三维激光雷达系统技术方案

一种三维激光雷达系统，包括：多个相互独立设置的三维激光雷达；所述多个三维激光雷达分别用于对目标物体周围环境的不同方位进行探测，以获得相应探测物体的初始坐标系位置信息；所述多个三维激光雷达的探测方位角之和大于或等于360度；固定装置，用于保持所述多个三维激光雷达之间的相对位置关系保持不变，并保持所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系不变；以及控制装置，用于根据所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系将所述初始坐标系位置信息统一到以所述目标位置为坐标原点的坐标系中，以获得单一坐标系下的测试数据。上述三维激光雷达系统具有低成本且能够对目标物体周围环境进行360度探测的优点。

D lidar system

Including a 3D laser radar system, a plurality of independent set of 3D laser radar; the plurality of 3D laser radar for different azimuth of the target object environment detection, in order to obtain the initial coordinates information systems corresponding to object detection; detection range of the plurality of 3D laser radar and angle greater than or equal to 360 degrees; the fixed device for holding the multiple 3D laser radar the relative position remains unchanged, and keep the same number of 3D laser radar and target position relative position; and a control device according to the plurality of 3D laser radar and target position relative position the initial coordinate position information to the origin of the unified coordinate system to the target position, to obtain the coordinates of the test number According to the. The three-dimensional laser radar system has the advantages of low cost and 360 degree detection of the surrounding environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光探测
，特别是涉及一种三维激光雷达系统。
技术介绍
传统的三维激光雷达多为基于激光相控阵技术的激光雷达，造价昂贵。并且，激光相控阵技术只能在有限角度范围内调整激光的出射角度，从而无法对目标物体周围环境进行全面探测。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种低成本且能够对目标物体周围环境进行360度探测的三维激光雷达系统。一种三维激光雷达系统，包括：多个三维激光雷达；所述多个三维激光雷达相互独立设置；所述多个三维激光雷达分别用于对目标物体周围环境的不同方位进行探测，以获得相应探测物体的初始坐标系位置信息；所述多个三维激光雷达的探测方位角之和大于或等于360度；固定装置，与所述多个三维激光雷达连接，用于保持所述多个三维激光雷达之间的相对位置关系保持不变，并保持所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系不变；以及控制装置，分别与所述多个三维激光雷达连接，用于接收所述初始坐标系位置信息并获取所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系；所述控制装置还用于根据所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系将所述初始坐标系位置信息统一到以所述目标位置为坐标原点的坐标系中，以获得单一坐标系下的测试数据。在其中一个实施例中，所述控制装置还包括补偿单元，用于对测试数据的重叠区域进行补偿。在其中一个实施例中，所述固定装置包括多个固定单元；每个固定单元用于对一个三维激光雷达进行固定；所述多个固定单元用于将所述多个三维激光雷达固定在同一水平面上。在其中一个实施例中，所述固定装置包括壳体以及固定单元；所述固定单元和所述多个三维激光雷达均设置在所述壳体内；所述固定单元用于固定所述多个三维激光雷达且保持所述多个三维激光雷达之间的相对位置关系不变；所述壳体上与所述三维激光雷达对应位置处设有开口，以供激光的出入。在其中一个实施例中，所述多个三维激光雷达均为基于面阵光学探测器的相位式三维激光雷达；所述三维激光雷达包括：激光发射驱动电路，用于生成激光信号；激光发射器阵列，与所述激光发射驱动电路连接；所述激光发射器阵列包括多个激光发射器，用于向不同方位发射多路所述激光信号；所述多个激光发射器设置在同一平面上；激光测距单元阵列，包括多个激光测距单元，用于对探测方位内的探测物体反射回来的激光信号进行独立采样；所述多个激光测距单元设置在同一平面上；所述激光测距单元还用于根据采样到的激光信号确定所述探测物体与所述激光测距单元之间的相对距离信息；以及控制电路，与所述激光测距单元阵列连接，以接收各所述激光测距单元输出的相对距离信息；所述控制电路用于将所述相对距离信息统一到世界坐标系中以获得所述探测物体的初始坐标系位置信息。在其中一个实施例中，所述三维激光雷达还包括：激光发射准直阵列，设置在所述激光发射器阵列的出射光侧，用于对所述激光发射器阵列发射的激光信号进行准直；以及激光接收准直装置，设置在所述激光测距单元阵列的入射光侧，用于对所述探测物体反射回来的激光信号进行聚焦。在其中一个实施例中，所述激光发射准直阵列包括多个独立的发射准直单元；每个所述发射准直单元与一个所述激光发射器对应设置；所述发射准直单元包括平行于所述激光发射器阵列所在平面的准直晶片。在其中一个实施例中，所述激光接收准直装置包括镜筒以及固定在所述镜筒上用于对反射回来的激光信号进行聚焦的准直晶片；所述准直晶片为多个且沿入射光方向间隔设置；所述镜筒沿所述入射光方向呈渐缩的阶梯状，所述准直晶片设置在所述镜筒的肩阶位置处。在其中一个实施例中，所述三维激光雷达还包括第一电路板和第二电路板；所述激光发射驱动电路、所述激光发射器阵列和所述激光测距单元阵列均设置在所述第一电路板上；所述控制电路设置在所述第二电路板上。在其中一个实施例中，还包括与所述控制电路连接的温度传感器；所述温度传感器用于采集所述三维激光雷达的温度信号；所述控制电路还用于根据所述温度信号对所述初始坐标系位置信息进行校正后输出校正后的初始坐标系位置信息。上述三维激光雷达系统，设置有多个三维激光雷达，以分别对目标物体周围环境的不同方位进行探测获得相应探测物体的初始坐标系位置。多个三维激光雷达的探测方位角之和大于或等于360度，从而可以对目标物体周围环境进行360度探测。固定装置则用于保证多个三维激光雷达的相对位置关系保持不变并保持多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系不变。因此，控制装置可以根据三维激光雷达与目标位置的相对位置关系，将各探测物体的初始坐标系位置信息统一到以目标位置为原点的坐标系中，以获得单一坐标系下的测试数据，完成对目标物体周围环境的全面覆盖性探测。采用上述三维激光雷达系统，对三维激光雷达的要求较低，从而极大的降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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实施例的附图。图1为一实施例中的三维激光雷达系统的结构框图；图2为一实施例中的三维激光雷达的结构框图；图3为一实施例中的三维激光雷达的分解示意图；图4为一实施例中的多个三维激光雷达的排布示意图；图5为一实施例中的固定装置的主视图；图6为图5中的固定装置的侧视图；图7为图5中的固定装置的俯视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为一实施例中的三维激光雷达系统10的结构框图。该三维激光雷达系统用于实现对目标物体的周围环境的360度探测。目标物体可以为静态物体，也可以为运动中的物体，例如无人机、汽车、移动机器人等，从而对目标物体的周围环境进行360度扫描感知，以确保目标物体在运动过程中能够及时避开周围环境中的障碍物等。参见图1，该三维激光雷达系统10包括三维激光雷达100、固定装置100和控制装置300。三维激光雷达100为多个。多个三维激光雷达100相互独立设置。并且多个三维激光雷达100分别对目标物体周围环境的不同方位进行探测，以获得探测区域内的探测物体的初始坐标系位置信息。探测物体也即被三维激光雷达100探测到的物体，其能够对三维激光雷达100发射的激光进行遮挡，从而形成反射激光被三维激光雷达100接收。三维激光雷达100根据反射回来的激光即可确定探测物体与三维激光雷达100的相对距离关系，并根据该相对距离关系求得对应的初始坐标系位置信息。该初始坐标系位置关系的初始坐标系可以统一均采用世界坐标，也可以根据各自的位置关系建立独立的坐标系。多个三维激光雷达100的探测方位角之和大于或等于360度，从而实现对目标物体周围环境的360度探测。通过多个三维激光雷达100来对目标物体周围环境的360度探测，可以降低对三维激光雷达的性能要求。因此，三维激光雷达100可以采用目前常用的激光雷达100来实现，进而可以实现低成本。图2为一实施例中的三维激光雷达100的结构框图，图3为一实施例中的三维激光雷达100的分解示意图。该三维激光雷达100为基于面阵光学探测器的相位式三维激光雷达。该三维激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维激光雷达系统，其特征在于，包括：多个三维激光雷达；所述多个三维激光雷达相互独立设置；所述多个三维激光雷达分别用于对目标物体周围环境的不同方位进行探测，以获得相应探测物体的初始坐标系位置信息；所述多个三维激光雷达的探测方位角之和大于或等于360度；固定装置，与所述多个三维激光雷达连接，用于保持所述多个三维激光雷达之间的相对位置关系保持不变，并保持所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系不变；以及控制装置，分别与所述多个三维激光雷达连接，用于接收所述初始坐标系位置信息并获取所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系；所述控制装置还用于根据所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系将所述初始坐标系位置信息统一到以所述目标位置为坐标原点的坐标系中，以获得单一坐标系下的测试数据。

【技术特征摘要】
1.一种三维激光雷达系统，其特征在于，包括：多个三维激光雷达；所述多个三维激光雷达相互独立设置；所述多个三维激光雷达分别用于对目标物体周围环境的不同方位进行探测，以获得相应探测物体的初始坐标系位置信息；所述多个三维激光雷达的探测方位角之和大于或等于360度；固定装置，与所述多个三维激光雷达连接，用于保持所述多个三维激光雷达之间的相对位置关系保持不变，并保持所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系不变；以及控制装置，分别与所述多个三维激光雷达连接，用于接收所述初始坐标系位置信息并获取所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系；所述控制装置还用于根据所述多个三维激光雷达与目标位置的相对位置关系将所述初始坐标系位置信息统一到以所述目标位置为坐标原点的坐标系中，以获得单一坐标系下的测试数据。2.根据权利要求1所述的三维激光雷达系统，其特征在于，所述控制装置还包括补偿单元，用于对测试数据的重叠区域进行补偿。3.根据权利要求1所述的三维激光雷达系统，其特征在于，所述固定装置包括多个固定单元；每个固定单元用于对一个三维激光雷达进行固定；所述多个固定单元用于将所述多个三维激光雷达固定在同一水平面上。4.根据权利要求1所述的三维激光雷达系统，其特征在于，所述固定装置包括壳体以及固定单元；所述固定单元和所述多个三维激光雷达均设置在所述壳体内；所述固定单元用于固定所述多个三维激光雷达且保持所述多个三维激光雷达之间的相对位置关系不变；所述壳体上与所述三维激光雷达对应位置处设有开口，以供激光的出入。5.根据权利要求1所述的三维激光雷达系统，其特征在于，所述多个三维激光雷达均为基于面阵光学探测器的相位式三维激光雷达；所述三维激光雷达包括：激光发射驱动电路，用于生成激光信号；激光发射器阵列，与所述激光发射驱动电路连接；所述激光发射器阵列包括多个激光发射器，用于向不同方位发射多路所述激光信号；所述多个激光发射器设置在同一平面上；激光测距...

【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