CN213182026U - 一种激光雷达装置和相应的电子设备 - Google Patents
一种激光雷达装置和相应的电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213182026U CN213182026U CN202022097737.3U CN202022097737U CN213182026U CN 213182026 U CN213182026 U CN 213182026U CN 202022097737 U CN202022097737 U CN 202022097737U CN 213182026 U CN213182026 U CN 213182026U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- prism
- reflecting
- reflection
- scanning range
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种激光雷达装置和相应的电子设备，该激光雷达装置包括：发射单元、反射单元和探测器，发射单元设置在反射单元和探测器之间；发射单元用于发射探测激光；反射单元包括伸缩组件和多个反射棱镜，多个反射棱镜设置在伸缩组件上，其中，每一反射棱镜的扫描范围不相同；伸缩组件用于带动反射棱镜上下运动，以选择符合指定扫描范围的反射棱镜与发射单元相对应，从而反射探测激光至待测物体；探测器用于接收待测物体所反射的光线，以探测待测物体的距离和轮廓。在本实用新型中，可以适应性选择与待测物体相匹配的扫描范围，不仅可以提高扫描精度，获得更为精细的测量数据，还可以提高扫描效率，以适用不同的应用场景。
Description
技术领域
本实用新型属于激光雷达技术领域，更具体地，涉及一种激光雷达装置和相应的电子设备。
背景技术
激光雷达早已用于测绘、军事、地图等方面，随着汽车自动驾驶的兴起，激光雷达得到了更加广泛的关注。激光雷达通过发射激光和接收反射激光之间的关系，来确定测量目标的距离、形状、状态等指标。激光雷达按照线数可以分为单线激光雷达和多线激光雷达。单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达，其具有分辨率强、扫描速度快、可靠性高、成本低等优点。单线激光雷达只能平面式扫描，不能测量物体高度，目前主要应用于工业测绘和机器人领域。多线激光雷达是多个激光光源同时扫描，激光发射器的线数越多，每秒采集的点云就越多，从而能够绘制被测物体的长宽高等指标。但是在一些具体应用中，比如汽车行进之中对前方情况的探测，只需扫描汽车正前方的物体，不需要进行360°范围的扫描，如果还是按照360°范围的扫描，会带来扫描精度低，扫描范围不高的问题。各个不同的应用场景中，需要的扫描角度也有所不同。
鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本技术领域亟待解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种激光雷达装置和相应的电子设备，其目的在于，适应性选择与待测物体相匹配的扫描范围，提高扫描精度，获得更为精细的测量数据，以解决现有技术中扫描范围与待测物体不匹配，导致扫描精度低，扫描效率不高的技术问题。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种激光雷达装置，所述激光雷达装置包括：发射单元1、反射单元2和探测器3，所述发射单元1设置在所述反射单元2和所述探测器3之间；
所述发射单元1用于发射探测激光；
所述反射单元2包括伸缩组件22和多个反射棱镜21，多个所述反射棱镜21设置在所述伸缩组件22上，其中，每一所述反射棱镜21的扫描范围不相同；
所述伸缩组件22用于带动所述反射棱镜21上下运动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜21与所述发射单元1相对应，从而反射所述探测激光至待测物体；
所述探测器3用于接收所述待测物体所反射的光线，以探测所述待测物体的距离和轮廓。
优选地，所述反射单元2还包括旋转底座23，所述伸缩组件22设置在所述旋转底座23上，所述旋转底座23用于带动所述反射棱镜21旋转，以调节所述探测激光入射至所述反射棱镜21的入射角度，进而调节所述探测激光的反射角度，完成对待测物体的测量。
优选地，所述激光雷达装置还包括控制器，所述控制器与所述反射单元2连接，所述控制器用于根据指定的扫描范围控制所述伸缩组件22作动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜21与所述发射单元1相对应；
所述控制器还用于控制所述旋转底座23的旋转频率。
优选地，所述激光雷达装置包括接收透镜4，所述发射单元1设置在所述接收透镜4的中间位置；
所述反射棱镜21用于接收所述待测物体的漫反射光，并将所述漫反射光反射至所述接收透镜4；
所述接收透镜4用于接收所述漫反射光，并将所述漫反射光汇聚至所述探测器3。
优选地，所述反射棱镜21的高度小于所述接收透镜4的孔径。
优选地，所述反射棱镜21具体包括第一反射棱镜211、第二反射棱镜212和第三反射棱镜213，所述第一反射棱镜211、所述第二反射棱镜212和所述第三反射棱镜213依次设置在所述伸缩组件22上，所述第一反射棱镜211、所述第二反射棱镜212和所述第三反射棱镜213的高度相等；
其中，所述第一反射棱镜211所包含的反射面个数小于所述第二反射棱镜212所包含的反射面的个数，所述第二反射棱镜212所包含的反射面个数小于所述第三反射棱镜213所包含的反射面的个数；
所述第一反射棱镜211的扫描范围大于所述第二反射棱镜212的扫描范围，所述第二反射棱镜212的扫描范围大于所述第三反射棱镜213的扫描范围。
优选地，所述第一反射棱镜211为三角形棱镜，所述第一反射棱镜211包括三个反射面，每一所述反射面之间的夹角为60度，所述第一反射棱镜211的扫描范围为240度。
优选地，所述第二反射棱镜212为四边形棱镜，所述第二反射棱镜212包括四个反射面，每一所述反射面之间的夹角为90度，所述第二反射棱镜212的扫描范围为180度。
优选地，所述第三反射棱镜213为六边形棱镜，所述第三反射棱镜213包括六个反射面，每一所述反射面之间的夹角为120度，所述第二反射棱镜212的扫描范围为120度。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括本实用新型所述的激光雷达装置。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本实用新型提供一种激光雷达装置和相应的电子设备，所述激光雷达装置包括：发射单元、反射单元和探测器，所述发射单元设置在所述反射单元和所述探测器之间；所述发射单元用于发射探测激光；所述反射单元包括伸缩组件和多个反射棱镜，多个所述反射棱镜设置在所述伸缩组件上，其中，每一所述反射棱镜的扫描范围不相同；所述伸缩组件用于带动所述反射棱镜上下运动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜与所述发射单元相对应，从而反射所述探测激光至待测物体；所述探测器用于接收所述待测物体所反射的光线，以探测所述待测物体的距离和轮廓。
在本实用新型中，通过调节伸缩组件选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜对探测激光进行反射，进而对待测物体进行探测，可以适应性选择与待测物体相匹配的扫描范围，不仅可以提高扫描精度，获得更为精细的测量数据，还可以提高扫描效率，以适用不同的应用场景。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种激光雷达装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种激光雷达装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的三角形棱镜的扫描范围示意图；
图4是本实用新型实施例提供的四边形棱镜的扫描范围示意图；
图5是本实用新型实施例提供的六边形棱镜的扫描范围示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
参阅图1，本实用新型提供一种激光雷达装置，所述激光雷达装置包括：发射单元1、反射单元2和探测器3，所述发射单元1设置在所述反射单元2和所述探测器3之间。
其中，所述发射单元1具体可以为多线束激光器，所述发射单元1用于发射探测激光。
所述反射单元2包括伸缩组件22和多个反射棱镜21，多个所述反射棱镜21设置在所述伸缩组件22上，其中，每一所述反射棱镜21的扫描范围不相同；所述伸缩组件22用于带动所述反射棱镜21上下运动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜21与所述发射单元1相对应，从而反射所述探测激光至待测物体。其中，所述伸缩组件22具体可以包括杆主体、套设在所述杆主体上的伸缩套管和动力机构，所述反射棱镜21固定在相应的伸缩套管上，所述动力机构带动所述伸缩套管沿着所述杆主体上下运动，从而带动所述反射棱镜21上下运动，以将符合指定扫描范围的所述反射棱镜21与所述发射单元1相对应。其中，指定的扫描范围依据相应的应用场景而定。
所述探测器3用于接收所述待测物体所反射的光线，以探测所述待测物体的距离和轮廓。
在本实施例中，所述激光雷达装置包括接收透镜4，所述发射单元1设置在所述接收透镜4的中间位置；所述反射棱镜21用于接收所述待测物体的漫反射光，并将所述漫反射光反射至所述接收透镜4；所述接收透镜4用于接收所述漫反射光，并将所述漫反射光汇聚至所述探测器3。其中，所述接收透镜4为聚焦透镜，所述反射棱镜21的高度小于所述接收透镜4的孔径，保证经反射棱镜21反射的光可以经过接收透镜4。
在实际使用中，所述发射单元1发射探测激光，所述反射单元2接收探测激光，并对探测激光进行反射，经过反射的探测激光射向待测物体，所述待测物体对探测激光进行漫反射，漫反射光会再次返回至反射单元2，基于光路可逆原理，存在部分漫反射光会射向反射单元2，反射单元2对漫反射光进行反射，经过反射的漫反射光会射向接收透镜4，接收透镜4对漫反射光进行汇聚，从而将漫反射光汇聚至探测器3，从而探测所述待测物体的距离和轮廓。
在一实际应用场景下，参阅图2，所述反射单元2还包括旋转底座23，所述伸缩组件22设置在所述旋转底座23上，所述旋转底座23用于带动所述反射棱镜21旋转，以调节所述探测激光入射至所述反射棱镜21的入射角度，进而调节所述探测激光的反射角度，完成对待测物体的测量。其中，所述旋转底座23由马达驱动，可以实现360度的旋转。
进一步地，所述激光雷达装置还包括控制器，所述控制器与所述反射单元2连接，所述控制器用于根据指定的扫描范围控制所述伸缩组件22作动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜21与所述发射单元1相对应；所述控制器还用于控制所述旋转底座23的旋转频率。
在实际应用场景下，所述反射棱镜21具体包括第一反射棱镜211、第二反射棱镜212和第三反射棱镜213，所述第一反射棱镜211、所述第二反射棱镜212和所述第三反射棱镜213依次设置在所述伸缩组件22上，所述第一反射棱镜211、第二反射棱镜212和第三反射棱镜213的高度相等；
其中，所述第一反射棱镜211所包含的反射面个数小于所述第二反射棱镜212所包含的反射面的个数，所述第二反射棱镜212所包含的反射面个数小于所述第三反射棱镜213所包含的反射面的个数；
所述第一反射棱镜211的扫描范围大于所述第二反射棱镜212的扫描范围，所述第二反射棱镜212的扫描范围大于所述第三反射棱镜213的扫描范围。
具体而言，所述第一反射棱镜211为三角形棱镜，所述第一反射棱镜211包括三个反射面，每一所述反射面之间的夹角为60度，所述第一反射棱镜211的扫描范围为240度。其中，所述第一反射棱镜211的中心与所述伸缩组件22结合。即，所述三角形棱镜为正三角形棱镜，俯视图为正三角形。
所述第二反射棱镜212为四边形棱镜，所述第二反射棱镜212包括四个反射面，每一所述反射面之间的夹角为90度，所述第二反射棱镜212的扫描范围为180度。即，所述四边形棱镜为正方形棱镜，俯视图为正方形。
所述第三反射棱镜213为六边形棱镜，所述第三反射棱镜213包括六个反射面，每一所述反射面之间的夹角为120度，所述第二反射棱镜212的扫描范围为120度。即，所述六边形棱镜为正六边形棱镜，俯视图为正六边形。
下面结合图3～图5依次说明第一反射棱镜211、第二反射棱镜212和第三反射棱镜213的扫描范围。
结合图3，展示了第一反射棱镜211按照顺时针方向旋转时的不同状态。以图中的反射面A举例说明，其中，0°表示为初始状态，然后依次旋转60°，120°，使得棱镜回到初始状态，反射面A旋转了120°，而反射光线的扫描范围为240°，则第二反射棱镜212对光线的反射范围为240°。
结合图4，展示了第二反射棱镜212按照顺时针方向旋转时的不同状态。以图中的反射面A举例说明，其中，0°表示为初始状态，然后依次旋转22.5°，45°，67.5°和90°，使得棱镜回到初始状态，反射面A旋转了90°，而反射光线的扫描范围为180°，则第二反射棱镜212对光线的反射范围为180°。
结合图5，展示了第三反射棱镜213按照顺时针方向旋转时的不同状态。以图中的反射面A举例说明，其中，0°表示为初始状态，然后依次旋转30°，60°，使得棱镜回到初始状态，反射面A旋转了60°，而反射光线的扫描范围为120°，则第三反射棱镜213对光线的反射范围为120°。
在实际应用场景下，反射棱镜21的边数越多，对应的扫描范围越小。当然，在旋转频率固定的情况下，由于探测光源的重复频率是固定的，边数越多，针对待测物体的扫描角度范围也越小，则可以将扫描角度范围细分更多的探测角度精度，提高扫描精度。因此，在实际使用中，可以根据实际情况选择合适的反射棱镜21，以对待测物体进行探测。
在本实施例中，通过调节伸缩组件22选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜21对探测激光进行反射，进而对待测物体进行探测，可以适应性选择与待测物体相匹配的扫描范围，不仅可以提高扫描精度，获得更为精细的测量数据，还可以提高扫描效率，以适用不同的应用场景。
在另一个实施例中，提供一种电子设备，所述电子设备包括前述实施例所描述的激光雷达装置，关于激光雷达装置的具体结构和工作原理请详见图1～图5以及相应的文字描述。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光雷达装置，其特征在于，所述激光雷达装置包括：发射单元(1)、反射单元(2)和探测器(3)，所述发射单元(1)设置在所述反射单元(2)和所述探测器(3)之间；
所述发射单元(1)用于发射探测激光；
所述反射单元(2)包括伸缩组件(22)和多个反射棱镜(21)，多个所述反射棱镜(21)设置在所述伸缩组件(22)上，其中，每一所述反射棱镜(21)的扫描范围不相同；
所述伸缩组件(22)用于带动所述反射棱镜(21)上下运动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜(21)与所述发射单元(1)相对应，从而反射所述探测激光至待测物体；
所述探测器(3)用于接收所述待测物体所反射的光线，以探测所述待测物体的距离和轮廓。
2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述反射单元(2)还包括旋转底座(23)，所述伸缩组件(22)设置在所述旋转底座(23)上，所述旋转底座(23)用于带动所述反射棱镜(21)旋转，以调节所述探测激光入射至所述反射棱镜(21)的入射角度，进而调节所述探测激光的反射角度，完成对待测物体的测量。
3.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其特征在于，所述激光雷达装置还包括控制器，所述控制器与所述反射单元(2)连接，所述控制器用于根据指定的扫描范围控制所述伸缩组件(22)作动，以选择符合指定扫描范围的所述反射棱镜(21)与所述发射单元(1)相对应；
所述控制器还用于控制所述旋转底座(23)的旋转频率。
4.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述激光雷达装置包括接收透镜(4)，所述发射单元(1)设置在所述接收透镜(4)的中间位置；
所述反射棱镜(21)用于接收所述待测物体的漫反射光，并将所述漫反射光反射至所述接收透镜(4)；
所述接收透镜(4)用于接收所述漫反射光，并将所述漫反射光汇聚至所述探测器(3)。
5.根据权利要求4所述的激光雷达装置，其特征在于，所述反射棱镜(21)的高度小于所述接收透镜(4)的孔径。
6.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述反射棱镜(21)具体包括第一反射棱镜(211)、第二反射棱镜(212)和第三反射棱镜(213)，所述第一反射棱镜(211)、所述第二反射棱镜(212)和所述第三反射棱镜(213)依次设置在所述伸缩组件(22)上，所述第一反射棱镜(211)、所述第二反射棱镜(212)和所述第三反射棱镜(213)的高度相等；
其中，所述第一反射棱镜(211)所包含的反射面个数小于所述第二反射棱镜(212)所包含的反射面的个数，所述第二反射棱镜(212)所包含的反射面个数小于所述第三反射棱镜(213)所包含的反射面的个数；
所述第一反射棱镜(211)的扫描范围大于所述第二反射棱镜(212)的扫描范围，所述第二反射棱镜(212)的扫描范围大于所述第三反射棱镜(213)的扫描范围。
7.根据权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，所述第一反射棱镜(211)为三角形棱镜，所述第一反射棱镜(211)包括三个反射面，每一所述反射面之间的夹角为60度，所述第一反射棱镜(211)的扫描范围为240度。
8.根据权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，所述第二反射棱镜(212)为四边形棱镜，所述第二反射棱镜(212)包括四个反射面，每一所述反射面之间的夹角为90度，所述第二反射棱镜(212)的扫描范围为180度。
9.根据权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，所述第三反射棱镜(213)为六边形棱镜，所述第三反射棱镜(213)包括六个反射面，每一所述反射面之间的夹角为120度，所述第二反射棱镜(212)的扫描范围为120度。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1～9任一项所述的激光雷达装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022097737.3U CN213182026U (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 一种激光雷达装置和相应的电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022097737.3U CN213182026U (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 一种激光雷达装置和相应的电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213182026U true CN213182026U (zh) | 2021-05-11 |
Family
ID=75775567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022097737.3U Active CN213182026U (zh) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | 一种激光雷达装置和相应的电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213182026U (zh) |
-
2020
- 2020-09-22 CN CN202022097737.3U patent/CN213182026U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103278808B (zh) | 一种多线扫描式激光雷达装置 | |
| CN109254286B (zh) | 机载激光雷达光学扫描装置 | |
| CN2773714Y (zh) | 激光扫描探测器 | |
| CN109752704A (zh) | 一种棱镜及多线激光雷达系统 | |
| CN109870707B (zh) | 用于水下航行器的棱锥形激光同步扫描成像装置 | |
| CN109581323B (zh) | 一种微机电激光雷达系统 | |
| CN211926789U (zh) | 一种激光雷达装置 | |
| US11662465B2 (en) | LIDAR with tilted and offset optical cavity | |
| WO2022141534A1 (zh) | 探测装置、扫描单元、可移动平台及探测装置的控制方法 | |
| CN109917350A (zh) | 激光雷达和激光探测设备 | |
| CN211718520U (zh) | 一种多线激光雷达 | |
| CN110658527A (zh) | 激光雷达、自主移动机器人及智能车辆 | |
| CN215599353U (zh) | 一种超广角激光扫描系统 | |
| WO2021196929A1 (zh) | 一种激光雷达接收系统 | |
| CN213182026U (zh) | 一种激光雷达装置和相应的电子设备 | |
| CN211926790U (zh) | 一种激光雷达装置 | |
| CN105549026A (zh) | 一种多线光学扫描测距装置及其方法 | |
| CN111263898A (zh) | 一种光束扫描系统、距离探测装置及电子设备 | |
| CN113189565A (zh) | 一种基于旋转多面镜的激光雷达控制系统及其实现方法 | |
| JP2022103971A (ja) | 光走査装置及び測距装置 | |
| CN207937606U (zh) | 一种激光雷达装置 | |
| CN111308444A (zh) | 一种激光雷达系统 | |
| CN108387904A (zh) | 一种激光雷达装置 | |
| CN212723365U (zh) | 双轴扫描3d激光雷达 | |
| CN117008139A (zh) | 激光雷达的检测方法及其检测系统、激光雷达 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A laser radar device and corresponding electronic equipment Effective date of registration: 20230309 Granted publication date: 20210511 Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: WUHAN KYLE OPTICS TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023420000097 |