[实用新型]一种基于时间飞行法的激光雷达系统

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达技术领域，尤其涉及一种基于时间飞行法的激光雷达系统。

背景技术

激光雷达作为一种测距设备，具有精度高、抗干扰能力强，反应速度快等优点，适用于多种使用环境。

在实际应用中，激光测距主要包括飞行时间测距以及三角测距两种，其中，飞行时间测距是通过激光雷达内部的光学结构，将激光投射到特定方向上的物体，当激光接触到物体上时，会反射回部分光线，激光雷达接收该反射回的光线以后，可以通过计算激光在发射到接收到反射光这个过程中的飞行时间，来计算出雷达到所照射物体之间的距离。当需要通过单一光路获取多个角度范围的物体的距离时，只能使用滑环将整个激光雷达进行转动，来实现对转动范围内所照射到的物体进行测距。

但是，为了对多个角度范围内所照射到的物体进行测距，采用滑环的方式对雷达进行转动会产生雷达转动部分使用寿命短的问题，且现有可转动激光雷达的光路设计较为复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于时间飞行法的激光雷达系统、系统，旨在解决现有激光雷达因采用滑环作为转动部分所产生的寿命短、结构复杂及成本高的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种基于时间飞行法的激光雷达系统，所述系统包括：

用于产生激光的激光器；

对所述激光的发射光路进行偏转控制，以对预设范围内的目标物体发射激光的光路扫描单元；

与所述激光器发射的激光发射光路同轴，用于接收通过所述光路扫描单元反射的目标物体反射光，并输出电信号的反射光接收单元；

根据所述电信号，生成所述装置与所述目标物体之间的距离信息，并将多个所述距离信息进行处理，生成预设范围内的目标物体位置信息的信号处理单元；以及

容纳所述激光器、光路扫描单元及反射光接收单元的壳体，所述壳体在所述光路扫描单元与所述目标物体之间设有滤光件。

优选的，所述光路扫描单元包括：

一沿所述激光发射光轴设置，用于遮挡所述激光照射到所述滤光件所反射回的散杂光的遮光件。

优选的，所述遮光件一端抵近所述激光器的发射口，另一端抵近所述滤光件。

优选的，所述光路扫描单元包括：

偏转镜；以及

与所述偏转镜连接，用于对所述偏转镜进行转动控制的转动机构。

优选的，所述偏转镜为反射镜或棱镜。

优选的，所述转动机构包括：

与所述反射镜或棱镜连接的受控驱动电机。

优选的，所述转动机构包括：

用于获取转动角度信息的转动角度编码器。

优选的，所述滤光件为正圆台结构，并在内部形成一可容纳所述光路扫描单元转动的腔体；

其中，在所述腔体的底部，设有用于吸收所述发射激光在所述滤光件所反射的回光的第一吸光部。

优选的，所述滤光件为倒圆台结构，并在内部形成一可容纳所述光路扫描单元转动的腔体；

其中，在所述腔体的顶部，设有用于吸收所述发射激光在所述滤光件所反射的回光的第二吸光部。

优选的，所述第一吸光部或第二吸光部为表面具有吸光层的凹槽，所述凹槽位于所述发射激光在所述滤光件所反射的回光的光路上。

优选的，反射光接收单元包括：

将所述目标物体反射光进行会聚的聚光组件；以及

接收所述聚光组件会聚的目标物体反射光，并输出电信号的光电探测器。

优选的，所述聚光组件的中轴处设有用于容纳所述激光器的通孔。

优选的，所述聚光组件为非球面透镜。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型相对于传统采用滑环作为转动机构的装置而言，利用光路扫描单元对激光的发射光路进行偏转控制，只需要对光路进行控制即可，不需要将整个激光雷达装置进行偏转实现多角度的扫描，这样，避免了驱动整个激光雷达装置的复杂滑环结构，只需进行光路偏转，其雷达结构的实现可以更为简单，同时，由于不需要滑环来转动整个激光雷达装置，降低了磨损度，使用寿命更长；另外，将反射光接收单元与激光发射光路进行同轴设置，使得激光的光路结构更为简单，从而使得激光雷达装置的成本更低。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种基于时间飞行法的激光雷达系统的剖面结构图；

图2是本实用新型实施例提供的激光雷达系统的整体结构图；

图3是本实用新型实施例提供的激光雷达系统的第一视角结构图；