[实用新型]一种线扫描激光雷达传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光测距技术领域，具体是一种线扫描激光雷达测距传感器。

背景技术

随着二十世纪六十年代激光技术发明以来，激光技术已经被广泛地应用于军事、工业、科研等诸多领域。由于激光具有高度相干性、单一波长、高亮度、窄发散角等许多其它光源所不具备的特性，激光被广泛应用在测量领域，激光测距就是其中一个最简单的应用。目前的激光测距仪根据用途不同，测量范围在数米到数百公里不等，测距精度达到数毫米到数十厘米不等。以基本的激光测距仪为原型，人们又开发出了许多衍生品，如激光扫描测距仪，激光三维成像仪等等，多是在激光测距仪的基础上加上扫描的功能，实现对一个线目标或者一个面目标的多点测距，最终实现物体轮廓测量的目的。

目前提供激光扫描测距/成像设备的公司几乎绝大多数都是国外公司，导致了产品售价高，缺乏技术支持，购买周期长，工程应用成本高。国内开展此类技术研发的还多为大学和研究所，定位通常是针对科研和学术，而不是应用型研究。为数不多的几家公司，也是以国外产品的二次开发为主。这主要是因为激光测距/成像技术涉及面广，进入门槛高，属于技术密集型产品。

因此，研发一种激光测距/成像产品，基本达到目前市场上同类产品的技术指标，而售价低于同类产品，就可以较低的价格占领市场，具有广阔的市场前景。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种线扫描激光雷达传感器，用于扇面测距的设备和方法。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，

一种线扫描激光雷达传感器，包括有激光器LD、扫描电机、三角棱镜、接收传感器和微处理器，所述激光器LD和接收传感器同电源相接，扫描电机连接扫描电机驱动，其特征在于：所述接收传感器由接收望远镜、窄带滤光片、APD(雪崩光电二极管)和前置放大器组成，将所述窄带滤光片、APD和前置放大器固定在安装基座上，接收望远镜固定于安装基座的前端，用于接收激光器LD射出激光光束时形成激光脉冲产生的部分能量。

还包括所述扫描电机上设置的120°扫描镜，用于接收由三角棱镜反射的激光光束，再由120°扫描镜发射到被测目标上。

所述扫描电机在一个目标点测量完成后，自动转换120°扫描镜一个角度，转换的角度是受控的，通过软件设定转换的角度，分0.25°、0.5°、1°三个档位。

所述激光器LD前端设置准直镜，用于将激光器LD中发出的激光光速经由准直镜后呈直线射出。

所述接收传感器外接时间间隔测量模块，时间间隔测量模块上连接激光主波接收模块，在所述时间间隔测量模块同接收传感器、激光主波接收模块分别相连接后，和微处理器之间双向数据和指令连接。

所述扫描电机驱动也同微处理器之间数据和指令传输连接。

所述微处理器上外接输出接口。

本实用新型的原理是利用对激光传播往返时间的测量来完成的，由激光器LD产生激光光束，激光光束经准直镜瞄准后射向三角棱镜，三角棱镜将激光光束一部分发射到激光主波接收模块，一部分光束经三角棱镜反射到120°扫描镜上，再由120°扫描镜发射到被测目标，遇到目标后，激光脉冲的部分能量从目标返回到接收望远镜上，由窄带滤波片过滤掉杂散光，经过APD、前置放大器进行放大整形，由时间间隔测量模块分别记下接收激光主波时间与目标反射回到接收望远镜的时间间隔，通过公式得出目标距离。

其中光速为C，从发射信号和回波的时间间隔t，则目标距离L为：

L=c2t]]>

本实用新型的有益效果是通过一个120°扫描镜、扫描电机、扫描电机驱动，由微处理器控制的扫描电机在一个目标点测量完成后，自动转换120°扫描镜一个角度(参见图2)，其中转换的角度是受控的，可以通过软件设定转换的角度，分0.25°、0.5°、1°三个档位，由微处理器控制每次激光光束发射，每完成一个目标测量，微处理器给出信号让扫描电机旋转一个角度，再测量一个目标，以此类推，整个角度扫描完成后，可以得出一组的测量数据结果，完成更加精确地目标测量。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型扫描角度示意图。

具体实施方式