激光雷达的光束排布方法及激光雷达系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光雷达的光束排布方法及激光雷达系统，该激光雷达的光束排布方法包括如下步骤：将激光雷达发射的探测光束分成第一探测光束组、第二探测光束组和第三探测光束组；将所述第三探测光束组设置于所述第一探测光束组和所述第二探测光束组之间形成探测体，将所述第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K1i，将所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K2j，将所述第三探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K3u，其中，K3u≤K1i，K3u≤K2j，i＝1、2、3…..n‑1，j＝1、2、3…..m‑1，u＝1、2、3…..p‑1。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达的光束排布方法及激光雷达系统
本专利技术涉及激光雷达
，特别是涉及一种激光雷达的光束排布方法及激光雷达系统。
技术介绍
激光雷达是以发射激探测光束探测目标的位置、速度等特征量的系统，广泛应用于激光探测领域。现有的多线激光雷达的探测光束的排布设计主要按照等角度间隔的方法进行设计，然而这种探测光束的排布方法难以充分的对探测区域进行扫描，探测精度低。
技术实现思路
基于此，针对现有的多线激光雷达的探测光束的排布方法难以充分的对探测区域进行扫描，探测精度低的问题，有必要提出一种激光雷达的光束排布方法及激光雷达系统，该激光雷达的光束排布方法能够对更加充分地对探测区域进行探测，提升了探测精度；该激光雷达系统的光学装置发射的探测光束按照上述激光雷达的光束排布方法排布，因此，该激光雷达系统能够对更加充分地对探测区域进行探测，提升了探测精度。具体技术方案如下：一方面，本申请涉及一种激光雷达的光束排布方法，包括如下步骤：将探测光束分成第一探测光束组、第二探测光束组和第三探测光束组，其中、第一探测光束组包括n根探测光束，所述第二探测光束组包括m根探测光束，所述第三探测光束组包括p根探测光束，n≥3、m≥3及p≥3；将所述第三探测光束组设置于所述第一探测光束组和所述第二探测光束组之间探测体，将所述第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K1i，将所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K2j，将所述第三探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K3u，其中，K3u≤K1i，K3u≤K2j，i＝1、2、3…..n-1，j＝1、2、3…..m-1，u＝1、2、3…..p-1。上述激光雷达的光束排布方法在使用时，将探测光束分成第一探测光束组，第二探测光束组和第三探测光束组，且所述第三探测光束组设置于所述第一探测光束组和第二探测光束组之间形成探测体，且所述第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K1i，所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K2j，所述第三探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K3u，满足：K3u≤K1i，K3u≤K2j，此时，沿所述第一探测光束组、所述第三探测光束组至所述第二探测光束组方向的探测光束呈现由“疏”、“密”至“疏”的趋势，如此，设置于中间区域的第三探测光束组探测光束较为密布的排列，如此能够对中心探测区域进行充分的扫描，提升探测精度，且位于两侧的第一探测光束组的探测光束和第二探测光束组的探测光束排布较为稀疏，进而提升所述第一探测光束组和所述第二探测光束组的覆盖区域，进而，提升激光雷达的探测区域。下面进一步对技术方案进行说明：在其中一个实施例中，所述第一探测光束组中的探测光束在第一探测面上的形成的光斑按预设间距间隔设置，所述第二探测光束组中的探测光束按非等角度间隔设置，所述第三探测光束组中的探测光束按预设角度间隔设置。如此，所述第一探测光束组中的探测光束在第一探测面上形成的光斑按预设间距间隔设置，一方面可以尽可能的覆盖所述第一探测面的探测区，增加所述第一探测面的探测面积，另一方面能够更加合理的进行后续的光斑的点云数据分析和算法的开发。在其中一个实施例中，所述第二探测光束组中的探测光束在第二探测面上的形成的光斑按预设间距间隔设置。如此，所述第二探测光束组中的探测光束在第二探测面上形成的光斑按预设间距间隔设置，一方面可以尽可能的覆盖所述第二探测面的探测区，增加所述第一探测面的探测面积，另一方面能够更加合理的进行后续的光斑的点云数据分析和算法的开发。在其中一个实施例中，第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角满足：K11＝K12＝K13＝.........＝K1n-1。如此，所述第一探测光束组中的探测光束呈等角度分布设置，所述第一探测光束组的探测光束相对密集排列，如此，可以提升所述第一探测光束组探测的精度。在其中一个实施例中，所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角满足：K21＝K22＝K23＝.........＝K2m-1。如此，所述第二探测光束组中的探测光束呈等角度分布设置，所述第二探测光束组的探测光束相对密集排列，如此，可以提升所述第二探测光束组探测的精度。在其中一个实施例中，所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角均不相等。如此，所述第二探测光束组中的探测光束能够覆盖更大的探测区域，进而，提升激光雷达的探测区域。在其中一个实施例中，所述激光雷达发射的探测光束的垂直视场角记为L，且θ1≤L≤θ4，其中，所述第一探测光束组中每个所述探测光束与所述激光雷达的发射端的基准线的夹角记为K1a，且θ1≤K1a<θ2，所述第二探测光束组中的探测光束与所述激光雷达的发射端的基准线夹角为K2b，且θ3<K2b≤θ4，所述第三探测光束组中的探测光束与所述激光雷达的发射端的基准线夹角为K3c，且θ2≤K3c≤θ3，其中，a＝1、2、3…..n，b＝1、2、3…..m，c＝1、2、3…..p，θ1≤θ2≤θ3≤θ4。在其中一个实施例中，第三探测光束组中每个所述探测光束与所述激光雷达的发射端的基准线夹角为K3c，则K3c满足：在其中一个实施例中，所述第一探测面与所述激光雷达的发射端的基准线平行设置，第一探测光束组中的每个所述探测光束与所述激光雷达的发射端的基准线夹角为K1a，则K1a满足：另一方面，本申请还涉及一种激光雷达系统，包括光学装置，所述光学装置能够发射所述探测光束，所述探测光束按激光雷达的光束排布方法。上述激光雷达系统使用时，由于光学装置发射的探测光束按上述激光雷达的排布方法排布，即所述第一探测光束组、所述第三探测光束组至所述第二探测光束组方向的探测光束呈现“疏”、“密”至“疏”的趋势，此时，设置于中间区域的第三探测光束组探测光束较为密布的排列，如此能够对中心探测区域进行充分的扫描，提升探测精度，且位于两侧的第一探测光束组的探测光束和第二探测光束组的探测光束排布较为稀疏，进而提升所述第一探测光束组和所述第二探测光束组的覆盖区域，进而，提升激光雷达的探测区域。附图说明图1为激光雷达的光束排布方法的流程图；图2为一实施例中激光雷达探测光束的排布示意图。附图标记说明：100、第一探测光束组，200、第二探测光束组，300、第三探测光束组，400、探测光束，500、激光雷达的发射端的基准线。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。有必要指出的是，当元件被称为“固设于”另一元件时，两个元件可以是一体的，也可以是两个元件之间可拆卸连接。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达的光束排布方法，其特征在于，包括如下步骤：将探测光束分成第一探测光束组、第二探测光束组和第三探测光束组，其中、第一探测光束组包括n根探测光束，所述第二探测光束组包括m根探测光束，所述第三探测光束组包括p根探测光束，n≥3、m≥3及p≥3；将所述第三探测光束组设置于所述第一探测光束组和所述第二探测光束组之间形成探测体，将所述第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K1i，将所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K2j，将所述第三探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K3u，其中，K3u≤K1i，K3u≤K2j，i＝1、2、3…..n‑1，j＝1、2、3…..m‑1，u＝1、2、3…..p‑1。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的光束排布方法，其特征在于，包括如下步骤：将探测光束分成第一探测光束组、第二探测光束组和第三探测光束组，其中、第一探测光束组包括n根探测光束，所述第二探测光束组包括m根探测光束，所述第三探测光束组包括p根探测光束，n≥3、m≥3及p≥3；将所述第三探测光束组设置于所述第一探测光束组和所述第二探测光束组之间形成探测体，将所述第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K1i，将所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K2j，将所述第三探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角记为K3u，其中，K3u≤K1i，K3u≤K2j，i＝1、2、3…..n-1，j＝1、2、3…..m-1，u＝1、2、3…..p-1。2.根据权利要求1所述的激光雷达的光束排布方法，其特征在于，所述第一探测光束组中的探测光束在第一探测面上的形成的光斑按预设间距间隔设置，所述第二探测光束组中的探测光束按非等角度间隔设置，所述第三探测光束组中的探测光束按预设角度间隔设置。3.根据权利要求1所述的激光雷达的光束排布方法，其特征在于，所述第二探测光束组中的探测光束在第二探测面上的形成的光斑按预设间距间隔设置。4.根据权利要求1所述的激光雷达的光束排布方法，其特征在于，第一探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角满足：K11＝K12＝K13＝.........＝K1n-1。5.根据权利要求1所述的激光雷达的光束排布方法，其特征在于，所述第二探测光束组中相邻两个所述探测光束的夹角满足：K21＝...

【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