[发明专利]多线激光雷达

说明书

一种多线激光雷达，包括第一雷达组件，该第一雷达组件包括n个激光器、光学准直单元、扫描转镜和1个探测器，n大于1；每一个激光器用于向光学准直单元发射一路激光束；光学准直单元用于对n路激光束进行准直，准直后的n路激光束射向扫描转镜的目标反射镜；扫描转镜包括绕转动轴转动的m个反射镜，转动轴的转动平面与准直后的n路激光束的排列方向垂直，m大于1；目标反射镜用于对接收到的准直后的n路激光束反射至第一雷达组件的探测区域；探测器用于接收反射后的n路激光束在探测区域中的回波信号。本申请提供了一种“多发射一接收”的多线激光雷达结构，避免探测器间的信号串扰，提高工作性能，并降低成本。

技术领域

本申请实施例涉及激光探测技术领域，特别涉及一种多线激光雷达。

背景技术

激光雷达是通过发射激光束实现探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达可根据探测范围划分为周视型激光雷达和前视型激光雷达。其中，周视型激光雷达的探测范围为360度，前视型激光雷达的探测范围为正前方的90度到110度。相比于周视型激光雷达，前视型激光雷达探测的信息中的冗余信息较少，更加符合智能交通领域的发展趋势。

目前，前视型激光雷达通常采用“一发射多接收”的结构，也即，一个激光器发射激光束，由多个探测器来接收上述激光束的回波信号。下面将以一种典型的四线激光雷达为例，对“一发射多接收”的结构进行讲解。四线激光雷达采用2个“一发射两接收”的结构。结合参考图1，其示出了一种四线激光雷达的结构示意图，其包括两个激光器、1个4通道的探测器阵列和1个扫描转镜。其中，两个激光器包括第一激光器111和第二激光器112，4通道的探测器阵列包括第一探测器121、第二探测器122、第三探测器123和第四探测器124，扫描转镜为双面平行棱镜13。第一激光器111和第二激光器112在竖直方向上平行排列，用于发射激光束。双面平行棱镜13用于反射第一激光器111和第二激光器112发射的激光束。第一探测器121和第二探测器122用于接收第一激光器111发射的激光束的回波信号，第三探测器123和第四探测器124用于接收第二激光器112发射的激光束的回波信号，从而实现四线扫描。

由于激光雷达中的探测器的数量较多，而探测器需要在高频率、高电压的条件下工作，受制于激光雷达的体积限制，探测器之间的距离有限，因此探测器之间的信号串扰较严重，从而使激光雷达的工作性能不稳定。

发明内容

本申请实施例提供了一种多线激光雷达，可用于解决相关技术所提供的多线激光雷达工作性能不稳定的问题。

一方面，本申请实施例提供一种多线激光雷达，该多线激光雷达包括第一雷达组件，该第一雷达组件包括n个激光器、光学准直单元、扫描转镜和1个探测器，n为大于1的整数；上述n个激光器中的每一个激光器，均用于向光学准直单元发射一路激光束；上述光学准直单元用于对n路激光束进行准直，准直后的n路激光束射向扫描转镜的目标反射镜，其中，上述扫描转镜包括转动轴和绕转动轴转动的m个反射镜，转动轴的转动平面与准直后的n路激光束的排列方向垂直，目标反射镜是m个反射镜中，当前转动至的位置与准直后的n路激光束的出射方向相对的一个反射镜，m为大于1的整数；上述目标反射镜，用于对接收到的准直后的n路激光束进行反射，反射后的n路激光束射向第一雷达组件的探测区域，其中，m个反射镜中存在至少两个反射镜对同一激光束具有不同的反射角度；上述探测器用于接收反射后的n路激光束在上述探测区域中的回波信号。

本申请实施例提供的技术方案，多线激光雷达中包括采用“多发射一接收”的结构的第一雷达组件，该第一雷达组件中仅设置一个探测器，在实现多线扫描的前提下尽可能地减少探测器的数量，可以降低探测器之间的信号串扰，因此能提高多线激光雷达的工作性能，并降低多线激光雷达所需的硬件成本。另外，扫描转镜中包括至少两个反射镜对同一激光束具有不同的反射角度，因此一个激光器能实现至少两线扫描，在不增加激光器的前提下，可以增加多线激光雷达的扫描线数。

在一个可能的设计中，m个反射镜中不同的反射镜对同一激光束具有不同的反射角度。