一种多用混合激光雷达制造技术

本发明专利技术涉及激光雷达技术领域，具体指一种多用混合激光雷达；包括光源、第一分光透镜、光电传感器、反射镜、调焦模块、第二分光透镜、聚焦透镜和光电接收器；所述光源、第一分光透镜和反射镜依次设置组成出射光路，所述反射镜、调焦模块、第二分光透镜、聚焦透镜和光电接收器依次设置组成入射光路，所述第一分光透镜和第二分光透镜的反射光路在光电传感器处交汇；本发明专利技术结构合理，能直观地反映环境中每个测量点相对于激光的速度，扩展激光雷达的用途；应用场景需要实时测速，能直接输出速度信息，不需要多次将建模结果对比，提高激光雷达的反应速度。速度。速度。

【技术实现步骤摘要】
一种多用混合激光雷达


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，具体指一种多用混合激光雷达。

技术介绍

[0002]目前，基于光线飞行时间的激光雷达在工业和部分民用领域，主要应用于主动式扫描和环境建模，相比起视觉红外检测，它对外界环境的要求更为宽松，安装条件也相对更简单。然而，由于检测要求的提高，激光雷达要逐渐具备更多的功能，包括建模和测速功能。现在这两种功能分属于两种结构的激光雷达，在一些同时需要测速和环境建模的场景中，同时对外界进行建模和测量外界物体速度，高度依赖于对比多个时间点的环境模型，会导致算力资源的浪费，而且测速结果误差不小，还会造成速度测量和建模之间有难以消除的延迟，从而降低了反应速度和额外增加了算力。因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、能直接输出速度信息，不需要多次将建模结果对比，提高反应速度的多用混合激光雷达。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术所述的一种多用混合激光雷达，包括光源、第一分光透镜、光电传感器、反射镜、调焦模块、第二分光透镜、聚焦透镜和光电接收器；所述光源、第一分光透镜和反射镜依次设置组成出射光路，所述反射镜、调焦模块、第二分光透镜、聚焦透镜和光电接收器依次设置组成入射光路，所述第一分光透镜和第二分光透镜的反射光路在光电传感器处交汇。
[0006]根据以上方案，所述光源和第一分光透镜之间设有准直透镜。
>[0007]根据以上方案，所述调焦模块包括凸透镜和凹透镜，反射镜、凸透镜、凹透镜和第二分光透镜依次设置。
[0008]根据以上方案，所述第一分光透镜和反射镜处的出射光路上设有滤光套管。
[0009]根据以上方案，所述反射镜可转动设置。
[0010]根据以上方案，所述光源为脉冲激光二极管。
[0011]本专利技术有益效果为：本专利技术结构合理，能直观地反映环境中每个测量点相对于激光的速度，扩展激光雷达的用途；应用场景需要实时测速，能直接输出速度信息，不需要多次将建模结果对比，提高激光雷达的反应速度。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的整体架构示意图。
[0013]图中：
[0014]1、光源；2、第一分光透镜；3、光电传感器；4、反射镜；5、第二分光透镜；6、聚焦透镜；7、光电接收器；11、准直透镜；12、凸透镜；13、凹透镜；41、滤光套管。
具体实施方式
[0015]下面结合附图与实施例对本专利技术的技术方案进行说明。
[0016]如图1所示，本专利技术所述的一种多用混合激光雷达，包括光源1、第一分光透镜2、光电传感器3、反射镜4、调焦模块、第二分光透镜5、聚焦透镜6和光电接收器7；所述光源1为脉冲激光二极管。所述光源1、第一分光透镜2和反射镜4依次设置组成出射光路，所述反射镜4、调焦模块、第二分光透镜5、聚焦透镜6和光电接收器7依次设置组成入射光路，所述第一分光透镜2和第二分光透镜5的反射光路在光电传感器3处交汇。
[0017]所述光源1沿出射光路发出脉冲激光，所述光源1和第一分光透镜2之间设有准直透镜11，出射的脉冲激光经过校准后射向第一分光透镜2。脉冲激光经过第一分光镜2时分成两束，其中一束被第一分光镜2反射给光电传感器3作为多普勒探测的参考光，另一束通过反射镜4射向测量目标。优选的所述第一分光透镜2和反射镜4处的出射光路上设有滤光套管41。反射回来的激光难以进入出射光路，反射激光沿入射光路返回。
[0018]如图1所示，所述调焦模块包括凸透镜12和凹透镜13，反射镜4、凸透镜12、凹透镜13和第二分光透镜5依次设置。反射的激光经过凸透镜12进行第一次聚焦，在通过凹透镜13延长汇聚焦点，从而使反射激光在第二分光镜5处分成两束，其中第一束被反射到光电传感器3处作为多普勒测速信号，另一束反射激光通过聚焦透镜6聚焦在光电接收器7处，基于该反射激光的飞行时间进行环境建模。
[0019]可以理解的是，所述光电传感器3获得激光信号发送给处理器进行解析，根据多普勒效应δf＝2v
rad
/λ,既反射回来的光线频率的改变δf和外部扫描到的物体相对于发射激光的速度v
rad
,以及激光的波长λ，光电传感器3可以探测到回来的激光频率的改变，光电传感器3可以检测发射激光和接收激光的干涉产生的混频从而转换成电信号，对应的处理电路可以将发射激光和接受激光频率直接的插值作为差频信号，再传给处理器，使得后者很快地基于多普勒效应的公式解析出速度。
[0020]所述光电接收器7获得激光信号发送给处理器进行解析，过FPGA或者单片电脑同时处理多普勒信号和基于光线飞行时间的建模信号，最终可以同时输出环境建模以及环境中每个测量点相对于发射激光的速度给外部客户端，进而提供更多的信息用于安防或者警告。
[0021]所述反射镜4可转动设置，反射镜4可以激光器出光口为中心进行旋转，从而获得270
‑
360
°
的扫描范围。
[0022]本专利技术能更加直观地反映环境中每个测量点相对于激光的速度，从而扩展激光雷达的用途。如果应用场景需要实时测速，这种混合结构能直接输出速度信息，不需要多次将建模结果对比，提高处理器的反应速度。如果把建模的激光雷达和测速的激光雷达分开装，可能会导致两者相互遮挡甚至干扰。本专利技术能相对方便地安装在所需要的设备里，节约空间，也能方便旧的设备升级。
[0023]以上所述仅是本专利技术的较佳实施方式，故凡依本专利技术专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本专利技术专利申请范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多用混合激光雷达，其特征在于：包括光源(1)、第一分光透镜(2)、光电传感器(3)、反射镜(4)、调焦模块、第二分光透镜(5)、聚焦透镜(6)和光电接收器(7)；所述光源(1)、第一分光透镜(2)和反射镜(4)依次设置组成出射光路，所述反射镜(4)、调焦模块、第二分光透镜(5)、聚焦透镜(6)和光电接收器(7)依次设置组成入射光路，所述第一分光透镜(2)和第二分光透镜(5)的反射光路在光电传感器(3)处交汇。2.根据权利要求1所述的多用混合激光雷达，其特征在于：所述光源(1)和第一分光透镜(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖骏，蒋从洋，刘晓英，
申请(专利权)人：深圳市意普兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：