激光雷达及其控制方法和具有激光雷达的设备技术

一种激光雷达及设备，包括：壳体(100)，限定出发射腔室(210)以及接收腔室(220)；激光发射装置，设置于发射腔室(210)，用于向第一目标区域发射激光束；多个激光接收装置，设置于接收腔室(220)，多个激光接收装置可接收第二目标区域内反射的激光束，第一目标区域与第二目标区域至少部分重合；第二目标区域由多个子探测区域组合而成，每个子探测区域均小于第一目标区域且与第一目标区域至少部分重合，各激光接收装置一一对应接收各子探测区域内的反射的激光束。激光雷达将激光发射装置以及激光接收装置独立设置，且激光接收装置的数量为多个，相对于仅有一个激光接收装置的结构而言，增加多个激光接收装置能够增大探测视角，从而减小激光雷达的探测盲区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达及其控制方法和具有激光雷达的设备
本申请涉及激光探测的
，尤其涉及一种激光雷达及其控制方法和具有激光雷达的设备。
技术介绍
随着光学技术的发展和应用，出现了很多以发射激光光束探测目标物体的位置、速度等特征量的激光雷达系统，且激光雷达系统已被广泛应用于各种领域，例如，测距、低飞目标的跟踪测量、武器制导、大气监测、测绘、预警、交通管理等领域，尤其在自动驾驶领域，激光雷达系统经常被用来实现对车辆周围环境的视场探测和成像，以使自动驾驶的车辆可以根据激光雷达系统探测出的信息规划正确的行驶路线。目前，flash激光雷达系统因其具有结构简单、系统负载低、光机寿命长等优点，被普遍应用于自动驾驶车辆上，以实现对车辆周围近场的探测。Flash激光雷达系统的基本工作原理是发射端通过“泛光”的方式将出射激光一次性地照亮整个被探测的视场区域，接收端采用相应的探测器接收视场区域内的所有回波激光，从而通过分析回波激光得到视场区域内的探测信息。但是，上述的Flash激光雷达系统存在出射激光的视场角度范围有限，致使上述Flash激光雷达系统的探测盲区较大，降低了应用上述Flash激光雷达系统的车辆的避障能力。而且，现有的Flash激光雷达系统探测距离不足，增加探测距离需要明显提高发射功率，系统的功耗、热效应及器件成本均会飙升。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种激光雷达及其探测方法和具有该激光雷达的设备，能够减少探测盲区、有效提高出射激光能量的利用率。根据本申请的一个方面，提供了一种激光雷达系统，该激光雷达系统包括：至少两个激光收发组件；至少两个所述激光收发组件对应的探测区域进行拼接；每个所述探测区域沿竖直方向划分为至少两个探测子区域，每个所述探测子区域对准所述探测区域沿竖直方向的不同角度范围；每个所述激光收发组件包括对应设置的激光发射装置和激光接收装置；所述激光发射装置用于发射预设方向的出射激光至对应的探测区域；所述激光接收装置用于接收对应的所述探测区域中的物体反射所述出射激光后返回的反射激光。根据本申请的第二个方面，提供了一种激光雷达系统的控制方法，应用于所述激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括至少两个激光收发组件，至少两个所述激光收发组件对应的探测区域进行拼接；每个所述探测区域沿竖直方向划分为至少两个探测子区域，每个所述探测子区域对准所述探测区域沿竖直方向的不同角度范围；每个所述激光收发组件包括对应设置的激光发射装置和激光接收装置，所述方法包括：控制所述激光发射装置发射预设方向的出射激光至对应的探测区域；控制所述激光接收装置接收对应的所述探测区域中的物体反射所述出射激光后返回的反射激光。根据本申请的第三个方面，提供了一种激光雷达，包括：壳体，限定出发射腔室以及接收腔室；激光发射装置，设置于发射腔室，用于向第一目标区域发射激光束；多个激光接收装置，设置于接收腔室，多个激光接收装置可接收第二目标区域内反射的激光束，第一目标区域与第二目标区域至少部分重合；其中，第二目标区域由多个子探测区域组合而成，每个子探测区域均小于第一目标区域且与第一目标区域至少部分重合，各激光接收装置一一对应接收各子探测区域内的反射的激光束。本申请实施例的第四方面还提供了一种设备，包括上述任一项的激光雷达。本申请提供一种激光雷达系统，采用两个或多个激光收发组件组合拼接的方式，可使激光雷达系统的探测区域在水平方向上扩展，实现了大角度的探测区域，进而减少了激光雷达系统出射激光照射的水平两侧盲区的范围，可以提高应用该激光雷达系统的车辆的避障能力；另外，使不同的探测子区域根据实际应用需求匹配激光发射装置，避免了因探测子区域与出射激光的能量密度不匹配造成的光能量浪费，提高了每个探测子区域内的光能量的利用率，既满足了系统探测的应用需求，又降低了激光雷达系统的整体功耗，从而降低了激光雷达系统的制造成本。还提供了一种激光雷达，该激光雷达将激光发射装置以及激光接收装置独立设置，且激光接收装置的数量至少为两个，相对于现有技术中仅有一个激光接收装置的结构而言，增加多个激光接收装置能够扩大接收视场，增大探测视角，从而减小激光雷达的探测盲区。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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例，对于本领域技术人员来讲，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为一个实施例提供的一种应用场景示意图；图2为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图2A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的发射光束示意图；图2B为一个实施例提供的一种激光雷达系统的发射光束示意图；图2C为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图2D为一个实施例提供的一种激光收发组件的示意图；图2E为一个实施例提供的一种激光收发组件的示意图；图2F为一个实施例提供的一种激光收发组件的示意图；图3为一个实施例提供的一种激光雷达系统的出射激光投射示意图；图4为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图4A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的探测视场角示意图；图5为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图5A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的探测视场角示意图；图6为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图6A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图6B为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图7为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图7A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图7B为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图8为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图8A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图9为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图9A为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图10为一个实施例提供的一种激光雷达系统的示意图；图11为一个实施例提供的一种激光雷达系统的发射光束示意图；图12为一个实施例提供的一种车辆的示意图；图13为一个实施例提供的一种激光雷达系统的控制方法的流程图；图14为一个实施例提供的一种计算机设备内部结构示意图。图15为本申请一种实施中的激光雷达的立体示意图；图16为本申请一种实施例中的激光雷达的壳体、激光发射装置以及激光接收装置组合后的立体示意图；图17为本申请一种实施例中的激光雷达的第一爆炸示意图；图18为本申请一种实施例中的激光雷达的第一全剖视示意图；图19为本申请一种实施例中的激光雷达的第二爆炸示意图；图20为本申请一种实施例中的激光雷达的壳体的爆炸示意图；图21为本申请一种实施例中的激光雷达的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括：至少两个激光收发组件；至少两个所述激光收发组件对应的探测区域进行拼接；每个所述探测区域沿竖直方向划分为至少两个探测子区域，每个所述探测子区域对准所述探测区域沿竖直方向的不同角度范围；每个所述激光收发组件包括对应设置的激光发射装置和激光接收装置；/n所述激光发射装置用于发射预设方向的出射激光至对应的探测区域；/n所述激光接收装置用于接收对应的所述探测区域中的物体反射所述出射激光后返回的反射激光。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190926 CN 201910917732X;20200106 CN PCT/CN2020/0一种激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括：至少两个激光收发组件；至少两个所述激光收发组件对应的探测区域进行拼接；每个所述探测区域沿竖直方向划分为至少两个探测子区域，每个所述探测子区域对准所述探测区域沿竖直方向的不同角度范围；每个所述激光收发组件包括对应设置的激光发射装置和激光接收装置；
所述激光发射装置用于发射预设方向的出射激光至对应的探测区域；
所述激光接收装置用于接收对应的所述探测区域中的物体反射所述出射激光后返回的反射激光。


根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，至少两个所述激光收发组件沿水平方向并列排布，至少两个所述激光收发组件对应的所述探测区域在水平方向上进行拼接。


根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述激光收发组件的所述激光发射装置和所述激光接收装置沿水平方向或者竖直方向排布。


根据权利要求1-3任一项所述的激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括两个激光收发组件，分别为第一激光收发组件和第二激光收发组件；所述第一激光收发组件对应的第一探测区域和所述第二激光收发组件对应的第二探测区域朝向不同的方向，所述第一探测区域和所述第二探测区域在水平方向上进行拼接。


根据权利要求4所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一探测区域和所述第二探测区域相对设置。


根据权利要求4所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一探测区域和所述第二探测区域相背设置。


根据权利要求6所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一激光收发组件的第一激光发射装置和第一激光接收装置沿水平方向并列排布，所述第一激光发射装置的出射方向与所述第一激光接收装置的光轴方向相同；所述第二激光收发组件的第二激光发射装置和第二激光接收装置沿水平方向并列排布，所述第二激光发射装置的出射方向与所述第二激光接收装置的光轴方向相同。


根据权利要求7所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第一激光发射装置围绕所述第一激光接收装置设置，所述第二激光发射装置围绕所述第二激光接收装置设置。


根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，每个所述探测子区域的探测距离不同。


一种激光雷达系统的控制方法，应用于所述激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统包括至少两个激光收发组件，至少两个所述激光收发组件对应的探测区域进行拼接；每个所述探测区域沿竖直方向划分为至少两个探测子区域，每个所述探测子区域对准所述探测区域沿竖直方向的不同角度范围；每个所述激光收发组件包括对应设置的激光发射装置和激光接收装置，所述方法包括：
控制所述激光发射装置发射预设方向的出射激光至对应的探测区域；
控制所述激光接收装置接收对应的所述探测区域中的物体反射所述出射激光后返回的反射激光。


一种激光雷达，其特征在于，包括：
壳体，限定出发射腔室以及接收腔室；
激光发射装置，设置于所述发射腔室，用于向第一目标区域发射激光束；
多个激光接收装置，设置于所述接收腔室，所述多个激光接收装置可接收第二目标区域内反射的所述激光束，所述第一目标区域与所述第二目标区域至少部分重合；
其中，所述第二目标区域由多个子探测区域组合而成，每个所述子探测区域均小于所述第一目标区域且与所述第一目标区域至少部分重合，各所述激光接收装置一一对应接收各所述子探测区域内的反射的所述激光束。


如权利要求11所述的激光雷达，其特征在于，
所述发射腔室内设置有多个所述激光发射装置，所述第一目标区域由多个子发射区域组合而成，各所述激光发射装置一一对应向各所述子发射区域内发射所述激光束。


如权利要求12所述的激光雷达，其特征在于，
所述激光发射装置的数量与所述激光接收装置的数量相同，各所述激光接收装置一一对应接收各所述激光发射装置发射至所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，侯松山，
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