[發明專利]一種車載測距激光雷達系統

在審

• 申請號: 201410235212.8
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103983983A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 段山保;嚴偉;徐海峰
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明涉及車載雷達領域，特別涉及一種車載測距激光雷達系統。

背景技術

目前在汽車上應用較廣的激光測距系統可分為非成象式激光雷達和成象式激光雷達。非成象式激光雷達根據激光束傳播時間確定距離。它的工作原理是：從高功率窄脈沖激光器發出的激光脈沖經發射物鏡聚焦成一定形狀的光束后，用掃描鏡左右掃描，向空間發射，照射在前方車輛或其他目標上，其反射光經掃描鏡、接收物鏡及回輸光纖，被導入到信號處理裝置內光電二極管，利用計數器計數激光二極管啟動脈沖與光電二極管的接收脈沖間的時間差，即可求得目標距離。利用掃描鏡系統中的位置探測器測定反射鏡的角度即可測出目標的方位。但是由于掃描鏡系統的成本過高，制約了車載測距激光雷達的普及。

針對上述問題，提供一種新型的車載測距激光雷達系統，最大程度降低生產成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種車載測距激光雷達系統，以達到最大程度降低生產成本的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案是，一種車載測距激光雷達系統，其特征在于：所述的雷達系統分為發射部分和接收部分；發射部分的單片機發送脈沖給發射電路，發射電路發送高功率窄脈沖給發射二極管，發射二極管發射激光，經衍射光柵后，分成三束光波，覆蓋到前方三個方位的區域；當區域內遇到目標物后，部分反射回的激光經接收部分的接收鏡頭傳送給PIN管組，再經過信號處理電路，送給多路選擇器，多路選擇器每隔一定時間開通某一通道，讓其中某一方位內的回波信號通過，通過的信號再傳送給計時芯片。

所述的計時芯片比較脈沖的初始發射時刻t1和接收時刻t2，計算兩者的時間差(t2-t1)，然后計算出目標物的距離s＝(t2-t1)/2*c,c為光速。

所述的雷達系統設有電源模塊為整個系統供電。

所述的PIN管組分為三組，接收鏡頭接收到回波脈沖后，分別送往三組PIN管并經信號處理電路處理后同時送往多路選擇器，多路選擇器會每隔一段時間打開其中一條通道，信號再被送往計時芯片，計時芯片根據發射時刻和接收時刻計算出目標物的距離。

所述的多路選擇器的LEFT、MID、RIGHT三路信號分別來自三組PIN管接收到的回波，STOP信號為多路選擇器的通道輸出，送往計時芯片。

所述的多路選擇器控制芯片的型號為ADG659。

一種車載測距激光雷達系統，由于采用上述的結構，本發明利用多路選擇器代替現有的掃描鏡系統，大幅度降低了系統成本；整個系統體積小，便于安裝。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明；

圖1為本發明一種車載測距激光雷達系統的結構框圖；

圖2為本發明一種車載測距激光雷達系統發射脈沖經衍射光柵后分出的三束光的示意圖；

圖3為本發明一種車載測距激光雷達系統多路選擇器的結構框圖；

圖4為本發明一種車載測距激光雷達系統多路選擇器的電路圖；

在圖1-3中，1、電源模塊；2、單片機；3、發射電路；4、發射二極管；5、衍射光柵；6、接收鏡頭；7、PIN管組；8、信號處理電路；9、多路選擇器；10、計時芯片；11、目標物。

具體實施方式

如圖1-4所示，本發明為分為發射部分和接收部分，發射部分包括：電源模塊1、單片機2、發射電路3、發射二極管4、衍射光柵5。電源模塊1為整個系統供電，單片機2發送脈沖給發射電路3，發射電路3發送高功率窄脈沖給發射二極管4，發射二極管4發射激光，經衍射光柵5后，分成三束光波，覆蓋到前方三個方位的區域。

接收部分包含：接收鏡頭6、PIN管組7、信號處理電路8、多路選擇器9、計時芯片10。當區域內遇到目標物11后，部分反射回的激光經接收鏡頭6傳送給PIN管組7，再經過信號處理電路8，送給多路選擇器9，多路選擇器9每隔一定時間開通某一通道，讓其中某一方位內的回波信號通過，通過的信號再傳送給計時芯片10，計時芯片10比較脈沖的初始發射時刻t1和接收時刻t2，計算兩者的時間差(t2-t1)，然后計算出目標物的距離s＝(t2-t1)/2*c,c為光速。

接收部分的PIN管組7分為三組，接收鏡頭6接收到回波脈沖后，分別送往這三個PIN管，后經信號處理電路8處理后同時送往多路選擇器9，多路選擇器9會每隔一段時間打開其中一條通道(對應一路PIN管送來的回波信號)，信號再被送往計時芯片10，計時芯片10根據發射時刻和接收時刻計算出目標物11的距離。