[发明专利]一种角度拼接激光雷达系统

说明书

本发明涉及一种角度拼接激光雷达系统，包括至少两组收发模块和单轴振镜；每组所述收发模块发出的激光以不同预设角度入射到所述单轴振镜，激光经所述单轴振镜反射对目标进行扫描，被目标漫反射的激光经所述单轴振镜反射返回所述收发模块，其中：相邻所述收发模块覆盖的扫描角度范围相互衔接或部分重叠。通过多个收发模块的拼接，能够实现激光雷达系统更大的扫描范围；通过控制每组收发模块入射在单轴振镜上的角度，使得扫描角度重叠区域的水平角度分辨率增加、或竖直角分辨率增加、或水平和竖直角分辨率同时增加、或探测距离增加。

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，尤其涉及一种角度拼接激光雷达系统。

背景技术

三维环境测量和感知具有重要的民用和军事应用价值，在ADAS(Advanced DriverAssistance System)辅助驾驶和自动驾驶系统中，对车辆周边环境进行空间距离测量和三维环境重建，是实现高精度自动驾驶控制的前提条件。毫米波雷达和摄像头三维视觉重建是比较常见的距离测量技术，但在自动驾驶应用场景下，毫米波雷达的横向感知分辨率难以达到要求，且易受金属物体干扰；摄像头三维视觉重建的测距精度较低，对于远距离的目标，也较难实现精准的距离测量。

激光雷达通过主动发射脉冲式红外激光束，照射到被测物体后，形成漫反射回波，由接收系统收集；通过测量发射脉冲和接收回波之间的时间差，可以获得被测物体的距离信息。激光雷达具有测距精度高、横向分辨率高的优点，在辅助驾驶和自动驾驶领域有广阔的应用前景。但现有激光雷达，收发系统多是单点光源对应单点探测器、单点光源对应面阵探测器或者多点光源对应面阵探测器，存在成本高、装调困难，难以实现量产的问题。

发明专利CN110161511A公开了一种线阵探测器作为接收器件，但目前线激光发射对应线阵探测器的系统所使用的转镜尺寸较大，转镜在360°旋转过程中存在稳定性差的问题，转镜没有单轴振镜的工艺成熟，稳定性高，但单轴振镜的转动角度只有约20°，即只可扫描约40°的范围，无法满足很多的应用场景扫描范围的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种角度拼接激光雷达系统，能够使得覆盖的扫描角度范围相互衔接或部分重叠，实现扫描角度范围增大。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种角度拼接激光雷达系统，包括至少两组收发模块和单轴振镜；

所述收发模块间隔设置，每组所述收发模块发出的激光以不同预设角度入射到所述单轴振镜，激光经所述单轴振镜反射对目标进行扫描，被目标漫反射的激光经所述单轴振镜反射返回所述收发模块，其中：相邻所述收发模块覆盖的扫描角度范围相互衔接或部分重叠。

优选地，每个所述收发模块覆盖的扫描角度θ，重叠部分的扫描角度为α，则相邻拼接的两个所述收发模块的入射光线夹角为θ，有重叠区域的两个收发模组入射角夹角为θ-α。

优选地，所述收发模块采用四个，第一收发模块与第二收发模块的覆盖的扫描角度范围相互衔接，第三收发模块与第四收发模块的覆盖的扫描角范围度相互衔接，第二收发模块与第三收发模块的覆盖的扫描角范围度部分重叠，则第一收发模块与第二收发模块以及第三收发模块与第四收发模块的入射光夹角为θ，第二收发模块与第三收发模块的入射光夹角为θ-α。

优选地，第一收发模块与第二收发模块以及第三收发模块与第四收发模块的入射光夹角为35°，第二收发模块和第三收发模块入射光夹角θ-α为15°，α为20°；第三收发模块和第四收发模块的入射光夹角为35°使得四个所述收发模块的覆盖的扫描角度范围为120°。

优选地，所述单轴振镜包括两个极限运动位置，第一极限运动位置和第二极限运动位置，所述单轴振镜的转动范围为第一极限运动位置与第二极限运动位置之间。