技术领域
[0001] 本申请涉及激光技术领域,特别是涉及一种激光雷达。
相关背景技术
[0002] 随着激光技术的发展,激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和无人机、移动机器人等领域。激光器可以接受和发送激光。通过测量激光的时间差,可以测得障碍物的距离。
[0003] 激光的测距平面与激光的发射角度有关。激光发射角不同,扫射平面不同,激光器的测量范围不同。现有的多线激光雷达包括多个激光器。多个激光器垂直阵列排布于转轴的竖直弧面。安装人员需手臂悬空安装调试多个激光器,因此,现有的多线激光雷达安装调试困难。
具体实施方式
[0057] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本申请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用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0058] 本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解
为对本申请的限制。
[0059] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0060] 请参见图1和图2,本申请提供的实施例提供一种激光雷达10。所述激光雷达10包括转盘20和第一激光器组30。所述转盘20包括第一表面201。所述第一激光器组30包括多个激光器40。所述多个激光器40间隔设置于所述第一表面201。所述激光器40包括基座410。所述基座410包括底面411。所述底面411与所述第一表面201贴合。所述激光器40的发射方向α与所述底面411的夹角为所述激光器40的发射角θ,不同的所述激光器40的所述发射角θ不同。
[0061] 本申请提供的所述激光雷达10。所述多个激光器40间隔设置于所述第一表面201。所述转盘20为所述多个激光器40提供了水平安装表面。所述激光雷达10安装调试过程中,
所述多个激光器40通过所述基座410与所述第一表面201贴合。所述转盘20为所述多个激光
器40提供了水平安装表面。安装人员可以以所述第一表面201为支撑平面,对所述多个激光器40的进行安装和调试。所述转盘20为所述多个激光器40提供安装平面,避免了悬空作业,使所述激光雷达10便于安装和调试。
[0062] 所述转盘20用于与驱动装置连接。所述转盘20由所述驱动装置驱动并旋转。所述转盘20为所述第一激光器组30提供安装平台。所述转盘20的形状的横截面形状可以为正方
形、圆形或其他不规则图形。在一个实施例中,所述转盘20的截面形状为圆形,在旋转时,边缘的转矩相同,减小阻力。所述转盘20的材料可以为合金钢、塑料或聚氨酯。所述转盘20的直径范围为100mm-500mm,既能提供足够的安装平面,又能减小激光扫射死角的范围。
[0063] 所述第一激光器组30包括多个激光器40。所述多个激光器40可以发射和接收激光。所述激光器40按照设定的时间发射激光,当激光遇到障碍物时发生反射。放射回来的激光被所述激光器40接收。通过计算所述激光器的角度和激光收发的激光差可以计算得到障
碍物的距离。所述多个激光器40可以同时发射激光,也可以间隔一段时间发射。所述多个激光器40发射的激光可以频率相同,也可以不同。
[0064] 所述多个激光器40间隔设置于所述第一表面201。所述多个激光器40向外发散式发射激光。所述多个激光器40间隔设置于所述第一表面201,能够保证所述多个激光器40的发射方向α不同。在上一个实施例中,所述多个激光器40可以沿所述转盘20的径向方向排
列,且所述多个激光器40的发射方向α不同。
[0065] 请一并参见图3,所述激光器40通过所述基座410安装于所述第一表面201,能够避免所述激光器40的收发器件直接安装固定于所述装盘20,减小所述收发器件损坏的几率。
所述基座410的所述底面411与所述第一表面201贴合。所述激光雷达10的安装过程中,以所述第一表面201为安装平面。所述第一表面201为所述多个激光器40提供了相同的安装平
面,安装基准相同,提高了安装精度。所述第一表面201也为所述多个激光器40提供了水平安装支撑点,避免悬空作业,使所述激光雷达10便于安装和调试。
[0066] 在一个实施例中,所述多个激光器40环形阵列排布于所述转盘20的周缘内侧。所述多个激光器40的个数为4,分别排布于所述转盘20的周边内侧。所述多个激光器40随所述转盘20旋转360°。所述激光器40射出的激光成螺旋波逐渐向外扩张,形成扫射面。激光遇到障碍物会反射回来。通过计算转盘20的转速可知激光的时间差。激光在空气中的传播速度
为300m/s。时间与速度的乘积即为光程。
[0067] 当所述多个激光器40的发射角θ相同时,激光的扫射面相同。所述多个激光器40的发射角θ不同,可以形成不同的扫射面。多个扫射面形成扫描空间。在一个实施例中,在所述转盘20的周缘内侧依次排列的所述多个激光器40的发射角θ的大小呈等差数列。所述多个激光器40的扫射面的间隔距离相同。所述多个激光器40为四个,所述多个激光器40的扫射
角为1°、3°、5°和7°,也可以根据需要设定扫描角度。
[0068] 在上一个实施例中,所述多个激光器40的发射方向α的反向延长线与所述转盘20的转动轴心202相交。所述多个激光器40的扫射面的源点汇集于所述轴心202,避免出现多
个所述扫射面相交,反射激光叠加、消损。
[0069] 在一个实施例中,所述激光雷达10还包括第一电路板50。所述第一电路板50设置于所述转盘20与所述第一激光器组30之间,并与所述多个激光器40电连接,用于控制所述
多个激光器40。
[0070] 所述第一电路板50为电路主控模块,可以控制所述多个激光器40的发射时间和所述驱动装置的转动速度。所述一个电路板50的形状与所述第一表面201的形状相同。所述第一电路板50设置于所述第一表面201,减小了空间体积。所述第一电路板50与所述多个激光器40直接连接,节省导线,节约资源。
[0071] 在一个实施例中,所述转盘20还包括与所述第一表面201相对的第二表面203。所述激光雷达10还包括第二激光器组60。所述第二激光器组60关于所述转盘20对称设置于所
述第二表面203。所述第二激光器组60增大了所述激光雷达10的扫射范围。
[0072] 所述第二激光器组60的多个所述激光器40与所述第一激光器组30的多个激光器40关于所述转盘20对称。所述第二激光器组60的所述多个激光器40的发射角θ呈等差数列。
所述多个激光器40的扫射面的间隔距离相同。所述多个激光器40为四个,所述多个激光器
40的扫射角为1°、3°、5°和7°,也可以根据需要设定扫描角度。
[0073] 所述第二激光器组60的多个所述激光器40的发射方向α的反向延长线与所述转盘20的转动轴心202相交。所述多个激光器40的扫射面的源点汇集于所述轴心202,避免出现
多个所述扫射面相交,反射时间混乱。
[0074] 在一个实施例中,所述转盘20还包括第二电路板70。所述第二电路板70设置于所述转盘20与所述第二激光器组60之间。
[0075] 所述第二电路板70为电路主控模块,可以控制所述多个激光器40的发射时间和所述驱动装置的转动速度。所述一个电路板50的形状与所述第一表面201的形状相同。所述第二电路板70设置于所述第二表面203,减小了空间体积。所述第二电路板70与所述多个激光器40直接连接,节省导线,节约资源。
[0076] 在一个实施例中,所述转盘20包括中空内环204,用于设置所述驱动装置。
[0077] 所述驱动装置可以为电机。所述电机的转轴通过轴承安装于所述中空内环204。所述驱动装置带动所述转盘20一起转动。所述第一激光器组30和第二激光器组60的所述多个
激光器40随所述转盘20一起转动。
[0078] 请一并参见图4,在一个实施例中,所述激光器40还包括发射模块420。所述发射模块420设置于所述基座410。所述发射模块420包括发射表面421。所述激光器40的发射方向α垂直于所述发射表面421。
[0079] 所述发射模块420用于发射激光。所述发射模块420包括发射端口,所述发射端口设置于所述发射表面421。所述激光的发射方向α垂直于所述发射表面421,保证所述激光的扫射面积最大。
[0080] 在一个实施例中,所述激光器40还包括接收模块430。所述接收模块430设置于所述基座410。所述接收模块430包括接收表面431。所述接收表面431与所述发射表面421平
行。
[0081] 所述接收模块430用于接收激光。所述接收模块430包括接收端口,所述接收端口设置于所述接收模块430。所述接收表面431与所述发射表面421平行,使所述接收模块430
具有较大的接收范围,避免信号丢失。
[0082] 所述发射模块420与所述基座410的结构连接方式可以为焊接、粘接或插接。在一个实施例中,所述发射模块420与所述基座410的结构连接方式,便于安装和调试。
[0083] 在一个实施例中,所述发射模块420包括发射正极422和发射负极423。所述激光器40还包括第一正极401和第一负极402。所述第一正极401和所述第一负极402铺设于所述基
座410。所述第一正极401和所述第一负极402之间设置第一隔离区403,避免所述第一正极
401和所述第一负极402之间短路,烧毁元器件。所述第一正极401与所述发射正极422连接,所述第一负极402与所述发射负极423连接。
[0084] 所述发射模块420通过所述第一正极401和所述第一负极402接收控制信号。所述第一正极401与所述发射正极422可以通过导线80连接。所述第一负极402与所述发射负极
423也可以通过所述导线80连接。所述导线80为金线,金线具有良好的导电性,避免信号丢失。连接形式为焊接,保证信号传递的通畅性。所述第一正极401和所述第一负极402为金薄层喷射与所述基座410的表面,操作简单,节省空间。
[0085] 在一个实施例中,所述接收模块430包括接收正极432和接收负极433。所述激光器40还包括第二正极404和第二负极405。所述第二正极404和所述第二负极405铺设于所述基
座410,所述第二正极404和所述第二正极404之间设置第二隔离区406。所述第二正极404与所述接收正极432连接,所述第二负极405与所述接收负极433连接。
[0086] 所述第二隔离区406避免所述第二正极404和所述第二负极405短路,烧毁元器件。所述第二正极404和所述第二负极405为金薄层喷射与所述基座410的表面,操作简单,节省空间。
[0087] 所述接收模块430通过所述第二正极404和所述第二负极405接收控制信号,并输出接收到的激光信号。所述第二正极404与所述接收正极432可以通过所述导线80连接。所
述第二负极405与所述接收负极433也可以通过所述导线80连接。所述导线80为金线,金线
具有良好的导电性,避免信号丢失。连接形式为焊接,保证信号传递的通畅性。
[0088] 在一个实施例中,所述基座410还包括与所述底面411相对的顶面412。所述发射模块420设置于所述顶面412,避免障碍物遮挡所述发射端口。
[0089] 在一个实施例中,所述基座410还包括夹设于所述顶面412与所述底面411之间的侧面413。所述侧面413与所述顶面412和所述底面411连接。障碍物的表面状况不同,激光反射的角度不同。所述接收模块430设置于所述侧面413,可以保证所述接收模块430具有较大的接收角,以便接收到所有反射激光。
[0090] 在一个实施例中,所述发射表面421突出所述侧面413200um,有效避免所述侧面413遮挡所述发射端口,使激光顺利发射。
[0091] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0092] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。