激光雷达制造技术

激光雷达具备：投射光学系统(LS1)，将从激光源(110)出射的激光向目标区域投射；和受光光学系统(LS2)，使通过存在于目标区域的物体而反射激光的反射光聚光于光检测器(150)。投射光学系统(LS1)和受光光学系统(LS2)的各个光轴(A1)、(A2)相互分离而配置。光检测器(150)具备与光轴(A1)、(A2)的分离方向垂直地分割的多个传感器部(151)。多个传感器部(151)分别具有在光轴(A1)、(A2)的分离方向较长的形状。有在光轴(A1)、(A2)的分离方向较长的形状。有在光轴(A1)、(A2)的分离方向较长的形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达


[0001]本专利技术涉及使用激光来检测物体的激光雷达。

技术介绍

[0002]近年来，激光雷达被用于对向建筑物的入侵进行感测的安全用途等。一般地，激光雷达向目标区域照射激光，基于其反射光，检测目标区域处的物体的有无。此外，激光雷达基于从激光的照射定时到反射光的受光定时的所需时间，测定到物体为止的距离。
[0003]在以下的专利文献1中，记载了一种光学距离测定装置，从投光部投射激光，通过受光部来对其反射光进行受光，测定到物体为止的距离。在该装置中，投光部和受光部在与激光的投射方向垂直的方向被分离地配置。此外，为了补偿投光部与受光部的视差，受光部的受光元件被设定为在投光部与受光部的分离方向上较长的形状。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第6217537号公报

技术实现思路

[0007]‑
专利技术要解决的课题
‑
[0008]在上述专利文献1的结构中，从投光部投射的激光的反射光被单一的受光元件受光。因此，在该结构中，仅针对目标区域(激光的投射区域)整体，检测物体的有无以及到该物体为止的距离。
[0009]但是，在激光雷达中，优选能够检测在目标区域中的哪个位置存在物体。例如，优选在将目标区域分割为多个的各分割区域，能够检测物体的有无以及到该物体为止的距离。作为其结构，例如，能够使用将对反射光进行受光的光检测器的受光面在一个方向分割为多个的结构。由此，在受光面的各分割区域所对应的目标区域的分割区域，能够检测物体的有无以及距离。在该结构中，越增加受光面的分割数，越能够提高目标区域中的物体检测的分辨率。
[0010]但是，若在投光部与受光部之间存在视差，则根据到物体为止的距离的变化，反射光的聚光点在光检测器的受光面上移动。因此，如上述那样，将光检测器的受光面分割为多个的情况下，根据受光面的分割的规格，根据到物体为止的距离的变化，会产生反射光的聚光点在受光面的分割方向移动。这样，难以在目标区域上的各分割区域适当地检测物体。
[0011]鉴于该课题，本专利技术的目的在于，提供一种能够按照将目标区域分割为多个的每个分割区域来适当地检测物体的激光雷达。
[0012]‑
解决课题的手段
‑
[0013]本专利技术的主要方式所涉及的激光雷达具备：投射光学系统，将从激光源出射的激光向目标区域投射；和受光光学系统，使所述激光被存在于所述目标区域的物体反射的反射光聚光于光检测器。在此，所述投射光学系统和所述受光光学系统各自的光轴相互分离
而被配置。所述光检测器具备与所述光轴的分离方向垂直地分割的多个传感器部。所述多个传感器部分别具有在所述光轴的分离方向上较长的形状。
[0014]根据本方式所涉及的激光雷达，光检测器具备多个传感器部，因此基于来自各传感器部的输出，能够按目标区域上的各传感器部所对应的每个分割区域来检测物体。此外，由于多个传感器部在与光轴的分离方向垂直的方向排列，因此反射光的聚光点根据到物体为止的距离的变化，在与传感器部的排列方向垂直的方向移动。因此，即使到物体为止的距离变化，也能够按每个分割区域，适当地检测物体。进一步地，多个传感器部分别具有在光轴的分离方向、即与传感器部的排列方向垂直的方向较长的形状，因此即使根据到物体为止的距离的变化，反射光的聚光点移动，也能够通过各传感器部来对反射光进行受光。因此，即使到物体为止的距离变化，也能够通过来自传感器部的输出适当地检测物体。
[0015]‑
专利技术效果
‑
[0016]如以上那样，根据本专利技术，能够提供一种能够按照将目标区域分割为多个而得到每个分割区域来适当地检测物体的激光雷达。
[0017]本专利技术的效果以及意义通过以下所示的实施方式的说明更加明确。但是，以下所示的实施方式仅仅是将本专利技术实施化时的一个示例，本专利技术对以下的实施方式所示的方式没有任何限制。
附图说明
[0018]图1是用于对实施方式所涉及的激光雷达的组装进行说明的立体图。
[0019]图2是表示实施方式所涉及的除外罩以外的部分的组装结束的状态的激光雷达的结构的立体图。
[0020]图3是表示实施方式所涉及的装配了外罩的状态的激光雷达的结构的立体图。
[0021]图4是表示实施方式所涉及的激光雷达的结构的剖视图。
[0022]图5的(a)是表示实施方式所涉及的光学单元的光学系统的结构的立体图。图5的(b)是表示实施方式所涉及的光学单元的光学系统的结构的侧视图。图5的(c)是表示实施方式所涉及的光检测器的传感器的结构的示意图。
[0023]图6的(a)是实施方式所涉及的在Z轴负方向观察激光雷达的情况下的俯视图。图6的(b)是表示实施方式所涉及的各光学单元被定位于旋转轴的X轴正侧时的各光学单元的投射光的投射角度的示意图。
[0024]图7是表示实施方式所涉及的激光雷达的结构的电路框图。
[0025]图8的(a)是示意性地表示实施方式所涉及的被物体反射的反射光的行进方向的图，图8的(b)是示意性地表示实施方式所涉及的被物体反射的反射光的聚光状态的图。
[0026]图9的(a)～(d)是对比较例所涉及的传感器部是正方形的情况下的反射光的受光状态进行验证的模拟结果。
[0027]图10的(a)～(d)是对实施方式所涉及的传感器部是长方形的情况下的反射光的受光状态进行验证的模拟结果。
[0028]图11是示意性地表示实施方式所涉及的被一个传感器部获取反射光的物体的范围(产生被一个传感器部获取的反射光的物体上的光束尺寸)如何根据到物体为止的距离而变化的图。
[0029]图12的(a)～(d)是对实施方式所涉及的传感器部是梯形的形状的情况下的反射光的受光状态进行验证的模拟结果。
[0030]图13的(a)～(d)是对实施方式所涉及的传感器部是T字状的形状的情况下的反射光的受光状态进行验证的模拟结果。
[0031]图14的(a)是表示传感器部为正方形的情况(比较例)和T字状的形状的情况(实施方式)下，对由应接受反射光的正规的传感器部受光的反射光的受光量如何根据到物体为止的距离而变化进行验证的模拟结果的图。此外，图14的(b)是表示传感器部为正方形的情况(比较例)和T字状的形状的情况(实施方式)下，对由正规的传感器部151和其上下的传感器部受光的反射光的受光量如何根据到物体为止的距离而变化进行验证的模拟结果的图。
[0032]图15是表示实施方式所涉及的模拟中设定的传感器部的各部的尺寸的图。
[0033]图16的(a)～(c)分别是表示变更例所涉及的传感器部的形状的图。
[0034]图17是表示其他变更例所涉及的激光雷达的结构的剖视图。
[0035]但是，附图仅仅用于说明，并不限定本专利技术的范围。
具体实施方式
[0036]以下，参照附图来对本专利技术的实施方式进行说明。为了方便，各附图中附上相互本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光雷达，具备：投射光学系统，将从激光源出射的激光向目标区域投射；和受光光学系统，使所述激光被存在于所述目标区域的物体反射的反射光聚光于光检测器，所述投射光学系统和所述受光光学系统各自的光轴相互分离而被配置，所述光检测器具备在与所述光轴的分离方向垂直的方向排列的多个传感器部，所述多个传感器部分别具有在所述光轴的分离方向上较长的形状。2.根据权利要求1所述的激光雷达，其中，所述投射光学系统以在所述多个传感器部的排列方向所对应的方向上较长的光束形状，将所述激光向所述目标区域投射。3.根据权利要求1或者2所述的激光雷达，其中，所述传感器部具有远离所述投射光学系统的部分的宽度比接近于所述投射光学系统的部分的宽度窄的形状。4.根据权利要求3所述的激光雷达，其中，所述传感器部具有随着远离所述投射光学系统而宽度变窄的部分。5.根据权利要求3或者4所述的激光雷达，其中，所述传感器部是T字状的形状。6.根据权利要求3或者4所述的激光雷达，其中，所述传感器部是梯形的形状。7.根据权利要求1至6的任一项所述的激光雷达，其中，所述受光光学系统使来自测距范围的最远距离的所述反射光聚光于接近于所述投射光学系统的一侧的所述传感器部的端部附近，...

【专利技术属性】
技术研发人员：细川哲央，加纳康行，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：