[發(fā)明專利]激光雷達(dá)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811463774.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN109557553A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京覺醒紀(jì)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S17/89
• 分類號(hào): G01S17/89;G01S17/93;G01S7/481
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤(rùn)

本發(fā)明涉及一種激光雷達(dá)，用于形成關(guān)于周圍環(huán)境的點(diǎn)云圖像，其特征在于，所述激光雷達(dá)包括激光發(fā)射模塊、激光接收模塊和發(fā)射接收共用模塊，其中：激光發(fā)射模塊包括用于產(chǎn)生出射光的激光發(fā)生器，所述出射光沿發(fā)射路徑傳輸并穿過發(fā)射接收共用模塊；發(fā)射共用模塊將所述出射光朝向周圍環(huán)境引導(dǎo)，并收集周圍環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象反射的反射光且將所述反射光沿接收路徑朝向激光接收模塊引導(dǎo)；激光接收模塊包括激光檢測(cè)器，所述激光檢測(cè)器被配置為檢測(cè)沿接收路徑傳輸?shù)姆瓷涔猓磺移渲性谒霭l(fā)射接收共用模塊中，所述出射光的發(fā)射路徑和所述反射光的接收路徑至少部分地重合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光雷達(dá)，其特別地應(yīng)用于至少以半自主模式操作的機(jī)動(dòng)車輛中，用于獲知周圍環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的方位和距離信息。

背景技術(shù)

機(jī)動(dòng)車輛可以被配置為以自主模式或半自主模式操作，其中，車輛在具有很少或沒有駕駛員介入的情況下導(dǎo)航通過環(huán)境。所述機(jī)動(dòng)車輛可包括配置為檢測(cè)關(guān)于車輛周圍的環(huán)境的信息的一個(gè)或多個(gè)傳感器，例如激光雷達(dá)。

激光雷達(dá)可通過快速且重復(fù)地發(fā)射激光光束來掃描周圍環(huán)境，以獲取反映周圍環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的形貌、位置和運(yùn)動(dòng)的“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)。具體地，一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的反射表面的距離通過如下方式來確定：激光雷達(dá)向周圍環(huán)境發(fā)射激光光束并接收由周圍環(huán)境中的對(duì)象的反射表面所反射的反射光，通過計(jì)算激光光束的發(fā)射時(shí)間點(diǎn)和反射光的返回時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間延遲來確定周圍環(huán)境中的反射表面的距離信息。同時(shí)，激光雷達(dá)可確定描述激光光束的空間取向的角度信息。將反射表面的距離信息和激光光束的角度信息相結(jié)合，可生成包括所掃描的周圍環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維地圖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少提供一種兼顧低成本、小體積、高性能的激光雷達(dá)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種激光雷達(dá)，包括激光發(fā)射模塊、激光接收模塊和發(fā)射接收共用模塊，其中：激光發(fā)射模塊包括用于產(chǎn)生出射光的激光發(fā)生器，所述出射光沿發(fā)射路徑傳輸并穿過發(fā)射接收共用模塊；發(fā)射共用模塊將所述出射光朝向周圍環(huán)境引導(dǎo)，并收集周圍環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象反射的反射光且將所述反射光沿接收路徑朝向激光接收模塊引導(dǎo)；激光接收模塊包括激光檢測(cè)器，所述激光檢測(cè)器被配置為檢測(cè)沿接收路徑傳輸?shù)姆瓷涔猓磺移渲性谒霭l(fā)射接收共用模塊中，所述出射光的發(fā)射路徑和所述反射光的接收路徑至少部分地重合。

由于這樣的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，發(fā)射接收共用模塊可提供發(fā)射路徑和接收路徑的共用空間，從而激光雷達(dá)的外形尺寸、制造成本可被壓縮。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)射接收共用模塊包括掃描結(jié)構(gòu)，所述掃描結(jié)構(gòu)改變來自激光發(fā)射模塊的出射光的空間取向并將出射光朝向周圍環(huán)境引導(dǎo)，且改變來自由周圍環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象反射的反射光的空間取向并將反射光沿接收路徑朝向激光接收模塊引導(dǎo)。由此，掃描結(jié)構(gòu)兼具改變出射光和反射光的空間取向的功能，在發(fā)射接收共用模塊中，出射光的發(fā)射路徑和反射光的接收路徑基本同軸設(shè)置，這有助于消除旁軸光路中存在的光學(xué)誤差，提高激光測(cè)距的精度，并簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述激光雷達(dá)還包括透射反射器件，所述透射反射器件包括透射區(qū)域和反射區(qū)域，所述透射區(qū)域允許由激光發(fā)射模塊產(chǎn)生的出射光透過并進(jìn)入發(fā)射接收共用模塊，所述反射區(qū)域反射來自發(fā)射接收共用模塊的反射光并將所述反射光朝向激光接收模塊引導(dǎo)。透射反射器件的設(shè)計(jì)有助于實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射模塊和激光接收模塊空間上的合理布局，以更高效的方式利用激光雷達(dá)的內(nèi)部容積。

優(yōu)選地，所述激光發(fā)射模塊包括第一反射器件，用于折疊所述出射光的發(fā)射路徑，和/或所述激光發(fā)射模塊包括第二反射器件，用于折疊所述反射光的接收路徑。由于至少一個(gè)反射器件的設(shè)置，反射光的發(fā)射路徑和/或接收路徑可被折疊，激光發(fā)射模塊和/或激光接收模塊所占據(jù)的空間體積與未包括反射器件的激光發(fā)射模塊和/或激光接收模塊相比可被縮小，并且可將激光接收模塊和/或激光接收模塊的組成元件更緊湊、靈活地排布在激光雷達(dá)內(nèi)部，從而減小激光雷達(dá)的外形尺寸。