[发明专利]多线激光雷达以及使用多线激光雷达进行探测的方法

说明书

本发明提供了一种多线激光雷达，所述多线激光雷达包括转子、定子及多个激光器；其特征在于：每个激光器发出的检测光被障碍物反射后，经过接收器件后会聚在对应的探测器上，所述多线激光雷达进一步包括：承载体，承载体上设置所述多个激光器；且多个激光器呈n列设置于承载体上，n≥2；所述承载体设置在转子内；光准直器件；所述激光器发出的检测光束经电机带动绕中轴扫描所生成的扫描线在上下方向上具有疏密分布，以尽可能更多地获得处于中心视场内的障碍物的信息；所述光准直器件设置在所述转子内；所述多线激光雷达的线束≥16。本发明具有高垂直角分辨率、高水平角分辨率、高扫描频率、扫描结果更加准确等优点。

本申请是2017年6月19日所提出的申请号为201710463616.6、发明名称为“基于多个激光器的多线激光雷达”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及激光雷达，特别涉及一种多线激光雷达以及使用多线激光雷达进行探测的方法。

背景技术

为了尽可能多的获取被扫描区域的三维信息，目前多采用多线激光雷达，可以覆盖更多的垂直视场区域。目前市面上多线激光雷达的线束角度分布都采取在一定角度范围内均分的方法(即垂直角分辨率是确定的值)，如Velodyne的16线、32线及64线激光雷达，其垂直角分辨率分别是2度、1.33度及0.43度，Ibeo的4线、8线激光雷达垂直角分辨率为0.8度。

车载激光雷达的具体应用场景，主要是检测地面上的行人、车辆等。这就意味着如果在垂直方向上上下均分视场的话，向上发射的激光线束很大程度是被浪费的。

另外，如果按照目前市场产品的角度划分方案，将所有视场角全部均分，那么达到更高的垂直分辨率就需要更多线，这也就意味着更高的成本、更大的体积和更低的可靠性稳定性。由于受限于以太网的数据容量及车载CPU的处理速度，更高线数的激光雷达(如Velodyne)无法同时兼顾高水平角分辨率和高扫描频率。

而基于降低成本的原因而减少线数，那么角度间隔又太大，在不远的距离范围(如40米)就无法分辨目标，例如按照总垂直视场角32°，2°间隔(垂直分辨率)，需要16线，那么40m距离处激光线束间距大约在1.4m，很容易就漏掉一个行人。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种高垂直角分辨率、高水平角分辨率、高扫描速率、扫描结果准确的基于多个激光器的多线激光雷达。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于多个激光器的多线激光雷达，所述多线激光雷达包括转子和定子；所述多线激光雷达进一步包括：

承载体，承载体上设置多个激光器；所述承载体设置在转子内；

光准直器件，所述承载体上的激光器在包括所述光准直器件的主轴的竖直平面上的投影点在上下方向上具有疏密分布；所述光准直器件设置在所述转子内。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.本发明通过激光器的疏密设置，使得激光光束非均匀分布设计在较低线束时，能够实现较高的垂直角分辨率，节约成本，减小体积；

2.本发明的激光雷达充分考虑到车辆行驶中需要识别的障碍物(如行人、车辆等)通常聚集在水平线和靠近地面附近，因此增强了中心激光光束(水平和水平附近)的密度，这种非均匀式激光束分布在现实交通环境下更加科学合理；

3.本发明的激光雷达在垂直角分辨率高的同时，由于减小了线束，能够同时兼顾高水平角分辨率和高扫描频率，扫描结果更加准确；

4.本发明采用同轴(电机、转动腔、上电路板等均绕中轴旋转)传动方式，大大减小传动零件的数量以及占用的空间，提高系统稳定性；