[發明專利]多線激光雷達以及使用多線激光雷達進行探測的方法

有效

• 申請號: 202110788412.6
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN113552554B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王瑞;李娜;向少卿;李一帆
• 申請（專利權）人: 上海禾賽科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/931
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博

本發明提供了一種多線激光雷達，所述多線激光雷達包括轉子、定子及多個激光器；其特征在于：每個激光器發出的檢測光被障礙物反射后，經過接收器件后會聚在對應的探測器上，所述多線激光雷達進一步包括：承載體，承載體上設置所述多個激光器；且多個激光器呈n列設置于承載體上，n≥2；所述承載體設置在轉子內；光準直器件；所述激光器發出的檢測光束經電機帶動繞中軸掃描所生成的掃描線在上下方向上具有疏密分布，以盡可能更多地獲得處于中心視場內的障礙物的信息；所述光準直器件設置在所述轉子內；所述多線激光雷達的線束≥16。本發明具有高垂直角分辨率、高水平角分辨率、高掃描頻率、掃描結果更加準確等優點。

本申請是2017年6月19日所提出的申請號為201710463616.6、發明名稱為“基于多個激光器的多線激光雷達”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及激光雷達，特別涉及一種多線激光雷達以及使用多線激光雷達進行探測的方法。

背景技術

為了盡可能多的獲取被掃描區域的三維信息，目前多采用多線激光雷達，可以覆蓋更多的垂直視場區域。目前市面上多線激光雷達的線束角度分布都采取在一定角度范圍內均分的方法(即垂直角分辨率是確定的值)，如Velodyne的16線、32線及64線激光雷達，其垂直角分辨率分別是2度、1.33度及0.43度，Ibeo的4線、8線激光雷達垂直角分辨率為0.8度。

車載激光雷達的具體應用場景，主要是檢測地面上的行人、車輛等。這就意味著如果在垂直方向上上下均分視場的話，向上發射的激光線束很大程度是被浪費的。

另外，如果按照目前市場產品的角度劃分方案，將所有視場角全部均分，那么達到更高的垂直分辨率就需要更多線，這也就意味著更高的成本、更大的體積和更低的可靠性穩定性。由于受限于以太網的數據容量及車載CPU的處理速度，更高線數的激光雷達(如Velodyne)無法同時兼顧高水平角分辨率和高掃描頻率。

而基于降低成本的原因而減少線數，那么角度間隔又太大，在不遠的距離范圍(如40米)就無法分辨目標，例如按照總垂直視場角32°，2°間隔(垂直分辨率)，需要16線，那么40m距離處激光線束間距大約在1.4m，很容易就漏掉一個行人。

發明內容

為解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種高垂直角分辨率、高水平角分辨率、高掃描速率、掃描結果準確的基于多個激光器的多線激光雷達。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于多個激光器的多線激光雷達，所述多線激光雷達包括轉子和定子；所述多線激光雷達進一步包括：

承載體，承載體上設置多個激光器；所述承載體設置在轉子內；

光準直器件，所述承載體上的激光器在包括所述光準直器件的主軸的豎直平面上的投影點在上下方向上具有疏密分布；所述光準直器件設置在所述轉子內。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1.本發明通過激光器的疏密設置，使得激光光束非均勻分布設計在較低線束時，能夠實現較高的垂直角分辨率，節約成本，減小體積；

2.本發明的激光雷達充分考慮到車輛行駛中需要識別的障礙物(如行人、車輛等)通常聚集在水平線和靠近地面附近，因此增強了中心激光光束(水平和水平附近)的密度，這種非均勻式激光束分布在現實交通環境下更加科學合理；

3.本發明的激光雷達在垂直角分辨率高的同時，由于減小了線束，能夠同時兼顧高水平角分辨率和高掃描頻率，掃描結果更加準確；

4.本發明采用同軸(電機、轉動腔、上電路板等均繞中軸旋轉)傳動方式，大大減小傳動零件的數量以及占用的空間，提高系統穩定性；