一种扫描激光雷达系统技术方案

本申请公开了一种扫描激光雷达系统，扫描激光雷达系统包括：壳体、激光测距组件以及反射组件，激光测距组件与反射组件设置在壳体上，激光测距组件的激光收发口朝向反射组件，反射组件至少包括第一反射镜、第二反射镜以及旋转机构，第一反射镜与第二反射镜设置在旋转机构上，第一反射镜和第二反射镜与旋转机构的轴向方向之间的夹角分别为第一预设角度和第二预设角度。通过上述方式，本申请能够同时得到目标测量物体的宽度、高度以及距离信息，并根据该宽度、高度以及距离信息建立目标测量物体的三维信息。

【技术实现步骤摘要】
一种扫描激光雷达系统
本申请涉及激光雷达探测
，特别是涉及一种扫描激光雷达系统。
技术介绍
扫描激光雷达系统是利用激光束对周围物体进行感知的设备，以点云数据的形式反映周围物体的位置及形貌。光学系统控制激光在系统中的传播方向及汇聚发散，是扫描激光雷达系统区别于其他工作机制的雷达的关键，光学系统的结构形式决定了整个扫描激光雷达系统的结构形式。本申请的申请人在长期的研发过程中，发现现有技术的扫描激光雷达系统发射一束激光脉冲，经过单面反射镜反射后，每次只能形成一个方向上的反射激光，因此，每次只能进行一个方向的扫描，从而只能得到目标测量物体的距离和宽度信息，无法能够同时得到障碍物的三维信息(距离、宽度和高度信息)。申请内容本申请主要解决的技术问题是提供一种扫描激光雷达系统，能够将机械扫描结构与激光光学系统有效的结合在一起，能够同时得到目标测量物体的宽度、高度以及距离信息。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种扫描激光雷达系统，扫描激光雷达系统包括：壳体、激光测距组件以及反射组件，激光测距组件与反射组件设置在壳体上，激光测距组件的激光收发口朝向反射组件，反射组件至少包括第一反射镜、第二反射镜以及旋转机构，第一反射镜与第二反射镜设置在旋转机构上，第一反射镜和第二反射镜与旋转机构的轴向方向之间的夹角分别为第一预设角度和第二预设角度；其中，激光测距组件用于发射激光信号，旋转机构用于带动第一反射镜与第二反射镜旋转，反射组件用于根据第一预设角度和第二预设角度改变激光信号的光路并反射激光信号给目标测量物体，并将目标测量物体反射回来的多个回波信号投射给激光测距组件，激光测距组件还用于接收多个回波信号，并根据多个回波信号得到目标测量物体的宽度、高度以及距离信息；其中，所述第一预设角度与所述第二预设角度不相同。本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种扫描激光雷达系统，通过设置第一反射镜、第二反射镜以及旋转机构，可以改变激光信号的光路，每次扫描能够形成至少两个方向上的激光信号，该至少两个方向上的激光信号遇到目标测量物体后，目标测量物体反射该激光产生多个不同方向的回波信号，多个回波信号再次经第一反射镜、第二反射镜回到激光测距组件中，也就是说，经第一反射镜、第二反射镜反射后的激光信号和回波信号至少均在两个平面上，以使激光测距组件能够根据多个回波信号得到目标测量物体的宽度、高度以及距离信息，因此，本申请能够同时得到目标测量物体的宽度、高度以及距离信息，并根据该宽度、高度以及距离信息建立目标测量物体的三维信息。附图说明为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述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申请的一些实施方式，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。其中：图1是现有技术中激光雷达的结构示意图；图2是本申请扫描激光雷达系统一实施方式的结构示意图；图3是图2中激光测距组件以及反射组件的局部结构示意图；图4是本申请扫描激光雷达系统另一实施方式的结构示意图；图5是本申请扫描激光雷达系统又一实施方式的结构示意图；图6是本申请扫描激光雷达系统再一实施方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。扫描激光雷达系统是利用激光束对周围物体进行感知的设备，以点云数据的形式反映周围物体的位置及形貌。扫描激光雷达系统广泛应用于扫描监测目标障碍物尺寸及与其它物体之间的距离、以及目标障碍物的运行速度，例如汽车前方的障碍物尺寸，以及汽车与障碍物之间的距离及相对速度。其中，光学系统控制激光在系统中的传播方向及汇聚发散，是扫描激光雷达系统区别于其他工作机制的雷达的关键，光学系统的结构形式决定了整个扫描激光雷达系统的结构形式。参阅图1，图1是现有技术中激光雷达的结构示意图，该激光雷达包括单线激光发射光学系统101，单面反射镜102，激光接收光学系统103，基座104，通讯端口105。单线激光发射光学系统101的出射光束经单面反射镜102的反射面，平行出射，出射光束遇到障碍物后，障碍物会将一定的光反射，反射的激光为回波信号，该回波信号再次经单面反射镜102的反射面回到激光接收光学系统103中，经处理后得到障碍物的距离信息。然而，现有技术的单线激光发射光学系统101发射一束激光脉冲，经过单面反射镜102反射后，只能形成一个方向上的出射光束，因此，每次扫描激光接收光学系统103只能接受到一个方向上的回波信号，也就是说，回波信号在一个平面上，最终只能得到障碍物的宽度以及距离信息，无法能够同时得到障碍物的三维信息。参阅图2和图3，图2是本申请扫描激光雷达系统一实施方式的结构示意图，图3是图2中激光测距组件以及反射组件的局部结构示意图。该扫描激光雷达系统20包括：壳体21、激光测距组件22以及反射组件23。激光测距组件22与反射组件23设置在壳体21上，激光测距组件22的激光收发口220朝向反射组件23，反射组件23至少包括第一反射镜23a、第二反射镜23b以及旋转机构231，第一反射镜23a与第二反射镜23b设置在旋转机构231上，第一反射镜23a和第二反射镜23b与旋转机构231的轴向方向之间的夹角分别为第一预设角度α和第二预设角度β。其中，激光测距组件22用于发射激光信号A，旋转机构231用于带动第一反射镜23a与第二反射镜23b旋转，反射组件23用于根据第一预设角度α和第二预设角度β改变激光信号A的光路并反射激光信号A给目标测量物体30，并将目标测量物体30反射回来的多个回波信号B投射给激光测距组件22，激光测距组件22还用于接收多个回波信号B，并根据多个回波信号B得到目标测量物体30的宽度、高度以及距离信息。具体地，在本实施方式中，激光测距组件22与反射组件23并列设置在壳体21内，激光测距组件22与反射组件23有一定间隙，激光测距组件22的激光收发口220朝向反射组件23，激光测距组件22用于发射激光，反射组件23用于反射激光至目标测量物体30，并将目标测量物体30反射回的激光投射到激光测距组件22上，激光测距组件22还用于接收目标测量物体30反射回的激光。为实现反射组件23改变激光信号A的光路且每次扫描能够形成至少两个方向上的激光信号A的目的，反射组件23至少包括第一反射镜23a和第二反射镜23b。在其他实施方式中，反射组件23还可以包括多棱镜，例如三棱镜、四棱镜、五棱镜等，在此不做限定。其中，第一反射镜23a与第二反射镜23b呈一定夹角设置，例如30度、45度、60度、90度、120度，在此不做限定。在其它实施方式中，第一反射镜23a与第二反射镜23b相交设置，具体地，第一反射镜23a和第二反射镜23b可实际相交，也可虚拟相交(即通过虚拟的延伸镜面而实现相交)。选择虚拟相交和实际相交对于本领域技术人员而言可根据具体运用场景进行选择，并不局限于单一的相交形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描激光雷达系统，其特征在于，所述扫描激光雷达系统包括：壳体、激光测距组件以及反射组件，所述激光测距组件与所述反射组件设置在所述壳体上，所述激光测距组件的激光收发口朝向所述反射组件，所述反射组件至少包括第一反射镜、第二反射镜以及旋转机构，所述第一反射镜与所述第二反射镜设置在所述旋转机构上，所述第一反射镜和所述第二反射镜与所述旋转机构的轴向方向之间的夹角分别为第一预设角度和第二预设角度；其中，所述激光测距组件用于发射激光信号，所述旋转机构用于带动所述第一反射镜与所述第二反射镜旋转，所述反射组件用于根据所述第一预设角度和所述第二预设角度改变所述激光信号的光路并反射所述激光信号给目标测量物体，并将所述目标测量物体反射回来的多个回波信号投射给所述激光测距组件，所述激光测距组件还用于接收所述多个回波信号，并根据所述多个回波信号得到所述目标测量物体的宽度、高度以及距离信息；其中，所述第一预设角度与所述第二预设角度不相同。

【技术特征摘要】
1.一种扫描激光雷达系统，其特征在于，所述扫描激光雷达系统包括：壳体、激光测距组件以及反射组件，所述激光测距组件与所述反射组件设置在所述壳体上，所述激光测距组件的激光收发口朝向所述反射组件，所述反射组件至少包括第一反射镜、第二反射镜以及旋转机构，所述第一反射镜与所述第二反射镜设置在所述旋转机构上，所述第一反射镜和所述第二反射镜与所述旋转机构的轴向方向之间的夹角分别为第一预设角度和第二预设角度；其中，所述激光测距组件用于发射激光信号，所述旋转机构用于带动所述第一反射镜与所述第二反射镜旋转，所述反射组件用于根据所述第一预设角度和所述第二预设角度改变所述激光信号的光路并反射所述激光信号给目标测量物体，并将所述目标测量物体反射回来的多个回波信号投射给所述激光测距组件，所述激光测距组件还用于接收所述多个回波信号，并根据所述多个回波信号得到所述目标测量物体的宽度、高度以及距离信息；其中，所述第一预设角度与所述第二预设角度不相同。2.根据权利要求1所述的扫描激光雷达系统，其特征在于，所述激光测距组件包括激光发射光学系统和激光接收光学系统，所述激光发射光学系统及所述激光接收光学系统相邻平行设置且所述激光发射光学系统及所述激光接收光学系统的光轴平行；其中，所述激光发射光学系统用于发射所述激光信号，所述反射组件还用于根据所述第一预设角度和所述第二预设角度改变所述激光信号的光路并反射所述激光信号给所述目标测量物体，并将所述目标测量物体反射回来的所述多个回波信号投射给所述激光接收光学系统上，所述激光接收光学系统用于接收所述多个回波信号，并根据所述多个回波信号获取所述目标测量物体的宽度、高度以及距离信息。3.根据权利要求2所述的扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国鹏，
申请(专利权)人：宁波傲视智绘光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33