一种激光雷达制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种激光雷达。该激光雷达包括发射模块、扫描模块以及接收模块；发射模块包括至少两个发射光源，至少两个发射光源用于出射至少两种脉冲频率的探测光束；扫描模块用于接收探测光束，并将探测光束出射形成扫描视场；接收模块用于接收位于扫描视场内待测物体返回的回波光束。本发明专利技术实施例提供的激光雷达出射至少两种发射频率的探测光束，从而兼顾大视场和高角度分辨率，提升激光雷达的性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达


[0001]本专利技术实施例涉及雷达技术，尤其涉及一种激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种利用激光光束来探测目标的位置、速度等信息的雷达系统，其基本原理为：先向目标发射探测信号（激光光束），然后比较从目标反射回来的信号（回波光束）和探测信号的信息，就可以实现目标物体测量。例如基于时间飞行方式（Time of Flight，TOF），根据光束的飞行时间可以实现距离探测，基于雷达自身旋转，可以实现目标方位探测等。
[0003]目前，对于同一扫描速度来说，激光雷达发射的脉冲频率越低，相邻两个脉冲之间的夹角越大，多个脉冲叠加时形成的视场角越大；激光雷达发射的脉冲频率越高，其扫描的角度分辨率越高，但多个脉冲叠加时形成的视场角较小。现有技术中，采用单一激光雷达难以兼顾大视场和高角度分辨率的要求。为了兼顾大视场和高角度分辨率，会采用多激光雷达拼接方案，但是，多激光雷达拼接方案包括了多个视场的拼接过程，方法复杂，且对生产调试要求较高。

技术实现思路

[0004]本申请是于2020年04月14日申请的申请号为202010289223.X的名称为“一种激光雷达”的专利技术专利申请的分案申请。
[0005]本专利技术实施例提供一种激光雷达，该激光雷达出射至少两种发射频率的探测光束，从而兼顾大视场和高角度分辨率，提升激光雷达的性能。
[0006]本专利技术实施例提供了一种激光雷达，包括发射模块、扫描模块以及接收模块；所述发射模块包括至少两个发射光源，至少两个所述发射光源用于出射至少两种脉冲频率的探测光束；所述扫描模块用于接收所述探测光束，并将所述探测光束出射形成扫描视场；所述接收模块用于接收位于扫描视场内待测物体返回的回波光束。
[0007]可选的，所述扫描模块包括机械旋转式扫描结构、光学相控阵列扫描结构或机械旋转与光学相控阵列结合的混合式扫描结构。
[0008]可选的，所述扫描模块包括机械旋转式扫描结构，所述机械旋转式扫描结构包括旋转机构和反射机构；所述反射机构固定于所述旋转机构上，所述旋转机构用于带动所述反射机构绕第一旋转轴旋转；所述反射机构包括反射单元和驱动单元，所述驱动单元用于带动所述反射单元绕第二旋转轴往复摆动，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴相交；所述发射模块出射的探测光束经过所述反射单元反射后传输到待测物体，待测物体返回的光束入射到所述接收模块。
[0009]可选的，所述发射模块包括沿第一方向并列排列的多个发射光源，多个所述发射光源出射两种脉冲频率的探测光束；相邻两个所述发射光源出射的探测光束的脉冲频率不同；所述第一方向垂直于所述第一旋转轴的方向。
[0010]可选的，每一所述发射光源均可在不同时间段分别出射第一脉冲频率和第二脉冲频率的探测光束，且同一时间段内相邻两个发射光源出射的探测光束脉冲频率不同。
[0011]可选的，所述发射模块包括沿第一方向并列排列的多个发射光源，位于两侧的至少一个所述发射光源出射第一脉冲频率的探测光束，其他所述发射光源出射第二脉冲频率的探测光束；所述第一脉冲频率小于所述第二脉冲频率，所述第一方向垂直于所述第一旋转轴的方向。
[0012]可选的，所述第二脉冲频率大于或等于所述第一脉冲频率的2倍。
[0013]可选的，所述旋转机构包括电机，所述电机的中心轴为空心轴；所述发射模块位于所述旋转机构背离所述反射机构的一侧；所述发射模块出射的探测光束透过所述空心轴入射到所述反射机构。
[0014]可选的，所述发射模块位于所述旋转机构和所述反射机构之间。
[0015]可选的，所述发射模块还包括至少一个第一反射镜，所述第一反射镜设置有至少一个第一通孔；所述发射光源出射的探测光束透过所述第一通孔入射到所述反射单元；待测物体返回的光束依次经过所述反射单元和所述第一反射镜反射后入射到所述接收模块。
[0016]本专利技术实施例提供的激光雷达，包括发射模块、扫描模块以及接收模块；发射模块包括至少两个发射光源，至少两个发射光源用于出射至少两种脉冲频率的探测光束；扫描模块用于接收探测光束，并将探测光束出射形成扫描视场；接收模块用于接收位于扫描视场内待测物体返回的回波光束。通过发射模块设置至少两个发射光源，发射光源出射的探测光束经过扫描模块后形成扫描视场，并入射到待测物体，待测物体返回的光束被接收模块接收；通过发射光源出射至少两种发射频率的探测光束，从而兼顾线扫描时的大视场和高角度分辨率；解决现有激光雷达无法兼顾大视场和角度分辨率的问题，提升激光雷达的性能，且该激光雷达具有结构简单、成本低的优势。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的另一种激光雷达的结构示意图；图3和图4分别是本专利技术实施例提供的一种垂直扫描线的光斑示意图；图5是本专利技术实施例提供的另一种激光雷达的结构示意图；图6和图7分别是本专利技术实施例提供的一种激光雷达的局部结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的另一种激光雷达的局部结构示意图；图9是图8的一种侧视示意图。
实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0019]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]图1所示为本专利技术实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。参考图1，本实施例提供的激光雷达包括发射模块10、扫描模块20以及接收模块30；发射模块10包括至少两个发射光源11（图1中示意性示出四个发射光源，并不是对本专利技术的限定），至少两个发射光源11用于出射至少两种脉冲频率的探测光束；扫描模块20用于接收探测光束，并将探测光束出射形成扫描视场；接收模块30用于接收位于扫描视场内待测物体返回的回波光束。
[0021]可以理解的是，本实施例提供的激光雷达可以用于无人驾驶汽车、自动导航机器人、安防监控等领域，也可以单独适用于3D建图、避障等应用。发射模块10用于发射探测光束，探测光束可以为红外激光光束，可选的，发射光源11可以为光纤激光器、半导体激光器（比如激光二极管LD或垂直腔面发射激光器VCSEL）、气体激光器或固体激光器等。其中，LD或VCSEL均可以为自由空间输出或通过光纤耦合输出，具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括发射模块、扫描模块以及接收模块；所述发射模块包括C个发射光源，用于出射至少两种脉冲频率的探测光束，所述C是不小于2的正整数；所述扫描模块用于接收所述探测光束，并将所述探测光束出射形成扫描视场；所述接收模块用于接收位于扫描视场内待测物体返回的回波光束；所述A个发射光源出射第一脉冲频率的探测光束，所述B个发射光源出射第二脉冲频率的探测光束，所述第二脉冲频率不小于所述第一脉冲频率，所述A、B为正整数，且A+B≤C。2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述第二脉冲频率不小于所述第一脉冲频率的2倍。3.根据权利要求1或2所述的激光雷达，其特征在于，所述C个发射光源用于出射两种脉冲频率的探测光束，且A+B=C。4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述C个发射光源中，发射第二脉冲频率的B个发射光源设置于中间，发射第一脉冲频率的A个发射光源设置于两侧。5.根据权利要求1、2或4所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描模块包括机械旋转式扫描结构、光学相控阵列扫描结构或机械旋转与光学相控阵列结合的混合式扫描结构。6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述扫描模块包括机械旋转式扫描结构，所述机械旋转式...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：