[实用新型]融合算法的光学传感器

说明书

本申请涉及一种融合算法的光学传感器，包括激光发射装置、激光接收装置和雷达电路板，雷达电路板连接激光发射装置和激光接收装置；雷达电路板用于根据预设相位算法控制激光发射装置和激光接收装置进行激光测距，得到第一距离数据；根据飞行时间法控制激光发射装置和激光接收装置进行激光测距，得到第二距离数据；以及根据第一距离数据和第二距离数据进行数据融合，得到更精确的测量距离；其中，预设相位算法的测距精度高于飞行时间法的测距精度，预设相位算法的重复测量频率低于飞行时间法。通过在飞行时间测距法基础上融合高精度的相位测距算法进行雷达测距，同时具备高测频和高精度，扩大了融合算法的光学传感器的应用范围。

技术领域

本申请涉及测距设备技术领域，特别是涉及一种融合算法的光学传感器。

背景技术

随着人工智能的发展，无人技术已经应用于生活的各个角落，如无人车，无人超市、扫地机、机器人、自动机械臂等，而很多无人技术产品都离不开光学传感器的运用。例如激光雷达作为一种光学传感器，是通过脉冲激光照射目标并用传感器测量反射脉冲返回时间来测量目标距离的测量仪器。

传统的激光雷达基于激光飞行时间测距，用机械转镜、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)振镜、激光相控阵单元等器件改变激光的出射角。基于激光飞行时间法测距的激光雷达量程较近(几十米到几百米量级)、重复测量频率高(万赫兹以上)但精度较差(厘米级)。另一种基于相位法的激光测距技术则特性几乎相反，量程较远(百米到千米量级)且精度较高(毫米级)，但相位法测距值包含2π周期不确定性，需用多个不同相位做测量和对比，多组测距值的交集即为准确测距值，整体上的重复测量频率低(一般千赫兹以下)而很少在激光雷达上使用。如何提供一种同时具备高重复测量频率和高精度的光学传感器，从而让光学传感器应用于更多领域，是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种同时具备高测频和高精度的光学传感器，扩大光学传感器的应用范围。

一种融合算法的光学传感器，包括激光发射装置、激光接收装置和雷达电路板，所述雷达电路板连接所述激光发射装置和所述激光接收装置；

所述雷达电路板根据预设相位算法控制所述激光发射装置和所述激光接收装置进行激光测距，得到第一距离数据；根据飞行时间法控制所述激光发射装置和所述激光接收装置进行激光测距，得到第二距离数据；以及根据所述第一距离数据和所述第二距离数据进行数据融合，得到更精确的测量距离；其中，所述预设相位算法的测距精度高于所述飞行时间法的测距精度，所述预设相位算法的重复测量频率低于所述飞行时间法。

在其中一个实施例中，所述激光发射装置包括激光发射器，所述激光发射器连接所述雷达电路板；所述雷达电路板控制所述激光发射器发射激光至目标物。

在其中一个实施例中，所述激光发射器为激光二极管。

在其中一个实施例中，所述激光接收装置包括接收透镜和激光接收器，所述激光接收器连接所述雷达电路板；目标反射激光经所述接收透镜传输至所述激光接收器。

在其中一个实施例中，融合算法的光学传感器还包括支撑台面，所述激光发射器和所述接收透镜设置于所述支撑台面。

在其中一个实施例中，融合算法的光学传感器还包括电机支架、旋转电机和反射镜，所述电机支架固定于所述支撑台面，所述旋转电机设置于所述电机支架，所述反射镜与所述旋转电机连接；所述反射镜将所述激光发射器发射的激光反射至目标物；并对目标反射激光进行反射后传输至所述接收透镜。

在其中一个实施例中，融合算法的光学传感器还包括测量激光发射方位角的编码盘。

在其中一个实施例中，所述反射镜为45度反射镜。

在其中一个实施例中，所述雷达电路板包括MCU，所述MCU连接所述激光发射装置和所述激光接收装置。