三维激光雷达系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种三维激光雷达系统，包括固定装置、控制装置和多个三维激光雷达；所述控制装置与所述多个三维激光雷达连接；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；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；所述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。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

The utility model relates to a 3D laser radar system, including fixing device, control device and a plurality of 3D laser radar; the control device and the plurality of 3D laser radar is connected; the plurality of 3D laser radar independent set; the plurality of 3D laser radar were used in different orientation on the target object the environment detection; detection range of the plurality of 3D laser radar and the angle is greater than or equal to 360 degrees; the fixing device and the plurality of 3D laser radar is used to keep the plurality of 3D laser radar of the relative position between relations remain unchanged, and keep the same number the 3D laser radar and target position relative position. The three dimensional lidar system has the advantages of low cost and capable of detecting 360 degrees of the surrounding environment of the target object.

【技术实现步骤摘要】
三维激光雷达系统
本技术涉及激光探测
，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，包括固定装置、控制装置和多个三维激光雷达；所述控制装置与所述多个三维激光雷达连接；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；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；所述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。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，所述壳体为球体、圆柱体或者多面柱体。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、激光发射器阵列、激光测距单元阵列和控制电路；所述激光发射驱动电路与所述激光发射器阵列电性连接；所述激光测距单元与所述控制电路电性连接；所述激光发射器阵列包括多个激光发射器以发射多路激光信号；多个所述激光发射器设置在同一平面；所述激光测距单元阵列包括多个激光测距单元以对测量物体反射回来的激光信号进行独立采样；多个所述激光测距单元设置在同一平面上。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并输出给所述控制电路。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。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。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技术，并不用于限定本技术。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。该三维激光雷达100包括激光发射驱动电路110、激光发射器阵列120、激光发射准直阵列130、激光接收准直装置140、激光测距单元阵列150、控制电路160、温度传感器170、输出装置180以及电源装置190。其中，激光发射驱动电路110、激光发射器阵列120和激光测距单元阵列150均设置在第一电路板102上；控制电路160、温度传感器170、输出装置180以及电源装置190均设置在第二电路板104上。通过将光学系统和控制电路系统分别设置在不同的电路板上，便于减少相互之间的干扰，提高系统稳定性。激光发射驱动电路110用于生成激光信号。在本实施例中，激光发射驱动电路110还会对生成的激光信号进行调制，以输出调制好的激光信号。激光发射器阵列120用于接收激光发射驱动电路110输出的激光信号，并向外发射该激光信号。激光发射器阵列120包括多个激光发射器122。多个激光发射器设置在同一平面的不同位置处。每个激光发射器向外发射一路激光信号。在本实施例中，多个激光发射器122呈环状间隔分布在激光测距单元阵列150的外围。激光测距单元阵列150则包括多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维激光雷达系统，其特征在于，包括固定装置、控制装置和多个三维激光雷达；所述控制装置与所述多个三维激光雷达连接；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；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；所述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。

【技术特征摘要】
1.一种三维激光雷达系统，其特征在于，包括固定装置、控制装置和多个三维激光雷达；所述控制装置与所述多个三维激光雷达连接；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；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；所述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。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。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。4.根据权利要求3所述的三维激光雷达系统，其特征在于，所述壳体为球体、圆柱体或者多面柱体。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、激光发射器阵列、激光测距单元阵列和控制电路；所述激光发射驱动电路与所述激光发射器阵列电性连接；所述激光测距单元与所述控制电路电性连接；所述激光发射器阵...

【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：新型
国别省市：广东,44