[发明专利]一种激光雷达

说明书

本发明提供了一种激光雷达，上述激光雷达包括激光发射模块、分光模块、扫描模块及接收模块，激光发射模块用于发射脉冲激光束；分光模块用于将脉冲激光束分为N束入射光束，并传输至扫描模块，其中N≥2；扫描模块用于将N束入射光束反射至三维空间，及用于接收并反射N束入射光束经三维空间中的待测目标反射后的N束回波光束；接收模块用于接收并处理N束回波光束；分光模块和扫描模块对应形成N个子扫描视场，N个子扫描视场通过视场拼接构成激光雷达的总视场。本发明的激光雷达利用分光模块，故在满足激光雷达的扫描视场的前提下，可以采用少于N个光源，降低激光雷达的成本，减少内部产热，并减小激光雷达的体积。

技术领域

本发明涉及环境感知技术领域，特别涉及一种激光雷达。

背景技术

在自动驾驶技术中，环境感知系统是基础且至关重要的一环，是自动驾驶汽车安全性和智能性的保障，环境感知传感器中，激光雷达在可靠度、探测范围及测距精度等方面具有不可比拟的优势。

车载激光雷达作为感知周围信息的重要传感器，视场和扫描精度是其重要的参数。对于水平视场，现有技术通常会通过在扫描器件前设置光学镜头来放大视场角，或者设置多个激光雷达对其采集的视场进行拼接。前置镜头组扩大视场角的方式需要较复杂的镜头组，且视场角放大的同时会等比例缩小有效孔径，因此会降低激光雷达的测远能力。多激光雷达拼接的方案会显著增加总成本。此外，还有利用多个激光发射单元对其采集的视场进行拼接的方案，但还是存在成本高、多个激光发射单元工作时带来散热以及体积较大的问题。

激光雷达需要满足体积小、可靠性高、高成像帧频、高分辨率、远测距等性能。现有的激光雷达难以在小体积和多项性能参数之间达到平衡，如何合理地安排激光雷达的内部空间，在满足特定光路设计的前提下，提高空间利用率、使其结构更加紧凑化、改善散热性能，仍是目前亟需改进的方面。

发明内容

本发明解决是现有技术中激光雷达存在的成本较高及体积较大等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种激光雷达，包括激光发射模块、分光模块、扫描模块及接收模块，其中：

所述激光发射模块，用于发射脉冲激光束；

所述分光模块，用于将所述脉冲激光束分为N束入射光束，并传输至所述扫描模块，其中N≥2；

所述扫描模块，用于将所述N束入射光束反射至三维空间，及用于接收并反射所述N束入射光束经三维空间中的待测目标反射后的N束回波光束；

所述接收模块，用于接收并处理所述N束回波光束；

所述分光模块和所述扫描模块对应形成N个子扫描视场，所述N个子扫描视场通过视场拼接构成所述激光雷达的总视场。

可选地，所述接收模块包括依次设置的反射单元、会聚单元和探测单元；所述反射单元用于反射经所述扫描模块反射后的所述回波光束；

所述会聚单元用于会聚经所述反射单元反射后的回波光束；

所述探测单元用于接收并处理经所述会聚单元会聚后的回波光束。

可选地，所述分光模块包括分光元件和反射元件，其中：

所述分光元件，用于将所述脉冲激光束中的一部分分为所述N束入射光束中的N-1束，以及将所述脉冲激光束中的另一部分透过并入射至所述反射元件；

所述反射元件，用于反射所述脉冲激光束中的另一部分，以形成所述N束入射光束中的一束。

可选地，所述分光元件包括第一分光元件及第二分光元件，其中：

所述第一分光元件，用于反射所述脉冲激光束中的一部分至所述扫描模块以形成第一入射光束，且透射过所述脉冲激光束中的另一部分以形成第一透射光束；