CN211061696U - 一种旋转反射式激光雷达系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于激光雷达系统领域，提供了一种旋转反射式激光雷达系统，该系统具体包括激光发射模块、激光接收模块、旋转反射镜、电机模块。其中激光发射模块包括第一激光发射器件、第一准直镜组、第二激光发射器件、第二准直准直镜组；激光接收模块包括激光探测器件、汇聚镜组。本实用新型通过将激光发射模块分布到激光接收模块的两侧的方式，在保证激光雷达垂直视场角与垂直视场分辨率、不影响远距离测距的同时，增大了激光雷达的水平扫描视场角、缩小了激光雷达系统的近端盲区。而且相较于一般的旋转反射式激光雷达系统，激光发射模块分布在激光接收模块的两侧极大程度的增加了整个系统空间上的利用率，从而降低了设计与装调上难度。

Description

一种旋转反射式激光雷达系统

技术领域

本实用新型涉及激光雷达系统领域，特别是涉及反射镜旋转式的激光雷达系统。

背景技术

激光雷达是激光技术与大气光学、目标和环境特性、雷达技术、光机电一体化、计算机技术等相结合的产物。激光作为其光源，有着单色性好、准直性高、相干性强等优点，被广泛的用于距离测量，大气探测，道路监控等各个领域。

目前的激光雷达主要分为两种，一种是整体旋转、360°水平扫描视场的激光雷达，一种是只有反射镜旋转、局部扫描视场的激光雷达。对于局部扫描视场的激光雷达来说，当雷达的垂直分辨率增加时，激光器的数量也会随之增大，由于空间限制，激光器排开时，部分激光器所对应探测器的近端盲区会增大，不利于雷达的近距离测距。

因此需要一种激光雷达系统，在不影响雷达垂直分辨率的同时，减小近端盲区，增大水平扫描角度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种旋转反射式激光雷达系统，在保证激光雷达垂直视场角与垂直视场分辨率、不影响雷达远距离测距的同时，极大程度的增加了激光雷达的水平视场角、缩小了系统的近端盲区。而且相较于一般的反射镜旋转式激光雷达系统，激光发射模块分布在激光接收模块的两侧极大程度的增加了整个系统空间上的利用率，从而降低了设计与装调上难度。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种旋转反射式激光雷达系统，包括激光发射模块、激光接收模块、旋转反射镜、电机模块，其特征在于：

所述激光发射模块用于发射激光光束以及将激光光束准直；

所述激光接收模块位于所述激光发射模块中间，用于接收、聚焦回波光束；

所述旋转反射镜位于激光发射模块和激光接收模块光轴的投影方向，用于改变激光光束与回波光束的主光轴方向；

所述电机模块用于固定、转动所述旋转反射镜。

可选的，所述激光发射模块包括第一激光发射器件、第一准直镜组、第二激光发射器件、第二准直镜组；

所述第一激光发射器件与第二激光发射器件用于发射激光光束，所述第一准直镜组与所述第二准直镜组用于准直激光光束；

所述激光接收模块包括激光探测器件、汇聚镜组；

所述激光探测器件用于接收回波光束；

所述汇聚镜组用于聚焦回波光束。

可选的，所述第一准直镜组与所述第二准直镜组分布在所述汇聚镜组的两侧，且所述第一准直镜组、所述第二准直镜组与所述汇聚镜组的光轴在同一平面内。

可选的，所述第一激光发射器件包括N个激光器，所述第二激光发射器件包括M个激光器，N≥1且M≥1。

可选的，所述激光探测器件包括L个光电探测器，L≥N+M。

可选的，所述旋转反射镜安装固定到所述电机模块上，所述电机模块用于驱动所述旋转反射镜，使所述旋转反射镜进行360°旋转。

可选的，所述激光雷达系统还包括电路控制模块、信号处理模块、安装外壳。

本实用新型优点和有益效果为：

1、在保证激光雷达垂直视场角与垂直视场分辨率、不影响远距离测距的同时增加了激光雷达的水平视场角、缩小了系统的近端盲区。

2、增加了整个系统空间上的利用率。

3、降低了设计与装调上难度，简化调试工艺，缩短制造周期，降低制造成本。

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为本实用新型激光雷达系统示意图；

图2为实施例中激光雷达系统结构示意图；

其中111是第一激光发射器件，112是第一准直镜组，121是第二激光发射器件，122是第二准直镜组。

201是激光探测器件，202是汇聚镜组。

300是旋转反射镜，400是电机模块，500是被测物体。

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做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

图1表示本实用新型雷达系统说明示意图，图2表示本实施例中激光雷达结构示意图。其中111表示第一激光发射器件，112表示第一准直镜组，121 表示第二激光发射器件，122表示第二准直镜组，201表示激光探测器件，202 表示汇聚镜组，300表示旋转反射镜，400表示电机模块，500表示被测物体。

本实施例中，第一激光发射器件111共有四个，每个激光发射器件都会发射出一束激光光束，每束激光光束通过第一准直镜组112后被准直成平行光；第二激光发射器件121共有四个，每个激光发射器件都会发射出一束激光光束，每束激光光束通过第二准直镜组122后被准直成平行光，所有出射的激光光束打到旋转反射镜300后出射，出射光束会打到被侧物体上形成回波信号，回波信号通过汇聚镜组202汇聚后被8个激光探测器201接收，电机模块400控制旋转反射镜300的方向。

进一步的，第一准直镜组112与第二准直镜组122分布在汇聚镜组202的两侧以保证准直镜组的光轴与汇聚镜组的光轴距离最短，从而做到减小整个系统近端盲区。

进一步的，第一激光发射器件111与第二激光发射器件121分布在汇聚镜组201的两侧，从而使整个系统的空间利用更为紧凑。

进一步的，旋转反射镜300可以360°旋转，以保证水平扫描视场。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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精神和范围。

Claims (6)

1.一种旋转反射式激光雷达系统，包括激光发射模块、激光接收模块、旋转反射镜、电机模块，其特征在于：

所述激光发射模块用于发射激光光束以及将激光光束准直；

所述激光接收模块位于所述激光发射模块中间，用于接收、聚焦回波光束；

所述旋转反射镜位于激光发射模块和激光接收模块光轴的投影方向，用于改变激光光束与回波光束的主光轴方向；

所述电机模块用于固定、转动所述旋转反射镜。

2.根据权利要求1所述的一种旋转反射式激光雷达系统，其特征在于所述激光发射模块包括第一激光发射器件、第一准直镜组、第二激光发射器件、第二准直镜组；

所述第一激光发射器件与第二激光发射器件用于发射激光光束，所述第一准直镜组与所述第二准直镜组用于准直激光光束；

所述激光接收模块包括激光探测器件、汇聚镜组；

所述激光探测器件用于接收回波光束；

所述汇聚镜组用于聚焦回波光束。

3.根据权利要求2所述的一种旋转反射式激光雷达系统，其特征在于所述第一准直镜组与所述第二准直镜组分布在所述汇聚镜组的两侧，且所述第一准直镜组、所述第二准直镜组与所述汇聚镜组的光轴在同一平面内。

4.根据权利要求2所述的一种旋转反射式激光雷达系统，其特征在于所述第一激光发射器件包括N个激光器，所述第二激光发射器件包括M个激光器，N≥1且M≥1；

所述激光探测器件包括L个光电探测器，L≥N+M。

5.根据权利要求1所述的一种旋转反射式激光雷达系统，其特征在于所述旋转反射镜安装固定到所述电机模块上，所述电机模块用于驱动所述旋转反射镜，使所述旋转反射镜进行360°旋转。

6.根据权利要求1所述的一种旋转反射式激光雷达系统，其特征在于还包括电路控制模块、信号处理模块、安装外壳。

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