一种激光雷达制造技术

本发明专利技术涉及雷达技术领域。本发明专利技术公开了一种激光雷达，包括一激光器和接收系统，所述激光器用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，所述接收系统至少包括第一接收系统和第二接收系统，所述第一接收系统与激光器间隔设置，所述第二接收系统设置在第一接收系统与激光器之间，所述第一接收系统用于接收第一近点至第一远点范围内的待测目标反射回来的激光，所述第二接收系统用于接收第二近点至第二远点范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点到激光器的距离小于第一近点到激光器的距离小于等于第二远点到激光器的距离小于第一远点到激光器的距离。本发明专利技术具有超小盲区甚至无盲区，且又可满足小型化要求。

A Lidar

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达
本专利技术属于雷达
，具体地涉及一种激光雷达。
技术介绍
激光雷达具有结构相对简单、高单色性、高方向性、相干性好、测量精度较高、空间分辨率高、探测距离远、价格便宜等优点；已被广泛地应用，应用范围大至大气、海洋和陆地进行高精度遥感探测的有效方法，小至家用智能扫地机器人导航避障。目前机械式单线扫描激光雷达多采用三角法获取距离信息。三角测距原理为：激光器发射一束准直激光，光束照射到待测目标后发生漫反射，反射光被镜头接收并成像在成像传感器上，当光束照到不同距离的物体的反射光从不同角度进入镜头，在成像传感器上的成像光斑位置也不同，根据成像传感器上光斑的位置可以得到对应距离信息。如图1所示，待测目标距离激光器距离可由如下公式求得：q＝(f·s)/x(1)d＝q/sin(β)(2)对(1)式转换成x＝(f·s)/q(3)再对(3)式对q求导得：dq/dx＝-q2/(f·s)(4)其中，q：系统至待测目标的距离，s：激光器和镜头光心的间距，d：激光器至待测目标的距离，f：镜头焦距，x：光斑在成像传感器上的位移量，β：激光出射方向与成像传感器的接收面的夹角。可以看出，当待测目标的距离变远后，从摄像机获得的像素点每移动一个单位距离，求出的距离值得跳变会大幅增大，也即精度变低，所以，要保证dq控制在一定范围内，那么就要求较大的f·s值，或者更小的传感器分辨率dx。而由于结构小型化的需求以及现有成像传感器的分辨率的限制，镜头焦距f需保持较大值，也即镜头的视场角受限，无法取很大，导致现有基于三角法测距的单个镜头的激光雷达测距存在较大的盲区，这会限制雷达的安装位置和功能使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为解决上述问题而提供一种具有超小盲区甚至无盲区，又可满足小型化要求的激光雷达。为此，本专利技术公开了一种激光雷达，包括一激光器和接收系统，所述激光器用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，所述接收系统至少包括第一接收系统和第二接收系统，所述第一接收系统与激光器间隔设置，所述第二接收系统设置在第一接收系统与激光器之间，所述第一接收系统用于接收第一近点至第一远点范围内的待测目标反射回来的激光，所述第二接收系统用于接收第二近点至第二远点范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点到激光器的距离小于第一近点到激光器的距离小于等于第二远点到激光器的距离小于第一远点到激光器的距离。进一步的，所述第一接收系统包括第一镜头和第一成像传感器，所述第二接收系统包括第二镜头和第二成像传感器，所述第一镜头的光轴与第二镜头的光轴平行。更进一步的，所述第一镜头与第二镜头为相同规格的镜头。进一步的，所述第一镜头的光轴与激光器的光轴的夹角为12°。进一步的，所述第一镜头的光轴与第二镜头的光轴距离为14mm。进一步的，所述第一镜头的光心距离激光器的光轴距离为32mm。进一步的，所述第一成像传感器和第二成像传感器为线阵成像传感器或面阵成像传感器。进一步的，所述第一镜头的光轴与第一成像传感器的感光面垂直或不垂直；所述第二镜头的光轴与第二成像传感器的感光面垂直或不垂直。进一步的，所述第一成像传感器和第二成像传感器设置在同一电路板上，并与主控制模块电连接。进一步的，还包括转盘和安装支架，所述激光器和接收系统通过安装支架安装在转盘上，所述转盘绕其中心轴360度旋转。本专利技术的有益技术效果：本专利技术通过增加接收系统，将多个接收系统的测距范围进行结合，既可实现超小盲区甚至无盲区，又无需增大激光雷达的体积，可以满足小型化要求，满足精度要求，且易于实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。图1为激光雷达三角测距法原理示意图；图2为本专利技术实施例一的结构示意图；图3为本专利技术实施例一的光路示意图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。实施例一如图2和3所示，一种激光雷达，包括一激光器1和接收系统，所述激光器1用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，具体原理可以参考
技术介绍
，此不再细说。所述接收系统包括第一接收系统2和第二接收系统3，所述第一接收系统2与激光器1间隔设置，所述第二接收系统3设置在第一接收系统2与激光器1之间，所述第一接收系统2用于接收第一近点6至第一远点(图中未示出)范围内的待测目标反射回来的激光，第一远点可以取为无穷远，但考虑到实际使用情况，一般无需检测到无穷远的距离，本实施例中，取为12米，但并不以此为限。所述第二接收系统2用于接收第二近点7至第二远点(图中未示出)范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点7到激光器1的距离小于第一近点6到激光器1的距离，第一近点6到激光器1的距离小于等于第二远点到激光器1的距离，第二远点到激光器1的距离小于第一远点到激光器1的距离。通过对第一接收系统2和第二接收系统3的测得距离信息进行拼接，则该激光雷达的测程为第二近点7到第一远点范围，而现有的单镜头的激光雷达的测程为第一近点6到第一远点范围，即减小了测距盲区，通过调整第二近点7到激光器1的距离可实现超小盲区甚至无盲区，而且无需增大第一接收系统2到激光器1的距离，不会增大激光雷达的体积，可以满足小型化要求，且接收系统采用现有激光雷达使用的镜头和成像传感器即可，易于实现，且不会降低检测精度。本具体实施例中，所述第一接收系统2包括第一镜头21和第一成像传感器22，所述第二接收系统3包括第二镜头31和第二成像传感器32，所述第一镜头21的光轴I2与第二镜头31的光轴I3平行，这样，可以使第一成像传感器22和第二成像传感器32位于同一个平面，从而可以设置在同一个电路板上并分别与主控制模块电连接，结构更紧凑，组装更方便，降低成本。当然，在其它实施例中，第一镜头21的光轴I2与第二镜头31的光轴I3也可以根据实际需要而不平行设置。本具体实施例中，所述第一镜头21与第二镜头31为相同规格的镜头，使得零配件的种类更少，管理和组装更简便，提升效率和可靠性。当然，在其它实施例中，第一镜头21与第二镜头31也可以是不同规格的镜头。本具体实施例中，第一成像传感器22、第二成像传感器32、第一镜头21与第二镜头31均采用现有的激光雷达使用的镜头和成像传感器，易于实现。本具体实施例中，所述第一镜头21的光轴I2与激光器1的光轴I1的夹角优选为12°，该角度条件下，所述第一镜头21的视场角已经能够兼顾较近的距离，即第一近点6可以小于等于10厘米，这个距离能够满足现行一般激光雷达的盲区需求。当然，在其它实施例中，第一镜头21的光轴I2与激光器1的光轴I1的夹角可以根据实际情况进行设定，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。本具体实施例中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，包括一激光器和接收系统，所述激光器用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，其特征在于：所述接收系统至少包括第一接收系统和第二接收系统，所述第一接收系统与激光器间隔设置，所述第二接收系统设置在第一接收系统与激光器之间，所述第一接收系统用于接收第一近点至第一远点范围内的待测目标反射回来的激光，所述第二接收系统用于接收第二近点至第二远点范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点到激光器的距离小于第一近点到激光器的距离小于等于第二远点到激光器的距离小于第一远点到激光器的距离。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，包括一激光器和接收系统，所述激光器用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，其特征在于：所述接收系统至少包括第一接收系统和第二接收系统，所述第一接收系统与激光器间隔设置，所述第二接收系统设置在第一接收系统与激光器之间，所述第一接收系统用于接收第一近点至第一远点范围内的待测目标反射回来的激光，所述第二接收系统用于接收第二近点至第二远点范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点到激光器的距离小于第一近点到激光器的距离小于等于第二远点到激光器的距离小于第一远点到激光器的距离。2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于：所述第一接收系统包括第一镜头和第一成像传感器，所述第二接收系统包括第二镜头和第二成像传感器，所述第一镜头的光轴与第二镜头的光轴平行。3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于：所述第一镜头与第二镜头为相同规格的镜头。4.根据权利要求2所述的激...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬伟，黄运龙，余毅祥，蔡铭，陈君木，
申请(专利权)人：厦门市和奕华光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35