CN1847881A - 一维扫描激光雷达汽车防撞系统 - Google Patents
一维扫描激光雷达汽车防撞系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1847881A CN1847881A CN 200610044077 CN200610044077A CN1847881A CN 1847881 A CN1847881 A CN 1847881A CN 200610044077 CN200610044077 CN 200610044077 CN 200610044077 A CN200610044077 A CN 200610044077A CN 1847881 A CN1847881 A CN 1847881A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimensional scanning
- catoptron
- minute surface
- polarization spectroscope
- proof
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种一维扫描激光雷达汽车防撞系统,其包括壳体、激光器、偏振分光镜、扩束光学系统、四分之一波片、反射镜、一维扫描振镜、光探测器、放大器、信号处理系统、显示报警系统、制动系统。偏振分光镜、扩束光学系统、四分之一波片、反射镜依次分布在激光器的入射光轴上,偏振分光镜的法线和反射镜的法线正交且与入射光轴成45°夹角,一维扫描振镜的镜面和反射镜的镜面相对,光探测器和偏振分光镜的镜面成45°角。本发明造价低、体积小,易于安装,其扫描频率高,可精确测定障碍物的方位,探测距离远,具有目标识别、测距、测速、智能避障等功能,可以有效地防汽车与各种障碍物之间的碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光雷达装置,具体地说是一种激光雷达汽车防撞系统。
背景技术
目前可应用于汽车防撞的系统主要有:超声波防撞雷达,其缺点是易受到大气紊流和气涡的影响,此外,其作用距离只能达到几米到十几米。微波、毫米波及激光测距雷达一般仅能测量单一方向的目标,不易进行多目标测量和对障碍物进行精确方位测量,因此不易目标识别,实际防撞效果受到限制。CCD摄像系统技术已经成熟,但不能测量目标的距离,不能全天候工作。激光成像雷达通过二维激光扫描可以显示目标的三维图像、距离、速度,进行目标识别,其缺点是对于激光器、扫描装置要求很高,成像速度慢,图像分辨率差,并且结构复杂,体积大,成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足,提供一种扫描频率高,可以精确测定障碍物的方位,探测距离远,具有目标识别、测距、测速、智能避障等功能,可以有效地防止汽车之间及汽车与各种障碍物之间的碰撞,并且造价低、体积小,易于安装的一维扫描激光雷达汽车防撞系统。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一维扫描激光雷达汽车防撞系统,由壳体、激光器、偏振分光镜、扩束光学系统、四分之一波片、反射镜、一维扫描振镜、光探测器、放大器、信号处理系统、显示报警系统、制动系统组成,其特征是:偏振分光镜、扩束光学系统、四分之一波片、反射镜依次分布在激光器的入射光轴上,偏振分光镜的法线和反射镜的法线正交且与入射光轴之间成45°夹角,一维扫描振镜的镜面和反射镜的镜面相对,光探测器和偏振分光镜的镜面之间成45°夹角且在偏振分光镜的反射光轴上。
本发明一维扫描振镜背面中央位置处固定有一个轴套,轴套套在轴杆上,轴杆固定在壳体上,一维扫描振镜的镜面和反射镜的镜面相对,且一维扫描振镜可绕轴杆转动。
本发明由一维激光扫描,扫描频率高,可以精确测定障碍物的方位,单位时间扫描次数多,而激光脉冲重复频率却很低,因此激光器可以实现更高功率输出,探测更远距离,具有目标识别、测距、测速、智能避障等功能,可以有效地防止汽车之间及汽车与各种障碍物之间的碰撞,每次扫描时间短,相对速度测量准确,因此一维激光扫描方式可以更精确测量相对速度。本发明可以作为动态的汽车安全驾驶辅助装置,它通过对自身交通工具的有关动态数据的检测,以及目标动态数据的检测和计算,自动识别和判断,适时预警,自动提醒驾驶员与目标保持安全行驶距离。特别是在驾驶员进行疲劳驾驶时,对其进行适时的提醒。本发明造价低、体积小、轻便、易于安装,具有巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明的光路和电路示意图。
具体实施方式
从图1中可以看出,一维扫描激光雷达汽车防撞系统,包括激光器1、偏振分光镜2、扩束光学系统3、四分之一波片4、反射镜5、一维扫描振镜6、轴套6-1、轴杆6-2、光探测器7、放大器8、信号处理系统9、显示报警系统10、制动系统11等,所述扩束光学系统3由小透镜3-1和大透镜3-2组成。上述组成部件安装于壳体底板12上。其中放大器8和信号处理系统9用导线连接,信号处理系统9、显示报警系统10、制动系统11相互用导线连接,它们的具体组成、结构和连接及其作用属于已有技术,不在详述。
本发明的特点是:偏振分光镜2、扩束光学系统3、四分之一波片4、反射镜5依次分布在激光器1的入射光轴1-1上,偏振分光镜2的法线和反射镜5的法线正交且与入射光轴之间成45°夹角,一维扫描振镜6的镜面和反射镜5的镜面相对,且一维扫描振镜6可转动,光探测器7和偏振分光镜2的镜面之间成45°夹角且在偏振分光镜的反射光轴2-1上。
本发明一维扫描振镜6背面中央位置处固定有一个轴套6-1,轴套6-1套在轴杆6-2上可匹配转动,轴杆6-2垂直与壳体底板12且固定在壳体上,一维扫描振镜6的镜面和反射镜5的镜面相对,且一维扫描振镜6可以绕轴杆6-2转动,进行一维扫描。
本发明工作原理是:激光器1发射的平行于纸面方向的偏振且高重复频率的脉冲激光透过偏振分光镜2,经过扩束光学系统3扩束,通过四分之一波片4转变为圆偏振光,由反射镜5反射到高频振动的一维扫描振镜6,一维扫描振镜6绕竖立轴杆6-2转动,反射脉冲激光对目标进行水平扫描,同时目标又把脉冲激光散射回到一维扫描振镜6,反向经过四分之一波片4转变为垂直于纸面方向的偏振光,扩束光学系统3同时作为接收光学系统汇聚目标散射的激光信号,偏振分光镜2反射垂直于纸面方向的目标光信号,由光探测器7接收微弱的目标光信号并转变为目标电信号,放大器8对目标电信号放大后,信号处理系统9根据目标返回信号计算目标的距离、速度、方位,并由显示报警系统10对危险的目标显示、报警,对于特别危险的目标由制动系统10启动紧急刹车或躲避障碍物,防止发生碰撞。光探测器7、放大器8、信号处理系统9、显示报警系统10、制动系统11等属于已有技术,不在详述。
本发明由一维激光扫描,一维激光扫描方式与二维扫描比较可以大幅度提高单位时间扫描次数,扫描频率高,而激光脉冲重复频率却比二维扫描方式低很多,因此激光器可以实现更高功率输出,能探测更远距离,探测距离可达到100m以上,具有目标识别、测距、测速、智能壁障等功能。汽车与前方障碍物的相对速度,可以由在一定时间内与障碍物的距离差计算出来,每次扫描时间越短,相对速度测量越准确,因此一维激光扫描方式可以更精确测量相对速度,一维激光扫描雷达造价低、体积小、轻便、易于安装,可以有效地防止汽车之间及汽车与各种障碍物之间的碰撞,具有巨大的经济效益和社会效益。
Claims (2)
1.一维扫描激光雷达汽车防撞系统,由壳体、激光器、偏振分光镜、扩束光学系统、四分之一波片、反射镜、一维扫描振镜、光探测器、放大器、信号处理系统、显示报警系统、制动系统组成,其特征是:偏振分光镜、扩束光学系统、四分之一波片、反射镜依次分布在激光器的入射光轴上,偏振分光镜的法线和反射镜的法线正交且与入射光轴之间成45°夹角,一维扫描振镜的镜面和反射镜的镜面相对,光探测器和偏振分光镜的镜面之间成45°夹角且在偏振分光镜的反射光轴上。
2..根据权利要求1所述一维扫描激光雷达汽车防撞系统,其特征是:一维扫描振镜背面中央位置处固定有一个轴套,轴套套在轴杆上,轴杆固定在壳体上,一维扫描振镜的镜面和反射镜的镜面相对,且一维扫描振镜可绕轴杆转动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100440774A CN100412567C (zh) | 2006-05-11 | 2006-05-11 | 一维扫描激光雷达汽车防撞系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100440774A CN100412567C (zh) | 2006-05-11 | 2006-05-11 | 一维扫描激光雷达汽车防撞系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1847881A true CN1847881A (zh) | 2006-10-18 |
CN100412567C CN100412567C (zh) | 2008-08-20 |
Family
ID=37077514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006100440774A Expired - Fee Related CN100412567C (zh) | 2006-05-11 | 2006-05-11 | 一维扫描激光雷达汽车防撞系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100412567C (zh) |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101850846A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-10-06 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 激光智能主动规避飞行物装置及其规避飞行物的方法 |
CN102338875A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 李少勤 | 一种多线扫描前视防撞激光雷达装置及应用 |
CN102540196A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-04 | 扬州大学 | 基于激光测距的汽车防撞传感器 |
CN101734244B (zh) * | 2009-06-18 | 2013-01-30 | 张国胜 | 具有前视测距及自动减速功能的行车安全保障系统及方法 |
CN101226239B (zh) * | 2007-01-16 | 2013-01-30 | 福特环球技术公司 | 用于撞击时间和撞击速度的预测的方法和系统 |
CN101910867B (zh) * | 2008-01-16 | 2016-05-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 基于自混合干涉的激光传感器系统 |
CN105974401A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-09-28 | 上海物景智能科技有限公司 | 一种多面同时探测的雷达系统及其探测方法 |
CN106324619A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-01-11 | 武汉大学 | 一种变电站巡检机器人自动避障方法 |
CN106600966A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-04-26 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统及方法 |
CN106707289A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-05-24 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 基于类mems振镜的准固态单线激光雷达及其工作方法 |
CN107356930A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-17 | 广州市杜格数控设备有限公司 | 一种振镜全景扫描装置及其扫描方法 |
CN107843887A (zh) * | 2016-08-10 | 2018-03-27 | 德尔福技术有限公司 | 用于自动化车辆激光雷达的位置反馈感测 |
CN108132472A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-08 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 激光雷达系统 |
CN108205124A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 北京万集科技股份有限公司 | 一种基于微机电振镜的光学装置和激光雷达系统 |
CN108761424A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-06 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达及激光雷达控制方法 |
CN109116376A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-01-01 | 福州大学 | 汽车停车用防撞测距装置及其测距方法 |
CN110133620A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-16 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 多线激光雷达 |
CN110161516A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-23 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达测距装置和激光扫描控制方法 |
CN111337900A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-26 | 广东博智林机器人有限公司 | 激光雷达测距系统及激光雷达 |
CN111381239A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 华为技术有限公司 | 一种激光测量模组和激光雷达 |
CN111610506A (zh) * | 2019-02-22 | 2020-09-01 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 多点扫描激光雷达及其探测方法 |
US10845472B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-11-24 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
CN114624873A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-14 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 光学系统及制造光学系统的方法 |
CN116879868A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-10-13 | 南京鸿照科技有限公司 | 用于激光雷达系统的扫描装置及方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101813778B (zh) * | 2010-04-20 | 2012-04-11 | 长春艾克思科技有限责任公司 | 汽车多线激光雷达系统 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000298164A (ja) * | 1999-04-15 | 2000-10-24 | Honda Motor Co Ltd | マルチ・チャンネルレーダ装置 |
CN1118680C (zh) * | 1999-12-10 | 2003-08-20 | 中国科学院长春光学精密机械研究所 | 激光自准直平行光管 |
CN1264824A (zh) * | 2000-03-20 | 2000-08-30 | 华中理工大学 | 用于表面形貌测量的位移传感器 |
CN2463253Y (zh) * | 2000-10-11 | 2001-12-05 | 陈振烈 | 雷达微机型汽车防撞系统 |
DE10247925A1 (de) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Robert Bosch Gmbh | Optischer Sensor |
JP2005181237A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-07 | Hitachi Ltd | レーダ装置 |
JP4487715B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2010-06-23 | 株式会社デンソー | 車両用レーダ装置 |
-
2006
- 2006-05-11 CN CNB2006100440774A patent/CN100412567C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101226239B (zh) * | 2007-01-16 | 2013-01-30 | 福特环球技术公司 | 用于撞击时间和撞击速度的预测的方法和系统 |
CN101910867B (zh) * | 2008-01-16 | 2016-05-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 基于自混合干涉的激光传感器系统 |
CN101734244B (zh) * | 2009-06-18 | 2013-01-30 | 张国胜 | 具有前视测距及自动减速功能的行车安全保障系统及方法 |
CN101850846B (zh) * | 2010-05-06 | 2012-11-14 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 激光智能主动规避飞行物装置及其规避飞行物的方法 |
CN101850846A (zh) * | 2010-05-06 | 2010-10-06 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 激光智能主动规避飞行物装置及其规避飞行物的方法 |
CN102338875A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 李少勤 | 一种多线扫描前视防撞激光雷达装置及应用 |
CN102338875B (zh) * | 2010-07-16 | 2013-12-04 | 李少勤 | 一种多线扫描前视防撞激光雷达装置及应用 |
CN102540196A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-04 | 扬州大学 | 基于激光测距的汽车防撞传感器 |
CN105974401A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-09-28 | 上海物景智能科技有限公司 | 一种多面同时探测的雷达系统及其探测方法 |
CN105974401B (zh) * | 2016-04-13 | 2019-03-08 | 上海物景智能科技有限公司 | 一种多面同时探测的雷达系统及其探测方法 |
CN107843887A (zh) * | 2016-08-10 | 2018-03-27 | 德尔福技术有限公司 | 用于自动化车辆激光雷达的位置反馈感测 |
CN107843887B (zh) * | 2016-08-10 | 2021-10-29 | 安波福技术有限公司 | 用于自动化车辆激光雷达的位置反馈感测 |
CN106324619A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-01-11 | 武汉大学 | 一种变电站巡检机器人自动避障方法 |
CN106707289B (zh) * | 2016-11-08 | 2023-08-29 | 上海禾赛科技有限公司 | 基于类mems振镜的准固态单线激光雷达及其工作方法 |
CN106707289A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-05-24 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 基于类mems振镜的准固态单线激光雷达及其工作方法 |
CN106600966B (zh) * | 2016-11-17 | 2019-07-16 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统及方法 |
CN106600966A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-04-26 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种基于激光雷达的车辆轮轴识别系统及方法 |
CN108205124A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 北京万集科技股份有限公司 | 一种基于微机电振镜的光学装置和激光雷达系统 |
CN108205124B (zh) * | 2016-12-19 | 2024-05-10 | 武汉万集光电技术有限公司 | 一种基于微机电振镜的光学装置和激光雷达系统 |
US10845472B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-11-24 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
US11543503B2 (en) | 2017-06-07 | 2023-01-03 | Hesai Technology Co., Ltd. | Multi-line laser radar |
CN107356930A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-17 | 广州市杜格数控设备有限公司 | 一种振镜全景扫描装置及其扫描方法 |
CN107356930B (zh) * | 2017-08-28 | 2024-05-17 | 广州市杜格科技有限公司 | 一种振镜全景扫描装置及其扫描方法 |
US10444356B2 (en) | 2017-10-16 | 2019-10-15 | Hesai Photonics Technology Co., Ltd. | Lidar system and method |
CN108132472A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-06-08 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 激光雷达系统 |
CN108761424A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-06 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达及激光雷达控制方法 |
CN109116376A (zh) * | 2018-07-31 | 2019-01-01 | 福州大学 | 汽车停车用防撞测距装置及其测距方法 |
US11428788B2 (en) | 2018-12-29 | 2022-08-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Laser measurement module and laser radar |
CN111381239A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 华为技术有限公司 | 一种激光测量模组和激光雷达 |
US11960031B2 (en) | 2018-12-29 | 2024-04-16 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Laser measurement module and laser radar |
CN111610506A (zh) * | 2019-02-22 | 2020-09-01 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 多点扫描激光雷达及其探测方法 |
CN110133620A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-16 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 多线激光雷达 |
CN110161516B (zh) * | 2019-05-21 | 2021-04-02 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达测距装置和激光扫描控制方法 |
CN110161516A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-23 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达测距装置和激光扫描控制方法 |
CN111337900B (zh) * | 2020-03-27 | 2022-04-22 | 广东博智林机器人有限公司 | 激光雷达测距系统及激光雷达 |
CN111337900A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-26 | 广东博智林机器人有限公司 | 激光雷达测距系统及激光雷达 |
CN114624873A (zh) * | 2020-12-11 | 2022-06-14 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 光学系统及制造光学系统的方法 |
CN116879868A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-10-13 | 南京鸿照科技有限公司 | 用于激光雷达系统的扫描装置及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100412567C (zh) | 2008-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100412567C (zh) | 一维扫描激光雷达汽车防撞系统 | |
CN102338875B (zh) | 一种多线扫描前视防撞激光雷达装置及应用 | |
CN101813778B (zh) | 汽车多线激光雷达系统 | |
KR102123196B1 (ko) | 개선된 레이저 레인지파인더 센서 | |
US9470520B2 (en) | LiDAR scanner | |
US8629977B2 (en) | Traffic scanning LIDAR | |
CN108717195B (zh) | 一种相干多普勒测风激光雷达系统及其控制方法 | |
CN107219532A (zh) | 基于mems微扫描镜的三维激光雷达及测距方法 | |
CN107132519A (zh) | 一种激光雷达光路系统 | |
CN1576123A (zh) | 机动车防撞系统 | |
JPH0612598A (ja) | 衝突回避システム | |
CN109270515A (zh) | 可变扫描区域同轴收发扫描激光雷达 | |
CN103050010B (zh) | 一体式激光扫描交通情况调查装置及方法 | |
CN102998677A (zh) | 车载扫描式半导体激光预警雷达及其探测障碍物的方法 | |
CN104567713A (zh) | 一种多点雪深测量方法及装置 | |
CN102520412A (zh) | 基于微机械mems 二维扫描镜阵列的激光主动探测装置 | |
CN115552282A (zh) | 同轴激光雷达结构中的增强偏振光收集 | |
CN110794419A (zh) | 一种用于高速公路隧道路面异物检测的激光雷达系统及方法 | |
CN118033626B (zh) | 一种基于双雷达的目标跟踪测速方法及系统 | |
CN105667394A (zh) | 超声波汽车防撞器及其控制方法 | |
CN102426362A (zh) | 基于微机械mems 二维扫描镜的激光主动探测装置 | |
CN108827482B (zh) | 对流层大气温度廓线测量方法、装置及控制方法 | |
CN207895687U (zh) | 一种交通流量监测系统 | |
CN205668531U (zh) | 超声波汽车防撞器 | |
CN110487186A (zh) | 一种灵敏度高的光纤测距装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080820 |