[发明专利]一种激光雷达系统

说明书

本发明提供一种激光雷达系统，包括：发射模块，用于发射探测激光束；反射模块，用于接收所述探测激光束并反射至待测目标，及用于接收并反射经所述待测目标反射的回波信号；接收模块，用于接收并处理经所述反射模块反射的所述回波信号；其中，所述接收模块包括接收透镜组，所述反射模块与所述接收透镜组的焦平面呈预设夹角，所述反射模块能够绕第一轴线旋转运动，所述第一轴线与所述接收透镜组的光轴平行或重合；所述反射模块包括多个扫描单元，多个所述扫描单元呈二维阵列分布，每个所述扫描单元能够沿竖直方向发生俯仰偏转。本发明激光雷达系统具有较远的探测距离，分辨率高且成本低。

技术领域

本发明涉及环境感知技术领域，特别涉及一种激光雷达系统。

背景技术

激光雷达是一种主动式探测系统，其工作原理是向待测目标主动发射激光信号，并接收目标反射回的激光信号，通过对发射和接收信号的特征进行比较分析，获得待测目标的信息。目前很多激光雷达基于脉冲飞行时间(PTOF)测距原理实现对目标距离和轮廓等信息的检测，在自动驾驶、地形测绘、公路检测、矿场检测、城市三维建模等领域有广泛的应用前景。

对三维激光雷达而言，为了获得目标的三维信息，需要激光雷达同时沿着水平方向和垂直方向进行扫描。目前大多数商用化产品是采用多个激光器和多个探测器实现多线扫描的，通过增加激光器和探测器的数目，可使激光雷达的分辨率得到提高。这种系统方案虽然能够实现较大的探测距离，但高昂的成本使其难以得到大规模应用。

因此，有必要对现有激光雷达的光路系统进行改进，以弥补现有技术的不足。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，本发明公开了一种激光雷达系统，包括：

发射模块，用于发射探测激光束；

反射模块，用于接收所述探测激光束并反射至待测目标，及用于接收并反射经所述待测目标反射的回波信号；

接收模块，用于接收并处理经所述反射模块反射的所述回波信号；

其中，所述接收模块包括接收透镜组，所述反射模块与所述接收透镜组的焦平面呈预设夹角，所述反射模块能够绕第一轴线旋转运动，所述第一轴线与所述接收透镜组的光轴平行或重合；

所述反射模块包括多个扫描单元，多个所述扫描单元呈二维阵列分布，每个所述扫描单元能够沿竖直方向发生俯仰偏转，用于改变所述探测激光束的出射方向，以及用于改变所述回波信号的传输方向。

作为一种实施方式，所述接收透镜组的中心设有通孔，所述发射模块安装于所述通孔内；

所述发射模块包括激光光源和准直单元，所述激光光源用于发射所述探测激光束，所述准直模块用于准直所述探测激光束，并入射至所述反射模块。

作为一种实施方式，所述发射模块包括依次设置的激光光源、准直单元和反射单元，所述反射单元位于所述反射模块与所述接收透镜组之间；

所述激光光源用于发射所述探测激光束；

所述准直单元用于准直所述探测激光束，并传输至所述反射单元，

所述反射单元用于接收准直后的所述探测激光束，并反射至所述反射模块；

其中，所述反射单元的反射面积小于所述反射模块的反射面积。

进一步地，所述接收模块还包括探测单元，所述探测单元用于接收并处理经所述接收透镜组会聚的所述回波信号。

进一步地，所述接收模块还包括过滤单元，所述过滤单元与所述探测单元相邻设置，所述过滤单元设置于所述探测单元的接收侧，所述过滤单元与所述探测单元之间具有预设距离；

所述过滤单元用于过滤掉预设波长范围以外的光信号，及透过经所述接收透镜组传输的所述回波信号。