激光雷达的制作方法

文档序号:21799694发布日期:2020-08-11 20:53阅读:210来源:国知局
激光雷达的制作方法

本实用新型涉及激光探测技术领域,尤其涉及一种激光雷达。



背景技术:

激光雷达用于感知外界空间信息,通过对外界空间目标发射激光,而后接收目标回波信号,经过对发射激光信号及回波信号分析对比,得到目标位置、速度等状态三维空间信息。由于其数据实时性、稳定性、丰富性,激光雷达在自动驾驶、测绘感知等领域内得到广泛应用。

目前,激光雷达主要采用机械式,光线接收模块整体采用旋转的方式形成接收视场,或者将经检测物体反射回的光束先投射至旋转的反射镜上形成局部接收视场。

然而,现有的激光雷达中旋转部分结构复杂,体积庞大,极大降低了激光雷达的制作和装配等生产效率。



技术实现要素:

本实用新型提供一种激光雷达,以解决现有的激光雷达的旋转部分结构复杂,体积庞大,极大降低激光雷达的制作和装配等生产效率的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型提供一种激光雷达,包括接收模块和处理模块;

所述接收模块包括多个子接收模块,所述子接收模块用于接收目标待测物反射回的回波光束,相邻两个所述子接收模块在水平方向上具有预设夹角,所述预设夹角小于或者等于相邻两个所述子接收模块的水平视场角的1/2的总和;

所述处理模块用于处理所述接收模块所接收到的光信号。

可选地,所述处理模块包括多个子处理模块,且多个所述子处理模块与多个所述子接收模块一一对应设置;

每个所述子处理模块包括光电转换件和处理件;所述光电转换件用于将接收到的光信号转换为电信号,所述处理件用于对所述电信号进行处理。

可选地,所述接收模块还包括第一固定座,所述第一固定座内形成有多个接收光通道,

多个所述子接收模块分别对应设置在每个所述接收光通道内,且每个所述接收光通道的延伸方向与对应的所述子接收模块的光路朝向一致。

可选地,所述激光雷达还包括发射模块和分光模块,至少一个所述发射模块上连接有分光模块;其中,

所述分光模块包括分光件和多个光纤走线,所述分光件的入口端与所述发射模块的出口端连接,以将所述发射模块发射的一束激光发射光束分成多束激光发射光束,所述分光件的出口端与多个所述光纤走线连接,以将多束激光发射光束分别通过独立的所述光纤走线发出。

可选地,所述分光模块还包括连接件,所述分光件的入口端通过所述连接件与所述发射模块的出口端可拆卸连接。

可选地,每个所述光纤走线的俯仰角均相等,所有相邻两个所述光纤走线在水平方向上均具有一定夹角。

可选地,所述分光模块还包括第二固定座;

所述第二固定座内形成有多个发射光通道,多个所述光纤走线分别收容在每个所述发射光通道内。

可选地,所述激光雷达还包括多个准直模块,且多个所述准直模块与多个所述光纤走线一一对应设置;

所述准直模块包括准直镜;所述光纤走线包括光纤尾线和光纤端头,所述光纤端头通过所述光纤尾线与所述分光件的出口端连接,所述准直镜位于对应的所述光纤走线的延伸方向上,且所述光纤端头位于所述准直镜的焦点处。

可选地,所述准直模块包括第一固定件,所述准直镜通过所述第一固定件可拆卸地固定在所述第二固定座上。

可选地,所述第一固定件为开口朝向所述发射光通道的管状件,所述准直镜收容在所述管状件的容置腔内;

所述管状件的外壁上形成有外螺纹,所述第二固定座上形成有内螺纹通道,所述第一固定件与所述第二固定座之间通过螺纹配合连接。

可选地,所述激光雷达还包括扫描模块;

所述扫描模块包括反射镜和扫描控制模块;

所述反射镜位于所有所述光纤走线的延伸方向上,用于将所有激光发射光束反射至目标待测物上;所述扫描控制模块与所述反射镜连接,用于控制所述反射镜绕水平轴线旋转和/或绕竖直轴线旋转。

可选地,所述第二固定座包括沿水平方向设置的第一部分和第二部分,所述第一部分高于第二部分,所述发射光通道的一端贯穿所述第一部分背离所述第二部分的侧壁上,所述发射光通道的另一端往靠近所述第二部分的方向延伸,所述扫描模块位于所述第二部分上。

可选地,所述激光雷达还包括固定在所述第二固定座的第二部分上的隔离板,

所述第一固定座和所述处理模块均位于所述隔离板的一侧,所述第二固定座和所述扫描模块均位于所述隔离板的另一侧。

可选地,所述激光雷达还包括控制模块,所述控制模块分别与所述发射模块、扫描模块的扫描控制模块、接收模块及处理模块连接,

所述控制模块用于分别控制所述发射模块发射光束、控制所述扫描控制模块使所述反射镜绕水平轴线旋转和/或绕竖直轴线旋转、控制所述接收模块接收回波光束及控制所述处理模块处理回波光束;

所述控制模块与所述扫描控制模块位于所述激光雷达的同一电路板上,且所述电路板设置在所述第二固定座的第二部分上。

可选地,每个所述接收光通道的内壁和/或所述第一固定座的外表面覆盖有消光层。

可选地,所述第二固定座上形成有散热孔;

和/或,所述第二固定座上设置有用于固定所述第二固定座的连接部。

本实用新型提供一种激光雷达,通过将接收模块设置为多个水平方向具有预设夹角的子接收模块,以使多个子接收模块分别接收各自对应的视场的激光回波光束,继而通过处理模块对每个子接收模块接收到的光信号进行处理,最终获得相应的探测信息。本实用新型通过多个子接收模块分别接收不同视场的激光回波光束,并将相邻两个子接收模块在水平方向上的预设夹角设置为小于或者等于相邻两个子接收模块的水平视场角的1/2的总和,使得每个相邻的两个子接收模块的视场对接或者重叠,从而使多个子接收模块的接收视场拼接为连续的总接收视场,故而可以省略掉接收模块上设置的旋转机构,以便简化整个接收模块的结构,从而使得整个激光雷达的制作及装配效率得以提高。另外,多个子接收模块拼接形成总接收视场,降低了大视场光学模块的设计及加工难度,单个子接收模块中的镜面及光学参数的调整也更加方便和精确。

本实用新型的构造以及它的其他实用新型目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的激光雷达的结构示意图;

图2是图1中接收模块的结构示意图;

图3是图1中处理模块的结构示意图;

图4是图1中第二固定座的截面图。

附图标记说明:

100-接收模块;

110-子接收模块;

120-第一固定座;

121-接收光通道;

200-处理模块;

210-子处理模块;

211-光电转换件;

212-处理件;

300-隔离板;

400-电路板;

500-发射模块;

600-分光模块;

610-分光件;

620-光纤走线;

621-光纤尾线;

622-光纤端头;

630-连接件;

640-第二固定座;

641-发射光通道;

642-第一部分;

643-第二部分;

644-散热孔;

645-连接部;

700-准直模块;

710-准直镜;

720-第一固定件;

730-第二固定件;

800-扫描模块;

810-反射镜;

820-扫描控制模块;

900-控制模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实施例提供的激光雷达的结构示意图;图2是图1中接收模块的结构示意图;图3是图1中处理模块的结构示意图;图4是图1中第二固定座的截面图。参照图1至图4所示,本实施例提供一种激光雷达,包括接收模块100和处理模块200。其中,接收模块100包括多个子接收模块110,每个子接收模块110用于接收对应视场内经目标待测物反射后的回波光束,多个接收模块110对应多个接收视场。相邻两个子接收模块110在水平方向上具有预设夹角,以使每个子接收模块110的视场不同,从而使得所有子接收模块110拼接形成总接收视场。处理模块200用于处理接收模块100所接收到的光信号。

本实施例的每个子接收模块110均可以为能量聚焦光学接收系统,具体实现时,可直接采用现有技术中的光学接收系统,因此,本实施例的子接收模块110的结构和工作原理具体可参照现有的光学接收系统的结构和工作原理。

参照图2所示,为便于描述,本实施例将相邻两个子接收模块110在水平方向上的预设夹角记为ε,该预设夹角ε小于或者等于相邻两个子接收模块110的水平视场角的1/2的总和。实际应用中,每个子接收模块110均具有水平方向上的视场角和竖直方向上的视场角。以子接收模块110的中心轴线为基线,该子接收模块110的中心轴线的左右两侧的视场角为该子接收模块110的总视场角的1/2。

因此,为了使相邻两个子接收模块110之间不会出现盲区,即反射至相邻两个子接收模块110之间的光束均能够被这两个子接收模块110中的至少一个接收,本实施例将相邻两个子接收模块110之间的预设夹角ε设置为小于或者等于相邻两个子接收模块110的水平视场角的1/2的总和,以保证相邻两个子接收模块110的视场刚好接续或者重叠。

具体而言,当该预设夹角ε等于相邻两个子接收模块110的水平视场角的1/2的总和时,这两个子接收模块110所能接收到的光束范围刚好接续,而当该预设夹角ε小于相邻两个子接收模块110的水平视场角的1/2的总和时,这两个子接收模块110所能接收到的光束范围具有重叠部分,从而保证相邻两个子接收模块110之间的光束均能够被这两个子接收模块110中的至少一个接收,进而使得多有子接收模块110拼接形成的总视场之间无盲区。

需要说明的是,每个子接收视场110的水平视场角可以相等也可以不相等,每个子接收视场110的竖直视场角均相等。

具体实现时,本实施例的子接收模块110可以设置2个、3个、4个等合适的数量。以两个子接收模块110为例进行说明。参照图1和图2所示,当每个子接收模块110的视场角均为60°x20°,其中,水平视场角为60°,竖直视场角为20°,则所有相邻两个子接收模块110之间在水平方向上的预设夹角ε可以设置为小于或者等于60°,则本实施例中所有子接收模块110共同拼接形成水平视场角小于或者等于120°,垂直视场角为20°的总接收视场。具体当所有相邻两个子接收模块110之间在水平方向上的预设夹角ε等于60°时,则本实施例中所有子接收模块110共同拼接形成120°x20°的总接收视场。

可以理解的是,每个子接收模块110的视场角还可为40°x20°、20°x20°、60°x40°等合适的数值,具体可根据实际需要进行调整。

本实施例提供的激光雷达,通过将接收模块100设置为多个水平方向具有预设夹角的子接收模块110,以使多个子接收模块110分别接收各自对应的视场的激光回波光束,继而通过处理模块200对每个子接收模块110接收到的光信号进行处理,最终获得相应的探测信息。

本实施例通过将接收模块100设置为多个子接收模块110,多个子接收模块110的接收视场拼接为连续的总接收视场,相比于现有技术中在接收模块100处上设置旋转机构,本实用新型简化了接收模块100的结构,从而使得整个激光雷达的制作及装配效率得以提高。

另外,通过将多个子接收模块110的接收视场拼接形成总接收视场,降低了大视场光学模块的设计及加工难度,同时,单个子接收模块110中的镜面加工及各个子接收模块110的光学参数的调整也更加方便和精确,进而提高了本实施例的激光雷达的加工及检测效率,降低制造成本。

参照图1和图3所示,本实施例的处理模块200可包括多个子处理模块210,且多个子处理模块210与多个子接收模块110一一对应设置,以使每个子接收模块110所接到的光信号传输至各自对应的子处理模块210,然后通过各自对应的子处理模块210对光信号进行处理,处理之后通过下文的控制模块900对每个子处理模块210的信息进行整合,最终得到所需的探测信息。

其中,每个子处理模块210包括光电转换件211和处理件212。该光电转换件211具体为小尺寸阵列apd,多个小尺寸阵列apd分别与多路子接收模块110一一对应,用于将接收到的光信号转换为电信号。多个处理件212分别与多个阵列apd一一对应,分别对转换后的多路电信号进行处理。其中,该处理件212具体可采用现有技术中的激光雷达处理模块。

本实施例采用多个小尺寸阵列apd拼接实现单个大面阵apd效果,有效降低了阵列apd加工成本及电路系统设计制造复杂性,而对于单个apd而言,小阵列apd可有效提高信号处理电路的集成度及利用率,大大缩减信号处理电路体积及成本。

参照图1和图2所示,本实施例的接收模块100还包括第一固定座120,该第一固定座120内形成有多个接收光通道121,多个子接收模块110分别对应设置在每个接收光通道121内,且每个接收光通道121的延伸方向与对应的子接收模块110的光路朝向一致。

可以理解的是,多个接收光通道121中相邻两个接收光通道121在水平方向上的夹角与其对应的两个子接收模块110之间的预设夹角ε相等,且每个接收光通道121的仰角与与对应的子接收模块110的仰角相等。

可以理解的是,该第一固定座120的结构可以是长方体、正方体、圆台等,此处不作限制,只要能够保证在第一固定座120内形成的接收光通道121的延伸方向与对应的子接收模块110的光路朝向一致即可。

具体地,接收光通道121的两端分别贯穿该第一固定座120相对的两个侧壁,其中,该接收光通道121的第一端远离处理模块200,第二端靠近处理模块200。激光雷达工作时,经待测物反射回的且位于子接收模块110的视场内的光束先经对应的接收光通道121的第一端进入该接收光通道121内,继而进入子接收模块110中,最后经接收光通道121的第二端传输至对应的子处理模块210中进行光信号的处理。

本实施例通过将子接收模块110收容在第一固定座120内的接收光通道121内,避免了外界的光线对子接收模块110接收待测物反射回的光束的接收造成干扰,从而提高了本实施例的激光雷达的探测结果的准确性。

另外,通过将子接收模块110固定在接收光通道121内,有效避免了每个子接收模块110发生偏移,从而避免相邻两个子接收模块110之间的水平预设夹角以及每个子接收模块110的视场发生变化,提高了多个子接收模块110的视场拼接形成的总视场的稳定性,进而确保接收的光信号的准确性。

另外,在一个第一固定座120上设置多个接收通道110,即单件上多通道结构便于加工装调,降低加工和装调成本,同时提高了使用过程中的可靠性。

其中,接收光通道121的内径可以等于或者略大于对应的子接收模块110的外轮廓尺寸,只要能够保证子接收模块110能够稳定的收容在接收光通道121内。

通过加工精度保证每个接收光通道121的延伸角度,从而保证每个子接收110装调后的光轴角度,进而保证光学系统质量。

具体固定时,子接收模块110可以通过螺钉、粘接等方式固定在接收光通道121内,或者,在接收光通道121的内壁上设置有凹槽,将子接收模块110的一部分卡设在该凹槽内,从而将子接收模块110稳定的固定在接收光通道121内。本实施例不对子接收模块110的固定方式进行限制。

实际应用中,激光雷达系统中包括多个电路板400,本实施例的处理模块200中的多个光电转换件211和处理件212均位于同一电路板400上,有利于节省激光雷达的各个部件的安装空间,从而提高部件的安装及拆卸效率,也使得本实施例的激光雷达的结构更加紧凑,且提高了空间利用率。

进一步地,可以在每个接收光通道121的内壁上涂覆消光层(图中未示出),以增强每个子接收模块110的抗杂散光能力。在一些示例中,也可以在第一固定座120的外表面也涂覆消光层,以进一步保证位于第一固定座120内的子接收模块110不会受到外界杂散光的干扰。

继续参照图1和图3所示,本实施例的激光雷达还包括发射模块500和分光模块600,至少一个发射模块500上连接有该分光模块600。其中,发射模块500为激光发射端,具体可参照现有的激光发射端的结构和工作原理。分光模块600包括分光件610和多个光纤走线620,该分光件610的入口端与发射模块500的出口端连接,以将发射模块500发射的一束激光发射光束分成多束激光发射光束,分光件610的出口端与多个光纤走线620连接,以将多束激光发射光束分别通过独立的光纤走线620发出。

参照图1所示,本实施例的分光模块600还包括连接件630,分光件610的入口端通过连接件630与发射模块500的出口端可拆卸连接,以便于对分光件610和发射模块500进行单独拆卸与更换。可以理解的是,该连接件630是可拆卸安装在该分光件610上的转接头,以便于与发射模块500连接。例如,该连接件630可以是带有外螺纹的转换接头,在发射模块500的出口端设置有内螺纹,通过该连接件630与发射模块500之间通过内外螺纹配合连接,使得分光件610与发射模块500连接。

当然,该连接件630的结构可以根据发射模块500的出口端的连接结构进行调整,以使分光件610能够稳定地连接在发射模块500的出口端。

其中,分光件610具体可以是光纤分光器,通过该光纤分光器将发射模块500发射的激光光束分成多束激光光束。该分光件610的具体结构和分光原理具体可参照现有的光纤分光器。当然,在一些示例中,该分光件610也可为多个分光棱镜组成的棱镜分光器。该棱镜分光器的结构和具体分光原理可参照现有技术中的棱镜分光器,此处不再赘述。

可以理解的是,通过该分光件610可以将一束激光光束分成4束、5束或6束等合适数量的激光光束,具体可根据实际需要对分光件610进行更换,以调节激光光束的数量。

本实施例的光纤走线620的数量与分光件610分出的激光光束的数量一致,且每束激光分别通过独立的光纤走线620射出。图1示出了4个光纤走线620,则分光件610将发射模块500发射出的一束激光光束分成了4束激光光束。

参照图1和图4所示,本实施例中,每个光纤走线620的俯仰角均相等,所有相邻两个光纤走线620之间均具有一定夹角,且该夹角可以相等也可以不相等。参照图1和图4所示,以4个光纤走线620为例,4个光纤走线620均位于俯仰角为δ的平面内,且4个光纤走线620相互之间的水平夹角分别为α、β、γ,其中,α、β及γ可相等也可以不等。

在本示例中,该发射模块500的数量为1个,且该发射模块500与分光模块600的分光件610连接,以将发射模块500中发射出一束激光光束分成多束激光光束。当然,在其他示例中,该发射模块500也可为多个,例如2个、3个、4个等合适的数量,且多个发射模块500中,至少有一个发射模块500上连接有分光模块600,以使发射出的激光光束的数量大于所有发射模块500发射的光束之和。

因此,本实施例的激光雷达利用分光模块600对发射模块500发射出的光束进行分光,从而使得当需要n个激光发射光束才能满足发射扫描视场要求时,可设置少于n个的发射模块500,也可采用一个发射模块500即一个光源便可满足发射扫描视场要求,从而减少了发射模块500的设置数量,从而缩小了激光雷达的体积,同时也节约了制作成本,另外,也简化了对多个发射模块500的控制程序,从而提高了本实施例的激光雷达的工作效率。

在一些实例中,该发射模块500和分光模块600可以合二为一,即将分光模块600集成在发射模块500内,使得发射模块500直接一分多路,从而省去了连接件630和分光件610以及两者与发射模块500之间的装配工序。

为了便于对多个光纤走线620按照一定角度进行固定,本实施例的分光模块600还包括第二固定座640。在第二固定座640内形成有多个发射光通道641,多个光纤走线620分别收容在每个发射光通道641内,换句话说,多个光纤走线620与发射光通道641一一对应设置。该发射光通道641角度的延伸方向与对应的光纤走线620的延伸方向一致,以保证光纤走线620的设置角度。例如,当光纤走线620为4个时,发射光通道641的数量也为4个,且均位于俯仰角为δ的平面内,且4个光纤走线620相互之间的水平夹角也分别为α、β和γ。

本实施例是多个光纤走线620共用一个第二固定座640,即在一个第二固定座640内开设多个与光纤走线620的数量一致的发射光通道641,以使多个光纤走线620分别固定在相应的发射光通道641内。在一些示例中,每个光纤走线620分别对应一个第二固定座640,即设置与光纤走线620数量相等的第二固定座640,并且在每个第二固定座640上均设置一个发射光通道641,以固定相应的光纤走线620。当然,在其他示例中,一个第二固定座640可固定2个或3个等光纤走线620。本实施例不对第二固定座640的数量以及与光纤走线620的对应关系进行限制。

参照图4所示,本实施例的激光雷达还包括多个准直模块700,且多个准直模块700与多个光纤走线620一一对应设置。该准直模块700包括准直镜710。本实施例的光纤走线620包括光纤尾线621和光纤端头622,光纤端头622通过光纤尾线621与分光件610的出口端连接,所有准直镜710位于对应的光纤走线620的延伸方向上,且光纤端头622位于准直镜710的焦点处。其中,准直镜710可采用现有的准直镜设备,其具体的结构和工作原理直接参照现有的准直镜的结构和工作原理即可。

本实施例通过将多个准直镜710分别对应设置在对应的光纤走线620的延伸方向上,同时将光纤走线620的光纤端头622放置在对应的准直镜710的焦点处,从而分束后的多路激光进行准直,以压缩激光发散角,提高远场激光光斑内的能量密度。

具体固定时,该准直模块700包括第一固定件720,准直镜710通过第一固定件720可拆卸地固定在第二固定座640上。通过第一固定件720将准直镜710可拆卸固定在第二固定座640上,在保证准直镜710的稳固性的同时,也便于该准直镜710的位置调节和更换。例如,通过对第一固定件720进行位置上的调整,以使光纤端头622调整至准直镜710的焦点处。

其中,第一固定件720可以是开口朝向发射光通道641的管状件,该准直镜710收容在该管状件的容置腔内。可以理解的是,该管状件的容置腔的延伸方向与发射光通道641的延伸方向一致,以使位于发射光通道641内的光纤走线620发出的光束经能够进入管状件内,继而通过准直镜710的准直后,从管状件穿出。

该管状件具体与第二固定座640固定时,可以在第二固定座640背离光纤尾线621的侧壁上开设一安装通道,且该安装通道位于发射光通道641的延伸方向上,将管状件的部分或者全部收容在该安装通道内,从而保证该管状件的稳固性。该示例中,为了能够调整该第一固定件720的位置,该安装通道的延伸长度可以大于管状件的长度,以使该第一固定件720带动准直镜710在安装通道内来回移动,以便于调整该准直镜710的焦点。进一步地,可以在管状件的外壁上形成外螺纹,在第二固定座640的安装通道内设置内螺纹,使其成为内螺纹通道,从而使得该第一固定件720与第二固定座640之间通过螺纹配合连接,这样,可通过螺纹的限位作用来微调第一固定件720的位置,从而提高了准直镜710的调整效率,同时也保证该准直镜710的焦点准确的处于光纤端头622处。

其中,该准直镜710可通过第二固定件730固定在管状件内,例如,该第二固定件730可以是紧固胶,即通过紧固胶将准直镜710粘接在管状件的内壁上,该第二固定件730也可以是套设准直镜710的外缘的带有外螺纹的压圈,在管状件的内表面形成内螺纹,装配时,通过转动压圈,以使准直镜710移动至管状件的容置腔的相应位置,并由于该压圈的紧固作用,使得该准直镜710稳定地固定在管状件内。

本实施例将光纤走线620和准直模块700同时设置在第二固定座640上,使得整个结构更加紧凑。

参照图1所示,本实施例的激光雷达还包括扫描模块800。其中,该扫描模块800包括反射镜810和扫描控制模块820;其中,反射镜810为mems振镜,位于所有光纤走线620延伸方向的交点上,用于将所有激光发射光束反射至目标待测物上。扫描控制模块820与反射镜810连接,用于控制反射镜810绕水平轴线旋转和/或绕竖直轴线旋转,进而改变所有激光发射光束的反射角度,在空间中形成发射扫描视场,多路发射扫描视场拼接成总发射视场。可以理解,该反射镜810中具有驱动部,该驱动部与扫描控制模块820电连接,通过扫描控制模块820发出指令,来控制该驱动部驱动反射镜810上下摆动即绕水平轴线旋转和/或左右摆动即绕竖直轴线旋转。

以4个光纤走线620即四束激光发射光束为例,四束激光发射光束位于同一俯仰角,即δ=15°,相同水平夹角入射反射镜810,即α=γ=β=30°,扫描控制模块820按规定的算法控制mems振镜进行俯仰±5°,水平±7.5°往复旋转,四路激光发射光束经mems振镜反射后形成各自空间扫描视场,各扫描视场相互衔接,拼接形成120°x20°总发射视场。基于上述可知,总发射视场的视场角由反射镜810的转动角度和多个光纤走线620的俯仰角和各个光纤走线620之间的夹角共同决定。

需要说明的是,该扫描控制模块820控制反射镜810旋转的算法具体可参照现有的算法的内容,此处不再赘述。

参照图1和图4所示,本实施例的第二固定座640包括沿水平方向设置的第一部分642和第二部分643,第一部分642高于第二部分643,发射光通道641的一端贯穿第一部分642背离第二部分643的侧壁上,发射光通道641的另一端往靠近第二部分643的方向延伸,上述扫描模块800位于第二部分643上。

具体地,由于第二固定座640的第一部分642高于第二部分643,使得第一部分642伸出第二部分643一截,从而使得第一部分642包括相对设置的两个侧壁,其中一个侧壁背离第二部分643,另一个侧壁朝向第二部分643。多个发射光通道641设置在第一部分642上,且往靠近第二部分643的方向延伸。

当本实施例的激光雷达具有准直模块700时,该准直模块700设置在第一部分642上,且靠近第二部分643的一侧壁,且当准直模块700的第一固定件720为管状件时,位于第二固定座640的安装通道的一端贯穿第一部分642朝向第二部分643的侧壁上,管状件从该侧壁的安装通道的开口进入该安装通道内。

扫描模块800在具体固定时,扫描模块800的反射镜810位于第二部分643的表面,且朝向第一部分642上的发射光通道641。该扫描模块800的扫描控制模块820位于固定在该第二部分643的一侧壁的电路板400上,以为反射镜810的安装提供有效的空间,同时也使得该扫描控制模块820和电路板400的安装更加方便快捷。

参照图1和图2所示,本实施例的激光雷达还包括固定在第二固定座640的第二部分643上的隔离板300,第一固定座120和处理模块200均位于隔离板300的一侧,第二固定座640和扫描模块800均位于隔离板300的另一侧。通过该隔离板300的设置使得整个发射光通道641与接收光通道121实现有效隔离,从而避免发射光束和接受光束相互干扰而影响检测结果。

进一步地,参照1所示,本实施例的激光雷达还包括控制模块900,控制模块900分别与发射模块500、扫描模块800的扫描控制模块820、接收模块100及处理模块200连接。该控制模块900用于分别控制发射模块500发射光束,例如,通过控制模块900控制发射模块500发射光束的时长。控制模块900控制扫描控制模块820以使反射镜810绕水平轴线旋转和/或绕竖直轴线旋转,例如,通过该控制模块900调整扫描控制模块820的旋转角度参数,从而使扫描控制模块820控制反射镜810以预设的旋转角度进行旋转。该控制模块900控制接收模块100接收回波光束,例如,该控制模块900控制接收模块100的焦距等光学参数。该控制模块900控制处理模块200处理回波光束,以使该处理模块200处理接收到的光信号,最终得到所需的探测结果。基于上述可知,该控制模块900为激光雷达的总控制系统,其用于控制各个器件的工作,具体的控制过程可参照现有的激光雷达的控制系统。

参照图1所示,本实施例的控制模块900与扫描控制模块820位于激光雷达的同一电路板400上,且该电路板400设置在第二固定座640的第二部分643上,这样有利于节省电路板及电路板的安装空间,提高结构紧凑度和空间利用率。

整个扫描模块800和光纤走线620、准直模块700均合理分布在第二固定座640上,使得结构更加紧凑,同时,设置有接收模块100的第一固定座120与第二固定座640沿竖直方向设置,有效节约了水平方向上的占用空间,且信号处理电路设计布局合理,装调方便,大大节省器件及激光雷达自身加工制造成本,便于大规模量产。

参照图4所示,在第二固定座640上形成有散热孔644,以增大第二固定座640的散热面积,有助于第二固定座640上的光纤走线620、扫描模块800以及准直模块700等的散热。

另外,在第二固定座640上还设置有用于固定第二固定座640的连接部645,以使该第二固定座640通过该连接部645固定在其他工件上,以确保该第二固定座640的安装角度和位置更加稳定。

具体地,可以在第二固定座640的第一部分642的两侧分别设置连接部645,同时在第二部分643背离第一部分642的一侧设置连接部645,以分别对两个部分进行固定,从而保证整个第二固定座640的稳固性。在一些示例中,在第二部分643上设置的一个连接部645可以与在第一部分642的两侧分别设置的连接部645的连线形成三角形结构,从而进一步保证第一固定座640能够稳固地处于一定角度和位置上。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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