[发明专利]一种基于单激光测距装置的四线激光雷达扫描装置

说明书

本发明公开了一种基于单激光测距装置的四线激光雷达扫描装置，包括安装于基座的激光测距装置、驱动电机和光学转镜，所述光学转镜为光学四棱转镜，所述光学四棱转镜由驱动电机驱动旋转，所述激光测距装置发射光轴与水平面平行，所述激光测距装置垂直于光学四棱转镜的旋转轴，所述激光测距装置包括用于发射激光光束的激光发射模块和用于检测激光反射回波的激光接收模块；所述激光发射模块前端设置有可调焦激光光学准直镜头，所述可调焦激光光学准直镜头用于增加激光能量聚集，所述激光接收模块的前端设置有用于增强回波信号信噪比的窄带滤光模块。通过一束激光实现四线激光扫描，比单线二维激光雷达性能高，可简单成像，工艺简单，成本低，可量产。

技术领域

本发明涉及一种四线激光雷达扫描装置，具体地涉及一种基于单激光测距装置的四线激光雷达扫描装置。

背景技术

目前，市场上激光雷达主要有两类：32~64线机械式全旋转激光雷达；单线二维激光雷达。

32~64线机械式全旋转激光雷达：采用32或64对激光测距装置，在旋转平台上进行三维扫描，系统性能高，成像效果好，但是制造成本高，光轴调试极其困难，系统稳定性较差，旋转件损耗大，寿命有限，且量产难度大。

单线二维激光雷达：采用单激光测距装置，将单点测距模块进行旋转实现简易的二维扫描，系统简单，可量产，但出点数极低、辨识度差，无法满足辅助驾驶等高科技领域的成像要求。

例如，公告号为CN 106324611的中国专利文献公开了一种二维的激光雷达扫描装置，包括激光测距设备101、光学转镜102和电机103成一条线设置在基座104上，所述激光测距设备101的出射光束经光学转镜102的反射镜，平行出射，出射光束遇到障碍物后，障碍物会将一定的光反射，反射的激光为回波信号，所述回波信号再次经光学转镜102的反射镜回到激光测距设备101的接收面中，经处理后得到当前的距离信息；电机103带动光学转镜102以一定的速度匀速旋转，在旋转过程中，对应不同的角度激光测距设备101都会测得当前的距离信息，不同角度的距离信息通过设置在激光测距设备(101)上的通讯端口105上传数据处理设备后，经处理显示当前的扫描信息，数据处理设备可以采用计算机，所述光学转镜102的反射镜与出射激光成450夹角。出点数极低、辨识度差，无法满足辅助驾驶等高科技领域的成像要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于单激光测距装置的四线激光雷达扫描装置，能完成一定视场角内的四线激光扫描，解决现有多线激光雷达稳定性差，制造成本高，量产难度大的问题，同时平衡了产品成像性能，增加出点数，解决现有单线二维激光雷达无法成像的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于单激光测距装置的四线激光雷达扫描装置，包括安装于基座的激光测距装置、驱动电机和光学转镜，所述光学转镜为光学四棱转镜，所述光学四棱转镜由驱动电机驱动旋转，所述激光测距装置发射光轴与水平面平行，所述激光测距装置垂直于光学四棱转镜的旋转轴，所述激光测距装置包括用于发射激光光束的激光发射模块和用于检测激光反射回波的激光接收模块；所述激光发射模块前端设置有可调焦激光光学准直镜头，所述可调焦激光光学准直镜头用于增加激光能量聚集，所述激光接收模块的前端设置有用于增强回波信号信噪比的窄带滤光模块。

优选的技术方案中，所述光学四棱转镜包括四个反射镜和设置于内部中心的旋转轴，所述四个反射镜通过骨架固定于旋转轴。

优选的技术方案中，所述光学四棱转镜的反射镜与旋转轴的夹角之差为1°。

优选的技术方案中，所述光学四棱转镜的A反射镜夹角β1为-1.5°，B反射镜夹角β2为-0.5°，C反射镜夹角β3为0.5°，D反射镜夹角β4为1.5°。

优选的技术方案中，所述光学四棱转镜的底部向内侧延伸有安装槽，所述安装槽与驱动电机匹配，所述光学四棱转镜的上部安装于轴承座，所述轴承座通过轴承支架安装于固定支架。