CN213957611U - 一种多线激光雷达 - Google Patents

Abstract

本公开实施例中提供了一种多线激光雷达，属于测量技术领域，具体包括：激光发射器，所述激光发射器用于发射激光至待检测物体；准直镜；多边棱镜，所述多边棱镜和所述准直镜均设置于所述激光发射器的发射路线上，所述多边棱镜设置于所述准直镜远离所述激光发射器的一侧，所述多边棱镜用于将所述激光发射器发射的激光分成多束子激光射出；汇聚单元，所述汇聚单元用于将经过所述待检测物体反射的激光汇聚；探测组件，所述探测组件用于接收经所述汇聚单元汇聚的激光。通过本公开的方案，能够将单一发射的激光经过准直后固定分成多束射出，并接收经待检测物体反射的激光以实现探测，提高了多线激光雷达的适应性和测量精确度。

Description

一种多线激光雷达

技术领域

本公开涉及测量技术领域，尤其涉及一种多线激光雷达。

背景技术

目前，随着科技的发展，在针对远距离物体进行精准测距时，传统的尺度测量方式容易出现误差，且测量效率低下，人们开始使用光学测距工具例如激光雷达。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，激光雷达测距因为其优异的特性，在智能运动领域的感知环节中起着不可或缺的作用，目前，机械雷达采用的技术方案为多个激光源配套多个探测器进行使用，实现多线的功能。但是现有实现技术体系中，需要对激光源和探测器进行一一配对结构较为复杂且测量容易出现误差。

可见，现有的多线激光雷达存在适应性和测量精度较差的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种多线激光雷达，至少部分解决现有技术中存在的适应性和测量精度较差的问题。

本公开实施例提供了一种多线激光雷达，包括：

激光发射器，所述激光发射器用于发射激光至待检测物体；

准直镜；

多边棱镜，所述多边棱镜和所述准直镜均设置于所述激光发射器的发射路线上，所述多边棱镜设置于所述准直镜远离所述激光发射器的一侧，所述多边棱镜用于将所述激光发射器发射的激光分成多束子激光射出；

汇聚单元，所述汇聚单元用于将经过所述待检测物体反射的激光汇聚；

探测组件，所述探测组件用于接收经所述汇聚单元汇聚的激光。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述准直镜的中心与所述多边棱镜的中心位于同一直线上。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述多边棱镜包括水平面和多边面，所述多边面相对所述水平面远离所述准直镜。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述激光发射器发射的激光经所述多边棱镜进行分光后的出射角度为α＝arccos(sinθ/n)，其中，θ为所述多边棱镜的倾斜角度，n为所述多边棱镜的折射率。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述激光发射器位置设置有散热器。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述多线激光雷达还包括壳体，所述激光发射器、所述准直镜、所述多边棱镜、所述汇聚单元和所述探测组件均设置于所述壳体内。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述壳体对应所述激光发射器的光路的位置设置有开口。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述壳体底部设置有固定组件，所述固定组件用于将所述壳体固定于外接设备。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述壳体内设置有超声波传感器。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述壳体内还设置有通讯组件，所述通讯组件与所述探测组件的数据端电连接。

本公开实施例中的多线激光雷达，包括：激光发射器，所述激光发射器用于发射激光至待检测物体；准直镜；多边棱镜，所述多边棱镜和所述准直镜均设置于所述激光发射器的发射路线上，所述多边棱镜设置于所述准直镜远离所述激光发射器的一侧，所述多边棱镜用于将所述激光发射器发射的激光分成多束子激光射出；汇聚单元，所述汇聚单元用于将经过所述待检测物体反射的激光汇聚；探测组件，所述探测组件用于接收经所述汇聚单元汇聚的激光。通过本公开的方案，能够将单一发射的激光经过准直后固定分成多束射出，并接收经待检测物体反射的激光以实现探测，提高了多线激光雷达的适应性和测量精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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公开的一些实施例，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它的附图。

图1为本公开实施例提供的一种多线激光雷达的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的另一种多线激光雷达的部分结构示意图。

附图标记汇总：

多线激光雷达100；

激光发射器110；

准直镜120；

多边棱镜130；

汇聚单元140；

探测组件150。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

目前，随着科技的发展，在针对远距离物体进行精准测距时，传统的尺度测量方式容易出现误差，且测量效率低下，人们开始使用光学测距工具例如激光雷达。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，激光雷达测距因为其优异的特性，在智能运动领域的感知环节中起着不可或缺的作用，目前，机械雷达采用的技术方案为多个激光源配套多个探测器进行使用，实现多线的功能。但是现有实现技术体系中，需要对激光源和探测器进行一一配对结构较为复杂且测量容易出现误差。本公开实施例提供一种多线激光雷达，所述多线激光雷达可以应用于中远距离的测距。

参见图1，为本公开实施例提供的一种多线激光雷达的结构示意图。如图1所示，所述多线激光雷达100主要包括：

激光发射器110，所述激光发射器110用于发射激光至待检测物体；

准直镜120；

多边棱镜130，所述多边棱镜130和所述准直镜120均设置于所述激光发射器110的发射路线上，所述多边棱镜130设置于所述准直镜120远离所述激光发射器110的一侧，所述多边棱镜130用于将所述激光发射器110发射的激光分成多束子激光射出；

汇聚单元140，所述汇聚单元140用于将经过所述待检测物体反射的激光汇聚；

探测组件150，所述探测组件150用于接收经所述汇聚单元140汇聚的激光。

具体装配时，将所述多边棱镜130和所述准直镜120均设置于所述激光发射器110的发射路线上，并将所述多边棱镜130设置于所述准直镜120远离所述激光发射器110的一侧，然后将所述汇聚单元140设置在反射光路上，具体位置可以根据实际需求进行安装或调整，以使得能将所述待检测物体反射的激光均汇聚到所述探测组件150上。

在使用时，所述激光发射器110发射激光，经过所述准直镜120进行准直，对所述激光的发散角进行压缩，然后所述激光经过所述多边棱镜130进行分光，所述多边棱镜130将所述激光发射器110发射的激光分成多束子激光射出至所述待检测物体进行测量，多束所述子激光射至所述待检测物体后，经所述待检测物体的反射，再次射至所述汇聚单元140，所述汇聚单元140将全部所述子激光的光线汇聚至所述探测组件150，所述探测组件150接收的激光进行分析处理，得到所述待检测物体对应的测量信息例如位置、速度等特征量。

本实施例提供的多线激光雷达，通过将单一发射的激光经过准直后固定分成多束射出，并接收经待检测物体反射的激光以实现探测，提高了多线激光雷达的适应性和测量精确度。

在上述实施例的基础上，所述准直镜120的中心与所述多边棱镜130的中心位于同一直线上。

具体实施时，考虑到光沿直线传播的特性，可以将所述准直镜120的中心与所述多边棱镜130的中心位于同一直线上，以提高测量精准度，以及避免光源传播过程中损耗。

在上述实施例的基础上，如图2所示，所述多边棱镜130包括水平面和多边面，所述多边面相对所述水平面远离所述准直镜120。

可选的，所述激光发射器110发射的激光经所述多边棱镜130进行分光后的出射角度为α＝arccos(sinθ/n)，其中，θ为所述多边棱镜130的倾斜角度，n为所述多边棱镜130的折射率。

具体实施时，所述多边面相对所述水平面远离所述准直镜120，以使得所述激光发射器110发射的激光能通过所述水平面射入，并经所述多边面分光，分光后的子激光的出射角由所述多边棱镜130的倾斜角度和所述多边棱镜130的折射率决定，以使得根据实际需求调整激光的探测方向时能简单直观。

在上述实施例的基础上，所述激光发射器110位置设置有散热器。

在使用时，考虑到所述激光发射器110在使用时，会存在发热现象，容易对设备的元器件造成损耗，可以在所述激光发射器110位置设置有所述散热器例如风扇或水冷散热器等，以降低所述激光发射器110使用时的温度，提高设备使用寿命。

在上述实施例的基础上，所述多线激光雷达100还包括壳体，所述激光发射器110、所述准直镜120、所述多边棱镜130、所述汇聚单元140和所述探测组件150均设置于所述壳体内。

具体实施时，考虑到外界光源对所述激光会造成干扰，可以将所述激光发射器110、所述准直镜120、所述多边棱镜130、所述汇聚单元140和所述探测组件150均设置于所述壳体内，同时也能减缓元器件老化速度。

可选的，所述壳体对应所述激光发射器110的光路的位置设置有开口。

在使用时，经过所述多边棱镜130和所述待检测物体反射的激光可以通过所述开口。当然，也可以在所述开口设置黑色透光板等，能隔绝外界干扰光线且不阻碍所述激光的传播。

进一步的，所述壳体底部设置有固定组件，所述固定组件用于将所述壳体固定于外接设备。

在使用时，考虑到在对所述待检测物体进行测距时，所述壳体需要保持固定状态，以避免测量出现误差，可以在所述壳体底部设置有固定组件，所述固定组件用于将所述壳体固定于外接设备，同时也能方便移动。

可选的，所述壳体内设置有超声波传感器。

考虑到在进行实时测距时，可能会存在移动过程，但是遇到透明障碍物例如玻璃等，所述激光会穿过障碍物，从而会导致碰撞，可以在所述壳体内设置有超声波传感器，能检测到透明障碍物从而向操作人员发出提示，以实现避障功能。

在上述实施例的基础上，所述壳体内还设置有通讯组件，所述通讯组件与所述探测组件150的数据端电连接。

在使用时，当所述探测组件150对经过所述待检测物体反射的激光完成检测后，可以将检测信息发送至云端进行存储，以提高数据处理效率。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多线激光雷达，其特征在于，包括：

激光发射器，所述激光发射器用于发射激光至待检测物体；

准直镜；

多边棱镜，所述多边棱镜和所述准直镜均设置于所述激光发射器的发射路线上，所述多边棱镜设置于所述准直镜远离所述激光发射器的一侧，所述多边棱镜用于将所述激光发射器发射的激光分成多束子激光射出；

汇聚单元，所述汇聚单元用于将经过所述待检测物体反射的激光汇聚；

探测组件，所述探测组件用于接收经所述汇聚单元汇聚的激光。

2.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述准直镜的中心与所述多边棱镜的中心位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述多边棱镜包括水平面和多边面，所述多边面相对所述水平面远离所述准直镜。

4.根据权利要求3所述的多线激光雷达，其特征在于，所述激光发射器发射的激光经所述多边棱镜进行分光后的出射角度为α＝arccos(sinθ/n)，其中，θ为所述多边棱镜的倾斜角度，n为所述多边棱镜的折射率。

5.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述激光发射器位置设置有散热器。

6.根据权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述多线激光雷达还包括壳体，所述激光发射器、所述准直镜、所述多边棱镜、所述汇聚单元和所述探测组件均设置于所述壳体内。

7.根据权利要求6所述的多线激光雷达，其特征在于，所述壳体对应所述激光发射器的光路的位置设置有开口。

8.根据权利要求7所述的多线激光雷达，其特征在于，所述壳体底部设置有固定组件，所述固定组件用于将所述壳体固定于外接设备。

9.根据权利要求8所述的多线激光雷达，其特征在于，所述壳体内设置有超声波传感器。

10.根据权利要求9所述的多线激光雷达，其特征在于，所述壳体内还设置有通讯组件，所述通讯组件与所述探测组件的数据端电连接。

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