本實(shí)用新型涉及檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種多線激光雷達(dá)。

背景技術(shù)：

激光雷達(dá)是以發(fā)射激光光束來(lái)探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，其工作原理是先向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)激光光束，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，例如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

多線激光雷達(dá)是激光雷達(dá)的一種，是通過(guò)半導(dǎo)體激光發(fā)射器發(fā)射激光，并對(duì)回波光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)的，多線激光雷達(dá)包括多個(gè)激光發(fā)射器，每一個(gè)激光發(fā)射器可以測(cè)量一個(gè)距離。激光激光器的發(fā)射電路器件較為復(fù)雜，體積也較大，因此無(wú)法在較小的范圍內(nèi)堆疊足夠多的數(shù)量，單位范圍內(nèi)激光線數(shù)即激光發(fā)射器的堆疊數(shù)量是影響多線激光雷達(dá)垂直分辨率的重要因素，因此現(xiàn)有技術(shù)中的多線激光雷達(dá)垂直分辨率仍然較低。

可見(jiàn)，現(xiàn)有的多線激光雷達(dá)體積龐大，垂直分辨率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種多線激光雷達(dá)，能減小體積，提高垂直分辨率。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案：

一方面，提供了一種多線激光雷達(dá)，其特征在于，包括：

激光發(fā)射器，用于發(fā)射激光；

壓縮整形單元，用于將所述發(fā)射激光耦合進(jìn)入發(fā)射端光纖中；

所述發(fā)射端光纖用于導(dǎo)出發(fā)射激光至發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元；

所述發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元用于將所述發(fā)射激光準(zhǔn)直為平行光。

可選的，還包括發(fā)射端光纖頭，設(shè)置與所述發(fā)射端光纖與發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元之間。

可選的，所述發(fā)射激光從所述發(fā)射端光纖出射后，出光點(diǎn)位于所述發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元的焦平面上。

可選的，還包括：

接收端光學(xué)準(zhǔn)直單元，用于接收反射激光；

接收端光纖，用于將所述反射激光導(dǎo)入所述光纖準(zhǔn)直單元；

所述光纖準(zhǔn)直單元，用于將所述反射激光聚焦；

激光接收器，用于接收所述光纖準(zhǔn)直單元聚焦后的反射激光。

可選的，還包括接收端光纖頭，設(shè)置于所述接收端光纖與接收端光學(xué)準(zhǔn)直單元之間。

可選的，所述激光發(fā)射器、壓縮整形單元、發(fā)射端光纖以及發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元設(shè)置于所述激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。

可選的，所述接收端光學(xué)準(zhǔn)直單元、接收端光纖以及激光接收器設(shè)置于所述激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。

本實(shí)用新型的實(shí)施例中公開(kāi)了一種多線激光雷達(dá)，包括激光發(fā)射器，用于發(fā)射激光；壓縮整形單元，用于將所述發(fā)射激光耦合進(jìn)入發(fā)射端光纖中；發(fā)射端光纖，用于導(dǎo)出發(fā)射激光至發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元；發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元，用于將發(fā)射激光準(zhǔn)直為平行光。本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)，在壓縮整形透鏡與發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元之間采用光纖導(dǎo)入發(fā)射激光，光纖的外徑很細(xì)，可以較為緊密的安裝，從而可以提高發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元的焦平面上出光點(diǎn)的密度，提高激光雷達(dá)的垂直空間分辨率，還可以縮小激光雷達(dá)的體積。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的光路示意圖；

圖4所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型如下實(shí)施例提供了一種多線激光雷達(dá)，能提高多線激光雷達(dá)的垂直分辨率，縮小體積。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述多線激光雷達(dá)，包括：

激光發(fā)射器101，用于發(fā)射激光；

壓縮整形單元102，用于將所述發(fā)射激光耦合進(jìn)入發(fā)射端光纖中；

發(fā)射端光纖103，用于導(dǎo)出發(fā)射激光至發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元；

發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元105，用于將所述發(fā)射激光準(zhǔn)直為平行光。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述激光從發(fā)射端光纖出射后，出光點(diǎn)位于所述發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元的焦平面上。

本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)，在壓縮整形透鏡與發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元之間采用光纖導(dǎo)入發(fā)射激光，光纖的外徑很細(xì)，可以較為緊密的安裝，從而可以提高發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元的焦平面上出光點(diǎn)的密度，提高激光雷達(dá)的垂直空間分辨率。同時(shí)，由于光纖很細(xì)，還可以減小激光雷達(dá)的體積，降低成本。

圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，多線激光雷達(dá)還包括發(fā)射端光纖頭105，設(shè)置于所述發(fā)射端光纖103與發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元105之間。

發(fā)射端光纖頭可以提高光在發(fā)射端光纖端面的透射率，提高發(fā)射端光纖端面的可靠性，從而提高整個(gè)多線激光雷達(dá)的性能。

圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的光路示意圖，如圖3所示，激光發(fā)射器(圖3中未示出)發(fā)射激光，壓縮整形單元(圖3中未示出)將發(fā)射激光耦合進(jìn)入發(fā)射端光纖中，發(fā)射端光纖較細(xì)，因此在圖3中未示出，但是可以認(rèn)為每一條光路301都是由一條光纖導(dǎo)出的。激光從發(fā)射端光纖出射后，出光點(diǎn)位于發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元302的焦平面上。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用的光纖的直徑為125微米，在多線激光雷達(dá)的垂直方向上安裝密度靈異高達(dá)80路/10mm，是現(xiàn)有技術(shù)中普通激光雷達(dá)的十余倍，因此可以大幅度提高激光雷達(dá)的垂直分辨率，還可以縮小激光雷達(dá)的體積。同時(shí)，多路裝配的時(shí)候，光纖的體積小、重量輕，在調(diào)試的時(shí)候也比較方便，可以提高效率，節(jié)約成本。

圖4所示為本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，所述激光雷達(dá)還包括：

接收端光學(xué)準(zhǔn)直單元401，用于接收反射激光；

接收端光纖403，用于將所述反射激光導(dǎo)入光纖準(zhǔn)直單元；

光纖準(zhǔn)直單元404，用于將所述反射激光聚焦；

激光接收器405，用于接收所述光纖準(zhǔn)直單元聚焦后的反射激光。

還包括接收端光纖頭402，設(shè)置于連接所述接收端光纖403與接收端光學(xué)準(zhǔn)直單元401之間。

多線激光雷達(dá)的發(fā)射端采用了發(fā)射端光纖，在接收端可以采用相類似的結(jié)構(gòu)，即采用接收端光纖，可以較為緊密的安裝，減小激光雷達(dá)的體積。

圖5所示為本實(shí)用新型多線激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)510、通訊系統(tǒng)520以及固定機(jī)構(gòu)530。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)510上設(shè)置有FPGA主控系統(tǒng)511、發(fā)射系統(tǒng)512和接收系統(tǒng)513。

發(fā)射系統(tǒng)512包括上述實(shí)施例的激光發(fā)射器、壓縮整形單元、發(fā)射端光纖以及發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元設(shè)置。發(fā)射系統(tǒng)512的具體結(jié)構(gòu)和功能如上所述，在此不再贅述。

接收系統(tǒng)513包括上述實(shí)施例的接收端光學(xué)準(zhǔn)直單元、接收端光纖、光纖準(zhǔn)直單元以及激光接收器。接收系統(tǒng)513的具體結(jié)構(gòu)和功能如上所述，在此不再贅述。

在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中，光纖準(zhǔn)直單元也可以不設(shè)置于激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。

通訊系統(tǒng)520可以是帶能量傳輸?shù)臒o(wú)線通訊系統(tǒng)或有線通訊系統(tǒng)，用于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)510和固定機(jī)構(gòu)530之間的通訊。

固定機(jī)構(gòu)530上設(shè)置有高精度旋轉(zhuǎn)角測(cè)量系統(tǒng)531，F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)532以及多路激光測(cè)距數(shù)據(jù)輸出接口532等。

本實(shí)用新型實(shí)施例的多線激光雷達(dá)體積小、成本低、垂直分辨率高。

本實(shí)用新型的實(shí)施例中公開(kāi)了一種多線激光雷達(dá),在發(fā)射端，壓縮整形透鏡與發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元之間采用光纖導(dǎo)入發(fā)射激光，在接收端，也采用光纖導(dǎo)入反射激光。光纖的外徑很細(xì)，可以較為緊密的安裝，從而可以提高發(fā)射端光學(xué)準(zhǔn)直單元的焦平面上出光點(diǎn)的密度，提高激光雷達(dá)的垂直空間分辨率。同時(shí)，由于光纖很細(xì)，還可以減小激光雷達(dá)的體積，降低成本。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)可借助軟件加必需的通用硬件的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，通用硬件包括通用集成電路、通用CPU、通用存儲(chǔ)器、通用元器件等，當(dāng)然也可以通過(guò)專用硬件包括專用集成電路、專用CPU、專用存儲(chǔ)器、專用元器件等來(lái)實(shí)現(xiàn)，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。

以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。