[發明專利]激光雷達及激光雷達的測距方法

有效

• 申請號: 201911323199.0
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110988843B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 楊俊;胡攀攀;楊昆;潘奇
• 申請（專利權）人: 武漢萬集信息技術有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 吳會英;劉芳

本發明提供了一種激光雷達及激光雷達的測距方法，該激光雷達包括：第一光學系統模塊、第二光學系統模塊及數據處理模塊；第一光學系統模塊和第二光學系統模塊沿激光雷達的旋轉軸周向對稱設置；第一光學系統模塊和第二光學系統模塊分別與數據處理模塊連接；第一光學系統模塊和第二光學系統模塊分別用于：在激光雷達以旋轉軸為中心旋轉時，同時對同一水平面進行掃描，以獲得對應掃描范圍的掃描數據；數據處理模塊用于：判斷是否滿足掃描數據拼接條件，若確定滿足掃描數據拼接條件，則對對應掃描范圍的掃描數據進行拼接，輸出至少一圈的掃描數據。在提高掃描頻率和電機轉速效果的同時減少了激光雷達的內部發熱，保證了激光雷達的性能和壽命。

技術領域

本發明實施例涉及激光雷達探測技術領域，尤其涉及一種激光雷達及激光雷達的測距方法。

背景技術

激光雷達，是以發射激光脈沖信號探測目標位置、速度、與激光雷達的距離等特征量的雷達系統。激光雷達測距的主要原理是：激光源產生激光脈沖信號，并通過光纖或準直擴束鏡發出一束窄脈沖，然后通過測量該窄脈沖在目標與激光雷達之間的飛行時間來計算激光雷達與目標之間的距離。利用激光雷達測距可以實現快速測距，所以廣泛應用于武器、智能交通等領域。

實際應用中，由于激光雷達整體旋轉負載較重以及電機的固有特性，整體旋轉式360°激光雷達的掃描頻率最大只能做到20Hz，但是某些實際情況下，需要的掃描頻率可能會更高。

為了解決掃描頻率較低的問題，現有技術中主要有兩種方法，一種方法是通過提升重頻，在轉速不變的情況下，大幅增加單圈數據量，但是由于激光管特性的限制，大幅提升重頻，會對激光管的壽命造成影響，從而降低了激光雷達的使用壽命。另一種方法是強行提升電機轉速，使用這種方法可能會導致電機動平衡不穩，并且大幅縮短電機壽命，從而影響激光雷達使用壽命。此外，無論是采用提升重頻的方法還是強行提升電機轉速的方法，都會導致激光雷達內部發熱嚴重，對激光雷達的性能以及壽命均有很大影響。所以現有技術中的提高激光雷達掃描頻率的方法，均無法保證激光雷達的性能和壽命。

發明內容

本發明實施例提供一種激光雷達及激光雷達的測距方法，解決了現有技術中無法在保證激光雷達的性能和壽命的情況下提高激光雷達掃描頻率的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供一種激光雷達，包括：第一光學系統模塊、第二光學系統模塊及數據處理模塊；

第一光學系統模塊和所述第二光學系統模塊沿所述激光雷達的旋轉軸周向對稱設置；

所述第一光學系統模塊和所述第二光學系統模塊分別與所述數據處理模塊連接；

所述第一光學系統模塊和所述第二光學系統模塊分別用于：在所述激光雷達以旋轉軸為中心旋轉時，同時對同一水平面進行掃描，以獲得對應掃描范圍的掃描數據；

所述數據處理模塊用于：判斷是否滿足掃描數據拼接條件，若確定滿足掃描數據拼接條件，則對所述對應掃描范圍的掃描數據進行拼接，輸出至少一圈的掃描數據。

進一步地，如上所述的激光雷達，所述第一光學系統模塊和所述第二光學系統模塊分別包括：依次光路連接的激光發射單元，發射反射鏡，發射透鏡組；依次光路連接的激光接收單元，接收反射鏡，接收透鏡組。

進一步地，如上所述的激光雷達，還包括：第一擋片；

發射透鏡組包括：發射鏡筒和至少兩片發射透鏡；所述發射透鏡分別固定在所述發射鏡筒中；

所述接收透鏡組包括：接收鏡筒和至少兩片接收透鏡；所述接收透鏡分別固定在所述接收鏡筒中；

所述發射鏡筒和所述接收鏡筒之間設置第一擋片。

進一步地，如上所述的激光雷達，還包括：第一反射鏡支架、第二反射鏡支架及兩個第二擋片；

所述第一反射鏡支架和所述第二反射鏡支架固定設置在主旋轉體上；