激光雷达及激光雷达控制方法技术

本发明专利技术的实施例中公开了一种激光雷达及激光雷达控制方法，所述激光雷达包括：一个激光发射器，用于发射出射激光；一维振镜，用于在垂直方向上改变所述出射激光的光路方向；旋转结构，所述激光发射器和一维振镜设置于所述旋转结构上，所述旋转结构用于带动所述激光发射器和一维振镜旋转。本发明专利技术实施例能降低激光雷达的成本，提高激光雷达的垂直分辨率。

Lidar and lidar control methods

In the embodiment of the invention discloses a laser radar and laser radar control method, the laser radar includes a laser transmitter, for transmitting laser; one-dimensional vibrating mirror, for changing the direction of the laser light path in the vertical direction; the rotating structure, the laser transmitter and the one-dimensional the vibrating mirror is arranged on the rotating structure, the rotating structure for driving the laser transmitter and one dimensional rotation mirror. The embodiment of the invention can reduce the cost of the laser radar and improve the vertical resolution of the laser radar.

【技术实现步骤摘要】
激光雷达及激光雷达控制方法
本专利技术涉及检测领域，特别涉及一种激光雷达及激光雷达控制方法。
技术介绍
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，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。现有技术中的激光雷达，如果要实现三维扫描，即实现360范围的扫描，需要多个激光发射器。激光雷达中使用的激光发射器的成本较高，因此现有技术中的使用多个激光发射器的激光雷达的成本也很高。此外，现有技术中的激光雷达的垂直分辨率由单位长度上的激光发射器的个数决定，由于激光发射器有一定的体积，无法在单位长度上无线排布，因此现有技术中的激光雷达的垂直分辨率还比较低。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种激光雷达及激光雷达控制方法，能降低激光雷达的成本，提高激光雷达的垂直分辨率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：一方面，提供了一种激光雷达，包括：一个激光发射器，用于发射出射激光；一维振镜，用于在垂直方向上改变所述出射激光的光路方向；旋转结构，所述激光发射器和一维振镜设置于所述旋转结构上，所述旋转结构用于带动所述激光发射器和一维振镜旋转。可选的，所述激光雷达还包括准直单元，设置于所述激光发射器与所述一维振镜之间，用于准直所述激光发射器发射的出射激光。可选的，所述激光雷达还包括接收器，用于接收反射激光，所述反射激光为改变光路方向后的出射激光经被测物体反射后的激光。可选的，所述接收器为面阵式接收器。可选的，所述激光雷达还包括聚焦单元，设置于所述接收器之前，用于聚焦所述反射激光，所述反射激光为改变光路方向后的出射激光经被测物体反射后的激光，所述聚焦后的反射激光由所述接收器接收。第二方面，提供了一种激光雷达控制方法，所述方法包括：一个激光发射器发射出射激光；一维振镜在垂直方向上改变所述出射激光的光路方向；旋转结构带动所述激光发射器和一维振镜旋转，其中，所述激光发射器和一维振镜设置于所述旋转结构上。可选的，所述方法还包括：准直单元准直所述激光发射器发射的出射激光；其中，所述准直单元设置于所述激光发射器与所述一维振镜之间。可选的，所述方法还包括：接收器接收反射激光，所述反射激光为改变光路方向后的出射激光经被测物体反射后的激光。可选的，所述接收器为面阵式接收器。可选的，所述方法还包括：聚焦单元聚焦所述反射激光，所述聚焦单元设置于所述接收器之前，所述反射激光为改变光路方向后的出射激光经被测物体反射后的激光，所述聚焦后的反射激光由所述接收器接收。本专利技术的实施例中公开了一种激光雷达，包括一个激光发射器、一维振镜和旋转结构，由于本专利技术实施例只使用了一个激光发射器，可以节约成本；同时，本专利技术激光雷达采用一维振镜使一个激光发射器发射的一条出射激光在垂直方向上改变光路，由于一维振镜的扭转速度极快，因此在垂直方向上分布的激光光束可以很多，从而可以提高激光雷达的垂直分辨率；此外，本专利技术实施例中的旋转结构可以带动激光发射器和一维振镜旋转，从而实现三百六十度的三维扫描。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的一些实施例，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他的附图。图1所示为本专利技术实施例的激光雷达的示意图；图2所示为本专利技术实施例的激光发射器发射的出射激光经过一维振镜之后的光斑图；图3所示为本专利技术实施例的激光雷达的示意图；图4所示为本专利技术实施例的激光雷达控制方法的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术如下实施例提供了一种激光雷达，能降低激光雷达的成本，提高激光雷达的垂直分辨率。图1所示为本专利技术实施例的激光雷达的示意图，如图1所示，所述激光雷达包括：一个激光发射器110，用于发射出射激光；一维振镜120，用于在垂直方向上改变所述出射激光的光路方向；旋转结构130，所述激光发射110和一维振镜120设置于所述旋转结构130上，所述旋转结构130用于带动所述激光发射器110和一维振镜120旋转。一维振镜在工作时需加载驱动信号，工作在谐振频率下，一维振镜的镜面在一个轴方向上高速扭转，将激光光束由点扫描成线。常用的振镜可以是MEMS振镜(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem)，或可以是机械式振镜，或可以是具有相同或相似功能的其他功能单元。图1中的旋转结构130仅为示例性地示出与激光发射器110和一维振镜之间的相对位置，并非旋转结构130的具体结构。图2所示为激光发射器110发射的出射激光经过一维振镜120之后的光斑图，理论上，经过一维振镜后的出射激光在垂直方向上可以有无数条，即在垂直方向上分布的激光光束可以有很多条。垂直方向上的激光光束的条数决定了激光雷达的垂直分辨率，条数越多，垂直分辨率越高，因此，使用一维MEMES振镜120的激光雷达的垂直分辨率可以很高。本专利技术实施例的激光雷达只使用了一个激光发射器110，相比传统激光雷达，可以极大的节约成本。本专利技术实施例中的激光雷达还包括旋转结构130，激光发射110和一维振镜120设置于所述旋转结构130上，旋转结构130用于带动所述激光发射器和一维振镜120旋转。激光发射器110和一维振镜120旋转，可使垂直方向上的多条激光光束旋转360度，从而实现360度的扫描。本专利技术实施例中的旋转结构可以是任何可以带动发射器110和一维振镜120旋转的结构，例如可以是旋转轴与旋转底盘，或可以是可旋转磁环结构，具体在此不再赘述。本专利技术实施例的激光雷达，由于只使用了一个激光发射器，因为可以节约成本；同时，本专利技术实施例的激光雷达采用一维振镜使出射激光在垂直方向上改变光路，由于一维振镜的扭转速度极快，因此在垂直方向上分布的激光光束可以很多，从而可以提高激光雷达的垂直分辨率。此外，旋转结构可以使可使垂直方向上的多条激光光束旋转360度，从而实现360度的扫描。图3所示为本专利技术实施例的激光雷达的示意图，如图3所示，本专利技术实施例激光雷达包括激光发射器110、一维振镜120以及旋转结构130，还包括准直单元140，设置于所述激光发射器110与所述一维振镜120之间，用于准直所述激光发射器110发射的出射激光。本专利技术实施例中，准直单元140可以是准直镜，准直镜可以是单透镜，也可以是由多片透镜组成的透镜组。若激光器110的发出的出射激光经一维振镜120的偏转后再到准直单元140，由于一维振镜会将单点激光偏转成激光光束，相当于进入准直镜的是大角度的入射光，要校正大角度入射光需要多片镜片来校正，增加了产品成本，也增加了设计难度，还会造成出射激光的衰减。因此本专利技术实施例中，发射激光直接经准直镜140准直后在由一维振镜120来偏转，光的反射不引入像差等因素，简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光雷达，其特征在于，包括：一个激光发射器，用于发射出射激光；一维振镜，用于在垂直方向上改变所述出射激光的光路方向；旋转结构，所述激光发射器和一维振镜设置于所述旋转结构上，所述旋转结构用于带动所述激光发射器和一维振镜旋转。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括：一个激光发射器，用于发射出射激光；一维振镜，用于在垂直方向上改变所述出射激光的光路方向；旋转结构，所述激光发射器和一维振镜设置于所述旋转结构上，所述旋转结构用于带动所述激光发射器和一维振镜旋转。2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括准直单元，设置于所述激光发射器与所述一维振镜之间，用于准直所述激光发射器发射的出射激光。3.如权利要求1或2所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括接收器，用于接收反射激光，所述反射激光为改变光路方向后的出射激光经被测物体反射后的激光。4.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述接收器为面阵式接收器。5.如权利要求3或4所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括聚焦单元，设置于所述接收器之前，用于聚焦所述反射激光，所述反射激光为改变光路方向后的出射激光经被测物体反射后的激光，所述聚焦后的反射激光由所述接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱纯鑫，刘乐天，
申请(专利权)人：深圳市速腾聚创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44