[实用新型]一种多线扫描激光雷达

说明书

本申请提供了一种多线扫描激光雷达，包括激光发射装置、接收探测装置和驱动器；其中，激光发射装置包括激光发射单元、发射准直单元和发射多面镜旋转单元；所述激光发射单元包括m个发射器，用于发射m束扫描光线；发射扫描多面镜旋转单元具有n面反射面，各反射面与所述旋转轴分别具有不同的俯仰角；任意两个所述反射面的俯仰角的角度差值均小于同一面所述反射面反射输出的m束扫描光线在竖直方向的角分辨率；旋转轴带动所述n面反射面旋转，将所述m束扫描光线反射输出，实现m×n线扫描。本申请的激光雷达既大幅降低了成本，又可在很小的体积内实现更多倍的扫描光线，大大提高了竖直方向分辨率，因此可以达到更远的扫描距离。

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种多线扫描激光雷达。

背景技术

作为无人驾驶汽车的“眼睛”，对激光雷达具有高分辨率、高稳定性等要求。目前分辨率比较高的Velodyne的64线激光雷达，应用在无人驾驶汽车上仍然存在一些问题：因为点稀疏，对于算法而言有效感知距离不会超过100米，这对于高速卡车场景应用远远不够。

想要提高有效感知距离，就需要进一步提高激光雷达扫描的点密度，即提高分辨率，最直接的就是增加激光器的数量。但是增加激光器的数量，必然大大地增加了激光雷达的成本和体积。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多线扫描激光雷达，采用较少的激光器实现较高分辨率的扫描光线，而且成本较低、结构稳定、可靠性高。

为了实现上述目的之一，本申请提供了一种多线扫描激光雷达，包括激光发射装置、接收探测装置和驱动器；

所述激光发射装置包括激光发射单元、发射准直单元和发射多面镜旋转单元；所述激光发射单元包括m个发射器，用于发射m束扫描光线；

所述发射准直单元将所述m个发射器发射的扫描光线准直后射向所述发射多面镜旋转单元；

所述发射多面镜旋转单元包括旋转轴和旋转体，所述旋转体包括围绕所述旋转轴设置的n面反射面，所述n面反射面相对于所述旋转轴分别具有不同的俯仰角；任意两个所述反射面的俯仰角的角度差值均小于同一面所述反射面反射输出的m束扫描光线在竖直方向的角分辨率；

所述m和n均为正整数；

所述激光发射单元发射的m束扫描光线经所述发射准直单元准直后入射到所述发射多面镜旋转单元，所述驱动器驱动所述旋转轴带动所述n面反射面旋转，将所述m束扫描光线反射输出，实现m×n线扫描；

所述接收探测装置用于接收探测所述激光雷达接收到的返回光。

作为实施方式的进一步改进，所述n面反射面的俯仰角由大到小依次相差角度ψ；所述角度ψ＝θ/n，使得所述激光雷达在竖直方向的角分辨率为θ/n，其中θ为同一面所述反射面反射输出的m束扫描光线在竖直方向的角分辨率。

作为实施方式的进一步改进，所述n面反射面根据俯仰角的大小顺序围绕所述旋转轴设置，所述俯仰角取仰角为正值，俯角为负值。

作为实施方式的进一步改进，所述n为奇数时，所述n面反射面的俯仰角分别为0、±ψ、±2ψ……±(n-1)/2ψ；所述n为偶数时，所述n面反射面的俯仰角分别为±1/2ψ、±3/2ψ……±n/2ψ；所述n≥3。

作为实施方式的进一步改进，所述激光发射单元包括两组发射器组，所述两组发射器组分别设于所述发射多面镜旋转单元两侧，所述两组发射器组上的发射器发射的扫描光线经所述发射多面镜旋转单元的反射面反射之后在竖直方向上相互错开；

所述两组发射器组上的发射器总数为m；

所述发射多面镜旋转单元的两侧均设有所述发射准直单元。