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CN119546976A - 一种探测装置及终端设备 - Google Patents

一种探测装置及终端设备 Download PDF

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CN119546976A
CN119546976A CN202280097769.2A CN202280097769A CN119546976A CN 119546976 A CN119546976 A CN 119546976A CN 202280097769 A CN202280097769 A CN 202280097769A CN 119546976 A CN119546976 A CN 119546976A
Authority
CN
China
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light beam
module
field
view
lens
Prior art date
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Pending
Application number
CN202280097769.2A
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English (en)
Inventor
徐运强
余安亮
汪帅
陈洪福
周勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Yinwang Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Yinwang Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shenzhen Yinwang Intelligent Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Yinwang Intelligent Technology Co ltd
Publication of CN119546976A publication Critical patent/CN119546976A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
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  • Remote Sensing (AREA)
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Abstract

一种探测装置及终端设备。探测装置包括第一扫描模组、第二扫描模组、第一发射模组和第二发射模组,第一扫描模组的第一反射面与第二扫描模组的第二反射面相对设置且夹角大于0°小于180°;第一发射模组用于发射第一光束;第二发射模组用于发射第二光束;第一反射面用于将第一光束反射形成第一视场,将第一回波信号反射至第一接收模组,第一回波信号为第一视场中的目标对第一光束反射得到的;第二反射面用于将第二光束反射形成第二视场,将第二回波信号反射至第二接收模组,第二回波信号为第二视场中的目标对第二光束反射得到的。

Description

一种探测装置及终端设备 技术领域
本申请涉及探测技术领域,尤其涉及一种探测装置及终端设备。
背景技术
随着科学技术的发展,智能运输设备、智能家居设备、机器人、车辆等智能终端正在逐步进入人们的日常生活。激光雷达可以高精度的感知探测周围的环境,例如探测目标的轮廓等,进而可基于感知到的环境的信息进行移动目标的辨识与追踪,以及静止目标(如车道线、标示牌等)的识别。因此,激光雷达在智能终端上发挥着越来越重要的作用。
激光雷达安装于智能终端上,智能终端需要为激光雷达预留一定的空间,此预留空间的大小与激光雷达的体积、激光雷达的发射光锥(或称为出射光锥)大小有关。请参阅图1,以雷达安装在车辆的风挡后面为例,雷达通过固定结构件固定于预留空间,雷达的发射光锥在风挡上的投影区域被固定结构件覆盖,固定结构件覆盖的区域会遮挡驾驶员的视野。为了尽可能的减小对驾驶员的视野的影响,可以减小预留空间的大小,从而固定结构件也会设计的较小,基于此,激光雷达的发射光锥可能会被固定结构件遮挡。
综上所述,如何减小或尽可能的避免激光雷达的发射光锥被固定结构件遮挡,是当前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种探测装置及终端设备,用于在不影响探测装置的视场角的情况下,减小或尽可能的避免探测装置的发射光锥被固定探测装置的固定结构件遮挡。
第一方面,本申请提供一种探测装置,该探测装置包括第一扫描模组、第二扫描模组、第一发射模组和第二发射模组,第一扫描模组包括第一反射面,第二扫描模组包括第二反射面,第一反射面与第二反射面相对设置(或称为相向设置)且夹角大于0°且小于180°;换言之,第一反射面和第二反射面的延长线的交点远离出光口。第一发射模组用于发射第一光束。第二发射模组用于发射第二光束。第一扫描模组的第一反射面用于将第一光束反射形成第一视场,并将第一回波信号反射至第一接收模组,第一回波信号为第一视场中的目标对第一光束反射得到的。第二扫描模组的第二反射面用于将第二光束反射形成第二视场,并将第二回波信号反射至第二接收模组,第二回波信号为第二视场中的目标对第二光束反射得到的。
基于上述方案,通过第一反射面和第二反射面相对设置且夹角大于0°小于180°,可以实现第一扫描模组和第二扫描模组面对面的交叉扫描,交叉扫描可以使得探测装置的发射光锥在第二方向上呈现先小后大的趋势(参见椭圆形区域内展示的总光锥的变化趋势)。因此,在用于固定探测装置的固定结构件内,可以设置探测装置的发射光锥较小,进而可以避免发射光锥被固定结构件遮挡。其中,探测装置的发射光锥为经第一反射面反射第一光束形成的光锥和经第二反射面反射第二光束的形成的光锥的总光锥。进一步,探测装置的视场为第一视场和第二视场的和。如此,可以不减小或者增大探测装置的视场的情况下,尽可能的避免探测装置的发射光锥被固定结构件遮挡。
在一种可能的实现方式中,经第一反射面反射后的第一光束与经第二反射面反射后的第二光束相对出射。
通过第一光束和第二光束相对出射,可以实现第一光束和第二光束交叉扫描。
在一种可能的实现方式中,第一视场与第二视场部分重叠。
通过第一视场和第二视场部分重叠,可以加强重叠部分的扫描性能,通过重叠来减小探测装置在固定结构件内的出光时的发散角度等,从而可以避免探测装置的发射光锥被遮挡。
在一种可能的实现方式中,重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑存在错位。
通过重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑存在错位,可以提高重叠视场的点云密度,进而可以提高重叠视场的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组与第二扫描模组的间距L与探测装置的外壳在第一方向的长度M满足:0.3≤L/W<1,间距L为第一反射面的中心和第二反射面的中心在第一方向上的距离。
由于L越大,第一视场的外包络和第二视场的外包络的交点或者延长线的交点(称为视点)离扫描模组越远,即L越大,视点前移量越大,探测装置的发射光锥越小。因此,通过设置L接近W,可以尽可能的减小或避免探测装置的发射光锥被遮挡。
在一种可能的实现方式中,第一光束与第一反射面的法线之间的夹角θ 1满足下述关系:0°<θ 1≤50。和/或,第二光束与第二反射面的法线之间的夹角θ 2满足下述关系:0°<θ 2≤50°。
通过设置第一光束与第一反射面的法线之间的夹角θ 1满足下述关系:0°<θ 1≤50,可以保证第一光束在第一反射面的投影面积较小,从而可以使得第一光束的口径较大,进而有助于增加系统的第一光束的有效进光量。通过设置第二光束与第二反射面的法线之间的夹角θ 2满足下述关系:0°<θ 2≤50°,可以保证第二光束在第二反射面的投影面积较小,从而可以使得第二光束的口径较大,进而有助于增加系统的第二光束的有效进光量。
在一种可能的实现方式中,第一光束和第二光束为脉冲光束。第一发射模组包括第一光源组件,第二发射模组包括第二光源组件;第一光源组件发射第一光束的起始时间与第二光源组件发射第二光束的起始时间不同。
通过设计第一光源组件发射第一光束的起始时间与第二光源组件发射第二光束的起始时间不同,可以尽可能的避免第一光束和第二光束之间的串扰。
在一种可能的实现方式中,第一光束和第二光束中至少一个为连续光束。
在一种可能的实现方式中,第一光束的波长与第二光束的波长相同或不同。
在一种可能的实现方式中,第一发射模组包括第一发射光学组件,第一发射光学组件包括至少一个第一镜片。第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一反射面在第一方向的投影R 1满足:0<Dt 1≤R 1。其中,第一个第一镜片为第一光束经过第一发射光学组件的最后一个镜片。
通过设置0<Dt 1≤R 1,可以保证第一光束全部被第一扫描模组的第一反射面反射,从而可以形成较大的第一视场。
在一种可能的实现方式中,第二发射模组包括第二发射光学组件,第二发射光学组件包括至少一个第二镜片。第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第二反射面在第一方向的投影R 2满足:0<Dt 2≤R 2。其中,第一个第二镜片为第二光束经过第二发射光学组件的最后一个镜片。
通过设置Dt 2≤R 2,可以保证第二光束全部被第二扫描模组的第二反射面反射,从而可以形成较大的第二视场。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第一接收模组和第二接收模组。第一接收模组用于接收第一回波信号;第二接收模组用于接收第二回波信号。
进一步,可选的,第一接收模组包括第一接收光学组件,第一接收光学组件包括至少一个第三镜片。第一个第三镜片在第一方向的投影Dr 1与第一反射面在第一方向的投影R 1满足0<Dr 1≤R 1。其中,第一个第三镜片为第一回波信号经过第一接收光学组件的第一个镜片。
通过设置Dr 1≤R 1,可以保证第一光束全部被第一扫描模组的第一反射面反射,从而可以形成较大的第一视场。
在一种可能的实现方式中,第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一个第三镜片在第一方向的投影Dr 1满足:0<Dt 1/Dr 1≤1。
通过设置0<Dt 1/Dr 1≤1,可以保证第一接收光学组件接收第一回波信号的有效面积相对较大,从而可以尽可能的减少第一回波信号的损失。
在一种可能的实现方式中,第二接收模组包括第二接收光学组件,第二接收光学组件包括至少一个第四镜片。第一个第四镜片在第一方向的投影Dr 2与第二反射面在第一方向的投影R 2满足:0<Dr 2≤R 2。其中,第一个第四镜片为第二回波信号经过第二接收光学组件的第一个镜片。
通过设置Dr 2≤R 2,可以保证第二光束全部被第二扫描模组的第二反射面反射,从而可以形成较大的第二视场。
在一种可能的实现方式中,第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第一个第四镜片在第一方向的投影Dr 2满足:0<Dt 2/Dr 2≤1。
通过设置0<Dt 2/Dr 2≤1,可以保证第二接收光学组件接收第二回波信号的有效面积相对较大,从而可以尽可能的减少第二回波信号的损失。
在一种可能的实现方式中,第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片包括以下任一项:球面透镜、非球面透镜或柱面镜。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组包括第一旋转轴和第二旋转轴,第二旋转轴垂直于第一旋转轴。
通过可以实现二维扫描的第一扫描模组,可以进一步减小探测装置的发射光锥的大小,从而尽可能的避免探测装置的发射光锥被遮挡。
在一种可能的实现方式中,第一旋转轴平行于第一反射面。
通过设置第一旋转轴平行于第一反射面,有助于减小第一扫描模组需要的空间大小,从而有助于探测装置的小型化。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组绕第一旋转轴非匀速扫描;和/或,第一扫描模组绕第二旋转轴非匀速扫描。
通过控制第一扫描模组的扫描速度,可以灵活调节探测装置的角度分辨率。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组包括第三旋转轴和第四旋转轴,第四旋转轴垂直于第三旋转轴。
通过可以实现二维扫描的第二扫描模组,可以进一步减小探测装置的发射光锥的大小,从而尽可能的避免探测装置的发射光锥被遮挡。
在一种可能的实现方式中,第三旋转轴平行于第二反射面。
通过设置第二旋转轴平行于第二反射面,有助于减小第二扫描模组需要的空间大小,从而有助于探测装置进一步的小型化。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组绕第三旋转轴非匀速扫描;和/或,第二扫描模组绕第四旋转轴非匀速扫描。
通过控制第二扫描模组的扫描速度,可以灵活调节探测装置的角度分辨率。
在一种可能的实现方式中,非匀速扫描包括:感兴趣视场的扫描速度小于非感兴趣视场的扫描速度。其中,第一视场包括感兴趣视场和非感兴趣视场,和/或,第二视场包括感兴趣视场和非感兴趣视场。
由于扫描速度越慢,相邻光斑的间隔越小,探测装置的角分辨率越高。通过设置感兴趣视场的扫描速度小于非感兴趣视场的扫描速度,可以使得探测区域的角分辨率高于非感兴趣区域的角分辨率。换言之,可以提高探测装置的感兴趣区域的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组绕第一旋转轴旋转的第一扫描角度小于或大于第一角度间隔,第一角度间隔为相邻两个第一光束之间的夹角。
通过设置第一扫描角度小于或大于第一角度间隔,可以实现在较大的第一扫描角度下,可以实现在较大的第一扫描角度下,探测装置具有较小的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,第一扫描角度α 1与第一角度间隔 满足: 或者
通过设置第一扫描角度α 1与第一角度间隔 满足: 或者 有助于进一步提高探测装置的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组绕第三旋转轴旋转的第二扫描角度小于或大于第二角度间隔,第二角度间隔为相邻两个第二光束之间的夹角。
通过设置第二扫描角度小于或大于第二角度间隔,可以实现在较大的第二扫描角度下,可以实现在较大的第二扫描角度下,探测装置具有较小的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,第二扫描角度α 2与第二角度间隔 满足: 或者
通过设置第二扫描角度α 2与第二角度间隔 满足: 或者 有助于进一步提高探测装置的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第一折转模组和/或第二折转模组。第一折转模组用于改变第一光束的传播光路,将第一光束传播至第一扫描模组;和/或,第二折转模组用于改变第二光束的传播光路,将第二光束传播至第二扫描模组。
通过第一转折模组改变第一光束的传播光路,和/或通过第二转折模组改变第二光束的传播光路,有助于探测装置的小型化。
在一种可能的实现方式中,第一折转模组包括至少一个第一反射镜;和/或,第二折转模组包括至少一个第二反射镜。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第三发射模组和第四发射模组;第三发射模组用于发射第三光束。第四发射模组用于发射第四光束;第一扫描模组的第一反射面还用于将第三光束反射至第三视场,并将第三回波信号反射至第三接收模组,第三回波信号为第三视场中的目标对第三光束反射得到的。第二扫描模组的第二反射面还用于将第四光束反射至第四视场,并将第四回波信号反射至第四接收模组,第四回波信号为第四视场中 的目标对第四光束反射的得到的。
通过四个发射模组有助于提高探测装置的视场角范围。
在一种可能的实现方式中,第三发射模组与第一发射模组相邻,第四发射模组与第二发射模组相邻。
在一种可能的实现方式中,第一视场与第三视场相互衔接或部分重叠;和/或,第二视场与第四视场相互衔接或部分重叠;和/或,第一视场与第二视场相互衔接或部分重叠。
通过设置不同视场部分重叠,可以加强重叠部分的扫描性能,通过重叠可以减小探测装置在固定结构件内的出光时的发散角度等,从而可以避免探测装置的发射光锥被遮挡。通过设计不同视场相互衔接,有助于增大探测装置能够探测视场范围。
在一种可能的实现方式中,重叠视场的第一光束的光斑与第三光束的光斑存在错位;和/或,重叠视场的第二光束的光斑与第四光束的光斑存在错位;和/或,重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑存在错位。
通过设置重叠视场中的不同光束的光斑存在错位,有助于提高重叠视场的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第三接收模组和第四接收模组;第三接收模组用于接收第三回波信号;第四接收模组用于接收第四回波信号。
第二方面,本申请提供一种终端设备,该终端设备包括控制装置以及上述第一方面或第一方面中的任意一种的探测装置,控制装置用于控制探测装置进行探测。
第三方面,本申请提供一种探测装置,该探测装置包括第一扫描模组、第二扫描模组、第一发射模组和第二发射模组,第一扫描模组包括第一反射面,第二扫描模组包括第二反射面;第一发射模组用于发射第一光束;第二发射模组用于发射第二光束;第一扫描模组的第一反射面用于将第一光束反射形成第一视场,并将第一回波信号反射至第一接收模组,第一回波信号为第一视场中的目标对第一光束反射得到的。第二扫描模组的第二反射面用于将第二光束反射形成第二视场,并将第二回波信号反射至第二接收模组,第二回波信号为第二视场中的目标对第二光束反射得到的。第一视场的第一边缘(或称为第一视场的外包络的第一边)与固定结构件的第一边框的角度小于第一阈值,和/或,第二视场的第二边缘(或称为第二视场的外包络的第二边)与固定结构件的第二边框的角度小于第二阈值,固定结构件用于固定探测装置。
在一种可能的实现方式中,第一视场的第一边缘与固定结构件的第一边框的角度等于0°,和/或,第二视场的第二边缘与固定结构件的第二边框的角度等于0°。
在一种可能的实现方式中,第一反射面与第二反射面相对设置且夹角大于0°且小于180°。
在一种可能的实现方式中,经第一反射面反射后的第一光束与经第二反射面反射后的第二光束相对出射。
在一种可能的实现方式中,第一视场与第二视场部分重叠。
在一种可能的实现方式中,重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑存在错位。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组与第二扫描模组的间距L与探测装置的外壳在第一方向的长度M满足:0.3≤L/W<1,间距L为第一反射面的中心和第二反射面的中心在第一方向上的距离。
在一种可能的实现方式中,第一光束与第一反射面的法线之间的夹角θ 1满足下述关系:0°<θ 1≤50。和/或,第二光束与第二反射面的法线之间的夹角θ 2满足下述关系:0°<θ 2≤50°。
在一种可能的实现方式中,第一光束和第二光束为脉冲光束。第一发射模组包括第一光源组件,第二发射模组包括第二光源组件;第一光源组件发射第一光束的起始时间与第二光源组件发射第二光束的起始时间不同。
在一种可能的实现方式中,第一光束和第二光束中至少一个为连续光束。
在一种可能的实现方式中,第一光束的波长与第二光束的波长相同或不同。
在一种可能的实现方式中,第一发射模组包括第一发射光学组件,第一发射光学组件包括至少一个第一镜片。第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一反射面在第一方向的投影R 1满足:0<Dt 1≤R 1。其中,第一个第一镜片为第一光束经过第一发射光学组件的最后一个镜片。
在一种可能的实现方式中,第二发射模组包括第二发射光学组件,第二发射光学组件包括至少一个第二镜片。第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第二反射面在第一方向的投影R 2满足:0<Dt 2≤R 2。其中,第一个第二镜片为第二光束经过第二发射光学组件的最后一个镜片。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第一接收模组和第二接收模组。第一接收模组用于接收第一回波信号;第二接收模组用于接收第二回波信号。
进一步,可选的,第一接收模组包括第一接收光学组件,第一接收光学组件包括至少一个第三镜片。第一个第三镜片在第一方向的投影Dr 1与第一反射面在第一方向的投影R 1满足0<Dr 1≤R 1。其中,第一个第三镜片为第一回波信号经过第一接收光学组件的第一个镜片。
在一种可能的实现方式中,第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一个第三镜片在第一方向的投影Dr 1满足:0<Dt 1/Dr 1≤1。
在一种可能的实现方式中,第二接收模组包括第二接收光学组件,第二接收光学组件包括至少一个第四镜片。第一个第四镜片在第一方向的投影Dr 2与第二反射面在第一方向的投影R 2满足:0<Dr 2≤R 2。其中,第一个第四镜片为第二回波信号经过第二接收光学组件的第一个镜片。
在一种可能的实现方式中,第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第一个第四镜片在第一方向的投影Dr 2满足:0<Dt 2/Dr 2≤1。
在一种可能的实现方式中,第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片包括以下任一项:球面透镜、非球面透镜或柱面镜。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组包括第一旋转轴和第二旋转轴,第二旋转轴垂直于第一旋转轴。
在一种可能的实现方式中,第一旋转轴平行于第一反射面。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组绕第一旋转轴非匀速扫描;和/或,第一扫描模组绕第二旋转轴非匀速扫描。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组包括第三旋转轴和第四旋转轴,第四旋转轴垂直于第三旋转轴。
在一种可能的实现方式中,第三旋转轴平行于第二反射面。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组绕第三旋转轴非匀速扫描;和/或,第二扫描模组绕第四旋转轴非匀速扫描。
在一种可能的实现方式中,非匀速扫描包括:感兴趣视场的扫描速度小于非感兴趣视 场的扫描速度。其中,第一视场包括感兴趣视场和非感兴趣视场,和/或,第二视场包括感兴趣视场和非感兴趣视场。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组绕第一旋转轴旋转的第一扫描角度小于或大于第一角度间隔,第一角度间隔为相邻两个第一光束之间的夹角。
在一种可能的实现方式中,第一扫描角度α 1与第一角度间隔 满足: 或者
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组绕第三旋转轴旋转的第二扫描角度小于或大于第二角度间隔,第二角度间隔为相邻两个第二光束之间的夹角。
在一种可能的实现方式中,第二扫描角度α 2与第二角度间隔 满足: 或者
在一种可能的实现方式中,装置还包括第一折转模组和/或第二折转模组。第一折转模组用于改变第一光束的传播光路,将第一光束传播至第一扫描模组;和/或,第二折转模组用于改变第二光束的传播光路,将第二光束传播至第二扫描模组。
在一种可能的实现方式中,第一折转模组包括至少一个第一反射镜;和/或,第二折转模组包括至少一个第二反射镜。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第三发射模组和第四发射模组;第三发射模组用于发射第三光束。第四发射模组用于发射第四光束;第一扫描模组的第一反射面还用于将第三光束反射至第三视场,并将第三回波信号反射至第三接收模组,第三回波信号为第三视场中的目标对第三光束反射得到的。第二扫描模组的第二反射面还用于将第四光束反射至第四视场,并将第四回波信号反射至第四接收模组,第四回波信号为第四视场中的目标对第四光束反射的得到的。
在一种可能的实现方式中,第三发射模组与第一发射模组相邻,第四发射模组与第二发射模组相邻。
在一种可能的实现方式中,第一视场与第三视场相互衔接或部分重叠;和/或,第二视场与第四视场相互衔接或部分重叠;和/或,第一视场与第二视场相互衔接或部分重叠。
在一种可能的实现方式中,重叠视场的第一光束的光斑与第三光束的光斑存在错位;和/或,重叠视场的第二光束的光斑与第四光束的光斑存在错位;和/或,重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑存在错位。
在一种可能的实现方式中,探测装置还包括第三接收模组和第四接收模组;第三接收模组用于接收第三回波信号;第四接收模组用于接收第四回波信号。
上述第二方面至第三方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面中有益效果的描述,此处不再重复赘述。
附图说明
图1为本申请提供的一种雷达安装于风挡上的结构示意图;
图2为本申请提供的一种可能的应用场景示意图;
图3为本申请提供的一种探测装置的结构示意图;
图4为本申请提供的一种探测装置的发射光锥的示意图;
图5为本申请提供的一种第一发射模组发射的第一光束的分布示意图;
图6为本申请提供的一种第一光源组件发射第一光束的脉冲时序和第二光源组件发射 第二光束的脉冲时序示意图;
图7为本申请提供的一种第二光束为连续光束的示意图;
图8a为本申请提供的一种周期性三角波信号的示意图;
图8b为本申请提供的一种周期性锯齿波信号的示意图;
图9为本申请提供的一种第一扫描模组的结构示意图;
图10a为本申请提供的一种第一光束经第一扫描模组的第一反射面反射的光斑示意图;
图10b为本申请提供的一种第一光束经第一扫描模组的第一反射面反射的光斑示意图;
图11a为本申请提供的一种第一光束在第一方向的角空间的能量分布示意图;
图11b为本申请提供的一种第一光束在第二方向的角空间的能量分布示意图;
图11c为本申请提供的一种第一回波信号的光斑分布示意图;
图12为本申请提供的一种非匀速扫描的示意图;
图13a为本申请提供的一种形成第一视场和第二视场的光斑分布示意图;
图13b为本申请提供的另一种形成第一视场和第二视场的光斑分布示意图;
图14a为本申请提供的一种激光雷达的结构示意图;
图14b为本申请提供的又一种激光雷达的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例进行详细描述。
本申请中的探测装置可安装于车辆,具体可以安装于车辆的各个位置。例如,探测装置可以安装于车辆的车头保险杠处、车灯周围、后视镜周围、挡风玻璃后或车顶等任一位置或任多个位置,以实现对车辆周围环境信息的捕获。当探测装置安装在挡风玻璃后,对无碎石碰撞风险要求较低、而且可以实现视场角(field of view,FOV)对中,也不会影响车辆的外观,而且前挡风玻璃自身具有视窗加热除雾以及雨刮清洁功能。探测装置例如可以包括但不限于激光雷达。
请参阅图2,以探测装置安装于车辆的车头保险杠处为例。探测装置的工作原理为:探测装置向探测视场发射光束,若在探测视场内存在目标(例如周围其它车辆、行人、或障碍物等),由于目标具有一定的反射率和/或散射率,因此,目标可将接收到的光束反射和/或散射回探测装置(被反射回的光束可以称为回波信号),探测装置再根据回波信号确定目标的关联信息。具体的,探测装置可以实时或周期性地获取车辆的经纬度、速度、朝向、或一定范围内的目标的关联信息(例如目标的距离、目标的速度、和/或目标的姿态等)。进一步,可选的,探测装置可向车辆中的控制装置等发送获取到的这些信息,以使控制装置根据获取到的这些信息进行车辆的路径规划、刹车或启动等。例如,可利用经纬度确定车辆的位置,或利用速度和朝向确定车辆在未来一段时间的行驶方向和目的地,或利用周围物体的距离确定车辆周围的障碍物数量、密度等。进一步,可选地,可结合高级驾驶辅助系统(advanced driving assistant system,ADAS)的功能,可以实现车辆的辅助驾驶或自动驾驶等。
应理解,如上应用场景只是举例,本申请所提供的探测装置还可以应用在其它可能场景,而不限于上述示例出的场景。例如,探测装置还可以安装在无人机上,作为机载探测装置。再比如,探测装置也可以安装在路侧单元(road side unit,RSU),作为路边交通探测装置,可以可实现智能车路协同通信等。再比如,探测装置也可以安装在机器人上等。 再比如,探测装置也可以安装在自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)上,AGV指装备有电磁或光学等自动导航装置,能够沿规定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。此处不再一一列举。
需要说明的是,本申请所描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请的技术方案,并不构成对本申请提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着新的应用场景的出现,本申请提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
上述应用场景例如可应用于自动驾驶、辅助驾驶、智能驾驶、网联车、安防监控、远程交互、人工智能(如无人驾驶、或机器人)或测绘(如三维绘图)等领域。
结合上述图1,若直接减小探测装置的发射光锥,同时也会导致激光雷达的视场角减小。
鉴于上述问题,本申请提出一种探测装置。该探测装置通过至少两个扫描模组和至少两个发射模组,可以在不影响探测装置的视场角的情况下,减小探测装置的发射光锥,从而可以减小或避免探测装置的发射光锥被遮挡。
基于上述内容,下面结合附图对本申请提出的探测装置进行具体阐述。
如图3所示,为本申请提供的一种探测装置的结构示意图。该探测装置可包括第一扫描模组、第二扫描模组、第一发射模组和第二发射模组,第一扫描模组包括第一反射面,第二扫描模组包括第二反射面。第一反射面与第二反射面相对设置(或称为相向设置)、且第一反射面和第二反射面之间的夹角大于0°且小于180°;也可以理解为,第一反射面和第二反射面的延长线的交点远离出光口。第一发射模组用于发射第一光束。第二发射模组用于发射第二光束。第一扫描模组的第一反射面用于将第一光束反射形成第一视场,并将第一回波信号反射至第一接收模组,第一回波信号为第一视场中的目标对第一光束反射得到的。第二扫描模组的第二反射面,用于将第二光束反射形成第二视场,并将第二回波信号反射至第二接收模组,第二回波信号为第二视场中的目标对第二光束反射得到的。进一步,第一扫描模组与第二扫描模组在第一方向排布。例如,在第一方向上,第一扫描模组位于左侧,第二扫描模组位于右侧。经第一反射面反射第一光束形成的第一视场为右侧视场,经第二反射面反射第二光束形成的第二视场为左侧视场。换言之,第一视场与第二扫描模组正对,第二视场与第一扫描模组正对。
在一种可能的实现方式中,经第一反射面反射后的第一光束与经第二反射面反射后的第二光束相对出射。也可以理解为,经第一反射面反射后的第一光束与经第二反射面反射后的第二光束交叉出射,即经第一反射面反射后的第一光束与经第二反射面反射后的第二光束之间靠近出光口的夹角大于0°且小于180°。
基于上述探测装置,通过第一反射面和第二反射面相对设置且夹角大于0°小于180°,可以实现第一扫描模组和第二扫描模组面对面的交叉扫描(或称为面对面扫描),交叉扫描可以使得探测装置的发射光锥在第二方向上呈现先小后大的趋势(参见椭圆形区域内展示的总光锥的变化趋势),请参阅图4。因此,在用于固定探测装置的固定结构件内,可以设置探测装置的发射光锥较小,从而可以尽可能的避免探测装置的发射光锥被固定结构件遮挡。具体的第一视场的第一边缘(或称为第一视场的外包络的第一边)与固定结构件的第一边框之间夹角小于第一阈值,和/或,第二视场的第二边缘(或称为第二视场的外包络的第二边)与固定结构件的第二边框之间的夹角小于第二阈值。例如,第一视场的第一边 缘与固定结构件的第一边框的角度等于0°,和/或,第二视场的第二边缘与固定结构件的第二边框的角度等于0°。如此,可以避免发射光锥被固定结构件遮挡。其中,探测装置的发射光锥为经第一反射面反射第一光束形成的光锥和经第二反射面反射第二光束的形成的光锥的总光锥。进一步,探测装置的视场为第一视场和第二视场的和。如此,可以不影响或者增大探测装置的视场的情况下,尽可能的避免探测装置的发射光锥被固定结构件遮挡。应理解,通常接收光锥与发射光锥相同。
下面对图3所示的各个功能模组和结构分别进行介绍说明,以给出示例性的具体实现方案。
一、发射模组
在一种可能的实现方式中,探测装置包括第一发射模组和第二发射模组。其中,第一发射模组用于发射第一光束,进一步,第一发射模组用于发射N个第一光束,N为大于1的整数。第二发射模组用于发射第二光束,进一步,第二发射模组用于发射M个第二光束,M为大于1的整数。需要说明的是,N和M可以相同,也可以不同,本申请对此不作限定。
以第一发射模组发射N个第一光束为例介绍,N个第一光束在第二方向为一维分布。N个第一光束的视场角分别为w 1±γ 1、…、w i±γ i、w i+1±γ i+1…w N±γ N,其中,w i表示第一光束的中心角度值,γ i表示第一光束的角度范围。需要说明的是,γ 1、γ 2、…γ N可以相同,也可以不相同,本申请对此不作限定。此外,N个第一光束可以是均匀分布的,或者也可以是分均匀分布的,本申请对此也不作限定。进一步,可选的,相邻两个第一光束的中心角度之间的间隔称为第一角度间隔
请参阅图5,以N=6为例,第一发射模组用于发射6个第一光束,从上到下依次为第一光束1、第一光束2、第一光束3、第一光束4、第一光束5和第一光束6,6个第一光束在第二方向的视场角分别为w 1±γ 1、w 2±γ 2、w 3±γ 3、w 4±γ 4、w 5±γ 5、w 6±γ 6。其中,w 1表示第一光束1的中心角度值,±γ 1表示第一光束1的视场角范围;w 2表示第一光束2的中心角度值,±γ 2表示第一光束2的视场角范围;以此类推,w 6表示第一光束6的中心角度值,±γ 6表示第一光束6的视场角范围。需要说明的是,图5是以6个第一光束的中心角度值为均匀分布、且γ 1、γ 2、γ 3、γ 4、γ 5和γ 6相同为例说明的。
下面基于第一光束和第二光束的类型分情形介绍。
情形一,第一光束和第二光束均为脉冲光束。
在一种可能的实现方式中,第一光源组件发射第一光束的起始时间与第二光源组件发射第二光束的起始时间不同。也可以理解为,第一光源组件发射的第一光束与第二光源组件发射的第二光束的脉冲时序存在一定的错位。从而可以避免第一光束和第二光束之间的串扰。
请参阅图6,图6中的(a)表示第一光源组件发射第一光束的脉冲时序,图6中的(b)表示第二光源组件发射第二光束的脉冲时序。第一光源组件发射第一光束的起始时间为t 0,脉冲间隔为T 1;第二光源组件发射第二光束的起始时间为t 0+ΔT+T 1,脉冲间隔为T 2。需要说明的是,ΔT可以为0。此外,T 1和T 2可以相同也可以不同,本申请对此不作限定。基于脉冲光束确定目标的距离可参见下述实现方式1的介绍,此处不再赘述。
情形二,第一光束和第二光束中至少一个为连续光束。
例如,第一光束为脉冲光束,第二光束为连续光束。再比如,第一光束和第二光束均为连续光束。再比如,第一光束为连续光束,第二光束为脉冲光束。
请参阅图7,为本申请提供的一种第二光束为连续光束的示意图。横坐标表示时序,纵坐标表示第二光束的频率。该示例中以第二光束为周期性的连续光束为例,第二光束的频率随时间周期性变化。也可以理解为,连续光束的频率受时间调制。第二光束的最小频率为f 0,第二光束的最大频率为f max,ΔF=f max-f 0
具体的,以第二光束为连续光束为例,连续光束例如为周期性三角波(请参阅图8a)或周期性锯齿波(请参阅图8b)。基于连续光束确定目标的距离可参见下述实现方式2的介绍,此处不再赘述。
在一种可能的实现方式中,第一光束和第二光束的波长可以相同,也可以不相同,本申请对此不作限定。
具体的,第一发射模组包括第一光源组件和第一发射光学组件,第一光源组件用于发射N个第一光束,第一发射光学组件用于对第一光束进行准直。第二发射模组包括第二光源组件和第二发射光学组件,第二光源组件用于发射M个第二光束,第二发射光学组件用于对第二光束进行准直。
示例性的,第一光源组件例如可以是激光二极管(laser diode,LD)、发光二级管(light-emitting diode,LED)、垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)、边缘发射激光器(edge emitting laser,EEL)、全固态半导体激光器(diode pumped solid state laser,DPSS)、或光纤激光器等。可以理解的是,上述给出的光源仅是示例,本申请对此不作限定。第二光源组件可参见上述第一组件的介绍,此处不再赘述。第二光源组件可以与第一光源组价相同,也可以不同,本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,第一发射光学组件包括至少一个第一镜片。例如,第一发射光学组件包括一个第一镜片。再比如,第一发射光学组件包括三个第一镜片。此处不在一一列举。第一镜片可以是球面透镜、或者也可以是非球面透镜或者也可以是柱面镜,球面透镜包括但不限于双凸透镜、平凸透镜、双凹透镜、平凹透镜及凹凸透镜等。示例性的,第一发射光学组件包括单片球面透镜、或单片的非球面透镜、或多片球面透镜的组合、或多片非球面透镜的组合、或球面透镜和非球面透镜的组合等。通过多片球面透镜或非球面透镜的组合,有助于提高第一发射光学组件的成像质量,而且有助于降低第一发射光学组件的像差。可以理解的是,第一发射光学组件可以是旋转对称的或者也可以是非旋转对称的,本申请对此不作限定。
进一步,可选的,第一镜片的材料可以是玻璃、树脂、或晶体等光学材料。当第一镜片的材料为树脂时,可以减轻第一发射光学组件的质量。当第一镜片的材料为玻璃时,有助于提高第一发射光学组件的成像质量。应理解,当第一发射光学组件包括至少两个第一镜片时,这至少两个第一镜片的材料可以全部相同,也可以部分相同,或者也可以全部不同,本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一反射面在第一方向的投影R 1满足:0<Dt 1≤R 1(或表示为0<Dt 1/R 1≤1),其中,第一个第一镜片为来自第一光源组件的第一光束经过第一发射光学组件的最后一个镜片。例如,Dt 1=R 1。如此,可以保证第一光束全部被第一扫描模组的第一反射面反射,从而可以形成较大的第一视场。 需要说明的是,上述对第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一反射面在第一方向的投影R 1的关系仅是示例,应理解,Dt 1也可以大于R 1,例如,0<Dt 1/R 1≤2。
在一种可能的实现方式中,第二发射光学组件包括至少一个第二镜片。例如,第一发射光学组件包括一个第一镜片。再比如,第一发射光学组件包括三个第一镜片。此处不在一一列举。关于第二镜片的类型和材料可参见上述第一镜片的介绍,此处不再赘述。需要说明的是,第二镜片的类型可以与第一镜片的类型相同也可以不同,第二镜片的材料可以与第一镜片的材料相同也可以不同,本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第二反射面在第一方向的投影R 2满足:0<Dt 2≤R 2(或表示为0<Dt 2/R 2≤1),其中,第一个第二镜片为来自第二光源组件的第二光束经过第二发射光学组件的最后一个镜片。例如,Dt 2=R 2。如此,可以保证第二光束全部被第二扫描模组的第二反射面反射,从而可以形成较大的第二视场。需要说明的是,上述对第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第二反射面在第一方向的投影R 2的关系仅是示例,应理解,Dt 2也可以大于R 2,例如,0<Dt 2/R 2≤2。
二、扫描模组
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组的第一反射面的法线与第一光束之间的夹角θ 1是在不断变化的。结合上述图4,第一扫描模组的第一反射面的法线与第一光束之间的夹角θ 1满足:0°<θ 1≤50°。如此,可以保证第一光束在第一反射面的投影面积较小,从而可以使得第一光束的口径较大,进而有助于增加系统的第一光束的有效进光量。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组的第二反射面的法线与第二光束之间的夹角θ 2是在不断变化的。结合上述图4,第二扫描模组的第二反射面的法线与第二光束之间的夹角θ 2满足:0°<θ 2≤50°。如此,可以保证第二光束在第二反射面的投影面积较小,从而可以使得第二光束的口径较大,进而有助于增加系统的第二光束的有效进光量。
结合上述图4,第一扫描模组与第二扫描模组之间的间距L与探测装置的外壳在第一方向的长度M满足:0.3≤L/W<1,间距L为第一扫描模组的第一反射面的中心和第二扫描模组的第二反射面的中心在第一方向上的距离。L越大,视点离扫描模组越远,即视点前移量越大,探测装置的发射光锥越小。其中,视点是指第一视场的外包络和第二视场的外包络的交点或者延长线的交点。
下面分别对第一扫描模组和第二扫描模组进行介绍。
请参阅图9,为本申请提供的一种第一扫描模组的结构示意图。第一扫描模组包括第一旋转轴和第二旋转轴,以使得第一扫描模组实现二维旋转,从而实现对第一视场的二维扫描。进一步,第一旋转轴平行于第一反射面,第一旋转轴和第二旋转轴垂直。示例性的,第一扫描模组包括第三反射镜和第一驱动装置,第一反射面可以是第三反射镜的反射面,第一驱动装置例如可以包括但不限于第一马达。需要说明的是,图9是以第一扫描模组的形状为圆柱形为例示例的,本申请对此第一扫描模组和第二扫描模组的形状不作限定。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组绕第一旋转轴旋转的第一扫描角度小于或大于第一角度间隔,第一角度间隔为N个第一光束中任相邻两个第一光束之间的夹角。进一步,第一角度间隔为N个第一光束中任相邻两个第一光束的中心角度之间的间隔,结合上述图5, 基于此,可以在较大的第一扫描角度下,实现探测装置具有较小的角分辨率。
请参阅图10a,为本申请提供的一种第一光束经第一扫描模组的第一反射面反射的光 斑示意图。该示例中以上述图5所示的第一发射模组发射的6个第一光束为例,以第一扫描模组绕第一旋转轴旋转三个第一扫描角度形成的光斑分布为例,以第一扫描角度小于第一角度间隔为例。其中,相同填充圆形表示在同一个第一扫描角度下形成的6个光斑。
为了进一步提高探测装置的角分辨率,第一扫描模组绕第一旋转轴旋转1/2个循环时间内,第一扫描角度α与第一角度间隔 满足: 或者
如下,示例性的示出了第一角度间隔、第一扫描角度及角分辨率的可能的关系。
关系1, α 1=Nβ 1
基于此, 也可以理解为,可以将第一扫描角度α 1设置为 可以进一步提高探测装置的角分辨率。
请参阅表1,以上述图5所示的第一发射模组发射的6个第一光束为例,该示例中以γ 1=γ 2=γ 3=γ 4=γ 5=γ 6=0.14°为例,以相邻两个第一光束之间的第一角度间隔 为例,以第一扫描模组绕第一旋转轴扫描1/2循环的第一扫描角度α 1=0.24°为例,即相邻两个时刻之间的角度间隔为第一扫描角度。
表1第一扫描模组绕第一旋转轴在不同时刻扫描的第一光束的信息
表1的横向表示不同时刻的第一光束的中心角度,纵向表示6个第一光束的中心角度。由于 换言之,第一扫描模组绕第一旋转轴扫描1/2循环的内得到的光斑的间隔为0.04°,请参阅图10b。也可以理解为,探测装置的角分辨率为0.04°。进一步,得到的点云间隔也为0.04°。应理解,表1中的光源通道序号可以标识6个不同的光束。
请参阅图11a,为本申请提供的一种第一光束在第一方向的角空间的能量分布示意图。以上述图5所示的第一发射模组发射的6个第一光束为例。其中,横坐标表示第一方向的角度,单位为°;纵坐标表示发光强度,单位为瓦/平方米/立体角(w/mm2/sr)。由图11a可以看出,第一光束在第一方向的能量分布为中间强边缘弱。
请参阅图11b,为本申请提供的一种第一光束在第二方向的角空间的能量分布示意图。由图11b可以看出,这6个第一光束的第一角度间隔 为0.24°,这6个第一光束的视场角范围γ 1=γ 2=γ 3=γ 4=γ 5=γ 6=0.14°。
关系2, α=Nβ 1
基于此, 也可以理解为,可以将第一扫描角度α 1设置为 以进一步提高探测装置的角分辨率。
基于上述关系1或关系2,通过设计第一发射模组发射多个第一光束的第一角度间隔和第一扫描角度关系,可以使得最终的点云间隔小于第一扫描角度,从而可提高探测装置的角分辨率。
在一种可能的实现方式中,第一扫描模组绕第一旋转轴非匀速扫描;和/或,第一扫描模组绕第二旋转轴非匀速扫描。具体的,第一驱动装置可以采用非匀速三角波驱动或正弦波驱动第三反射镜转动。进一步,经第一扫描模组的第一反射面反射第一光束的光斑在第一方向为非均匀分布;和/或经第一扫描模组的第一反射面反射第一光束的光斑在第二方向上为非均匀分布。
请参阅图12,为本申请提供的一种非匀速扫描的示意图。横坐标表示扫描时序,纵坐标表示第二方向的扫描位置。该示例中以第一扫描模组的扫描速度为先快后慢再快为例。
可以理解的是,若第一光束为脉冲光束,光斑的间隔等于扫描速度乘以脉冲间隔。若第一光束为连续光束,光斑的间隔等于速度乘以采样间隔(即图7中的T)。由于第一发射模组发射第一光束的脉冲间隔固定,因此,扫描速度越慢,相邻光斑的间隔越小,探测装置的角分辨率越高。为了实现感兴趣区域(ROI区域)具有较高的分辨率,感兴趣视场的扫描速度小于非感兴趣视场的扫描速度。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组包括第三旋转轴和第四旋转轴,第二扫描模组绕第三旋转轴和第四旋转轴转动,以使得第二扫描模组实现二维旋转,从而实现对第二视场的二维扫描。进一步,第三旋转轴与第四旋转轴垂直,第三旋转轴平行于第二反射面。可以理解的是,第二扫描模组的结构可以参见上述图9中对第一扫描模组的结构的介绍,此处不再赘述。
示例性的,第二扫描模组包括第四反射镜和第二驱动装置,第二反射面可以是第四反射镜的反射面,第二驱动装置例如可以包括但不限于第二马达。可以理解的是,第二马达可以与第一马达相同,也可以不同,本申请对此不作限定。此外,第三反射镜和第四反射镜可以相同也可以不同,本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,第二扫描模组绕第三旋转轴旋转的第二扫描角度小于或大于第二角度间隔,第二角度间隔为M个第二光束中任相邻两个第二光束之间的夹角。M个第二光束的光斑分布可参见上述图10a的介绍,此处不再赘述。
进一步,第二扫描角度α 2与第二角度间隔 满足: 或者 关于第二角度间隔、第二扫描角度及角分辨率的可能的关系可参见上述关系1和关系2的介绍,具体可将上述关系1和关系2中的“第一角度间隔”用“第二角度间隔”替换,“第一扫描角度”用“第二扫描角度”替换,此处不再赘述。
基于上述第一扫描模组和第二扫描模组,第一光束经第一扫描模组的第一反射面反射形成第一视场,第二光束经第二扫描模组的第二反射面反射形成第二视场。第一视场和第二视场在第一方向存在部分重叠、且重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑错位。其中,第一光束的光斑与第二光束的光斑错位,也可以理解为,第一光束的光斑与第二光束的光斑不重合。例如,重叠视场约±10°。通过第一视场和第二视场部分重叠,可以加强重叠部分的扫描性能,通过重叠来减小探测装置在固定结构件内的出光时的发散角度等,从而可以避免探测装置的发射光锥被遮挡。
请参阅图13a,以第一发射模组发射8个均匀的第一光束为例,以第二发射模组发射8个均匀的第二光束为例,以第一扫描模组和第二扫描模组均为匀速扫描为例,8个第一光束经第一扫描模组的第一反射面反射形成第一视场,这8个第一光束经第一扫描模组在6个不同的时刻扫描出的光斑为均匀分布。8个第二光束经第二扫描模组的第二反射面反射 形成第二视场,这8个第二光束经第二扫描模组在6个不同时刻扫描出的光斑也为均匀分布。其中,第一视场和第二视场拼接形成探测装置的总视场,从而有助于增大探测装置的总视场。进一步,第一视场和第二视场部分重叠,重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑可以在第一方向存在错位,因此,可以提高重叠视场的角分辨率,从而可以增加重叠视场的点云密度。
需要说明的是,重叠视场的第一光束的光斑和第二光束的光斑的错位可以在第一方向,也可以在第二方向(请参阅图13b),或者也可以在第一方向和第二方向均存在错位,本申请对此不作限定。
本申请中,探测装置还可包括接收模组,进一步,还可包括转折模组。下面分别对接收模组、转折模组进行详细介绍。
三、接收模组
在一种可能的实现方式中,探测装置包括第一接收模组和第二接收模组,第一接收模组用于接收第一回波信号,第二接收模组用于接收第二回波信号。以上述图11b所示的第一光束的光斑分布为例,第一回波信号的光斑分布与第一光束的光斑分布一一对应,请参阅图11c所示的第一回波信号的光斑分布。
其中,第一接收模组包括第一接收光学组件,第一接收光学组件包括至少一个第三镜片。例如,第一接收光学组件包括一个第三镜片。再比如,第一接收光学组件包括五个第三镜片。此处不再一一列举。第二接收模组包括第二接收光学组件,第二接收光学组件包括至少一个第四镜片。例如,第二接收光学组件包括一个第四镜片。再比如,第二接收光学组件包括五个第四镜片。此处不再一一列举。关于第三镜片和第四镜片类型和材料可参见上述第一镜片的介绍,此处不再赘述。需要说明的是,第三镜片可以与第一镜片相同也可以不同,第四镜片可以与第一镜片相同也可以不同,第三镜片可以与第四镜片相同也可以不同,本申请对此均不作限定。
在一种可能的实现方式中,第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与第一个第三镜片在第一方向的投影Dr 1满足:0<Dt 1/Dr 1≤1。其中,第一个第一镜片为第一光束经过第一发射光学组件的最后一个镜片,第一个第三镜片为第一回波信号经过第一接收光学组件的第一个镜片。通过设置0<Dt 1/Dr 1≤1,可以保证第一接收光学组件接收第一回波信号的有效面积相对较大,从而可以尽可能的减少第一回波信号的损失。
在一种可能的实现方式中,第一个第二镜片在第一方向的投影Dt 2与第一个第四镜片在第一方向的投影Dr 2满足:0<Dt 2/Dr 2≤1。其中,第一个第二镜片为第二光束经过第二发射光学组件的最后一个镜片,第一个第四镜片为第二回波信号经过第二接收光学组件的第一个镜片。通过设置0<Dt 2/Dr 2≤1,可以保证第二接收光学组件接收第二回波信号的有效面积相对较大,从而可以尽可能的减少第二回波信号的损失。
进一步,可选的,第一接收模组还包括第一探测组件,第二接收模组还包括第二探测组件。第一探测组件用于对第一回波信号进行探测,包括但不限于将第一回波信号转换为第一电信号,第一电信号用于确定目标的第一关联信息,其中,目标的第一关联信息可以包括但不限于目标的第一距离信息、目标的第一方位、目标的第一速度、和/或目标的第一灰度信息等。第二探测组件用于对第二回波信号进行探测,包括但不限于将第二回波信号转换为第二电信号,第二电信号用于确定目标的第二关联信息,其中,目标的第二关联信 息可以包括但不限于目标的第二距离信息、目标的第二方位、目标的第二速度、和/或目标的第二灰度信息等。
示例性的,第一探测组件例如可以是光电探测器(photon detector,PD)、P型半导体-本征层-N型半导体(positive intrinsic negative,PIN)型光电二极管(亦称为PIN结二极管)、雪崩光电二极管(avalanche photodiode,APD),或者也可以是上述像素阵列,像素阵列中的像素例如可以是一个或多个单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode,SPAD)、或硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiMP)、或PIN型光电二极管、或APD等。第二探测组件可能的示例可参见第一探测组件的介绍。应理解,第一探测组件可以与第二探测组件相同,也可以不同,本申请对此不作限定。
具体的,第一电信号包括第一回波信号的强度、以及第一光束和第一回波信号的第一时间差或第一频率差等。可通过第一探测组件识别的第一回波信号的强度、以及第一光束和第一回波信号的第一时间差或第一频率差,从而可获得目标的第一关联信息。基于相同的原理,可通过第二探测组件识别的第二回波信号的强度、以及第二光束和第二回波信号的第二时间差或第二频率差,从而可获得目标的第二关联信息。进一步,可通过目标的第一关联信息和目标的第二关联信息,确定目标的最终关联信息。具体获得目标的第一关联信息和第二关联信息的过程可以由控制模组执行,关于控制模组的介绍可参见下述描述,此处不再赘述。
具体的,结合上述第一光束和第二光束的类型,如下示例的示出了两种确定目标的距离的实现方式。
实现方式1,基于第一光束和第二光束均为脉冲光束确定目标的距离。
在一种可能的实现方式中,通过测量第一回波信号的接收时间和第一光束的发射时间的第一时间差Δt 1,根据A 1=Δt 1c/2可以确定出被探测目标与探测装置的第一距离,其中,c表示光速,A 1表示被探测目标与探测装置的第一距离。
基于上述相同的原理,通过测量第二回波信号的接收时间和第二光束的发射时间的时间差Δt 2,根据A 2=Δt 2c/2可以确定出被探测目标与探测装置的第二距离,c表示光速,A 2表示被探测目标与探测装置的第二距离。
进一步,可选的,可以将第一距离和第二距离的平均值作为目标与探测装置之间的距离。
实现方式2,基于第一光束和第二光束均为连续光束确定目标的距离。
由于第一光束和第一回波信号存在时间差,因此,同一时刻第一回波信号与第一光束的频率不同。基于此,通过测量第一光束和第一回波信号的第一频率差可以获得第一光束和第一回波信号的第三时间差,即Δt 3=ΔF/K,K表示脉冲斜率,K=ΔF/T 3=(f max-f 0)/T 3,T 3表示第一光束的周期;进一步,根据A 3=Δt 3c/2,c表示光速,A 3表示被探测目标与探测装置的第三距离。进一步,通过测量不同周期内第一回波信号与第一光束的频率差(f 1-f 2),根据v 1=2c(f 1-f 2)/KT 3,即可得到被测目标相对探测装置的第一运动速度v 1
基于相同的原理,可以确定出被探测目标与探测装置的第四距离A 4和第二运动速度v 2,此处不再赘述。
进一步,可选的,可以将第三距离和第四距离的平均值作为目标与探测装置之间的距离。可以将第一运动速度和第二运动速度的平均值作为被探测目标相对探测装置的运动速度。
需要说明的是,若第一光束和第二光束中一个为连续光束,另一个为脉冲光束,脉冲光束的可以基于上述实现方式1确定被探测目标与探测装置之间的距离,连续光束的可以基于上述实现方式2确定被探测目标与探测装置之间的距离。进一步,可将确定出的两个距离的平均值作为被探测目标与探测装置之间的最终距离。
四、转折模组
在一种可能的实现方式中,第一光源组件与第一发射光学组件之间包括第一折转模组。和/或,第二光源组件与第二发射光学组件之间包括第二折转模组。第一折转模组用于改变第一光束的传播光路,将第一光束传播至第一扫描模组;和/或,第二折转模组用于改变第二光束的传播光路,将第二光束传播至第二扫描模组。通过第一转折模组和第二转折模组,有助于探测装置的小型化。
进一步,第一转折模组包括至少一个第一反射镜。例如,第一转折模组包括的第一反射镜的数量可以为大于0且小于等于15。其中,第一反射镜包括但不限于第一平面反射镜、第一反射棱镜、或第一半透半反镜。第二转折模组包括至少一个第二反射镜。例如,第二转折模组包括的第二反射镜的数量可以为大于0且小于等于15。其中,第二反射镜包括但不限于第二平面反射镜、第二反射棱镜或第二半透半反镜。需要说明的是,第一反射镜可以与第二反射镜相同也可以不同,本申请对此不作限定。
基于上述内容,下面给出上述探测装置的两种具体实现方式。以便于进一步理解上述探测装置的结构。需要说明的是,上述给出各个模组中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,根据其内在的逻辑关系可以组合形成其它可能的探测装置。如下,以探测装置为激光雷达为例介绍。
如图14a所示,为本申请提供的一种激光雷达的结构示意图。该激光雷达可包括第一发射模组、第二发射模组、第一扫描模组、第二扫描模组、第一转折模组、第二转折模组、第一接收模组和第二接收模组。其中,第一发射模组包括第一光源组件和第一光学发射组件,第二发射模组包括第二光源组件和第二光学发射组件。第一扫描模组包括第一反射面,第二扫描模组包括第二反射面。第一扫描模组包括两个互相垂直的第一旋转轴和第二旋转轴,第一旋转轴平行于第一反射面。第二扫描模组包括两个互相垂直的第三旋转轴和第四旋转轴,第三旋转轴平行于第二反射面。第一转折模组包括第一反射镜A、第一反射镜B和第一反射镜C。第二转折模组包括第二反射镜a、第二反射镜b和第二反射镜c。第一接收模组包括第一探测组件和第一光学接收组件,第二接收模组包括第二探测组件和第二光学接收组件。
其中,第一光源组件用于发射第一光束。第一光学发射组件用于对第一光束准直,并将准直后的第一光束传播至第一反射镜A。第一光束经第一反射镜A、第一反射镜B和第一反射镜C的反射后传播至第一扫描模组的第一反射面,第一扫描模组在第一驱动组件的驱动下转动,以实现在不同的扫描角度下,将准直后的第一光束反射至探测区域的不同位置,从而形成第一视场。第一光束经探测区域中的目标反射或散射得到第一回波信号,第一回波信号经第一反射镜B和第一反射镜C反射回第一光学接收组件。第一光学接收组件接收第一回波信号,并将第一回波信号汇聚至第一探测组件。第一探测组件用于探测第一回波信号。同样的,第二光源组件用于发射第二光束。第二光学发射组件用于对第二光束准直,并将准直后的第二光束传播至第二反射镜a。第二光束经第二反射镜a、第二反射镜 b和第二反射镜c的反射后传播至第二扫描模组的第二反射面,第二扫描模组在第二驱动组件的驱动下转动,以实现在不同的扫描角度下,将准直后的第二光束反射至探测区域的不同位置,从而形成第二视场。第二光束经探测区域中的目标反射或散射得到第二回波信号,第二回波信号经第二反射镜b和第二反射镜c反射回第二光学接收组件。第二光学接收组件接收第二回波信号,并将第二回波信号汇聚至第二探测组件。第二探测组件用于探测第二回波信号。
需要说明的是,本申请中的探测装置还可以包括更多的发射模组和接收模组,本申请对此不作限定。例如,激光雷达包括四个发射模组和四个接收模组。
如图14b所示,为本申请提供的又一种激光雷达的结构示意图。该激光雷达包括第一发射模组、第二发射模组、第三发射模组、第四发射模组、第一接收模组、第二接收模组、第三接收模组、第四接收模组、第一扫描模组、第二扫描模组、第一转折模组、第二转折模组、第三转折模组和第四转折模组。其中,第一发射模组和第三发射模组共用第一扫描模组,第二发射模组和第四发射模组共用第二扫描模组,第一接收模组和第三接收模组共用第一扫描模组,第二接收模组和第四接收模组共用第二扫描模组。第三发射模组与第一发射模组相邻,第四发射模组与第二发射模组相邻。需要说明的是,图14b中未画出第一接收模组、第二接收模组、第三接收模组和第四接收模组,关于这四个接收模组的位置关系可参见上述图14a的示例。第三发射模组可参见上述第一发射模组的介绍,第四发射模组可参见上述第二发射模组的介绍,此处不再赘述。可以理解的,第一发射模组、第二发射模组、第三发射模组和第四发射模组可以相同也可以不同,本申请对此不作限定。第三接收模组可参见上述第一接收模组的介绍,第四接收模组可参见上述第二接收模组的介绍,此处不再赘述。可以理解的,第一接收模组、第二接收模组、第三接收模组和第四接收模组可以相同也可以不同,本申请对此不作限定。
其中,第一发射模组发射的第一光束的光路可参见上述图14a的介绍,此处不再赘述。第三发射模组用于发射H个第三光束,H为大于1的整数;第三光束的传播光路可参见上述第一光束的传播光路,此处不再赘述。第二发射模组发射的第二光束的光路可参见上述图14a的介绍,此处不再赘述。第四发射模组发射K个第四光束,K为大于1的整数;第四光束的传播光路可参见上述第二光束的传播光路,此处不再赘述。
进一步,第一光束经第一扫描模组扫描得到的第一视场,第三光束经第一扫描模组扫描得到第三视场;第二光束经第二扫描模组扫描得到第二视场,第四光束经第二扫描模组扫描得到第四视场。其中,第一视场和第三视场部分重叠,和/或,第二视场和第四视场部分重叠,和/或,第一视场和第二视场部分重叠。通过设置不同视场部分重叠,可以加强重叠部分的扫描性能,通过重叠可以减小探测装置在固定结构件内的出光时的发散角度等,从而可以避免探测装置的发射光锥被遮挡。通过设计不同视场相互衔接,有助于增大探测装置能够探测视场范围。换言之,通过四个发射模组有助于提高探测装置的视场角范围。
在一种可能的实现方式中,第一视场和第三视场的重叠视场中第一光束的光斑和第三光束的光斑存在错位。第二视场和第四视场的重叠视场中第二光束的光斑和第四光束的光斑存在错位。第一视场和第二视场的重叠视场中第一光束的光斑和第二光束的光斑存在错位。通过设置重叠视场中的不同光束的光斑存在错位,有助于提高重叠视场的角分辨率。
示例性地,第一视场在第一方向的范围为-40°~-10°;第三视场在第一方向的范围为-20°~+10°;第二视场在第一方向的范围为-10°~+20°;第四视场在第一方向的范围为 +10°~+40°。基于此,第一视场和第三视场的重叠视场在第一方向的范围为-20°~-10°,第二视场和第四视场的重叠视场在第一方向的范围为10°~20°,第一视场和第二视场的重叠视场在第一方向的范围为0°~10°。
基于上述描述的探测装置的结构和功能原理,本申请还可以提供一种终端设备。基于上述描述的探测装置的结构和功能原理,本申请还可以提供一种终端设备。该终端设备可包括上述任一实施例中的光学显示装置。示例性地,该终端设备例如可以是车辆(例如无人车、智能车、电动车、或数字汽车等)、机器人、测绘设备、无人机、智能家居设备(例如电视、扫地机器人、智能台灯、音响系统、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、或视频监控等)、智能制造设备(例如工业设备)、智能运输设备(例如AGV、无人运输车、或货车等)、或智能终端(手机、计算机、平板电脑、掌上电脑、台式机、耳机、音响、穿戴设备、车载设备、虚拟现实设备、增强现实设备等)等。
在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中,“均匀”不是指绝对的均匀,可以允许有一定工程上的误差。“垂直”不是指绝对的垂直,可以允许有一定工程上的误差。“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。在本申请的文字描述中,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请的公式中,字符“/”,表示前后关联对象是一种“相除”的关系。另外,在本申请中,“示例性的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。或者可理解为,使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念,并不对本申请构成限定。
可以理解的是,在本申请中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。术语“第一”、“第二”等类似表述,是用于分区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (39)

  1. 一种探测装置,其特征在于,包括第一扫描模组、第二扫描模组、第一发射模组和第二发射模组,所述第一扫描模组包括第一反射面,所述第二扫描模组包括第二反射面,所述第一反射面与所述第二反射面相对设置且夹角大于0°且小于180°;
    所述第一发射模组,用于发射第一光束;
    所述第二发射模组,用于发射第二光束;
    所述第一扫描模组的第一反射面,用于将所述第一光束反射形成第一视场,并将第一回波信号反射至第一接收模组,所述第一回波信号为所述第一视场中的目标对所述第一光束反射得到的;
    所述第二扫描模组的第二反射面,用于将所述第二光束反射形成第二视场,并将第二回波信号反射至第二接收模组,所述第二回波信号为所述第二视场中的目标对所述第二光束反射得到的。
  2. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,经所述第一反射面反射后的第一光束与经所述第二反射面反射后的第二光束相对出射。
  3. 如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述第一视场与所述第二视场部分重叠。
  4. 如权利要求3所述的装置,其特征在于,重叠视场的所述第一光束的光斑和所述第二光束的光斑存在错位。
  5. 如权利要求1~4任一项所述的装置,其特征在于,所述第一扫描模组与所述第二扫描模组的间距L与所述探测装置的外壳在第一方向的长度M满足下述关系:0.3≤L/W<1;
    所述间距L为所述第一反射面的中心和所述第二反射面的中心在所述第一方向上的距离。
  6. 如权利要求1~5任一项所述的装置,其特征在于,所述第一光束与所述第一反射面的法线之间的夹角θ 1满足下述关系:0°<θ 1≤50°;
    和/或,
    所述第二光束与所述第二反射面的法线之间的夹角θ 2满足下述关系:0°<θ 2≤50°。
  7. 如权利要求1~6任一项所述的装置,其特征在于,所述第一光束和所述第二光束为脉冲光束;
    所述第一发射模组包括第一光源组件,所述第二发射模组包括第二光源组件;
    所述第一光源组件发射所述第一光束的起始时间与所述第二光源组件发射所述第二光束的起始时间不同。
  8. 如权利要求1~6任一项所述的装置,其特征在于,所述第一光束和所述第二光束中至少一个为连续光束。
  9. 如权利要求1~8任一项所述的装置,其特征在于,所述第一光束的波长与所述第二光束的波长相同或不同。
  10. 如权利要求1~9任一项所述的装置,其特征在于,所述第一发射模组包括第一发射光学组件,所述第一发射光学组件包括至少一个第一镜片;
    第一个第一镜片在第一方向的投影Dt 1与所述第一反射面在所述第一方向的投影R 1满足下述关系:0<Dt 1≤R 1
    其中,所述第一个第一镜片为所述第一光束经过所述第一发射光学组件的最后一个镜片。
  11. 如权利要求1~10任一项所述的装置,其特征在于,所述第二发射模组包括第二发射光学组件,所述第二发射光学组件包括至少一个第二镜片;
    第一个第二镜片在所述第一方向的投影Dt 2与所述第二反射面在所述第一方向的投影R 2满足下述关系:0<Dt 2≤R 2
    其中,所述第一个第二镜片为所述第二光束经过所述第二发射光学组件的最后一个镜片。
  12. 如权利要求10或11所述的装置,其特征在于,所述探测装置还包括第一接收模组和第二接收模组;
    所述第一接收模组,用于接收所述第一回波信号;
    所述第二接收模组,用于接收所述第二回波信号。
  13. 如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第一接收模组包括第一接收光学组件,所述第一接收光学组件包括至少一个第三镜片;
    第一个第三镜片在第一方向的投影Dr 1与所述第一反射面在所述第一方向的投影R 1满足下述关系:0<Dr 1≤R 1
    其中,所述第一个第三镜片为所述第一回波信号经过所述第一接收光学组件的第一个镜片。
  14. 如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一个第一镜片在所述第一方向的投影Dt 1与所述第一个第三镜片在所述第一方向的投影Dr 1满足下述关系:0<Dt 1/Dr 1≤1。
  15. 如权利要求12~14任一项所述的装置,其特征在于,所述第二接收模组包括第二接收光学组件,所述第二接收光学组件包括至少一个第四镜片;
    第一个第四镜片在所述第一方向的投影Dr 2与所述第二反射面在所述第一方向的投影R 2满足下述关系:0<Dr 2≤R 2
    其中,所述第一个第四镜片为所述第二回波信号经过所述第二接收光学组件的第一个镜片。
  16. 如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述第一个第二镜片在所述第一方向的投影Dt 2与所述第一个第四镜片在所述第一方向的投影Dr 2满足下述关系:0<Dt 2/Dr 2≤1。
  17. 如权利要求13~16任一项所述的装置,其特征在于,所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片和所述第四镜片包括以下任一项:
    球面透镜、非球面透镜或柱面镜。
  18. 如权利要求1~17任一项所述的装置,其特征在于,所述第一扫描模组包括第一旋转轴和第二旋转轴,所述第二旋转轴垂直于所述第一旋转轴。
  19. 如权利要求18所述的装置,其特征在于,所述第一旋转轴平行于所述第一反射面。
  20. 如权利要求18或19所述的装置,其特征在于,所述第一扫描模组绕所述第一旋转轴非匀速扫描;和/或,
    所述第一扫描模组绕所述第二旋转轴非匀速扫描。
  21. 如权利要求1~20任一项所述的装置,其特征在于,所述第二扫描模组包括第三旋转轴和第四旋转轴,所述第四旋转轴垂直于所述第三旋转轴。
  22. 如权利要求21所述的装置,其特征在于,所述第三旋转轴平行于所述第二反射面。
  23. 如权利要求21或22所述的装置,其特征在于,所述第二扫描模组绕所述第三旋转轴非匀速扫描;和/或,
    所述第二扫描模组绕所述第四旋转轴非匀速扫描。
  24. 如权利要求20或23所述的装置,其特征在于,所述非匀速扫描包括:感兴趣视场的扫描速度小于非感兴趣视场的扫描速度;
    其中,所述第一视场包括所述感兴趣视场和所述非感兴趣视场,和/或,所述第二视场包括所述感兴趣视场和所述非感兴趣视场。
  25. 如权利要求18~24任一项所述的装置,其特征在于,所述第一扫描模组绕所述第一旋转轴旋转的第一扫描角度小于或大于第一角度间隔,所述第一角度间隔为相邻两个第一光束之间的夹角。
  26. 如权利要求25所述的装置,其特征在于,所述第一扫描角度α 1与所述第一角度间隔 满足下述关系: 或者
  27. 如权利要求18~26任一项所述的装置,其特征在于,所述第二扫描模组绕所述第三旋转轴旋转的第二扫描角度小于或大于第二角度间隔,所述第二角度间隔为相邻两个第二光束之间的夹角。
  28. 如权利要求27所述的装置,其特征在于,所述第二扫描角度α 2与所述第二角度间隔 满足下述关系: 或者
  29. 如权利要求1~28任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括第一折转模组和/或第二折转模组;
    所述第一折转模组,用于改变所述第一光束的传播光路,将所述第一光束传播至所述第一扫描模组;和/或,
    所述第二折转模组,用于改变所述第二光束的传播光路,将所述第二光束传播至所述第二扫描模组。
  30. 如权利要求29所述的装置,其特征在于,所述第一折转模组包括至少一个第一反射镜;和/或,
    所述第二折转模组包括至少一个第二反射镜。
  31. 如权利要求1~30任一项所述的装置,其特征在于,所述探测装置还包括第三发射模组和第四发射模组;
    所述第三发射模组,用于发射第三光束;
    所述第四发射模组,用于发射第四光束;
    所述第一扫描模组的第一反射面,还用于将所述第三光束反射至第三视场,并将第三回波信号反射至第三接收模组,所述第三回波信号为所述第三视场中的目标对所述第三光束反射得到的;
    所述第二扫描模组的第二反射面,还用于将所述第四光束反射至第四视场,并将第四回波信号反射至第四接收模组,所述第四回波信号为所述第四视场中的目标对所述第四光束反射的得到的。
  32. 如权利要求31所述的装置,其特征在于,所述第三发射模组与所述第一发射模组相邻,所述第四发射模组与所述第二发射模组相邻。
  33. 如权利要求31或32所述的装置,其特征在于,所述第一视场与所述第三视场相互衔接或部分重叠;和/或,
    所述第二视场与所述第四视场相互衔接或部分重叠;和/或,
    所述第一视场与所述第二视场相互衔接或部分重叠。
  34. 如权利要求33所述的装置,其特征在于,重叠视场的所述第一光束的光斑与所述第三光束的光斑存在错位;和/或,
    重叠视场的所述第二光束的光斑与所述第四光束的光斑存在错位;和/或,
    重叠视场的所述第一光束的光斑和所述第二光束的光斑存在错位。
  35. 如权利要求31~34任一项所述的装置,其特征在于,所述探测装置还包括第三接收模组和第四接收模组;
    所述第三接收模组,用于接收所述第三回波信号;
    所述第四接收模组,用于接收所述第四回波信号。
  36. 一种终端设备,其特征在于,包括控制装置以及如权利要求1~35任一项所述的探测装置,所述控制装置用于控制所述探测装置进行探测。
  37. 一种探测装置,其特征在于,包括第一扫描模组、第二扫描模组、第一发射模组和第二发射模组,所述第一扫描模组包括第一反射面,所述第二扫描模组包括第二反射面;
    所述第一发射模组,用于发射第一光束;
    所述第二发射模组,用于发射第二光束;
    所述第一扫描模组的第一反射面,用于将所述第一光束反射形成第一视场,并将第一回波信号反射至第一接收模组,所述第一回波信号为所述第一视场中的目标对所述第一光束反射得到的;
    所述第二扫描模组的第二反射面,用于将所述第二光束反射形成第二视场,并将第二回波信号反射至第二接收模组,所述第二回波信号为所述第二视场中的目标对所述第二光束反射得到的;
    所述第一视场的第一边缘与固定结构件的第一边框的角度小于第一阈值,和/或,所述第二视场的第二边缘与所述固定结构件的第二边框的角度小于第二阈值,所述固定结构件用于固定所述探测装置。
  38. 如权利要求37所述的装置,其特征在于,所述第一视场的第一边缘与固定结构件的第一边框的角度等于0°,和/或,所述第二视场的第二边缘与所述固定结构件的第二边框的角度等于0°。
  39. 如权利要求37或38所述的装置,其特征在于,所述第一反射面与所述第二反射面相对设置且夹角大于0°且小于180°。
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