一种棱镜及多线激光雷达系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种棱镜及多线激光雷达系统。其中棱镜用于多线激光雷达中，包括顶面、底面和位于顶面与底面之间的至少三个侧面，其中至少两个侧面包括发射区域和接收区域；接收区域位于发射区域与顶面之间；沿顶面指向底面的方向，发射区域包括依次排列的至少两个反射面，至少两个反射面与底面之间的夹角不同。本发明专利技术实施例提供的棱镜，用于多线激光雷达系统中，可以实现降低多线激光雷达系统的制作成本和制作难度的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种棱镜及多线激光雷达系统
本专利技术实施例涉及激光雷达技术，尤其涉及一种棱镜及多线激光雷达系统。
技术介绍
随着激光技术的发展，激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和移动机器人等领域。激光雷达是一种通过激光来探测目标的位置、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，就可获得目标的距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等信息。目前，最常用的激光雷达包括单线激光雷达光学系统和多线激光雷达光学系统，其中，单线激光雷达利用单光束扫描，扫描区域小；多线激光雷达通过电机旋转对周围环境进行扫瞄，通过长焦大靶面接收光学系统将被照射物返回来的光线聚焦在相对应的光电感应器上，能将多个阵列的光束发射出去和接收回来，对周围环镜一定区域进行扫瞄，其缺陷是所需激光发射器太多，接收器需要具有较大的光敏面来接收被目标物反射的激光光束，而且处理电路比较复杂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种棱镜及多线激光雷达系统，以降低多线激光雷达系统的制作成本和制作难度。第一方面，本专利技术实施例提供一种棱镜，用于多线激光雷达中，包括顶面、底面和位于所述顶面与所述底面之间的至少三个侧面，其中至少两个所述侧面包括发射区域和接收区域；所述接收区域位于所述发射区域与所述顶面之间；沿所述顶面指向所述底面的方向，所述发射区域包括依次排列的至少两个反射面，至少两个所述反射面与所述底面之间的夹角不同。可选的，沿所述顶面指向所述底面的方向，位于同一所述发射区域的各所述反射面与所述底面之间的夹角呈等差数列。可选的，每个所述侧面包括至少四个反射面；在同一所述发射区域中，靠近所述发射区域的中心的相邻两个所述反射面与所述底面之间的夹角差值最小。可选的，所述接收区域所在侧面与所述底面的夹角为α1，所述发射区域的一所述反射面与所述底面的夹角为α2，α1＝α2。可选的，所述反射面与所述底面之间夹角的最大值为α3，所述反射面与所述底面之间夹角的最小值为α4，0°＜|α3-α4|＜2°。可选的，在同一所述侧面，沿所述顶面指向所述底面的方向，所述接收区域与底面的夹角和所述发射区域的各所述反射面与所述底面之间的夹角呈等差数列。可选的，所述棱镜包括n对相对设置的侧面，n为大于或者等于2的正整数；相对的两个所述侧面中，最邻近所述底面的反射面与所述底面的夹角均大于或者均小于，两个所述侧面之间的至少一个侧面最邻近所述底面的反射面与所述底面的夹角。可选的，相对的两个所述侧面中，最邻近所述底面的反射面与所述底面的夹角相等。第二方面，本专利技术实施例还提供一种多线激光雷达系统，包括上述第一方面任一所述的棱镜，还包括：旋转机构，所述棱镜位于所述旋转机构上，所述旋转机构带动所述棱镜绕旋转机构的旋转轴旋转；至少一组发射接收组件，所述发射接收组件包括发射单元和接收单元；所述发射单元位于所述棱镜的一侧，用于发射激光光束，所述发射单元将发射的激光光束经所述棱镜的发射区域反射后照射到目标物；所述接收单元与同一组所述发射接收组件中的所述发射单元位于所述棱镜的同一侧，所述接收单元用于接收从所述目标物反射后经所述棱镜的接收区域反射的激光光束。可选的，还包括：发射镜组，位于所述发射单元与所述棱镜之间，用于将所述发射单元发射的激光光束进行准直照射到所述棱镜的发射区域上；接收镜组，位于所述接收单元与所述棱镜之间，用于将所述棱镜的接收区域反射的激光光束进行聚焦照射到所述接收单元上。可选的，所述发射单元包括激光光源，所述接收单元包括光电转换器，所述激光光源的数量与所述光电转换器的数量相同。可选的，还包括滤光镜，所述滤光镜位于所述接收镜组与所述接收单元之间，用于滤除环境光。可选的，还包括16通道互阻放大器，与所述接收单元电连接，用于将所述接收单元输出的光电流信号放大并转化为电压信号。本专利技术实施例提供的棱镜，包括顶面、底面和位于顶面与底面之间的至少三个侧面，其中至少两个侧面包括发射区域和接收区域；接收区域位于发射区域与顶面之间；沿顶面指向底面的方向，发射区域包括依次排列的至少两个反射面，至少两个反射面与底面之间的夹角不同。通过将至少两个侧面设置为倾斜角度不同的反射面，从而使棱镜旋转时照射在不同反射面上的光束变为多条光束，通过设置同一侧面的反射面的倾斜角的不同变化趋势，可以改变反射光线的扫描分辨率；用于激光雷达并旋转时可以实现多线扫描，进而可以减少发射器和接收器的数量。通过设置发射区域和接收区域，发射区域可以将激光光束反射到目标物上，接收区域可以接收目标物反射的激光光束并将其反射到接收器。由于同一侧面上既包括发射区域又包括接收区域，该侧面的发射区域反射到目标物上的激光光束，经过目标物反射后可以经该侧面的接收区域接收，然后反射到接收器，从而无需专门设置一个大光敏面的接收器来接收目标物反射回来的激光光束，以实现降低多线激光雷达系统的制作成本和制作难度的效果。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种棱镜的立体结构示意图；图2是图1所示的棱镜的一种主视示意图；图3是提供的一种棱镜的侧面反射光路示意图；图4是图1所示的棱镜的另一种主视示意图；图5是图1所示的棱镜的又一种主视示意图；图6是图1所示的棱镜的又一种主视示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种多线激光雷达系统的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的另一种激光雷达系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术的中的具体含义。图1所示为本专利技术实施例提供的一种棱镜的立体结构示意图，图2为图1所示的棱镜的一种主视示意图。本专利技术实施例提供的棱镜，可适用于多线激光雷达中，参考图1，该棱镜包括顶面10、底面20和位于顶面10与底面20之间的至少三个侧面30，其中至少两个侧面30包括发射区域301和接收区域302；接收区域302位于发射区域301与顶面10之间；沿顶面10指向底面20的方向，发射区域301包括依次排列的至少两个反射面，至少两个反射面与底面20之间的夹角不同。需要说明的是，图1所示的棱镜的形状为四棱柱只是示意性的，并不是对本专利技术的限定，具体实施时，侧面30的数量可以根据实际需要设置。顶面10和底面20之间的至少两个侧面30设置为反射面，例如可以是图1中后表面和右表面。反射面可以通过在侧面的表面镀反射膜形成。示例性的，图2为图1的一种主视示意图，示出了右本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棱镜，其特征在于，用于多线激光雷达中，包括顶面、底面和位于所述顶面与所述底面之间的至少三个侧面，其中至少两个所述侧面包括发射区域和接收区域；所述接收区域位于所述发射区域与所述顶面之间；沿所述顶面指向所述底面的方向，所述发射区域包括依次排列的至少两个反射面，至少两个所述反射面与所述底面之间的夹角不同。

【技术特征摘要】
1.一种棱镜，其特征在于，用于多线激光雷达中，包括顶面、底面和位于所述顶面与所述底面之间的至少三个侧面，其中至少两个所述侧面包括发射区域和接收区域；所述接收区域位于所述发射区域与所述顶面之间；沿所述顶面指向所述底面的方向，所述发射区域包括依次排列的至少两个反射面，至少两个所述反射面与所述底面之间的夹角不同。2.根据权利要求1所述的棱镜，其特征在于，沿所述顶面指向所述底面的方向，位于同一所述发射区域的各所述反射面与所述底面之间的夹角呈等差数列。3.根据权利要求1所述的棱镜，其特征在于，每个所述侧面包括至少四个反射面；在同一所述发射区域中，靠近所述发射区域的中心的相邻两个所述反射面与所述底面之间的夹角差值最小。4.根据权利要求1所述的棱镜，其特征在于，所述接收区域所在侧面与所述底面的夹角为α1，所述发射区域的一所述反射面与所述底面的夹角为α2，α1＝α2。5.根据权利要求1所述的棱镜，其特征在于，所述反射面与所述底面之间夹角的最大值为α3，所述反射面与所述底面之间夹角的最小值为α4，0°＜|α3-α4|＜2°。6.根据权利要求2所述的棱镜，其特征在于，在同一所述侧面，沿所述顶面指向所述底面的方向，所述接收区域与底面的夹角和所述发射区域的各所述反射面与所述底面之间的夹角呈等差数列。7.根据权利要求1所述的棱镜，其特征在于，所述棱镜包括n对相对设置的侧面，n为大于或者等于2的正整数；相对的两个所述侧面中，最邻近所述底面的反射面与所述底面的夹角均大于或者均小于，两个所述侧面之间的至少一个侧面最邻近所述底面的反射面与所述底面的夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，白芳，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44