CN212364571U

CN212364571U - 一种大视场的路侧激光雷达

Info

Publication number: CN212364571U
Application number: CN201921801130.XU
Authority: CN
Inventors: 张正正; 屈志巍
Original assignee: Beijing Wanji Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Wanji Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2029-10-25

Abstract

本实用新型公开了一种大视场的路侧激光雷达，所述的激光雷达包括第一测距模块、第二测距模块，控制模块，供电模块以及通信模块。所述的第一测距模块用于测量距离路侧激光雷达较远范围内的空间环境，所述的第二测距模块用于测量距离路侧激光雷达较近范围内的空间环境。通过采用两个不同的测距模块分别针对具有不同特性的空间环境的方式，提高了路侧激光雷达的探测能力。

Description

一种大视场的路侧激光雷达

技术领域

本实用新型专利涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种大视场的路侧路侧激光雷达。

背景技术

智能车路协同***是未来智能交通ITS基础性关键技术之一，智能交通通过“感、传、知、用”实现交通要素一体化集成，是道路交通有序运行的重要保证。随着自动驾驶技术与通信技术不断进步，车辆由驾驶辅助向自主智能、协同智能发展已成定势，车路协同技术作为解决自动驾驶问题、交通安全问题、提升通行效率的重要技术手段日益受到学术界以及产业界关注。LiDAR***利用激光束实现远距离探测和物体分析。因此，LiDAR传感器可以安装在道路或高速公路上方，例如交通信号灯上或道路附近的建筑物上，对来往的车辆进行探测和分析，将探测和分析数据传输给车辆，实现车路协同。

现有的激光雷达一般都是针对车端进行设计的，其在竖直方向上的视场角一般为30度左右，并且为了应用的需求，在水平以上均有一定的角度，例如，Velodyne HDL-64激光雷达竖直方向上的视场角为26.9° (+2°至-24.9°)；Velodyne VLP-16激光雷达竖直方向上的视场角为 30°(+15°至-15°)；Velodyne VLP-32C激光雷达竖直方向上的视场角为40°(+15°至-25°)，等。以安装高度5M，以视场角为40°(+15°至-25°)为例，它的近端盲区为10.7米，在激光雷达直径21.4米的范围内存在盲区，因此，现有激光雷达不能满足路侧安装的使用需求。因此亟需提供一种大视场的路侧激光雷达。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种大视场的路侧激光雷达，本实用新型通过大视场的设计、以及合理的视场角分布，实现了激光雷达在路侧应用中，探测区域内无盲区的效果。

本实用新型可以通过下面的方式实现：

一种大视场的路侧激光雷达，包括：第一测距模组，第二测距模组，主控模块，供电模块以及通信模块；

所述的第一测距模组用于探测距离所述的路侧激光雷达较远空间的环境；

所述的第二测距模组用于探测距离所述的路侧激光雷达较近空间的环境；

需要说明的是，此处所说的较远空间或者较近空间是根据实际的场景和使用人的需求而定的，不是固定的，在实际场景中，使用人可以确定一个分界点，如30米或者40米，超过这个数值为较远，否则为较近。

所述的第一测距模组和所述的第二测距模组通过机械结构相连接，以保证两个测距模组之间的相对位置；

所述的主控模块分别于所述的第一测距模组和所述的第二测距模组连接，用于控制所述的第一模组和所述的第二模组进行测距；

所述的供电模组与所述的主控模块相连接，给所述的主控模块进行供电；

所述的通信模块与所述的主控模块相连接，用于将所述的主控模块处理的信息进行传输；

进一步的，所述的路侧激光雷达，其特征在于所述的第一测距模组探测距离远，分辨率高，优选的，所述的第一测距模组的角分辨率θ₁≤0.6°；

进一步的，所述的路侧激光雷达，其特征在于所述的第二测距模组光束分辨率低，优选的，所述的第二测距模组的角分辨率θ₁≥2°；

进一步的，所述的路侧激光雷达，其特征在于所述的第一测距模组的最上端一路探测信号与水平方向夹角为负，即所述的路侧激光雷达所有光束均位于水平面及水平面以下；

进一步的，所述的路侧激光雷达，其特征在于所述的大视场路侧激光雷达整体视场为W，优选的，75°≤W≤90°；

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型提供的一种大视场的路侧激光雷达，最上端的一路激光水平出射，可以有效提高激光雷达数据的利用率，更符合激光雷达在路侧方向上的应用场景；

2、本实用新型提供的一种大视场的路侧激光雷达，视场角大于75 度，最下端一条光线与水平方向上的夹角大于75度，可以有效的减小激光雷达视场盲区，提高激光雷达的识别效果；

3、本实用新型提供的一种大视场的路侧激光雷达，采用两个测距模块拼接的方式实现，根据近端视场和远端视场对数据的要求不同，可以采用不同形式的测距模块，可以有效的提高激光雷达的识别效果。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本实用新型提供的大视场路侧激光雷达结构框图；

图2是本实用新型提供的大视场路侧激光雷达结构示意图；

图3是本实用新型提供的大视场激光雷达竖直方向上视场分布图；

附图标记说明：

100-路侧激光雷达，110-第一测距模组，120-第二测距模组，130-控制模块，140-供电模块，150-通信模块，131-主控电路板，141-供电及电机驱动板，151-无线供电及通信模块，161-激光雷达外壳，162-激光雷达滤光罩，163-电机，164-旋转台，211-第一测距模组最上端光线，212-第一测距模组最下端光线，221-第二测距模组最上端光线，222-第二测距模组最下端光线，301-水平基准，302-竖直基准；

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明白，下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

为解决现有技术中激光雷达存在的问题，图1示出了本实用新型提供的大视场路侧激光雷达的结构框图。所述的路侧激光雷达100包括第一测距模组110，第二测距模组120，控制模块130，供电模块140以及通信模块150。

所述的第一测距模组110主要复测探测远端区域；所述的第二测距模组120主要负责探测近端区域的空间信息；此处所述的远和近是根据实际需求和场景而定，在此实施例中，以小于30米作为近端区域，以大于30米作为远端区域。所述的第一测距模组110和所述的第二测距模组 120视场拼接，实现大视场的探测范围；所述的控制模块130主要控制所述的第一测距模组110和所述的第二测距模组120进行测距；所述的供电模组140用于给所述的控制模组130供电；所述的通信模组150用于对所述的控制模组130获得的距离信息进行传输。

图2是本实用新型提供的大视场路侧激光雷达结构示意图。所述的路侧激光雷达包括外壳161、滤光罩162、电机163、旋转台164、第一测距模组110、第二测距模组120、主控电路板131、供电及电机驱动板 141、无线供电及通信模块151。

所述的外壳161为金属材质，所述的滤光罩162为黑色PC材质。所述的外壳161与所述的滤光罩162通过密封的形式连接，以便达到设备防水防尘的效果。所述的电机163分为两部分，定子以及转子，定子部分安装在所述的外壳上，转子部分安装在所述的旋转台164上，带动所述的旋转台164进行旋转。所述的供电及电机驱动板141安装在所述的外壳161上，为设备供电，并且驱动所述的电机163进行旋转。所述的第一测距模组110、第二测距模组120以及主控电路板131安装在所述的旋转台164上，实现测距模组的扫描测距。所述的主控电路板131与所述的供电及电机驱动板141之间通过所述的无线供电及通信模块151进行供电和数据传输。

所述的路侧激光雷达100的水平基准为301，竖直基准为302。所述的第一测距模块110竖直方向的视场角为α，最上端光线211沿水平方向出射，第一测距模组的下端光线212与水平基准301夹角为α，所述的第二测距模块120竖直方向的视场角为β，最上端光线221与水平基准301 之间的夹角为β′，其中β′＞α。第二测距模组的下端光线222与水平基准301夹角为β+β′。即，激光雷达100竖直方向上的视场角W＝β+β′。优选的，60°≤W≤90°。

图3是本实用新型提供的大视场路侧激光雷达竖直方向上视场分布图。所述的激光雷达110安装高度为H，所述的第一测距模组110竖直方向视场角为α，测距光束共有N条，分辨率为θ₁＝α/(N-1)。激光雷达在远端D₁位置的线分辨率h₁＝D₁×tan(θ₁)。优选的，当D₁>100米时，远端的线分辨率h₁<0.3米。所述的第一测距模组120下端光线212打到路面上的距离D₂＝H/tan(α)。

所述的第二测距模组120竖直方向视场角为β，测距光束共有M条，分辨率为θ₂＝β/(M-1)。所述的第二测距模组120的上光线221与水平方向的夹角为β′，所述的第一测距模组与所述的第二测距模组进行视场拼接，β′满足：

β′-α＝θ₂。

所述的第二测距模组120上光线221打到路面上的距离 D₃＝H/tan(β′)。所述的第二测距模组120下光线222打到路面上的距 D₄＝H/tan(β+β′)。

由于D3相比D1要近很多，因此在保证探测信息足够的情况下所述的第二测距模组竖直方向的分辨率θ₂要大很多，这样的光束密度分布更有利于点云的利用，降低设备成本，提高数据效率。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种大视场的路侧激光雷达，其特征在于，包括：第一测距模组，第二测距模组，主控模块，供电模块以及通信模块；

所述的第一测距模组和所述的第二测距模组通过机械结构固定连接，以保证两个测距模组之间的相对位置；

所述的第一测距模组探测视场位于所述的第二测距模组探测视场的上方；

所述的主控模块分别与所述的第一测距模组和所述的第二测距模组连接，用于控制所述的第一测距模组和所述的第二测距模组进行测距；

所述的供电模块与所述的主控模块相连接，给所述的主控模块供电；

所述的通信模块与所述的主控模块相连接，用于对所述的主控模块处理的信息进行传输。

2.如权利要求1所述的路侧激光雷达，其特征在于，所述的第一测距模组光束角分辨率高于所述第二测距模组的角分辨率。

3.如权利要求1所述的路侧激光雷达，其特征在于所述的第一测距模组的角分辨率为θ₁≤0.6°，所述的第二测距模组光束的角分辨率θ₁≥2°。

4.如权利要求1所述的路侧激光雷达，其特征在于，所述的第一测距模组的最上端一路探测信号与水平方向夹角为负，即所述的路侧激光雷达所有光束均位于水平面及水平面以下。

5.如权利要求1所述的路侧激光雷达，其特征在于，所述的大视场路侧激光雷达整体视场为W，60°≤W≤90°。