一种激光雷达系统技术方案

本发明专利技术提供一种激光雷达系统，包括发射模块和扫描模块，所述发射模块和所述扫描模块沿第一光路依次设置；所述发射模块包括激光发射单元和远心透镜组；所述激光发射单元具有多个光源，用于发射多束激光束；所述远心透镜组用于将每束所述激光束分别准直为平行光束，且使多束所述平行光束沿第一光路会聚并入射至所述扫描模块；所述扫描模块用于将会聚的所述平行光束反射至三维空间，及接收并反射经待测目标反射后的回波光束。该发明专利技术激光雷达系统能够确保不同角度出射的激光束有效的准直出射，最大限度的保证激光的出射效率，且能够避免激光雷达系统工作过程中多个光源发射的激光束部分散落到扫描模块以外，形成杂光。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达系统
本专利技术涉及环境感知
，特别涉及一种激光雷达系统。
技术介绍
在自动驾驶技术中，环境感知系统是基础且至关重要的一环，是自动驾驶汽车安全性和智能性的保障。车载激光雷达作为感知周围信息的重要传感器，分辨率是其重要的参数之一。激光雷达的分辨率越高，信息越丰富，越有利于自动驾驶决策。采用扫描镜等扫描方式的激光雷达，其分辨率往往受限于扫描器件的扫描频率。为进一步增加分辨率，可通过对应增加激光器和探测器的个数来实现。目前常用的技术方案有采用发射准直透镜，准直透镜本身直接作为孔径光阑，不同位置的激光器经准直透镜后，成一定夹角出射，从而实现对不同角度位置的扫描。但本申请专利技术人在实现本申请中专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：由于扫描镜距离准直透镜有一定距离，将导致不同出射激光束落在扫描镜的不同位置，当扫描镜的尺寸较小时，会有部分激光束落在扫描镜外，一方面影响出光效率，影响测距性能；另一方面会形成内部杂光，导致近处盲区。
技术实现思路
本专利技术解决的是现有技术中激光雷达存在的受扫描镜尺寸的限制，部分激光束会落在扫描镜的以外的区域形成杂光等技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术第一方面公开了一种激光雷达系统，包括发射模块和扫描模块，所述发射模块和所述扫描模块沿第一光路依次设置；所述发射模块包括激光发射单元和远心透镜组；所述激光发射单元具有多个光源，用于发射多束激光束；所述远心透镜组用于将每束所述激光束分别准直为平行光束，且使各束所述平行光束沿第一光路会聚并入射至所述扫描模块；所述扫描模块用于将会聚的所述平行光束反射至三维空间，及接收并反射经待测目标反射后的回波光束。可选地，所述扫描模块包括可动部，所述可动部具有第一反射面；多束所述平行光束经所述远心透镜组会聚后入射至所述扫描模块从而在所述可动部上形成多个光斑，多个所述光斑均处于所述第一反射面的反射区域内。可选地，多个所述光斑至少部分重合。可选地，所述扫描模块的可动部被设置为由所述远心透镜组所构成的光学系统的孔径光阑。可选地，所述远心透镜组包括第一子透镜组和第二子透镜组，所述第一子透镜组和所述第二子透镜组沿所述第一光路依次设置；可选地，所述第一子透镜组具有正的光焦度，其贴近所述激光发射单元设置；所述第二子透镜组具有正的光焦度，其沿所述第一光路与所述第一子透镜组间隔第一预设距离设置。可选地，所述第一子透镜组由一片透镜组成，该透镜为半球形透镜或弯月形透镜。可选地，所述第二子透镜组至少包括一片具有正光焦度的透镜，该透镜为平凸透镜或双凸透镜。可选地，所述激光雷达系统还包括分光模块和接收模块，所述分光模块沿所述第一光路设置于所述发射模块和所述扫描模块之间，所述扫描模块、所述分光模块和所述接收模块沿第二光路依次设置；所述分光模块用于透射所述平行光束，及反射经所述扫描模块反射的回波光束；所述扫描模块用于将透过所述分光模块的所述平行光束反射至三维空间，及用于将待测目标反射后的回波光束反射至所述分光模块；所述接收模块用于接收所述分光模块反射的所述回波光束。可选地，所述激光雷达系统还包括偏折模块，所述偏折模块位于所述分光模块与所述扫描模块之间；所述偏折模块用于偏折透射过所述分光模块的所述平行光束，及用于接收并偏折所述扫描模块反射的所述回波光束。本专利技术第二方面公开了一种激光雷达系统，包括扫描模块、多个发射模块和多个接收模块，所述多个发射模块和所述多个接收模块一一对应；每个所述发射模块均包括激光发射单元和远心透镜组；所述激光发射单元具有多个光源，用于发射多束激光束；所述远心透镜组用于将每束所述激光束分别准直为平行光束，且使多束所述平行光束沿第一光路会聚并入射至所述扫描模块；所述扫描模块用于将所述多个发射模块的所述多束激光束反射至三维空间，及用于接收并反射所述多束激光束经三维空间中的待测目标反射后的多束回波光束；所述多个接收模块用于接收并处理所述多束回波光束。可选的，所述扫描模块包括可动部，所述可动部具有第一反射面；多束所述平行光束经所述远心透镜组会聚后入射至所述扫描模块从而在所述可动部上形成多个光斑，多个所述多个光斑均处于所述第一反射面的反射区域内。采用上述技术方案，本专利技术所述的激光雷达系统具有如下有益效果：本专利技术激光雷达系统通过远心透镜组对激光发射单元的多束激光束分别进行准直并沿第一光路会聚至扫描模块，保证不同角度出射的激光束都能有效的准直并经扫描模块反射至三维空间，最大限度的保证激光的出射效率，且能够避免激光雷达系统工作过程中多个光源发射的激光束部分散落到扫描模块以外，形成杂光导致近处盲区，影响测量精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本专利技术一个实施例的激光雷达系统结构框图；图2为本专利技术实施例的一种激光雷达系统的光路图；图3为本专利技术另一个实施例的激光雷达系统的光路图；图4为本专利技术另一个实施例的激光雷达系统结构框图。以下对附图作补充说明：1-发射模块；11-激光发射单元；12-远心透镜组；121-第一子透镜组；122-第二子透镜组；2-扫描模块；3-接收模块；31-探测单元；32-会聚单元；4-分光模块；5-偏折模块；6-控制模块。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、完整地描述。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的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。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。为解决现有技术中激光雷达受扫描镜尺寸的限制，部分激光束会落在扫描镜的以外的区域形成杂光等技术问题，图1示出了本专利技术一个实施例的激光雷达系统结构框图，下面参考图1对本专利技术的技术方案进行介绍。如图1所示，本专利技术提供一种激光雷达系统，可以包括发射模块1和扫描模块2，所述发射模块1和所述扫描模块2沿第一光路依次设置；所述发射模块1包括激光发射单元11和远心透镜组12，所述激光发射单元11具有多个光源，用于发射多束激光束；所述远心透镜组12用于将每束所述激光束分别准直为平行光束，且使多束所述平行光束沿第一光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括发射模块和扫描模块，所述发射模块和所述扫描模块沿第一光路依次设置；所述发射模块包括激光发射单元和远心透镜组；所述激光发射单元具有多个光源，用于发射多束激光束；所述远心透镜组用于将每束所述激光束分别准直为平行光束，且使各束所述平行光束沿第一光路会聚并入射至所述扫描模块；所述扫描模块用于将会聚的所述平行光束反射至三维空间，及接收并反射经待测目标反射后的回波光束。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括发射模块和扫描模块，所述发射模块和所述扫描模块沿第一光路依次设置；所述发射模块包括激光发射单元和远心透镜组；所述激光发射单元具有多个光源，用于发射多束激光束；所述远心透镜组用于将每束所述激光束分别准直为平行光束，且使各束所述平行光束沿第一光路会聚并入射至所述扫描模块；所述扫描模块用于将会聚的所述平行光束反射至三维空间，及接收并反射经待测目标反射后的回波光束。2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述扫描模块包括可动部，所述可动部具有第一反射面；多束所述平行光束经所述远心透镜组会聚后入射至所述扫描模块从而在所述可动部上形成多个光斑，多个所述光斑均处于所述第一反射面的反射区域内。3.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，多个所述光斑至少部分重合。4.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述扫描模块的可动部被设置为由所述远心透镜组所构成的光学系统的孔径光阑。5.根据权利要求4所述的激光雷达系统，其特征在于，所述远心透镜组包括第一子透镜组和第二子透镜组，所述第一子透镜组和所述第二子透镜组沿所述第一光路依次设置；所述第一子透镜组具有正的光焦度，其贴近所述激光发射单元设置；所述第二子透镜组具有正的光焦度，其沿所述第一光路与所述第一子透镜组间隔第一预设距离设置。6.根据权利要求5所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一子透镜组由一片透镜组成，该透镜为半球形透镜或弯月形透镜。7.根据权利要求5所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第二子透镜组至少包括一片具有正光焦度的透镜，该透镜为平凸透镜或双凸透镜。8.根据权利要求1-7任意一项所述的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴世祥，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31