[实用新型]一种激光雷达

说明书

本实用新型涉及雷达技术领域。本实用新型公开了一种激光雷达，包括一激光器和接收系统，所述激光器用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，所述接收系统至少包括第一接收系统和第二接收系统，所述第一接收系统与激光器间隔设置，所述第二接收系统设置在第一接收系统与激光器之间，所述第一接收系统用于接收第一近点至第一远点范围内的待测目标反射回来的激光，所述第二接收系统用于接收第二近点至第二远点范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点到激光器的距离小于第一近点到激光器的距离小于等于第二远点到激光器的距离小于第一远点到激光器的距离。本实用新型具有超小盲区甚至无盲区，且又可满足小型化要求。

技术领域

本实用新型属于雷达技术领域，具体地涉及一种激光雷达。

背景技术

激光雷达具有结构相对简单、高单色性、高方向性、相干性好、测量精度较高、空间分辨率高、探测距离远、价格便宜等优点；已被广泛地应用，应用范围大至大气、海洋和陆地进行高精度遥感探测的有效方法，小至家用智能扫地机器人导航避障。

目前机械式单线扫描激光雷达多采用三角法获取距离信息。三角测距原理为：激光器发射一束准直激光，光束照射到待测目标后发生漫反射，反射光被镜头接收并成像在成像传感器上，当光束照到不同距离的物体的反射光从不同角度进入镜头，在成像传感器上的成像光斑位置也不同，根据成像传感器上光斑的位置可以得到对应距离信息。如图1所示，待测目标距离激光器距离可由如下公式求得：

q＝(f·s)/x (1)

d＝q/sin(β) (2)

对(1)式转换成

x＝(f·s)/q (3)

再对(3)式对q求导得：

dq/dx＝-q²/(f·s) (4)

其中，q：系统至待测目标的距离，s：激光器和镜头光心的间距，d：激光器至待测目标的距离，f：镜头焦距，x：光斑在成像传感器上的位移量，β：激光出射方向与成像传感器的接收面的夹角。

可以看出，当待测目标的距离变远后，从摄像机获得的像素点每移动一个单位距离，求出的距离值得跳变会大幅增大，也即精度变低，所以，要保证dq控制在一定范围内，那么就要求较大的f·s值，或者更小的传感器分辨率dx。而由于结构小型化的需求以及现有成像传感器的分辨率的限制，镜头焦距f需保持较大值，也即镜头的视场角受限，无法取很大，导致现有基于三角法测距的单个镜头的激光雷达测距存在较大的盲区，这会限制雷达的安装位置和功能使用。

发明内容

本实用新型的目的在于为解决上述问题而提供一种具有超小盲区甚至无盲区，又可满足小型化要求的激光雷达。

为此，本实用新型公开了一种激光雷达，包括一激光器和接收系统，所述激光器用于发射激光至待测目标，接收系统用于接收待测目标反射回来的激光，所述接收系统至少包括第一接收系统和第二接收系统，所述第一接收系统与激光器间隔设置，所述第二接收系统设置在第一接收系统与激光器之间，所述第一接收系统用于接收第一近点至第一远点范围内的待测目标反射回来的激光，所述第二接收系统用于接收第二近点至第二远点范围内的待测目标反射回来的激光，第二近点到激光器的距离小于第一近点到激光器的距离小于等于第二远点到激光器的距离小于第一远点到激光器的距离。

进一步的，所述第一接收系统包括第一镜头和第一成像传感器，所述第二接收系统包括第二镜头和第二成像传感器，所述第一镜头的光轴与第二镜头的光轴平行。

更进一步的，所述第一镜头与第二镜头为相同规格的镜头。