CN109387844A - 扫描式激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扫描式激光雷达，包括：激光发射单元，扫描单元，激光接收主控单元，激光准直单元，光路屏蔽单元，滤光罩单元，激光反射镜，激光接收透镜；激光发射单元，扫描单元分别与激光接收主控单元电连接；激光发射单元至少包括：激光发射二极管；激光接收主控单元至少包括：光电转换器；激光发射二极管，激光准直单元，光路屏蔽单元，激光反射镜，滤光罩单元构成发射光路，并从下至上依次设置；滤光罩单元，激光反射镜，激光接收透镜，光电转换器构成接收光路，并从上至下依次设置；激光发射二极管，激光准直单元，激光接收透镜及光电转换器同轴设置，能够避免杂散光的干扰，提高雷达的性能，进而提高扫描式激光雷达的测量精度。

Description

扫描式激光雷达

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种扫描式激光雷达。

背景技术

激光雷达，是以发射激光束探测目标的距离、方位等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射激光束来发射信号,然后将接收到的从目标反射回来的回波信号与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如与目标距离信息、目标轮廓信息、目标方位信息等。

随着行业的发展，特别是在机器人和汽车领域，对激光雷达的体积、测量精度等都提出了更高的要求。

现有的激光雷达的内部结构中，发射光路和接收光路为同一光路，致使激光雷达内部出现了杂散光的干扰，扫描式激光雷达的性能降低，最终导致测量精度较低。

发明内容

本发明实施例提供一种扫描式激光雷达，解决了现有技术中的扫描式激光雷达发射光路和接收光路为同一光路，致使激光雷达内部出现了杂散光的干扰，扫描式激光雷达的性能降低，最终导致测量精度较低的技术问题。

本发明实施例提供一种扫描式激光雷达，包括：激光发射单元，扫描单元，激光接收主控单元，激光准直单元，光路屏蔽单元，滤光罩单元，激光反射镜，激光接收透镜；

所述激光发射单元，所述扫描单元分别与所述激光接收主控单元电连接；所述激光发射单元与所述激光接收主控单元通过固定柱固定；

所述激光发射单元至少包括：激光发射二极管；所述激光接收主控单元至少包括：光电转换器；

所述激光发射二极管，所述激光准直单元，所述光路屏蔽单元，所述激光反射镜，所述滤光罩单元构成发射光路，并从下至上依次设置；

所述滤光罩单元，所述激光反射镜，所述激光接收透镜，所述光电转换器构成接收光路，并从上至下依次设置；

所述激光发射二极管，所述激光准直单元，所述激光接收透镜及所述光电转换器同轴设置。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述激光发射单元还包括：激光驱动模块及激光发射电源模块；

所述激光驱动模块分别与所述激光发射二极管，所述激光发射电源模块电连接；

所述激光发射二极管与所述激光准直单元粘接固定。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述激光驱动模块设置在一块电路板上，形成激光驱动板，所述激光发射电源模块设置在另一电路板上，形成激光发射电源板。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，

所述激光发射二极管跨设在所述激光驱动板的一侧面上方，所述激光驱动板位于所述激光发射二极管的引脚之间或引脚的一侧，所述激光发射二极管的发光方向与所述激光驱动板的设置方向平行，所述激光驱动板的另一侧面下方垂直设置有所述激光发射电源板；

所述激光发射二极管与所述激光驱动板通过焊盘固定连接；

所述激光驱动板另一侧面与所述激光发射电源板的正面上分别设置有凹槽，对应的凹槽相互垂直，所述激光驱动板与所述激光发射电源板通过所述凹槽卡接固定；

所述激光驱动板与所述固定柱平行设置，所述激光发射电源板与所述固定柱垂直设置，所述固定柱穿过所述激光发射电源板与所述激光接收主控单元固定连接。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，

所述激光驱动模块和所述激光发射电源模块均设置在一块电路板上，形成集成电路板；

所述激光发射二极管跨设在所述集成电路板的一侧面上方，所述集成电路板位于所述激光发射二极管的引脚之间或引脚的一侧，所述激光二极管的发光方向与所述集成电路板的设置方向平行；

所述集成电路板与所述激光发射二极管通过焊盘固定连接；

所述集成电路板与所述固定柱平行设置，所述集成电路板与所述固定柱粘接固定。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述激光驱动板与所述激光发射电源板平行同轴设置，所述激光驱动板与所述激光发射电源板通过导线进行驱动信号的传输；

所述激光驱动板、所述激光发射电源板分别与所述固定柱垂直设置，所述固定柱穿过所述激光发射电源板与所述激光接收主控单元固定连接。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述激光发射二极管设置在所述激光驱动板的正面上，激光驱动模块设置在激光驱动板的反面上。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述激光发射二极管设置在一块电路板上，形成激光发射二极管电路板，所述激光发射二极管电路板平行同轴设置在所述激光驱动板的上方。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述激光准直单元包括：准直透镜和外部套筒；

所述激光发射二极管的发光结位于所述外部套筒内部的前端，并被所述外部套筒无缝同轴包裹，所述准直透镜位于所述外部套筒内部的末端。

进一步地，如上所述的扫描式激光雷达，所述光路屏蔽单元为L形状的筒状结构，所述光路屏蔽单元前端将所述外部套筒的末端无缝包裹，所述光路屏蔽单元的末端与所述滤光罩单元内部表面贴合或内陷预设深度，所述光路屏蔽单元直角位置固定设置有所述激光反射镜；

所述滤光罩单元与竖直方向呈第一预设范围夹角。

本发明实施例提供一种扫描式激光雷达，包括：激光发射单元，扫描单元，激光接收主控单元，激光准直单元，光路屏蔽单元，滤光罩单元，激光反射镜，激光接收透镜；激光发射单元，扫描单元分别与激光接收主控单元电连接；所述激光发射单元与所述激光接收主控单元通过固定柱固定连接；激光发射单元至少包括：激光发射二极管；激光接收主控单元至少包括：光电转换器；激光发射二极管，激光准直单元，光路屏蔽单元，激光反射镜，滤光罩单元构成发射光路，并从下至上依次设置；滤光罩单元，激光反射镜，激光接收透镜，光电转换器构成接收光路，并从上至下依次设置；激光发射二极管，激光准直单元，激光接收透镜及光电转换器同轴设置。由于发射光路和接收光路分开设置，发射光路中对杂散光进行了屏蔽，能够有效避免扫描式激光雷达内部的杂散光对发射信号和回波信号的干扰，将激光发射二极管，激光准直单元与激光接收透镜及光电转换器同轴设置能够保证发射出的信号和接收回的信号方向匹配，最大限度的减少光路损失，提高扫描式激光雷达的性能，进而提高扫描式激光雷达的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明扫描式激光雷达实施例一的结构示意图；

图2为本发明扫描式激光雷达实施例一中激光发射单元和激光接收主控单元的连接关系的侧面结构示意图；

图3为本发明扫描式激光雷达实施例二的结构示意图；

图4为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第一种连接关系的第一结构示意图；

图5为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第一种连接关系的第二结构示意图；

图6为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第三种或第四种结构示意图；

图7为本发明扫描式激光雷达实施例二中光路屏蔽单元与激光反射镜及滤光罩单元的连接关系的结构示意图。

附图标记：

1-激光发射单元 11-激光发射二极管 12-激光驱动板 13-激光发射电源板 14-集成电路板 131-透光区 2扫描单元 21-直流无刷电机 22-光栅码盘 23-编码板器板 24-光电编码器 3-激光接收主控单元 31-光电转换器 32-固定柱 4-激光准直单元 5-光路屏蔽单元 6-滤光罩单元 7-激光反射镜 8-激光接收透镜

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明扫描式激光雷达实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的扫描式激光雷达包括激光发射单元1，扫描单元2，激光接收主控单元3，激光准直单元4，光路屏蔽单元5，滤光罩单元6，激光反射镜7，激光接收透镜8。

本实施例中，激光发射单元1，扫描单元2分别与激光接收主控单元3电连接。

具体地，扫描单元2用于产生刻度脉冲信号，并将刻度脉冲信号传输给激光接收主控单元3，激光接收主控单元3用于接收到刻度脉冲信号后，驱动激光发射单元1发出激光束，该激光束为发射信号。激光接收主控单元3还用于接收目标反射回来的回波信号，并将回波信号与发射信号进行比较,进行信号处理后，获得目标的距离信息，目标轮廓信息，目标方位信息以及其他目标信息等。

本实施例中，激光发射单元1至少包括：激光发射二极管11；激光接收主控单元3至少包括：光电转换器31。

其中，激光发射二极管11用于发射激光束。光电转换器31用于将接收到的光信号转换为电信号。

其中，激光接收主控单元3还可以包括：模拟及数字电路。激光接收主控单元3具体用于记录每一次的激光发出的起始时刻及与之对应的回波时刻，经过计算后得到目标距离。同时通过读取、处理扫描单元2输出的刻度脉冲信号辨别目标方位。根据连读打在目标上的光束数目以及目标距离值，可以大致判断目标尺寸及轮廓。

本实施例中，激光发射二极管11，激光准直单元4，光路屏蔽单元5，激光反射镜7，滤光罩单元6构成发射光路，并从下至上依次设置。

具体地，本实施例中，激光发射二极管11用于产生激光束，激光发射二极管11产生的激光束带有一定的发散角，激光发射二极管11将产生的激光束通过激光准直单元4。激光准直单元4用于对激光束进行准直，准直后的激光束接近于一束平行光，减少了发散角。激光束通过激光准直单元4后到达光路屏蔽单元5的一端，并经过激光反射镜7将激光束反射到光路屏蔽单元5的另一端，光路屏蔽单元5用于对激光束的杂散光进行屏蔽，禁止杂散光通过原路返回，在激光束到达光路屏蔽单元5的另一端后进入到滤光罩单元6中，最终通过滤光罩单元6发射出去。由于激光发射二极管11，激光准直单元4，光路屏蔽单元5，激光反射镜7，滤光罩单元6从下至上依次设置，所以激光束从下至上发射出去。

本实施例中，滤光罩单元6，激光反射镜7，激光接收透镜8，光电转换器31构成接收光路，并从上至下依次设置。

具体地，本实施例中，在发射出的激光束达到目标后反射回来回波信号，该回波信号通过滤光罩射到激光反射镜7，由激光反射镜7反射后打到激光接收透镜8中，并穿透激光接收透镜8后，被光电转换器31接收。光电转换器31将回波信号转换为电信号，并进行处理。由于滤光罩单元6，激光反射镜7，激光接收透镜8，光电转换器31由上至下依次设置，所以回波信号从上至下接收回来。

本实施例中，激光发射二极管11，激光准直单元4，激光接收透镜8及光电转换器31同轴设置。

具体地，图2为本发明扫描式激光雷达实施例一中激光发射单元和激光接收主控单元的连接关系的侧面结构示意图，如图2所示，为了使激光接收透镜8与光电转化器同轴设置，激光发射单元1与激光接收主控单元3通过固定柱32固定，即通过固定柱32，使激光发射单元1与激光接收主控单元3固定连接，光电转换器31同轴设置在激光发射单元1的激光准直单元4的下方。

本实施例中，激光发射二极管11，激光准直单元4同轴设置，激光准直单元4设置在激光发射二极管11的正上方，激光准直单元4对激光束有准直作用，保证发射激光束在开始阶段沿竖直方向发射出去。激光接收透镜8中心开孔，激光准直单元4穿过开孔，光电转换器31设置在激光接收透镜8的正下方，保证接收的回波在最后的方向沿竖直方向接收回来，从而保证了发射出的信号和接收回的信号方向匹配。

本实施例提供的扫描式激光雷达，将激光发射二极管11，激光准直单元4与激光接收透镜8及光电转换器31同轴设置能够保证发射出的信号和接收回的信号方向匹配，能够达到最大耦合效率，最大限度的减少光路损失，进而提高扫描式激光雷达的性能。

本实施例提供的扫描式激光雷达，包括：激光发射单元1，扫描单元2，激光接收主控单元3，激光准直单元4，光路屏蔽单元5，滤光罩单元6，激光反射镜7，激光接收透镜8；激光发射单元1，扫描单元2分别与激光接收主控单元3电连接；激光发射单元1与激光接收主控单元3通过固定柱固定；激光发射单元1至少包括：激光发射二极管11；激光接收主控单元3至少包括：光电转换器31；激光发射二极管11，激光准直单元4，光路屏蔽单元5，激光反射镜7，滤光罩单元6构成发射光路，并从下至上依次设置；滤光罩单元6，激光反射镜7，激光接收透镜8，光电转换器31构成接收光路，并从上至下依次设置；激光发射二极管11，激光准直单元4，激光接收透镜8及光电转换器31同轴设置。由于发射光路和接收光路分开设置，发射光路中对杂散光进行了屏蔽，能够有效避免扫描式激光雷达内部的杂散光对发射信号和回波信号的干扰，将激光发射二极管11，激光准直单元4与激光接收透镜8及光电转换器31同轴设置能够保证发射出的信号和接收回的信号方向匹配，最大限度的减少光路损失，提高扫描式激光雷达的性能，进而提高扫描式激光雷达的测量精度。

图3为本发明扫描式激光雷达实施例二的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的扫描式激光雷达，是在本发明扫描式激光雷达实施例一的基础上，对激光发射单元1，扫描单元2及激光接收主控单元3的进一步细化，并且还包括了发射光路和接收光路各单元的具体的连接关系。则本实施例提供的扫描式激光雷达包括以下技术方案。

进一步地，本实施例中，激光发射单元1还包括：激光驱动模块及激光发射电源模块；

其中，激光驱动模块分别与激光发射二极管11，激光发射电源模块电连接。

其中，激光发射二极管11与所述激光准直单元4粘接固定。粘接固定的方式可以为粘胶固定。

具体地，本实施例中，激光驱动模块分别与激光发射二极管11，激光发射电源模块电连接，激光发射电源模块包括激光发射电源的电路元器件。用于为激光驱动模块和激光发射二极管11提供电源。激光驱动模块包括激光驱动电路的元器件，用于产生驱动信号，控制激发发射二极管发射激光束。

进一步地，本实施例中，为了使激光接收透镜8的回波信号尽可能多的被光电转换器31接收，尽量减少遮光面积，在激光发射单元1中的激光发射二极管11，激光驱动模块及激光发射电源模块的连接关系和位置关系可进行如下设置。

可选地，本实施例中，激光驱动模块设置在一块电路板上，形成激光驱动板12，所述激光发射电源模块设置在另一电路板上，形成激光发射电源板13。

其中，激光发射二极管11跨设在激光驱动板12的一侧面上方，所述激光驱动板12位于所述激光发射二极管11的引脚之间或引脚的一侧，所述激光发射二极管11的发光方向与所述激光驱动板12的设置方向平行，所述激光驱动板12的另一侧面下方垂直设置有所述激光发射电源板13。所述激光发射二极管11与所述激光驱动板12通过焊盘固定连接；所述激光驱动板12另一侧面与所述激光发射电源板13的正面上分别设置有凹槽，对应的凹槽相互垂直，所述激光驱动板12与所述激光发射电源板13通过所述凹槽卡接固定。

具体地，图4为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第一种连接关系的第一结构示意图，在图4中未显示激光驱动板12和激光发射电源板13的连接关系。如图4所示，可选地，激光驱动板12的一侧面跨设在激光发射二极管11的引脚之间，激光发射二极管11的发光结位于激光驱动板12的上方，激光发射二极管11的引脚通过焊盘与激光驱动板12固定电连接。激光驱动板12与激光发射电源板13垂直设置，激光驱动板12与激光发射电源板13通过相互垂直的凹槽对接固定。

进一步地，激光驱动板12与所述固定柱32平行设置，所述激光发射电源板13与所述固定柱32垂直设置，所述固定柱32穿过所述激光发射电源板13与所述激光接收主控单元3固定连接。

具体地，图5为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第一种连接关系的第二结构示意图，在图5中未显示激光驱动板12和激光发射电源板13的连接关系。如图5所示，可选地，激光驱动板12的一侧面设置在激光发射二极管11的引脚的一侧，激光发射二极管11的发光结位于激光驱动板12的上方，激光发射二极管11的引脚通过焊盘与激光驱动板12固定电连接。激光驱动板12与激光发射电源板13垂直设置，激光驱动板12与激光发射电源板13通过相互垂直的凹槽对接固定。

可选地，本实施例中，激光发射二极管11，激光驱动模块及激光发射电源模块的第二种连接关系和位置关系包括：所述激光驱动模块和所述激光发射电源模块均设置在一块电路板上，形成集成电路板14。激光发射二极管11跨设在所述集成电路板14的一侧面上方，所述集成电路板14位于所述激光发射二极管11的引脚之间或引脚的一侧。激光二极管11的发光方向与所述集成电路板14的设置方向平行。所述集成电路板14与所述激光发射二极管11通过焊盘固定连接，所述集成电路板14与固定柱32平行设置，集成电路板14与固定柱32粘接固定。

具体地，如图2所示，集成电路板14的一侧面跨设在激光发射二极管11的引脚之间或位于引脚的一侧，激光发射二极管11的发光结位于集成电路板14的上方，激光发射二极管11的引脚通过焊盘与集成电路板14固定电连接，所述集成电路板14与所述固定柱32可通过粘胶固定。

可选地，本实施例中，激光发射二极管11，激光驱动模块及激光发射电源模块的第三种和第四种连接关系和位置关系包括：

激光驱动板12与所述激光发射电源板13平行同轴设置，所述激光驱动板12与所述激光发射电源板13通过导线进行驱动信号的传输。

激光驱动板12、所述激光发射电源板13分别与所述固定柱32垂直设置，所述固定柱32穿过所述激光发射电源板13与所述激光接收主控单元3固定连接。

本实施例中，激光发射二极管11设置在所述激光驱动板12的正面上，激光驱动模块设置在激光驱动板12的反面上。

或者，本实施例中，激光发射二极管11设置在一块电路板上，形成激光发射二极管电路板，所述激光发射二极管电路板平行同轴设置在所述激光驱动板12的上方。

具体地，图6为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第三种或第四种结构示意图，如图6所示，可选地，激光发射二极管11，激光驱动板12及激光发射电源板13的第三种固定连接方式为：激光发射二极管11设置在所述激光驱动板12的正面上，激光驱动模块中驱动电路元器件的设置在激光驱动板的反面上。激光驱动板12与激光发射电源板13平行同轴设置，激光驱动板12正面设置有激光发射二极管11，激光发射二极管12与激光准直单元4粘胶固定。固定柱32穿过的激光发射电源板13的四周进行固定连接。并且激光驱动板12与激光发射电源板13通过导线进行电连接，由导线代替金属横梁进行电连接，可有效减少遮光面积。

具体地，图6为本发明扫描式激光雷达实施例二中激光发射单元的第三种或第四种结构示意图，如图6所示，激光发射二极管11，激光驱动板12及激光发射电源板13的第四种固定连接方式为：激光发射二极管11设置在一块电路板上，形成激光发射二极管电路板，激光发射二极管电路板平行同轴设置在所述激光驱动板12的上方，激光驱动板12与激光发射电源板13平行同轴设置。即将激光发射二极管电路板，激光驱动板12及激光发射电源板13分别设置平行同轴设置。激光发射二极管电路板与激光驱动板12之间通过排针固定连接。固定柱32穿过所述激光发射电源板13的四周进行固定连接。并且激光驱动板12与激光发射电源板13通过导线进行电连接，由导线代替金属横梁进行电连接，可有效减少遮光面积。

本实施例提供的扫描式激光雷达，在激光发射二极管11，激光驱动板12与激光发射电源板13的上述任一种固定连接的方式都能最大程度的减少遮光面积，提高扫描式激光雷达的性能。

进一步地，如图6所示，本实施例中，激光发射单元中的激光驱动模块，激光发射电源模块及激光发射二极管11的第一种，第三种和第四种连接方式中，激光发射电源板13中心具有透光区131，激光发射电源板13同轴设置在激光接收透镜8的下方，透光区131的外边缘周长大于或等于激光接收透镜8的外边缘周长。

具体地，本实施例中，由于激光准直单元4穿过激光接收透镜8，激光发射单元1设置在激光准直单元4正下方，光电转换器31设置在激光发射单元1的正下方，所以需要使穿过激光接收透镜8的回波信号穿过激光发射单元1发给光电转换器31。所以在本实施例中，在激光发射电源板13中心具有透光区131，为了使激光接收透镜8的回波信号尽可能多的被光电转换器31接收，尽量减少遮光面积，激光发射电源板13同轴设置在激光接收透镜8的下方。透光区131的外边缘周长大于或等于激光接收透镜8的外边缘周长，即透光区131外围的圆的直径大于激光接收透镜8的圆的直径。

进一步地，本实施例中，激光准直单元4包括：准直透镜和外部套筒。

其中，激光发射二极管11的发光结位于外部套筒内部的前端，并被外部套筒无缝同轴包裹，准直透镜位于外部套筒内部的末端。

具体地，本实施例中，将准直透镜固定设置在外部套筒内部的末端，外部套筒靠近激光发射二极管11的前端包住激光发射二极管11的发光结，或包住整个激光发射二极管11，只露出激光发射二极管11的引脚，在外部套筒与激光发射二极管11的连接处的缝隙采用不透光胶完全封住，实现与外部套筒的无缝同轴包裹。

进一步地，图7为本发明扫描式激光雷达实施例二中光路屏蔽单元与激光反射镜及滤光罩单元的连接关系的结构示意图，如图7所示，本实施例中，光路屏蔽单元5为L形状的筒状结构，光路屏蔽单元5前端将外部套筒的末端无缝包裹，光路屏蔽单元5的末端与滤光罩单元6内部表面贴合或内陷预设深度，光路屏蔽单元5直角位置固定设置有激光反射镜7。

具体地，本实施例中，将光路屏蔽单元5整体设置为L形状的圆筒结构，在与激光准直单元4的外部套筒的连接中，光路屏蔽单元5的前端包裹住外部套筒的末端，并实现无缝包裹。光路屏蔽单元5的末端与滤光罩单元6接触或延伸到滤光罩单元6内壁内预设距离，使光路屏蔽单元5的末端与滤光罩单元6的内部表面贴合或内陷预设深度。实现光路屏蔽单元5与滤光罩单元6之间的密闭。光路屏蔽单元5的直角位置处激光反射镜7以与竖直方向呈45度夹角进行固定，能够使竖直光轴方向上的激光水平的反射出去，进入到滤光罩单元6中。

其中，延伸到滤光罩单元6内壁内内陷预设深度可以为0.5mm-1mm。

本实施例提供的扫描式激光雷达，在激光发射二极管11，激光准直单元4，光路屏蔽单元5，激光反射镜7与滤光罩单元6之间的连接关系中，实现了该发射光路除发射光束方向的其他方位的封闭，进一步降低了杂散光对发射光路和接收光路的干扰。

本实施例提供的扫描式激光雷达，光路屏蔽单元5的末端与滤光罩单元6内部内陷预设深度能够抑制滤光罩单元6对光路的影响，提高激光雷达的稳定性和可靠性。

进一步地，本实施例中，滤光罩单元6与竖直方向呈第一预设范围夹角。

其中，第一预设范围夹角可以为5°-15°。

本实施例提供的扫描式激光雷达，滤光罩单元6与竖直方向呈第一预设范围夹角，能够极大程度的抑制滤光罩单元6回波对测距的影响，提高激光雷达的稳定性和可靠性。

进一步地，本实施例中，光路屏蔽单元5与激光准直单元4轴承连接；轴承内圈与激光准直单元4的外部套筒的末端紧配合，轴承外圈与光路屏蔽单元5的外壳紧配合。

具体地，本实施例中，光路屏蔽单元5与激光准直单元4轴承连接，能够使光路屏蔽单元5随着激光反射镜7在扫描单元2的直流无刷电机21的驱动下360°旋转，完成扫描与激光束的发射工作。

进一步地，本实施例中，扫描单元2包括：直流无刷电机21，光栅码盘22，编码板器板23，光电编码器24。

其中，激光反射镜7的边缘与直流无刷电机21固定连接。

其中，直流无刷电机21的水平面上同轴固定光栅码盘22及编码器板，光栅码盘22上均匀设置有刻度值，光电编码器24固定设置在编码器板的一侧，光栅码盘22与光电编码器24连接。

具体地，本实施例中，直流无刷电机21法水平面上同轴固定一片光栅码盘22和编码器板，光栅码盘22上均匀的刻有一系列刻度，光电编码器24固定于编码器板一侧，读取刻度脉冲信号。并将读取的刻度脉冲信号传输到激光接收主控单元3上，接收主控单元接收到信号之后通过激光驱动板12驱动激光二极管发出激光束，并且将接收到的脉冲信号作为激光发出的起始时刻t1。出射光经障碍物反射后再次打到激光反射镜7上，并被激光接收透镜8接收，从而射到光电转换器31上，光电转换器31将光信号转换为电信号，经过激光接收主控单元3处理之后定为回波时刻t2。通过激光发出的起始时刻t1和回波时刻t2，以及出射光与水平面夹角，经过光速换算可得出目标距离。若目标距离小于提前写入到激光接收主控单元3的安全距离预设值，则输出预警信号给外界设备。同时根据光栅码盘22刻度辨别障碍物方位。根据连读打在障碍物上的光束数目以及目标距离值，可以大致判断目标的尺寸及轮廓。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种扫描式激光雷达，其特征在于，包括：激光发射单元，扫描单元，激光接收主控单元，激光准直单元，光路屏蔽单元，滤光罩单元，激光反射镜，激光接收透镜；

所述激光发射单元，所述扫描单元分别与所述激光接收主控单元电连接；所述激光发射单元与所述激光接收主控单元通过固定柱固定；

所述激光发射单元至少包括：激光发射二极管；所述激光接收主控单元至少包括：光电转换器；

所述激光发射二极管，所述激光准直单元，所述光路屏蔽单元，所述激光反射镜，所述滤光罩单元构成发射光路，并从下至上依次设置；

所述滤光罩单元，所述激光反射镜，所述激光接收透镜，所述光电转换器构成接收光路，并从上至下依次设置；

所述激光发射二极管，所述激光准直单元，所述激光接收透镜及所述光电转换器同轴设置。

2.根据权利要求1所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光发射单元还包括：激光驱动模块及激光发射电源模块；

所述激光驱动模块分别与所述激光发射二极管，所述激光发射电源模块电连接；

所述激光发射二极管与所述激光准直单元粘接固定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光驱动模块设置在一块电路板上，形成激光驱动板，所述激光发射电源模块设置在另一电路板上，形成激光发射电源板。

4.根据权利要求3所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光发射二极管跨设在所述激光驱动板的一侧面上方，所述激光驱动板位于所述激光发射二极管的引脚之间或引脚的一侧，所述激光发射二极管的发光方向与所述激光驱动板的设置方向平行，所述激光驱动板的另一侧面下方垂直设置有所述激光发射电源板；

所述激光发射二极管与所述激光驱动板通过焊盘固定连接；

所述激光驱动板另一侧面与所述激光发射电源板的正面上分别设置有凹槽，对应的凹槽相互垂直，所述激光驱动板与所述激光发射电源板通过所述凹槽卡接固定；

所述激光驱动板与所述固定柱平行设置，所述激光发射电源板与所述固定柱垂直设置，所述固定柱穿过所述激光发射电源板与所述激光接收主控单元固定连接。

5.根据权利要求2所述扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光驱动模块和所述激光发射电源模块均设置在一块电路板上，形成集成电路板；

所述激光发射二极管跨设在所述集成电路板的一侧面上方，所述集成电路板位于所述激光发射二极管的引脚之间或引脚的一侧，所述激光二极管的发光方向与所述集成电路板的设置方向平行；

所述集成电路板与所述激光发射二极管通过焊盘固定连接；

所述集成电路板与所述固定柱平行设置，所述集成电路板与所述固定柱粘接固定。

6.根据权利要求3所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光驱动板与所述激光发射电源板平行同轴设置，所述激光驱动板与所述激光发射电源板通过导线进行驱动信号的传输；

所述激光驱动板、所述激光发射电源板分别与所述固定柱垂直设置，所述固定柱穿过所述激光发射电源板与所述激光接收主控单元固定连接。

7.根据权利要求6所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光发射二极管设置在所述激光驱动板的正面上，激光驱动模块设置在激光驱动板的反面上。

8.根据权利要求6所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光发射二极管设置在一块电路板上，形成激光发射二极管电路板，所述激光发射二极管电路板平行同轴设置在所述激光驱动板的上方。

9.根据权利要求1-8任一项所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述激光准直单元包括：准直透镜和外部套筒；

所述激光发射二极管的发光结位于所述外部套筒内部的前端，并被所述外部套筒无缝同轴包裹，所述准直透镜位于所述外部套筒内部的末端。

10.根据权利要求9所述的扫描式激光雷达，其特征在于，所述光路屏蔽单元为L形状的筒状结构，所述光路屏蔽单元前端将所述外部套筒的末端无缝包裹，所述光路屏蔽单元的末端与所述滤光罩单元内部表面贴合或内陷预设深度，所述光路屏蔽单元直角位置固定设置有所述激光反射镜；

所述滤光罩单元与竖直方向呈第一预设范围夹角。