本實用新型主要涉及光電探測領(lǐng)域，具體涉及一種單線掃描式激光雷達。

背景技術(shù)：

激光雷達關(guān)鍵是技術(shù)一直被歐美國家壟斷，價格昂貴，我國研制激光雷達起步較晚，技術(shù)尚不成熟。而激光雷達在軍事、汽車、機器人和航海等領(lǐng)域的需求量日漸增多。因此，自主研發(fā)一種精度高，安全可靠，使用范圍廣，成本較低的激光雷達顯得尤為關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，降低激光雷達生產(chǎn)成本，提供一種一種單線掃描式激光雷達。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種單線掃描式激光雷達，其特征在于：包括控制電路、電機、計時器、反光鏡、輔助光發(fā)射器、激光發(fā)射器、調(diào)制器、檢光器、檔位器和對外接口；所述電機的輸出軸與檢光器、反光鏡機械連接，電機帶動反光鏡和檢光器一起轉(zhuǎn)動，反光鏡呈45°傾斜設(shè)置，反光鏡設(shè)置在調(diào)制器的入射光路上，輔助光發(fā)射器發(fā)出的輔助光信號、激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號入射到調(diào)制器上；所述控制電路通過電機接口與電機相連，控制電路可以設(shè)置電機的轉(zhuǎn)速、從電機接口讀取電機的實際轉(zhuǎn)速；控制電路通過計時器接口與計時器相連，控制電路可以控制計時器的開始和停止、讀取計時器的時間數(shù)值；控制電路與激光發(fā)射器電氣相連，控制電路控制激光發(fā)射器，使能向外發(fā)送激光脈沖；控制電路與輔助光發(fā)射器電氣連接，控制電路控制輔助光發(fā)射器電，使能向外發(fā)送輔助光脈沖；控制電路與檢光器電氣連接，控制電路接收檢光器判斷是否接收到調(diào)制光的電平信號；控制電路與檔位控制器電氣相連，控制電路接收檔位器的編碼指令；控制電路與對外接口電氣相連，對其輸送時間信號和角度信號。

所述的一種單線掃描式激光雷達，其特征在于：所述電機由控制電路設(shè)定旋轉(zhuǎn)頻率f，旋轉(zhuǎn)頻率f的范圍是0.5Hz-1000Hz

所述的一種單線掃描式激光雷達，其特征在于：所述反光鏡的鏡面表面設(shè)有 涂層，可以有效提高光反射率，將絕大部分調(diào)制光束水平反射到外界。

所述的一種單線掃描式激光雷達，其特征在于：所述激光發(fā)射器發(fā)射出的是非可見的紅外激光。

所述的一種單線掃描式激光雷達，其特征在于：所述調(diào)制器將輔助光發(fā)射器發(fā)出的輔助光束和激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束混合調(diào)制成為調(diào)制光束。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型為能準(zhǔn)確測得周圍的障礙物距離和角度，能夠為使用者在2D環(huán)境建模和3D環(huán)境建模提供有效可靠的數(shù)據(jù)；單線式掃描成本低，使用方便，安全可靠，可以用于軍事、汽車、機器人和航海等領(lǐng)域；本實用新型也能為雷達制造業(yè)提高經(jīng)濟收益，提高與國外激光雷達抗衡的能力。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種單線掃描式激光雷達，包括控制電路1、電機2、計時器3、反光鏡4、輔助光發(fā)射器5、激光發(fā)射器6、調(diào)制器7、檢光器8、檔位器9和對外接口10；電機的輸出軸與檢光器、反光鏡機械連接，電機帶動反光鏡和檢光器一起轉(zhuǎn)動，反光鏡呈45°傾斜設(shè)置，反光鏡設(shè)置在調(diào)制器的入射光路上，輔助光發(fā)射器發(fā)出的輔助光信號、激光發(fā)射器發(fā)射的激光信號入射到調(diào)制器上；控制電路通過電機接口與電機相連，控制電路可以設(shè)置電機的轉(zhuǎn)速、從電機接口讀取電機的實際轉(zhuǎn)速；控制電路通過計時器接口與計時器相連，控制電路可以控制計時器的開始和停止、讀取計時器的時間數(shù)值；控制電路與激光發(fā)射器電氣相連，控制電路控制激光發(fā)射器，使能向外發(fā)送激光脈沖；控制電路與輔助光發(fā)射器電氣連接，控制電路控制輔助光發(fā)射器電，使能向外發(fā)送輔助光脈沖；控制電路與檢光器電氣連接，控制電路接收檢光器判斷是否接收到調(diào)制光的電平信號；控制電路與檔位控制器電氣相連，控制電路接收檔位器的編碼指令；控制電路與對外接口電氣相連，對其輸送時間信號和角度信號。

電機2由控制電路1設(shè)定旋轉(zhuǎn)頻率f，旋轉(zhuǎn)頻率f的范圍是0.5Hz-1000Hz

反光鏡4的鏡面表面設(shè)有涂層，可以有效提高光反射率，將絕大部分調(diào)制光束水平反射到外界。

激光發(fā)射器6發(fā)射出的是非可見的紅外激光。

調(diào)制器7將輔助光發(fā)射器5發(fā)出的輔助光束和激光發(fā)射器6發(fā)出的激光光束混合調(diào)制成為調(diào)制光束。

結(jié)合附圖進一步說明其工作原理如下：

第零步，通過檔位器設(shè)置控制電路初始化設(shè)置電機旋轉(zhuǎn)頻率f(0.5Hz-1000Hz)。設(shè)定計時終結(jié)閾值。

第一步，控制電路控制激光發(fā)射器發(fā)射一束激光，控制輔助光發(fā)射器發(fā)射一束輔助光。同時計時器開始計時記為初始時刻。

第二步，發(fā)出的激光和輔助光匯聚于調(diào)制器，調(diào)制器將兩束光混合調(diào)制成為一束調(diào)制光并將調(diào)制光射向反光鏡。

第三步，反光鏡將調(diào)制光水平射向外界。當(dāng)調(diào)制光遇到障礙物時，部分調(diào)制光會反射回來。當(dāng)檢光器檢測到調(diào)制光時，通過接口通知控制電路，控制電路記錄計時器此時的時刻作為一個終止時刻?？刂齐娐纷x取此時電機的角度記為有效角度r。

第四步，控制電路將初始時刻與終止時刻做差得到調(diào)制光束的飛行時間t，并將有效角度r打包輸出到對外接口。使用該種激光雷達的人可以通過式(1)算出距離D，進而知道在哪方向上，多遠出處有障礙物，得出點(D，r)

D＝V光速x t/2 (1)

第五步，開始第一步?；蛘撸?dāng)計時器計時間超出計時終結(jié)閾值時，檢光器仍沒有檢測到返回的調(diào)制光束，此時認為調(diào)制光束失蹤，開啟第一步。