[发明专利]一种360°环视的低成本立体成像传感器

说明书

本发明公开了一种360°环视的低成本立体成像传感器，包括共孔径激光发射单元、四象限探测组件、共光路镜筒、45°分光镜、锥面反射镜、汇聚透镜、四通道AD转换、全波形分析模块以及DSP片上信号处理单元；本发明利用45°分光镜和锥面反射镜实现了360°向外发射激光，四象限探测器探测光斑信息进行全波形分析判断多个激光回波的位置从而实现多目标立体成像。本发明具有可靠性高、结构简单，体积小，成本低等突出优势，并且能够在雨雾等极端天气工作，在车辆的辅助驾驶领域具有重要应用前景。

技术领域

本发明属于激光测距技术领域，特别是一种360°环视的低成本立体成像传感器。

背景技术

电动自行车日益成为人们短途出行和日常上下班的必备交通工具。但近些年来电动自行车事故率很高，多是由于驾驶员注意力不集中舒服造成的。并且在雨雾等恶劣天气驾驶者实现受扰的情况下更容易导致事故的发生。目前市面上防撞告警方法主要有超声波，激光雷达等方法。但超声波雷达存在作用距离近，易受到大气紊流和气涡的影响等局限性。激光雷达主要是以多线激光雷达为代表，虽然具有作用距离远，可实现360°环视等突出优点，但成本高，体积较大，并不能适用于电动自行车防撞领域。并且超声波雷达和激光雷达都只能探测到障碍物的距离信息，并不能探测到方位信息。进一步限制了其在电动自行车防撞领域的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种360°环视的低成本立体成像传感器，以应用于电动车防撞和汽车的智能驾驶中。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种360°环视的低成本立体成像传感器，包括共孔径激光发射单元、四象限探测组件、共光路镜筒、汇聚透镜、45°分光镜、锥面反射镜、全波形分析模块、四通道AD转换组件以及信号处理单元；

所述共孔径激光发射单元在45°分光镜的反射轴线上，且共孔径激光发射单元的发射轴和45°分光镜的反射轴垂直，所述45°分光镜设置在锥面反射镜轴线上且与锥面反射镜的轴线成45°角；所述45°全反镜设置在共光路镜筒内；所述共光路镜筒开有三个端口，一个端口朝向锥面反射镜且和锥面反射镜共轴，第二个端口朝向共孔径激光发射单元且与共孔径激光发射单元共轴，第三个端口朝向四象限探测组件且和四象限探测组件的光轴共轴；所述的四象限探测组件、汇聚透镜设置在45°分光镜透射轴线上，且四象限探测组件的光轴和锥面反射镜的光轴重合，所述的四象限探测组件和四通道AD转换组件相连，四通道AD组件转换和全波形分析模块相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)本发明采用四象限探测器作为探测组件，通过全波形分析可以进行探测多个目标距离又能通过光斑位置分析多个目标距离的方向进行立体成像，克服了传统手段上只能进行单一目标测距的缺点。

(2)本发明采用锥形反射镜环视方法，在不采用旋转扫描部件的前提下巧妙解决了激光告警的360度环视问题。

(3)本发明利用激光作为光源，激光具有穿透能力强，方向性好等特点，使得传感器能够在雨雾等极端天气工作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种360°环视的低成本立体成像传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。

结合图1，本发明的一种360°环视的低成本立体成像传感器，包括共孔径激光发射单元1、四象限探测组件2、共光路镜筒8、汇聚透镜9、45°分光镜7、锥面反射镜6、全波形分析模块4、四通道AD转换组件3以及DSP片上信号处理单元5；