2个旋转反射单元接收2个反射路径反射的激光，从而形成2个扫描区域，可以使扫描视场扩大，从而以低成本实现水平扫描视场的增加。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种实施例的激光雷达扫描装置的结构框图；
图2为本实用新型一种实施例的激光雷达扫描装置的反射单元为状态 0和1时的光线示意图。
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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面以具体地实施例结合图1、图2对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本实用新型一种实施例的激光雷达扫描装置的结构框图；如图 1所示，本实施例的激光雷达扫描装置，包括：
光源101，用于发射激光；
反射单元102，用于改变激光的路径；
第一旋转单元103，包括第一旋转反射镜201和第一电机202；
第二旋转单元104，包括第二旋转反射镜203和第二电机204；
图2为本实用新型一种实施例的激光雷达扫描装置的反射单元为状态 0和1时的光线示意图。反射单元102的状态为0，此时反射单元102与光轴的夹角为70°，光源发射的第一激光10经过反射单元201反射，形成第二激光11，第二激光11与光轴的夹角为140°，第二激光11打在第一旋转反射镜上201，第一旋转反射镜201在第一电机202的控制下旋转。
如图2所示，当第一旋转反射镜201与第二激光11的夹角为5°时，经第一旋转反射镜201反射，形成第三激光12，第三激光12与光轴平行轴105的夹角为α1＝130°；同理，当第一旋转反射镜201与光轴平行轴107 的夹角为5°时，即第二激光11与第一旋转反射镜201的夹角为85°时，经第一旋转反射镜201反射，形成第四激光13，第四激光13与光轴平行轴107的夹角为α2＝30°；因此可以形成最大的第一水平扫描视场α＝α1+α2＝160°。
当反射单元102的状态为1，此时反射单元与光轴的夹角为105°，光源发射的第一激光10经过反射单元201反射，形成第五激光21，第五激光21与光轴的夹角为210°，第五激光21打在第二旋转反射镜203上，第二旋转反射镜203在第二电机204的控制下旋转。
如图2所示，当第二旋转反射镜203与第五激光21的夹角为5°时，经第二旋转反射镜203反射，形成第六激光22，第六激光22与光轴平行轴108的夹角为β1＝140°；同理，当第二旋转反射镜203与光轴平行轴108 的夹角为5°时，即第五激光21与第二旋转反射镜203的夹角为85°时，经第二旋转反射镜203反射，形成第七激光23，第七激光23与光轴平行轴108的夹角为β2＝20°；因此可以形成最大的第二水平扫描视场β＝β1+β2＝160°。
如图2所示，激光雷达扫描装置的总水平视场γ＝α1+β1＝130°+140°＝270°。
需要说明的是，本实用新型的一种实施例主要描述了当反射单元102 与光轴夹角为70°或者105°时可以形成的第一水平扫描视场及第二水平扫描视场均为160°，且总的扫描视场为270°，但不对本实用新型做限定，行内人员可以想到的，当反射单元与光轴夹角为其他角度时，或者反射单元与旋转反射镜的相对位置改变时，可以形成其他大小的水平扫描视场，满足第一水平扫描视场30°≤α≤160°，第二水平扫描视场30°≤β≤ 160°，总水平扫描视场60°≤γ≤270°。
本实用新型提供的激光雷达扫描装置，采用1个反射单元的2种状态使光源产生2个反射路径，采用2个旋转反射单元接收2个反射路径反射的激光，从而形成2个扫描区域，可以使扫描视场扩大，从而以低成本实现水平扫描视场的增加。
另外，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种激光雷达扫描装置，其特征在于，包括：
光源，用于发射第一激光；
反射单元，位于所述光源的光轴方向，具有0和1两种状态；
第一旋转单元，包括第一旋转反射镜和第一电机；
第二旋转单元，包括第二旋转反射镜和第二电机；
所述反射单元用于改变第一激光的方向，当所述反射单元的状态为0时,用于将所述光源发射的第一激光反射至第一旋转反射镜上，所述第一电机用于控制第一旋转反射镜旋转，形成第一水平扫描视场α；
当所述反射单元状态为1时,用于将所述光源发射的第一激光反射至第二旋转反射镜上，所述第二电机用于控制第二旋转反射镜旋转，形成第二水平扫描视场β；
所述第一水平扫描视场α和第二水平扫描视场β拼接后的激光雷达扫描结构的总水平视场为γ，其中γ≤α+β。
2.如权利要求1所述的一种激光雷达扫描装置，其特征在于，所述反射单元为MEMS微振镜或MEMS微振镜阵列。
3.如权利要求1所述的一种激光雷达扫描装置，其特征在于，所述第一水平扫描视场30°≤α≤160°,第二水平扫描视场30°≤β≤160°，激光雷达的总水平视场60°≤γ≤270°。
4.如权利要求1所述的一种激光雷达扫描装置，其特征在于，所述光源包含1～32个激光光束，呈垂直分布。
5.一种激光雷达，其特征在于，包括权利要求1至4任意一项所述的激光雷达扫描装置。
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| CN201921301145.XU CN211086603U (zh) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | 一种激光雷达扫描装置及激光雷达 |
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| CN201921301145.XU CN211086603U (zh) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | 一种激光雷达扫描装置及激光雷达 |
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| CN211086603U true CN211086603U (zh) | 2020-07-24 |
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| CN201921301145.XU Active CN211086603U (zh) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | 一种激光雷达扫描装置及激光雷达 |
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| CN (1) | CN211086603U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023184061A1 (zh) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 控制方法、探测装置、可移动平台及计算机可读存储介质 |
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2019
- 2019-08-12 CN CN201921301145.XU patent/CN211086603U/zh active Active
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| WO2023184061A1 (zh) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 控制方法、探测装置、可移动平台及计算机可读存储介质 |
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