一种发射模组及具有其的激光雷达、电子设备的制作方法
本公开涉及激光雷达,尤其涉及一种发射模组及具有其的激光雷达、电子设备。
背景技术:
1、近年来,激光雷达(light detection and ranging,lidar)作为一种可提供高精度三维环境感知能力的传感器,在自动驾驶、机器人导航、空间测绘等领域得到了广泛应用。激光雷达通常包括发射模组和接收模组,发射模组用于输出激光束照射目标场景,接收模组用于接收目标反射回的激光信号并计算目标距离。为了覆盖更广的视场(field ofview,fov),相关技术中有方案提出采用镜面反射结构将光束引导至不同的空间角度,以实现探测光束的空间搬移。
2、其中,光源发射的激光束经过一个或多个视场偏移装置(例如反射镜)后形成不同方向的探测光束,从而提升系统的扫描视场范围。然而,由于反射镜等视场偏移装置通常具有反射边界,当部分光束照射至其边缘区域时,容易在边缘处产生不可控的光学散射。该类散射光束可能在非预期方向反射并被接收模组所接收,进而导致激光雷达系统在相应扫描角度处产生错误的测距数据,导致测距数据不准确且不稳定。由此,如何在增加扫描视场范围的同时提升测距数据的准确性和稳定性成为业界亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本公开提供一种发射模组及具有其的激光雷达、电子设备,进而能够在保证增加扫描视场范围的同时提升测距数据的准确性和稳定性。
2、根据本公开的第一方面,提供一种发射模组,包括:
3、光源模块,被配置为发出第一探测光束和第二探测光束,所述第一探测光束分时偏转不同角度以对应扫描第一探测视场,所述第二探测光束分时偏转不同角度以对应扫描第二探测视场,所述第一探测视场与第二探测视场之间在空间上形成有间隔;以及,
4、至少一个视场偏移装置,包括反射区,用于通过反射将第一探测视场和第二探测视场的其中至少一个偏移预设角度以形成第三探测视场;
5、其中,所述视场偏移装置的至少一侧边缘位于所述第一探测视场与第二探测视场之间的间隔内。
6、根据本公开的第二方面,提供一种激光雷达,包括第一方面中的发射模组。
7、根据本公开的第三方面,提供一种电子设备,包括第二方面中的激光雷达。
8、由上述技术方案可知,本公开具备以下优点和积极效果中的至少之一:
9、通过将光源模块配置为发射不同的探测光束,从而实现探测光束在空间上的不连续分布,该不连续分布使得各探测光束在视场中呈现出间隔排布的空间特性,相比于连续光束排布结构,更有利于精确控制探测光束的空间发散角度与入射路径,从源头上减少部分光束接近视场偏移装置边缘的概率,降低视场偏移装置的边缘发生光线散射的可能性;此外,通过将视场偏移装置的边缘结构设置于探测光束之间,由于探测光束之间具有空间间隔,视场偏移装置的边缘得以布设在光束照射盲区中,有效避免激光束直接照射其边缘发生光线散射的情形,进一步从源头上阻断光束入射至散射敏感区域的可能性,避免错误测距数据的产生,从而提升测距数据的准确性和稳定性。
1.一种发射模组,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的发射模组,其特征在于,所述第一探测光束和第二探测光束中的其中一个经视场偏移装置的反射后扫描所述第三探测视场,另一个未经反射扫描原来对应的第一探测视场或第二探测视场。
3.根据权利要求2所述的发射模组,其特征在于,所述第三探测视场的中心角度与未经反射偏移的所述第一探测视场或第二探测视场的中心角度之间的夹角大于或等于90度。
4.根据权利要求1所述的发射模组,其特征在于,所述第一探测视场与所述第二探测视场在空间上非连续分布以形成所述间隔。
5.根据权利要求2所述的发射模组,其特征在于,经反射偏移形成的所述第三探测视场与未经反射偏移的所述第一探测视场或第二探测视场在空间上存在相互交叠的部分;或者,
6.根据权利要求1所述的发射模组,其特征在于,所述光源模块同时发出第一探测光束和第二探测光束以同时扫描对应的探测视场;或者,
7.根据权利要求1所述的发射模组,其特征在于,所述视场偏移装置包括反射面,所述反射面上形成所述反射区,所述反射区为所述反射面上用于反射光线的区域;
8.根据权利要求7所述的发射模组,其特征在于,所述反射区的面积大于所述第一探测光束或所述第二探测光束在对应的视场偏移装置上的实际反射区域的面积,所述反射区的边缘位于所述实际反射区域与所述视场偏移装置的边缘之间。
9.根据权利要求7所述的发射模组,其特征在于,所述第一探测光束或所述第二探测光束在所述视场偏移装置上的实际反射区域的区域边界与所述视场偏移装置的边缘之间为非照射区域,所述非照射区域的至少一部分位于所述第一探测视场与所述第二探测视场之间的所述间隔内。
10.根据权利要求7所述的发射模组,其特征在于,所述反射区的面积与所述反射区内的实际反射区域的面积之比大于或者等于第一阈值,且小于或者等于第二阈值。
11.根据权利要求7所述的发射模组,其特征在于,所述反射区上除实际反射区域以外的反射边缘区域的面积与所述反射区内的所述实际反射区域的面积之比大于或者等于第三阈值,且小于或者等于第四阈值。
12.根据权利要求7所述的发射模组,其特征在于,所述反射面包括位于反射区以外的非反射区域,所述非反射区域上至少位于所述间隔内的部分设置有吸光材料。
13.根据权利要求9所述的发射模组,其特征在于,所述反射面包括位于实际反射区域以外的非照射区域,所述非照射区域上至少位于所述间隔内的部分设置有吸光材料。
14.根据权利要求9所述的发射模组,其特征在于,所述第一探测视场与所述第二探测视场之间的所述间隔的最小宽度,大于或等于所述非照射区域位于所述间隔内的部分的最大宽度。
15.根据权利要求9所述的发射模组,其特征在于,所述间隔在视场偏移装置所在位置范围内的最小宽度大于位于所述非照射区域位于间隔内的部分的最大宽度至少一个预设的安全阈值。
16.根据权利要求1至15任一项所述的发射模组,其特征在于,所述视场偏移装置设置在间隔内的边缘,位于所述间隔的中部。
17.根据权利要求1至15任一项所述的发射模组,其特征在于,所述视场偏移装置的倾斜角度固定设置;或者,
18.根据权利要求1至15任一项所述的发射模组,其特征在于,所述视场偏移装置被配置为在反射状态与非反射状态之间切换,所述视场偏移装置处于非反射状态时位于探测光束的照射盲区中;
19.根据权利要求1至15任一项所述的发射模组,其特征在于,所述视场偏移装置包括固定设置的反射式液晶光学相控阵,通过改变所述反射式液晶光学相控阵对光束的反射角度调节所偏移的探测视场的朝向。
20.根据权利要求1所述的发射模组,其特征在于,所述光源模块包括第一发光区和第二发光区,所述第一发光区和第二发光区被配置为发出所述第一探测光束和/或第二探测光束。
21.根据权利要求20所述的发射模组,其特征在于,所述第一发光区被配置为发出第一探测光束,所述第二发光区被配置为发出第二探测光束。
22.根据权利要求20所述的发射模组,其特征在于,所述光源模块还包括至少一个分光器件,第一时段内,所述第一发光区经分光器件分别发出第一探测光束和第二探测光束;第二时段内,所述第二发光区经分光器件分别发出第一探测光束和第二探测光束。
23.根据权利要求20所述的发射模组,其特征在于,所述第一发光区和所述第二发光区设置在同一光源芯片上,分别为所述光源芯片上位于不同位置的发光区域。
24.根据权利要求23所述的发射模组,其特征在于,所述第一发光区的发光区域与所述第二发光区的发光区域之间存在间隔区,所述间隔区将第一发光区和第二发光区间隔开预设的间隔距离,所述光源芯片在所述间隔区内不设置发光元件;或者,
25.根据权利要求20所述的发射模组,其特征在于,所述第一发光区和所述第二发光区分别设置在不同的光源芯片上,相互间隔开预设的间隔距离。
26.根据权利要求20所述的发射模组,其特征在于,所述光源模块还包括控制模块,所述第一发光区和第二发光区均包括多个发光块,所述多个发光块被划分为若干个发光组,每个发光组包括至少一个所述发光块;
27.根据权利要求26所述的发射模组,其特征在于,所述多个发光块呈阵列排布,所述控制模块,进一步用于将n个列中的每一列上的至少部分发光块作为一发光组;或者,将分别位于n个行中每一行上的至少部分发光块作为一发光组;所述n为大于等于1的整数。
28.根据权利要求26所述的发射模组,其特征在于,不同发光块发出的光束对应探测具有预设方位角的探测子视场,所述第一探测视场包括发出第一探测光束的多个发光块各自对应的多个探测子视场,所述第二探测视场包括发出第二探测光束的多个发光块各自对应的多个探测子视场。
29.根据权利要求26所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块被配置为控制所述发光组的发光块在相应的发光时段内按照预设的时间序列完成多个轮次的光脉冲发射,一个发光时段包括与多个轮次的光脉冲发射分别对应的多个测距时段;以及控制同一个发光组的多个发光块在一个测距时段分别对应发射一个光脉冲以完成一轮的光脉冲发射,同一个发光组的不同发光块在一个测距时段内分别发射光脉冲的时刻不完全相同。
30.根据权利要求29所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块还被配置为控制在其中的至少一个测距时段内,所述发光组的每个发光块发射光脉冲的时刻均不相同。
31.根据权利要求29所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块还被配置为控制同一个发光块在一个发光时段的多个测距时段内分别发射光脉冲的时刻相对于各自测距时段的起始时刻具有对应的时间间隔,不同测距时段各自对应的时间间隔的长度随机变化。
32.根据权利要求29所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块还被配置为控制同一个发光块在一个发光时段的多个测距时段内分别发射光脉冲的时刻相对于各自测距时段的起始时刻具有各不相同的时间间隔。
33.根据权利要求29所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块还被配置为控制在同一个发光组对应的发光时段内,至少两个发光块在一个测距时段内分别发射光脉冲的时刻具有时间差,所述至少两个发光块在不同测距时段对应形成的所述时间差随机变化。
34.根据权利要求29所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块还被配置为在同一个发光组对应的发光时段内,该发光组的多个发光块在一个测距时段内分别发射光脉冲的时刻相互之间形成对应的时间差,该发光组的多个发光块在不同测距时段对应形成的相互之间的所述时间差随机变化。
35.根据权利要求33或34所述的发射模组,其特征在于,所述测距时段的起始部分具有预设时长的发光调整区间,所述时间差的随机变化范围大于或等于零且小于或等于所述发光调整区间的预设时长。
36.根据权利要求29所述的发射模组,其特征在于,所述测距时段的起始部分具有预设时长的发光调整区间,所述控制模块被配置为在一个测距时段的发光调整区间内随机设置同一发光组的多个发光块在该测距时段分别发射光脉冲的时刻。
37.根据权利要求36所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块被配置为通过下述方式确定同一个发光组的多个发光块在对应发光时段内的发射光脉冲的时刻:
38.根据权利要求36所述的发射模组,其特征在于,所述控制模块被配置为通过下述方式确定同一个发光组的多个发光块在对应发光时段内的发射光脉冲的时刻:
39.根据权利要求26所述的发射模组,其特征在于,同一个发光组内在同一行或同一列上的不同发光块的阵列位置非连续排布,相互之间间隔着至少一个其他发光组的发光块。
40.一种激光雷达,其特征在于,包括如权利要求1-39任一项所述的发射模组。
41.根据权利要求40所述的激光雷达,其特征在于,还包括:
42.一种电子设备,包括如权利要求40或41所述的激光雷达。
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