本實用新型涉及檢測領(lǐng)域，特別涉及一種激光雷達。

背景技術(shù)：

激光雷達是以發(fā)射激光光束來探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)，其工作原理是先向目標(biāo)發(fā)射探測激光光束，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號與發(fā)射信號進行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，例如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

多線激光雷達是激光雷達的一種，現(xiàn)有技術(shù)中的多線激光雷達是通過半導(dǎo)體激光發(fā)射器發(fā)射激光，通過的電機旋轉(zhuǎn)，形成多條線束的掃描，并對回波光信號進行探測的設(shè)備。理論上，多線激光雷達發(fā)射的激光線束越多，對環(huán)境描述的越全面，然而多線激光雷達在單位高度上受限于元器件的高度無法做到很小，因此無法無限增加單位高度上的線束，從而無法獲得更高的垂直分辨率。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中的多線激光雷達掃描時的垂直分辨率還不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例中提供了一種激光雷達，能提供較高的垂直分辨率。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例公開了如下技術(shù)方案：

一方面，提供了一種激光雷達，所述激光雷達包括：

發(fā)射器，用于發(fā)射出射激光；

發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡，用于準(zhǔn)直所述出射激光；

反射鏡，用于改變所述準(zhǔn)直后出射激光的光路；

其中，所述反射鏡與水平面之間的夾角為預(yù)設(shè)角度，所述發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的光軸垂直與水平面。

可選的，所述激光雷達還包括：

旋轉(zhuǎn)軸，與所述反射鏡的中心相連，用于使所述反射鏡旋轉(zhuǎn)；

其中，所述旋轉(zhuǎn)軸垂直于水平面。

可選的，所述反射鏡還用于改變反射激光的光路；

其中，所述反射激光是所述出射激光由被測物體反射后的激光。

可選的，所述激光雷達還包括：

接收端準(zhǔn)直透鏡，用于準(zhǔn)直經(jīng)所述反射鏡改變光路后的反射激光；

接收器，用于接收所述準(zhǔn)直后的反射激光。

可選的，所述接收端準(zhǔn)直透鏡的光軸垂直于水平面。

可選的，所述發(fā)射器、發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡、接收端準(zhǔn)直透鏡以及接收器保持靜止。

本實用新型的實施例中公開了一種激光雷達，所述激光雷達包括發(fā)射器，用于發(fā)射出射激光；發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡，用于準(zhǔn)直所述出射激光；反射鏡，用于改變所述準(zhǔn)直后出射激光的光路；其中，所述反射鏡與水平面之間的夾角為預(yù)設(shè)角度，所述發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的光軸垂直與水平面。本實用新型實施例中添加了反射鏡，由于反射鏡與水平面之間有預(yù)設(shè)夾角，且所述發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的光軸垂直與水平面，在反射鏡旋轉(zhuǎn)時，激光雷達的垂直分辨率可變化，并且可以在特定的方向上提供較高的垂直分辨率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本實用新型實施例激光雷達的示意圖；

圖2所示為實用新型實施例的參考平面垂直于中心線時激光雷達的光路示意圖；

圖3所示為本實用新型實施例的激光光斑示意圖；

圖4所示為本實用新型實施例的參考平面與中心線平行時激光雷達的光路示意圖；

圖5所示為本實用新型實施例的激光光斑示意圖；

圖6所示為本實用新型實施例的激光雷達的垂直分辨率變化示意圖。

具體實施方式

本實用新型如下實施例提供了一種激光雷達，能提供較高的垂直分辨率。

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

圖1所示為本實用新型實施例的激光雷達的示意圖，如圖1所示，所述激光雷達包括：

發(fā)射器110，用于發(fā)射出射激光；

發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡120，用于準(zhǔn)直所述出射激光；

反射鏡130，用于改變所述準(zhǔn)直后出射激光的光路；

其中，所述反射鏡130與水平面之間的夾角為預(yù)設(shè)角度，所述發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡120的光軸垂直于水平面。

本實用新型一個實施例中，反射鏡130與水平面之間的夾角為45度。

所述激光雷達還包括：

旋轉(zhuǎn)軸140，與所述反射鏡130的中心相連，用于使所述反射鏡130旋轉(zhuǎn)；

其中，所述旋轉(zhuǎn)軸140的中線垂直于水平面。

本實用新型實施例中，所述反射鏡130可以是圓形，或可以是橢圓形，或可以是其他形狀。

被本實用新型實施例中，所述反射鏡130還用于改變反射激光的光路；

其中，所述反射激光是所述出射激光由被測物體反射后的激光。

所述激光雷達還包括：

接收端準(zhǔn)直透鏡150，用于準(zhǔn)直經(jīng)所述反射鏡130改變光路后的反射激光；

接收器160，用于接收所述準(zhǔn)直后的反射激光。

如圖1所示，本實用新型實施例中，所述接收端準(zhǔn)直透鏡150的光軸垂直于水平面。

本實用新型實施例中，所述發(fā)射器110、發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡120、接收端準(zhǔn)直透鏡150以及接收器160保持靜止，僅有反射鏡130在旋轉(zhuǎn)軸140的帶動下旋轉(zhuǎn)。

實用新型實施例的激光雷達包括一個反射鏡，該激光雷達的垂直分辨率可變，在特定方位可以提供極高的垂直分辨率。本實用新型實施例的激光雷達在原有激光雷達上做了改進，成本較低。

本實用新型實施例中，反射鏡130旋轉(zhuǎn)的時候，出射光的空間分布是不同的。

結(jié)合圖1所示，發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡120和接收端準(zhǔn)直透鏡150中線的位于同一水平面上，兩者中心連線100如圖1所示，中心線100平行于水平面。

反射鏡的法線，即垂直于反射鏡的線與旋轉(zhuǎn)軸決定一個平面，該平面稱為參考平面，參考平面既垂直于反射鏡，又垂直于水平面。

實際應(yīng)用中，旋轉(zhuǎn)軸通常是一個圓柱形，并非一條直線，所以實際應(yīng)用中通常取旋轉(zhuǎn)圓柱的旋轉(zhuǎn)中線作為旋轉(zhuǎn)軸。

圖2所示為參考平面垂直于中心線時激光雷達的光路示意圖，如圖2所示，參考平面與中心線垂直時，中心線垂直紙平面，參考平面平行于紙面，在圖2中參考平面和中心線均未示出。此時，激光雷達的側(cè)視圖如圖2所示，可以看見發(fā)射器110及發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡120。此時接收端準(zhǔn)直透鏡150與接收器160被遮擋，因此在圖2中未示出。

圖2所示的示意圖中，發(fā)射器為多個發(fā)射板。

圖3所示為圖2的場景下，距離激光雷達一定距離的垂直平面上的激光光斑的示意圖。

如圖3所示，光斑在垂直方向上是分開的，此時激光雷達的垂直分辨率最低，該垂直分辨率由發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的焦距以及發(fā)射板之間的間隙決定。

隨著反射鏡130的旋轉(zhuǎn)，參考平面也逐步變動，垂直分辨率也因此而變動。

圖4所示為本實用新型實施例的參考平面與中心線平行時激光雷達的光路示意圖，圖5所示為激光雷達側(cè)視圖，如圖4所示，左側(cè)為發(fā)射器110，右側(cè)為接收器160。

出射激光經(jīng)發(fā)射經(jīng)發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后，由反射鏡530改變光路方向。此時由于發(fā)射器510發(fā)射的出射光均平行于紙面，所以在圖4所示的圖中，只能看見最外側(cè)的出射光。同理，經(jīng)反射鏡改變光路后的出射光也僅能看見一條線。

圖5所示為在圖4的應(yīng)用場景下，距離激光雷達一定距離的垂直平面上的激光光斑的示意圖，如圖5所示，光斑位于同于水平面上，且在水平方向上分開。

在圖4、圖5所示的應(yīng)用場景下，激光雷達的垂直分辨率最高，在理想狀態(tài)下，其垂直分辨率可以達到無限大。

圖6所示為本實用新型實施例的激光雷達的垂直分辨率變化示意圖，如圖6所示，在610處，垂直分辨率最低，在620處，垂直分辨率最高。

圖6中激光雷達600僅為示意，圖6中激光雷達600的擺放位置、反射鏡的旋轉(zhuǎn)方向并不代表對應(yīng)位置處的垂直分辨率。

610處對應(yīng)圖2、圖3所示的應(yīng)用場景，620處對應(yīng)圖4、圖5所示的應(yīng)用場景。

如圖6所示，反射鏡旋轉(zhuǎn)一周，有兩處的垂直分辨率最高，同樣有兩處的垂直分辨率最低。

本實用新型的實施例中公開了一種激光雷達，添加了一個反射鏡，由于反射鏡與水平面之間有預(yù)設(shè)夾角，且發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的光軸垂直于水平面，在反射鏡旋轉(zhuǎn)時，激光雷達的垂直分辨率可變化。在參考平面與發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡和接收端準(zhǔn)直透鏡之間的中心線相垂直時，激光雷達的出射光的光斑在垂直方向上是分開的，此時激光雷達的垂直分辨率最低，該垂直分辨率由發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的焦距以及發(fā)射板之間的間隙決定。在參考平面與上述中心線相平行時，激光雷達的出射光光斑位于同于水平面上，且在水平方向上分開，理想狀態(tài)下垂直分辨率最大。

可見，實用新型實施例的激光雷達的垂直分辨率可變，在特定方位可以提供極高的垂直分辨率。此外，本實用新型實施例的激光雷達在原有激光雷達上做了改進，成本較低。

本實用新型的實施例中公開了一種激光雷達，本實用新型實施例的激光雷達中添加了一個反射鏡，由于反射鏡與水平面之間有預(yù)設(shè)夾角，且發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的光軸垂直于水平面，在反射鏡旋轉(zhuǎn)時，激光雷達的垂直分辨率可變化。在參考平面與發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡和接收端準(zhǔn)直透鏡之間的中心線相垂直時，激光雷達的出射光的光斑在垂直方向上是分開的，此時激光雷達的垂直分辨率最低，該垂直分辨率由發(fā)射端準(zhǔn)直透鏡的焦距以及發(fā)射板之間的間隙決定。在參考平面與上述中心線相平行時，激光雷達的出射光光斑位于同于水平面上，且在水平方向上分開，理想狀態(tài)下垂直分辨率最大。此外，本實用新型實施例的激光雷達在原有激光雷達上做了改進，成本較低。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實用新型實施例中的技術(shù)可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實現(xiàn)，通用硬件包括通用集成電路、通用CPU、通用存儲器、通用元器件等，當(dāng)然也可以通過專用硬件包括專用集成電路、專用CPU、專用存儲器、專用元器件等來實現(xiàn)，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本實用新型實施例中的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。