CN212569117U - 一种多线激光雷达及自移动车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种多线激光雷达及自移动车辆,该多线激光雷达包括旋转棱镜、旋转机构和两组收发组件;旋转棱镜包括至少三个侧面,至少三个侧面绕扫描旋转轴设置;其中至少两个侧面为反射面;旋转棱镜所有的反射面中,存在至少两个反射面与旋转棱镜的扫描旋转轴之间的夹角不相等;旋转机构用于驱动旋转棱镜绕扫描旋转轴旋转;两组收发组件分别位于旋转棱镜两侧,且两组所述收发组件相对于所述扫描旋转轴非对称设置,两组收发组件的激光出射面之间的夹角小于180度,以在旋转棱镜绕扫描旋转轴转动时形成扫描视场。本实用新型实施例提供的多线激光雷达同时具有测远和补盲的功能,具有结构简单、体积小、成本低的优势。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及激光雷达技术,尤其涉及一种多线激光雷达及自移动车辆。
背景技术
随着激光技术的发展和应用,激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和移动机器人等领域。激光雷达是一种通过激光来探测目标的位置、速度、姿态等特征量的雷达系统,其基本原理是先向目标发射探测激光光束,然后将接收从目标反射回来的信号,通过比较发射信号与接收信号的信息,就可获得目标的距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等信息。
目前,在不同的应用场所,对激光雷达各方面性能参数标准要求不一样,比如有的应用场所需要大的探测量程,有的应用场所需要大视场的同时做到近距离尽量无盲区等,但是这些参数标准很难同时达到。激光雷达很多因素都是相互影响的,比如大视场的激光雷达,其角分辨率就会受到约束,而高分辨率又会受到成本、体积、调试等各方面约束,导致成本高、体积大,调制方式复杂,不利于推广应用。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的是提供一种多线激光雷达及自移动车辆,该多线激光雷达同时具有测远和补盲的功能,具有结构简单、体积小、成本低的优势。
第一方面,本实用新型实施例提供一种多线激光雷达,包括旋转棱镜、旋转机构和两组收发组件;
所述旋转棱镜包括至少三个侧面,至少三个侧面绕扫描旋转轴设置;其中至少两个所述侧面为反射面;所述旋转棱镜所有的反射面中,存在至少两个所述反射面与所述旋转棱镜的扫描旋转轴之间的夹角不相等;
所述旋转机构用于驱动所述旋转棱镜绕所述扫描旋转轴旋转;
两组所述收发组件分别位于所述旋转棱镜两侧,且两组所述收发组件相对于所述扫描旋转轴非对称设置,两组收发组件的激光出射面之间的夹角小于180 度,以在所述旋转机构驱动所述旋转棱镜绕所述扫描旋转轴转动时形成扫描视场。
可选的,两组所述收发组件包括第一收发组件和第二收发组件,所述第一收发组件在所述旋转棱镜旋转时形成第一扫描视场,所述第二收发组件在所述旋转棱镜旋转时形成第二扫描视场;
所述第一收发组件在所述第一水平扫描视场内的垂直扫描分辨率大于所述第二收发组件在所述第二水平扫描视场内的垂直扫描分辨率;
其中,与所述旋转棱镜的扫描旋转轴平行的方向为垂直方向。
可选的,每组收发组件包括至少一个激光发射单元和至少一个激光接收单元;所述激光发射单元包括多个激光器,同一所述激光发射单元中的各所述激光器出射光束存在不为零的夹角;同一个激光发射单元的多个激光器集成在同一电路板上;
所述激光接收单元包括多个光电探测器,每个所述光电探测器用于接收对应激光器出射,并被待测目标返回的光束;同一个激光接收单元的多个光电探测器集成在同一电路板上。
可选的,每组所述收发组件还包括一发射镜组和一接收镜组,所述发射镜组设置于所述激光发射单元和所述旋转棱镜之间,用于将所述激光发射单元发射的激光光束准直后照射到所述旋转棱镜的反射面上,所述接收镜组设置于所述激光接收单元和所述旋转棱镜之间,用于将所述旋转棱镜的反射面反射的激光光束汇聚后照射到所述激光接收单元上。
可选的,对于任一所述反射面,其与扫描旋转轴的夹角同时大于其相邻两个反射面与扫描旋转轴的夹角,或者同时小于其相邻两个反射面与扫描旋转轴的夹角。
可选的,所述旋转棱镜的至少一个反射面包括沿所述扫描旋转轴依次分布的至少两个反射区;每个反射区与所述扫描旋转轴的夹角不完全相同。
可选的,所述旋转棱镜的多个所述侧面围成空心轴;
所述旋转机构设置于所述旋转棱镜的空心轴内。
可选的,还包括编码器,所述编码器设置在所述旋转棱镜上,用于检测并输出所述旋转棱镜的角度信息和/或所述旋转机构的速度信息;和/或
主控板,所述旋转机构、所述编码器、所述收发组件中的所述激光发射单元和所述激光接收单元均与所述主控板连接。
可选的,还包括壳体和滤光罩;所述壳体和所述滤光罩形成封闭的外壳以保护所述多线激光雷达;所述滤光罩包括与两组所述收发组件的出射方向相对设置的两个滤光区。
第二方面,本实用新型实施例还提供一种自移动车辆,包括:
车辆本体,具有自移动模式;以及上述任意一种多线激光雷达,所述多线激光雷达设置于所述车辆本体的车头和/或车尾的两侧。
本实用新型实施例提供的多线激光雷达,包括旋转棱镜、旋转机构和两组收发组件;旋转棱镜包括至少三个侧面,至少三个侧面绕扫描旋转轴设置;其中至少两个侧面为反射面;旋转棱镜所有的反射面中,存在至少两个反射面与旋转棱镜的扫描旋转轴之间的夹角不相等;旋转机构用于驱动旋转棱镜绕扫描旋转轴旋转;两组收发组件分别位于旋转棱镜两侧,且两组收发组件相对于扫描旋转轴非对称设置,两组收发组件的激光出射面之间的夹角小于180度,以在旋转机构驱动旋转棱镜绕扫描旋转轴转动时形成扫描视场。通过设置旋转棱镜的至少两个侧面为反射面,且至少两个反射面与旋转棱镜的扫描旋转轴之间的夹角不相等,当旋转机构驱动旋转棱镜旋转时,每个反射面可以使一条光线实现水平扫描,不同反射面可以将同一条光线变为多条光线,从而增加扫描线数;通过设置两组收发组件,且两组收发组件相对于扫描旋转轴非对称设置,每组收发组件中的激光发射单元通过旋转棱镜绕扫描旋转轴转动时形成扫描视场,从而使得两组收发组件能够从不同的方位发射激光光束,并经过同一旋转棱镜的旋转扫描后投射至至少两个方位以形成相应的扫描视场,进而能够为安装了该激光雷达的自主体提供至少两个方位上的扫描探测,而无需再自主体的不同方位上分别安装一个激光雷达,具有低成本且结构简单的优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种多线激光雷达的结构示意图;
图2是图1所示的多线激光雷达的一种俯视示意图;
图3是本实用新型实施例提供的另一种多线激光雷达的结构示意图;
图4和图5分别是本实用新型实施例中激光器的出射状态示意图;
图6是本实用新型实施例提供的又一种多线激光雷达的结构示意图;
图7是本实用新型实施例提供的又一种多线激光雷达的结构示意图;
图8是本实用新型实施例提供的又一种多线激光雷达的结构示意图;
图9和图10分别是本实用新型实施例提供的一种滤光罩的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本实用新型。需要注意的是,本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时,其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。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在本实用新型中的具体含义。
图1所示为本实用新型实施例提供的一种多线激光雷达的结构示意图,图2是对应图1所示的多线激光雷达的一种俯视图示意图。参考图1和图2,本实施例提供的多线激光雷达,包括旋转棱镜10、旋转机构30和两组收发组件20;旋转棱镜10包括顶面11、底面12和位于顶面11与底面12之间的至少三个侧面13(图1中以4个侧面为例进行解释说明,并非对本实用新型的限定),至少三个侧面13绕扫描旋转轴设置;其中至少两个侧面13为反射面;旋转棱镜 10所有的反射面中,存在至少两个反射面与旋转棱镜10的扫描旋转轴之间的夹角不相等;旋转机构30用于驱动旋转棱镜10绕扫描旋转轴旋转;两组收发组件20分别位于旋转棱镜10两侧,且两组收发组件20相对于扫描旋转轴为非对称设置,如图1和图2所示。两组收发组件20的激光出射面之间的夹角小于 180,从而使得两组收发组件20能够从不同的方位发射激光光束,并经过同一旋转棱镜10的旋转扫描后投射至至少两个方位以形成相应的扫描视场,进而能够为安装了该激光雷达的自主体提供至少两个方位上的扫描探测,而无需再自主体的不同方位上分别安装一个激光雷达,具有低成本且结构简单的优点。在其他的实施例中,也可以通过限定各部件的中心的相位位置关系来说明两组收发组件20相对于旋转棱镜10的位置。具体地,两组收发组件20的中心与旋转棱镜10的中心的连线形成一小于180°的角α。每组收发组件20包括激光发射单元21和激光接收单元22,激光发射单元21在旋转棱镜10绕扫描旋转轴转动时形成扫描视场。
可以理解的是,本实施例提供的多线激光雷达可以用于无人驾驶汽车、自动导航机器人等领域,也可以单独适用于3D建图、避障等应用。收发组件20 用于发射探测光束和接收回波光束,探测光束可以为红外激光光束,接收回波光束可以采用光电探测器作为光接收元件,具体实施时可以根据实际情况选择。其中收发组件20发射的探测光束被旋转棱镜10的反射面反射后传输到待测目标,待测目标返回的回波光束被旋转棱镜10的反射面反射后被同一收发组件 20接收。旋转机构30用于驱动旋转棱镜10旋转,例如可以为电动机。当旋转棱镜10旋转时,各收发组件20发射的探测光束可以实现水平扫描,形成对应的扫描视场,在本实施例中,水平方向指的是垂直于旋转棱镜扫描旋转轴的方向,垂直方向是指平行于旋转棱镜的扫描旋转轴的方向,其他处不再重复进行说明。在具体实施时,各收发组件20均可以设置多路输出和多路接收,以形成不同视角的扫描范围。
本实施例的技术方案,通过设置旋转棱镜的至少两个侧面为反射面,且至少两个反射面与旋转棱镜的扫描旋转轴之间的夹角不相等,当旋转机构驱动旋转棱镜旋转时,每个反射面可以使一条光线实现水平扫描,不同反射面可以将同一条光线变为多条光线,从而增加扫描线数;通过设置两组收发组件,且两组收发组件相对于扫描旋转轴非对称设置,每组收发组件中的激光发射单元通过旋转棱镜绕扫描旋转轴转动时形成扫描视场,从而使得两组收发组件能够从不同的方位发射激光光束,并经过同一旋转棱镜的旋转扫描后投射至至少两个方位以形成相应的扫描视场,进而能够为安装了该激光雷达的自主体提供至少两个方位上的扫描探测,而无需再自主体的不同方位上分别安装一个激光雷达,具有低成本且结构简单的优点。
可选的,两组收发组件包括第一收发组件和第二收发组件,第一收发组件在旋转棱镜旋转时形成第一扫描视场,第二收发组件在旋转棱镜旋转时形成第二扫描视场;第一收发组件在第一扫描视场内的垂直扫描分辨率大于第二收发组件在第二扫描视场内的垂直扫描分辨率。通常在自主体的移动过程中,对不同方位的障碍物扫描探测会有不同的需求,比如说在对自主体进行导航时,需要更加精确的知晓道路前方的障碍物的距离,且可以探测的距离越远越好,而对于侧面则只需要实现对近距离范围内的障碍物的扫描即可,从而为转向等操作提供参考。因此,本实施例中的激光雷达,其中一组收发组件的角度分辨率大于另一组收发组件的角度分辨率,从而既可以满足使用需求,又可以降低产品成本。在另一实施例中,也可以令两组收发组件中具有不同的脉冲频率,比如对应于需要探测远距离的收发组件,采用的脉冲频率相对于只需要进行障碍物探测的收发组件小,从而保证既能实现对远距离的障碍物的距离探测,也能够实现对近距离的障碍物扫描检测。
示例性的,继续参考图2,其中第一组收发组件中的激光发射单元21a发射激光光束L1,第二组收发组件中的激光发射单元21b发射激光光束L2,当旋转棱镜10旋转过程中,激光光束L1扫描形成第一扫描视场范围S1,激光光束 L2扫描形成第二扫描视场范围S2。以四面体的旋转棱镜为例,其中第一组收发组件中的激光发射单元21a发出X路在垂直方向呈不同角度的激光光束,每一路激光光束经过旋转的四面体棱镜变成垂直方向上(或者垂直向下,具体看棱镜设计)4束激光光束,所以X路激光光束变成4X束激光光束进行扫描探测,形成第一激光扫描视场范围S1。第一激光扫描视场范围S1的激光光束在探测目标表面漫反射后,再次经过四面体棱镜,分别被第一组收发组件中的激光接收单元(图2中未示出)中对应的X个不同光电探测器接收到。不同角度的激光光束只有对应的光电探测器可以接收到。根据实际需求,可以设置对应的参数,使第一激光扫描视场范围S1的水平角度达到0~180度,探测距离达到100 米、200米或者300米,或者更远,该扫描范围内,水平方向和垂直方向线数分布更密集。
第二组中的激光发射单元21b发出Y(Y可以和X相同也可以和X不相同,具体实施时可以根据实际需求设计)路在垂直方向呈不同角度的激光光束,每一路激光光束经过旋转的四面体棱镜变成垂直方向上4束激光光束,所以Y路激光光束变成4Y束激光光束进行扫描探测,形成第二激光扫描视场范围S2。第二激光扫描视场范围S2的激光光束在探测目标表面漫反射后,再次经过四面体棱镜,分别被第二组中的激光接收单元(图2中未示出)中对应的Y个不同光电探测器接收到。不同角度的激光光束只有对应的光电探测器可以接收到。根据实际需求,可以设置对应的参数,使第二激光扫描视场范围S2的水平角度达到0~180度,垂直方向角度达到0度~180度,其探测距离较近,水平方向和垂直方向分布较稀疏,其主要用于补盲,即现有的激光雷达包括测远雷达和补盲雷达为两种类型,本实施例中的多线激光雷达将其合并为同一个雷达,即可同时测远和补盲。整个激光雷达的整个水平扫描角度可以大于180度,甚至超过270度,从而实现宽视场范围的扫描。
在上述实施例的基础上,图3所示为本实用新型实施例提供的另一种多线激光雷达的结构示意图。参考图3,可选的,每组收发组件20包括至少一个激光发射单元21和至少一个激光接收单元22;激光发射单元21包括多个激光器 211,同一激光发射单元21中的各激光器211出射光束存在不为零的夹角;同一个激光发射单元21的多个激光器211集成在同一电路板上;激光接收单元 22包括多个光电探测器221,每个光电探测器221用于接收对应激光器211出射,并被待测目标返回的光束;同一个激光接收单元22的多个光电探测器221集成在同一电路板上。
可以理解的是,通过设置每个激光发射单元21包括多个激光器211,每个激光接收单元22包括多个光电探测器221,可以有效增大多线激光雷达在竖直方向的视场角。在具体实施时,激光器211可以为激光二极管LD或垂直腔面发射激光器VCSEL,其中,LD或VCSEL均可以为自由空间输出或通过光纤耦合输出;激光器211还可以为光纤激光器、气体激光器或固体激光器等。光电探测器221可以为多个阵列排布的雪崩二极管(Avalanche PhotoDiode,APD),也可以为单个大面元APD、焦平面阵列探测器、单点设置或阵列设置的硅光电倍增管(multi-pixelphoton counter,MPPC)探测器或本领域技术人员可知的其他类型的阵列探测器。
可选的,同一激光发射单元中各激光器的出射光束呈发散状态排列或者呈汇聚状态排列。
示例性的,图4和图5所示分别为本实用新型实施例中激光器的出射状态示意图,图4和图5中均示意性示出一个激光发射单元包括4个激光器,在其他实施例中,还可以为8个、16个等其他数量,具体实施时可以根据实际需求选择。参考图4和图5,4个激光器的所有激光光束位于同一出射平面M中,同一收发组件中各个激光束的发射仰角不同。在四个空间角各不相同的情况下, 4个激光器可产生16条扫描线。图4的4个激光光束束呈现发散状态排列,图 5的4个激光光束呈现汇聚状态排列。
上述实施例中,通过将多个激光器及多个光电探测器分别集成在一块电路板上,可以统一调试,简化调试难度,降低成本。需要说明的是,在具体实施时,多个激光器和多个光电探测可以单组排列,也可以多组排列,本实用新型实施例对此不作限定。在另一实施例中,也可以将激光发射单元和激光接收单元集成在一个模组上,从而方便统一安装和调试。
图6所示为本实用新型实施例提供的又一种多线激光雷达的结构示意图。参考图6,可选的,每组收发组件20还包括一发射镜组23和一接收镜组24,发射镜组23设置于激光发射单元21和旋转棱镜10之间,用于将激光发射单元 21发射的激光光束准直后照射到旋转棱镜10的反射面上,接收镜组24设置于激光接收单元22和旋转棱镜10之间,用于将旋转棱镜10的反射面反射的激光光束汇聚后照射到激光接收单元22上。
可以理解的是,激光发射单元21中的激光器211直接出射的光束质量可能无法满足雷达探测距离的要求,因此可以在激光发射单元21的出光侧设置发射镜组23,用于对激光发射单元21的出射光束进行聚焦和准直,使光束以比较小的发散角度发射,以实现远距离目标的探测。待测目标返回的光束,经过空间传输会出现衰减,因此可以在激光接收单元22入光侧设置接收镜组24,以使激光接收单元22收集尽可能多的回波光束,在具体实施时,接收镜组24的视场在0°~180°之间。
需要说明的是,图6中示出的发射镜组和接收镜组都包括两片透镜仅是示意性的示出各镜组的结构,具体实施时可以根据实际光路条件设计镜组的结构。
可选的,所有反射面与旋转棱镜的扫描旋转轴的夹角大于或等于0°,小于或等于10°。
通过设置反射面与扫描旋转轴的夹角在0°~10°之间,可以避免旋转棱镜的反射面倾斜角度过大,提高旋转棱镜旋转时的稳定性。
在某个实施例中,旋转棱镜可以包括至少四个反射面。可选的,对于任一反射面,其与扫描旋转轴的夹角同时大于其相邻两个反射面与扫描旋转轴的夹角,或者同时小于其相邻两个反射面与扫描旋转轴的夹角。举例说明,旋转棱镜的四个反射面顺时针分别与扫描旋转轴的夹角标记为∠1、∠2、∠3、∠4,其中设∠1=0°,∠2=2°,∠3=1°,∠4=1.5°。∠2同时大于∠1和∠3,∠3同时小于∠2和∠4,这样设置可以使得旋转棱镜在旋转过程中更加平稳。进一步的,旋转棱镜的至少一个反射面还可以设置为分层结构,比如沿扫描旋转轴的方向依次分布至少两个反射区,且每一反射区与扫描旋转轴的夹角不完全同,这样可以使得多个激光器发出的激光光束通过分层结构时在竖直方向呈非均匀分布。在一实施例中,可以将各反射区中,位于中间的反射区与扫描旋转轴的夹角大于位于两侧的反射区与扫描旋转轴的夹角,从而在垂直方向上形成中间密,上和下稀疏的分布。
图7所示为本实用新型实施例提供的又一种多线激光雷达的结构示意图。参考图7,可选的,旋转棱镜10的多个侧面围成空心轴14;旋转机构30设置于旋转棱镜10的空心轴14内。
可以理解的是,通过将旋转机构30设置于旋转棱镜10的空心轴14内,可以有效减小激光雷达的体积,有利于小型化的发展。
图8所示为本实用新型实施例提供的又一种多线激光雷达的结构示意图。参考图8,可选的,本实施例提供的多线激光雷达还包括编码器40,编码器40 设置在旋转棱镜10上,用于检测并输出旋转棱镜10的角度信息和/或旋转机构 30的速度信息;和/或主控板50,旋转机构30、编码器40、收发组件20中的激光发射单元和激光接收单元均与主控板50连接。示例性的,在某一实施例中,编码器40可实时输出旋转棱镜10的角度信息以及反馈旋转机构30速度信息,以反馈给控制系统来控制旋转机构30的转速。其中,编码器40可以选用光电码盘、磁码盘等类型的编码器,具体实施时可以根据实际情况选择。
可以理解的是,图8中未示出各收发组件20的具体结构,即激光发射单元和激光接收单元,因此示意性示出主控板50与收发组件20连接,具体实施时,主控板50可以包括电源、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)、网口芯片和模数转换器(ADC)等结构,以实现激光雷达的功能,具体实施时可以根据实际条件设计。
可选的,本实用新型实施例提供的多线激光雷达还包括壳体和滤光罩;壳体和滤光罩形成封闭的外壳以保护多线激光雷达;旋转棱镜、旋转机构、各收发组件均位于外壳内,滤光罩包括与两组收发组件的出射方向相对设置的两个滤光区,两个滤光区可以均采用弧面,两个滤光区的交接处可以圆滑过渡,或者呈一定的角度进行拼接,从而使得其能够提供较大的射出角度,以满足本实施例中的激光雷达的大扫描视场的需求。示意性的,图9和图10所示分别为本实用新型实施例提供的一种滤光罩的俯视结构示意图,通过将多线激光雷达扫描视场对应区域的滤光罩的形状为弧面,一方面可以减小多线激光雷达的体积,另一方面,因为较大入射角入射到滤光罩时会导致激光透过率降低,反射率增加,即会影响雷达的远距离探测特性,又会引入雷达近距离光干扰的问题。将滤光罩设计为弧面可以避免光线入射到滤光罩的角度过大,提升多线激光雷达的性能。
本实用新型实施例还提供一种自移动车辆,包括:车辆本体,具有自移动模式;以及上述实施例提供的任意一种多线激光雷达,多线激光雷达设置于车辆本体的车头和/或车尾的两侧。本实施例提供的自移动车辆包括上述实施例提供的任意一种多线激光雷达,具备多线激光雷达相同或相应的技术效果,此处不再详述。
在一实施例中,上述激光雷达可以设置在车灯的附近,也可以和车灯集成在一个模块中。此时,多线激光雷达相当于位于车体两个面的交汇处。此时,多线激光雷达中的一组收发组件能够实现对车辆前方区域的障碍物距离探测,另一组则作为补盲,实现对侧面区域的障碍物探测,从而可以减少车辆上激光雷达的安装数量,大大降低成本且有利于提高车辆的美观度。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多线激光雷达,其特征在于,包括旋转棱镜、旋转机构和两组收发组件;
所述旋转棱镜包括至少三个侧面,至少三个侧面绕扫描旋转轴设置;其中至少两个所述侧面为反射面;所述旋转棱镜所有的反射面中,存在至少两个所述反射面与所述旋转棱镜的扫描旋转轴之间的夹角不相等;
所述旋转机构用于驱动所述旋转棱镜绕所述扫描旋转轴旋转;
两组所述收发组件分别位于所述旋转棱镜两侧,且两组所述收发组件相对于所述扫描旋转轴非对称设置,两组收发组件的激光出射面之间的夹角小于180度,以在所述旋转机构驱动所述旋转棱镜绕所述扫描旋转轴转动时形成扫描视场。
2.根据权利要求1所述的多线激光雷达,其特征在于,两组所述收发组件包括第一收发组件和第二收发组件,所述第一收发组件在所述旋转棱镜旋转时形成第一扫描视场,所述第二收发组件在所述旋转棱镜旋转时形成第二扫描视场;
所述第一收发组件在所述第一扫描视场内的垂直扫描分辨率大于所述第二收发组件在所述第二扫描视场内的垂直扫描分辨率;
其中,与所述旋转棱镜的扫描旋转轴平行的方向为垂直方向。
3.根据权利要求1或2所述的多线激光雷达,其特征在于,每组收发组件包括至少一个激光发射单元和至少一个激光接收单元;所述激光发射单元包括多个激光器,同一所述激光发射单元中的各所述激光器出射光束存在不为零的夹角;同一个激光发射单元的多个激光器集成在同一电路板上;
所述激光接收单元包括多个光电探测器,每个所述光电探测器用于接收对应激光器出射,并被待测目标返回的光束;同一个激光接收单元的多个光电探测器集成在同一电路板上。
4.根据权利要求3所述的多线激光雷达,其特征在于,每组所述收发组件还包括一发射镜组和一接收镜组,所述发射镜组设置于所述激光发射单元和所述旋转棱镜之间,用于将所述激光发射单元发射的激光光束准直后照射到所述旋转棱镜的反射面上,所述接收镜组设置于所述激光接收单元和所述旋转棱镜之间,用于将所述旋转棱镜的反射面反射的激光光束汇聚后照射到所述激光接收单元上。
5.根据权利要求1所述的多线激光雷达,其特征在于,对于任一所述反射面,其与扫描旋转轴的夹角同时大于其相邻两个反射面与扫描旋转轴的夹角,或者同时小于其相邻两个反射面与扫描旋转轴的夹角。
6.根据权利要求1所述的多线激光雷达,其特征在于,所述旋转棱镜的至少一个反射面包括沿所述扫描旋转轴依次分布的至少两个反射区;每个反射区与所述扫描旋转轴的夹角不完全相同。
7.根据权利要求1所述的多线激光雷达,其特征在于,所述旋转棱镜的多个所述侧面围成空心轴;
所述旋转机构设置于所述旋转棱镜的空心轴内。
8.根据权利要求3所述的多线激光雷达,其特征在于,还包括编码器,所述编码器设置在所述旋转棱镜上,用于检测并输出所述旋转棱镜的角度信息和/或所述旋转机构的速度信息;和/或
主控板,所述旋转机构、所述编码器、所述收发组件中的所述激光发射单元和所述激光接收单元均与所述主控板连接。
9.根据权利要求1所述的多线激光雷达,其特征在于,还包括壳体和滤光罩;所述壳体和所述滤光罩形成封闭的外壳以保护所述多线激光雷达;所述滤光罩包括与两组所述收发组件的出射方向相对设置的两个滤光区。
10.一种自移动车辆,其特征在于,包括:
车辆本体,具有自移动模式;以及权利要求1~9任一所述的多线激光雷达,所述多线激光雷达设置于所述车辆本体的车头和/或车尾的两侧。
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CN202020264316.2U CN212569117U (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种多线激光雷达及自移动车辆 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202020264316.2U CN212569117U (zh) | 2020-03-05 | 2020-03-05 | 一种多线激光雷达及自移动车辆 |
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CN (1) | CN212569117U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113050102A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-29 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 一种激光雷达系统 |
-
2020
- 2020-03-05 CN CN202020264316.2U patent/CN212569117U/zh active Active
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CN113050102A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-29 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 一种激光雷达系统 |
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GR01 | Patent grant | ||
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