[发明专利]一种激光雷达系统

说明书

公开了一种激光雷达系统。该激光雷达系统包括激光发射器，被配置为发射激光；发射光学系统，被配置为对所述激光发射器发射的激光进行整形；光学转镜，被配置为在所述第一方向上扫描所述激光；以及接收光学系统，被配置为接收由目标物漫反射的回波。此外，该激光雷达系统还包括激光探测器，该激光探测器被配置为将接收光学系统接收到的回波转换为电信号。

技术领域

本发明主要涉及激光雷达技术领域，具体地，涉及一种目标视场全覆盖的激光雷达系统。

背景技术

激光雷达原本用于测绘，随着其技术工艺不断进步，成本逐渐降低，应用范围开始逐步扩大。现阶段，激光雷达的下游应用市场主要包括自动驾驶、辅助驾驶、AGV的导航与防撞、服务机器人、工业测绘、资源勘探等领域。从技术原理分，主要有三角法激光雷达、TOF(Time Of Flight，飞行时间)系列激光雷达、相位法激光雷达三种。TOF激光雷达目前是主流，机械旋转式和固态激光雷达中的大多数都属于此列。它通过计算激光光源到被测物体的飞行时间来进行测距。

目前市面上广泛使用的机械旋转式的多线激光雷达内部有多个单点激光发射器与单点探测器，类似多台单点激光测距仪的堆叠，线数越多，生产装调难度越大，工艺越复杂，成本越高。且系统内空间利用率低，发热量大。另外，其激光雷达点云(Point Cloud)在竖直方向呈离散分布，对于小尺寸目标存在漏检风险。

因此，需要一种结构简单、装调方便且能够实现目标视场全覆盖的激光雷达系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种发射光学系统，包括：准直子单元，被配置为使光在第一方向上准直；以及角度控制子单元，被配置为控制光在第二方向上的发散角；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

根据一个实施例，所述第一方向是发射光的半导体激光发射器的快轴方向；并且所述第二方向是所述半导体激光发射器的慢轴方向。

根据一个实施例，所述准直子单元是非球面柱透镜。

根据一个实施例，所述角度控制子单元是柱面镜、柱面镜系统或衍射镜。

根据本发明的另一个方面，提供了一种激光雷达系统，包括：激光发射器，被配置为发射激光；发射光学系统，被配置为对所述激光发射器发射的激光进行整形；光学转镜，被配置为在所述第一方向上扫描所述激光；以及接收光学系统，被配置为接收由目标物漫反射的回波。

根据一个实施例，所述激光雷达系统还包括：激光探测器，被配置为将接收光学系统接收到的回波转换为电信号。

根据一个实施例，所述激光发射器选自半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、气体激光器。

根据一个实施例，所述光学转镜为平面反射镜、正反双面平面反射镜或多个反射镜面所围成的闭合多面体。

根据一个实施例，所述激光探测器为线阵APD阵列。

根据一个实施例，所述线阵APD的阵列单元沿所述第二方向布置。

本发明所述的激光雷达系统仅采用一个发射单元和一个接收单元，装调简单，成本低廉，体积小。更重要的，本发明所述的激光雷达系统点云(Segment Cloud)可在探测视场范围内达到100％覆盖(No-Gap)，避免了机械或其他方案激光雷达的扫描线束之间的间隔问题，大大降低了目标漏检概率。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的激光雷达系统的框图；

图2是从第一方向上观察的发射光学系统的示意图；

图3是从第二方向上观察的发射光学系统的示意图；