[發(fā)明專利]激光雷達外殼構(gòu)建方法、激光雷達、裝置和計算機設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210621570.7
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115166689A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林建東;李進強;任玉松;單建勇;白玉茹;秦屹
• 申請（專利權(quán)）人: 森思泰克河北科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/02
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 顏瀟

本申請涉及一種激光雷達外殼構(gòu)建方法、激光雷達、裝置和計算機設(shè)備。所述方法包括：在近軸條件下，確定激光雷達發(fā)射的探測光束的水平發(fā)散角與激光雷達參數(shù)的函數(shù)關(guān)系，其中，激光雷達參數(shù)包括激光雷達外殼的折射率、激光雷達外殼的中心厚度和激光雷達外殼的內(nèi)表面半徑，根據(jù)函數(shù)關(guān)系及水平發(fā)散角的目標(biāo)值，確定激光雷達外殼的折射率值、中心厚度值和內(nèi)表面半徑值，并根據(jù)折射率值、中心厚度值和內(nèi)表面半徑值，確定激光雷達外殼的外表面的截面曲線函數(shù)，根據(jù)內(nèi)表面半徑值和截面曲線函數(shù)，構(gòu)建激光雷達外殼。采用本方法能夠提高激光雷達的檢測精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及激光雷達技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光雷達外殼構(gòu)建方法、激光雷達、裝置和計算機設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著人工智能以及無人駕駛領(lǐng)域的快速發(fā)展，激光雷達因其測距精度高、角度分辨率高、重復(fù)頻率高等優(yōu)異性能而備受關(guān)注。激光雷達外殼作為激光雷達的重要部件，不僅對雷達起著支撐和保護的功能，而且對雷達的整機性能和測量可靠性有很大影響。

傳統(tǒng)的激光雷達中，激光雷達外殼采用柱形或者半球殼形等旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，由于激光雷達外殼的折射率與空氣折射率不同，當(dāng)激光光束經(jīng)過激光雷達外殼向外出射時，激光雷達外殼對激光光束產(chǎn)生折射作用，使得激光光束產(chǎn)生水平方向上的發(fā)散，而激光光束在豎直方向上會同時產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和發(fā)散，激光光束的發(fā)散和偏轉(zhuǎn)都會影響激光雷達的性能，降低了激光雷達的探測精度。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠減小激光光束的發(fā)散，以及消除激光光束偏轉(zhuǎn)的激光雷達外殼構(gòu)建方法、激光雷達、裝置、計算機設(shè)備、計算機可讀存儲介質(zhì)和計算機程序產(chǎn)品。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N激光雷達外殼構(gòu)建方法。所述方法包括：

在近軸條件下，確定激光雷達發(fā)射的探測光束的水平發(fā)散角與激光雷達參數(shù)的函數(shù)關(guān)系，其中，所述激光雷達參數(shù)包括激光雷達外殼的折射率、所述激光雷達外殼的中心厚度和所述激光雷達外殼的內(nèi)表面半徑；

根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系及所述水平發(fā)散角的目標(biāo)值，確定所述激光雷達外殼的折射率值、中心厚度值和內(nèi)表面半徑值；

根據(jù)所述折射率值、所述中心厚度值和所述內(nèi)表面半徑值，確定所述激光雷達外殼的外表面的截面曲線函數(shù)，經(jīng)過所述激光雷達外殼的中心軸的平面與所述外表面相交形成的曲線為所述截面曲線，所述中心軸經(jīng)過所述內(nèi)表面的球心，并垂直于水平方向；

根據(jù)所述內(nèi)表面半徑值和所述截面曲線函數(shù)，構(gòu)建所述激光雷達外殼。

在其中一個實施例中，所述方法還包括：

根據(jù)所述探測光束的預(yù)設(shè)寬度和預(yù)設(shè)比例系數(shù)，確定所述水平發(fā)散角的取值范圍；

根據(jù)所述水平發(fā)散角的取值范圍，確定所述水平發(fā)散角的目標(biāo)值。

在其中一個實施例中，所述根據(jù)所述折射率值、所述中心厚度值和所述內(nèi)表面半徑值，確定所述激光雷達外殼的外表面的截面曲線函數(shù)，包括：

根據(jù)所述折射率值、所述中心厚度值和所述內(nèi)表面半徑值，確定第一光程，所述第一光程為第一激光光束從所述內(nèi)表面球心到目標(biāo)平面的光程，所述第一激光光束為以水平方向，從所述內(nèi)表面球心出射的激光光束；

根據(jù)傾斜角、所述折射率值、所述中心厚度值和所述內(nèi)表面半徑值，確定第二光程，所述第二光程為第二激光光束從中心軸到所述目標(biāo)平面的光程，所述第二激光光束為以水平方向，從所述中心軸出射的激光光束，所述目標(biāo)平面分別垂直于所述第一激光光束和所述第二激光光束，所述第二激光光束與所述內(nèi)表面相交，形成交點，所述交點與所述內(nèi)表面球心的連線，形成第一半徑，所述第一半徑與所述第二激光光束的夾角為所述傾斜角；

根據(jù)所述第一光程和所述第二光程，確定所述激光雷達外殼的外表面的截面曲線函數(shù)。