一种多角度同步激光雷达的制作方法

文档序号:15415554发布日期:2018-09-11 22:09阅读:470来源:国知局

本实用新型涉及激光雷达技术应用领域,尤其涉及一种多角度同步激光雷达。



背景技术:

激光雷达,是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统,目前常用作目标区域内障碍物有无以及障碍物距离的检测,具体的,通过激光雷达使激光束在目标区域内扫描,并根据各扫描位置中的反射光的有无来对各目标区域中的障碍物有无进行检测,此外,基于从各扫描位置的激光束的照射时机到反射光的感光时机为止的所需要的时间来检测到各扫描位置的障碍物的距离。

目前,一般来说激光雷达的扫描动作通过电机带动激光光源转动,激光光源在转动的过程中按照设定的频率发射激光束,其中,激光光源在转动过程中所覆盖的角度范围即为扫描的范围,此类激光雷达被广泛的应用,例如可在建筑行业中对建筑物的区域面积进行快速的测量。

然而上述结构的激光雷达在使用的过程中,存在以下问题:因为激光光源在工作的过程中,通过电机带动其转动,当工作一段时间后,常常会因转动惯量的存在,而使得电机与激光光源连接的紧密性降低,使得激光束的方向发生偏差,从而严重影响测量的精度。

鉴于上述现有结构的激光雷达所存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种多角度同步激光雷达,使其更具有实用性。



技术实现要素:

为解决上述问题,本实用新型中提供了一种多角度同步激光雷达,以提高激光雷达的测量准确性。

本实用新型的技术方案为:一种多角度同步激光雷达,包括:支撑结构和激光光源,激光光源固定设置于支撑结构上;

其中,激光光源中包括若干激光发射点,若干激光发射点所发射的激光光束至少在一个投影方向上成发散状。

进一步地,若干激光发射点的发射起点在投影方向上的分布轨迹为圆弧状。

进一步地,若干激光发射点在垂直于投影方向的方向上分层分布。

进一步地,相邻两层中的激光发射点个数相同。

进一步地,相邻两层中的激光发射点上下对应设置。

进一步地,相邻两层中的激光发射点上下交错设置。

进一步地,投影平面为水平面。

进一步地,任一激光发射点均独立安装。

进一步地,激光发射点的安装处至少包括平行于投影平面的安装平面,以及用于将激光发射点固定安装于安装平面上的固定结构。

进一步地,安装平面上设置有刻度尺,用于确定激光发射点的激光束发射方向。

采用了上述技术方案后,本实用新型具有以下的有益效果:

本实用新型中将现有的通过电机带动激光发射点转动的方式改变为使用多个固定设置的激光发射点,通过此方式可避免原有的因转动惯量的存在而使得激光发射点的激光束发射方向发生偏移的现象,从而可有效的保证激光雷达的工作精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中多角度同步激光雷达的结构示意图;

图2为本实用新型一实施例中各激光发射点分布的平面展开示意图;

图3为本实用新型另一实施例中各激光发射点分布的平面展开示意图;

图4为本实用新型实施例中激光发射点的安装示意图;

附图中标记含义:支撑结构1、激光光源2、激光发射点3,轮廓线4、安装平面5、固定结构6。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例采用递进的方式撰写。

如图1所示,一种多角度同步激光雷达,包括:支撑结构1和激光光源2,激光光源2固定设置于支撑结构1上;其中,激光光源2中包括若干激光发射点3,若干激光发射点3所发射的激光光束至少在一个投影方向上成发散状。

本实用新型上述实施例中通过使用多个固定设置的激光发射点3,可避免原有的因转动惯量的存在而使得激光发射点3的激光束发射方向发生偏移的现象,从而可有效的保证激光雷达的工作精度,同时本实施例中的技术方案还可解决原有技术方案中因转动至各个方向上时间的延时性,而带来的测量的延时性,当对存在变化物体的测量区域进行测量时尤其适用。

因为当对目标区域进行扫描时,是基于从各扫描位置的激光束的照射时机到反射光的感光时机为止的所需要的时间来检测到各扫描位置的障碍物的距离,因此为了保证各激光发射点3能够保持如原有的通过转动的方式进行测量时的起始位置的确定性,若干激光发射点3的发射起点在投影方向上的分布轨迹为圆弧状,圆弧状轨迹的设置可保证各激光发射的起始点到同一圆心的距离相等,从而可在对目标区域中各被测点的距离进行计算时,能够通过同一标准降低后续的数据处理难度。

作为上述实施例中的优选,若干激光发射点3在垂直于投影方向的方向上分层分布,分层结构的设置可使得原有的平面的测量,转变为立体结构的测量,即各层结构的总高度即为在原有测量结果的基础上所增加的测量维度,通过确定测量区域内各层面内障碍物的分布,将其汇总后,可得到测量区域内整体的立体轮廓,从而极大的增加了激光雷达的适用范围。

作为上述实施例的优选,相邻两层中的激光发射点3个数相同。

一个实施例中,如图2所示,相邻两层中的激光发射点3上下并列设置,通过此方式可将目标区域不同层面上所获得扫描轮廓通过点对点的方式建立起联系,从而获得目标区域在两个相互才垂直的方向上的轮廓线4,从而有效的建立起目标区域的空间结构。

另一个实施例中,如图3所示,相邻两层中的激光发射点3上下交错设置,通过此方式可在激光发射点3数量一定的情况下,增加通过连接各测量点所获得的轮廓线4的数量,从而增加测量结果的精度。

在日常的使用中,因为激光雷达在使用时大多放置在水平面上,因此作为上述实施例的一种优选,投影平面为水平面,从而使得本实施例中的激光雷达更适于日常使用。

在不同工作条件下,对于测量精度的要求是不同的,因此作为上述实施例的一种优选,各激光发射点3均独立安装,通过此方式可更加灵活的选择分布的密度,从而有效的降低激光雷达的成本,本实施例中的激光雷达在使用的过程中,也可根据不同的测量精度要求,通过间隔开启激光发射点3的控制方式来降低控制难度。

作为上述实施例的一种优选,激光发射点3的安装处至少包括平行于投影平面的安装平面5,以及用于将激光发射点固定安装于安装平面5上的固定结构6;具体的,可采用以下结构对激光发射点3进行固定:固定结构6至少包括一固定螺栓,通过将固定螺栓旋入安装平面5内,通过固定螺栓的螺母底面对激光发射点3的上部进行挤压即可,为了便于对激光发射点3发射角度进行较为直观准确的控制,作为上述实施例的一种优选,安装平面上设置有刻度尺,通过刻度尺可便于激光发射点3中任一参照边角度的确定,从而确定激光发射点的激光束发射方向。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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