一种360制造技术

本实用新型专利技术属于单线激光雷达结构技术领域，具体涉及一种360

【技术实现步骤摘要】
一种360
°
扫描单线激光雷达结构


[0001]本技术属于单线激光雷达结构
，具体涉及一种360
°
扫描单线激光雷达结构。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达作为一种有效的距离测量手段，具有测量速度快、获取的数据精度高、实时性强等优点，能适应光照、雨雪等天气复杂的环境，被广泛用于各个领域中。此外，激光雷达与普通微波雷达还具有分辨率高的特点，通常角分辨率不低于0.1mard也就是说可以分辨3千米距离上相距0.3米的两个目标(这是微波雷达无论如何也办不到的)，并可同时跟踪多个目标；距离分辨率可达0.1米；速度分辨率能达到10米/s以内。距离和速度分辨率高，意味着可以利用距离——多谱勒成像技术来获得目标的清晰图像。同时，由于激光直线传播、方向性好、光束非常窄，只有在其传播路径上才能接收到，因此敌方截获非常困难，且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小，可接收区域窄，有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低；另外，与微波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同，自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多，因此激光雷达抗有源干扰的能力很强，适于工作在日益复杂和激烈的信息战环境中。
[0003]由于激光雷达存在的诸多优点，激光雷达的应用领域也非常多，而激光雷达按照线束可分为单线激光雷达以及多线激光雷达，单线激光雷达是目前成本最低的激光雷达，成本低，也意味着最接近量产，因此单线激光雷达的往往应用性也较好。这种单束激光的工作原理是发射器在激光雷达内部进行匀速的旋转，每旋转一个小角度即发射一次激光，轮巡一定的角度后，就生成了一帧完整的数据。由于激光雷达在测距因为其优异的特性，在智能运动领域的感知环节中起着不可或缺的作用；而由于成本原因，在测距时多选用单线激光雷达的产品。
[0004]目前，一些已有的单线激光雷达的内部结构中，用于旋转机构往往是位于扫描激光的上方的，因此就需要供电线从激光的下方延伸至激光的上方，从而实现对旋转机构的供电，而当激光照射到供电线上时，就会产生回波信号并被接收器感知到，因此当这种扫描结构在供电线所在区域进行扫描时，所扫描到的目标是供电线而不是远处的目标，同时，也正是由于这种原因，造成了激光雷达的扫描结构的其扫描角度范围在280
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左右，而无法实现360
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扫描。
[0005]针对这一问题，部分单线激光雷达所采用的方式，是利用无线传输的方式来控制旋转机旋转，从而规避带供电线这种扫描结构带来的扫描角度限制的问题，但是这种方式的缺陷在于需要将整个测距模块都放置在转动部件上，如此则增加了旋转电机的负载，导致整体扫描速率的下降；同时由于需要采用无线供电技术、无线信号传输技术，大大增加整体技术的复杂度和生产成本，严重的限制了单线激光雷达的适用场景和量产化进程；为此，有必要设计一种能够结构简单并且能够实现360
°
扫描的单线激光雷达。

技术实现思路

[0006]为了解决现有单线激光雷达部分扫描范围被供电线遮挡的问题，本方案提供了一种360
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扫描单线激光雷达结构。
[0007]本技术所采用的技术方案为：
[0008]一种360
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扫描单线激光雷达结构，包括：
[0009]激光器，能够朝上发射激光；
[0010]透镜组件，设置于激光器的上方，并能够将激光变为一束平行且竖向朝上的准直光柱；
[0011]旋转反射镜，设置在透镜组件的上方并能够将所述准直光柱反射为平行的水平光柱，并且，该旋转反射镜能够在旋转电机控制下进行360
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转动；
[0012]遮光筒，设置于旋转反射镜的下方并能够与其同步转动；该遮光筒具有进光口和出光口，所述进光口与准直光柱相对，水平光柱从该遮光筒的出光口处射出；
[0013]接收器，设置于激光器的下方并用于接收激光的回波信号；该回波信号经过遮光筒，并由透镜组件聚焦至该接收器上；
[0014]以及供电线，从遮光筒的下方伸至遮光筒的上方并为旋转电机供电；该供电线包括有外包层和线芯；所述线芯呈扁平状并设置在外包层内，线芯的厚度方向垂直于所述水平光柱；所述外包层采用可透过水平光柱和回波信号的透明材质。
[0015]该单线激光雷达结构在扫描时，由于供电线采用可透过激光的外包层，因此，在出光口对准供电线时，外包层仅会产生较少的激光回波信号，同时又由于线芯采用扁平的结构，该线芯在水平光柱所产生个激光光斑区域的投影或遮挡较少，线芯也仅仅产生较少的激光回波信号，因此，在单线激光雷达结构扫描供电线所在的方向时，激光和目标所产生的回波信号能够穿过供电线并传递至接收器处，从而保证对目标的扫描，进而达到360
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扫描的效果，并避免了供电线对激光扫描的遮挡。
[0016]作为上述360
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扫描单线激光雷达结构的备选结构或补充设计：所述线芯包括有两个扁平的导电层和设置于两者之间的绝缘隔层。该结构中的两个导电层可以分别是第一导电层和第二导电层，两个导电层均可以采用铜箔，该绝缘隔层的厚度也较低，厚度与铜箔的厚度相当，从而使得线芯的厚度较低，从而使得减少激光照射到线芯上产生的回波信号；同时，在水平光柱与线芯斜向相对时，其线芯的宽度将会决定其在水平光柱所产生的激光光斑上的投影宽度，因此，应当在保证导电层满足供电电流输送要求的基础上，尽量的降低线芯的宽度。同时利用在绝缘隔层的两侧布置导电层的方式，实现双线路布置。
[0017]作为上述360
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扫描单线激光雷达结构的备选结构或补充设计：所述供电线的外包层内间隔设置有多个线芯；各个线芯相互平行。若旋转电机所需要的供电线路大于2，则需要多个线芯进行供电，而采用多个线芯间隔平行排列的方式，能够更有效的降低线芯所产生的回波信号。
[0018]作为上述360
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扫描单线激光雷达结构的备选结构或补充设计：所述遮光筒旋转至供电线处时，所述遮光筒的出光口与供电线之间的距离低于1mm。当供电线与出光口之间的距离较低时，激光照射到供电线上所产生的漫反射将会大部分被遮光筒的内壁吸收，而即使少量漫反射作为回波信号被接收器接受到，也可以根据这些回波信号的特性进行筛除，从而有效的保证对目标所产生的回波信号的筛选。
[0019]作为上述360
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扫描单线激光雷达结构的备选结构或补充设计：所述出光口的内径小于等于9mm；所述供电线的宽度小于等于2.7mm。出光口的距离较小时，激光的聚焦性就更高，使得回波信号由目标上近似于一个点的位置产生，从而有效的降低干扰。此外，虽然供电线的所产生的回波信号较少，但是如果目标所产生的回波信号较少时，也会对检测结果产生影响，供电线和目标所产生的回波信号的比例是一个较为关键的要素，需要明确的是目标所产生的回波信号与供电线所产生的回波信号的比例值越大越好；目前，本技术所开发的产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种360
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扫描单线激光雷达结构，其特征在于：包括：激光器(9)，能够朝上发射激光；透镜组件，设置于激光器(9)的上方，并能够将激光变为一束平行且竖向朝上的准直光柱；旋转反射镜(4)，设置在透镜组件的上方并能够将所述准直光柱反射为平行的水平光柱，并且，该旋转反射镜(4)能够在旋转电机(3)控制下进行360
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转动；遮光筒(5)，设置于旋转反射镜(4)的下方并能够与其同步转动；该遮光筒(5)具有进光口和出光口，所述进光口与准直光柱相对，水平光柱从该遮光筒(5)的出光口处射出；接收器(10)，设置于激光器(9)的下方并用于接收激光的回波信号；该回波信号经过遮光筒(5)，并由透镜组件聚焦至该接收器(10)上；以及供电线(11)，从遮光筒(5)的下方伸至遮光筒(5)的上方并为旋转电机(3)供电；该供电线(11)包括有外包层(111)和线芯(112)；所述线芯(112)呈扁平状并设置在外包层(111)内，线芯(112)的厚度方向垂直于所述水平光柱；所述外包层(111)采用可透过水平光柱和回波信号的透明材质。2.根据权利要求1所述的360
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扫描单线激光雷达结构，其特征在于：所述线芯(112)包括有两个扁平的导电层和设置于两者之间的绝缘隔层(1122)。3.根据权利要求2所述的360
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扫描单线激光雷达结构，其特征在于：所述供电线(11)的外包层(111)内间隔设置有多个线芯(112)；各个线芯(112)相互平行。4.根据权利要求1所述的360
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扫描单线激光雷达结构，其特征在于：所述遮光筒(5)旋转至供电线(11)处时，所述遮...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖岗，肖伟，张帅，刘鹏，陈杰，
申请(专利权)人：上海星秒光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：